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热水器内胆在使用时需承受较大水压。在制备过程中经过800°C以上的釉化烧结后,其屈服强度通常会降低,导致在服役过程中发生失效变形。因此,对用于制造密封内胆的釉化用钢的屈服强度提出了较高的要求。本文采用热力学计算、有限元仿真模拟和实验相结合的方法研究了热轧工艺(动态应变诱导铁素体相变技术,DSIT)、热处理工艺以及Mn、Nb含量对低C微合金的釉化用钢热处理前后力学性能和显微组织的影响,主要研究结果如下:热力学计算结果表明,含Nb量为0.02wt.%的0.6Mn釉化用钢在平衡条件下奥氏体-铁素体转变温度(Ae3)为904℃左右,析出相Nb C的全固溶温度为1108℃左右。不同热轧工艺的研究发现,釉化用钢轧制态的显微组织主要由多边形铁素体和少量片层状珠光体组成,平均晶粒尺寸在4-5μm之间,采用1.2 m/s轧制速度轧制而成钢板的屈服强度比1.0 m/s轧制速度的钢板高约20 MPa,对于不同开轧温度轧制而成钢板的屈服强度大致相当。采用有限元软件模拟发现,不同轧制速度的轧件表面终轧温度在前3道次相差不大,后3道次随着轧制速度的增加,终轧温度逐渐升高,轧件变形所需的轧制力逐渐增大,应变速率也更快。经过705-871℃保温5 min空冷和砂冷热处理后,0.6Mn钢的屈服强度和抗拉强度较轧制态下降约40-60 MPa,断后延伸率提高,随着热处理温度的升高,屈服强度整体下降,晶粒尺寸略微增大,约为4-7μm。1.2Mn钢经过热处理后屈服强度整体上随着热处理温度的升高先明显下降后基本不变,约为430-460 MPa,晶粒尺寸在4μm左右,基本上不随热处理温度的变化而变化。对0.6Mn钢经过815-871℃保温5min空冷试样强化机制进行计算发现,当热处理温度为815-843℃时,细晶强化是主要的强化机制,贡献值在161-195 MPa之间;固溶强化次之,约为85-87 MPa;位错强化贡献值在63-83MPa之间;析出强化为约31.7 MPa。当热处理温度为871℃时,细晶强化对屈服强度贡献最大,位错强化的贡献超过了固溶强化,位列第二;随后是固溶强化和析出强化。随着Nb含量的升高,轧制态0.6Mn钢和1.2Mn钢的屈服强度整体增大,0.6Mn钢晶粒尺寸逐渐减小,轧制态1.2Mn钢的晶粒尺寸基本不随Nb含量而变化。经过815℃热处理后,热处理态0.6Mn钢晶粒尺寸略有增加,且随着Nb含量的升高,晶粒尺寸逐渐减小,珠光体增多;1.2Mn钢热处理前后的晶粒尺寸明显小于0.6Mn钢,且基本不随Nb含量而变化。热处理后1.2Mn钢的屈服强度高于0.6Mn钢约60-70 MPa。与轧制态相比,1.2Mn钢经过热处理后屈服强度基本不变或略微下降,屈强比上升,而0.6Mn钢的屈服强度发生明显下降,屈强比下降。