双相钢的组织特征是在延性较好的铁素体基体上分布着强度和延性较好的板条马氏体。在变形过程中，相界面对铁素体变形的约束和马氏体相对外加载荷的承载使得双相钢获得了较好的形变能力和力学性能。因此，热轧双相钢的力学性能主要取决于铁素体基体和马氏体的性能以及晶界、相界的行为。通过对不同工艺参数下组织形貌与力学性能变化规律的分析发现，热轧双相钢强化机制主要有细化晶粒、晶界强化、第二相弥散强化、亚晶结构等强韧化机制。

 1. 晶粒细化

  晶粒细化既能提高强度，又能改善韧性，因此是改善钢材性能的重要措施之一。对于热轧双相钢来说，其塑性变形主要是在铁素体内进行的，因此铁素体基体的晶粒大小对双相钢力学性能有着重要的影响，这主要是由于铁素体作为双相组织中强度较低的基体相，双相钢的变形首先是在铁素体开始的，如果铁素体的强度高，则开始变形的应力也会相应增大，即在宏观上表现为具有较高的强度。此外，铁素体的晶粒细化还可以改善韧性，因此通过晶粒细化手段得到强度高的铁素体基体，可以改善双相钢的强度和韧性，并使二者获得良好的配合。传统的细化晶粒方法主要有细化基体组织、奥氏体未再结晶区变形、轧后快冷、调整奥氏体内析出物和非金属夹杂物等。对于热轧双相钢来说，获得晶粒的细化方法主要为细化基体组织和轧后快冷。本文热轧双相钢生产工艺主要是以再结晶区变形、大变形量和轧后快冷等方式获得细小铁素体晶粒。

 2. 晶界强化

 晶界会给位错运动带来无法避免的阻碍，使得大量的位错聚集于晶界，由此产生的应力集中造成了微裂纹的产生Zui终导致断裂。对于双相钢来说，铁素体与马氏体的相界面会使位错运动受阻，在晶界处会形成位错塞积。由于板条状马氏体具有一定的韧性，变形过程中马氏体的变形在一定程度上可以缓解由于位错塞积造成的应力集中，使形成微裂纹的应力提高，从而使抗拉强度提高。

 3. 弥散强化

 双相钢的显微组织特征为马氏体呈岛状弥散分布在铁素体基体上，这种情况下马氏体可以使双相钢强度提高很多，而对塑性和韧性影响较小。这主要是因为马氏体岛的弥散分布导致铁素体一马氏体相界面显著增多，并使其周围发生晶格畸变从而提高变形抗力。第二相质点本身成为位错运动的阻碍，这就是弥散强化的机理。此外，弥散状分布对热轧双相钢塑性和韧性的影响要比纤维状分布时小，这是由于细小弥散分布的马氏体岛不会破坏铁素体基体的连续性，塑性变形时马氏体的变形可以避免造成明显的应力集中。

 热轧双相钢组织性能的变化规律

  1. 变形量越大，铁素体晶粒越细小，强度升高。等变形量条件下，马氏体体积分数随精轧变形量的增加而降低，强度升高。

  2. 开轧温度越高，铁素体晶粒越粗大，马氏体体积分数增多，强度升高。终轧温度升高，铁素体晶粒粗大，马氏体体积分数增加，强度升高。卷取温度下降，马氏体体积分数增加，强度升高。

  3. 冷却速度越大，铁素体晶粒越细小，马氏体体积分数增加，强度升高。

  4. 夹杂物以及微裂纹存在是材料的冲击性能下降的主要原因之一，可以通过提高冶金质量、细化晶粒和改善工艺参数等手段来提高材料的冲击性能。

  5. 马氏体体积分数增加，铁素体显微硬度升高，马氏体显微硬度随之下降。