本课题的研究对象是用于生产热水器内胆的釉化用钢,由于其在使用过程中需要承受一定的压力,因此对其屈服强度有一定的要求。釉化用钢在釉化烧结过程中会经历相变,力学性能也会相应地发生变化,而合金成分和热轧工艺对釉化用钢轧制后和釉化烧结后的性能具有重要影响。本文采用实验和模拟相结合的方法,对不同成分、采用动态形态诱导相变(DSIT)工艺热轧的釉化用钢进行研究,分析成分、DSIT热轧过程和热处理工艺对釉化用钢力学性能和显微组织的影响,研究DSIT热轧过程中的显微组织演变规律,为改进成分工艺、提高釉化用钢强度提供指导。主要的研究结果如下:对不同Cu含量钢板釉化烧结前后的显微组织和力学性能进行了比较分析,发现Cu含量较低的钢板轧制态时屈服强度较高,经釉化烧结处理后屈服强度降低,其值在410MPa左右。而Cu含量较高的钢板轧制态时屈服强度较低,经釉化烧结处理后屈服强度明显提高,其值在440MPa左右。主要原因是Cu含量较高的钢板轧制态时晶界处有C、Mn、Si含量较高的块状相,经过釉化烧结处理后块状相转变为珠光体组织,使得屈服强度提高。通过时效处理发现,Cu含量较高的轧制态钢板经过500℃或550℃,保温3h时效处理后,屈服强度明显提高。透射电镜分析发现,Cu含量较高的钢板在经过时效处理后,出现了纳米尺寸的富Cu析出相。析出相存在于铁素体基体内及位错周围,通过与基体结合的不同状态强化基体,以及与位错应力场的交互作用,对位错运动造成阻碍,从而提高钢板的屈服强度。有限元模拟结果显示,在DSIT轧制过程中,第四道次开轧前轧件表面温度低于心部温度。第四道次开轧后,轧件表面和心部温度趋于一致。后三道次轧制时,钢板表面及心部温度均在810℃～900℃范围内波动。第一道次钢板表面等效应力高于心部,第四道次钢板表面等效应力与心部趋于一致。通过元胞自动机(CA)模拟发现,第四道次轧制前随着温度降低,铁素体相分数增长速率先快后慢。轧制过程中钢板显微组织无明显变化,但轧制过程升温太快,相变来不及发生,导致轧制结束时铁素体相分数远高于该温度下的平衡相分数。因此,轧后降温过程中铁素体相分数先降低后升高,发生铁素体→奥氏体的逆转变。实际轧制过程中,钢板经历反复的奥氏体→铁素体相变及逆转变过程,使应变能得到释放,避免钢板在釉化烧结过程中晶粒长大,可获得较高的屈服强度。此外,表面及心部显微组织模拟结果显示,表面组织中晶粒尺寸更加均匀细小,与实验结果吻合良好。