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本文研究了用于制造热水器内胆的釉化用钢。由于其釉化烧结温度处于铁素体-奥氏体两相区,使屈服强度下降,需要增加钢板厚度以保证安全性,导致成本增加。本文采用热力学计算和实验研究相结合的方法,研究了合金元素、保温温度、冷却速度及回火工艺等对釉化用钢显微组织和力学性能的影响,分析屈服强度下降的机理,探寻提高钢板釉化烧结后屈服强度的方法,为改进成分和工艺提供指导。主要的研究结果如下:根据热力学计算和实验结果,P含量较高的钢板在低温下易形成富P析出相,屈服强度较高且保温冷却后的屈服强度和晶粒尺寸变化较少。当温度在800～1000℃时,C、Si元素几乎全都固溶在奥氏体中,经815～871℃保温后以不同冷速冷却,冷速大于3.0℃/s时,Si含量较高的钢板的屈服强度较低;冷速低于1.5℃/s时,Si含量对钢板的屈服强度影响较小。这可能是因为冷速较快时,固溶在奥氏体中的Si元素会阻碍C元素由奥氏体向铁素体扩散,造成固溶强化作用的降低。根据热轧和冷轧釉化用钢热处理前后的显微组织和力学性能的变化可以发现:当冷却速度大于3.0℃/s时,钢板的屈服强度随保温温度的升高先下降后提高,在760～815℃之间出现屈服强度低谷点,主要原因是在该温度范围内晶界出现较多的富C块状相,使得元素固溶强化效果减弱,屈服强度降低;当冷却速度降低至1.5℃/s以下,屈服强度基本保持稳定。由于实际生产过程中的釉化烧结温度在800～900℃之间,且冷却速度约为3.0～4.0℃/s,因而造成屈服强度降低。为了消除富C块状相,提高屈服强度,对815℃和871℃保温空冷后的钢板在300～600℃进行回火处理,发现在400～600℃回火处理后,富C块状相基本消失并转变为珠光体,钢板回火后的屈服强度比未经回火的提高50～70MPa,而回火保温时间对在400～500℃回火后的屈服强度影响较小。因此,可采用400～500℃回火5min的方式提高强度。将钢板在815℃～871℃保温后控制冷却到500℃保温5min然后空冷至室温,用这种热处理工艺可以产生与回火类似的效果,避免富C块状相的形成,提高钢板的屈服强度。显然,这种方法不影响原工艺的生产效率。