Какво е TWIP Steel?

В последната статия представихме TRIP стоманата за автомобилно приложение, днес продължаваме да обсъждаме една от стоманите AHSS, TWIP. TWIP Steel е висок Mn Al-Si аустенитстомана с висока якостза първи път открит от сър Робърт Хафийлд (1888). В 1997, Grassel et al. установено в експерименталното проучване на Fe-Mn-Si-Al TRIP стомана, че когато съдържанието на манган достигне 25 тегловни%, алуминият надвишава 3 тегловни%, а силицият варира от 2 wt % до 3 тегловни%, продуктът на якост на опън (Rm) и удължение (A) на стоманата е повече от 50000 MPa%, което е два пъти по-висока якост и устойчивост на TRIP стомана.


Матричната структура на TWIP стомана след валцуване, закаляване с вода и обработка при отгряване е аустенит с голям брой отпалени близнаци. Когато деформация на кристал близнак под действието на напрежение на срязване възниква, когато част от кристала по протежение на повърхността на близнак и посока на близнак спрямо другата част на кристала, за да направи равномерно срязване, типовете кристални решетки не се променят, но правят еднаква зона на срязване в кристалната ориентация се променя, става, а не срязва зона, кристална ориентация на огледалната симетрия. Кристалът в деформираната част се променя до нова благоприятна ориентация, което може допълнително да стимулира приплъзването. Това прави TWIP стоманата по-пластична.


TWIP стомана има добра комбинация от висока якост, висока пластичност и устойчивост на повреди и е широко използвана в автомобилната и машиностроителната индустрия. Високата здравина позволява на производителите на автомобили да намалят телесното тегло, а високата ковкост и пластичността правят дизайна на автомобила по-сложен. Счита се, че TWIP стоманата причинява напрежение с голям дебит (6 00-1100 MPa) и ненормално удължение (6 0-95%). Освен това добавянето на Al може ефективно да намали специфичната тежест на тези стомани (6. 8-7. 3 g / cm 3, в зависимост от съдържанието на Al) и намаляват въглеродните емисии и разхода на гориво. Понастоящем TWIP стомана в промишленото производство, като TWC 450 Y 950 Т в стандартна фигура MS. 50002, има якост на опън от 950 МРа и удължение от {{ 10}}%.


Има няколко широко използвани TWIP стомани: Fe-Mn-C TWIP, Fe-Mn-C-Al TWIP, Fe-Mn-Al-Si TWIP серия. Грубата гама от легиращи елементи, предложена в стомана TWIP, е разумна, тъй като циментовото утаяване се извършва в аустенит, съдържанието на въглерод над 1. 2 тегловни% е безполезно. Диапазонът на химичния състав на TWIP стомана (тегловни%) е:

C

Mn

Al

си

N

Ti, V, Cu, Nb, Cr

0.5-1.2

15-30

2.0-3.0

0-3

GG lt; 0. 21

GG lt; 0. 1

Най-общо TWIP стоманата има високо съдържание на Mn (12 ~ 30%) и малко количество C (GG lt; 1%), Si (GG lt; {{{ {4}}}}%) или Al (GG lt; {{3}}%). Структурата при стайна температура е единичен аустенит и малко количество отпалени близнаци. Голям брой Mn е от съществено значение за поддържане на аустенитната структура на системата на триядните сплави Fe-Mn-al и е полезен за контролиране на енергията на ламеларната дефект (SFE) на термичната сплавна система Fe-Mn-Al. Добавянето на алуминий значително увеличава SFE, като по този начин стабилизира аустенита и предпазва Fe-Mn сплавта да премине фазов преход по време на деформация. В същото време алуминият може да укрепи зърното с аустенит чрез укрепване на твърд разтвор.

Предимства и недостатъци на TWIP стомана



Въпреки че TWIP стоманата има отлични механични свойства и свойства на обработка, като висока якост, високо удължение, сложен капацитетен формоване, висока производителност на умора и други характеристики. Въпреки това, TWIP стоманата все още има някои недостатъци като:

1. Висока цена, причинена от високо съдържание на сплав

2. Лесна употреба, причинена от високо съдържание на сплав

3. Скрита опасност от забавена фрактура (фрактура, предизвикана от водород)

4. Механизмът все още не е много ясен

5. Много високи изисквания за контрол на процеса