Apa itu TWIP Steel?

Dalam artikel terakhir, kami memperkenalkan TRIP steel untuk aplikasi automotif, hari ini kami terus membincangkan salah satu AHSS, TWIP steel. TWIP Steel adalah Mn Al-Si Austenitic yang tinggikeluli berkekuatan tinggipertama kali ditemui oleh Sir Robert Hadfield (1888). Di 1997, Grassel et al. didapati dalam kajian eksperimen keluli Fe-Mn-Si-Al TRIP bahawa apabila kandungan mangan mencapai 25% berat, aluminium melebihi 3% berat, dan silikon berkisar antara 2 berat % hingga 3% berat, produk kekuatan tegangan (Rm) dan pemanjangan (A) keluli lebih daripada 50000 MPa%, yang merupakan kekuatan TRIP keluli dua kali ganda lebih tinggi dan kuat.


Struktur matriks baja TWIP selepas penggulungan, pelindapkejutan air dan rawatan penyepuhlindapan adalah austenit dengan sebilangan besar kembar penyepuhlindapan. Apabila ubah bentuk kembar kristal di bawah tindakan tegasan ricih berlaku apabila bahagian kristal di sepanjang permukaan kembar dan arah kembar relatif dengan bahagian kristal yang lain untuk membuat ricih seragam, jenis kisi kristal tidak berubah, tetapi menjadikan zon ricih seragam di orientasi kristal berubah, menjadi dan bukan zon ricih orientasi kristal simetri cermin. Kristal di bahagian yang cacat berubah menjadi orientasi baru yang baik, yang dapat merangsang slip lebih jauh. Ini menjadikan keluli TWIP lebih plastik.


Baja TWIP mempunyai kombinasi kekuatan tinggi, kemuluran tinggi dan ketahanan kerosakan yang baik dan digunakan secara meluas dalam industri kejuruteraan automotif dan mekanikal. Kekuatan tinggi membolehkan pembuat kenderaan mengurangkan berat badan, sementara kelenturan dan kebolehformalan yang tinggi menjadikan reka bentuk kereta lebih kompleks. Baja TWIP dianggap menyebabkan tekanan aliran tinggi (6 00-1100 MPa) dan pemanjangan yang tidak normal (6 0-95%). Di samping itu, penambahan Al dapat mengurangkan graviti spesifik ini dengan berkesan keluli (6. 8-7. 3 g / cm 3, bergantung pada kandungan Al) dan mengurangkan pelepasan karbon dan penggunaan bahan bakar. Pada masa ini, baja TWIP dalam pengeluaran industri, seperti TWC 450 Y 950 T dalam MS standard fiat. 50002, mempunyai kekuatan tegangan 950 MPa dan pemanjangan {{ 10}}%.


Terdapat beberapa keluli TWIP yang banyak digunakan: Fe-Mn-C TWIP, Fe-Mn-C-Al TWIP, Fe-Mn-Al-Si TWIP siri. Julat unsur aloi kasar yang dicadangkan dalam baja TWIP adalah wajar, kerana pemendakan simenit berlaku dalam austenit, kandungan karbon di atas 1. 2 % berat tidak berguna. Julat komposisi kimia baja TWIP (% berat) adalah:

C

0010010 nbsp;

Mn

0010010 nbsp;

Al

0010010 nbsp;

Si

0010010 nbsp;

N

0010010 nbsp;

Ti, 0010010 nbsp; V, Cu, Nb, Cr

0.5-1.2

0010010 nbsp;

15-30

0010010 nbsp;

2.0-3.0

0010010 nbsp;

0-3

0010010 nbsp;

0010010 lt; 0. 21

0010010 nbsp;

0010010 lt; 0. 1

0010010 nbsp;

0010010 nbsp;

Secara umumnya, baja TWIP mempunyai kandungan Mn yang tinggi (12 ~ 30%) dan sebilangan kecil C ( 0010010 lt; {{3}}%), Si ( 0010010 lt; 3%) atau Al ( 0010010 lt; 3%). Struktur pada suhu bilik adalah austenit tunggal dan sejumlah kecil kembar penyepuhlindapan . Sebilangan besar Mn sangat penting untuk mengekalkan struktur austenitik sistem aloi ternary Fe-Mn-al, dan bermanfaat untuk mengawal tenaga kesalahan lamela (SFE) sistem aloi ternary Fe-Mn-Al. Penambahan aluminium secara signifikan meningkatkan SFE, sehingga menstabilkan austenit dan mencegah aloi Fe-Mn daripada mengalami peralihan fasa semasa ubah bentuk. Pada masa yang sama, aluminium dapat menguatkan butiran austenit dengan pengukuhan larutan pepejal.

0010010 nbsp;

Kelebihan dan kekurangan keluli TWIP



Walaupun keluli TWIP mempunyai sifat mekanikal dan sifat pemprosesan yang sangat baik, seperti kekuatan tinggi, pemanjangan tinggi, keupayaan membentuk kompleks, prestasi keletihan tinggi dan ciri-ciri lain. Walau bagaimanapun, baja TWIP masih mempunyai beberapa kelemahan seperti:

1. Kos tinggi disebabkan oleh kandungan aloi yang tinggi

2. Kimpalan disebabkan oleh kandungan aloi yang tinggi

3. Bahaya tersembunyi patah tertunda (patah disebabkan hidrogen)

4. Mekanisme masih belum begitu jelas

5. Keperluan yang sangat tinggi untuk kawalan proses