Što je TWIP Steel?

U prošlom članku smo predstavili TRIP čelik za automobilsku primjenu, danas nastavljamo raspravu o jednom od AHSS, TWIP čelika. TWIP Steel je visoki Mn Al-Si Austeniticčelik visoke čvrstoćeprvi otkrio Sir Robert Hadfield (1888). U brojevima 1997, Grassel i sur. utvrđeno je u eksperimentalnom istraživanju Fe-Mn-Si-Al TRIP čelika da je, kada je sadržaj mangana dostigao 25 mas.%, aluminij premašio 3%, a silicij u rasponu od 2 tež. % do 3%, proizvod vlačne čvrstoće (Rm) i produženja (A) čelika bio je veći od 50000 MPa%, što je dvostruko veće TRIP čelika i čvrstoće.


Struktura matrice od TWIP čelika nakon valjanja, gašenja vodom i tretmana žarenja je austenit s velikim brojem blizanaca. Kada se deformacija kristala blizana pod djelovanjem posmičnog naprezanja dogodi kada dio kristala duž blizanačke površine i smjera blizine u odnosu na drugi dio kristala, čime se napravi jednoliko smicanje, tipovi rešetki kristala se ne mijenjaju, već čine jednoliku zonu smicanja u kristalna orijentacija se mijenja, postaje, a ne smicanje zone, kristalna orijentacija zrcalne simetrije. Kristal u deformiranom dijelu mijenja se u novu povoljnu orijentaciju, što može dodatno potaknuti klizanje. Zbog toga je čelik TWIP plastičniji.


TWIP čelik ima dobru kombinaciju visoke čvrstoće, visoke duktilnosti i otpornosti na oštećenja i široko se koristi u automobilskoj i strojarskoj industriji. Visoka čvrstoća omogućuje proizvođačima automobila da smanje tjelesnu težinu, a velika kovljivost i oblikovanje čine modele automobila složenijim. Smatra se da TWIP čelik izaziva stres velikog protoka (6 00-1100 MPa) i abnormalno produženje (6 0-95%). Pored toga, dodavanjem Al može se učinkovito smanjiti specifična težina ovih čelika (6. 8-7. 3 g / cm 3, ovisno o sadržaju Al) i smanjuje emisiju ugljika i potrošnju goriva. Trenutno, TWIP čelik u industrijskoj proizvodnji, kao što je TWC 450 Y 950 T u standardnoj MS MS 50002, ima vlačnu čvrstoću od 950 MPa i produžetak od {{ 10}}%.


Postoji nekoliko široko korištenih čelika TWIP: Fe-Mn-C TWIP, Fe-Mn-C-Al TWIP, Fe-Mn-Al-Si TWIP serije. Grubi raspon legirajućih elemenata predloženih u TWIP čeliku je razuman, budući da taloženje cementita dolazi u austenitu, sadržaj ugljika iznad 1. 2 % mase je beskoristan. Raspon kemijskog sastava čelika TWIP (tež.%) Je:

C

Mn

al

Si

N

Ti, V, Cu, Nb, Cr

0.5-1.2

15-30

2.0-3.0

0-3

GG lt. 21

GG lt. 1

Općenito govoreći, TWIP čelik ima visoki udio Mn (12 ~ 30%) i malu količinu C (GG lt; 1%), Si (GG lt; {{{ {4}}}}%) ili Al (GG lt; {{3}}%). Struktura na sobnoj temperaturi je jedan austenit i mala količina blizanaca. Veliki broj Mn neophodan je za održavanje austenitne strukture sustava ternarnih legura Fe-Mn-al i koristan je za kontrolu energije lamelarnih grešaka (SFE) sustava ter-legure Fe-Mn-Al. Dodavanje aluminija značajno povećava SFE, što stabilizira austenit i sprječava da Fe-Mn legura prođe kroz fazni prijelaz tijekom deformacije. Istovremeno, aluminij može ojačati austenitna zrna čvrstim jačanjem otopine.

Prednosti i nedostaci čelika TWIP



Iako TWIP čelik ima izvrsna mehanička svojstva i svojstva obrade, poput velike čvrstoće, visokog izduženja, složene sposobnosti lijevanja, visokih performansi umornosti i drugih karakteristika. Međutim, TWIP čelik i dalje ima neke nedostatke, poput:

1. Visoki troškovi uzrokovani visokim sadržajem legure

2. Mogućnost upotrebe uzrokovana visokim sadržajem legure

3. Skrivena opasnost od slomljenog loma (lom izazvan vodikom)

4. Mehanizam još uvijek nije baš jasan

5. Vrlo visoki zahtjevi za kontrolu procesa