Fe-Mn-C体系中Mn的活度系数研究+文献综述(2)
除上面所提到的原因之外，还由于PNGV的研究结果对钢铁行业有极大的震动，铝、镁和塑料汽车的出现对钢铁工业的威胁是显而易见的，为此全世界18个国家的35个钢铁公司合作进行超轻钢车体(ULSAB)的研究项目，以迎接铝和镁的挑战。因此在国际上有了一个超轻钢车体计划。超轻钢车体计划(ultra light steel auto body)是一个国际合作计划，其始于1994年9月国际钢铁协会的倡议，该研究计划是一次全球钢铁工业强国和大钢铁公司的空前大协作，以便与日益发展的汽车用铝合金相抗衡，保住在汽车制造业中钢铁材料的地位[3]¬。
该计划的汽车用钢一个最重要的特点主要是大量使用高强钢(HSS)、超高强钢(UHSS、AHSS)，而不再使用或极少使用传统的低碳软钢，比如，普通的铝镇静钢、IF钢等；大量使用液压成形的管件(Tubular)作为结构件，而减少使用冲压件(Stamping)；大量使用激光拼焊的钢板(TWB)，减少使用单块钢板冲压[3]。
而TWIP钢是最近几年国外正在进行研究的高强度、高塑性钢。TWIP钢的成分通常主要是Fe，添加质量分数为15％～30％的Mn，并加入一定量的Al和Si，也有再加入少量的Ni、V、Mo、Cu、Ti、Nb等。TWIP钢的强度可以达到1000MPa以上，伸长率可达到60％～95％。该钢在使用时无外载荷，冷却到室温下的组织是稳定的残余奥氏体，但是如果施加一定的外部载荷，由于应变诱导产生机械孪晶，会产生大的无颈缩延伸，显示出非常优异的力学性能，具有较高的应变硬化率、塑性和强度。
1.2 TWIP钢国内外研究现状
1.2.1 国内外TWIP钢研究现状
1.2.2 TWIP钢的性能特点
黎倩[5]等人研究了汽车用TWIP钢，得出：
（1）Fe-15Mn-3Si-3Al淬火后由铁素体、马氏体和奥氏体组成，马氏体成条状分布，相邻的马氏体条大致平行(位向差较小) ，这些大致平行的马氏体条组成一个马氏体领域。
（2）当试验钢的Mn含量大于20%时，淬火与退火态组织都为淬火+退火孪晶，退火后奥氏体的晶粒和退火孪晶的尺寸都比较粗大，淬火态存在一定量的
生长中的透镜状或半透镜状的孪晶。
（3）TWIP钢Mn含量大于20%时候，拉伸变形后产生大量的形变孪晶，母相奥氏体影响形变孪晶形貌与分布。随着Mn含量的增高，母相奥氏体尺寸逐步增加，形变孪晶层片逐渐增厚且分布不均匀。弥散分布的细小孪晶导致优异的力学性能，其中Fe-25Mn-3Si-3Al钢具有优异的力学性能。
熊荣钢[6]等人研究了TWIP 钢的组织与力学性能，其所选用的5种实验用钢化学成分如表1所示：
表1 实验用钢化学成分（wt%）
实验钢 C Mn Al Si Fe
1# 0.0067 14.30 2.29 2.60 余
2# 0.0066 18.84 2.31 2.65 余
3# 0.0053 25.41 2.28 2.55 余
4# 0.0076 28.06 2.25 2.55 余
5# 0.024 32.32 3.79 2.30 余
根据其实验得出：
(1)5种钢的屈服强度随应变率的增大而提高，抗拉强度随应变率的增大而略有减小。
(2)1#钢的断裂延伸率和强塑积随应变率的增大而提高，其它4种成分钢的断裂延伸率和强塑积随应变率的增大而减小。
(3)1#钢在变形时基本上不出现形变孪晶，只有应变诱发相变的发生，而其它4 种成分的钢在形变过程中都出现了形变孪晶，且随着应变量的增大，孪晶密度越来越大。