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TWIP钢的生产文献综述和参考文献
目前,在TWIP钢的生产加工中还存在一些普遍的问题。由于TWIP钢中含有大量的Mn元素,导致导热率比碳钢低得多。导热率低,钢液凝固就会缓慢,连铸时,如果冷却速度过快,凝壳强度低,连铸坯就容易出现拉漏的现象。原因是Mn元素的含量过高,在铸造时可能导致S和P元素在晶界偏聚以及钢中成分偏析,弱化境界。除此之外,TWIP钢生产加工过程中吸氢问题也比较严重,甚至造会成延迟断裂。TWIP钢的线收缩值比碳素钢的线收缩值要大,再加上导热率低,粗大的TWIP钢铸坯很容易产生热裂纹。该新钢种在国际上仍处于实验室
研究
阶段,加强对该新钢种的研究,特别是在加速成分优化设计和对TWIP效应等方面的的基础研究,可以实现在新型汽车结构钢领域很大的自主突破,为解决汽车工业发展中兼具优良的成形性和高强度
材料
选择提供了新的途径。目前TWIP钢的在欧洲和韩国的研发较热,蒂森克虏伯和安赛乐米塔尔两家公司的研发团队正在合作开发。21333
国外对TWIP钢的研究比较成熟,德国马普钢铁研究所研制并开发了Fe-Mn-Si-Al系高锰奥氏体TRIP/TWIP钢,并命名为HSD(High Strength and Ductile)钢[9]。汽车用钢的主要欧洲供应商Thyssen Krupp Stahl(TKS)公司和Arecbr公司的研发部门也从2005年开始共同研制出一系列的Fe-Mn-Al-C系以及Fe-Mn-C系TWIP刚,并命名为“X-IP”(X tremely formable+X tremely high strength-steels with Induced Plasticity)钢[10],目前已能向客户提供X-IP FeMn1000TWIP钢的产品该钢被用在B型门柱上来增加汽车侧面受冲击时的安全性,今后两家公司将扩大TWIP钢的等级范围。
在国内,TWIP钢的研究起步比较晚,在实验进程上,大多是参考国外
文献
而进行的。目前,国内的研究机构主要有北京科技大学、上海大学和上海交通大学。因为TWIP钢的优良性能是和其组织有密切的关系,在此研究基础上,米振莉等[11]科研团队开发了两种性能优良的高强度TWIP钢:铜镍高性能TWIP钢和含磷高强TWIP和含,并可以通过热处理工艺来调节其
机械
性能从而获得高塑性型TWIP钢和高强度型TWIP钢,其强度不低于645MPa,延伸率超过59%。代永娟等[12]主要研究了低Si低Al的Fe-23Mn-16C TWIP钢,其抗拉强度可达到1140MPa,延伸率为57.13%。黄宝旭[13]设计了含Nb的TWIP钢和含N低Al的TWIP钢,同时还提出了TWIP钢的诱发塑性机制。周小芬等[14]研究了低Si,低Al的Fe-23Mn-16C TWIP钢的拉伸应变硬化行为。而在实际应用当中,王轶娜[15]的团队在为了满足上海汽车工业的需求和研究TWIP合金钢的时候,通过加减TWIP钢中的合金元素,来控制钢中的Si含量,从而实现进一步提高基体的强度。
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汽车工业的发展迫切需要综合性能优良的钢种,作为一个新型的钢种,TWIP钢具有极大的开发潜力。但是其发展正处于实验研究向产业转化阶段,所面临的主要问题有TWIP钢的加工工艺,特别是冷轧工艺,这需要对加强对TWIP钢轧制工艺进行深入细致的研究;此外,孪晶、层错能及其计算也相当重要。目前,
国内外
有关TWIP钢的研究主要集中于组织控制、基本理论与成分优化等方面。国内部分研究院所已经开始致力于TWIP钢的生产工艺、加工成型等方面的探索,并努力开拓TWIP钢新的应用领域。TWIP钢的深入研究必将对汽车工业的发展与进步起到很大推动作用。
参考文献
[1] 代永娟,米振莉,唐荻,江海涛,李慎升.Fe-Mn-C系TWIP钢的组织和性能.上海金属.2007,29(5):132~136
[2] 马凤仓,冯伟骏,王利,张荻.TWIP钢的研究
现状
.宝钢技术.2008,6:62~66
[3] Grassel O,Kruger L,Frommeyer G.High strength Fe-Mn-(Al,Si) TRIP/TWIP steel development-properties-application[J].IntJ.Plasticity.2000,16:1391~1409
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