¿Qué es TWIP Steel?

En el último artículo, presentamos el acero TRIP para aplicaciones automotrices, hoy continuamos discutiendo uno de los aceros TWS de AHSS. TWIP Steel es un alto austenítico de Al-Si de Mnacero de alta resistenciadescubierto por primera vez por Sir Robert Hadfield (1888). En 1997, Grassel et al. En el estudio experimental del acero TRIP Fe-Mn-Si-Al se encontró que cuando el contenido de manganeso alcanzó 25% en peso, el aluminio excedió 3% en peso, y el silicio varió entre 2 wt % a 3% en peso, el producto de la resistencia a la tracción (Rm) y el alargamiento (A) del acero fue superior al 50000 MPa%, que fue el doble de resistencia y tenacidad del acero TRIP.


La estructura matricial del acero TWIP después del laminado, el enfriamiento rápido del agua y el tratamiento de recocido es austenita con una gran cantidad de gemelos de recocido. Cuando la deformación del gemelo cristalino bajo la acción del esfuerzo cortante ocurre cuando parte del cristal a lo largo de la superficie del gemelo y la dirección del gemelo en relación con la otra parte del cristal para hacer un corte uniforme, los tipos de celosía de cristal no cambian, pero hacen una zona de corte uniforme en la orientación del cristal cambia, se convierte y no es la zona de cizallamiento de la orientación del cristal de la simetría del espejo. El cristal en la parte deformada cambia a una nueva orientación favorable, que puede estimular aún más el deslizamiento. Esto hace que el acero TWIP sea más plástico.


El acero TWIP tiene una buena combinación de alta resistencia, alta ductilidad y resistencia al daño y es ampliamente utilizado en las industrias de ingeniería automotriz y mecánica. La alta resistencia permite a los fabricantes de automóviles reducir el peso corporal, mientras que la alta maleabilidad y conformabilidad hacen que los diseños de automóviles sean más complejos. Se considera que el acero TWIP causa un alto estrés de flujo (6 00-1100 MPa) y un alargamiento anormal (6 0-95%). Además, la adición de Al puede reducir efectivamente la gravedad específica de estos aceros (6. 8-7. 3 g / cm 3, dependiendo del contenido de Al) y reducen las emisiones de carbono y el consumo de combustible. En la actualidad, el acero TWIP en la producción industrial, como TWC 450 Y 950 T en la norma Fiat MS. 50002, tiene una resistencia a la tracción de 950 MPa y un alargamiento de {{ 10}}%.


Hay varios aceros TWIP ampliamente utilizados: Fe-Mn-C TWIP, Fe-Mn-C-Al TWIP, Fe-Mn-Al-Si TWIP series. El rango aproximado de elementos de aleación propuestos en el acero TWIP es razonable, ya que la precipitación de cementita ocurre en austenita, el contenido de carbono por encima de 1. 2 % en peso es inútil. El rango de composición química del acero TWIP (% en peso) es:

C

Minnesota

Alabama

Si

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

En términos generales, el acero TWIP tiene un alto contenido de Mn (12 ~ 30%) y una pequeña cantidad de C (GG lt; 1%), Si (GG lt; {{{ {4}}}}%) o Al (GG lt; {{3}}}). La estructura a temperatura ambiente es una sola austenita y una pequeña cantidad de gemelos de recocido. Una gran cantidad de Mn es esencial para mantener la estructura austenítica del sistema de aleación ternaria Fe-Mn-al, y es beneficiosa para controlar la energía de falla laminar (SFE) del sistema de aleación ternaria Fe-Mn-Al. La adición de aluminio aumenta significativamente el SFE, estabilizando así la austenita y evitando que la aleación de Fe-Mn experimente una transición de fase durante la deformación. Al mismo tiempo, el aluminio puede fortalecer el grano de austenita al fortalecer la solución sólida.

Ventajas y desventajas del acero TWIP



Aunque el acero TWIP tiene excelentes propiedades mecánicas y propiedades de procesamiento, como alta resistencia, alta elongación, capacidad de moldeo complejo, alto rendimiento de fatiga y otras características. Sin embargo, el acero TWIP todavía tiene algunas desventajas, tales como:

1. Alto costo causado por el alto contenido de aleación

2. Soldabilidad causada por el alto contenido de aleación

3. Peligro oculto de fractura retardada (fractura inducida por hidrógeno)

4. El mecanismo aún no está muy claro.

5. Requisitos muy altos para el control del proceso.