高强度汽车用钢(DP及TWIP钢)的研究

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新型车辆碰撞防护材料研究与应用

新型车辆碰撞防护材料研究与应用在现代社会，交通事故频发，车辆碰撞防护成为了重要的研究领域。

为了提高车辆乘坐者的安全性能，科学家们投入大量精力研究和应用新型车辆碰撞防护材料。

本文将探讨新型车辆碰撞防护材料的研究与应用，包括材料的特点、发展趋势和主要应用领域。

首先，新型车辆碰撞防护材料具备一系列重要特点。

首要的特点是高吸能性能。

在碰撞过程中，车辆乘坐者会受到冲击力的影响，高吸能的材料能够吸收冲击能量，减缓乘坐者所承受的压力。

其次，新型材料具备较低的密度，可以减轻车辆整体重量。

低密度的材料比传统材料更轻巧，有助于提高车辆的燃油经济性和减少污染排放。

此外，新型材料要具备良好的可加工性和成本效益，以便大规模应用于车辆制造业。

随着科技的进步，新型车辆碰撞防护材料的研究和应用得到了极大的发展。

一种重要的新型材料是高强度钢(TWIP和TRIP钢)。

高强度钢具有优异的可塑性和耐用性，能够有效吸收碰撞能量，减少车辆乘坐者的受伤风险。

此外，碳纤维增强复合材料也被广泛应用于车辆制造中。

碳纤维材料具有轻质高强度、刚性好等优点，能够提供卓越的碰撞保护性能。

同时，镁合金和铝合金也被用作车辆碰撞防护材料。

与传统的钢材相比，镁合金和铝合金具有较低的密度和较高的强度，可以减轻车辆整体重量，并提供可靠的碰撞保护。

新型车辆碰撞防护材料的研究和应用还面临着一些挑战。

首先，这些材料的制造过程相对复杂，需要高端技术和设备的支持。

制造过程中的工艺控制和质量保证也是一个关键问题。

其次，新型材料在制造成本方面可能会比传统材料更高，这限制了其大规模应用。

另外，新材料与传统材料相比，相对较新，还需要进一步的研究和验证，以确保其性能的可靠性和稳定性。

尽管面临一些挑战，新型车辆碰撞防护材料仍在不断发展并得到广泛应用。

目前，新型材料已经应用于汽车和公共交通工具的制造中。

这些材料可以保护乘坐者在碰撞中的安全，并减少受伤风险。

此外，新材料还可以提高车辆的燃油经济性和减少污染排放，符合可持续发展的要求。

高强高塑TWIP钢组织与力学性能研究的开题报告

高强高塑TWIP钢组织与力学性能研究的开题报告一、选题背景及意义TWIP（Twinning-induced plasticity）钢是由奥地利物理学家Clemens Korner和Franz Gratzl在20世纪90年代末创建的一种具有优异力学性能的钢材。

TWIP钢具有高强度、高韧性、良好的塑性变形、较高的疲劳寿命等特点，被广泛应用于汽车工业等领域。

然而，TWIP钢的组织和力学性能研究仍存在许多问题，尤其是对于高强度和高塑性的TWIP钢结构和行为的研究仍然不足。

因此，本研究将对高强高塑TWIP钢组织和力学性能进行深入研究，为TWIP钢的材料设计和应用提供重要的理论和实验依据。

二、研究内容和方法1. 研究内容（1）TWIP钢的组织与形变机制（2）高强高塑TWIP钢的力学性能（如强度、塑性、疲劳寿命等）及其影响因素（3）TWIP钢的加工工艺与热处理效应2. 研究方法（1）微结构分析技术（2）力学试验与分析方法（3）热处理试验与分析方法（4）计算机模拟方法三、预期成果（1）建立高强高塑TWIP钢力学性能测试和试验方法体系（2）研究TWIP钢的组织与微观形变机制（3）确定高强高塑TWIP钢的力学性能与加工工艺之间的关系（4）提出TWIP钢的材料设计原则四、研究经费及时间安排本研究计划在两年内完成。

预估研究经费为200万元，主要用于材料购买、试验设备购置和研究人员薪酬等方面。

五、研究意义及应用前景高强高塑TWIP钢在汽车工业等领域广泛应用。

研究TWIP钢的组织和力学性能对于钢材的材料设计和应用具有非常重要的意义。

经过本研究的深入探究和开发，TWIP钢的应用前景将更加广阔，同时也有助于推动我国钢材产业的发展。

9.高强度高塑性TWIP钢的组织和性能

之间关系式：
γ→ε
γＳＦ＝２ ρＡ ∆ＧＭ
+2σ
γ →ε
《热处理》２００６年第２１卷第３期
• ２５ •
Ｒａｇｈｖａｎ的观察和分析结论认为高锰钢在低塑变时沿｛１１１｝的四个等效面演化成孪晶片，这些孪晶片把原奥氏体晶粒分割成越来越小的亚结构区，他认为这种亚结构所产生的 “晶粒碎化” 现象是高锰钢硬化的原因。Ａｄｌｅｒ指出硬化与变形孪晶的出现相对应，是由于孪晶形成所对应的塑变过程使高锰钢表现出软化效应，而孪晶形成后则产生硬化效应，因此高锰钢拉伸的应力应变曲线呈锯齿状。Ｄａｓｔｕｒ提出了动态应变时效（ＤＳＡ）的观点，认为Ｃ通过位错芯扩散并在位错芯附近形成有序的Ｃ－Ｍｎ对，应变产生时这些有序的Ｃ－Ｍｎ对成为位错滑移从而导致硬化，这一观点还没有得到证实。自Ｇｒａｓｓｅｌ和Ｆｒｏｍｍｅｙｅｒ于１９９８年正式提出ＴＷＩＰ效应以来，国内在这方面的研究还不是很多。根据公开发表的论文，该钢的Ｍｎ含量在１５％￣３０％之间，Ａｌ含量与Ｓｉ含量在２％￣４％之间，Ｃ含量极少，在０．０１％以下。关于最佳的成分配比，目前还没有达成共识，需要进一步研究。Ｇｒａｓｓｅｌ等人［３］在所研究的Ｆｅ－Ｍｎ－Ａｌ－Ｓｉ系合金中发现，在Ｍｎ含量大于２５％时，随着Ｍｎ含量的升高材料的塑性会有轻微的下降，他认为Ｆｅ－２５Ｍｎ－３Ａｌ－３Ｓｉ合金具有最佳的ＴＷＩＰ效应。通过热力学计算和Ｘ衍射峰测定，该合金的２［５］层错能大概为４０ｍＪ／ｍ。大量研究表明，ＴＷＩＰ钢具有优异的力学性能，它的强度可以达到６００￣１１００ＭＰａ，断后伸长率可达６０％￣９５％，２０℃时３［２］吸收能能够达到０．５Ｊ／ｍｍ。２ＴＷＩＰ钢的强化机理２．１ＴＷＩＰ效应的微观机理ＴＷＩＰ（ＴｗｉｎｉｎｇＩｎｄｕｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｉｔｙ）钢经轧制并退火、水淬处理后基体组织为奥氏体，并伴有大量退火孪晶（图５ａ）。孪生作为塑性变形的另一种机制，在发生孪生的过程中孪晶出现的频率和尺寸取决于晶体结构和层错能的大小。当晶体在切应力的作用下发生了孪生变形时，晶体的一部分沿一定的孪生面和孪生方向相对于另一部分晶体作均匀的切变，晶体的点阵类型不发生变化，但它使均匀切变区中的晶体取向发生变更，变为与未切变区晶体成镜面对称的取向。变形部分的晶体位向发生改变，可是原来处于不利取向的滑移系转变为新的有利取向，可以进一步激发滑移。孪生与滑移交替进行，使ＴＷＩＰ钢的塑性非常优异。在轧制过程中，随着形变增加，孪晶会发生转动，在４个｛１１１｝孪生面都会出现堆垛层错和孪晶，这样排列的孪晶因孪晶间的相互制约，在应变量增加时孪晶不能发生转动，沿轧制

超高强车用DP钢弯梁延迟开裂性能的研究

图1 原理图图1 试样示意图Fig.1 The sketch of sample如图3所示为超高强车用DP钢的显微组织，三种试验钢的主要组织为马氏体（M）+铁素体（F）。

从图3a中可以看到DP780钢组织主要为马氏体（M）+铁素体（F），其中灰色较为平整的区域为铁素体（F）组织，在平整的铁素体组织上分布的凸起的碎石状的组织为马氏体（M）。

DP980钢组织中马氏体成岛状分布在铁素体组织上，如图2c所示。

DP1180钢（如图3b）组织现象，也没有发现裂纹。

DP980三种预应力情况下，断裂的试样很少，1.0GPa 和1.5GPa样出现断裂，2.0GPa试样出现断裂。

DP1180纹，并且预应力为部断裂。

但试样在预应力为断裂时间差距较大，最短为右的，最长达到钢在预应力为1.5GPa图2 试样成型后实物图Fig.2 The picture of sample after forming图3 试验钢显微组织Fig.3 Microstructures of steels(a) DP780; (b) DP980; (c) DP1180. All Rights Reserved.. All Rights Reserved.图4 DP1180钢在2.0GPa预应力下弯梁试验后的断口形貌Fig.4 Fracture morphology of DP1180 steel after 2.0 GPaprestressed bending beam test(a) macroscopic image; (b) SEM image图5 DP1180钢在1.0GPa预应力下弯梁试验后的断口形貌Fig.5 Fracture morphology of DP1180 steel after 1.0 GPa prestressed bending beam test(a) macroscopic image; (b) SEM image是DP980钢，而DP1180钢抗延迟开裂性能最差。

课题名称TWIP钢的微合金

时间 2004. 5 ～ 2004.9 2004.10 ～ 2004.11 2004.11 ～ 2005.1
2005.2 ～ 2005.9
2005.10 ～ 2005.11 2005.12 ～ 2006.3
内容查阅文献；制订实验方案及开题；进行TWIP钢的成分设计，经过冶炼、热处理及轧制的工艺，进行实验钢的试制；采用金相、TEM、SEM等显微分析技术进行组织结构的研究，分析各微合金元素对钢材综合力学性能的影响情况；提出TWIP钢的优化成分；
微合金化元素Ti
Ti的氮化物是在较高温度下形成的，这种化合物只是在高温下起控制晶粒长大作用。含Ti量较高，在提高强度的同时，塑性和韧性急剧下降。当钢中含有微量的Ti(0.03～
0.1%)并避免在TiC较多溶于奥氏体的温度过多停留，其屈服点和屈强比将有所提高，同时不影响韧性和塑性。
微合金元素V
2-1 300 3 25 3 2-2
0.02
0.04~ ≤0.020 ≤30 bal ≤30
0.06
0.04
3-1 300 3 25 3 3-2
0.02 0.04~ ≤0.020 0.06
0.04
≤30 bal ≤30
300 3 25 3 4
0.01~ 0.01~ 0.04~ ≤0.020 0.03 0.03 0.06
3 25 3 0.08 0.04~ ≤0.020
≤30
0.06
bal ≤30
4# 200
3 25 3 0.06 0.04~ ≤0.020
≤30
0.06
bal ≤30
5# 200
3 25 3 0.04 0.04~ ≤0.020
≤30
0.06

汽车用TWIP钢强化方式研究进展

Material Sciences 材料科学, 2019, 9(5), 511-517Published Online May 2019 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2019.95065Research Progress on Strengthening Method of TWIP Steel for AutomobileQingwen Li1, Shuai Liu1*, Yifan Geng1, Zebo Yuan21College of Metallurgy and Energy, North China University and technology, Tangshan Hebei2Shougang Jingtang Iron & Steel Company, Tangshan HebeiReceived: May 6th, 2019; accepted: May 21st, 2019; published: May 28th, 2019AbstractTWIP (Twinning-induced plasticity) steels, which possess high strength and excellent ductility, have received extensive attentions as a promising candidate for next generation of automotive steel. One of the limitations of TWIP steels is their low yield strength (YS), which limits the appli-cation of TWIP steels largely. In this article, we introduced some conventional strengthening me-thods such as cold-rolling and tempering, alloying and grain refinement, which have been used in TWIP steels. Meanwhile, a few unconventional techniques, such as surface mechanical attrition treatment (SMAT) also have been developed to strength TWIP steels, and the research results are analyzed in this article.KeywordsTWIP Steel, Cold-Rolling and Tempering, Alloying, Grain Refinement汽车用TWIP钢强化方式研究进展李清稳1，刘帅1*，耿一帆1，袁泽博21华北理工大学冶金与能源学院，河北唐山2首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山收稿日期：2019年5月6日；录用日期：2019年5月21日；发布日期：2019年5月28日摘要高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢具有出色的强度和优越的塑性，是新一代汽车用钢的有力竞争者，受*通讯作者。

汽车用高强TWIP980钢板点焊工艺研究

ＳｔｕｄｙｏｎＳｐｏｔＷｅｌｄｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｆｏｒＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈＴＷＩＰ９８０ＳｔｅｅｌＳｈｅｅｔｏｒｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
ｔｈｅｐｏｓｔ－ｗｅｌｄｉｎｇｆｏｒｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｕｓｔｈｅｄｅｆｅｃｔｏｆｓｈｒｉｎｋａｇｅｃａｖｉｔｙｃａｎｂｅｒｅｍｏｖｅｄａｎｄ
鞍钢技术
２０１４年第１期
●●● －－－一 … －。 ’－
－－
ＡＮＧＡＮＧＴＥＣＨＮ０ＬｏＧＹ
总第３８５期
～～
究与开～
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－－－
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汽车用高强ＴＷＩＰ９８０利（鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁鞍山１１４００９）
ＬｖＤｏｎｇ，ＷｅｉＳｈｉｔｏｎｇ，ＬｉｕＲｅｎｄｏｎｇ，ＧｕｏＪｉｎｙｕ，ＬｉｎＬｉ
’
（ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒｏｆＡｎｇａｎｇＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ，Ａｎｓｈａｎ１１４００９，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
ｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｌｉｍｉｔｏｆｗｅｌｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｓｅｘｐａｎｄｅｄ．

汽车用TWIP钢强化方式研究进展

高强汽车用钢的研究现状及发展趋势_李激光

高强汽车用钢的研究现状及发展趋势＊李激光，张金栋，黄海亮，张少勇（辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山１１４０５１）摘要汽车产业的发展趋势是节能、降耗、环保和安全，使用高强度汽车用钢可以有效地达到这一目标。

介绍了几种高强度钢，如高强度ＩＦ钢、ＤＰ双相钢、ＴＲＩＰ钢、ＢＨ钢、ＣＰ复相钢、马氏体钢、ＴＷＩＰ钢、Ｑ＆Ｐ钢等的原理、性能以及开发现状。

阐述了第三代高强度汽车用钢的发展趋势。

关键词高强汽车用钢　研究现状　发展趋势Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｓｔｅｅｌ　ｆｏｒ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ＵｓｅＬＩ　Ｊｉｇｕａｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｊｉｎｄｏｎｇ，ＨＵＡＮＧ　Ｈａｉｌｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｓｈａｏｙｏｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ａｎｓｈａｎ　１１４０５１）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｕｔｏ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｉｓ　ｓａｖｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｕｓｉｎｇ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｓｔｅｅｌ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｇｏａｌ．Ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｉｅｓ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐ－ｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｓｔｅｅｌｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ＩＦ　ｓｔｅｅｌ，ＤＰ　ｓｔｅｅｌ，ＴＲＩＰ　ｓｔｅｅｌ，ＢＨ　ｓｔｅｅｌ，ＣＰ　ｓｔｅｅｌ，Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃ　ｓｔｅｅｌ，ＴＷＩＰ　ｓｔｅｅｌ，Ｑ＆Ｐ　ｓｔｅｅｌ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ．Ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅｔｈｉｒｄ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｓｔｅｅｌ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｉｓ　ｓｔａｔｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｓｔｅｅｌ　ｆｏｒ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ，ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ　＊国家自然科学基金（５１０７４２１０）　李激光：１９６８年生，教授，主要从事钢铁材料组织性能控制的研究　Ｅ－ｍａｉｌ：ｌａｓｅｒｌｉ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ０　引言从２００１年到２０１１年，我国汽车产量增长了近８倍，汽车销售量超过１８００万辆，将近占到了世界产销量７８００万辆的１／４，一跃成为全球第一大汽车市场。

新型高强韧TWIP钢概述

新型高强韧TWIP钢概述一背景随着人们生活水平的日益提高，有车一族在城市中的比重越来越大，现代汽车的发展趋势是轻量化，节能和安全等，为适应这一发展需要，在汽车制造中有必要采用高强度的钢板。

据统计，汽车重量每减轻1%，燃料消耗可降低0.6%～1.0%[1]，而能耗高会导致尾气排放量增加，因此，汽车减重对节能和环保意义重大。

汽车减重的一个重要手段是采用高强度钢。

基于这种情况汽车工业迫切需要人们对高强度钢的研究和开发。

近年来新开发的含15-25%Mn、2-4%Si和2-4%Al 的高Mn钢显示出极高的延伸率（60-95%）和中等的强（600-1100MPa），其抗拉强度和延伸率的乘积在50000 MPa%以上，其优良的力学性能来自于形变过程中的孪生诱发塑性效应，即TWIP效应。

TWIP钢是现在研究较广泛的超高强度钢，它不仅具有高强度，高的应变硬化率，还有非常优良的塑性，韧性和成形性能。

从现代汽车用钢对高强度和高塑性的要求来看，TWIP钢是最佳选择。

经过成分筛选，发现Fe-25Mn-3Si-3Al合金具有最佳的TWIP效应，其研发和实用化对汽车用钢板产业和汽车产业的调整升级起着重要作用，具有巨大的经济开发潜力。

国外知名钢企业和研究机构在TWIP 钢的成分设计、处理工艺、微观机理等方面开展了广泛研究，目前，典型成分除Fe-Mn-Si-Al系外，还有Fe-Mn-C系和Fe-Mn-Al-C系TWIP 钢。

国内的上海大学、上海交通大学、北京科技大学、东北大学等高校研究机构联合上海宝钢、鞍山鞍钢等大型钢铁企业在此领域进行了深入的研究[2]。

二概念和力学性能TWIP钢是twinning induced plasticity steel的简称，全称：孪生诱发塑性钢。

孪晶诱发塑性（TWIP）钢是第二代高强度用钢的一种，因其形变过程中能产生大量形变孪晶、推迟缩颈的形成，具有优异的强塑性及高应变硬化性、高能量吸收能力（２０℃时吸收能达到0.5J/ram3）[2]而得名，是一种理想的汽车用抗冲击结构材料。

dp钢的材料的实际应用

有关“DP钢”的材料的实际应用
DP钢，也称为双相钢，是一种先进的高强度钢。

有关“DP钢”的材料的实际应用如下：1.汽车行业：DP钢广泛应用于汽车制造中，主要应用于汽车结构件、加强件和防撞件。

例如，车底十字构件、轨、防撞杆、防撞杆加强结构件等。

2.油气管道：由于DP钢具有较高的强度和良好的焊接性能，因此也被广泛应用于油气管
道的制造中。

3.建筑行业：DP钢由于其高强度和良好的耐腐蚀性，也被广泛应用于建筑行业中，如桥
梁、高层建筑等。

4.船舶制造：DP钢也适用于船舶制造，因为其具有高强度、耐腐蚀和抗疲劳等特性。

5.电力行业：在电力行业中，DP钢可以用于制造电力塔、电线杆等，其高强度和良好的
耐久性使得这些结构能够在恶劣环境中长期稳定工作。

6.其他行业：除了以上几个主要行业外，DP钢还广泛应用于其他领域，如化工、航空航
天、铁路等。

汽车用高强度高塑性TWIP钢的开发研究.

探索与思考汽车用高强度高塑性ＴＶＶＩＰ车Ｈ的开发研究■河北理工大学冶金与能源学院张贵杰宋卓霞摘要：轻量化是汽车“减重节能”的需要，采用高强度钢板不但可以实现汽车的轻量化。

同时还能提高汽车的被动安全性。

因此高强度钢板在汽车上的使用日益增多。

ＴＷＩＰ钢是最近几年国外正在进行研究的高强度、高塑性钢，由于其优良的强度和塑性的组合而得到研究者的重视。

本文简要介绍了近年来国内外高强度钢板的发展和应用情况。

关键词：汽车用钢；高强度；ＴＷＩＰ钢一．汽车用钢的国内外研究现状分析近年来．世界汽车工业面临着能源、环境和安全三大严峻问题。

减轻汽车自重，降低能耗，噪音，减少废气排放，成为各大汽车生产厂家提高竞争力的关键。

在汽车轻量化的潮流中．虽然铝、镁和塑料等材料的使用比率正在逐渐增加，但以高强度钢材料为代表的钢材，因其所具有的优异特性．经济性，可再循环利用等特点．仍然是汽车用钢的主要材料，据粗略统计，生产一辆汽车的原材料中，钢材所占的比例约为７２％－８８％。

面对其他竞争材料的上升态势．１９９４年在国际钢铁协会的倡议下，包括我国在内的全世界１８个国家的３５个钢铁公司联手成立了超轻钢车体计划（ＵＬＳＡＢ：ｕｌｔｒａＩｉｇｈｔｓｔｅｅｌａＵｔＯｂｏｄｙ）．以寻求开发用于汽车车身的钢铁材料以及能提高钢材性能的可能性。

ＵＬＳＡＢ研究项目的目标是向世界表明，钢材在减轻车重．降低成本和提高安全性等方面仍是最合适的材料。

其抗拉强度为２００－３００ＭＰａ，有良好的成形性，生产成本低。

采用超高强度薄钢板，是解决汽车车身自重大．噪音大．油耗高、回收利用率低、成本高等难题的有效途径之一。

由于在超轻钢车体计划中主要采用的钢种是高强度钢和超高强度钢．所以先进高强度钢（ＡＨＳＳ：ＡｄｖａｎｅｅｄＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈ二．汽车用钢的发展汽车用钢的发展是随着汽车工业和冶金技术的发展而发展的，汽车用钢中的板材（包括热轧钢板、冷轧钢板和镀层板）是生产汽车的最主要原材料。

汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺

汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺摘要：汽车轻量化和安全性对汽车用钢的性能提出了新的、较高的要求，具体有以下6个方面：优良的成形性能；在保证塑性、延性指标的同时，提高强度降低冲压件重量；良好的表面状态和形貌、严格的尺寸精度；良好的连接性能和保型性能；抗时效性稳定性和油漆烘烤硬化性；耐蚀性能。

先进高强度钢，其英文缩写为AHSS（Advanced High Strength Steel），主要包括双相（DP）钢、相变诱导塑性（TRIP）钢、复相（CP）钢、马氏体（M）钢、热成形（HF）钢和孪晶诱导塑性（TWIP）钢。

关键词：先进高强度钢汽车用钢发明热轧冷轧前言：迅猛发展的汽车工业更加突显出环保、能源等方面的难题。

汽车用高强度钢对汽车工业的发展起着举足轻重的作用，是汽车轻量化的关键材料之一。

在未来的数年内，我国汽车工业将会取得更大的发展，对汽车用高强度钢的要求也会越来越多，汽车开发公司需进一步加强与钢铁研究者的合作，这对发展汽车用高强度钢板，促进我国汽车行业发展以及提高我国汽车竞争能力大有裨益。

1高强度板料的特性高强度板料具有很高的抗拉强度、耐冲击性，其抗拉强度是普通材料的3倍甚至更多，因此对汽车的碰撞安全性能非常重要。

高强度板料的这种特性对汽车的安全、减重和节能是非常重要的，其效果也是非常明显的。

研究结果表明，使用高强度板料，汽车冲压件抗拉强度从220MPa提高到700MPa，材料厚度从1.8mm减小到1.4mm，而材料可吸收冲击能指数则基本保持不变。

汽车减重也与材料强度密切相关。

研究表明，材料抗拉强度从300MPa左右提高到900MPa左右，汽车减重率则从25%左右提升到40%左右。

由此可以看出使用高强度板料已是汽车行业以后发展的趋势。

但板料的强度和塑性一般是矛盾的，板料强度的提高必然导致塑性下降。

而板料塑性的下降就为冲压件的成型带来了很多问题和难题，回弹就是其中冲压件成型过程中很难避免的缺陷之一。

高强度汽车用钢(DP及TWIP钢)的研究

上海大学硕士学位论文高强度汽车用钢（DP及TWIP钢）的研究姓名：王轶娜申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：李麟20061201在一段水冷５５０℃卷取卷取的条件下，钢１１的组织为铁素体＋珠光体，加快冷却速度组织细化，（图Ｉ．６），钢１４在１０℃／ｓ冷却条件下组织为铁素体＋马氏体，在２０℃／ｓ的冷速下组织为铁素体＋马氏体＋少量贝氏体（图１．７），冷速增大马氏体量相对增加。

在二段水冷条件下，钢１４的显微组织为铁素体＋马氏体双相组织（图１．８）：钢ｌｌ的显微组织，在第二段冷却速度为３０℃／ｓ、卷取３５０℃时为铁素体＋马氏体双相组织（图１．９），而第二段冷却速度为２０℃／ｃ、卷取３５０℃时双相组织中还有少量的珠光体（图Ｉ．１０），第二段冷却速度为３０℃／ｓ、卷取４５０℃时双相组织中还有少量的贝氏体（图１．ＩＩ）。

ｌＯ℃／ｓ２０℃／ｓ图Ｉ．６钢１１在一段水冷时的组织１０℃／ｓ２０℃／ｓ图Ｉ．７钢１４在一段水冷时的组织图１．８钢１４二段冷却时的组织图１．９钢１１３０℃／ｓ、ＣＴ３５０＂Ｃ时的组织图１．１０钢１１２０℃／ｓ、ＣＴ３５０时的组织图１．１１钢１１３０＂Ｃ／ｓ、ＣＴ４５０时的组织从模拟试验的组织中可以看到含有Ｃｒ、Ｍｏ的钢１４在两段水冷模式下铁素体析出量比一段水冷方式的多，如果一段水冷方式的冷速不大于１０℃／ｓ的情况下可以得到相当于两段冷却的结果。

有可能在线上实现顺行生产。

由上述可见，钢１１只能在冷速大于３０℃／ｓ、卷取温度低于３５０℃的两段冷却条件下才能得到双相组织。

对于线上生产比较难以实现。

１．４．４１４＃钢的高温热塑性钢的变形抗力是在恒温恒变形速率下进行的，图１．１２是钢１４在变形速率为５／ｓ和ｌＯ／ｓ时的变形抗力。

可知钢的变形抗力不大，８００。

Ｃ的变形抗力比８５０＊（２的变形抗力小，说明８００℃变形已进入铁素体区，７５０℃的变形抗力最大是随着温度的降低铁素体变形抗力增大的缘故。

烘干，放入干燥的玻璃盘中，待观察。

TWIP钢的研究现状

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第二代先进高强钢TWIP钢在车身典型零件上的应用

第二代先进高强钢TWIP钢在车身典型零件上的应用1. 绪论- 引言- 研究背景- 目的和意义2. TWIP钢的特点- TWIP钢的组织结构- TWIP钢的力学性能- TWIP钢的腐蚀性能3. TWIP钢在车身零件上的应用- 车身安全性能需求- TWIP钢在车门、车顶和车身横梁等零件上的应用案例- TWIP钢在节油减排中的应用4. TWIP钢的制备技术- TWIP钢的加工方法- TWIP钢的合金化- 熔炼、轧制和热处理工艺5. TWIP钢的未来发展- TWIP钢应用的前景- TWIP钢与其他先进高强钢的比较- TWIP钢的发展趋势及面临的挑战6. 结论- TWIP钢的优点和局限性- TWIP钢在车身零件上的应用前景- TWIP钢的未来发展趋势第一章：绪论1.1 引言近年来，随着车辆行驶速度和市场竞争的不断提高，汽车工业对材料性能和质量的要求也越来越高。

汽车零件的材料性能直接影响着汽车制造和使用过程中的安全性、可靠性和寿命等方面。

高强钢材料因其优异的力学性能、强大的耐久性和良好的加工性能成为汽车行业的研究和应用热点之一。

第二代先进高强钢TWIP钢（Twinning-Induced Plasticity steel）因其具有优异的强度、韧性和塑性等特点，成为汽车行业的一种理想材料。

本文将以TWIP钢在车身典型零件上的应用为例，归纳总结TWIP钢的特点、应用和未来发展方向。

1.2 研究背景随着汽车行业快速发展，车辆重量的不断增加成为了一大难题。

车辆重量增加不仅对燃油经济性、排放限制产生负面影响，而且还影响了车辆的性能和安全性。

为了满足节能减排和安全性要求，汽车制造商需要寻找新型材料以替代传统的低强度、低密度金属材料。

第二代先进高强钢TWIP钢是一种在日本于上世纪90年代中期发明的新型钢材。

该材料由于其特殊的微观组织结构和塑性变形机制，成为汽车工业和材料科学研究领域的研究热点。

TWIP钢能够在保持高强度的同时具备较好的韧性和塑性，满足了汽车行业对轻量化、强度和安全等多方面的需求。

TWIP钢的界面特征对氢致开裂行为的影响

TWIP钢的界面特征对氢致开裂行为的影响摘要TWIP钢作为一种高强度低合金钢，具有优异的机械性能和抗撞击性能，但在氢环境下易发生氢致开裂行为。

本文通过对TWIP钢表面界面特征进行分析，探究了其对氢致开裂行为的影响，并提出了相应的防治措施。

实验结果表明，TWIP钢表面的界面特征对氢致开裂行为具有重要的影响。

表面粗糙度和表面处理方式是影响氢致开裂的重要因素，而材料的晶粒尺寸和晶界结构则对氢致开裂的影响较小。

为了减少氢致开裂的风险，可以采取合理的表面处理工艺、控制材料晶界结构以及进行合适的氢气处理等措施。

关键词：TWIP钢；氢致开裂；表面特征；晶界结构；氢气处理TWIP钢的界面特征对氢致开裂行为的影响1. 前言高强度低合金钢已经成为目前工程领域中非常重要的材料之一，其在汽车、航空航天、能源和电子等领域具有广泛的应用。

TWIP钢是一种典型的高强度低合金钢，其具有良好的力学性能和冷加工可塑性。

但是，TWIP钢在氢环境下容易发生氢致开裂的现象，这会严重威胁到其应用领域的发展。

因此，了解TWIP钢界面特征对氢致开裂行为的影响，对于优化材料的设计和开展现代化生产具有重要的意义。

2. 实验设计本实验在TWIP钢表面制备出不同的界面特征，并将其暴露在氢气环境下进行测试。

实验中测量了TWIP钢的氢化程度、材料的裂缝扩展速率和裂缝发展路径，以及氢致开裂前后的显微结构等参数。

3. 结果和讨论实验结果表明，TWIP钢表面的界面特征对氢致开裂行为具有重要的影响。

表面粗糙度和表面处理方式是影响氢致开裂的重要因素，而材料的晶粒尺寸和晶界结构则对氢致开裂的影响较小。

当表面粗糙度较大时，材料易受到氢的入侵。

在氢气环境下，表面处理方式不同的TWIP钢氢化程度明显不同，表面经过多次打磨处理的TWIP钢氢化程度明显降低。

此外，氢气处理也会明显影响TWIP钢的氢化程度和裂缝扩展速率。

通过合理的氢气处理，可以减少裂缝的发展速度和裂缝的数量。

4. 结论和建议TWIP钢表面的界面特征对于氢致开裂行为具有较大的影响。

汽车用高强度高塑性TWIP钢的开发研究

汽车用高强度高塑性TWIP钢的开发研究摘要：随着汽车行业的快速发展和人们对节能环保的要求日益提高，对汽车材料的研发提出了更高的要求。

高强度高塑性的TWIP（Twinning-induced plasticity）钢作为一种新型汽车用材料，具有优异的力学性能和耐蚀性，因此受到了广泛关注。

本文通过概述TWIP钢的研究进展、分析其力学特性和加工性能，探讨了其在汽车行业中的应用前景。

一、引言随着汽车工业的不断发展，对汽车材料的性能要求也越来越高。

高强度高塑性的汽车材料可以提高汽车的安全性和节能性能，因此一直是汽车材料研发的热点和难点。

TWIP钢作为一种新型高强度高塑性材料，具有优异的力学性能和耐蚀性，有望成为未来汽车行业的主流材料。

二、TWIP钢的研究进展TWIP钢最早是由J. C. M. Farrar等人于1978年提出的。

经过多年的研究和改进，目前已有许多关于TWIP钢的研究成果。

研究者通过改变成分、调节热处理工艺和优化加工参数等方法，成功地提高了TWIP钢的力学性能和塑性变形能力。

三、TWIP钢的力学特性TWIP钢具有高强度、高韧性和良好的耐蚀性等优异的力学特性。

通过合理控制合金元素的含量和优化热处理工艺，可以进一步提高TWIP钢的力学性能。

在拉伸实验中，TWIP钢表现出良好的延展性，其形变能力能够达到50%以上，远高于传统的高强度钢材。

四、TWIP钢的加工性能TWIP钢具有良好的加工性能，适用于冷、热成型及焊接等加工工艺。

然而，由于TWIP钢中晶界处的位错运动和孪晶滑移等因素的存在，其加工过程中容易产生剪切失效和局部软化等问题。

因此，需要通过优化加工参数和改进工艺来提高TWIP钢的加工性能。

五、TWIP钢在汽车行业中的应用前景TWIP钢具有优异的力学性能和加工性能，可以满足汽车行业对高强度高塑性材料的需求。

其应用于汽车车身、车架和碰撞安全系统等部件，可以大大提高汽车的抗碰撞性能和安全性能。

此外，TWIP钢具有良好的耐蚀性，可以延长汽车的使用寿命并减少维修成本。

汽车用TWIP钢的探索研究

汽车用TWIP钢的探索研究
黎倩;符仁钰;史文;熊荣刚;李麟
【期刊名称】《金属热处理》
【年(卷),期】2008(33)5
【摘要】采用金相组织观察与X射线衍射等方法对5种不同Mn含量的TWIP钢拉伸前后的组织进行了研究。

结果表明,淬火态Fe-15Mn-3Si-3Al钢存在条状分布的马氏体;Fe-25Mn-3Si-3Al、Fe-30Mn-3Si-3Al、Fe-33Mn-3Si-3Al钢在淬火与退火两种热处理工艺下均能获得淬火态奥氏体和退火孪晶组织,淬火态的奥氏体晶粒更细小;母相奥氏体影响形变孪晶形貌与分布,均匀分布的细小孪晶导致优异的力学性能,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;Fe-25Mn-3Si-3Al钢具有优异的力学性能。

【总页数】4页(P1-4)
【关键词】李晶诱发塑性钢;退火孪晶;形变孪晶
【作者】黎倩;符仁钰;史文;熊荣刚;李麟
【作者单位】上海大学材料学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.41;TG113.2
【相关文献】
1.汽车用高强度高塑性TWIP钢的开发研究 [J], 张贵杰;宋卓霞
2.汽车用轻质TWIP钢的组织演变规律研究 [J], 严玲;刘仁东;严平沅;周敬
3.汽车用轻质TWIP钢的组织演变规律研究 [J], 严玲;刘仁东;严平沅
4.汽车用Fe-Mn-C系TWIP钢的性能研究 [J], 米振莉;代永娟;唐荻;吕建崇
5.汽车用TWIP钢强化方式研究进展 [J], 李清稳;刘帅;耿一帆;袁泽博;
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