TRIP钢概述
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Trip钢概述
2014年3月
Trip概述
定义 TRIP (Transformation Induced Plasticity相变诱发塑性)钢,又 叫变塑钢,是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性新型钢板的需 求而开发的. TRIP钢板最先是由V.F.Zackay发现并命名的，他利用 残余奥氏体的应变诱发相变及相变诱发塑性提高了钢板的塑性并改 善了钢板的成形性能.
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 磷元素作用： 铁素体稳定元素,抑制了渗碳体的形成,使奥氏体中的碳含量增加。磷 可以用来减小硅在TRIP钢中的聚集而不影响它的力学性能。磷和硅同 时作用对抗拉强度的升高数量是硅单独作用时的5倍。磷含量超过一 定值时会在晶界处析出,破坏晶界强度,损坏延展性"磷的含量在0.01% 一0.3%。 钛元素的作用：
试验TRIP钢的化学成分(wt%)
A1
A2
引自：史文 含钒TRIP钢的显微组织【博士论文】 上海大学 2006
Trip钢机理
V的存在形式
无V TRIP钢铁素体TEM照片(a)形貌,(b)衍射斑点
含V TRIP钢TEM照片(a)形貌,(b)衍射斑点
与无钒钢相比，在含钒钢的铁素体晶内和晶界上都有明显的析出物，是钒 的碳化物，即钒至少有一部分是以碳化物的形式存在的，并且主要存在于 铁素体中，包括铁素体的晶界和晶内。
BIW车身零件及其使用钢材概况
保时捷cayenne车身中的高强钢
Trip概述
研究进展
TRIP钢的研究进展 • 目前强度级别为600MPa 的TRIP 钢的研究已比较成熟, 欧洲的一 些国家和日本、韩国等均能批量生产600MPa 和800MPa 级的冷 轧TRIP 钢。 宝钢已研制开发了连续退火生产的商业TRIP600 钢板 为了得到1GPa 或更高的强度, 人们提出了微合金TRIP 钢的概念, 即在TRIP 钢中单独添加或复合添加V、Ti 、Nb 微合金元. 张梅(上海大学)等人开发出了一种强度级别980MPa , 延伸率约为 20 %的TRIP 钢(0.34C-1.75Mn-0.46Si-0.055P-1.32Al0.033V-0.12Ti)
也被用来提高TRIP钢的强度,同NbC相同,TIC也是在双相区退火时出 现的,且数量要比NbC多"在热轧过程中TIC的析出要比NbC强烈，添 加钛后的试样抗拉强度可达987MPa。
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 TRIP钢的成分以C-Mn-Si合金系统为主，它的成分特征是：低碳、 低合金化、钢质纯净。 1. 低碳
Trip钢机理
V对残余奥氏体的影响 ①含钒钢在临界区退火时,由于碳化钒的低温溶解,导致奥氏体中固溶的钒含量增 加。在随后的贝氏体等温时,固溶的钒延缓了贝氏体的转变,使残余奥氏体量增加 。随临界区退火温度的升高,这一作用更明显。 ②在贝氏体等温温度一定时,高的退火奥氏体含碳量可以获得多的残余奥氏体量 ③钒是抑止奥氏体区的元素，钒的添加 将使相图中的A3温度线向高温和富碳方 向移动。这样，在相同的退火温度下， 含钒钢的退火奥氏体的含碳量就高于无 钒钢的含碳量。较高的退火奥氏体含碳 量，有利于获得较多的残余奥氏体量。 这可能是含钒钢的残余奥氏体量高于无 钒钢的另一个原因。
TRIP钢断裂时的颈缩示意图
③残余奥氏体与外加应力呈共格关系,高能界面不利于裂纹的扩展,因此宏观效 应表现为总延伸率,特别是均匀延伸率的提高。
Trip钢机理
加工工艺
冷轧TRIP钢板： 采用临界加热、下贝氏 体等温淬火的工艺方法来 获取TRIP所需的Biblioteka Baidu量残余 奥氏体，现在普遍采用。 两种工艺生产的TRIP钢板显 微组织都是由铁素体、贝氏 体和残余奥氏体三相组成， 只是其各个组织间体积分数 不一样。
第一阶段:快速加热 ；第二阶段:临界退火；第三阶段:快速冷却；第四阶段:贝氏体 等温；第五阶段:最后冷却
Trip钢机理
热轧TRIP钢的生产工艺 成分：8％C—I.37％Si一1.35Mn0.026％S，0.020％P
一种双道次压缩工艺示意图
引自：李壮 热扎TRIP钢的研究 【博士论文】 东北大学
Trip钢机理
Trip钢机理
TRIP钢中的V元素
对左侧表中所列出的五个试样 进行了CCT曲线测定，下面列 出了P，Z，S三个试样，分别 不含V、Ti，含V，同时含V 、Ti
三种TRIP钢的CCT曲线，其中（a）不含V、Ti；（b）含V；（d）同时含V、Ti
Trip钢机理
TRIP钢中的V元素
760℃*5min+400℃*5min ①组织为铁素体加残余奥氏 体加贝氏体。 ②含钒钢与无钒钢的显微组 织在光镜下看不出有什么差 别,晶粒尺寸也基本相等， 铁素体晶粒尺寸为10-25um, 残余奥氏体颗粒尺寸为2um 以下。 ③其中,铁素体呈蓝色或绿 色的等轴状组织，贝氏体呈 棕红色的组织,分布在铁素 体的晶界上，残余奥氏体呈 白色的颗粒状组织,主要分 布在铁素体的晶界上,少量 在晶内。在铁素体晶界上的 残余奥氏体,一些与贝氏体 相邻,另一些为孤立的分布
热轧TRIP钢板： 通过控制轧制和控 制冷却来获得大量的 残余奥氏体，现在应 用相对较少。
三种不同成分的CMnSi系TRIP钢组织
一旦热轧TRIP钢在我国实现在线生产，将会减少轧后热处理环节，取代冷轧 热处理TRIP钢，获得显著的经济效益。
Trip钢机理
冷轧TRIP钢的生产工艺
冷轧低合金TRIP钢的处理工艺:Fe一1.5%Mn伪二元相图中奥氏体碳含量的变化(中) 和相应的标明T0线的相图显示贝氏体等温时贝氏体相变的结束点(右)
引自：闫翠等 ：TRIP 钢的研究进展，上海金属【J】 2008
• •
•
Trip钢机理
Trip效应 TRIP效应 当钢中含有一定量的能稳定奥氏体 的元素，再经过两相区(α +γ )临界 退火和随后的中温贝氏体等温淬火 ，就会使得钢中的显微组织在室温 下有较大量稳定的奥氏体被保留下 来，称作残余奥氏体。当这种钢受 到载荷作用发生变形时，就会使钢 中的残余奥氏体发生应力—应变诱 发马氏体相变，这种相变使得钢的 强度，尤其是塑性显著提高，故称 之为“相变诱发塑性效应”，简称 “TRIP效应”
热轧TRIP钢的TMP工艺示意图
引自：唐代明 TRIP钢中合金元素的作用和处理工艺的研究进展 2008
Trip钢机理
加工工艺特点
热轧
优点： TRIP钢得到奥氏体相的过程相对较容易,将相变和形变热处理融合在一起,可 以通过控制卷取温度和卷取时间来获取不同的相的组成含量和钢板的力学性 能。 缺点： ①温度偏差对相变行为和性能的影响强烈,只有钢板宽度和长度上同时使温度 均匀才能达到组织的均匀和减少钢板不同部位力学性能的差异。 ②同时由于受工厂设备的限制,快速升温在实际生产中有一定困难,必须采用卷 取装置等相对热轧生产。
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 Mo（钼）的作用： Mo是强烈稳定奥氏体元素，同时具有重要的固溶强化作用，此外Mo 能强烈延迟碳化物的析出，能起到部分取代Si的作用。 Al元素的作用： 影响相变动力，但却具有不影响表面质量的优点，铝是很强的铁素体稳 定元素，但铝提高了相变温度,使双相区退火的范围扩大,阻碍了双相区 退火时的完全奥氏体化,使马氏体的转变温度升高。当铝含量为2%时,钢 板中有马氏体产生,使硬度显著提高
冷轧
优点：热处理TRIP钢板的轧制力相对较小,可以通过调节两步热处理法的工 艺参数来控制钢板的显微组织和力学性能,生产工艺过程相对较容易控制; 缺点：是生产线较为复杂,以达到组织中所需要的残余奥氏体,冷轧产品表面 覆镀需求使合金成分受到限制等。
Trip钢机理
TRIP钢的成分和组织特点
成分特点 TRIP钢的成分以C-Mn-Si合金系统为主，有时也可根据具体情况添加 少量的Cr、V、Ni等合金元素。因此，它的成分特征是：低碳、低合 金化、钢质纯净。 碳、锰、硅和铝是低合金TRIP钢中的基本元素。在TRIP钢中，碳主 要富集在残余奥氏体中，增加残余奥氏体数量，提高其稳定性，其 次才是提高钢的强度
TRIP钢的设计需要使其使用温度处在Msσ和Md30之间,因为在该温度范围里 TRIP钢均匀延伸率最高。
Trip钢机理
Trip效应 TRIP效应解释
①拉伸变形时变形最大的部位首先诱 发马氏体相变,使局部强度提高，难以 继续变形,导致变形向未发生马氏体相 变的其它部位转移,推迟了颈缩的形成
②拉伸变形时造成的局部应力集中因 马氏体相变而松驰,推迟了裂纹 的产生,局部应力集中主要是由于残余 奥氏体影响,其次是塑性变形和压应力 的影响。
组织特点 TRIP钢具有多相组织，既有软相铁素体，也有硬相贝氏体，还有亚 稳定的残余奥氏体。钢中组织的合理配比、亚稳相的稳定性等决定 了TRIP钢的力学性能
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 TRIP钢中合金元素的常用含量
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 C元素的影响
①、奥氏体中含碳量升高，奥氏体稳定性升高，Ms点下降，残余 奥氏体增多，提高奥氏体稳定性。 ②、C元素也可以提高钢的强度。TRIP钢作为成型用钢含碳量不能 太高，一是影响成型性，二是影响焊接性能。
含碳量高，残余奥氏体数量增多，有利于TRIP效应产生，然而焊接性 能恶化，轧制过程中产生晶体缺陷的几率增大，并且固溶强化作用增 强导致强度增加而塑性降低。含碳量低，产生的影响恰好相反。因此 ，选取的含碳量一般为0.1%～0.2%。 2.低合金化 Si和Mn加入过多，降低钢的塑性和韧性，并且引起焊接性能恶化。 因此，TRIP钢的含硅量和含锰量均控制在1%～2%的范围内。
Trip钢机理
TRIP钢中的Nb
试验钢化学成分( 质量百分数，%) 包括0. 20 C、0. 6 Si、1. 5 Mn、0. 8 Al、0. 03 Nb、0. 009 P、0. 004 S
试验钢中析出物的透射电镜照片及其能谱
透射电镜观察下发现了大量细小弥散分布的碳氮化物粒子存在，析出相粒子多为 椭圆形或者圆形，其尺寸较小（小于10um），可以知道这些析出析出相粒子主 要为含Nb 的碳氮化物，热轧过程中、过冷奥氏体的铁素体和贝氏体转变中、起 到较强的细晶强化效果，同时碳氮化物还可以起到一定的析出强化作用。 引自：刘杰等: Nb 微合金化热轧TRIP钢组织性能【J】 首钢技术研究院 2013
Si元素的作用 ①、加热到两相区(α+γ)时，Si元素可提高C在铁素体中的活度，起 到净化铁素体中C原子的作用，使奥氏体富C，增加了过冷奥氏体的 稳定性。 ②、冷却过程中，Si元素抑制碳化物的形核与析出，使珠光体转变 “C”曲线右移，滞缓了珠光体的形成。 ③、在贝氏体转变区等温时，由于Si元素为非碳化物形成元素，又 以置换固溶体的形式存在，扩散很困难，故使碳化物形核困难，导 致贝氏体铁素体和过冷奥氏体中均无碳化物析出
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 Mn元素的作用 Mn元素有较强的稳定奥氏体的作用，1%的Mn元素可降低Ms点约 30℃左右。在TRIP钢中加入Mn元素，有利于在最终显微组织中保留 较多的残余奥氏体 Nb元素的作用 可有效控制TRIP钢的奥氏体化、再结晶、晶粒长大以及元素迁移，还 可控制热轧、临界区退火、冷却、贝氏体形成温度范围内的等温和应 变过程中的各种相变，影响奥氏体向铁素体和贝氏体中的转变及残余 奥氏体的体积分数和稳定性。
热轧TRIP钢的生产工艺 也有人提出了如下TMP过程： TMP工艺过程为:第1步,将钢坯再加 热到一个恰能使其初始显微组织中 存在的Nb(C,N)、AlN析出物溶解的 温度；第2步，轧制变形,即在未再 结晶温度之上终止变形；第3步， 以3e/s的冷却速率将钢冷却到 Ar3~Ar1温度之间；第4步，在 Ar3~Ar1温度间等温，析出要求数 量的先共析铁素体；第5步，采用 层流冷却将钢快速冷却到卷取温度 (通常为400e左右)，在此温度下， 一部分奥氏体等温转变成贝氏体。
低碳TRIP钢的相变诱发塑性机理图
Trip钢机理
Trip效应 考虑TRIP钢的相变塑性,以下三个温度范围是非常重要的：
Ms—Msσ范围： 应力诱发塑性
Msσ——Md范围：应变诱发塑性
T>Md范围： 位错滑移塑性
TRIP钢残余奥氏体在不同温度范围里 的主要转变机制
在30%应变的条件下 奥氏体50%的转化成 马氏体的温度
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素
3.钢质纯净
除了进行必要的合金化之外，TRIP钢中的夹杂物应尽可能加以清除。 对于钢中的O、N、P、S、Al等元素的含量均可按照低合金钢标准加以 控制，特别是硫化物形态更应引起注意，以防止产生对钢性能的不利 影响。
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素
低合金TRIP钢的成分图,说明TRIP钢可选成分变迁的主要原因
2014年3月
Trip概述
定义 TRIP (Transformation Induced Plasticity相变诱发塑性)钢,又 叫变塑钢,是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性新型钢板的需 求而开发的. TRIP钢板最先是由V.F.Zackay发现并命名的，他利用 残余奥氏体的应变诱发相变及相变诱发塑性提高了钢板的塑性并改 善了钢板的成形性能.
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 磷元素作用： 铁素体稳定元素,抑制了渗碳体的形成,使奥氏体中的碳含量增加。磷 可以用来减小硅在TRIP钢中的聚集而不影响它的力学性能。磷和硅同 时作用对抗拉强度的升高数量是硅单独作用时的5倍。磷含量超过一 定值时会在晶界处析出,破坏晶界强度,损坏延展性"磷的含量在0.01% 一0.3%。 钛元素的作用：
试验TRIP钢的化学成分(wt%)
A1
A2
引自：史文 含钒TRIP钢的显微组织【博士论文】 上海大学 2006
Trip钢机理
V的存在形式
无V TRIP钢铁素体TEM照片(a)形貌,(b)衍射斑点
含V TRIP钢TEM照片(a)形貌,(b)衍射斑点
与无钒钢相比，在含钒钢的铁素体晶内和晶界上都有明显的析出物，是钒 的碳化物，即钒至少有一部分是以碳化物的形式存在的，并且主要存在于 铁素体中，包括铁素体的晶界和晶内。
BIW车身零件及其使用钢材概况
保时捷cayenne车身中的高强钢
Trip概述
研究进展
TRIP钢的研究进展 • 目前强度级别为600MPa 的TRIP 钢的研究已比较成熟, 欧洲的一 些国家和日本、韩国等均能批量生产600MPa 和800MPa 级的冷 轧TRIP 钢。 宝钢已研制开发了连续退火生产的商业TRIP600 钢板 为了得到1GPa 或更高的强度, 人们提出了微合金TRIP 钢的概念, 即在TRIP 钢中单独添加或复合添加V、Ti 、Nb 微合金元. 张梅(上海大学)等人开发出了一种强度级别980MPa , 延伸率约为 20 %的TRIP 钢(0.34C-1.75Mn-0.46Si-0.055P-1.32Al0.033V-0.12Ti)
也被用来提高TRIP钢的强度,同NbC相同,TIC也是在双相区退火时出 现的,且数量要比NbC多"在热轧过程中TIC的析出要比NbC强烈，添 加钛后的试样抗拉强度可达987MPa。
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 TRIP钢的成分以C-Mn-Si合金系统为主，它的成分特征是：低碳、 低合金化、钢质纯净。 1. 低碳
Trip钢机理
V对残余奥氏体的影响 ①含钒钢在临界区退火时,由于碳化钒的低温溶解,导致奥氏体中固溶的钒含量增 加。在随后的贝氏体等温时,固溶的钒延缓了贝氏体的转变,使残余奥氏体量增加 。随临界区退火温度的升高,这一作用更明显。 ②在贝氏体等温温度一定时,高的退火奥氏体含碳量可以获得多的残余奥氏体量 ③钒是抑止奥氏体区的元素，钒的添加 将使相图中的A3温度线向高温和富碳方 向移动。这样，在相同的退火温度下， 含钒钢的退火奥氏体的含碳量就高于无 钒钢的含碳量。较高的退火奥氏体含碳 量，有利于获得较多的残余奥氏体量。 这可能是含钒钢的残余奥氏体量高于无 钒钢的另一个原因。
TRIP钢断裂时的颈缩示意图
③残余奥氏体与外加应力呈共格关系,高能界面不利于裂纹的扩展,因此宏观效 应表现为总延伸率,特别是均匀延伸率的提高。
Trip钢机理
加工工艺
冷轧TRIP钢板： 采用临界加热、下贝氏 体等温淬火的工艺方法来 获取TRIP所需的Biblioteka Baidu量残余 奥氏体，现在普遍采用。 两种工艺生产的TRIP钢板显 微组织都是由铁素体、贝氏 体和残余奥氏体三相组成， 只是其各个组织间体积分数 不一样。
第一阶段:快速加热 ；第二阶段:临界退火；第三阶段:快速冷却；第四阶段:贝氏体 等温；第五阶段:最后冷却
Trip钢机理
热轧TRIP钢的生产工艺 成分：8％C—I.37％Si一1.35Mn0.026％S，0.020％P
一种双道次压缩工艺示意图
引自：李壮 热扎TRIP钢的研究 【博士论文】 东北大学
Trip钢机理
Trip钢机理
TRIP钢中的V元素
对左侧表中所列出的五个试样 进行了CCT曲线测定，下面列 出了P，Z，S三个试样，分别 不含V、Ti，含V，同时含V 、Ti
三种TRIP钢的CCT曲线，其中（a）不含V、Ti；（b）含V；（d）同时含V、Ti
Trip钢机理
TRIP钢中的V元素
760℃*5min+400℃*5min ①组织为铁素体加残余奥氏 体加贝氏体。 ②含钒钢与无钒钢的显微组 织在光镜下看不出有什么差 别,晶粒尺寸也基本相等， 铁素体晶粒尺寸为10-25um, 残余奥氏体颗粒尺寸为2um 以下。 ③其中,铁素体呈蓝色或绿 色的等轴状组织，贝氏体呈 棕红色的组织,分布在铁素 体的晶界上，残余奥氏体呈 白色的颗粒状组织,主要分 布在铁素体的晶界上,少量 在晶内。在铁素体晶界上的 残余奥氏体,一些与贝氏体 相邻,另一些为孤立的分布
热轧TRIP钢板： 通过控制轧制和控 制冷却来获得大量的 残余奥氏体，现在应 用相对较少。
三种不同成分的CMnSi系TRIP钢组织
一旦热轧TRIP钢在我国实现在线生产，将会减少轧后热处理环节，取代冷轧 热处理TRIP钢，获得显著的经济效益。
Trip钢机理
冷轧TRIP钢的生产工艺
冷轧低合金TRIP钢的处理工艺:Fe一1.5%Mn伪二元相图中奥氏体碳含量的变化(中) 和相应的标明T0线的相图显示贝氏体等温时贝氏体相变的结束点(右)
引自：闫翠等 ：TRIP 钢的研究进展，上海金属【J】 2008
• •
•
Trip钢机理
Trip效应 TRIP效应 当钢中含有一定量的能稳定奥氏体 的元素，再经过两相区(α +γ )临界 退火和随后的中温贝氏体等温淬火 ，就会使得钢中的显微组织在室温 下有较大量稳定的奥氏体被保留下 来，称作残余奥氏体。当这种钢受 到载荷作用发生变形时，就会使钢 中的残余奥氏体发生应力—应变诱 发马氏体相变，这种相变使得钢的 强度，尤其是塑性显著提高，故称 之为“相变诱发塑性效应”，简称 “TRIP效应”
热轧TRIP钢的TMP工艺示意图
引自：唐代明 TRIP钢中合金元素的作用和处理工艺的研究进展 2008
Trip钢机理
加工工艺特点
热轧
优点： TRIP钢得到奥氏体相的过程相对较容易,将相变和形变热处理融合在一起,可 以通过控制卷取温度和卷取时间来获取不同的相的组成含量和钢板的力学性 能。 缺点： ①温度偏差对相变行为和性能的影响强烈,只有钢板宽度和长度上同时使温度 均匀才能达到组织的均匀和减少钢板不同部位力学性能的差异。 ②同时由于受工厂设备的限制,快速升温在实际生产中有一定困难,必须采用卷 取装置等相对热轧生产。
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 Mo（钼）的作用： Mo是强烈稳定奥氏体元素，同时具有重要的固溶强化作用，此外Mo 能强烈延迟碳化物的析出，能起到部分取代Si的作用。 Al元素的作用： 影响相变动力，但却具有不影响表面质量的优点，铝是很强的铁素体稳 定元素，但铝提高了相变温度,使双相区退火的范围扩大,阻碍了双相区 退火时的完全奥氏体化,使马氏体的转变温度升高。当铝含量为2%时,钢 板中有马氏体产生,使硬度显著提高
冷轧
优点：热处理TRIP钢板的轧制力相对较小,可以通过调节两步热处理法的工 艺参数来控制钢板的显微组织和力学性能,生产工艺过程相对较容易控制; 缺点：是生产线较为复杂,以达到组织中所需要的残余奥氏体,冷轧产品表面 覆镀需求使合金成分受到限制等。
Trip钢机理
TRIP钢的成分和组织特点
成分特点 TRIP钢的成分以C-Mn-Si合金系统为主，有时也可根据具体情况添加 少量的Cr、V、Ni等合金元素。因此，它的成分特征是：低碳、低合 金化、钢质纯净。 碳、锰、硅和铝是低合金TRIP钢中的基本元素。在TRIP钢中，碳主 要富集在残余奥氏体中，增加残余奥氏体数量，提高其稳定性，其 次才是提高钢的强度
TRIP钢的设计需要使其使用温度处在Msσ和Md30之间,因为在该温度范围里 TRIP钢均匀延伸率最高。
Trip钢机理
Trip效应 TRIP效应解释
①拉伸变形时变形最大的部位首先诱 发马氏体相变,使局部强度提高，难以 继续变形,导致变形向未发生马氏体相 变的其它部位转移,推迟了颈缩的形成
②拉伸变形时造成的局部应力集中因 马氏体相变而松驰,推迟了裂纹 的产生,局部应力集中主要是由于残余 奥氏体影响,其次是塑性变形和压应力 的影响。
组织特点 TRIP钢具有多相组织，既有软相铁素体，也有硬相贝氏体，还有亚 稳定的残余奥氏体。钢中组织的合理配比、亚稳相的稳定性等决定 了TRIP钢的力学性能
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 TRIP钢中合金元素的常用含量
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 C元素的影响
①、奥氏体中含碳量升高，奥氏体稳定性升高，Ms点下降，残余 奥氏体增多，提高奥氏体稳定性。 ②、C元素也可以提高钢的强度。TRIP钢作为成型用钢含碳量不能 太高，一是影响成型性，二是影响焊接性能。
含碳量高，残余奥氏体数量增多，有利于TRIP效应产生，然而焊接性 能恶化，轧制过程中产生晶体缺陷的几率增大，并且固溶强化作用增 强导致强度增加而塑性降低。含碳量低，产生的影响恰好相反。因此 ，选取的含碳量一般为0.1%～0.2%。 2.低合金化 Si和Mn加入过多，降低钢的塑性和韧性，并且引起焊接性能恶化。 因此，TRIP钢的含硅量和含锰量均控制在1%～2%的范围内。
Trip钢机理
TRIP钢中的Nb
试验钢化学成分( 质量百分数，%) 包括0. 20 C、0. 6 Si、1. 5 Mn、0. 8 Al、0. 03 Nb、0. 009 P、0. 004 S
试验钢中析出物的透射电镜照片及其能谱
透射电镜观察下发现了大量细小弥散分布的碳氮化物粒子存在，析出相粒子多为 椭圆形或者圆形，其尺寸较小（小于10um），可以知道这些析出析出相粒子主 要为含Nb 的碳氮化物，热轧过程中、过冷奥氏体的铁素体和贝氏体转变中、起 到较强的细晶强化效果，同时碳氮化物还可以起到一定的析出强化作用。 引自：刘杰等: Nb 微合金化热轧TRIP钢组织性能【J】 首钢技术研究院 2013
Si元素的作用 ①、加热到两相区(α+γ)时，Si元素可提高C在铁素体中的活度，起 到净化铁素体中C原子的作用，使奥氏体富C，增加了过冷奥氏体的 稳定性。 ②、冷却过程中，Si元素抑制碳化物的形核与析出，使珠光体转变 “C”曲线右移，滞缓了珠光体的形成。 ③、在贝氏体转变区等温时，由于Si元素为非碳化物形成元素，又 以置换固溶体的形式存在，扩散很困难，故使碳化物形核困难，导 致贝氏体铁素体和过冷奥氏体中均无碳化物析出
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素 Mn元素的作用 Mn元素有较强的稳定奥氏体的作用，1%的Mn元素可降低Ms点约 30℃左右。在TRIP钢中加入Mn元素，有利于在最终显微组织中保留 较多的残余奥氏体 Nb元素的作用 可有效控制TRIP钢的奥氏体化、再结晶、晶粒长大以及元素迁移，还 可控制热轧、临界区退火、冷却、贝氏体形成温度范围内的等温和应 变过程中的各种相变，影响奥氏体向铁素体和贝氏体中的转变及残余 奥氏体的体积分数和稳定性。
热轧TRIP钢的生产工艺 也有人提出了如下TMP过程： TMP工艺过程为:第1步,将钢坯再加 热到一个恰能使其初始显微组织中 存在的Nb(C,N)、AlN析出物溶解的 温度；第2步，轧制变形,即在未再 结晶温度之上终止变形；第3步， 以3e/s的冷却速率将钢冷却到 Ar3~Ar1温度之间；第4步，在 Ar3~Ar1温度间等温，析出要求数 量的先共析铁素体；第5步，采用 层流冷却将钢快速冷却到卷取温度 (通常为400e左右)，在此温度下， 一部分奥氏体等温转变成贝氏体。
低碳TRIP钢的相变诱发塑性机理图
Trip钢机理
Trip效应 考虑TRIP钢的相变塑性,以下三个温度范围是非常重要的：
Ms—Msσ范围： 应力诱发塑性
Msσ——Md范围：应变诱发塑性
T>Md范围： 位错滑移塑性
TRIP钢残余奥氏体在不同温度范围里 的主要转变机制
在30%应变的条件下 奥氏体50%的转化成 马氏体的温度
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素
3.钢质纯净
除了进行必要的合金化之外，TRIP钢中的夹杂物应尽可能加以清除。 对于钢中的O、N、P、S、Al等元素的含量均可按照低合金钢标准加以 控制，特别是硫化物形态更应引起注意，以防止产生对钢性能的不利 影响。
Trip钢机理
TRIP钢中的合金元素
低合金TRIP钢的成分图,说明TRIP钢可选成分变迁的主要原因