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《鋁元素對TWIP鋼熱軋后材料性質(zhì)影響之研究.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、鋁元素對TWI斕熱軋後材料性質(zhì)影響之硏究*TheEffectofAlDopingonthePropertiesofHot-rolledTWIPSteels*章凱斌1■潘永村2■楊勝閔3■林東毅3,4*爲(wèi)九十九年十月七日中國鑛冶工程學(xué)會九十九年年會宣讀之論文】義守大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)系2中鋼公司3國立高雄大學(xué)扔件及鋼鐵技術(shù)硏究中心4閾立高雄大學(xué)化學(xué)匚程及材料匚程學(xué)系近年來由於人們生活水準提高，對汽車安全性及環(huán)保意識更加重視，所以藉由開發(fā)高強度及高延展性的鋼材，來提升汽車的安全性也可達到輕量化之日的，有助於地球永續(xù)之發(fā)展。本硏究經(jīng)由熔煉方
2、式添加2?4wl%的鋁元索於Fe-24Mn-0.6C系TWIP鋼，並經(jīng)固溶化、熱軋及退火後，對TWIP鋼顯微組織及機械性質(zhì)進行探討；同時利用熱力學(xué)方式計算鋼材之疊差能。實驗結(jié)果顯示，經(jīng)固溶化退火後鋼材內(nèi)有退火雙晶存在，平均晶粒尺寸大約75~100“m，此鋼材於室溫下仍爲(wèi)沃斯田鐵@相)組織；經(jīng)拉伸試驗後以Fe-24Mn-0.6C之拉伸性質(zhì)最佳，抗拉強度乘以伸長量(T.S.xEL)値可達70000MPa%，且拉伸後破斷面呈現(xiàn)延性破壞，硬度値約爲(wèi)HRB80。關(guān)鍵字：熱軋、TWIP鋼、顯微組織Highstrengthandductilitys
3、teelsareinagreatdemandbyautomobileindustriesworldwide.Highstrengthsteelscanreducethethicknessofsteelunderthesamesafetyrequirementsthatmakesvehiclelighter,therebyimprovingenergyefficiencyandreducingpollutantemission.Inthisstudy,Fe-24Mn-0.6CseriesTWIPsteelwasdopedwith2wt%
4、and4wt%Alelementthroughavacuuminducedmeltingprocess.ThemicrostructureoftheAldopedTWIPsteelswasexaminedandtheirmechanicalpropertiesdetermined.Analysisresultsshowedthatthehot-rolledTWIPsteelshaveannealingtwins.Thegrainsizeincreasedfrom75to100/zmwithAlcontentincreasingto4w
5、t%.TheaustenitephasewasthemainphaseofTWIPsteelsatroomtemperature.TensiletestresultsshowedexcellentmechanicalpropertieswiththevalueofT.S.xEl.reaching70000MPa%andthehardnessHRB80.Keywords:hotrolling,TWIPsteel,microstructurei刖目日前汽車污染與能源短缺是一項重要的問題，藉由機械性質(zhì)的提升來減少材料的使用量，可降低二氧化碳
6、之排放及成本，已成爲(wèi)世界鋼鐵與汽車工業(yè)發(fā)展之方向。第一代的先進高強度鋼包含雙相鋼'複合相'麻田散鐵鋼等，主要是以肥粒鐵基地爲(wèi)主之複合鋼。爲(wèi)進一步開發(fā)更高強度與延展性組合(TS與EL乘積＞40000MPa-%)之先進高強度鋼，於是有以沃斯田鐵爲(wèi)基地之第二代先進高強度鋼如雙晶誘發(fā)塑性鋼、沃斯田鐵不銹鋼等之發(fā)展，如圖1所示。根據(jù)文獻⑴所提出之雙晶強化結(jié)果，若能經(jīng)由塑變過程屮產(chǎn)生雙晶，F(xiàn)e-20Mn-3Si-3Al鋼可得到抗拉強度830MPa，總延伸率95%之優(yōu)異機性表現(xiàn)。這種利用雙晶強化之沃斯田鐵與日前高強度先進鋼具有相同等級之強度，及超高
7、延伸率之優(yōu)點，因此我們稱此種鋼材爲(wèi)雙晶誘發(fā)塑變鋼(Twinning-InducedPlasticity,TWIP)°雙晶誘發(fā)塑性(Twirniinginducedplasticity,TWIP):係指當(dāng)外力作用時，部分晶粒產(chǎn)生剪斷變形，此時發(fā)生雙晶變形之部分與未發(fā)生雙晶變形之間，原子排列會以鏡面對稱的方式呈現(xiàn)，雙晶晶界可視爲(wèi)高能障區(qū)域，阻止差排移動，即爲(wèi)變形雙晶引起快速的加工硬化效果⑵。而頸縮的蔓延將會被延遲或阻礙，所以另一個新的頸縮區(qū)域?qū)a(chǎn)生在另一個位置，但頸縮的擴散又將再一次被此高強度及變形雙晶阻止，如此多次的頸縮機構(gòu)導(dǎo)致伸長率的
8、提升⑶，這就是所謂的TWIP效應(yīng)。變形雙晶產(chǎn)生時，拉伸應(yīng)變導(dǎo)致快速的加工硬化⑷，當(dāng)變形雙晶繼續(xù)產(chǎn)生，增加的應(yīng)變導(dǎo)致應(yīng)變硬化的增加'這也是TWIP效應(yīng)有如此高韌性的原因。rcnsilrMrrBjjth(MPa)圖?1不同種
