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《鋁元素對(duì)TWIP鋼熱軋后材料性質(zhì)影響之研究.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、鋁元素對(duì)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(guó)鑛冶工程學(xué)會(huì)九十九年年會(huì)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(guó)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(lái)由於人們生活水準(zhǔn)提高，對(duì)汽車(chē)安全性及環(huán)保意識(shí)更加重視，所以藉由開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度及高延展性的鋼材，來(lái)提升汽車(chē)的安全性也可達(dá)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(duì)TWIP鋼顯微組織及機(jī)械性質(zhì)進(jìn)行探討；同時(shí)利用熱力學(xué)方式計(jì)算鋼材之疊差能。實(shí)驗(yàn)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(yàn)後以Fe-24Mn-0.6C之拉伸性質(zhì)最佳，抗拉強(qiáng)度乘以伸長(zhǎng)量(T.S.xEL)値可達(dá)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(chē)污染與能源短缺是一項(xiàng)重要的問(wèn)題，藉由機(jī)械性質(zhì)的提升來(lái)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(chē)工業(yè)發(fā)展之方向。第一代的先進(jìn)高強(qiáng)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(jìn)一步開(kāi)發(fā)更高強(qiáng)度與延展性組合(TS與EL乘積＞40000MPa-%)之先進(jìn)高強(qiáng)度鋼，於是有以沃斯田鐵爲(wèi)基地之第二代先進(jìn)高強(qiáng)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(xiàn)⑴所提出之雙晶強(qiáng)化結(jié)果，若能經(jīng)由塑變過(guò)程屮產(chǎn)生雙晶，F(xiàn)e-20Mn-3Si-3Al鋼可得到抗拉強(qiáng)度830MPa，總延伸率95%之優(yōu)異機(jī)性表現(xiàn)。這種利用雙晶強(qiáng)化之沃斯田鐵與日前高強(qiáng)度先進(jìn)鋼具有相同等級(jí)之強(qiáng)度，及超高
7、延伸率之優(yōu)點(diǎn)，因此我們稱(chēng)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(shí)，部分晶粒產(chǎn)生剪斷變形，此時(shí)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(huì)以鏡面對(duì)稱(chēng)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(dòng)，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(huì)被延遲或阻礙，所以另一個(gè)新的頸縮區(qū)域?qū)a(chǎn)生在另一個(gè)位置，但頸縮的擴(kuò)散又將再一次被此高強(qiáng)度及變形雙晶阻止，如此多次的頸縮機(jī)構(gòu)導(dǎo)致伸長(zhǎng)率的
8、提升⑶，這就是所謂的TWIP效應(yīng)。變形雙晶產(chǎn)生時(shí)，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
