TWIP钢主要力学性能特点为:断后伸长率可达30%-95%,抗拉强度一般在600-1924MPa,部分试验产品的强塑积高达50000MPa.%以上,这是TWIP钢极其备受关注的一个重要原因。
目前TWIP钢的分类是:
第一代TWIP钢(典型成分:Fe-25Mn-3Al-3Si),锻造成棒材,经高温退火后水冷,然而较高含量的Al影响钢水的浇铸,较高含量的Si影响冷轧板的镀锌质量。
该类钢的优点:具有中等的抗拉强度(650MPa)和更高的塑性(>90%);缺点:镀锌表面焊接问题,锌会沿着接头处的晶界渗入,使接头不稳定。
第二代TWIP钢(典型成分:Fe-23Mn-0.6C),铸造成板坯,经热轧、冷轧、高温退火后快速冷却,它去除了合金元素铝和硅,却出现了以前奥氏体和高强度钢存在的延迟断裂、一定程度的缺口敏感性两大问题。
此类钢的优点:很高的抗拉强度(>1000MPa)和良好的塑性(>50%);缺点是延迟开裂、缺口敏感性。
第一、二代TWIP钢的共同缺点是生产加工过程中吸氢比较严重,有时会造成延迟断裂。一般吸氢可以通过退火来消除,但是由于镀锌过程带来的吸氢退火能破坏镀层,所以不能通过退火来消除。因此开始了新的TWIP钢的研发。
第三代TWIP钢正在研发中,主要集中在高Mn钢中通过置换固溶原子(Mn、Al、Si)成分调整来获得TWIP效应。国内对于高锰TWIP钢的研究比较晚,世界上研究先进的国家有德国、韩国。