РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОЙ СТАЛИ. Сообщение 2. СТАЛИ DP, CP, TRIP, TWIP
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2026-1-27-40Ключевые слова:
автолист, сталь, плоский прокат, микролегирование, оцинкованный прокатАннотация
В статье представлен обзор развития технологии производства листовой стали и, в частности, автолистового проката. Рассмотрены стали DP, CP, TRIP, TWIP и их особенности. Существующие в настоящее время коммерчески доступные и широко применяемые стали AHSS являются результатом значительной ранней работы над двухфазными сталями в конце 1970-х и начале 1980-х годов. Двухфазные стали являются одной из наиболее широко применяемых передовых высокопрочных сталей в современной автомобильной промышленности. Стали DP обладают высокой удельной прочностью, хорошей скоростью начального деформационного упрочнения, непрерывной текучестью и превосходной пластичностью по сравнению с обычными марками стали. Комплексно-фазные (СР) стали относятся к группе сталей с обычно очень высоким пределом прочности при растяжении (UTS ≈ 800 МПа и выше). СР-стали, как правило, имеют химический состав и микроструктуру, аналогичные TRIP-сталям, но содержат некоторое количество других элементов (Nb, Ti и V). Эти дополнительные элементы усиливают эффект дисперсионного упрочнения. СР-стали обычно не содержат остаточного аустенита, но имеют более твердые фазы, такие как мартенсит и бейнит, в ферритно-бейнитной матрице. Стратегии проектирования сплавов, основанные на низкой энергии дефекта упаковки (SFE), таких как стали с пластичностью, вызванной трансформацией (TRIP), и стали с пластичностью, вызванной двойникованием (TWIP), были разработаны для автомобильной промышленности благодаря превосходному сочетанию предела прочности при растяжении и пластичности, однако не получили широкого применения.
Библиографические ссылки
Takahashi M. Sheet steel technology for the last 100 years: progress in sheet steels in hand with the automotive industry // Tetsu-to-Hagane. 2013. V. 100, Iss. 1. P. 82–93.
Бхатташария Д. Перспективы развития высокопрочных IF-сталей // Международный семинар «Совре-менные достижения в металлургии и технологии производства сталей для автомобильной промышленности», 17–18 февраля 2004. — М.: Металлургиздат, 2004. С. 71–82.
Родионова И., Филиппов Г. Технологические аспекты производства сталей для автомобилестроения // Национальная металлургия. 2004. № 2. С. 93–97.
Титов В. Стальной прокат для автомобильной промышленности // Национальная металлургия. 2004. № 5. С. 84–89.
Ghosh P., Ghosh C. Precipitation in interstitial free high strength steels // ISIJ International. 2009. V. 49. № 7. P. 1080–1086.
Изотов А. В. Технология производства особонизкоуглеродистой стали в кислородно-конвертерном цехе с агрегатами большой вместимости: дис. ... канд. техн. наук. — Магнитогорск, 2004. — 149 c.
Basic open hearth steelmaking / Ed. by W. O. Philbrook and M. B. Bever, 2nd ed. — New York: AIME, 1951.
Oikawa H., Murayama G., Hiwatashi S., Matsuyama K. Resistance spot weldability of high strength steel sheets for automobiles and the quality assurance of joints // Welding in the World. 2007. V. 51. P. 7–18.
Abe M. Production technologies of sheet steels // ISIJ. — Tokyo, 2000. — 132 p.
Франценюк И. В., Франценюк Л. И. Современные технологии производства металлопроката на Новоли-пецком металлургическом комбинате. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. — 208 с.
Беняковский М. А., Масленников В. А. Автомобильная сталь и тонкий лист. — Череповец: Издательский дом «Череповец», 2007. — 636 с.
Li C., Li Z., Cen Y. etc. Microstructure and mechanical properties of dual phase strip steel in the overaging pro-cess of continuous annealing // Materials Science and Engineering A. 2015. V. 627. P. 281–289.
Adamczyk J., Grajcar A. Effect of heat treatment conditions on the structure and mechanical properties of DP-type steel // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2006. V. 17. P. 305–308.
Maffei B., Salvatore W., Valentini R. Dual-phase steel rebars for high-ductile r.c. structures. Part 1: Microstruc-tural and mechanical characterization of steel rebars // Engineering Structures. 2007. V. 29, Iss. 12. P. 3325–3332.
Tasan C. C., Diehl M., Yan D. etc. An overview of dual-phase steels: advances in microstructure-oriented pro-cessing and micromechanically guided design // Annual Review of Materials Research. 2015. V. 45. P. 391–431.
Chang P. H., Preban A. G. The effect of ferrite grain-size and martensite volume fraction on the tensile proper-ties of dual phase steel // Acta Metallurgica. 1985. V. 33, № 5. P. 897–903.
Zackay V. F., Parker E. R., Fahr D. etc. The enhancement of ductility in high-strength steels // ASM Trans Quart. 1967. V. 60, № 2. P. 252–259.
Kyröläinen A., Vilpas M., Hänninen H. Use of stainless steels in bus coach structures // Journal of Materials En-gineering and Performance. 2000. V. 9, № 6. P. 669–677.
Tavares S. S. M., Pardal J. M., Gomes da Silva M. J. etc. Deformation induced martensitic transformation in a 201 modified austenitic stainless steel // Materials Characterization. 2009. V. 60, Iss. 8. P. 907–911.
Sakuma Y., Matlock D. K., Krauss G. Intercritically annealed and isothermally transformed 0.15 Pct C steels containing 1.2 Pct Si–1.5 Pc tMn and 4 Pct Ni: Part I. Transformation, microstructure, and room-temperature mechani-cal properties // Metallurgical Transactions A. 1992. V. 23. P. 1221–1232.
Bouaziz O., Zurob H., Huang M. Driving force and logic of development of advanced high strength steels for automotive applications // Steel Research International. 2013. V. 84. № 10. P. 937–947.
Mittal M. Effect of inter-critical annealing parameters on the recrystallization, austenite formation and stabili-zation in a dual phase steels // PhD thesis. — India: Thapar University, 2014.
Ramazani A., Ebrahimi Z., Prahl U. Study of the effect of martensite banding on the failure initiation in dual-phase steel // Computational Materials Science. 2014. V. 87. P. 241–247.
Meng Q., Li J., Wang J., etc. Effect of water quenching process on microstructure and tensile properties of alloy cold rolled dual-phase steel // Materials & Design. 2009. V. 30. P. 2379–2385.
Rana R., Liu C., Ray R. K. Evolution of microstructure and mechanical properties during thermo-mechanical processing of a low-density multiphase steel for automotive application // Acta Materialia. 2014. V. 75. P. 227–245.
Schmitt J. H., Iung T. New developments of advanced high-strength steels for automotive applications // Comptes Rendus Physique. 2018. V. 19, № 8. P. 641–656.
Беняковский М. А., Мазур B. Л, Мелешко В. И. Производство автомобильного листа. — М.: Металлур-гия, 1979. — 256 с.
Chen L., Zhao Y., Qin X. Some aspects of high manganese twinning-induced plasticity (TWIP) steel, a review // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). 2013. V. 26. P. 1–15.
Bouaziz O., Allain S., Scott C. P. etc. High manganese austenitic twinning induced plasticity steels: A review of the microstructure properties relationships // Current opinion in solid state and materials science. 2011. V. 15, Iss. 4. P. 141–168.
De Cooman B. C., Kwon O., Chin K. G. State-of-the-knowledge on TWIP steel // Materials Science and Techno-logy. 2012. V. 28, Iss. 5. P. 513–527.
Li Z., Tasan C. C., Pradeep K. G., Raabe D. A TRIP-assisted dual-phase high-entropy alloy: grain size and phase fraction effects on deformation behavior // Acta Materialia. 2017. V. 131. P. 323–335.
Grässel O., Krüger L., Frommeyer G., Meyer L. W. High strength Fe–Mn–(Al, Si) TRIP/TWIP steels develop-ment–properties–application // International Journal of plasticity. 2000. V. 16, Iss. 10–11. P. 1391–1409.
Wei Y., Li Y., Zhu L. etc. Evading the strength–ductility trade-off dilemma in steel through gradient hierarchical nanotwins // Nature Communications. 2014. V. 5, № 1. 3580.
Galán J., Samek L., Verleysen P. etc. Advanced high strength steels for automotive industry // Revista de Meta-lurgia. 2012. V. 48, № 2. P. 118–131.
Merklein M., Lechler J., Geiger M. Characterisation of the flow properties of the quenchenable ultra high strength steel 22MnB5 // CIRP Annals. 2006. V. 5, Iss. 1. P. 229–232.
Vaissiere L., Laurent J. P., Reinhardt A. Development of pre-coated boron steel for applications on PSA Peugeot Citroën and Renault bodies in white // SAE Transactions. Vol. 111, Section 5: Journal of Materials and Manufacturing. 2002. P. 909–917.
Karbasian H., Tekkaya A. E. A review on hot stamping // Journal of Materials Processing Technology. 2010. V. 210, Iss. 15. P. 2103–2118.
Berglund G. The history of hardening of boron steel in northern Sweden // 1st International conference on hot sheet metal forming of high-performance steel, Kassel, Germany. 2008. P. 175–177.
Aspacher J. Forming hardening concepts // 1st International conference on hot sheet metal forming of high per-formance steel, Kassel, Germany. 2008. P. 77–81.
Naderi M. Hot stamping of ultra high strength steels // Doctoral diss. — Aachen: Techn. Hochsch, 2007. — 190 p.
Merklein M., Lechler J., Stoehr T. Characterization of tribological and thermal properties of metallic coatings for hot stamping boron-manganese steels // Proceedings of the Seventh International Conference on Coatings in Manufac-turing Engineering. 2008. P. 1–3.
Garcia L. Experiments, material data and simulation of hot stamping of quenchable steel // Proc. IDDRG 2003 Conf. 2003. P. 155–163.
De Cooman B. C., Estrin Y., Kim S. K. Twinning-induced plasticity (TWIP) steels // Acta Materialia. 2018. V. 142. P. 283–362.
Frommeyer G., Brüx U., Neumann P. Supra-ductile and high-strength manganese-TRIP/TWIP steels for high energy absorption purposes // ISIJ International. 2003. V. 43, Iss. 3. P. 438–446.
Chung K., Ahn K., Yoo D. H. etc. Formability of TWIP (twinning induced plasticity) automotive sheets // Inter-national Journal of Plasticity. 2011. V. 27, Iss. 1. P. 52–81.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
