Fe-Mn-C体系C对Mn的相互作用系数研究(4)
2.建立车用高锰TWIP钢冶金体系中金属液内组分的活度系数和活度数据。
1.4.2 研究内容
确定Fe-Mn-C体系C对Mn及的活度相互作用系数的测定方法，通过实验研究，获得Fe-Mn-C体系C对Mn的相互作用系数，最终获得C对Mn活度影响数据。
2 课题研究背景及意义
2.1 TWIP钢研究背景
2012年以来，中国汽车产销市场总体保持平稳增长，汽车行业整体经济效益较好，各类车型增长幅度相差较大，市场集中度进一步提高。2012年我国汽车工业再次取得良好成绩：全国汽车产销1927.18万辆和1930.64万辆，同比分别增长4.6%和4.3%。
2013年我国累计生产汽车2211.68万辆，同比增长14.76%，销售汽车2198.41万辆，同比增长13.87%，产销同比增长率较2012年分别提高了10.2和9.6个百分点。
2014年1-4月，我国汽车产销795.30万辆和792.51万辆，同比增长8.99%和9.07%。
中国汽车产业作为世界汽车产业重要的组成部分，未来十年是中国汽车产业的黄金期，汽车产业已经完成了从小到大的过程，正在逐步实现由弱到强的巨大跨越，全球汽车工业将向中国和一些新兴经济体进一步转移，这对中国汽车工业来说，仍是非常难得的历史机遇。目前，中国汽车市场不仅发展快，而且汽车消费需求变化也快，这对于中国汽车产业来说，将迎来下一个黄金十年，自主品牌将完成从“中国制造”到“中国创造”的发展过程。预计到2020年，中国汽车市场的销量有望占据全球汽车总销量的一半以上，将是美国市场销量的两倍左右。中国汽车市场前景非常广阔。
汽车在给人民带来便利的同时，也带来了交通拥挤、环境污染等诸多问题。因此，开发出以油耗低和排放少为特征的“环境友好型汽车”成为将来发展的趋势。
汽车应用高锰TWIP钢适应现代汽车发展潮流，是汽车轻量化目前的主要手段[8]。现代汽车的发展方向是节能、减重、降低排放、减少环境污染和提高安全性，实现这一目标的重要手段是车身轻量化。降低车身重量可提高燃油效率并减少尾气排放量。据统计，汽车重量每减轻1%，燃料可降低0.6% ~ 10%。因此，先进的高强韧性钢应运而生，如双相钢、相变诱发塑性钢等[9]。TWIP钢具有中等的抗拉强度(600MPa)和极高的伸长率(>80%)。除此之外，具有高的能量吸收能力而且没有低温脆性转变温度。如20℃时，TWIP钢的吸收功约为0.5J/mm，比传统深冲钢高2倍多[10-12]。这些优越的性能正符合汽车工业在提高安全标准和更合理、低成本生产等方面的要求。因而高锰TWIP钢研究已成为高级汽车用钢的又一热点研究领域。TWIP钢是最近几年国外正在进行研究的高强度、高塑性指标的汽车用钢。TWIP钢的成分通常主要是Fe，添加25%~30%的Mn，并加入少量Al和Si，也有再加入少量的Ni，V，Mo，Cu，Ti，Nb等元素。研究表明在奥氏体中 fcc的层错能是关键， fcc大于20MJ/m2时会发生机械孪生，所有增加层错能的合金都有助于孪生发生，比如铝就增加层错能，硅则降低层错能；该钢在使用时无外载荷，冷却到室温下的组织是稳定的残余奥氏体，但是如果施加一定的外部载荷，由于应变诱导产生机械孪晶，会产生大的无颈缩延伸，显示非常优异的力学性能， 高的应变硬化率、高的塑性值和高的强度。TWIP钢强度可以达到800MPa以上[13]，伸长率可达到60%~95%[14]。TWIP钢的热处理工艺是其发生TWIP效应并在随后的变形过程获得优良机械性能的关键，因此有必要深入研究其不同工艺对性能的影响，以优化工艺，为工业试制提供参考。同时对退火态的Fe-Mn-C系TWIP钢进行原位拉伸试验，旨在进一步深入了解TWIP钢变形过程中的微观机理，为进一步提高其应用性能提供理论依据。随着研究的进一步深入，具有优异力学性能的TWIP钢有望实现产业化[15]。