双相钢微观力学行为的弹塑性自洽模拟(3)
加注重与实际的工程应用相结合。在山崎成功开发出硅和锰系的双相钢后，山田钢铁开发了
以氮化钛作为强化铁素体的基体的热轧双相钢，性能有了更大的提升。
目前日本至少有5-7个钢铁公司已经生产或合理开发双相钢，其中有川崎制铁、神户制铁、
同本铜管、住友金属和新同铁[6]
等。在政府的推动下，这些公司进行了良性竞争，这对其国
内的钢铁水平产生了深远的影响，其中不乏一些多个产业合作的项目，使日本的工业水平有
了远超其他国家的发展水平和发展速度。
美国：作为最先开发出双相钢的大国，美国对于钢铁的重视不言而喻，其生产的双相多
以循环退火工艺做一些低合金元素双相钢。热轧双相钢是美国双相钢的领军者，其中锰—氮
—铬的体系目前已经量产多年[7]
。其开发的Fe．Si．N系的FERMARE牌号的双相钢筋使用到
建筑上时，因其特地为建筑设计而特意加强了其吸收外界能量的能力，起到缓冲的作用，同
时相比原有提高强度23％-35％。
欧洲：有不少钢厂和汽车厂进行了双相钢的研制和试用。意大利的特柯赛德公司已用热
轧双相钢的工艺为菲亚特[8]
汽车做了包括汽车挡风板和加强体构件等重要承重构件，包括意
大利最知名的跑车法拉利也是用特科赛德公司的双相钢作为其汽车的车轮、保险杠等部件，
在法拉利的安全测试中，明显比其他同型车耐碰撞，这与其发达的双相钢技术分不开。
英国、瑞士等西欧发达国家都在生产和研究双相钢方面付出了很多心血，以英国钢铁公
司（BSC）为代表的大型集团都拥有很强的研发团队和生产线，为这些国家的汽车行业的发
展奠定基础。
我国于1958年开始生产双相钢，在这一年首先在鞍钢研制成功并投入生产的第一个低微
合金钢47Mn。随后我国的钢铁企业（如宝钢、鞍钢等），科学院、北京钢研总院、有色金属
研究所及各大高校(如北京科技大学、东北大学、哈尔滨工业大学)等，对低合金高强度钢的研究与应用很重视，在迅速的发展下，研究出了各种用途的低合金高强度钢 。用途很广，
应用的效果与前景也很不错。
现在，宝山钢铁公司已经可以做出并且量产性能良好的DP980[10]
，本课题的实验材料正选
用宝钢集团DP980的成分与加工工艺。 从图1.1中可以发现在高强度钢(HSS钢，High Strength Steel)的范围（200-470MPa）里[11]
，
Trip钢（Transformation Induced Plasticity Steel）和双相钢（Dual -phase steel）在强韧性的综合
性能方面比其他钢要优异，本课题仅讨论双相钢。由于双相钢具有比传统钢板具有更高的初
始加工硬化率,所以屈强比更低,可以得到很大的延伸。如果车辆在行驶的过程中双相钢高强
度、高吸收能量的力能能为车辆的驾驶者提供多0.5-1秒的反应时间，这将会带来汽车安全性
方面是革命性的突破，同时也表明双相钢存在的巨大前景。
1.3 微观力学行为的表征
评定一个材料性能的优劣，是通过测量材料在不同的工作环境下抵抗外界作用而不被破
坏的能力[12]
。对于广泛应用到工程的合金来说，不同的金属之间，金属中各相之间会产生应
1.2.2 双相钢研究意义
在20世纪70年代，由于世界能源危机的影响，汽车燃油问题受到普遍关注，以美国通用、
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