Charakterystyka stali:
Stale typu TWIP

Charakterystyka stali TWIP

 Stal TWIP (Twinning-Induced Plasticity steel) pojawiła się na 

rynku w 2004 r. Charakteryzuje się wyjątkowo wysokim stopniem 
odkształcenia przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości. Jest to 
unikalna właściwość, szczególnie ważna w przypadku kolizji 
pojazdu. W tych warunkach materiał powinien wykazywać dwie 
przeciwstawne cechy: 

  wysoką ciągliwość, aby pochłonąć przy odkształceniu 

plastycznym maksymalną ilość energii uderzenia; 

  zachować maksymalną stabilność elementu chroniącego kabinę 

pasażerską. 

Struktura chemiczna

Skład chemiczny stali TWIP charakteryzuje się wysoką 

zawartością manganu (15÷35 %), inne dodatki stopowe to 2÷4 
% Al i/lub Si. Duża zawartość Mn stabilizuje austenit do 
temperatury pokojowej. Struktura w pełni austenityczna, bez 
martenzytu i innych faz – potencjalnych zarodków pęknięcia – 
wykazuje wysoką ciągliwość i podatność na obróbkę plastyczną. 
Przy dużych szybkościach odkształcenia zachodzi bliźniakowanie. 
Stal deformuje się lokalnie, umacnia (Re rośnie wraz z szybkością 
odkształcenia) i przekazuje resztę energii kolejnemu rejonowi. W 
ten sposób odkształcenie przez bliźniakowanie przemieszcza się 
w postaci swoistej fali, rozpraszając i efektywnie absorbując 
energię uderzenia. Odkształcenie przez bliźniakowanie występuje 
dla stopów o niskiej energii błędu ułożenia, a taki charakter mają 
właśnie stale TWIP.

Struktura stali TWIP

   Struktura omawianych stali przed (I ) i po (II ) odkształceniu z dużą szybkością, 
odpowiadającemu zderzeniu pojazdu. Dla uproszczenia nie uwzględniono zmiany 
kształtu ziaren.

Własności stali typu TWIP:

  Wysoka ciągliwość, aby pochłonąć przy odkształceniu 
plastycznym maksymalną ilość energii uderzenia,

  Dużą wytrzymałość (do 1200 MPa) – aby zachować  
maksymalną stabilność elementu chroniącego kabinę 
pasażerską,

 Wysoka zdolność absorpcji energii w przypadku 
zderzenia,
 

 Dobre zachowanie w eksploatacji,

 Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa samego materiału i 
spoin

Wnioski

    

 Na przestrzeni ostatnich lat dokonał się znaczący 

postęp materiałowy w konstrukcjach nadwozi 
samochodowych. Odnotować należy pewien spadek 
zainteresowania stopami Al na rzecz nowych stali o 
wyśrubowanych właściwościach mechanicznych. Pojawiły 
się nowe gatunki stali w grupie AHSS oraz rewelacyjne 
wysokomanganowe stale TWIP/TRIP łączące w sobie 
wysoką wytrzymałość z doskonałą ciągliwością. 

     *Nowe stale wydają się mieć znakomite perspektywy 

rozwojowe w przemyśle motoryzacyjnym, które jednak 
mogą być hamowane przez obecny kryzys ekonomiczny.