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1.2 TWIP钢的性能
TWIP钢具有极好的综合力学性能，强度高、韧性塑性好。TWIP钢的成分通常主要是Fe，添加质量分数为15％～30％的Mn，并加入一定量的Al和Si，也有再加入少量的Ni、V、Mo、Cu、Ti、Nb等。TWIP钢的强度可以达到1000 MPa以上，伸长率可达到60％～95％。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，显示出非常优异的力学性能，具有较高的应变硬化率、塑性和强度[2]。TWIP钢在变形后基体中存在大量细小的形变孪晶，室温下可具有相变诱导塑性和孪晶诱导塑性的TWIP效应，TWIP效应可以解释为：是指孪晶在形变温度为-70～400℃以下的面心立方奥氏体中形成，形变速率可低至10-4/s。在形变过程中，高应变区孪晶的形成，其孪晶界阻止了该区域滑移的进行，促使其它应变较低的区域通过滑移进行形变，直至那些区域也形成孪晶，由此造成试样的均匀形变，显著推迟缩颈的产生。因而具有高的强度(1000 MPa以上)和极高的伸长率(60％～90％)[7]。TWIP钢特定的吸收能约为0.5J/mm3在高的应变速率条件下由于大量的孪晶形成，可获得高的吸收能。
1.3 TWIP钢的研究现状
目前国外对TWIP钢做了较多的研究工作，处于商业化量产TWIP钢的前夕。国内对TWIP钢研究的还处于实验室研究阶段。为了应对汽车行业对轻量化和安全性愈来愈高的需求，生产技术也更加困难[8][9]。我国也早就开始了高锰钢的工业化大生产，但现有大生产的高锰钢主要是耐磨钢，有高碳高锰耐磨钢(如ZGMn13，含锰为(11~14)%，含碳(0.90~1.50)%) 、中碳高锰无磁钢(如40Mn18Cr3、50Mn18Cr4)，低碳高锰不锈钢（Cr-Mn系，含氮，除个别外，含锰均低于15％）及高锰耐热钢（2Cr20Mn9Ni2Si2N）等等。我国的钢铁工业除需要加快高强度钢板特别是先进高强度钢板的开发速度外，另外还需要加大以液压成型、热冲压成型为代表的新加工技术的开发，为我国汽车板工业的“减重节能”作出贡献。
米振莉，唐荻，严玲，郭锦过调整成分，发现了随着锰的质量分数由15％增加到30％，屈服强度逐步降低，由380MPa下降到250MPa，抗拉强度也有所下降，由1075MPa下降到637MPa，可见整体强度都略微有所下降，总伸长率则从29％增加到82％以上，塑性有很大幅度提高，突出表明TRIP效应特别有利于强度的提高，而TWIP效应则特别有利于塑性的提高，调整成分可以得到强度很高，塑性好的钢种，也可以得到强度较高，而塑性韧性特别优良的钢种。目前，高锰钢研究主要集中在成分设计、制造工艺、力学性能、以及变形机制与模型等领域。尤其是随着薄带连铸流程的日益成熟，这种快速凝固技术对高锰钢的开发提供了更大的空间。并且针对高锰钢固有的不耐腐蚀、不耐氧化的特点，结合薄带连铸高固溶度的优势，进行合适的成分设计。对新的高锰钢成分体系，需要深入进行相变过程以及热塑性性能的基础研究，为生产控制参数选择提供参考，并开发合适的薄带连铸工艺流程[10]。
1.4活度的标准态
如何正确求定冶金熔体中组元的活度是冶金过程热力学中非常重要而且有实用价值的问题。
活度是量纲为1的量，是个相对值，前人引入了不同的标准态，来衡量组分在给定状态下的活度。由于标准态不一样， 对浓度的修正方法也不一样， 即修正系数或活度系数不一样[11]，见表1-1:
表1-1 溶液内3种标准态的活度及活度系数
标准态 浓度单位 活度 活度系数
纯物质，拉乌尔定律基准