Трип-сталь

Трип-сталь
Фазы железоуглеродистых сплавов
Феррит (твёрдый раствор внедрения C в α-железе с объёмно-центрированной кубической решёткой) Аустенит (твёрдый раствор внедрения C в γ-железе с гранецентрированной кубической решёткой) Цементит (карбид железа; Fe3C метастабильная высокоуглеродистая фаза) Графит стабильная высокоуглеродистая фаза
Структуры железоуглеродистых сплавов
Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит) Мартенсит (сильно пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе с объёмно-центрированной тетрагональной решёткой) Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита) Сорбит (дисперсный перлит) Троостит (высокодисперсный перлит) Бейнит (устар.: игольчатый троостит) — ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа
Стали
Конструкционная сталь (до 0,8 % C) Высокоуглеродистая сталь (до ~2 % C): инструментальная, штамповая, пружинная, быстрорежущая Нержавеющая сталь (легированная хромом) Жаростойкая сталь Жаропрочная сталь Высокопрочная сталь
Чугуны
Белый чугун (хрупкий, содержит ледебурит и не содержит графит) Серый чугун (графит в форме пластин) Ковкий чугун (графит в хлопьях) Высокопрочный чугун (графит в форме сфероидов) Половинчатый чугун (содержит и графит, и ледебурит)

Трип-сталь, или ПНП-сталь (англ. TRIP; Transformation-Induced Plasticity — пластичность, наведенная превращением) — метастабильная высокопрочная аустенитная сталь с высокой пластичностью.

Использование

Трип-стали по сравнению с обычными (конструкционными низколегированными) сталями обладают повышенной прочностью и одновременно пластичностью, то есть при равной прочности (пределе текучести) обладают в 2—3 раза большей пластичностью, что обеспечивают им преимущества в процессе штамповки и формования. Применяется для изготовления высоконагруженных деталей: проволоки, тросов, крепежных деталей. В наибольшей степени данные свойства стали востребованы в современной автомобильной промышленности, так как может быть использована для производства более сложных деталей, обеспечивая большую свободу инженерам при выборе дизайна, оптимизации (снижении) веса и общей технологии производства автомобиля. Широкому применению данных сталей препятствует высокая легированность (стоимость производства) и сложная технология изготовления. В будущем трип-стали вполне вероятно уступят место так называемым сталям типа ТВИП (англ. TWIP; Twinning-Induced Plasticity — пластичность, наведенная двойникованием).

Производство

Для получения желаемого комплекса свойств необходимо провести рекристализацию с последующим охлаждением со скоростями, позволяющими подавить диффузию углерода. Возникают следующие структуры:

• феррит;
• карбид железа (именно поэтому используется сплав кремния, чтобы снизить образования карбидов);
• высокоуглеродистый аустенит.

Для снятия напряжений структура выдерживается определенное время при температуре Tb, с тем чтобы резко охладить до комнатной температуры. При этом возникают следующие структуры:

• феррит;
• насыщенный карбидом бейнит;
• метастабильный насыщенный углеродом аустенит.

Состав

Примерный химический состав трип-сталей, легированных кремнием (на примере стали 30Х9Н8М4Г2С2):

Углерод	Кремний	Хром	Никель	Марганец	Молибден
0,2—0,3%	до 2,0%	8,0—14,0%	8,0—32,0%	0,5—2,5%	2,0—6,0%

Ссылки

• Новые высокопрочные и сверхпрочные материалы с высокой пластичностью
• Transformation-Induced Plasticity (TRIP) Steel (англ.). WorldAutoSteel. AI&SI. Дата обращения: 12 декабря 2009. Архивировано из оригинала 21 ноября 2009 года.