Wysokowytrzymałą stal motoryzacyjną można podzielić na trzy generacje: pierwsza generacja reprezentowana przez stal TRIP, druga generacja reprezentowana przez stal TWIP oraz trzecia generacja reprezentowana przez stal Q&P. Oprócz spełnienia konwencjonalnych wskaźników wydajności, takich jak wytrzymałość i plastyczność, stal o wysokiej wytrzymałości ma również pewne indywidualne wymagania: stal TRIP wymaga ultra wysokiej wytrzymałości, stal TWIP wymaga wysokiej odporności na pękanie opóźnione i wysokiej granicy plastyczności, a stal Q&P wymaga dużego otworu możliwość rozbudowy. Właściwości te są związane z jego układem składu i wyżarzanie proces.
System składu i proces wyżarzania każdej generacji stali to:
1. TRIP stal
Stal TRIP to niskowęglowa stal niskostopowa zawierająca ferryt, bainit i metastabilny austenit. Jego podstawową zasadą jest wykorzystanie właściwości metastabilnego austenitu do wywołania przemiany fazowej i plastyczności wywołanej przemianą fazową w celu poprawy wydajności blachy stalowej. Mocny plastikowy produkt. Powszechnie stosowanymi układami składu do produkcji stali TRIP są serie 0.20%C-1.5%Si-1.5%Mn, 0.20%C-0.30%Si-1.8%Mn-1.2%Al (o niskiej zawartości krzemu), 0.20%C- Seria 0.30%Si -1.8%Mn-0.06%P (o niskiej zawartości krzemu).
Proces wyżarzania stali TRIP obejmuje głównie sześć etapów: nagrzewanie, dwufazową izolację, powolne chłodzenie, szybkie chłodzenie i izotermiczną przemianę bainitu. Wśród nich najbardziej krytyczne są powolne chłodzenie i izotermiczna przemiana bainitu. Te dwa procesy mogą regulować zawartość węgla w austenitu, aby poprawić stabilność austenitu.
2. Stal TWIP
Stal TWIP drugiej generacji posiada doskonałe właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość, wysoka plastyczność i wysoka absorpcja uderzeń. Układ składu stali prototypowej TWIP to Fe-25%Mn-3%Al-3%Si. Opracowane układy składowe to: Fe-18%Mn-1.5%Al-0.6%C, Fe-18%Mn-0.26%V-0.8%C itd.
Stal TWIP jest zwykle wytwarzana w procesie hartowania wodą, a linia ciągłego wyżarzania musi być wyposażona w urządzenie do hartowania wodą. Szybkie tempo chłodzenia może kontrolować wytrącanie węglików i wzrost ziaren metastabilnego austenitu.
3. Stal Q&P
Układ składu stali Q&P trzeciej generacji to C-Si-Mn lub C-Si-Mn-Nb, który jest wytwarzany w procesie hartowania i dystrybucji. Proces rozkładu hartowania polega na szybkim hartowaniu stali do określonej temperatury TQ pomiędzy temperaturą początkową przemiany martenzytu (Ms) a temperaturą końcową przemiany martenzytycznej (Mf) po austenityzowaniu, a następnie wzrost do Ms w tej temperaturze W określonej temperaturze powyżej Tp , węgiel jest rozprowadzany od przesyconego martenzytu do nierozłożonego austenitu, a bogaty w węgiel austenit szczątkowy istnieje stabilnie podczas późniejszego chłodzenia do temperatury pokojowej.
Kontrolując temperaturę hartowania TQ, temperaturę rozkładu Tp i czas rozkładu tp, uzyskuje się wielofazową strukturę złożoną z bogatego w C metastabilnego austenitu i martenzytu o wyższej wytrzymałości i lepszej plastyczności.