Vrste naprednog čelika visoke čvrstoće
AHSS uglavnom uključuje dvofazni (DP) čelik, čelik sa promjenom faze (TRIP), martenzitni čelik (MS), dupleks čelik (CP), čelik za termoformiranje (HF) i TWIP čelik.
Dvofazni (DP)
Mikrostruktura dvofaznog čelika sastoji se od feritne matrice koja sadrži kruti martenzit druge faze. Intenzitet raste sa volumnim udjelom druge faze. U nekim slučajevima, toplo valjani čelik treba da poveća svoju vlačnu čvrstoću na ivici (obično kroz sposobnost rupa da se prošire), tako da toplo valjani čelik treba da ima veliku količinu važnih beinitnih struktura. U dvofaznom čeliku, otvrdnjavanje formiranog martenzitnog ugljičnog čelika raste pri stvarnoj brzini hlađenja. Dodatak mangana, hroma, molibdena, vanadijuma i nikla, sam ili u kombinaciji, takođe može povećati očvršćavanje čelika. Elementi C, Si i P također jačaju martenzit kao feritne otopljene tvari.
Plastičnost izazvana transformacijom (TRIP)
Mikrostruktura čelika visoke čvrstoće i duktilnosti pokazuje da se zaostala struktura austenita zadržava u feritnoj matrici. Pored rezidualnih austenitnih tijela sa volumnim udjelom od najmanje 5%, postojale su različite količine tvrdih tkanina kao što su martenzit i bejnit.
Kompleksna faza (CP)
Reprezentativni složeni čelici zahtijevaju visoke granice vlačne čvrstoće da bi postali čelik. Složeni čelici se sastoje od finih feritnih struktura i tvrdih faza sa velikim volumnim udjelom, a njihova čvrstoća je pojačana finim taloženjem. Poput dvofaznih čelika visoke čvrstoće i visoke duktilnosti, složeni čelici sadrže mnogo istih legirajućih elemenata, ali i male količine N, Ti i V, naslaga visoke čvrstoće. Polifazni čelici pokazuju veću granicu tečenja kada su vrijednosti vlačne čvrstoće 800 MPa ili više. Tipične karakteristike višefaznih čelika su visoka sposobnost oblikovanja, visoka apsorpcija energije i visok kapacitet zaostalih deformacija.
martenzit (MS)
Za proizvodnju martenzitnog čelika, postojeći toplo valjani ili žareni austenit se pretvara u martenzit tokom faze hlađenja krivulje žarenja i kontinuiranog žarenja. Struktura se takođe može formirati tokom termičke obrade nakon formiranja. Martenzitni čelik ima vrlo visoku čvrstoću i njegova vlačna čvrstoća može doseći i do 1700MPa. Martenzitni čelici često zahtijevaju izotermno kaljenje kako bi se poboljšala njihova žilavost kako bi se mogli dobro formirati dok imaju izuzetno visoku čvrstoću.
Svi napredni brzorezni čelici se obrađuju s kontroliranim brzinama hlađenja u austenitne ili austenitne feritne faze, koje se mogu grijati mljevene na perifernim površinama (kao što su toplo valjani proizvodi) ili lokalno hladiti u peći za kontinuirano žarenje (kontinuirano žarenje ili proizvodi obloženi vrućim potapanjem). Martenzitni čelik se proizvodi brzim hlađenjem većine austenita u martenzitnoj fazi. Dupleks ferit + martenzit čelici se proizvode kontroliranjem njihove stope hlađenja tako da se dio austenita pretvara u ferit (vidi se u vruće valjanom čeliku) ili dupleks ferit + martenzit (vidi se kod kontinuiranog žarenja i čelika obloženog vrućim potapanjem) prije nego što se rezidualni austenit brzo ohladi u martenzit. Tipično, TRIP čelik se mora održavati u srednjim i izotermnim uvjetima kako bi se proizveo bainit. Veći sadržaj silicija ugljika uzrokuje da konačna mikrostruktura TRIP čelika sadrži previše rezidualnog austenita. Dvofazni čelici također prate sličan obrazac hlađenja, ali u ovom slučaju, kemijske modifikacije rezultiraju minimalnim rezidualnim austenitom i malim taloženjem kako bi se ojačale martenzitne i bejnitne faze.
