近年來高強(qiáng)鋼板發(fā)展很快。傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼的強(qiáng)度與延伸率很難兼顧，而新研發(fā)高強(qiáng)鋼，在強(qiáng)度超過1000MPa的同時(shí)，延伸率也很高，有的可達(dá)60%。TWIP鋼就是其中值得注意的一種新型鋼材。

TWIP鋼的最大特點(diǎn)是：在保持高抗拉強(qiáng)度的同時(shí)，具有極高的均勻延伸性，很高的能量吸收能力及優(yōu)良的成形性；此外，它幾乎沒有低溫脆性現(xiàn)象，直到-196℃~-200℃，仍然未出現(xiàn)低溫脆性轉(zhuǎn)變。

TWIP鋼優(yōu)異的力學(xué)性能來自其孿生誘導(dǎo)塑性，所以被稱為是“孿生誘發(fā)塑性鋼”。這種孿生在形變中的作用與傳統(tǒng)的概念完全不同。經(jīng)典的理論認(rèn)為，孿晶通常是在晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱性比較低、滑移系比較少的材料中發(fā)生。當(dāng)形變速度較大或在不利于滑移取向的情況下，在某些應(yīng)力集中的地方產(chǎn)生孿晶。面心立方金屬則不易產(chǎn)生孿晶。孿生對(duì)形變的貢獻(xiàn)通常很小，僅在滑移困難時(shí)起調(diào)整取向的作用，使滑移得以繼續(xù)進(jìn)行。但在TWIP鋼中，孿晶可在形變溫度為-70℃以下的面心立方奧氏體中形成，形變速率可低至10-4/s。在形變過程中，高應(yīng)變區(qū)孿晶的形成，其孿晶界阻止了該區(qū)域滑移的進(jìn)行，促使其它應(yīng)變較低的區(qū)域通過滑移進(jìn)行形變，直至那些區(qū)域也形成孿晶，由此造成試樣的均勻形變，顯著推遲縮頸的產(chǎn)生。

微觀機(jī)理研究表明，TWIP效應(yīng)可分為以下幾步：（1）拉伸變形最大的部位首先誘發(fā)孿晶。孿晶界阻止該區(qū)域滑移的進(jìn)行，導(dǎo)致位錯(cuò)的塞積，使得局部變形難以繼續(xù)進(jìn)行，并使變形向其他應(yīng)變較低的區(qū)域轉(zhuǎn)移，從而推遲頸縮的形成，極大提高了延伸率。（2）拉伸后的奧氏體晶粒內(nèi)包含大量的形變孿晶。粗大的透鏡狀形變孿晶從奧氏體晶界處向晶內(nèi)貫穿，分割?yuàn)W氏體晶粒。接著，更細(xì)小的形變孿晶呈交織狀分布于奧氏體晶粒內(nèi)。這種分割晶粒的孿晶實(shí)際上起到了亞晶界的作用，阻礙了位錯(cuò)的滑移，起到了加工硬化的作用，使得TWIP鋼獲得很高的抗拉強(qiáng)度。（3）由于孿晶與奧氏體基體的共格作用，可阻礙裂紋的擴(kuò)展。在宏觀上表現(xiàn)為推遲斷裂的發(fā)生，提高伸長(zhǎng)率，特別是均勻伸長(zhǎng)率。

實(shí)現(xiàn)TWIP效應(yīng)對(duì)成分的設(shè)計(jì)要求是：第一，低溫時(shí)具有穩(wěn)定的奧氏體組織。第二，適當(dāng)降低層錯(cuò)能，但必須控制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶仁沟眯巫冋T發(fā)孿晶容易進(jìn)行，又要抑制馬氏體相變。目前，TWIP鋼基本上是一種含Mn量高的奧氏體鋼，可通過加入適量的Al、Si等元素調(diào)節(jié)層錯(cuò)能。如國(guó)內(nèi)研發(fā)的低硅低鋁Fe-23Mn-0·6CTWIP鋼，其抗拉強(qiáng)度達(dá)1140MPa，延伸率達(dá)57·3%。

TWIP鋼顯示出很大的潛力，其發(fā)展正處于實(shí)驗(yàn)研究向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的階段，所面臨的主要問題是TWIP鋼的加工工藝，特別是冷軋工藝。這就需要加強(qiáng)對(duì)TWIP鋼軋制工藝及其機(jī)理進(jìn)行深入細(xì)致的研究。