Interstitial-Free Steels, også kjent som IF-stål, noen ganger også kalt ultra-lavkarbonstål, har utmerkede dyptrekkingsegenskaper. I IF-stål, på grunn av det lave C- og N-innholdet, tilsettes en viss mengde Ti og Nb for å fikse C- og N-atomene i stålet til karbider og nitrider, slik at det ikke er noen interstitielle atomer i stålet, så det kalles interstitial-fritt stål. Vanligvis løses atomene til tilsatte elementer i stål opp i gittergitteret av stål på to måter: interstitiell og fast løsning. Når man danner interstitiell fast løsning, må interstitielle atomer være mindre enn jernatomer, så de er lettere å flytte mellom jernatomer. Samtidig har jernatomer i stål flere gitterdefekter og dislokasjoner, og interstitielle atomer er lettere å konsentrere seg i disse. Plassering. Når stål deformeres, forskyves jernatomer på grunn av stress, og dislokasjoner beveger seg også. Hvis det er interstitielle atomer ved dislokasjonen, vil det kreve mye energi å bevege seg. Sammenlignet med dislokasjonsbevegelsen uten interstitielle atomer, vil deformasjonen være mindre, noe som forårsaker ujevn deformasjon og reduserer plastisiteten til stålet.
Egenskaper av interstitialfritt stål
Interstitialfritt stål har utmerkede dyptrekkingsegenskaper og er mye brukt i karosseripaneler med spesielt komplekse former og store tøyninger. For eksempel ytre sidepaneler, innerpaneler på bakhjulshus, forskjermer osv.
Så tidlig som på 1960-tallet fant noen mennesker at tilsetning av en viss mengde Ti til lavkarbonstål vil kombineres med C- og N-interstitialatomene i stålet for å danne utfelte partikler, slik at lavkarbonstålet kan oppnå solid løsningsforsterkning. Lavkarbonstålet vil oppnå utmerkede egenskaper. Dyptegningsytelse. Imidlertid kunne karboninnholdet i stålfremstillingsprosessen på den tiden bare kontrolleres til 0,05 vekt%, og det var ingen måte å kontrollere N-innholdet på. På dette tidspunktet måtte C- og N-interstitielle atomer i stålet i fast løsning tilsettes en stor mengde Ti. Kostnadene var for høye og det var ingen industrielle produksjonsforhold. Fra 1960-tallet til 1970-tallet utviklet smelteteknologien seg sterkt, spesielt promotering og anvendelse av vakuumavgassingsteknologi i metallurgisk produksjon, som gjorde at C-innholdet i stål lett kunne reduseres til mindre enn 0,01 vekt%. Samtidig kan N også effektivt kontrolleres. På dette tidspunktet ble kostnadene ved å tilsette Ti for å produsere Ti-IF-stål kraftig redusert, og rollen til Nb i å forbedre ytelsen til dyptrekking ble også oppdaget og brukt. IF-stål ble offisielt lansert som den tredje forbedringen i stemplingsytelsen til stålplater til biler. IF-stål er mye brukt i bilindustrien, spesielt ytre paneler og indre paneler for biler, som krever god dyptrekkingsytelse for å gjøre det enkelt å forme.
Dyptrekkingsstål kan deles inn i kommersiell kvalitet (CQ), ordinær stemplingsgrad (DQ), dyptrekkingsgrad (DDQ), ekstra dyptrekkingsgrad (EDDQ) og super dyptrekkingsgrad (SUPER-EDDQ) i henhold til stemplingsgraden. De er henholdsvis Tilsvarer flere stadier av utviklingen av dyptrekkende stål. Utviklingen og anvendelsen av den første generasjonen dyptrekkende stålprodukter var vanlig kokende stål på 1950- og 1960-tallet, som kun kunne brukes til vanlige dyptrekkingsdeler; lavkarbon aluminium-drept stål var andre generasjons produkt, produsert på 1960-tallet. , 1980-tallet, med bedre ytelse for dyptegning; etter 1980-tallet dukket den tredje generasjonen ultra-lavkarbon ultra-dyptrekkende stål representert av IF-stål opp. De siste årene har forskning på IF-stål funnet ut at noe økende innhold av Mn, P, Si og andre elementer kan forbedre de mekaniske egenskapene til IF-stål samtidig som den gode formbarheten til IF-stål opprettholdes. Ti, Nb og B har også effekten av å forbedre styrken til IF-stål, og forbedringen av stålplatestyrken spiller en viktig rolle for å redusere vekten til biler og redusere materialforbruket. Derfor har utvikling og anvendelse av høyfast IF-stål blitt et nytt hot spot i utviklingen av dyptrekkende stål.
Høyfast IF-ståler et solid-løsning forsterket stål. Styrken er hovedsakelig forbedret ved å tilsette solid-løsning forsterkende elementer som P, Mn og Si til interstitial-fritt stål (IF-stål). På samme tid, siden C- og N-atomer er fullstendig fikserte, er det ingen interstitielle atomer. Den gunstige teksturen utvikler seg fortrinnsvis under glødeprosessen, så den har god dyptrekkingsytelse. Fordi høyfast interstitialfritt stål har både høy styrke og dyptrekkende egenskaper, kan det bearbeides til deler med komplekse former, forbedre bulkmotstanden til biler, redusere vekten på biler og oppfylle kravene til bilsikkerhet, vekt reduksjon, energisparing og miljøvern.
Utviklingen av høyfast IF-stål er i tråd med kravene til kjøretøyvektreduksjon og høy korrosjonsbestandighet i bilindustrien. De viktigste forsterkningsmekanismene til høyfaste stålplater er: ① solid løsningsstyrking; ② nedbør styrking; ③ strukturell styrking (fase transformasjon styrking); ④ fine korn styrking; ⑤ deformasjonsstyrking. Høyfaste stålplater med forskjellige strekkfastheter og forlengelser kan oppnås ved hjelp av forskjellige metallurgiske prosesser og forsterkningsmekanismer. Høyfast IF-stål oppnår solid løsningsforsterkning gjennom legering med elementer som Mn, P og Si. Styrken forbedres uten å påvirke duktiliteten og r-verdien. Nb-Ti-legert IF-stål tilsetter fosfor, silisium, mangan og bor for å kontrollere sprøhet i kaldt arbeid. Sammenlignet med vanlig aluminium-drept stål eller titanlegert IF-stål, er ulempen med dette stålet forsinket rekrystallisering, så for å oppnå den nødvendige tekstur og duktilitet, kreves det en tilstrekkelig høy rekrystalliseringsglødingstemperatur. Høyfast IF-stål har høy r-verdi og n-verdi. Blant stål med middels strekkfasthet er høyfast IF-stål det beste. Høystyrke IF-stålplater brukes hovedsakelig til å lage bilinteriørpaneler etter galvanisering.
Bruken av høyfaste stålplater og tykkelsesreduksjon er viktige midler og retninger for vektreduksjon, energisparing, sikkerhet og miljøvern for biler. Høyfast IF-stål har brede utviklings- og bruksmuligheter.
