超深冲if钢研究的最新进展

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1、超深冲IF钢研究的最新进展马衍伟　王先进(北京科技大学)摘　要　本文介绍了IF钢的发展状况及国际上关于IF钢研究所取得的最新成果，主要包括：①当前IF钢物理冶金学研究的热点，如探求深冲极限、废钢的回收利用以及二相粒子等；②IF钢新品种开发的进展；③IF钢生产应用中出现的新问题。关键词　IF钢　超深冲性　再结晶织构　析出物ADVANCESININTERSTITIALFREE(IF)STEELSMAYanwei　WANGXianjin(UniversityofScienceandTechnologyBe

2、ijing)ABSTRACT　Thedevelopmentofintersitial-freesteelforextra-deepdrawing(IFsteel)isreviewedanddiscussedwithregardtothefollowingtopics:①developmentofmetallurgyofIFsteel;②newproductsbasedonIFsteel;③newproblemsinIFsteelapplication.KEYWORDS　IFsteel,extra-d

3、eepdrawing,recrystallizationtexture,precipitate1　前言　　近年来随着汽车工业的迅速发展和汽车市场的激烈竞争，对汽车板的深冲性、耐蚀性和高强度性能等要求越来越高，从而促使对强度高和深冲性能良好的表面处理钢板的需求量大幅度增加，同时IF钢的产量也逐年上升。1994年世界IF钢的年产量已超过1　000万t。以IF钢为基础发展起来的深冲热镀锌IF钢板、深冲高强度IF钢板、深冲高强度烘烤硬化(BH)IF钢板等系列，已形成了第三代汽车冲压用钢。IF钢的生产已经成为

4、一个国家汽车用钢板的标志。降低生产成本并开发物美价廉的品种是目前IF钢研究和生产的趋势。2　有关IF钢的物理冶金学不断深化2.1　化学成分　　由于碳、氮含量决定了最终产品的性能和添加钛、铌量的多少，故不断降低碳、氮含量是钢铁厂家追求的目标之一。近几年，随着炼钢生产技术的进步，如提高RH真空脱气技术、耐材改质技术、连铸中防止增碳技术、转炉底吹Ar和CO2、促进除氮及防止吸氮技术、气泡和夹杂物消除控制技术等，经济而稳定地大批量生产IF钢已经成为现实。日本炼钢厂碳精炼极限随时间推移的情况见图1［1］，19

5、83年预测的下限碳含量能够很快得以实现，归因于精炼和真空脱气技术的迅速发展。目前完全可以生产C≤0.002%的超低碳钢，因而在此情况下利用微合金化技术来控制晶粒尺寸是目前IF钢研究的重要课题之一。图1　碳含量随时间的变化关系［1］Fig.1　Theperiodicchangeinthelowerlimitofcarboninsteelmaking［1］秋末　治报道了生产SuperEDDQTi+Nb复合处理钢板的一种新方法［2］。他们对铌、钛进行了最佳优化组合，发现当加钛量为0.01%、加铌量为0.0

6、05%时，可以获得值2.5、伸长率为52%的具有超深冲性能的钢板。在这种钢板中，钛的0.01%的加入量是这样分配的：其中0.006%Ti用来固定0.0015%N；加入约0.005%Nb控制织构，固定后形成NbC的碳约为0.001%，这0.001%C以外的其余部分由约0.004%Ti来固定。这主要是考虑到，若热轧过程中NbC析出量太大，退火后的晶粒就很细，从而导致伸长率下降。另外Ti+Nb-IF钢中少量的铌(0.005%)，可使IF钢在没有降低伸长率的前提下改善值，特别是r45°值。而在Ti-IF钢中

7、，尽管钛含量增加，但在热轧中也不能形成显著的细晶粒，因而产品的r45°值并不高。　　研究表明［3］，在Ti-IF钢中，虽然增加过剩钛可改善或使Ti-IF钢的性能保持不变，然而随着过剩钛的增加，钢板的再结晶温度会升高。过剩钛从0.01%增加到0.04%，使再结晶温度升高了近25℃，达745℃。Ti+Nb-IF钢也有类似现象。因此对于Ti-IF钢，过剩钛一般以0.02%～0.04%为宜。Ti+Nb-IF钢的过剩铌(固定碳以后的量)宜小于0.02%。　　因此，微合金化的原则是在固定热轧钢板中固溶碳、氮的前

8、提下，尽量使最终产品的晶粒尺寸最大，使伸长率与值之间达到最佳平衡。　　另一方面，有关杂质元素对IF钢性能影响的研究工作也在不断进行。对于Ti-IF钢，当在给定终轧温度或固溶钛含量的情况下，随着磷的增加钢板的再结晶温度也增加，这是由于磷对晶界的固溶拖拽作用所致。而氮、碳对再结晶特性无任何影响。另外氮、硫损害值，而磷对值的增加有利［4］。在Ti-IF钢中降硫可以增加固溶碳量，减小晶粒长大阻力，提高伸长率。　　HamartO［5］等报道了在IF钢板中锰和磷对析出物TiFeP