Stale bez międzywęzłowe, znane również jako stal IF, czasami nazywane także stalami ultraniskowęglowymi, mają doskonałe właściwości głębokiego tłoczenia. W stali IF, ze względu na niską zawartość C i N, dodaje się pewną ilość Ti i Nb w celu związania atomów C i N w stali w węgliki i azotki, tak że w stali nie ma atomów śródmiąższowych, więc nazywana jest stalą bezwęzłową. Zwykle atomy dodanych pierwiastków w stali rozpuszczają się w siatce stalowej na dwa sposoby: w roztworze śródmiąższowym i stałym. Podczas tworzenia śródmiąższowego roztworu stałego atomy śródmiąższowe muszą być mniejsze niż atomy żelaza, aby łatwiej było je przemieszczać między atomami żelaza. Jednocześnie atomy żelaza w stali mają więcej defektów i dyslokacji sieciowych, w których łatwiej jest skoncentrować atomy śródmiąższowe. Lokalizacja. Kiedy stal odkształca się, atomy żelaza przemieszczają się pod wpływem naprężenia, a dyslokacje również się przemieszczają. Jeśli w dyslokacji znajdują się atomy śródmiąższowe, ich ruch będzie wymagał dużej ilości energii. W porównaniu z ruchem dyslokacyjnym bez atomów śródmiąższowych odkształcenie będzie mniejsze, powodując nierównomierne odkształcenie i zmniejszenie plastyczności stali.
Właściwości stali wolnej międzywęzłowej
Stal bez szczelin międzywęzłowych ma doskonałe właściwości głębokiego tłoczenia i jest szeroko stosowana w panelach nadwozia o szczególnie skomplikowanych kształtach i dużych naprężeniach. Na przykład boczne panele zewnętrzne, wewnętrzne panele nadkola tylnego, przednie błotniki itp.
Już w latach 60. XX wieku niektórzy ludzie odkryli, że dodanie pewnej ilości Ti do stali niskowęglowej połączy się z atomami śródmiąższowymi C i N w stali, tworząc wytrącone cząstki, dzięki czemu stal niskowęglowa będzie mogła uzyskać wzmocnienie w roztworze stałym. Stal niskowęglowa uzyska doskonałe właściwości. Wydajność głębokiego rysowania. Jednakże zawartość węgla w procesie produkcji stali można było w tamtym czasie kontrolować jedynie na poziomie 0,05% wag., a nie było możliwości kontrolowania zawartości N. W tym czasie do atomów śródmiąższowych C i N w stali z roztworem stałym należało dodać dużą ilość Ti. Koszt był zbyt wysoki i nie było przemysłowych warunków produkcji. Od lat sześćdziesiątych do siedemdziesiątych XX wieku nastąpił znaczny rozwój technologii wytapiania, zwłaszcza upowszechnienie i zastosowanie technologii odgazowania próżniowego w produkcji metalurgicznej, która umożliwiła łatwe zmniejszenie zawartości C w stali do wartości poniżej 0,01% wag. Jednocześnie N można również skutecznie kontrolować. W tym czasie koszt dodania Ti do produkcji stali Ti-IF został znacznie obniżony, a także odkryto i zastosowano rolę Nb w poprawie wydajności głębokiego tłoczenia. Stal IF została oficjalnie wprowadzona na rynek jako trzecie udoskonalenie w zakresie tłoczenia blach stalowych dla przemysłu samochodowego. Stal IF jest szeroko stosowana w przemyśle samochodowym, zwłaszcza w panelach zewnętrznych i wewnętrznych samochodów, które wymagają dobrej wydajności głębokiego tłoczenia, aby ułatwić jej formowanie.
Stal do głębokiego tłoczenia można podzielić na gatunek komercyjny (CQ), gatunek do zwykłego tłoczenia (DQ), gatunek do głębokiego tłoczenia (DDQ), gatunek do bardzo głębokiego tłoczenia (EDDQ) i gatunek do bardzo głębokiego tłoczenia (SUPER-EDDQ) w zależności od gatunku do tłoczenia. Są one odpowiednio Odpowiada kilku etapom rozwoju stali głębokotłocznej. Opracowanie i zastosowanie pierwszej generacji wyrobów ze stali do głębokiego tłoczenia to zwykła stal wrząca w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku, którą można było stosować wyłącznie do zwykłych części do głębokiego tłoczenia; Niskowęglowa stal uspokojona aluminium była produktem drugiej generacji, produkowanym w latach sześćdziesiątych XX wieku. , lata 80., z lepszą wydajnością głębokiego tłoczenia; po latach 80. XX wieku pojawiła się trzecia generacja stali do ultragłębokiego tłoczenia o ultraniskiej zawartości węgla, reprezentowana przez stal IF. Badania prowadzone w ostatnich latach nad stalą IF wykazały, że nieznaczne zwiększenie zawartości Mn, P, Si i innych pierwiastków może poprawić właściwości mechaniczne stali IF przy jednoczesnym zachowaniu dobrej odkształcalności stali IF. Ti, Nb i B mają również wpływ na poprawę wytrzymałości stali IF, a poprawa wytrzymałości blachy stalowej odgrywa ważną rolę w zmniejszaniu masy samochodów i zmniejszaniu zużycia materiałów. Dlatego rozwój i zastosowanie stali IF o wysokiej wytrzymałości stało się nowym gorącym punktem w rozwoju stali do głębokiego tłoczenia.
Stal IF o wysokiej wytrzymałościjest stalą wzmocnioną roztworem stałym. Wytrzymałość poprawia się głównie poprzez dodanie elementów wzmacniających w roztworze stałym, takich jak P, Mn i Si, do stali pozbawionej międzywęzłów (stal IF). Jednocześnie, ponieważ atomy C i N są całkowicie utrwalone, nie ma atomów śródmiąższowych. istnienia, korzystna tekstura rozwija się preferencyjnie podczas procesu wyżarzania, dzięki czemu ma dobrą wydajność głębokiego tłoczenia. Ponieważ wysokowytrzymała stal pozbawiona międzywęzłów ma zarówno wysoką wytrzymałość, jak i właściwości głębokiego tłoczenia, można ją przetwarzać na części o skomplikowanych kształtach, poprawiać odporność samochodów na wgniecenia, zmniejszać masę samochodów i spełniać wymagania bezpieczeństwa samochodów, masy redukcji emisji, oszczędzaniu energii i ochronie środowiska.
Rozwój stali IF o wysokiej wytrzymałości jest zgodny z wymogami redukcji masy pojazdów i wysokiej odporności na korozję w przemyśle motoryzacyjnym. Główne mechanizmy wzmacniające blach stalowych o wysokiej wytrzymałości to: ① wzmocnienie roztworem stałym; ② wzmocnienie opadów; ③ wzmocnienie strukturalne (wzmocnienie transformacji fazowej); ④ wzmocnienie drobnego ziarna; ⑤ wzmocnienie odkształceń. Płyty stalowe o wysokiej wytrzymałości, o różnej wytrzymałości na rozciąganie i wydłużeniu, można uzyskać stosując różne procesy metalurgiczne i mechanizmy wzmacniające. Stal IF o wysokiej wytrzymałości osiąga wzmocnienie w roztworze stałym poprzez dodanie stopów z pierwiastkami takimi jak Mn, P i Si. Wytrzymałość ulega poprawie bez wpływu na ciągliwość i wartość r. Stal stopowa Nb-Ti IF dodaje fosfor, krzem, mangan i bor, aby kontrolować kruchość podczas pracy na zimno. W porównaniu ze zwykłą stalą uspokojoną aluminium lub stalą IF stopową tytanem, wadą tej stali jest opóźniona rekrystalizacja, dlatego aby uzyskać wymaganą teksturę i ciągliwość, wymagana jest odpowiednio wysoka temperatura wyżarzania rekrystalizacyjnego. Stal IF o wysokiej wytrzymałości ma wysoką wartość r i n. Spośród stali o średniej wytrzymałości na rozciąganie najlepsza jest stal IF o wysokiej wytrzymałości. Płyty stalowe IF o wysokiej wytrzymałości są używane głównie do produkcji paneli wewnętrznych samochodów po cynkowaniu.
Zastosowanie blach stalowych o wysokiej wytrzymałości i zmniejszenie grubości to ważne środki i kierunki redukcji masy, oszczędności energii, bezpieczeństwa i ochrony środowiska samochodów. Stal wysokowytrzymała IF ma szerokie perspektywy rozwoju i zastosowania.
