Los aceros libres de intersticiales, también conocidos como acero IF, a veces también llamados acero con contenido de carbono ultra bajo, tienen excelentes propiedades de embutición profunda. En el acero IF, debido al bajo contenido de C y N, se agrega una cierta cantidad de Ti y Nb para fijar los átomos de C y N en el acero en carburos y nitruros, de modo que no queden átomos intersticiales en el acero, por lo que se llama acero libre de intersticiales. Por lo general, los átomos de los elementos agregados al acero se disuelven en la red del acero de dos maneras: solución intersticial y sólida. Al formar una solución sólida intersticial, los átomos intersticiales deben ser más pequeños que los átomos de hierro, por lo que son más fáciles de mover entre los átomos de hierro. Al mismo tiempo, los átomos de hierro en el acero tienen más defectos de red y dislocaciones, y los átomos intersticiales son más fáciles de concentrar en ellos. Ubicación. Cuando el acero se deforma, los átomos de hierro se desplazan debido a la tensión y las dislocaciones también se mueven. Si hay átomos intersticiales en la dislocación, se necesitará mucha energía para moverse. En comparación con el movimiento de dislocación sin átomos intersticiales, la deformación será menor, lo que provocará una deformación desigual y reducirá la plasticidad del acero.
Propiedades del acero libre intersticial
El acero sin intersticiales tiene excelentes propiedades de embutición profunda y se utiliza ampliamente en paneles de carrocería con formas particularmente complejas y grandes deformaciones. Por ejemplo, paneles exteriores laterales, paneles interiores del alojamiento de la rueda trasera, guardabarros delanteros, etc.
Ya en la década de 1960, algunas personas descubrieron que agregar una cierta cantidad de Ti al acero con bajo contenido de carbono se combinaría con los átomos intersticiales de C y N en el acero para formar partículas precipitadas, de modo que el acero con bajo contenido de carbono pueda obtener fortalecimiento de solución sólida. El acero bajo en carbono obtendrá excelentes propiedades. Rendimiento de embutición profunda. Sin embargo, el contenido de carbono del proceso de fabricación de acero en ese momento solo podía controlarse al 0.05% en peso y no había medios para controlar el contenido de N. En este momento, era necesario agregar una gran cantidad de Ti a los átomos intersticiales de C y N en el acero en solución sólida. El costo era demasiado alto y no había condiciones de producción industrial. Desde los años 1960 hasta los años 1970, la tecnología de fundición se desarrolló enormemente, especialmente la promoción y aplicación de la tecnología de desgasificación al vacío en la producción metalúrgica, lo que permitió reducir fácilmente el contenido de C en el acero a menos del 0,01% en peso. Al mismo tiempo, el N también puede controlarse eficazmente. En ese momento, el costo de agregar Ti para producir acero Ti-IF se redujo considerablemente y también se descubrió y aplicó el papel del Nb en la mejora del rendimiento de la embutición profunda. IF Steel se lanzó oficialmente como la tercera mejora en el rendimiento de estampado de placas de acero para automóviles. El acero IF se usa ampliamente en la industria de fabricación de automóviles, especialmente en paneles exteriores e interiores de automóviles, que requieren un buen rendimiento de embutición profunda para que sea fácil de moldear.
El acero de embutición profunda se puede dividir en grado comercial (CQ), grado de estampado ordinario (DQ), grado de embutición profunda (DDQ), grado de embutición extra profunda (EDDQ) y grado de embutición súper profunda (SUPER-EDDQ) según el grado de estampado. Corresponden respectivamente a varias etapas del desarrollo del acero de embutición profunda. El desarrollo y aplicación de la primera generación de productos de acero de embutición profunda fue el acero en ebullición ordinario en las décadas de 1950 y 1960, que solo podía usarse para piezas ordinarias de embutición profunda; El acero calmado con aluminio con bajo contenido de carbono fue el producto de segunda generación, producido en la década de 1960. , década de 1980, con mejor rendimiento de embutición profunda; Después de la década de 1980, apareció la tercera generación de acero de embutición ultra profunda con contenido de carbono ultrabajo representado por el acero IF. En los últimos años, la investigación sobre el acero IF ha descubierto que aumentar ligeramente el contenido de Mn, P, Si y otros elementos puede mejorar las propiedades mecánicas del acero IF manteniendo al mismo tiempo la buena formabilidad del acero IF. Ti, Nb y B también tienen el efecto de mejorar la resistencia del acero IF, y la mejora de la resistencia de las placas de acero juega un papel importante en la reducción del peso de los automóviles y la reducción del consumo de material. Por lo tanto, el desarrollo y la aplicación de acero IF de alta resistencia se ha convertido en un nuevo punto caliente en el desarrollo del acero de embutición profunda.
Acero IF de alta resistenciaEs un acero reforzado con solución sólida. La resistencia se mejora principalmente agregando elementos de refuerzo de solución sólida como P, Mn y Si al acero libre de intersticiales (acero IF). Al mismo tiempo, dado que los átomos de C y N están completamente fijos, no hay átomos intersticiales. existencia, la textura favorable se desarrolla preferentemente durante el proceso de recocido, por lo que tiene un buen rendimiento de embutición profunda. Debido a que el acero libre de intersticiales de alta resistencia tiene propiedades de alta resistencia y embutición profunda, se puede procesar en piezas con formas complejas, mejorar la resistencia a las abolladuras de los automóviles, reducir el peso de los automóviles y cumplir con los requisitos de seguridad y peso de los automóviles. reducción, conservación de energía y protección del medio ambiente.
El desarrollo de acero IF de alta resistencia está en línea con los requisitos de reducción del peso de los vehículos y alta resistencia a la corrosión en la industria automotriz. Los principales mecanismos de fortalecimiento de las placas de acero de alta resistencia son: ① fortalecimiento de solución sólida; ② fortalecimiento de las precipitaciones; ③ fortalecimiento estructural (fortalecimiento de la transformación de fase); ④ fortalecimiento de grano fino; ⑤ fortalecimiento de la deformación. Se pueden obtener placas de acero de alta resistencia con diferentes resistencias a la tracción y alargamientos utilizando diferentes procesos metalúrgicos y mecanismos de refuerzo. El acero IF de alta resistencia logra un refuerzo en solución sólida mediante la aleación con elementos como Mn, P y Si. La resistencia se mejora sin afectar la ductilidad y el valor r. El acero IF aleado con Nb-Ti agrega fósforo, silicio, manganeso y boro para controlar la fragilidad del trabajo en frío. En comparación con el acero ordinario calmado con aluminio o el acero IF aleado con titanio, la desventaja de este acero es la recristalización retardada, por lo que para obtener la textura y ductilidad requeridas, se requiere una temperatura de recocido de recristalización suficientemente alta. El acero IF de alta resistencia tiene un valor r y un valor n altos. Entre los aceros con resistencia a la tracción media, el acero IF de alta resistencia es el mejor. Las placas de acero IF de alta resistencia se utilizan principalmente para fabricar paneles interiores de automóviles después del galvanizado.
El uso de placas de acero de alta resistencia y la reducción del espesor son medios y direcciones importantes para la reducción de peso, el ahorro de energía, la seguridad y la protección ambiental de los automóviles. El acero IF de alta resistencia tiene amplias perspectivas de desarrollo y aplicación.
