產(chǎn)品分類
超低碳IF鋼深沖無時效高端鋼Interstitial-Free Steel無間隙原子鋼鞍鋼汽車用深沖鍍鋅板DX56D+Z
IF鋼,全稱Interstitial-Free Steel,即無間隙原子鋼,有時也稱超低碳鋼,具有極優(yōu)異的深沖性能,現(xiàn)在伸長率和r值可達(dá)50%和2.0以上,在汽車工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用。在IF鋼中,由于C、N含量低,在加入一定量的鈦(Ti)、鈮(Nb)等強碳氮化合物形成元素,將超低碳鋼中的碳、氮等間隙原子完全固定為碳氮化合物,從而得到的無間隙原子的潔凈鐵素體鋼,即為超低碳無間隙原子鋼(Interstitial Free Steel)。
IF鋼在1949年首次被研制成功,其基本原理是在鋼中加入一定比例的Ti,使鋼中固溶C和N的含量降到0.01%以下,使鐵素體得到深層次的凈化,從而得到良好的深沖性能。但由于受到當(dāng)時冶煉技術(shù)的限制,鋼中原始的固溶C、N含量較高,所以需要加入的Ti含量也很高,達(dá)到了0.25-0.35%,Ti是一種價格非常昂貴的稀有合金元素,在當(dāng)時更是如此,因而阻止了其當(dāng)時的商業(yè)化進(jìn)程。直到1967-1970,由于真空脫氣技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用,大大減少了需要添加的Ti合金元素含量(大約為0.15%左右)才正式出現(xiàn)了商用的IF鋼,幾乎在同時,人們也發(fā)現(xiàn)了Nb具有和Ti幾乎相同的作用,但還是受到價格因素的制約,其應(yīng)用也只限于少量特殊的零件。20世紀(jì)70年代在日本開始用連退線生產(chǎn)少量的IF鋼,70年代末,IF鋼成分大致為:0.005-0.01%C、0.003%N、0.15%Ti或Nb。到20世紀(jì)80年代,冶煉技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,采用改進(jìn)的RH處理可經(jīng)濟的生產(chǎn)C≤0.002%的超低碳鋼,RH處理時間也縮短到10-20min?,F(xiàn)代IF鋼的成分大致為:C≤0.005%、N≤0.003%,Ti或Nb一般約0.05%。到1994年全世界IF鋼的產(chǎn)量超過了1000萬噸。歸根到底,IF鋼的迅速發(fā)展來自于市場需求的急劇增加和生產(chǎn)成本的降低。
從2000年以來,由于IF鋼具有優(yōu)良的深沖性和無時效性,已逐漸成為繼沸騰鋼和鋁鎮(zhèn)靜鋼之后的新一代沖壓用鋼,是一個國家汽車用鋼板生產(chǎn)水平的標(biāo)志。
我國研制IF鋼始于1989年,寶鋼集團(tuán)公司、鞍鋼集團(tuán)公司、武鋼集團(tuán)公司、攀鋼集團(tuán)公司、本鋼集團(tuán)公司等先后開展IF鋼的研究開發(fā)工作,并大力發(fā)展IF鋼生產(chǎn)。到2009年,我國的IF鋼生產(chǎn)已具有一定規(guī)模,但仍處于初級發(fā)展階段。以汽車板用IF鋼為例,國產(chǎn)的IF鋼僅可以滿足中低檔轎車和卡車用鋼板的質(zhì)量要求,中高檔轎車用高品質(zhì)鋼板仍然需要大量進(jìn)口,尤其是對于表面質(zhì)量要求非常嚴(yán)格的汽車面板,與國外同類型IF鋼產(chǎn)品的質(zhì)量差距更大。[2-3]
到2010年,我國的汽車產(chǎn)量達(dá)800萬輛,其中轎車600萬輛??梢娢覈鴮ζ嚢宓男枨罅恐蟆?009年我國寶鋼生產(chǎn)的IF鋼的成分已能控制在[C] 0.002%、[N] 0.002%、[S] 0.001%、T[O] 0.002%的水平。本鋼生產(chǎn)的IF鋼的成分控制在[C] 0.003%、[N] 0.004%、[S] 0.005%的水平。我國武鋼、鞍鋼也已批量生產(chǎn)IF鋼。中鋼公司(中國鋼鐵集團(tuán)公司)采用BOF+RH 真空脫氣工藝,并改造了關(guān)鍵設(shè)備,開發(fā)出優(yōu)質(zhì)IF鋼。
超低碳IF鋼是一種優(yōu)質(zhì)深沖、無時效高端鋼,生產(chǎn)中為保證其性能,應(yīng)嚴(yán)格控制:一是鋼的化學(xué)成分;二是把關(guān)每道工序;三是鋼中夾雜物的數(shù)量、類型、形態(tài)及其分布。近年來,我國IF鋼生產(chǎn)的總體水平有了長足的進(jìn)步,但與國外先進(jìn)企業(yè)比,產(chǎn)品數(shù)量、產(chǎn)品檔次以及生產(chǎn)成本仍然存在一定的差距。國外具體生產(chǎn)應(yīng)用情況為:
????? 1.日本新日鐵
????? 新日鐵的IF鋼生產(chǎn)水平世界領(lǐng)先,為了適應(yīng)安全和輕量化的要求,開發(fā)了抗拉強度級別340-1270Mpa的各類冷軋及鍍鋅高強度汽車板,典型的是新日鐵君津制鐵所用KR法脫硫(S≤0.002%),LD-ORP法冶煉IF鋼。工藝為:脫磷轉(zhuǎn)爐弱供氧,大渣量,堿度為2.5-3.0,溫度為1320-1350℃,純脫磷時間約為9-10min,冶煉周期約為20min,廢鋼比為9% ,脫磷后鋼水(P≤0.02%)兌入脫碳轉(zhuǎn)爐,總收得率>92%;脫碳轉(zhuǎn)爐強供氧,少渣量,冶煉周期為28-30min,脫碳轉(zhuǎn)爐不加廢鋼。新日鐵對IF鋼的每道工序都有預(yù)定目標(biāo),并采取相應(yīng)的控制措施。
????? 2.日本JFE
????? JFE生產(chǎn)超深沖IF鋼鐵水100%三脫預(yù)處理,采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼,增大吹煉后期底吹氣體流量,加強熔池攪拌,將終點碳含量控制在0.03-0.04%,提高終點命中率,減少補吹率。出鋼后,立即向鋼包內(nèi)加入由CaCO3和金屬鋁組成的爐渣改性劑,其中金屬鋁比率為30%-50%;將渣中TFe降低到2%-4%。
????? 3.德國蒂森克虜伯
????? 德國蒂森克虜伯公司IF鋼冶煉流程為:鐵水脫硫-轉(zhuǎn)爐煉鋼-吹氬-RH精煉-連鑄。先在復(fù)吹轉(zhuǎn)爐中將碳脫至0.03%,然后在RH中脫至0.02%;轉(zhuǎn)爐工序控制氮含量;RH工序加入鋁和鈦。
???? 4.美國內(nèi)陸
????? 安賽樂米塔爾旗下的美國內(nèi)陸公司采用復(fù)吹煉鋼冶煉IF鋼,RH-OB工藝脫碳,先吹氧強制脫碳不到8min,將碳含量降到0.008%,然后自然脫碳4min,將碳含量降到0.002%。RH-OB工藝采用了工藝控制模型,爐氣在線分析,動態(tài)控制。
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