IF钢知识汇总

IF钢基础知识

IF钢（interstitial-free steel）又称无间隙原子钢，在IF钢中，由于C、N含量低,在加入一定量的Ti、Nb使钢中的C、N原子被不变成为碳化物、氮化物或者碳氮化物，从而使钢中没有间隙原子的存在，故称为无间隙原子钢，即IF 钢，有时也称超低碳钢，具有极优良的深冲性能，现在伸长率和r值可达50%和

2.0以上，在汽车工业上得到了广泛应用。

IF钢在1949年首次被研制成功，其基本原理是在钢中加入一定比例的Ti，使钢中固溶C和N的含量降到0.01%以下，使铁素体得到深层次的净化，从而得到优良的深冲性能。但由于受到当时冶炼技术的限制，钢中原始的固溶C、N 含量较高，所以需要加入的Ti含量也很高，达到了0.25-0.35%，Ti是一种价格非常高昂的稀有合金元素，在当时更是如此，因而阻止了其当时的商业化进程。直到1967-1970，由于真空脱气技术在冶金生产中的应用，大大减少了需要添加的Ti合金元素含量(大约为0.15%左右)才正式出现了商用的IF钢，几乎在同时，人们也发现了Nb具有和Ti几乎相同的作用，但还是受到价格因素的制约，其应用也只限于少量分外的零件。20世纪70年代在日本开始用连退线生产少量的IF钢，70年代末，IF钢成分大致为：0.005-0.01%C、

0.003%N、0.15%Ti或Nb。到20世纪80年代，冶炼技术进一步发展，采用改进的RH处理可经济的生产C≤0.002%的超低碳钢，RH处理时间也缩短到10-20min。现代IF钢的成分大致为：C≤0.005%、N≤0.003%，Ti或Nb大凡约

0.05%。到1994年全世界IF钢的产量超过了1000万吨。归根到底，IF钢的迅速发展来自于市场需求的急剧增加和生产成本的降低。

IF钢目前主要用于汽车的深冲级和超深冲级冲压件的生产。用普通冷轧板冲制形状特别繁复、应变量大的特大变形零件，废品率常在3％~8％，有时高达30％由此开发出的第三代深冲钢，即IF钢。

20世纪80年代以来，IF钢在国际范围内取得飞速发展，1997年仅日本的IF钢产量就已达到1000万吨。IF钢取得迅速发展的关键在于两大突破：成本降低；市场需求增加。在IF钢中，根据添加的微量合金元素的例外，可将IF钢分

为Ti-IF钢、Nb-IF钢和(Ti+Nb)-IF钢三大类。由于IF钢具有非时效性和深冲性，所以以IF钢为基础，己开发出众多超低碳钢系列产品。如含P、Cu、Mn高强超深冲钢板和BH钢板。超低碳钢系列几乎可以满足汽车用钢所提出的各种性能要求，如深冲性、高强度、防腐蚀性等。它的生产已成为一个国家汽车用钢生产水平的标志。

汽车工业的飞速发展带动了IF钢的生产。世界许多优秀钢铁厂都非常重视IF钢的生产，安赛乐米塔尔、新日铁、JFE、蒂森克虏伯、美钢联、浦项等优秀钢厂的IF钢年产量均在200万t以上。20世纪末，日本IF钢年产量已超过1000万t，并呈逐年上升趋势。近年来，为适应汽车减重、降低材料消耗和节约燃油的需要，对汽车用钢板强度的要求越来越高。超低碳”钢是高端产品，新日铁、JFE、蒂森克虏伯等钢厂在钢的化学成分、夹杂物含量以及每道工序的控制等方面均有成熟的经验。

为保证IF钢的性能，必须对钢的化学成分及夹杂物含量严格控制。碳作为固溶于钢中的间隙原子，随着其含量的增加，钢的屈服极限也升高，加大了变形抗力，影响成形性能，因此用于制造轿车面板的IF钢含碳量越低越好。钛和铌元素在IF钢中主要起不变碳、氮的作用。因而IF钢必须具有超低碳

（≤0.003%）、超低氮（≤0.003%）、微量的钛或铌合金化、夹杂物含量低等特点，国外部分优秀钢铁厂”钢的化学成分见表1。从表1可看出，目前IF钢中的碳含量可以控制到0.0010%。

IF钢的生产工艺流程：IF钢生产流程的每一道工序都会影响最终产品的深冲性能。国外优秀钢厂IF钢的生产工艺流程大凡为：铁水预处理→转炉冶炼→真空精炼→连铸→热轧→冷轧→退火→平展。该流程的前四道工序尤为重要。