Les aciers sans interstitiels, également connus sous le nom d'acier IF, parfois également appelés aciers à très faible teneur en carbone, possèdent d'excellentes propriétés d'emboutissage profond. Dans l'acier IF, en raison de la faible teneur en C et N, une certaine quantité de Ti et Nb est ajoutée pour fixer les atomes de C et N de l'acier en carbures et nitrures, de sorte qu'il n'y ait pas d'atomes interstitiels dans l'acier, donc il est appelé acier sans interstitiel. Habituellement, les atomes des éléments ajoutés dans l'acier sont dissous dans le réseau de l'acier de deux manières : solution interstitielle et solide. Lors de la formation d’une solution solide interstitielle, les atomes interstitiels doivent être plus petits que les atomes de fer, ils sont donc plus faciles à déplacer entre les atomes de fer. Dans le même temps, les atomes de fer dans l’acier présentent davantage de défauts de réseau et de dislocations, et les atomes interstitiels sont plus faciles à concentrer dans ceux-ci. Emplacement. Lorsque l’acier se déforme, les atomes de fer sont déplacés en raison des contraintes, et les dislocations se déplacent également. S’il y a des atomes interstitiels au niveau de la dislocation, il faudra beaucoup d’énergie pour se déplacer. Par rapport au mouvement de dislocation sans atomes interstitiels, la déformation sera plus petite, provoquant une déformation inégale et réduisant la plasticité de l'acier.
Propriétés de l'acier sans interstitiel
L'acier sans interstitiel possède d'excellentes propriétés d'emboutissage profond et est largement utilisé dans les panneaux de carrosserie aux formes particulièrement complexes et aux déformations importantes. Par exemple, les panneaux extérieurs latéraux, les panneaux intérieurs du passage de roue arrière, les ailes avant, etc.
Dès les années 1960, certaines personnes ont découvert que l'ajout d'une certaine quantité de Ti à l'acier à faible teneur en carbone se combinerait avec les atomes interstitiels de C et de N dans l'acier pour former des particules précipitées, de sorte que l'acier à faible teneur en carbone puisse obtenir un renforcement de solution solide. L'acier à faible teneur en carbone obtiendra d'excellentes propriétés. Performances d'emboutissage profond. Cependant, la teneur en carbone du processus de fabrication de l'acier à cette époque ne pouvait être contrôlée qu'à 0,05 % en poids, et il n'existait aucun moyen de contrôler la teneur en N. À cette époque, les atomes interstitiels de C et de N dans l’acier en solution solide devaient être ajoutés avec une grande quantité de Ti. Le coût était trop élevé et il n'y avait pas de conditions de production industrielle. Des années 1960 aux années 1970, la technologie de fusion s'est considérablement développée, en particulier la promotion et l'application de la technologie de dégazage sous vide dans la production métallurgique, qui a permis de réduire facilement la teneur en C de l'acier à moins de 0,01 % en poids. Dans le même temps, N peut également être contrôlé efficacement. À cette époque, le coût de l’ajout de Ti pour produire de l’acier Ti-IF était considérablement réduit et le rôle du Nb dans l’amélioration des performances d’emboutissage profond était également découvert et appliqué. L'acier IF a été officiellement lancé comme troisième amélioration des performances d'emboutissage des tôles d'acier automobiles. L'acier IF est largement utilisé dans l'industrie automobile, en particulier dans les panneaux extérieurs et intérieurs automobiles, qui nécessitent de bonnes performances d'emboutissage profond pour faciliter leur formage.
L'acier d'emboutissage profond peut être divisé en qualité commerciale (CQ), qualité d'emboutissage ordinaire (DQ), qualité d'emboutissage profond (DDQ), qualité d'emboutissage extra profond (EDDQ) et qualité d'emboutissage super profond (SUPER-EDDQ) selon la qualité d'emboutissage. Ils correspondent respectivement à plusieurs étapes de développement de l'acier d'emboutissage. Le développement et l'application de la première génération de produits en acier d'emboutissage profond étaient de l'acier bouillant ordinaire dans les années 1950 et 1960, qui ne pouvait être utilisé que pour des pièces ordinaires d'emboutissage profond ; L'acier calmé à l'aluminium à faible teneur en carbone était le produit de deuxième génération, produit dans les années 1960. , années 1980, avec de meilleures performances d'emboutissage profond ; après les années 1980, la troisième génération d'acier d'emboutissage ultra-profonde à très faible teneur en carbone représentée par l'acier IF est apparue. Ces dernières années, des recherches sur l'acier IF ont montré qu'une légère augmentation de la teneur en Mn, P, Si et d'autres éléments peut améliorer les propriétés mécaniques de l'acier IF tout en conservant la bonne formabilité de l'acier IF. Ti, Nb et B ont également pour effet d'améliorer la résistance de l'acier IF, et l'amélioration de la résistance des tôles d'acier joue un rôle important dans la réduction du poids des automobiles et la réduction de la consommation de matériaux. Par conséquent, le développement et l’application de l’acier IF à haute résistance sont devenus un nouveau point chaud dans le développement de l’acier d’emboutissage profond.
Acier IF à haute résistanceest un acier renforcé par solution solide. La résistance est principalement améliorée en ajoutant des éléments de renforcement en solution solide tels que P, Mn et Si à l'acier sans interstitiel (acier IF). Dans le même temps, puisque les atomes de C et de N sont complètement fixés, il n’y a pas d’atomes interstitiels. existence, la texture favorable se développe préférentiellement pendant le processus de recuit, elle a donc de bonnes performances d'emboutissage profond. Étant donné que l'acier sans interstitiel à haute résistance possède à la fois des propriétés de résistance élevée et d'emboutissage profond, il peut être transformé en pièces de formes complexes, améliorer la résistance aux bosses des automobiles, réduire le poids des automobiles et répondre aux exigences de sécurité automobile, de poids. réduction, conservation de l’énergie et protection de l’environnement.
Le développement de l'acier IF à haute résistance répond aux exigences de réduction du poids des véhicules et de résistance élevée à la corrosion dans l'industrie automobile. Les principaux mécanismes de renforcement des plaques d'acier à haute résistance sont : ① renforcement par solution solide ; ② renforcement des précipitations; ③ renforcement structurel (renforcement de transformation de phase); ④ renforcement des grains fins ; ⑤ renforcement de la déformation. Des tôles d'acier à haute résistance avec différentes résistances à la traction et allongements peuvent être obtenues à l'aide de différents procédés métallurgiques et mécanismes de renforcement. L'acier IF à haute résistance permet un renforcement en solution solide grâce à un alliage avec des éléments tels que Mn, P et Si. La résistance est améliorée sans affecter la ductilité et la valeur r. L'acier IF allié au Nb-Ti ajoute du phosphore, du silicium, du manganèse et du bore pour contrôler la fragilisation par travail à froid. Comparé à l'acier ordinaire calmé à l'aluminium ou à l'acier IF allié au titane, l'inconvénient de cet acier est une recristallisation retardée, donc pour obtenir la texture et la ductilité requises, une température de recuit de recristallisation suffisamment élevée est nécessaire. L'acier IF à haute résistance a une valeur r et une valeur n élevées. Parmi les aciers à résistance moyenne à la traction, l'acier IF à haute résistance est le meilleur. Les plaques d'acier IF à haute résistance sont principalement utilisées pour fabriquer des panneaux intérieurs d'automobiles après galvanisation.
L'utilisation de plaques d'acier à haute résistance et la réduction de l'épaisseur sont des moyens et des orientations importants pour la réduction du poids, les économies d'énergie, la sécurité et la protection de l'environnement des automobiles. L'acier IF à haute résistance présente de larges perspectives de développement et d'application.
