Современные процессы рафинирования стали
  12.1 Назначение и химический состав IF-стали

В настоящее время большое количество изделий в автомобилестроении, при производстве холодильников, газовых плит, посуды и др. получают из тонкого стального листа методами штамповки и глубокой вытяжки без нагрева. Основные требования к листовым сталям для глубокой вытяжки – высокая деформируемость при изготовлении изделий сложной формы и высокое качество поверхности изделий, которое необходимо для нанесения защитного покрытия.

Для изготовления изделий холодной штамповкой и глубокой холодной вытяжкой традиционно использовали низкоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,03 – 0,08%, которые имеют относительно высокую пластичность и могут подвергаться значительной деформации без опасности разрушения и с минимальными энергетическими затратами.

Главным недостатком простых углеродистых сталей является склонность к деформационному старению. При высокой степени холодной деформации она проявляется в образовании протяженных поверхностных дефектов – полос скольжения или линий Людерса-Чернова, появление которых связано с неоднородной деформацией стали на площадке текучести.

Причиной образования площадки текучести и деформационного старения является закрепление дислокаций атмосферами Котрелла, которые образуют атомы внедрения (в первую очередь углерод и азот). Особенно сильно эффект закрепления дислокаций проявляется в металлах с ОЦК решеткой из-за несимметричности полей напряжений вокруг всех типов дислокаций в этой решетке и притяжения внедренных атомов к дислокациям с уменьшением энергии кристалла. При достижении напряжениями значений предела текучести дислокации отрываются от атмосфер, а образование большого числа легкоподвижных незакрепленных дислокаций приводит к появлению на поверхности множественных полос скольжения. В этих местах нанесенное покрытие легко отслаивается, а основной металл подвержен интенсивной коррозии.

Повышение требований к качеству изделий привело к появлению нового класса сталей без элементов внедрения (а точнее, с очень низким содержанием углерода и азота). Такие стали называют IF-сталями ((Interstitial free steel). В качестве примера в таблице 12.1 приведен химический состав IF-сталей, которые производятся различными предприятиями.

Таблица 12.1 – Химический состав IF-сталей различных металлургических предприятий

Химический состав IF-сталей различных металлургических предприятий

Из таблицы видно, что IF-стали передовых металлургических предпри-ятий содержат не более 0,005% (C + N). Содержание кремния в стали обычно не превышает 0,02 – 0,03%, а в некоторых марках – 0,01%. В последние годы получило распространение микролегирование IF-стали сильными карбидо- и нитридообразующими элементами – титаном и (или) ниобием. IF-стали обладают хорошей штампуемостью, а сочетание высокой прочности и пластичности позволяет сохранять высокую конструктивную прочность изделий в аварийных ситуациях.

  12.1 Назначение и химический состав IF-стали
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ