博一建材讯：超低碳IF钢也即“无间隙原子钢”，自20世纪80年代以来，已成为国际上汽车板领域研究与生产的热点，以IF钢为代表的三代汽车板生产水平已成为一个国家钢铁发展水平的标志。普通IF钢都是通过合适的化学成分配比与生产控制工艺来达到所需要的性能，具体表现在以下几个方面：极低的屈服强度、高的伸长率、高的塑性应变比(r值)、高的应变硬化指数(n值)、无时效性和适合连续退火线生产。
大量的研究表明，IF钢中的碳、氮含量和微合金元素钛、铌含量对钢的性能有着至关重要的影响。先进的炼钢工艺可把钢中的碳、氮含量降低到0.003%以下，在碳、氮含量很低的前提下，钛、铌添加能有效地提高薄钢板的深冲性能，这是因为钛、铌与碳、氮结合成碳氮化合物，以第二相粒子的形式析出，使钢成为无间隙原子状态，这也是IF钢的原理所在。根据微合金元素的不同，IF钢被分为三种：Ti-IF钢、Nb-IF钢和Ti+Nb-IF钢。本文即通过连续退火试验和相关检验测试来比较Ti+Nb-IF钢与Ti-IF钢的性能，找出含Nb对超低碳IF钢性能的影响，分析其影响规律与机理。
分别取两种冷轧后未经退火的冷硬卷超低碳IF钢试样，厚0.7mm，热轧终轧温度均为930℃，热轧卷取温度为720℃，冷轧压下率为80%。两个钢种的化学成分如表1所示。
表1 两钢种的化学成分(质量分数,%)
钢种类别
C
Si
Mn
P
S
Als
Ti
Nb
N
Ti-IF钢
0.0015
0.007
0.152
0.012
0.0084
0.04
0.072
0.002
0.0025
Ti+Nb-IF钢
0.0012
0.006
0.136
0.012
0.0068
0.029
0.044
0.025
0.0017
退火温度是影响超低碳IF钢最终性能的关键参数之一。对两种实验钢进行不同温度下的连续退火模拟试验。退火试验的温度为760～860℃，每间隔20℃进行一次退火试验，对于每一个钢种而言，每一温度分别取纵向、横向和45°方向的试样各做一次。退火试验在实验机HDPS上进行，可以模拟连退生产工艺和热镀锌生产工艺。
加热段速度v1＝5℃/s，退火均热温度为T1，其取值为760、780、800、820、840和860℃。均热时间为55s。缓冷段冷却速度v2＝-9℃/s，缓冷至温度T2＝650℃，快冷段冷却速度v3＝-55℃/s，冷却至T3＝430℃。然后是过时效段，在430℃下保温213s，最后以v4＝-4℃/s的冷速冷却到室温。
结果显示，在Ti-IF钢中减少钛元素含量增加铌元素含量后，铌的加入会使IF钢的再结晶温度大大提高，而且由于其具有细化晶粒的作用，随退火温度升高，其晶粒大小不会发生明显变化，这对产品后续的焊接性能也非常有利。铌的加入使IF钢强度增加，这也是因为铌元素起到了细晶强化的作用，而且无论是Ti-IF钢还是Ti+Nb-IF钢，其强度总是随着退火温度的升高而减小。
无论是Ti-IF钢还是Ti+Nb-IF钢，其伸长率对退火温度的变化均不敏感。而且Ti+Nb-IF钢的伸长率比Ti-IF钢稍小，因此，铌元素对IF钢伸长率的贡献不如钛元素大。Ti-IF钢的值要大于Ti+Nb-IF钢，但铌元素的加入能够显著减少IF钢的平面各向异性，使Δr降到比较低的水平，有利于后续冲压的均匀性。
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