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钢铁/粉末冶金 |
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首钢超低碳IF钢研发成功 |
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| http://cn.newmaker.com
5/14/2007 2:57:00 PM
佳工机电网
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5月10日，从迁钢传来喜讯：首钢超低碳钢研发成功，标志着首钢IF钢的试制取得了重要进展。从目前开发进度看，只要攻克在超低碳钢中加入钛铌合金的技术，就可以完全掌握具有首钢特色的生产IF钢技术。这对首钢下一步开发高档次薄板产品，加快品牌战略的实施起到了重要的推动作用。
IF钢，即无间隙原子钢，是Interstitial-free steel的简称。其典型的成分特征是钢中的C（碳）、N（氮）元素的含量极低，故有时也称为超低碳IF钢。其广泛用于汽车制造、易拉罐等行业，国内市场需求量很大。由于我国还不具备大批量生产IF钢的能力，每年都需要大批量进口。
IF钢最早在1949年由Comstock等人研究成功，他们发现：向低碳钢中加入足够量的Ti（钛），钢中的C、N原子就会以Ti（CN）的形式析出，钢的深冲性能就会大大提高。当时，钢中的碳含量约0.05%，氮含量约0.003%，需要向钢中加入0.2%以上的Ti才能完全固定C、N原子。由于Ti的价格昂贵，IF钢的发展受挫。20世纪60年代以后，随着真空技术的进步，真空脱气技术开始应用到冶金行业，钢水中的碳含量降低至0.01%以下，需要固定C、N原子的Ti含量也降低到0.1%以下，才开始出现商业规模的IF钢。20世纪80年代以后，RH真空精炼装备被广泛应用到钢铁生产流程中，IF钢的产量逐年增加。
由于超低碳IF钢对深冲性能、表面质量等要求极高，所以生产的难度很大。超低碳IF钢冶炼的主要难点是获得超低碳和超低氮钢水，得到表面质量极高的连铸坯。目前，先进的RH真空精炼装备可以将钢水中的碳含量降低至0.0015%（15ppm）以下。但是，稍有不慎，钢包耐材、中间包覆盖剂和结晶器保护渣等材料会导致钢水增碳约0.0025%—0.0040%，钢水中的碳含量也增加至50ppm以上，完全丧失RH精炼设备的冶金效果。通过优化转炉吹炼工艺，钢水中的氮含量可以降低至10—15ppm，但是在连铸过程中，如果发生保护浇铸不好，钢水可以增氮30ppm，钢水中的氮含量会增加至50ppm。在攻克IF钢生产技术难题中，首钢技术研究院科研人员和迁钢公司技术人员紧密配合，在吸取国内外IF钢开发经验的基础上，把冶炼超低碳钢作为突破口，为完全掌握生产IF钢奠定牢固基础。在开发过程中，他们克服起步晚、开发难度大、标准要求高的困难，依靠团队精神和集体的智慧，围绕超低碳和超低氮冶炼、RH深脱碳处理和保护浇铸等关键技术进行了攻关，基本上掌握了超低碳IF钢的冶炼技术。目前，试制结果显示，在正常铸坯中，碳含量在30ppm左右，磷和硫含量在70ppm，氮和总氧含量都在20ppm以下，除了碳元素外，其余元素的控制水平接近了世界同类钢种的最好水平。
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