1.1.1 Классификация и назначение if-стали

Эти стали относятся к классу особонизкоугле­родистых ферритных сталей. По прочностным свойствам IF-стали разделяются на три большие группы:

— мягкие IF-стали;

— высокопрочные (HS) IF-стали;

— стали с BH эффектом (IF BH Steels).

По назначению IF-стали можно условно разде­лить на:

— стали для кузовных автомобильных деталей с невысокой прочностью;

— стали для кузовных деталей с повышенным сопротивлением смятию;

— стали, сохраняющие высокую штампуемость после горячего цинкования,

1.1.2 Мягкая if-сталь

К этой категории относят стали с содержанием углерода менее 50 ppm, в которых весь углерод и азот связаны в прочные нитриды и карбиды. В ка­честве нитридо- и карбидообразующих элементов используют титан и/или ниобий. Такие стали об­ладают низким пределом текучести и высокими показателями штампуемости (удлинением б, пока­зателем деформационного упрочнения n, коэффи­циентом нормальной анизотропии r) и, соответст­венно, применяются для не требующих высокой прочности деталей автомобилей, получаемых при существенных вытяжках. Они производятся в со­ответствии с SAE, спецификация J2329 "Categori­zation and Properties of Low Carbon Automotive Steel Sheets, May 1997. Требования к механическим свойствам мягких сталей приведены в табл. 1.1.

Мягкие IF-стали в основном используют как марки 4 и 5, иногда как марку 3, особенно при го­рячем цинковании. В США эти стали разделяются следующим об­разом: CQ (Commercial Quality) — сталь коммер­ческого качества; DQ (Drawing Quality) — сталь для вытяжки; DDQ (Deep Drawing Quality) — сталь для глубокой вытяжки; EDDQ (Extra Deep Drawing Quality) — сталь для особоглубокой вытяжки, ко­торая используется сейчас для деталей с наиболь­шей вытяжкой. Однако в Японии разработаны ста­ли с еще большей штампуемостью, получившие название Super Formable (Super-EDDQ).

Таблица 1.1 - Механические свойства холоднокатаных сталей по SAE J2329

Обозначение по SAE J2329	0,2, МПа	*1B,МПа	б, %	rm*1	n*1
Марка 1	Н.р.	Н.р.	Н.р.	Н.р.	Н.р.
Марка 2	140-260	270	34	Н.р.	0,16
Марка 3	140-205	270	38	1,5	0,18
Марка 4	140-185	270	40	1,6	0,20
Марка 5	110-170	270	42	1,7	0,22
Примечание: Н. р. — не регламентируется; *1 Минимальное значение

1.1.3 Высокопрочные if-стали

В 90-х гг. прошлого столетия с целью повыше­ния сопротивления смятию лицевых деталей авто­мобилей были разработаны так называемые высо­копрочные HS (high strength) IF-стали с пределом текучести 180—340 МПа, которые нашли быстрое и широкое применение в автомобильной промыш­ленности. В 1999 г. для высокопрочных IF-сталей была принята промышленная спецификация SAE J2340. Требования к механическим свойствам этих сталей, согласно SAE J2340, приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2 - Минимальные требования по механическим свойствам листовой стали с повышенным сопротивлением смятию

Обозначе­ние марки и типа стали по SAE J2340	В состоянии по­ставки			0,2,МПа после 2 % деформа­ции	0,2,МПА после дефор­мации и суш­ки
	0,2 МПа	0,2 МПа	n
180А	180	310	0,20	215	—
180В	180	300	0,19	—	245
210А	210	330	0,19	245	—
210В	210	320	0,17	—	275
250А	250	355	0,18	285	—
250В	250	345	0,16	—	315
280А	280	375	0,16	315	—
280В	280	365	0,15	—	345

Высокопрочные IF-стали могут быть только ус­ловно отнесены к классу IF-сталей, так как содер­жат регулируемое минимальное количество угле­рода и азота в твердом растворе, т. е. не полностью свободны от атомов внедрения в растворе железа. Как следует из табл. 2, стали разделяются на два типа: А и В. Стали типа А - это стали с повышен­ным пределом текучести, в которых происходит до­полнительное увеличение прочности за счет дефор­мационного упрочнения при штамповке. Стандарт устанавливает минимальный прирост предела текучести, равный 35 МПа, после 2 %-ного предва­рительного растяжения. Наиболее широко в США используется HS IF-сталь с пределом прочности > 340 МПа, которая является полностью стабили­зированной от атомов внедрения. Кроме данной стали разработаны HS IF-стали с _B > 390 МПа и с _B > 440 МПа. Все они относятся к IF-сталям, упрочненным фосфором и марганцем и стабили­зированным либо титаном с ниобием, либо только титаном.