2.1.3 高强度IF钢

高强度IF钢（HSS-IF）的高强度是通过添加一定量的固溶强化元素P来实现的，由于IF钢具有超深冲性能，因此高强度IF钢是一种超深冲的高强度钢，强度级别根据抗拉强度的不同主要分为340MPa、370MPa、390MPa和440MPa。高强度IF钢主要应用于要求有一定强度同时形状比较复杂的零件中，由于其强度的提高主要是通过P来实现的，而P容易偏聚在铁素体晶界引起二次加工脆性，因此在使用高强度IF钢前，需要特别关注其二次加工脆性的评估。

高强度IF钢的合金成分设计思路为通过冶炼和RH处理使钢中C、N、S等元素含量降至最低水平以保证钢质纯净，通过Ti和/或Nb处理固定钢种C、N间隙原子以保证其成形性，同时适当增加置换型固溶原子P、Mn、Si的含量，通过固溶强化来保证强度。因此，高强度IF钢具有以下特征：

1）具有较高的屈服强度和抗拉强度，其强度明显高于普通IF钢。

2）优异的深冲性能，r值和n值较高，适用于拉深、胀形等成形复杂的零件。

3）良好的韧性与塑性。

4）非时效性。

典型高强度IF钢静态工程应力应变曲线如图2-7所示，其金相组织为纯净铁素体（图2-8），高速拉伸性能、疲劳性能、焊接工艺窗口以及二次冷加工脆性如图2-9～图2-12所示。在IF钢中由于无间隙原子存在，故而晶界很弱，在低温冲压变形时有出现脆裂的趋势，且随变形程度的加重，脆性转变温度提高。高强度IF钢中，低温脆性问题更加突出，原因是P极易在晶界偏聚导致晶界脆化，即冷加工脆性。抑制冷加工脆性的方法主要有以下四种：

1）加入适量的B。

2）控制退火钢中存在少量固溶C。

3）采用Ti-Nb复合成分。

4）钢中S的质量分数控制在0.002%以下。

图2-7 HC180Y静态工程应力应变曲线

图2-8 HC180Y金相组织

图2-9 HC180Y高速拉伸曲线

图2-10 HC180Y疲劳寿命曲线

图2-11 HC180Y焊接工艺窗口

近年来，汽车用钢板向高强度化方向发展，当钢板厚度分别减小0.05mm、0.10mm和0.15mm时，车身减重分别为6%、12%和18%，可见增加钢板强度、减小板厚是减轻车重的重要途径。另一方面，在一定范围内采用高强度钢板减小板厚，配合结构优化设计，可实现在不降低覆盖件抗凹陷性、耐久强度的情况下，提高零件的大变形冲击强度，提高了安全性。

图2-12 二次冷加工脆性（-60℃）

高强度IF钢常用于“四门二盖”，即发动机舱盖、前后翼子板、行李舱盖及门外板等外覆盖件零件以及成形较为复杂的结构件，如横梁。