专利名称：经热压加工的钢板部件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种具有马氏体微细组织的经热压加工的钢板部件及其制造方法。
背景技术：
钢板部件多用于汽车。因为使耗油量上升，所以对汽车进行了各种轻量化。钢板部件也是轻量化的对象。即，要求通过高强度化将钢板部件薄化、轻量化。但是，用于汽车的钢板部件多用于如车门防撞梁或中柱加强件等目的为冲撞时保护乘客的部件。因而，那样的钢板部件必须是能够可靠地保持规定强度的钢板部件。特别地，在使用热冲压技术制造用于汽车的高强度钢板部件的时候，在一般的热冲压技术中，将钢板部件加热至临界点以上在奥氏体区内使用模具冲压成形的同时通过在模具内冷却进行马氏体相变。公知的是为了以淬火组织的状态形成使用热冲压技术制成规定形状的钢板部件， 韧性值降低。因此，想要提高韧性值时，有时在通过热冲压技术进行加工后对钢板部件或钢材进行回火处理。另外，有提议提出通过使钢材的组成以及热处理条件合理化而形成马氏体单相组织，使抗拉强度为880 1170MPa的高拉伸冷轧钢板(例如参照专利文献1)，使占空系数(占積率space factor)为80%以上的马氏体相的平均粒径为10 μ m以下、抗拉强度为 780MPa以上的高强度钢(例如参照专利文献2)。专利文献1 日本专利第37四108号公报专利文献2 日本专利特开2008-038247号公报
发明内容
发明所需解决的课题然而，在形成马氏体单相组织的高拉伸冷轧钢板、使占空系数为80%以上的马氏体相的平均粒径为IOym以下的高强度钢中，如实施例所示的限度，难以将平均粒径制成 5 μ m以下，在抗拉强度超过1200MPa的钢材中难以确保韧性。本发明者们鉴于这样的现状，为了提供通过将马氏体相的平均粒径更微细化而形成高强度、高韧性的钢板部件，进行研究开发，从而完成了本发明。解决课题的手段本发明经热压加工的钢板部件钢板化学成分组成为C含量为0. 15 0. 4重量％^11含量或Cr、Mo、Cu、Ni中至少一种与Mn的总含量为1. 0 5. 0重量％、Si或Al的至少任一种的含量为0. 02 2. 0重量％，余量为Fe以及不可避免的杂质，物理性质为马氏体相的平均粒径为5 μ m以下、抗拉强度为1200MPa以上，通过进行特定的热压加工而达成。并且，本发明经热压加工的钢板部件特征在于B、Ti、Nb、Zr中至少一种的含量为 0. 1重量％以下，还在于表面上具有厚度为0. 1 20 μ m的镀金覆膜。
另外，关于本发明经热压加工的钢板部件的制造方法是使用包含以下化学成分组成的原材料钢板，通过热压机将该原材料钢板制成物理性质为马氏体相的平均粒径为5 μ m 以下、抗拉强度为1200MPa以上的钢板部件的制造方法，所述化学成分组成为C含量为 0. 15 0. 4重量％，Mn含量或Cr、Mo、Cu、Ni中至少一种与Mn的总含量为1. 0 5. 0重量％、Si或Al的至少任一种的含量为0. 02 2. 0重量％，余量为!^e以及不可避免的杂质， 该热压加工包括以10°C /秒以上的升温速度加热至675 950°C的最高加热温度T°C为止的加热工序、将T°C最高加热温度保持(40-172 秒以下的温度保持工序、从所述最高加热温度T°C以1. 0°C /秒以上的冷却速度边冲压边冷却至马氏体相生成温度Ms点以下为止的冷却工序。并且，本发明经热压加工的钢板部件的制造方法，其特征在于，钢板部件以0. 1重量％以下的含量含有B、Ti、Nb、a 中的至少一种，在冷却工序过程中达到Ms点之前，进行一次以上将钢板部件成形为规定形状的冲压加工，在加热工序前对钢板部件进行压延率30% 以上的冷轧加工。发明效果根据本发明，因为能够使马氏体相的平均粒径为5μπι以下，所以能够提供既提高韧性又使抗拉强度达1200MPa以上的高强度钢板部件。
图1是给试验编号6的钢板部件中马氏体相拍照的SEM照片图像。图2是给本发明经热压加工的试验编号3的钢板部件中马氏体相拍照的SEM照片图像。
具体实施例方式本发明经热压加工的钢板部件及其制造方法通过使钢板部件的金属组织、特别是马氏体相的平均粒径为5μπι以下，在提高韧性的同时形成高强度。特别是本发明的钢板部件抗拉强度达到1200MPa以上。在此，钢板部件并不限于形成马氏体单相的情况。在形成马氏体相的区域内，其马氏体相的平均粒径达到5μπι以下即可。需说明的是，所谓马氏体相的平均粒径是指马氏体相的结晶粒径的平均值。这样的钢板部件如下构成C含量为0. 15 0. 4重量％，Mn含量或Cr、Mo、Cu、Ni 中至少一种与Mn的总含量为1. 0 5. 0重量％，Si或Al的至少任一种的含量为0. 02 2. 0重量％，余量为Fe以及不可避免的杂质。然后，通过对该钢板部件实施以下热压加工生成马氏体相以1. 0°C /秒以上的升温速度加热至675 950°C的最高加热温度T°C为止、在将最高加热温度T°C保持 (40-T/25)秒以下之后、从最高加热温度T°C以1.0°C /秒以上的冷却速度边冲压边冷却至马氏体相生成温度Ms点以下为止。而且，能够使马氏体相的平均粒径为5 μ m以下，能够制成抗拉强度为1200MPa以上的高强度、高韧性的钢材或钢板部件。并且，通过使钢板部件以0.1重量％以下的含量含有B、Ti、Nb、Zr中的至少一种，能够使马氏体相的平均粒径更小。
以下边示出实施例边详细说明。实施例1首先，使用包含C 含量0.22 重量％、Mn 含量3.0 重量％、Si 含量0· 05 重量％、Al 含量0· 05 重量％、Ti 含量0· 02 重量％、B 含量0· 002 重量％、余量为Fe以及不可避免的杂质的钢，制作厚度1. 4mm的板状钢板部件。对该钢板部件进行压延率60%的冷轧加工。对该钢板部件将最高到达温度T设为650°c、700°c、775°c、85(rc、95(rc、100(rc， 分别以200°C /秒的升温速度加热，在各最高到达温度T保持各温度0. 1秒，之后，以10°C / 秒的冷却速度分别冷却至作为马氏体相的生成温度的Ms点以下为止。但是，最高到达温度 T为1000°C的时候，最高到达温度T的保持时间设为4秒。通过电加热进行钢板部件的加热，通过自然冷却进行钢板部件的冷却。并且，从最高到达温度T冷却至Ms点以下为止的途中，在从最高到达温度T降低 100 150°C的状态下，对钢板部件进行帽子型的冲压成形，并且，在降低50 100°C的状态下，对钢板部件进行了打孔加工。在钢板部件充分冷却之后，成为帽子型的钢板部件中从头顶部部分分别切取试验片，进行拉伸试验以及沙尔皮冲击试验。需说明的是，在进行沙尔皮冲击试验时在重叠三张试验片状态下进行。在各最高到达温度T的马氏体相的平均粒径、抗拉强度、转变温度示于表1。并且， 转变温度为韧性指标，韧性越小显示越高的数值。表 权利要求
1.经热压加工的钢板部件，其中，钢板化学成分组成为c含量为0.15 0. 4重量％， Mn含量或Cr、Mo、Cu、Ni中至少一种与Mn的总含量为1. 0 5. 0重量％，Si或Al的至少任一种的含量为0. 02 2. 0重量％，余量为Fe以及不可避免的杂质，物理性质为马氏体相的平均粒径为5μπι以下、抗拉强度为1200MPa以上。
2.权利要求1的经热压加工的钢板部件，其中，B、Ti、Nb、Zr中至少一种的含量为0.1 重量％以下。
3.权利要求1或2的经热压加工的钢板部件，其中，表面上具有厚度为0.1 20 μ m的镀金覆膜。
4.经热压加工的钢板部件的制造方法，所述钢板部件的制造方法使用包含以下化学成分组成的原材料钢板，将该原材料钢板通过热压加工使物理性质为马氏体相的平均粒径 5 μ m以下、抗拉强度1200MPa以上，所述化学成分组成为C含量为0. 15 0. 4重量％，Mn 含量或Cr、Mo、Cu、Ni中至少一种与Mn的总含量为1. 0 5. 0重量％，Si或Al的至少任一种的含量为0. 02 2. 0重量％，余量为Fe以及不可避免的杂质，其中，热压加工包括以10°C /秒以上的升温速度加热至675 950°C的最高加热温度T°C为止的加热工序； 将所述最高加热温度T°C保持(40-172 秒以下的温度保持工序； 从所述最高加热温度T°C以1.0°C /秒以上的冷却速度边冲压边冷却至作为马氏体相生成温度的Ms点以下为止的冷却工序。
5.权利要求4的经热压加工的钢板部件的制造方法，其中，所述钢板部件以0.1重量％ 以下的含量含有B、Ti、Nb、Zr中的至少一种。
6.权利要求4或5的经热压加工的钢板部件的制造方法，其中，在所述冷却工序中，在达到所述Ms点之前，进行1次以上将所述钢板部件成形为规定形状的冲压加工。
7.权利要求4 6中任一项的经热压加工的钢板部件的制造方法，其中，在所述加热工序之前，在所述钢板部件上进行压延率30%以上的冷轧加工。
全文摘要
为了提供高强度、高韧性的经热压加工的钢板部件及其制造方法，将包含以下钢板化学成分组成的钢板部件通过特定的热压加工使物理性质为马氏体相的平均粒径5μm以下、抗拉强度1200MPa以上，所述化学成分组成为C含量为0.15～0.4重量％，Mn含量或Cr、Mo、Cu、Ni中至少一种与Mn的总含量为1.0～5.0重量％，Si或Al的至少任一种的含量为0.02～2.0重量％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
文档编号C22C38/58GK102232123SQ200980146815
公开日2011年11月2日 申请日期2009年9月17日 优先权日2008年9月18日
发明者吉田宽, 濑沼武秀 申请人:国立大学法人冈山大学