马氏体时效钢卷材的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种马氏体时效钢卷材的制造方法。
【背景技术】
[0002] 由于马氏体时效钢具有2000MPa左右的非常高的抗拉强度，因此被应用于要求高 强度的构件。使用了马氏体时效钢的构件存在各种形状的构件，其中，例如，汽车发动机的 无级变速机用零件（CVT)等所使用的马氏体时效钢通过热轧被加工为钢带，然后，通过冷 轧被加工成〇. 5_左右的薄板形状。
[0003] 作为上述的马氏体时效钢的热轧方法，例如，在日本特开昭60-234920号公报（专 利文献1)中公开有一种马氏体时效冷轧钢板的制造方法，在该马氏体时效冷轧钢板的制 造方法中，将l〇〇〇°C以下的累积压下率设为60%以下并且将950°C以下的累积压下率设 为20%以下，在900°C以上的温度下对由以下组分构成的钢完成热轧，在300°C~600°C的 温度下进行卷绕，接着在冷轧后进行再结晶退火和固溶化处理，上述钢含有C <0.02%、 Si 彡 0· 1%、Mn 彡 0· 2%、P 彡 0· 01%、S 彡 0· 01%、N 彡 0· 01 %并且含有 15%~25% 的 Ni、Co彡10·0%、Μ〇彡7·0%、Α1彡0.2%、Ti彡1.5%中的任两种或三种以上，其余部分 由Fe和不可避免的杂质构成。
[0004] 本发明中的"卷材"指的是在热轧完成后被卷绕成卷状的热轧材料。卷绕成卷状 的原因是为了保管、运输的方便。马氏体时效钢卷材中的一般的热轧材料的厚度范围是 2mm~6_，另外，每卷卷材的一般的总重量的范围是几百kg至几吨。
[0005] 专利文献1 :(日本）特开昭60-234920号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 上述专利文献1中公开的马氏体时效钢的热轧条件为：在900°C以上的温度下完 成热轧，并且在300 °C~600 °C的温度下进行卷绕，防止在输出辊道上的不均匀相变，并在 卷绕后进行马氏体相变。
[0008] 根据本发明人的研宄，确认了：在卷绕后，即使为了引起马氏体相变而进行温度管 理，也会在卷绕成的马氏体时效钢卷材上发生局部变硬的硬度不均。这样的话，就需要将硬 化的地方切断的工序。于是，例如，在欲通过冷轧获得要求高板厚精度的汽车发动机的无级 变速机用零件用的带材的情况下，产生如下的大问题：由于硬度的不均直接影响到冷轧时 的变形能的差值，因此无法满足板厚精度。
[0009] 本发明的目的在于提供一种能够抑制热轧后的卷材的局部硬度上升的马氏体时 效钢卷材的制造方法。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] 本发明是鉴于上述问题而做成的。
[0012] 即，本发明是一种马氏体时效钢卷材的制造方法，其包含：
[0013] 准备工序，在该准备工序中，准备马氏体时效钢的热轧用材料；
[0014] 材料加热工序，在该材料加热工序中，对所述热轧用材料进行加热；
[0015] 热轧工序，在该热轧工序中，对通过所述材料加热工序被加热后的热轧用材料进 行热轧；
[0016] 卷绕冷却工序，在卷绕冷却工序中，将通过所述热轧工序所得到的热轧材料卷绕 成卷材，并对所述卷材进行冷却，其中，
[0017] 在所述卷绕冷却工序中，以在将卷绕后的所述热轧材料冷却到低于Ms点的温度 后、不再回升到Ms点以上的温度的方式一边冷却热轧材料一边将热轧材料卷绕成卷材。
[0018] 优选的是，其是如下马氏体时效钢卷材的制造方法：卷绕结束而成的卷材的卷材 外表面、卷材内表面以及卷材侧面的中央部的温度从卷绕结束起经过两分钟后达到比Ms 点高50°C以上的温度，卷材外表面、卷材内表面以及卷材侧面的中央部的温度均为700°C 以下，并且，卷材外表面、卷材内表面以及卷材侧面的中央部的温度差在300°C以内。
[0019] 发明的效果
[0020] 采用本发明的马氏体时效钢卷材的制造方法，能够抑制热轧后的卷材的局部硬度 上升，因此，能够省去由硬化导致的切断等工序，在经济性、生产率方面也较优异。
【附图说明】
[0021] 图1是表示卷绕而成的马氏体时效钢卷材的形态的示意图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明人通过对于热轧后的卷材研宄马氏体时效钢的热轧材料局部变硬的原因， 获得以下的见解。
[0023] 首先，局部硬度上升被认为是由于通过冷却发生了马氏体相变后的组织引起的、 马氏体时效钢特有的时效效应所导致的问题，而且，由该时效效应所导致的局部硬度上升 的部分与在暂时冷却的部位处温度再一次上升的部分一致，暂时冷却后的部位的温度再次 上升的原因是来自卷材内部的传热。
[0024] 也就是说，单纯地逐渐冷却的部位不会发生硬度不均，但在马氏体相变后明显地 发生温度再次上升的部位会产生局部的时效效应，导致硬度不均。
[0025] 详细地说明该马氏体时效钢所特有的时效效应。
[0026] 本发明者们从作为马氏体时效钢的代表性组成、即以质量％计为18% Ni-9% Co-5% Mo-0. 45% Ti-0. l%Al-bal. Fe的马氏体时效钢材料中，采集了用于调查由于暂时 冷却后的部位的温度上升（回热）所导致的硬度上升的试验片。回热的影响调查如下所述： 将暂时发生了马氏体相变后的所述试验片再加热，并调查出温度与时间的关系。
[0027] 出现由回热导致的时效效应为，卷材内的马氏体时效钢热轧材料的局部为低于 Ms点的温度，且再次发生了温度上升的情况。因此，在将试验片以850°C保持一小时后，在 水冷或者气冷的条件下进行固溶化处理。水冷设想为在输出辊道上进行喷淋冷却的情况。 气冷设想为在热轧后直接做成卷材的情况。任一试验片均呈现出马氏体组织，维氏硬度为 310HV。
[0028] 通过将上述的试验片分别在200°C、300°C、400°C以及500°C各温度下进行5分钟、 10分钟、30分钟以及60分钟的再加热，测量出由于时效效应导致的硬度上升。使用维氏 硬度计进行硬度测量。表1中表示其结果。另外，表1所表示的马氏体时效钢的Ms点为 220。。。
[0029] [表 1]
[0030]
【主权项】
1. 一种马氏体时效钢卷材的制造方法，其包含： 准备工序，在该准备工序中，准备马氏体时效钢的热轧用材料； 材料加热工序，在该材料加热工序中，对所述热轧用材料进行加热； 热轧工序，在该热轧工序中，对通过所述材料加热工序被加热后的热轧用材料进行热 轧； 卷绕冷却工序，在卷绕冷却工序中，将通过所述热轧工序所得到的热轧材料卷绕成卷 材，并对所述卷材进行冷却，其特征在于， 在所述卷绕冷却工序中，以在将卷绕后的所述热轧材料冷却到低于Ms点的温度后、不 再回升到Ms点以上的温度的方式一边冷却热轧材料一边将热轧材料卷绕成卷材。
2. 根据权利要求1所述的马氏体时效钢卷材的制造方法，其特征在于， 卷绕结束而成的卷材的卷材外表面、卷材内表面以及卷材侧面的中央部的温度从卷绕 结束起经过两分钟后达到比Ms点高50°C以上的温度，卷材外表面、卷材内表面以及卷材侧 面的中央部的温度均为700°C以下，并且，卷材外表面、卷材内表面以及卷材侧面的中央部 的温度差在300°C以内。
【专利摘要】本发明提供一种能够抑制热轧后的卷材的局部硬度上升的马氏体时效钢卷材的制造方法。该马氏体时效钢卷材的制造方法包含：准备工序，在该准备工序中，准备马氏体时效钢的热轧用材料；材料加热工序，在该材料加热工序中，对所述热轧用材料进行加热；热轧工序，在该热轧工序中，对通过所述材料加热工序加热后的热轧用材料进行热轧；卷绕冷却工序，在卷绕冷却工序中，将通过所述热轧工序所得到的热轧材料卷绕成卷材，并对所述卷材进行冷却，在所述卷绕冷却工序中，以在将卷绕后的所述热轧材料冷却到低于Ms点的温度后、不再回升到Ms点以上的温度的方式，一边冷却热轧材料一边将热轧材料卷绕成卷材。
【IPC分类】B21B3-02, C22C38-52, C21D9-46, C22C38-54, C22C38-00
【公开号】CN104662181
【申请号】CN201380049147
【发明人】吉田朋久, 稻叶荣吉
【申请人】日立金属株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年9月19日
【公告号】EP2899285A1, WO2014046181A1