硬质冷轧钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种作为用于变速器的离合器、制动器等的环形板部件（diskplate parts)(摩擦板、分离板等）（frictionplate、separatorplate,etc.)的素材而优选的冷 乳钢板及其制造方法。本发明特别涉及一种耐高温软化性（hightemperaturesoftening resistance)优异的硬质冷乳钢板（fullhardcold-rolledsteelsheet)及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为离合器、制动器的构成部件使用的板部件具有介由摩擦力传递和断续驱动 力、制动力的功能。对于旋转的同时与其它部件反复接触?分开的板部件，不仅要求用于抑 制变形、磨损的高硬度，还要求平坦度（flatness)优异。
[0003] 另外，通常将素材钢板冲裁至规定的形状后，经由形状矫正、去应力退火、表面性 状的调整、摩擦材料的粘接等工序来制造上述那样的板部件。因此，作为在板部件中使用的 素材钢板的特性，优选具有规定的硬度，同时冲裁性、冲裁后的平坦度和冲裁后进一步加热 后的平坦度优异。
[0004] 关于在板部件中使用的素材钢板，到目前为止提出有许多技术。
[0005] 例如，专利文献1提出了如下技术，S卩，涉及一种作为汽车的变速箱部件的齿轮、 板等的素材用薄钢板，其成分组成为如下组成：以质量％计，含有C:0. 15~0. 4%、Si: 0. 5%以下、Mn:1.0%以下、P:0. 05%以下，剩余部分实质上为Fe，且使钢板板面硬度HV为 170~280,使钢板宽度方向各位置的板面硬度差的最大值AHV为20以下。并且，根据专 利文献1中提出的技术，可以得到冲裁后的平坦度优异的薄钢板。
[0006] 专利文献2中提出了如下技术，S卩，涉及一种作为汽车的自动变速器的构成部件 即分离板、摩擦板和传动圆盘等的素材而优选使用的冷乳钢板的制造方法，对具有如下组 成的钢片在热乳精加工温度：Ar3相变点以上、卷取温度：500~600°C下进行热乳，对热乳 钢板进行酸洗处理后，不进行退火处理而以压下率50%以上进行冷乳，其后，使用直径为 300mm以上的辊进一步实施压下率1 %以下的软乳，所述钢片的组成以质量％计，含有C: 0? 15 ~0? 25%、Si:0? 25% 以下、Mn:0? 3 ~0? 9%、P:0? 03% 以下、S:0? 015% 以下、A1 : 0? 01 ~0? 08%、N:0? 008% 以下、Ti:0? 01 ~0? 05%、B:0? 002 ~0? 005%，剩余部分实质上 为Fe。并且，根据专利文献2中提出的技术，可以得到残余应力减小的AT板用冷乳钢板，上 述残余应力成为加热保持冲裁材料时伴随热应变而引起变形的重要因素。
[0007] 专利文献3中提出了如下技术，S卩，涉及一种作为齿轮、板等汽车驱动系部件用素 材而优选的冷乳钢板，该冷乳钢板是对拉伸强度：440MPa以上的热乳钢板以规定范围的压 下率实施冷乳而得，上述热乳钢板具有如下组成，即以质量％计，含有C:0. 10~0. 20%、 Si:0? 5% 以下、Mn:0? 20 ~1. 5%、P:0? 03% 以下、S:0? 020% 以下、Cr:0? 05 ~0? 5%，剩 余部分为Fe和不可避免的杂质，上述热乳钢板具有如下组织，即具有由初析铁素体和珠光 体、或者进一步由贝氏体铁素体或者贝氏体形成的基底且存在于该基底中的渗碳体平均分 散2.0X104个/mm2以上。并且，根据专利文献3中提出的技术，可以得到冲裁加工后的平 坦度优异且端面性状优异的冷乳钢板。
[0008] 专利文献4中提出了如下技术，S卩，涉及一种作为汽车的自动变速箱用板材而优 选使用的冷乳钢板的制造方法，对钢片在加热炉内加热至超过1230 °C的温度后抽提，通过 热乳精加工温度：Arjg变点以上和卷取温度：500~600°C的热乳，从而得到具有铁素体晶 体粒径：5~15ym和珠光体+渗碳体分率：40%以上的铁素体-珠光体混合组织的热乳钢 板，对热乳钢板进行酸洗处理后，不进行退火处理而以压下率30 %以上进行冷乳。所述钢片 具有如下组成，即以质量％计，含有C:0? 15~0? 25%、Si:0? 25%以下、Mn:0? 3~0? 9%、P: 0? 03% 以下、S:0? 015% 以下、A1 :0? 01 ~0? 08%、N:0? 008% 以下、Cr:0? 05 ~0? 5%、Ti: 0.01~0.05%、B002~0.005%，剩余部分为Fe和不可避杂质。并且，根据专利文献 4中提出的技术，通过提高冷乳钢板的耐再结晶软化特性，可有效地抑制缓和冲裁加工后的 加压退火处理的软质化（硬度降低），并能够得到可具备AT板所要求的硬度等材料特性和 良好的形状品质（平坦性）的冷乳钢板。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本特开2004-285416号公报
[0012] 专利文献2:日本特开2005-200712号公报
[0013] 专利文献3:日本特开2008-138237号公报
[0014] 专利文献4:日本特开2010-202922号公报
【发明内容】
[0015] 构成离合器、制动器的板部件在变速器内实际使用时，部件的温度因摩擦发热而 上升，根据使用状况有时升温至近500°C的温度。另外，为了防止由升温引起的变形，有时 在制造部件时预先实施去应力退火（退火温度：约420~480°C)。因此，就这样的板部件 而言，对于温度的上升也能够维持所需的部件性能是必要的。并且，对成为板部件的素材的 钢板要求即使暴露在约420~480°C的高温下硬度也不易降低，即要求耐高温软化性优异。 与此相对，上述的现有技术中存在如下所述的问题点。
[0016] 在专利文献1提出的技术中，为了良好地保持冲裁后的部件的平坦度，重视减少 板宽度方向的硬度差和微观结构差异。但是，完全没有考虑冲裁后的部件的耐高温软化性。
[0017] 在专利文献2提出的技术中，出于降低在冲裁后的粘接工序中部件产生的热形变 的目的，实施利用大径辊的软乳来降低钢板中的残余应力。但是，如该实施例所示，在专利 文献2提出的技术中，虽然可抑制在300°C下保持10分钟后的热形变，但是没有考虑对板部 件实施去应力退火时和在变速器内实际使用板部件时的特性变化，即没有考虑将板部件在 比300°C更高的温度区域（约420~480°C)内保持一定时间时的特性变化。即，没有进行 与部件的耐高温软化性相关的研究。
[0018] 在专利文献3中提出的技术是为了良好地保持冲裁加工后的尺寸精度、平坦度、 端面性状，对成为冷乳钢板的素材的热乳钢板的基底组织和渗碳体的分散状态进行控制的 技术。但是，该技术完全没有考虑冲裁后的部件的耐高温软化性。
[0019] 在专利文献4提出的技术中，将钢片加热温度限定于超过1230°C的温度，使Ti充 分固溶化，在其后的热乳工序中TiC、Ti(C、N)等再析出时形成以超微细尺寸的析出物均匀 地分散而得到的组织，由此来改善钢板的耐再结晶软化特性。如果这样对钢片高温加热直 到超过1230°C的温度，则容易导致钢板的表面缺陷的增加，从加热所需要的能量成本的方 面考虑也不优选。
[0020] 本发明有利地解决上述现有技术存在的问题，其目的在于提供一种硬质冷乳钢板 及其制造方法，所述冷乳钢板是作为在变速器的离合器、制动器等中使用的环形板部件的 素材而优选的冷乳钢板，其具有高硬度且冲裁性、冲裁后的平坦度优异，而且高温软化性也 优异。在此，硬质冷乳钢板是具有HV 250以上的硬度的冷乳钢板的意思。另外，具体而言， 耐高温软化性是在480°C下保持60分钟硬度也不降低的特性的意思。
[0021] 为了解决上述课题，本发明人等对影响冷乳钢板的硬度、冲裁性、冲裁后的平坦度 以及耐高温软化性的各种重要因素反复进行了深入研究。
[0022] 其结果认为在提高冷乳钢板的耐高温软化性的方面，使冷乳钢板的组织成为以铁 素体为主相且规定分率和规定形状的渗碳体分散而成的组织是极其有效的。从冷乳钢板的 高硬度化的观点出发，一般优选形成含有低温相变相（马氏体、贝氏体等）的组织。但是，如 果高温保持含有低温相变相的冷乳钢板，则低温相变相软化，冷乳钢板的相变强化量变动。 因此，对于大量含有低温相变相的冷乳钢板，耐高温软化性的恶化成为问题。
[0023]与此相对，如果使冷乳钢板的组织成为铁素体为主相的组织，则能够有效地抑制 上述那样的相变强化量的变动。另外，如果在冷乳钢板中分散有微细的渗碳体，则在高温保 持冷乳钢板时，渗碳体部分地分解固溶。其结果，产生来自固溶C的时效硬化现象，能够得 到对升温引起的冷乳钢板的软化进行补偿的作用。另一方面，渗碳体有可能对冷乳钢板的 冲裁性造成负面影响。但是，根据本发明人等所进行的研究，结果表明通过将渗碳体的组织 分率、平均长宽比和平均长径规定在一定范