热冲压用钢板及热冲压成形品的制作方法

文档序号:36493337发布日期:2023-12-27 05:01阅读:142来源:国知局
热冲压用钢板及热冲压成形品的制作方法

本发明涉及热冲压用钢板及热冲压成形品。本技术基于2021年05月13日在日本技术的特愿2021-081622号而主张优先权,并将其内容援引于此。


背景技术:

1、在产业技术领域高度分工化的今天,对于在各技术领域中使用的材料,要求特殊并且高度的性能。例如关于汽车用钢板,从对地球环境的顾虑出发,为了由车体轻量化来提高燃料效率,要求高强度。在将高强度钢板适用于汽车的车体的情况下,能够减薄钢板的板厚而将车体轻量化,同时对车体赋予所期望的强度。

2、然而,在形成汽车的车体构件的工序即压制成形中,所使用的钢板的厚度越薄,则变得越容易产生开裂及折皱。因此,对于汽车用钢板,还需要优异的压制成形性。

3、压制成形性的确保与钢板的高强度化是相反的要素,因此难以同时满足这些特性。此外,若将高强度钢板进行压制成形,则在将构件从模具中取出时构件的形状因回弹而发生较大变化,因此变得难以确保构件的尺寸精度。像这样,通过压制成形来制造高强度的车体构件并不容易。

4、迄今为止,作为制造超高强度的车体构件的方法,例如如专利文献1中公开的那样,提出了将加热后的钢板使用低温的压制模具进行压制成形的技术。该技术被称为热冲压或热压等,由于将加热至高温而软质的状态的钢板进行压制成形,因此能够以高的尺寸精度来制造复杂形状的构件。此外,由于通过与模具的接触而钢板被骤冷,因此通过淬火,能够与压制成形同时大幅提高强度。例如在专利文献1中,记载了通过将抗拉强度为500~600mpa的钢板进行热冲压,可得到抗拉强度为1400mpa以上的构件。

5、进而,作为制造强度高的热冲压构件的技术,在专利文献2中公开了抗拉强度为1770~1940mpa的热冲压构件和其制造方法,在专利文献3中公开了抗拉强度为1960~2130mpa的热冲压构件和其制造方法。在专利文献2及专利文献3中记载的方法中,通过将热冲压用钢板加热至铁素体与奥氏体的二相域后进行热冲压,将热冲压构件的金属组织制成平均粒径为7μm以下的铁素体与马氏体的复合组织,从而提高构成构件的钢板的延展性。然而,根据本发明人们的研究获知:就包含铁素体与马氏体的复合组织的热冲压构件而言,在碰撞时构件发生变形时,有时在变形的初期产生以铁素体作为起点的开裂,特别是若构件的抗拉强度超过2300mpa,则变得难以确保车体的碰撞安全性。

6、在专利文献4中,公开了制造韧性优异的抗拉强度为1800mpa以上的热冲压构件的技术。在专利文献4中记载的方法中,通过将热冲压用钢板加热至奥氏体的低温区域后进行热冲压,在ms点以下的温度范围内比较缓慢地进行冷却,从而形成包含原奥氏体粒径为10μm以下的回火马氏体的金属组织,提高构件的韧性。专利文献4中公开的技术在能够得到即使是在低温冲击试验中也不会产生开裂的1800mpa级的热冲压构件的方面优异。然而,关于抗拉强度为2300mpa以上的构件没有任何记载。根据本发明人们的研究,获知即使是专利文献4中记载的那样的包含回火马氏体单相组织的热冲压构件,若将抗拉强度提高至2300mpa以上,也会在构件内部产生局部的硬度的变动,在碰撞时的变形初期产生开裂而耐碰撞性容易不足。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1:日本特开2002-102980号公报

10、专利文献2:日本特开2010-65294号公报

11、专利文献3:日本特开2010-65295号公报

12、专利文献4:日本特开2006-152427号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、如上述那样,通过热冲压来制造抗拉强度为2300mpa以上的构件、特别是耐碰撞性优异的抗拉强度为2300mpa以上的热冲压构件(热冲压成形品)在以往技术中是困难的。

3、本发明的目的是解决上述的课题,提供适宜作为耐碰撞性优异、抗拉强度为2300mpa以上的热冲压成形品的原材料的热冲压用钢板及耐碰撞性优异、抗拉强度为2300mpa以上的热冲压成形品。

4、用于解决课题的手段

5、本发明是为了解决上述课题而进行的,主旨在于下述的热冲压用钢板。

6、[1]本发明的一个方案的热冲压用钢板具有下述化学组成:以质量%计c:超过0.40%且0.70%以下、si:低于2.00%、mn:0.01%以上且低于0.50%、p:0.200%以下、s:0.0200%以下、sol.al:0.001~1.000%、n:0.0200%以下、mo:0.01%以上且低于0.50%、b:0.0002~0.0200%、ti:0~0.200%、nb:0~0.200%、v:0~0.200%、zr:0~0.200%、cr:0~2.00%、w:0~2.00%、cu:0~2.00%、ni:0~2.00%、ca:0~0.0100%、mg:0~0.0100%、rem:0~0.1000%、bi:0~0.0500%、剩余部分:fe及杂质,在以距离钢板的表面为上述钢板的板厚的1/4的深度位置为中心的在板厚方向上为0.05mm的范围内通过使用epma的线分析来测定上述钢板的mo含量时,mo含量的最大值、mo含量的最小值及mo含量的平均值满足下述(i)式,在以距离上述钢板的上述表面为上述钢板的上述板厚的1/4的深度位置为中心的在上述板厚方向上为0.3mm并且在与上述板厚方向正交的方向上为0.6mm的区域中的维氏硬度的标准偏差为20(hv)以下。

7、([mo]max-[mo]min)/[mo]ave<0.50    (i)

8、其中,上述(i)式中的各符号的含义如下所述。

9、[mo]max:mo含量的最大值(质量%)

10、[mo]min:mo含量的最小值(质量%)

11、[mo]ave:mo含量的平均值(质量%)

12、[2]根据[1]所述的热冲压用钢板,其中,上述化学组成也可以以质量%计含有选自下述元素中的1种以上:ti:0.001~0.200%、nb:0.001~0.200%、v:0.001~0.200%及zr:0.001~0.200%。

13、[3]根据[1]或[2]所述的热冲压用钢板,其中,上述化学组成也可以以质量%计含有选自下述元素中的1种以上:cr:0.001~2.00%、w:0.001~2.00%、cu:0.001~2.00%及ni:0.001~2.00%。

14、[4]根据[1]~[3]中任一项所述的热冲压用钢板,其中,上述化学组成也可以以质量%计含有选自下述元素中的1种以上:ca:0.0001~0.0100%、mg:0.0001~0.0100%及rem:0.0001~0.1000%。

15、[5]根据[1]~[4]中任一项所述的热冲压用钢板,其中,上述化学组成也可以以质量%计含有:bi:0.0001~0.0500%。

16、[6]本发明的另一方案的热冲压成形品具有母材钢板,上述母材钢板具有下述的化学组成:以质量%计c:超过0.40%且0.70%以下、si:低于2.00%、mn:0.01%以上且低于0.50%、p:0.200%以下、s:0.0200%以下、sol.al:0.001~1.000%、n:0.0200%以下、mo:0.01%以上且低于0.50%、b:0.0002~0.0200%、ti:0~0.200%、nb:0~0.200%、v:0~0.200%、zr:0~0.200%、cr:0~2.00%、w:0~2.00%、cu:0~2.00%、ni:0~2.00%、ca:0~0.0100%、mg:0~0.0100%、rem:0~0.1000%、bi:0~0.0500%、剩余部分:fe及杂质,在以距离上述母材钢板的表面为上述母材钢板的板厚的1/4的深度位置为中心的在板厚方向上为0.05mm的范围内通过使用epma的线分析来测定上述母材钢板的mo含量时,mo含量的最大值、mo含量的最小值及mo含量的平均值满足下述(ii)式,上述母材钢板的金属组织含有90.0%以上的马氏体,在以距离上述母材钢板的上述表面为上述母材钢板的上述板厚的1/4深度位置为中心的在上述板厚方向上为0.3mm并且在与上述板厚方向正交的方向上为0.6mm的区域中的维氏硬度的标准偏差为20(hv)以下,上述母材钢板的抗拉强度为2300mpa以上。

17、([mo]mmax-[mo]mmin)/[mo]mave<0.50    (ii)

18、其中,上述(ii)式中的各符号的含义如下所述。

19、[mo]mmax:母材钢板的mo含量的最大值(质量%)

20、[mo]mmin:母材钢板的mo含量的最小值(质量%)

21、[mo]mave:母材钢板的mo含量的平均值(质量%)

22、发明效果

23、根据本发明的上述方案,能够得到适宜作为耐碰撞性优异且抗拉强度为2300mpa以上的热冲压成形品的原材料的热冲压用钢板及耐碰撞性优异且抗拉强度为2300mpa以上的热冲压成形品。

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