热压成型品的制造方法及热压成型品技术

本发明专利技术提供热压成型品的制造方法，其为对在基体钢板的表面形成有Zn‑Ni镀层的表面处理钢板(1)实施热压而制造热压成型品的热压成型品的制造方法，为了在抑制热压成形时的形状冻结性的下降的同时，抑制微裂纹的产生，所述制造方法包括如下工序：将表面处理钢板加热至Ac

Method for producing hot pressing molded article and hot pressing molded article

The invention provides a manufacturing method of hot pressing molding, which is formed on the surface treatment of steel plate Zn Ni coating on the surface of the base plate (1) manufacturing method of hot pressing for the implementation of hot pressing molding manufacturing products, in order to suppress the hot forming the shape of freezing the decline at the same time, inhibition of micro cracks production, the manufacturing method includes the following procedures: the surface treatment of steel plate heating to Ac

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热压成型品的制造方法及热压成型品
本专利技术涉及热压成型品及其制造方法，特别涉及下述热压成型品的制造方法，所述制造方法为将已预先加热的表面处理钢板冲压成形时，在赋予形状的同时进行淬火，从而可得到规定强度(拉伸强度：1180MPa级以上)的热压成型品的制造方法。此外，本专利技术涉及按照上述的热压成型品的制造方法制造的热压成型品。
技术介绍
近年来，开始要求汽车部件的高强度化、薄壁化。因此，正在推进汽车部件中使用的钢板的高强度化，然而随着高强度化，冲压加工性下降，难以将钢板加工成期望的部件形状。作为解决上述问题的技术，已知有如下技术：使用模具将加热至高温的原材料钢板热压成形为期望的形状，同时在模具内进行散热淬火，从而使热压成形后得到的构件高强度化。例如在专利文献1中提出了如下技术：在对加热至900℃左右的奥氏体单相区的坯板(钢板)实施热压成形而制造规定形状的构件时，热压成形的同时在模具内进行淬火，由此实现构件的高强度化。然而，专利文献1中提出的技术存在如下问题：在冲压成形前将钢板加热至900℃左右的高温时，在钢板表面生成氧化皮(oxidedscale)(铁氧化物)，该氧化层在热压成形时发生剥离而使模具损伤、或者使热压成形后的构件表面损伤。此外，在构件表面残留的氧化层还导致外观不良、涂装粘附性下降。因此，通常进行酸洗、喷丸等处理来除去构件表面的氧化层，但这些处理会导致生产率的降低。另外，汽车的悬架构件、车身结构构件等也需要优良的耐腐蚀性，但对于专利文献1中提出的技术而言，在原材料钢板上没有设置镀层等防锈被膜。因此，按照该技术而得到的热压成形构件的耐腐蚀性不充分。由于上述的理由，期望下述的热压成形技术：在热压成形前的加热时可抑制氧化层的生成、同时可使热压成形后的构件的耐腐蚀性提高。针对上述期望，提出了在表面设置有镀层等被膜的表面处理钢板或使用了表面处理钢板的热压成形方法。例如，在专利文献2中提出了如下技术：将被Zn(锌)或Zn基合金镀覆的钢板加热至700～1200℃，然后进行热压成形，由此制成在表面具备Zn-Fe基化合物或Zn-Fe-Al基化合物的热压成形构件。此外，在专利文献2中记载了：通过使用被Zn或Zn基合金镀覆的钢板，能够在热压成形前的加热时抑制成为问题的钢板表面的氧化，而且可以得到耐腐蚀性优异的热压成形构件。利用专利文献2中提出的技术，热压成形构件表面的氧化皮的生成在一定程度上被抑制。但是，有时会引起因镀层中的Zn导致的液态金属脆化裂纹，有时会在热压成形构件的表层部产生深度100μm左右的裂纹。若产生这样的裂纹，则会引起热压成形构件的耐疲劳特性下降等各种问题。针对这样的问题，在专利文献3中提出了下述方法：将上述表面处理钢板(在基体钢板表面形成有Zn-Fe系镀层的表面处理钢板)加热至基体钢板的Ac1相变点以上950℃以下的温度，将表面处理钢板冷却至镀层的凝固点以下的温度后，开始冲压成形。并且，专利文献3中记载了：将表面处理钢板冷却至镀层的凝固点以下的温度后开始冲压成形，由此可抑制液态金属脆化裂纹。现有技术文献专利文献专利文献1：英国专利第1490535号公报专利文献2：日本专利第3663145号专利文献3：日本特开2013-91099号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题认为若利用专利文献3中提出的技术，则可抑制液态金属脆化裂纹，即可抑制产生于热压成形构件的表面、从镀层-基体钢板(钢基)界面向基体钢板内部方向的深度为100μm左右、在裂纹部的界面可检出Zn的裂纹(以下，称为“宏观裂纹(macro-cracks)”)。针对这样的宏观裂纹的抑制，本申请专利技术人研究了使用Zn中含有9～25％左右的Ni的Zn-Ni合金镀层作为高熔点的镀层。对于Zn-Ni合金镀层的耐腐蚀性确保而言，必须使Zn-Ni合金为γ相，Zn-Ni合金的平衡状态图中存在的γ相熔点与通常的Zn系镀层相比非常高、为860℃以上，从而即使是通常的冲压条件也可抑制宏观裂纹的产生。然而，已知在热压成形构件的表面，产生的不是上述的宏观裂纹，而是从镀层-基体钢板界面向基体钢板内部方向的深度为约30μm以下、在裂纹部的界面不能检出Zn的微小裂纹。该微小裂纹称为微裂纹(micro-cracks)，其贯通镀层-基体钢板界面并到达至基体钢板的内部，对热压成形构件的诸特性(耐疲劳特性等)造成不良影响。在例如将帽形截面构件冲压成形时在冲模肩圆弧部的冲头接触侧这样的仅产生拉伸变形的部分也会产生宏观裂纹。而另一方面，微裂纹在这样的部分中不产生，在纵壁部的冲模接触侧那样的(弯曲)压缩后(弯曲恢复)受到拉伸变形的地方产生。因此，推测对于宏观裂纹和微裂纹而言，其产生的机制不同。从这个方面考虑，对于专利文献3的技术而言，针对形成有Zn-Fe系镀层的表面处理钢板，可抑制宏观裂纹的产生，但是针对形成有Zn-Ni镀层的表面处理钢板中的微裂纹还没有任何考虑，不能说对微裂纹产生抑制一定有效。此外，专利文献3中提出的技术中，提出以将表面处理钢板整体冷却至镀层的凝固点以下的温度的状态进行冲压成形，但并未示出开始冲压成形的温度的下限值。因此，可能因冲压成形温度的降低而引起冲压成形时的钢板的强度上升，存在形状冻结性(shapefixability)(回弹等微小、可维持在成形下止点的形状的性质)下降，从而易引起回弹(springback)的问题。本专利技术是为了解决所述问题而完成的，其目的在于提供下述的热压成型品的制造方法：对形成有Zn-Ni系镀层的表面处理钢板实施热压而制造热压成型品时，抑制热压成形时的形状冻结性的下降，同时抑制微裂纹的产生。此外，本专利技术目的在于提供按照上述的热压成型品的制造方法而制造的热压成型品。用于解决课题的手段本申请专利技术人首先对抑制将Zn系镀敷钢板热压成形时成为问题的微裂纹(微小裂纹)的方法进行了研究。微裂纹的生成机制还不明确，但通过以镀层凝固点以下的高温将Zn系的镀敷钢板冲压成形，会在镀敷钢板的表面产生微小裂纹。此外，即时在将Zn-Ni镀敷钢板冲压成形的情况下，也产生同样的微小裂纹。并且，该微小裂纹为从镀层-基体钢板界面的深度为30μm左右的微小的裂纹，其贯通镀层-基体钢板界面到达基体钢板内部。针对上述的问题，本申请专利技术人进行了各种研究的结果发现：通过降低热压成形时的钢板温度可抑制微裂纹。另外，还得到了下述效果：通过上述那样的冲压成形时的钢板温度的降低，大幅地降低了现有的热压用镀敷钢板中成为问题的对模具的镀层附着量。然而，若降低冲压成形时的钢板温度，则由于钢板的强度上升，因此引起形状冻结性的下降，不能发挥热压成形时的优点。因此，本申请专利技术人想到是否可以：在冲压成形时，仅将承受会产生微裂纹的加工的部分进行冷却，然后热压成形。并且，对产生上述微裂纹的加工是怎样的加工、承受该加工的部分是怎样的部分进行了研究。首先，对产生微裂纹的加工进行研究时，反复研究了加工形变对微裂纹的产生带来的影响。其结果发现：仅拉伸、压缩变形、弯曲变形时不产生微裂纹，一旦弯曲了的部分被再次拉伸，就在受到弯曲-弯曲恢复变形的部分产生微裂纹。从这个方面考虑，上述那样的加工有限定为特定部位的情形，也有根据成型品的形状、承受产生微裂纹的加工的部位广泛遍及钢板的情形。因此，对不限定作为被加工构件的钢板的特定部位就能抑本文档来自技高网...

【技术保护点】
热压成型品的制造方法，所述制造方法为对在基体钢板的表面形成有Zn‑Ni镀层的表面处理钢板实施热压来制造热压成型品的热压成型品的制造方法，所述制造方法包括如下工序：将上述表面处理钢板加热至Ac

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.25 JP 2014-1955301.热压成型品的制造方法，所述制造方法为对在基体钢板的表面形成有Zn-Ni镀层的表面处理钢板实施热压来制造热压成型品的热压成型品的制造方法，所述制造方法包括如下工序：将上述表面处理钢板加热至Ac3相变点以上、1000℃以下的温度范围；利用与上述表面处理钢板的接触面为平面的冷却用模具夹持上述已加热的表面处理钢板，由此以100℃/s以上的冷却速度将上述表面处理钢板冷却至5...

【专利技术属性】
技术研发人员：中垣内达也，时田裕一，簑手彻，玉井良清，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP