热冲压成形体及其制造方法技术

由钢板形成坯料材料，进行坯料材料的第1淬火，在第1淬火之后，进行坯料材料的第2淬火。在进行第1淬火时，将坯料材料以2℃/秒以上的平均加热速度加热至(Ac3点‑50)℃以上且1200℃以下的第1温度，将坯料材料从第1温度冷却至250℃以下的第2温度。在进行第2淬火时，将坯料材料以2℃/秒以上的平均加热速度从第2温度加热至(Ac3点‑50)℃以上且1200℃以下的第3温度，将坯料材料从第3温度冷却至250℃以下的第4温度。在第1淬火或第2淬火或它们两者中进行坯料材料的成形。

Hot Stamping Forming and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热冲压成形体及其制造方法
本专利技术涉及热冲压成形体及其制造方法。
技术介绍
以往，从地球环境问题及碰撞安全性能的观点出发，要求汽车用结构部件的薄壁化及高强度化。为了应对这些要求，以高强度钢板作为原材料的汽车用结构部件增加。另外，作为高强度钢板的成形方法，已知有被称为热冲压的方法。在热冲压中，将C含量为0.20质量％～0.22质量％左右的钢板在700℃以上的高温域进行压制成形，在压制模具内或压制模具外进行淬火。根据热冲压，由于在钢板的强度降低的高温域实施成形，因此能够抑制在冷压中产生的那样的成形不良。另外，由于通过成形后的淬火而得到以马氏体作为主相的组织，因此能够得到高强度。因此，世界上正在广泛使用抗拉强度为1500MPa左右的热冲压成形体。然而，本专利技术者们进行了用于进一步高强度化的研究，结果弄清楚了在具有1900MPa以上的抗拉强度的热冲压成形体中，有时会产生低应力破坏。若产生低应力破坏的热冲压成形体被用于汽车用结构部件中，则即使是受到在设计阶段被计算为可耐受的冲击的情况下，该部件也有可能被破坏。因此，抑制低应力破坏对于确保汽车用结构部件的碰撞安全性极其重要。迄今为止，马氏体时效钢的低应力破坏是已知的，但热冲压成形体的低应力破坏是未知的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-41613号公报专利文献2：日本特开2014-156653号公报专利文献3：日本专利第5756773号公报专利文献4：日本特开2014-118613号公报专利文献5：日本专利第5402191号公报非专利文献非专利文献1：河部义邦：铁和钢，68，(1982)，2595专利
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的是提供高强度且能够抑制低应力破坏的热冲压成形体及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术者们为了阐明在具有1900MPa以上的抗拉强度的热冲压成形体中产生低应力破坏的原因而进行了研究。这里，对本申请中的关于低应力破坏的指标进行说明。本申请中，在使用依据JISZ2201的拉伸试验片、在依据JISZ2241的条件下进行拉伸试验的情况下，将在满足下述的式1之前产生断裂的材料称为产生低应力破坏的材料，将在满足式1之后产生断裂的材料称为不产生低应力破坏的材料。式1中，σ表示真应力，ε表示真应变。dσ/dε＝σ(式1)式1为由变形中的体积恒定法则导出的载荷最大条件。通常，刚开始拉伸试验后dσ/dε大于σ，随着变形进展，dσ/dε变小，同时σ变大。而且，在不产生低应力破坏的材料中，在dσ/dε变得与σ相等的瞬间载荷变得最大，在其以后由于在拉伸试验片中产生缩颈，因此载荷降低。另一方面，在产生低应力破坏的材料中，在拉伸试验片中产生缩颈之前即dσ/dε大于σ的阶段产生断裂。本专利技术者们在上述研究中，首先，对热冲压成形体的组织与低应力破坏的关系进行了调査。其结果弄清楚了：原始γ粒越微细，并且，粗大的碳化物越少，则越难以产生低应力破坏。然而，在以往的热冲压中，难以兼顾原始γ粒的微细化及粗大碳化物的减少，无法抑制低应力破坏而充分地提高断裂特性。即，对于原始γ粒的微细化，优选热冲压的加热温度及加热时间的降低，但加热温度及加热时间的降低会造成加热中的碳化物的溶解量的减少，粗大碳化物变得容易残留。相反，对于粗大碳化物的减少，优选热冲压的加热温度及加热时间的增加，但加热温度及加热时间的增加会造成原始γ粒的粗大化。于是，本专利技术者们为了兼顾热冲压成形体的原始γ粒的微细化及粗大碳化物的减少，对供于热冲压的钢板的组织的改良进行了研究。其结果弄清楚了：为了使粗大碳化物不易残留，优选以新生马氏体及回火马氏体作为主相、降低容易包含粗大的碳化物的铁素体及珠光体；以及，为了在热冲压的加热中得到微细的γ，优选使成为向γ的逆相变的核生成位点的碳化物在钢板内微细地分散。通过将具有这样的组织的钢板进行热冲压，得到了断裂特性非常优异的热冲压成形体。然而，这样的钢板存在下面那样的问题。主相为新生马氏体及回火马氏体的钢板的硬度与热冲压后的硬度、即热冲压成形体的硬度为相同程度。由于抗拉强度为1900MPa的热冲压成形体的维氏硬度为550Hv左右，因此在想要得到抗拉强度为1900MPa以上的热冲压成形体的情况下，钢板的维氏硬度成为550Hv左右以上。在制造热冲压成形体的情况下，在热冲压前将钢板通过剪切或冲裁加工等进行落料而形成坯料材料，结果维氏硬度为550Hv以上的钢板的落料极其困难。于是，本专利技术者们进一步进行了深入研究。其结果是，本专利技术者们认识到：通过在落料后以规定的条件进行至少两次的淬火，可得到具有新的组织、具备优异的断裂特性的热冲压成形体，基于这样的认识，想到了以下所示的专利技术的各方案。(1)一种热冲压成形体的制造方法，其特征在于，具有下述工序：由钢板形成坯料材料的工序；进行上述坯料材料的第1淬火的工序；和在上述第1淬火之后，进行上述坯料材料的第2淬火的工序，进行上述第1淬火的工序具有下述工序：将上述坯料材料以2℃/秒以上的平均加热速度加热至(Ac3点-50)℃以上且1200℃以下的第1温度的工序；和将上述坯料材料从上述第1温度冷却至250℃以下的第2温度的工序，进行上述第2淬火的工序具有下述工序：将上述坯料材料以2℃/秒以上的平均加热速度从上述第2温度加热至(Ac3点-50)℃以上且1200℃以下的第3温度的工序；和将上述坯料材料从上述第3温度冷却至250℃以下的第4温度的工序，在上述第1淬火或上述第2淬火或它们两者中进行上述坯料材料的成形。(2)根据(1)所述的热冲压成形体的制造方法，其特征在于，在加热至上述第1温度的工序与冷却至上述第2温度的工序之间，具有在上述第1温度下保持1秒钟以上的工序。(3)根据(1)或(2)所述的热冲压成形体的制造方法，其特征在于，上述第3温度为(Ac3点-50)℃以上且1000℃以下。(4)根据(1)～(3)中任一项所述的热冲压成形体的制造方法，其特征在于，从上述第2温度至上述第3温度为止的加热以5℃/秒以上的平均加热速度来进行。(5)根据(1)～(4)中任一项所述的热冲压成形体的制造方法，其特征在于，在加热至上述第3温度的工序与冷却至上述第4温度的工序之间，具有在上述第3温度下保持0.1秒以上且300秒以下的工序。(6)根据(1)～(5)中任一项所述的热冲压成形体的制造方法，其特征在于，进行上述第2淬火的工序具有将上述坯料材料以20℃/秒的平均冷却速度从700℃冷却至Ms点-50℃的第5温度的工序。(7)一种热冲压成形体，其特征在于，具有下述所示的钢组织：新生马氏体及回火马氏体的面积分率：合计80％以上、原始奥氏体粒径：20μm以下、并且碳化物的平均粒径：0.5μm以下。(8)根据(7)所述的热冲压成形体，其特征在于，C含量为0.27质量％以上且0.60质量％以下。(9)根据(7)或(8)所述的热冲压成形体，其特征在于，维氏硬度为550Hv以上。专利技术效果根据本专利技术，能够得到高强度且能够抑制低应力破坏的热冲压成形体。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。首先，对本专利技术的实施方式所涉及的热冲压成形体的钢组织进行说明。本实施方式所涉及的热冲压成形体具有下述所表示的钢组织：新生马氏体及回火马氏体的面积分率：合计80％以上、原始奥氏体粒径：2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热冲压成形体的制造方法，其特征在于，具有下述工序：由钢板形成坯料材料的工序；进行所述坯料材料的第1淬火的工序；和在所述第1淬火之后，进行所述坯料材料的第2淬火的工序，进行所述第1淬火的工序具有下述工序：将所述坯料材料以2℃/秒以上的平均加热速度加热至(Ac3点‑50)℃以上且1200℃以下的第1温度的工序；和将所述坯料材料从所述第1温度冷却至250℃以下的第2温度的工序，进行所述第2淬火的工序具有下述工序：将所述坯料材料以2℃/秒以上的平均加热速度从所述第2温度加热至(Ac3点‑50)℃以上且1200℃以下的第3温度的工序；和将所述坯料材料从所述第3温度冷却至250℃以下的第4温度的工序，在所述第1淬火或所述第2淬火或它们两者中进行所述坯料材料的成形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热冲压成形体的制造方法，其特征在于，具有下述工序：由钢板形成坯料材料的工序；进行所述坯料材料的第1淬火的工序；和在所述第1淬火之后，进行所述坯料材料的第2淬火的工序，进行所述第1淬火的工序具有下述工序：将所述坯料材料以2℃/秒以上的平均加热速度加热至(Ac3点-50)℃以上且1200℃以下的第1温度的工序；和将所述坯料材料从所述第1温度冷却至250℃以下的第2温度的工序，进行所述第2淬火的工序具有下述工序：将所述坯料材料以2℃/秒以上的平均加热速度从所述第2温度加热至(Ac3点-50)℃以上且1200℃以下的第3温度的工序；和将所述坯料材料从所述第3温度冷却至250℃以下的第4温度的工序，在所述第1淬火或所述第2淬火或它们两者中进行所述坯料材料的成形。2.根据权利要求1所述的热冲压成形体的制造方法，其特征在于，在加热至所述第1温度的工序与冷却至所述第2温度的工序之间，具有在所述第1温度下保持1秒钟以上的工序。3.根据权利要求1或2所述的热冲压成形体的制造方法，其特征在于，所述第3温度为(...

【专利技术属性】
技术研发人员：虻川玄纪，林邦夫，匹田和夫，川崎薰，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP