钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供以低成本、在不使冷成形性降低的情况下改善了疲劳特性的钢板，其特征在于，其具备内层和形成于上述内层的一个或两个面上的硬质层，硬质层的厚度为20μm以上且上述钢板的板厚的40％以下，硬质层的平均显微维氏硬度为240HV以上且低于400HV，硬质层的C量为0.4质量％以下，N量为0.02质量％以下，硬质层的距离表面为10μm的深度处的通过纳米压痕仪而测定的硬度不均以标准偏差计为2.0以下，内层的平均显微维氏硬度为80HV以上且低于400HV，内层中包含的碳化物的体积率低于2.00％，硬质层的平均显微维氏硬度为上述内层的平均显微维氏硬度的1.05倍以上。

Steel plate and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢板及其制造方法
本专利技术涉及钢板及其制造方法，特别是涉及以汽车的行驶部件作为主要用途的钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，期望提高汽车的燃料效率，与其相应地要求汽车的轻量化。为了汽车的轻量化，降低汽车用钢板的板厚是有效的。但是，在该情况下，改善钢板的疲劳强度成为课题。在降低钢板的板厚的情况下，对钢材施加的应力增加，疲劳寿命劣化。因此，要求疲劳寿命更高的钢板。另一方面，汽车用部件由于大多情况下通过加压成形或辊轧成形等被加工成部件形状后使用，因此需要优异的冷成形性。对于疲劳特性的改善，钢板的高强度化是有效的，但钢板的高强度化一般伴随着冷成形性的降低，如何在不降低冷成形性的情况下改善疲劳特性成为课题。关于改善钢构件的疲劳特性的技术，作出过许多提案。专利文献1涉及在不导致成本增加、另外不导致总伸长的劣化的情况下改善了疲劳强度的高强度热轧钢板，公开了一种疲劳特性优异的高强度热轧钢板，其特征在于，其组成以质量％计含有C：0.03～0.09％、Si：0.01～2.20％、Mn：0.30～2.20％、P：0.100％以下、S：0.010％以下、Al：0.005～0.050％、N：0.0100％以下，剩余部分为铁及不可避免的杂质，距离钢板的表背面相当于板厚的至少10％的厚度的区域的显微组织包含铁素体与贝氏体的复合组织、或贝氏体单相组织，板厚中心部的相当于板厚的至少50％的厚度的区域的显微组织包含铁素体与珠光体的复合组织，距离上述表背面相当于板厚的至少10％的厚度的区域的硬度为上述板厚中心部的相当于板厚的至少50％的厚度的区域的平均硬度的1.10倍以上。专利文献2涉及适于齿根弯曲疲劳强度高、并且面压疲劳特性优异的高强度齿轮等的原材料的渗碳用钢，公开了一种渗碳用钢，其中，其组成为：以满足下述式(1)、(2)及(3)的范围含有C：0.1～0.35％、Si：0.01～0.22％、Mn：0.3～1.5％、Cr：1.35～3.0％、P：0.018％以下、S：0.02％以下、Al：0.015～0.05％、N：0.008～0.015％及O：0.0015％以下，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，进而钢组织中的铁素体与珠光体的合计的组织分率为85％以上，并且铁素体的平均粒径为25μm以下。3.1≥{([％Si]/2)+[％Mn]+[％Cr]}≥2.2(1)[％C]-([％Si]/2)+([％Mn]/5)+2[％Cr]≥3.0(2)2.5≥[％Al]/[％N]≥1.7(3)现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-63737号公报专利文献2：日本特开2013-82988号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题通过热处理来使钢的材质发生变化的技术存在应解决在冷却时钢部件的尺寸及形状发生变化的课题。例如，由于若想要通过弯曲来矫正变化后的构件的形状，则对表层赋予应变，因此疲劳特性降低。进而，渗碳、渗氮(也可称为氮化)、高频淬火的热处理由于生产率低、生产成本飞跃地增加，因此在臂类、环类等中的应用困难。本专利技术鉴于上述的情况，课题是提供以低成本、在不使冷成形性降低的情况下改善了疲劳特性的钢板。用于解决课题的手段本专利技术者们对解决上述课题的方法进行了深入研究。其结果是认识到：通过在钢板的一个或两个面形成平均显微维氏硬度为240HV以上且低于400HV、距离表面为10μm的深度处的硬度不均以标准偏差计为2.0以下的硬质层，进而将硬质层的C及N量控制为合适值，同时将内层的平均显微维氏硬度设定为80HV以上且低于400HV，将内层中包含的碳化物的体积率控制为低于2.00％，将硬质层的平均显微维氏硬度设定为内层的平均显微维氏硬度的1.05倍以上，从而以高水平兼顾疲劳特性和冷加工性。另外，满足上述条件的钢板的制造方法即使仅对热轧条件或退火条件等单一地下功夫也难以制造，只有通过在热轧/退火工序等所谓的一系列工序中达成最优化而能够制造，这也是通过反复进行各种研究而认识到的，从而完成本专利技术。本专利技术的主旨如下所述。(1)一种钢板，其特征在于，其是具备内层和形成于上述内层的一个或两个面上的硬质层的钢板，上述硬质层的厚度为20μm以上且上述钢板的板厚的40％以下，上述硬质层的平均显微维氏硬度为240HV以上且低于400HV，上述硬质层的C量为0.4质量％以下，N量为0.02质量％以下，上述硬质层的距离表面为10μm的深度处的硬度不均以标准偏差计为2.0以下，上述内层的平均显微维氏硬度为80HV以上且低于400HV，上述内层中包含的碳化物的体积率低于2.00％，上述硬质层的平均显微维氏硬度为上述内层的平均显微维氏硬度的1.05倍以上。(2)根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，上述硬质层以质量％计含有C：0.03～0.35％、Si：0.01～3.00％、Mn：0.70～10.00％、P：0.0200％以下、S：0.0200％以下、Al：0.500％以下、N：0.0200％以下、O：0.0200％以下、Ti：0～0.500％、B：0～0.0100％、Cr：0～2.000％、Mo：0～1.000％、Nb：0～0.500％、V：0～0.500％、Cu：0～0.500％、W：0～0.100％、Ta：0～0.100％、Ni：0～0.500％、Sn：0～0.050％、Sb：0～0.050％、As：0～0.050％、Mg：0～0.0500％、Ca：0～0.050％、Y：0～0.050％、Zr：0～0.050％、La：0～0.050％及Ce：0～0.050％，剩余部分为Fe及杂质，上述内层以质量％计含有C：0.001～0.300％、Si：0.01～3.00％、Mn：0.10～3.00％、P：0.0200％以下、S：0.0200％以下、Al：0.500％以下、N：0.0200％以下、O：0.0200％以下、Ti：0～0.500％、B：0～0.0100％、Cr：0～2.000％、Mo：0～1.000％、Nb：0～0.500％、V：0～0.500％、Cu：0～0.500％、W：0～0.100％、Ta：0～0.100％、Ni：0～0.500％、Sn：0～0.050％、Sb：0～0.050％、As：0～0.050％、Mg：0～0.0500％、Ca：0～0.050％、Y：0～0.050％、Zr：0～0.050％、La：0～0.050％及Ce：0～0.050％，剩余部分为Fe及杂质。专利技术效果根据本专利技术，通过在钢板的一个或两个面形成平均显微维氏硬度为240HV以上且低于400HV、距离表面为10μm的深度处的硬度不均以标准偏差计为2.0以下的硬质层，进而将硬质层的C及N量控制为合适值，同时将内层的平均显微维氏硬度设定为80HV以上且低于400HV，将内层中包含的碳化物的体积率控制为低于2.00％，将硬质层的平均显微维氏硬度设定为内层的平均显微维氏硬度的1.05倍以上，能够提供疲劳特性优异的冷成形用的钢板及其制造方法。附图说明图1是表示硬质层的厚度与疲劳极限比的关系的图。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。首先，对限定硬质层及内部层的厚度、成分、平均显微维氏硬度及硬质层的纳米硬度的标准偏差的理由进行说明。其中关于成分的“％”是指质量％。将存在于内层的一个或两个面上的各硬质层的厚度设定为每一面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢板，其特征在于，其具备内层和形成于所述内层的一个或两个面上的硬质层，所述各硬质层的厚度为20μm以上且所述钢板的板厚的40％以下，所述各硬质层的平均显微维氏硬度为240HV以上且低于400HV，所述各硬质层的C量为0.4质量％以下，N量为0.02质量％以下，所述各硬质层的距离表面为10μm的深度处的通过纳米压痕仪测得的硬度不均以标准偏差计为2.0以下，所述内层的平均显微维氏硬度为80HV以上且低于400HV，所述内层中包含的碳化物的体积率低于2.00％，所述各硬质层的平均显微维氏硬度为所述内层的平均显微维氏硬度的1.05倍以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.20 JP 2017-0292891.一种钢板，其特征在于，其具备内层和形成于所述内层的一个或两个面上的硬质层，所述各硬质层的厚度为20μm以上且所述钢板的板厚的40％以下，所述各硬质层的平均显微维氏硬度为240HV以上且低于400HV，所述各硬质层的C量为0.4质量％以下，N量为0.02质量％以下，所述各硬质层的距离表面为10μm的深度处的通过纳米压痕仪测得的硬度不均以标准偏差计为2.0以下，所述内层的平均显微维氏硬度为80HV以上且低于400HV，所述内层中包含的碳化物的体积率低于2.00％，所述各硬质层的平均显微维氏硬度为所述内层的平均显微维氏硬度的1.05倍以上。2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，所述硬质层以质量％计含有：C：0.03～0.35％、Si：0.01～3.00％、Mn：0.70～10.00％、P：0.0200％以下、S：0.0200％以下、Al：0.500％以下、N：0.0200％以下、O：0.0200％以下、Ti：0～0.500％、B：0～0.0100％、Cr：0～2.000％、Mo：0～1.000％、Nb：0～0.500％、V：0～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田健悟，冈本力，匹田和夫，中野克哉，铃木裕也，虻川玄纪，
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