热压成形钢构件的制造方法和热压成形钢构件技术

技术编号:10697793 阅读:251 留言:0更新日期:2014-11-27 02:42
提供一种不会使镀锌钢板发生裂纹,能够减少LME的热压成形钢构件的制造方法。该制造方法在以下方面具有特征,具有如下工序:使用母材的化学成分组成符合规定的镀锌钢板,将该镀锌钢板加热至Ac3相变点以上的加热工序;该加热工序之后,至少进行2次热压成形的热压成形工序,并且所述热压成形工序中的任意一次热压成形,都以满足的方式进行。还有,所述R是用于热压成形的模具的肩部的曲率半径(mm),所述t是镀锌钢板的板厚(mm),所述T是热压成形的成形开始温度(℃),所述a是常数0.2984,所述b是常数590。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种不会使镀锌钢板发生裂纹,能够减少LME的热压成形钢构件的制造方法。该制造方法在以下方面具有特征,具有如下工序:使用母材的化学成分组成符合规定的镀锌钢板,将该镀锌钢板加热至Ac3相变点以上的加热工序;该加热工序之后,至少进行2次热压成形的热压成形工序,并且所述热压成形工序中的任意一次热压成形,都以满足的方式进行。还有,所述R是用于热压成形的模具的肩部的曲率半径(mm),所述t是镀锌钢板的板厚(mm),所述T是热压成形的成形开始温度(℃),所述a是常数0.2984,所述b是常数590。【专利说明】热压成形钢构件的制造方法和热压成形钢构件
本专利技术涉及热压成形钢构件的制造方法和热压成形钢构件,是在制造主要适用于汽车车体的薄钢板成形品的领域中,将作为其原材的镀锌钢板(包括熔融镀锌钢板、合金化熔融镀锌钢板和电镀锌钢板。以下有时称为“坯体”)加热至奥氏体相变点(Ac3相变点)以上后,以热态进行冲压加工(成形)的方法,特别是涉及显示出780MPa以上的高强度,并且熔融金属脆化所致的晶界裂纹受到抑制的热压成形钢构件的制造方法。
技术介绍
在汽车用钢零件中,为了兼顾碰撞安全性和轻量化,高强度化(高强度钢的使用)正在推进。另一方面,对高强度钢材进行冷压成形时,有成形载荷的增大和尺寸精度的劣化等的问题。 作为其解决手段,已知有热压成形技术,其是对作为原材的钢板以加热的状态进行冲压成形,同时实现成形和高强度化。在此方法中,利用模具(冲头和冲模)成形处于高温状态的钢板,并且在成形下死点保持冷却,由此进行从钢板向所述模具的排热急冷,实施原材的淬火。利用该热压技术,能够得到尺寸精度良好,且高强度的成形品(钢零件、钢构件)。 另外,在汽车用钢零件中,从耐腐蚀性的观点,使用实施了镀锌的钢板的情况很多。但是,使用镀锌钢板进行上述热压成形时,成形品上会发生由于熔融金属脆化(LiquidMetal Embrittlement,以下有仅记述为LME的情况)引起的晶界裂纹,该裂纹成为实用化的巨大问题。 作为解决LME的手段,例如像专利文献I这样,已知有进行镀覆和原材的成分的适当化,并且在进行热压前,急冷镀锌钢板的技术。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2007-182608号公报 但是,想要以专利文献I这样的在冲压成形前进行急冷的成形条件解决上述LME的问题时,会产生以下这样的缺点:(I)成形设备需要急冷设备;(2)因为成形开始温度低,所以在成形途中容易产生原材温度低于400°C邻域的Ms点的部分,招致成形载荷的增加和成形性的降低(裂纹的发生)的危险性增大。图1是表示上述成形载荷的增加的图,是表示对于钢板进行冲孔加工时的冲压温度和剪切加工载荷的关系的曲线图(图1中的CL意思是间隙,由设板厚为100%时的比例(% )表示)。还有,图1中,由纵轴的剪切加工载荷评价成形载荷。 另外由图2(a)所示的方法进行镀锌钢板的热压成形时的、成形开始温度与最大成形高度Hmax的关系显示在图2(b)中。在所述图2(a)中,I表示球头冲头,2表示冲模,3表示压边圈,4表示坯体。另外,球头冲头I和冲模2其构成方式为,在各自的内部形成有能够使冷却介质(例如水)通过的通路(未图示),使该通路中通过冷却介质而使这些构件得到冷却。所述图2(b)的所谓最大成形高度Hmax,表示成形时有裂纹(贯通板厚方向的断裂)产生的成形高度。 如所述图1和所述图2(b)所示,若成形中的温度达到400°C邻域的Ms点以下,则有成形载荷急剧增加,或成形性(最大成形高度Hmax)急剧降低这样的问题。特别是将镀锌钢板成形为复杂的形状时,作为原材的镀锌钢板和模具的接触时间增加,镀锌钢板的温度容易降低,因此成形载荷增加和裂纹的危险性进一步提高。
技术实现思路
本专利技术着眼于上述这样的情况而形成,其目的在于,确立一种使用镀锌钢板进行热压成形的热压成形钢构件的制造方法,其是能够减少LME,不会发生成形载荷的增加和成形性的降低(裂纹)而制造上述钢构件的方法。 能够达成上述目的的本专利技术的热压成形钢构件的制造方法,具有如下特征:使用的如下镀锌钢板,并且具有如下的工序: 所述钢板的母材的化学成分组成满足 C:0.10% (质量%的意思。涉及化学成分以下均同)以上且0.35%以下、 Mn:1.0% 以上且 3.5% 以下、 S1:0.1%以上且2.5%以下、和 Al:0.50% 以下(不含 0% ); 余量是铁和不可避免的杂质, 所述工序为: 将该镀锌钢板加热到Ac3相变点以上的加热工序; 在所述加热工序之后,至少进行2次热压成形的热压成形工序, 所述热压成形工序中的任意一次热压成形,均以满足下式(I)的方式进行。 【数I】 y > -(T- b)_..(I) 其中,R是用于热压成形的模具的肩部的曲率半径(mm),t是镀锌钢板的板厚(mm),T是热压成形的成形开始温度(°C ),a是常数0.2984,b是常数590。 作为用于所述热压成形的模具,优选使用其肩部的曲率半径,比该热压成形之前实施的热压成形中所使用的模具小的半径。 作为所述镀锌钢板,若使用其母材的Si量为0.5%以上的,则能够取得更高强度的钢构件,因此优选。 作为所述镀锌钢板也可以使用的是,其母材作为其他的元素,还含有如下的元素: (a) B:0.005 % 以下(不含 O % ); (b) Ti 和 / 或 Nb:合计 0.10% 以下(不含 0% ); (C)Ni和/或Cu:合计0.5%以下(不含0% ); (d) Cr和/或Mo:合计3.5%以下(不含0% )。 在本专利技术中,也包括由所述制造方法得到的热压成形钢构件。 专利技术的效果 根据本专利技术,在热压成形镀锌钢板时,因为以满足规定的式(I)的方式控制用于该热压成形的模具形状、镀锌钢板的板厚和热压成形的成形开始温度,所以能够减少LME,且能够防止镀锌钢板的裂纹。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示对于镀锌钢板进行冲孔加工时的冲压温度与剪切加工载荷的关系的曲线图。 图2(a)是表示热压成形的方式的图,图2(b)是表示对于镀锌钢板进行冲压成形加工时的成形开始温度与最大成形高度Hmax的关系的曲线图。 图3是说明钢板的L弯曲成形的图。 图4是表示改变成形开始温度和模具的弯曲部的曲率半径R时,LME有无发生的图。 图5是表示改变成形开始温度与表层应变时,LME有无发生的图。 图6(a)是表示90°的L弯曲成形(用于热压成形的模具的肩部的曲率半径R =2.5_,弯曲角度Θ =90度)的概略图,图6(b)是钢板的弯曲部附近的截面照片。 图7(a)是表示15°的L弯曲成形(用于热压成形的模具的肩部的曲率半径R =2.5_,弯曲角度Θ = 15度)的概略图,图7(b)是钢板的弯曲部附近的截面照片。 图8是表示现有的多工序冷压制成的复杂成形品的制造例的照片 图9是表示本专利技术的热压成形时的成形开始温度与模具的弯曲部的曲率半径R(弯曲R(rp))的关系的图。 图10是表示本专利技术的热压成形钢构件(最终成形品)的例子的剖面图。 图11(a)表示本专利技术的热压成形时的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热压成形钢构件的制造方法,其特征在于,所述方法使用如下的镀锌钢板,并具有如下工序:所述钢板的母材的化学成分组成以质量%计满足C:0.10%以上且0.35%以下、Mn:1.0%以上且3.5%以下、Si:0.1%以上且2.5%以下、和Al:0.50%以下且不含0%,余量是铁和不可避免的杂质,所述工序为:将该镀锌钢板加热至Ac3相变点以上的加热工序;在所述加热工序之后,至少进行2次热压成形的热压成形工序,且所述热压成形工序中的任意一次热压成形,都以满足下式(1)的方式进行,【数1】Rt>a·(T-b)...(1)]]>其中,R是用于热压成形的模具的肩部的曲率半径,单位是mm,t是镀锌钢板的板厚,单位是mm,T是热压成形的成形开始温度,单位是℃,a是常数0.2984,b是常数590。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:山野隆行神保规之浅井达也
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所
类型:发明
国别省市:日本;JP

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