钢铁材料的制造方法技术

将钢铁材料的母材加热到出现奥氏体的温度的AC1点以上，使母材1a、1b中出现奥氏体(S101)。向母材导入推定为使母材的组织全部成为马氏体的温度的Mf点降低至低于室温的量的应变(S102)。防止在室温在在钢铁材料冷却时钢铁材料的组织全部成为马氏体。根据在CCT图上的生成马氏体的区域与外延母材的冷却曲线得到的线相交的冷却速度，将母材冷却到室温(S103)。在所制造的钢铁材料的组织中在室温有奥氏体残留。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】将钢铁材料的母材加热到出现奥氏体的温度的AC1点以上，使母材1a、1b中出现奥氏体(S101)。向母材导入推定为使母材的组织全部成为马氏体的温度的Mf点降低至低于室温的量的应变(S102)。防止在室温在在钢铁材料冷却时钢铁材料的组织全部成为马氏体。根据在CCT图上的生成马氏体的区域与外延母材的冷却曲线得到的线相交的冷却速度，将母材冷却到室温(S103)。在所制造的钢铁材料的组织中在室温有奥氏体残留。【专利说明】
本专利技术的一个实施方式涉及，涉及通过对钢铁材料的母材实 施处理来制造提高了强度和延展性的钢铁材料的。
技术介绍
摩擦搅拌接合（FSW :Friction Stir Welding)具有以接缝特性为主的各种各样的 优异的特性，相对于铝合金而言，开发后很快在各种工业区域中得到应用。另一方面，关于 占结构材料的大部分的钢铁材料的摩擦搅拌接合，近年进行了大量的研究。在研究阶段，在 下述非专利文献1?3中报告有通过摩擦搅拌接合进行碳素钢的接合。 现有技术文献 非专利文献 非专利文献1 :W. M. Thomas、另外2名、《科学?技术?焊接?接合4》(Sci. Technol. Weld. Join. 4)、1999 年、ρ· 365 - 372 非专利文献2 :Τ· J. Lienert、另外3名、《接合期刊82》(Weld. J. 82)、2003年、Is - 9s 非专利文献3 :A. P. Reynolds、另外3名、《科学?技术?焊接?接合8》（5(^· Technol. Weld. Join. 8)、2003 年、ρ· 455 - 460
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 这里，钢铁材料通过组成和组织等实现机械特性的提高，但是，要兼具高强度和高 延展性是极其困难的。在钢铁材料的摩擦搅拌接缝中强度和延展性的提高在实用性方面是 极其重要的因素，以机动车为主的各种工业领域也殷切期望这种提高。另外，在除了摩擦搅 拌接合以外的轧制和锻造等处理中，使钢铁材料兼具强度提高和延展性提高也是重要的课 题。 本专利技术的一个实施方式是鉴于上述课题而作出的，其目的在于，提供一种钢铁材 料的制造方法，其能够制造具有1?强度且具有1?延展性的钢铁材料。 用于解决课题的技术方案 本专利技术的一个实施方式，提供一种，其包括：加热工序，将钢 铁材料的母材加热到奥氏体出现的温度的Α α点以上；应变导入工序，向母材导入推定为使 母材的组织全部成为马氏体的温度的吣点降低至低于使用钢铁材料的温度的量的应变；冷 却工序，根据推定为在连续冷却转变曲线图（CCT线图）上的母材中生成马氏体的区域与外 延冷却曲线得到的线相交的冷却速度，将实施了加热工序和应变导入工序的母材冷却到高 于M f点的温度。 根据该构成，在加热工序中，将钢铁材料的母材加热到奥氏体出现的温度的Αα点 以上。由此，在母材中能够出现奥氏体。在应变导入工序中，向母材导入推定为使母材的 组织全部成为马氏体的温度的吣点降低至低于使用钢铁材料的温度的量的应变。因此，能 够防止在室温等使用钢铁材料的温度中，在钢铁材料冷却时钢铁材料的组织全部成为马氏 体。在向母材导入应变时，生成铁素体或珠光体的区域也扩大。但是，在冷却工序中，根据 推定为在时间和温度的座标平面上表示的钢铁材料的母材连续冷却时的相转变的连续冷 却转变曲线图（CCT 线图：Continuous Cooling Transformation diagram)的生成马氏体 的区域与外延表示相对于母材的温度相对于时间的函数的线即冷却曲线得到的线相交的 冷却速度，将实施了加热工序和应变导入工序的母材冷却到高于M f点的温度。因此，在所 制造的钢铁材料的组织中在使用的温度中有奥氏体残留。在对残留有奥氏体的钢铁材料施 加外部应力的情况下，受到应变的奥氏体转变为硬质的马氏体，受到应变的部分的强度提 高。其结果，能够抑制该部分的变形，产生在相对的低强度的未转变的奥氏体部分传递转变 的TRIP效果。因此，能够制造具有高强度且具有高延展性的钢铁材料。 该情况下，还包括检査实施了冷却工序的母材的组织的检査工序，在检査工序中， 在判明了母材的组织中未残留奥氏体而生成马氏体时，在接着制造钢铁材料时，进行应变 导入工序中的向母材导入的应变的量的增加和奥氏体稳定化元素向母材的添加量的增加 中的至少一种，在检査工序中，在判明了母材组织中未残留奥氏体而生成铁素体和珠光体 中的任一种时，在接着制造钢铁材料时，进行冷却工序中的冷却速度的增加和抑制扩散转 变的元素向母材的添加量的增加中的至少一种。 根据该构成，还包括检査实施了冷却工序的母材的组织的检査工序。在检査工序 中，在判明了母材的组织中未残留奥氏体而生成马氏体时，推定M fA相对于钢铁材料使用 的温度未充分降低。于是，在接着制造钢铁材料时，进行应变导入工序中的向母材导入的应 变的量的增加和c、Mn、Ni、Cr及Mo等奥氏体稳定化元素向母材的添加量的增加中的至少 一种。由此，使M f点相对于钢铁材料使用的温度充分降低，能够使奥氏体残留。另外，在检 査工序中，在判明了母材组织中未残留奥氏体而生成铁素体和珠光体中的任一种时，推定 为了回避CTT线图的生成铁素体或珠光体的区域，冷却速度过低，或生成铁素体或珠光体 的区域扩大得过大。于是，在接着制造的钢铁材料时，进行冷却工序中的冷却速度的增加和 Mo、W、V及Ta等原子半径比Fe大的元素等阻碍扩散转变的元素向母材的添加量的增加中 的至少一种。由此，能够回避CCT线图上的生成铁素体或珠光体的区域，且能够使奥氏体残 留。 另外，在加热工序和应变导入工序中，一边使棒状的旋转工具的前端部与母材抵 接，一边使旋转工具旋转，由此，进行母材的加热和应变向母材的导入，在冷却工序中，通过 在一边使旋转工具的前端部与母材抵接一边使旋转工具旋转的状态下使旋转工具的前端 部移动、和使旋转工具的前端部从母材离开中的至少任一步骤，能够进行母材的冷却。 根据该构成，在加热工序和应变导入工序中，一边使棒状的旋转工具的前端部与 母材抵接，一边使旋转工具旋转，由此，进行母材的加热和应变向母材的导入，在冷却工序 中，通过在一边使旋转工具的前端部与母材抵接一边使旋转工具旋转的状态下使旋转工具 的前端部移动、和使旋转工具的前端部从母材离开中的至少任一步骤，进行母材的冷却。通 过利用这样的摩擦搅拌接合的技术，能够以一个处理进行加热工序、应变导入工序和冷却 工序。另外，通过利用摩擦搅拌接合的技术，局部地加热母材和向母材局部地导入应变变得 容易。另外，根据该构成，通过调节旋转工具的前端部的移动速度、旋转工具的转数，控制冷 却速度变得容易。 专利技术效果 根据本专利技术的一个实施方式的，能够制造具有高强度且具有 高延展性的钢铁材料。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示实施方式的中摩擦搅拌接合的形态的立体图。 图2是图1的旋转工具的立体图。 图3是表示实施方式的钢铁材料的工序的流程图。 图4是钢铁材料1的状态图。 图5是钢铁材料2的CCT图。 图6是表示通过在钢铁材料中导入应变，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢铁材料的制造方法，其特征在于，包括：加热工序，将钢铁材料的母材加热到奥氏体出现的温度的AC1点以上；应变导入工序，向所述母材导入推定为使所述母材的组织全部成为马氏体的温度的Mf点降低至低于使用所述钢铁材料的温度的量的应变；冷却工序，根据推定为在连续冷却转变曲线图(CCT线图)上的所述母材中生成马氏体的区域与外延冷却曲线得到的线相交的冷却速度，将实施了所述加热工序和所述应变导入工序的所述母材冷却到高于所述Mf点的温度。

【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：藤井英俊，森贞好昭，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP