冲压成形品的制造方法和冲压成形品技术

提供一种能够得到能以高水平达成高强度与延伸率的平衡的冲压成形品，而且在得到HAZ的软化防止特性良好的冲压成形品上有用的方法，该方法是将具有既定的化学成分组成，在钢板中包含的含Ti析出物之中，当量圆直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当量圆直径为6nm以下，并且钢中的析出Ti量与总Ti量满足既定的关系的热压用钢板，加热到900℃以上、1100℃以下的温度后开始，冲压成形，成形中和成形结束后一边在模具内确保20℃/秒以上的平均冷却速度，一边冷却至比贝氏体相变开始温度Bs低100℃的温度以下、马氏体相变开始温度Ms以上的温度后，以低于20℃/秒的平均冷却速度冷却至200℃以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造汽车的结构零件时所用的冲压成形品，和这样的冲压成形品的制造方法。特别是涉及适用于将预先加热的钢板(坯料)成形加工成既定的形状时，在付与形状的同时实施热处理而得到既定的强度的冲压成形法而制造的冲压成形品，和用于制造这样的冲压成形品的有用的方法。
技术介绍
作为以地球环境问题为发端的汽车的燃油效率提高对策之一，车体的轻量化推进，需要使汽车所使用的钢板尽可能地高强度化。另一方面，若使钢板高强度化，则冲压成形时的形状精度降低。由此，将钢板加热到既定的温度(例如，成为奥氏体相的温度)而降低强度后，通过用比钢板低温(例如室温)的模具进行成形，在付与形状的同时，利用两者的温差进行急冷热处理(淬火)，以确保成形后的强度的热压成形法在零件制造中被采用。还有，这样的热压成形法，除了热压法以外，还以热成形法、热冲压法、热压成型法、模压淬火法等各种名称被称呼。图1是表示用于实施上述这样的热压成形的模具构成的概略说明图。图1中，1表示冲头，2表示冲模，3表示坯缘压牢器，4表示钢板(坯料)，BHF表示压边力，rp表示冲头肩半径，rd表示冲模肩半径，CL表示冲头/冲模间间隙。另外，这些零件之中，可构成方式为，在冲头1与冲模2中，使其各自的内部形成有能够使冷却介质(例如水)通过的通路1a、2a，通过在该通路中使冷却介质通过，以冷却这些构件。使用这样的模具进行热压成形(例如，热深冲压加工)时，在将钢板(坯料)4，加热至(Ac1相变点～Ac3相变点)的二相域温度或Ac3相变点以上的单相域温度而使之软化的状态下开始成形。即，以将处于高温状态的钢板4夹在冲模2与坯缘压牢器3间的状态，用冲头1将钢板4压入冲模2的腔内(图1的2、2间)，一边收缩钢板4的外径，一边成形为冲头1的外形所对应的形状。另外，通过在成形同时进行冲头和冲模的冷却，进行从钢板4向模具(冲头和冲模)的排热，并且在成形下死点(冲头前端位于最深部的时刻：图1所示的状态)进一步保持冷却，由此实施原材的淬火。通过实施这样的成形法，能够得到尺寸精度良好的1500MPa级的成形品，而且与冷态下成形同等强度级的零件时相比较，由于能够减少成形载荷，所以压床的容量很小即可。作为目前广泛使用的热压用钢板，已知以22MnB5钢为原材。该钢板其抗拉强度为1500MPa，延伸率为6～8％左右，适用于耐冲击构件(碰撞时极力不使之变形，不发生断裂的构件)。但是，像能量吸收构件这样需要变形的零件中，因为延伸率(延展性)低，所以适用困难。作为发挥着良好的延伸率的热压用钢板，例如也提出有专利文献1～4这样的技术。在这些技术中，通过将钢板中的碳含量设定在各种各样的范围，调整各个钢板的基本的强度等级，并且导入变形能力高的铁素体，减少铁素体和马氏体的平均粒径，从而实现延伸率的提高。这些技术虽然对于延伸率的提高有效，但是如果从对应钢板的强度而提高延伸率的观点出发，则依然不充分。例如，抗拉强度TS为1270MPa以上的，延伸率EL最大为12.7％左右，还要求进一步改善。另一方面，汽车零件需要通过点焊接合，但组织以马氏体为主体的热压成型成形品中，可知焊接热影响部(HAZ)的强度降低显著，焊接接头的强度降低(软化)(例如，非专利文献1)。【现有技术文献】【专利文献】专利文献1：日本特开2010-65292号公报专利文献2：日本特开2010-65293号公报专利文献3：日本特开2010-65294号公报专利文献4：日本特开2010-65295号公报【非专利文献】非专利文献1：广末等“新日铁技报”第378号第15～20页(2003)
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种能够得到能以高水平达成高强度和延伸率的平衡的冲压成形品，而且在得到HAZ的软化防止特性良好的冲压成形品上有用的方法，和发挥着上述特性的这种冲压成形品。【用于解决课题的手段】能够达成上述目的的所谓本专利技术的冲压成形品的制造方法，其特征在于，是将如下热压钢板加热至900℃以上且1100℃以下的温度后，开始冲压成形，成形中和成形结束后在模具内一边确保20℃/秒以上的平均冷却速度，一边冷却至比贝氏体相变开始温度Bs低100℃的温度以下且马氏体相变开始温度Ms以上的温度后，以低于20℃/秒的平均冷却速度冷却至200℃以下。所述热压钢板分别含有C：0.15～0.5％(质量％的意味。以下，关于化学成分组成均同。)、Si：0.2～3％、Mn：0.5～3％、P：0.05％以下(不含0％)、S：0.05％以下(不含0％)、Al：0.01～1％、B：0.0002～0.01％、Ti：3.4[N]+0.01％以上，3.4[N]+0.1％以下(其中，[N]表示N的含量(质量％))，和N：0.001～0.01％，余量由铁和不可避免的杂质构成，钢板中包含的含Ti析出物之中，当量圆直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当量圆直径为6nm以下，并且钢中的析出Ti量与总Ti量满足下述(1)式的关系。还有，所谓“当量圆直径”，是着眼于含Ti析出物(例如TiC)的大小(面积)时，换算成相同面积的圆时的直径(“平均当量圆直径”为其平均值)。析出Ti量(质量％)-3.4[N]＜0.5×[总Ti量(质量％)-3.4[N]]…(1)((1)式中，[N]表示钢中的N的含量(质量％))本专利技术的制造方法中使用的热压用钢板，根据需要，作为其他的元素，还使之含有下述(a)～(c)中的至少1个也有用。对应根据需要含有的元素的种类，冲压成形品的特性得到进一步改善。(a)从V、Nb和Zr所构成的群中选择的一种以上：合计为0.1％以下(不含0％)(b)从Cu、Ni、Cr和Mo所构成的群中选择的一种以上：合计为1％以下(不含0％)(c)从Mg、Ca和REM所构成的群中选择的一种以上：合计为0.01％以下(不含0％)在由该制造方法得到的冲压成形品中，金属组织为，贝氏体铁素体：60～97面积％，马氏体：37面积％以下，残留奥氏体：3～20面积％，余量组织：5面积％以下，冲压成形品中包含的含Ti析出物之中，当量圆直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当量圆直径为10nm以下，并且满足上述(1)式的关系，在冲压成形品内能够以高水平，并用为均匀的特性达成高强度和延伸率的平衡。...

【技术保护点】
一种冲压成形品的制造方法，其特征在于，将如下热压用钢板加热至900℃以上且1100℃以下的温度后，开始冲压成形，成形中和成形结束后一边在模具内确保20℃/秒以上的平均冷却速度，一边冷却至比贝氏体相变开始温度Bs低100℃的温度以下且马氏体相变开始温度Ms以上的温度后，以低于20℃/秒的平均冷却速度冷却至200℃以下，所述热压用钢板以质量％计分别含有以下化学成分组成：C：0.15～0.5％、Si：0.2～3％、Mn：0.5～3％、P：0.05％以下但不含0％、S：0.05％以下但不含0％、Al：0.01～1％、B：0.0002～0.01％、Ti：3.4[N]+0.01％以上，3.4[N]+0.1％以下、和N：0.001～0.01％，余量由铁和不可避免的杂质构成，其中，[N]表示以质量％计的N的含量，并且钢板中包含的含Ti析出物之中，当量圆直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当量圆直径为6nm以下，并且钢中的析出Ti量与总Ti量满足下述(1)式的关系，析出Ti量‑3.4[N]＜0.5×[总Ti量‑3.4[N]]…(1)(1)式中，[N]表示以质量％计的钢中的N的含量，析出Ti量、总Ti量为以质量％计，...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冲压成形品的制造方法，其特征在于，将如下热压用钢板加
热至900℃以上且1100℃以下的温度后，开始冲压成形，成形中和成形结
束后一边在模具内确保20℃/秒以上的平均冷却速度，一边冷却至比贝氏
体相变开始温度Bs低100℃的温度以下且马氏体相变开始温度Ms以上的
温度后，以低于20℃/秒的平均冷却速度冷却至200℃以下，
所述热压用钢板以质量％计分别含有以下化学成分组成：
C：0.15～0.5％、
Si：0.2～3％、
Mn：0.5～3％、
P：0.05％以下但不含0％、
S：0.05％以下但不含0％、
Al：0.01～1％、
B：0.0002～0.01％、
Ti：3.4[N]+0.01％以上，3.4[N]+0.1％以下、和
N：0.001～0.01％，
余量由铁和不可避免的杂质构成，其中，[N]表示以质量％计的N的
含量，
并且钢板中包含的含Ti析出物之中，当量圆直径为30nm以下的含
Ti析出物的平均当量圆直径为6nm以下，并且钢中的析出Ti量与总Ti量
满足下述(1)式的关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上俊夫，内藤纯也，冲田圭介，池田周之，
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