热压用钢板和冲压成形品、以及冲压成形品的制造方法技术

提供一种热压用钢板，其具有既定的化学成分组成，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3nm以上，并且钢中的析出Ti量与总Ti量满足既定的关系，并且，使金属组织为，铁素体的分率30面积％以上，从而在热压前容易进行成形和加工，且在成形品内要求有均匀的特性时，能够得到能以高水平达成高强度与延伸率的平衡的热压成形品，在单一成形品内要求有相当于耐冲击部位与能量吸收部位的区域时，在得到能够根据各自的区域，以高水平达成高强度与延伸率的平衡的热压成形品上有用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在制造汽车的结构零件时所用的、适于热压成形的热压用钢板，和由这样的热压用钢板得到的冲压成形品，以及冲压成形品的制造方法。特别是涉及在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热压成形法上有用的热压用钢板和冲压成形品，以及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会降低。由此出发，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(冲压成形品)的制造中被采用。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。使用这样的模具而进行热压成形(例如，热深冲加工)时，将钢板(坯料)4，加热到(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，以使之软化的状态开始成形。即，在将处于高温状态的钢板4夹在冲模2与坯缘压牢器3之间的状态下，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，通过在成形同时冷却冲头和冲模，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(钢板)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等级的零件时相比较，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，不会断裂的构件)。但是，像能量吸收构件这样需要变形的零件中，因为其延伸率(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，减小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1470MPa以上的，延伸率EL最大为10.2％左右，还要求进一步改善。另一方面，与至今为止所研究的热压成型成形品相比，关于强度等级低的成形品，例如抗拉强度TS为980MPa级和1180MPa级，在冷压时成形精度也存在问题，作为其改善对策，有对于低强度热压的需求。这时，需要大幅改善成形品的能量吸收特性。特别是近年来，在1个零件内带有强度差的技术的开发推进。作为这样的技术，提出有在应该防止变形的部位为高强度(高强度侧：耐冲击部位侧)，在需要能量吸收的地方为低强度且为高延展性(低强度侧：能量吸收部位侧)的技术。例如，在中型以上的卧车中，侧面碰撞时和后方碰撞时考虑并存性(小型车在碰撞时也要保护对方的功能)，在B柱和侧梁的零件内，有使之拥有耐冲击性和能量吸收性的两种功能部位的情况。为了制作这样的零件，提出有如下等方法：(a)在通常的热压用钢板上，接合即使加热·模压淬火至相同温度也不会成为低强度的钢板(拼焊板：TWB)方法；(b)让模具中的冷却速度有所差异，而使钢板的每个区域带有强度差的方法；(c)使钢板的每个区域的加热温度有所差异而赋予强度差的方法。在这些技术中，在高强度侧(耐冲击部位侧)可达成抗拉强度：1500MPa级，但在低强度侧(能量吸收部位侧)最大抗拉强度：700MPa，延伸率EL：17％左右，为了进一步提高能量吸收特性，要求在更高强度下实现高延展性。另外，为了通过热压成型实现复杂形状，要求面向在室温下进行冲压成形而达到某种程度的形状后，再进行热压成型这一方向的应用，而为了可切割供热压成型的冲压成形的钢板，还同时要求热压成型用钢板的强度不要过高。【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
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，提供一种热压用钢板，其在热压前能够易于成形和加工，并且在成形品内要求有均匀的特性时，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，而在单一成形品内要求有相当于耐冲击部位和能量吸收部位的区域时，能够对应各自的区域，在能够得到可以高水平达成高强度与延伸率的平衡的冲压成形品上是有用的热压用钢板，和提供发挥着上述特性的这种冲压成形品，以及用于制造这样的冲压成形品的有用的方法。能够达成上述目的的所谓本专利技术的热压用钢板，其特征在于，分别含有C：0.15～0.5％(质量％的意思。以下，涉及化学成分组成均同。)、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3nm以上，并且钢中的析出Ti量与总Ti量满足下述(1)式的关系，并且，金属组织中，铁素体的分率为30面积％以上。还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热压用钢板，其特征在于，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，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3nm以上，并且钢中的析出Ti量与总Ti量满足下述(1)式的关系，并且，金属组织中，铁素体的分率为30面积％以上，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】1.一种热压用钢板，其特征在于，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，
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3nm以上，并且钢中的析出Ti量与总Ti量满足
下述(1)式的关系，并且，金属组织中，铁素体的分率为30面积％以上，
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。
2.根据权利要求1所述的热压用钢板，其中，还含有下述(a)～(c)
中的至少1个作为其他的元素：
(a)从V、Nb和Zr所构成的群中选择的一种以上：合计为0.1％以下但
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
下但不含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
下但不含0％。
3.一种冲压成形品的制造方法，其特征在于，将权利要求1或2所
述的热压用钢板，加热至Ac1相变点+20℃以上、Ac3相变点-20℃以下
的温度后，开始所述钢板的冲压成形，成形中和成形结束后，一边在模具<...

【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