热冲压成形体制造技术

本发明专利技术提供一种热冲压成形体，其特征在于，其包含板厚中央部和配置于板厚中央部的两侧或单侧的表层，进一步包含在板厚中央部与各表层之间与它们相邻地形成的中间层，板厚中央部具有规定的组成，板厚中央部的硬度为500Hv～800Hv，表层中的板厚方向的硬度的变化ΔH1为100Hv以上且低于200Hv，中间层中的板厚方向的硬度的变化ΔH2为10Hv以上且低于50Hv。

Hot stamping forming body

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热冲压成形体
本专利技术涉及在需要强度的汽车、结构物的结构构件、增强构件中使用的高强度钢板、特别是耐碰撞特性和耐氢脆特性优异的热冲压成形体。
技术介绍
近年来，从环境保护及节省资源的观点出发，要求汽车车体的轻量化，因此，汽车用构件中的高强度钢板的应用正在加速。但是，由于伴随着钢板的高强度化而成形性劣化，因此在高强度钢板中，对于复杂形状的构件的成形性成为课题。为了解决这样的课题，将钢板加热至奥氏体区域的高温后实施压制成形的热冲压的应用正在推进。热冲压由于是在压制加工的同时在模具内实施淬火处理，因此能够得到与钢板的C量相应的强度，作为兼顾对于汽车用构件的成形和强度确保的技术而受到关注。但是，通过压制淬火(加压淬火)而制造的以往的热压部件由于整个板厚区域是由硬质组织(主要是马氏体)形成，因此如果在汽车的碰撞时产生弯曲变形，则会在部件的弯折部引入最大的应变，开裂以钢板的表层附近为起点而进展，最终容易导致断裂。另外，由于钢板的表层的晶格缺陷的密度高，因此氢的侵入被促进，构件的耐氢脆特性变得不足是问题。由于这样的理由，通过压制淬火而制造的热压部件在汽车部件中的应用部位受到限定。针对上述的问题，提出了提高热压部件的变形能力来抑制开裂的技术。在专利文献1中公开了：通过将热压部件的板厚中央的硬度设定为400Hv以上，另一方面，在表层形成厚度为20μm～200μm且硬度为300Hv以下的软质层，从而确保抗拉强度为1300MPa以上的强度，并且抑制汽车碰撞时的开裂。进而，在专利文献1中公开了上述的软质层具有回火组织。在专利文献2中公开了：通过将高强度汽车构件的表层的碳浓度控制在内层钢的碳浓度的1/5以下，从而降低表层的晶格缺陷的密度来改善耐氢脆性。在专利文献3中公开了：通过将钢组织制成铁素体与马氏体的复相组织，使表层部的铁素体的面积率比内层部提高，从而得到具有高抗拉强度、优异的延展性及弯曲性的热压钢板构件。但是，就专利文献1及2中记载的构件而言，由于将板厚的表层部制成软质组织、由硬质组织来构成板厚的中央部，从而导致在板厚方向上产生了急剧的硬度梯度。因此，存在下述课题：在受到弯曲变形时，在产生了急剧的硬度梯度的软质组织与硬质组织的边界附近容易产生开裂。另外，就专利文献3中记载的构件而言，通过将板厚的表层部制成软质组织、将板厚的中央部制成硬质组织与软质组织的复合组织，从而降低在板厚方向上急剧的硬度梯度。但是，由于将板厚的中央部制成复合组织，因此抗拉强度的上限成为1300MPa左右，难以确保对热压部件所要求的1500MPa以上的抗拉强度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-30890号公报专利文献2：日本特开2006-104546号公报专利文献3：国际公开第2015/097882号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术鉴于以往技术的课题，目的是提供耐碰撞特性和耐氢脆特性优异的热冲压成形体。用于解决课题的手段本专利技术的专利技术者们对解决上述课题的方法进行了深入研究。首先，为了提高耐氢脆特性，降低板厚的表层的晶格缺陷的密度是有效的，因此，需要在表层形成软质组织。另一方面，为了确保1500MPa以上的抗拉强度，需要仅由硬质组织来构成板厚的中央部。于是，本专利技术的专利技术者们认为：在将板厚的表层制成软质组织、由硬质组织来构成板厚的中央部的情况下，如果能够降低在硬质组织与软质组织的边界附近产生的板厚方向的急剧的硬度梯度，则可在担保1500MPa以上的抗拉强度和良好的耐氢脆特性的同时得到良好的弯曲性。具体而言，通过在硬质组织与软质组织的边界形成具有这些组织的中间的硬度的组织(中间层)，使得弯曲变形时的应力集中得以缓和，抑制了龟裂的产生。进而发现了：通过控制中间层内部的硬度的梯度，即使产生龟裂，也可得到抑制其进展的效果。其结果是，成功地在担保1500MPa以上的抗拉强度和良好的耐氢脆特性的同时实现优异的弯曲性，成功地得到了耐碰撞特性和耐氢脆特性优异的热冲压成形体。另外，本专利技术的专利技术者们发现：通过将板厚的中央部处的Mn的添加量控制为比较高的值、更具体而言控制为1.50％以上且低于3.00％，从而能够提高淬透性而减小成形体中的硬度的不均，即稳定地确保高强度。其结果是，成功地得到了在担保1500MPa以上的抗拉强度和良好的耐氢脆特性的同时不仅从弯曲性而且从强度稳定性(硬度不均)的观点出发耐碰撞特性也优异的热冲压成形体。进而，本专利技术的专利技术者们发现：通过将板厚的中央部处的Si的添加量控制为比较高的值、更具体而言控制为超过0.50％且低于3.00％来确保有助于提高变形能力的组织，从而能够提高延展性。其结果是，成功地得到了在担保1500MPa以上的抗拉强度和良好的耐氢脆特性的同时不仅从弯曲性而且从延展性的观点出发耐碰撞特性也优异的热冲压成形体。此外，本专利技术的专利技术者们发现：通过将板厚的中央部处的Mn及Si的添加量控制为比较高的值、更具体而言分别控制为1.50％以上且低于3.00％及超过0.50％且低于3.00％，从而能够提高淬透性而减小成形体中的硬度的不均即能够稳定地确保高强度，进而通过确保有助于提高变形能力的组织而能够提高延展性。其结果是，成功地得到了在担保1500MPa以上的抗拉强度和良好的耐氢脆特性的同时不仅从弯曲性而且从强度稳定性及延展性的观点出发耐碰撞特性也优异的热冲压成形体。本专利技术是基于上述的认识而完成的，其主旨如下所述。(1)一种热冲压成形体，其特征在于，其是包含板厚中央部和配置于该板厚中央部的两侧或单侧的表层的热冲压成形体，其中，上述热冲压成形体进一步包含在上述板厚中央部与各表层之间与它们相邻地形成的中间层，上述板厚中央部以质量％计含有：C：0.20％以上且低于0.70％Si：低于3.00％、Mn：0.20％以上且低于3.00％P：0.10％以下、S：0.10％以下、sol.Al：0.0002％～3.0000％、N：0.01％以下，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，上述板厚中央部的硬度为500Hv～800Hv，上述表层中的板厚方向的硬度的变化ΔH1为100Hv以上且低于200Hv，上述中间层中的板厚方向的硬度的变化ΔH2为10Hv以上且低于50Hv。(2)根据上述(1)所述的热冲压成形体，其特征在于，上述板厚中央部处的Si含量为0.50％以下，上述板厚中央部处的Mn含量为0.20％以上且低于1.50％。(3)根据上述(1)所述的热冲压成形体，其特征在于，上述板厚中央部处的Si含量为0.50％以下，上述板厚中央部处的Mn含量为1.50％以上且低于3.00％。(4)根据上述(1)所述的热冲压成形体，其特征在于，上述板厚中央部处的Si含量为超过0.50％且低于3.00％，上述板厚中央部处的Mn含量为0.20％以上且低于1.50％，上述板厚中央部以面积分率计包含1.0％以上且低于5.0％的残留奥氏体。(5)根据上述(1)所述的热冲压成形体，其特征在于，上述板厚中央部处的Si含量为超过0.50％且低于3.00％，上述板厚中央部处的Mn含量为1.50％以上且低于3.00％，上述板厚中央部以面积分率计包含1.0％以上且低于5.0％的残留奥氏体。(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的热冲压成形体，其特征在于，上述板厚中央部进一步以质量％计含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热冲压成形体，其特征在于，其是包含板厚中央部和配置于该板厚中央部的两侧或单侧的表层的热冲压成形体，其中，所述热冲压成形体进一步包含在所述板厚中央部与各表层之间与它们相邻地形成的中间层，所述板厚中央部以质量％计含有：C：0.20％以上且低于0.70％Si：低于3.00％、Mn：0.20％以上且低于3.00％P：0.10％以下、S：0.10％以下、sol.Al：0.0002％～3.0000％、N：0.01％以下，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，所述板厚中央部的硬度为500Hv～800Hv，所述表层中的板厚方向的硬度的变化ΔH1为100Hv以上且低于200Hv，所述中间层中的板厚方向的硬度的变化ΔH2为10Hv以上且低于50Hv。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.20 JP 2017-0293111.一种热冲压成形体，其特征在于，其是包含板厚中央部和配置于该板厚中央部的两侧或单侧的表层的热冲压成形体，其中，所述热冲压成形体进一步包含在所述板厚中央部与各表层之间与它们相邻地形成的中间层，所述板厚中央部以质量％计含有：C：0.20％以上且低于0.70％Si：低于3.00％、Mn：0.20％以上且低于3.00％P：0.10％以下、S：0.10％以下、sol.Al：0.0002％～3.0000％、N：0.01％以下，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，所述板厚中央部的硬度为500Hv～800Hv，所述表层中的板厚方向的硬度的变化ΔH1为100Hv以上且低于200Hv，所述中间层中的板厚方向的硬度的变化ΔH2为10Hv以上且低于50Hv。2.根据权利要求1所述的热冲压成形体，其特征在于，所述板厚中央部处的Si含量为0.50％以下，所述板厚中央部处的Mn含量为0.20％以上且低于1.50％。3.根据权利要求1所述的热冲压成形体，其特征在于，所述板厚中央部处的Si含量为0.50％以下，所述板厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：户田由梨，虻川玄纪，前田大介，匹田和夫，
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