钢板制造技术

本发明专利技术的课题是提供尽管具有平均显微维氏硬度为400HV以上的表层但耐弯曲性优异的包覆钢板。本发明专利技术的钢板的特征在于，其是具备内层和形成于该内层的一个或两个面的硬质层的钢板，上述硬质层中的C的含量高于内层中的C的含量，并且上述硬质层中的Mn的含量高于内层中的Mn的含量，上述硬质层的厚度为20μm以上，上述硬质层的厚度的合计为总板厚的2/5以下，上述硬质层的平均显微维氏硬度为400HV以上且低于800HV，上述内层的平均显微维氏硬度为350HV以上且比硬质层的硬度小50HV以上，上述内层的螺旋位错密度为2.0×10

steel plate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢板
本专利技术涉及钢板及其制造方法，特别是涉及以汽车部件或基础结构构件作为主要用途的耐弯曲性优异的高强度钢板。
技术介绍
对于汽车的行驶部件、骨架部件及钢铁结构物的柱构件等要求确保耐弯曲性。上述部件或构件的耐弯曲性主要根据原材料的强度和应用于部件及构件的钢板的板厚而发生变化，特别是强度及板厚越大，越能够确保大的耐弯曲性。另外，近年来，在汽车、钢铁结构物的领域，部件及构件的轻量化取得进展，伴随于此，板厚小的钢板的应用正在不断增加。因此，对于即使是板厚小的情况下也具有高的耐弯曲性的钢板的要求提高。迄今为止，对于改善钢部件及构件的耐弯曲性的技术，进行了许多提议(例如参照专利文献1～5)。例如在专利文献1中公开了一种棒球鞋中的鞋钉零件，其中，将鞋钉零件的形状优化，使其具有与以往的使用了1.4～2.0mm厚的钢材的鞋钉零件相同程度或其以上的耐弯曲应力及耐转矩，保持运动时的相对于地面的趾甲的入射时的咬住，同时防止上述趾甲的立起部分与上述贯通孔部之间的上述基板的塑性变形及上述脱落。另外，在专利文献2中，公开了一种耐点蚀强度、耐弯曲疲劳强度、耐扭转疲劳强度优异的钢，其中，以质量％计含有C：0.10～0.35％、Si：0.40～1.50％、Mn：0.10～1.50％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Cr：0.50～3.0％、Al：0.020～0.200％、N：0.01～0.03％，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成，由Al的含量和N的含量求出的固溶Al的含量满足Al的质量％减去N的质量％的27/14而得到的值为0.020％以上，抑制了淬火/回火后的制品的芯部的不完全淬火组织。进而，在专利文献3中公开了一种钢，其中，分别含有C：0.50～0.70％、Si：1.2～2.5％、Mn：0.4～1.0％、P：0.02％以下(不包括0％)、S：0.03％以下(不包括0％)、Cr：0.5～2％、Al：0.10％以下(不包括0％)、N：0.03％以下(不包括0％)，剩余部分由铁及不可避免的杂质构成。专利文献3中公开的上述钢的特征在于，其即使仅进行淬火/回火处理或渗碳淬火/回火处理，也能够发挥优异的耐弯曲疲劳特性、耐弯曲性及压痕性，具有作为小齿轮轴构件等轴构件的原材料最佳的齿轮用轴钢、由这样的钢材得到的齿轮用轴耐弯曲性。在专利文献4中，公开了一种耐弯曲恢复性优异的Zn-Al系镀覆涂装钢板耐弯曲性，其是在钢板表面具有Al：50～60质量％、剩余部分实质上由Zn制成的镀层和位于该镀层的上层的涂膜的涂装钢板，其中，母材的断面硬度HM(HV)与镀层的断面硬度HP(HV)按照满足式(1)及式(2)、优选进一步满足式(3)的方式被调整。HM>HP(1)、HP≥90(2)、HM≤145(3)在专利文献5中公开了一种高强度部件的制造方法，其中，通过使用含有C：0.05～0.5％(质量％、以下相同)、Si：3％以下(不包括0％)、Mn：2.5％以下(不包括0％)、Cr：2.5～15％的钢，作为热处理工艺，进行了渗碳、渗碳氮化或渗碳渗氮，然后立即或暂时冷却至A1相变点以下后再次加热至A1相变点～1100℃的温度而进行脱碳处理，从而将距离表面为0.1mm以内的断面中的碳化物的平均粒径设定为5μm以下。在专利文献6中公开了一种热浸镀锌钢板，其具备位于表层及背层的含有C：0.05～0.2质量％、Mn：0.5～3％的钢A、和位于上述表层及背层间的含有C：0.01质量％以下、Mn：0.5质量％以下的钢B。专利文献6中公开的上述热浸镀锌钢板的特征在于，其通过具备软质的内层的钢B和配置于上述内层的两面的高强度的钢A，从而确保耐凹坑性和耐面应变性/加工性，并且通过热浸镀锌来确保耐蚀性。在专利文献7中公开了一种软氮化用钢材的制造方法，其中，将以重量％计含有C：0.15～0.45％、Mn：0.2～2.5％的钢在热加工后进行球状化退火而将硬度设定为Hv180以下，接着进行冷加工而将硬度设定为Hv250以上。进而，在专利文献7中公开了能够制造软氮化后的表面硬度为Hv600以上、并且有效硬化深度为0.1mm以上的软氮化部件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-198708号公报专利文献2：日本特开2012-132077号公报专利文献3：日本特开2010-242130号公报专利文献4：日本特开2008-156729号公报专利文献5：日本特开2000-129347号公报专利文献6：日本特开平6-287686号公报专利文献7：日本特开平9-256045号公报非专利文献非专利文献1：MasayoshiKUMAGAI，etal.，ISIJInternational，Vol.54(2014)，No.1，PP.206-201
技术实现思路
专利技术所要解决的课题需要说明的是，上述的现有技术均为对部件的形状下功夫或通过利用热处理进行的表层的改性来改善耐弯曲性的技术。另一方面，这些技术在应用于部件形状的变更困难的情况或无法容许热处理时的钢部件的尺寸及形状的变化的情况时存在课题。另外，上述的现有技术均没有充分满足对于即使是板厚小的情况下也具有高的耐弯曲性的钢板的要求。在以往的包覆钢板中，表层的硬度和耐弯曲性存在折衷的关系，存在若提高表层的硬度则耐弯曲性劣化这样的技术课题。上述的现有技术没有充分解决这样的技术课题，没有公开具有平均显微维氏硬度为400HV以上的表层并且耐弯曲性优异的包覆钢板。用于解决课题的手段本专利技术者们对解决上述课题的方法进行了深入研究。其结果认识到：通过在钢板的一个或两个面形成平均显微维氏硬度为400HV以上并且低于800HV的硬质层，使内层的平均显微维氏硬度为350HV以上并且比硬质层的硬度小50HV以上，进而将内层的螺旋位错密度控制在2.0×1013m/m3以上，从而以高水平确保耐弯曲性。非专利文献1报道了：通过对S45C碳钢在680℃下进行5小时的应力除去热处理，对该热处理后的上述碳钢进行40％的冷轧，从而位错密度增加至7.0×1013m/m3～2.0×1015m/m3，耐力、硬度及抗拉强度增加。但是，满足上述硬度及耐弯曲性的钢板的制造方法即使单纯对热轧条件或退火条件等单一地下功夫也难以制造，仅通过在热轧/退火工序等所谓的一贯工序中达成最优化而能够制造，这也是通过反复各种研究而认识到的，从而完成本专利技术。本专利技术的主旨如下所述。(1)一种钢板，其特征在于，其是具备内层和形成于该内层的一个或两个面的硬质层的钢板，上述硬质层中的C的含量高于内层中的C的含量，并且上述硬质层中的Mn的含量高于内层中的Mn的含量，上述硬质层的厚度为20μm以上，上述硬质层的厚度的合计为总板厚的2/5以下，上述硬质层的平均显微维氏硬度为400HV以上且低于800HV，上述内层的平均显微维氏硬度为350HV以上且比硬质层的硬度小50HV以上，上述内层的螺旋位错密度为2.0×1013m/m3以上。(2)根据(1)所述的钢板，其特征在于，上述硬质层及内层以质量％计含有：C：0.10～0.60％、Si：0.01～3.00％、Mn：1.000～10.00％，限制为P：0.0200％以下、S：0.0200％以下、N：0.0200％以下、O：0.0200％以下，剩余部分由Fe及杂质构成。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢板，其特征在于，其是具备内层和形成于该内层的一个或两个面的硬质层的钢板，所述硬质层中的C的含量高于内层中的C的含量，并且所述硬质层中的Mn的含量高于内层中的Mn的含量，所述硬质层的厚度为20μm以上，所述硬质层的厚度的合计为总板厚的2/5以下，所述硬质层的平均显微维氏硬度为400HV以上且低于800HV，所述内层的平均显微维氏硬度为350HV以上且比硬质层的硬度小50HV以上，所述内层的螺旋位错密度为2.0×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.20 JP 2017-0293191.一种钢板，其特征在于，其是具备内层和形成于该内层的一个或两个面的硬质层的钢板，所述硬质层中的C的含量高于内层中的C的含量，并且所述硬质层中的Mn的含量高于内层中的Mn的含量，所述硬质层的厚度为20μm以上，所述硬质层的厚度的合计为总板厚的2/5以下，所述硬质层的平均显微维氏硬度为400HV以上且低于800HV，所述内层的平均显微维氏硬度为350HV以上且比硬质层的硬度小50HV以上，所述内层的螺旋位错密度为2.0×1013m/m3以上。2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，所述硬质层及内层以质量％计含有：C：0.10～0.60％、Si：0.01～3.00％、Mn：1.000～10.00％，限制为P...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田健悟，冈本力，匹田和夫，中野克哉，铃木裕也，虻川玄纪，
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