车辆底部部件坯料、车辆底部部件坯料的制造方法以及车辆底部部件的制造方法技术

本发明专利技术提供能够防止或抑制基于3DQ的车辆底部部件坯料的疲劳破坏的技术。本发明专利技术的车辆底部部件坯料具备经淬火的弯曲的钢管、以及设置在前述钢管的表面、含有30质量％以上的Al且在表面存在Al‑Fe合金的镀膜层。

Manufacturing method of vehicle bottom part blank, vehicle bottom part blank and vehicle bottom part

The invention provides a technique capable of preventing or suppressing fatigue failure of a vehicle bottom part blank based on 3dq. The vehicle bottom part blank of the invention has a quenched bent steel pipe, and a coating layer arranged on the surface of the steel pipe, containing more than 30% of Al by mass and containing Al \u2011 Fe alloy on the surface.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆底部部件坯料、车辆底部部件坯料的制造方法以及车辆底部部件的制造方法
本专利技术涉及车辆底部部件坯料、车辆底部部件坯料的制造方法以及车辆底部部件的制造方法。
技术介绍
对于车辆结构用钢材，出于对地球环境的考虑，需要轻量且拉伸强度为780MPa以上。近年来，强烈要求具有拉伸强度为900MPa以上这一完全不同于以往的水平的高强度。此外，为了提高碰撞时的车体的安全性来提高安全性，还在推进用于提高碰撞时的车辆构件的能量吸收特性的开发。尤其是公开了以钢管、钢板作为坯料，制造具有例如由弯曲方向朝任意朝向变化的各种各样的弯曲形状构成的最佳形状的成形品的专利技术。以下的专利文献1中公开了一种弯曲加工方法，其用于即使在钢材的弯曲为向任意的方向和大小(三维地)变化的连续弯曲的情况下，也能够使用可自由改变位置和姿势的可动辊模高效地进行弯曲加工、进而在弯曲加工的同时进行钢材的淬火。本说明书中，将该弯曲加工方法简记为“3DQ：3DimensionalhotbendingandQuench(3维热弯和淬火)”。3DQ在大气中通过高频加热线圈将作为被加工材料的钢材急速加热至Ac3相变点以上后立即进行急冷来淬火。在此基础上，通过可动辊模对经加热达到高温而变形阻力降低的部分赋予弯矩，使变形阻力降低的部分塑性变形。3DQ装置的弯矩赋予机构不限定于可动辊模。以下的专利文献2中公开了一种3DQ装置，其用卡盘把持钢材，用多关节型机器人等移动卡盘来赋予弯矩。近年来，基于3DQ的构件被用于横梁、车门防撞杆、A柱这些车辆的结构材料。除了这些以外，以下的专利文献3中还公开了基于3DQ的车辆底部部件坯料(臂坯料)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2006/093006号专利文献2：日本特开2015-98060号公报专利文献3：国际公开第2010/055747号
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，上述专利文献3中公开的臂坯料存在会在疲劳试验中破裂的问题。本说明书的主要目的在于提供能够防止或抑制基于3DQ的车辆底部部件坯料的疲劳破坏的技术。用于解决问题的方案本专利技术人对于在抑制或防止疲劳破坏产生的同时应用3DQ的方法进行了深入研究，结果得到了以下专利技术。(1)一种车辆底部部件坯料，其具备：经淬火的弯曲的钢管；以及，设置在前述钢管的表面的镀膜层，所述镀膜层含有30质量％以上的Al且在表面存在Al-Fe合金。(2)根据第(1)项所述的车辆底部部件坯料，其中，前述镀膜层的表面粗糙度以JISB0601：2013中规定的轮廓的算术平均偏差Ra计为3.5μm以下。(3)根据第(1)或(2)项所述的车辆底部部件坯料，其中，前述镀膜层的最表层由(30～60)质量％Al-Zn-(0～2.5)质量％Si-(0～5)质量％Mg-(20～50)质量％Fe热浸镀形成。(4)根据第(1)或(2)项所述的车辆底部部件坯料，其中，前述镀膜层的最表层由Al-(0～15)质量％Si-(20～70)质量％Fe热浸镀形成。(5)根据第(1)～(4)项中的任一项所述的车辆底部部件坯料，其中，前述Al-Fe合金为FeAl、Fe0.4Al0.6、FeAl2、Fe2Al5或FeAl3中的至少任一种。(6)一种车辆底部部件坯料的制造方法，其包括下述步骤：将在表面具备含有30质量％以上的Al的镀膜层的钢管的一部分以平均升温速度100℃/秒以上从100℃加热至850～1300℃的范围内的最高加热温度；对到达前述最高加热温度的前述钢管的一部分进行弯曲加工；以及，自前述钢管的一部分到达前述最高加热温度起2秒以内进行冷却，所述冷却的平均冷却速度为1000℃/秒以上、且到达温度为350℃以下。(7)根据第(6)项所述的车辆底部部件坯料的制造方法，其中，在前述镀膜层的表面存在Al-Fe合金。(8)根据第(7)项所述的车辆底部部件坯料的制造方法，其中，前述镀膜层的最表层由(30～60)质量％Al-Zn-(1～2.5)质量％Si-(0～5)质量％Mg-(20～50)质量％Fe热浸镀形成。(9)根据第(7)项所述的车辆底部部件坯料的制造方法，其中，前述镀膜层的最表层由Al-(0～15)质量％Si-(20～70)质量％Fe热浸镀形成。(10)根据第(7)～(9)项中的任一项所述的车辆底部部件坯料的制造方法，其中，前述Al-Fe合金通过对具有镀膜层的坯料钢管进行炉加热至750℃以上且900℃以下而生成，所述镀膜层含有50质量％以上的Al。(11)根据第(10)项所述的车辆底部部件坯料的制造方法，其中，前述坯料钢管的前述镀膜层的最表层由(50～60)质量％Al-Zn-(1～2.5)质量％Si-(0～5)质量％Mg热浸镀形成。(12)根据第(10)项所述的车辆底部部件坯料的制造方法，其中，前述坯料钢管的前述镀膜层的最表层由Al-(0～15)质量％Si热浸镀形成。(13)根据第(7)～(12)项中的任一项所述的车辆底部部件坯料的制造方法，其中，前述Al-Fe合金为FeAl、Fe0.4Al0.6、FeAl2、Fe2Al5或FeAl3中的至少任一种。(14)一种车辆底部部件的制造方法，其由车辆底部部件坯料来制造车辆底部部件，所述车辆底部部件坯料为第(1)～(5)项中的任一项所述的车辆底部部件坯料、或者为通过第(6)～(13)项中的任一项所述的车辆底部部件坯料的制造方法制造的车辆底部部件坯料。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供能够防止或抑制基于3DQ的车辆底部部件坯料的疲劳破坏的技术。附图说明图1A是例示出专利文献2中公开的3DQ装置的构成的说明图。图1B是例示出专利文献2中公开的3DQ装置的构成的说明图。图2是例示出专利文献1中公开的3DQ装置的构成的说明图。图3A是例示出本专利技术的实施方式的车辆底部部件坯料的说明图。图3B是例示出该实施方式的车辆底部部件坯料的剖视结构的说明图。图4A是示出试验例2的No.3的试验材料的外观的照片。图4B是示出试验例2的No.8的试验材料的外观的照片。具体实施方式以下边参照附图边对本专利技术的适宜的实施进行方式详细说明。需要说明的是，在本说明书和附图中，对于实质上具有相同功能结构的结构要素，通过标以相同的附图标记来省略重复说明。<关于用3DQ制造的构件的疲劳破坏>对用3DQ制造的构件实施疲劳试验，如果施加150万次左右的负载，则有时构件会发生疲劳破坏。对发生疲劳破坏的断裂面进行分析，结果在断裂面确认到Cu的夹杂，因此认为Cu对疲劳破坏有影响。由于在供于3DQ的钢材中不会有意使Cu附着，因此认为Cu是从某处混入的。在用于实施3DQ的3DQ制造装置中，在钢材(例如钢管)通过加热机构时，如果在钢管表面存在Cu(包括以黄铜为首的Cu合金)，则Cu会熔融，熔融的Cu逐渐熔至钢管的晶界，从而削弱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆底部部件坯料，其具备：/n经淬火的弯曲的钢管；以及，/n设置在所述钢管的表面的镀膜层，所述镀膜层含有30质量％以上的Al且在表面存在Al-Fe合金。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170412 JP 2017-0790221.一种车辆底部部件坯料，其具备：
经淬火的弯曲的钢管；以及，
设置在所述钢管的表面的镀膜层，所述镀膜层含有30质量％以上的Al且在表面存在Al-Fe合金。


2.根据权利要求1所述的车辆底部部件坯料，其中，所述镀膜层的表面粗糙度以JISB0601：2013中规定的轮廓的算术平均偏差Ra计为3.5μm以下。


3.根据权利要求1或2所述的车辆底部部件坯料，其中，所述镀膜层的最表层由(30～60)质量％Al-Zn-(0～2.5)质量％Si-(0～5)质量％Mg-(20～50)质量％Fe热浸镀形成。


4.根据权利要求1或2所述的车辆底部部件坯料，其中，所述镀膜层的最表层由Al-(0～15)质量％Si-(20～70)质量％Fe热浸镀形成。


5.根据权利要求1～4中的任一项所述的车辆底部部件坯料，其中，所述Al-Fe合金为FeAl、Fe0.4Al0.6、FeAl2、Fe2Al5或FeAl3中的至少任一种。


6.一种车辆底部部件坯料的制造方法，其包括下述步骤：
将在表面具备含有30质量％以上的Al的镀膜层的钢管的一部分以平均升温速度100℃/秒以上从100℃加热至850～1300℃的范围内的最高加热温度；
对到达所述最高加热温度的所述钢管的一部分进行弯曲加工；以及，
自所述钢管的一部分到达所述最高加热温度起2秒以内进行冷却，所述冷却的平均冷却速度为1000℃/秒以上、且到达温度为350℃以下。


7.根据权利要求6所述的车辆底部部件坯料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村登代充，
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