被覆钢构件、被覆钢板及它们的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种被覆钢构件，其具有含规定的化学组成的钢板基材和形成于所述钢板基材的表面并含有Al及Fe的被覆，所述被覆具有Al含量为3质量％以上且低于30质量％的低含Al区域和与所述低含Al区域相比更形成于表面侧、且Al含量为30质量％以上的高含Al区域，所述高含Al区域的最大C含量为所述钢板基材的C含量的25％以下，且所述低含Al区域的最大C含量为所述钢板基材的C含量的40％以下，从所述钢板基材和所述被覆的界面到所述钢板基材侧的深度10μm为止的范围中的最大C含量相对于所述钢板基材的C含量为80％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被覆钢构件、被覆钢板及它们的制造方法
本专利技术涉及被覆钢构件、被覆钢板及其制造方法。本申请基于2019年03月29日提出的日本专利申请第2019-068658号主张优先权，在此引用其内容。
技术介绍
在汽车用钢板领域，以近来的环境限制及碰撞安全标准的严格化为背景，为了提高燃油效率和碰撞安全性这两者，在扩大使用具有高的抗拉强度的钢板(高强度钢板)。但是，由于伴随着高强度化而使钢板的压力成形性下降，因而难以制造复杂形状的制品。具体地讲，伴随着高强度化，钢板的延展性下降，在加工成复杂形状时出现在高加工部位发生断裂的问题。此外，伴随着钢板的高强度化，因加工后的残余应力而发生回弹及壁翘曲，还出现尺寸精度劣化的问题。所以，不容易将高强度的、特别是具有780MPa以上的抗拉强度的钢板压力成形为具有复杂形状的制品。不通过压力成形而通过辊成形，则容易加工高强度的钢板，但其适用对象被限定于在长度方向具有一样的截面的部件。于是，近年来，例如像专利文献1～3中公开的那样，作为压力成形高强度钢板那样的成形困难的材料的技术，在采用热冲压(hotstamp)技术。所谓热冲压技术，是在将供于成形的材料加热后进行成形的热成形技术。在该技术中，在将材料加热后进行成形。因此，成形时，钢材变得软质，具有良好的成形性。由此，即便是高强度的钢板，也能高精度地成形为复杂的形状。此外，在热冲压技术中，由于在采用压力加工模具成形的同时进行淬火，所以成形后的钢构件具有充分的强度。例如，根据专利文献1，公开通过热冲压技术可对成形后的钢构件赋予1400MPa以上的抗拉强度。另一方面，现在，世界各国在设定更高的燃油效率目标。随之，在研究车体轻质化，对车体所用的钢构件要求更高的高强度。例如，现在作为热冲压构件要求超过通常使用的构件的强度即1.5GPa的更高强度的钢构件。此外，如上所述，汽车还要求碰撞安全性。汽车的碰撞安全性可通过车体整体及部分构件的碰撞试验中的压溃强度和吸收能来评价。特别是压溃强度较大地依赖于材料强度，所以作为汽车构件，超高强度的钢构件的需求飞跃般地高涨。但是，一般来讲钢构件伴随着高强度化而使断裂韧性及变形能下降。因此，碰撞压溃时早期发生断裂或在变形集中那样的部位发生断裂，不能发挥与材料强度相称的压溃强度，有时得不到充分的吸收能。所以，为了提高汽车的碰撞安全性，对使用的钢构件不仅要求提高材料强度，而且还要求提高断裂韧性及变形能，即提高韧性及弯曲性。如果钢构件与以往的热冲压构件相比达到高强度，具体地讲如果抗拉强度超过1.5GPa，则使弯曲性及韧性进一步劣化。所以，为了在车体中应用抗拉强度超过1.5GPa的高强度钢构件，需要能提供具有以往以上的韧性及弯曲性，即使在发生碰撞事故时也显示充分的吸收能的钢构件的技术。关于抗拉强度超过1.5GPa的高强度钢材，例如专利文献2中，公开了韧性优异、且抗拉强度为1.8GPa以上的经热压成形的压力成形品。专利文献3中，公开了具有2.0GPa以上的非常高的抗拉强度，进而具有良好的韧性和延展性的钢材。专利文献4中，公开了具有1.8GPa以上的高的抗拉强度，进而具有良好的韧性的钢材。专利文献5中，公开了具有2.0GPa以上的非常高的抗拉强度，进而具有良好的韧性的钢材。但是，在专利文献2～5中，没有有关弯曲性的记述，在抗拉强度超过1.5GPa的高强度钢材作为汽车构件的使用中，有时不能充分应对更高的要求。关于弯曲性，例如在专利文献6～10中，公开了弯曲性优异的热冲压成形体。但是专利文献6～10中没有有关韧性的记述，在抗拉强度超过1.5GPa的高强度钢材作为汽车构件的使用中，有时不能充分应对更高的要求。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-102980号公报专利文献2：日本特开2012-180594号公报专利文献3：日本特开2012-1802号公报专利文献4：国际公开第2015/182596号专利文献5：国际公开第2015/182591号专利文献6：国际公开第2015/033177号专利文献7：国际公开第2018/151333号专利文献8：国际公开第2018/151330号专利文献9：国际公开第2018/151332号专利文献10：国际公开第2018/151325号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术是为解决上述问题而提出的，目的是提供具有高的抗拉强度且韧性和弯曲性优异的被覆钢构件、适合作为该钢构件的原材料的被覆钢板及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术以下述的被覆钢构件、被覆钢板及其制造方法为主旨。以下，将作为被覆钢板的原材料的、表面未实施被覆的钢板简称为“钢板”。(1)本专利技术的一个方案涉及一种被覆钢构件，其中，具有钢板基材、和形成于所述钢板基材的表面且含有Al及Fe的被覆，所述钢板基材所包含的化学组成以质量％计，含有C：0.25～0.65％、Si：0.10～2.00％、Mn：0.30～3.00％、P：0.050％以下、S：0.0100％以下、N：0.010％以下、Ti：0.010～0.100％、B：0.0005～0.0100％、Nb：0.02～0.10％、Mo：0～1.00％、Cu：0～1.00％、Cr：0～1.00％、Ni：0～1.00％、V：0～1.00％、Ca：0～0.010％、Al：0～1.00％、Sn：0～1.00％、W：0～1.00％、Sb：0～1.00％及REM：0～0.30％，剩余部分包含Fe及杂质；所述被覆具有Al含量为3质量％以上且低于30质量％的低含Al区域、和比所述低含Al区域更形成于表面侧且Al含量为30质量％以上的高含Al区域；所述高含Al区域的最大C含量为所述钢板基材的C含量的25％以下，且所述低含Al区域的最大C含量为所述钢板基材的所述C含量的40％以下；从所述钢板基材和所述被覆的界面到所述钢板基材侧的深度10μm为止的范围中的最大C含量相对于所述钢板基材的所述C含量为80％以下。(2)根据上述(1)所述的被覆钢构件，其中，作为所述化学组成，所述钢板基材含有Cr：0.05～1.00％，所述高含Al区域中的最大Cr含量也可以为所述钢板基材的Cr含量的80％以上。(3)本专利技术的另一个方案涉及一种被覆钢板，其中，具有钢板、和形成于所述钢板的表面且含有Al的被覆，所述钢板所包含的化学组成以质量％计，含有C：0.25～0.65％、Si：0.10～2.00％、Mn：0.30～3.00％、P：0.050％以下、S：0.0100％以下、N：0.010％以下、Ti：0.010～0.100％、B：0.0005～0.0100％、Nb：0.02～0.10％、Mo：0～1.00％、Cu：0～1.00％、Cr：0～1.00％、Ni：0～1.00％、V：0～1.00％、Ca：0～0.010％、Al：0～1.00％、Sn：0～1.00％、W：0～1.00％、Sb：0～1.00％及REM：0～0.30％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被覆钢构件，其特征在于，其具有钢板基材、和形成于所述钢板基材的表面且含有Al及Fe的被覆，所述钢板基材所包含的化学组成以质量％计，含有/nC：0.25～0.65％、/nSi：0.10～2.00％、/nMn：0.30～3.00％、/nP：0.050％以下、/nS：0.0100％以下、/nN：0.010％以下、/nTi：0.010～0.100％、/nB：0.0005～0.0100％、/nNb：0.02～0.10％、/nMo：0～1.00％、/nCu：0～1.00％、/nCr：0～1.00％、/nNi：0～1.00％、/nV：0～1.00％、/nCa：0～0.010％、/nAl：0～1.00％、/nSn：0～1.00％、/nW：0～1.00％、/nSb：0～1.00％、及/nREM：0～0.30％，/n剩余部分包含Fe及杂质；/n所述被覆具有Al含量为3质量％以上且低于30质量％的低含Al区域和比所述低含Al区域更形成于表面侧且Al含量为30质量％以上的高含Al区域；/n所述高含Al区域的最大C含量为所述钢板基材的C含量的25％以下，且所述低含Al区域的最大C含量为所述钢板基材的所述C含量的40％以下；/n从所述钢板基材和所述被覆的界面到所述钢板基材侧的深度10μm为止的范围中的最大C含量相对于所述钢板基材的所述C含量为80％以下。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190329 JP 2019-0686581.一种被覆钢构件，其特征在于，其具有钢板基材、和形成于所述钢板基材的表面且含有Al及Fe的被覆，所述钢板基材所包含的化学组成以质量％计，含有
C：0.25～0.65％、
Si：0.10～2.00％、
Mn：0.30～3.00％、
P：0.050％以下、
S：0.0100％以下、
N：0.010％以下、
Ti：0.010～0.100％、
B：0.0005～0.0100％、
Nb：0.02～0.10％、
Mo：0～1.00％、
Cu：0～1.00％、
Cr：0～1.00％、
Ni：0～1.00％、
V：0～1.00％、
Ca：0～0.010％、
Al：0～1.00％、
Sn：0～1.00％、
W：0～1.00％、
Sb：0～1.00％、及
REM：0～0.30％，
剩余部分包含Fe及杂质；
所述被覆具有Al含量为3质量％以上且低于30质量％的低含Al区域和比所述低含Al区域更形成于表面侧且Al含量为30质量％以上的高含Al区域；
所述高含Al区域的最大C含量为所述钢板基材的C含量的25％以下，且所述低含Al区域的最大C含量为所述钢板基材的所述C含量的40％以下；
从所述钢板基材和所述被覆的界面到所述钢板基材侧的深度10μm为止的范围中的最大C含量相对于所述钢板基材的所述C含量为80％以下。


2.根据权利要求1所述的被覆钢构件，其特征在于，
作为所述化学组成，所述钢板基材含有Cr：0.05～1.00％；
所述高含Al区域中的最大Cr含量为所述钢板基材的Cr含量的80％以上。


3.一种被覆钢板，其特征在于，具有钢板、和形成于所述钢板的表面且含有Al的被覆，所述钢板所包含的化学组成以质量％计，含有C：0.25～0.65％、
Si：0.10～2.00％、
Mn：0.30～3.00％、
P：0.050％以下、
S：0.0100％以下、
N：0.010％以下、
Ti：0.010～0.100％、
B：0.0005～0.0100％、
Nb：0.02～0.10％、
Mo：0～1.00％、
Cu：0～1.00％、
Cr：0～1.00％、
Ni：0～1.00％、
V：0～1.00％、
Ca：0～0.010％、
Al：0～1.00％、
Sn：0～1.00％、
W：0～1.00％、
Sb：0～1.00％、及
REM：0～0.30％，
剩余部分包含Fe及杂质；
所述被覆具备存在于所述钢板侧并含有3质量％以上且低于70质量％的Al的下层、和含有70质量％以上且95质量％以下的Al的上层；
所述下层以质量％计含有含在所述钢板中的Cr含量的1.2倍以上的Cr，或所述上层含有合计为5.0质量％以上且30.0质量％以下的Si及Ni；
从所述钢板和所述被覆的界面到所述钢板侧的深度20μm为止的范围中的最大C含量为所述钢板的整个板厚中的平均C含量的80％以下。


4.根据权利要求3所述的被覆钢板，其特征在于，
作为所述化学组成，所述钢板含有Cr：0.05～1.00％；
在所述被覆中，所述下层以质量％计含有含在所述钢板中的所述Cr含量的1.2倍以上的Cr，且所述上层含有合计为5.0质量％以上且30.0质量％以下的Si及Ni。


5.一种被覆钢板的制造方法，其特征在于，具备以下工序：
板坯准备工序，其通过熔炼钢、进行铸造而得到板坯，所述钢所包含的化学组成以质量％计含有C：0.25～0.65％、Si：0.10～2.00％、Mn：0.30～3.00％、P：0.050％以下、S：0.0100％以下、N：0.010％以下、Ti：0.010～0.100％、B：0.0005～0.0100％、Nb：0.02～0.10％、Mo：0～1.00％、Cu：0～1.00％、Cr：0～1.00％、Ni：0～1.00％、V：0～1.00％、Ca：0～0.010％、Al：0～1.00％、Sn：0～1.00％、W：0～1.00％、Sb：0～1.00％及REM：0～0.30％，剩余部分包含Fe及杂质；
热轧工序，其通过对所述板坯实施热轧而形成热轧钢板；
卷取工序，其对所述热轧钢板进行卷取；
热轧板退火工序，其在含有80％以上的氮的气氛下，在450～800℃下对所述卷取工序后的所述热轧钢板进行5小时以上的退火；
根据需要进行的冷轧工序，其通过对所述热轧钢板进行除鳞，进行冷轧而形成冷轧钢板；
根据需要进行的退火工序，其对所述热轧钢板或所述冷轧钢板进行退火，形成退火钢板；
被覆工序，其在所述热轧钢板、所述冷轧钢板或所述退火钢板上形成Al系被覆，形成被覆钢板。


6.一种被覆钢板的制造方法，其特征在于，具备以下工序：
板坯准备工序，其通过熔炼钢、进行铸造而得到板坯，所述钢所包含的化学组成以质量％计含有C：0.25～0.65％、Si：0.10～2.00％、Mn：0.30～3.00％、P：0.050％以下、S：0.0100％以下、N：0.010％以下、Ti：0.010～0.100％、B：0.0005～0.0100％、Nb：0.02～0.10％、Mo：0～1.00％、Cu：0～1.00％、Cr：0～1.00％、Ni：0～1.00％、V：0～1.00％、Ca：0～0.010％、Al：0～1.00％、Sn：0～1.00％、W：0～1.00％、Sb：0～1.00％及REM：0～0.30％，剩余部分包含Fe及杂质；
热轧工序，其通过对所述板坯实施热轧而形成热轧钢板；
卷取工序，其对所述热轧钢板进行卷取；
根据需要进行的热轧板退火工序，其对所述热轧钢板进行退火；
根据需要进行的冷轧工序，其通过对所述热轧钢板进行除鳞，进行冷轧而形成冷轧钢板；
退火工序，其通过在露点为1℃以上的气氛下，且在700～950℃的温度区域对所述热轧钢板或所述冷轧钢板进行退火而形成退火钢板；
被覆工序，其通过将所述退火钢板浸渍在含有合计为7.0～30.0质量％的Si及Ni，剩余部分包含Al及杂质的镀浴中在所述退火钢板的表面形成Al系被覆而形成被...

【专利技术属性】
技术研发人员：田畑进一郎，前田大介，
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