BR112013028960B1

BR112013028960B1 - Artigo estampado a quente, método de produção de artigo estampado a quente, membro de absorção de energia, e método de produção do membro de absorção de energia

Info

Publication number: BR112013028960B1
Application number: BR112013028960-0A
Authority: BR
Inventors: Kaoru Kawasaki
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2019-06-25
Also published as: CN103534375B; CA2832901A1; EP2708613A1; MX2013013150A; TW201303042A; WO2012157581A1; CA2832901C; RU2013149802A; TWI452148B; KR20130140169A; JP5556961B2; RU2562654C2; US10023925B2; US20140037980A1; KR20170090517A; JPWO2012157581A1; BR112013028960A2; KR20160023930A; EP2708613A4; CN103534375A

Abstract

resumo patente de invenção: "artigo estampado a quente, método de produção de artigo estampado a quente, membro de absorção de energia, e método de produção do membro de absorção de energia". a presente invenção refere-se a um artigo estampado a quente que tem uma composição de componente contendo, em termos de % por massa, 0,002% a 0,1% de c, 0,01% a 0,5% de si, 0,5% a 2,5% de mn+cr, 0,1% ou menos de p, 0,01% ou menos de s, 0,05% ou menos de t-al, 0,005% ou menos de n, e 0,0005% a 0,004% de b, que está opcionalmente contido em um caso em que o mn+cr é 1,0%, ou mais, o restante sendo fe e impurezas inevitáveis. o artigo estampado a quente tem uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARTIGO ESTAMPADO A QUENTE, MÉTODO DE PRODUÇÃO DE ARTIGO ESTAMPADO A QUENTE, MEMBRO DE ABSORÇÃO DE ENERGIA, E MÉTODO DE PRODUÇÃO DO MEMBRO DE ABSORÇÃO DE ENERGIA".

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a um artigo estampado a quente excelente em deformabilidade local, a um método de produção do artigo estampado a quente, a um membro de absorção de energia tendo uma diferença na resistência à tensão por 200 Mpa, ou mais, em um membro, e a um método de produção do membro de absorção de energia.

[002] Prioridade é reivindicada no Pedido de Patente Japonesa No. 2011-108397, depositado em 13 de maio de 2011, Pedido de Patente Japonesa No. 2011-108564, depositado em 13 de maio de 2011, Pedido de Patente Japonesa No. 2011-198160, depositado em 12 de setembro de 2011, e Pedido de Patente Japonesa No. 2011198261, depositado em 12 de setembro de 2011, os conteúdos dos quais são aqui incorporados por referência. Técnica Antecedente [003] Nos anos recentes, um exame para aplicação de uma chapa de aço de alta resistência ao corpo de veículo tem sido ativamente produzido para reduzir o peso de um corpo de veículo a partir do ponto de vista de proteção ambiental global, e, desse modo, a resistência demandada para um material de aço foi aumentada. Contudo, a operabilidade de uma chapa de aço deteriora à medida que a resistência da chapa de aço aumenta, e, desse modo, as propriedades de congelamento de molde necessárias para serem consideradas.

[004] Por outro lado, em operação de prensagem comumente usada, uma carga de formação aumenta gradualmente, e, desse modo, existe um problema significante com aperfeiçoamento na capacidade de prensagem em termos de serem postos em uso prático. [005] Em uma tecnologia de estampagem a quente, formação de prensagem é efetuada após aquecimento da chapa de aço a uma alta temperatura de uma faixa de austenita. Consequentemente, a carga de formação é grandemente reduzida, comparada a operação de prensagem comum que é efetuada à temperatura ambiente.

[006] Em adição, na tecnologia de estampagem a quente, um tratamento de endurecimento é efetuado concorrentemente com a operação de prensagem por arrefecimento da chapa de aço em um molde, e, desse modo, resistência correspondente ao teor de C em aço pode ser obtida. Consequentemente, a tecnologia de estampagem a quente tem atraído atenção como uma tecnologia de produção das propriedades de congelamento de molde e a resistência compatível entre si.

[007] O Documento de Patente 1 revela um método de obtenção de um artigo estampado a quente tendo resistência à tensão de 980 Mpa, ou mais, como uma tecnologia de estampagem a quente. Contudo, neste método, é difícil obter um artigo estampado a quente tendo resistência à tensão mais baixa do que 980 MPa.

[008] O Documento de Patente 2 e Documento de Patente 3 revelam uma tecnologia relacionada a um membro usando um material de estampagem a quente com baixa resistência à tensão, e um método de produção deste, e uma tecnologia relacionada a um membro de pedaço de metal a ser estampado ou cunhado a qual a tecnologia é aplicada. Contudo, nestas tecnologias, consideração não é feita das características de fratura retardadas e dureza, e, desse modo, é difícil dizer que o desempenho como um membro é suficiente.

Documento da Técnica Anterior Documento de Patente Documento de Patente 1 Pedido de Patente Japonesa Não Examinado, Primeira Publicação No. 2005-097725 Documento de Patente 2] Pedido de Patente Japonesa Não Examinado, Primeira Publicação No. 2005-248320 Documento de Patente 3 Pedido de Patente Japonesa Não Examinado, Primeira Publicação No. 2006-200020 Revelação da Invenção Problema que a Invenção é para solucionar [009] Partes de veiculo, particularmente, partes, tais como uma estrutura, um membro, e reforço, são classificadas em (1) partes que eficientemente absorvem energia durante colisão, e (2) partes que têm um estresse de prova suficiente e transmitem energia sem deformação durante colisão de acordo com as funções.

[0010] Particularmente, a resistência demandada para a estrutura e o membro gradualmente aumenta, e um membro tendo ambas as características de deformação de compressão axial e deformação de encurvamento é demandado. Como um método de realização disto, a utilização de estampagem a quente é considerada.

[0011] Isto é, é necessário construir uma porção com baixa resistência em um membro pelo ajuste de uma composição de componente de modo que uma diferença na resistência ocorra após endurecimento com estampagem a quente por utilização de um material de pedaço de metal a ser estampado ou cunhado.

[0012] Um problema a ser solucionado pela presente invenção é realizar a configuração acima descrita, particularmente, quando se considera a deformação de compressão axial, e um objetivo da presente invenção é proporcionar um artigo estampado a quente que tem resistência à tensão menor do que 980 Mpa, e é excelente em deformabilidade local, um método de produção do artigo estampado a quente, um membro de absorção de energia tendo uma diferença na resistência em um membro, e um método de produção do membro de absorção de energia.

Meios para Solucionar os Problemas [0013] Os presentes inventores estudaram extensivamente alcançar o objetivo acima descrito. Como um resultado, os presentes inventores verificaram que quando uma composição de componente de aço e uma condição de estampagem a quente são otimizadas, o objetivo acima descrito pode ser alcançado devido ao sinergismo destas.

[0014] A presente invenção foi feita na base da descoberta acima descrita, e a essência desta é conforme segue. (1) De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um artigo estampado a quente que é obtido por estampagem a quente de uma chapa de aço para estampagem a quente. O artigo estampado a quente tem uma composição de componente contendo, em termos de % por massa, 0,002% a 0,1% de C, 0,01% a 0,5% de Si, 0,5% a 2,5% de Mn+Cr, 0,1% ou menos de P, 0,01% ou menos de S, 0,05% ou menos de Alumínio total, 0,005% ou menos de N, e 0,0005% a 0,004% de B, que está opcionalmente contido em um caso em que o Mn+Cr é 1,0% ou mais, o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis. O artigo estampado a quente tem uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis. (2) No artigo estampado a quente, de acordo com (1), uma camada revestida pode ser proporcionada em uma superfície do artigo estampado a quente. (3) No artigo estampado a quente, de acordo com (1) ou (2), a composição de componente pode conter adicionalmente um ou mais tipos selecionados de, em termos de % por massa, 0,001% a 0,1% de Ti, 0,001% a 0,05% de Nb, 0,005% a 0,1% de V, e 0,02% a 0,5% de Mo. (4) No artigo estampado a quente, de acordo com qualquer um de (1) a (3), em um caso em que o Mn+Cr é menos do que 1,0%, a composição de componente pode conter adicionalmente, em termos de % por massa, 0,0005% a 0,004% de B. (5) De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é proporcionado um membro de absorção de energia incluindo o artigo estampado a quente de acordo com qualquer um de (1) a (4), e um membro de união que é unido ao artigo estampado a quente, e tem resistência à tensão de 1180 Mpa, ou mais. Uma diferença na resistência à tensão entre o artigo estampado a quente e o membro de união é 200 Mpa, ou mais. (6) De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de produção de um artigo estampado a quente. O método inclui: um processo de aquecimento para aquecimento de uma placa de modo que a temperatura de superfície esteja em uma faixa de temperatura de ponto de Ponto de Ar3 a 1400°C, a placa tendo uma composição de componente contendo, em termos de % por massa, 0,002% a 0,1% de C, 0,01% a 0,5% de Si, 0,5% a 2,5% de Mn+Cr, 0,1% ou menos de P, 0,01% ou menos de S, 0,05% ou menos de Alumínio total, 0,005% ou menos de N, e 0,0005% a 0,004% de B, que está opcionalmente contido em um caso em que o Mn+Cr é 1,0% ou mais, o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis; um processo de laminação a quente de submeter a placa aquecida à laminação de acabamento em que uma redução de laminação total a uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final é ajustada a 40% ou mais, em um estado de faixa de temperatura em que a temperatura de superfície é ponto de Ar3 a 1400°C, e iniciando arrefecimento dentro de um segundo após a laminação de acabamento para produzir uma chapa de aço laminada a quente; um processo de bobinamento para bobinamento da chapa de aço laminada a quente em uma faixa de temperatura de 650°C, ou mais baixa; e um processo de estampagem a quente de uso da chapa de aço laminada a quente como uma chapa de aço para estampagem a quente, formando a chapa de aço para estampagem a quente usando um molde em um estado em que a chapa de aço é aquecida a uma temperatura de ponto de Ac3, ou mais alta, arrefecimento da chapa de aço para estampagem a quente no molde a uma taxa de arrefecimento excedendo 100°C/segundo em um caso em que o Mn+Cr é menos do que 1,0%, ou arrefecimento da chapa de aço para estampagem a quente no molde a uma taxa de arrefecimento de 10°C/segundo a 100°C/segundo em um caso em que o Mn+Cr é 1,0% ou mais, para produzir o artigo estampado a quente tendo uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis. (7) O método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com (6), pode adicionalmente incluir um processo de revestimento de efetuação de um tratamento de revestimento com relação à chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente. No processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a quente a qual o tratamento de revestimento é efetuado pode ser usada como a chapa de aço para estampagem a quente. (8) O método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com (6), pode adicionalmente incluir um processo de laminação a frio de produção de uma chapa de aço laminada a frio por efetuação de laminação a frio com relação à chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente. No processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a frio pode ser usada como a chapa de aço para estampagem a quente. (9) O método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com (6), pode adicionalmente incluir um processo de laminação a frio de produção de uma chapa de aço laminada a frio por efetuação de laminação a frio com relação à chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente, e um processo de tratamento de revestimento de efetuação de um tratamento de revestimento com relação à chapa de aço laminada a frio. No processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a frio a qual o tratamento de revestimento é efetuado pode ser usada como a chapa de aço para estampagem a quente. (10) O método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com (6), pode incluir adicionalmente um processo de laminação a frio de produção de uma chapa de aço laminada a frio por efetuação de laminação a frio com relação à chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente, e um processo de recozimento contínuo de efetuação de recozimento contínuo com relação à chapa de aço laminada a frio. No processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a frio a qual o recozimento contínuo é efetuado pode ser usada como a chapa de aço para estampagem a quente. (11) O método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com (6), pode incluir adicionalmente um processo de laminação a frio de produção de uma chapa de aço laminada a frio por efetuação de laminação a frio com relação à chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente, um processo de recozimento contínuo de efetuação de recozimento contínuo com relação à chapa de aço laminada a frio, e um processo de tratamento de revestimento de efetuação de um tratamento de revestimento com relação à chapa de aço laminada a frio a qual o recozimento contínuo é efetuado. No processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a frio a qual o recozimento contínuo e o tratamento de revestimento são efetuados pode ser usada como a chapa de aço para estampagem a quente. (12) No método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com qualquer um de (6) a (11), a placa pode conter adicionalmente um ou mais tipos selecionados de, em termos de % por massa, 0,001% a 0,1% de Ti, 0,001% a 0,05% de Nb, 0,005% a 0,1% de V, e 0,02% a 0,5% de Mo. (13) No método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com qualquer um de (6) a (12), em um caso em que o Mn+Cr é menos do que 1,0%, a placa pode conter, em termos de % por massa, 0,0005% a 0,004% de B. (14) De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de produção de um membro de absorção de energia. O método inclui: um processo de união para união da chapa de aço para estampagem a quente, de acordo com qualquer um de (6) a (13), a uma chapa de aço para união para produzir uma chapa de aço unida; e um processo de estampagem a quente de formação da chapa de aço unida usando um molde em um estado em que a chapa de aço unida é aquecida a uma temperatura de ponto de Ac3, ou mais alta, e arrefecimento da chapa de aço unida no molde a uma taxa de arrefecimento excedendo 100°C/segundo em um caso em que o Mn+Cr é menos do que 1,0%, ou arrefecimento da chapa de aço unida no molde a uma taxa de arrefecimento de 10°C/segundo a 100°C/segundo, em um caso em que o Mn+Cr é 1,0% ou mais, de modo a ajustar uma diferença na resistência à tensão entre uma porção correspondente à chapa de aço para estampagem a quente, e uma porção correspondente à chapa de aço para união na chapa de aço unida a 200 Mpa, ou mais.

Vantagem da Invenção [0015] De acordo com a presente invenção, em um caso de produção de partes utilizando um pedaço de metal a ser estampado ou cunhado proporcionado, resistência após estampagem a quente pode ser suprimida para ser baixa com relação a uma porção deformada por compressão axialmente, e, desse modo, deformabilidade local pode ser aplicada às partes. Como um resultado, um membro, que é excelente em características de absorção de energia durante deformação de compressão axial e deformação por encurvamento, pode ser produzido.

Breve Descrição dos Desenhos [0016] A FIG. 1 é um diagrama ilustrando um relacionamento entre o teor de C e resistência à tensão de um artigo estampado a quente. [0017] A FIG. 2 é um diagrama ilustrando um relacionamento entre uma taxa de arrefecimento durante estampagem a quente e resistência à tensão do artigo estampado a quente.

[0018] A FIG. 3 é um diagrama ilustrando um molde de um espécime teste para avaliação de fratura retardada.

[0019] A FIG. 4 é um diagrama ilustrando um membro em que um encosto é fixado a um membro de união tipo chapéu obtido por estampagem a quente de uma chapa de aço unida (material de pedaço de metal a ser estampado ou cunhado proporcionado), uma posição de linha de solda na chapa de aço unida, e uma direção de carga durante deformação de compressão axial.

Descrição da Concretização [0020] Primeiro, experimentos efetuados para completar a presente invenção serão descritos.

[0021] Os presentes inventores se focaram no teor de Mn+Cr que tem um grande efeito na durabilidade, e efetuaram os seguintes experimentos com relação a cada uma de uma composição de componente em que o teor de Mn+Cr é menos (menos do que 1,0% por massa), e uma composição de componente em que o teor de Mn+Cr é maior (1,0% por massa, ou mais).

[0022] Os presentes inventores investigaram um relacionamento entre o teor de C e resistência à tensão (TS) do aço durante um tratamento de calor sob condições de reprodução da história térmica na estampagem a quente, isto é, condições de aquecimento a 900°C e, em seguida, arrefecimento à temperatura ambiente a 200°C/segundo pelo uso de chapas recozidas laminadas a frio mostradas na Tabela 1, que têm composições de componente em que o teor de Mn+Cr é menos do que 1,0%, e boro não está contido, e que tem uma espessura de chapa de 1,6 mm.

[0023] Em adição, os presentes inventores investigaram um relacionamento entre o teor de C e resistência à tensão (TS) durante um tratamento de calor sob condições de reprodução da história térmica na estampagem a quente, isto é, condições de aquecimento a 900°C e, em seguida, arrefecimento à temperatura ambiente a 50°C/segundo pelo uso de chapas recozidas laminadas a frio mostradas na Tabela 2, que têm composições de componente em que o teor de Mn+Cr é 1,0% ou mais, e boro está contido, e que têm uma espessura de chapa de 1,6 mm. Em adição, nas composições de componente mostradas na Tabela 2, uma quantidade apropriada de boro é adicionada para obter um efeito de endurecimento suficiente, mesmo a uma taxa de arrefecimento (50°C/segundo) que é ajustada para ser mais lenta comparada à taxa de arrefecimento de 200°C/segundo.

Tabela 1 M:martensita, B: bainita, Outros: estruturas de inclusão inevitáveis Tabela 2 M: martensita, B: bainita, Outros: estruturas de inclusão inevitáveis [0024] Espécimes de teste No. 5 foram preparados de uma chapa de aço após serem submetidos a um tratamento de calor na base de JIS Z 2241 (2011), e um teste de tensão foi efetuado. Os resultados que foram obtidos são mostrados na FIG. 1. Na FIG. 1, "O" representa um resultado do aço correspondente à Tabela 1, e representa um resultado do aço correspondente à Tabela 2.

[0025] A partir da Tabela 1, Tabela 2, e FIG. 1, foi verificado que é necessário ajustar o teor de C no aço a 0,1% por massa ou menos, de modo a tornar a resistência à tensão após estampagem a quente menor do que 980 MPa. Quando da confirmação de uma microestrutura de um espécime de teste em que resistência à tensão após estampagem a quente foi menor do que 980 MPa, foi verificado que a microestrutura foi composta de menos do que 90% de martensita, 10% ou mais de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis.

[0026] Além disso, uma chapa de aço de No. 5 na Tabela 1 e uma chapa de aço de No. 5’ na Tabela 2, foram usadas. Estas chapas de aço foram aquecidas a 900°C a uma taxa de aquecimento de 10°C/segundo, e foram mantidas quentes por 20 segundos, e, em seguida, foram imediatamente arrefecidas à temperatura ambiente em várias taxas de arrefecimento. Em seguida, um teste de tensão foi efetuado pelo mesmo método conforme o teste de tensão acima descrito, e expansibilidade de furo que exibiu uma boa correlação com deformabilidade local, foi examinada.

[0027] O exame da expansibilidade de furo foi efetuado por um método descrito em JIS Z 2256 (2010). Isto é, um furo com um diâmetro de 10 mm (do) foi puncionado em cada uma das chapas de aço, e o furo foi expandido pelo uso de uma punção cônica de 60° de tal maneira que um desbaste foi formado em um lado exterior. Em seguida, um diâmetro de furo (d) no ponto de tempo em que a fratura penetra através de uma espessura de chapa foi medido, e avaliação foi efetuada por λ (= ((d-do)/do)x1OO).

[0028] Um relacionamento entre a taxa de arrefecimento e a resistência à tensão após a estampagem a quente é mostrado na FIG. 2. Na FIG. 2, chapas de aço, que são avaliadas como λ>50%, são plotadas com retângulos (um caso em que Mn+Cr é menor do que 1,0%: □, e um caso em que Mn+Cr é 1,0% ou mais: ■), chapas de aço, que são avaliadas como λ<50%, são plotadas com triângulos (um caso em que Mn+Cr é menor do que 1,0%: Δ, e um caso em que Mn+Cr é 1,0%, ou mais: A).

[0029] Como pode ser visto na FIG. 2, em uma composição de componente em que Mn+Cr é menor do que 1,0% (plotado com □ e Δ), em um caso em que a taxa de arrefecimento é 100°C/segundo ou menos, uma estrutura torna-se "ferrita + perlita" ou "ferrita + bainita", e a expansibilidade de furo deteriora devido a uma diferença na dureza na estrutura, e, desse modo, a deformabilidade local não é suficiente. Como um resultado, particularmente, comportamento de deformação estável não pode ser obtido durante deformação de compressão axial. [0030] Em adição, em uma composição de componente em que Mn+Cr é menos do que 1,0% (plotada com □ e Δ), quando uma chapa de aço é arrefecida a uma taxa de arrefecimento excedendo 100°C/segundo, uma estrutura incluindo "bainita", "martensita", ou "bainita + martensita" pode ser obtida, e, desse modo, resistência à tensão excedendo 450 Mpa, pode ser obtida, e λ é 50% ou mais. Consequentemente, particularmente, um comportamento de deformação estável pode ser obtido durante deformação de compressão axial.

[0031] Além disso, conforme pode ser visto da FIG. 2, em uma composição de componente em que Mn+Cr é 1,0% ou mais, (plotada com ■ e ▲), em um caso em que a taxa de arrefecimento é menos do que 10°C/segundo, uma estrutura torna-se "ferrita + perlita" ou "ferrita + bainita", e a expansibilidade de furo deteriora devido a uma diferença na dureza na estrutura, e, desse modo, a deformabilidade local não é suficiente. Como um resultado, particularmente, um comportamento de deformação estável pode não ser obtido durante deformação de compressão axial. Portanto, pode ser compreendido que é necessário ajustar o limite inferior da taxa de arrefecimento a 10°C/segundo, e, preferivelmente, 30°C/segundo. Por outro lado, quando a chapa de aço é arrefecida a uma taxa de arrefecimento que excede 100°C/segundo, a resistência à tensão que excede 980 MPa é obtida, e, desse modo, particularmente, o comportamento de deformação estável pode não ser obtido durante deformação de compressão axial. Consequentemente, pode ser compreendido que é necessário ajustar o limite superior da taxa de arrefecimento a 100°C/segundo, e, preferivelmente, 70°C/segundo.

[0032] Na base dos resultados experimentais, os presentes inventores verificaram que quando a composição de componente do artigo estampado a quente é controlada para obter uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, excelente deformabilidade local pode ser aplicada ao artigo estampado a quente. Daqui por diante, a presente invenção efetua com base na descoberta acima descrita será descrita em detalhe com referência às concretizações.

Primeira Concretização [0033] A primeira concretização da presente invenção se refere a um artigo estampado a quente que pode ser obtido por estampagem a quente de uma chapa de aço para estampagem a quente.

[0034] Primeiro, uma microestrutura do artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, será descrita. A % relacionada à microestrutura representa uma razão de área. Em adição, com relação a cada estrutura, a razão de área é calculada por efetuação de análise de imagem com relação a uma fotografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM).

[0035] Martensita: 0% ou mais, e menos do que 90% [0036] A microestrutura do artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, contém menos do que 90% de martensita. Quando martensita é ajustada a 90% ou mais, a resistência à tensão do artigo estampado a quente pode não ser suprimida a 980 Mpa, ou menos. Por outro lado, uma razão de área de martensita pode ser 0%. É preferível que a razão de área de martensita seja 85% ou menos, e, mais preferivelmente, 80% ou menos.

[0037] Bainita: 10% a 100% [0038] A microestrutura do artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, contém 10% a 100% de bainita em adição a 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita. Desde que uma diferença na dureza entre martensita e bainita é pequena, mesmo quando ambas destas são misturadas, não existe grande efeito na expansibilidade de furo. Isto é, deformabilidade local satisfatória pode ser obtida. Em um caso em que bainita é menos do que 10%, desde que martensita como o restante aumenta, é difícil suprimir a resistência à tensão do artigo estampado a quente a 980 Mpa, ou menos. Portanto, é preferível que o limite inferior da razão de área de bainita seja 15%, e, mais preferivelmente, 20%. Por outro lado, é preferível que o limite superior da razão de área de bainita seja 100%. Contudo, o limite superior pode ser 99,5% quando considerando as estruturas de inclusão inevitáveis a serem descritas mais tarde.

[0039] Ferrita bainítica: 99,5% a 100% [0040] Em adição, em um caso de usar aço tendo uma composição de componente em que o teor de C é 0,01% ou menos, uma quantidade de cementita que precipita por estampagem a quente não é suficiente, e, desse modo, é difícil obter uma estrutura bainítica. Portanto, a microestrutura do artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, pode ser uma microestrutura que é substancialmente composta de ferrita bainítica, isto é, uma microestrutura incluindo 99,5% ou mais de ferrita bainítica. Em um caso em que a razão de área da ferrita bainítica é menos do que 99,5%, existe um problema que a expansibilidade de furo pode diminuir devido a uma diferença na dureza com outras estruturas, e, desse modo, o limite inferior é ajustado para 99,5%.

[0041] Estruturas de inclusão inevitáveis: menos do que 0,5% [0042] A microestrutura do artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, pode conter estruturas tais como ferrita (ferrita outra do que ferrita bainítica), e perlita, considerando-se que as estruturas estão contidas em uma razão de 0,5%, ou menos. Contudo, estas estruturas têm uma grande diferença na dureza com martensita, e aplicam uma diferença na dureza ao interior do artigo estampado a quente. Portanto, a expansibilidade de furo deteriora, conduzindo, desse modo, a uma deterioração na deformabilidade local. Portanto, é preferível reduzir as estruturas o máximo possível.

[0043] Conforme descrito acima, o artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, tem uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis.

[0044] Em seguida, uma composição de componente do artigo estampado a quente (e uma placa que é uma matéria prima deste), de acordo com esta concretização, será descrita. Em adição, a % relacionada à composição de componente representa % por massa. [0045] C: 0,002% a 0,1% [0046] C é um elemento que determina a resistência, e é um elemento que tem um grande efeito na resistência, particularmente, após endurecimento. Na presente invenção, a resistência à tensão do artigo estampado a quente é ajustada para ser menor do que 980 MPa, e, desse modo, o limite superior do teor de C é ajustado para 0,1%, preferivelmente 0,06%, e, mais preferivelmente, 0,05%. Por outro lado, quando descarburização é efetuada a uma baixa faixa de carbono, o custo da descarburização aumenta, e é difícil obter resistência necessária dentro de uma faixa menor do que 980 MPa. Portanto, o limite inferior do teor de C é ajustado para 0,002%, preferivelmente 0,005%, e, mais preferivelmente, 0,01%.

[0047] Si: 0,01% a 0,5% [0048] Si é um elemento de fortalecimento de solução sólida, e, desse modo, Si é adicionado em uma razão de 0,01%, ou mais. Contudo, quando Si é adicionado em uma razão de mais do que 0,5%, as propriedades de revestimento deterioram, e, desse modo, o limite superior deste é ajustado para 0,5%. É preferível que o limite inferior do teor de Si seja 0,05%, e, mais preferivelmente, 0,1%. Em adição, é preferível que o limite superior do teor de Si seja 0,4%, e, mais preferivelmente, 0,3%.

[0049] Mn+Cr: 0,5% a 2,5% [0050] Mn e Cr são elementos que são adicionados para assegurar durabilidade. Quando o teor de Mn+Cr é menor do que 0,5%, durabilidade suficiente pode não ser assegurada. Portanto, o limite inferior do teor de Mn+Cr é ajustado para 0,5%, preferivelmente 0,6%, e, mais preferivelmente, 0,7%. Por outro lado, quando o teor de Mn+Cr excede 2,5%, a durabilidade aumenta, e, desse modo, é difícil suprimir a resistência à tensão a ser baixa. Portanto, o limite superior de Mn+Cr é ajustado para 2,5%, preferivelmente 2,3%, e, mais preferivelmente, 2,0%.

[0051] Conforme descrito mais tarde, quando o teor de Mn+Cr é menor do que 1,0%, uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, é produzida por realização de arrefecimento a uma taxa de arrefecimento que excede 100°C/segundo durante estampagem a quente. Quando se usa esta condição de arrefecimento, é preferível que o teor de Mn+Cr seja 0,9% ou menos, e, mais preferivelmente, 0,5% ou menos, de modo a suprimir a formação de ferrita ao extremo.

[0052] Por outro lado, quando o teor de Mn+Cr é 1,0% ou mais, a microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, é produzida por realização de arrefecimento a uma taxa de arrefecimento de 10°C/segundo a 100°C/segundo durante estampagem a quente. Quando se usa esta condição de arrefecimento, é preferível que o teor de Mn+Cr seja 1,4% ou mais, e, mais preferivelmente, 1,5% ou mais.

[0053] O limite inferior do teor de Mn pode ser ajustado para 0,1%, e, preferivelmente, 0,5%, e o limite superior pode ser ajustado para 1,5%.

[0054] O limite inferior do teor de Cr pode ser ajustado para 0,01%, e, preferivelmente, 0,2%, e o limite superior pode ser ajustado para 1,5%.

[0055] P: 0,1% ou menos [0056] P é um elemento de fortalecimento de solução sólida, e pode aumentar a resistência de uma chapa de aço a custo relativamente baixo. Contudo, P é um elemento que tem uma tendência de precipitar a um limite de grão, e causa fragilidade à baixa temperatura em um caso em que a resistência é alta. Portanto, o teor de P é limitado a 0,1% ou menos. É preferível que o teor de P seja limitado a 0,020% ou menos, e, mais preferivelmente, 0,015% ou menos. É preferível que o teor de P seja o menor possível, mas redução de P a menos do que 0,001% pode causar um aumento no custo de desfosforização, e, desse modo, o teor de P pode ser ajustado para 0,001%, ou mais.

[0057] S: 0,01% ou menos [0058] S é um elemento que deteriora a operabilidade a quente, e deteriora a operabilidade de uma chapa de aço. Portanto, o teor de S é limitado a 0,01%, ou menos. O teor de S é preferivelmente limitado a 0,005%, ou menos. É preferível que o teor de S o menor possível, mas redução de S a menos do que 0,001% pode causar um aumento no custo de dessulfurização, e, desse modo, o teor de S pode ser ajustado para 0,001%, ou mais.

[0059] Alumínio total: 0,05% ou menos [0060] Al é um elemento que é comumente adicionado para desoxidação. Quando o teor de Alumínio total é menos do que 0,005%, desoxidação não é suficiente, e uma grande quantidade de óxidos permanece no aço, causando, desse modo, deterioração da deformabilidade local. Portanto, o teor de Al é preferivelmente 0,005%, ou mais. Por outro lado, quando o teor de Al excede 0,05%, uma grande quantidade de óxidos, principal mente compostos de alumina permanece no aço, causando, desse modo, deterioração da deformabilidade local. Portanto, é preferível que o teor de Al seja 0,05% ou menos, e, mais preferivelmente, 0,04%, ou menos. Em adição, Alumínio total representa alumínio total.

[0061] N: 0.005% ou menos [0062] N é um elemento que é preferível o menos possível, e N é limitado a 0,005%, ou menos. A redução do teor de N a menos do que 0,001% pode causar um aumento no custo de refino, e, desse modo, o teor de N pode ser ajustado para 0,001%, ou mais. Por outro lado, quando o teor de N excede 0,003%, os precipitados são gerados, e a dureza após endurecimento deteriora, e, desse modo, o teor de N é preferivelmente 0,003%, ou menos.

[0063] Em um caso em que Mn+Cr é 1,0% ou mais, B: 0,0005% a 0,004% [0064] Em um caso em que o teor de Mn+Cr é 1,0% ou mais, B é adicionado em uma faixa de 0,0005% a 0,004%. Quando B é adicionado, mesmo quando arrefecimento é efetuado a uma taxa de arrefecimento de 100°C/segundo, ou menos, durante estampagem a quente, a durabilidade pode ser assegurada.

[0065] O limite inferior do teor de B pode ser ajustado para 0,0008%, e, preferivelmente, 0,0010%, de modo a obter o efeito de adição de B. Contudo, quando o teor de B excede 0,004%, o efeito de adição é saturado, e, desse modo, o limite superior do teor de B é 0,004%, e, preferivelmente, 0,002%.

[0066] Em adição, conforme descrito mais tarde, mesmo em um caso em que o teor de Mn+Cr é menos do que 1,0%, B pode ser adicionado.

[0067] A composição de componente do artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, pode conter pelo menos um tipo selecionado de um grupo consistindo de B, Ti, Nb, V, e Mo como um elemento seletivo. Isto é, a presente invenção inclui um caso em que estes elementos são 0%.

[0068] Em um caso em que Mn+Cr é menos do que 1,0%, B: 0% a 0,004% [0069] B é um elemento que aperfeiçoa a durabilidade, e, desse modo, mesmo em aço em que o teor de C é pequeno, B é adicionado para permitir que a estrutura de aço seja composta de bainita ou martensita, de modo a assegurar resistência necessária.

[0070] Consequentemente, mesmo em um caso em que Mn+Cr é menor do que 1,0%, o limite inferior do teor de B pode ser ajustado para 0,0005% para obter o efeito de adição de B, e, preferivelmente, 0,0008% ou 0,0010%. Contudo, quando o teor de B excede 0,004%, o efeito de adição é saturado, e, desse modo, o limite superior do teor de B é 0,004%, e, preferivelmente, 0,002%.

[0071] Ti: 0% a 0,1% [0072] Nb: 0% a 0,05% [0073] Ti e Nb são elementos que formam carbetos finos, e tornam o tamanho de grão de austenita anterior após estampagem a quente fino. Para obter um efeito de adição, o limite inferior de cada um de Ti e Nb pode ser ajustado para 0,001%, e, preferivelmente, 0,01%. Por outro lado, quando estes elementos são excessivamente adicionados, o efeito de adição é saturado, e o custo de produção aumenta. Portanto, com relação ao teor de Ti, o limite superior deste é ajustado para 0,1%, e, preferivelmente, 0,08%, e com relação ao teor de Nb, o limite superior deste é ajustado para 0,05%, e, preferivelmente, 0,03%. [0074] V:0%a0,1% [0075] V é um elemento que forma carbetos, e torna uma estrutura fina. Quando uma chapa de aço é aquecida a um ponto de Ac3 ou mais alto, os carbetos V finos suprimem a recristalização e crescimento de grão, tornando, desse modo, os grãos de austenita finos, e aperfeiçoando a dureza. Quando o teor de V é menos do que 0,005%, o efeito de adição pode não ser obtido, e, desse modo, o limite inferior de V é ajustado para 0,005%, e, preferivelmente, 0,01%. Por outro lado, quando o teor de V excede 0,1%, o efeito de adição é saturado, e o custo de produção aumenta. Portanto, o limite superior do teor de V é ajustado para 0,1%, e, preferivelmente, 0,07%.

[0076] Mo: 0% a 0,5% [0077] Similar a Ti, Nb, e V, Mo é um elemento que também forma carbetos finos quando uma chapa de aço é aquecida ao ponto de Ac3 ou mais alto, suprime recristalização e crescimento de grão, torna os grãos de austenita finos, e aperfeiçoa a dureza. Quando o teor de Mo é menor do que 0,02%, o efeito de adição pode não ser obtido, e, desse modo, o limite inferior do teor de Mo pode ser ajustado para 0,02%, e, preferivelmente, 0,08%. Por outro lado, quando o teor de Mo excede 0,5%, o efeito de adição é saturado, e o custo de produção aumenta. Portanto, o limite superior do teor de Mo é ajustado para 0,5%, e, preferivelmente, 0,3%.

[0078] Em adição, o artigo estampado a quente da presente invenção pode conter Cu, Sn, Ni, e similares, que são misturados de raspa ou similares durante um estágio de produção de aço, em uma faixa que não deteriora o efeito da presente invenção. Em adição, o artigo estampado a quente pode conter Ca que é usado como um elemento de desoxidação, e um REM incluindo Ce e similares, dentro de uma faixa que não deteriora o efeito da invenção. Especificamente, o artigo estampado a quente pode conter 0,1% ou menos de Cu, 0,02% ou menos de Sn, 0,1% ou menos de Ni, 0,01% ou menos de Ca, e 0,01% de REM, como impurezas inevitáveis.

[0079] Daqui por diante, um método de produção do artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, será descrito em detalhe.

[0080] O método de produção do artigo estampado a quente, de acordo com esta concretização, inclui pelo menos um processo de aquecimento, um processo de laminação a quente, e um processo de estampagem a quente. Isto é, uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, é produzida por condições de aquecimento apropriadamente de controle, condições de laminação a quente, e condições de estampagem a quente.

[0081] Processo de aquecimento [0082] No processo de aquecimento, uma placa tendo a composição de componente acima descrita é aquecida de modo que uma temperatura de superfície esteja em uma faixa de temperatura de Ponto de Ar3 a 1400°C. Isto é porque é necessário tornar um tamanho de grão de austenita anterior, que é obtido após estampagem a quente, o menor possível a partir do ponto de vista de assegurar características de fratura retardadas necessárias e dureza. Isto é, para tornar uma estrutura de um estágio de chapa laminada a quente fina, a temperatura de aquecimento é ajustada para 1400°C ou mais baixa, e, preferivelmente, 1250°C ou mais baixa. Por outro lado, em um caso em que a temperatura de superfície excede 1400°C, as propriedades de laminação deterioram, e, desse modo, o limite superior da temperatura de aquecimento é ajustado para 1400°C.

[0083] Em adição, um método de produção de uma placa de aço que é proporcionado para laminação a quente não é limitado a um método de fundição contínuo. Um método de fundição contínuo comum, ou um método de fundição de uma placa delgada, tendo uma espessura de 100 mm ou menos, pode ser empregado.

[0084] Processo de laminação a quente [0085] No processo de laminação a quente, a placa aquecida é submetida a laminação de acabamento em que uma redução de laminação total em uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final é ajustada para 40% ou mais, em um estado de faixa de temperatura em que a temperatura de superfície é de ponto de Ar3 a 1400°C, e arrefecimento é iniciado dentro de um segundo após a laminação de acabamento. De acordo com isto, uma chapa de aço laminada a quente que é usada como uma chapa de aço para estampagem a quente é produzida.

[0086] Processo de bobinamento [0087] No processo de bobinamento, a chapa de aço laminada a quente é bobinada em uma faixa de temperatura de 650°C ou menos. Em um caso de bobinamento, a chapa de aço laminada a quente em uma faixa de temperatura que excede 650°C, deformação de bobina (encurvamento de bobina) tem uma tendência de ocorrer após bobinamento, e 650°C é ajustada como o limite superior.

[0088] Em adição, quando a chapa de aço laminada a quente é bobinada a uma temperatura mais baixa do que 400°C, a resistência da chapa de aço laminada a quente aumento muito mais, e, desse modo, a temperatura de bobinamento é, preferivelmente, 400°C ou mais alta. Contudo, após ser bobinada a uma temperatura mais baixa do que 400°C, a chapa de aço laminada a quente pode ser reaquecida para a proposta de amolecimento.

[0089] Processo de estampagem a quente [0090] No processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a quente acima descrita é usada como uma chapa de aço para estampagem a quente, e a chapa de aço para estampagem a quente é formada usando um molde em um estado em que a chapa de aço é aquecida a uma temperatura de ponto de Ac3 ou mais alta. Em adição, a chapa de aço para estampagem a quente é arrefecida no molde a uma taxa de arrefecimento que excede 100°C/segundo em um caso em que o Mn+Cr é menos do que 1,0%, ou a chapa de aço para estampagem a quente é arrefecida no molde a uma taxa de arrefecimento de 10°C/segundo a 100°C/segundo em um caso em que o Mn+Cr é 1,0% ou mais. Quando a estampagem a quente é efetuada sob estas condições de temperatura, um artigo estampado a quente tendo uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, é produzido.

[0091] Em adição a usar a chapa de aço laminada a quente como uma chapa de aço para estampagem a quente, vários tipos de chapas de aço, que podem ser obtidas por efetuação de laminação a frio apropriadamente, recozimento, um tratamento de revestimento, e similares, com relação a uma chapa de aço laminada a quente, podem ser usadas como a chapa de aço para estampagem a quente. Cada condição da laminação a frio, recozimento, e revestimento, não é particularmente definida, e pode ser uma condição comum. A laminação a frio pode ser efetuada dentro de uma faixa de uma razão de redução de laminação a frio comum, por exemplo, 40% a 80%. O revestimento é efetuado após laminação a quente, laminação a frio, ou recozimento de recristalização, mas condições de aquecimento ou condições de arrefecimento não são particularmente definidas. Como o revestimento, revestimento de Zn ou revestimento de Al é principal mente preferível. Com relação ao revestimento de Zn, um tratamento de liga pode ser efetuado, ou pode não ser efetuado. Com relação ao revestimento de Al, mesmo quando Si está contido no revestimento, este não tem um efeito na presente invenção. A laminação de desbaste de uma chapa de aço laminada a quente, de uma chapa de aço laminada a frio, de uma chapa de aço recozida, e de uma chapa de aço revestida, pode ser apropriadamente efetuada para ajustar apropriadamente um molde.

[0092] No processo de estampagem a quente, a chapa de aço para estampagem a quente é aquecida a um ponto de Ac3 ou mais alto. Quando a temperatura de aquecimento é mais baixa do que o ponto de Ac3, uma região que não é austenizada parcialmente ocorre. Nesta região, bainita ou martensita não é gerada, e, desse modo, resistência suficiente através da totalidade de uma chapa de aço, pode não ser obtida.

[0093] Contudo, a temperatura de aquecimento tem um grande efeito no tamanho de grão de austenita anterior, e quando a temperatura de aquecimento excede 950°C, o tamanho de grão da austenita anterior é ampliado, e, desse modo, a temperatura de aquecimento é preferivelmente 950°C ou mais baixa.

[0094] Em adição, o tempo de aquecimento é preferivelmente 5 segundos a 600 segundos. Quando o tempo de aquecimento é mais curto do que 5 segundos, a re-fusão de carbetos não é suficiente, e é difícil assegurar solução de sólido C em uma quantidade suficiente para assegurar resistência. Por outro lado, quando o tempo de aquecimento excede 600 segundos, o tamanho de grão de austenita anterior é ampliado, e, desse modo, a deformabilidade local tem uma tendência a diminuir.

[0095] Em um caso em que o teor de Mn+Cr é menos do que 1,0%, o arrefecimento durante estampagem a quente é efetuado a uma taxa de arrefecimento que excede 100°C/segundo. Isto é porque quando a taxa de arrefecimento é 100°C/segundo ou menos, ferrita ou perlita é gerada, uma estrutura uniforme não é obtida, 50% ou mais de λ não é obtido, e deformabilidade local deteriora.

[0096] Por outro lado, em um caso em que o teor de Mn+Cr é 1,0% ou mais, o arrefecimento durante estampagem a quente é efetuado a uma taxa de arrefecimento de lOO/segundo a 100Ό /segundo. Isto é porque quando a taxa de arrefecimento é menos do que lOO/segundo, ferrita ou perlita é gerada, uma estrutura uniforme não é obtida, 50% ou mais de λ não é obtido, e deformabilidade local deteriora. A taxa de arrefecimento é preferivelmente 25‘C/segundo ou mai s. Quando a taxa de arrefecimento excede lOOO/segundo, resistência à tensão pode exceder 980 MPa em alguns casos, e, desse modo, o limite superior da taxa de arrefecimento é ajustado para 100°C/segundo. O limite superior é preferivelmente 85°C/segundo, ou menos.

[0097] Em adição, é necessário efetuar o arrefecimento após o aquecimento de uma temperatura que excede o ponto de Ar3. Quando o arrefecimento é iniciado de uma temperatura de ponto de Ar3 ou mais baixa, ferrita é gerada, uma estrutura uniforme não é obtida, λ torna-se baixo, e a deformabilidade local deteriora.

[0098] Segunda Concretização [0099] A segunda concretização da presente invenção se refere a um membro de absorção de energia incluindo uma porção de deformação de encurvamento tendo resistência à tensão de menos do que 980 MPa, que corresponde ao artigo estampado a quente descrito na primeira concretização, e uma porção de supressão de deformação tendo resistência à tensão de 1180 Mpa, ou mais. Isto é, no membro de absorção de energia, uma diferença na resistência à tensão entre a porção de deformação de encurvamento e a porção de supressão de deformação é designada para ser 200 Mpa, ou mais.

[00100] Por exemplo, o membro de absorção de energia é aplicado a um membro tal como uma estrutura frontal que é acompanhada com, particularmente, deformação de compressão axial, e um membro tal como uma porção inferior de um pilar central que é uma porção de deformação por encurvamento, mas requer deformação plana ao mesmo grau, entre partes de veículo. O membro acompanhado com a deformação de compressão axial inclui uma porção de absorção de energia (porção correspondente à chapa de aço para estampagem a quente) por deformação de encurvamento, e uma porção (porção correspondente à chapa de aço para união), tal como uma "porção de recuo" que suprime deformação ao extremo.

[00101] A resistência à tensão da porção de deformação de encurvamento (porção correspondente à chapa de aço para estampagem a quente) é mais baixa do que aquela da porção de supressão de deformação (porção correspondente à chapa de aço para união) por 200 Mpa, ou mais, de modo a permitir que a deformação progrida em um modo compacto. Mesmo em um membro em que a deformação plana é necessária, a resistência à tensão de menos do que 980 MPa é preferível de modo a permitir que a deformação plana progrida na porção de deformação por encurvamento.

[00102] O membro de absorção de energia, de acordo com esta concretização, pode ser obtido por efetuação de um tratamento de estampagem a quente pelo uso de uma chapa de aço unida, que é obtida por união de uma chapa de aço para união à chapa de aço para estampagem a quente, tal como a chapa de aço laminada a quente, a chapa de aço laminada a frio, a chapa de aço recozida, e a chapa de aço revestida, que são descritas na primeira concretização, como uma chapa de aço para prensagem a quente.

[00103] Isto é, o membro de absorção de energia, de acordo com esta concretização, é produzido conforme segue. (1) Uma placa tendo uma composição de componente descrita na primeira concretização é aquecida de modo que uma temperatura de superfície esteja em uma faixa de temperatura de ponto de Ar3 a 1400°C, (2) A placa aquecida é submetida à laminação de acabamento em que uma redução de laminação total em uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final é ajustada para 40% ou mais em um estado de faixa de temperatura em que a temperatura de superfície é ponto de Ar3 a 1400°C, e arrefecimento é iniciado dentro de um segundo após a laminação de acabamento para produzir uma chapa de aço laminada a quente, (3) A chapa de aço laminada a quente é bobinada em uma faixa de temperatura de 650°C, ou mais baixa, (4) A chapa de aço laminada a quente é unida a uma chapa de aço para união para produzir uma chapa de aço unida, (5) A chapa de aço unida é formada por um molde em um estado em que a chapa de aço unida é aquecida a uma temperatura de ponto de Ac3, ou mais alta, (6) A chapa de aço unida é arrefecida no molde a uma taxa de arrefecimento que excede 100°C/segundo em um caso em que o Mn+Cr é menos do que 1,0%, ou a chapa de aço unida é arrefecida no molde a uma taxa de arrefecimento de 10°C/segundo a 100°C/segundo em um caso em que o Mn+Cr é 1,0% ou mais, para formar uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 0% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 100% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis. Em adição, um objeto, que é obtido pela união de uma chapa de aço obtida por sujeição da chapa de aço laminada a quente a qualquer um tipo ou mais de um processo de laminação a frio, um tratamento de recozimento contínuo, e um tratamento de revestimento com relação a uma chapa de aço para união, pode ser usada como a chapa de aço unida.

Exemplos [00104] Em seguida, exemplos da presente invenção serão descritos, mas uma condição nos exemplos é somente um exemplo condicional empregado para confirmar a reprodutibilidade e um efeito da presente invenção, e a presente invenção não é limitada ao exemplo condicional. A presente invenção pode empregar várias condições considerando-se que o objetivo da presente invenção pode ser alcançado sem fugir do espírito da presente invenção.

Exemplo a1 [00105] Aço fundido tendo uma composição de componente mostrada na Tabela 3 foi tomado de um conversor para formar uma placa, e a placa foi submetida a laminação a quente sob condições de laminação a quente (uma temperatura de aquecimento: 1220°C, uma temperatura de acabamento: 870°C, uma redução de laminação total a uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final: 65%, um tempo levado da terminação da laminação de acabamento a iniciação do arrefecimento: 1 segundo, e uma temperatura de bobinamento: 630°C) da presente invenção, obtendo-se, desse modo, uma chapa de aço laminada a quente tendo uma espessura de chapa de 3 mm.

Tabela 3 Tabela 3 -continuação- [00106] A chapa de aço laminada a quente foi submetida à laminação a frio para obter uma chapa de aço laminada a frio de 1,4 mm, e, em seguida, recozimento contínuo, ou recozimento, e um tratamento de revestimento após o recozimento, foram efetuados sob condições mostradas na Tabela 4. O tratamento de revestimento foi ajustado para tratamento de zinco por imersão a quente (Gl (sem um tratamento de liga)/GA (com um tratamento de liga)), ou aluminização de imersão a quente (Al) contendo 10% de Si. Em adição, após o recozimento ou o tratamento de revestimento, laminação de encruamento foi efetuada com uma redução de laminação mostrada na Tabela 4.

Tabela 4 Tabela 4 -continuação- M: martensita, B: bainita, BF: ferrita bainítica, F: ferrita, Outros: estruturas de inclusão inevitáveis [00107] Cada uma da chapa de aço laminada a frio e recozida, e da chapa de aço aluminizada, foi aquecida a 900°C em uma fornalha de aquecimento, e foram interpostas em um molde proporcionado com uma admissão de suprimento de água através da qual água é ejetada a partir da superfície, e uma descarga de drenagem de água que succiona na água. Em seguida, a chapa de aço foi arrefecida à temperatura ambiente a uma taxa de arrefecimento de 200°C/segundo, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente.

[00108] Cada do Gl da chapa de aço e do GA da chapa de aço foi aquecido a 870°C por aquecimento elétrico a uma taxa de aquecimento de 100°C/segundo, foi retida no calor por aproximadamente cinco segundos, e, em seguida, foi arrefecida com ar a ponto de Ar3 + 10°C. Similarmente, cada do Gl da chapa de aço e do GA da chapa de aço foi interposto em um molde provido com uma admissão de suprimento de água através da qual água é ejetada a partir da superfície, e uma descarga de drenagem de água que succiona na água. Em seguida, a chapa de aço foi arrefecida à temperatura ambiente a uma taxa de arrefecimento de 200°C/segundo, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente.

[00109] A resistência à tensão após o tratamento de calor foi avaliada pela preparação do espécime de teste No. 5 e por realização de um teste de tensão na base de JIS Z 2241 (2011). A deformabilidade local foi avaliada como λ pelo exame da expansibilidade de furo por um método descrito em JIS Z 2256 (2010), conforme descrito acima. Um caso em que λ foi 50% ou mais foi relacionado à "passagem (OK)". Em adição, as características de fratura retardada e dureza de baixa temperatura foram também avaliadas.

[00110] Com relação às características de fratura retardada, um espécime de teste entalhado em V mostrada na FIG. 3 foi usado, o espécime de teste foi imerso em uma solução aquosa, que foi obtida por dissolução de 3g/l de tiocianato de amônia em 3% de solução de sal, à temperatura ambiente por 100 horas, e avaliação foi efetuada pela presença ou ausência de ruptura em um estado em que uma carga de 0,7 TS (após um tratamento de calor) foi aplicada (sem ruptura: OK, com ruptura: NG).

[00111] Com relação à fragilidade de baixa temperatura, um teste de Charpy foi efetuado a -40°C, e um caso em que a percentagem de fratura dúctil de 50% ou mais foi obtida foi relacionada como "passagem (OK)", e um caso em que a percentagem de fratura dúctil foi menos do que 50% foi relacionado como "falha (NG)".

[00112] Os resultados que foram obtidos são coletivamente mostrados na Tabela 4. No aço (aço A-1 a aço K-1), de acordo com a presente invenção, excelente deformabilidade local em que TS foi 490 MPa a 980 MPa foi obtida, e não existe problema nas características de fratura retardada ou na dureza de baixa temperatura.

[00113] No aço L-1 em que o teor de C foi baixo, e desviado a partir da faixa da presente invenção, a resistência à tensão após um tratamento de calor correspondente à estampagem a quente foi baixa. No aço M-1 em que o teor de C foi alto, e desviado a partir da faixa da presente invenção, a resistência à tensão excedeu 1180 MPa, e deformação de encurvamento foi instável durante deformação de compressão axial, e, desse modo, existe um problema sobre uma diminuição nas características de absorção de energia.

[00114] No aço N-1 em que o teor de Si excedeu a faixa da presente invenção, e no aço O-1 em que o teor de Mn+Cr desviado a partir da faixa da presente invenção em direção a um lado mais baixo, ferrita foi gerada, e uma estrutura tornou-se não uniforme, e, desse modo, λ foi mais baixo do que 50%. Portanto, existe um problema sobre uma diminuição nas características de absorção de energia devido a uma diminuição na deformabilidade local. Em adição, no aço N-1, o teor de Si desviado a partir da faixa da presente invenção em direção a um lado mais alto, e, desse modo, as propriedades de revestimento foram pobres.

Exemplo a2 [00115] Com relação ao aço K-1 mostrado na Tabela 3, uma chapa de aço laminada a quente tendo uma espessura de chapa de 2 mm foi obtida sob condições de laminação a quente dentro de uma faixa da presente invenção (uma temperatura de aquecimento: 1250°C, uma temperatura de acabamento: 880°C, uma redução de laminação total em uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final: 60%, um tempo levado da terminação da laminação de acabamento a iniciação de arrefecimento: 0,8 segundo, e uma temperatura de bobinamento: 550°C), e, em seguida, a chapa de aço laminada a quente foi submetida a encurvamento.

[00116] A chapa de aço após o encurvamento foi aquecida a 880°C em uma fornalha de aquecimento, e, em seguida, foi interposta em um molde provido com uma admissão de suprimento de água através da qual água é ejetada a partir da superfície, e uma descarga de drenagem de água que succiona na água. A chapa de aço foi arrefecida à temperatura ambiente em várias taxas de arrefecimentos, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente. Além disso, as chapas de aço após o encurvamento foram submetidas a revestimento de zinco (Gl, GA), ou aluminização de imersão a quente contendo 10% de Si, e, em seguida, foram submetidas aos mesmos tratamentos de aquecimento e arrefecimento. [00117] Com relação ao aço K-1 mostrado na Tabela 3, uma chapa de aço laminada a quente tendo uma espessura de chapa de 3,2 mm foi obtida sob condições de laminação a quente dentro de uma faixa da presente invenção (uma temperatura de aquecimento: 1250°C, uma temperatura de acabamento: 890°C, uma redução de laminação total em uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final: 45%, um tempo levado a partir da terminação da laminação de acabamento a iniciação do arrefecimento: 0,5 segundo, e uma temperatura de bobinamento: 500°C), a chapa de aço laminada a quente foi submetida a encurvamento, e uma chapa de aço laminada a frio de 1,6 mm foi obtida a uma redução de laminação a frio de 50%. [00118] A chapa de aço laminada a frio foi aquecida a 900°C em uma fornalha de aquecimento, e, em seguida, foi interposta em um molde provido com uma admissão de suprimento de água através da qual água é ejetada a partir da superfície, e uma descarga de drenagem de água que succiona na água. A chapa de aço laminada a frio foi arrefecida à temperatura ambiente em várias taxas de arrefecimento, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente.

[00119] A chapa de aço, que foi obtida por sujeição da chapa de aço laminada a frio a revestimento com zinco (Gl, GA), foi aquecida a 870°C por aquecimento elétrico por cinco segundos, e foi mantida no calor por aproximadamente cinco segundos, e, em seguida, foi arrefecida com ar a 650°C. Em seguida, a chapa de aço foi interposta em um molde provido com uma admissão de suprimento de água através da qual água é ejetada a partir da superfície, e uma descarga de drenagem de água que succiona na água. Em seguida, a chapa de aço foi arrefecida à temperatura ambiente em várias taxas de arrefecimento, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente.

[00120] Os mesmos tratamentos de aquecimento e arrefecimento foram também efetuados com relação à chapa de aço submetida à aluminização de imersão a quente contendo 10% de Si. Em adição, após a laminação a quente, o recozimento, ou o tratamento de revestimento, encruamento foi efetuado com uma redução de laminação mostrada na Tabela 4. As características do material das chapas de aço que foram obtidas foram avaliadas na mesma maneira conforme o Exemplo cri. Os resultados são mostrados na Tabela 5.

Tabela 5 Tabela 5 -continuação- M: martensita, B: bainita, F: ferrita, P: perlita, Outros: estruturas de inclusão inevitáveis [00121] Nos exemplos de um método a, um método b, um método c, um método d, um método f, um método g, um método h, e um método i, de acordo com os métodos da invenção, excelente deformabilidade local pode ser obtida, e não existe problema nas características de fratura retardada, ou na dureza de baixa temperatura.

[00122] Por outro lado, nos exemplos de um método e um método j em que a taxa de arrefecimento desviada a partir da faixa da presente invenção em direção a um lado mais baixo, ferrita e perlita foram geradas em uma estrutura após o tratamento de calor, e, desse modo, resistência após estampagem a quente foi baixa, e λ foi mais baixo do que 50%. Portanto, existe um problema sobre uma diminuição nas características de absorção de energia devido a uma diminuição na deformabilidade local.

Exemplo a3 [00123] Para preparar um membro tendo uma forma mostrada na FIG. 4 por estampagem a quente, o aço 1-1 que é o aço da invenção no Exemplo a1, ou o aço O-1 do Aço Comparativo, foi disposto em uma porção de deformação de compressão axial 1, uma chapa laminada a frio de, em termos de % por massa, 0,21% C-0,2% Si-1,4% Mn-0,0025% B, que tem uma espessura de chapa de 1,4 mm, foi disposta em uma porção 2 em que resistência à tensão após estampagem a quente foi 1180 Mpa, ou mais, e ambas chapas de aço foram soldadas a laser em uma localização de uma porção de soldagem a laser 3.

[00124] O membro soldado foi aquecido a 900°C por uma fornalha elétrica, foi mantido no calor por 60 segundos, e foi interposto em um molde provido com uma admissão de suprimento de água através da qual água é ejetada a partir da superfície, e uma descarga de drenagem de água que succiona na água. O membro soldado por laser foi simultaneamente submetido à formação de prensagem e arrefecimento para preparar um membro tendo uma forma mostrada na FIG. 4. Em seguida, um encosto 4 tendo resistência à tensão de 590 MPa foi disposto e foi unido ao membro por soldagem por ponto. [00125] Espécimes de teste de tensão de tamanhos pequenos foram preparados a partir dos membros 1 e 2, e resistência à tensão foi medida por um teste de tensão. Como um resultado, em um caso de usar o aço 1-1 na porção correspondente ao membro 1, a resistência à tensão foi 880 MPa, e em um caso de usar o aço 0-1, a resistência à tensão foi 520 MPa. Por outro lado, a resistência à tensão da porção correspondente ao membro 2 foi 1510 MPa.

[00126] Um teste de queda de peso foi efetuado com relação ao membro mostrado na FIG. 4. Deformação foi aplicada ao membro mostrado na FIG. 4 de uma direção de uma direção de carga 5 durante deformação de compressão axial, que é mostrada na FIG. 4, com uma carga de 150 kg a uma velocidade de 15 m/segundo. No membro usando o aço 1-1 que é o aço da invenção, deformação de encurvamento ocorreu sem ocorrência de fratura, mas no membro usando o aço O-1 do Aço Comparativo, fratura ocorreu em uma porção de deformação de encurvamento, e, desse modo, uma quantidade de absorção de energia diminuiu.

Exemplo a4 [00127] Quando da preparação de um membro tendo a forma mostrada na FIG. 4 por estampagem a quente, o aço A-1 e o aço H-1 que são aços da invenção no Exemplo a1 foram usados. Cada um dos membros foi aquecido a 950°C, e foi mantido no calor por 60 segundos. Em seguida, similar ao Exemplo α3, o membro foi interposto em um molde provido com uma admissão de suprimento de água através da qual água é ejetada a partir da superfície, e uma descarga de drenagem de água que succiona na água. O membro foi simultaneamente submetido a formação de prensagem e arrefecimento.

[00128] Um teste de queda de peso foi efetuado para avaliar um comportamento de deformação do membro. Com relação a deformação de compressão axial, uma carga de 150 kg foi aplicada de uma direção da direção de carga 5 durante deformação de compressão axial que é mostrada na FIG. 4 a uma velocidade de 15 m/segundo. Com relação a deformação por encurvamento, deformação foi aplicada ao membro de uma direção de carga 6 durante deformação por encurvamento a uma velocidade de 5 m/segundo. Foi confirmado que cada um dos membros foi deformado sem ruptura em qualquer modo de deformação, e tem desempenho de absorção de energia suficiente.

Exemplo β1 [00129] Aço fundido tendo uma composição de componente mostrada na Tabela 6 foi emitido de um conversor para formar uma placa, e a placa foi submetida a laminação a quente sob condições de laminação a quente (uma temperatura de aquecimento: 1220°C, uma temperatura de acabamento: 870°C, uma redução de laminação total em uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final: 65%, um tempo levado a partir da terminação da laminação de acabamento a iniciação do arrefecimento: 1 segundo, e uma temperatura de bobinamento: 630°C) da presente invenção, obtendo-se, desse modo, uma chapa de aço laminada a quente tendo uma espessura de chapa de 3 mm.

Tabela 6 Tabela 6 -continuação- [00130] A chapa de aço laminada a quente foi submetida à laminação a frio para obter uma chapa de aço laminada a frio de 1,4 mm, e, em seguida, recozimento contínuo, ou recozimento e um tratamento de revestimento após o recozimento foram efetuados sob condições mostradas na Tabela 7. O tratamento de revestimento foi ajustado para tratamento de zinco por imersão a quente (Gl (sem um tratamento de liga)/GA (com um tratamento de liga)), ou aluminização de imersão a quente (Al) contendo 10% de Si. Em adição, após o recozimento ou o tratamento de revestimento, laminação de encruamento foi efetuada com uma redução de laminação mostrada na Tabela 7.

Tabela 7 Tabela 7 M: martensita, B: bainita, BF: ferrita bainítica, F: ferrita, Outros: estruturas de inclusão inevitáveis [00131] Cada uma da chapa de aço laminada a frio e recozida, e da chapa de aço aluminizada foi aquecida a 900°C em uma fornalha de aquecimento, e foi interposta em um molde. Em seguida, a chapa de aço foi arrefecida à temperatura ambiente a uma taxa de arrefecimento de 50°C/segundo, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente.

[00132] Cada do Gl da chapa de aço e do GA da chapa de aço foi aquecido a 870°C por aquecimento elétrico a uma taxa de aquecimento de 100°C/segundo, foi mantido no calor por aproximadamente cinco segundos, e, em seguida, foi arrefecido com ar a ponto de Ar3 + 10°C. Similarmente, cada do Gl da chapa de aço e do GA da chapa de aço foi interposto em um molde. Em seguida, a chapa de aço foi arrefecida à temperatura ambiente a uma taxa de arrefecimento de 50°C/segundo, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente.

[00133] A resistência à tensão após o tratamento de calor foi avaliada por preparação do espécime de teste No. 5, e por realização de um teste de tensão na base de JIS Z 2241 (2011). A deformabilidade local foi avaliada como λ pelo exame da expansibilidade de furo por um método descrito em JIS Z 2256 (2010), conforme descrito acima. Um caso em que λ foi 50%, ou mais, foi relacionado como "passagem (OK)". Em adição, as características de fratura retardada e dureza de baixa temperatura foram também avaliadas.

[00134] Com relação às características de fratura retardada, um espécime de teste entalhado em V mostrado na FIG. 3 foi usado, o espécime de teste foi imerso em uma solução aquosa, que foi obtida por dissolução de 3g/l de tiocianato de amônia em 3% de solução de sal, à temperatura ambiente por 100 horas, e determinação foi efetuada pela presença ou ausência de ruptura em um estado em que uma carga de 0,7 TS (após um tratamento de calor) foi aplicada (sem ruptura: OK, com ruptura: NG).

[00135] Com relação à fragilidade de baixa temperatura, um teste de Charpy foi efetuado a -40°C, e um caso em que percentagem de fratura dúctil de 50% ou mais foi obtida foi relacionada como "passagem (OK)", e um caso em que a percentagem de fratura dúctil foi menos do que 50% foi relacionada como "falha (NG)".

[00136] Os resultados que foram obtidos são coletivamente mostrados na Tabela 7. Nos aços (aço A-2 a aço K-2), de acordo com a presente invenção, excelente deformabilidade local em que TS foi 490 MPa a 980 MPa foi obtida, e não existe problema nas características de fratura retardada ou na dureza de baixa temperatura.

[00137] No aço L-2 em que o teor de C foi baixo, e desviado a partir da faixa da presente invenção, a resistência à tensão após um tratamento de calor correspondente a estampagem a quente, foi baixa. No aço M-2 em que o teor de C foi alto, e desviado a partir da faixa da presente invenção, a resistência à tensão excedeu 1180 MPa, e deformação de encurvamento foi instável durante deformação de compressão axial, e, desse modo, existe um problema sobre uma diminuição nas características de absorção de energia.

[00138] No aço N-2 em que o teor de Si excedeu a faixa da presente invenção, no aço O-2 em que o teor de Mn+Cr foi baixo devido a uma taxa de arrefecimento de 50°C/segundo, e no aço P-2 em que o teor de Mn+Cr foi 1,0% ou mais, e B não foi adicionado, ferrita foi gerada, e uma estrutura tornou-se não uniforme, e, desse modo, λ foi mais baixo do que 50%. Portanto, existe um problema sobre uma diminuição nas características de absorção de energia devido a uma diminuição na deformabilidade local. Em adição, no aço M-2, o teor de Si desviado a partir da faixa da presente invenção em direção a um lado mais alto, e, desse modo, as propriedades de revestimento foram pobres.

Exemplo 32 [00139] Com relação ao aço K-2 mostrado na Tabela 6, uma chapa de aço laminada a quente tendo uma espessura de chapa de 2 mm foi obtida sob condições de laminação a quente dentro de uma faixa da presente invenção (uma temperatura de aquecimento: 1250°C, uma temperatura de acabamento: 880°C, uma redução de laminação total em uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final: 60%, um tempo levado a partir da terminação da laminação de acabamento a iniciação do arrefecimento: 0,8 segundo, e uma temperatura de bobinamento: 550°C), e, em seguida, a chapa de aço laminada a quente foi submetida a encurvamento.

[00140] A chapa de aço após o encurvamento foi aquecida a 880°C em uma fornalha de aquecimento, e, em seguida, foi interposta em um molde. O aço foi arrefecido à temperatura ambiente em várias taxas de arrefecimento, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente. Além disso, as chapas de aço após o encurvamento foram submetidas a revestimento com zinco (Gl, GA), ou aluminização de imersão a quente contendo 10% de Si, e, em seguida, foram submetidas aos mesmos tratamentos de aquecimento e arrefecimento.

[00141] Com relação ao aço K-2 mostrado na Tabela 7, uma chapa de aço laminada a quente tendo uma espessura de chapa de 3,2 mm foi obtida sob condições de laminação a quente dentro de uma faixa da presente invenção (uma temperatura de aquecimento: 1250°C, uma temperatura de acabamento: 890°C, uma redução de laminação total em uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final: 45%, um tempo levado a partir da terminação da laminação de acabamento a iniciação do arrefecimento: 0,5 segundo, e uma temperatura de bobinamento: 500°C), a chapa de aço laminada a quente foi submetida a encurvamento, e uma chapa de aço laminada a frio de 1,6 mm foi obtida a uma redução de laminação a frio de 50%. [00142] A chapa de aço laminada a frio foi aquecida a 900°C em uma fornalha de aquecimento, e, em seguida, foi interposta em um molde. A chapa de aço laminada a frio foi arrefecida à temperatura ambiente em várias taxas de arrefecimento, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente. Além disso, aço, que foi obtido por sujeição da chapa de aço laminada a frio a revestimento com zinco (Gl, GA), foi aquecida a 870°C por aquecimento elétrico por cinco segundos, e foi mantida no calor por aproximadamente cinco segundos, e, em seguida, foi arrefecida com ar a 650°C. Em seguida, o aço foi interposto em um molde. Em seguida, o aço foi arrefecido à temperatura ambiente em várias taxas de arrefecimento, simulando, desse modo, a história térmica durante estampagem a quente.

[00143] O aço, que foi submetido à aluminização de imersão a quente contendo 10% de Si, foi aquecido a 880°C em uma fornalha de aquecimento, e foi interposto em um molde, e foi arrefecido à temperatura ambiente em várias taxas de arrefecimento, simulando, desse modo, as histórias térmicas durante estampagem a quente. Em adição, após a laminação a quente, o recozimento, ou o tratamento de revestimento, encruamento foi efetuado com uma redução de laminação mostrada na Tabela 8.

[00144] As características do material das chapas de aço que foram obtidas foram avaliadas na mesma maneira como o Exemplo β1. Os resultados que foram obtidos são mostrados na Tabela 8.

Tabela 8 Tabela 8 -continuação- M: martensita, B: bainita, F: ferrita, P: perlita, Outros: estruturas de inclusão inevitáveis [00145] Nos exemplos de um método a’, um método b’, um método c’, um método d’, um método f, um método g’, um método h’, e um método i’, de acordo com os métodos da invenção, excelente deformabilidade local pode ser obtida, e não existe problema nas características de fratura retardada ou na dureza de baixa temperatura.

[00146] Por outro lado, nos exemplos de um método e’ e um método j’, em que a taxa de arrefecimento desviada a partir da faixa da presente invenção, ferrita e perlita foram geradas em uma estrutura após o tratamento de calor, e, desse modo, a resistência após estampagem a quente foi baixa, e λ foi mais baixo do que 50%. Portanto, existe um problema sobre uma diminuição nas características de absorção de energia devido a uma diminuição na deformabilidade local.

Exemplo 33 [00147] Para preparar um membro tendo uma forma mostrada na FIG. 4 por estampagem a quente, uma chapa de aço do aço I-2 que é o aço da invenção no Exemplo β1, ou o aço O-2 do Aço Comparativo, foi disposta na porção de deformação de compressão axial 1, uma chapa de aço laminada a frio de, em termos de % por massa, 0,21% C-0,2% Si-2,4% Mn-0,0025% B, que tinha uma espessura de chapa de 1,4 mm, foi disposta na porção 2 em que a resistência à tensão após estampagem a quente foi 1180 Mpa, ou mais, e ambas as chapas de aço foram soldadas por laser em uma localização da porção de soldagem por laser 3.

[00148] O membro soldado foi aquecido a 900°C por uma fornalha elétrica, foi mantido no calor por 60 segundos, e foi interposto em um molde. O membro soldado foi simultaneamente submetido à formação de prensagem e arrefecimento para preparar um membro tendo uma forma mostrada na FIG. 4. Em seguida, um encosto 4 tendo resistência à tensão de 590 MPa foi disposto e foi unido ao membro por soldagem por ponto.

[00149] Espécimes de teste de tensão de tamanho pequeno foram preparados dos membros 1 e 2, e a resistência à tensão foi medida por um teste de tensão. Como um resultado, em um caso de usar o aço I-2 na porção correspondente ao membro 1, a resistência à tensão foi 880 MPa, e em um caso de usar o aço 0-2, a resistência à tensão foi 520 MPa. Por outro lado, a resistência à tensão da porção 2 correspondente ao membro 2 foi 1510 MPa. Consequentemente, uma diferença (ATS) na resistência à tensão após estampagem a quente foi 200 Mpa, ou mais.

[00150] Um teste de queda de peso foi efetuado com relação ao membro mostrado na FIG. 4. Deformação foi aplicada ao membro mostrado na FIG. 4 de uma direção da direção de carga 5 durante deformação de compressão axial, que é mostrada na FIG. 4, com uma carga de 150 kg a uma velocidade de 15 m/segundo. No membro usando, o aço I-2 que é o aço da invenção, deformação de encurvamento ocorreu sem ocorrência de fratura. Contudo, no membro usando o aço O-2 do Aço Comparativo, ferrita e bainita foram geradas, e uma microestrutura torna-se não uniforme. De acordo com isto, fratura ocorreu na porção de deformação de encurvamento, e uma quantidade de absorção de energia diminuiu.

Exemplo B4 [00151] Quando da preparação de um membro tendo a forma mostrada na FIG. 4 por estampagem a quente, o aço A-2 e o aço H-2 que são aços da invenção no Exemplo β1 foram usados. Cada chapa de aço dos membros foi aquecida a 950°C, e foi mantida no calor por 60 segundos. Em seguida, similar ao Exemplo β3, a chapa de aço foi interposta em um molde. A chapa de aço foi simultaneamente submetida à formação de prensagem e arrefecimento.

[00152] Um teste de queda de peso foi efetuado para avaliar um comportamento de deformação do membro. Com relação a deformação de compressão axial, uma carga de 150 kg foi aplicada de uma direção da direção de carga 5 durante deformação de compressão axial que é mostrada na FIG. 4 a uma velocidade de 15 m/segundo. Com relação à deformação por encurvamento, deformação foi aplicada ao membro de uma direção de carga 6 durante deformação por encurvamento a uma velocidade de 5 m/segundo. Foi confirmado que cada um dos membros foi deformado sem ruptura em qualquer modo de deformação, e tem desempenho de absorção de energia suficiente.

Aplicabilidade Industrial [00153] Conforme descrito acima, de acordo com a presente invenção, em um caso de produção de partes utilizando o material de pedaço de metal a ser estampado ou cunhado proporcionado, com relação a uma deformação de compressão axial porção, a resistência à tensão após estampagem a quente pode ser suprimida para ser baixa, e, desse modo, deformabilidade local pode ser aplicada às partes. Como um resultado, um membro que é excelente nas características de absorção de energia durante deformação de compressão axial e na deformação por encurvamento, pode ser produzido. Consequentemente, a presente invenção tem alta aplicabilidade na indústria de produção de parte mecânica.

Descrição de Numerais e Sinais de Referência 1: Porção de deformação de compressão axial 2: Porção em que resistência à tensão após estampagem a quente >1180 Mpa 3: Porção soldada por laser 4: Encosto 5: Direção de carga durante deformação de compressão axial 6: Direção de carga durante deformação por encurvamento REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Artigo estampado a quente que é obtido por estampagem a quente de uma chapa de aço para estampagem a quente, o artigo estampado a quente caracterizado pelo fato de que tem uma composição de componente contendo, em termos de % por massa: 0,002% a 0,1% de C; 0,01% a 0,5% de Si; igual ou maior do que 0,5% e menor do que 1,0 % de Mn+Cr; 0,1% ou menos de P; 0,01% ou menos de S; 0,05% ou menos de Alumínio total; 0,005% ou menos de N; e o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis, no qual o artigo estampado a quente tem uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 70% ou mais e menos do que 90% de martensita, 10% a 30% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, e uma resistência à tensão do artigo estampado a quente é menor do que 980 MPa.

2. Artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma camada revestida é provida em uma superfície do artigo estampado a quente.

3. Artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de componente contém adicionalmente um ou mais tipos selecionados de, em termos de % por massa, 0,001% a 0,1% de Ti, 0,001% a 0,05% de Nb, 0,005% a 0,1% de V, e 0,02% a 0,5% de Mo.

4. Artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de componente contém adicionalmente, em termos de % por massa, 0,0005% a 0,004% de B.

5. Membro de absorção de energia, caracterizado pelo fato de que compreende: o artigo estampado a quente, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4; e um membro de união que é unido ao artigo estampado a quente, e tem resistência à tensão de 1180 Mpa, ou mais, no qual uma diferença na resistência à tensão entre o artigo estampado a quente e o membro de união é 200 Mpa, ou mais.

6. Método de produção de um artigo estampado a quente, o método caracterizado pelo fato de que compreende: um processo de aquecimento de uma placa de modo que uma temperatura de superfície esteja em uma faixa de temperatura de ponto de Ar3 a 1400°C, a placa tendo uma composição de componente contendo, em termos de % por massa, 0,002% a 0,1% de C, 0,01% a 0,5% de Si, igual a ou maior do que 0,5% e menor do que 1,0% de Mn+Cr, 0,1% ou menos de P, 0,01% ou menos de S, 0,05% ou menos de Alumínio total, 0,005% ou menos de N, e o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis; um processo de laminação a quente de submeter a placa aquecida a laminação de acabamento em que uma redução de laminação total em uma posição final e uma posição imediatamente anterior da posição final é ajustada a 40% ou mais em um estado de faixa de temperatura em que a temperatura de superfície é ponto de Ar3 a 1400°C, e iniciando arrefecimento dentro de um segundo após a laminação de acabamento para produzir uma chapa de aço laminada a quente; um processo de bobinamento da chapa de aço laminada a quente em uma faixa de temperatura de 650°C, ou mais baixa; e um processo de estampagem a quente de uso da chapa de aço laminada a quente como uma chapa de aço para estampagem a quente, formando a chapa de aço para estampagem a quente usando um molde em um estado em que a chapa de aço é aquecida à uma temperatura de ponto de Ac3 ou mais alta, arrefecimento da chapa de aço para estampagem a quente no molde a uma taxa de arrefecimento excedendo 100°C/segundo, para produzir um artigo estampado a quente tendo uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 70% ou mais, e menos do que 90% de martensita, 10% a 30% de bainita, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, ou uma microestrutura composta de, em termos de razão de área, 99,5% a 100% de ferrita bainítica, e menos do que 0,5% de estruturas de inclusão inevitáveis, em que o artigo estampado a quente tem uma resistência à tensão menor do que 980 MPa.

7. Método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 6, o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um processo de revestimento de efetuação de um tratamento com relação a chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente, no qual no processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a quente a qual o tratamento de revestimento é efetuado é usada como a chapa de aço para estampagem a quente.

8. Método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 6, o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um processo de laminação a frio de produção de uma chapa de aço laminada a frio por efetuação de laminação a frio com relação à chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente, no qual no processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a frio é usada como a chapa de aço para estampagem a quente.

9. Método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 6, o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um processo de laminação a frio de produção de uma chapa de aço laminada a frio por efetuação de laminação a frio com relação a chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente; e um processo de tratamento de revestimento de efetuação de um tratamento de revestimento com relação a chapa de aço laminada a frio, no qual no processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a frio a qual o tratamento de revestimento é efetuado é usada como a chapa de aço para estampagem a quente.

10. Método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 6, o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um processo de laminação a frio de produção de uma chapa de aço laminada a frio por efetuação de laminação a frio com relação à chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente; e um processo de recozimento contínuo com relação à chapa de aço laminada a frio, no qual no processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a frio a qual o recozimento contínuo é efetuado é usada como a chapa de aço para estampagem a quente.

11. Método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 6, o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um processo de laminação a frio de produção de uma chapa de aço laminada a frio por efetuação de laminação a frio com relação à chapa de aço laminada a quente antes do processo de estampagem a quente; um processo de recozimento contínuo com relação à chapa de aço laminada a frio; e um processo de tratamento de revestimento de efetuação de um tratamento com relação à chapa de aço laminada a frio a qual o recozimento contínuo é efetuado, no qual no processo de estampagem a quente, a chapa de aço laminada a frio a qual o recozimento contínuo e o tratamento de revestimento são efetuados é usada como a chapa de aço para estampagem a quente.

12. Método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a placa contém adicionalmente um ou mais tipos selecionados de, em termos de % por massa, 0,001% a 0,1% de Ti, 0,001% a 0,05% de Nb, 0,005% a 0,1% de V, e 0,02% a 0,5% de Mo.

13. Método de produção de um artigo estampado a quente, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a placa contém adicionalmente, em termos de % por massa, 0,0005% a 0,004% de B.

14. Método de produção de um membro de absorção de energia, o método caracterizado pelo fato de que compreende: um processo de união da chapa de aço para estampagem a quente, como definida em qualquer uma das reivindicações 6 a 13, a uma chapa de aço para união para produzir uma chapa de aço unida; e um processo de estampagem a quente de formação da chapa de aço unida usando um molde em um estado em que a chapa de aço unida é aquecida a uma temperatura de ponto de Ac3 ou mais alta, e arrefecimento da chapa de aço unida no molde a uma taxa de arrefecimento excedendo 100°C/segundo de modo a ajustar uma diferença na resistência à tensão entre uma porção correspondente à chapa de aço para estampagem a quente, e uma porção correspondente à chapa de aço para união na chapa de aço unida a 200 Mpa, ou mais.