CN115404409A

CN115404409A - 热冲压用钢板

Info

Publication number: CN115404409A
Application number: CN202211151222.4A
Authority: CN
Inventors: 荒木晴香; 滨本纱江; 浅井达也
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-19
Publication date: 2022-11-29
Also published as: WO2019188622A1; RU2766947C1; MX2020009944A

Abstract

一种热冲压用钢板，以质量％计含有C：0.25％以上且0.4％以下、Si：1.05％以上且1.4％以下、Mn：0％以上且1.4％以下、Cr：0.6％以上且3.0％以下、P：0％以上且0.03％以下、S：0％以上且0.02％以下、Al：0.01％以上且1％以下、N：0％以上且0.01％以下、B：0.0005％以上且0.005％以下、以及Ti：0.005％以上且0.1％以下，余部为铁和不可避免的杂质。该热冲压用钢板满足：[C]+2/9[Si]+7/9[Mn]+8/9[Cr]－7/4＞0之关系式，从而强度与韧性平衡优异并且硬度稳定性也优异。

Description

热冲压用钢板

本申请是申请号：201980021455.2，申请日：2019.3.19，发明名称：“热冲压用钢板”的申请(PCT/JP2019/011606)的分案申请。

技术领域

本发明涉及热冲压用钢板。

背景技术

近年来，要求提高汽车的碰撞安全性，随之，也要求汽车中需要刚性的部位所使用的热冲压用钢板进一步高强度化。但是，如果提高钢板的强度，则低温韧性会劣化，因此强度与韧性的平衡欠缺。对此，在非专利文献1中提出了通过使热冲压后的旧奥氏体晶粒微细化来改善钢板的强度与韧性的平衡。

此外，热冲压中，起因于模具温度的上升、和/或模具与钢板之间的间隙，有时会产生钢板内部的冷却速度降低。当钢板的冷却速度达到临界冷却速度以下时，则铁素体、贝氏体等软质相析出，从而钢板的硬度降低。此外，尤其是，在Ms点以下的冷却速度的降低会促进自动回火，这成为钢板的硬度降低的主要原因。

非专利文献2中，研究了在改变了模具与钢板之间的间隙的场合下的冷却速度的变化，显示了在该间隙为0.4mm的场合下冷却速度降低至约15℃/s。

如非专利文献1记载那样，作为热冲压用钢板的通常的组织设计技术，有使钢的晶粒微细化的方法，由此能够获得强度与韧性的平衡优异的钢板。作为使晶粒微细化的方法，有添加Nb、Ni、Ti等元素的方法，但是该方法下钢板的经济效率下降。此外，就晶粒微細化后的钢板而言，由于淬火性劣化，因此硬度稳定性变得不足。

针对该问题，可以考虑对例如模具温度升高、和/或模具与钢板之间的间隙等导致硬度降低的主要因素进行改善。但是，在这种情况下，需要反复修改模具或者准备特殊的模具，这需要大量的劳力和成本。因此，在现有的热冲压用钢板中，存在不增加劳力和成本难以获得强度与韧性的平衡优异并且硬度稳定性优异的部件(成形品)的问题。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：匹田和夫等著“TS1800MPa级热冲压用钢板的开发”材料(MateriaJapan)第52卷，第2号2013年第68-70页

非专利文献2：中嶋勝司著“基于模压淬火的钢的强化技术以及在车身部件的适用”材料和工艺(CAMP-ISIJ)第17卷2004年第980-983页

发明内容

本发明的目的在于：提供一种热冲压用钢板，其能够抑制热冲压工序中的劳力和费用的增加，并且能够得到强度与韧性的平衡以及硬度稳定性也优异的成形品。

本发明一个方面涉及热冲压用钢板，其以质量％计含有

C：0.25％以上且0.4％以下、

Si：1.05％以上且1.4％以下、

Mn：0％以上且1.4％以下、

Cr：0.6％以上且3.0％以下、

P：0％以上且0.03％以下、

S：0％以上且0.02％以下、

Al：0.01％以上且1％以下、

N：0％以上且0.01％以下、

B：0.0005％以上且0.005％以下、以及

Ti：0.005％以上且0.1％以下，

余部为铁和不可避免的杂质。该热冲压用钢板以[C]表示C含量、以[Si]表示Si含量、以[Mn]表示Mn含量、以[Cr]表示Cr含量时满足下述的关系式(1)，从而强度与韧性平衡优异，并且硬度稳定性优异。

根据本发明，能够提供一种热冲压用钢板，其能够抑制热冲压工序中的劳力和费用的增加，并且能够得到强度与韧性的平衡以及硬度稳定性也优异的成形品。

附图说明

图1是表示针对平板使用模具进行了淬火时的夏比冲击试验的吸收能量、与以10℃/s的冷却速度进行了淬火时的硬度之间的关系的图表(graph)。

图2是示意性地表示热冲压工艺的图。

图3是表示夏比摆锤式冲击试验中使用的试验片的各尺寸的模式图。

图4是表示硬度试验中使用的试验片的各尺寸的模式图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的热冲压用钢板进行详细说明。

(热冲压用钢板)

本实施方式的热冲压用钢板，以质量％计含有

C：0.25％以上且0.4％以下、

Si：1.05％以上且1.4％以下、

Mn：0％以上且1.4％以下、

Cr：0.6％以上且3.0％以下、

P：0％以上且0.03％以下、

S：0％以上且0.02％以下、

Al：0.01％以上且1％以下、

N：0％以上且0.01％以下、

B：0.0005％以上且0.005％以下，以及

Ti：0.005％以上且0.1％以下，

余部为铁和不可避免的杂质。该热冲压用钢板以[C]表示C含量、以[Si]表示Si含量、以[Mn]表示Mn含量、以[Cr]表示Cr含量时满足下述的式(1)的关系式，从而强度与韧性平衡优异，并且硬度稳定性优异。

本发明人们为了获得强度与韧性平衡以及硬度稳定性两者均优异的热冲压用钢板，对钢板的成分组成进行了深入研究。根据非专利文献2的记载，可以预计：起因于热冲压工序中模具与钢板之间的间隙、和/或模具温度上升，通常的部件在30℃/s～10℃/s的范围会发生冷却速度的变动。因此，本发明人们着眼于强度与韧性的平衡的基础上，还着眼于即使发生冷却速度的变动也能够抑制硬度的不均，为了实现它而对钢板的成分体系进行了详细的研究。其结果，本发明人们发现：通过使钢板中的各成分组成满足上述范围、并且调整C、Si、Mn及Cr的含量的平衡使得满足上述式(1)的关系式，来能够兼顾强度与韧性的平衡及硬度稳定性之新见解，从而创造了本发明。

首先，对本实施方式的热冲压用钢板的各成分组成进行详细说明。

[C(碳)：0.25质量％以上且0.4质量％以下]

C含量决定模具冷却后的钢板的强度。为了获得钢板的充分的强度，C含量为0.25质量％以上，优选为0.255质量％以上，更优选为0.260质量％以上。

不过，若C含量过量，则有时导致热轧后钢板的强度上升，从而冷轧时开裂、和/或焊接性降低。因此，C含量为0.4质量％以下，优选为0.38质量％以下，更优选为0.36质量％以下。

[Si(硅)：1.05质量％以上且1.4质量％以下]

Si提高回火软化阻力，从而有助于钢板的硬度稳定性。此外，在钢板表面不实施镀覆的情况下，Si具有防止模具冷却后的氧化皮剥离的效果。为了发挥这些效果，Si含量为1.05质量％以上。

另一方面，Si使得残留奥氏体(γ)容易生成，并且助长屈服强度(YS)的降低、Mn的偏析。因此，Si含量为1.4质量％以下，优选为1.35质量％以下。

[Mn(锰)：0质量％以上且1.4质量％以下]

Mn是本实施方式的热冲压用钢板所含的重要元素之一，通过提高钢板的淬火性从而有助于模具冷却后钢板的高强度化。为了发挥该效果，Mn含量为0.5质量％以上，优选为0.6质量％以上，更优选为0.8质量％以上。

另一方面，在模具冷却后钢板的强度与韧性的兼顾的研究中确认到：若Mn过量，则有时模具冷却中析出粗大的碳化物，在低温环境下负荷冲击应力的情况下，成为引起脆性破坏的主要原因。因此，Mn含量为1.4质量％以下，优选为1.35质量％以下，更优选为1.30质量％以下。

需要说明的是，Mn是钢板中不可避免地混入的元素，含量难以设为0质量％。

[Cr(铬)：0.6质量％以上且3.0质量％以下]

Cr是本实施方式的热冲压用钢板中的重要元素之一。在模具冷却后钢板的强度与韧性兼具的研究中确认到：Cr有助于确保低冷却速度(例如10℃/s)下的硬度，并且有助于抑制模具冷却中粗大碳化物的析出，由此抑制低温环境下负荷冲击应力时的脆性破坏。为了发挥这些效果，Cr含量为0.6质量％以上，优选为0.8质量％以上，更优选为1.05质量％以上。

另一方面，若钢板过量含有Cr，则热轧后钢板的强度上升，导致冷轧时钢板的开裂、和/或热轧后酸洗性的劣化。因此，Cr含量为3.0质量％以下，优选为2.5质量％以下。

[P(磷)：0质量％以上且0.03质量％以下]

从部件的焊接性、韧性和防止表面瑕疵的观点出发，需要规定P含量的上限。因此，P含量为0.03质量％以下，优选为0.025质量％以下，更优选为0.02质量％以下。

需要说明的是，P是钢板中不可避免混入的元素，因此含量难以为0质量％。

[S(硫)：0质量％以上且0.02质量％以下]

S通过生成MnS来降低Mn的浓度分布的均匀性，并且使钢板的焊接性劣化。因此，S含量为0.02质量％以下，优选为0.018质量％以下，优选为0.015质量％以下。

需要说明的是，S与P同样，是不可避免地混入钢板中的元素，因此难以使含量为0质量％。

[Al(铝)：0.01质量％以上且1质量％以下]

Al是作为脱氧剂发挥作用的元素。为了发挥该效果，Al含量为0.01质量％以上，优选为0.015质量％以上。

但是，若钢板过量含有Al，则模具冷却后的硬度降低并且Al₂O₃过量生成，导致低温韧性劣化。因此，Al含量为1质量％以下，优选为0.8质量％以下，更优选为0.1质量％以下。需要说明的是，此处的Al含量是指固溶状态的Al(sol.Al)的含量。

[N(氮)：0质量％以上且0.01质量％以下]

N是钢板中不可避免地混入的元素。若钢板过量含有N，则由于N生成硼化物而导致钢板中的固溶B的量降低，导致淬火性劣化。因此，N含量为0.01质量％以下，优选为0.008质量％以下，更优选为0.005质量％以下。

[B(硼)：0.0005质量％以上且0.005质量％以下]

B是提高钢板淬火性的重要元素。通过在钢板中适量添加B来提高淬火性，从而能够稳定地提高模具冷却后钢板的强度。为了发挥该效果，B含量为0.0005质量％以上，优选为0.0010质量％以上，更优选为0.0015质量％以上。

另一方面，若钢板过量含有B，则粗大的铁硼化合物析出，导致韧性降低。因此，B含量为0.0050质量％以下，优选为0.0045质量％以下，更优选为0.0030质量％以下。

[Ti(钛)：0.005质量％以上且0.1质量％以下]

Ti通过生成TiN使钢板中BN的生成量减少。据此，钢板中的固溶B的量増加，增加基于B的淬火性提高的效果。为了发挥该效果，Ti含量为0.0050质量％以上，优选为0.010质量％以上，更优选为0.015质量％以上。

另一方面，若钢板过量含有Ti，则在晶界析出碳化物，钢板的淬火性劣化。因此，Ti含量为0.1质量％以下，优选为0.08质量％以下，更优选为0.06质量％以下。

本实施方式的热冲压用钢板在上述成分组成的基础上还可以含有选自由Mo、Nb以及V构成的组中的1种以上，也可以含有选自由Cu以及Ni构成的组中的1种以上。以下，对这些成分组成的范围进行说明。需要说明的是，这些元素并非本发明的热冲压用钢板中的必须的元素，不添加也可以。

[Mo(钼)：0质量％以上且1.0质量％以下]

Mo是有助于提高钢板淬火性的元素。为了发挥该效果，Mo含量优选为0.01质量％以上。但是，若钢板过量含有Mo，则热成形前钢板的强度增加。为了防止它，Mo含量优选为1.0质量％以下。

[Nb(铌)、V(钒)：0质量％以上且0.1质量％以下]

Nb以及V形成微细的碳化物，具有通过针扎效应使钢的组织微细化的效果。此外，V通过回火时析出而具有二次硬化的作用。为了发挥这些效果，Nb、V含量分别优选为0.0008质量％以上。

但是，若钢板过量含有Nb和V，则形成粗大碳化物，该粗大碳化物成为破坏的起点，导致韧性降低。因此，Nb，V含量分别为0.1质量％以下，优选为0.08质量％以下，更优选为0.07质量％以下。

[Cu(铜)、Ni(镍)：0质量％以上且0.5质量％以下]

在需要改善部件的延迟断裂特性的情况下，优选添加Cu以及Ni。但是，若钢板过量含有Cu以及Ni，则有可能成为在钢板表面、最终在部件表面产生瑕疵的原因。因此，Cu以及Ni单独的含量分别优选为0.5质量％以下，合计的含量优选为0.5质量％以下。

本实施方式的热冲压用钢板通过调整C、Si、Mn以及Cr含量的平衡使得满足下述关系式(1)，从而成为强度与韧性的平衡以及硬度稳定性优异的钢板。该关系式(1)中，[C]表示热冲压用钢板的C含量(质量％)。[Si]表示热冲压用钢板的Si含量(质量％)。[Mn]表示热冲压用钢板的Mn含量(质量％)。[Cr]表示热冲压用钢板的Cr含量(质量％)。

通过使各成分组成满足权利要求的成分范围并且满足上述关系式(1)，本实施方式的热冲压用钢板成为由模具冷却而淬火后的强度与低温韧性的平衡优异，并且硬度稳定性优异的钢板。具体而言，当将针对平板使用模具进行了淬火时-40℃的夏比冲击试验的吸收能量设为A(J/cm²)、将热冲压用钢板加热至奥氏体区域后以10℃/s的冷却速度冷却至室温进行了淬火时的硬度设为B(Hv)、将热冲压用钢板加热至奥氏体区域后以30℃/s的冷却速度冷却至室温进行了淬火时的硬度设为C(Hv)时，则下述关系式(2)、(3)以及(4)全部被满足。

B＞-4.0A+627 (2)

B≥516 (3)

|C-B|≤35 (4)

上述关系式(2)是本发明人们新设计的钢板的强度与韧性的平衡的指标，是考虑热冲压用钢板的强度与韧性的平衡时的重要概念。本发明人们对强度与韧性的平衡进行研究时，着眼于冷却速度为10℃/s时的硬度和对平板进行模具冷却后的韧性。平板的模具冷却是考虑了在热冲压工序中模具与钢板之间不产生间隙的理想冷却条件的情况。通过使用上述关系式(2)，可以更忠实地评价热冲压用钢板被加工成部件(成形品)时的强度与韧性平衡。

图1的图表表示针对平板使用模具进行了淬火时40℃的夏比冲击试验的吸收能量A(横轴)、与以10℃/s的冷却速度进行了淬火时钢板的硬度B(纵轴)的关系，该图表中的直线(1)相当于关系式(2)。此外，该图表中的直线(2)相当于B＝516的数式。

图1的图表中横轴(A)是假定的模具冷却后部件的最脆部分的韧性的情况。即，在对平板进行模具冷却时，模具与钢板以理想的状态接触，因此冷却速度变高。故此，冷却后强度变高，但另一方面变得非常脆。也就是说，该横轴表示将热冲压用钢板成形为部件(成形品)时最脆的部分的韧性的意思。

另一方面，图1的图表的纵轴(B)是假定的模具冷却后部件中最软化部分的硬度的情况。如上所述，在热冲压工序中，有时模具与钢板之间产生间隙，另外有时模具温度上升。因此，在模具冷却后的部件中，存在以低冷却速度冷却的硬度(强度)低的部分。根据非专利文献2的记载，可以预想：模具冷却时的最低冷却速度为10℃/s左右。因此，该纵轴表示模具冷却后的部件(成形品)的最软化的部分的硬度(强度)的意思。故此，通过使用这两个轴，能够评价对成形后的部件施加冲击应力时最弱部分的韧性以及对该部件施加静态应力时最弱部分的强度。

通常，在B为516Hv以上的硬度区域中，钢板的强度与韧性处于权衡关系，因此存在：若提高钢板的强度则韧性劣化，这样的倾向。即，难以提高钢板的强度和韧度这两者，通常在图1的图中的直线(1)下侧的区域中存在A和B的分布。

此外，直线(2)是表示硬度稳定性的一个指标。在热冲压工序中的模具的连续操作中，有时模具的温度上升，另外有时在模具与钢板之间产生间隙。基于这些原因，淬火时钢板的冷却速度降低，淬火后钢板的硬度随着冷却速度的降低而降低。通常，即使是通过晶粒的微细化而提高强度与韧性的平衡的钢板，也难以满足在低冷却速度区域(10℃/s)中淬火时硬度为516Hv以上的范围。因此，即使是通过晶粒的微细化而提高强度与韧性的平衡的钢板，通常在图1中的直线(2)的下侧的区域也存在A和B的分布。

对此，本发明人们进行了深入研究，其结果，发现：在满足上述关系式(1)的热冲压用钢板中，A和B的分布位于图1中的直线(1)和直线(2)的上侧的区域。因此，本实施方式的热冲压用钢板在强度与韧性平衡的基础上，硬度稳定性也优异。即，该热冲压用钢板满足上述关系式(2)，强度与韧性的平衡优异，并且即使在以最低冷却速度10℃/s进行冷却时也能够实现指定程度以上的硬度。

上述关系式(4)是钢板的硬度稳定性的另一指标。热冲压中，在模具温度上升或者模具与钢板之间产生间隙的情况下，有时钢板的冷却速度降低，从而有时淬火后钢板的硬度变得不稳定。此外，如上所述，若将晶粒微细化则硬度稳定性降低，因此，通常难以满足上述关系式(4)。

对此，本发明人们进行了深入研究，其结果，发现：满足上述关系式(1)并且各成分满足权利要求的成分范围的热冲压用钢板，即使在冷却速度为10℃/s的低冷却速度区域也能够获得超过516Hv的淬火后的硬度，并且能够将冷却速度为30℃/s与10℃/s时的硬度差抑制到35Hv以下。30℃/s是通过实验等确认的模具冷却时的理想冷却速度，另一方面，10℃/s是如上所述预想的最低冷却速度。即，上述关系式(4)是表示热冲压中想定的冷却速度的上下限间淬火后的硬度差(不均)最小的指标。根据本实施方式的热冲压用钢板，无论模具的温度是否上升，无论模具与钢板间是否产生间隙，均能够在满足上述关系式(4)的程度使淬火后钢板的硬度稳定。

需要说明的是，本发明的热冲压用钢板可以是表面没有实施镀覆处理的基材钢板，也可以是表面实施了镀覆处理的钢板。

(热冲压用钢板的制造方法)

接着，对用于制造上述本实施方式的热冲压用钢板的方法进行说明。

首先，进行板坯制造工序。该工序中，按照通常方法将钢熔融，将熔融状态的钢浇铸到模具中并进行连续铸造而获得板坯。该工序中，调整熔融时钢的成分组成使板坯所含的各成分组成满足上述范围，并且使C、Si、Mn以及Cr的含量满足上述关系式(1)。

接着，进行热轧工序。该工程中，首先，将上述工序中得到的板坯配置于加热炉内加热至指定的温度(例如1200℃)，以该加热温度保持指定时间(例如30分钟)。

接着，加热状态的板坯被置于热轧生产线的上游。然后，使该板坯依次通过粗轧机以及精轧机的轧机机架的轧辊间并向下游移动，将该板坯轧制加工成具有指定板厚的钢板。然后，热轧后的钢板在冷却装置中冷却至指定温度后，通过卷取机进行卷取。

接着，进行冷轧工序。该工序中，首先，用酸将上述热轧工序中在钢板表面产生的氧化皮(铁的氧化物)洗落后(酸洗)，对热轧钢板进一步轧制加工使板厚变小。具体而言，使酸洗后的热轧钢板通过轧机机架的轧辊间进行加工使该热轧钢板进一步变薄。通过以上的工序得到的冷轧钢板是上述本实施方式的热冲压用钢板。

(热冲压)

接着，参照图2对使用通过上述工艺制造得到的钢板的热冲压进行说明。首先，将通过上述工艺得到的热冲压用钢板1在指定的加热炉2内加热至奥氏体相变温度以上。然后，将该加热后的热冲压用钢板1设置在模具3、4之间，通过模具3、4将该热冲压用钢板1冲压成期望的形状。此时，热冲压用钢板1通过与模具3、4接触而被冷却，在成形的同时进行淬火。接着，淬火后的钢板作为成形品5(成形部件)从模具3、4被取出。

成形品5具有与上述的本实施方式的热冲压用钢板1相同的成分组成，并且C、Si、Mn及Cr的含量的平衡被调整为满足上述关系式(1)。因此，该成形品5在强度与韧性的平衡的基础上硬度稳定性也优异，能够用于以汽车用部件为首的各种用途。

需要说明的是，对上述实施方式概述如下。

上述实施方式的热冲压用钢板，以质量％计含有

C：0.25％以上且0.4％以下、

Si：1.05％以上且1.4％以下、

Mn：0％以上且1.4％以下、

Cr：0.6％以上且3.0％以下、

P：0％以上且0.03％以下、

S：0％以上且0.02％以下、

Al：0.01％以上且1％以下、

N：0％以上且0.01％以下、

B：0.0005％以上且0.005％以下、以及

Ti：0.005％以上且0.1％以下，

余部为铁和不可避免的杂质。该热冲压用钢板以[C]表示C含量、以[Si]表示Si含量、以[Mn]表示Mn含量、以[Cr]表示Cr含量时满足下述的关系式(1)，从而强度与韧性平衡优异并且硬度稳定性优异。

上述热冲压用钢板，以质量％计可以含有

选自由Mo：0％以上且1.0％以下、

Nb：0％以上且0.1％以下、以及

V：0％以上且0.1％以下构成的组中的1种以上。

上述热冲压用钢板，以质量％计可以含有

选自由Cu：0％以上且0.5％以下、以及

Ni：0％以上且0.5％以下构成的组中的1种以上。

实施例

以下，基于实施例更详细地说明本发明。但本发明不受以下实施例的限制，在能够符合前述及后述宗旨的范围内可以适当地加以变更来实施，这些均包含在本发明的技术范围内。

＜热冲压用钢板的制造＞

首先，熔炼具有下述表1的No.1～17所示的成分组成的钢(余部为铁和不可避免的杂质)，制造了板坯。将该熔炼板坯加热到1200℃后保持30分钟，之后进行了热轧。精加工温度为900±20℃，精加工板厚为2.8mm。其后，将热轧钢板以20～30℃/s的冷却速度冷却至卷取温度(CT温度)，以650℃保持30分钟后，进行了炉冷。然后，进行了热轧钢板的酸洗，并且通过冷轧进行了钢板加工使得板厚变为1.4mm。

＜夏比冲击试验＞

首先，将按照上述顺序制作的冷轧钢板切断后，进行了淬火。通过使用模拟了模具的平板的模压淬火法，在下述条件下进行了该淬火(试验机：JIS夏比冲击试验机(300J))。

[淬火条件]

淬火前钢板尺寸：1.4mm×70mm×150mm

钢板温度：900℃

钢板达到900℃后的钢板温度保持时间：100秒

放冷时间：约15秒

模压淬火开始温度：700℃

模压淬火载荷：2000kgf

下止点保持时间：30秒

接着，使用上述淬火后的冷轧钢板，进行了夏比摆锤式冲击试验。该试验除了试验片的尺寸之外其余按照JIS 2242的“金属材料用夏比冲击试验方法”而进行了。本试验中使用的试验片的尺寸如下所述。需要说明的是，表示各尺寸的符号与图3中所示的符号对应。

[试验片尺寸]

试验片高度h1：10mm±0.05mm

试验片长度L：55mm±0.6mm

试验片宽度b：1.4mm±0.05mm

缺口形状：V缺口

缺口角度：45°±2°

缺口底半径：0.25mm±0.025mm

缺口之下高度h2：8mm±0.05mm

试验片长度方向与缺口对称面的角度：90°±2°

除了断裂面以外的相邻面间的角度：90°±2°

将上述尺寸的试验片配置于调整为-40℃±1℃的温度的液氮中，保持了至少10分钟。然后，将试验片从液氮中取出放置于支撑台，对试验片施加了冲击。此时，从将试验片载置于支撑台上到开始施加冲击的时间为5秒以下。

作为试验机使用了JIS夏比冲击试验机(300J)，作为冲击刀使用了半径2mm的冲击刀。此外，试验片的数量为2片，使用2片的测定值的平均值进行了评价。

＜氧化皮密合性的评价＞

采用与上述夏比冲击试验时相同的条件进行基于模压淬火法的淬火后，通过目视确认钢板表面的氧化皮的剥离情况，来评价了氧化皮的密合性。将钢板表面发生氧化皮剥离的面积率为14％以下的情况评价为“○”，将该面积率超过14％的情况评价为“×”。

＜硬度试验＞

首先，将按照上述顺序制作的冷轧钢板加工成图4所示的形状的试验片。图4中的L1为10mm，L2为2mm，L3为1.4mm，L4为0.7mm，L5为3mm，L6为1mm。使用该试验片以下述条件进行了淬火。

[淬火条件]

奥氏体化时的升温速度：10℃/s

高温保持：以900℃保持100秒钟

冷却速度：从900℃以10℃/s或者30℃/s匀速冷却至室温

使用上述淬火后的试验片，进行了基于JIS Z 2244规定的“维氏硬度试验方法”的硬度试验。该试验中，对从试验片的表面到板厚1/4的位置以9.8N的试验载荷进行了5点测定，并且使用它们的平均值进行了评价。

下述表1以及表2分别示出了No.1～17各钢板的成分组成(质量％)、-40℃的夏比冲击试验的吸收能量A(J/cm²)、冷却速度为10℃/s时的维氏硬度B(Hv)、冷却速度为30℃/s时的维氏硬度C(Hv)、冷却速度为10℃/s与30℃/s时的硬度差(Hv)、上述关系式(1)的左边的值、上述关系式(2)的左边减去右边得到的值、以及氧化皮密合性的评价。

此外，在图1的图表中，绘出了No.1～17的钢板的各数据。No.1～9以及14～17的数据以黑点标记，No.10～13的数据以白圈标记。

＜考察＞

基于上述表1及表2，可以如下所述地进行考察。

就No.1～9以及14～17而言，钢板中C、Si、Mn、Cr、P、S、Al、N、B以及Ti的含量分别满足本发明的范围，并且C、Si、Mn以及Cr的含量满足上述关系式(1)。该情况下，由于“B+4A－627”的值为正值，满足上述关系式(2)，因此这些钢板的强度与韧性的平衡优异。并且，No.1～9以及14～17中，由于“B≥516”而且“C－B≤35”，还满足上述关系式(3)、(4)，因此这些钢板的硬度稳定性也优异。这是从图1的图表中No.1～9以及14～17的数据(黑点)处于直线(1)、(2)的上侧区域的观点来说，是明显的。此外，氧化皮密合性的评价也全是“○”。

与此相对，就不满足本发明必要条件的No.10～13而言，如下所述，没有获得强度与韧性的平衡以及硬度稳定性两者都优异的钢板。如图1的图表所示，No.10～13的数据(白圈)均处于直线(1)、(2)下侧的区域。

就No.10而言，由于Si含量不足1.05质量％，并且“[C]+2/9[Si]+7/9[Mn]+8/9[Cr]－7/4”的值为负值，因此“B+4A－627”的值为负值，从而强度与韧性的平衡差。此外，冷却速度为10℃/s时的硬度B不足516Hv，冷却速度为10℃/s与30℃/s时的硬度差也超过35Hv，硬度稳定性也差。此外，氧化皮密合性的评价也为“×”。

就No.11～13而言，由于Cr含量不足0.6质量％，并且“[C]+2/9[Si]+7/9[Mn]+8/9[Cr]－7/4”的值为负值，因此“B+4A－627”的值为负值，从而强度与韧性的平衡差。此外，冷却速度为10℃/s时的硬度B不足516Hv，冷却速度为10℃/s与30℃/s时的硬度差也超过35Hv，硬度稳定性也差。

在此公开的实施方式和实施例在所有方面均为例示，应理解为不具有限制性。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求书的范围来表示，与权利要求书的范围等同的意思以及在该范围内的所有变更也包含在内。

Claims

1.一种热冲压用钢板，其特征在于：

以质量％计含有

C：0.25％以上且0.4％以下、

Si：1.05％以上且1.4％以下、

Mn：0％以上且1.4％以下、

Cr：0.6％以上且3.0％以下、

P：0％以上且0.03％以下、

S：0％以上且0.02％以下、

Al：0.01％以上且1％以下、

N：0％以上且0.01％以下、

B：0.0005％以上且0.005％以下、以及

Ti：0.005％以上且0.1％以下，

余部为铁和不可避免的杂质，

当以[C]表示C含量、以[Si]表示Si含量、以[Mn]表示Mn含量、以[Cr]表示Cr含量时，满足下述的关系式(1)，从而强度与韧性平衡优异并且硬度稳定性优异，

2.根据权利要求1所述的热冲压用钢板，其特征在于：

以质量％计含有

选自由Mo：0％以上且1.0％以下、

Nb：0％以上且0.1％以下、以及

V：0％以上且0.1％以下构成的组中的1种以上。

3.根据权利要求1或2所述的热冲压用钢板，其特征在于：

以质量％计含有

选自由Cu：0％以上且0.5％以下、以及

Ni：0％以上且0.5％以下构成的组中的1种以上。