CN115461484A - 钢板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种钢板，其包含板厚中心部和分别配置于该板厚中心部的两侧的第1表层部及第2表层部，上述第1表层部及第2表层部分别独立地具有超过10μm且为板厚的30％以下的厚度，上述第1表层部及第2表层部具有与板厚1/2位置的平均维氏硬度不同的平均维氏硬度，从上述第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值为从上述第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍以上。

Description

钢板
技术领域
本发明涉及钢板。
背景技术
钢板一般经由切断、弯曲等加工工序、焊接等接合工序、进而涂装等精加工工序而被组装成各种结构体，被供于各个用途。在加工工序中，根据加工操作，有时对钢板作用各种应力或钢板的材质发生变化，起因于这些有时产生开裂或脆化。因此，钢板一般被要求相对于所适用的具体加工操作具有良好的特性。
专利文献1中记载了一种高强度钢板，其特征在于，其是包含板厚中心部和配置于该板厚中心部的一侧或两侧的表层软化部的抗拉强度为800MPa以上的高强度钢板，各表层软化部具有超过10μm且为板厚的30％以下的厚度，上述表层软化部的平均维氏硬度为板厚1/2位置的平均维氏硬度的0.60倍以下，上述表层软化部的纳米硬度的标准偏差为0.8以下。此外，专利文献1教导了通过在钢板的一侧或两侧设置表层软化部、抑制该表层软化部处的显微的硬度不均而使弯曲加工性提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2018/151331号
发明内容
发明所要解决的课题
对于钢板的加工，除了专利文献1中记载的那样的弯曲加工以外还有切断加工等，作为该切断加工的具体例子，典型而言已知有剪切加工。在钢板的剪切加工中，一般作为被加工材的钢板被配置于冲头与冲模之间，通过这些使剪切力作用于钢板而进行切断。就这样的加工方法而言，有时在钢板的剪切端面产生拉伸残余应力，若该拉伸残余应力变大，则存在起因于从外部环境侵入钢中的氢而产生氢脆开裂的风险提高的问题。
本发明是鉴于这样的实情而进行的，其目的在于提供通过新颖的构成而能够降低剪切加工时在剪切端面产生的拉伸残余应力的钢板。
用于解决课题的手段
本发明人们为了达成上述目的，对能够降低剪切加工时在剪切端面产生的拉伸残余应力的钢板的构成进行了研究。其结果是，本发明人们发现了：通过在钢板的两侧设置具有与该钢板的板厚中心部不同的硬度的表层部，进而在钢板的两侧设置硬度之差，能够降低在剪切端面产生的拉伸残余应力，从而完成了本发明。
达成上述目的的钢板如下所述。
[1]一种钢板，其包含板厚中心部和分别配置于该板厚中心部的两侧的第1表层部及第2表层部，
上述第1表层部及第2表层部分别独立地具有超过10μm且为板厚的30％以下的厚度，
上述第1表层部及第2表层部具有与板厚1/2位置的平均维氏硬度不同的平均维氏硬度，
从上述第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值为从上述第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍以上。
[2]根据上述[1]所述的钢板，其中，从上述第1表层部侧的表面至板厚的X％为止的区域中的硬度累积值Hhigh与从上述第2表层部侧的表面至板厚的X％为止的区域中的硬度累积值Hlow之比P(Hhigh/Hlow)满足下述式1。
P≥0.00035(X-30)2+1.05 式1
其中，0＜X≤30。
[3]根据上述[1]或[2]所述的钢板，其中，上述第1硬度累积值为上述第2硬度累积值的1.20倍以上。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的钢板，其中，上述第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度低的平均维氏硬度。
[5]根据上述[1]～[3]中任一项所述的钢板，其中，上述第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度高的平均维氏硬度。
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的钢板，其抗拉强度为980MPa以上。
[7]根据上述[6]所述的钢板，其抗拉强度为1470MPa以上。
[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的钢板，其中，上述板厚中心部具有下述化学组成：以质量％计由
C：0.050～0.800％、
Si：0.01～3.00％、
Mn：0.01～10.00％、
Al：0.001～0.500％、
P：0.100％以下、
S：0.050％以下、
N：0.0100％以下、
Cr：0～3.000％、
Mo：0～1.000％、
B：0～0.0100％、
Ti：0～0.500％、
Nb：0～0.500％、
V：0～0.500％、
Cu：0～0.500％、
Ni：0～0.500％、
O：0～0.0200％、
W：0～0.100％、
Ta：0～0.100％、
Co：0～0.500％、
Sn：0～0.050％、
Sb：0～0.050％、
As：0～0.050％、
Mg：0～0.0500％、
Ca：0～0.050％、
Y：0～0.050％、
Zr：0～0.050％、
La：0～0.050％、
Ce：0～0.050％、以及
剩余部分：Fe及杂质构成。
[9]根据上述[8]所述的钢板，其中，上述化学组成以质量％计含有选自由下述元素构成的组中的至少一种：
Cr：0.001～3.000％、
Mo：0.001～1.000％、
B：0.0001～0.0100％、
Ti：0.001～0.500％、
Nb：0.001～0.500％、
V：0.001～0.500％、
Cu：0.001～0.500％、
Ni：0.001～0.500％、
O：0.0001～0.0200％、
W：0.001～0.100％、
Ta：0.001～0.100％、
Co：0.001～0.500％、
Sn：0.001～0.050％、
Sb：0.001～0.050％、
As：0.001～0.050％、
Mg：0.0001～0.0500％、
Ca：0.001～0.050％、
Y：0.001～0.050％、
Zr：0.001～0.050％、
La：0.001～0.050％、及
Ce：0.001～0.050％。
发明效果
根据本发明，可提供能够降低剪切加工时在剪切端面产生的拉伸残余应力的钢板。
附图说明
图1是用于说明将钢板进行剪切加工时的剪切端面的形成机理的一个例子的概略图。
图2是用于说明由本发明人们得到的新见识的概略图，(A)表示使龟裂从第1刀刃进展的情况，(B)表示使龟裂从第1刀刃及第2刀刃这两者进展的情况，(C)表示使龟裂从第2刀刃进展的情况。
图3是表示与图2(A)相对应的加工材的剪切端面部分的一个例子的概略放大图。
具体实施方式
＜钢板>
本发明的实施方式的钢板的特征在于，其包含板厚中心部和分别配置于该板厚中心部的两侧的第1表层部及第2表层部，
上述第1表层部及第2表层部分别独立地具有超过10μm且为板厚的30％以下的厚度，
上述第1表层部及第2表层部具有与板厚1/2位置的平均维氏硬度不同的平均维氏硬度，
从上述第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值为从上述第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍以上。
图1是用于说明将钢板进行剪切加工时的剪切端面的形成机理的一个例子的概略图。在钢板的剪切加工中，一般而言，如图1(A)中所示的那样，通过对作为被加工材的钢板5的第1面10a按压第1刀刃21(例如冲头)的刀尖，从而在第1刀刃21的刀尖深入至钢板5为止的过程中在第1面10a侧形成塌边1a，接着在第1刀刃21的刀尖深入钢板5的过程中形成剪切面1e(参照图3)。在形成塌边1a及剪切面1e之后，如图1(B)中所示的那样，从第1刀刃21侧朝向第2刀刃22(例如冲模)侧，产生第1龟裂1dx。另一方面，在第2刀刃22侧也同样地，通过第2刀刃22的刀尖深入钢板5的第2面10b，从第2刀刃22侧朝向第1刀刃21侧，产生第2龟裂1dy。最后，如图1(C)中所示的那样，通过第1龟裂1dx及第2龟裂1dy各自进展而彼此合一，从而形成断裂面1b。此外，通过使第1刀刃21和第2刀刃22进一步移动，从而钢板5被分离成废料15和作为目标物的加工材10。此时，如图1(C)中所示的那样，一般在加工材10的剪切端面1中的第2刀刃22侧的角部形成飞边1c。
在如上述那样形成的剪切端面1中，通过由剪切引起的损伤、应变等可产生压缩残余应力或拉伸残余应力。若在剪切端面1中存在大的拉伸残余应力，则有时剪切端面1的耐氢脆性降低而产生氢脆开裂。所谓氢脆开裂是指起因于从外部环境侵入钢中的氢而钢构件突然断裂的现象，也称为延迟断裂等。已知氢脆开裂一般容易产生在应力集中的部位，特别是容易产生在存在拉伸残余应力的部位。此外，在剪切加工中，一般而言，存在在剪切端面1中的断裂面1b中产生最高的拉伸残余应力的倾向。因此，为了避免起因于剪切加工的氢脆开裂的问题于未然，降低在剪切端面1产生的拉伸残余应力中特别是在断裂面1b产生的拉伸残余应力是重要的。
与其相关联地，本发明人们针对对于钢板5的剪切的条件与通过该剪切而产生的剪切端面1的性状的关系反复进行了很多实验和分析，结果是得到了以下的新见识。
图2是用于说明由本发明人们得到的新见识的概略图。图中的“○”是指拉伸残余应力小，“△”是指拉伸残余应力为中等程度，“×”是指拉伸残余应力大。如图2(A)～(C)中所示的那样，对通过第1刀刃21来冲裁钢板5的一部分11、并且通过第2刀刃22来冲裁钢板5的其他部分12的情况进行说明。在该情况下，如图2(A)中所示的那样，在龟裂从第1刀刃21侧优先进展的情况下，一部分11的剪切端面中的拉伸残余应力变大，另一方面，其他部分12的剪切端面中的拉伸残余应力变小。即，可以将一部分11作为废料15，另一方面，将其他部分12适宜用作制品(加工材10)。此外，如图2(B)中所示的那样，在龟裂从第1刀刃21侧及第2刀刃22侧这两者同等地进展的情况下，可在一部分11及其他部分12这两者的剪切端面中产生同等拉伸残余应力。即，可抑制一部分11与其他部分12的特性的不均。因此，在采用一部分11及其他部分12这两者作为制品的情况下可以说是适宜的。进而，如图2(C)中所示的那样，在龟裂从第2刀刃22侧优先进展的情况下，其他部分12的剪切端面中的拉伸残余应力变大，另一方面，一部分11的剪切端面中的拉伸残余应力变小。即，可以将其他部分12作为废料15，另一方面，将一部分11适宜用作制品(加工材10)。
图3是表示与图2(A)相对应的加工材10(其他部分12)的剪切端面1部分的一个例子的概略放大图。若参照图3，则在剪切端面1形成塌边1a、断裂面1b、飞边1c及剪切面1e，断裂面1b包含第1部分1bx和第2部分1by。第1部分1bx通过从塌边1a侧向飞边1c侧进展的第1龟裂1dx而形成，第2部分1by通过从飞边1c侧向塌边1a侧进展的第2龟裂1dy而形成。在图3的剪切端面1中，与从第1刀刃21侧的优先的龟裂进展相关联地，第1部分1bx在断裂面1b中所占的面积率变得比第2部分1by在断裂面1b中所占的面积率大。
由于以上的事实，可以说以下的(1)～(3)。
(1)在剪切端面1中的断裂面1b产生的拉伸残余应力依赖于形成断裂面1b的龟裂1dx、1dy的进展方向或长度而发生变化。
(2)在断裂面1b中，从塌边1a侧进展的龟裂1dx变得越长，则加工材10的断裂面1b的拉伸残余应力变得越小，废料15的断裂面的拉伸残余应力变得越大。
(3)即，在加工材10的断裂面1b中，在来源于从塌边1a侧进展的第1龟裂1dx的部分的面积率大于来源于从飞边1c侧进展的第2龟裂1dy的部分的面积率的情况下，与来源于从塌边1a侧进展的第1龟裂1dx的部分的面积率小于来源于从飞边1c侧进展的第2龟裂1dy的部分的面积率的情况相比，能够相对地降低断裂面1b的拉伸残余应力。
基于上述(1)～(3)的见识，本发明人们对能够使龟裂从相当于第1刀刃21(一般而言为冲头)侧的钢板5的第1面10a优先进展而降低所得到的加工材10的剪切端面1、特别是断裂面1b产生的拉伸残余应力的钢板5的构成进一步进行了研究。其结果是，本发明人们发现了：通过在钢板5的两侧设置具有与该钢板5的板厚中心部不同的硬度的第1表层部(例如第1面10a侧)及第2表层部(例如第2面10b侧)，进一步在钢板5的两侧设置硬度之差，更具体而言使从第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值成为从第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍以上，从而在将钢板5进行剪切加工时能够使龟裂从硬度比较大的第1表层部侧优先进展，由此能够显著地降低加工材10(钢板5)的剪切端面1、特别是断裂面1b产生的拉伸残余应力。因此，根据本发明的钢板，能够显著地提高通过剪切加工而得到的加工材中的剪切端面的耐氢脆性。
以下，对本发明的实施方式的钢板更详细地进行说明，但这些说明的意图在于单纯地例示本发明的优选的实施方式，其意图并不在于将本发明限定于这样的特定的实施方式。
(第1表层部及第2表层部)
根据本发明的实施方式，第1表层部及第2表层部分别独立地具有超过10μm且为板厚的30％以下的厚度，具有与板厚1/2位置的平均维氏硬度不同的平均维氏硬度。通过具有超过10μm且为板厚的30％以下的厚度，能够充分地发挥在钢板的两侧设置表层部的效果。只要满足下文详细说明的第1硬度累积值为第2硬度累积值的1.05倍以上的条件，则第1表层部与第2表层部的厚度分别为超过10μm且为板厚的30％以下的范围内的任意的值为宜，两者的值可以相同或者也可以不同。例如，第1表层部及第2表层部的厚度可以分别独立地为15μm以上、30μm以上、50μm以上、100μm以上、150μm以上或200μm以上，和/或也可以为板厚的25％以下、20％以下、15％以下或10％以下。若不以相对于板厚的比例而以具体的厚度来例示出上限，则例如第1表层部及第2表层部的厚度也可以分别独立地为1800μm以下、1200μm以下、800μm以下、600μm以下、500μm以下、470μm以下、450μm以下、430μm以下、400μm以下、350μm以下或300μm以下。在第1表层部的厚度与第2表层部的厚度不同的情况下，第1表层部的厚度与第2表层部的厚度之差的绝对值也可以为5μm以上、10μm以上、20μm以上、30μm以上、40μm以上或50μm以上，和/或也可以为400μm以下、300μm以下、200μm以下、150μm以下或100μm以下。例如，即使是第1表层部和第2表层部具有相同的化学组成及相同的平均维氏硬度的情况下，通过对它们的厚度设置适宜的差异，能够比较容易地按照钢板的第1表层部侧的硬度累积值成为第2表层部侧的硬度累积值的1.05倍以上的方式进行控制。因此，从将钢板的制造工艺简化的观点出发，第1表层部与第2表层部的厚度优选不同。例如，在第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度比板厚1/2位置的平均维氏硬度低的实施方式中，第1表层部及第2表层部变得越厚则成为钢板的强度越降低的倾向，但氢脆开裂一般变得不易产生。因此，对于第1表层部及第2表层部的厚度，优选考虑与板厚中心部的关系或钢板的强度与耐氢脆性的平衡等而在超过10μm且为板厚的30％以下的范围内选择适宜的值。
同样地，只要满足第1硬度累积值为第2硬度累积值的1.05倍以上的条件，则第1表层部和第2表层部的平均维氏硬度分别为与板厚1/2位置的平均维氏硬度不同的任意的平均维氏硬度为宜，即可以比板厚1/2位置的平均维氏硬度低或高。从提高钢板的弯曲加工性的观点考虑，第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度优选比板厚1/2位置的平均维氏硬度低。另一方面，从提高钢板的耐磨性、疲劳特性的观点考虑，第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度优选比板厚1/2位置的平均维氏硬度高。进而，也可以第1表层部的平均维氏硬度比板厚1/2位置的平均维氏硬度高、第2表层部的平均维氏硬度比板厚1/2位置的平均维氏硬度低。例如，第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度也可以分别独立地为板厚1/2位置的平均维氏硬度的0.90倍以下、0.80倍以下或0.60倍以下，和/或也可以为板厚1/2位置的平均维氏硬度的1.10倍以上、1.20倍以上、1.40倍以上。此外，只要满足第1硬度累积值为第2硬度累积值的1.05倍以上并且与板厚1/2位置的平均维氏硬度不同的条件，则第1表层部与第2表层部的平均维氏硬度也可以相同或不同。
本发明中，第1表层部和第2表层部的厚度通过光学显微镜来确定。将作为测定对象的样品埋入直径为30mm的圆筒状的环氧树脂中，使用#80～1000的研磨纸通过湿式研磨来进行粗磨，接着使用具有3μm及1μm的平均粒径的金刚石磨粒精抛光成镜面状。使用了具有1μm的平均粒径的金刚石磨粒的研磨以施加1N～10N的载荷、在以30～120mpm的速度旋转的研磨台上保持30～600秒的条件来实施。由于在板厚中心部和表层部硬度具有差异，因此在使用了具有1μm的平均粒径的金刚石磨粒的研磨中研磨量产生差异。由此，由于在板厚中心部与表层部的边界处产生微小的阶梯差，因此可以通过使用了光学显微镜的观察来确定板厚中心部与表层部的边界、各自的厚度及在板厚中所占的比例。在通过精抛光而得到的阶梯差微小的情况下，优选利用光学显微镜的微分干涉来进行观察。
通过在如上述那样操作而划定的第1表层部及第2表层部内随机地以压入载荷100g重测定10点的维氏硬度，算出它们的平均值来确定第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度。此外，像这样确定的第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度与通过同样地在板厚1/2位置处在与板厚垂直的方向并且与轧制方向平行的线上以压入载荷100g重测定合计3点以上、例如5点或10点的维氏硬度而得到的板厚1/2位置的平均维氏硬度相比较。
(第1硬度累积值为第2硬度累积值的1.05倍以上)
根据本发明的实施方式，从第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值为从第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍以上。通过在剪切加工中使用具有这样的构成的钢板，能够在剪切加工时使龟裂从硬度比较大的第1表层部侧优先进展，其结果是能够降低剪切端面产生的拉伸残余应力。例如，在上文叙述的国际公开第2018/151331号中，教导了为了提高高强度钢板的弯曲加工性，在板厚中心部的一侧或两侧配置表层软化部。然而，通过在钢板的两侧设置具有与该钢板的板厚中心部不同的硬度的第1表层部和第2表层部，进而在钢板的两侧设置硬度之差，更具体而言使从第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值成为从第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍以上，从而在剪切加工时使龟裂从硬度比较大的第1表层部侧优先进展而降低在剪切端面产生的拉伸残余应力，这样的技术思想是迄今为止所没有的，这次通过本发明人们被首次发现。测定第1硬度累积值及第2硬度累积值的范围与第1表层部及第2表层部的厚度(超过10μm且为板厚的30％以下的任意的厚度)独立，不论该第1表层部及第2表层部的厚度如何，都分别在从第1表层部侧及第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中被算出。
具体而言，本发明中，所谓硬度累积值是指从钢板表面(在存在镀层的情况下，镀层的正下方或镀层与母材之间的合金层的正下方)至板厚的30％为止的区域的维氏硬度的累积值，如以下那样来确定。若对第1硬度累积值进行具体说明，则首先以钢板的距离第1表层部侧的表面在板厚方向上超过10μm且小于等于20μm的范围内的适宜的位置、例如15μm位置作为测定开始点，在板厚方向上以一定的间隔(例如板厚的每5％、根据需要每3％、每2.5％、每1％或每0.5％)，以压入载荷100g重测定该板厚方向位置处的维氏硬度，接着从该位置起在与板厚垂直的方向并且与轧制方向平行的线上同样地以压入载荷100g重测定合计3点以上、例如5点或10点的维氏硬度，将它们的平均值设定为该板厚方向位置处的平均维氏硬度。沿板厚方向及轧制方向排列的各测定点的间隔在可能的情况下优选设定为压痕的4倍以上的距离。所谓压痕的4倍以上的距离是指在维氏硬度的测定时通过金刚石压头产生的压痕的矩形状开口中的对角线的长度的4倍以上的距离。在将各测定点的间隔设定为压痕的4倍以上的距离并且从表面起沿板厚方向直线性地刻印困难的情况下，也可以将各测定点的间隔设定为压痕的4倍以上的距离并且从表面起沿板厚方向曲折地刻印。通过将如上述那样从第1表层部侧的表面至板厚的30％为止测定而得到的各板厚方向位置处的平均维氏硬度与测定间隔(是指从表面至板厚的30％为止的各测定点间的与板厚方向平行的距离，例如在测定开始点的情况下相当于从表面至测定开始点为止的与板厚方向平行的距离)相乘而得到的值合计来确定第1硬度累积值(Hv×mm)。同样地，通过将从第2表层部侧的表面至板厚的30％为止测定而得到的各板厚方向位置处的平均维氏硬度与测定间隔相乘而得到的值合计来确定第2硬度累积值(Hv×mm)。
从使从第1表层部侧起的优先的龟裂进展更可靠的观点出发，第1硬度累积值与第2硬度累积值之差(第1硬度累积值/第2硬度累积值之比)越大越好。因此，第1硬度累积值为第2硬度累积值的优选1.06倍以上或1.08倍以上，更优选为1.10倍以上、1.12倍以上、1.14倍以上、1.16倍以上或1.18倍以上，进一步更优选为1.20倍以上、1.22倍以上、1.24倍以上、1.26倍以上或1.28倍以上，最优选为1.30倍以上。上限值没有特别限定，一般而言，第1硬度累积值为第2硬度累积值的5.00倍以下为宜，例如也可以为3.00倍以下。
作为用于将第1硬度累积值与第2硬度累积值控制为上述那样的关系的方法，没有特别限定，但例如可列举出在第1表层部与第2表层部之间对化学组成、组织和/或厚度设置差异。更具体而言，也可以在第1表层部与第2表层部之间变更化学组成的一部分元素的含量(例如，特别是与钢板强度相关联的C、Mn、Cr、Mo、B、Cu及Ni等中的至少一种元素的含量)而使第1表层部的平均维氏硬度变得比第2表层部的平均维氏硬度高。或者此外，也可以通过使第1表层部中的硬质组织(例如贝氏体、马氏体等)的比例比第2表层部多而将第1硬度累积值与第2硬度累积值控制为所期望的关系。代替这些或除了这些以外，通过还在第1表层部的厚度与第2表层部的厚度之间设置差异，例如在表层部比板厚中心部柔软的情况下使第1表层部的厚度比第2表层部的厚度薄，在表层部比板厚中心部硬的情况下使第1表层部的厚度比第2表层部的厚度厚，也同样地可以使最终得到的钢板的第1表层部侧的硬度累积值成为第2表层部侧的硬度累积值的1.05倍以上。
(第1表层部侧的硬度累积值Hhigh与第2表层部侧的硬度累积值Hlow之比P)
根据本发明的优选的实施方式，从第1表层部侧的表面至板厚的X％为止的区域中的硬度累积值Hhigh与从第2表层部侧的表面至板厚的X％为止的区域中的硬度累积值Hlow之比P(Hhigh/Hlow)满足下述式1。
P≥0.00035(X-30)2+1.05 式1
其中，0＜X≤30。X的最小值相当于表层部厚度的最小值(超过10μm)相对于板厚的比例，但该比例根据板厚的值而发生变化，因此X的最小值设定为超过0。
通过在板厚中心部的两侧配置适宜的第1表层部和第2表层部并按照上述比P(Hhigh/Hlow)满足式1的方式进行控制，从而在接近第1表层部及第2表层部的表面的部分中比P成为约1.36或比其大的值，因此第1硬度累积值与第2硬度累积值之差大，能够从第1表层部侧更容易地产生龟裂。此外，通过按照比P满足式1的方式进行控制，能够在钢板两侧的板厚方向上的相同的深度位置处总是将第1表层部侧的硬度累积值设定为第2表层部侧的硬度累积值的1.05倍以上，即，能够在钢板两侧的板厚方向上的相同的深度位置处总是将比P设定为1.05以上。因此，在该情况下，能够使在第1表层部的表面中产生的龟裂稳定地进展，使从第1表层部侧起的优先的龟裂进展变得更可靠。
作为按照比P满足式1的方式进行控制的方法，没有特别限定，但例如可列举出在板厚中心部的两侧配置平均维氏硬度之比为约1.36或比其大的相同厚度的第1表层部和第2表层部、或同样地在板厚中心部的两侧配置平均维氏硬度之比为约1.36或比其大的第1表层部和第2表层部、且在满足式1的范围内使第1表层部和第2表层部的厚度发生变化等。在确定之前说明的第1硬度累积值和第2硬度累积值的过程中，变成测定从第1表层部侧及第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的各板厚方向位置处的平均维氏硬度。因此，至第1表层部侧及第2表层部侧的板厚的30％为止的区域中的各板厚方向位置处的硬度累积值之比能够比较容易地算出，通过将对所算出的各累积值之比标绘而得到的曲线与式1的曲线进行对比，能够判别比P是否满足上述式1。
(板厚中心部及其优选的化学组成)
在本发明的实施方式中，板厚中心部为与板厚1/2位置相对应的位置的平均维氏硬度与第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度不同的任意的材料为宜。因此，板厚中心部的化学组成没有特别限定，为任意适宜的化学组成为宜。更详细而言，本发明的目的如上所述是提供能够降低剪切加工时在剪切端面产生的拉伸残余应力的钢板，通过在钢板的两侧设置具有与该钢板的板厚中心部不同的硬度的第1表层部及第2表层部，进而在钢板的两侧设置硬度之差，更具体而言按照从第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值成为从第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍以上的方式进行控制，从而达成该目的。因此，显然钢板的化学组成、特别是板厚中心部的化学组成以及下文详细说明的第1表层部及第2表层部的化学组成在达成本发明的目的上并不必须的技术特征。以下，对适用于本发明的实施方式的钢板的板厚中心部的优选的化学组成进行详细说明，但这些说明的意图在于单纯的例示，其意图并非将本发明限定于使用具有这样特定的化学组成的板厚中心部。此外，有时在板厚中心部中在与表层部的边界附近处因与表层部的合金元素的扩散而化学组成与充分远离边界的位置不同。在那样的情况下，以下的板厚中心部的化学组成是指在板厚1/2位置附近处测定的化学组成。此外，在以下的说明中，各元素的含量的单位即“％”只要没有特别说明，则是指“质量％”。进而，在本说明书中，表示数值范围的“～”在没有特别说明的情况下，以包含其前后记载的数值作为下限值及上限值的含义使用。
(C：0.050～0.800％)
C是对于提高钢板的强度而言有效的元素。此外，C也是对于确保淬透性而言有效的元素。为了充分得到这些效果，C含量优选为0.050％以上。C含量也可以为0.100％以上、0.200％以上或0.300％以上。另一方面，若过度含有C，则有时韧性降低。因此，C含量优选为0.800％以下。C含量也可以为0.700％以下、0.600％以下或0.500％以下。
(Si：0.01～3.00％)
Si是对于确保淬透性而言有效的元素。此外，Si也是抑制与Al的合金化的元素。为了充分得到这些效果，Si含量优选为0.01％以上。此外，从确保延展性的观点出发，Si含量也可以为0.30％以上或0.50％以上。此外，Si也是对于抑制板厚中心部中的铁系碳化物的粗大化、提高强度和成形性而言有效的元素。此外，Si也是通过固溶强化而有助于钢板的高强度化的元素。从这些观点出发，Si含量也可以为1.00％以上或1.20％以上。然而，若过度含有Si，则有时板厚中心部脆化，延展性劣化。因此，Si含量优选为3.00％。Si含量也可以为2.50％以下、2.20％以下或2.00％以下。
(Mn：0.01～10.00％)
Mn是对于提高钢板的强度而言有效的元素。此外，Mn也是对于确保淬透性而言有效的元素。为了充分得到这些效果，Mn含量优选为0.01％以上。Mn含量也可以为0.10％以上、1.00％以上或1.50％以上。另一方面，若过度含有Mn，则有时起因于Mn偏析而钢板表层的硬度分布变大。因此，Mn含量优选为10.00％以下。Mn含量也可以为8.00％以下、6.00％以下或5.00％以下。
(Al：0.001～0.500％)
Al是作为脱氧剂起作用的元素。为了充分得到这样的效果，Al含量优选为0.001％以上。Al含量也可以为0.005％以上、0.010％以上或0.050％以上。另一方面，若过度含有Al，则有可能形成粗大的氧化物，使加工性等特性劣化。因此，Al含量优选为0.500％以下。Al含量也可以为0.400％以下、0.300％以下或0.200％以下。
(P：0.100％以下)
P存在在钢板的板厚中心部中偏析的倾向，若过度含有则有时使焊接部脆化。因此，P含量优选为0.100％以下。P含量也可以为0.080％以下、0.060％以下或0.050％以下。P含量的下限没有特别限定，也可以为0％，但从制造成本的观点出发，P含量也可以为超过0％、0.001％以上或0.005％以上。
(S：0.050％以下)
S是在制造工序中混入、形成夹杂物的元素。若过度含有S，则有可能使韧性等特性劣化。因此，S含量优选为0.050％以下。S含量也可以为0.030％以下、0.010％以下或0.005％以下。S含量的下限没有特别限定，也可以为0％，但从制造成本的观点出发，S含量也可以为超过0％、0.0001％以上或0.0005％以上。
(N：0.0100％以下)
N若过度含有，则有时形成粗大的氮化物，使弯曲性劣化。因此，N含量优选为0.0100％以下。此外，N有时成为焊接时的气孔产生的原因，因此优选较少。因此，N含量也可以为0.0080％以下、0.0060％以下或0.0030％以下。N含量的下限没有特别限定，也可以为0％，但从制造成本的观点出发，N含量也可以为超过0％、0.0005％以上或0.0010％以上。
本发明的实施方式的板厚中心部的基本化学组成如上所述。进而，该板厚中心部也可以根据需要含有以下的任意选择元素中的至少一种来代替剩余部分的Fe的一部分。例如，板厚中心部也可以含有选自由Cr：0～3.000％、Mo：0～1.000％、及B：0～0.0100％构成的组中的至少一种。此外，板厚中心部也可以含有选自由Ti：0～0.500％、Nb：0～0.500％、及V：0～0.500％构成的组中的至少一种。此外，板厚中心部也可以含有选自由Cu：0～0.500％、Ni：0～0.500％、O：0～0.0200％、W：0～0.100％、Ta：0～0.100％、Co：0～0.500％、Sn：0～0.050％、Sb：0～0.050％、As：0～0.050％、Mg：0～0.0500％、Ca：0～0.050％、Y：0～0.050％、Zr：0～0.050％、La：0～0.050％、及Ce：0～0.050％构成的组中的至少一种。以下，对这些任意选择元素进行详细说明。
(Cr：0～3.000％)
Cr是有助于强度的提高的元素。此外，Cr也是提高淬透性的元素。Cr含量也可以为0％，但为了充分得到这些效果，Cr含量优选为0.001％以上。Cr含量也可以为0.005％以上、0.010％以上或0.100％以上。另一方面，若过度含有Cr，则有时酸洗性、焊接性和/或热加工性等劣化。因此，Cr含量优选为3.000％以下。Cr含量也可以为2.500％以下、2.000％以下或1.500％以下。
(Mo：0～1.000％)
Mo是有助于强度的提高的元素。此外，Mo也是提高淬透性的元素。Mo含量也可以为0％，但为了充分得到这些效果，Mo含量优选为0.001％以上。Mo含量也可以为0.005％以上、0.010％以上或0.100％以上。另一方面，若过度含有Mo，则有时酸洗性、焊接性和/或热加工性等劣化。因此，Mo含量优选为1.000％以下。Mo含量也可以为0.800％以下、0.600％以下或0.400％以下。
(B：0～0.0100％)
B是有助于强度的提高的元素。此外，B也是提高淬透性的元素。B含量也可以为0％，但为了充分得到这些效果，B含量优选为0.0001％以上。B含量也可以为0.0010％以上、0.0020％以上或0.0030％以上。另一方面，若过度含有B，则有时酸洗性、焊接性和/或热加工性等劣化。因此，B含量优选为0.0100％以下。B含量也可以为0.0080％以下、0.0060％以下或0.0050％以下。
(Ti：0～0.500％、Nb：0～0.500％、及V：0～0.500％)
Ti、Nb及V为强化元素，通过碳化物的形成而提高强度。此外，Ti、Nb及V是通过钉扎效应而有助于细粒化的元素，也是通过以固溶状态存在而使Fe的扩散速度降低的元素。Ti、Nb及V含量也可以为0％，但为了充分得到这些效果，Ti、Nb及V含量优选为0.001％以上。Ti、Nb及V含量也可以为0.005％以上、0.010％以上或0.100％以上。另一方面，若过度含有Ti、Nb及V，则有时碳化物粗大化而使成形性等特性劣化。因此，Ti、Nb及V含量优选为0.500％以下。Ti、Nb及V含量也可以为0.400％以下、0.300％以下或0.200％以下。
(Cu：0～0.500％及Ni：0～0.500％)
Cu及Ni是有助于强度的提高的元素。Cu及Ni含量也可以为0％，但为了充分得到这样的效果，Cu及Ni含量优选为0.001％以上。Cu及Ni含量也可以为0.005％以上、0.010％以上或0.100％以上。另一方面，若过度含有Cu及Ni，则有时酸洗性、焊接性和/或热加工性等劣化。因此，Cu及Ni含量优选为0.500％以下。Cu及Ni含量也可以为0.400％以下、0.300％以下或0.200％以下。
(其他)
进而，板厚中心部也可以有意或不可避免地含有以下的元素，本发明的效果不会受它们的阻碍。这些元素为O：0～0.0200％、W：0～0.100％、Ta：0～0.100％、Co：0～0.500％、Sn：0～0.050％、Sb：0～0.050％、As：0～0.050％、Mg：0～0.0500％、Ca：0～0.050％、Zr：0～0.050％、以及Y：0～0.050％、La：0～0.050％及Ce：0～0.050％等REM(稀土类金属)。这些元素的含量也可以分别为0.0001％以上或0.001％以上。
在本发明的实施方式的板厚中心部中，上述的元素以外的剩余部分由Fe及杂质构成。所谓杂质是在工业上制造钢板或其板厚中心部时以矿石、废料等那样的原料为代表因制造工序的各种要因而混入的成分等。
(第1表层部及第2表层部的优选的化学组成)
在本发明的实施方式中，第1表层部及第2表层部只要具有与板厚中心部不同的平均维氏硬度，且满足之前说明的第1表层部侧的硬度累积值与第2表层部侧的硬度累积值的关系即可，因此第1表层部及第2表层部的化学组成没有特别限定。然而，一般而言，关于第1表层部及第2表层部的化学组成，在第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度低的平均维氏硬度的情况(实施方式1)和第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度高的平均维氏硬度的情况(实施方式2)下，与钢板强度相关联的特定的合金元素的含量可能发生变化。于是，以下，特别地考虑实施方式1及2的情况，对第1表层部及第2表层部的优选的化学组成进行说明。
(实施方式1：第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度低的平均维氏硬度的情况)
(第1表层部及第2表层部的C含量为板厚中心部的C含量的0.9倍以下)
C为有助于强度的提高的元素。因此，在实施方式1中，第1及第2表层部的C含量优选为板厚中心部的C含量的0.9倍以下，也可以为0.7倍以下、0.5倍以下、0.3倍以下或0.1倍以下。在第1及第2表层部的C含量为板厚中心部的C含量的0.9倍的情况下，由于板厚中心部的优选的化学组成中的C含量的上限为0.800％以下，因此第1及第2表层部的C含量的上限成为0.720％以下。第1及第2表层部的C含量也可以为0.500％以下、0.300％以下、0.100％以下或0.010％以下。下限没有特别规定，但一般而言，C含量为0.001％以上，也可以为0.005％以上。
(第1表层部及第2表层部的Mn、Cr及Mo含量的总和为板厚中心部的Mn、Cr及Mo含量的总和的0.9倍以下)
同样地，Mn、Cr及Mo为有助于强度的提高的元素。因此，在实施方式1中，第1及第2表层部的Mn、Cr及Mo含量的总和优选为板厚中心部的Mn、Cr及Mo含量的总和的0.9倍以下，也可以为0.7倍以下、0.5倍以下或0.3倍以下。各元素的下限没有特别规定，但一般而言，Mn含量为0.005％以上，Cr及Mo含量分别为0.0005％以上，也可以为0.001％以上。
(第1表层部及第2表层部的B含量为板厚中心部的B含量的总和的0.9倍以下)
同样地，B为有助于强度的提高的元素。因此，在实施方式1中，第1及第2表层部的B含量优选为板厚中心部的B含量的0.9倍以下，也可以为0.7倍以下、0.5倍以下或0.3倍以下。下限没有特别规定，但一般而言，B含量为0.0001％以上，也可以为0.0003％以上。
(第1表层部及第2表层部的Cu及Ni含量的总和为板厚中心部的Cu及Ni含量的总和的0.9倍以下)
同样地，Cu及Ni为有助于强度的提高的元素。因此，在实施方式1中，第1及第2表层部的Cu及Ni含量的总和优选为板厚中心部的Cu及Ni含量的总和的0.9倍以下，也可以为0.7倍以下、0.5倍以下或0.3倍以下。各元素的下限没有特别规定，但一般而言，Cu及Ni含量分别为0.0005％以上，也可以为0.001％以上。
在实施方式1中，第1表层部及第2表层部的化学组成通过相对于板厚中心部的对应的元素的含量来规定第1表层部及第2表层部的C含量、Mn、Cr及Mo含量的总和、B含量、和/或Cu及Ni含量的总和而充分。因此，其他元素的含量没有特别限定，但优选为与板厚中心部的情况同样的含量为宜。因而，第1表层部及第2表层部的优选的化学组成的一个例子如下所述。
第1表层部及第2表层部分别独立地具有下述化学组成：以质量％计由
C：0.720％以下、
Si：0.01～3.00％、
Mn：10.00％以下或0.01～10.00％、
Al：0～0.500％或0.001～0.500％、
P：0.100％以下、
S：0.050％以下、
N：0.0100％以下、
Cr：0～3.000％、
Mo：0～1.000％、
B：0～0.0100％、
Ti：0～0.500％、
Nb：0～0.500％、
V：0～0.500％、
Cu：0～0.500％、
Ni：0～0.500％、
O：0～0.0200％、
W：0～0.100％、
Ta：0～0.100％、
Co：0～0.500％、
Sn：0～0.050％、
Sb：0～0.050％、
As：0～0.050％、
Mg：0～0.0500％、
Ca：0～0.050％、
Y：0～0.050％、
Zr：0～0.050％、
La：0～0.050％、
Ce：0～0.050％、以及
剩余部分：Fe及杂质构成，
第1表层部及第2表层部的C含量为板厚中心部的C含量的0.9倍以下。此外，也可以第1表层部及第2表层部的Mn、Cr及Mo含量的总和为板厚中心部的Mn、Cr及Mo含量的总和的0.9倍以下、或第1表层部及第2表层部的B含量为板厚中心部的B含量的总和的0.9倍以下、和/或第1表层部及第2表层部的Cu及Ni含量的总和为板厚中心部的Cu及Ni含量的总和的0.9倍以下。
(实施方式2：第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度高的平均维氏硬度的情况)
(第1表层部及第2表层部的C含量为板厚中心部的C含量的1.1倍以上)
C为有助于强度的提高的元素。因此，在实施方式2中，第1及第2表层部的C含量优选为板厚中心部的C含量的1.1倍以上，也可以为1.2倍以上、1.3倍以上、1.5倍以上或1.8倍以上。在第1及第2表层部的C含量为板厚中心部的C含量的1.1倍的情况下，由于板厚中心部的优选的化学组成中的C含量的下限为0.050％以上，因此第1及第2表层部的C含量的下限成为0.055％以上。第1及第2表层部的C含量也可以为0.300％以上、0.500％以上或0.880％以上。上限没有特别限定，但一般而言，C含量为1.000％以下。
(第1表层部及第2表层部的Mn、Cr及Mo含量的总和为板厚中心部的Mn、Cr及Mo含量的总和的1.1倍以上)
同样地，Mn、Cr及Mo为有助于强度的提高的元素。因此，在实施方式2中，第1及第2表层部的Mn、Cr及Mo含量的总和优选为板厚中心部的Mn、Cr及Mo含量的总和的1.1倍以上，也可以为1.2倍以上、1.3倍以上或1.5倍以上。各元素的上限没有特别限定，但一般而言，Mn含量为11.00％以下，Cr含量为3.500％以下，Mo含量为1.500％以下。
(第1表层部及第2表层部的B含量为板厚中心部的B含量的总和的1.1倍以上)
同样地，B为有助于强度的提高的元素。因此，在实施方式2中，第1及第2表层部的B含量优选为板厚中心部的B含量的1.1倍以上，也可以为1.2倍以上、1.3倍以上或1.5倍以上。上限没有特别限定，但一般而言，B含量为0.0110％以下。
(第1表层部及第2表层部的Cu及Ni含量的总和为板厚中心部的Cu及Ni含量的总和的1.1倍以上)
同样地，Cu及Ni为有助于强度的提高的元素。因此，在实施方式2中，第1及第2表层部的Cu及Ni含量的总和优选为板厚中心部的Cu及Ni含量的总和的1.1倍以上，也可以为1.2倍以上、1.3倍以上或1.5倍以上。各元素的上限没有特别限定，但一般而言，Cu及Ni含量分别为1.000％以下，也可以为0.700％以下。
在实施方式2中，第1表层部及第2表层部的化学组成通过相对于板厚中心部的对应的元素的含量来规定第1表层部及第2表层部的C含量、Mn、Cr及Mo含量的总和、B含量、和/或Cu及Ni含量的总和而充分。因此，其他元素的含量没有特别限定，但优选与板厚中心部的情况相同。因而，第1表层部及第2表层部的优选的化学组成的一个例子如下所述。
第1表层部及第2表层部分别独立地具有下述化学组成：以质量％计由
C：0.055～1.000％、
Si：0.01～3.00％、
Mn：0.01～11.00％、
Al：0～0.500％或0.001～0.500％、
P：0.100％以下、
S：0.050％以下、
N：0.0100％以下、
Cr：0～3.500％、
Mo：0～1.500％、
B：0～0.0110％、
Ti：0～0.500％、
Nb：0～0.500％、
V：0～0.500％、
Cu：0～1.000％、
Ni：0～1.000％、
O：0～0.0200％、
W：0～0.100％、
Ta：0～0.100％、
Co：0～0.500％、
Sn：0～0.050％、
Sb：0～0.050％、
As：0～0.050％、
Mg：0～0.0500％、
Ca：0～0.050％、
Y：0～0.050％、
Zr：0～0.050％、
La：0～0.050％、
Ce：0～0.050％、以及
剩余部分：Fe及杂质构成，
第1表层部及第2表层部的C含量为板厚中心部的C含量的1.1倍以上。此外，也可以第1表层部及第2表层部的Mn、Cr及Mo含量的总和为板厚中心部的Mn、Cr及Mo含量的总和的1.1倍以上、或第1表层部及第2表层部的B含量为板厚中心部的B含量的总和的1.1倍以下、和/或第1表层部及第2表层部的Cu及Ni含量的总和为板厚中心部的Cu及Ni含量的总和的1.1倍以上。
在实施方式1及2这两种情况下，所谓杂质是在工业上制造钢板或其第1及第2表层部时以矿石、废料等那样的原料为代表因制造工序的各种要因而混入的成分等。
在上述的例子中，对第1表层部和第2表层部这两者具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度低的平均维氏硬度的情况(实施方式1)或具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度高的平均维氏硬度的情况(实施方式2)进行了说明，但例如也可以第1表层部具有与实施方式2相对应的化学组成，第2表层部具有与实施方式1相对应的化学组成。
(抗拉强度)
本发明的实施方式的钢板可以具有任意适宜的抗拉强度，没有特别限定，但例如优选具有980MPa以上的抗拉强度。一般已知高强度钢相对于氢脆是特别敏感的。因此，在本发明的实施方式的钢板具有980MPa以上的高抗拉强度的情况下，与将具有相同抗拉强度的以往的钢板进行剪切加工的情况相比，剪切端面产生的拉伸残余应力的降低效果显著，因而耐氢脆性的提高变得特别显著。此外，在将高强度钢板进行剪切加工的情况下，与具有比较低的抗拉强度的钢板的情况相比，在剪切端面产生的拉伸残余应力一般变大。然而，本发明的实施方式的钢板即使是具有大大超过980MPa的抗拉强度的情况下，也能够充分降低剪切加工时在剪切端面产生的拉伸残余应力。例如，在本发明的实施方式中，钢板的抗拉强度也可以为1080MPa以上、1180MPa以上、1250MPa以上、1300MPa以上或1470MPa以上。上限没有特别限定，例如，钢板的抗拉强度也可以为2500MPa以下、2200MPa以下或2000MPa以下。抗拉强度通过从与钢板的轧制方向成直角的方向采集JIS5号拉伸试验片，依据JISZ2241(2011)进行拉伸试验来测定。
(板厚)
本发明的实施方式的钢板没有特别限定，但一般而言具有6.0mm以下、更具体而言0.5～6.0mm的板厚。通过将钢板的板厚设定为6.0mm以下等更适于剪切加工的板厚，能够使在剪切端面产生的拉伸残余应力的降低效果更加显著。例如，板厚也可以为1.0mm以上、1.2mm以上或2.0mm以上，和/或也可以为5.5mm以下、5.0mm以下、4.5mm以下、4.0mm以下或3.0mm以下。
(镀覆)
也可以在本发明的实施方式的钢板的第1表层部及第2表层部中的至少一者的表面以耐蚀性的提高等为目的而形成镀层。镀层可以是电镀层及热浸镀层中的任一者。电镀层例如包含电镀锌层、电镀Zn-Ni合金层等。热浸镀层例如包含热浸镀锌层、合金化热浸镀锌层、热浸镀铝层、热浸镀Zn-Al合金层、热浸镀Zn-Al-Mg合金层、热浸镀Zn-Al-Mg-Si合金层等。镀层的附着量没有特别限制，为一般的附着量为宜。
＜钢板的制造方法>
本发明的实施方式的钢板可以通过对于本领域技术人员而言公知的任意适宜的方法来制造。虽然没有特别限定，但例如本发明的实施方式的钢板可以利用包层(clad)法来制造。在该情况下，钢板的制造方法也可以进一步包含在构成板厚中心部的母材钢材的两侧层叠构成第1表层部及第2表层部的2个表层用钢材而形成复层钢材的层叠工序、将所得到的复层钢材进行热轧的热轧工序、及将热轧后的复层钢材进行冷却的冷却工序、根据需要的卷取工序、冷轧工序、退火工序、镀覆工序等。
在层叠工序中，例如，可以通过在构成具有上文说明的化学组成的板厚中心部的母材钢材且将其表面进行了脱脂的母材钢材的两侧层叠构成同样地具有上文说明的化学组成的第1表层部及第2表层部这2个表层用钢材，并通过电弧焊等进行接合，从而形成复层钢材。此时，也可以在2个表层用钢材之间变更化学组成的一部分元素的含量(例如，特别是与钢板强度相关联的C、Mn、Cr、Mo、B、Cu及Ni等至少一种元素的含量)，使最终得到的钢板的第1表层部侧的硬度累积值成为第2表层部侧的硬度累积值的1.05倍以上。代替其或除此以外，通过还变更2个表层用钢材的厚度，具体而言在第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度低的平均维氏硬度的情况下，使构成第1表层部的表层用钢材比构成第2表层部的表层用钢材薄，也可以同样地使最终得到的钢板的第1表层部侧的硬度累积值成为第2表层部侧的硬度累积值的1.05倍以上。
在热轧工序中，首先，复层钢材一般被加热至1100～1350℃的温度，接着在热轧的完成温度成为800℃以上那样的条件下进行热轧。这是因为若热轧的完成温度过低，则轧制反作用力提高，变得难以稳定地得到所期望的板厚。此外，关于各工序的具体条件，没有特别限定，只要根据钢种、钢板的用途及所期望的特性等而适宜选择适宜的条件即可。例如，为了在母材钢材中生成低温相变组织而得到高强度钢板，也可以将卷取工序中的卷取温度设定为比较低的温度、更具体而言600℃以下、特别是400℃以下。
本发明的实施方式的钢板如上所述剪切加工时在剪切端面产生的拉伸残余应力的降低效果优异，因此适于在剪切加工中适用(即作为剪切加工用钢板来使用)。在剪切加工中，一般优选在冲头侧配置钢板的第1表层部而且在冲模侧配置钢板的第2表层部来进行切断。由此，能够使龟裂从冲头侧的第1表层部进展而降低在作为目标物的加工材的剪切端面产生的拉伸残余应力，结果是能够显著地提高该加工材中的剪切端面的耐氢脆性。另一方面，在冲模侧配置钢板的第1表层部而且在冲头侧配置钢板的第2表层部来进行剪切加工的情况下，变成龟裂从冲模侧的第1表层部进展而降低在废料的剪切端面产生的拉伸残余应力。因此，这样的情况下，也可以将所得到的废料利用于某些制品。
以下，通过实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明不受这些实施例的任何限定。
实施例
本例中，首先，通过将具有表1中所示的化学组成的板厚20mm的连续铸造板坯(母材钢材)的表面进行脱脂，接着在其两侧层叠具有表1中所示的化学组成的规定厚度的表层用钢材，通过电弧焊进行接合，从而得到复层钢材。接着，将该复层钢材加热至1100～1350℃的范围内的规定的温度，在热轧的完成温度成为800℃以上那样的条件下实施热轧，在600℃以下的温度下卷取，得到板厚为2.4mm的热轧钢板。接着，通过将该热轧钢板进行酸洗，接着按照成为表2中所示的板厚的方式实施冷轧，最后在600℃以上的适宜的温度下保持规定的时间而进行退火，得到冷轧钢板。对于从所得到的冷轧钢板采集的试样，对相当于板厚中心部、第1表层部及第2表层部的部分(分别为板厚1/2位置、距离一侧的表面为板厚的2％位置、及距离另一侧的表面为板厚的2％位置)的化学组成进行分析，结果分别与表1中所示的母材钢材以及第1及第2表层用钢材的化学组成相比几乎没有变化。
Figure BDA0003913543250000261
Figure BDA0003913543250000271
所得到的冷轧钢板的特性通过以下的方法进行测定及评价。
[第1表层部及第2表层部的厚度]
第1表层部和第2表层部的厚度通过光学显微镜来确定。将作为测定对象的样品埋入直径为30mm的圆筒状的环氧树脂中，使用#80～1000的研磨纸通过湿式研磨进行粗磨，接着使用具有3μm及1μm的平均粒径的金刚石磨粒进行精抛光成镜面状。使用具有1μm的平均粒径的金刚石磨粒的研磨以施加1N～10N的载荷、在以30～120mpm的速度旋转的研磨台上保持30～600秒的条件来实施。通过用光学显微镜观察在该研磨中在板厚中心部与表层部的边界处产生的阶梯差，确定板厚中心部与表层部的边界，确定第1表层部及第2表层部的厚度(％、板厚中所占的比例)。
[板厚1/2位置、第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度]
在如上述那样划定的第1表层部及第2表层部内随机地以压入载荷100g重测定10点的维氏硬度，通过算出它们的平均值来确定第1表层部及第2表层部的平均维氏硬度。同样地在板厚1/2位置处在与板厚垂直的方向并且与轧制方向平行的线上以压入载荷100g重测定合计5点的维氏硬度，通过算出它们的平均值来确定板厚1/2位置的平均维氏硬度。
[第1硬度累积值及第2硬度累积值]
首先，以钢板的距离第1表层部侧的表面在板厚方向上为15μm位置作为测定开始点，在板厚方向上以50μm的间隔，以压入载荷100g重测定该板厚方向位置处的维氏硬度，接着从该位置起在与板厚垂直的方向并且与轧制方向平行的线上同样地以压入载荷100g重测定合计5点的维氏硬度，将它们的平均值设定为该板厚方向位置处的平均维氏硬度。沿板厚方向及轧制方向排列的各测定点的间隔设定为压痕的4倍以上的距离。在将各测定点的间隔设定为压痕的4倍以上的距离并且从表面起沿板厚方向直线性地刻印困难的情况下，将各测定点的间隔设定为压痕的4倍以上的距离并且从表面起沿板厚方向曲折地刻印。通过将如上述那样从第1表层部侧的表面至板厚的30％为止测定而得到的各板厚方向位置处的平均维氏硬度与测定间隔相乘而得到的值合计来确定第1硬度累积值(Hv×mm)。同样地，通过将从第2表层部侧的表面至板厚的30％为止测定而得到的各板厚方向位置处的平均维氏硬度与测定间隔相乘而得到的值合计来确定第2硬度累积值(Hv×mm)。
[比P(Hhigh/Hlow)与式1的关系]
在确定上文说明的第1硬度累积值和第2硬度累积值的过程中，算出至第1表层部侧及第2表层部侧的板厚的30％为止的各板厚方向位置处的硬度累积值的比P(Hhigh/Hlow)，通过将对所算出的各累积值之比标绘而得到的曲线与下述式1的曲线进行对比来判别该比P是否满足上述式1，将满足式1的情况判定为OK，将不满足式1的情况判定为NG。
P≥0.00035(X-30)2+1.05 式1
其中，0＜X≤30。
[抗拉强度]
抗拉强度通过从与冷轧钢板的轧制方向成直角的方向采集JIS5号拉伸试验片，依据JIS Z 2241(2011)进行拉伸试验来测定。
[拉伸残余应力]
将冷轧钢板进行剪切加工，测定在冷轧钢板的剪切端面产生的拉伸残余应力。具体而言，在冲头侧配置冷轧钢板的第1表层部而且在冲模侧配置冷轧钢板的第2表层部，通过使冲头和冲模相对地移动而用冲头冲裁冷轧钢板，在冲模上得到具有剪切端面的加工材。接着，在该加工材的板厚方向的中心位置(与断裂面相对应)处，以光斑直径φ500μm利用X射线实施残余应力测定(在板宽方向上不同的3个部位)。残余应力的测定方向设定为板厚方向、板宽方向、与板厚偏离45度方向这3个方向，对于残余应力的算出使用了sin2ψ法。将端面法线方向的残余应力假定为零，由所算出的3个方向的残余应力算出最大主应力。通过将在3个部位处算出的最大主应力的值进行平均来确定各加工材的拉伸残余应力。将拉伸残余应力与抗拉强度之比(拉伸残余应力/抗拉强度)为0.90以下的情况评价为能够降低剪切加工时在剪切端面产生的拉伸残余应力的钢板。将所得到的结果示于表2中。
Figure BDA0003913543250000301
表2中尽管使用了相同的钢种，但存在平均维氏硬度(Hv)的值不同的情况(例如，使用了钢种a的发明例1的板厚1/2位置的平均维氏硬度为461Hv，与此相对，使用了相同钢种的发明例2的板厚1/2位置的平均维氏硬度为451Hv)，它们起因于制造误差和/或测定误差。就比较例3、5、8、12、14及17而言，由于从第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值低于从第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍，因此无法使龟裂从冲头侧的第1表层部优先进展。其结果是，无法充分降低在加工材的剪切端面产生的拉伸残余应力。
与其相对照地，就发明例1、2、4、6、7、9～11、13、15、16及18而言，通过按照第1硬度累积值成为第2硬度累积值的1.05倍以上的方式进行控制，能够使龟裂从冲头侧的第1表层部优先地进展，结果是能够显著地降低在加工材的剪切端面产生的拉伸残余应力。
符号说明
1 剪切端面
1a 塌边
1b 断裂面
1bx 第1部分
1by 第2部分
1c 飞边
1dx 第1龟裂
1dy 第2龟裂
1e 剪切面
5 钢板
10 加工材
10a 第1面
10b 第2面
11 钢板的一部分
12 钢板的其他部分
15 废料
21 第1刀刃
22 第2刀刃

Claims (9)

1.一种钢板，其包含板厚中心部和分别配置于该板厚中心部的两侧的第1表层部及第2表层部，
所述第1表层部及第2表层部分别独立地具有超过10μm且为板厚的30％以下的厚度，
所述第1表层部及第2表层部具有与板厚1/2位置的平均维氏硬度不同的平均维氏硬度，
从所述第1表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第1硬度累积值为从所述第2表层部侧的表面至板厚的30％为止的区域中的第2硬度累积值的1.05倍以上。
2.根据权利要求1所述的钢板，其中，从所述第1表层部侧的表面至板厚的X％为止的区域中的硬度累积值Hhigh与从所述第2表层部侧的表面至板厚的X％为止的区域中的硬度累积值Hlow之比P(Hhigh/Hlow)满足下述式1，
P≥0.00035(X-30)2+1.05 式1
其中，0＜X≤30。
3.根据权利要求1或2所述的钢板，其中，所述第1硬度累积值为所述第2硬度累积值的1.20倍以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢板，其中，所述第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度低的平均维氏硬度。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的钢板，其中，所述第1表层部及第2表层部具有比板厚1/2位置的平均维氏硬度高的平均维氏硬度。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的钢板，其抗拉强度为980MPa以上。
7.根据权利要求6所述的钢板，其抗拉强度为1470MPa以上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的钢板，其中，所述板厚中心部具有下述化学组成：以质量％计由
C：0.050～0.800％、
Si：0.01～3.00％、
Mn：0.01～10.00％、
Al：0.001～0.500％、
P：0.100％以下、
S：0.050％以下、
N：0.0100％以下、
Cr：0～3.000％、
Mo：0～1.000％、
B：0～0.0100％、
Ti：0～0.500％、
Nb：0～0.500％、
V：0～0.500％、
Cu：0～0.500％、
Ni：0～0.500％、
O：0～0.0200％、
W：0～0.100％、
Ta：0～0.100％、
Co：0～0.500％、
Sn：0～0.050％、
Sb：0～0.050％、
As：0～0.050％、
Mg：0～0.0500％、
Ca：0～0.050％、
Y：0～0.050％、
Zr：0～0.050％、
La：0～0.050％、
Ce：0～0.050％、以及
剩余部分：Fe及杂质构成。
9.根据权利要求8所述的钢板，其中，所述化学组成以质量％计含有选自由下述元素构成的组中的至少一种：
Cr：0.001～3.000％、
Mo：0.001～1.000％、
B：0.0001～0.0100％、
Ti：0.001～0.500％、
Nb：0.001～0.500％、
V：0.001～0.500％、
Cu：0.001～0.500％、
Ni：0.001～0.500％、
O：0.0001～0.0200％、
W：0.001～0.100％、
Ta：0.001～0.100％、
Co：0.001～0.500％、
Sn：0.001～0.050％、
Sb：0.001～0.050％、
As：0.001～0.050％、
Mg：0.0001～0.0500％、
Ca：0.001～0.050％、
Y：0.001～0.050％、
Zr：0.001～0.050％、
La：0.001～0.050％、及
Ce：0.001～0.050％。
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