JP2000080439A - 加工用薄鋼板 - Google Patents
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Abstract
理により鋼板の成形性を高める成形法に適した鋼板を提
供する。 【解決手段】 本発明は鋼のミクロ組織を、鉄炭化物、
鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種以上の合計の割
合が10個/μm2 以上含まれる結晶粒とベイナイトと
マルテンサイトの1種または2種以上の合計の割合が、
占積率で7%以上に限定し、かつ重量比でC:0.0005%〜
0.25%、 Si:0.01 %〜3.0 %、 Mn:0.01 %〜3.0 %、 P:
0.002 %〜0.20%、 S:0.001 %〜0.03%、 N:0.0002%〜
0.02%を含有し、さらに、 Mo, Nb, Ti, V, Cr, Bを重量
%で、K/Y ≧0.77、 【数1】 の範囲で含有し成形性向上熱処理能に優れた加工用薄鋼
板面内に二次元的に1mm 2 以上の単位でパターン化した
軟質部と硬質部を存在する加工用薄鋼板にある。
Description
等の構造用部品などのように、構造上の強度が必要とさ
れる箇所に適用される薄鋼板であって、部分的な短時間
熱処理により成形性が向上する加工用薄鋼板に関するも
のである。
めに、通常、高強度鋼板の成形が試みられる。しかし、
高強度鋼板は、降伏応力が高く延性に乏しいためプレス
成形性に難があり、成形性を改善する検討が行われてい
る。例えば、プレス前に軟質で、その後の電着塗装時の
焼付過程で硬化する焼付硬化鋼板や、成形完了後に、高
エネルギー密度のビームの照射を行い、硬化させる方法
がある。
が、変形強度自体は高々5%程度しか上昇せず、強度の
絶対量が不足する。また成形完了後に、高エネルギー密
度のビームの照射を行い、硬化させる方法としては、例
えば、特開昭61−99629号公報のように成形後に
レーザー照射する方法が開示されている。しかしなが
ら、この場合3次元的に照射するため、処理設備が経済
的に高価なものとなる上、鋼の変態による熱歪みによる
精度の狂いが非常に大きなものとなる。
け強化し、成形性が必要なところは軟質にする方法が考
えだされた。例えば、特開昭60−238424号公報
は、鋼板に部分的にレーザー照射して焼入組織にし、硬
質部と軟質部を両方存在させ、成形は軟質部で行い、硬
質部で強度を持たせる方法が開示されている。しかしな
がら、硬質化の鋼の変態を利用するため、変態歪みによ
る鋼板の変形は避けられない。また、変態硬質部と軟質
部の硬度差が著しく、変形能に差がありすぎるため、そ
の境界から、破断することが多く、必ずしも成形性の向
上を図ることはできなかった。また、特開平9−877
37号公報にはアークまたはレーザーを部分的に高張力
鋼板に照射して溶融し、鋼板の軟質化を図る方法が開示
されている。しかしながら、この方法も鋼を変態させる
ため、変態歪みの影響を避けることはできない。鋼の変
態を利用しない方法としては、例えば、特開平9−14
3554号公報が開示されている。鋼板に塑性歪みを加
えておき、部分的に800℃以上の熱処理をすることに
より、回復または再結晶をおこさせ、軟質化する方法で
ある。しかしながら、この方法も800℃以上に加熱す
るため、鋼板の熱歪みの問題があり、また、塑性歪みを
利用するため、硬質部の延性が著しく劣化する欠点があ
り、必ずしも高強度のプレス成形体を得るための問題解
決とはなっていない。
ation of Laser-Beam-Welded SheetMetal, SAE Technic
al Paper Series, 890853,1989)のよう
に、一枚板に軟質部と硬質部を造り分けるのではなく、
レーザー溶接等の手段で、接合し一枚板に仕上げる方法
がある。しかしながら、この方法においても接合部が溶
接により硬化するのは避けられず、成形上の障害とな
る。また溶接により接合するため、材料を細かく接合す
る事は難しい。
るにあたっては、未だ最適な方法が得られていない。そ
こで、高強度鋼板を、軟鋼板のように容易にプレス成形
等の加工成形ができる鋼板が強く求められていた。
ような問題点を解決するべく、薄鋼板からなる各種成形
材料、成形性を向上させる熱処理、最適成形法など鋭意
研究を行った。
処理に限定すれば、例えば0.1〜7.0mmの薄鋼板で
熱伝導を極力押さえ、局所的な熱処理が可能な事を見い
出し、また特定の組織、成分をもつ鋼を用いれば、その
短時間熱処理の範囲で鋼の材質を著しく変えられる事を
見出した。さらに局所的な熱処理を成形時の変形が必要
な部分に施すと驚くほど成形性が向上する事を新たに発
見した。本発明は、この成形性向上を目的とする短時間
熱処理に最適な材料を追求し、成し遂げたものである。
その要旨は、(1)重量比で、 C:0.0005%〜0.25% Si:0.01%〜3.0% Mn:0.01%〜3.0% P:0.002%〜0.20% S:0.001%〜0.03% N:0.0002%〜0.02% を含有する鋼において、さらに、該鋼のミクロ組織のう
ち、鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種
以上の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶
粒、ベイナイト、マルテンサイト、の1種または2種以
上の合計の割合が、占積率で7%で以上あることを特徴
とする成形性向上熱処理能に優れた加工用薄鋼板、
(2)(1)の記載の鋼にさらに、Mo,Nb,Ti,
V,Cr,Bの1種または2種以上を重量%で、K/Y
≧0.77、K={TS(MPa) −(280+390*C
+98*Si+65*Mn+882*P+207*Al
+980*Ti+2000*Nb+980*V+200
*Mo+38*Ni+55*Cu+22*Cr)}、Y
={30*√Si+40*√Mn+80*√Mo+4*
√Ni+35*√Nb+40*√Ti+55*√V+4
0*√Cr+70*√P+500*√B}、の範囲で含
有しさらに、鋼のミクロ組織のうち、鉄炭化物、鉄窒化
物、鉄炭窒化物の1種または2種以上の合計の割合が1
0個/μm2 以上含まれる結晶粒、ベイナイト、マルテ
ンサイト、の1種または2種以上の合計の割合が、占積
率で7%以上であることを特徴とする成形性向上熱処理
能に優れた加工用薄鋼板、及び(3)(1)または
(2)に記載の化学成分を含有し、鋼板面内に二次元的
に1mm2 以上の単位でパターン化された軟質部と硬質部
が存在し、硬質部の鋼のミクロ組織が、鉄炭化物、鉄窒
化物、鉄炭窒化物の1種または2種以上の合計の割合が
10個/μm2 以上含まれる結晶粒、ベイナイト、マル
テンサイト、の1種または2種以上の合計の割合が、占
積率で7%以上であり、かつ軟質部の鋼の強度が硬質部
より5%以上低強度であることを特徴とする加工用薄鋼
板、である。
cl変態点以下の熱処理温度で30sec 以内の短時間熱
処理により鋼板の引張り強さが変化する能力のことをい
う。この熱処理に限定すれば、0.1〜7.0mmの薄鋼
板で熱歪みを極力少なく抑える事ができ、また変態歪み
も生じ難い。さらに熱伝導も抑えられるので、約1mmの
分解能で熱処理を施す事ができる。また、この熱処理に
より引張り強さが変化する変化量としては、5%以上引
張り強さが変化することが、望ましい。この鋼板を用い
て局部的に熱処理を行うと鋼板全体の強度はほとんど変
化することなく、成形性が著しく向上する。たとえば、
変形が必要である部分に局部的に熱処理を行うと、変形
が必要である部分の強度が下がり変形が容易に生じ、成
形性が向上する。
性を向上させるAcl変態点以下の温度で30sec 以内
の局部熱処理で強度が大きく変わる鋼板組織、鋼板成分
について鋭意研究を行ったところ、鋼の鉄炭化物、鉄窒
化物、および鉄炭窒化物の大きさを制御してやれば、A
cl変態点以下の温度で30sec 以内の熱処理で即座に
鉄炭化物、鉄窒化物、および鉄炭窒化物を溶解または粗
大化し、鋼板の強度を下げられる事を見出した。
を見出した。さらに鋼板の強度の変化量は、鉄炭化物、
鉄窒化物、および鉄炭窒化物を微細に含む組織、ベイナ
イト組織、マルテンサイト組織の割合に影響され、占積
率で7%以上の分率がある時、その効果が大きい事を見
出した。さらに、鋼板の強度の低下量が鋼板の化学成分
にも大きく依存し、K/Y≧0.77、K={TS(MP
a) −(280+390*C+98*Si+65*Mn
+882*P+207*Al+980*Ti+2000
*Nb+980*V+200*Mo+38*Ni+55
*Cu+22*Cr)}、Y={30*√Si+40*
√Mn+80*√Mo+4*√Ni+35*√Nb+4
0*√Ti+55*√V+40*√Cr+70*√P+
500*√B}、の範囲に限定する事によって鋼板の強
度の低下量を大きくできる事を見出した。
を行い、最適な製造法を見出した。以下に本発明を詳細
に説明する。まず、以下に鋼の組織を限定する理由につ
いて述べる。成形性向上熱処理としてAcl変態点以下
の温度で30sec 以内の局部熱処理を行い、高強度鋼板
を部分的に軟化させる。そのため、低温短時間で強度が
変わる必要があるので、鋼の中で移動速度の早いC,N
の拡散現象を利用するのが最も適しており、鉄炭化物ま
たは鉄窒化物または鉄炭窒化物および、ベイナイト、マ
ルテンサイトを利用するのが最も有効である。
たは2種以上の合計の割合が10個/μm2 以上含まれ
る結晶粒があると鋼は析出強度により高強度化する事が
できる。一方この鉄炭化物または鉄窒化物または鉄炭窒
化物は、短時間熱処理により溶解、粗大化して容易に低
強度化する事ができる。ベイナイトまたはマルテンサイ
トは鋼を変態強化により高強度化する事ができる。一方
ベイナイトまたはマルテンサイトは短時間熱処理により
容易に焼き戻されて、粗大な炭化物が析出し、低強度化
する事ができる。鋼板を局部的に低強度化するために
は、短時間熱処理で強度の変化する組織を占積率で一定
割合以上含有する事が必要である。すなわち、鉄炭化
物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種以上の合計
の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶粒、ベイナイ
ト、マルテンサイト組織が鋼全体の割合の中で一定割合
以上ある事が必要である。鉄炭化物または鉄窒化物また
は鉄炭窒化物が10個/μm2 以上含まれる結晶粒、ベ
イナイト、マルテンサイト組織は、鋼の他の組織(例え
ば、微細な鉄窒化物を含まないフェライトやパーライト
等)に比べ、強度が高いので鋼板の強度に対する寄与度
が大きく、合計の体積割合が、おおむね7%以上あれ
ば、短時間熱処理したときに鋼板の強度を5%以上変化
させる事ができる。鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の
1種または2種以上の合計の割合が10個/μm2 以上
含まれる結晶粒、ベイナイト、マルテンサイト組織の強
度および短時間熱処理により強度の変化する軟化量は、
これらの組織中に含まれる炭素量、窒素量により異な
り、炭素量、窒素量が多い場合には、これら組織の体積
割合が7%以下のときでも、鋼板の強度は5%以上変化
させる事ができる。しかしながら、通常薄鋼板として使
用される炭素量(wt%C≦0.25)、窒素量(wt%N
≦0.02)範囲では、鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化
物の1種または2種以上の合計の割合が10個/μm2
以上含まれる結晶粒、ベイナイト、マルテンサイト組織
が占積率で合計7%以上のとき、鋼板の強度は5%以上
変化させる事ができるので、7%を下限とする。
1種または2種以上の合計の割合が10個/μm2 以上
含まれる結晶粒、ベイナイト、マルテンサイト組織の体
積割合が増えれば増えるほど、鋼板の強度を変化させる
ことが容易になるので、上限は規定しないが、加工法は
劣化していくので、加工部品に応じて体積割合を調整し
ておく事が望ましい。
炭化物、χ炭化物、鉄−炭素コンプレックスなどの鉄炭
素化合物、鉄窒化物とはFe4 N,Fe16N2 、鉄−窒
素コンプレックスなどの鉄窒素化合物、鉄炭窒化物とは
鉄炭化合物や鉄窒化物が混合した形態や、鉄炭化合物の
一部のCがNに置き換わったもの、鉄窒化物の一部のN
がCに置き換わったもの等を指す。
1種または2種以上の合計の割合が10個/μm2 以上
含まれる結晶粒、ベイナイト、マルテンサイト組織の合
計の占積率と鋼板強度の低下比の関係を示す。鉄炭化
物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種以上の合計
の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶粒の割合は、
顕微鏡視野内の結晶粒ごとの鉄炭化物または鉄窒化物ま
たは鉄炭窒化物の個数を数え、10個/μm2 以上含ま
れる結晶粒個数および平均結晶粒径を測定する事により
占積率を算出した。また、ベイナイト、マルテンサイト
の占積率も顕微鏡視野内の個数および平均サイズを測定
する事により算出した。強度測定は、JIS5号引張試
験片を作成し、400℃で30秒の熱処理を行った後、
室温まで冷却し、その後室温で引張試験を行った。この
時の引張試験強度の低下量(ΔTS)を熱処理前のTS
で割った値を強度低下比として示した。鉄炭化物、鉄窒
化物、鉄炭窒化物の1種または2種以上の合計の割合が
10個/μm2 以上含まれる結晶粒、ベイナイト、マル
テンサイト組織の合計の占積率が7%以上のとき、鋼板
強度の低下比が著しいことが分かる。
る。Cは、本発明である鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化
物の1種または2種以上の合計の割合が10個/μm2
以上含まれる結晶粒、ベイナイト、マルテンサイト組織
を得るために、必須の元素である。含有量が多くなる
と、上記組織を得やすくなるが、溶接性は劣化する。従
って0.25%以下とする。また、0.0005%未満
では、鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2
種以上の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶
粒、ベイナイト、マルテンサイト組織を得るための合金
コストが増大し、製造コストが飛躍的に上がり経済的で
なくなるので、0.0005%を下限とする。
際、強度を上昇させる効果が少ないので、0.010%
を下限とする。好ましくは、0.200%以上である。
3.00%を超えると加工性は劣化するので、3.00
%を上限とする。Mnは、強度確保のために使用される
が、0.01%未満では、製造コストが飛躍的に上がり
経済的でなくなるので、0.01%を下限とし、3.0
0%を超えると加工性は劣化するので、3.00%を上
限とする。
際、強度を上昇させる効果が少ないので、0.002%
を下限とする。好ましくは、0.02%以上である。
0.20%を超えると靱性が著しく悪化して脆化するの
で、0.20%を上限とする。Sは、0.001%未満
では製造コストが飛躍的に上がり経済的でなくなるの
で、0.001%を下限とし、0.03%を超えると熱
間圧延時に赤熱脆性を起こし、表面で割れる、いわゆ
る、熱間脆性を起こすため、0.03%を上限とする。
が飛躍的に上がり経済的でなくなるので、0.0002
%を下限とし、0.02%を超えると加工性が劣化して
くるので、0.02%を上限とする。また、本発明では
C,Si,Mn,Mo,Ni,Al,Cu,Nb,T
i,V,Cr,P,Bを次式の範囲で含有させると効果
が著しい。K/Y≧0.77、K={TS(MPa) −(2
80+390*C+98*Si+65*Mn+882*
P+207*Al+980*Ti+2000*Nb+9
80*V+200*Mo+38*Ni+55*Cu+2
2*Cr)}、Y={30*√Si+40*√Mn+8
0*√Mo+4*√Ni+35*√Nb+40*√Ti
+55*√V+40*√Cr+70*√P+500*√
B}、TS(MPa)は鋼の引張強度(MPa)である。
上熱処理として、Acl以下の温度で、かつ30秒以内
の熱処理をされる。上式のK値はAcl以下の温度で熱
処理を行う事から、おもに規定されるものであり、上式
のY値は30秒以内の時間内で熱処理を行う事から、お
もに規定されるものである。
Si,Mn,P,Al,Ti,Nb,V,Mo,Ni,
Cu,Crは鋼を強化する元素である。これらの元素
は、固溶強化、析出強化、変態強化など、様々な硬化メ
カニズムにより直接的または間接的に作用し、鋼を強化
する。本発明ではAcl変態点以下の温度で熱処理によ
り鋼の強度を軟化させ低強度にする。軟化量は熱処理時
間が増加するにつれて増加するが、どんなに長時間熱処
理しても鋼が軟化しない強度分があることが判明した。
この軟化しない強度分は鋼の成分に大きく依存し、 MPa
単位で、(280+390*C+98*Si+65*M
n+882*P+207*Al+980*Ti+200
0*Nb+980*V+200*Mo+38*Ni+5
5*Cu+22*Cr)で表せる事が分かった。この軟
化しない強度分は、成分によって異なり、単位重量あた
り、Nbが最も効果が大きく、ついでTi,Pの順とな
る。この効果の寄与度が、請求項2に示した式の第一項
の元素の前に付与された係数である。すなわち、この係
数が、Cの場合390、Siの場合98、Mnの場合6
5、Pの場合882、Alの場合207、Tiの場合9
80、Nbの場合2000、Vの場合980、Moの場
合200、Niの場合38、Cuの場合55、Crの場
合22である事が判明した。
で強度が変化しうる鋼の強度分としては{TS(MPa)−
(280+390*C+98*Si+65*Mn+88
2*P+207*Al+980*Ti+2000*Nb
+980*V+200*Mo+38*Ni+55*Cu
+22*Cr)}で表され、この値をKとして定義して
いる。
Mn,Mo,Ni,Nb,Ti,V,Cr,P,Bは鋼
の軟化速度に影響を及ぼす元素であり、鉄炭化物、鉄窒
化物、鉄炭窒化物の溶解、粗大化やベイナイト組織、マ
ルテンサイト組織の軟化を遅らせる元素である。そのた
め、これらの元素が一定量以上含まれると短時間熱処理
により鋼を軟化させる事ができない。この効果は、鋼の
成分、含有量に大きく依存し、{30*√Si+40*
√Mn+80*√Mo+4*√Ni+35*√Nb+4
0*√Ti+55*√V+40*√Cr+70*√P+
500*√B}に比例する事が分かった。この値をYと
して定義している。
重量あたり、Bが最も効果が大きく、ついでMo,Pの
順となる。この効果の寄与度が、請求項2に示した式の
第二項の元素の前に付与された係数である。すなわち、
この係数が、Siの場合30、Mnの場合40、Moの
場合80、Niの場合4、Nbの場合35、Tiの場合
40、Vの場合55、Crの場合40、Pの場合70、
Bの場合500である事が判明した。
根に比例する事が明らかとなった。このメカニズムは明
かではないが、これらの元素とC,N、転位、空孔との
相互作用により、鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の溶
解、粗大化を遅らせたり、ベイナイトやマルテンサイト
からの炭化物の析出や転位の回復を抑制し、ベイナイト
やマルテンサイトの軟化を遅らせる為と本発明者らは考
えている。
織を限定し、鋼の強度のうち軟化しない強度分と鋼の軟
化を遅らせる元素量を上手くバランスさせることによ
り、成形性向上熱処理にすぐれた鋼板を実現したことで
ある。すなわち、K値とY値の比が0.77以上となる
とき、短時間熱処理で鋼の強度を5%変化させる事に成
功した。
77、K={TS(MPa) −(280+390*C+98
*Si+65*Mn+882*P+207*Al+98
0*Ti+2000*Nb+980*V+200*Mo
+38*Ni+55*Cu+22*Cr)}、Y={3
0*√Si+40*√Mn+80*√Mo+4*√Ni
+35*√Nb+40*√Ti+55*√V+40*√
Cr+70*√P+500*√B}、の範囲であると
き、成形性向上熱処理に優れた鋼板とする事ができる。
図2に上記説明の概念図を示す。
理を行ったときの鋼板の強度の低下比を図3に示す。強
度測定は、JIS5号引張試験片を作成し、400℃で
30秒の熱処理を行った後、室温まで冷却し、その後室
温で引張試験を行った。この時の引張試験強度の低下量
(ΔTS)を熱処理前のTSで割った値を強度低下比と
して示した。
効果が殆ど認められず、0.77%以上で5%以上の鋼
板の強度低下が得られることが分かる。本発明の成形性
向上熱処理能に優れた加工用鋼板とは、上記組織、組成
を満たすものならば、熱延鋼板、冷延鋼板、溶融亜鉛め
っき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき
鋼板のいづれでもかまわず、発明の効果を享受できる。
化を防ぐため、550℃以下の温度で成形性向上熱処理
を施すことが好ましいが、本発明鋼板を用いれば、十分
可能である。また、板厚も限定されるものではないが、
0.4〜6mmで特に有効である。本発明鋼板をプレス成
形するにあたっては、鋼板を部品形状に合わせてブラン
キングを行い、成形前にプレスで加工の厳しいところに
局部的に成形性向上熱処理を施す。熱処理は部分的であ
るが、鋼板全体の成形性は著しく向上し、複雑な形状の
高強度プレス成形体を得る事ができる。
に合わせたパターンで成形性向上熱処理を施して鋼板を
部分的に軟化させ、鋼板面内に二次元的に1mm2 以上の
単位でパターン化された軟質部と硬質部を作ることがで
きる。これが本発明の第三発明である部分軟化鋼板であ
る。このとき、成形性向上のために、軟質部は硬質部に
比べ鋼の引張強度で5%以上低強度にすることが好まし
い。あらかじめ部品形状にあわせて必要部位を軟質化し
ておくと、部品形状に鋼板を切り出した後、個別に成形
性向上熱処理をする必要がないので、部品の部分熱処理
製造工程を減らす事ができ、特殊なプレス製造設備が要
らず、通常設備で複雑な形状の高強度プレス成形体を得
る事ができる。
化加工用薄鋼板はこのパターン例に限定されることなく
部品形状に合わせたパターン化をする事ができる。
説明する。表1に示す成分の鋼を溶製し、常法に従い連
続鋳造でスラブとした。そして、加熱炉中で1200℃
まで加熱し、880℃の仕上げ温度で、熱間圧延を行
い、500℃の温度で巻取り、ついで、酸洗を施し熱延
鋼板とした。
後、830℃×60秒の再結晶焼鈍を行い、700℃ま
で徐冷し、その後100℃/sec の冷却速度、250℃
の温度まで冷却し、1.2mmの冷延鋼板となした。この
とき得られた鋼の組織を表1に併記する。また、一部は
電気亜鉛めっきを施し、鋼板の表層に亜鉛層を付与し
た。
に加工し、機械的特性値(熱処理なし)の評価を行っ
た。また、別途、JIS5号引張試験片を作成し、45
0℃×10sec の熱処理を行い、機械的特性値(熱処理
あり)の評価を行った。また、別途、該鋼板を90φ〜
120φの円盤に打ち抜き、25℃に保たれた50φの
円筒ポンチ、内径54φのダイスを用い深絞り成形を行
った。しわ押さえ圧を変え、深絞り成形が可能な限界絞
り比を求めた。一部の円盤はフランジ相当部を短時間熱
処理する目的で、450℃に加熱された内径60φのダ
イスで円盤の周辺部を挟み込んで軟質化し、図5に示す
ような局部的に材料強度の変化した円盤を作成した。そ
の後、熱処理無しの円盤と同様に、25℃に保たれた5
0φの円筒ポンチ、内径54φのダイスを用い深絞り成
形を行った。
らかなように、本発明鋼板を用いれば、短時間熱処理で
材料強度を5%以上軟質にする事ができ、成形性向上熱
処理を行ったとき、成形性を向上させる事ができる。
2種以上の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結
晶粒、ベイナイト、マルテンサイトの合計の体積分率と
鋼板強度の低下比(ΔTS/TS)の関係を説明する概
念図である。
度の低下量の関係を説明する概念図である。
c の熱処理による鋼板の強度低下比(ΔTS/TS)を
示す図である。
す図である。
た円盤を示す図である。
17)
処理に限定すれば、例えば0.1〜7.0mmの薄鋼板で
熱伝導を極力押さえ、局所的な熱処理が可能な事を見い
出し、また特定の組織、成分をもつ鋼を用いれば、その
短時間熱処理の範囲で鋼の材質を著しく変えられる事を
見出した。さらに局所的な熱処理を成形時の変形が必要
な部分に施すと驚くほど成形性が向上する事を新たに発
見した。本発明は、この成形性向上を目的とする短時間
熱処理に最適な材料を追求し、成し遂げたものである。
その要旨は、(1)重量比で、 C:0.0005%〜0.25% Si:0.01%〜3.0% Mn:0.01%〜3.0% P:0.002%〜0.20% S:0.001%〜0.03% N:0.0002%〜0.02% を含有する鋼において、さらに、該鋼のミクロ組織のう
ち、鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種
以上の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶
粒、ベイナイト、マルテンサイト、の1種または2種以
上の合計の割合が、占積率で7%で以上あることを特徴
とする成形性向上熱処理能に優れた加工用薄鋼板、
(2)(1)の記載の鋼にさらに、Mo,Al,Ni,
Cu,Nb,Ti,V,Cr,Bの1種または2種以上
を重量%で、K/Y≧0.77、K={TS(MPa) −
(280+390*C+98*Si+65*Mn+88
2*P+207*Al+980*Ti+2000*Nb
+980*V+200*Mo+38*Ni+55*Cu
+22*Cr)}、Y={30*√Si+40*√Mn
+80*√Mo+4*√Ni+35*√Nb+40*√
Ti+55*√V+40*√Cr+70*√P+500
*√B}、の範囲で含有しさらに、鋼のミクロ組織のう
ち、鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種
以上の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶
粒、ベイナイト、マルテンサイト、の1種または2種以
上の合計の割合が、占積率で7%以上であることを特徴
とする成形性向上熱処理能に優れた加工用薄鋼板、及び
(3)(1)または(2)に記載の化学成分を含有し、
鋼板面内に二次元的に1mm2 以上の単位でパターン化さ
れた軟質部と硬質部が存在し、硬質部の鋼のミクロ組織
が、鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種
以上の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶
粒、ベイナイト、マルテンサイト、の1種または2種以
上の合計の割合が、占積率で7%以上であり、かつ軟質
部の鋼の強度が硬質部より5%以上低強度であることを
特徴とする加工用薄鋼板、である。
Claims (3)
- 【請求項1】 重量比でC:0.0005%〜0.25
%Si:0.01%〜3.0%Mn:0.01%〜3.
0%P:0.002%〜0.20%S:0.001%〜
0.03%N:0.0002%〜0.02%を含有する
鋼において、さらに、該鋼のミクロ組織のうち、 鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種以上
の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶粒、 ベイナイト、 マルテンサイト、の1種または2種以上の合計の割合
が、占積率で7%以上であることを特徴とする成形性向
上熱処理能に優れた加工用薄鋼板。 - 【請求項2】 請求項1に記載の鋼にさらに、Mo,N
b,Ti,V,Cr,Bの1種または2種以上を重量%
で、K/Y≧0.77、 K={TS(MPa) −(280+390*C+98*Si
+65*Mn+882*P+207*Al+980*T
i+2000*Nb+980*V+200*Mo+38
*Ni+55*Cu+22*Cr)}、 Y={30*√Si+40*√Mn+80*√Mo+4
*√Ni+35*√Nb+40*√Ti+55*√V+
40*√Cr+70*√P+500*√B}、の範囲で
含有しさらに、鋼のミクロ組織のうち、 鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種以上
の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶粒、 ベイナイト、 マルテンサイト、の1種または2種以上の合計の割合
が、占積率で7%以上であることを特徴とする成形性向
上熱処理能に優れた加工用薄鋼板。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の化学成分を含有
し、鋼板面内に二次元的に1mm2 以上の単位でパターン
化された軟質部と硬質部が存在し、硬質部の鋼のミクロ
組織が、 鉄炭化物、鉄窒化物、鉄炭窒化物の1種または2種以上
の合計の割合が10個/μm2 以上含まれる結晶粒、 ベイナイト、 マルテンサイト、の1種または2種以上の合計の割合
が、占積率で7%で以上あり、かつ軟質部の鋼の強度が
硬質部より5%以上低強度であることを特徴とする加工
用薄鋼板。
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