JP2007113100A - 熱間プレス用鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%にて、C :0.15〜0.3%、Si:0.005〜1.0%、
Mn:0.01〜3.0%、P:0.005〜0.1%、S:0.02%以下、Al:0.01〜3.0%、N:0.0005〜0.01%以下、Cr:0.02〜0.5%、Nb:0.005〜0.5%、B:0.0002〜0.01%、Mo:0.05〜1%を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼で、下記式(A)を満足し、プレス焼入れ後の引張強度が1180MPa以上であることを特徴とする熱間プレス用高強度鋼板、
0.35 ≧ C+Si/30+Mn/20+Cr/20+Mo/15+4・B+2・P+4・S ----(A)
【選択図】 なし
Description
この車体軽量化と車体の安全性向上を両立するためには、強度の高い鋼材を使用すれば良いが、鋼板の高強度化は部品製造時の加工性、プレス成形性の低下を招き、特にスプリングバック等により製品精度の確保がより難しくなってくる。
この熱間プレス工法は、鋼板を約800℃以上のオーステナイト域まで加熱した後、プレス成形し、同時に成形後の冷却により焼き入れを行い高強度の材質を得るものである。この熱間プレス工法では、鋼板が高温で軟質、高延性になっているため、成形時の割れ発生等の加工性が改善され、かつ、比較的良好な製品精度を有する部品の製造が可能となる。また、この熱間プレス工法では、プレス成形時に導入される残留応力も減少するため、引張強度で1180MPaを超える高強度鋼板で問題となる遅れ破壊の感受性も低下する。
即ち、本願の第1の発明は、
質量%で、
C :0.15〜0.3%、
Si:0.005〜1.0%、
Mn:0.01〜3.0%、
P :0.005〜0.1%、
S :0.02%以下、
Al:0.01〜3.0%、
N :0.0005〜0.01%、
Cr:0.02〜0.5%、
Nb:0.005〜0.5%、
B :0.0002〜0.01%、
Mo:0.05〜1%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼で、各含有量が下記式(A)を満足し、プレス焼入れ後の引張強度が1180MPa以上であること
を特徴とする。
0.35≧C+Si/30+Mn/20+Cr/20+Mo/15+4・B+2・P+4・S・・・・・・・・(A)
そして、鋼中にC、Si、Mn、P、S、Al、N、Cr、B、Ti、Nb、Moを含有させる場合において、これらの中でC、Si、Mn、Cr、Mo、B、P、Sの含有量が所定の関係式を満たした場合にスポット溶接部の破断形態がナゲット外破断を呈しやすくなることを見出した。さらに鋼中にNb、Moを含んだ場合において、スポット溶接時のHAZ部の軟化程度が抑制されスポット溶接部の接合強度が向上することが明らかとなった。
これは、NbとMoを複合添加することにより、溶接によって鋼板の温度が上昇しても鋼板中の転位の消滅を抑え、この転位が析出核となって、短時間で(Nb、Mo)Cが析出し、熱影響部の軟化を抑えるものと考えられる。
0.35≧C+Si/30+Mn/20+Cr/20+Mo/15+4・B+2・P+4・S・・・・・・・・(A)
この図1における横軸は、上記式(A)のうち、C、Si、Mn、Cr、Mo、Bに関する値の和である。即ち、この横軸は、C、Si、Mn、Cr、Mo、Bの濃度を、C+Si/30+Mn/20+Cr/20+Mo/15+4・Bに代入して得られる値を示している。縦軸は、上記式(A)のうちP、Sに関する値の和である。即ち、この縦軸は、P、Sの濃度を2・P+4・Sに代入して得られる値を示している。
図1より、式(A)が成り立つ場合、すなわち、C、Si、Mn、Cr、Mo、B、P、Sの濃度の関係が上記式(A)に従う場合には、破断形態はナゲット外破断あるいは、一部ナゲット内破断であることが判明した。これは、C、Si、Mn、Cr、Mo、B、は、溶接部および熱影響部の強度を高めるため、またP、Sは、溶接時の入熱により粒界への偏析を生じやすくなるため、過剰に添加されると溶接部を脆化させ、剥離破断の傾向となるものと考えられるためである。剥離破断は溶接部の接合強度が母材の強度より低くなる場合もあるため、部品の性能の信頼性を損なう可能性もある。このため、部品性能の信頼性を確保するためには、上記式(A)を満足することが重要となる。式(A)を満足する場合、破断形態は一部ナゲット内破断もしくは、ナゲット外破断となり、溶接部(ナゲット)が一方の鋼板に残存する破断形態となる。
これら各成分のうち、鋼No.A1〜A6、鋼No.B1〜B7は、スラブを加熱炉中で1140℃〜1250℃の温度で加熱し、810℃〜880℃の仕上げ温度で熱間圧延を行い、600℃〜660℃にて巻き取り、高強度熱延鋼板(板厚:1.8mm)とした。また、これら各成分のうち、鋼No.A7〜A12、鋼No.B8〜B10は、酸洗後に冷間圧延、焼鈍(焼鈍温度:720℃)を施し、高強度冷延鋼板(板厚:1.4mm)とした。その後、一部の鋼板については、溶融亜鉛めっき(目付け量:90g/m2)を施した。表1の組成例においては、鋼No.A4〜A6、A10〜A12、B7、B10につき溶融亜鉛めっきを施している。
また、スポット溶接時の破断形態は、本発明鋼(鋼No.A1〜A12)の範囲において何れも評価B、Cであるのに対して、比較鋼では、鋼No.B3〜B5、B7〜B10の範囲において評価Aであり、スポット溶接時の破断形態を満足しないことが分かった。
更にHAZ部12の軟化性に関しては、本発明鋼(鋼No.A1〜A12)の範囲においていずれも合格(○)であるのに対して、比較鋼では、鋼No.B1、B3、B8が上記合格条件を満足しないことが分かった。
即ち、本発明鋼(鋼No.A1〜A12)は、部品強度、スポット溶接時の破断形態、HAZ部軟化性をともに満足するが、比較鋼(鋼No.A1〜A12)は、部品強度、スポット溶接時の破断形態、HAZ部軟化性の何れか1以上を満足することができないことが分かった。
12 HAZ部
Claims (5)
- 質量%で、
C :0.15〜0.3%、
Si:0.005〜1.0%、
Mn:0.01〜3.0%、
P :0.005〜0.1%、
S :0.02%以下、
Al:0.01〜3.0%、
N :0.0005〜0.01%、
Cr:0.02〜0.5%、
Nb:0.005〜0.5%、
B :0.0002〜0.01%、
Mo:0.05〜1%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼で、各含有量が下記式(A)を満足し、プレス焼入れ後の引張強度が1180MPa以上であること
を特徴とする熱間プレス用高強度鋼板。
0.35≧C+Si/30+Mn/20+Cr/20+Mo/15+4・B+2・P+4・S・・・・・・・・(A) - さらに質量%で、
Ti:0.002〜0.5%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であること
を特徴とする請求項1記載の熱間プレス用高強度鋼板。 - 熱延鋼板または冷延鋼板であること
を特徴とする請求項1又は2記載の熱間プレス用高強度鋼板。 - 高強度表面処理鋼板であること
を特徴とする請求項1〜3のうち何れか1項記載の熱間プレス用高強度鋼板。 - 前記高強度表面処理鋼板は、亜鉛めっきされた鋼板であること
を特徴とする請求項4記載の熱間プレス用高強度鋼板。
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