JP2012251239A - 衝突エネルギー吸収能に優れた自動車用衝突エネルギー吸収部材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】980MPa以上のTSを有し、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、Rc≦1.31×ln(n)+5.21を満足する高強度薄鋼板を成形加工して、自動車用衝突エネルギー吸収部材とする。このような特性を有する高強度薄鋼板を使用することにより、TSが980MPa以上である場合でも、自動車衝突時に部材を軸方向に安定座屈させ蛇腹状に圧潰変形させることができる。なお、使用する高強度薄鋼板は、質量%で、C:0.14%〜0.30%、Si:0.0.1〜1.6%、Mn:3.5〜10%、N:0.0060%以下、Nb:0.01〜0.10%を含有する組成と、組
織全体に対する体積率で30〜70%のフェライト相が平均粒径1.0μm以下であり、第二相が少なくとも組織全体に対する体積率で10%以上の残留オーステナイト相を含み、かつ残留オーステナイト相の平均間隔が1.5μm以下である組織と、を有することが好ましい。
【選択図】図5
Description
このような要望に対し、例えば特許文献1には、オーステナイトが面積比で60%以上の組織からなる鋼板を用いて構成されてなる衝突エネルギー吸収部材が記載されている。そして、特許文献1には、オーステナイトが面積比で60%以上の組織からなる鋼板の例として、18〜19%Cr−8〜12%Niを含有するオーステナイト系ステンレス鋼板が記載され、このような鋼板を用いた衝突エネルギー吸収部材では、衝突時の変形伝搬特性が向上し、所望の衝突エネルギーの吸収性能が確保できるとしている。
本発明の基本的考え(概念)を模式的に図1に示す。
図1中に示された曲線は、素材である鋼板のn値と部材の座屈部の曲率半径との関係を示
す曲線であり、板厚が一定の場合には、n値により定まる座屈部の曲率半径を示す。素材とする鋼板について、得られた限界曲げ半径が、図1中に示す曲線よりも大きい場合(折れ、裂け発生領域)、すなわち、限界曲げ半径が、n値から求まる座屈部の曲率半径よりも大きい場合には、部材を衝突変形すると、部材に折れ、裂けが発生し、軸方向に蛇腹状に圧潰変形しなくなる。
すなわち、素材である鋼板のn値が同等であっても、限界曲げ半径が大きくなり曲げ特性が低下した鋼板製の部材は、折れ、裂けが発生し蛇腹状に安定座屈しなくなる。鋼板のn値が大きくなると、n値で定まる座屈部の曲率半径が大きくなり、曲げ特性が少々低下し限界曲げ半径が大きくなっても、部材は蛇腹状に安定座屈する。
なお、曲げ性の評価方法としては、180°U曲げと90°V曲げが一般的であるが、本発明では、180°U曲げ試験により曲げ性を評価した。すなわち、180°U曲げは90°V曲げよりも曲げ割れ限界を示す、限界曲げ半径が大きい場合が多く、より厳しい変形に対する指標であり、軸圧潰変形の指標として良い相関を示す。一方、90°V曲げの限界曲げ半径はハット型部材等の90°程度の曲げ成形時に用いられる指標であり,軸圧潰変形において90°V曲げでは、この関係は成り立たない。ここに、90°V曲げではなく180°U曲げが重要であるのは、蛇腹上に圧潰変形する際の座屈変形部が180°U曲げに近い変形状態であるためと、考えられる。
一般的には、サイドフレーム等の衝突エネルギーの吸収部材の軸方向圧潰性能は、正方形断面の部材で評価される。そこで引張強さ980 MPa級〜1180MPa級の各種高強度薄鋼板を用いて成形された、図2(c)に示す断面の衝突エネルギー吸収部材(軸高さ:230mm)を作製し、該部材の軸方向に、110kgfの錘を50km/h相当の速度で衝突させ160mm圧潰変形し、蛇腹状に安定座屈した部材を選択し、圧潰後の変形状況を観察した。
n値=(lnσ10−lnσ5)/(ln0.1−ln0.05)
(ここでσ10:真歪10%での真応力、σ5:真歪5%での真応力)
ただし、真歪10%でのデータ採取が不可能である場合には、求められる最大の真歪およびそれに対応する真応力で計算するものとする。
すなわち、部材座屈部を曲率半径測定用のRゲージを用いて測定した曲率半径から板厚を減じて、座屈部の曲げ半径とした。
R(J)/t=1.31×ln(n)+5.21 ・・・(a)
(ここでt:鋼板板厚(mm))
整理できる。上記したように、n値により座屈部の曲げ半径がほぼ決まるため、限界曲げ半径/板厚が(a)式の下側の領域、すなわち、1.31×ln(n)+5.21と同じか、それより小さい領域となる鋼板では、部材Jが蛇腹状に安定座屈する。一方、限界曲げ半径/板厚が(a)式の上側の領域、すなわち1.31×ln(n)+5.21 より大きい領域となる鋼板では、安定座屈することが難しい。
R(P)/t=1.31×ln(n)+4.21 ・・・(b)
で整理できる。この(b)式の関係を図3に併記した。
R(J)/tとR(P)/tとを同じn値で比較すると、R(P)/tは、R(J)/tより小さい。これは、部材断面の縦壁部の拘束等の影響によるものと考えられ、縦壁のない平板では、座屈部の限界曲率半径R(J)は最も小さくなると考えられる。
Rc/t≦1.31×ln(n)+5.21 ・・・(1)
(ここでRc:限界曲げ半径(mm)、t:板厚(mm)、n:真歪5〜10%間で求めたn値)
では、部材を軸方向に蛇腹状に安定座屈させることがわかる。
Rc/t≦1.31×ln(n)+4.21 ・・・(2)
(ここでRc:限界曲げ半径(mm)、t:板厚(mm)、n:真歪5〜10%間で求めたn値)
では、平板により近い安定座屈しづらい扁平な断面形状であっても、軸方向に蛇腹状に安定座屈させることができる。なお、限界曲げ半径、n値と部材の圧潰状況との関係は、後述する図5に示すように、種々の形状の部材、種々の素材鋼板について、検討し、上記した(1)式、(2)式で整理したように、n値がほぼ同等であっても、限界曲げ半径Rcが大きくなり曲げ特性が低下した鋼板を用いて製造された部材では、蛇腹状に安定座屈しないこと、一方、n値が大きくなると曲げ特性が低下していても部材は安定座屈することを確認した。
すなわち、本発明の要旨はつぎのとおりである。
(1)高強度薄鋼板を成形加工してなる自動車用衝突エネルギー吸収部材であって、前記高強度薄鋼板が、980MPa以上の引張強さTSを有し、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、次(1)式
Rc/t≦1.31×ln(n)+5.21 ・・・(1)
(ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)、t:板厚(mm)、n:真歪5〜10%間で求めたn値)
を満足する薄鋼板であることを特徴とする、自動車用衝突エネルギー吸収部材。
(2)高強度薄鋼板を成形加工してなる自動車用衝突エネルギー吸収部材であって、前記高強度薄鋼板が、980MPa以上の引張強さTSを有し、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、次(2)式
Rc/t≦1.31×ln(n)+4.21 ・・・(2)
(ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)、t:板厚(mm)、n:真歪5〜10%間で求めたn値)
を満足する薄鋼板であることを特徴とする、自動車用衝突エネルギー吸収部材。
(3)(1)または(2)において、前記高強度薄鋼板が、質量%で、C:0.14%〜0.30%、Si:0.01〜1.6%、Mn:3.5〜10%、P:0.060%以下、S:0.0050%以下、Al:0.01〜1.5%、N:0.0060%以下、Nb:0.01〜0.10%を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる組成と、組織全体に対する体積率で30〜70%のフェライト相とフェライト相以外の第二相とからなり、該フェライト相が平均粒径1.0μm以下のフェライト相であり、前記第二相が、少なくとも組織全体に対する体積率で10%以上の残留オーステナイト相を含み、該残留オーステナイト相の平均間隔が1.5μm以下である組織と、を有することを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部材。
(4)(3)において、前記組成がさらに、質量%で、SiとAlの合計(Si+Al)が、0.5%以上を満足する組成であることを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部材。
(5)高強度薄鋼板を素材として、該素材に成形を施し所定形状の自動車用衝突エネルギー吸収部材とする自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法であって、前記素材として、引張強さTS が980MPa以上であり、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、次(1)式
Rc/t ≦ 1.31×ln(n)+5.21 ・・・(1)
(ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)、t:板厚(mm)、n:真歪5〜10%間で測定したn値)
を満足する高強度薄鋼板を選択して使用する、自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法。
(6)高強度薄鋼板を素材として、該素材に成形を施し所定形状の自動車用衝突エネルギー吸収部材とする自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法であって、前記素材として、引張強さTSが980MPa以上であり、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、次(2)式
Rc/t ≦ 1.31×ln(n)+4.21 ・・・(2)
(ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)、t:板厚(mm)、n:真歪5〜10%間で求めたn値を満足する高強度薄鋼板を選択して使用する、自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法。
(7)(5)または(6)において、前記高強度薄鋼板が、質量%で、C:0.14%〜0.30%、Si:0.01〜1.6%、Mn:3.5〜10%、P:0.060%以下、S:0.0050%以下、Al:0.01〜1.5%、N:0.0060%以下、Nb:0.01〜0.1%を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる組成と、組織全体に対する体積率で30〜70%のフェライト相とフェライト相以外の第二相とからなり、該フェライト相が平均粒径1.0μm以下のフェライト相であり、前記第二相が、少なくとも組織全体に対する体積率で10%以上の残留オーステナイト相を含み、該残留オーステナイト相の平均間隔が1.5μm以下である組織と、を有する薄鋼板であることを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法。
(8)(7)において、前記組成がさらに、質量%で、SiとAlの合計(Si+Al)が、0.5%以上を満足する組成であることを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法。
Rc/t ≦ 1.31×ln(n)+5.21 ・・・(1)
(ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)、t:板厚(mm)、n:真歪5〜10%間で測定したn値)
または次(2)式
Rc/t ≦ 1.31×ln(n)+4.21 ・・・(2)
(ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)、t:板厚(mm)、n:真歪5〜10%間で求めたn値)
を満足する薄鋼板とする。なお、ここでいう「薄鋼板」とは、板厚3.2mm以下の鋼板を言うものとする。
なお、n値は、当該高強度薄鋼板から採取した試験片(JIS 5号引張試験片:GL 50mm)を用いて、JIS Z 2241の規定に準拠して引張試験を実施し、JIS Z 2253で2点法として規定される、次式により真歪:5〜10%の範囲で求めた値を使用するものとする。
n値=(lnσ10−lnσ5)/(ln0.1−ln0.05)
(ここでσ10:真歪10%での真応力、σ5:真歪5%での真応力)
ただし、真歪10%でのデータ採取が不可能な時は、求められる最大の真歪およびそれに対応する真応力を用いるものとする。
なお、とくに(1)式、(2)式を満足する鋼板とするうえでは、質量%で、C:0.14%〜0.30%、Si:0.01〜1.6%、Mn:3.5〜10%、P:0.060%以下、S:0.0050%以下、Al:0.01〜1.5%、N:0.0060%以下、Nb:0.01〜0.10%を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる組成と、組織全体に対する体積率で、30〜70%のフェライト相とフェライト相以外の第二相とからなり、該フェライト相が平均粒径1.0μm以下のフェライト相であり、前記第二相が、少なくとも組織全体に対する体積率で10%以上の残留オーステナイト相を含み、該残留オーステナイト相の平均間隔が1.5μm以下である組織と、を有する薄鋼板とすることが好ましい。
以下、組成における質量%は、単に%で記す。
C:0.14%〜0.30%
Cは、焼入れ性向上を介して硬質相の分率を増加させることにより、鋼の強度を増加させるとともに、オーステナイト中に濃化してオーステナイトを安定化させ、室温でオーステナイトを安定化させる作用を有する元素である。このような効果を得るためには、0.14%以上の含有を必要とする。一方、0.30%を超える含有は、スポット溶接性の著しい劣化や、曲げ特性の著しい低下を招く傾向となる。このため、Cは0.14〜0.30%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.23%以下である。
Siは、固溶強化により強度向上に寄与するとともに、延性を向上させる元素である。このような効果を得るためには0.01%以上の含有を必要とする。一方、1.6%を超えて含有すると、鋼板表面にSi酸化物が濃化し、化成処理不良や不めっきの原因ともなる。このため、Siは0.01〜1.6%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.1〜1.0%である。
Mnは、強度向上に有効に寄与するとともに、オーステナイトを安定化して、伸び、n値を向上させる作用を有する。このような効果を得るためには、3.5%以上の含有を必要とする。一方、10%を超えて過度に含有すると、偏析が著しくなり、Mnの偏析などに起因して部分的に変態点が異なる組織となり、結果としてフェライト相とマルテンサイト相がバンド状で存在する不均一な組織となりやすい。このため、曲げ特性が低下する。また、Mnは、鋼板表面に酸化物として濃化し、不めっきの原因ともなる。このようなことから、Mnは3.5〜10%の範囲に限定した。なお、好ましくは4.0〜7.0%である。
Pは、強度向上に寄与する一方で、溶接性を劣化させる。このような悪影響は、0.060%を超える含有で顕著となる。このため、Pは0.060%以下に限定した。なお、過度のP低減は、製鋼工程におけるコストの増加を伴うため、Pは0.001%以上とすることが好ましい。なお、好ましくは0.025%以下、より好ましくは0.015%以下である。
Sは、赤熱脆性を引き起こす元素であり、多量に含有すると、製造工程上不具合を生じる場合がある。また、SはMnSを形成し、冷間圧延後に板状の介在物として存在するため、特に材料の極限変形能を低下させ、曲げ特性を低下させる。このようなSの悪影響は0.0050%を超える含有で顕著となる。このため、Sは0.0050%以下に限定した。なお、過度の低減は、製鋼工程における脱硫コストの増加を伴うため、Sは0.0001%以上とすることが好ましい。なお、好ましくは、0.0030%以下である。
Alは、製鋼工程において脱酸剤として有効に作用し、また曲げ特性を低下させる非金属介在物をスラグ中に分離する点からも有用な元素である。さらに、Alは、オーステナイト中にCを濃化させ、オーステナイトを安定化させる作用を有し、これにより、伸びおよびn値を向上させる。このような効果を得るには、0.01%以上の含有を必要とする。一方、1.5%を超える含有は、材料コストの増大を招くだけでなく、溶接性を著しく低下させる。このため、Alは0.01〜1.5%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.02〜1.0%である。
Nは、固溶して鋼の強度を増加させる元素であるが、多量の含有は延性を低下させる。フェライトを清浄化して延性を向上させるという観点から、Nは、できるだけ少ないほうが望ましいが、0.0060%以下であれば本発明の効果を損なわないため、Nは0.0060%以下に限定した。なお、過度の低減は製鋼コストの高騰を招くため、0.0001%以上とすることが好ましい。
Nbは、鋼中でCまたはNと結合し、微細炭化物や微細窒化物を形成する元素であり、冷間圧延−焼鈍後のフェライト粒の細粒化、硬質相としてのオーステナイトの均一微細分散および強度上昇に有効に寄与する。とくに、焼鈍時の加熱速度の適正な制御により、フェライトおよび硬質相の微細化が可能となり、曲げ特性を向上させ、部材の軸方向圧潰に際して、安定座屈して蛇腹状に圧潰変形することができるようになる。このような効果を得るためには、0.01%以上の含有を必要とする。一方、0.10%を超えて含有すると、効果が飽和するうえ、熱延板が硬質化し、熱間圧延、冷間圧延時の圧延荷重の増大を招き、生産性を低下させる。また、過度のNb含有は、フェライト中に過度に析出物が生成し、フェライトの延性を低下させ、伸びや曲げ特性が低下する。このため、Nbは0.01〜0.10%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.03〜0.07%の範囲である。
Si、Alはいずれも、セメンタイトの析出を抑制する元素であり、オーステナイト中にCを濃化させやすい元素である。鋼板中に、より効率的に10%以上のオーステナイトを残留させるために、SiとAlの合計を0.5%以上とすることが好ましい。なお、より好ましくは0.7%以上である。
本発明部材の素材となる高強度薄鋼板は、上記した組成を有し、さらに体積率で30〜70%のフェライト相とフェライト相以外の第二相とからなる組織(複合組織)を有する鋼板である。なお、フェライト相は、平均粒径1.0μm以下の微細粒から構成される。フェライト相を平均粒径で1.0μm以下と微細化することにより、所望の高強度(TS:980MPa以上)を確保でき、しかも曲げ特性を向上させることができるようになる。フェライト相の平均粒径が1.0μmを超えると、上記した効果が期待できなくなる。このため、フェライト相の平均粒径は1.0μm以下に限定した。なお、好ましくは0.8μm以下である。
つぎに、本発明部材の素材である、上記した高強度薄鋼板の好ましい製造方法について説明する。
鋼素材の製造方法は、とくに限定することはなく、転炉等の常用の溶製法を用いて上記した組成の溶鋼を溶製し、連続鋳造法、造塊−分塊圧延等により所望の肉厚のスラブ(鋼素材)とすることが好ましい。
熱間圧延工程における加熱温度は、1150〜1400℃とすることが好ましい。加熱温度が1150℃未満では、均質化が不十分となる一方、1400℃を超えて高温となると、酸化ロスが顕著となり歩留り低下を招く。Mn偏析の影響を低滅し、曲げ特性を向上させるためには、1250℃以上とすることが好ましい。
粗圧延の条件は、所望の寸法形状のシートバーとすることができればよく、とくに限定する必要はない。また、仕上圧延は、仕上圧延終了温度を850〜950℃とする圧延とする。仕上圧延終了温度が、上記した範囲を外れると、熱延板組織の均一化ができなくなり、伸び、曲げ特性などの加工性が低下する。
冷間圧延における冷延圧下率は、組織の微細化のために、30%以上とすることが望ましい。なお、熱延板が硬質な場合には、冷間圧延のかわりに熱延板を500℃程度に加熱して温間圧延を行うことも考えられるが、本発明では、冷間圧延中のひずみ蓄積が組織微細化に重要であるため、歪回復が生じる温度での温間圧延は行なわず、室温での圧延とする。
なお、熱延板を焼鈍して軟質化してもよい。また、冷延圧下率は、大きすぎる圧延荷重が大きくなり冷間圧延が困難となりやすいため、60%以下とすることが好ましい。
焼鈍工程では、焼鈍加熱時の鋼板組織を制御したのち、冷却して、最終的に得られるフェライト分率と粒径を最適化させる。本発明では、300〜600℃までの1次加熱を、平均昇温速度:1〜50℃/sと急速加熱し、また、600℃から焼鈍温度までの二次加熱を、平均昇温速度:0.1〜10℃/sとして、焼鈍温度:650〜750℃まで加熱する。
なお、上記した焼鈍温度域に、10〜500s保持することが好ましい。保持時間が10s未満では、冷延時の歪が残留し、曲げ性が低下する。一方、500sを超える長時間焼鈍しても組織の変化はほとんど認められないので、この値を上限することが好ましい。
表1に示す組成の溶鋼を溶製し、鋳造して肉厚:300mmのスラブ(鋼素材)とした。ついで、これらスラブを、表2に示す温度に加熱したのち、表2に示す条件で仕上圧延を含む熱間圧延を施したのち、表2に示す条件で冷却し、表2に示す巻取温度で巻き取り、熱延板(板厚:2.4mm)とした。
得られた鋼板(冷延焼鈍板)について、組織観察、引張試験、曲げ試験を実施した。試験方法は次のとおりとした。
(1)組織観察
得られた鋼板から、組織観察用試験片を採取し、圧延方向に平行な板厚方向断面を研磨し、3%ナイタール液で腐食し、走査型電子顕微鏡(倍率:1000〜5000倍)を用いて、板厚1/4位置の組織を観察し、組織の同定、および撮像した組織写真を用いて切断法で、フェライト相の結晶粒径を測定した。なお、切断法は、垂直方向と水平方向に写真のスケールで20μm相当の長さの直線をそれぞれ引き、その切片を平均して、フェライトの平均粒径を算出した。なお、フェライト相の組織分率は、撮像した組織写真を用い市販の画像処理ソフト(Paint Shop Pro Ver.9( 商品名)(コーレルコーポレーション製)により、フェライト相と第二相を二値化し、フェライト相分率を測定し、これをフェライト相の体積率とした。
(2) 引張試験
得られた鋼板から、JIS Z 2201に準拠して、圧延方向と90°の方向を長手方向(引張方向)とするJIS 5号試験片を採取し、JIS Z 2241に準拠して、引張試験を実施し、引張特性(引張強さTS)を測定した。また、n値は、引張試験により得られた応力一歪データにより、真歪5〜10%間で、JIS Z 2253で2点法として規定される次式を基に、計算した。
n値=(lnσ10−lnσ5)/(ln0.1−ln0.05)
(ここでσ10:真歪10%での真応力、σ5:真歪5%での真応力)
なお、真歪10%でのデータ採取ができない場合には、求められる最大の真歪およびそれに対応する真応力を用いて計算した。
(3)曲げ試験
得られた鋼板から、JIS Z 2248の規定に準拠して曲げ試験片(幅30mm×長さ100mm)を採取し、先端曲率半径Rを0.5mmピッチで変化させた金型に沿って180°U曲げ試験を実施し、曲げ部外側を目視で、亀裂発生の有無を観察し、亀裂が発生していない最小の曲げ半径Rc(mm)を求め、限界曲げ半径(mm)とした。なお、1mm以下の介在物起因の亀裂は除外した。
ついで、上記した特性を有する高強度薄鋼板から試験材を採取し、曲げ成形により、図2に示す断面形状の部材を作製し、該部材に、590MPa級高強度鋼板を背板として取付け、高さ:420mm(W)、260mm(X)の2種の圧潰用部材とした。なお、部材断面における背板に平行な辺と垂直な辺のうち、もっとも短い辺の幅bと板厚tとの比、b/tは部材Xで33.3、部材Wで33.3である。これら圧潰用部材を用いて、圧潰試験を実施した。試験方法はつぎのとおりとした。
(4) 圧潰試験
圧潰用部材に、軸方向に時速50km相当の速度で、部材によって変化させた110〜190kgfの錘を衝突させ、200mm、あるいは240mmまで圧潰した。圧潰後、部材の変形状態を目視で確認するとともに、所定の圧潰量までの吸収エネルギーを算出した。
(実施例2)
表5に示す、引張特性、n値、曲げ特性(限界曲げ半径Rc)を有する薄鋼板(引張強さ:980〜1300MPa級)を素材として、衝突エネルギー吸収部材を作製した。なお、衝突エネルギー吸収部材の形状は、図2に示す部材X、W、Jとした。背板は実施例1と同様に、590MPa級高強度鋼板とした。
得られた結果を表5に示す。
また、実施例1および実施例2で得られた結果をまとめ、限界曲げ半径とn値の関係で図5に示す。図5において、部材が蛇腹状に安定座屈した場合を○と表し、裂けが発生して安定して蛇腹状につぶれなかった場合を●と表した。
図5から、限界曲げ半径/板厚が式(1)、(2)を満足する場合は、部材が蛇腹状に安定座屈し、衝突時の軸方向衝突エネルギー吸収能に優れることがわかる。例えば、素材鋼板のn値が大きな場合、部材は蛇腹状に安定圧潰するが、n値がある程度小さい、例えば、0.20以下の場合であっても、限界曲げ半径板厚が式(1)、(2)を満足する場合は、部材が安定圧潰することがわかる。なお、(1)式を満足しない鋼板製部材では、いずれの形状でも裂けが発生して、安定した圧潰変形することができない。
Claims (8)
- 高強度薄鋼板を成形加工してなる自動車用衝突エネルギー吸収部材であって、
前記高強度薄鋼板が、980MPa以上の引張強さTSを有し、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、下記(1)式を満足する薄鋼板であることを特徴とする、自動車用衝突エネルギー吸収部材。
記
Rc/t ≦ 1.31×ln(n)+5.21 ‥‥(1)
ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)
t:板厚(mm)
n:真歪5〜10%間で求めたn値 - 高強度薄鋼板を成形加工してなる自動車用衝突エネルギー吸収部材であって、
前記高強度薄鋼板が、980MPa以上の引張強さTSを有し、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、下記(2)式を満足する薄鋼板であることを特徴とする、自動車用衝突エネルギー吸収部材。
記
Rc/t ≦ 1.31×ln(n)+4.21 ‥‥(2)
ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)
t:板厚(mm)
n:真歪5〜10%間で求めたn値 - 前記高強度薄鋼板が、質量%で、
C:0.14%〜0.30%、
Si:0.01〜1.6%、
Mn:3.5〜10%、
P:0.060%以下、
S:0.0050%以下、
Al:0.01〜1.5%、
N:0.0060%以下および
Nb:0.01〜0.10%
を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる組成と、
組織全体に対する体積率で30〜70%のフェライト相とフェライト相以外の第二相とからなり、該フェライト相が平均粒径1.0μm以下のフェライト相であり、前記第二相が、少なくとも組織全体に対する体積率で10%以上の残留オーステナイト相を含み、該残留オーステナイト相の平均間隔が1.5μm以下である組織と、
を有することを特徴とする請求項1または2に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部材。 - 前記組成がさらに、質量%で、SiとAlの合計(Si+Al)が、0.5%以上を満足する組成であることを特徴とする請求項3に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部材。
- 高強度薄鋼板を素材として、該素材に成形を施し所定形状の自動車用衝突エネルギー吸収部材とする自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法であって、
前記素材として、引張強さTS が980MPa以上であり、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、下記(1)式を満足する高強度薄鋼板を選択して使用することを特徴とする、自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法。
記
Rc/t ≦ 1.31×ln(n)+5.21 ‥‥(1)
ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)
t:板厚(mm)
n:真歪5〜10%間で求めたn値 - 高強度薄鋼板を素材として、該素材に成形を施し所定形状の自動車用衝突エネルギー吸収部材とする自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法であって、
前記素材として、引張強さTS が980MPa以上であり、かつn値と、限界曲げ半径Rcとが、下記(2)式を満足する高強度薄鋼板を選択して使用することを特徴とする、自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法。
記
Rc/t ≦ 1.31×ln(n)+4.21 ‥‥(2)
ここで、Rc:限界曲げ半径(mm)
t:板厚(mm)
n:真歪5〜10%間で求めたn値 - 前記高強度薄鋼板が、質量%で、
C:0.14%〜0.30%、
Si:0.01〜1.6%、
Mn:3.5〜10%、
P:0.060%以下、
S:0.0050%以下、
Al:0.01〜1.5%、
N:0.0060%以下および
Nb:0.01〜0.10%を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる組成と、
組織全体に対する体積率で30〜70%のフェライト相とフェライト相以外の第二相とからなり、該フェライト相が平均粒径1.0μm以下のフェライト相であり、前記第二相が、少なくとも組織全体に対する体積率で10%以上の残留オーステナイト相を含み、該残留オーステナイト相の平均間隔が1.5μm以下である組織と、
を有する薄鋼板であることを特徴とする請求項5または6に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法。 - 前記組成がさらに、質量%で、SiとAlの合計(Si+Al)が、0.5%以上を満足する組成であることを特徴とする請求項7に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部材の製造方法。
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