JP2019014935A - Steel sheet for hot press, manufacturing method therefor, hot press molded member and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

To provide a steel sheet for hot press excellent in processability, and a manufacturing method therefor, a hot press molded member excellent in impact resistance, and a manufacturing method therefor.SOLUTION: There is provided a steel sheet for hot press having minimum value HTof distribution of products HT between hardness and sheet thickness of 0.80 times or more of a smaller value of average HTand average HT, maximum value HTof 1.50 times or more of a lager value of HTand HT, difference ΔH between the maximum value of hardness Hand a larger value of hardness Hand hardness Hof 100 Hv or less, Hof 400 Hv or less, a ratio between effective crystal grain diameter d of a larger value of averages of effective crystal grain diameters of different steel sheets, and a maximum value dof effective crystal grain diameters of 5.0 or less, and a ratio between a minor diameter r of a larger value of averages of minor diameter of carbide of the different steel sheets and a maximum value rof the minor diameter of carbide of 3.0 or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、加工性に優れた熱間プレス用鋼板とその製造方法、ならびに耐衝撃性に優れた熱間プレス成形部材とその製造方法に関する。   The present invention relates to a steel sheet for hot pressing excellent in workability and a manufacturing method thereof, and a hot press-formed member excellent in impact resistance and a manufacturing method thereof.

近年、自動車には、車体を軽量化して燃費を高め、炭酸ガスの排出量を低減するため、また、衝突時、衝突エネルギーを吸収して、搭乗者の保護・安全を確保するため、高強度鋼板が多く使用されている。しかし、一般に、鋼板を高強度化すると、成形性(延性、穴拡げ性等)が低下し、複雑な形状への加工が困難になるので、強度と成形性(延性、穴拡げ性等)の両立を図ることは簡単ではなく、これまで、種々の技術が提案されている。   In recent years, automobiles have high strength in order to reduce the body weight and improve fuel efficiency, reduce carbon dioxide emissions, and to absorb collision energy and ensure passenger protection and safety in the event of a collision. Many steel plates are used. However, in general, increasing the strength of a steel sheet decreases formability (ductility, hole expandability, etc.) and makes it difficult to process complex shapes, so strength and formability (ductility, hole expandability, etc.) It is not easy to achieve both, and various techniques have been proposed so far.

これに対し、特許文献1に開示されるように、加熱した鋼板をプレス成形する熱間プレスと呼ばれる方法によれば、鋼板が高温で軟質、高延性になっているため、複雑な形状に
寸法精度よく成形することが可能である。さらに、熱間プレス法によれば、鋼板をオーステナイト域に加熱しておき金型内で急冷(焼入れ)することにより、マルテンサイト変態
による鋼板の高強度化も同時に達成できる。
On the other hand, as disclosed in Patent Document 1, according to a method called hot press for press-molding a heated steel plate, the steel plate is soft and highly ductile at high temperatures, so that it has dimensions in a complicated shape. It is possible to mold with high accuracy. Furthermore, according to the hot pressing method, the steel sheet is heated in the austenite region and rapidly cooled (quenched) in the mold, so that the strength of the steel sheet can be increased by martensitic transformation.

熱間プレス法において、部材の形状精度を高めることが課題となる。これに対し、特許文献2には、室温で予め所定の形状に成形した後にオーステナイト域に加熱し、金型内で急冷することにより、鋼板の高強度化と部材の形状精度の向上とを同時に達成する、予プレスクエンチ法が開示されている。   In the hot press method, increasing the shape accuracy of the member is a problem. On the other hand, Patent Document 2 discloses that the strength of the steel sheet is improved and the shape accuracy of the member is improved at the same time by heating it to an austenite region after being formed into a predetermined shape at room temperature and then rapidly cooling it in the mold. A pre-press quench method is disclosed that achieves.

自動車用部材においては、1つの部材の内部において、特性の異なる領域をつなぎ合わせることで、特性の改善を図る場合がある。熱間プレス法において、例えば特許文献3、4では、予め「テーラードブランク溶接」によって特性が異なる鋼板をつなぎ合せ、熱間プレス工法で成形することにより、場所によって異なる材質を有する部材を一体成形する技術が開示されている。   In a member for automobiles, there is a case where characteristics are improved by connecting regions having different characteristics in one member. In the hot press method, for example, in Patent Documents 3 and 4, steel members having different characteristics are previously connected by “tailored blank welding” and formed by the hot press method, thereby integrally forming members having different materials depending on places. Technology is disclosed.

しかしながら、テーラードブランク溶接により製造した熱間プレス用母材では、溶接部および溶接熱影響部(Heat Affected Zone:HAZ)において極端に加工性が劣化する場合があり、製造工程における課題となる。具体的には、溶接部および/またはHAZが脆化するため、熱間プレス工程に供するために母材を切断する際、溶接線に沿って割れが伝播し、母材が破断する危険性がある。また、溶接部および/またはHAZの成形性が劣化するため、熱間プレス前に行う予プレスにおいて母材が破断し、予プレスクエンチ法が適用できない場合がある。   However, in a hot press base material manufactured by tailored blank welding, workability may be extremely deteriorated in a welded part and a heat affected zone (HEAT Affected Zone: HAZ), which is a problem in the manufacturing process. Specifically, since the welded portion and / or HAZ becomes brittle, there is a risk that when the base material is cut for use in the hot pressing process, cracks propagate along the weld line and the base material breaks. is there. In addition, since the formability of the welded part and / or HAZ deteriorates, the pre-press quench method may not be applied because the base material is broken in pre-pressing performed before hot pressing.

また、特許文献5では、鋼板の化学組成を制御し熱間プレス中のミクロ組織の成長を抑制し、母相オーステナイト粒径を微細化することで、部材の耐衝撃性を高める技術が開示されている。しかしながら、テーラードブランク溶接を行った母材では、溶接部および/またはHAZにおいて熱間プレス前にミクロ組織が粗大化するため、熱間プレス中の母相オーステナイト粒径の微細化が困難となり、溶接部および/またはHAZにおける靭性が劣化する場合がある。   Patent Document 5 discloses a technique for improving the impact resistance of a member by controlling the chemical composition of the steel sheet, suppressing the growth of the microstructure during hot pressing, and refining the matrix austenite grain size. ing. However, in a base material that has been tailored blank welded, the microstructure becomes coarse before hot pressing in the weld and / or HAZ, making it difficult to refine the parent phase austenite grain size during hot pressing. The toughness in the part and / or HAZ may deteriorate.

あるいは、特許文献6,7では、熱間プレス工程に置いてプレス中の部材の冷却速度を場所ごとに分けて制御し、ミクロ組織の相変態を制御することで、場所によって異なる材質を有する部材を一体成形する技術が開示されている。しかしながら、この技術では部材の板厚を場所ごとに適正化することはできず、部材を十分に軽量化できない場合がある。   Alternatively, in Patent Documents 6 and 7, a member having a different material depending on the location by controlling the cooling rate of the member being pressed separately for each place in the hot pressing process and controlling the phase transformation of the microstructure. A technique for integrally molding the above is disclosed. However, with this technique, the plate thickness of the member cannot be optimized for each location, and the member may not be sufficiently lightened.

英国特許第1490535号明細書British Patent No. 1490535 特開平10−96031号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-96031 特開2007−154257号公報JP 2007-154257 A 特開2006−21216号公報JP 2006-21216 A 特開2006−152427号公報JP 2006-152427 A 特許第5890710号公報Japanese Patent No. 5890710 特許第5890711号公報Japanese Patent No. 5890711

本発明は、熱間プレス成形部材において、更なる軽量化と耐衝撃性の向上が求められていることに鑑み、化学組成および/または板厚の異なる2種以上の鋼板からなる、突き合わせ溶接継手を有する、加工性に優れた熱間プレス用鋼板およびその製造方法と、同鋼板を用いて得られる耐衝撃特性に優れた熱間プレス成形部材およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention is a butt-welded joint comprising two or more types of steel plates having different chemical compositions and / or thicknesses in view of the need for further weight reduction and impact resistance improvement in hot press-formed members. An object of the present invention is to provide a hot-press steel plate having excellent workability and a method for producing the same, a hot press-formed member having excellent impact resistance obtained by using the steel plate, and a method for producing the same.

本発明者らは、上記課題を解決する手法について、図1に示されるような鋼板1、鋼板2とを突き合わせ溶接して形成した突き合わせ溶接部及びその近傍における硬度、板厚及び結晶粒径が、突き合わせ溶接継手の熱間プレス前の加工性と熱間プレス後の耐衝撃特性に与える影響を鋭意研究した。その結果、以下の要件によって、(1)突き合わせ溶接継手の熱間プレス前の加工性の向上と、(2)熱間プレス後の耐衝撃特性の向上とを両立できることが分かった。
(1)鋼板1、鋼板2と、これら鋼板1、2の突き合わせ溶接部からなる範囲における硬度と板厚の積HTの分布において、溶接部およびHAZにかけてのHTと鋼板1および鋼板2におけるHTとの比を1に近づけ、かつ、当該範囲における最大硬度と上記鋼板1、鋼板2のより硬い側の硬度との硬度差を小さくすること;
(2)さらに、鋼板1、鋼板2と、これら鋼板1、2の突き合わせ溶接部からなる範囲の有効結晶粒径の分布において、溶接部およびHAZにかけての有効結晶粒径の最大値と、上記鋼板1、鋼板2の有効結晶粒径の平均値のうち粗大な方の有効結晶粒径の平均値との比を小さくすること。
The inventors of the present invention solve the above-mentioned problems by determining the hardness, plate thickness and crystal grain size in the butt weld and its vicinity formed by butt welding the steel plate 1 and the steel plate 2 as shown in FIG. We have intensively studied the effects of butt welded joints on the workability before hot pressing and the impact resistance after hot pressing. As a result, it was found that (1) improvement in workability before hot pressing of the butt weld joint and (2) improvement in impact resistance after hot pressing can be achieved by the following requirements.
(1) In the distribution of the product HT of hardness and plate thickness in the range consisting of the steel plate 1 and the steel plate 2 and the butt welds of these steel plates 1 and 2, the HT over the weld and HAZ and the HT in the steel plate 1 and the steel plate 2 And the ratio of the maximum hardness in the range and the hardness difference between the steel plate 1 and the harder side of the steel plate 2 are reduced;
(2) Further, in the distribution of the effective crystal grain size in the range consisting of the steel plate 1 and the steel plate 2 and the butt welds of these steel plates 1 and 2, the maximum value of the effective crystal grain size over the weld and HAZ, and the steel plate 1. To reduce the ratio of the average value of the effective crystal grain size of the steel plate 2 to the average value of the coarser effective crystal grain size.

また、当該熱間プレス用鋼板を得るにあたり、熱間プレス用鋼板の製造工程における半製品である熱延鋼板および/または冷延鋼板を突き合わせ溶接した後に、溶接部およびHAZを含む鋼板全体を適正に熱処理することで、加工性に優れた熱間プレス用鋼板を製造できることが分かった。   In addition, in obtaining the hot-press steel sheet, the hot-rolled steel sheet and / or the cold-rolled steel sheet, which are semi-finished products in the manufacturing process of the hot-press steel sheet, are butt-welded, and then the entire steel sheet including the welded part and HAZ is adequate. It was found that a steel sheet for hot pressing having excellent workability can be produced by heat treatment.

さらに、同熱間プレス用鋼板を、適正な条件で加熱し、プレス成形することにより、耐衝撃特性に優れた熱間プレス成形部材を製造できることが分かった。   Furthermore, it turned out that the hot press-molding member excellent in the impact resistance characteristic can be manufactured by heating the steel plate for hot press on appropriate conditions, and carrying out press molding.

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
(1)異なる鋼板およびそれらの突き合わせ溶接部からなり、
前記異なる鋼板のうち少なくとも1種の鋼板の化学組成が式(1)を満たし、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度と板厚の積HTの分布における最小値HTminが、前記異なる鋼板のうち1つの鋼板における平均値HTと前記異なる鋼板のうち他の鋼板における平均値HTのうち小さい方の値の0.80倍以上であり、
前記HTの分布における最大値HTmaxが前記HTとHTのうち大きい方の値の1.50倍以下であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度の最大値Hmaxと前記1つの鋼板における硬度Hと前記他の鋼板における硬度Hのうち大きい方の値との差ΔHが100Hv以下であり、
かつ、Hmaxが400Hv以下であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の有効結晶粒径の分布において、前記1つの鋼板の有効結晶粒径の平均値と前記他の鋼板の有効結晶粒径の平均値のうち大きい方の有効結晶粒径dと、前記有効結晶粒径の最大値dmaxとの比(dmax/d)が5.0以下であり、
さらに、突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域において、前記異なる鋼板のうち前記1つの鋼板の炭化物の短径の平均値と前記異なる鋼板の炭化物の短径の平均値のうち大きい方の短径rと、炭化物の短径の最大値rmaxとの比(rmax/r)が3.0以下であることを特徴とする熱間プレス用鋼板。

Figure 2019014935
但し、各元素記号は鋼板における含有量[質量%]を表し、当該元素が含まれないときは、0を代入する。
(2)質量%で、
C:0.050%〜0.800%、
Si:0.001%〜3.00%、
Mn:0.01%〜13.0%、
P:0.100%以下、
S:0.0100%以下、
Al:0.001%〜2.500%、
N:0.0150%以下、
O:0.0050%以下、
を含有し、残部が鉄および不可避不純物からなる1つの鋼板と、
前記鋼板とは化学組成および/または板厚の異なる1種以上の他の鋼板とを、溶接部における板厚比を3.0以下として突き合わせ溶接し、
溶接した全ての鋼板のうち少なくとも1つの鋼板の(Ac1−50)℃を上回る温度まで加熱する熱処理を行い、
前記熱処理は、加熱開始から冷却開始までの温度履歴が式(2)を満たし、且つ
冷却開始から冷却完了までの温度履歴が式(4)を満たすことを特徴とする熱間プレス用鋼板の製造方法。
Figure 2019014935
但し、式(2)は、鋼板の温度が550℃から温度Tに到達するまでの時間を10ステップに等分に分割し、分割した各ステップにおける式Fn(Tn, T*, r, tn, C*, Si*, Mn*, Cr*, Mo*)の計算値を合計し、前記温度Tに到達してから冷却を開始するまでの時間を10ステップに等分に分割し、分割した各ステップにおけるGn(Tn, T*, r, tn, C*, Si*, Mn*, Cr*, Mo*)の計算値を合計し、これらの合計値を合算するものである。T[℃]は各温度域におけるnステップ目における到達温度を、t[秒]は各温度域におけるnステップ目までの総経過時間をそれぞれ表わす。なお、最高加熱温度がTに到達しない場合、第2項のGnの計算値の合計は0とする。また、C、Si、Mn、CrおよびMo[質量%]は、前記2種の鋼板の化学組成の単純平均を示し、当該元素が含まれないときは、0を代入する。rは溶接部を除く前記2種の鋼板の板厚比であり、板厚の薄い鋼板の板厚に対する板厚の厚い鋼板の比率であり、鋼板の板厚が等しい場合、r=1とする。α、β、γおよびδ、ε、θはそれぞれ定数項であり、それぞれ1.33×10、1.80×10、2.25×10および2.25×10、2.20×10、2.41×10とする。また、Tは炭化物の溶解が始まる目安となる温度であり、下記の式(3)によって得られる。
Figure 2019014935
ここで、元素の右肩に記載のかっこ内の添え字1および2は前記2種の鋼板をそれぞれ表わし、Tは各鋼におけるAc1[℃]、各鋼板の化学組成におけるSi、Mn、Cr及びMoのそれぞれの含有量[質量%]、および式(2)に示した板厚比rから求められる。
Figure 2019014935
但し、式(4)は、冷却過程において炭化物の生成が始まる650℃から100℃に至るまでの温度範囲における滞在時間を10ステップに区切り、それぞれのステップにおける炭化物の生成挙動を評価し、足し合わせたものである。ここで、Aは、前記式(2)の左辺が1.00以上の場合は1.00、それ以外の場合は前記式(2)の左辺の値を用いる。また、ΔT[℃]は、式(3)で得られるTから100℃低い温度を起点とし、そこからnステップ目までの区間における最低到達温度Tminを引いた値である。なお、TminがT−100℃よりも高い場合、ΔTは0とする。Tn[℃]は、nステップ目の区間における平均温度である。また、t[秒]は650℃に到達してからnステップ目が完了するまでの総経過時間である。μ、η、ζ、ρは定数項であり、それぞれ5.53×10−3、2.50×10−1、2.50×10−2、3.07×10とする。
(3)前記1つの鋼板の化学組成が、
Feの一部に替えて、更に質量%で、
Cr:0.03〜5.00%
Mo:0.03〜5.00%
Ni:0.03〜5.00%
Cu:0.03〜5.00%
W:0.03〜5.00%
B:0.0004〜0.0100%
Nb:0.005〜0.200%
Ti:0.010〜0.500%
V:0.05〜2.00%
Sb:0.003〜1.000%
Sn:0.005〜1.000%
Ca:0.0010〜0.0100%
Ce:0.0010〜0.0100%
Mg:0.0010〜0.0100%
Zr:0.0010〜0.0100%
La:0.0010〜0.0100%
Hf:0.0010〜0.0100%
REM:0.0010〜0.0100%
のいずれか1種以上を含むことを特徴とする(2)に記載の熱間プレス用鋼板の製造方法。
(4)突き合わせ溶接後に溶接部を研削することを特徴とする(2)または(3)に記載の熱間プレス用鋼板の製造方法。
(5)前記1つの鋼板及び他の鋼板のうち少なくともいずれかの鋼板が、熱延鋼板に0.01〜85%の冷間圧延を施した冷延鋼板であることを特徴とする(2)〜(4)のうちいずれかに記載の熱間プレス用鋼板の製造方法。
(6)異なる鋼板およびそれらの突き合せ溶接部を有し、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度と板厚の積HTの分布における最小値HT minが、前記異なる鋼板のうち1つの鋼板における平均値HT と前記異なる鋼板のうち他の鋼板における平均値HT のうち小さい方の値の0.80倍以上であり、
前記HTの分布における最大値HT maxが前記HT とHT のうち大きい方の値の1.20倍以下であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度の最大値H maxと前記1つの鋼板における硬度H と前記他の鋼板における硬度H のうち大きい方の値との差ΔHが50Hv以下であり、かつ、前記硬度H と前記硬度H のうち大きい方の値が300Hv以上であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の母相オーステナイト粒径の最大値Dmaxと前記1つの鋼板における母相オーステナイト粒径Dと前記他の鋼板における母相オーステナイト粒径Dのうち大きい方の値との比が5.0倍以下であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部における粒子径1.0μm以上の炭化物の平均密度が1.0×1.0×1010−2以下であることを特徴とする熱間プレス成形部材。
(7)前記(1)に記載の熱間プレス用鋼板を用い、
最高加熱温度が式(1)を満たす鋼板におけるAc3温度以上とし、
550℃から加熱終了までの温度履歴が式(5)を満たす熱処理を行うことを特徴とする、熱間プレス成形部材の製造方法。
Figure 2019014935
但し、式(5)の左辺は、式(2)と同一の形式であり、各項の意味および値は等しい。
(8)熱間プレス後に焼戻処理を施すことを特徴とする、(7)に記載の熱間プレス成形部材の製造方法。 This invention was made | formed based on the said knowledge, and the summary is as follows.
(1) consisting of different steel plates and their butt welds,
The chemical composition of at least one steel plate among the different steel plates satisfies the formula (1),
The minimum value HT min in the distribution of the product HT of the hardness and the plate thickness HT in the region including the butt weld and the heat affected zone is an average value HT 1 in one of the different steel plates and the other of the different steel plates. It is 0.80 times or more the smaller value of the average value HT 2 in the steel sheet,
The maximum value HT max in the HT distribution is not more than 1.50 times the larger value of HT 1 and HT 2 ;
The difference ΔH between the maximum value H max of the hardness of the region including the butt weld and the weld heat affected zone, the hardness H 1 of the one steel plate, and the hardness H 2 of the other steel plate is 100 Hv or less. And
And H max is 400 Hv or less,
In the distribution of effective crystal grain size in the region including the butt weld and the weld heat affected zone, the larger of the average value of the effective crystal grain size of the one steel plate and the average value of the effective crystal grain size of the other steel plate The ratio (d max / d) of the effective crystal grain size d of the above and the maximum value d max of the effective crystal grain size is 5.0 or less,
Further, in the region including the butt weld and the heat affected zone, the shorter of the average value of the minor axis of carbide of the one steel plate and the average value of the minor axis of carbide of the different steel plate among the different steel plates. A steel sheet for hot pressing, wherein a ratio (r max / r) of the diameter r to the maximum value r max of the minor axis of the carbide is 3.0 or less.
Figure 2019014935
However, each element symbol represents the content [% by mass] in the steel sheet, and 0 is substituted when the element is not included.
(2) In mass%,
C: 0.050% to 0.800%,
Si: 0.001% to 3.00%,
Mn: 0.01% to 13.0%,
P: 0.100% or less,
S: 0.0100% or less,
Al: 0.001% to 2.500%
N: 0.0150% or less,
O: 0.0050% or less,
One steel plate containing the balance of iron and inevitable impurities,
The steel plate is butt welded with one or more other steel plates having different chemical compositions and / or plate thicknesses with a plate thickness ratio of 3.0 or less at the welded portion,
Heat treatment is performed to heat at least one steel plate out of all the welded steel plates to a temperature exceeding (A c1 -50) ° C.
In the heat treatment, a steel sheet for hot pressing is characterized in that the temperature history from the start of heating to the start of cooling satisfies Equation (2) and the temperature history from the start of cooling to the completion of cooling satisfies Equation (4). Method.
Figure 2019014935
However, the expression (2) divides the time until the temperature of the steel plate reaches the temperature T * from 550 ° C. into 10 steps equally, and the expression F n (T n , T * , r in each divided step is , t n , C * , Si * , Mn * , Cr * , Mo * ) are summed up, and the time from reaching the temperature T * until starting cooling is divided equally into 10 steps and, G n in each step of dividing (T n, T *, r , t n, C *, Si *, Mn *, Cr *, Mo *) sums the calculated values of the sums these totals Is. T n [° C.] represents the reached temperature at the n-th step in each temperature range, and t n [second] represents the total elapsed time up to the n-th step in each temperature range. When the maximum heating temperature does not reach T * , the total of the calculated values of G n in the second term is 0. C * , Si * , Mn * , Cr *, and Mo * [mass%] indicate a simple average of the chemical compositions of the two types of steel plates, and 0 is substituted when the element is not included. r is the plate thickness ratio of the two types of steel plates excluding the welded portion, and is the ratio of the thick steel plate to the plate thickness of the thin steel plate, and r = 1 when the steel plate thickness is equal. . α, β, γ and δ, ε, θ are constant terms, respectively, 1.33 × 10 6 , 1.80 × 10 0 , 2.25 × 10 4 and 2.25 × 10 6 , 2.20, respectively. × 10 0 , 2.41 × 10 4 Further, T * is a temperature that is a standard for starting dissolution of carbide, and is obtained by the following equation (3).
Figure 2019014935
Here, the subscripts 1 and 2 in the parentheses described on the right shoulder of the element represent the two types of steel plates, respectively, T * is A c1 [° C.] in each steel, Si, Mn in the chemical composition of each steel plate, It is calculated | required from each content [mass%] of Cr and Mo, and plate | board thickness ratio r shown in Formula (2).
Figure 2019014935
However, equation (4) divides the residence time in the temperature range from 650 ° C. to 100 ° C. where the formation of carbides begins in the cooling process into 10 steps, and evaluates the formation behavior of carbides in each step and adds them up It is a thing. Here, A is 1.00 when the left side of the formula (2) is 1.00 or more, and the value of the left side of the formula (2) is used otherwise. Further, ΔT [° C.] is a value obtained by subtracting the minimum temperature T min that is obtained from the temperature that is 100 ° C. lower than T * obtained by the equation (3), and from that point to the n-th step. Note that ΔT is 0 when T min is higher than T * −100 ° C. Tn [° C.] is an average temperature in the n-th section. Also, t n [seconds] is the total elapsed time from reaching 650 ° C. until the nth step is completed. μ, η, ζ, and ρ are constant terms, which are 5.53 × 10 −3 , 2.50 × 10 −1 , 2.50 × 10 −2 , and 3.07 × 10 3 , respectively.
(3) The chemical composition of the one steel plate is
In place of a part of Fe, further in mass%,
Cr: 0.03-5.00%
Mo: 0.03-5.00%
Ni: 0.03-5.00%
Cu: 0.03-5.00%
W: 0.03-5.00%
B: 0.0004 to 0.0100%
Nb: 0.005 to 0.200%
Ti: 0.010-0.500%
V: 0.05-2.00%
Sb: 0.003 to 1.000%
Sn: 0.005 to 1.000%
Ca: 0.0010 to 0.0100%
Ce: 0.0010 to 0.0100%
Mg: 0.0010 to 0.0100%
Zr: 0.0010 to 0.0100%
La: 0.0010 to 0.0100%
Hf: 0.0010 to 0.0100%
REM: 0.0010 to 0.0100%
Any one of these is included, The manufacturing method of the steel plate for hot presses as described in (2) characterized by the above-mentioned.
(4) The method for producing a hot-press steel plate according to (2) or (3), wherein the welded portion is ground after butt welding.
(5) At least one of the one steel plate and the other steel plate is a cold-rolled steel plate obtained by subjecting a hot-rolled steel plate to 0.01 to 85% cold rolling (2) The manufacturing method of the steel plate for hot presses in any one of-(4).
(6) having different steel plates and their butt welds,
The minimum value HT * min in the distribution of the product HT * of the hardness and the plate thickness of the region including the butt weld and the weld heat affected zone is an average value HT * 1 of one of the different steel plates and the difference between the different steel plates. Of these, the average value HT * 2 of other steel plates is 0.80 or more times the smaller value,
The HT * maximum HT * max in the distribution of not more than 1.20 times the greater of the HT * 1 and HT * 2,
The difference ΔH between the maximum value H * max of the hardness of the region including the butt weld and the heat affected zone, and the larger value of the hardness H * 1 of the one steel plate and the hardness H * 2 of the other steel plate * Is 50 Hv or less, and the larger value of the hardness H * 1 and the hardness H * 2 is 300 Hv or more,
Of the mother phase austenite grain size D 2 at the maximum value D max and the one of the other steel sheet matrix phase austenite grain size D 1 of the steel matrix phase austenite grain size of the region containing the butt weld and heat affected zone The ratio of the larger value is 5.0 times or less,
The hot press-molded member, wherein an average density of carbides having a particle diameter of 1.0 μm or more in the butt weld and the weld heat affected zone is 1.0 × 1.0 × 10 10 m −2 or less.
(7) Using the steel sheet for hot pressing described in (1) above,
The maximum heating temperature is not lower than the Ac3 temperature in the steel sheet satisfying the formula (1),
A method for producing a hot press-molded member, comprising performing a heat treatment in which a temperature history from 550 ° C. to the end of heating satisfies Formula (5).
Figure 2019014935
However, the left side of Expression (5) has the same format as Expression (2), and the meaning and value of each term are the same.
(8) The method for producing a hot press-formed member according to (7), wherein a tempering treatment is performed after the hot pressing.

本発明によれば、加工性に優れた熱間プレス用鋼板と、同鋼板を用いて得られる耐衝撃特性に優れた熱間プレス成形部材を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hot press forming member excellent in the impact resistance property obtained using the steel plate for hot press excellent in workability and the steel plate can be provided.

一般的な突き合わせ溶接部における板厚、硬さ分布の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the plate | board thickness and hardness distribution in a general butt welding part. 本発明の高強度鋼板における溶接部における板厚、硬さ分布の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the plate | board thickness and hardness distribution in the welding part in the high strength steel plate of this invention. 溶接部における硬さの分布の測定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measuring method of distribution of hardness in a welding part. 一般的な熱間プレス用鋼板における溶接部周辺の有効結晶粒径の分布ならびに熱間プレス部材における母相オーステナイト粒径の分布を示すグラフである。It is a graph which shows distribution of the effective crystal grain size around the welding part in a general steel plate for hot press, and distribution of the parent phase austenite grain size in a hot press member. 本発明の熱間プレス用鋼板における溶接部周辺の有効結晶粒径の分布ならびに熱間プレス成形部材における母相オーステナイト粒径の分布を示すグラフである。It is a graph which shows distribution of the effective crystal grain size around the welding part in the steel plate for hot presses of this invention, and distribution of the parent phase austenite grain size in a hot press-formed member. ノッチ付き試験片の模式図である。It is a schematic diagram of a test piece with a notch. 熱間プレス成形部材の模式図である。It is a schematic diagram of a hot press molding member. 実験例31〜33の熱間プレス用鋼板の構造を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the structure of the steel plate for hot presses of Experimental examples 31-33.

以下、本発明の熱間プレス用鋼板とその製造方法について説明する。
本発明の熱間プレス用鋼板は、化学組成および/または板厚の異なる2種以上の鋼板およびそれらの突き合わせ溶接部からなり、熱間プレス用鋼板が熱間プレスによって十分な強度を発揮するには、十分な量のCを含み、かつ十分な焼入性を有する必要がある。具体的には熱間プレス用鋼板を構成する母材としての鋼板(以下、「母材鋼板」ともいう。)の少なくとも1つは下記の式(1)を満たす必要がある。

Figure 2019014935
但し、各元素記号は鋼板における含有量[質量%]を表し、当該元素が含まれないときは、0を代入する。 Hereinafter, the steel sheet for hot pressing of the present invention and the manufacturing method thereof will be described.
The steel sheet for hot pressing according to the present invention comprises two or more kinds of steel sheets having different chemical compositions and / or thicknesses and butt welds thereof, and the steel sheet for hot pressing exhibits sufficient strength by hot pressing. Must contain a sufficient amount of C and have sufficient hardenability. Specifically, at least one of steel plates (hereinafter also referred to as “base material steel plate”) as a base material constituting the steel sheet for hot pressing needs to satisfy the following formula (1).
Figure 2019014935
However, each element symbol represents the content [% by mass] in the steel sheet, and 0 is substituted when the element is not included.

式(1)を満たさない母材鋼板では、焼入によって得られる最大強度および/または焼入性が不足するため、熱間プレスによって300Hv以上の硬度を得ることは困難である。熱間プレス後の強度を更に高めるには、式(1)の左辺は1.15以上とすることが好ましく、1.50以上とすることが更に好ましい。   In the base steel sheet not satisfying the formula (1), since the maximum strength and / or hardenability obtained by quenching is insufficient, it is difficult to obtain a hardness of 300 Hv or more by hot pressing. In order to further increase the strength after hot pressing, the left side of the formula (1) is preferably 1.15 or more, and more preferably 1.50 or more.

但し、本発明の熱間プレス用鋼板において、2枚目以降の母材鋼板は式(1)を満たさなくても構わない。特に、熱間プレス成形部材において硬度300Hv未満の低強度としたい部位には式(1)を満たさない母材鋼板を用いることが好ましく、式(1)の左辺が0.85以下となる鋼板を用いることが更に好ましい。   However, in the hot-press steel plate of the present invention, the second and subsequent base metal plates do not have to satisfy the formula (1). In particular, it is preferable to use a base steel plate that does not satisfy the formula (1) for a portion that is desired to have a low strength with a hardness of less than 300 Hv in a hot press-formed member. More preferably, it is used.

(化学組成)
本発明の熱間プレス用鋼板を構成する母材鋼板の少なくとも1種以上の母材鋼板は、本発明の熱間プレス成形部材における硬度を300Hv以上とするため、下記の化学組成を有する鋼板を用いることが好ましい。なお、化学組成に関して%は質量%を表わす。
(Chemical composition)
At least one base metal plate of the base steel plate constituting the hot press steel plate of the present invention has a chemical composition of the following in order to make the hardness of the hot press-formed member of the present invention 300 Hv or higher. It is preferable to use it. In the chemical composition,% represents mass%.

(C:0.050〜0.800%)
Cは、強度の向上に寄与する元素である。C含有量が0.050%未満であると、熱間プレス後の硬度が300Hvに到達しないため、含有量は0.050%以上とすることが好ましい。Cは0.090%以上含有することが好ましく、0.140%以上含有することがより好ましい。一方、C含有量が0.800%を超えると、鋳造スラブが脆化して割れやすくなるため、含有量は0.800%以下とすることが好ましい。また、突き合わせ溶接における溶接性が劣化するため、Cの含有量は0.550%以下とすることが好ましい。熱間プレス用鋼板の溶接性を確保するため、Cの含有量は0.400%以下とすることがより一層好ましい。
(C: 0.050-0.800%)
C is an element that contributes to improving the strength. If the C content is less than 0.050%, the hardness after hot pressing does not reach 300 Hv, so the content is preferably 0.050% or more. C is preferably contained in an amount of 0.090% or more, and more preferably 0.140% or more. On the other hand, if the C content exceeds 0.800%, the cast slab becomes brittle and easily breaks, so the content is preferably 0.800% or less. Moreover, since the weldability in butt welding deteriorates, the C content is preferably 0.550% or less. In order to ensure the weldability of the steel sheet for hot pressing, the C content is more preferably 0.400% or less.

(Si:0.001〜3.00%)
Siは、鉄系炭化物を微細化し、強度と成形性の向上に寄与する元素であるが、鋼を脆化する元素でもある。Si含有量が3.00%を超えると、鋳造スラブが脆化して割れ易くなり、また、溶接性が低下するので、Si含有量は3.00%以下とすることが好ましい。耐衝撃性を確保する点で、2.20%以下が好ましく、1.70%以下がより好ましい。一方、Siの含有量を0.001%未満に低減するには特別な処理が必要となるため、Si含有量は0.001%以上とすることが好ましい。鋼を強化するには、Siの含有量は0.010%以上が好ましく、0.030%以上とすることがより好ましい。
(Si: 0.001 to 3.00%)
Si is an element that refines iron-based carbides and contributes to improvement in strength and formability, but is also an element that embrittles steel. If the Si content exceeds 3.00%, the cast slab becomes brittle and easily cracked, and the weldability is lowered. Therefore, the Si content is preferably 3.00% or less. In order to ensure impact resistance, it is preferably 2.20% or less, more preferably 1.70% or less. On the other hand, since special treatment is required to reduce the Si content to less than 0.001%, the Si content is preferably 0.001% or more. In order to strengthen steel, the content of Si is preferably 0.010% or more, and more preferably 0.030% or more.

(Mn:0.01〜13.0%)
Mnは、焼入れ性を高めて、強度の向上に寄与する元素であるが、鋼を脆化する元素でもある。Mnの含有量が13.0%を超えると、鋳造スラブが脆化して割れ易くなり、また、溶接性が劣化するため、Mnは13.0%以下とすることが好ましい。鋳造スラブの脆化を防ぐには、Mn含有量は10.0%以下とすることが好ましく、7.00%以下とすることが更に好ましい。一方、Mnの含有量を0.01%未満とするには特殊な処理が必要となるため、Mnの含有量は0.01%以上とすることが好ましい。鋼を強化するには、Mnは0.10%以上含有することが好ましく、0.50%以上添加することが更に好ましい。
(Mn: 0.01 to 13.0%)
Mn is an element that enhances hardenability and contributes to improvement in strength, but is also an element that embrittles steel. If the Mn content exceeds 13.0%, the cast slab becomes brittle and easily cracked, and weldability deteriorates. Therefore, Mn is preferably 13.0% or less. In order to prevent embrittlement of the cast slab, the Mn content is preferably 10.0% or less, and more preferably 7.00% or less. On the other hand, since special treatment is required to make the Mn content less than 0.01%, the Mn content is preferably 0.01% or more. In order to strengthen steel, Mn is preferably contained in an amount of 0.10% or more, and more preferably 0.50% or more.

(Al:0.001〜2.500%)
Alは、脱酸材として機能するが、一方で、鋼を脆化する元素でもある。Al含有量が0.001%未満であると、脱酸効果が十分に得られないので、Al含有量は0.001%以上とすることが好ましい。一方、Alの含有量が2.500%を超えると、粗大な酸化物が生成し、鋳造スラブが割れ易くなるため、Al含有量は2.500%以下とすることが好ましい。良好なスポ溶接性を確保する点で、Alの含有量は2.000%以下が好ましい。
(Al: 0.001 to 2.500%)
Al functions as a deoxidizing material, but is also an element that embrittles steel. If the Al content is less than 0.001%, a sufficient deoxidation effect cannot be obtained. Therefore, the Al content is preferably 0.001% or more. On the other hand, when the Al content exceeds 2.500%, a coarse oxide is generated and the cast slab is easily cracked. Therefore, the Al content is preferably 2.500% or less. In view of securing good spot weldability, the Al content is preferably 2.000% or less.

本発明の鋼板を製造するにあたり、母材鋼板の成分組成は、上記元素の他、特性向上のため、以下の元素を含んでもよい。   In manufacturing the steel sheet of the present invention, the component composition of the base steel sheet may include the following elements in addition to the above elements in order to improve characteristics.

(Cr:0.03〜5.00%以下)
Crは、焼入れ性を高め、鋼板強度の向上に寄与する元素であり、C及び/又はMnの一部に替わり得る元素である。Cr含有量が5.00%を超えると、熱間加工性が低下して生産性が低下するので、Cr含有量は5.00%以下が好ましい。下限は0%を含むが、Crの強度向上効果を十分に得るには、0.03%以上含有することが好ましい。
(Cr: 0.03 to 5.00% or less)
Cr is an element that enhances hardenability and contributes to an improvement in steel sheet strength, and is an element that can replace a part of C and / or Mn. If the Cr content exceeds 5.00%, the hot workability decreases and the productivity decreases, so the Cr content is preferably 5.00% or less. The lower limit includes 0%, but it is preferable to contain 0.03% or more in order to sufficiently obtain the effect of improving the strength of Cr.

(Mo:0.03〜5.00%以下)
Moは、熱間プレス工程における高温での相変態を抑制し、鋼板強度の向上に寄与する元素であり、C及び/又はMnの一部に替わり得る元素である。Mo含有量が5.00%を超えると、熱間加工性が低下して生産性が低下するので、Mo含有量は5.00%以下が好ましい。下限は0%を含むが、Moの強度向上効果を十分に得るたには、0.03%以上含有することが好ましい。
(Mo: 0.03-5.00% or less)
Mo is an element that suppresses phase transformation at a high temperature in the hot pressing step and contributes to the improvement of the steel sheet strength, and is an element that can replace a part of C and / or Mn. If the Mo content exceeds 5.00%, the hot workability decreases and the productivity decreases, so the Mo content is preferably 5.00% or less. The lower limit includes 0%, but in order to sufficiently obtain the effect of improving the strength of Mo, the content is preferably 0.03% or more.

(Ni:0.03〜5.00%)
Niは、熱間プレス工程における高温での相変態を抑制し、鋼板強度の向上に寄与する元素であり、C及び/又はMnの一部に替わり得る元素である。Niが5.00%を超えると、溶接性が低下するので、Ni含有量は5.00%以下が好ましい。下限は0%を含むが、Niの強度向上効果を十分に得るには、0.03%以上含有することが好ましい。
(Ni: 0.03-5.00%)
Ni is an element that suppresses phase transformation at a high temperature in the hot pressing process and contributes to an improvement in steel sheet strength, and is an element that can replace a part of C and / or Mn. If Ni exceeds 5.00%, the weldability is lowered, so the Ni content is preferably 5.00% or less. The lower limit includes 0%, but it is preferable to contain 0.03% or more in order to sufficiently obtain the Ni strength improvement effect.

(Cu:0.03〜5.00%以下)
Cuは、微細な粒子で鋼中に存在し、鋼板強度の向上に寄与する元素であり、C及び/又はMnの一部に替わり得る元素である。Cuが5.00%を超えると、溶接性が低下するので、Cu含有量は5.00%以下が好ましい。下限は0%を含むが、Cuの強度向上効果を十分に得るには、0.03%以上含有することが好ましい。
(Cu: 0.03 to 5.00% or less)
Cu is an element that exists in steel as fine particles and contributes to the improvement of the strength of the steel sheet, and is an element that can replace a part of C and / or Mn. If Cu exceeds 5.00%, the weldability decreases, so the Cu content is preferably 5.00% or less. The lower limit includes 0%, but it is preferable to contain 0.03% or more in order to sufficiently obtain the effect of improving the strength of Cu.

(W:0.03〜5.00%以下)
Wは、熱間プレス工程における高温での相変態を抑制し、鋼板強度の向上に寄与する元素であり、C及び/又はMnの一部に替わり得る元素である。Wが5.00%を超えると、熱間加工性が低下して生産性が低下するので、W含有量は5.00%以下が好ましい。下限は0%を含むが、Wの強度向上効果を十分に得るには、0.03%以上含有することが好ましい。
(W: 0.03-5.00% or less)
W is an element that suppresses phase transformation at a high temperature in the hot pressing process and contributes to an improvement in the steel sheet strength, and is an element that can replace a part of C and / or Mn. If W exceeds 5.00%, the hot workability is lowered and the productivity is lowered. Therefore, the W content is preferably 5.00% or less. The lower limit includes 0%, but in order to sufficiently obtain the effect of improving the strength of W, the content is preferably 0.03% or more.

(B:0.0004〜0.0100%以下)
Bは、熱間プレス工程における高温での相変態を抑制し、鋼板強度の向上に寄与する元素であり、C及び/又はMnの一部に替わり得る元素である。B含有量が0.0100%を超えると、熱間加工性が低下して生産性が低下するので、B含有量は0.0100%以下が好ましい。下限は0%を含むが、Bの強度向上効果を十分に得るには、0.0004%以上含有することが好ましい。
(B: 0.0004 to 0.0100% or less)
B is an element that suppresses phase transformation at a high temperature in the hot pressing process and contributes to the improvement of the steel sheet strength, and is an element that can replace a part of C and / or Mn. If the B content exceeds 0.0100%, the hot workability decreases and the productivity decreases, so the B content is preferably 0.0100% or less. The lower limit includes 0%, but in order to sufficiently obtain the effect of improving the strength of B, the content is preferably 0.0004% or more.

(Nb:0.005〜0.200%以下)
Nbは、熱間プレス工程における母相オーステナイト結晶粒の成長抑制による靭性の向上に寄与する元素であり、0.200%を上限として含有しても構わない。Nbの含有量が0.200%を超えると、炭窒化物が多量に析出して、成形性が低下するため、好ましくない。下限は0%を含むが、HAZにおける有効結晶粒の微細化効果を得るには、0.005%以上含有することが好ましい。
(Nb: 0.005 to 0.200% or less)
Nb is an element that contributes to improvement of toughness by suppressing the growth of parent phase austenite crystal grains in the hot pressing step, and may be contained up to 0.200%. If the content of Nb exceeds 0.200%, a large amount of carbonitride precipitates and the moldability deteriorates, which is not preferable. The lower limit includes 0%, but it is preferable to contain 0.005% or more in order to obtain the effect of refining effective crystal grains in HAZ.

(Ti:0.010〜0.500%以下)
Tiは、熱間プレス工程における母相オーステナイト結晶粒の成長抑制による靭性の向上に寄与する元素であり、0.500%を上限として含有しても構わない。Tiの含有量が0.500%を超えると、炭窒化物が多量に析出して、成形性が低下するため、好ましくない。下限は0%を含むが、HAZにおける有効結晶粒の微細化効果を得るには、0.010%以上含有することが好ましい。
(Ti: 0.010 to 0.500% or less)
Ti is an element that contributes to improvement of toughness by suppressing the growth of parent phase austenite crystal grains in the hot pressing step, and may be contained up to 0.500%. If the Ti content exceeds 0.500%, a large amount of carbonitride precipitates and the formability deteriorates, such being undesirable. The lower limit includes 0%, but in order to obtain the effect of refining effective crystal grains in HAZ, the content is preferably 0.010% or more.

(V:0.05〜2.00%以下)
Vは、熱間プレス工程における母相オーステナイト結晶粒の成長抑制による靭性の向上に寄与する元素であり、2.00%を上限として含有しても構わない。Vの含有量が2.00%を超えると、炭窒化物が多量に析出して、成形性が低下するため、好ましくない。下限は0%を含むが、HAZにおける有効結晶粒の微細化効果を得るには、0.05%以上含有することが好ましい。
(V: 0.05 to 2.00% or less)
V is an element that contributes to improvement of toughness by suppressing the growth of parent phase austenite crystal grains in the hot pressing step, and may be contained up to 2.00%. If the V content exceeds 2.00%, a large amount of carbonitride precipitates and the formability deteriorates, such being undesirable. The lower limit includes 0%, but it is preferably 0.05% or more in order to obtain the effect of refining effective crystal grains in HAZ.

(Sb:0.003〜1.000%以下)
Sbは、熱間プレス工程における母相オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制し、熱間プレス成形部材の靭性の向上に寄与する元素である。一方、Sb含有量が1.000%を超えると、鋼板が脆化し、圧延時に破断することがあるので、Sb含有量は1.000%以下が好ましい。下限は0%を含むが、Sbの添加効果を十分に得るには、0.003%以上含有することが好ましい。
(Sb: 0.003 to 1.000% or less)
Sb is an element that suppresses the coarsening of the parent phase austenite crystal grains in the hot pressing step and contributes to the improvement of the toughness of the hot press-formed member. On the other hand, if the Sb content exceeds 1.000%, the steel sheet becomes brittle and may break during rolling. Therefore, the Sb content is preferably 1.000% or less. The lower limit includes 0%, but it is preferable to contain 0.003% or more in order to sufficiently obtain the effect of adding Sb.

(Sn:0.005〜1.000%以下)
Snは、熱間プレス工程における母相オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制し、熱間プレス成形部材の靭性の向上に寄与する元素である。一方、Sn含有量が1.000%を超えると、鋼板が脆化し、圧延時に破断することがあるので、Sn含有量は1.000%以下が好ましい。下限は0.000%を含むが、Snの添加効果を十分に得るには、Sn含有量は0.005%以上が好ましい。
(Sn: 0.005 to 1.000% or less)
Sn is an element that suppresses the coarsening of the parent phase austenite crystal grains in the hot pressing step and contributes to the improvement of the toughness of the hot press-formed member. On the other hand, if the Sn content exceeds 1.000%, the steel sheet becomes brittle and may break during rolling. Therefore, the Sn content is preferably 1.000% or less. The lower limit includes 0.000%, but the Sn content is preferably 0.005% or more in order to sufficiently obtain the effect of adding Sn.

本発明鋼板の成分組成は、必要に応じて、Ca、Ce、Mg、Zr、La、Hf、REMの1種又は2種以上を合計で0.0100%以下となるように含んでもよい。Ca、Ce、Mg、Zr、La、HfおよびREMは、介在物のサイズを微細化し、耐衝撃性の向上に寄与する元素である。しかしながら、Ca、Ce、Mg、Zr、La、Hfおよび/またはREMの1種又は2種以上を、合計で0.0100%を超えて含有すると、却って介在物の生成が助長され、耐衝撃性が劣化する恐れがあるので、上記元素の含有量は、合計で0.0100%以下とすることが好ましく、0.0070%以下とすることがより好ましい。Ca、Ce、Mg、Zr、La、Hf、REMの1種又は2種以上の合計の下限は0.0000%を含むが、耐衝撃性向上効果を十分に得るには、合計で0.0010%以上が好ましい。   The component composition of the steel sheet of the present invention may include one or more of Ca, Ce, Mg, Zr, La, Hf, and REM as necessary so that the total amount is 0.0100% or less. Ca, Ce, Mg, Zr, La, Hf, and REM are elements that contribute to improvement in impact resistance by reducing the size of inclusions. However, if one or more of Ca, Ce, Mg, Zr, La, Hf and / or REM is contained in total exceeding 0.0100%, the formation of inclusions is promoted on the contrary, and impact resistance is increased. Therefore, the total content of the above elements is preferably 0.0100% or less, and more preferably 0.0070% or less. The lower limit of the total of one or more of Ca, Ce, Mg, Zr, La, Hf, and REM includes 0.0000%, but in order to sufficiently obtain the impact resistance improvement effect, the total is 0.0010. % Or more is preferable.

なお、REM(Rare Earth Metal)は、ランタノイド系列に属する元素を意味する。LaやCeは、多くの場合、ミッシュメタルの形態で添加するが、La、Ceの他に、ランタノイド系列の元素を不可避的に含有していてもよい。   REM (Rare Earth Metal) means an element belonging to the lanthanoid series. In many cases, La and Ce are added in the form of misch metal, but in addition to La and Ce, lanthanoid series elements may be unavoidably contained.

(不可避的不純物)
本発明鋼板の成分組成において、上記元素を除く残部は、Fe及び不可避的不純物である。不可避的不純物は、鋼原料から及び/又は製鋼過程で不可避的に混入する元素である。本発明において、不可避的不純物のうち、P、S、N及びOの含有量は、下記のように規定される。
(Inevitable impurities)
In the component composition of the steel sheet of the present invention, the balance excluding the above elements is Fe and inevitable impurities. Inevitable impurities are elements that are inevitably mixed from the steel raw materials and / or in the steel making process. In the present invention, among the inevitable impurities, the contents of P, S, N, and O are defined as follows.

(P:0.100%以下)
Pは、鋼を脆化する元素である。Pが0.100%を超えると、鋳造スラブが脆化して割れ易くなるので、Pは0.100%以下とする。下限は0%を含むが、Pを0.0001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼板上、0.0001%が実質的な下限である。
(P: 0.100% or less)
P is an element that embrittles steel. If P exceeds 0.100%, the cast slab becomes brittle and easily cracked, so P is made 0.100% or less. The lower limit includes 0%, but if P is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases significantly, so 0.0001% is a practical lower limit on a practical steel sheet.

(S:0.0100%以下)
Sは、MnSを形成し、耐衝撃性を損なう元素である。S含有量が0.0100%を超えると、溶接部およびHAZの耐衝撃性が著しく低下するため、S含有量は0.0100%以下とする。下限は0%を含むが、0.0001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼板上、0.0001%が実質的な下限である。
(S: 0.0100% or less)
S is an element that forms MnS and impairs impact resistance. If the S content exceeds 0.0100%, the impact resistance of the weld zone and the HAZ is significantly reduced, so the S content is set to 0.0100% or less. The lower limit includes 0%, but if it is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases significantly, so 0.0001% is a practical lower limit on the practical steel sheet.

(N:0.0150%以下)
Nは、窒化物を形成し、耐衝撃性を阻害する元素であり、また、溶接時、ブローホール発生の原因になり、溶接性を阻害する元素である。N含有量が0.0150%を超えると、耐衝撃性と溶接性が低下するので、N含有量は0.0150%以下とする。N含有量は0.0100%以下とすることが好ましく、0.0075%以下とすることがより好ましい。N含有量の下限は0%を含むが、0.0001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼板上、0.0001%が実質的な下限である。
(N: 0.0150% or less)
N is an element that forms nitrides and impairs impact resistance, and also causes blowholes during welding and is an element that impairs weldability. If the N content exceeds 0.0150%, impact resistance and weldability deteriorate, so the N content is set to 0.0150% or less. The N content is preferably 0.0100% or less, and more preferably 0.0075% or less. The lower limit of the N content includes 0%, but if it is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases significantly, so 0.0001% is a practical lower limit on the practical steel sheet.

(O:0.0050%以下)
Oは、酸化物を形成し、耐衝撃性を阻害する元素である。O含有量が0.0050%を超えると、耐衝撃性が著しく低下するので、O含有量は0.0050%以下とする。下限は0%を含むが、Oを0.0001%未満に低減すると、製造コストが大幅に上昇するので、実用鋼板上、0.0001%が実質的な下限である。
(O: 0.0050% or less)
O is an element that forms an oxide and hinders impact resistance. When the O content exceeds 0.0050%, the impact resistance is remarkably lowered, so the O content is set to 0.0050% or less. The lower limit includes 0%, but if O is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases significantly, so 0.0001% is a practical lower limit on a practical steel sheet.

また、不可避的不純物として、H、Na、Cl、Sc、Co、Zn、Ga、Ge、As、Se、Y、Zr、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Cs、Ta、Re、Os、Ir、Pt、Au、Pbを、合計で0.0100%以下含んでもよい。   Inevitable impurities include H, Na, Cl, Sc, Co, Zn, Ga, Ge, As, Se, Y, Zr, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te. , Cs, Ta, Re, Os, Ir, Pt, Au, and Pb may be included in a total amount of 0.0100% or less.

続いて、本発明の熱間プレス用鋼板において、式(1)を満たす鋼板を含む突き合わせ溶接部について、溶接部を挟む鋼板1、鋼板2、溶接継手および鋼板1と鋼板2におけるHAZの限定理由について説明する。   Subsequently, in the hot-press steel sheet of the present invention, for the butt weld including the steel sheet satisfying the formula (1), the reason why the HAZ is limited in the steel sheet 1, the steel sheet 2, the welded joint, and the steel sheet 1 and the steel sheet 2 sandwiching the welded part. Will be described.

[硬度と板厚の積HT]
加工時の割れにはひずみ集中による割れと靭性不足による割れがあり、溶接部およびHAZにおいて、ひずみ集中による割れの発生しやすさは、当該箇所における硬度と板厚の積HTによって整理できる。HTは当該箇所における耐荷重に相当するので、鋼板に変形を加えると、周辺と比べてHTの低い箇所、すなわち耐荷重の低い箇所には変形が集中しやすい。そのため、溶接影響を受けない鋼板部分に比べて溶接部あるいはHAZにおけるHTが著しく小さい場合、プレス成形時にHTの小さい箇所にひずみが集中し、割れる場合がある。
[Product of hardness and thickness HT]
Cracks during processing include cracks due to strain concentration and cracks due to insufficient toughness, and the ease of occurrence of cracks due to strain concentration in the weld zone and HAZ can be organized by the product HT of the hardness and the plate thickness at that location. Since HT corresponds to the load resistance at the location, when deformation is applied to the steel sheet, the deformation tends to concentrate at locations where the HT is low compared to the periphery, that is, locations where the load resistance is low. Therefore, when the HT in the welded part or HAZ is remarkably small as compared with the steel plate part not affected by the welding, the strain may concentrate on the part having a small HT during the press forming and may crack.

このようなひずみの集中を避けるため、溶接部およびHAZにおけるHTは、突き合わせ溶接された鋼板のうちHTの小さい方の側に対して、過度に小さい値であってはならない。具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、ひずみの集中を避けるため、溶接部及びHAZを含む領域におけるHTの分布における最小値HTminが、鋼板1における平均値HTと鋼板2における平均値HTのうち小さい方の値の0.80倍以上である必要がある。両者の関係は0.85倍以上であることが好ましく、0.90倍以上であることが更に好ましく、両者が等しいことが最も好ましい。尚、鋼板1における平均値HTと鋼板2における平均値HTは、溶接部及びHAZを含まない鋼板領域における硬度の平均値である。 In order to avoid such strain concentration, the HT in the weld zone and the HAZ should not be excessively small with respect to the smaller HT side of the butt welded steel sheet. Specifically, in the case of butt welding shown in FIG. 1, in order to avoid strain concentration, the minimum value HT min in the distribution of HT in the region including the weld and HAZ is the average value HT 1 in the steel plate 1. it is required to be more than 0.80 times the smaller value among the average values HT 2 in the steel plate 2. The relationship between the two is preferably 0.85 times or more, more preferably 0.90 times or more, and most preferably the two are equal. The average value HT 2 in the average value HT 1 and the steel plate 2 in the steel sheet 1 is the average value of the hardness in the steel sheet area not including the welds and HAZ.

一方、HTが周辺と比べて極端に高い箇所では、荷重を加えても容易に変形しないため、変形時にその周辺にひずみが集中し、割れる場合がある。これを避けるため、溶接部およびHAZにおけるHTは、突き合わせ溶接された鋼板のうちHTの大きい方の鋼板側に対して、過度に大きい値であってはならない。具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、ひずみの集中を避けるため、溶接部及びHAZを含む領域の鋼板1から鋼板2におけるHTの分布における最大値HTmaxが、鋼板1における平均値HTと鋼板2における平均値HTのうち大きい方の値の1.50倍以下である必要がある。両者の関係は1.40倍以下であることが好ましく、1.30倍以下であることが更に好ましく、両者が等しいことが最も好ましい。 On the other hand, in places where HT is extremely high compared to the surrounding area, even if a load is applied, the deformation does not easily occur. In order to avoid this, the HT in the weld zone and the HAZ should not be an excessively large value with respect to the steel plate having the larger HT among the butt welded steel plates. Specifically, in the case of butt welding shown in FIG. 1, in order to avoid strain concentration, the maximum value HT max in the HT distribution in the steel plate 1 to the steel plate 2 in the region including the weld and HAZ is the steel plate 1. or less is required 1.50 times the larger of the average value HT 2 in the average value HT 1 and the steel plate 2 in. The relationship between the two is preferably 1.40 times or less, more preferably 1.30 times or less, and most preferably both are equal.

[最大硬度Hmax
一方、靭性不足による成形時の割れの発生しやすさは、硬度によって整理できる。溶接部およびHAZにおける硬度が周辺の鋼板と比べて極端に高い場合、当該箇所は鋼板に比べて大きく脆化している危険性が有り、成形時に割れる場合がある。具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、突き合わせ溶接部及びHAZを含む領域の鋼板1から鋼板2にかけての硬度の最大値Hmaxと鋼板1における硬度Hと鋼板2における硬度Hのうち大きい方の値との差ΔHが100[Hv]を超えると、プレス成形時に割れが発生する場合があるため、ΔHの上限を100[Hv]とする。ΔHは小さいほど好ましく、50[Hv]以下とすることが好ましく、30[Hv]以下とすることが更に好ましい。
[Maximum hardness H max ]
On the other hand, the ease of cracking during molding due to insufficient toughness can be organized by hardness. When the hardness in the welded part and the HAZ is extremely high as compared with the surrounding steel plates, there is a risk that the portion is greatly embrittled as compared with the steel plates, and may break during forming. Specifically, in the case of butt welding shown in FIG. 1, the maximum value H max of the hardness from the steel plate 1 to the steel plate 2 in the region including the butt weld and HAZ, the hardness H 1 in the steel plate 1, and the steel plate 2 If the difference ΔH from the larger value of the hardness H 2 exceeds 100 [Hv], cracks may occur during press molding, so the upper limit of ΔH is set to 100 [Hv]. ΔH is preferably as small as possible, preferably 50 [Hv] or less, and more preferably 30 [Hv] or less.

鋼板および溶接部の硬さの測定方法について説明する。硬さは、溶接部および板面に垂直な断面において、JIS Z 2244に記載のマイクロビッカース試験を行って測定する。測定は、突き合わせ溶接された鋼板のうち薄い側の鋼板における板厚の1/4を通る板面に平行な直線上において硬さを測定する。まず、溶接部の中央で硬さを測定し、そこから各鋼板側へ0.1〜0.2mmごとに硬さを測定する。各鋼板における測定は、それぞれ連続する10点の硬さ測定値の変動が、10点の平均値の±10%以内に収まるまで続け、その平均値を持って各鋼板の平均硬さHおよびHとする。測定荷重は10〜100gfの範囲で、圧痕の大きさが100μm以下となるように調整し、設定する。 A method for measuring the hardness of the steel plate and the welded portion will be described. The hardness is measured by performing a micro Vickers test described in JIS Z 2244 in a cross section perpendicular to the welded part and the plate surface. In the measurement, the hardness is measured on a straight line parallel to the plate surface passing through ¼ of the plate thickness of the thin steel plate among the butt welded steel plates. First, the hardness is measured at the center of the welded portion, and the hardness is measured every 0.1 to 0.2 mm from there to each steel plate. The measurement on each steel plate is continued until the variation of the hardness measurement values at 10 consecutive points falls within ± 10% of the average value at 10 points, and the average hardness H 1 of each steel plate and the average value are obtained. and H 2. The measurement load is adjusted and set so that the size of the indentation is 100 μm or less in the range of 10 to 100 gf.

[最大有効結晶粒径dmax
熱間プレス後の部材の耐衝撃性を高めるには、破壊の伝播を抑制するために熱間プレス加工時の母相オーステナイトの結晶粒径を細かくする必要がある。この母相オーステナイトの結晶粒径は、加熱前、すなわち熱間プレス用鋼板における結晶粒径に大きく影響され、熱間プレス用鋼板の結晶粒径が粗大であると、当該オーステナイト粒径も粗大化する。熱間プレス用鋼板において、特にHAZでは、溶接時にミクロ組織が粗大化し、有効結晶粒径が周辺の鋼材と比べて著しく大きくなる場合があり、それに伴って熱間プレス後の母相オーステナイト粒径が粗大化し、熱間プレス成形部材の耐衝撃性が劣化しやすい。
[Maximum effective crystal grain size d max ]
In order to increase the impact resistance of the member after hot pressing, it is necessary to make the crystal grain size of the parent phase austenite fine during hot pressing in order to suppress the propagation of fracture. The crystal grain size of the parent phase austenite is greatly influenced by the crystal grain size of the steel sheet for hot pressing before heating, that is, if the crystal grain size of the steel sheet for hot pressing is coarse, the austenite grain size also becomes coarse. To do. In hot-pressed steel sheets, particularly in HAZ, the microstructure becomes coarse during welding, and the effective crystal grain size may be significantly larger than that of the surrounding steel, and accordingly the parent phase austenite grain size after hot pressing. Becomes coarse and the impact resistance of the hot press-formed member tends to deteriorate.

具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、突き合わせ溶接部及びHAZを含む領域の有効結晶粒径の最大値dmaxと、鋼板1における有効結晶粒径の平均値dと鋼板2における有効結晶粒径の平均値dのうち大きい方の値dとの成す比を5.0以下とすることで、耐衝撃特性は改善する。この比は4.0以下とすることが好ましく、3.0以下とすることが更に好ましく、両者が等しいことが最も好ましい。尚、鋼板1における有効結晶粒径の平均値dと鋼板2における有効結晶粒径の平均値dは、溶接部及びHAZを含まないそれぞれの鋼板領域における有効結晶粒径の平均値である。以下、「有効結晶粒径の平均値」を単に「平均有効結晶粒径」という。 Specifically, in the case of butt welding shown in FIG. 1, the maximum value d max of the effective crystal grain size in the region including the butt weld and the HAZ, and the average value d 1 of the effective crystal grain size in the steel plate 1 By setting the ratio of the average value d 2 of the effective crystal grain sizes in the steel sheet 2 to the larger value d 2 to be 5.0 or less, the impact resistance characteristics are improved. This ratio is preferably 4.0 or less, more preferably 3.0 or less, and most preferably both are equal. The average value d 2 of the effective crystal grain size in average d 1 and the steel plate 2 of the effective crystal grain size in the steel sheet 1 is the average value of the effective crystal grain size in each of the steel sheet region not including the welds and HAZ . Hereinafter, the “average value of effective crystal grain size” is simply referred to as “average effective crystal grain size”.

有効結晶粒径の測定手法について説明する。有効結晶粒径は硬さ測定を行った面と同一の平面において、硬さ測定点の中間点を中心に結晶方位解析を行い、測定する。結晶方位の測定は、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM:Field Emission Scanning Electron Microscope)を用い、電子線後方散乱回折図形を得るEBSD法(Electron BackScattering Diffraction)によって行う。1点当たりの測定面積は1.0×10−8以上とし、測定点の大きさは0.1〜0.3μmとする。 A method for measuring the effective crystal grain size will be described. The effective crystal grain size is measured by analyzing the crystal orientation around the midpoint of the hardness measurement point on the same plane as the surface on which the hardness measurement was performed. The crystal orientation is measured by a field emission scanning electron microscope (FE-SEM: Field Emission Scanning Electron Microscope) by an EBSD method (Electron Backscattering Diffraction) for obtaining an electron beam backscattering diffraction pattern. The measurement area per point is 1.0 × 10 −8 m 2 or more, and the size of the measurement point is 0.1 to 0.3 μm.

有効結晶粒径は、EBSD法によって得られた結晶方位の情報を解析し、10°以上の方位差を有する境界をマッピングし、切断法によって境界の平均間隔を測定し、測定値を有効結晶粒径とみなす。   The effective crystal grain size is obtained by analyzing the crystal orientation information obtained by the EBSD method, mapping the boundary having an orientation difference of 10 ° or more, measuring the average interval of the boundary by the cutting method, and obtaining the measured value as the effective crystal grain size. Consider diameter.

また、HAZを除く各鋼板における平均有効結晶粒径は、硬さの測定において各鋼板の平均硬さを求める際に用いた10点の測定点からなる9点の中間点の任意の2点以上において結晶方位の測定を行い、得られた値の平均値をもって各鋼板における平均有効結晶粒径とみなす。なお、EBSD法により得られたデータの解析には、TSL社製の「OIM Analysys 7.0」を用いて行う。   In addition, the average effective crystal grain size in each steel plate excluding HAZ is any two or more of 9 intermediate points consisting of 10 measurement points used for determining the average hardness of each steel plate in the measurement of hardness. The crystal orientation is measured and the average value of the obtained values is regarded as the average effective crystal grain size in each steel plate. The data obtained by the EBSD method is analyzed using “OIM Analysis 7.0” manufactured by TSL.

[炭化物の短径の最大値rmax
熱間プレス成形部材の耐衝撃性を高めるには、破壊の起点として働く粗大な炭化物の形成を抑制することが効果的である。特にHAZでは、粗大な炭化物の周辺におけるミクロ組織が粗大化するため、粗大な炭化物を起点とする破壊が伝播しやすい。熱間プレス工程における鋼板中の炭化物の溶存挙動は、加熱前、すなわち熱間プレス用鋼板における炭化物のサイズに大きく影響される。特に、長径が1.0μmを超える炭化物の短径が粗大で有る場合、炭化物は熱間プレス工程において溶存する傾向にある。これは、炭化物の破壊の起点としての影響度合が炭化物の長径に、加熱中の溶解挙動が同じく短径に依存するためである。
[Maximum minor axis r max of carbide]
In order to increase the impact resistance of the hot press-formed member, it is effective to suppress the formation of coarse carbides that act as starting points for fracture. In particular, in HAZ, the microstructure around coarse carbides is coarsened, so that breakage starting from coarse carbides is likely to propagate. The dissolution behavior of carbides in the steel sheet in the hot pressing step is greatly affected by the size of carbides before heating, that is, in the hot pressing steel sheet. In particular, when the minor axis of the carbide having a major axis exceeding 1.0 μm is coarse, the carbide tends to be dissolved in the hot pressing process. This is because the degree of influence as a starting point of carbide destruction depends on the major axis of the carbide, and the dissolution behavior during heating also depends on the minor axis.

具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、突き合わせ溶接部及びHAZを含む鋼板1から鋼板2にかけての領域において、長径が1.0μm以上の炭化物の短径の最大値rmaxと、鋼板1における炭化物の短径rと鋼板2における炭化物の短径rのうち大きい方の値rとの成す比を3.0以下とすることで、熱間プレス工程における溶接部近傍での炭化物の溶解速度は母材鋼板における溶解速度と同等となり、熱間プレス成形部材の耐衝撃特性は改善する。 Specifically, in the case of the butt welding shown in FIG. 1, in the region from the steel plate 1 to the steel plate 2 including the butt weld and the HAZ, the maximum value r max of the short diameter of the carbide whose major axis is 1.0 μm or more. When, by setting the formed to ratio between the value r of the larger of the minor axis r 2 of the carbide in the minor axis r 1 and the steel plate 2 of carbides in the steel plate 1 3.0, near the welded portion in the hot press step The dissolution rate of carbides in the steel is equivalent to the dissolution rate in the base steel sheet, and the impact resistance characteristics of the hot press-formed member are improved.

炭化物の短径の測定手法について説明する。炭化物の短径は硬さ測定を行った面と同一の平面において、硬さ測定点の中間点を中心にミクロ組織観察を行い、測定する。測定手法は、例えば、当該領域を電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM:Field Emission Scanning Electron Microscope)で観察し、長径が1.0μm以上の任意の炭化物25個について短径を測定し、その単純平均をもって、硬さ測定点における炭化物の短径とする。   A method for measuring the minor axis of carbide will be described. The minor axis of the carbide is measured by observing the microstructure around the middle point of the hardness measurement point on the same plane as the surface on which the hardness measurement was performed. The measurement method is, for example, observing the region with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), measuring the minor axis of 25 arbitrary carbides having a major axis of 1.0 μm or more, The simple average is taken as the minor axis of the carbide at the hardness measurement point.

また、HAZを除く各鋼板における炭化物の短径の平均値は、硬さの測定において各鋼板の平均硬さを求める際に用いた10点の測定点からなる9点の中間点の任意の2点以上においてミクロ組織観察を行い、長径が1.0μm以上の任意の炭化物25個について短径を測定し、得られた値の平均値をもって各鋼板における炭化物の短径の平均値とみなす。   Moreover, the average value of the minor axis of carbide in each steel plate excluding HAZ is an arbitrary 2 of 9 intermediate points consisting of 10 measurement points used for obtaining the average hardness of each steel plate in the measurement of hardness. The microstructure is observed above the point, the minor axis is measured for 25 arbitrary carbides having a major axis of 1.0 μm or more, and the average value of the obtained values is regarded as the average value of the minor axis of the carbide in each steel plate.

尚、1点当たりの測定面積が5.0×10−8を超えても長径が1.0μm以上の炭化物の個数が25個未満である場合、5.0×10−8の範囲において観察した1.0μm以上の炭化物における短径を測定し、その単純平均をもって、当該測定点における炭化物の短径として構わない。あるいは、長径が1.0μm以上の炭化物の個数が25個に達するまで、5.0×10−8を超えて観察を行っても構わない。 In addition, even if the measurement area per point exceeds 5.0 × 10 −8 m 2 , if the number of carbides having a major axis of 1.0 μm or more is less than 25, 5.0 × 10 −8 m 2 The minor axis of the carbide of 1.0 μm or more observed in the range may be measured, and the simple average may be used as the minor axis of the carbide at the measurement point. Or you may observe exceeding 5.0 * 10 < -8 > m < 2 > until the number of the carbide | carbonized_material whose major axis is 1.0 micrometer or more reaches 25 pieces.

(熱間プレス用鋼板の製造方法)
母材鋼板の製造方法については特に規定しないが、生産コストの観点からは、鋳造スラブを熱間圧延し、必要に応じて冷間圧延して製造することが好ましい。熱間圧延に供するスラブは、連続鋳造スラブや薄スラブキャスターなどで製造したものを用いることができる。鋳造後のスラブは、一旦常温まで冷却しても構わないが、高温のまま直接熱間圧延に供することが、加熱に必要なエネルギーを削減できるため、より好ましい。
(Manufacturing method of steel sheet for hot pressing)
The manufacturing method of the base steel sheet is not particularly defined, but from the viewpoint of production cost, it is preferable that the cast slab is hot-rolled and cold-rolled as necessary. As the slab used for hot rolling, a slab produced by a continuous casting slab, a thin slab caster or the like can be used. Although the slab after casting may be once cooled to room temperature, it is more preferable to subject it to hot rolling directly at a high temperature because energy required for heating can be reduced.

熱間圧延工程において、スラブの加熱温度は1150℃以上とすることが好ましい。これは、鋳造時に生成する粗大な炭化物を溶解するためである。一方、加熱温度を1300℃超としても特性の改善効果は無いため、生産コストの観点から、加熱温度は1300℃以下とすることが好ましい。   In the hot rolling step, the heating temperature of the slab is preferably 1150 ° C. or higher. This is to dissolve coarse carbides produced during casting. On the other hand, there is no effect of improving the characteristics even if the heating temperature is higher than 1300 ° C. From the viewpoint of production cost, the heating temperature is preferably 1300 ° C. or lower.

熱間圧延の開始温度が低下すると、スラブの強度が上がり、所定の板厚精度が得られない可能性があるため、熱間圧延の開始温度は1030℃以上とすることが好ましい。一方、熱間圧延の完了温度が1000℃を上回ると、組織が過度に粗大化し、最終製品の組織も粗大化する可能性が有り、熱間圧延の完了温度は1000℃以下とすることが好ましい。一方、熱間圧延の完了温度が830℃未満となると、圧延時の荷重が過度に高まり、所定の板厚精度が得られない可能性があるため、熱間圧延の完了温度は830℃以上とすることが好ましい。   When the hot rolling start temperature is lowered, the strength of the slab is increased and the predetermined sheet thickness accuracy may not be obtained. Therefore, the hot rolling start temperature is preferably 1030 ° C. or higher. On the other hand, when the completion temperature of hot rolling exceeds 1000 ° C., the structure becomes excessively coarse and the structure of the final product may also become coarse, and the completion temperature of hot rolling is preferably 1000 ° C. or less. . On the other hand, when the completion temperature of hot rolling is less than 830 ° C., the load during rolling is excessively increased, and a predetermined sheet thickness accuracy may not be obtained. Therefore, the completion temperature of hot rolling is 830 ° C. or more. It is preferable to do.

熱間圧延完了後、組織の粗大化を防ぐため、圧延完了から10.0秒以内に冷却処理を開始することが好ましい。また、組織の粗大化を防ぐため、冷却処理における平均冷却速度は10℃/秒以上とすることが好ましく、かつ、冷却停止温度は680℃以下とすることが好ましい。   In order to prevent coarsening of the structure after completion of hot rolling, it is preferable to start the cooling process within 10.0 seconds after completion of rolling. Moreover, in order to prevent the coarsening of a structure | tissue, it is preferable that the average cooling rate in a cooling process shall be 10 degreeC / second or more, and it is preferable that a cooling stop temperature shall be 680 degrees C or less.

得られた熱延鋼板には酸洗処理を施すことが好ましい。例えば上記のように製造した熱延鋼板をもって、本発明の高強度鋼板を製造するための母材鋼板とすることができる。母材鋼板として、化学組成および/または板厚の異なる鋼板を用い、そのうち1種以上は、熱間プレス後の硬度を300Hv以上とするため、上記の化学組成を有する鋼板を用いる。   The obtained hot-rolled steel sheet is preferably subjected to pickling treatment. For example, the hot-rolled steel plate manufactured as described above can be used as a base steel plate for manufacturing the high-strength steel plate of the present invention. As the base steel plate, steel plates having different chemical compositions and / or thicknesses are used, and one or more of them use steel plates having the above chemical composition in order to make the hardness after hot pressing 300 Hv or more.

母材鋼板には、鋼板を平坦として突き合わせ溶接を容易とするため、形状矯正処理を施しても構わない。平坦度を高めるため、鋼板に与える塑性変形量は0.01%以上とすることが好ましく、0.05%以上とすることが更に好ましい。また、形状矯正のほか、製品に要求される板厚を容易に得るために、母材鋼板に冷間圧延を施しても構わない。しかしながら、冷延率が85%を超えると圧延中に鋼板が破断する可能性があるため、冷延率は85%以下とすることが好ましく、75%以下とすることが更に好ましい。   The base steel plate may be subjected to a shape correction treatment in order to make the steel plate flat and facilitate butt welding. In order to increase the flatness, the amount of plastic deformation applied to the steel sheet is preferably 0.01% or more, and more preferably 0.05% or more. In addition to shape correction, the base steel plate may be cold-rolled in order to easily obtain the plate thickness required for the product. However, if the cold rolling rate exceeds 85%, the steel sheet may break during rolling, so the cold rolling rate is preferably 85% or less, and more preferably 75% or less.

上記冷間圧延は、複数の母材鋼板において、それぞれ個別の条件で施して構わない。例えば、冷間圧延を施す鋼板と施さない鋼板が母材鋼板として混在しても構わない。   The cold rolling may be performed under individual conditions in a plurality of base steel plates. For example, a steel plate that is subjected to cold rolling and a steel plate that is not subjected to cold rolling may be mixed as a base steel plate.

更に、後述する溶接処理に先立って、母材鋼板に予備熱処理を施しても構わない。予備熱処理における最高加熱温度をAc1温度以上とすることで、母材鋼板中の粗大炭化物を低減させることができ、後述する熱処理後の組織が均質化し、特性が改善する。 Furthermore, prior to the welding process described later, a preliminary heat treatment may be performed on the base steel sheet. By setting the maximum heating temperature in the preliminary heat treatment to the Ac1 temperature or higher, coarse carbides in the base steel plate can be reduced, the structure after heat treatment described later is homogenized, and the characteristics are improved.

また、予備熱処理における最高加熱温度をAc3温度以上とし、加熱後の冷却工程における最高加熱温度から400℃までの平均冷却速度1.0℃/秒以上とすることで、母材鋼板中のミクロ組織を均質微細な組織とすることができ、後述する熱処理後の組織が均質化・微細化し、熱間プレス後の特性が改善する。前記予備熱処理は、複数の母材鋼板において、それぞれ個別の条件で施して構わない。例えば、予備熱処理を施す鋼板と施さない鋼板が母材鋼板として混在しても構わない。 In addition, the maximum heating temperature in the preliminary heat treatment is set to the Ac3 temperature or higher, and the average cooling rate from the highest heating temperature to 400 ° C in the cooling step after heating is set to 1.0 ° C / second or higher, so that The structure can be made into a homogeneous fine structure, and the structure after heat treatment described later is homogenized and refined, and the characteristics after hot pressing are improved. The preliminary heat treatment may be performed on each of a plurality of base material steel plates under individual conditions. For example, a steel plate that is subjected to preliminary heat treatment and a steel plate that is not subjected to the heat treatment may be mixed as a base material steel plate.

化学組成および/または板厚の異なる2種以上の鋼板に、突き合わせ溶接処理を施し、1枚の板とする。溶接に先立って、安定した溶接ができるよう、突き合わせ部は切断し、必要に応じてテーパー加工を施すことが好ましい。   Two or more types of steel plates having different chemical compositions and / or plate thicknesses are subjected to a butt welding process to form a single plate. Prior to welding, it is preferable that the butt portion is cut and tapered as necessary so that stable welding can be performed.

鋼板は鋼帯コイルの長手方向に渡って突き合わせ溶接処理を施し、溶接処理済み鋼帯コイルを製造し、後述する熱処理を施しても構わない。あるいは、適当なサイズに切断した鋼板を溶接し、後述する熱処理を施しても構わない。   The steel sheet may be subjected to a butt welding process in the longitudinal direction of the steel strip coil to produce a welded steel strip coil, and may be subjected to a heat treatment described later. Alternatively, a steel plate cut to an appropriate size may be welded and subjected to heat treatment described later.

突き合わせ溶接は、溶接異常の少ない溶接部が得られるのであれば、手法は問わない。例えば、レーザー溶接のほか、マッシュシーム溶接やプラズマ溶接などで行っても構わない。突き合わせ溶接部及びHAZを含む2枚の鋼板の板組において、両者の板厚が過度に異なると、後述する熱処理において、鋼板および溶接部の温度変動が生じ、安定した特性が得られない場合がある。そのため、前記2枚の鋼板の板組は、母材鋼板の板厚比が3.0以下となるように選定する必要がある。鋼板全体で温度を安定化し、優れた衝撃特性を得るには、母材鋼板の板厚比は2.6以下であることが好ましい。   The butt welding is not limited as long as a welded portion with little welding abnormality can be obtained. For example, in addition to laser welding, mash seam welding or plasma welding may be used. In a plate set of two steel plates including a butt weld and HAZ, if the thicknesses of both are excessively different, in the heat treatment described later, temperature fluctuations of the steel plate and the weld may occur, and stable characteristics may not be obtained. is there. Therefore, it is necessary to select the plate set of the two steel plates so that the thickness ratio of the base steel plate is 3.0 or less. In order to stabilize the temperature of the entire steel plate and obtain excellent impact characteristics, the thickness ratio of the base steel plate is preferably 2.6 or less.

突き合わせ溶接後、熱処理後の製品の外観品位を向上するため、溶接部および周辺部において、表面を研削しても構わない。表面を研削することで、溶接ビードが目立たなくなり、外観が向上する。研削の手段は問わないが、例えばブラシロールを用いて溶接ビードの長さ方向に連続して研削を施すことが好ましい。あるいは、グラインダー等を用いて研削を行っても構わない。   In order to improve the appearance quality of the product after heat treatment after butt welding, the surface may be ground at the welded part and the peripheral part. By grinding the surface, the weld bead is less noticeable and the appearance is improved. Any grinding means may be used, but it is preferable to continuously grind in the length direction of the weld bead using, for example, a brush roll. Alternatively, grinding may be performed using a grinder or the like.

突き合わせ溶接後、熱処理を施す前に予備熱処理を施しても構わない。特に予備熱処理の最高加熱温度を、母材鋼板の1種以上におけるAc3温度以上とすることで、当該母材鋼板、その母材鋼板からなるHAZおよび溶接部のミクロ組織を均質微細とすることができ、鋼板の特性が向上する。 After butt welding, preliminary heat treatment may be performed before heat treatment. In particular, by setting the maximum heating temperature of the preliminary heat treatment to an Ac3 temperature or higher in one or more types of base steel plates, the base steel plate, the HAZ composed of the base steel plates, and the microstructure of the weld are made uniform and fine. And the properties of the steel sheet are improved.

突き合せ溶接後、溶接部および周辺部の放射率を安定化し、熱処理における温度制御精度を向上させるため、熱処理を施す前に酸洗処理を施しても構わない。   After butt welding, in order to stabilize the emissivity of the welded part and the peripheral part and improve the temperature control accuracy in the heat treatment, a pickling treatment may be performed before the heat treatment.

突き合せ溶接後、溶接部および周辺部の放射率を安定化し、熱処理における温度制御精度を向上させるため、熱処理を施す前にショットピーニング処理を施しても構わない。   After the butt welding, in order to stabilize the emissivity of the welded part and the peripheral part and improve the temperature control accuracy in the heat treatment, a shot peening treatment may be performed before the heat treatment.

突き合せ溶接後、熱処理後の製品の外観品位を向上するため、熱処理を施す前に表面処理を施しても構わない。例えば、FeまたはNiを主体とするプレめっき処理を施しても構わない。   In order to improve the appearance quality of the product after butt welding and heat treatment, surface treatment may be performed before heat treatment. For example, a pre-plating process mainly composed of Fe or Ni may be performed.

[熱処理]
続いて、熱処理を施し、鋼板、HAZおよび溶接部のミクロ組織を作り込み、本発明の熱間プレス用鋼板を製造する。熱処理は、後述する条件が達成できる任意の熱処理装置において施せばよい。例えば、十分に加熱した還元雰囲気の炉に鋼板を挿入して熱処理を施せばよい。あるいは誘導加熱法、通電加熱法により熱処理を施しても構わない。あるいは、雰囲気を制御し、予熱帯で酸化させた後に還元炉で加熱しても構わない。
[Heat treatment]
Then, it heat-processes, the steel plate, HAZ, and the microstructure of a welding part are made, and the steel plate for hot presses of this invention is manufactured. What is necessary is just to perform heat processing in the arbitrary heat processing apparatuses which can achieve the conditions mentioned later. For example, a heat treatment may be performed by inserting a steel plate into a sufficiently heated reducing atmosphere furnace. Alternatively, heat treatment may be performed by an induction heating method or an electric heating method. Alternatively, the atmosphere may be controlled and oxidized in the pretropical zone and then heated in a reduction furnace.

特に、突き合わせ溶接を施した溶接処理済み鋼帯コイルを製造した場合、当該コイルを連続熱処理炉によって処理することで、本発明の鋼板を低コストで製造することができる。あるいは、当該コイルを箱型焼鈍炉によって処理しても構わない。   In particular, when a welded steel strip coil subjected to butt welding is manufactured, the steel sheet of the present invention can be manufactured at low cost by processing the coil with a continuous heat treatment furnace. Or you may process the said coil with a box-type annealing furnace.

熱処理を施すにあたり、溶接部およびHAZの加工性を高めるため、前述の化学組成を有する母材鋼板の最高加熱温度を当該母材鋼板における(Ac1−50)以上とする。これは、溶接部およびHAZにおけるミクロ組織において、炭化物の生成および/またはより軟質なミクロ組織へと再変態させるためである。最高加熱温度が高くなると、溶接部およびHAZと周辺母材とのミクロ組織の差は低減し、熱間プレス用鋼板の加工性は改善するが、一方、過度に高温で加熱すると、熱処理後の鋼板全体の強度が上昇し、却って加工性が劣化する場合もある。これを避けるため、最高加熱温度は1000℃以下とすることが好ましい。 Upon heat treatment, to enhance the welds and HAZ of the workability, and (A c1 -50) or more at the base steel sheet of the maximum heating temperature of the base material steel plate having a chemical composition described above. This is because in the microstructure in the weld zone and HAZ, carbides are generated and / or retransformed into a softer microstructure. When the maximum heating temperature is increased, the difference in microstructure between the weld zone and HAZ and the surrounding base material is reduced, and the workability of the steel sheet for hot pressing is improved. On the other hand, when heated at an excessively high temperature, In some cases, the strength of the entire steel plate increases, and the workability deteriorates. In order to avoid this, the maximum heating temperature is preferably 1000 ° C. or lower.

また、前記熱処理のうち、加熱を開始してから冷却を開始するまでの母材鋼板における温度履歴は下記の式(2)を満たす必要がある。式(2)は母材鋼板周辺のHAZおよび溶接部における炭化物の成長および溶解度合いを表わす指標であり、式(2)が満たされない場合、HAZおよび溶接部において粗大な炭化物が多数発生し、熱間プレス工程においても溶け残り、熱間プレス成形部材の強度や耐衝撃性が劣化する。

Figure 2019014935
Of the heat treatment, the temperature history of the base steel sheet from the start of heating to the start of cooling needs to satisfy the following formula (2). Formula (2) is an index representing the growth and dissolution degree of carbides in the HAZ and welds around the base steel sheet. When Formula (2) is not satisfied, a large number of coarse carbides are generated in the HAZ and welds. It remains undissolved in the hot pressing process, and the strength and impact resistance of the hot press-formed member deteriorate.
Figure 2019014935

但し、式(2)は、鋼板の温度が炭化物の成長の始まる550℃に到達してから冷却を開始するまでの時間を、炭化物の溶解が始まる目安となる温度Tに到達するまでと、当該温度Tに到達してから最高加熱温度に至るまでの、それぞれの区間において10ステップに等分に分割し、分割した各ステップにおける炭化物の成長および溶解度合いを計算し、合計するものである。 However, the equation (2) indicates that the time from when the temperature of the steel sheet reaches 550 ° C. at which the carbide growth starts until the cooling is started until the temperature T * , which is a standard for starting the dissolution of the carbide, is reached. Each of the sections from reaching the temperature T * to reaching the maximum heating temperature is equally divided into 10 steps, and the growth and dissolution degree of carbide in each divided step is calculated and totaled. .

式(2)は、鋼板の温度が550℃から温度Tに到達するまでの時間を10ステップに等分に分割し、分割した各ステップにおける式Fn(Tn, T*, r, tn, C*, Si*, Mn*, Cr*, Mo*)の計算値を合計し、前記温度Tに到達してから冷却を開始するまでの時間を10ステップに等分に分割し、分割した各ステップにおけるGn(Tn, T*, r, tn, C*, Si*, Mn*, Cr*, Mo*)の計算値を合計し、これらの合計値を合算するものである。 Equation (2) is obtained by dividing the time until the temperature of the steel sheet reaches the temperature T * from 550 ° C. into 10 steps equally, and the equation F n (T n , T * , r, t in each divided step is n , C * , Si * , Mn * , Cr * , Mo * ) are summed, and the time from when the temperature T * is reached to when cooling is started is divided equally into 10 steps, G n in each step of dividing (T n, T *, r , t n, C *, Si *, Mn *, Cr *, Mo *) in which the sum of the calculated values of the sums these totals is there.

[℃]は各温度域におけるnステップ目における到達温度を、t[秒]は各温度域におけるnステップ目までの総経過時間をそれぞれ表わす。なお、最高加熱温度がTに到達しない場合、第2項(Gn項の計算値の合計)の値は0とする。また、C、Si、Mn、CrおよびMo[質量%]は、前記2種の母材鋼板の化学組成の単純平均を示し、当該元素が含まれないときは、0を代入する。rは溶接部を除く前記2種の母材鋼板の板厚比であり、板厚の薄い母材鋼板の板厚に対する板厚の厚い母材鋼板の比率であり、母材鋼板の板厚が等しい場合、r=1とする。α、β、γおよびδ、ε、θはそれぞれ定数項であり、それぞれ1.33×10、1.80×10、2.25×10および2.25×10、2.20×10、2.41×10とする。また、Tは炭化物の溶解が始まる目安となる温度であり、下記の式(3)によって得られる。 T n [° C.] represents the reached temperature at the n-th step in each temperature range, and t n [second] represents the total elapsed time up to the n-th step in each temperature range. When the maximum heating temperature does not reach T * , the value of the second term (the sum of the calculated values of the Gn term) is set to zero. C * , Si * , Mn * , Cr *, and Mo * [mass%] indicate a simple average of chemical compositions of the two types of base steel sheets, and 0 is substituted when the element is not included. To do. r is the thickness ratio of the two types of base steel plates excluding the welded portion, and is the ratio of the base steel plate having a large thickness to the thickness of the base steel plate having a small thickness, and the thickness of the base steel plate is If equal, r = 1. α, β, γ and δ, ε, θ are constant terms, respectively, 1.33 × 10 6 , 1.80 × 10 0 , 2.25 × 10 4 and 2.25 × 10 6 , 2.20, respectively. × 10 0 , 2.41 × 10 4 Further, T * is a temperature that is a standard for starting dissolution of carbide, and is obtained by the following equation (3).

Figure 2019014935
Figure 2019014935

式(3)は各鋼におけるAc1[℃]、化学組成[質量%]、および式(2)に示した板厚比rからなる式である。ここで、元素の右肩に記載の丸かっこ内の添え字1および2は前記2種の母材鋼板をそれぞれ表わしており、板厚の薄い鋼板を鋼1とし、板厚の厚い鋼板を鋼2とする。なお、鋼2がAc1を持たない場合、Tは鋼1のAc1と等しいとする。 Formula (3) is a formula consisting of A c1 [° C.], chemical composition [mass%], and the plate thickness ratio r shown in Formula (2) in each steel. Here, the subscripts 1 and 2 in the parentheses on the right shoulder of the element represent the above-mentioned two types of base steel plates, the steel plate having the thin plate thickness being steel 1, and the steel plate having the thick plate thickness being steel. 2. When steel 2 does not have A c1 , T * is assumed to be equal to A c1 of steel 1.

鋼板のAc1点およびAc3点は、それぞれ加熱工程におけるオーステナイトへの逆変態の開始点と完了点であり、具体的には、熱処理に先だって熱間圧延後の鋼板から小片を切り出し、10℃/秒で1200℃まで加熱し、その間の体積膨張を測定することで得られる。 The points A c1 and A c3 of the steel sheet are the starting point and the completion point of the reverse transformation to austenite in the heating step, respectively. Specifically, prior to heat treatment, a small piece is cut out from the steel sheet after hot rolling. It is obtained by heating up to 1200 ° C./sec and measuring the volume expansion during that time.

前記熱処理における温度履歴が式(2)を満たす場合、HAZおよび溶接部における炭化物は十分に微細となるため、熱間プレス成形部材の強度および耐衝撃性が改善する。この観点から、式(2)の左辺は―0.70以上であることが好ましく、−0.40以上であることが更に好ましい。   When the temperature history in the heat treatment satisfies the formula (2), the carbide in the HAZ and the welded portion becomes sufficiently fine, so that the strength and impact resistance of the hot press-formed member are improved. From this viewpoint, the left side of the formula (2) is preferably −0.70 or more, and more preferably −0.40 or more.

本発明の熱間プレス用鋼板において、鋼板の強度を低減し、加工性を高めるため、冷却時の温度履歴は式(4)を満たす必要がある。式(4)は炭化物の溶存および微細炭化物の生成挙動を表わす式であり、式(4)の値が小さいほど炭素の鋼板の強化への寄与は小さくなる。熱間プレス用鋼板の強度を低減し、加工性を高めるには、式(4)の左辺は−0.20以下であることが好ましく、−0.40以下であることが更に好ましい。一方、式(4)の左辺が過度に小さいと、粗大な炭化物が生成し、熱間プレス後まで溶存して特性を損なう場合があるため、式(4)の左辺は−40.00以上とすることが好ましく、−30.00以上とすることが更に好ましい。

Figure 2019014935
In the steel sheet for hot pressing according to the present invention, the temperature history during cooling needs to satisfy the formula (4) in order to reduce the strength of the steel sheet and improve the workability. Equation (4) is an equation representing the dissolution behavior of carbides and the formation behavior of fine carbides. The smaller the value of equation (4), the smaller the contribution of carbon to strengthening the steel sheet. In order to reduce the strength of the steel sheet for hot pressing and improve the workability, the left side of the formula (4) is preferably −0.20 or less, and more preferably −0.40 or less. On the other hand, if the left side of the formula (4) is excessively small, coarse carbides are formed and dissolved until hot pressing may impair the characteristics. Therefore, the left side of the formula (4) is −40.00 or more. It is preferable to set it to -30.00 or more.
Figure 2019014935

但し、式(4)は、冷却過程において炭化物の生成が始まる650℃から100℃に至るまでの温度範囲における滞在時間を10ステップに区切り、それぞれのステップにおける炭化物の生成挙動を評価し、足し合わせたものである。   However, equation (4) divides the residence time in the temperature range from 650 ° C. to 100 ° C. where the formation of carbides begins in the cooling process into 10 steps, and evaluates the formation behavior of carbides in each step and adds them up It is a thing.

ここで、Aは炭化物の溶存状態を表すパラメターであり、前記式(2)の左辺が1.00以上の場合は1.00、それ以外の場合は前記式(2)の左辺の値を用いる。また、ΔT[℃]は炭化物の生成における過冷度に相当する値であり、式(3)で得られるTから100℃低い温度を起点とし、そこからnステップ目までの区間における最低到達温度Tminを引いた値である。 Here, A is a parameter representing the dissolved state of carbide, and when the left side of the formula (2) is 1.00 or more, 1.00 is used, and otherwise, the value of the left side of the formula (2) is used. . ΔT [° C.] is a value corresponding to the degree of supercooling in the formation of carbide, starting from a temperature 100 ° C. lower than the T * obtained by the equation (3), and reaching the lowest in the section from that point to the nth step. It is a value obtained by subtracting the temperature Tmin.

なお、TminがT−100℃よりも高い場合、ΔTは0とする。Tn[℃]は、nステップ目の区間における平均温度である。また、t[秒]は650℃に到達してからnステップ目が完了するまでの総経過時間である。μ、η、ζ、ρは定数項であり、それぞれ5.53×10−3、2.50×10−1、2.50×10−2、3.07×10とする。 Note that ΔT is 0 when T min is higher than T * −100 ° C. Tn [° C.] is an average temperature in the n-th section. Also, t n [seconds] is the total elapsed time from reaching 650 ° C. until the nth step is completed. μ, η, ζ, and ρ are constant terms, which are 5.53 × 10 −3 , 2.50 × 10 −1 , 2.50 × 10 −2 , and 3.07 × 10 3 , respectively.

熱処理後の熱間プレス用鋼板を、加工性を更に改善するため、焼戻処理を施しても構わない。焼戻処理温度が600℃を超えると、炭化物が過度粗大化し、熱間プレス成形部材の特性が劣化するため、焼戻処理温度は600℃以下とすることが好ましい。また、焼戻処理温度が100℃を下回ると、十分な効果が得られないため、焼戻処理温度は100℃以上とすることが好ましい。焼戻処理時間は特に指定せず、処理温度および目的の特性に応じて、適宜設定して構わない。   The steel sheet for hot pressing after the heat treatment may be tempered to further improve the workability. If the tempering temperature exceeds 600 ° C., the carbides become excessively coarse and the characteristics of the hot press-formed member are deteriorated. Therefore, the tempering temperature is preferably 600 ° C. or lower. Further, if the tempering temperature is lower than 100 ° C., a sufficient effect cannot be obtained, and therefore the tempering temperature is preferably 100 ° C. or higher. The tempering time is not particularly specified, and may be set as appropriate according to the processing temperature and target characteristics.

熱処理後の鋼板に、形状の矯正を目的として、最大圧下率2.00%のスキンパス圧延を施しても構わない。   The steel plate after the heat treatment may be subjected to skin pass rolling with a maximum reduction ratio of 2.00% for the purpose of correcting the shape.

(ホットプレス部材)
続いて、本発明の熱間プレス成形部材において、式(1)を満たす鋼板を含む突き合わせ溶接部について、溶接部を挟む鋼板1、鋼板2、溶接継手および鋼板1と鋼板2におけるHAZの限定理由について説明する。
(Hot press material)
Subsequently, in the hot press-formed member of the present invention, for the butt weld including the steel plate satisfying the formula (1), the reason why the HAZ is limited in the steel plate 1, the steel plate 2, the welded joint, and the steel plate 1 and the steel plate 2 sandwiching the weld portion. Will be described.

[硬度と板厚の積HT]
衝突時の割れにはひずみ集中による割れと靭性不足による割れがあり、溶接部およびHAZにおいて、ひずみ集中による割れの発生しやすさは、当該箇所における硬度と板厚の積HTによって整理できる。HTは当該箇所における耐荷重に相当するので、熱間プレス成形部材に変形を加えると、周辺と比べてHTの低い箇所、すなわち耐荷重の低い箇所には変形が集中しやすい。そのため、溶接影響を受けない鋼板部分に比べて溶接部あるいはHAZにおけるHTが著しく小さい場合、部材が衝突した時にHTの小さい箇所にひずみが集中し、割れる場合がある。
[Product of hardness and thickness HT]
Cracks at the time of collision include cracks due to strain concentration and cracks due to insufficient toughness, and the ease of occurrence of cracks due to strain concentration in the weld zone and HAZ can be arranged by the product HT of the hardness and plate thickness at that location. Since HT corresponds to the load resistance at the location, when deformation is applied to the hot press-formed member, the deformation tends to concentrate at a location where the HT is lower than the periphery, that is, a location where the load resistance is low. Therefore, when the HT in the welded part or HAZ is remarkably small compared with the steel plate part not affected by the welding, when the member collides, strain may concentrate on the part where the HT is small and crack.

このようなひずみの集中を避けるため、溶接部およびHAZにおけるHTは、突き合わせ溶接された鋼板のうちHTの小さい側に対して、過度に小さい値であってはならない。具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、ひずみの集中を避けるため、溶接部及びHAZを含む領域におけるHTの分布における最小値HTminが、鋼板1における平均値HTと鋼板2における平均値HTのうち小さい値の0.80倍以上である必要がある。両者の関係は0.85倍以上であることが好ましく、0.90倍以上であることが更に好ましく、両者が等しいことが最も好ましい。尚、鋼板1における平均値HTと鋼板2における平均値HTは、溶接部及びHAZを含まない鋼板領域における硬度の平均値である。 In order to avoid such concentration of strain, the HT in the weld zone and the HAZ should not be excessively small with respect to the smaller HT side of the butt welded steel plate. Specifically, in the case of butt welding shown in FIG. 1, in order to avoid strain concentration, the minimum value HT min in the distribution of HT in the region including the weld and HAZ is the average value HT 1 in the steel plate 1. it is required to be more than 0.80 times the smaller of the average value HT 2 in the steel plate 2. The relationship between the two is preferably 0.85 times or more, more preferably 0.90 times or more, and most preferably the two are equal. The average value HT 2 in the average value HT 1 and the steel plate 2 in the steel sheet 1 is the average value of the hardness in the steel sheet area not including the welds and HAZ.

一方、HTが周辺と比べて極端に高い箇所では、荷重を加えても容易に変形しないため、変形時にその周辺にひずみが集中し、割れる場合がある。これを避けるため、溶接部およびHAZにおけるHTは、突き合わせ溶接された鋼板のうちHTの大きい方の鋼板側に対して、過度に大きい値であってはならない。具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、ひずみの集中を避けるため、溶接部及びHAZを含む領域の鋼板1から鋼板2におけるHTの分布における最大値HTmaxが、鋼板1における平均値HTと鋼板2における平均値HTのうち大きい方の値の1.20倍以下である必要がある。両者の関係は1.15倍以下であることが好ましく、1.10倍以下であることが更に好ましく、両者が等しいことが最も好ましい。 On the other hand, in places where HT is extremely high compared to the surrounding area, even if a load is applied, the deformation does not easily occur. In order to avoid this, the HT in the weld zone and the HAZ should not be an excessively large value with respect to the steel plate having the larger HT among the butt welded steel plates. Specifically, in the case of butt welding shown in FIG. 1, in order to avoid strain concentration, the maximum value HT max in the HT distribution in the steel plate 1 to the steel plate 2 in the region including the weld and HAZ is the steel plate 1. or less is required 1.20 times the larger of the average value HT 2 in the average value HT 1 and the steel plate 2 in. The relationship between the two is preferably 1.15 times or less, more preferably 1.10 times or less, and most preferably the two are equal.

[最大硬度Hmax
一方、靭性不足による衝突時の割れの発生しやすさは、硬度によって整理できる。溶接部およびHAZにおける硬度が周辺の鋼板と比べて極端に高い場合、当該箇所は鋼板に比べて大きく脆化している危険性が有り、衝突時に割れる場合がある。具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、突き合わせ溶接部及びHAZを含む領域の鋼板1から鋼板2にかけての硬度の最大値Hmaxと鋼板1における硬度Hと鋼板2における硬度Hのうち大きい方の値との差ΔHが50[Hv]を超えると、プレス成形時に割れが発生する場合があるため、ΔHの上限を50[Hv]とする。ΔHは小さいほど好ましく、35[Hv]以下とすることが更に好ましい。
[Maximum hardness H max ]
On the other hand, the ease of cracking at the time of collision due to insufficient toughness can be organized by hardness. When the hardness in the welded part and the HAZ is extremely high as compared with the surrounding steel plates, there is a risk that the part is greatly embrittled as compared with the steel plates, and may break at the time of collision. Specifically, in the case of butt welding shown in FIG. 1, the maximum value H max of the hardness from the steel plate 1 to the steel plate 2 in the region including the butt weld and HAZ, the hardness H 1 in the steel plate 1, and the steel plate 2 If the difference ΔH from the larger value of the hardness H 2 exceeds 50 [Hv], cracks may occur during press molding, so the upper limit of ΔH is set to 50 [Hv]. ΔH is preferably as small as possible, and more preferably 35 [Hv] or less.

なお、熱間プレス成形部材における鋼板および溶接部の硬さの測定方法は、熱間プレス用鋼板における測定方法と同じである。   In addition, the measuring method of the hardness of the steel plate and welding part in a hot press-forming member is the same as the measuring method in the steel plate for hot press.

[母相オーステナイト粒径の最大値Dmax
熱間プレス後の部材の耐衝撃性の溶接部およびHAZにおいて、衝突時の破壊の伝播を抑制するために熱間プレス加工時の母相オーステナイトの結晶粒径を細かくする必要がある。この母相オーステナイトの結晶粒径は、加熱前、すなわち熱間プレス用鋼板における結晶粒径に大きく影響され、熱間プレス用鋼板の結晶粒径が粗大であると、当該オーステナイト粒径も粗大化し、熱間プレス成形部材の耐衝撃性が劣化しやすい。
[Maximum value D max of parent phase austenite grain size]
In the impact-resistant welded part and HAZ of the member after hot pressing, it is necessary to reduce the crystal grain size of the parent phase austenite during hot pressing in order to suppress propagation of fracture at the time of collision. The crystal grain size of the parent phase austenite is greatly influenced by the crystal grain size in the steel sheet for hot press, that is, when the crystal grain size of the steel sheet for hot press is coarse, the austenite grain size is also coarsened. The impact resistance of the hot press-formed member tends to deteriorate.

具体的には、図1に示される突き合わせ溶接のような場合、突き合わせ溶接部及びHAZを含む鋼板1から鋼板2にかけての領域において、母相オーステナイト粒径の最大値Dmaxと鋼板1における母相オーステナイト粒径Dと鋼板2における母相オーステナイト粒径Dのうち大きい方の値Dとの成す比を5.0以下とすることで、耐衝撃特性は改善する。この比は4.0以下とすることが好ましく、3.0以下とすることが更に好ましく、両者が等しいことが最も好ましい。 Specifically, in the case of butt welding shown in FIG. 1, the maximum value D max of the parent phase austenite grain size and the parent phase in the steel plate 1 in the region from the steel plate 1 to the steel plate 2 including the butt weld and HAZ. by formed to ratio between the value D of the larger of the parent phase austenite grain size D 2 in the austenite grain size D 1 and the steel plate 2 and 5.0 or less, impact resistance is improved. This ratio is preferably 4.0 or less, more preferably 3.0 or less, and most preferably both are equal.

前記母相オーステナイト粒径の測定手法について説明する。まず、硬さ測定を行った面と同一の平面において、鏡面研磨した後に飽和ピクリン酸を用いて腐食する。次いで、硬さ測定点の中間点を中心にミクロ組織を観察し、板厚方向に合計長さが100μm以上となる直線を1本ないし複数引き、切断法によって粒界の平均間隔を測定する。粒界の平均間隔の前記測定値を母相オーステナイト粒径とみなす。   A method for measuring the matrix austenite particle size will be described. First, corrosion is performed using saturated picric acid after mirror polishing in the same plane as the surface on which the hardness was measured. Next, the microstructure is observed centering on the intermediate point of the hardness measurement points, one or more straight lines having a total length of 100 μm or more are drawn in the thickness direction, and the average interval between the grain boundaries is measured by a cutting method. The measured value of the average grain boundary interval is regarded as the parent phase austenite grain size.

[粗大炭化物]
溶接部及び溶接熱影響部において、粗大な炭化物は脆性破壊の起点および/または伝播経路として働くため、熱間プレス成形部材の耐衝撃特性を改善するため、粗大な炭化物を低減する必要がある。粒子径1.0μm以上の炭化物が、破壊の起点および/または伝播経路として働くため、溶接部及び溶接熱影響部における当該炭化物の平均密度を1.0×1010−2以下とする。熱間プレス成形部材の耐衝撃特性を改善するため、当該炭化物の平均密度は5.0×10−2以下とすることが好ましい。
[Coarse carbides]
In the welded part and the weld heat affected zone, coarse carbides act as a starting point for brittle fracture and / or a propagation path. Therefore, it is necessary to reduce the coarse carbides in order to improve the impact resistance characteristics of the hot press-formed member. Since carbide having a particle diameter of 1.0 μm or more works as a starting point of fracture and / or a propagation path, the average density of the carbide in the welded portion and the weld heat affected zone is set to 1.0 × 10 10 m −2 or less. In order to improve the impact resistance characteristics of the hot press-formed member, the average density of the carbide is preferably 5.0 × 10 9 m −2 or less.

炭化物の平均密度の測定手法について説明する。前記母相オーステナイト粒径の測定及び硬さ測定を行った面と同一の平面において、鏡面研磨した後にナイタールを用いて腐食し、硬さ測定点の中間点を中心にミクロ組織を観察する。測定は1視野あたり5.0×10−10以上の面積を3視野以上行い、3視野の密度の単純平均をもって溶接部及び溶接熱影響部における平均炭化物密度とする。 A method for measuring the average density of carbide will be described. In the same plane as the surface on which the matrix austenite grain size is measured and the hardness is measured, it is mirror-polished and then corroded with nital, and the microstructure is observed around the midpoint of the hardness measurement point. In the measurement, an area of 5.0 × 10 −10 m 2 or more per field of view is taken and 3 fields or more are taken, and a simple average of the density of the three fields of view is taken as the average carbide density in the weld zone and the weld heat affected zone.

(熱間プレス成形部材の製造方法)
続いて、本発明の熱間プレス成形部材の製造方法について説明する。
本発明の熱間プレス成形部材は、本発明の熱間プレス用鋼板に、適正な条件で熱間プレスを施すことで得られ。熱間プレス用鋼板を構成する2つ以上の鋼板のうち少なくとも1つの鋼板の化学組成が前記式(1)を満たすことで、熱間プレス成形部材の少なくとも一部の硬度は300Hv以上となる。
(Method for producing hot press-formed member)
Then, the manufacturing method of the hot press molding member of this invention is demonstrated.
The hot press-formed member of the present invention can be obtained by subjecting the hot press steel sheet of the present invention to hot pressing under appropriate conditions. When the chemical composition of at least one of the two or more steel plates constituting the hot-press steel plate satisfies the formula (1), the hardness of at least a part of the hot-press formed member is 300 Hv or more.

また、熱間プレス用鋼板における溶接部およびHAZにおける最大有効結晶粒径が、母材鋼板における有効結晶粒径の5.0倍以下であることにより、熱間プレス後の溶接部およびHAZにおける母相オーステナイトの最大結晶粒径が、母材鋼板における母相オーステナイト粒径の5.0倍以下となる。   In addition, the maximum effective crystal grain size in the weld zone and HAZ in the steel sheet for hot press is 5.0 times or less of the effective crystal grain size in the base steel plate, so that the base in the weld zone and HAZ after hot press The maximum crystal grain size of the phase austenite is not more than 5.0 times the matrix phase austenite grain size in the base steel sheet.

熱間プレスに先だって、本発明の熱間プレス用鋼板に予成形加工を施しても構わない。予成形加工として、熱間プレス用鋼板が破断しない範囲において、切断加工、打ち抜き加工、プレス加工、曲げ加工、絞り加工、ロール成形、バーリング加工を施しても構わない。また、予成形加工は上記の例に限らず、熱間プレス用鋼板の成形限界内であれば任意の加工を施しても構わない。   Prior to hot pressing, the steel sheet for hot pressing of the present invention may be preformed. As a pre-forming process, cutting, punching, pressing, bending, drawing, roll forming, and burring may be performed as long as the steel sheet for hot pressing does not break. The preforming process is not limited to the above example, and any process may be performed as long as it is within the forming limit of the steel sheet for hot pressing.

本発明の熱間プレス用鋼板を加熱し熱間プレス成形を行うにあたり、最高加熱温度は式(1)を満たす母材鋼板におけるAc3以上とする。最高加熱温度が同母材鋼板のAc3未満である場合、熱間プレス成形前のミクロ組織中に軟質なフェライトが残存するため、当該部位の硬さおよび/または靭性が劣化する。熱間プレス成形部材の強度を高めるため、最高加熱温度はAc3+10℃以上であることが好ましい。一方、最高加熱温度がAc3+120℃を超えても当該部位の高強度化効果は認められず、母相オーステナイトが粗大化して靭性が損なわれるため、最高加熱温度はAc3+120℃以下とすることが好ましい。 In performing the hot press forming by heating the hot press steel plate of the present invention, the maximum heating temperature is set to Ac3 or higher in the base steel plate satisfying the formula (1). When the maximum heating temperature is less than Ac3 of the base material steel plate, soft ferrite remains in the microstructure before hot press forming, so that the hardness and / or toughness of the part deteriorates. In order to increase the strength of the hot press-molded member, the maximum heating temperature is preferably A c3 + 10 ° C. or higher. On the other hand, even if the maximum heating temperature exceeds A c3 + 120 ° C, the effect of increasing the strength of the part is not recognized, and the matrix austenite is coarsened and the toughness is impaired, so the maximum heating temperature is set to A c3 + 120 ° C or less. It is preferable.

また、熱間プレス前の加熱において、550℃から加熱終了までの温度が式(5)を満たす必要がある。式(5)は溶接部およびHAZにおける炭化物の成長および溶解挙動を評価する式であり、式(5)の左辺が小さいほど粗大な炭化物が熱間プレス成形部材中に形成され、耐衝撃性が劣化する。耐衝撃性を高めるため、式(5)の左辺は2.00以上とすることが好ましく、3.00以上とすることが更に好ましい。なお、式(5)の左辺は、熱間プレス用鋼板の製造工程における加熱中の炭化物の成長・溶解挙動を評価する式(2)と同一の形式であり、各項の意味および値は同一である。

Figure 2019014935
Further, in the heating before hot pressing, the temperature from 550 ° C. to the end of heating needs to satisfy the formula (5). Equation (5) is an equation for evaluating the growth and dissolution behavior of carbides in the weld zone and HAZ. The smaller the left side of equation (5), the coarser the carbide is formed in the hot press-formed member, and the impact resistance is higher. to degrade. In order to improve impact resistance, the left side of the formula (5) is preferably 2.00 or more, and more preferably 3.00 or more. In addition, the left side of Formula (5) is the same format as Formula (2) which evaluates the growth / dissolution behavior of carbide during heating in the manufacturing process of the steel sheet for hot pressing, and the meaning and value of each term are the same. It is.
Figure 2019014935

また、熱間プレス用母材における溶接部およびHAZにおける炭化物の短径が、母材鋼板における炭化物の短径と比べて過度に大きい場合、加熱条件が式(5)を満たしていても粗大な炭化物が形成し、耐衝撃性が劣化する場合がある。   Moreover, when the short diameter of the carbide | carbonized_material in the weld part and HAZ in a hot press base material is excessively large compared with the short diameter of the carbide | carbonized_material in a base material steel plate, even if heating conditions satisfy | fill Formula (5), it is coarse. Carbide may form and impact resistance may deteriorate.

熱間プレス成形の開始温度は、熱間プレス用鋼板において、化学組成が式(1)を満たす母材鋼板からなる部位において、600℃以上とする。当該部位の温度が600℃を下回ると、軟質なフェライトの形成が始まり、強度および/または耐衝撃性が劣化する懸念がある。熱間プレス成形の開始温度は650℃以上とすることが好ましい。   The hot press forming start temperature is set to 600 ° C. or higher in a hot press steel plate in a portion made of a base steel plate whose chemical composition satisfies the formula (1). When the temperature of the part is lower than 600 ° C., soft ferrite starts to be formed, and there is a concern that strength and / or impact resistance deteriorate. The starting temperature of hot press molding is preferably 650 ° C. or higher.

熱間プレス成形を開始した後、600℃〜300℃の温度域における平均冷却速度は10℃/秒以上とする。当該温度域における冷却速度が不十分であると、軟質かつ低靭性なベイナイトが生成し、鋼板の耐衝撃性が劣化する。当該温度域における平均冷却速度は20℃/秒以上とすることが好ましい。   After starting the hot press molding, the average cooling rate in the temperature range of 600 ° C to 300 ° C is set to 10 ° C / second or more. When the cooling rate in the temperature range is insufficient, soft and low toughness bainite is generated, and the impact resistance of the steel sheet deteriorates. The average cooling rate in the temperature range is preferably 20 ° C./second or more.

また、熱間プレス用鋼板における母材鋼板の板厚比が3.0を超える場合、当該温度域における冷却速度が局所的に低下、あるいは増大する場合がある。当該温度域における冷却速度の局所的な変動は、熱間プレス成形部材における局所的な強度低下および/または強度上昇を起こすため、熱間プレス成形部材の耐衝撃性を損なう。   Moreover, when the plate | board thickness ratio of the base material steel plate in the steel plate for hot press exceeds 3.0, the cooling rate in the said temperature range may fall locally or increase. The local fluctuation of the cooling rate in the temperature range causes a local strength decrease and / or strength increase in the hot press-formed member, thereby impairing the impact resistance of the hot press-formed member.

熱間プレス成形部材には、耐衝撃性を改善するため、100〜500℃の範囲で焼戻処理を施しても構わない。   The hot press-formed member may be tempered in the range of 100 to 500 ° C. in order to improve impact resistance.

熱間プレス成形部材には、外観を改善するため、ショットブラスト処理を施しても構わない。   The hot press-formed member may be subjected to shot blasting in order to improve the appearance.

次に、本発明の実施例について説明する。
表1−1及び表1−2に示すA〜BMの化学組成を有するスラブを鋳造した。これらのスラブを用いて、表2−1〜表2−4に示す組み合わせの実験例1〜49を製造した。まず、実験例1〜49を構成するそれぞれの鋼板1、2用のスラブを表2−1〜表2−4に示すスラブ加熱温度に加熱し、圧延開始温度から圧延完了温度までの温度域において熱間圧延をした。その後、表2−1〜表2−4に示す冷却開始時間まで放冷し、平均冷却速度で冷却停止温度まで冷却し、コイルとして巻き取った。
Next, examples of the present invention will be described.
Slabs having chemical compositions A to BM shown in Table 1-1 and Table 1-2 were cast. Using these slabs, Experimental Examples 1 to 49 having combinations shown in Tables 2-1 to 2-4 were manufactured. First, the slabs for the steel plates 1 and 2 constituting Experimental Examples 1 to 49 are heated to the slab heating temperatures shown in Tables 2-1 to 2-4, and in the temperature range from the rolling start temperature to the rolling completion temperature. Hot rolled. Then, it cooled to the cooling start time shown to Table 2-1-Table 2-4, cooled to the cooling stop temperature with the average cooling rate, and wound up as a coil.

なお、表1−1及び表1−2におけるAc1温度およびAc3温度は、各化学組成の熱延鋼板から小片を切りだし、加熱速度10℃/秒として1050℃まで加熱する際の体積変化を測定し、体積膨張曲線の変曲点から読み取ることにより測定した。 In addition, the A c1 temperature and the A c3 temperature in Table 1-1 and Table 1-2 are volume changes when a small piece is cut out from a hot-rolled steel sheet having each chemical composition and heated to 1050 ° C. at a heating rate of 10 ° C./sec. Was measured and read from the inflection point of the volume expansion curve.

その後、熱延鋼板を酸洗し、表2−1〜表2−4に示す合計の圧下率とする冷間圧延を行い、溶接に供する冷延鋼板を得た。なお、冷延率が0%の条件では熱延鋼板を溶接に供する。また、溶接に供する熱延鋼板の一部では、形状矯正のため、張力を付与して塑性変形させた。   Then, the hot-rolled steel sheet was pickled and cold-rolled to obtain the total rolling reduction shown in Tables 2-1 to 2-4 to obtain a cold-rolled steel sheet to be used for welding. Note that the hot-rolled steel sheet is subjected to welding under the condition where the cold rolling rate is 0%. In addition, a part of the hot-rolled steel sheet used for welding was plastically deformed by applying tension to correct the shape.

次いで、表2−1〜表2−4に示す組み合わせで鋼板1、2を溶接した。但し、実験例31〜33は、3枚の母材を溶接して1枚の熱間プレス用鋼板とする例である。実験例31〜33では、鋼板1が鋼板a2及び鋼板2bに溶接された構造を有しており、鋼板a2及び鋼板2bが他の実験例の鋼板2に対応する。   Subsequently, the steel plates 1 and 2 were welded in combinations shown in Tables 2-1 to 2-4. However, Experimental Examples 31 to 33 are examples in which three base materials are welded to form one hot pressing steel plate. In Experimental Examples 31 to 33, the steel plate 1 has a structure welded to the steel plate a2 and the steel plate 2b, and the steel plate a2 and the steel plate 2b correspond to the steel plate 2 of another experimental example.

尚、溶接に先だって、突き合わせ部は切断し、直線性に優れた端部を得た。特に、実験例1〜21は、切断後の端部にテーパー加工を施す例である。   Prior to welding, the butt portion was cut to obtain an end portion having excellent linearity. In particular, Experimental Examples 1 to 21 are examples in which an end portion after cutting is tapered.

実験例34,35は、鋼板に後述する表3−2に記載の熱処理を施した後に、表2−3に示す組み合わせで鋼板を溶接する比較例である。特に、実験例35は、溶接後に溶接部にレーザーを当てて加熱する後熱処理を施す例である。   Experimental Examples 34 and 35 are comparative examples in which steel sheets are welded in combinations shown in Table 2-3 after the steel sheet is subjected to heat treatment described in Table 3-2, which will be described later. In particular, Experimental Example 35 is an example in which post-heat treatment is performed by applying a laser to the welded portion after welding and heating.

それ以外の実験例では、熱処理に先だって鋼板を溶接した。実験例17、18は溶接をマッシュシーム溶接法により施す例である。その他の実験例では、レーザー溶接法により溶接を行った。   In other experimental examples, the steel plates were welded prior to the heat treatment. Experimental examples 17 and 18 are examples in which welding is performed by a mash seam welding method. In other experimental examples, welding was performed by a laser welding method.

実験例2〜18、30〜33は、熱処理の前に、溶接部の表面を研削する例である。   Experimental Examples 2-18 and 30-33 are examples in which the surface of the welded portion is ground before the heat treatment.

実験例28は、熱処理の前に、溶接後の鋼板に再度酸洗処理を施す例である。   Experimental example 28 is an example in which the steel plate after welding is subjected to pickling again before heat treatment.

実験例3〜5は、熱処理の前に、溶接後の鋼板にNiのプレめっき処理を施す例である。   Experimental Examples 3 to 5 are examples in which a pre-plating treatment of Ni is performed on the welded steel plate before the heat treatment.

また、実験例31〜33は、溶接によって3枚の鋼板を連接させて1枚の熱間プレス用鋼板を得る例である。実験例31〜33のいずれも、図8に示すように、鋼板1の端部に鋼板2aを溶接して得られる溶接部aと、前記鋼板2aの反対側の鋼板1の端部において鋼板1と鋼板2bを溶接して得られる溶接部bを有する熱間プレス用鋼板が得られる。   Experimental Examples 31 to 33 are examples in which three steel plates are connected by welding to obtain one hot pressing steel plate. As shown in FIG. 8, in each of Experimental Examples 31 to 33, a steel plate 1 is formed at a welded portion a obtained by welding a steel plate 2a to an end portion of the steel plate 1, and an end portion of the steel plate 1 on the opposite side of the steel plate 2a. And a steel plate for hot pressing having a welded portion b obtained by welding the steel plate 2b.

Figure 2019014935
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次いで、溶接後の鋼板に表3−1、表3−2に示す条件の熱処理を施した。鋼板を、表3−1、表3−2に示す加熱温度まで、式(2)で表わされる加熱条件で加熱することにより熱処理を行った。実験例1〜49のそれぞれのAc1温度として、鋼板1のAc1温度を採用した。
その後、式(4)で表わされる冷却条件で、100℃未満の温度域まで冷却した。その後、一部の鋼板においては、焼戻処理および/またはスキンパス圧延処理を施した。
Subsequently, the steel plate after welding was subjected to heat treatment under the conditions shown in Tables 3-1 and 3-2. Heat treatment was performed by heating the steel sheet to the heating temperatures shown in Tables 3-1 and 3-2 under the heating conditions represented by the formula (2). As each A c1 temperature of Example 1 to 49 were adopted A c1 temperature of the steel sheet 1.
Then, it cooled to the temperature range below 100 degreeC on the cooling conditions represented by Formula (4). Thereafter, some steel plates were subjected to tempering treatment and / or skin pass rolling treatment.

次いで、熱処理後の熱間プレス用鋼板から小片を切出し、硬さ、ミクロ組織および加工性を確認した。加工性は引張試験によって最大荷重を測定し、評価した。母材部の最大荷重は、溶接線に垂直な方向を引張軸とする、JIS Z 2201に記載のJIS5号試験片を用いて評価した。その他の条件は、JIS Z 2241に記載の引張試験方法に準じた。   Subsequently, a small piece was cut out from the steel plate for hot press after the heat treatment, and the hardness, microstructure and workability were confirmed. The workability was evaluated by measuring the maximum load by a tensile test. The maximum load of the base metal part was evaluated using a JIS No. 5 test piece described in JIS Z 2201 with the direction perpendicular to the weld line as the tensile axis. Other conditions were in accordance with the tensile test method described in JIS Z 2241.

これらの測定結果を表4−1〜表4−4に示す。尚、表4−1及び4−2のH及びHTは、それぞれ鋼板1の平均硬度及びHTの平均値であり、H及びHTは、それぞれ鋼板2の平均硬度及びHTの平均値である。また、ΔHは、実験例1〜49それぞれの突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度の最大値と、前記HとHのうち大きい方の値との差である。 These measurement results are shown in Tables 4-1 to 4-4. In Tables 4-1 and 4-2, H 1 and HT 1 are the average hardness of the steel plate 1 and the average value of HT, respectively. H 2 and HT 2 are the average hardness of the steel plate 2 and the average value of HT, respectively. It is. Further, [Delta] H is the difference between the value of the larger of Experimental Example 1 to 49 and the maximum value of the hardness of the region containing the respective butt welds and heat affected zone, the H 1 and H 2.

溶接部の加工性は2種類の引張試験片によって評価した。1つ目はJIS5号試験片であり、溶接線に垂直な方向を引張軸として、溶接線を試験片中央に配して試験片を作成し、評価した。この引張試験における最大荷重は静的な変形に伴う溶接部周辺へのひずみ集中の起こりやすさの指標となる。同最大荷重が母材部の引張試験における最大荷重の0.80倍以上である場合、静的な変形に伴う溶接部周辺へのひずみ集中が起こりづらいと判断でき、同熱間プレス用鋼板には母材部相当の成形性が期待できる。   The workability of the weld was evaluated using two types of tensile test pieces. The first was a JIS No. 5 test piece, and a test piece was prepared and evaluated by placing the weld line in the center of the test piece with the direction perpendicular to the weld line as the tensile axis. The maximum load in this tensile test is an index of the likelihood of strain concentration around the weld due to static deformation. If the maximum load is 0.80 or more times the maximum load in the tensile test of the base metal part, it can be judged that strain concentration around the welded part due to static deformation is difficult to occur, and Can be expected to have moldability equivalent to the base material.

一方、溶接部を含む引張試験片の最大荷重が母材部の示す最大荷重よりも大きく劣る場合、変形時に溶接部周辺へひずみが集中し、所定の形状が得られず、また、鋼板が破断する場合もある。具体的には、熱間プレスに先立つ予プレス加工や曲げ加工によって、溶接部周辺が割れる懸念がある。   On the other hand, if the maximum load of the tensile test piece including the weld is greatly inferior to the maximum load indicated by the base metal part, the strain concentrates around the weld during deformation, and the predetermined shape cannot be obtained, and the steel plate breaks. There is also a case. Specifically, there is a concern that the periphery of the welded portion may be cracked by pre-pressing or bending prior to hot pressing.

2つめは図6に示すノッチ付き試験片であり、溶接線に垂直な方向を引張軸として、溶接線を試験片中央に配し、溶接線中心とノッチ底とを揃えた試験片を作成し、評価した。ノッチ底半径は1.5mmとする。ノッチ底の間隔は25mmとした。この引張試験における最大荷重は動的な変形に伴う溶接部周辺の破壊耐力を表す指標となる。同最大荷重が母材部の引張試験における最大荷重の0.80倍以上である場合、溶接部は脆性破壊しづらいと判断でき、同鋼板には母材部相当の耐破壊特性が期待できる。   The second is a test piece with a notch shown in FIG. 6, and a test piece is prepared by arranging the weld line at the center of the test piece with the direction perpendicular to the weld line as the tensile axis and aligning the center of the weld line with the notch bottom. ,evaluated. The notch bottom radius is 1.5 mm. The interval between the notch bottoms was 25 mm. The maximum load in this tensile test serves as an index representing the fracture strength around the welded part due to dynamic deformation. When the maximum load is 0.80 times or more the maximum load in the tensile test of the base material part, it can be determined that the welded part is difficult to brittle fracture, and the steel sheet can be expected to have fracture resistance equivalent to the base material part.

一方、ノッチ付き引張試験片の最大荷重が母材部の示す最大荷重よりも大きく劣る場合、溶接部周辺では脆性的な破壊が起こりやすい。具体的には、熱間プレスに先立つ切断加工や打ち抜き加工によって、溶接部周辺が割れる懸念がある。   On the other hand, when the maximum load of the notched tensile test piece is greatly inferior to the maximum load indicated by the base material, brittle fracture is likely to occur around the weld. Specifically, there is a concern that the periphery of the welded portion may be broken by cutting or punching prior to hot pressing.

Figure 2019014935
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次いで、実験例1〜49の熱間プレス用鋼板を表5−1、表5−2に示す条件で熱間プレス成型を施して、実験例1〜49の熱間プレス成形部材を製造した。部材の形状は、図7に記載のハット型とした。表5−1、表5−2に記載の加熱温度へ、式(5)の値で示される加熱条件で熱処理を施した。尚、熱処理における最高加熱温度は、表5−1、表5−2の項目「加熱温度」に示される。また、熱処理における「Ac3温度」として、鋼板1のAc3温度を採用した。 Subsequently, the hot press-formed steel plates of Experimental Examples 1 to 49 were subjected to hot press molding under the conditions shown in Tables 5-1 and 5-2 to manufacture hot press-formed members of Experimental Examples 1 to 49. The shape of the member was the hat shape shown in FIG. Heat treatment was applied to the heating temperatures shown in Tables 5-1 and 5-2 under the heating conditions indicated by the value of the formula (5). The maximum heating temperature in the heat treatment is shown in the item “heating temperature” in Tables 5-1 and 5-2. Further, as "A c3 temperature" in the heat treatment, it was adopted A c3 temperature of the steel sheet 1.

加熱終了後、表5−1、表5−2に記載のプレス開始温度まで空冷し、プレス成形によって金型で冷却した。冷却中の600〜300℃間における冷却速度は、表5−1、表5−2に記載の通りとした。室温まで冷却後、一部の部材については焼戻処理を施した。   After the completion of heating, the product was air-cooled to the press start temperatures shown in Tables 5-1 and 5-2, and cooled with a mold by press molding. The cooling rates between 600 and 300 ° C. during cooling were as shown in Tables 5-1 and 5-2. After cooling to room temperature, some members were tempered.

次いで、熱間プレス成形部材から小片を切出し、硬さ、ミクロ組織および耐衝撃性を確認する。小片の切出し位置は図7に示す通りとする。耐衝撃性の評価は熱間プレス用鋼板における加工性の評価方法と同一であり、評価基準も等しいとする。   Next, a small piece is cut out from the hot press-formed member, and the hardness, microstructure and impact resistance are confirmed. The cutout position of the small piece is as shown in FIG. The evaluation of impact resistance is the same as the method for evaluating workability in a steel sheet for hot pressing, and the evaluation criteria are also the same.

前記ミクロ組織および耐衝撃性の測定結果を表6−1〜表6−4に示す。尚、表6−1、表6−2における項目「H 」は熱間プレス成形部材の鋼板1の平均硬度であり、「HT 」は、熱間プレス成形部材の鋼板1の硬度と板厚の積HTの平均値である。また、「HT 」は、熱間プレス成形部材の鋼板2の硬度と板厚の積HTの平均値である。また、「母相オーステナイト粒径」の項目「D」は、実験例1〜49のそれぞれの熱間プレス成形部材の鋼板1における母相オーステナイト粒径Dと鋼板2における母相オーステナイト粒径Dのうち大きい方の値Dであり、項目「Dmax」は、実験例1〜49の熱間プレス成形部材における母相オーステナイト粒径の最大値である。 The measurement results of the microstructure and impact resistance are shown in Tables 6-1 to 6-4. The items “H * 1 ” in Table 6-1 and Table 6-2 are the average hardness of the steel plate 1 of the hot press-formed member, and “HT * 1 ” is the hardness of the steel plate 1 of the hot press-formed member. And the average value of the product HT of the plate thickness. “HT * 2 ” is the average value of the product HT of the hardness and thickness of the steel plate 2 of the hot press-formed member. In addition, the item “D” of “matrix austenite grain size” is the matrix phase austenite grain size D 1 in the steel plate 1 of each hot press-formed member of Experimental Examples 1 to 49 and the matrix phase austenite grain size D in the steel plate 2. 2 is the larger value D, and the item “D max ” is the maximum value of the matrix austenite grain size in the hot-press formed members of Experimental Examples 1 to 49.

実験例22〜26は、熱間プレス用鋼板に用いた母材すべてが式(1)を満足しない場合の例であり、熱間プレス成形部材における硬さが300Hv未満となり、十分な強度が得られない例である。   Experimental Examples 22 to 26 are examples in which all the base materials used in the hot-press steel sheet do not satisfy the formula (1), and the hardness of the hot-press formed member is less than 300 Hv, and sufficient strength is obtained. This is not an example.

実験例34は、テーラードブランク工法によって製造する熱間プレス用鋼板およびその鋼板を用いて得られる熱間プレス成形部材の例である。この実験例で得られる熱間プレス用鋼板では、溶接部の一部が硬化するため、加工性が劣位となる。更に、この熱間プレス用鋼板を用いて得られる熱間プレス成形部材では、母相オーステナイトの結晶粒径が一部で粗大化するため、部材の耐衝撃特性が劣位となる。   Experimental Example 34 is an example of a hot press steel plate manufactured by a tailored blank method and a hot press-formed member obtained using the steel plate. In the steel sheet for hot pressing obtained in this experimental example, a part of the welded portion is cured, so that workability is inferior. Furthermore, in a hot press-formed member obtained using this hot-press steel plate, the crystal grain size of the parent phase austenite is partially increased, so that the impact resistance characteristics of the member are inferior.

実験例35は、テーラードブランク工法によって熱間プレス用鋼板を製造し、溶接部をレーザーにて後熱処理し、熱間プレス工法によって部材を得る例である。この実験例で得られる熱間プレス用鋼板は、後熱処理の効果により、溶接部の局所的な硬化は解消される。しかしながら、後熱処理では溶接部における局所的な軟化や結晶粒径の粗大化は抑制できず、熱間プレス用鋼板の加工性は劣位となる。 更に、この熱間プレス用鋼板を用いて得られる熱間プレス成形部材では、母相オーステナイトの結晶粒径が一部で粗大化するため、部材の耐衝撃特性が劣位となる。   Experimental Example 35 is an example in which a steel sheet for hot pressing is manufactured by a tailored blank method, a weld is post-heat treated with a laser, and a member is obtained by a hot pressing method. In the steel sheet for hot pressing obtained in this experimental example, the local hardening of the welded portion is eliminated by the effect of the post heat treatment. However, the post-heat treatment cannot suppress local softening or coarsening of the crystal grain size in the weld zone, and the workability of the hot-press steel sheet is inferior. Furthermore, in a hot press-formed member obtained using this hot-press steel plate, the crystal grain size of the parent phase austenite is partially increased, so that the impact resistance characteristics of the member are inferior.

実験例36および37は、熱間プレス用鋼板の母材の板厚比が3.00を超える例であり、溶接後の熱処理において、溶接部周辺の温度が著しく不均質となり、溶接部周辺が部分的に硬化し、熱間プレス用鋼板の加工性が劣位となる例である。さらに、この熱間プレス用鋼板をレーザートリムによって所定の大きさに切断し、表5−1、表5−2に記載の条件で得られる熱間プレス成形部材では、加熱およびプレス中の溶接部周辺における温度が著しく不均質となり、溶接部周辺が局所的に硬化または軟化するため、部材の耐衝撃性が劣位となる。   Experimental examples 36 and 37 are examples in which the thickness ratio of the base material of the hot-press steel sheet exceeds 3.00. In the heat treatment after welding, the temperature around the welded part becomes extremely heterogeneous, This is an example in which the workability of the steel sheet for hot pressing is inferior due to partial hardening. Further, the hot-pressed steel sheet obtained by cutting the hot-press steel sheet into a predetermined size by laser trim and obtained under the conditions shown in Tables 5-1 and 5-2 is a welded part during heating and pressing. The temperature at the periphery becomes extremely inhomogeneous, and the periphery of the weld is locally hardened or softened, so that the impact resistance of the member becomes inferior.

実験例38および39は、溶接後の熱処理における加熱温度が低い例であり、熱間プレス用鋼板において溶接部周辺に粗大な炭化物が存在するため、熱間プレス成形部材中の粗大炭化物密度が高く、部材の耐衝撃特性が劣位となる。   Experimental examples 38 and 39 are examples in which the heating temperature in the heat treatment after welding is low, and in the steel sheet for hot pressing, coarse carbide exists in the vicinity of the welded portion. The impact resistance characteristics of the member are inferior.

実験例40および41は、溶接後の熱処理における加熱条件が式(2)を満たさない例であり、溶接部周辺に軟化領域が形成され、熱間プレス用鋼板の加工性が劣位となる例である。   Experimental examples 40 and 41 are examples in which the heating condition in the heat treatment after welding does not satisfy the formula (2), a softened region is formed around the welded portion, and the workability of the steel sheet for hot pressing is inferior. is there.

実験例42は、溶接後の熱処理における冷却条件が式(4)を満たさない例であり、冷却中に過剰に炭化物が成長するため、熱間プレス用鋼板において溶接部周辺に粗大な炭化物が存在するため、熱間プレス成形部材中の粗大炭化物密度が高く、部材の耐衝撃特性が劣位となる。   Experimental example 42 is an example in which the cooling condition in the heat treatment after welding does not satisfy the formula (4), and excessive carbides grow during cooling, so there is coarse carbide around the welded part in the hot-press steel sheet. Therefore, the density of coarse carbides in the hot press-formed member is high, and the impact resistance characteristics of the member are inferior.

実験例43は、溶接後の熱処理における冷却条件が式(4)を満たさない例であり、冷却中に炭化物が十分に生成しないため、熱間プレス用鋼板の強度が過剰となり、熱間プレス用鋼板の加工性が劣位となる。   Experimental Example 43 is an example in which the cooling condition in the heat treatment after welding does not satisfy the formula (4), and carbides are not sufficiently generated during cooling, so that the strength of the steel sheet for hot pressing becomes excessive, and for hot pressing. The workability of the steel sheet is inferior.

実験例44〜49は、本発明に従って加工性に優れた熱間プレス用鋼板が得られる例である。しかし、これらの例では表5−1、表5−2に示す熱間プレスの条件が本発明の範囲を外れるため、本発明の耐衝撃性に優れた熱間プレス成形部材は得られない。   Experimental Examples 44 to 49 are examples in which a steel sheet for hot pressing excellent in workability is obtained according to the present invention. However, in these examples, the hot press conditions shown in Table 5-1 and Table 5-2 are out of the scope of the present invention, and therefore, a hot press molded member having excellent impact resistance according to the present invention cannot be obtained.

実験例44〜46は、熱間プレスにおける加熱温度が低い例であり、熱間プレス成形部材における硬さが300Hv未満となり、十分な強度が得られない例である。   Experimental Examples 44 to 46 are examples in which the heating temperature in the hot press is low, and the hardness in the hot press-formed member is less than 300 Hv, and sufficient strength cannot be obtained.

実験例47〜49は、熱間プレスにおける加熱条件が式(5)を満たさない例であり、熱間プレス成形部材中に粗大な炭化物が多数存在するため、部材の耐衝撃性が劣位となる。   Experimental Examples 47 to 49 are examples in which the heating condition in the hot press does not satisfy the formula (5), and a large number of coarse carbides exist in the hot press-formed member, so that the impact resistance of the member is inferior. .

実験例1〜21および実験例27〜33は、本発明の条件に従って加工性に優れた熱間プレス用鋼板を製造し、また、得られる熱間プレス用鋼板を本発明の条件に従って熱間プレスすることで耐衝撃性に優れた熱間プレス成形部材を得る例である。   Experimental Examples 1-21 and Experimental Examples 27-33 produce hot-press steel sheets with excellent workability according to the conditions of the present invention, and the obtained hot-press steel sheets are hot-pressed according to the conditions of the present invention. This is an example of obtaining a hot press-formed member having excellent impact resistance.

実験例9,12,15,29は、加工性を高めるため、熱処理後に焼戻処理を施し、熱間プレス用鋼板を得る例である。   Experimental examples 9, 12, 15, and 29 are examples in which a steel sheet for hot pressing is obtained by performing a tempering treatment after the heat treatment in order to improve workability.

実験例3は、加工性および耐食性を高めるため、熱処理後に再加熱し溶融亜鉛浴に浸漬し、さらに488℃まで再加熱する合金化処理を施す例であり、合金化溶融亜鉛めっき層を有し、さらに再加熱による焼戻処理効果によって加工性が改善した、熱間プレス用鋼板が得られる。   Experimental Example 3 is an example in which, in order to improve workability and corrosion resistance, an alloying treatment is performed by reheating after heat treatment, dipping in a molten zinc bath, and further reheating to 488 ° C., and having an alloyed hot dip galvanized layer. Furthermore, a hot-press steel sheet having improved workability due to the effect of tempering by reheating is obtained.

さらに、実験例3,7,9,および15は、熱間プレス後の熱間プレス成形部材に焼戻処理を施す例であり、耐衝撃性に優れた熱間プレス成形部材が得られる。   Further, Experimental Examples 3, 7, 9, and 15 are examples in which a tempering process is performed on a hot press-formed member after hot pressing, and a hot press-formed member having excellent impact resistance is obtained.

以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎない。本発明は、これらの実施形態によって技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明は、その技術思想またはその主要な特徴から逸脱することなく、さまざまな形で実施することができる。   As mentioned above, although each embodiment of this invention was described in detail, all the said embodiment showed only the example of actualization in implementing this invention. The technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted by these embodiments. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

特に、本発明の熱間プレス成形部材の形状は、図7に示すハット型に制約されるものではない。本発明の熱間プレス成形部材の製造方法として示した加熱および冷却条件が満足されるのであれば、熱間プレス成形部材の形状は任意の形状として構わない。
また、4枚以上の鋼板を溶接し、熱間プレス用鋼板を得ても構わない。
In particular, the shape of the hot press-formed member of the present invention is not limited to the hat shape shown in FIG. If the heating and cooling conditions shown as the method for producing a hot press-formed member of the present invention are satisfied, the shape of the hot press-formed member may be an arbitrary shape.
Further, four or more steel plates may be welded to obtain a hot press steel plate.

Figure 2019014935
Figure 2019014935

Figure 2019014935
Figure 2019014935

Figure 2019014935
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Figure 2019014935
Figure 2019014935

Figure 2019014935
Figure 2019014935

本発明の熱間プレス用鋼板は加工性に優れており、熱間プレス工程における生産コストの低減および熱間プレス成形部材の寸法精度向上に寄与するとともに、同熱間プレス用鋼板を用いて得られる本発明の熱間プレス成形部材は耐衝撃性に優れており、自動車の車体への適用に好適である。   The steel sheet for hot pressing according to the present invention is excellent in workability and contributes to the reduction of production cost in the hot pressing process and the improvement in dimensional accuracy of the hot press forming member, and is obtained using the steel sheet for hot pressing. The hot press-formed member of the present invention having excellent impact resistance is suitable for application to the body of an automobile.

Claims (8)

異なる鋼板およびそれらの突き合わせ溶接部からなり、
前記異なる鋼板のうち少なくとも1種の鋼板の化学組成が式(1)を満たし、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度と板厚の積HTの分布における最小値HTminが、前記異なる鋼板のうち1つの鋼板における平均値HTと前記異なる鋼板のうち他の鋼板における平均値HTのうち小さい方の値の0.80倍以上であり、
前記HTの分布における最大値HTmaxが前記HTとHTのうち大きい方の値の1.50倍以下であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度の最大値Hmaxと前記1つの鋼板における硬度Hと前記他の鋼板における硬度Hのうち大きい方の値との差ΔHが100Hv以下であり、
かつ、Hmaxが400Hv以下であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の有効結晶粒径の分布において、前記1つの鋼板の有効結晶粒径の平均値と前記他の鋼板の有効結晶粒径の平均値のうち大きい方の有効結晶粒径dと、前記有効結晶粒径の最大値dmaxとの比(dmax/d)が5.0以下であり、
さらに、突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域において、前記異なる鋼板のうち前記1つの鋼板の炭化物の短径の平均値と前記異なる鋼板の炭化物の短径の平均値のうち大きい方の短径rと、炭化物の短径の最大値rmaxとの比(rmax/r)が3.0以下であることを特徴とする熱間プレス用鋼板。
Figure 2019014935
但し、各元素記号は鋼板における含有量[質量%]を表し、当該元素が含まれないときは、0を代入する。
Consisting of different steel plates and their butt welds,
The chemical composition of at least one steel plate among the different steel plates satisfies the formula (1),
The minimum value HT min in the distribution of the product HT of the hardness and the plate thickness HT in the region including the butt weld and the heat affected zone is an average value HT 1 in one of the different steel plates and the other of the different steel plates. It is 0.80 times or more the smaller value of the average value HT 2 in the steel sheet,
The maximum value HT max in the HT distribution is not more than 1.50 times the larger value of HT 1 and HT 2 ;
The difference ΔH between the maximum value H max of the hardness of the region including the butt weld and the weld heat affected zone, the hardness H 1 of the one steel plate, and the hardness H 2 of the other steel plate is 100 Hv or less. And
And H max is 400 Hv or less,
In the distribution of effective crystal grain size in the region including the butt weld and the weld heat affected zone, the larger of the average value of the effective crystal grain size of the one steel plate and the average value of the effective crystal grain size of the other steel plate The ratio (d max / d) of the effective crystal grain size d of the above and the maximum value d max of the effective crystal grain size is 5.0 or less,
Further, in the region including the butt weld and the heat affected zone, the shorter of the average value of the minor axis of carbide of the one steel plate and the average value of the minor axis of carbide of the different steel plate among the different steel plates. A steel sheet for hot pressing, wherein a ratio (r max / r) of the diameter r to the maximum value r max of the minor axis of the carbide is 3.0 or less.
Figure 2019014935
However, each element symbol represents the content [% by mass] in the steel sheet, and 0 is substituted when the element is not included.
質量%で、
C:0.050%〜0.800%、
Si:0.001%〜3.00%、
Mn:0.01%〜13.0%、
P:0.100%以下、
S:0.0100%以下、
Al:0.001%〜2.500%、
N:0.0150%以下、
O:0.0050%以下、
を含有し、残部が鉄および不可避不純物からなる1つの鋼板と、
前記鋼板とは化学組成および/または板厚の異なる1種以上の他の鋼板とを、溶接部における板厚比を3.0以下として突き合わせ溶接し、
溶接した全ての鋼板のうち少なくとも1つの鋼板の(Ac1−50)℃を上回る温度まで加熱する熱処理を行い、
前記熱処理は、加熱開始から冷却開始までの温度履歴が式(2)を満たし、且つ
冷却開始から冷却完了までの温度履歴が式(4)を満たすことを特徴とする熱間プレス用鋼板の製造方法。
Figure 2019014935
但し、式(2)は、鋼板の温度が550℃から温度Tに到達するまでの時間を10ステップに等分に分割し、分割した各ステップにおける式Fn(Tn, T*, r, tn, C*, Si*, Mn*, Cr*, Mo*)の計算値を合計し、前記温度Tに到達してから冷却を開始するまでの時間を10ステップに等分に分割し、分割した各ステップにおけるGn(Tn, T*, r, tn, C*, Si*, Mn*, Cr*, Mo*)の計算値を合計し、これらの合計値を合算するものである。T[℃]は各温度域におけるnステップ目における到達温度を、t[秒]は各温度域におけるnステップ目までの総経過時間をそれぞれ表わす。なお、最高加熱温度がTに到達しない場合、第2項のGnの計算値の合計は0とする。また、C、Si、Mn、CrおよびMo[質量%]は、前記2種の鋼板の化学組成の単純平均を示し、当該元素が含まれないときは、0を代入する。rは溶接部を除く前記2種の鋼板の板厚比であり、板厚の薄い鋼板の板厚に対する板厚の厚い鋼板の比率であり、鋼板の板厚が等しい場合、r=1とする。α、β、γおよびδ、ε、θはそれぞれ定数項であり、それぞれ1.33×10、1.80×10、2.25×10および2.25×10、2.20×10、2.41×10とする。また、Tは炭化物の溶解が始まる目安となる温度であり、下記の式(3)によって得られる。
Figure 2019014935
ここで、元素の右肩に記載のかっこ内の添え字1および2は前記2種の鋼板をそれぞれ表わし、Tは各鋼におけるAc1[℃]、各鋼板の化学組成におけるSi、Mn、Cr及びMoのそれぞれの含有量[質量%]、および式(2)に示した板厚比rから求められる。
Figure 2019014935
但し、式(4)は、冷却過程において炭化物の生成が始まる650℃から100℃に至るまでの温度範囲における滞在時間を10ステップに区切り、それぞれのステップにおける炭化物の生成挙動を評価し、足し合わせたものである。ここで、Aは、前記式(2)の左辺が1.00以上の場合は1.00、それ以外の場合は前記式(2)の左辺の値を用いる。また、ΔT[℃]は、式(3)で得られるTから100℃低い温度を起点とし、そこからnステップ目までの区間における最低到達温度Tminを引いた値である。なお、TminがT−100℃よりも高い場合、ΔTは0とする。Tn[℃]は、nステップ目の区間における平均温度である。また、t[秒]は650℃に到達してからnステップ目が完了するまでの総経過時間である。μ、η、ζ、ρは定数項であり、それぞれ5.53×10−3、2.50×10−1、2.50×10−2、3.07×10とする。
% By mass
C: 0.050% to 0.800%,
Si: 0.001% to 3.00%,
Mn: 0.01% to 13.0%,
P: 0.100% or less,
S: 0.0100% or less,
Al: 0.001% to 2.500%
N: 0.0150% or less,
O: 0.0050% or less,
One steel plate containing the balance of iron and inevitable impurities,
The steel plate is butt welded with one or more other steel plates having different chemical compositions and / or plate thicknesses with a plate thickness ratio of 3.0 or less at the welded portion,
Heat treatment is performed to heat at least one steel plate out of all the welded steel plates to a temperature exceeding (A c1 -50) ° C.
In the heat treatment, a steel sheet for hot pressing is characterized in that the temperature history from the start of heating to the start of cooling satisfies Equation (2) and the temperature history from the start of cooling to the completion of cooling satisfies Equation (4). Method.
Figure 2019014935
However, the expression (2) divides the time until the temperature of the steel plate reaches the temperature T * from 550 ° C. into 10 steps equally, and the expression F n (T n , T * , r in each divided step is , t n , C * , Si * , Mn * , Cr * , Mo * ) are summed up, and the time from reaching the temperature T * until starting cooling is divided equally into 10 steps and, G n in each step of dividing (T n, T *, r , t n, C *, Si *, Mn *, Cr *, Mo *) sums the calculated values of the sums these totals Is. T n [° C.] represents the reached temperature at the n-th step in each temperature range, and t n [second] represents the total elapsed time up to the n-th step in each temperature range. When the maximum heating temperature does not reach T * , the total of the calculated values of G n in the second term is 0. C * , Si * , Mn * , Cr *, and Mo * [mass%] indicate a simple average of the chemical compositions of the two types of steel plates, and 0 is substituted when the element is not included. r is the plate thickness ratio of the two types of steel plates excluding the welded portion, and is the ratio of the thick steel plate to the plate thickness of the thin steel plate, and r = 1 when the steel plate thickness is equal. . α, β, γ and δ, ε, θ are constant terms, respectively, 1.33 × 10 6 , 1.80 × 10 0 , 2.25 × 10 4 and 2.25 × 10 6 , 2.20, respectively. × 10 0 , 2.41 × 10 4 Further, T * is a temperature that is a standard for starting dissolution of carbide, and is obtained by the following equation (3).
Figure 2019014935
Here, the subscripts 1 and 2 in the parentheses described on the right shoulder of the element represent the two types of steel plates, respectively, T * is A c1 [° C.] in each steel, Si, Mn in the chemical composition of each steel plate, It is calculated | required from each content [mass%] of Cr and Mo, and plate | board thickness ratio r shown in Formula (2).
Figure 2019014935
However, equation (4) divides the residence time in the temperature range from 650 ° C. to 100 ° C. where the formation of carbides begins in the cooling process into 10 steps, and evaluates the formation behavior of carbides in each step and adds them up It is a thing. Here, A is 1.00 when the left side of the formula (2) is 1.00 or more, and the value of the left side of the formula (2) is used otherwise. Further, ΔT [° C.] is a value obtained by subtracting the minimum temperature T min that is obtained from the temperature that is 100 ° C. lower than T * obtained by the equation (3), and from that point to the n-th step. Note that ΔT is 0 when T min is higher than T * −100 ° C. Tn [° C.] is an average temperature in the n-th section. Also, t n [seconds] is the total elapsed time from reaching 650 ° C. until the nth step is completed. μ, η, ζ, and ρ are constant terms, which are 5.53 × 10 −3 , 2.50 × 10 −1 , 2.50 × 10 −2 , and 3.07 × 10 3 , respectively.
前記1つの鋼板の化学組成が、
Feの一部に替えて、更に質量%で、
Cr:0.03〜5.00%
Mo:0.03〜5.00%
Ni:0.03〜5.00%
Cu:0.03〜5.00%
W:0.03〜5.00%
B:0.0004〜0.0100%
Nb:0.005〜0.200%
Ti:0.010〜0.500%
V:0.05〜2.00%
Sb:0.003〜1.000%
Sn:0.005〜1.000%
Ca:0.0010〜0.0100%
Ce:0.0010〜0.0100%
Mg:0.0010〜0.0100%
Zr:0.0010〜0.0100%
La:0.0010〜0.0100%
Hf:0.0010〜0.0100%
REM:0.0010〜0.0100%
のいずれか1種以上を含むことを特徴とする請求項2に記載の熱間プレス用鋼板の製造方法。
The chemical composition of the one steel plate is
In place of a part of Fe, further in mass%,
Cr: 0.03-5.00%
Mo: 0.03-5.00%
Ni: 0.03-5.00%
Cu: 0.03-5.00%
W: 0.03-5.00%
B: 0.0004 to 0.0100%
Nb: 0.005 to 0.200%
Ti: 0.010-0.500%
V: 0.05-2.00%
Sb: 0.003 to 1.000%
Sn: 0.005 to 1.000%
Ca: 0.0010 to 0.0100%
Ce: 0.0010 to 0.0100%
Mg: 0.0010 to 0.0100%
Zr: 0.0010 to 0.0100%
La: 0.0010 to 0.0100%
Hf: 0.0010 to 0.0100%
REM: 0.0010 to 0.0100%
One or more types of these are included, The manufacturing method of the steel plate for hot presses of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
突き合わせ溶接後に溶接部を研削することを特徴とする請求項2または3に記載の熱間プレス用鋼板の製造方法。   The method for manufacturing a steel sheet for hot pressing according to claim 2 or 3, wherein the welded portion is ground after butt welding. 前記1つの鋼板及び他の鋼板のうち少なくともいずれかの鋼板が、熱延鋼板に0.01〜85%の冷間圧延を施した冷延鋼板であることを特徴とする請求項2〜4のうちいずれか1項に記載の熱間プレス用鋼板の製造方法。   The steel sheet according to claim 2, wherein at least one of the one steel sheet and the other steel sheet is a cold-rolled steel sheet obtained by subjecting a hot-rolled steel sheet to 0.01 to 85% cold rolling. The manufacturing method of the steel plate for hot press of any one of them. 異なる鋼板およびそれらの突き合せ溶接部を有し、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度と板厚の積HTの分布における最小値HT minが、前記異なる鋼板のうち1つの鋼板における平均値HT と前記異なる鋼板のうち他の鋼板における平均値HT のうち小さい方の値の0.80倍以上であり、
前記HTの分布における最大値HT maxが前記HT とHT のうち大きい方の値の1.20倍以下であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の硬度の最大値H maxと前記1つの鋼板における硬度H と前記他の鋼板における硬度H のうち大きい方の値との差ΔH*が50Hv以下であり、かつ、前記硬度H と前記硬度H のうち大きい方の値が300Hv以上であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部を含む領域の母相オーステナイト粒径の最大値Dmaxと前記1つの鋼板における母相オーステナイト粒径Dと前記他の鋼板における母相オーステナイト粒径Dのうち大きい方の値との比が5.0倍以下であり、
前記突き合わせ溶接部及び溶接熱影響部における粒子径1.0μm以上の炭化物の平均密度が1.0×1.0×1010−2以下であることを特徴とする熱間プレス成形部材。
Having different steel plates and their butt welds,
The minimum value HT * min in the distribution of the product HT * of the hardness and the plate thickness of the region including the butt weld and the weld heat affected zone is an average value HT * 1 of one of the different steel plates and the difference between the different steel plates. Of these, the average value HT * 2 of other steel plates is 0.80 or more times the smaller value,
The HT * maximum HT * max in the distribution of not more than 1.20 times the greater of the HT * 1 and HT * 2,
The difference ΔH between the maximum value H * max of the hardness of the region including the butt weld and the heat affected zone, and the larger value of the hardness H * 1 of the one steel plate and the hardness H * 2 of the other steel plate * Is 50 Hv or less, and the larger value of the hardness H * 1 and the hardness H * 2 is 300 Hv or more,
Of the mother phase austenite grain size D 2 at the maximum value D max and the one of the other steel sheet matrix phase austenite grain size D 1 of the steel matrix phase austenite grain size of the region containing the butt weld and heat affected zone The ratio of the larger value is 5.0 times or less,
The hot press-molded member, wherein an average density of carbides having a particle diameter of 1.0 μm or more in the butt weld and the weld heat affected zone is 1.0 × 1.0 × 10 10 m −2 or less.
請求項1に記載の熱間プレス用鋼板を用い、
最高加熱温度が式(1)を満たす鋼板におけるAc3温度以上とし、
550℃から加熱終了までの温度履歴が式(5)を満たす熱処理を行うことを特徴とする、熱間プレス成形部材の製造方法。
Figure 2019014935
但し、式(5)の左辺は、式(2)と同一の形式であり、各項の意味および値は等しい。
Using the steel sheet for hot pressing according to claim 1,
The maximum heating temperature is not lower than the Ac3 temperature in the steel sheet satisfying the formula (1),
A method for producing a hot press-molded member, comprising performing a heat treatment in which a temperature history from 550 ° C. to the end of heating satisfies Formula (5).
Figure 2019014935
However, the left side of Expression (5) has the same format as Expression (2), and the meaning and value of each term are the same.
熱間プレス後に焼戻処理を施すことを特徴とする、請求項7に記載の熱間プレス成形部材の製造方法。   The method for producing a hot press-formed member according to claim 7, wherein a tempering treatment is performed after the hot pressing.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022172763A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 日本製鉄株式会社 Hot-stamped molded body
EP3950976A4 (en) * 2019-03-26 2023-04-05 Nippon Steel Corporation Steel sheet and member
KR102546606B1 (en) * 2023-03-07 2023-06-23 주식회사 디디글로벌 Manufacturing Method of Heating Plate for manufacturing Copper Foil preventing Scale and Rust

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006219741A (en) * 2005-02-14 2006-08-24 Nippon Steel Corp High strength automobile member having excellent uniformity of hardness in the member and its production method
JP2007154257A (en) * 2005-12-05 2007-06-21 Sumitomo Metal Ind Ltd Tailored blank material for hot press, hot press member and its production method
JP2013204090A (en) * 2012-03-28 2013-10-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Tailored blank for hot stamping
US20150043962A1 (en) * 2012-03-28 2015-02-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Tailored blank for hot stamping, hot stamped member, and methods for manufacturing same
KR20150075277A (en) * 2013-12-25 2015-07-03 주식회사 포스코 Method for manufacturing hot press fored parts with tailored strength by using aluminium coated tailored blank, and hot press forming part therefrom
WO2016139953A1 (en) * 2015-03-05 2016-09-09 Jfeスチール株式会社 Hot-pressed member and manufacturing method therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006219741A (en) * 2005-02-14 2006-08-24 Nippon Steel Corp High strength automobile member having excellent uniformity of hardness in the member and its production method
JP2007154257A (en) * 2005-12-05 2007-06-21 Sumitomo Metal Ind Ltd Tailored blank material for hot press, hot press member and its production method
JP2013204090A (en) * 2012-03-28 2013-10-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Tailored blank for hot stamping
US20150043962A1 (en) * 2012-03-28 2015-02-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Tailored blank for hot stamping, hot stamped member, and methods for manufacturing same
KR20150075277A (en) * 2013-12-25 2015-07-03 주식회사 포스코 Method for manufacturing hot press fored parts with tailored strength by using aluminium coated tailored blank, and hot press forming part therefrom
WO2016139953A1 (en) * 2015-03-05 2016-09-09 Jfeスチール株式会社 Hot-pressed member and manufacturing method therefor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3950976A4 (en) * 2019-03-26 2023-04-05 Nippon Steel Corporation Steel sheet and member
WO2022172763A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 日本製鉄株式会社 Hot-stamped molded body
KR102546606B1 (en) * 2023-03-07 2023-06-23 주식회사 디디글로벌 Manufacturing Method of Heating Plate for manufacturing Copper Foil preventing Scale and Rust

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