JP2020528963A - 熱間成形された部品を製造するための鋼ストリップ、シート又はブランク、部品、及びブランクを部品に熱間成形する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
C:0.03〜0.17
Mn:0.65〜2.50
Cr:0.2〜2.0
Ti:0.01〜0.10
Nb:0.01〜0.10
B:0.0005〜0.005
N:0.01以下
場合により、
Si:0.1以下
Mo:0.1以下
Al:0.1以下
Cu:0.1以下
P:0.03以下
S:0.025以下
O:0.01以下
V:0.15以下
Ni:0.15以下
Ca:0.05以下
から選択される1種又は2種以上の元素
を有し、
残部が鉄及び不可避的不純物であり、
Ti/Nが、3.42以上である、熱間成形された部品を製造するための鋼ストリップ、シート又はブランクに関する。
C:0.05〜0.17、好ましくは0.07〜0.15、及び/又は
Mn:1.0〜2.1、好ましくは1.2〜1.8、及び/又は
Cr:0.5〜1.7、好ましくは0.8〜1.5、及び/又は
Ti:0.015〜0.07、好ましくは0.025〜0.05、及び/又は
Nb:0.02〜0.08、好ましくは0.03〜0.07、及び/又は
B:0.0005〜0.004、好ましくは0.001〜0.003、及び/又は
N:0.001〜0.008、好ましくは0.002〜0.005、
場合により、
Si:0.1以下、好ましくは0.05以下、
Mo:0.1以下、好ましくは0.05以下、
Al:0.1以下、好ましくは0.05以下、
Cu:0.1以下、好ましくは0.05以下、
P:0.03以下、好ましくは0.015以下、
S:0.025以下、好ましくは0.01以下、
O:0.01以下、好ましくは0.005以下、
V:0.15以下、好ましくは0.05以下、
Ca:0.01以下
から選択される1種又は2種以上の元素
を有し、
残部が鉄及び不可避的不純物である。
a.上記のブランク又は前記ブランクから製造された予備成形された部品を、温度T1に加熱し、前記加熱されたブランクを温度T1に時間t1の間保持する工程であって、温度T1が前記鋼のAc3温度よりも高く、かつ、時間t1が10分以下である工程、
b.前記加熱されたブランク又は前記予備成形された部品を、熱間成形器具(hot-forming tool)に搬送時間t2の間に搬送する工程であって、前記加熱されたブランク又は前記予備成形された部品の温度が、搬送時間t2の間に、温度T1から温度T2に低下し、かつ、搬送時間t2が20秒以下である工程、
c.前記加熱されたブランク又は前記予備成形された部品を加熱された物品に熱間成形する工程、及び
d.前記熱間成形器具内の前記部品を、30℃/s以上の冷却速度(V3)で、前記鋼のMf温度より低い温度に冷却する工程
を含む方法に関する。
Ac1:加熱中にオーステナイトが形成され始める温度。
Ac3:加熱中にフェライトのオーステナイトへの変態が終了する温度。
Ar3:冷却中にオーステナイトからフェライトへの変態が開始する温度。
Ms:冷却中にオーステナイトからマルテンサイトへの変態が開始する温度。
Mf:冷却中にオーステナイトからマルテンサイトへの変態が終了する温度。
表1に示す組成を有する冷間圧延鋼シートから、寸法220mm×110mm×1.5mmの鋼ブランクを作製した。これらの鋼ブランクを、溶融アニーリングシミュレータ(HDAS)及びSMGプレス(SMG press)において、熱間成形熱サイクル(hot forming thermal cycles)に供した。HDASを、より遅い冷却速度(30〜80℃/s)に使用し、SMGプレスを、最も速い冷却速度(200℃/s)に使用した。鋼ブランクを、それぞれ900℃(Ac3温度より36℃高い)及び940℃(Ac3温度より76℃高い)の温度T1に再加熱し、表面の劣化を最小限に抑えるために窒素雰囲気下で5分間浸漬した。次いで、ブランクを、10秒で120℃の温度降下、従って、約12℃/sの冷却速度V2で、搬送冷却(transfer cooling)し、次いで、以下の冷却速度V3:30、40、50、60、80、200℃/sで、160℃まで冷却した。熱処理した試料から、ゲージ長50mm、幅12.5mm(A50試験片形状)の長手方向引張試験片を作製し、準静的なひずみ速度で試験した。ミクロ組織を、RD−ND平面から特性を明らかにした。圧延方向に対して平行及び横断方向からの曲げ試験片(40mm×30mm×1.5mm)を、各条件から作製し、VDA238−100規格に記載されている3点曲げ試験により破壊まで試験した。曲げ方向が圧延方向に平行な試料を、長手方向(L)曲げ試験片として識別し、曲げ方向が圧延方向に垂直な試料を、垂直方向(T)曲げ試験片として表した。厚み1.5mmで測定された曲げ角度も、厚み1mmの角度に変換した(=元の曲げ角度×元の厚みの平方根)。各タイプの試験について、3回の測定を行い、3回の試験からの平均値を、各条件について示す。
比較の理由から、市販の冷間成形されたCR590Y980T−DP(組成Bを有する鋼、一般にDP1000鋼として知られている)も試験した。これは、組成Bを有する鋼が、本発明による鋼ブランクと同様の強度レベルを有するためである。さらに、比較の理由から、規格の熱間成形22MnB5鋼製品(組成Cを有する鋼)も試験した。
Claims (15)
- 重量%で、以下の組成:
C:0.03〜0.17
Mn:0.65〜2.50
Cr:0.2〜2.0
Ti:0.01〜0.10
Nb:0.01〜0.10
B:0.0005〜0.005
N:0.01以下
場合により、
Si:0.1以下 Mo:0.1以下 Al:0.1以下 Cu:0.1以下 P:0.03以下 S:0.025以下 O:0.01以下 V:0.15以下 Ni:0.15以下
Ca:0.15以下 から選択される1種又は2種以上の元素
を有し、
残部が鉄及び不可避的不純物であり、
Ti/Nが、3.42以上である、熱間成形された部品を製造するための鋼ストリップ、シート又はブランク。 - C:0.05〜0.17、好ましくは0.07〜0.15、及び/又は
Mn:1.00〜2.10、好ましくは1.20〜1.80、及び/又は
Cr:0.5〜1.7、好ましくは0.8〜1.5、及び/又は
Ti:0.015〜0.07、好ましくは0.025〜0.05、及び/又は
Nb:0.02〜0.08、好ましくは0.03〜0.07、及び/又は
B:0.0005〜0.004、好ましくは0.001〜0.003、及び/又は
N:0.001〜0.008、好ましくは0.002〜0.005
Ca:0.01以下
である、請求項1に記載の鋼ストリップ、シート又はブランク。 - Mn及びCrの合計量が、2.7未満、好ましくは0.5〜2.5、さらに好ましくは2.0〜2.5である、請求項1又は2に記載の鋼ストリップ、シート又はブランク。
- Mn、Cr及びBが、(B×1000)/(Mn+Cr)が0.185〜2.5の範囲、好ましくは0.2〜2.0の範囲、さらに好ましくは0.5〜1.5の範囲となる量で使用される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の鋼ストリップ、シート又はブランク。
- 亜鉛系コーティング又はアルミニウム系コーティング又は有機系コーティングが設けられている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の鋼ストリップ、シート又はブランク。
- 前記亜鉛系コーティングが、0.2〜5.0重量%のAl、0.2〜5.0重量%のMg、場合により、0.3重量%以下の1種又は2種以上の追加の元素を含み、残部が亜鉛及び不可避的不純物であるコーティングである、請求項5に記載の鋼ストリップ、シート又はブランク。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の鋼ストリップ、シート又はブランクから製造された熱間成形された部品であって、引張強度が、750MPa以上、好ましくは800MPa以上、さらに好ましくは900MPa以上、かつ、1400MPa以下である、熱間成形された部品。
- 全伸び(TE)が、5%以上、好ましくは5.5%以上、さらに好ましくは6%以上、最も好ましくは7%以上であり、かつ/あるいは、厚み1.0mmでの曲げ角度(BA)が、100°以上、好ましくは115°以上、さらに好ましくは130°以上、最も好ましくは140°以上である、請求項7に記載の熱間成形された部品。
- 前記部品がミクロ組織を有し、
前記ミクロ組織が、60%以下のベイナイトを含み、残部がマルテンサイトであり、
前記ミクロ組織が、好ましくは50%以下のベイナイトを含み、さらに好ましくは40%以下のベイナイトを含む、請求項7又は8に記載の熱間成形された部品。 - 車両のホワイトボディの構造部品としての、請求項7〜9のいずれか一項に記載の熱間成形された部品の使用。
- 鋼ブランク又は予備成形された部品を、部品に熱間成形する方法であって、
a.請求項1〜3のいずれか一項に記載のブランク又は前記ブランクから製造された予備成形された部品を、温度T1に加熱し、前記加熱されたブランクを温度T1に時間t1の間保持する工程であって、温度T1が前記鋼のAc3温度よりも高く、かつ、時間t1が10分以下である工程、
b.前記加熱されたブランク又は前記予備成形された部品を、熱間成形器具に搬送時間t2の間に搬送する工程であって、前記加熱されたブランク又は前記予備成形された部品の温度が、搬送時間t2の間に、温度T1から温度T2に低下し、かつ、前記搬送時間t2が20秒以下である工程、
c.前記加熱されたブランク又は前記予備成形された部品を部品に熱間成形する工程、及び
d.前記熱間成形器具内の前記部品を、30℃/s以上の冷却速度で、前記鋼のMf温度より低い温度に冷却する工程
を含む方法。 - 工程(a)における温度T1が、Ac3温度よりも50〜100℃高く、かつ/あるいは、温度T2が、Ar3温度より高い、請求項11に記載の方法。
- 工程(a)における時間t1が、1分以上7分以下であり、かつ/あるいは、工程(b)における時間t2が、12秒以下、好ましくは2〜10秒である、請求項11又は12に記載の方法。
- 前記部品が、工程(d)において、30〜150℃/sの範囲の冷却速度、好ましくは30〜100℃/sの冷却速度で冷却される、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項7〜9のいずれか一項に記載の少なくとも1つの部品、及び/又は請求項11〜14のいずれか一項の方法に従って製造された少なくとも1つの部品を備える車両。
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