JP2022515425A - 溶接鋼ブランク及び関連する溶接鋼ブランクを生産するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
- 2つのプレコートシートを提供するステップであって、各プレコートシートが、その2つの主面の各々上にプレコーティングを有する鋼基材(3)を備え、プレコーティングが、少なくとも鉄及びアルミニウムを含む金属間合金層と、任意選択的に、その金属間合金層の上面に延在する金属合金層とを備え、金属合金層が、アルミニウムの層、アルミニウム合金の層又はアルミニウム系合金の層であり、
各プレコートシートが、その各主面上に、少なくとも部分的に溶接継手に組み込まれることを意図した溶接縁部で、プレコーティングが、プレコーティングの厚さの30%~100%の間に含まれる除去率にわたって除去された除去ゾーンを備える、ステップと、
- プレコートシート間の接合部に溶接継手を生成するように、フィラーワイヤを使用してプレコートシートを突合せ溶接するステップであって、溶接継手の平均アルミニウム含有量AlWJが、0.1重量%~1.2重量%の間に含まれる、ステップと
を含む、溶接鋼ブランクを生産するための方法に関し、
- フィラーワイヤの組成及び溶接プールに添加されるフィラーワイヤの比率は、このようにして得られた溶接継手が、
(a)
- FTBMは、2つのプレコートシートの鋼基材の中で最も硬化性の低い鋼基材の焼入れ係数である、
- 焼入れ係数FTWJ及びFTBMは、次の式:FT=128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMnを使用して決定され、ここで、Al、Cr、Ni、C、Mn及びSiは、それぞれ、焼入れ係数を決定する領域の平均アルミニウム、クロム、ニッケル、炭素、マンガン及びシリコン含有量を重量パーセントで表したものであり、この領域は、FTWJの場合、溶接継手にあり、FTBMの場合、最も硬化しにくい基材にある、
(b)次の関係:NiWJ:NiWJ≦14-3.4xAlWJを満たす溶接継手中の平均ニッケル含有量、ここで、AlWJは、溶接継手中の平均アルミニウム含有量である(基準C2);並びに
(c)次の関係:CrWJ≦5-2xAlWJを満たす溶接継手中の平均クロム含有量CrWJ、ここで、AlWJは、溶接継手中の平均アルミニウム含有量である(基準C3)
によって特徴付けられるように選定される。
- プレコートシートのうちの少なくとも1つの基材の鋼、及び例えば各プレコートシートの基材の鋼は、重量で、
0.10%≦C≦0.5%
0.5%≦Mn≦4.5%
0.1%≦Si≦1%
0.01%≦Cr≦1%
Ti≦0.2%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.010%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である。
- 溶接継手の平均アルミニウム含有量は、0.15重量%以上である;
- 溶接継手の平均アルミニウム含有量は、0.8重量%以下である;
- 溶接継手の平均ニッケル含有量は、0.1重量%~13.6重量%の間、より詳細には0.2重量%~12.0重量%の間に含まれる;
- 溶接鋼ブランクは、熱間プレス成形及び冷却後に、20℃での溶接継手のシャルピーエネルギーが25J/cm2以上であり、熱間プレス成形及び冷却された鋼溶接鋼ブランクの極限引張強度は、プレコートシートの基材の中で最も弱い基材の極限引張強度以上であり、最も弱い基材は、厚さと熱間プレス成形及び冷却後の極限引張強度との積が最も低い基材であるようなものである;
- フィラーワイヤは、0.01重量%~0.45重量%の間に含まれる炭素含有量を有する;
- 少なくとも1つのプレコートシート、及び例えば両方のプレコートシートについて、除去率は、プレコーティングの厚さの100%より厳密に小さい;
- 少なくとも1つのプレコートシートについて、プレコーティングは、金属間合金層の上面に延在する金属合金層を備え、金属合金層は、アルミニウムの層、アルミニウム合金の層又はアルミニウム系合金の層であり、少なくとも1つのプレコートシート、及び例えば両方のプレコートシートについて、金属合金層は、その厚さ全体にわたって除去されているが、金属間合金層は、プレコートシートの各主面上の除去ゾーンにおいて一体のままである;
- 提供ステップで提供された少なくとも1つのプレコートシート、及び例えば両方のプレコートシートについて、プレコートシートの各主面上の除去ゾーンにおいて、除去率は、プレコーティングがその厚さ全体にわたって除去されるように100%に等しい;
- 本方法は、提供ステップの前に、それぞれの初期プレコートシートから2つのプレコートシートを生産するステップをさらに含み、このステップは、プレコートシートの溶接縁部におけるレーザアブレーションによるプレコーティングの厚さの30%~100%の間に含まれる区分除去率にわたってプレコーティングを除去することによって各プレコートシートの各主面上の除去ゾーンを得るサブステップを含む。
- 2つの初期プレコートシートを提供するステップ、
- これらの2つの初期プレコートシートを、それらの間に所定の間隙を残しながら互いに隣接して配列するステップ;及び
- これらの2つの初期プレコートシートの隣接する面上に除去ゾーンを同時に生成するように、レーザアブレーションにより、2つの隣接する初期プレコートシート上のプレコーティングを同時に除去するステップであって、該除去ステップ中に、レーザビームが2つの隣接する初期プレコートシートに重なり合い、任意選択的に、溶接ステップ中に、このようにして調製された隣接する2つのプレコートシートが、レーザビームスポットが2つの隣接するプレコートシートに重なり合うように溶接され、レーザアブレーションの終了と溶接の開始との間の時間は、好ましくは10秒以下である、除去するステップ;
- 本方法は、突合せ溶接の前に、次の処理ステップ:ブラッシング、機械加工、チャンファリング及び/又はべべリングのうちの少なくとも1つを使用して、プレコートシートのうちの少なくとも1つの溶接縁部を調製することをさらに含む;
- 溶接ステップは、レーザビームを使用して実行される;
- 2つのプレコートシートは、同じ厚さを有する;
- 2つのプレコートシートは、異なる厚さを有する;
- プレコートシートのうちの少なくとも1つ、及び例えば両方のプレコートシートについて、基材の鋼は、重量で、
0.15%≦C≦0.25%
0.8%≦Mn≦1.8%
0.1%≦Si≦0.35%
0.01%≦Cr≦0.5%
Ti≦0.1%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.005%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である。
0.040%≦C≦0.100%
0.80%≦Mn≦2.00%
Si≦0.30%
S≦0.005%
P≦0.030%
0.010%≦Al≦0.070%
0.015%≦Nb≦0.100%
Ti≦0.080%
N≦0.009%
Cu≦0.100%
Ni≦0.100%
Cr≦0.100%
Mo≦0.100%
Ca≦0.006%、
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である。
0.24%≦C≦0.38%
0.40%≦Mn≦3%
0.10%≦Si≦0.70%
0.015%≦AI≦0.070%
0%≦Cr≦2%
0.25%≦Ni≦2%
0.015%≦Ti≦0.10%
0%≦Nb≦0.060%
0.0005%≦B≦0.0040%
0.003%≦N≦0.010%
0.0001%≦S≦0.005%
0.0001%≦P≦0.025%
を含み、ここで、チタン及び窒素の含有量は、次の関係を満たし:
Ti/N>3.42
並びに、炭素、マンガン、クロム及びケイ素の含有量は、次の関係を満たし:
0.05%≦Mo≦0.65%
0.001%≦W≦0.30%
0.0005%≦Ca≦0.005%
残部は、鉄及び製造から不可避的に生じる不純物である。
- 溶接鋼ブランクを得るために、上記で定義した方法を行うステップと;
- プレコートシートの基材に完全オーステナイト構造を得るために、溶接鋼ブランクを加熱するステップと;
- 鋼部品を得るために、プレスツール中で溶接鋼ブランクを熱間プレス成形するステップと;
- プレスツール中で鋼部品を冷却するステップと
を含む、方法に関する。
プレコートシートは、溶接継手によって接合されており、溶接継手は、0.1重量%~1.2重量%の間に含まれる平均アルミニウム含有量を有し、溶接継手は、
(a)
- FTBMは、2つのプレコートシートの鋼基材の中で最も硬化性の低い鋼基材の焼入れ係数である、
- 焼入れ係数FTWJ及びFTBMは、次の式:FT=128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMnを使用して決定され、ここで、Al、Cr、Ni、C、Mn及びSiは、それぞれ、焼入れ係数を決定する領域の平均アルミニウム、クロム、ニッケル、炭素、マンガン及びシリコン含有量を重量パーセントで表したものであり、この領域は、FTWJの場合、溶接継手にあり、FTBMの場合、最も硬化しにくい基材にある、
(b)次の関係:NiWJ:NiWJ≦14-3.4xAlWJを満たす溶接継手中の平均ニッケル含有量、ここで、AlWJは、溶接継手中の平均アルミニウム含有量である(基準C2);並びに
(c)次の関係:CrWJ≦5-2xAlWJを満たす溶接継手中の平均クロム含有量CrWJ、ここで、AlWJは、溶接継手中の平均アルミニウム含有量(基準C3)
によってさらに特徴付けられ、
各プレコートシートは、その各主面上に、溶接継手に隣接して、プレコーティングの厚さの30%~100%の間に含まれる除去率にわたってプレコーティングが除去された中間ゾーンを備える。
- プレコートシートのうちの少なくとも1つ、及び例えば両方のプレコートシートの基材の鋼は、重量で、
0.10%≦C≦0.5%
0.5%≦Mn≦4.5%
0.1%≦Si≦1%
0.01%≦Cr≦1%
Ti≦0.2%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.010%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である、
- プレコートシートの各々の基材は、プレス硬化性鋼で作製される;
- プレコートシートごとに、中間ゾーンの幅は、溶接継手の縁部から5μm~2000μmの間に含まれる;
- 少なくとも1つのプレコートシート、及び例えば両方のプレコートシートについて、除去率は、プレコーティングの厚さの100%に等しい;
- 少なくとも1つのプレコートシート、及び例えば両方のプレコートシートについて、除去率は、プレコーティングの厚さの100%より厳密に小さい;
- 少なくとも1つのプレコートシート、及び例えば両方のプレコートシートについて、プレコーティングは、金属間合金層の上面に延在する金属合金層を備え、金属合金層は、アルミニウムの層、アルミニウム合金の層又はアルミニウム系合金の層であり、少なくとも1つのプレコートシート、及び例えば両方のプレコートシートについて、金属合金層は、その厚さ全体にわたって除去されているが、金属間合金層は、プレコートシートの各主面上の除去ゾーンに一体のままである;
- 溶接継手のニッケル含有量は、0.1重量%~13.6重量%の間、より詳細には0.2重量%~12.0重量%の間に含まれる;
- 溶接鋼ブランクは、熱間プレス成形及び冷却後に、20℃での溶接継手のシャルピーエネルギーが25J/cm2以上であり、熱間プレス成形及び冷却された溶接鋼ブランクの極限引張強度は、プレコートシートの基材の中で最も弱い基材の極限引張強度以上であり、最も弱い基材は、厚さと熱間プレス成形及び冷却後の極限引張強度との積が最も低い基材であるようなものである;
- 溶接継手は、熱間プレス成形及び冷却後に、溶接継手全体の最大硬度変化ΔHV(WJ)が溶接継手の平均硬度HV平均(WJ)の20%以下である;
- 各中間ゾーンは、凝固条痕を含み、2つのプレコートシートの隣接する主面上の凝固条痕は、2つのプレコートシート間の垂直正中面に対して対称である;
- 各中間ゾーンは、溶接継手に位置する内縁と、溶接継手から離れて位置する外縁とを備え、2つのプレコートシートの隣接する中間ゾーンの外縁間の距離は、溶接継手の長手方向に沿って一定である;
- プレコートシートのうちの少なくとも1つ、及び例えば両方のプレコートシートについて、基材の鋼は、重量で、
0.15%≦C≦0.25%
0.8%≦Mn≦1.8%
0.1%≦Si≦0.35%
0.01%≦Cr≦0.5%
Ti≦0.1%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.005%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である;
- プレコートシートのうちの1つについて、基材の鋼は、重量で、
0.040%≦C≦0.100%
0.80%≦Mn≦2.00%
Si≦0.30%
S≦0.005%
P≦0.030%
0.010%≦Al≦0.070%
0.015%≦Nb≦0.100%
Ti≦0.080%
N≦0.009%
Cu≦0.100%
Ni≦0.100%
Cr≦0.100%
Mo≦0.100%
Ca≦0.006%、
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である;
- プレコートシートのうちの1つについて、基材の鋼は、重量で、
0.24%≦C≦0.38%
0.40%≦Mn≦3%
0.10%≦Si≦0.70%
0.015%≦AI≦0.070%
0%≦Cr≦2%
0.25%≦Ni≦2%
0.015%≦Ti≦0.10%
0%≦Nb≦0.060%
0.0005%≦B≦0.0040%
0.003%≦N≦0.010%
0.0001%≦S≦0.005%
0.0001%≦P≦0.025%
を含み、ここで、チタン及び窒素の含有量は、次の関係を満たし:
Ti/N>3.42
並びに、炭素、マンガン、クロム及びケイ素の含有量は、次の関係を満たし:
0.05%≦Mo≦0.65%
0.001%≦W≦0.30%
0.0005%≦Ca≦0.005%
残部は、鉄及び製造から不可避的に生じる不純物である。
第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分は、溶接継手によって接合されており、溶接継手は、0.1重量%~1.2重量%の間に含まれる平均アルミニウム含有量を有し、溶接継手は、
(a)
- FTBMは、2つのプレコートシートの鋼基材の中で最も硬化性の低い鋼基材の焼入れ係数である、
- 焼入れ係数FTWJ及びFTBMは、次の式:FT=128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMnを使用して決定され、ここで、Al、Cr、Ni、C、Mn及びSiは、それぞれ、焼入れ係数を決定する領域の平均アルミニウム、クロム、ニッケル、炭素、マンガン及びシリコン含有量を重量パーセントで表したものであり、この領域は、FTWJの場合、溶接継手にあり、FTBMの場合、最も硬化しにくい基材にある、
(b)次の関係:Ni≦14-3.4xAlWJを満たす溶接継手中の平均ニッケル含有量NiWJ、ここで、AlWJは、溶接継手中の平均アルミニウム含有量である(基準C2);並びに
(c)次の関係:Cr≦5-2xAlWJを満たす溶接継手中の平均クロム含有量CrWJ、ここで、AlWJは、溶接継手中の平均アルミニウム含有量(基準C3)
によってさらに特徴付けられ、
各コーティングされた鋼部品部分は、その各主面上に、溶接継手に隣接して、コーティングの厚さが、中間ゾーンよりも溶接継手から遠い距離に位置するコーティングされた鋼部品部分の隣接ゾーンよりも厳密に薄いか、又はコーティングがない中間ゾーンを備える。
- 第1及び第2の鋼部品部分のうちの少なくとも1つの基材の鋼、及び例えば第1及び第2の鋼部品部分の鋼は、重量で、
0.10%≦C≦0.5%
0.5%≦Mn≦4.5%
0.1%≦Si≦1%
0.01%≦Cr≦1%
Ti≦0.2%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.010%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物であり、
- 第1及び第2の鋼部品部分の各々の基材は、プレス硬化性鋼で作製される;
- 各中間ゾーンは、凝固条痕を含み、2つのコーティングされた鋼部品部分の隣接する主面上の凝固条痕は、2つのコーティングされた鋼部品部分の間の垂直中央面に対して対称である;
- 各中間ゾーンは、溶接継手に位置する内縁部と、溶接継手から離れて位置する外縁部とを備え、2つのコーティングされた鋼部品部分の隣接する中間ゾーンの外縁部間の距離は、溶接継手の長手方向に沿って一定である;
- 溶接継手の平均硬度HV平均(WJ)は、700HV以下である;
- 溶接継手中の平均ニッケル含有量は、0.1重量%~13.6重量%の間、より詳細には0.2重量%~12.0重量%の間に含まれる;
- 20℃での溶接継手のシャルピーエネルギーは、25J/cm2以上であり、溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品の極限引張強度は、コーティングされた鋼部品部分の基材の中で最も弱い基材の極限引張強度以上であり、最も弱い基材は、厚さと極限引張強度との積が最も低い基材である;
- 溶接継手全体の最大硬度変化ΔHV(WJ)は、溶接継手の平均硬度HV平均(WJ)の20%以下である;
- 第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分のうちの少なくとも1つの基材の鋼、並びに例えば第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分の基材の鋼は、重量で、
0.15%≦C≦0.25%
0.8%≦Mn≦1.8%
0.1%≦Si≦0.35%
0.01%≦Cr≦0.5%
Ti≦0.1%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.005%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である;
- 第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分の中の1つの基材の鋼は、重量で、
0.040%≦C≦0.100%
0.80%≦Mn≦2.00%
Si≦0.30%
S≦0.005%
P≦0.030%
0.010%≦Al≦0.070%
0.015%≦Nb≦0.100%
Ti≦0.080%
N≦0.009%
Cu≦0.100%
Ni≦0.100%
Cr≦0.100%
Mo≦0.100%
Ca≦0.006%、
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である;
- 第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分の中の1つの基材の鋼は、重量で、
0.24%≦C≦0.38%
0.40%≦Mn≦3%
0.10%≦Si≦0.70%
0.015%≦AI≦0.070%
0%≦Cr≦2%
0.25%≦Ni≦2%
0.015%≦Ti≦0.10%
0%≦Nb≦0.060%
0.0005%≦B≦0.0040%
0.003%≦N≦0.010%
0.0001%≦S≦0.005%
0.0001%≦P≦0.025%
を含み、ここで、チタン及び窒素の含有量は、次の関係を満たし:
Ti/N>3.42
並びに、炭素、マンガン、クロム及びケイ素の含有量は、次の関係を満たし:
0.05%≦Mo≦0.65%
0.001%≦W≦0.30%
0.0005%≦Ca≦0.005%
残部は、鉄及び製造から不可避的に生じる不純物である。
0.10%≦C≦0.5%
0.5%≦Mn≦3%
0.1%≦Si≦1%
0.01%≦Cr≦1%
Ti≦0.2%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.010%
を含み、特にそれらからなり、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である。
0.15%≦C≦0.25%
0.8%≦Mn≦1.8%
0.1%≦Si≦0.35%
0.01%≦Cr≦0.5%
Ti≦0.1%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.005%
を含み、特にそれらからなり、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である。
0.040%≦C≦0.100%
0.80%≦Mn≦2.00%
Si≦0.30%
S≦0.005%
P≦0.030%
0.010%≦Al≦0.070%
0.015%≦Nb≦0.100%
Ti≦0.080%
N≦0.009%
Cu≦0.100%
Ni≦0.100%
Cr≦0.100%
Mo≦0.100%
Ca≦0.006%
を含み、特にそれらからなり、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である。
0.24%≦C≦0.38%
0.40%≦Mn≦3%
0.10%≦Si≦0.70%
0.015%≦AI≦0.070%
0%≦Cr≦2%
0.25%≦Ni≦2%
0.015%≦Ti≦0.10%
0%≦Nb≦0.060%
0.0005%≦B≦0.0040%
0.003%≦N≦0.010%
0.0001%≦S≦0.005%
0.0001%≦P≦0.025%
を含み、ここで、チタン及び窒素の含有量は、次の関係を満たし:
Ti/N>3.42、
並びに、炭素、マンガン、クロム及びケイ素の含有量は、次の関係を満たし:
0.05%≦Mo≦0.65%
0.001%≦W≦0.30%
0.0005%≦Ca≦0.005%
残部は、鉄及び製造から不可避的に生じる不純物である。
- 8%≦Si≦11%、
- 2%≦Fe≦4%、
を含み、残部は、アルミニウム及び可能性のある不純物である。
- 溶接縁部14のブラッシング、
- 溶接縁部14の機械加工、
- 溶接縁部14のチャンファリング、及び/又は
- 溶接縁部14のべべリング。
(a)
- FTBMは、2つのプレコートシート2の鋼基材3の中で最も硬化性の低い鋼基材3の焼入れ係数である、
- 焼入れ係数FTWJ及びFTBMは、次の式:FT=128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMnを使用して決定され、ここで、Al、Cr、Ni、C、Mn及びSiは、それぞれ、焼入れ係数を決定する領域の平均アルミニウム、クロム、ニッケル、炭素、マンガン及びシリコン含有量を重量パーセントで表したものであり、この領域は、FTWJの場合、溶接継手22にあり、FTBMの場合、最も硬化しにくい基材3にある;
(b)次の関係:NiWJ≦14-3.4xAlWJを満たす溶接継手22の平均ニッケル含有量NiWJ、ここで、AlWJは、溶接継手の平均アルミニウム含有量である(基準C2);並びに
(c)次の関係:CrWJ≦5-2xAlWJを満たす溶接継手22の平均クロム含有量CrWJ、ここで、AlWJは、溶接継手22の平均アルミニウム含有量である(基準C3)
によって特徴付けられるように選定される。
0.01%≦C≦0.45%、及び例えば0.02%≦C≦0.45%
0.001%≦Mn≦0.45%、及び例えば0.05%≦Mn≦0.45%、さらにより詳細には0.05%≦Mn≦0.20%、
0.001%≦Si≦1%
0.02%≦Ni≦56%、及び例えば0.2%≦Ni≦10.0%の間、
0.001%≦Cr≦30%
0.001%≦Mo≦5%
0.001%≦Al≦0.30%
0.001%≦Cu≦1.80%
0.001%≦Nb≦1.50%
0.001%≦Ti≦0.30%
0.001%≦N≦10%
0.001%≦V≦0.1%
0.001%≦Co≦0.20%
残部は、鉄及び不可避不純物である。
- 上述の方法を使用して、溶接鋼ブランク1を生産することと;
- 溶接ブランク1を構成するプレコートシート2の基材3中に完全オーステナイト構造を得るために、溶接鋼ブランク1を加熱することと;
- 鋼部品を得るために、プレスツール中で溶接鋼ブランク1を熱間プレス成形することと;
- プレスツール中で鋼部品を冷却することと
を含む、方法に関する。
Si:9%
Fe:3%、
を含み、残部は、アルミニウム及び精緻化から生じる可能性のある不純物からなっていた。
- 2つの初期プレコートシート2’を提供するステップと、
- これらの2つの初期プレコートシート2’を、それらの間に所定の間隙を残しながら互いに隣接して配列するステップと;
- これらの2つの初期プレコートシート2’の隣接する面上に除去ゾーン18を同時に生成するように、レーザアブレーションにより、除去率Fにわたって2つの隣接する初期プレコートシート2’上のプレコーティング5を同時に除去するステップであって、該除去ステップ中にレーザビームが、2つの隣接する初期プレコートシート2’に重なり合う、除去ステップと
を含む。
Claims (43)
- 溶接鋼ブランク(1)を生産するための方法であって、連続する
- 2つのプレコートシート(2)を提供するステップであって、各プレコートシート(2)が、その2つの主面(4)の各々上にプレコーティング(5)を有する鋼基材(3)を備え、前記プレコーティング(5)が、少なくとも鉄及びアルミニウムを含む金属間合金層(9)と、任意選択的に、前記金属間合金層(9)の上面に延在する金属合金層(11)とを備え、前記金属合金層(11)が、アルミニウムの層、アルミニウム合金の層又はアルミニウム系合金の層であり、
各プレコートシート(2)が、その各主面(4)上に、少なくとも部分的に溶接継手(22)に組み込まれることを意図した溶接縁部(14)で、前記プレコーティング(5)の厚さの30%~100%の間に含まれる除去率(F)にわたって前記プレコーティング(5)が除去された除去ゾーン(18)を備える、ステップと、
- 前記プレコートシート(2)間の接合部に溶接継手(22)を生成するように、フィラーワイヤ(20)を使用して前記プレコートシート(2)を突合せ溶接するステップであって、前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量(AlWJ)が、0.1重量%~1.2重量%の間に含まれる、ステップと
を含み、
- 前記フィラーワイヤ(20)の組成及び溶接プールに添加されるフィラーワイヤ(20)の比率が、このようにして得られた前記溶接継手(22)が、
(a)
ここで、
- FTBMは、前記2つのプレコートシート(2)の前記鋼基材(3)の中で最も硬化性の低い鋼基材(3)の焼入れ係数である、
- 前記焼入れ係数FTWJ及びFTBMは、次の式:FT=128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMnを使用して決定され、ここで、Al、Cr、Ni、C、Mn及びSiは、それぞれ、焼入れ係数を決定する領域の平均アルミニウム、クロム、ニッケル、炭素、マンガン及びシリコン含有量を重量パーセントで表したものであり、この領域は、FTWJの場合、前記溶接継手(22)にあり、FTBMの場合、最も硬化しにくい基材にある、
(b)次の関係:NiWJ≦14-3.4xAlWJを満たす前記溶接継手(22)の平均ニッケル含有量(NiWJ)、ここで、AlWJは、前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量である(基準C2);並びに
(c)次の関係:CrWJ≦5-2xAlWJを満たす前記溶接継手(22)の平均クロム含有量(CrWJ)、ここで、AlWJは、前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量である(基準C3)
によって特徴付けられるように選定されることを特徴とする、方法。 - 前記プレコートシート(2)のうちの少なくとも1つの前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.10%≦C≦0.5%
0.5%≦Mn≦4.5%
0.1%≦Si≦1%
0.01%≦Cr≦1%
Ti≦0.2%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.010%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である、請求項1に記載の方法。 - 前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量(AlWJ)が、0.15重量%以上である、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量(AlWJ)が、0.8重量%以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶接継手(22)の平均ニッケル含有量(NiWJ)が、0.1重量%~13.6重量%の間、より詳細には0.2重量%~12.0重量%の間に含まれる、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶接鋼ブランクが、熱間プレス成形及び冷却後に、
- 20℃での前記溶接継手(22)のシャルピーエネルギーが25J/cm2以上であり、
- 前記熱間プレス成形及び冷却された鋼溶接鋼ブランクの極限引張強度が、前記プレコートシート(2)の前記基材(3)の中で最も弱い基材の極限引張強度以上であり、前記最も弱い基材(3)が、厚さと熱間プレス成形及び冷却後の極限引張強度との積が最も低い基材(3)である
ようなものである、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記フィラーワイヤ(20)が、0.01重量%~0.45重量%の間に含まれる炭素含有量を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つのプレコートシート(2)について、及び例えば両方のプレコートシート(2)について、前記除去率(F)が、前記プレコーティング(5)の厚さの100%より厳密に小さい、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つのプレコートシート(2)について、前記プレコーティング(5)が、前記金属間合金層(9)の上面に延在する金属合金層(11)を備え、前記金属合金層(11)が、アルミニウムの層、アルミニウム合金の層又はアルミニウム系合金の層であり、少なくとも1つのプレコートシート(2)について、及び例えば両方のプレコートシート(2)について、前記金属合金層(11)が、その厚さ全体にわたって除去されているが、前記金属間合金層(9)が、前記プレコートシート(2)の各主面(4)上の前記除去ゾーン(18)に一体のままである、請求項8に記載の方法。
- 前記提供ステップで提供される少なくとも1つのプレコートシート(2)について、及び例えば両方のプレコートシート(2)について、前記プレコートシート(2)の各主面(4)上の前記除去ゾーン(18)において、前記除去率が、前記プレコーティング(5)がその厚さ全体にわたって除去されるように100%に等しい、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記提供ステップの前に、それぞれの初期プレコートシート(2’)から前記2つのプレコートシート(2)を生産するステップを含み、このステップが、前記プレコートシート(2)の前記溶接縁部(14)でのレーザアブレーションによる前記プレコーティング(5)の厚さの30%~100%の間に含まれる区分除去率(F)にわたって前記プレコーティング(5)を除去することにより、各プレコートシート(2)の各主面(4)上の前記除去ゾーン(18)を得るサブステップを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記2つのプレコートシート(2)を生産する前記ステップが、
- 2つの初期プレコートシート(2’)を提供するステップと、
- これらの2つの初期プレコートシート(2’)を、それらの間に所定の間隙を残しながら互いに隣接して配列するステップと;
- これらの2つの初期プレコートシート(2’)の隣接する面上に前記除去ゾーン(18)を同時に生成するように、レーザアブレーションによって前記2つの隣接する初期プレコートシート(2’)上の前記プレコーティング(5)を同時に除去するステップであって、前記除去ステップ中に、レーザビームが前記2つの隣接する初期プレコートシート(2’)に重なり合う、ステップと
を含む、請求項11に記載の方法。 - 突合せ溶接の前に、次の処理ステップ:ブラッシング、機械加工、チャンファリング及び/又はべべリングのうちの少なくとも1つを使用して、前記プレコートシート(2)のうちの少なくとも1つの前記溶接縁部(14)を調製することをさらに含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶接するステップが、レーザビームを使用して実行される、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プレコートシート(2)のうちの少なくとも1つについて、前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.15%≦C≦0.25%
0.8%≦Mn≦1.8%
0.1%≦Si≦0.35%
0.01%≦Cr≦0.5%
Ti≦0.1%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.005%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。 - 前記プレコートシート(2)のうちの1つについて、前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.040%≦C≦0.100%
0.80%≦Mn≦2.00%
Si≦0.30%
S≦0.005%
P≦0.030%
0.010%≦Al≦0.070%
0.015%≦Nb≦0.100%
Ti≦0.080%
N≦0.009%
Cu≦0.100%
Ni≦0.100%
Cr≦0.100%
Mo≦0.100%
Ca≦0.006%、
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。 - 前記プレコートシート(2)のうちの1つについて、前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.24%≦C≦0.38%
0.40%≦Mn≦3%
0.10%≦Si≦0.70%
0.015%≦AI≦0.070%
0%≦Cr≦2%
0.25%≦Ni≦2%
0.015%≦Ti≦0.10%
0%≦Nb≦0.060%
0.0005%≦B≦0.0040%
0.003%≦N≦0.010%
0.0001%≦S≦0.005%
0.0001%≦P≦0.025%
を含み、ここで、チタン及び窒素の含有量が、次の関係を満たし:
Ti/N>3.42
並びに、炭素、マンガン、クロム及びケイ素の含有量が、次の関係を満たし:
0.05%≦Mo≦0.65%
0.001%≦W≦0.30%
0.0005%≦Ca≦0.005%
残部は、鉄及び製造から不可避的に生じる不純物である、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。 - 前記溶接するステップが、保護ガス、特にヘリウム及び/又はアルゴンを使用して実行される、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法。
- 溶接され、その後、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品を生産するための方法であって、連続するステップ:
- 溶接鋼ブランク(1)を得るために、請求項1~18のいずれか一項に記載の前記方法を行うステップと;
- 前記プレコートシート(2)の前記基材(3)中に完全オーステナイト組織を得るために、前記溶接鋼ブランク(1)を加熱するステップと;
- 鋼部品を得るために、プレスツール中で前記溶接鋼ブランク(1)を熱間プレス成形するステップと;
- 前記プレスツール中で前記鋼部品を冷却するステップと
を含む、方法。 - 前記冷却ステップ中、冷却速度が、前記プレコートシート(2)の前記基材(3)の中で最も硬化しやすいもののベイナイト又はマルテンサイト冷却速度以上である、請求項19に記載の方法。
- 2つのプレコートシート(2)を備える溶接鋼ブランク(1)であって、各プレコートシート(2)が、その主面(4)の各々上にプレコーティング(5)を有する鋼基材(3)を備え、前記プレコーティング(5)が、少なくとも鉄及びアルミニウムを含む金属間合金層(9)と、任意選択的に、前記金属間合金層(9)の上面に延在する金属合金層(11)とを備え、前記金属合金層(11)が、アルミニウムの層、アルミニウム合金の層又はアルミニウム系合金の層であり、
前記プレコートシート(2)が、溶接継手(22)によって接合されており、前記溶接継手(22)が、0.1重量%~1.2重量%の間に含まれる平均アルミニウム含有量(AlWJ)を有し、前記溶接継手(22)が、
(a)
ここで、
- FTBMは、前記2つのプレコートシート(2)の前記鋼基材(3)の中で最も硬化性の低い鋼基材(3)の焼入れ係数である、
- 前記焼入れ係数FTWJ及びFTBMは、次の式:FT=128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMnを使用して決定され、ここで、Al、Cr、Ni、C、Mn及びSiは、それぞれ、焼入れ係数を決定する領域の平均アルミニウム、クロム、ニッケル、炭素、マンガン及びシリコン含有量を重量パーセントで表したものであり、この領域は、FTWJの場合、前記溶接継手(22)にあり、FTBMの場合、最も硬化しにくい基材にある、
(b)次の関係:NiWJ≦14-3.4xAlWJを満たす前記溶接継手(22)の平均ニッケル含有量(NiWJ)、ここで、AlWJは、前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量である(基準C2);並びに
(c)次の関係:CrWJ≦5-2xAlWJを満たす前記溶接継手(22)の平均クロム含有量(CrWJ)、ここで、AlWJは、前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量である(基準C3)
によってさらに特徴付けられ、
各プレコートシート(2)が、その各主面(4)上に、前記溶接継手(22)に隣接して、前記プレコーティング(5)の厚さの30%~100%の間に含まれる除去率(F)にわたって前記プレコーティング(5)が除去された中間ゾーン(28)を備える、溶接鋼ブランク(1)。 - 前記プレコートシート(2)のうちの少なくとも1つの前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.10%≦C≦0.5%
0.5%≦Mn≦4.5%
0.1%≦Si≦1%
0.01%≦Cr≦1%
Ti≦0.2%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.010%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である、請求項21に記載の溶接鋼ブランク(1)。 - 各プレコートシート(2)について、前記中間ゾーン(28)の幅が、前記溶接継手(22)の縁部から5μm~2000μmの間に含まれる、請求項21又は22に記載の溶接鋼ブランク(1)。
- 少なくとも1つのプレコートシート(2)について、及び例えば両方のプレコートシート(2)について、前記除去率(F)が、前記プレコーティング(5)の厚さの100%に等しい、請求項21~23のいずれか一項に記載の溶接鋼ブランク(1)。
- 少なくとも1つのプレコートシート(2)について、及び例えば両方のプレコートシート(2)について、前記除去率(F)が、前記プレコーティング(5)の厚さの100%より厳密に小さい、請求項21~23のいずれか一項に記載の溶接鋼ブランク(1)。
- 少なくとも1つのプレコートシート(2)について、及び例えば両方のプレコートシート(2)について、前記プレコーティング(5)が、前記金属間合金層(9)の上面に延在する金属合金層(11)を備え、前記金属合金層(11)が、アルミニウムの層、アルミニウム合金の層又はアルミニウム系合金の層であり、少なくとも1つのプレコートシート(2)について、及び例えば両方のプレコートシート(2)について、前記金属合金層(11)が、その厚さ全体にわたって除去されているが、前記金属間合金層(9)が、前記プレコートシート(2)の各主面(4)上の前記除去ゾーン(18)に一体のままである、請求項25に記載の溶接鋼ブランク(1)。
- 前記溶接継手(22)の前記ニッケル含有量(NiWJ)が、0.1重量%~13.6重量%の間、より詳細には0.2重量%~12.0重量%の間に含まれる、請求項21~26のいずれか一項に記載の溶接鋼ブランク(1)。
- 前記溶接鋼ブランク(1)が、熱間プレス成形及び冷却後に、
- 20℃における前記溶接継手(22)のシャルピーエネルギーが、25J/cm2以上であり;並びに
- 前記熱間プレス成形及び冷却溶接鋼ブランクの極限引張強度が、前記プレコートシート(2)の前記基材(3)の中で最も弱い基材の極限引張強度以上であり、前記最も弱い基材(3)が、厚さと熱間プレス成形及び冷却後の極限引張強度との積が最も小さい基材である
ようなものである、請求項21~27のいずれか一項に記載の溶接鋼ブランク(1)。 - 前記溶接継手(22)が、熱間プレス成形及び冷却後に、前記溶接継手(22)全体の最大硬度変化ΔHV(WJ)が、前記溶接継手(22)の平均硬度HV平均(WJ)の20%以下である、請求項21~28のいずれか一項に記載の溶接鋼ブランク(1)。
- 各中間ゾーン(28)が、凝固条痕を含み、前記2つのプレコートシート(2)の隣接する主面(4)上の前記凝固条痕が、前記2つのプレコートシート(2)間の垂直中央面(M)に対して対称である、請求項21~29のいずれか一項に記載の溶接鋼ブランク(1)。
- 各中間ゾーン(28)が、前記溶接継手(22)に位置する内縁(30)と、前記溶接継手(22)から離れて位置する外縁(32)とを備え、前記2つのプレコートシート(2)の隣接する中間ゾーン(28)の前記外縁(32)間の距離が、前記溶接継手(22)の長手方向に沿って一定である、請求項21~30のいずれか一項に記載の溶接鋼ブランク(1)。
- 第1のコーティングされた鋼部品部分及び第2のコーティングされた鋼部品部分を備える、溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品であって、各コーティングされた鋼部品部分が、その主面のうちの少なくとも1つの上に、少なくとも鉄及びアルミニウムを含むコーティングを有する鋼基材(3)を備え、
前記第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分が、溶接継手(22)によって接合されており、前記溶接継手(22)が、0.1重量%~1.2重量%の間に含まれる平均アルミニウム含有量(AlWJ)を有し、
前記溶接継手(22)が、
(a)
ここで、
- FTBMは、前記2つのプレコートシート(2)の前記鋼基材(3)の中で最も硬化性の低い鋼基材(3)の焼入れ係数である、
- 前記焼入れ係数FTWJ及びFTBMは、次の式:FT=128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMnを使用して決定され、ここで、Al、Cr、Ni、C、Mn及びSiは、それぞれ、焼入れ係数を決定する領域の平均アルミニウム、クロム、ニッケル、炭素、マンガン及びシリコン含有量を重量パーセントで表したものであり、この領域は、FTWJの場合、前記溶接継手(22)にあり、FTBMの場合、最も硬化しにくい基材にある、
(b)次の関係:NiWJ≦14-3.4xAlWJを満たす前記溶接継手(22)の平均ニッケル含有量(NiWJ)、ここで、AlWJは、前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量である(基準C2);並びに
(c)次の関係:CrWJ≦5-2xAlWJを満たす前記溶接継手(22)の平均クロム含有量(CrWJ)、ここで、AlWJは、前記溶接継手(22)の平均アルミニウム含有量である(基準C3)
によってさらに特徴付けられ、
並びに
各コーティングされた鋼部品部分が、その各主面上に、前記溶接継手(22)に隣接して中間ゾーン(28)を備え、前記中間ゾーンにおいて、前記コーティングの厚さが、前記中間ゾーンよりも前記溶接継手(22)から遠い距離に位置する前記コーティングされた鋼部品部分の隣接ゾーンよりも厳密に薄いか、又は前記コーティングがない、溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。 - 前記第1及び第2の鋼部品部分のうちの少なくとも1つの前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.10%≦C≦0.5%
0.5%≦Mn≦4.5%
0.1%≦Si≦1%
0.01%≦Cr≦1%
Ti≦0.2%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.010%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である、請求項32に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。 - 各中間ゾーンが、凝固条痕を含み、前記2つのコーティングされた鋼部品部分の隣接する主面(4)上の前記凝固条痕が、前記2つのコーティングされた鋼部品部分間の垂直中央面に対して対称である、請求項32又は33に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。
- 各中間ゾーンが、前記溶接継手(22)に位置する内縁部と、前記溶接継手(22)から離れて位置する外縁部とを備え、前記2つのコーティングされた鋼部品部分の隣接する中間ゾーンの前記外縁部間の距離が、前記溶接継手(22)の長手方向に沿って一定である、請求項32~34のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。
- 前記溶接継手(22)中の平均硬度HV平均(WJ)が、700HV以下である、請求項32~35のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。
- 前記溶接継手(22)の平均ニッケル含有量(NiWJ)が、0.1重量%~13.6重量%の間、より詳細には0.2重量%~12.0重量%の間に含まれる、請求項32~36のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。
- - 20℃における前記溶接継手(22)のシャルピーエネルギーが、25J/cm2以上であり;
- 前記溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品の極限引張強度が、前記コーティングされた鋼部品部分の前記基材(3)の中で最も弱い基材の極限引張強度以上であり、前記最も弱い基材(3)が、厚さと極限引張強度との積が最も低い基材である
請求項32~37のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。 - 前記溶接継手(22)全体の最大硬度変化ΔHV(WJ)が、前記溶接継手(22)の平均硬度HV平均(WJ)の20%以下である、請求項32~38のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。
- 前記第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分の中の少なくとも1つの前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.15%≦C≦0.25%
0.8%≦Mn≦1.8%
0.1%≦Si≦0.35%
0.01%≦Cr≦0.5%
Ti≦0.1%
Al≦0.1%
S≦0.05%
P≦0.1%
B≦0.005%
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である、請求項32~39のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。 - 前記第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分の中の1つの前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.040%≦C≦0.100%
0.80%≦Mn≦2.00%
Si≦0.30%
S≦0.005%
P≦0.030%
0.010%≦Al≦0.070%
0.015%≦Nb≦0.100%
Ti≦0.080%
N≦0.009%
Cu≦0.100%
Ni≦0.100%
Cr≦0.100%
Mo≦0.100%
Ca≦0.006%、
を含み、残部は、鉄及び製造に起因する不純物である、請求項32~40のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。 - 前記第1及び第2のコーティングされた鋼部品部分の中の1つの前記基材(3)の前記鋼が、重量で、
0.24%≦C≦0.38%
0.40%≦Mn≦3%
0.10%≦Si≦0.70%
0.015%≦AI≦0.070%
0%≦Cr≦2%
0.25%≦Ni≦2%
0.015%≦Ti≦0.10%
0%≦Nb≦0.060%
0.0005%≦B≦0.0040%
0.003%≦N≦0.010%
0.0001%≦S≦0.005%
0.0001%≦P≦0.025%
を含み、ここで、チタン及び窒素の含有量が、次の関係を満たし:
Ti/N>3.42
並びに、炭素、マンガン、クロム及びケイ素の含有量が、次の関係を満たし:
0.05%≦Mo≦0.65%
0.001%≦W≦0.30%
0.0005%≦Ca≦0.005%
残部は、鉄及び製造から不可避的に生じる不純物である、請求項32~40のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品。 - 自動車両用の侵入防止部品又はエネルギー吸収部品を生産するための、請求項32~42のいずれか一項に記載の溶接され、熱間プレス成形され及び冷却された鋼部品の使用。
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