JP6146941B2 - プレス加工された製品を製造する方法およびその方法から準備されたプレス加工された製品 - Google Patents
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Description
鋼帯または鋼板を被覆するステップ、
ブランクを得るためにトリミングまたは切断するステップ、
鋼基材をプレコートと合金化し、かつ、鋼をオーステナイト化するためにブランクを加熱するステップ、
部品を熱間成形し、その後に、主として、マルテンサイト構造を得るためにその部品を急速冷却するステップ。
0.10%<炭素<0.5%、
0.5%<マンガン<3%、
0.1%<ケイ素<1%、
0.01%<クロム<1%、
ニッケル<0.1%、
銅<0.1%、
チタン<0.2%、
アルミニウム<0.1%、
リン<0.1%、
硫黄<0.05%、
0.0005%<ホウ素<0.010%
残部は、鉄および処理に固有の不純物を含み、本質的に鉄および処理に固有の不純物からなり、または鉄および処理に固有の不純物からなる。そのような鋼の使用は、熱処理の後に、きわめて高い機械抵抗をもたらし、アルミニウムをベースにした被覆は、高い耐食性をもたらす。
0.15%<炭素<0.25%、
0.8%<マンガン<1.8%、
0.1%<ケイ素<0.35%、
0.01%<クロム<0.5%、
ニッケル<0.1%、
銅<0.1%、
チタン<0.1%、
アルミニウム<0.1%、
リン<0.1%、
硫黄<0.05%、
0.002%<ホウ素<0.005%
残部は、鉄および処理に固有の不純物を含み、実質的に鉄および処理に固有の不純物からなり、または鉄および処理に固有の不純物からなる。
(a)相互拡散層、
(b)中間層、
(c)金属間層、
(d)表面層。
(a)好ましくは、中間硬さ(HV50gが例えば、290〜410の範囲にあって、ここでHV50gは、50グラムの荷重をかけたときに測定される硬さを表現する)を備えた相互拡散層。好ましい実施形態においては、この層は、重量で86〜95%のFe、4〜10%のAl、0〜5%のSiの組成を有する。
(b)中間層(HV50gが約900〜1000(例えば、±10%)の範囲に存在する)。好ましい実施形態においては、この層は、重量で39〜47%のFe、53〜61%のAl、0〜2%のSiの組成を有する。
(c)硬さ(HV50gが例えば、約580〜650、±10%)を備えた金属間層。好ましい実施形態においては、この層は、重量で62〜67%のFe、30〜34%のAl、2〜6%のSiの組成を有する。
(d)表面層(HV50gが例えば、約900〜1000、±10%)。好ましい実施形態においては、この層は、重量で39〜47%のFe、53〜61%のAl、0〜2%のSiの組成を有する。
−0.7〜1.5mmの厚さの場合、
930℃、3分から6分
880℃、4分30秒から13分。
−1.5〜3mmの厚さの場合、
940℃、4分から8分
900℃、6分30秒から13分。
i)本発明による条件:実施の一例において、厚さ1.2mmの冷間圧延鋼板が製作された。冷間圧延鋼板は、0.23重量%の炭素、1.25重量%のマンガン、0.017重量%のリン、0.002重量%の硫黄、0.27重量%のケイ素、0.062重量%のアルミニウム、0.021重量%の銅、0.019重量%のニッケル、0.208重量%のクロム、0.005重量%の窒素、0.038重量%のチタン、0.004重量%のホウ素、0.003重量%のカルシウムを含む。鋼板は、9.3%のケイ素、および、2.8%の鉄、そして、残部がアルミニウムおよび不可避の不純物である組成からなるアルミニウムをベースにした合金によってプレコートされた。鋼板の各面における厚さは20マイクロメートルから33マイクロメートルの範囲内に存在するように制御された。
(a)17マイクロメートルの厚さの相互拡散層または金属間層。この層は、それ自身が、2つの部分層からなる。硬さHV50gは、295から407までの範囲内に存在し、平均組成は、90重量%のFe、7重量%のAl、3重量%のSiである。
(b)8マイクロメートルの厚さの中間層。この層は、940HV50gの硬さ、および、43重量%のFe、57重量%のAl、1重量%のSiからなる平均組成を有する。
(c)8マイクロメートルの厚さの金属間層。610HV50gの硬さを有し、65重量%のFe、31重量%のAl、4重量%のSiからなる平均組成を有する。
(d)7マイクロメートルの厚さ、および、950HV50gの硬さの表面層。45重量%のFe、54重量%のAl、1重量%のSiからなる平均組成を備える。
(i)準連続的層(c)と(d)とによる被覆。層(c)は、最外面の10%未満を占め、孔の表面比は低い。
(ii)混合されかつ不連続的な層による被覆。層(c)は、10%を越える最外面を占め、孔の表面比は高い。
押し付け力(squeeze force)および溶接加圧力:4000N、
押し付け時間:50周期、
溶接時間および保持時間:それぞれ、18周期。
溶接中にスパッターが発生しないこと、
許容できるナゲットサイズ。
条件i)の場合、電流強度によって表現される溶接性範囲は1.4kAである。条件ii)の場合、溶接性範囲は極端に小さい。孔のより高い比および層の配置は、火花および被覆スプラッシュに関連する。
ブランク:帯から切断された形材である。
製品:熱間プレス加工されたブランクである。
1.熱間プレス加工される被覆鋼板製品を作製する方法であって、
鋼帯または鋼板をアルミニウムまたはアルミニウム合金でプレコートすること、次いで、
前記プレコートされた鋼帯または鋼板を切断して、プレコートされた鋼ブランクを得ること、次いで、
20〜700℃の間では4〜12℃/sの加熱速度Vcで、500〜700℃の間では1.5〜6℃/sの加熱速度Vc’で、前記鋼板の厚さが0.7mm以上かつ1.5mm以下の場合には図1の図形ABCDによって、前記鋼板の厚さが1.5mmよりも厚くかつ3mm以下である場合には図1の図形EFGHによって定められた温度および時間で予熱された炉内において、前記アルミニウムまたはアルミニウム合金がプレコートされた鋼ブランクを加熱して、加熱されたブランクを得ること、次いで、
前記加熱されたブランクをダイに移動させること、次いで、
前記加熱されたブランクを前記ダイ内で熱間プレス加工して、熱間プレス加工された鋼板製品を得ること、次いで、
前記加熱されたブランクが炉を出るまで、前記加熱された製品を少なくとも30℃/sの平均速度Vrで400℃に冷却することを含む方法。
(a)第1の面および第2の面を有する基礎鋼帯と、
(b)前記基礎鋼帯の前記第1の面および前記基礎鋼帯の前記第2の面のうちの少なくとも一方に存在する被覆とを含み、
(i)前記被覆は、前記基礎鋼とアルミニウムプレコートまたはアルミニウム合金プレコートとの間における相互拡散から発生し、
(ii)前記被覆は基礎鋼から外側へ順々に存在する、
(a)相互拡散層、
(b)中間層、
(c)金属間層、
(d)表面層を含み、
(iii)前記被覆は表面比で10%未満の孔を含む、プレス加工された被覆鋼製品。
0.15%<炭素<0.5%、
0.5%<マンガン<3%、
0.1%<ケイ素<0.5%、
0.01%<クロム<1%、
ニッケル<0.1%、
銅<0.1%、
チタン<0.2%、
アルミニウム<0.1%、
リン<0.1%、
硫黄<0.05%、
0.0005%<ホウ素<0.08%からなる成分を含み、
さらに、鉄および処理に固有の不純物を含む、実施形態4から8のいずれか一つに記載のプレス加工された被覆鋼製品。
0.20%<炭素<0.5%、
0.8%<マンガン<1.5%、
0.1%<ケイ素<0.35%、
0.01%<クロム<1%、
ニッケル<0.1%、
銅<0.1%、
チタン<0.1%、
アルミニウム<0.1%、
リン<0.05%、
硫黄<0.03%、
0.0005%<ホウ素<0.01%からなる成分を含み、
さらに、鉄および処理に固有の不純物を含む、実施形態4から8のいずれか一つに記載のプレス加工された被覆鋼製品。
Claims (8)
- 熱間プレス加工された被覆鋼板製品を作製する方法であって、
鋼帯または鋼板をアルミニウムまたはアルミニウム合金でプレコートすること、次いで、
前記プレコートされた鋼帯または鋼板を切断して、プレコートされた鋼ブランクを得ること、次いで、
20〜700℃の間では4〜12℃/sの平均加熱速度Vcで、500〜700℃の間では1.5〜6℃/sの加熱速度Vc’で、前記鋼板の厚さが0.7mm以上かつ1.5mm以下の場合にはA(3分、930℃)、B(6分、930℃)、C(13分、880℃)およびD(4.5分、880℃)で定義された時間と温度の座標を有する図形ABCD以内に、前記鋼板の厚さが1.5mmよりも厚くかつ3mm以下である場合にはE(4分、940℃)、F(8分、940℃)、G(13分、900℃)およびH(6.5分、900℃)で定義された時間と温度の座標を有する図形EFGH以内に定められた温度および時間で予熱された炉内において、前記アルミニウムまたはアルミニウム合金がプレコートされた鋼ブランクを加熱して、加熱されたブランクを得ること、次いで、
前記加熱されたブランクをダイに移動させること、次いで、
前記加熱されたブランクを前記ダイ内で熱間プレス加工して、熱間プレス加工された鋼板製品を得ること、次いで、
前記加熱されたブランクが炉を出てから400℃に下がるまで、前記加熱された製品を少なくとも30℃/sの平均速度Vrで400℃に冷却することを含み、
鋼帯中の鋼組成が、総重量に対する重量%として、
0.15%<炭素<0.5%、
0.5%<マンガン<3%、
0.1%<ケイ素<0.5%、
0.01%<クロム<1%、
ニッケル<0.1%、
銅<0.1%、
チタン<0.2%、
アルミニウム<0.1%、
リン<0.1%、
硫黄<0.05%、
0.0005%<ホウ素<0.08%からなる成分を含み、
鉄および不可避的不純物からなる残部を含み、
アルミニウムプレコートまたはアルミニウム合金プレコートが、8重量%〜11重量%のケイ素、2重量%〜4重量%の鉄を含み、残部がアルミニウムおよび不可避的不純物である、方法。 - プレコートが、アルミニウムまたはアルミニウム合金浴内で、前記鋼帯または鋼板の溶融めっきによって行われ、前記プレコートの厚さtpは、前記鋼帯または鋼板の両面上のあらゆる場所において、20マイクロメートルから33マイクロメートルである、請求項1に記載の方法。
- 前記加熱されたブランクが前記炉を出てから前記プレス加工が開始するまでの経過時間は、10秒以下である、請求項1または2に記載の方法。
- 熱間プレス加工された被覆鋼製品であって、
(a)基礎鋼帯と、
(b)前記基礎鋼帯の面のうちの少なくとも一方に存在する被覆とを含み、
(i)前記被覆が、前記基礎鋼とアルミニウムプレコートまたはアルミニウム合金プレコートとの間における相互拡散から発生し、
(ii)前記被覆が基礎鋼から外側へ順々に存在する、
−(a)相互拡散層、
−(b)中間層、
−(c)金属間層、
−(d)表面層を含み、
(iii)前記被覆が表面比で10%未満の多孔率を有し、
前記層(c)および(d)が、それらのそれぞれのレベルの少なくとも90%を占めており、層(c)の10%未満が前記製品の最外面に存在し、前記表面層(d)が表面比で20%未満の多孔率を有し、
鋼帯中の鋼組成が、総重量に対する重量%として、
0.15%<炭素<0.5%、
0.5%<マンガン<3%、
0.1%<ケイ素<0.5%、
0.01%<クロム<1%、
ニッケル<0.1%、
銅<0.1%、
チタン<0.2%、
アルミニウム<0.1%、
リン<0.1%、
硫黄<0.05%、
0.0005%<ホウ素<0.08%からなる成分を含み、
鉄および不可避的不純物からなる残部を含み、
アルミニウムプレコートまたはアルミニウム合金プレコートが、8重量%〜11重量%のケイ素、2重量%〜4重量%の鉄を含み、残部がアルミニウムおよび不可避的不純物である、プレス加工された被覆鋼製品。 - 前記被覆が30マイクロメートルを上回る厚さを有する、請求項4に記載のプレス加工された被覆鋼製品。
- 前記層(a)が15マイクロメートル未満の厚さを有する、請求項4または5に記載のプレス加工された被覆鋼製品。
- 鋼帯中の鋼組成が、総重量に対する重量%として、
0.20%<炭素<0.5%、
0.8%<マンガン<1.5%、
0.1%<ケイ素<0.35%、
0.01%<クロム<1%、
ニッケル<0.1%、
銅<0.1%、
チタン<0.1%、
アルミニウム<0.1%、
リン<0.05%、
硫黄<0.03%、
0.0005%<ホウ素<0.01%からなる成分を含み、
鉄および不可避的不純物からなる残部を含む、請求項4から6のいずれか一項に記載のプレス加工された被覆鋼製品。 - 請求項4から7のいずれか一項に記載の加熱処理された被覆鋼製品を含む、自動車。
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