JPS60245730A - 部分硬化鋼板の製造方法 - Google Patents
部分硬化鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JPS60245730A JPS60245730A JP10016584A JP10016584A JPS60245730A JP S60245730 A JPS60245730 A JP S60245730A JP 10016584 A JP10016584 A JP 10016584A JP 10016584 A JP10016584 A JP 10016584A JP S60245730 A JPS60245730 A JP S60245730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- partially hardened
- hardened steel
- hardened
- steel plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は部分硬化鋼板の製造方法に関するものである。
熱延鋼板、冷延鋼板、およびそのメッキ鋼板は、自動車
、家電製品、建材等に大量に使われている。
、家電製品、建材等に大量に使われている。
近年、軽、薄、短、小とよばれる流れに乗って、ゲージ
を薄くして従来と同等の特性を持つ製品を造る傾向が強
い。しかし、ゲージを落とせば成形品の張り剛性、デン
ツ性は落ちる。
を薄くして従来と同等の特性を持つ製品を造る傾向が強
い。しかし、ゲージを落とせば成形品の張り剛性、デン
ツ性は落ちる。
一般にこれらの特性は、板厚の２乗と降伏点または引張
強さに比例する。ゲージを落とした分を引張強さの高い
鋼板を使えば、成形性が悪くなる。
強さに比例する。ゲージを落とした分を引張強さの高い
鋼板を使えば、成形性が悪くなる。
本願発明は、こうした両立のむづかしい用途に使用する
部分硬化鋼板の製造法を提供するものであるが、従来、
特公昭４８−３０５２５号公報に「不均一材質分布を有
する冷延鋼板の製造方法」が開示されており、これにお
いては、脱炭焼鈍する際に銅帯の一部にスペーサー又は
脱炭防止剤を塗布して、焼鈍雰囲気ガスとの接触を防ぎ
、部分硬化鋼板を製造することが知られている。しかし
この技術は、脱炭焼鈍前のオープンコイルの製造時にス
ペーサーを取り付ける作業の効率が悪いこと、それによ
る効果は脱炭部と非脱炭部の硬度差としては、わずかＨ
Ｒ８で数ポイントと少ない点から好ましくなく、実施す
るまでに至っていない。従って、従来実用に供する有利
な部分硬化鋼板の製造技術は確立されていないのが実情
である。
部分硬化鋼板の製造法を提供するものであるが、従来、
特公昭４８−３０５２５号公報に「不均一材質分布を有
する冷延鋼板の製造方法」が開示されており、これにお
いては、脱炭焼鈍する際に銅帯の一部にスペーサー又は
脱炭防止剤を塗布して、焼鈍雰囲気ガスとの接触を防ぎ
、部分硬化鋼板を製造することが知られている。しかし
この技術は、脱炭焼鈍前のオープンコイルの製造時にス
ペーサーを取り付ける作業の効率が悪いこと、それによ
る効果は脱炭部と非脱炭部の硬度差としては、わずかＨ
Ｒ８で数ポイントと少ない点から好ましくなく、実施す
るまでに至っていない。従って、従来実用に供する有利
な部分硬化鋼板の製造技術は確立されていないのが実情
である。
しかしながら、例えば自動車のドアに使う場合、最もデ
ンツ性の問題になるドアの把手まわりを部分的に硬くし
た鋼板をプレスすれば、全体の成形は軟質部でもたせて
、ドアまわりのテンツ性は硬化部でもたせることにより
、所要の特性をもたらすことができる。
ンツ性の問題になるドアの把手まわりを部分的に硬くし
た鋼板をプレスすれば、全体の成形は軟質部でもたせて
、ドアまわりのテンツ性は硬化部でもたせることにより
、所要の特性をもたらすことができる。
また、圧延方向に細かいピッチで線状の硬化部を入れた
鋼板を、冷蔵庫、洗濯機、ロッカー等のパネルに使えば
張り剛性を高めることができる。
鋼板を、冷蔵庫、洗濯機、ロッカー等のパネルに使えば
張り剛性を高めることができる。
したがって、実用的な部分硬化鋼板の出現が望まれてい
る。
る。
［発明の目的〕
本発明は銅板に軟質部と硬化部を有する極めて有利な鋼
板の製造方法を提供することにある。
板の製造方法を提供することにある。
本願発明の対象である部分硬化をつくるためには、再結
晶をした軟質の鋼板を部分的に急速加熱して変態硬化を
利用するのがよいことをしった。
晶をした軟質の鋼板を部分的に急速加熱して変態硬化を
利用するのがよいことをしった。
この場合、加熱速度は熱がまわりに拡散してしまわない
ように早いほどよい。この目的にあう加熱方法としては
、プラズマジェットで加熱する方法がよい。加熱速度は
オーステナイト層が出現するＡ１変態魚（約７２０°Ｃ
）以上、望ましくはＡ３点以下にして、約５００°Ｃ以
下への急速冷却によリベーナイト、マルテンサイト、微
細パーライト等の硬い変態生成組織を得ることにより硬
化部分をつくりこむ。
ように早いほどよい。この目的にあう加熱方法としては
、プラズマジェットで加熱する方法がよい。加熱速度は
オーステナイト層が出現するＡ１変態魚（約７２０°Ｃ
）以上、望ましくはＡ３点以下にして、約５００°Ｃ以
下への急速冷却によリベーナイト、マルテンサイト、微
細パーライト等の硬い変態生成組織を得ることにより硬
化部分をつくりこむ。
冷却は、まわりに熱が拡散してかなりの速度で冷えるも
のの、強制的に冷却するのが望ましい。その方法として
は、空気、窒素ガス、水等の加熱部分への吹きつけ、水
中浸漬、加熱後金属ロールへの接触等がある。
のの、強制的に冷却するのが望ましい。その方法として
は、空気、窒素ガス、水等の加熱部分への吹きつけ、水
中浸漬、加熱後金属ロールへの接触等がある。
ほかの硬化原理としては、Ａ１点以下の加熱でＣ，Ｎ等
を鉄格子中に固溶させて硬化させることもできるが、ス
トレッチャーストレインが発生し易いわりに硬化は大き
くないので、上述の方法が優れている。
を鉄格子中に固溶させて硬化させることもできるが、ス
トレッチャーストレインが発生し易いわりに硬化は大き
くないので、上述の方法が優れている。
このように硬化させた鋼板の表面は、酸化する傾向があ
るので、酸洗いをして酸化層を除去する。
るので、酸洗いをして酸化層を除去する。
しかし、酸化層が厚く発達すると、除去しにくくなった
り、表面全体の化成処理性が悪くなるので、プラズマジ
ェット用のガスは酸化性の少ない炭酸ガス、窒素、アル
ゴン、ヘリウム、水素等を使い、冷却用にもこれらのガ
スを用いるのがよい。
り、表面全体の化成処理性が悪くなるので、プラズマジ
ェット用のガスは酸化性の少ない炭酸ガス、窒素、アル
ゴン、ヘリウム、水素等を使い、冷却用にもこれらのガ
スを用いるのがよい。
この部分硬化処理は、例えば冷間圧延された鋼板では、
再結晶焼なまし焼鈍後に行えばよい。
再結晶焼なまし焼鈍後に行えばよい。
熱延鋼板の場合は、圧延後直ちに再結晶を起こして軟質
化するので、巻き取り後のコイルに行えばよい。スキン
パス圧延の前でも後でもよいが、先に硬化処理をしてス
キンパスをするほうが材質の点等からは望ましい。スキ
ンパスをしてから硬化処理をする場合は、スキンパスに
よって導入された転位が硬化処理の熱でピンどめされる
ために、ストレッチャーストレーンができやすくなるほ
か、加工性も劣化する。また、形状も熱歪により悪くな
るので再度スキンパス圧延が必要になる。
化するので、巻き取り後のコイルに行えばよい。スキン
パス圧延の前でも後でもよいが、先に硬化処理をしてス
キンパスをするほうが材質の点等からは望ましい。スキ
ンパスをしてから硬化処理をする場合は、スキンパスに
よって導入された転位が硬化処理の熱でピンどめされる
ために、ストレッチャーストレーンができやすくなるほ
か、加工性も劣化する。また、形状も熱歪により悪くな
るので再度スキンパス圧延が必要になる。
硬化処理の一態様では、連続焼鈍ラインのなかで再結晶
焼鈍後のどこかの場所にプラズマ加熱装置を設けて硬化
処理を行う。例えば、気水、ロール冷却、水中浸漬等に
より急速冷却を行う連続焼鈍ラインでは、再結晶焼鈍後
の冷却帯の直前で加熱処理をして、気水、ロール冷却、
水中冷却等により急冷すればよい。加熱されない部分は
Ａ１点以下にして加熱部分は望ましくはＡ３点近くまた
はそれ以上加熱すれば、その直後の冷却により硬度の差
がはっきりついた銅板ができる。
焼鈍後のどこかの場所にプラズマ加熱装置を設けて硬化
処理を行う。例えば、気水、ロール冷却、水中浸漬等に
より急速冷却を行う連続焼鈍ラインでは、再結晶焼鈍後
の冷却帯の直前で加熱処理をして、気水、ロール冷却、
水中冷却等により急冷すればよい。加熱されない部分は
Ａ１点以下にして加熱部分は望ましくはＡ３点近くまた
はそれ以上加熱すれば、その直後の冷却により硬度の差
がはっきりついた銅板ができる。
硬化模様の種類に合せて、一つまたは複数個のプラズマ
ジェットのガンを設けて、それはコンピューターにより
制御され、コイルの走る速度に合せてあらかじめ決めら
れた硬化部の模様がコイル上に描かれるように動いて、
コイルを加熱する。
ジェットのガンを設けて、それはコンピューターにより
制御され、コイルの走る速度に合せてあらかじめ決めら
れた硬化部の模様がコイル上に描かれるように動いて、
コイルを加熱する。
箱型焼鈍炉で焼鈍された鋼板は、例えば剪断ラインや巻
戻しラインで硬化処理をすればよい。
戻しラインで硬化処理をすればよい。
この硬化処理に用いる鋼板としては、原則としてどの種
類の鋼板でもよい。変態硬化やＣの固溶硬化のためには
Ｃが必要であるが、工業的に造られる綱ではほとんどこ
の条件は満足されている。
類の鋼板でもよい。変態硬化やＣの固溶硬化のためには
Ｃが必要であるが、工業的に造られる綱ではほとんどこ
の条件は満足されている。
Ｔｊ、Ｎｂを添加した極低炭素鋼では、固溶したＣはな
いと考えられているが、実際にやってみると低温変態組
織が形成されて、十分な硬化が起こる。
いと考えられているが、実際にやってみると低温変態組
織が形成されて、十分な硬化が起こる。
むしろ、この鋼のほうが硬化部は程よい硬化になって、
加工性が優れていて好ましい。
加工性が優れていて好ましい。
次に実施例を説明する。
〔実施例１〕
表１に示す０．７ｍｍの鋼板を連続焼鈍ラインにて、部
分硬化処理を行った。すなわち、２％Ｈ２のアルゴンガ
スを使用するプラズマガンを３ｃｍの間隔でコイルの幅
方向に配置して、鋼板の表面が加熱されるように鋼板面
からの距離を調整した。
分硬化処理を行った。すなわち、２％Ｈ２のアルゴンガ
スを使用するプラズマガンを３ｃｍの間隔でコイルの幅
方向に配置して、鋼板の表面が加熱されるように鋼板面
からの距離を調整した。
約７５０°Ｃで再結晶焼鈍した鋼板を、約４００°Ｃで
過時効処理した後、約２００°Ｃになった時に、プラズ
マジェットにより所要加熱部を約９５０°Ｃに加熱した
。その後、直ちに水冷ロールに接触させたり窒素ガスや
水を吹きつけて急冷した。その時のＡ１点から５００°
Ｃまでの冷却速度を表１中に示す。そして、スキンパス
を１％かけて形状矯正を行ってから製品とした。
過時効処理した後、約２００°Ｃになった時に、プラズ
マジェットにより所要加熱部を約９５０°Ｃに加熱した
。その後、直ちに水冷ロールに接触させたり窒素ガスや
水を吹きつけて急冷した。その時のＡ１点から５００°
Ｃまでの冷却速度を表１中に示す。そして、スキンパス
を１％かけて形状矯正を行ってから製品とした。
その幅方向の硬度分布を測定したのが第１図である。
また表２には、軟質部から切り出した引張試験片の引張
特性値を示した。軟質部では良好な特性を保持している
と共に、硬化処理部は約１ｃｍの幅に渡って著しく硬化
していることがわかる。
特性値を示した。軟質部では良好な特性を保持している
と共に、硬化処理部は約１ｃｍの幅に渡って著しく硬化
していることがわかる。
表１ 化学成分（％）と製造条件
表２ 軟質部の材質と硬化部の最高硬さ表１中の試料Ｎ
ｏ、２．５と同じ成分の１ 、２ｍｍ厚の冷延鋼板を、
第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図に示す熱サイクルを
持った連続焼鈍ラインにて再結晶焼鈍と部分硬化処理を
行った。
ｏ、２．５と同じ成分の１ 、２ｍｍ厚の冷延鋼板を、
第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図に示す熱サイクルを
持った連続焼鈍ラインにて再結晶焼鈍と部分硬化処理を
行った。
再結晶処理後の徐冷却から過時効温度または常温への冷
却（−次冷却と称す）は水滴噴霧、ロール接触、または
水中浸漬で急速度を確保している。
却（−次冷却と称す）は水滴噴霧、ロール接触、または
水中浸漬で急速度を確保している。
鋼板の一次急冷の直前でプラズマジェットのガンを配置
して３ｃｍおきに硬化部が圧延方向に入るようにした。
して３ｃｍおきに硬化部が圧延方向に入るようにした。
この場所では鋼板温度は６７５℃になっており、プラズ
マジェットで加熱した部分は９５０℃になった所から急
冷を行った。急冷の終了温度は各サイクルに対して第２
ａ図、第２ｂ図および第２Ｃ図に記した温度である。そ
して、スキンパスを１％かけて形状矯正をおこなって製
品とした。
マジェットで加熱した部分は９５０℃になった所から急
冷を行った。急冷の終了温度は各サイクルに対して第２
ａ図、第２ｂ図および第２Ｃ図に記した温度である。そ
して、スキンパスを１％かけて形状矯正をおこなって製
品とした。
表３には、軟質部から切り出した引張試験片の引張特性
値と約０ 、７ｃｍに渡って硬化している部分の硬度を
示した。軟質部では良好な特性を保持していると共に、
硬化処理部は著しく硬化していることがわかる。
値と約０ 、７ｃｍに渡って硬化している部分の硬度を
示した。軟質部では良好な特性を保持していると共に、
硬化処理部は著しく硬化していることがわかる。
表３ 軟質部の材質と硬化部の最高硬さ〔発明の効果・
用途〕 例えば実施例のような硬度分布をした鋼板は、自動車の
フロア−等に成形すると、硬化部が筋金の役割を果して
いるので鋼板厚みの割に剛性に優れたパネルを得ること
ができる。また、トラック。
用途〕 例えば実施例のような硬度分布をした鋼板は、自動車の
フロア−等に成形すると、硬化部が筋金の役割を果して
いるので鋼板厚みの割に剛性に優れたパネルを得ること
ができる。また、トラック。
バス、冷蔵庫等のパネルにしてもやはり剛性に優れたも
のを得ることができる。
のを得ることができる。
第１図は本願発明によって処理した鋼板の幅方向の硬度
分布を示すグラフ、第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図
は本願発明を連続焼鈍ラインにて製造する際の熱サイク
ルを示すグラフである。
分布を示すグラフ、第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図
は本願発明を連続焼鈍ラインにて製造する際の熱サイク
ルを示すグラフである。
Claims (5)
- （１）鋼板表面をプラズマジェットで加熱することによ
り、部分的に硬度の異なる場所を造ることを特徴とする
部分硬化鋼板の製造方法。 - （２）プラズマジェットによりＡ１変態点以上に加熱す
る前記特許請求の範囲第（１）項記載の部分硬化鋼板の
製造方法。 - （３）Ａ１変態点以上からの冷却において、気体または
水を加熱部分に吹きつけることにより、強制的に冷却す
る前記特許請求の範囲第（２）項記載の部分硬化鋼板の
製造方法。 - （４）Ａｔ変態点以上に加熱後、ロール表面に接触させ
ることにより、強制的に冷却する前記特許請求の範囲第
（２）項記載の部分硬化鋼板の製造方法。 - （５）Ａ１変態点以上からの冷却は、水中に浸漬するこ
とである前記特許請求の範囲第（２）項記載の部分硬化
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016584A JPS60245730A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 部分硬化鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016584A JPS60245730A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 部分硬化鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245730A true JPS60245730A (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=14266701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10016584A Pending JPS60245730A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 部分硬化鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60245730A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63255325A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | プレス成形品の強化法 |
| FR2825375A1 (fr) * | 2001-05-31 | 2002-12-06 | Renault | Procede et dispositif de renforcement localise d'une tole de structure |
| EP1842617A1 (de) * | 2006-04-04 | 2007-10-10 | ThyssenKrupp Technologies AG | Verfahren und Vorrichtung zum partiellen Härten von Blechen oder Halbzeugen unter Verwendung eines Laserstrahles und Schutzbegasung mit einem Schutzgas mit festem Aggregatzustand; Blech oder Halbzeug aus Stahl mit partieller Härtung |
| WO2013013305A1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-31 | Magna International Inc. | Product and process by localized heat treatment of sheet steel |
| US20140227553A1 (en) * | 2011-09-30 | 2014-08-14 | Hyundai Hysco | Preparation method of steel product having different strengths using laser heat treatment, and heat hardened steel used therein |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP10016584A patent/JPS60245730A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63255325A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | プレス成形品の強化法 |
| FR2825375A1 (fr) * | 2001-05-31 | 2002-12-06 | Renault | Procede et dispositif de renforcement localise d'une tole de structure |
| EP1842617A1 (de) * | 2006-04-04 | 2007-10-10 | ThyssenKrupp Technologies AG | Verfahren und Vorrichtung zum partiellen Härten von Blechen oder Halbzeugen unter Verwendung eines Laserstrahles und Schutzbegasung mit einem Schutzgas mit festem Aggregatzustand; Blech oder Halbzeug aus Stahl mit partieller Härtung |
| WO2013013305A1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-31 | Magna International Inc. | Product and process by localized heat treatment of sheet steel |
| JP2014521833A (ja) * | 2011-07-25 | 2014-08-28 | マグナ インターナショナル インコーポレイテッド | 薄鋼板の局所的熱処理による生産物及びプロセス |
| US20140227553A1 (en) * | 2011-09-30 | 2014-08-14 | Hyundai Hysco | Preparation method of steel product having different strengths using laser heat treatment, and heat hardened steel used therein |
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