JPWO2015001705A1 - 熱間プレス部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
下地鋼板は熱延鋼板や冷延鋼板等の一般的に下地鋼板として使用されているものをさす。下地鋼板の成分組成は特に限定されないが、980MPa以上の強度を有する熱間プレス部材を製造しやすい成分組成であることが好ましい。
Cは鋼の強度を向上させる元素であり、熱間プレス部材のTSを980MPa以上にするには、その量を0.15%以上とすることが好ましい。一方、C量が0.5%を超えると、素材の鋼板のブランキング加工性が著しく低下する場合がある。したがって、C量は0.15〜0.5%が好ましい。
Siは、C同様、鋼の強度を向上させる元素であり、熱間プレス部材のTSを980MPa以上にするには、その量を0.05%以上とすることが好ましい。一方、Si量が2.0%を超えると、熱間圧延時に赤スケールと呼ばれる表面欠陥の発生が著しく増大するとともに、圧延荷重が増大したり、熱延鋼板の延性の劣化を招いたりする場合がある。さらに、2.0%を超えるSi量は、Znを主体としためっきを鋼板表面に形成するめっき処理を施す際に、めっき処理性に悪影響を及ぼす場合がある。したがって、Si量は0.05〜2.0%が好ましい。
Mnは、フェライト変態を抑制して焼入れ性を向上させるのに効果的な元素である。また、Mnは、Ac3変態点を低下させるので、熱間プレス前の加熱温度を低下させるのにも有効な元素である。このような効果の発現のためには、その量を0.5%以上とすることが好ましい。一方、Mn量が3%を超えると、偏析して下地鋼板および熱間プレス部材の特性の均一性が低下する場合がある。したがって、Mn量は0.5〜3%が好ましい。
P量が0.1%を超えると、偏析して素材の鋼板および熱間プレス部材の特性の均一性が低下するとともに、靭性も著しく低下する場合がある。したがって、P量は0.1%以下が好ましい。
S量が0.05%を超えると、熱間プレス部材の靭性が低下する場合がある。したがって、S量は0.05%以下が好ましい。
Al量が0.1%を超えると、素材の鋼板のブランキング加工性や焼入れ性が低下する場合がある。したがって、Al量は0.1%以下が好ましい。
N量が0.01%を超えると、熱間圧延時や熱間プレス前の加熱時にAlNの窒化物が形成し、素材の鋼板のブランキング加工性や焼入れ性が低下する場合がある。したがって、N量は0.01%以下が好ましい。
Crは、鋼を強化するとともに、焼入れ性を向上させるのに有効な元素である。こうした効果の発現のためには、Cr量を0.01%以上とすることが好ましい。一方、Cr量が1%を超えると、著しいコスト高を招くため、その上限は1%とすることが好ましい。
Tiは、鋼を強化するとともに、細粒化により靭性を向上させるのに有効な元素である。また、Tiは次に述べるBよりも優先して窒化物を形成するため、Tiを含有すると固溶Bにより焼入れ性が向上する。しかし、Ti量が0.2%を超えると、熱間圧延時の圧延荷重が増大する場合がある。また、Ti量が0.2%を超えると、熱間プレス部材の靭性が低下する場合がある。そこで、その上限は0.2%とすることが好ましい。
Bは、熱間プレス時の焼入れ性や熱間プレス後の靭性向上に有効な元素である。こうした効果の発現のためには、B量を0.0005%以上とすることが好ましい。一方、B量が0.08%を超えると、熱間圧延時の圧延荷重が増大し、また、熱間圧延後にマルテンサイト相やベイナイト相が生じて鋼板の割れなどが生じる場合がある。そこで、その上限は0.08%とすることが好ましい。
Sbは、熱間プレス前に鋼板を加熱してから熱間プレスの一連の処理によって鋼板を冷却するまでの間に鋼板表層部に生じる脱炭層を抑制する効果を有する。このような効果の発現のためにはその量を0.003%以上とすることが好ましい。一方、Sb量が0.03%を超えると、圧延荷重の増大を招き、生産性を低下させる場合がある。したがって、Sb量は0.003〜0.03%とすることが好ましい。
めっき層は、下地鋼板の表面に形成される。本発明では、耐液体金属脆性を確保するために、下地鋼板上にめっき層を有するめっき鋼板を用いる。本発明のめっき層は以下のいずれかである。
熱間プレス部材の製造方法で使用するめっき鋼板は、上記の下地鋼板とめっき層とを備える。下地鋼板上にめっき層を形成する方法は特に限定されず、一般的な方法を採用可能である。形成方法の具体例としては、溶融亜鉛めっき、電気めっき、溶射、蒸着等が挙げられる。また、めっき層を形成する際には、下地鋼板となる鋼帯を連続処理してもよいし、切り板単体で処理してもよい。一般には、生産効率に優れた連続処理が好ましい。
本発明では、上記めっき鋼板を、850〜950℃の温度まで加熱した後、加熱後のめっき鋼板の温度が650〜800℃のときに金型と接触させて熱間プレス成形を開始する。
○:ビッカース硬さ≧400
×:ビッカース硬さ<400
耐液体金属脆性:ハット型部品の肩R部(外面側)より断面観察用のサンプルを採取し、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、母材に侵入しているクラックの最大深さを評価した。
○:最大クラック深さ=0mm(発生なし)
×:最大クラック深さ>0mm(発生あり)
焼入れ性および耐液体金属脆性の評価結果を表1に示す。
Claims (2)
- 下地鋼板と、該下地鋼板上に形成された、10〜25質量%のNiを含有し残部がZnおよび不可避的不純物からなるめっき層と、を備え、前記めっき層の片面あたりの付着量が10〜90g/m2であるめっき鋼板を、850〜950℃まで加熱し、
前記加熱後のめっき鋼板の温度が650〜800℃のときに、熱間プレス成形を開始することを特徴とする熱間プレス部材の製造方法。 - 下地鋼板と、めっき層とを備え、該めっき層は、該下地鋼板上に、60質量%以上のNiを含有し残部がZnおよび不可避的不純物からなるめっき層Iと、該めっき層I上に、10〜25質量%のNiを含有し残部がZnおよび不可避的不純物からなるめっき層IIとを有し、前記めっき層Iの片面あたりの付着量が0.01〜5g/m2であり、前記めっき層IIの片面あたりの付着量が10〜90g/m2であるめっき鋼板を、850〜950℃の温度まで加熱し、
前記加熱後のめっき鋼板の温度が650〜800℃のときに、熱間プレス成形を開始することを特徴とする熱間プレス部材の製造方法。
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