TWI453300B - 熱壓用鋼板以及使用該熱壓用鋼板的熱壓部材的製造方法 - Google Patents

熱壓用鋼板以及使用該熱壓用鋼板的熱壓部材的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI453300B
TWI453300B TW101107793A TW101107793A TWI453300B TW I453300 B TWI453300 B TW I453300B TW 101107793 A TW101107793 A TW 101107793A TW 101107793 A TW101107793 A TW 101107793A TW I453300 B TWI453300 B TW I453300B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
hot
steel sheet
plating layer
pressed
hot pressing
Prior art date
Application number
TW101107793A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201243106A (en
Inventor
Seiji Nakajima
Tatsuya Miyoshi
Hiroki Nakamaru
Original Assignee
Jfe Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jfe Steel Corp filed Critical Jfe Steel Corp
Publication of TW201243106A publication Critical patent/TW201243106A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI453300B publication Critical patent/TWI453300B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C18/00—Alloys based on zinc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
    • B32B15/015—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium the said other metal being copper or nickel or an alloy thereof
    • 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
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • 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
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/673—Quenching devices for die quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614—Strips or foils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

熱壓用鋼板以及使用該熱壓用鋼板的熱壓部材的製造方法
本發明是有關於一種適合於藉由熱壓來製造汽車的底盤部材(undercarriage member)或車體構造部材等的熱壓用鋼板、以及使用該熱壓鋼板的熱壓部材的製造方法。
自先前以來，汽車的底盤部材或車體構造部材等大都藉由對具有規定的強度的鋼板進行壓製加工來製造。近年來，就保護地球環境的觀點而言，熱切期望汽車車體的輕量化，而不斷進行將所使用的鋼板高強度化來降低其板厚的努力。但是，隨著鋼板的高強度化，其壓製加工性會下降，因此難以將鋼板加工成所期望的部材形狀的情況增多。
因此，於專利文獻1中提出有被稱為熱壓(hot pressing)的加工技術，該加工技術是使用包含模頭(die)與衝頭(punch)的模具對經加熱的鋼板進行加工，同時急速冷卻，藉此可使加工的容易化與高強度化並存的技術。但是，於該熱壓中，因在熱壓前將鋼板加熱至950℃左右的高溫，故於鋼板表面會生成銹皮(scale)(鐵氧化物)，該銹皮於熱壓時剝離，而存在使模具受損、或使熱壓後的部材表面受損的問題。另外，殘留於部材表面的銹皮亦成為外觀不良或塗佈密接性下降的原因。因此，通常進行酸洗或噴砂(shot blast)等處理來去除部材表面的銹皮，但這會使製造步驟變得複雜，而導致生產性下降。進而，汽車的底盤部材或車體構造部材等亦需要優異的耐蝕性，但 於藉由如上所述的步驟所製造的熱壓部材中並未設置有鍍覆層等防銹皮膜，因此耐蝕性非常不充分。
因此，迫切期望一種可於熱壓前的加熱時抑制銹皮的生成，並且提昇熱壓後的部材的耐蝕性的熱壓技術，已提出有表面設置有鍍覆層等皮膜的鋼板或使用其的熱壓方法。例如，於專利文獻2中揭示有一種對由Zn或Zn基(Zn-based)合金包覆的鋼板進行熱壓，並將Zn-Fe基化合物或Zn-Fe-Al基化合物設置於表面而成的耐蝕性優異的熱壓部材的製造方法。
另外，於專利文獻3中揭示有一種熱處理用鋼板，該熱處理用鋼板於熱壓前的加熱等高溫熱處理時，為了抑制鍍覆層中所含有的熔融Zn侵入至基底鋼板而產生的液體金屬脆裂，而於具有規定的鋼組成的鋼板表面具備包含Fe含有率為13質量%~80質量%、Al含有率為0.4質量%以下的Fe-Zn合金，且Zn附著量為10g/m2~65g/m2的鍍Zn層。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]英國專利第1490535號公報
[專利文獻2]日本專利第3663145號公報
[專利文獻3]日本專利第4329639號公報
但是，於藉由專利文獻2中記載的方法所製造的熱壓部材中，雖然在某種程度上抑制銹皮的生成，但ZnO大量地生成，而引起外觀不良或塗佈密接性下降，因此耐氧化 性未必稱得上良好。另外，有時會產生由鍍覆層中的Zn所引起的液體金屬脆裂。於專利文獻3中所記載的熱處理用鋼板中，當如熱壓般於高溫下受到加工時，無法完全抑制由鍍覆層中的Zn所引起的液體金屬脆裂。
本發明的目的在於提供一種熱壓用鋼板以及使用該熱壓鋼板的熱壓部材的製造方法，該熱壓用鋼板於熱壓時銹皮或ZnO的生成得到充分抑制且耐氧化性優異，並且不會產生由鍍覆層中的元素所引起的液體金屬脆裂，且耐液體金屬脆性優異。
本發明者等人對作為上述目的之熱壓用鋼板進行努力研究的結果，確認當謀求優異的耐氧化性及耐液體金屬脆性時，有效的是設置熔點為800℃以上、附著量為10g/m2以上的鍍覆層。
本發明是基於此發現而完成的發明，其提供一種熱壓用鋼板，該熱壓用鋼板的特徵在於：於鋼板表面具有熔點為800℃以上、且每一面的附著量為10g/m2~90g/m2的鍍覆層。
於本發明的熱壓用鋼板中，較佳為鍍覆層為電鍍層。
另外，本發明提供一種熱壓部材的製造方法，其特徵在於：以3℃/s以上的昇溫速度，將如上所述的熱壓用鋼板加熱至Ac3變態點~1000℃的溫度範圍內後，進行熱壓。
於本發明的熱壓部材的製造方法中，較佳為將鋼板停留在鍍覆層的熔點以上的溫度的時間設為200s以下、或 將昇溫速度設為30℃/s以上。
藉由本發明，可製造如下的熱壓用鋼板，該熱壓用鋼板於熱壓時銹皮或ZnO的生成得到充分抑制且耐氧化性優異，並且不會產生由鍍覆層中的元素所引起的液體金屬脆裂，且耐液體金屬脆性優異。使用本發明的熱壓用鋼板，並藉由本發明的熱壓部材的製造方法所製造的熱壓部材的外觀或塗佈密接性良好，並且亦不會產生由鍍覆層中的元素所引起的液體金屬脆裂，而適合於汽車的底盤部材或車體構造部材。
1)熱壓用鋼板
1-1)鍍覆層
本發明的熱壓用鋼板為了確保熱壓時的耐氧化性及耐液體金屬脆性，而於鋼板表面設置熔點為800℃以上、且每一面的附著量為10g/m2~90g/m2的鍍覆層。
將鍍覆層的熔點設為800℃以上的理由是為了確保耐液體金屬脆性。由液體金屬脆化所引起的母材的破損是因鍍覆層中的金屬成分熔融，並侵入至作為母材的鋼板的粒界而產生。尤其，當於加熱的同時亦進行彎曲等加工時，熔融金屬(液體金屬)朝粒界的侵入變得更容易產生。於本發明中，熱壓前的加熱是於Ac3變態點~1000℃的溫度範圍內進行，因此當鍍覆層的熔點低於熱壓前的加熱溫度時，越是儘可能接近加熱溫度的800℃以上的高熔點，熔 融金屬與母材鋼板接觸的時間越短，故耐液體金屬脆性變得良好。進而，溫度越高，熔融金屬越成為低黏性，潤濕(wetting)越容易擴大，且越容易侵入至母材鋼板的粒界，因此越是儘可能接近加熱溫度的800℃以上的高熔點，越成為高黏性，而耐液體金屬脆性越良好。根據以上所述，將鍍覆層的熔點設為800℃以上。再者，當鍍覆層的熔點高於熱壓前的加熱溫度時，液體金屬脆性完全不成問題。
另外，當鍍覆層含有Zn時，若鍍覆層的熔點為800℃以上，則ZnO的生成得到抑制，耐氧化性亦變得良好。
作為熔點為800℃以上的鍍覆層，可例示鍍Cr層(熔點：1900℃)、鍍Ni層(熔點：1455℃)、鍍Zn-Ni層(熔點：881℃)等。該些鍍覆層的形成方法並無特別限定，但較佳為公知的電鍍法。於電鍍法的情況下，通常在5℃~80℃的溫度範圍內可形成鍍覆層，故於作為熱壓用鋼板的素材的階段，熔融金屬與鋼板不會進行接觸。因此，亦不會引起鍍覆金屬侵入至母材鋼板的粒界、或ZnO的生成等鍍覆金屬的氧化。因此，可以說將鍍覆層設為電鍍層對於耐液體金屬脆性或耐氧化性有利。
當利用電鍍法形成鍍Zn-Ni層時，藉由將鍍覆層中的Ni含有率設為10質量%~25質量%，而形成具有Ni2Zn11、NiZn3、Ni5Zn21的任一者的結晶結構的γ相。根據平衡狀態圖，γ相的熔點為881℃。Ni量為10質量%~25質量%時的γ相的形成未必與Ni-Zn合金的平衡狀態圖一致。認 為其原因在於：利用電鍍法等所進行的鍍覆層的形成反應非平衡地進行。Ni2Zn11、NiZn3、Ni5Zn21的γ相可藉由X射線繞射法或利用穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy，TEM)的電子束繞射法來確認。
將鍍覆層的每一面的附著量設為10g/m2~90g/m2的理由如下：若未達10g/m2，則銹皮生成抑制效果不充分，耐氧化性欠佳，若超過90g/m2，則其效果飽和，而導致成本上升。
1-2)基底鋼板
為了獲得具有980MPa以上的強度的熱壓部材，作為鍍覆層的基底鋼板，例如可使用具有如下的成分組成的熱軋鋼板或冷軋鋼板：以質量%計含有C：0.15%~0.5%、Si：0.05%~2.0%、Mn：0.5%~3%、P：0.1%以下、S：0.05%以下、Al：0.1%以下、N：0.01%以下，且剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質。以下對各成分元素的限定理由進行說明。此處，表示成分的含量的「%」只要事先無特別說明，則是指「質量%」。
C：0.15%~0.5%
C是提昇鋼的強度的元素，當要使熱壓部材的抗拉強度(Tensile Strength，TS)變成980MPa以上時，必須將C量設為0.15%以上。另一方面，若C量超過0.5%，則素材的鋼板的切坯(blanking)加工性顯著下降。因此，將C量設為0.15%~0.5%。
Si：0.05%~2.0%
Si與C同樣地是提昇鋼的強度的元素，當要使熱壓部材的TS變成980MPa以上時，必須將Si量設為0.05%以上。另一方面，若Si量超過2.0%，則於熱軋時被稱為紅銹(red scale)的表面缺陷的產生顯著增加，並且軋製負荷增大、或者導致熱軋鋼板的延展性劣化。進而，若Si量超過2.0%，則當實施將以Zn或Al為主體的鍍覆皮膜形成於鋼板表面的鍍覆處理時，有時會對鍍覆處理性造成不良影響。因此，將Si量設為0.05%~2.0%。
Mn：0.5%~3%
Mn是對抑制肥粒鐵(ferrite)變態並提昇淬火性(hardenability)有效的元素，另外，因使Ac3變態點下降，故Mn是對降低熱壓前的加熱溫度亦有效的元素。為了表現出此種效果，必須將Mn量設為0.5%以上。另一方面，若Mn量超過3%，則Mn偏析且素材的鋼板及熱壓部材的特性的均一性下降。因此，將Mn量設為0.5%~3%。
P：0.1%以下
若P量超過0.1%，則P偏析且素材的鋼板及熱壓部材的特性的均一性下降，並且靭性亦顯著下降。因此，將P量設為0.1%以下。
S：0.05%以下
若S量超過0.05%，則熱壓部材的靭性下降。因此，將S量設為0.05%以下。
Al：0.1%以下
若Al量超過0.1%，則會使素材的鋼板的切坯加工性 或淬火性下降。因此，將Al量設為0.1%以下。
N：0.01%以下
若N量超過0.01%，則於熱軋時或熱壓前的加熱時形成AlN等氮化物，而使素材的鋼板的切坯加工性或淬火性下降。因此，將N量設為0.01%以下。
剩餘部分是Fe及不可避免的雜質，但根據以下的理由，較佳為個別地或同時含有選自Cr：0.01%~1%、Ti：0.2%以下、B：0.0005%~0.08%中的至少一種，或者Sb：0.003%~0.03%。
Cr：0.01%~1%
Cr是對鋼進行強化，並且對於提昇淬火性有效的元素。為了表現出此種效果，較佳為將Cr量設為0.01%以上。 另一方面，若Cr量超過1%，則導致成本顯著變高，因此較佳為將Cr量的上限設為1%。
Ti：0.2%以下
Ti是對鋼進行強化，並且對於藉由細粒化來提昇靭性有效的元素。另外，Ti亦為在以下所述的B之前形成氮化物，且對於發揮利用固溶B的淬火性的提昇效果有效的元素。但是，若Ti量超過0.2%，則熱軋時的軋製負荷極端地增大，另外，熱壓部材的靭性下降，因此較佳為將Ti量的上限設為0.2%。
B：0.0005%~0.08%
B是對於提昇熱壓時的淬火性或熱壓後的靭性有效的元素。為了表現出此種效果，較佳為將B量設為0.0005% 以上。另一方面，若B量超過0.08%，則熱軋時的軋製負荷極端地增大，另外，熱軋後生成麻田散鐵相(martensite phase)或變靭鐵相(bainite phase)而產生鋼板的破損等，因此較佳為將B量的上限設為0.08%。
Sb：0.003%~0.03%
Sb具有抑制自熱壓前對鋼板進行加熱至藉由熱壓的一連串的處理來冷卻鋼板為止的期間內於鋼板表層部所產生的脫碳層的效果。為了表現出此種效果，必須將Sb量設為0.003%以上。另一方面，若Sb量超過0.03%，則導致軋製負荷增大，而使生產性下降。因此，較佳為將Sb量設為0.003%~0.03%。
2)熱壓部材的製造方法
上述本發明的熱壓用鋼板於加熱至Ac3變態點~1000℃的溫度範圍內後經熱壓而成為熱壓部材。於熱壓前加熱至Ac3變態點以上是為了藉由熱壓時的急速冷卻來形成麻田散鐵相等硬質相，而謀求部材的高強度化。另外，將加熱溫度的上限設為1000℃的原因在於：若超過1000℃，則耐氧化性會劣化。再者，此處所述的加熱溫度是指鋼板的最高到達溫度。
於提昇熱壓時的耐液體金屬脆性或耐氧化性方面，較佳為於熱壓時的加熱前或加熱時，極力抑制鍍覆層的金屬侵入至母材鋼板的粒界、或發生氧化，為此，有效的是不對素材的熱壓用鋼板的鍍覆層實施合金化處理等，且如下述般，於加熱時使鋼板停留在鍍覆層的熔點以上的溫度的 時間變成短時間、或者加快昇溫速度。
於鍍覆層的熔點為800℃以上的本發明的鋼板中，即便鋼板停留在鍍覆層的熔點以上的溫度的時間超過200s，耐液體金屬脆性亦不會劣化。但是，鋼板暴露於高溫條件下的時間變得越長，鍍覆層的缺陷部處的局部的銹皮的生成、或者鍍覆層含有Zn的情況下的ZnO的生成越增多，尤其當鋼板長時間暴露於超過鍍覆層的熔點的溫度下時顯著。因此，鋼板停留在鍍覆層的熔點以上的溫度的時間越短越佳，較佳為設為200s以下。更佳為150s以下。
為了提昇耐氧化性，必須將熱壓前的加熱時的昇溫速度設為3℃/s以上，但越快越佳，尤其，更佳為設為30℃/s以上。另外，關於最高到達板溫下的保持時間，根據與上述相同的理由，設為短時間亦較合適，較佳為設為300s以下，更佳為設為150s以下，進而更佳為設為10s以下。
作為熱壓前的加熱方法，可例示：利用電爐或煤氣爐等的加熱、火焰加熱、通電加熱、高頻加熱、感應加熱等。
[實例]
作為基底鋼板，使用具有以質量%計含有C：0.23%、Si：0.25%、Mn：1.2%、P：0.01%、S：0.01%、Al：0.03%、N：0.005%、Cr：0.2%、Ti：0.02%、B：0.0022%、Sb：0.008%，且剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質的成分組成，Ac3變態點為820℃，板厚為1.6mm的冷軋鋼板。於冷軋鋼板的表面，利用電鍍法實施鍍Cr、鍍Ni、鍍Zn-Ni來製作鋼板No.1~鋼板No.23。此時，鍍Cr是於含有250 g/L的鉻酸、2.5g/L的硫酸且浴溫為50℃的鍍浴中，將電流密度設為25A/dm2來進行鍍覆，且藉由使通電時間變化來調整鍍覆附著量。鍍Ni是於含有240g/L的硫酸鎳六水合物、30g/L的硼酸且pH為3.6、浴溫為50℃的鍍浴中，將電流密度設為5A/dm2來進行鍍覆，且藉由使通電時間變化來調整鍍覆附著量。鍍Zn-Ni是於含有200g/L的硫酸鎳六水合物、10g/L~100g/L的硫酸鋅七水合物且pH為1.5、浴溫為50℃的鍍浴中，將電流密度設為5A/dm2~100A/dm2來進行鍍覆，且藉由使硫酸鋅七水合物的添加量與電流密度變化來調整Ni含有率(10質量%、12質量%、25質量%)，藉由使通電時間變化來調整鍍覆附著量。另外，於上述冷軋鋼板的表面，利用熔融鍍覆法實施鍍Zn、鍍Zn-Fe、鍍Al-Si來製作鋼板No.24~鋼板No.39。此時，鍍Zn是藉由通常的熔融鍍Zn處理來進行。鍍Zn-Fe是於實施熔融鍍Zn處理後使溫度與時間變化來進行合金化處理，而調整Fe含有率(10質量%、25質量%)。鍍Al-Si是使用含有10質量%的Si的熔融鍍Al浴來進行。將以上述方式製作的鋼板No.1~鋼板No.39的鍍覆層的詳細情況示於表1、表2。
自鋼板No.1~鋼板No.39選取100mm×200mm的試驗片，藉由電爐或直接通電而於表1、表2所示的加熱條件下進行加熱後，立即使用帽子(hat)型模具進行熱壓，而製成圖1所示的形狀的帽子型零件。將此時的熱壓時的冷卻速度示於表1、表2。帽子型模具例如是總長度L為 200mm、上表面平坦部長度W為30mm、上表面的兩肩R半徑為5mm、側面的平坦部長度H為10mm、下表面的兩肩R半徑為5mm，使用上表面平坦部長度為30mm、上表面的兩肩半徑為5mm、側面的平坦部長度為10mm、下表面的兩肩半徑為5mm、剩餘部分成為底面的呈半圓柱(semi-cylindrical)形狀的帽子型模具，於壓邊壓力20噸、加工速度15發/分鐘(shot/min)的條件下進行成形。
針對所製作的帽子型零件，藉由以下的方法來進行耐氧化性及耐液體金屬脆性的評價。
耐氧化性：測定帽子型零件的重量，並算出與加熱前所測定的鋼板重量的差。該重量的差表示由銹皮或ZnO的生成所引起的重量增加，該差越小，耐氧化性越優異，按以下的基準進行評價，若為○，則設為滿足本發明的目的。
○：重量的差≦5g/m2
×：5g/m2<重量的差
耐液體金屬脆性：自帽子型零件的上表面的肩R部的外側選取剖面觀察用的樣品，利用掃描型電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)進行觀察，求出剖面長度為4mm的視場(visual field)中的侵入至母材的裂縫的產生條數，然後算出每單位長度的裂縫條數，即裂縫密度(條/mm)。該裂縫密度越小，耐液體金屬脆性越優異，按以下的基準進行評價，若為○，則設為滿足本發明的目的。
○：裂縫密度=0
△：0<裂縫密度<3
×：3≦裂縫密度
將結果示於表1、表2。可知作為本發明的熱壓用鋼板的鋼板No.1~鋼板No.12、鋼板No.14、鋼板No.16~鋼板No.20的耐氧化性及耐液體金屬脆性優異。
H、L、W‧‧‧長度
R‧‧‧肩
圖1是表示本發明的實例中所製作的帽子型零件的形狀的圖。
H、L、W‧‧‧長度
R‧‧‧肩

Claims (5)

  1. 一種熱壓用鋼板，其特徵在於：於鋼板表面具有熔點為800℃以上、且每一面的附著量為45g/m2~90g/m2的鍍敷層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之熱壓用鋼板，其中上述鍍覆層為電鍍層。
  3. 一種熱壓部材的製造方法，其特徵在於：以3℃/s以上的昇溫速度，將如申請專利範圍第1項或第2項所述之熱壓用鋼板加熱至Ac3變態點~1000℃的溫度範圍內後，進行熱壓。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之熱壓部材的製造方法，其中將上述鋼板停留在上述鍍覆層的熔點以上的溫度的時間設為200s以下。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之熱壓部材的製造方法，其中將上述昇溫速度設為30℃/s以上。
TW101107793A 2011-03-10 2012-03-08 熱壓用鋼板以及使用該熱壓用鋼板的熱壓部材的製造方法 TWI453300B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011052500 2011-03-10
JP2011261798A JP5817479B2 (ja) 2011-03-10 2011-11-30 熱間プレス部材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201243106A TW201243106A (en) 2012-11-01
TWI453300B true TWI453300B (zh) 2014-09-21

Family

ID=46798350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101107793A TWI453300B (zh) 2011-03-10 2012-03-08 熱壓用鋼板以及使用該熱壓用鋼板的熱壓部材的製造方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2684985B1 (zh)
JP (1) JP5817479B2 (zh)
MX (1) MX359231B (zh)
MY (1) MY168717A (zh)
TW (1) TWI453300B (zh)
WO (1) WO2012121399A1 (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014109242A1 (ja) * 2013-01-11 2014-07-17 フタバ産業株式会社 ホットスタンプ加工装置
JP6135261B2 (ja) * 2013-04-05 2017-05-31 新日鐵住金株式会社 ホットスタンプ成形品の溶融金属脆化割れの発生を判定する方法及びホットスタンプ成形品
KR101482395B1 (ko) * 2013-04-19 2015-01-13 주식회사 포스코 도금 강재의 열간 프레스 성형 장치 및 이를 이용한 성형 방법
KR20180017241A (ko) * 2013-06-19 2018-02-20 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 열간 프레스 부재 및 그 제조 방법
JP5949680B2 (ja) * 2013-06-25 2016-07-13 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス部材の製造方法
WO2015001705A1 (ja) 2013-07-02 2015-01-08 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス部材の製造方法
WO2015029653A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形部材の製造方法および熱間プレス成形部材
KR101568543B1 (ko) * 2013-12-25 2015-11-11 주식회사 포스코 액체금속취화에 의한 크랙 저항성이 우수한 용융아연도금강판
JP5825413B1 (ja) * 2014-04-23 2015-12-02 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形品の製造方法
JP6146482B2 (ja) * 2014-07-10 2017-06-14 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形体およびその製造方法、ならびに熱間プレス成形体用めっき鋼板
JP6152836B2 (ja) * 2014-09-25 2017-06-28 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形品の製造方法
JP5910710B1 (ja) * 2014-12-02 2016-04-27 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形品の評価方法及び製造方法
JP6178301B2 (ja) * 2014-12-12 2017-08-09 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形品の製造方法
JP6451327B2 (ja) * 2015-01-08 2019-01-16 新日鐵住金株式会社 ホットスタンプ用重ね合わせブランクと、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法、および重ね合わせホットスタンプ成形体
US11168378B2 (en) 2015-03-05 2021-11-09 Jfe Steel Corporation Hot-pressed member and manufacturing method therefor
WO2017187215A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Arcelormittal Carbon steel sheet coated with a barrier coating
IT201700040796A1 (it) * 2017-04-12 2018-10-12 Gabriele Guizzardi Metodo di realizzazione di un acciaio trattato e relativo acciaio trattato
CN110582359B (zh) 2018-04-06 2020-12-29 日本制铁株式会社 热冲压用重叠坯料、重叠热冲压成型体的制造方法以及重叠热冲压成型体
KR102604058B1 (ko) * 2019-05-31 2023-11-22 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 핫 스탬프 성형체
CN113924376A (zh) * 2019-05-31 2022-01-11 日本制铁株式会社 热冲压用镀覆钢板
JP7231022B2 (ja) * 2019-05-31 2023-03-01 日本製鉄株式会社 ホットスタンプ成形体
KR102604593B1 (ko) * 2019-05-31 2023-11-22 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 핫 스탬프용 강판
CN113906151B (zh) * 2019-05-31 2022-11-11 日本制铁株式会社 热压成型体
KR102604220B1 (ko) 2019-05-31 2023-11-21 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 핫 스탬프 성형체
WO2020241864A1 (ja) 2019-05-31 2020-12-03 日本製鉄株式会社 ホットスタンプ成形体
KR102606157B1 (ko) * 2019-05-31 2023-11-29 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 핫 스탬프용 강판
CN113631744B (zh) * 2019-05-31 2022-07-19 日本制铁株式会社 热冲压用镀覆钢板
EP4403675A1 (en) * 2022-02-08 2024-07-24 JFE Steel Corporation Steel sheet for hot pressing, hot-pressed member and method for producing hot-pressed member
JPWO2024053207A1 (zh) * 2022-09-05 2024-03-14

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004124208A (ja) * 2002-10-04 2004-04-22 Nippon Steel Corp 塗装後耐食性に優れた高強度表面処理鋼板および高強度自動車部品
JP2007314874A (ja) * 2006-04-25 2007-12-06 Nippon Steel Corp 高強度自動車部品およびその熱間プレス方法
JP2010018856A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Nippon Steel Corp 塗装後耐食性に優れた高強度自動車部材およびホットプレス用めっき鋼板
CN101878325A (zh) * 2007-11-28 2010-11-03 杰富意钢铁株式会社 燃料罐用钢板及其制造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE435527B (sv) 1973-11-06 1984-10-01 Plannja Ab Forfarande for framstellning av en detalj av herdat stal
JPH03126888A (ja) * 1989-10-09 1991-05-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 加工性，溶接性に優れた表面処理鋼板
JPH049498A (ja) * 1990-04-26 1992-01-14 Nkk Corp 優れた剥離性および高い硬度を有するニツケル‐燐合金めつき金属板およびその製造方法
JP2000015741A (ja) * 1998-07-06 2000-01-18 Nkk Corp 耐加熱変色性、加熱時発煙性、加熱後耐食性および耐疵付き性に優れた亜鉛系めっき鋼板
JP3497413B2 (ja) * 1998-07-30 2004-02-16 新日本製鐵株式会社 耐食性、加工性および溶接性に優れた燃料容器用表面処理鋼板
FR2807447B1 (fr) 2000-04-07 2002-10-11 Usinor Procede de realisation d'une piece a tres hautes caracteristiques mecaniques, mise en forme par emboutissage, a partir d'une bande de tole d'acier laminee et notamment laminee a chaud et revetue
JP3582504B2 (ja) * 2001-08-31 2004-10-27 住友金属工業株式会社 熱間プレス用めっき鋼板
JP3582511B2 (ja) * 2001-10-23 2004-10-27 住友金属工業株式会社 熱間プレス成形用表面処理鋼とその製造方法
JP2005113233A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Nippon Steel Corp 熱間プレス用Ｚｎ系めっき鋼材
JP4329639B2 (ja) 2004-07-23 2009-09-09 住友金属工業株式会社 耐液体金属脆性に優れた熱処理用鋼板
US20060130940A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Benteler Automotive Corporation Method for making structural automotive components and the like
JP5277852B2 (ja) * 2008-10-10 2013-08-28 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形用めっき鋼板およびその製造方法
JP5338243B2 (ja) * 2008-10-10 2013-11-13 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形用めっき鋼板およびその製造方法
JP5277851B2 (ja) * 2008-10-10 2013-08-28 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス成形用めっき鋼板およびその製造方法
JP2010242196A (ja) * 2009-04-09 2010-10-28 Kyowa Hakko Chemical Co Ltd 熱間プレス鋼板の製造方法
JP4883240B1 (ja) * 2010-08-04 2012-02-22 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス用鋼板およびそれを用いた熱間プレス部材の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004124208A (ja) * 2002-10-04 2004-04-22 Nippon Steel Corp 塗装後耐食性に優れた高強度表面処理鋼板および高強度自動車部品
JP2007314874A (ja) * 2006-04-25 2007-12-06 Nippon Steel Corp 高強度自動車部品およびその熱間プレス方法
CN101878325A (zh) * 2007-11-28 2010-11-03 杰富意钢铁株式会社 燃料罐用钢板及其制造方法
JP2010018856A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Nippon Steel Corp 塗装後耐食性に優れた高強度自動車部材およびホットプレス用めっき鋼板

Also Published As

Publication number Publication date
MX359231B (es) 2018-09-20
EP2684985A1 (en) 2014-01-15
WO2012121399A1 (ja) 2012-09-13
EP2684985B1 (en) 2022-01-12
MX2013010352A (es) 2013-11-20
JP2012197505A (ja) 2012-10-18
JP5817479B2 (ja) 2015-11-18
MY168717A (en) 2018-11-29
TW201243106A (en) 2012-11-01
EP2684985A4 (en) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI453300B (zh) 熱壓用鋼板以及使用該熱壓用鋼板的熱壓部材的製造方法
TWI531667B (zh) 熱壓印成形體及其製造方法
JP5825447B2 (ja) 熱間プレス成形部材の製造方法
US10253386B2 (en) Steel sheet for hot press-forming, method for manufacturing the same, and method for producing hot press-formed parts using the same
JP6020589B2 (ja) 熱間プレス部材の製造方法
JP4837604B2 (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP2012112010A (ja) 熱間プレス用めっき鋼板、それを用いた熱間プレス部材の製造方法および熱間プレス部材
JP6225604B2 (ja) 深絞り性に優れた４４０ＭＰａ級高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
US10093077B2 (en) Steel sheet for hot press-forming
JP2022095819A (ja) 接合部品及びその製造方法
WO2016092720A1 (ja) 熱間プレス成形品の製造方法および熱間プレス成形品
TWI470093B (zh) 熱浸鍍鋅鋼板及其製造方法
JP6011629B2 (ja) 熱間プレス部材およびその製造方法
JP2020041175A (ja) 熱間プレス用鋼板
JP2015168881A (ja) 熱間プレス用鋼板
JP6237729B2 (ja) 熱間プレス用鋼板
JP5092858B2 (ja) 溶融亜鉛めっき用鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板
KR20150049504A (ko) 가공성 및 용접성이 우수한 열간 프레스 성형용 강판 및 이의 제조방법
TW201829805A (zh) 熱壓印用合金化鍍Al鋼板及熱壓印構件