TWI454584B - 熱壓印構件用鋼板及其製造方法 - Google Patents

熱壓印構件用鋼板及其製造方法 Download PDF

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Description

熱壓印構件用鋼板及其製造方法 發明領域
本發明係有關於一種熱壓印構件用鋼板及其製造方法，該熱壓印構件用鋼板係可適用於可獲得高強度構件之成形方法之一的熱壓印法者。
本申請案係根據已於2011年4月27日在日本提出申請之日本特願第2011-100019號並主張其優先權，而在此援引其內容。
 發明背景
在汽車或施工(營建)機械等之領域中盛行著致力於對使用高強度材料的質量減低。舉例而言如於汽車，確保碰撞安全性或伴隨著高機能化之車體質量的增加即會與之相抵，進而言之以使燃料消耗率提高並削減二氧化碳之排出量為目的而使高強度鋼板之使用量穩健地日趨增加。
於所述之高強度鋼板之使用量擴大的潮流中，最大的問題係在提高了鋼板強度的情況時不可避免地可能會產生被稱為「形狀凍結性劣化」之現象的顯現。此現象係由於成形後之彈回量會隨著強度的增加而增加，而使獲得所欲達成之形狀變得不容易的總稱。為解決因所述現象而產生的問題，於低強度材(形狀凍結性優異，或其不會成為問題之材料)係進行如原本不需要之加工步驟的追加(例如，二次印模(restrike))、或變更製品形狀等。
作為解決所述狀況之一方法，被稱為「熱壓印法」的熱成形法受到注目。於該熱成形法中，係將鋼板(被加工材)加熱至預定之溫度(一般而言係成為沃斯田體之溫度)使其強度降低(即，使之容易成形)後，以比被加工材低溫(例如室溫)的模具成形。透過如所述之成形方法，對於被加工材不但可容易地賦予其形狀，同時亦可進行利用被加工材與模具之間之溫度差的急冷熱處理(淬火)，因而可確保成形後之製品的強度。
關於適於所述之熱壓印法之鋼板及其成形方法係彙報有幾個技術。
於專利文獻1中，係揭示有藉由將所含有之元素的量與元素的量之間的關係設在預定的範圍，而可於熱成形加工(與熱壓印同義)後獲得衝擊特性與延遲破斷特性優異之構件的鋼板。
於專利文獻2中，係揭示有同上述，藉由將所含有之元素的量與元素的量之間的關係設在預定的範圍，並且在氮化氣體環境或滲碳氣體環境下進行鋼板成形前之加熱來獲得高強度零件之方法。
於專利文獻3中，則揭示有藉由規定化學成分及顯微組織，且限定加熱條件與成形條件而以高生產性獲得熱壓製品之技術方法。
最近，直到熱壓印法之有用性被廣泛認知，檢討熱壓印法之適用與否的構件亦涉及了許多方面。於如所述之構件中，變成亦包含有如轎車之中心柱零件般之長尺的零件。
本案發明人等，於所述之長尺零件的情況中，發現到於短尺寸零件中可忽視程度之零件的翹曲，其雖然少見但仍會發生。
本案發明人等推定大概係熱壓印時之冷卻條件因零件之長尺化而自理想之均一條件(homogeneous condition)偏離，結果使導入於零件之應變變得不均勻之故而發生翹曲。
就所述之不均勻發生之原因進行了詳細的檢討後，本案發明人等即獲得以下心得：推測於即將進行熱壓印前(即將利用模具成形之前)之鋼板碳濃度的波動與應變之不均勻的發生有關。
於是，更進一步進行研究後即清楚明白，於將要成形前之加熱步驟中之鋼板中之碳化鐵的溶解行為掌握著抑制不均勻發生的關鍵。
一般而言，熱壓印用的鋼板係具有為主相之肥粒鐵、波來鐵等之第二相及以碳化鐵構成之顯微組織。於所述之鋼板中，在成形前之加熱步驟中自碳化鐵生成的碳會固溶於沃斯田體中，並藉由該沃斯田體淬火變態為麻田散體而可獲得高強度。因生成之麻田散體之強度係高度依存於冷卻條件與固溶於沃斯田體中之碳濃度，故可容易推測於加熱步驟中如何使碳化鐵均勻地熔解對在其後之步驟中所得之成形品之機械特性會給予強大的影響。
再者，本案發明人等於詳細研究後即明白，非加熱前之碳化鐵的大小(平均尺寸)，而是大小之分布狀態會對沃斯田體中之碳濃度的均勻性給予強大的影響。然而，卻不見 有立於所述視點來就熱壓印用的鋼板進行檢討的例子。
於專利文獻1~3中，無有關於碳化物之大小分布的記載。
於專利文獻1、2中，對於以怎樣的條件將冷軋鋼板退火完全未予揭示，且對於鋼板中之碳化物的控制並無檢討。
於專利文獻3中，對於冷軋鋼板之退火，並無有關於在控制碳化物狀態上最為重要之加熱歷程的記載，且對於碳化物的控制並未檢討。
專利文獻4，其雖係藉由將碳化物之球化率與平均粒徑設在預定之範圍來用以獲得局部延性與淬火性優異之鋼板的技術，但於該專利文獻4中並無有關於碳化物之大小分布狀態的記載。
又，其因為了獲得預定之金屬組織，必須進行極為特殊之退火，而並未將以一般之連續退火設備或連續熱浸設備之製造作為前提，故於專利文獻4中並未鑽研退火條件以控制碳化物之大小的分布狀態。
專利文獻5，係藉由將碳化鐵之平均粒徑設成預定之範圍用以獲得對熱處理條件之強度穩定性與耐延遲破斷特性優異之鋼板的技術，但於該專利文獻5中並無有關於碳化物之大小分布狀態的記載。
於專利文獻5中，對於至最高加熱溫度之加熱歷程完全未揭示，且未控制碳化物之大小的分布狀態。
專利文獻6，係藉由控制肥粒鐵之平均粒徑與球狀碳化物中之預定尺寸之碳化物的比率來用以獲得耐磨性優異之 高碳鋼板的技術，但於該專利文獻6中並無有關於碳化物之大小分布狀態的記載
又，其為製得預定之鋼板，對於熱軋鋼板及冷軋鋼板必須多次配合施實長時間退火，且因其並未將以一般之連續退火設備或連續熱浸設備之製造作為前提，故於專利文獻6中並未鑽研退火條件以控制碳化物之大小的分布狀態。
專利文獻7，係藉由控制肥粒鐵之平均粒徑與碳化物之平均粒徑來用以獲得衝孔性優異之中‧高碳高強度鋼板的技術，但於該專利文獻7中並無有關於碳化物之大小分布狀態的記載。
又，其揭示有維持冷軋狀態之冷軋鋼板，另加上於350~700℃保持10~40小時之以低溫且長時間之退火條件退火之冷軋鋼板，因其並未將以一般之連續退火設備或連續熱浸設備之製造作為前提，故並未鑽研退火條件以控制碳化物之大小的分布狀態
本案發明人等之研究的結果，雖亦明白了碳化鐵之大小的分布狀態係與冷軋鋼板退火時之鋼板溫度上升之速度的變化有密切相關，但卻未見有如以上立於所述之視點來就熱壓印用之鋼板之製造方法進行檢討的例子。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2005-139485號公報
專利文獻2：日本特開2005-200670號公報
專利文獻3：日本特開2005-205477號公報
專利文獻4：日本特開平11-80884號公報
專利文獻5：日本特開2003-268489號公報
專利文獻6：日本特開2006-274348號公報
專利文獻7：日本特開2006-291236號公報
 發明概要
本發明係以提供一種熱壓印構件用鋼板及其製造方法為目的，該熱壓印構件用鋼板係有鑑於前述實情，藉由控制鋼板中所含有之碳化鐵之大小的分布狀態，而可使於使用熱壓印法製造長尺構件時所容易產生之翹曲變小。
本案發明人等為解決所述之課題而不斷努力研究。結果發現：自鋼板的表面起至板厚的1/4位置為止所含有之碳化鐵之直徑的分布狀態若在預定之範圍內的話，則即便於成形時之冷卻條件有波動亦對抑制成形後之零件的翹曲極為有效。又，亦發現藉由控制使經冷軋之鋼板再結晶退火時的條件可製得所述之鋼板，更進而反覆試行而使本發明得以完成。
其要旨如下。
(1)有關本發明之一樣態之熱壓印構件用鋼板，係具有下述化學組成：以質量%表示，含有C：0.10~0.35%、Si：0.01~1.0%、Mn：0.3~2.3%及Al：0.01~0.5%，並且限制P：0.03%以下、S：0.02%以下及N：0.1%以下，又其剩餘部分 係由Fe及不可避免之不純物而成；且自表面起至板厚之1/4的位置為止所含有之碳化鐵之直徑的標準偏差為0.8μm以下。
(2)如上述(1)之熱壓印構件用鋼板，其中前述化學組成以質量%表示，更亦可含有選自下述中之1種以上的成分：Cr：0.01~2.0%、Ti：0.001~0.5%、Nb：0.001~0.5%、B：0.0005~0.01%、Mo：0.01~1.0%、W：0.01~0.5%、V：0.01~0.5%、Cu：0.01~1.0%及Ni：0.01~5.0%。
(3)如上述(1)或(2)之熱壓印構件用鋼板，其於前述表面上亦可具有鍍敷厚度為50μm以下之Al鍍敷層。
(4)如上述(1)或(2)之熱壓印構件用鋼板，其於前述表面上亦可具有鍍敷厚度為30μm以下之Zn鍍敷層。
(5)如上述(1)或(2)之熱壓印構件用鋼板，其於前述表面上亦可具有鍍敷厚度為45μm以下之Zn-Fe合金層。
(6)有關本發明之一樣態之熱壓印構件用鋼板之製造方法，係將具有下述化學組成：以質量%表示，含有C：0.10~0.35%、Si：0.01~1.0%、Mn：0.3~2.3%及Al：0.01~0.5%，且限制P：0.03%以下、S：0.02%以下及N：0.1%以下，並且其剩餘部分係由Fe及不可避免之不純物而成之冷軋鋼板以℃/s2 為單位之自300℃起至最高溫度S為止之鋼板溫度上升速度的變化d/dt(△T/△t)可滿足下述式1，且前述最高溫度S可成為720~820℃之方式加熱後，進行再結晶退火；-0.20≦d/dt(△T/△t)<0 (式1)
此處，T係以℃為單位之前述鋼板溫度，t係以s為單位 之時間，△T/△t則係指以℃/s為單位之前述再結晶退火之加熱中的時間△t秒間之前述鋼板溫度之上升速度。
(7)如上述(6)之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其中前述化學組成以質量%表示，更亦可含有選自下述中之1種以上的成分：Cr：0.01~2.0%、Ti：0.001~0.5%、Nb：0.001~0.5%、B：0.0005~0.01%、Mo：0.01~1.0%、W：0.01~0.5%、V：0.01~0.5%、Cu：0.01~1.0%及Ni：0.01~5.0%。
(8)如上述(6)或(7)之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其中前述d/dt(△T/△t)係以10秒以下之時間間隔自前述再結晶退火時之加熱的溫度歷程中讀取溫度，且為使決定係數R2 可為0.99以上，而為經決定2次項多項式近似曲線時之2次項之變數之係數的2倍亦可。
(9)如上述(6)~(8)中任一項之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其係於前述再結晶退火後接著亦可將前述冷軋鋼板浸漬於Al槽，而於前述冷軋鋼板之表面形成Al鍍敷層。
(10)如上述(6)~(8)中任一項之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其係於前述再結晶退火後接著亦可將前述冷軋鋼板浸漬於Zn槽而於前述冷軋鋼板之表面形成Zn鍍敷層。
(11)如上述(6)~(8)中任一項之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其係於前述再結晶退火後接著亦可將前述冷軋鋼板浸漬於Zn槽而於前述冷軋鋼板之表面形成Zn鍍敷層之後，將前述冷軋鋼板加熱至600℃以下而於前述冷軋鋼板表面形成Zn-Fe合金層。
使用有關於本發明之前述樣態之熱壓印構件用鋼板，因以廣泛普及之熱壓印設備成形所製得之長尺的成形品中所發生之翹曲極小，故使該成形品與其他零件接合時發生缺陷之可能性很低。因此之故，有關於前述樣態之熱壓印構件用鋼板具有擴大熱壓印法之適用範圍(零件)的效果。
又，使用有關於前述(3)~(5)之樣態之熱壓印構件用鋼板，於熱壓印後可獲得擦傷或剝離、破裂等之缺點少的Al鍍敷層、Zn鍍敷層及Zn-Fe合金層。因而，於此情況時，可更提高熱壓印構件用鋼板之耐蝕性及表面品質。
再者，使用有關於本發明之前述樣態之熱壓印構件用鋼板之製造方法，係可使用既設之製鐵設備，且即便為藉由熱壓印法來製造長尺之成形品的情況時，亦可提供可使翹曲極低之熱壓印構件用鋼板。
再加上，使用有關於前述(9)~(11)之樣態之熱壓印構件用鋼板之製造方法，可使熱壓印構件用鋼板之耐蝕性及表面品質更高。
圖式簡單說明
第1A圖係藉由熱壓印法成形為型鋼前之坯料(鋼板)的透視圖。
第1B圖係藉由熱壓印法成形後之型鋼的透視圖。
第2圖係顯示測定長尺零件之翹曲之要領的側視圖。
第3圖係顯示藉由熱壓印法將坯料(鋼板)壓印為平板之要領的透視圖。
第4圖係顯示於實施例1中，熱壓印前之加熱條件為保 持於900℃ 1分鐘的情況時，碳化鐵之大小的標準偏差與翹曲的關係之圖表。
第5圖係顯示於實施例1中，熱壓印前之加熱條件為保持於900℃ 10分鐘的情況時，碳化鐵之大小的標準偏差與翹曲的關係之圖表。
第6圖係顯示於實施例1中，d/dt(△T/△t)與碳化鐵之大小的標準偏差的關係之圖表。
第7圖係顯示於實施例3、4及5中之自加熱開始起至最高溫度為止之鋼板之溫度歷程的圖。
 用以實施發明之形態
本案發明人等使用以質量%表示，含有0.22%之C、0.3%之Si及1.2%之Mn的鋼板來製做熱壓印構件，並進行評估其特性之研究。本案發明人等特別考量其對於長尺零件之適用，而針對翹曲之實態予以詳細地研討。在該研討的過程中，發現即便將化學成分或抗拉強度幾乎相同的鋼板以同一條件來進行熱壓印，於成形品上所發生之翹曲的大小卻有不同。因此，於詳細地調查鋼板間翹曲之大小產生差異的原因後，本案發明人等發現到下述事宜：(i)於鋼板間之比較中成形品表面附近之硬度的波動有所不同；(ii)該不同係起因於熱壓印前之鋼板之表面附近的碳化鐵之大小的分布狀態；於是，(iii)為獲得所欲之碳化鐵之大小的分布狀態，只要使經冷軋之鋼板進行再結晶退火時之條件控制在預定之範圍內即可。
詳細內容將於實施例中加以敍述，本案發明人等根據所述之實驗結果，而將適當之碳化鐵之大小的分布狀態與退火條件實驗性地使之清楚而完成了本發明。
以下，將就有關本發明之一實施形態的熱壓印構件用鋼板(鋼板)加以說明。
首先，就鋼板之化學成分予以說明。於以下，各化學成分之「%」係意指「質量%」。
<C：0.10~0.35%>
C係在藉由熱壓印法來使鋼板高強度化上最為重要的元素。為於熱壓印後至少獲得1200MPa左右的強度，係使鋼中含有0.10%以上之C。另一方面，若使鋼中含有超過0.35%之C，則因有韌性劣化之疑慮，故將0.35%作為C量之上限。為更加改善韌性的情況時，C量宜為0.32%以下，而以0.30%以下較佳。
<Si：0.01~1.0%>
Si係固溶強化元素，將0.01~1.0%之Si作為固溶強化元素可有效地活用。然而，若使鋼中含有超過1.0%之Si，因擔憂於熱壓印後進行化學轉化處理或塗裝時會發生缺陷，故將1.0%作為Si量之上限。雖無須特別限定Si量的下限即可獲得控制碳化鐵的效果，但若於必要以上地減低Si量的話則因製鋼負荷會提高，故令Si量為0.01%以上。該Si量的下限，係因脫氧而於鋼中所含有之標準量。為進行更穩定之表面處理的情況時，Si量係宜為0.9%以下，且以0.8以下較佳。
<Mn：0.3~2.3%>
Mn除了係與Si同樣以作為固溶強化元素來發揮功能之外，亦為提高鋼板之淬火性之有用的元素。為明確獲得如所述之強度及提高淬火性的效果，而令鋼中之Mn量為0.3%以上。但是，即便使鋼中含有超過2.3%之Mn因其效果飽和，故令2.3%為Mn量之上限。對於更加提高強度的情況時，Mn量係宜為0.5%以上，而以1.0%以上較佳。
<P：0.03%以下>、<S：0.02%以下>
兩元素皆為不純物，且因會對熱加工性帶來影響，故限制在P：0.03%以下、S：0.02%以下。
<Al：0.01~0.5%>
Al因係適於作為脫氧元素，故於鋼中可使含有0.01%以上之Al。但是，若使鋼中含有多量之Al的話，則會形成粗大的氧化物而損壞鋼板之機械上的性質。因而，令Al量之上限為0.5%。
<N：0.1%以下>
N因係容易與Ti或B結合故為使不減其等元素所欲達成之效果而將N量控制在0.1%以下。而為提高韌性的情況時，因N量係以少者為宜，故理想的係0.01%以下。若於必要以上減低N量的話則會對製鋼步驟給予很大的負荷，故亦可將0.0010%作為N量之下限的標準。
以上之化學元素係本實施形態之鋼的基本成分(基本元素)，該基本元素受控制(含有或者是限制)，且剩餘部分為由鐵及不可避免之不純物而成之化學組成為本實施形態 的基本組成。然而，加入於該基本成分中(取代剩餘部分之Fe之一部分)，於本實施形態可進一步依所需使鋼中含有以下之化學元素(選擇元素)。另外，該等之選擇元素即便不可避免地(例如，各選擇元素的量之小於下限的量)混入於鋼中，亦不會損害本實施形態之效果。
即，依所需亦可使鋼中含有選自Cr、Ti、Nb、B、Mo、W、V、Cu及Ni中之一種以上之選擇元素。為減低合金成本，無刻意將該等選擇元素添加於鋼中之必要，且Cr、Ti、Nb、B、Mo、W、V、Cu及Ni之量的下限皆係0%。
<Cr：0.01~2.0%>
Cr因係具有提高淬火性之效果的元素故可適當地使用。Cr量為0.01%以上其效果會變得明瞭。另一方面，即便於鋼中添加超過2.0%之Cr因其效果會飽和，故以2.0%作為Cr量的上限。
<Ti：0.001~0.5%>
Ti因係發揮透過氮化物的形成而穩定地引出後述B效果之作用故為欲其可有效活用的一種元素。為了確實獲得該作用，Ti量為0.001%以上即可。另一方面，於鋼中若被添加過剩的Ti，則因氮化物會過剩而使韌性或剪切面性質劣化，故以0.5%作為Ti量之上限。
<Nb：0.001~0.5%>
Nb因係形成碳氮化物而提高鋼的強度故為欲其可有效活用的一種元素。為了確實獲得所述之提高強度的效果，亦可將鋼中之Nb量令為0.001%以上。然而，若使鋼中含有 超過0.5%之Nb的話，則有損害熱軋控制性之虞，故以0.5%作為Nb量的上限。
<B：0.0005~0.01%>
B係提高淬火性之元素，若鋼中含有0.0005%以上之B的話，則提高淬火性之效果會變得明瞭。另一方面，添加過剩的B因會關連到熱加工性之劣化與延性之降低，故以0.01%作為B量之上限。
<Mo：0.01~1.0%>、<W：0.01~0.5%>、<V：0.01~0.5%>
該等元素因皆為具有提高淬火性之效果的元素故可適當地使用。對於其中之任一種元素，其效果變得明瞭的情況皆係0.01%以上。另一方面，因Mo、W及V係高價的元素，故宜將效果飽和之濃度作為上限。關於Mo量之上限係1.0%，而關於W量及V量之上限則為0.5%即可。
<Cu：0.01~1.0%>
Cu係藉由於鋼中添加0.01%以上之Cu則具有提高鋼板強度之效果。另一方面，因添加過剩的Cu會有損熱軋鋼板之表面等級，故以1.0%作為Cu量之上限。因而，Cu量亦可為0.01~1.0%。
<Ni：0.01~5.0%>
Ni因具有提高淬火性之效果故為欲其可有效活用的一種元素，而其效果以0.01%以上之Ni量即會變得明瞭。另一方面，Ni因其係高價之元素，故以其效果飽和之5.0%作為Ni量的上限。因而，Ni量亦可為0.01~5.0%。又，Ni因亦具有由前述Cu所致之抑制熱軋鋼板之表面等級降低之作用， 故以與Cu同時含有為理想。
另外，雖然於本實施形態中前述以外之成分係Fe，但自廢料等之熔解原料或耐火材料混入之不可避免之不純物係可作為前述以外之成分而被容許。
如以上，有關於本實施形態之鋼板，係包含前述之基本元素，且其剩餘部分為由Fe及不可避免之不純物而成之化學組成，或者是具有包含前述之基本元素與選自前述選擇元素中之至少一種，且其剩餘部分為由Fe及不可避免之不純物而成之化學組成。
<自表面起至板厚之1/4位置為止所含之碳化鐵之直徑的標準偏差：0.8μm以下>
碳化鐵之大小的分布狀態係本實施形態中最重要之要件。
依據本案發明人等的研究，可明白下述內容：見於經以熱壓印法成形之長尺構件中之翹曲的大小，不但係依存於鋼板表層附近之硬度的波動，進而更高度依存於熱壓印前之碳濃度的波動。再者，亦清楚明白若碳化鐵之大小更為均勻的話，則可使碳濃度之波動縮小。
碳化鐵之大小的均勻程度愈高，於熱壓印前之加熱步驟中之碳化鐵之溶解行為的均勻程度亦會變高，而沃斯田體中之碳濃度易變得更均勻。其結果，可推定硬度之波動變少，則構件之翹曲亦會減少。
雖然翹曲之大小與硬度之波動間之關係未必明確，推測大概該關係係與以下所述之機制有所關連。即，因淬火 所生成之麻田散體之硬度之控制主因(碳之過飽和程度、差排密度、組織單元(條狀或塊狀等)之精煉程度及再析出之碳化鐵之狀態)之中，特別是於零件之表層附近之差排密度中若有波動，則會容易誘發零件內部不均勻的殘留應力。而於此情況時，自熱壓印模具將零件脫模後因欲解放不均之殘留應力而可能產生翹曲。
經以熱壓印法成形之成形體之翹曲係將之定義如下：即，以模式地顯示於第1A圖及第1B圖之要領將坯料11成形為型鋼12，並於將型鋼12予以脫模後，如第2圖所示般將型鋼12靜置於平板21上。於將該型鋼12從橫向看的狀況(從側面看的狀況)下，將連接型鋼12縱方向之兩端的線段與型鋼12之縱方向中央之距離d(mm)定義為型鋼12之翹曲。
此處，關於熱壓印前之鋼板(坯料)11之尺寸，係令寬度W為170mm，長度L為1000mm，即自該鋼板11獲得底邊為約70mm之等邊型鋼12。然後，對於翹曲d為5mm以下的情況時，將之評估為翹曲之發生受到抑制。
另外，前述之成形體(型鋼12)係用以評估使本實施形態之鋼板經成形後之情況時之翹曲d而製作之成形體之一例，且對於各種形狀之成形體及各種的熱壓印條件，本實施形態之鋼板係可適用。
發生於成形體之翹曲，若成形體之長度短於1000mm，或者成形體之寬度長於170mm則會變小，但即便將本實施形態之鋼板應用於所述之成形體上，亦可獲得更進一步抑制成形體之翹曲d之效果。
於本實施形態中，自鋼板的表面起至板厚之1/4位置(自鋼板的表面起於板厚方向僅離板厚之1/4距離的位置)為止所含之碳化鐵之直徑的標準偏差為0.8μm以下。若該偏差超過0.8μm，成形體之翹曲d會超過5mm，則判斷其翹曲不可忽視。
碳化鐵之大小的分布，係以如以下之方式測定之。
即，首先，研磨平行於鋼板之軋延方向的截面(含板厚方向之截面)並且在經以碳化物顯現用腐蝕性液體(例如，苦味酸蝕劑系腐蝕性液體等)做適當處理後，使用掃描式電子顯微鏡並以放大率5000倍來連續觀察自鋼板的表面起至板厚之1/4位置為止之截面範圍。然後，視野擴展至碳化鐵之測定數至少成為600個為止。碳化鐵之大小(直徑)係令為碳化鐵之最長的邊與最短的邊的平均。由所得之碳化鐵之大小的數據資料算出標準偏差。對於算出該標準偏差係可使用市售之統計軟體。透過所述之測定方法，可測定具有約0.1μm以上之大小的碳化鐵。因而，碳化鐵之大小的平均亦可為0.5μm以上或者是1μm以上。若碳化鐵之直徑的標準偏差為0.8μm以下，則碳化鐵之大小之平均雖無特別限制，但亦可為例如5μm以下或3μm以下。
Al鍍敷層、Zn鍍敷層及Zn-Fe合金層之厚度(鍍敷厚度)雖對於熱壓印後之零件翹曲的發生没有影響，但於該等之厚度過大的情況時，會有對成型性帶來影響之疑慮。如後述之實施例所示，於Al鍍敷層之厚度超過50μm的情況時認定有擦傷的產生，於Zn鍍敷層之厚度超過30μm的情況時會 頻繁發生Zn附著於模具之情形，而Zn-Fe合金層之厚度超過45μm的情況時，則各處可見合金層之破裂。如所述，若各層之厚度過大，會使生產性受損。因此，對於其等層之厚度，亦可各限定為：Al鍍敷層之厚度為50μm以下，Zn鍍敷層之厚度為30μm以下，Zn-Fe合金層之厚度為45μm以下。
於其等層薄的情況時，在成形性上全無問題，但由賦予其等層耐蝕性之目的之觀點而言，亦可使各層之下限如下。即，Al鍍敷層之厚度係宜為5μm以上，更佳係10μm以上。又，Zn鍍敷層之厚度係宜為5μm以上，更佳係10μm以上。而Zn-Fe合金層之厚度係宜為10μm以上，更佳則係15μm以上。
對於表面上具有Al鍍敷層、Zn鍍敷層及Zn-Fe合金層中之任一種之鋼板，將「表面」定義如下。
首先，本實施形態之鋼板之Al鍍敷層，係由以Al為主成分之外側的層與內側(鋼板側)的層之2層的構造所構成，該內側的層係被認為是Al與Fe反應後而生成的層。將該內側的層與鋼板(被鍍敷鋼板)之境界定義為鋼板之表面。
其次，本實施形態之鋼板之Zn鍍敷層，係由以Zn為主成分之外側的層與內側的層之2層的構造所構成，該內側的層係被微量地添加於Zn槽中之Al與Fe反應後而生成的層。而將該內側的層與鋼板(被鍍敷鋼板)之境界定義為鋼板之表面。
又，本實施形態之鋼板之Zn-Fe合金層，係由包含Zn與Fe之多數個合金層所構成。該等多數合金層中，將最為 內側(鋼板側)的層與鋼板(被鍍敷鋼板)之境界定義為表面。
最後，就關於本發明之一實施形態之熱壓印構件用鋼板之製造方法予以說明。
有關本實施形態之鋼板之製造方法，係根據常用方法來進行製鋼、鑄造、熱軋及冷軋而製成冷軋鋼板。於製鋼步驟調整鋼之化學成分以使滿足有關前述實施形態之化學組成之後，將該鋼以連續鑄造製成扁鋼胚，並對所得之扁鋼胚(鋼)於例如1300℃以下之加熱溫度(例如，1000~1300℃)下開始熱軋，且於900℃左右(例如，850~950℃)使熱軋完成。捲取溫度係可選擇600℃等(例如，450~800℃)。熱軋率設為60~90%即可。捲取後所得之熱軋鋼板(鋼)係經酸洗步驟再冷軋。冷軋率係可選擇30~90%。
用以使以此方式製造之冷軋鋼板再結晶之退火係極為重要的。使用連續退火設備，並以自300℃起至最高溫度S(℃)為止之鋼板溫度(板溫)之上升速度的變化d/dt(△T/△t)滿足式1，且，使S成為720~820(℃)之方式來進行退火。
-0.2≦d/dt(△T/△t)<0………(式1)
此處，T係指鋼板溫度(℃)，t係指時間(s)，△T/△t係指再結晶退火之加熱中之時間△t(s)中之板溫之溫度變化(℃/s)，d/dt(△T/△t)則係指自300℃起至最高溫度S為止之板溫之上升速度的變化(℃/s2 )。另外，t之0(零)的基準係無特別限制之必要，例如，亦可為再結晶退火之加熱開始時間或藉由再結晶退火之加熱而達到300℃之時間。
該等之條件，係根據以後述之實施例來說明之實驗結 果所決定。
退火時之鋼板溫度，係使用已預先配置於退火設備內之輻射溫度計或附設於鋼板本身之熱電偶來測定之。將以如所述方式求得之鋼板的溫度歷程作成時間之2次函數來表現，並以該2次函數之2次微分係數決定d/dt(△T/△t)。獲得2次函數之方法，乃是依據以短時間間隔(以10秒以下或5秒以下為理想)自前述之溫度歷程讀取鋼板溫度所準備(t、T)之資料集，並使用市售之試算表軟體將該資料集(再次)製成圖式，進而使該圖近似2次項多項式而獲得。
以如所述之條件使冷軋鋼板經進行再結晶退火的情況時，可獲得自鋼板表面起至板厚之1/4位置為止所含之碳化鐵之直徑的標準偏差為0.8μm以下之鋼板的理由未必明確。例如，可推定於鋼板溫度之上升速度為逐漸緩慢地減少之退火時，再結晶之進行與初期碳化鐵之熔解會平衡，而提高退火後之鋼板之碳化鐵之分布的均勻性。
對於自室溫起至300℃為止之加熱條件係無特別限定。
於鋼板溫度到達溫度S之後，鋼板可短時間保持於溫度S，亦可立即移至冷卻步驟。將鋼板保持於溫度S的情況時，由抑制結晶粒徑之粗大化的觀點而言，保持時間係以180s以下為宜，120s以下更為理想。
自溫度S起之冷卻速度雖無特別限定，但宜避免平均冷卻速度在30℃/s以上之急速的冷卻。熱壓印用的鋼板，因大多係藉由剪切並加工為預定之形狀後供至熱壓印，故若於退火後進行急速的冷卻，則擔憂會有剪切負荷增加而使 生產效率降低之情形。
退火後，可將鋼板冷卻至室溫，亦可一邊將鋼板冷卻一邊將之浸漬於熔融Al槽中使鋼板表面形成Al鍍敷層。
熔融Al槽亦可含有0.1~20%之Si。
Al鍍敷層中所含有之Si，係會對於熱壓印前之加熱中所發生之Al與Fe之反應帶來影響。過度的反應有損害鍍敷層本身之沖壓成形性之虞，另一方面，抑制過度之反應則擔憂有Al附著於壓模之虞。為避開所述之間題點，Al鍍敷層中之Si係宜為1~15%，更佳則係3~12%。
又，於退火後之冷卻中亦可使鋼板浸漬於熔融Zn槽以於鋼板的表面形成Zn鍍敷層。
進而言之，於將鋼板浸漬於熔融Zn槽並於其表面形成Zn鍍敷層之後，亦可使業已形成該Zn鍍敷層之鋼板加熱至600℃以下以於鋼板表面形成Zn-Fe合金層。合金化處理之溫度的下限並無特別之限制，如亦可為450℃。
熔融Zn槽中可使其含有0.01~3%之Al。
熔融Zn槽中之Al係會對Zn與Fe之反應給予很強大的影響。形成Zn鍍敷層的情況時，Fe與Al之反應層會變為阻礙而可抑制Zn與Fe之互相擴散。另一方面，形成Zn-Fe合金層的情況時，為用以控制使於加工性或對於肥粒鐵之密著性等相異之多數層中，所欲之層能成為主層可活用Al。
該等之作用係藉由使於熔融Zn槽中含有0.01~3%之Al來顯現。應將Al之濃度設為怎樣的濃度係製造者可依照製造設備之能力或目的來選擇。
另外，與前述實施形態相同，本實施形態中，亦可將Al鍍敷層、Zn鍍敷層及Zn-Fe合金層之厚度(鍍敷厚度)控制在預定之厚度以下。即，若為以下厚度即可：Al鍍敷層其鍍敷厚度為50μm以下，Zn鍍敷層其鍍敷厚度為30μm以下，Zn-Fe合金層其鍍敷厚度為45μm以下。
有關於本發明之熱壓印構件用鋼板，係與其板厚或熱壓印後之強度無關而具有本發明之效果，但由在熱軋、冷軋、退火及賦予鍍敷層(形成鍍敷層)之各步驟中確保高生產性之觀點而言，以能作為帶鋼來處理為理想。因此，作為對象之鋼板的理想板厚大概為0.5~3.5mm即可。又，為更發展因構件之高強度所帶來的輕量化，則以抗拉強度表示，作為對象之鋼板的理想熱壓印後之強度大概為1200~2000MPa即可。
以下，將根據實施例來說明本發明之效果。
實施例1
經由製鋼及鑄造而獲得表1所記載之化學成分的鋼片(鋼)。將該等鋼供於加熱至1250℃且完成溫度為910℃之熱軋，並且以捲取溫度620℃來捲取作成厚度3.2mm之熱軋鋼板。於將該等熱軋鋼板予以酸洗後進行冷軋即獲得厚度1.6mm之冷軋鋼板。
將前述冷軋鋼板以表2所記載之條件予以再結晶退火，製成熱壓印用鋼板。
此處，於條件x中，自300℃起至600℃為止係以一定的加熱溫度10℃/s來加熱，之後，至800℃為止則係以一定之 加熱溫度2℃/s來加熱冷軋鋼板。此時，關於自300℃起至600℃為止以及自600℃起至800℃為止之兩溫度範圍，鋼板溫度之上升速度的變化d/dt(△T/△t)係各為0(零)。而於其他之條件中，對於自300℃起至溫度S為止之範圍中之鋼板溫度之上升速度的變化d/dt(△T/△t)係將之視為一定來進行加熱。另外，關於該d/dt(△T/△t)的求法將於實施例3詳加敍述。
研磨與試料之軋延方向平行之截面，該試料係取自該熱壓印用鋼板者，並以苦味酸蝕劑系腐蝕性液體使該截面之顯微組織出現後，以掃描式電子顯微鏡之放大率5000倍來觀察自冷軋鋼板(試料)之表面起至在厚度方向上僅離0.4mm之距離的位置(板厚之1/4位置)為止的領域，測定出碳化鐵之大小。使該觀察進行至碳化鐵之測定數為600個以上為止。更進一步處理測定後之資料而求出標準偏差。
另一方面，自前述冷軋鋼板製作170×1000mm之坯料，並以熱壓印法，將該坯料成形為底邊為約70mm之等邊型鋼，且以第2圖所示之要領測定其翹曲d(mm)。
熱壓印前之加熱條件係設為溫度900℃且保持時間為1分鐘及10分鐘。
又，自前述冷軋鋼板製作210×300mm之坯料32，以第3圖所示之平板壓模之上模具31a及下模具31b，將該坯料32以與型鋼12之成形條件(形狀除外)相同之條件來熱壓印，即獲得抗拉強度之測定用素材。自該等素材中取出JIS5號拉試驗試棒2根。並以放電加工進行了用以採樣之加工。對所得之試驗棒進行抗拉試驗而求出抗拉強度σB (2根之平均 值)。
於表3中顯示：鋼符號、退火條件、自300℃起至最高溫度S(℃)為止之鋼板溫度之上升速度的變化d/dt(△T/△t)、碳化鐵之大小的平均值及標準偏差、σB (2根之平均值)及翹曲d。
以滿足本發明之條件的退火條件i、iii、iv、vi、viii及ix進行退火所得之鋼板(No.1~8、10、11、13及15~25)，大約獲得1200~1500MPa之抗拉強度，且其翹曲之大小亦為5mm以下很小。相對於此，在以未滿足本發明之條件的退火條件進行退火所得之鋼板(No.9、12、14、26及27)中，則見到有超過5mm的翹曲。
所述之結果係如第4圖(熱壓印前之加熱條件為900℃且保持1分鐘的情況)及第5圖(熱壓印前之加熱條件為900℃且保持10分鐘的情況)所示，而可清楚明白於下述情況時可獲得翹曲小的長尺之熱壓印構件，該情況係高度依存於自熱壓印前之鋼板表面起至板厚之1/4位置為止之碳化鐵之大小的標準偏差，且自熱壓印前之鋼板表面起至板厚之1/4位置為止之碳化鐵之大小的標準偏差為8μm以下者(No.1~8、10、11、13及15~25，以open circle來表示)。
另一方面亦清楚明白，於該標準偏差超過8μm的情況(No.9、12、14、26及27，以solid circle或者以solid triangle來表示)時，則d超過8μm，無法予以忽視。
又，已清楚明白為獲得自熱壓印前之鋼板表面起至板厚之1/4位置為止之碳化鐵之大小的標準偏差為0.8μm以下 之鋼板，如於第6圖中以○(open circle)表示般，自300℃起至最高溫度S(℃)為止之鋼板溫度之上升速度的變化d/dt(△T/△t)滿足-0.2≦d/dt(△T/△t)<0，且，以最高溫度S為720~820(℃)之條件來進行再結晶退火即可。如同圖中以●(solid circle)及▲(solid triangle)所示，於d/dt(△T/△t)小於-0.2或0以上、或者係S小於720℃、或者係S超過820℃中之任一種情況時，於該情況時之碳化鐵之大小的標準偏差係超過0.8μm。
實施例2
經由製鋼及鑄造而獲得表4所示之化學成分的鋼片(鋼)。將該等鋼以與前述實施例1同樣的條件製成厚度3.0mm之熱軋鋼板，並將該熱軋鋼板予以酸洗後進行冷軋即獲得1.2mm之冷軋鋼板。
用表2所記載之i、vii及ix之條件將其等之冷軋鋼板予以再結晶退火而製成熱壓印用鋼板。
測定所得之冷軋鋼板之自表面起至在厚度方向上僅距0.3mm之距離的位置(板厚之1/4位置)為止的領域之碳化鐵的大小，並求出碳化鐵大小的標準偏差。又，藉由於溫度900℃且保持1分鐘及5分鐘之兩個加熱條件來熱壓印前述冷軋鋼板而獲得型鋼。進而再與實施例1同樣地於測定型鋼之翹曲的同時，自型鋼做抗拉試驗試棒之採樣並測定出抗拉強度σB 。
將其等之結果示於表5。
於經以滿足本發明之條件的退火條件i及ix進行再結晶退火之熱壓印用鋼板，其中即便為含有Mo、W、V、Cu及Ni等之化學成分的鋼板，自鋼板之表面起至板厚之1/4位置為止之碳化鐵之大小的偏差值亦為0.8μm以下。再者，已清楚明白於該情況時，非取決於熱壓印前之加熱條件(於900℃下之保持時間)，且其長尺零件(型鋼)之翹曲在5mm以下，故可獲得優異之熱壓印構件。
另一方面，於經以未滿足本發明條件的退火條件vii進行再結晶退火之鋼板，其自鋼板之表面起至板厚之1/4位置 為止之碳化鐵之大小的標準偏差為超過0.8μm。已清楚明白於該情況時，未取決於熱壓印前之加熱條件(於900℃下之保持時間)而其所獲得之熱壓印構件之翹曲超過5mm，故如所述之鋼板其熱壓印成形性差。
實施例3
經由製鋼及鑄造而獲得表6所記載之化學成分的鋼片(鋼)。將該等鋼以與實施例1同樣的條件製成厚度2.5mm之熱軋鋼板，並將該熱軋鋼板予以酸洗後進行冷軋即獲得1.2mm之冷軋鋼板。
將該等之冷軋鋼板以第7圖所示之溫度歷程加熱至800℃之後立即以平均冷卻速度6.5℃/s予以冷卻並將之浸漬於670℃之熔融Al槽(含有10%之Si與不可避免之不純物)中。之後，於5s後自熔融Al槽取出冷軋鋼板，並藉由氣刷，調整鍍敷的附著量之後空冷(空氣冷卻)至室溫。
令鋼板溫度及退火開始後之時間(自加熱開始起所經過之時間)個別為T(℃)及t(s)，即可自第7圖之溫度歷程讀取T及t之資料如下表7。由該已讀取資料，以微軟公司製Excel試算表軟體製成圖表，施行2次項多項式曲線近似後，即獲得第7圖內所示之近似式(T=-0.0374×t2 +10.302×t+79.949)。將該近似式之各係數予以捨入，則因可記敍為T=-0.037t2 +10.3t+80，故d/dt(△T/△t)係-0.074。
又，如第7圖內所示，所獲得之近似式之決定係數(coefficient of determination)R2 係0.999。本發明使用之d/dt(△T/△t)係如此例般，以10秒以下或者是5秒以下之時間間隔(但，超過0秒)自再結晶退火時之加熱之溫度歷程中讀取溫度，而欲使R2 成為0.99以上，則使用決定近似曲線(2次項多項式近似曲線)時之t2 之係數(2次項之變數的係數)的2倍即可。
測定所獲得之鋼板之自Al鍍敷層中之內側的層(Al與Fe之反應層)與鋼板之境界起，於厚度方向僅離0.3mm之距離的位置為止之領域之碳化鐵的大小，而求出碳化鐵之大小的標準偏差。在測定碳化鐵之同時一併亦測定了Al鍍敷層(2層之合計)之厚度。進而再以與實施例1相同之要領對型鋼及平板施行熱壓印，並進行翹曲d及抗拉強度σB 之測定程。但是，熱壓印前之加熱條件係設為於900℃下保持1分鐘。
將該等之結果示於表8。
於任一實施例(No.52~71)中，皆可獲得翹曲在5mm以下之熱壓印零件。然而，在Al鍍敷層之厚度超過50μm之No.56、61、66及71中自型鋼之中心部至端部則以高頻率產生了擦傷。而在Al鍍敷層之厚度為50μm以下之實施例中，則完全未發生。因此，於鋼板表面施行鍍敷Al之情況時，由鍍敷品質之觀點而言則鍍敷Al之厚度的上限在50μm以下即可。而於表8，在Al鍍敷層完全未發生擦傷的情況時將Al鍍敷層之品質評定為「A」，而在Al鍍敷層發生擦傷的情況時則將Al鍍敷層之品質評定為「B」。
實施例4
經由製鋼及鑄造而獲得表6所記載之化學成分的鋼片(鋼)。將該等鋼以與前述實施例1同樣的條件製成厚度2.5mm之熱軋鋼板，並將該熱軋鋼板予以酸洗後進行冷軋即獲得1.2mm之冷軋鋼板。
於將該等之冷軋鋼板以與實施例3相同溫度歷程加熱至800℃之後立即以平均冷卻速度6.5℃/s冷卻後將之浸漬於460℃之熔融Zn槽(含有0.15%之Al與不可避免之不純物)中。之後，於3s後自熔融Zn槽取出冷軋鋼板，並藉由氣刷，調整鍍敷的附著量之後空冷至室溫。
測定所獲得之鋼板之自Zn鍍敷層中之內側的層(Al與Fe之反應層)與鋼板之境界起，於厚度方向僅離0.3mm之距離的位置為止之領域之碳化鐵的大小，而求出碳化鐵之大小的標準偏差。在測定碳化鐵之同時一併亦測定了Zn鍍敷層(2層之合計)之厚度。進而再以與實施例1相同之要領對型鋼及平板施行熱壓印，並進行翹曲d及抗拉強度σB 之測定。但是，熱壓印前之加熱條件係設為以下兩個：<1>於加熱至880℃且保持5秒後，空冷至700℃及<2>於900℃下保持1分鐘。
將該等之結果示於表9。
於任一實施例(No.72~91)中，在未取決於熱壓印前之加熱條件下皆可獲得翹曲在5mm以下之熱壓印零件。然而，在Zn鍍敷層之厚度超過30μm之No.76、81、86及91中，則可見到對模具之高頻率之Zn之附著。在Zn鍍敷層之厚度為 30μm以下之實施例中，則完全未發生附著。因此，於鋼板表面施行鍍敷Zn的情況時，由鍍敷品質之觀點而言鍍敷Zn之厚度的上限為30μm以下即可。表9中，於模具未附著Zn的情況時將Zn鍍敷層之品質評定為「A」，而在模具附著了Zn的情況時則將Zn鍍敷層之品質評定為「B」。
實施例5
經由製鋼及鑄造而獲得表6所記載之化學成分的鋼片(鋼)。將該等鋼以與實施例1同樣的條件製成厚度2.5mm之熱軋鋼板，並將該熱軋鋼板予以酸洗後進行冷軋即獲得1.2mm之冷軋鋼板。
於將該等之冷軋鋼板以與實施例3相同溫度歷程加熱至800℃之後立即以平均冷卻速度6.5℃/s冷卻後將之浸漬於460℃之熔融Zn槽(含有0.13%之Al與0.03%之Fe及不可避免之不純物)中。之後，於3s後自熔融Zn槽取出冷軋鋼板，並藉由氣刷，調整鍍敷附著量後，在加熱至480℃並且形成Zn-Fe合金層後空冷至室溫。
測定所獲得之鋼板之自Zn-Fe合金層之最內層(Zn與Fe之反應層)與鋼板之境界起，於厚度方向僅離0.3mm之距離的位置為止之領域之碳化鐵的大小，而求出碳化鐵之大小的標準偏差。並於測定碳化鐵之同時一併亦測定了Zn-Fe合金層(由4層所構成)之合計的厚度。進而以與實施例1相同之要領對型鋼及平板施行熱壓印，並進行翹曲d及抗拉強度σB 之測定。但是，熱壓印前之加熱條件係設為以下兩個：<1>加熱至880℃且保持5秒後，空冷至700℃及<2>於900℃下保持1分鐘。
將該等之結果示於表10。
於任一實施例(No.92~111)中，在未取決於熱壓印前之加熱條件下皆可獲得翹曲在5mm以下之熱壓印零件。然而，在Zn-Fe合金層之厚度超過45μm之No.96、101、106及 111中，則於熱壓印後之合金層上產生微細的裂痕。而於Zn-Fe合金層之厚度在45μm以下之實施例中，則完全未發生該微細的裂痕。因此，於鋼板表面形成Zn-Fe合金層的情況時，由鍍敷品質之觀點而言Zn-Fe合金層之厚度的上限為45μm以下即可。表10中，於Zn-Fe合金層未發生微細裂痕的情況時將Zn-Fe合金層之品質評定為「A」，而在Zn-Fe合金層產生有微細裂痕的情況時則將Zn-Fe合金層之品質評定為「B」。
產業上之可利用性
提供一種可使於使用熱壓印法製造長尺零件時所易產生之翹曲縮小之鋼板及其製造方法。
11、32‧‧‧坯料(鋼板)
12‧‧‧型鋼
21‧‧‧平板
31a‧‧‧上模具
31b‧‧‧下模具
L‧‧‧長度
W‧‧‧寬度
d‧‧‧翹曲
第1A圖係藉由熱壓印法成形為型鋼前之坯料(鋼板)的透視圖。
第1B圖係藉由熱壓印法成形後之型鋼的透視圖。
第2圖係顯示測定長尺零件之翹曲之要領的側視圖。
第3圖係顯示藉由熱壓印法將坯料(鋼板)壓印為平板之要領的透視圖。
第4圖係顯示於實施例1中，熱壓印前之加熱條件為保持於900℃ 1分鐘的情況時，碳化鐵之大小的標準偏差與翹曲的關係之圖表。
第5圖係顯示於實施例1中，熱壓印前之加熱條件為保持於900℃ 10分鐘的情況時，碳化鐵之大小的標準偏差與翹曲的關係之圖表。
第6圖係顯示於實施例1中，d/dt(△T/△t)與碳化鐵之大小的標準偏差的關係之圖表。
第7圖係顯示於實施例3、4及5中之自加熱開始起至最高溫度為止之鋼板之溫度歷程的圖。
12‧‧‧型鋼
21‧‧‧平板
d‧‧‧翹曲

Claims (11)

  1. 一種熱壓印構件用鋼板，係具有下述化學組成：以質量%表示，含有C：0.10~0.35%、Si：0.01~1.0%、Mn：0.3~2.3%、及Al：0.01~0.5%，並且限制P：0.03%以下、S：0.02%以下、及N：0.1%以下，又其剩餘部分係由Fe及不可避免之不純物構成；且自表面起至板厚之1/4的位置為止所含有之碳化鐵之直徑的標準偏差為0.8μm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱壓印構件用鋼板，其中前述化學組成以質量%表示，更含有選自下述中之1種以上的成分：Cr：0.01~2.0%、Ti：0.001~0.5%、Nb：0.001~0.5%、B：0.0005~0.01%、Mo：0.01~1.0%、W：0.01~0.5%、V：0.01~0.5%、Cu：0.01~1.0%、及 Ni：0.01~5.0%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之熱壓印構件用鋼板，其於前述表面上具有鍍敷厚度為50μm以下之Al鍍敷層。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之熱壓印構件用鋼板，其於前述表面上具有鍍敷厚度為30μm以下之Zn鍍敷層。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之熱壓印構件用鋼板，其於前述表面上具有鍍敷厚度為45μm以下之Zn-Fe合金層。
  6. 一種熱壓印構件用鋼板之製造方法，係將具有下述化學組成：以質量%表示，含有C：0.10~0.35%、Si：0.01~1.0%、Mn：0.3~2.3%、及Al：0.01~0.5%，並且限制P：0.03%以下、S：0.02%以下、及N：0.1%以下，且其剩餘部分係由Fe及不可避免的不純物而成之冷軋鋼板，以℃/s2 為單位之自300℃起至最高溫度S為止之鋼板溫度上升速度的變化d/dt(△T/△t)可滿足下述式1，且前述最高溫度S可成為720~820℃之方式加熱後，進行再結晶退火；-0.20≦d/dt(△T/△t)<0 (式1)此處，T係以℃為單位之前述鋼板溫度，t係以s為單位之時間，△T/△t則係指以℃/s為單位之前述再結晶 退火之加熱中時間△t秒間之前述鋼板溫度之上升速度。
  7. 如申請專利範圍第6項之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其中前述化學組成以質量%表示，更含有選自下述中之1種以上的成分：Cr：0.01~2.0%、Ti：0.001~0.5%、Nb：0.001~0.5%、B：0.0005~0.01%、Mo：0.01~1.0%、W：0.01~0.5%、V：0.01~0.5%、Cu：0.01~1.0%、及Ni：0.01~5.0%。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其中前述d/dt(△T/△t)係以10秒以下之時間間隔自前述再結晶退火時之加熱的溫度歷程中讀取溫度，且為使決定係數R2 可為0.99以上，而為經決定2次項多項式近似曲線時之2次項之變數之係數的2倍。
  9. 如申請專利範圍第6或7項之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其係於前述再結晶退火後接著將前述冷軋鋼板浸漬於Al槽，而於前述冷軋鋼板之表面形成鍍敷厚度在50μm以下之Al鍍敷層。
  10. 如申請專利範圍第6或7項之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其係於前述再結晶退火後接著將前述冷軋鋼板浸漬於Zn槽，而於前述冷軋鋼板之表面形成鍍敷厚度在 30μm以下之Zn鍍敷層。
  11. 如申請專利範圍第6或7項之熱壓印構件用鋼板之製造方法，其係於前述再結晶退火後接著將前述冷軋鋼板浸漬於Zn槽而於前述冷軋鋼板之表面形成Zn鍍敷層之後，將前述冷軋鋼板加熱至600℃以下而於前述冷軋鋼板之表面形成鍍敷厚度在45μm以下之Zn-Fe合金層。
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6055324B2 (ja) * 2013-01-29 2016-12-27 株式会社神戸製鋼所 軟質金属に対する耐凝着性に優れた硬質皮膜
JP6326761B2 (ja) * 2013-10-23 2018-05-23 新日鐵住金株式会社 ホットスタンプ鋼材の製造方法、ホットスタンプ用鋼板の製造方法及びホットスタンプ用鋼板
KR101568549B1 (ko) * 2013-12-25 2015-11-11 주식회사 포스코 우수한 굽힘성 및 초고강도를 갖는 열간 프레스 성형품용 강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형품 및 이들의 제조방법
JP6269079B2 (ja) * 2014-01-14 2018-01-31 新日鐵住金株式会社 ホットスタンプ用鋼板およびその製造方法
MA39245B2 (fr) * 2014-02-05 2021-04-30 Arcelormittal S A Tole d'acier thermoformable, durcissable a l'air et pouvant etre soudee
JP6414387B2 (ja) * 2014-04-09 2018-10-31 新日鐵住金株式会社 自動車部材の製造方法
EP2944710B1 (de) * 2014-05-12 2018-07-04 ThyssenKrupp Steel Europe AG Verfahren zur Herstellung eines mit einer metallischen, korrosionsschützenden Beschichtung versehenen warmumgeformten Stahlbauteils aus presshärtbarem Stahl
KR101569508B1 (ko) 2014-12-24 2015-11-17 주식회사 포스코 굽힘 특성이 우수한 hpf 성형부재 및 그 제조방법
CN104694837B (zh) * 2015-03-23 2016-07-06 苏州劲元油压机械有限公司 一种用于建筑幕墙工程的高强钢结构件及其热处理工艺
EP3330016B1 (en) * 2015-07-29 2023-09-06 JFE Steel Corporation Method for producing hot-pressed member
RU2605034C1 (ru) * 2015-11-20 2016-12-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") Горячекатаная сталь для горячей штамповки
CN108603259B (zh) * 2016-02-19 2020-11-06 日本制铁株式会社 在淬火回火后具有高强度且低温韧性优异的钢
US10385415B2 (en) 2016-04-28 2019-08-20 GM Global Technology Operations LLC Zinc-coated hot formed high strength steel part with through-thickness gradient microstructure
US10619223B2 (en) 2016-04-28 2020-04-14 GM Global Technology Operations LLC Zinc-coated hot formed steel component with tailored property
TWI588293B (zh) * 2016-05-10 2017-06-21 新日鐵住金股份有限公司 熱壓印成形體
US10288159B2 (en) 2016-05-13 2019-05-14 GM Global Technology Operations LLC Integrated clutch systems for torque converters of vehicle powertrains
RU2654093C2 (ru) * 2016-05-23 2018-05-16 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Высокопрочная высокотвердая сталь и способ производства листов из нее
CN106011628B (zh) * 2016-07-06 2018-03-20 安徽红桥金属制造有限公司 一种高韧性钢制汽车五金冲压件及其制备工艺
CN106011630A (zh) * 2016-07-06 2016-10-12 安徽红桥金属制造有限公司 一种高疲劳强度的汽车悬架弹簧用钢及其制备方法
US10240224B2 (en) 2016-08-12 2019-03-26 GM Global Technology Operations LLC Steel alloy with tailored hardenability
MX2019007700A (es) * 2016-12-28 2019-09-13 Nippon Steel Corp Lámina de acero enchapada para estampación en caliente, método de fabricación de lámina de acero enchapada para estampación en caliente, método de fabricación de componente estampado en caliente, y método de fabricación de vehículo.
MX2019009013A (es) * 2017-02-02 2019-10-14 Nippon Steel Corp Lamina de acero enchapada con alumino aleado para estampacion en caliente y miembro de acero estampado en caliente.
US10260121B2 (en) 2017-02-07 2019-04-16 GM Global Technology Operations LLC Increasing steel impact toughness
JP6384643B1 (ja) * 2017-02-20 2018-09-05 新日鐵住金株式会社 ホットスタンプ成形体
CN110678567A (zh) * 2017-05-24 2020-01-10 东华隆株式会社 熔融金属镀浴用部件
CN109280861A (zh) * 2017-07-21 2019-01-29 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 具有良好耐老化性的扁钢产品及其生产方法
CN112513310A (zh) 2018-05-24 2021-03-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 改善压制硬化钢的强度和延性的方法
CN112534078A (zh) 2018-06-19 2021-03-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有增强的机械性质的低密度压制硬化钢
DE102018118015A1 (de) * 2018-07-25 2020-01-30 Muhr Und Bender Kg Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Stahlprodukts
CN111197145B (zh) 2018-11-16 2021-12-28 通用汽车环球科技运作有限责任公司 钢合金工件和用于制造压制硬化钢合金部件的方法
US11530469B2 (en) 2019-07-02 2022-12-20 GM Global Technology Operations LLC Press hardened steel with surface layered homogenous oxide after hot forming
CN112877590A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 宝山钢铁股份有限公司 一种性能优异的带涂层热成形部件及其制造方法
US20230002873A1 (en) * 2019-12-20 2023-01-05 Posco Steel for hot forming, hot-formed member, and manufacturing methods therefor
WO2021254610A1 (de) 2020-06-17 2021-12-23 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum herstellen eines stahlflachprodukts, stahlflachprodukt und verwendung eines solchen stahlflachprodukts
DE102020120580A1 (de) 2020-08-04 2022-02-10 Muhr Und Bender Kg Verfahren zum herstellen von beschichtetem stahlband, und verfahren zum herstellen eines gehärteten stahlprodukts
CN112442632B (zh) * 2020-10-26 2022-01-18 首钢集团有限公司 一种高抗弯曲性热轧热成形用钢及其制备方法
KR102399887B1 (ko) 2020-12-09 2022-05-20 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품 및 이의 제조 방법
CN114657613A (zh) * 2020-12-22 2022-06-24 苏州普热斯勒先进成型技术有限公司 冲压零件的制备方法
CN113957349B (zh) * 2021-10-26 2022-09-06 江苏沙钢集团有限公司 一种600MPa级热成形钢及其生产方法
CN114457285B (zh) * 2021-12-28 2023-03-21 河钢股份有限公司 一种乘用车b柱用高强钢板及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201038748A (en) * 2009-03-27 2010-11-01 Nippon Steel Corp Carbon steel sheet hiving high carburizing quenching property and manufacturing method thereof

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10330876A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Nkk Corp 低温短時間加熱における焼入性に優れた高炭素鋼
JP3848444B2 (ja) 1997-09-08 2006-11-22 日新製鋼株式会社 局部延性および焼入れ性に優れた中・高炭素鋼板
US6517955B1 (en) * 1999-02-22 2003-02-11 Nippon Steel Corporation High strength galvanized steel plate excellent in adhesion of plated metal and formability in press working and high strength alloy galvanized steel plate and method for production thereof
JP2001220643A (ja) * 2000-02-04 2001-08-14 Nisshin Steel Co Ltd 局部延性に優れた中・高炭素鋼板
DE60236447D1 (de) 2001-10-23 2010-07-01 Sumitomo Metal Ind Verfahren zur heisspressbearbeitung von einem plattierten stahlprodukt
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
JP3918589B2 (ja) * 2002-03-08 2007-05-23 Ｊｆｅスチール株式会社 熱処理用鋼板およびその製造方法
JP5113385B2 (ja) * 2003-07-29 2013-01-09 フェストアルピネ シュタール ゲーエムベーハー 焼入れ鋼部品の製造方法
JP4911977B2 (ja) 2003-09-29 2012-04-04 日新製鋼株式会社 鋼／アルミニウムの接合構造体
JP4288138B2 (ja) 2003-11-05 2009-07-01 新日本製鐵株式会社 熱間成形加工用鋼板
JP2005200670A (ja) 2004-01-13 2005-07-28 Nippon Steel Corp 高強度部品の製造方法
JP4673558B2 (ja) 2004-01-26 2011-04-20 新日本製鐵株式会社 生産性に優れた熱間プレス成形方法及び自動車用部材
JP4319945B2 (ja) * 2004-06-02 2009-08-26 新日本製鐵株式会社 焼き入れ性と加工牲に優れた高炭素鋼板
JP4280202B2 (ja) * 2004-06-07 2009-06-17 新日本製鐵株式会社 焼き入れ性と伸びフランジ性の優れた高炭素鋼板
JP2006051543A (ja) * 2004-07-15 2006-02-23 Nippon Steel Corp 冷延、熱延鋼板もしくはＡｌ系、Ｚｎ系めっき鋼板を使用した高強度自動車部材の熱間プレス方法および熱間プレス部品
JP4371072B2 (ja) 2005-03-29 2009-11-25 住友金属工業株式会社 高炭素鋼板
JP4822398B2 (ja) 2005-04-05 2011-11-24 日新製鋼株式会社 打抜き性に優れた中・高炭素高強度鋼板
WO2007048883A1 (fr) 2005-10-27 2007-05-03 Usinor Procede de fabrication d'une piece a tres hautes caracteristiques mecaniques a partir d'une tole laminee et revetue
JP4725415B2 (ja) * 2006-05-23 2011-07-13 住友金属工業株式会社 熱間プレス用鋼板および熱間プレス鋼板部材ならびにそれらの製造方法
JP2007321180A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Toyo Kohan Co Ltd 光学ピックアップ部品のカバー材用表面処理鋼板、その製造方法およびその製造方法により製造された光学ピックアップ部品のカバー材
HUE036195T2 (hu) 2006-10-30 2018-06-28 Arcelormittal Bevonatolt acélszalagok, eljárások azok elõállítására, eljárások azok alkalmazására, azokból készített nyersdarabok, azokból készített sajtolt termékek, továbbá ilyen sajtolt terméket tartalmazó késztermékek
JP4926814B2 (ja) * 2007-04-27 2012-05-09 新日本製鐵株式会社 降伏点伸びを制御した高強度鋼板とその製造方法
WO2009090443A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-23 Arcelormittal France Process for manufacturing stamped products, and stamped products prepared from the same
KR20150055111A (ko) 2008-01-28 2015-05-20 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 합금화용융아연도금 열처리 강재 및 그 제조방법
JP5365217B2 (ja) * 2008-01-31 2013-12-11 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度鋼板およびその製造方法
JP5365216B2 (ja) 2008-01-31 2013-12-11 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度鋼板とその製造方法
JP5444650B2 (ja) 2008-07-11 2014-03-19 新日鐵住金株式会社 ホットプレス用めっき鋼板及びその製造方法
EP2312005B1 (en) 2008-07-11 2020-01-15 Nippon Steel Corporation Aluminum plated steel sheet for rapid heating hot-stamping, production method of the same and rapid heating hot-stamping method by using this steel sheet
BR112013023792A2 (pt) 2011-03-18 2016-12-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp chapa de aço para elemento gravado a quente e método de produção da mesma

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201038748A (en) * 2009-03-27 2010-11-01 Nippon Steel Corp Carbon steel sheet hiving high carburizing quenching property and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
ES2683843T3 (es) 2018-09-28
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TW201300550A (zh) 2013-01-01
CN103492600A (zh) 2014-01-01
CN103492600B (zh) 2015-12-02
EP2703511B1 (en) 2018-05-30
BR112013027213B1 (pt) 2019-04-02
JP5472531B2 (ja) 2014-04-16
EP2703511A4 (en) 2015-09-30

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