WO2006030971A1 - 高強度部品およびその製造方法 - Google Patents

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WO2006030971A1
WO2006030971A1 PCT/JP2005/017441 JP2005017441W WO2006030971A1 WO 2006030971 A1 WO2006030971 A1 WO 2006030971A1 JP 2005017441 W JP2005017441 W JP 2005017441W WO 2006030971 A1 WO2006030971 A1 WO 2006030971A1
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Kazuhisa Kusumi
Hironori Sato
Masayuki Abe
Nobuhiro Fujita
Noriyuki Suzuki
Kunio Hayashi
Shinya Nakajima
Jun Maki
Masahiro Oogami
Toshiyuki Kanda
Manabu Takahashi
Yuzo Takahashi
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Nippon Steel Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a member that requires strength such as that used for a structural member and a reinforcing member of an automobile, and in particular, a component having excellent strength after high-temperature molding.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-234153 discloses a technique for forming a product warm and increasing the strength by using heat at that time. This technology aims to increase the strength by appropriately controlling the components in the steel, heating in the ferrite temperature region, and utilizing precipitation strengthening in this temperature region.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-87183 proposes a high-strength steel sheet in which the yield strength at the forming temperature is significantly lower than the yield strength at room temperature for the purpose of improving the press forming accuracy.
  • these techniques may have limited strength.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2000-38640 proposes a technique of heating to a high-temperature austenite single-phase region after molding and then transforming to a hard phase in the subsequent cooling process.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-328031 discloses a technique for reducing the cooling rate of a part to be post-processed to make quenching insufficient and reducing the strength of the part. According to this method, the strength of a part of the part is reduced, and post-processing such as shearing can be easily performed. However, when this method is used, the mold structure becomes complicated, which is considered to be economically disadvantageous.
  • this method does not mention anything about hydrogen embrittlement, and even if the strength of the steel sheet is slightly reduced by this method and the residual stress after post-processing is reduced to some extent, If hydrogen remains, the possibility of hydrogen embrittlement cannot be denied. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a high-strength part excellent in hydrogen embrittlement resistance capable of obtaining a strength of 120 MPa or more after forming and a method for producing the same.
  • the present inventors conducted various studies in order to solve the above problems. As a result, in order to suppress hydrogen embrittlement, the atmosphere in the furnace before forming is controlled to reduce the amount of hydrogen in the steel, and the residual stress can be reduced to zero by post-processing methods. It was found to be effective. That is, the gist of the present invention is as follows:
  • a method for producing a high-strength part comprising manufacturing a high-strength part and performing a shearing process, and then performing a shearing process again from 1 to 2000 / im from the processed end.
  • a method for manufacturing a high-strength part characterized in that coining is used as a compression processing method in the method of (3).
  • a method for producing a high-strength part characterized in that punching or cutting is performed using a cutting blade having a step portion whose height is 1/2 or more and 100 mm or less of the plate thickness of the steel plate.
  • (6) Used in the method of (5) has a stepped portion that continuously decreases from the blade base to the blade tip diameter or width by 0.01 to 3. Omm from the blade base to the blade tip, D / H is 0.5 or less when the height is H (mm) and the difference in curvature radius or width between the blade base and the blade tip is D (mm). Production method.
  • a punch and / or a bending blade having a convex shape is provided at the tip of the cutting edge of the die, and the curvature radius of the bending blade shoulder is 0.
  • a method for producing a high-strength part characterized by using a punching tool of 2 mm or more and having a clearance of 25% or less.
  • a punching step in which the workpiece is formed into a predetermined shape by cutting into a sheared portion, and has a bending blade having a convex shape at the tip of the punch and / or die cutting blade portion, and Use a punching tool whose bending blade shoulder angle is not less than 100 ° and not more than 1700 ° Producing how high strength part characterized by a click re Aransu and 25% or less.
  • a punch and a bending blade having a convex shape are provided at the tip end of the cutting edge of the Z or die.
  • a punching tool characterized in that the bending radius of the bending blade shoulder is not less than 0.2 mm and the bending blade shoulder angle is not less than 100 ° and not more than 1700 °.
  • a method of manufacturing high-strength parts characterized by ffl with a clearance of 25% or less.
  • a high-strength part manufacturing method is characterized in that, after molding, a high-strength part is manufactured by cooling and quenching in a mold after molding, and then a part of the part is melted and cut.
  • a method for producing a high-strength component characterized by performing laser processing as a processing method for melting and cutting a part of the component of (11).
  • a method for producing a high-strength component comprising performing plasma cutting as a processing method for melting and cutting a part of the component of (11).
  • (14) By mass%, C: 0.05-0.55%, ⁇ : 0.1-3%, steel plate containing the chemical composition consisting of the balance Fe and unavoidable impurities, and the amount of hydrogen is In an atmosphere with a volume fraction of 10% or less and a dew point of 30 ° C or less, the steel plate is heated from Ac 3 to the melting point, and then ferri iron, pearlite, paynite, martensite transformation occurs. It is characterized by starting molding at a temperature higher than the temperature, cooling in the mold after molding, quenching and manufacturing high-strength parts, and then drilling holes and cutting around the parts by machining. Manufacturing method for high-strength parts.
  • the chemical composition of the steel sheet is% by mass, C: 0.05 to 0.55%, Mn: 0.1 to 3%, A1: 0.005 to 0.1%, S: 0.02% or less, P: 0.03% or less, N: 0.01
  • the chemical composition of the steel sheet is, by mass, C: 0.05 to 0.55%, Mn: 0.1 to 3%, Si: 1.0% or less, A1: 0.005 to 0.1%, S: 0.02% or less, P : 0.03% or less, Cr: 0.01 to 1.0%, N: 0.01% or less, comprising balance Fe and unavoidable impurities (1) to (15) Manufacturing method for high-strength parts.
  • the chemical composition of the steel sheet is mass%, C: 0.05 to 0.55%, Mn: 0.1 to 3, Si: 1.0% or less, A1: 0.005 to 0.1%, S: 0.02% or less, P: 0.03% Cr : 0.01 to 0%, B: 0.0002% to 0.0050%, Ti: (3.42XN + 0.001)% or more, 3.99X (C-0.1)% or less, N: 0.01% or less, balance Fe and inevitable
  • the method for producing a high-strength part according to any one of (1) to (15), wherein the high-strength part is made of impurities.
  • the chemical composition of the steel sheet is 0.05 to 0.55% by mass, Mn: 0.1 to 3%, Si: 1.0% or less, A1: 0.005 to 0.1%, S: 0.02% or less, P: 0.03% or less , Cr: 0.01 ⁇ 1 ⁇ 0%, ⁇ : 0 ⁇ 0002% ⁇ 0.0050%, Ti: (3.42XN + 0.001)% or more, 3.99X (C-0.1)% or less, N: 0. (H% or less,
  • the method for producing a high-strength part according to any one of (1) to (15), wherein 0: 0.015% or less is contained, and the balance is Fe and inevitable impurities.
  • the steel sheet is any one of (1) to (19), characterized in that the steel plate is subjected to any one of aluminum plating, aluminum-zinc plating, and zinc plating. Method for manufacturing high strength parts.
  • Figure 1 shows the concept of tensile residual stress generation by punching.
  • Fig. 2 is a diagram showing the concept of excision of the affected part such as a plastic working layer.
  • FIG. 3 is a view showing a cutting state by a cutting blade having a blade tip shape in which a step portion becomes a blade tip.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cutting state by a cutting blade having a blade tip portion shape having a tip parallel portion at the tip of a stepped portion.
  • Fig. 5 shows a conventional punching method.
  • FIG. 6 is a diagram showing a cutting state by a punch having a two-stage structure.
  • Fig. 7 is a diagram showing the material deformation behavior when there is a bending blade.
  • Figure 8 shows the relationship between the bending radius of curvature Rp and the residual stress.
  • Fig. 9 shows the relationship between the vertical wall angle ⁇ p of bending blade A and the residual stress.
  • Figure 10 shows the relationship between bending blade height and residual stress.
  • Figure 11 shows the relationship between clearance and residual stress.
  • Figure 12 shows a pierced specimen
  • FIG. 13 shows a shearing test piece
  • Fig. 14 shows the cross-sectional shape of the tool.
  • Fig. 15 shows the punch shape
  • Figure 16 shows the shape of the tie.
  • Fig. 17 shows the shape of the molded product.
  • FIG. 18 is a diagram showing a state of a shearing position.
  • Fig. 19 shows the cross-sectional shape of the coining tool.
  • FIG. 20 is a diagram showing the cross-sectional shape of the mold of Example 4.
  • FIG. 21 is a diagram showing the tool cross-sectional shape of Example 5.
  • FIG. 22 shows the forming punch of Example 5.
  • FIG. 23 shows the forming die of Example 5.
  • FIG. 24 is a view showing a molded product of Example 5.
  • FIG. 25 is a diagram showing a state of a post-processing position of Example 6.
  • the atmosphere in the heating furnace is controlled at the time of heating before forming the steel sheet, the amount of hydrogen in the steel is reduced, and the residual stress is reduced by the post-processing method.
  • This is a high-strength part excellent in hydrogen embrittlement and a method for producing the same.
  • the amount of hydrogen during heating was set to 10% or less in volume fraction. If this is the case, the amount of hydrogen that enters the steel sheet during heating becomes large, and the hydrogen embrittlement resistance deteriorates.
  • the reason why the dew point in the atmosphere was set to 30 ° C or lower is that when the dew point is higher than this, the amount of hydrogen that enters the steel sheet during heating increases and the hydrogen embrittlement resistance deteriorates. is there.
  • the reason why the heating temperature of the steel sheet is not less than Ac 3 and not more than the melting point is to keep the structure of the steel sheet austenitic in order to strengthen the quenching after forming. Also, if the heating temperature is higher than the melting point, press molding is impossible. ⁇
  • the reason why the heating temperature of the steel sheet is not less than Ac 3 and not more than the melting point is to keep the structure of the steel sheet austenitic in order to strengthen the quenching after forming. Also, if the heating temperature is higher than the melting point, press molding is impossible.
  • the reason why the molding start temperature is set to a temperature higher than the temperature at which ferrite, pearlite, bainite, and martensite transformation occur is that the hardness after molding is insufficient when molding is performed below that temperature.
  • High-strength parts can be manufactured by heating the steel sheet under the above conditions, forming it using the pressing method, cooling it in the mold after forming, quenching it, and post-processing it.
  • Quenching is a method of strengthening steel by cooling at a cooling rate that is equal to or higher than the critical cooling rate of quenching, which is determined by the ingredients, and causing martensitic transformation.
  • Residual stress can be reduced because the amount of compression is reduced and the amount of open displacement after cutting is reduced. Therefore, if the part in the range of 2000 m or more from the processing end is processed again, it is not affected by the plastic processing layer, etc., so it will be processed while receiving a large compressive force again, and it will be released after processing. Since the stress does not decrease and the crack resistance does not improve, the upper limit was set to 2000-1. Also, the lower limit is set to 1 m because it is difficult to control the range below 1 xm. The most desirable processing range is 200 to 1000 im.
  • the residual stress in the cross section of the processed part is measured by using the X-ray residual stress measurement device according to the method described in the March 2002, Japan Society for Materials Research, “X-ray Stress Measurement Method Standard (2002 Edition)-Steel Edition”. Carried out. Details are as follows. '20 -sin 2 ⁇ was measured using the reflection X-ray of 211 faces of the body-centered cubic lattice by the parallel tilt method. The measurement range at this time is about 150 to 16 ⁇ . C r- ⁇ was used as the X-ray target, the tube current and tube voltage were 30 kV / 10 mA, and the X-ray incident slit was 1 M square. The value obtained by multiplying the slope of the 2 ⁇ -sin 2 diagram by the stress constant K was taken as the residual stress. At this time, the stress constant K was set to ⁇ 32.44 Kgf / deg.
  • a shearing method such as punching or cutting is not particularly limited, and any known method can be used.
  • the temperature the effect of the present invention can be obtained in the range from room temperature to 1000 ° C.
  • the tensile residual stress value at the processing end surface becomes 600 MPa or less, and therefore generally 980 MPa or more.
  • the residual stress value is less than the yield stress, and cracking does not occur.
  • compressive residual stress basically no stress acts in the direction where the steel plate cracks at the end, so cracking does not occur.
  • the tensile residual stress value at the end face of the shearing process such as punching or cutting is 600 MPa or less, or the compressive residual stress. '
  • the steel plate is processed in a compressed state at the time of processing on the end face of the sheared part, and it is considered that tensile residual stress is generated because it is released from the compressed state after processing. Therefore, by expanding the hole or pressing the front surface of the end face over the entire cross section of the affected range of the plastic working layer, etc., partial strength increase due to plastic working or compression force due to tensile residual stress can be reduced. Due to repulsion, the open displacement after complete cutting We have found a one-time processing method that can be controlled to be on the compression side. In other words, if a hole is expanded or pressed over a part in the range of more than 2000 m from the processed end, the hole once expands and the end face is pressed.
  • the shape of the blade tip is important as shown in Figs. In Fig. 3, the step is the tip of the blade, whereas in Fig. 4 the tip is parallel to the tip of the step.
  • the height of the blade vertical wall (height of the step) is less than half the plate thickness of the steel plate to be machined, it will not be possible to press the machining end face with the side of the step. It becomes the same state as normal punching or cutting, and a large tensile stress remains on the machining end face.
  • the height force exceeds 00 dragons, there is a concern that the stroke will become large and that the blade itself will have a short life.
  • the angle between the parallel part and the step part of the cutting blade is preferably 95 ° or more and 179 ° or less, and more preferably 140 ° or more.
  • FIGS. 3 and 4 show a shape in which the step portion has a radius of curvature, but a shape whose width decreases linearly from the edge is also included in the scope of the present invention.
  • chamfering of the blade edge as disclosed in JP-A-5-23755 and JP-A-8-57557 is effective in reducing burrs, extending the blade life, and preventing cracking of relatively low-strength steel sheets.
  • chamfering of the cutting edge is not particularly necessary for measuring the residual stress in the cross section of the machined part, using the X-ray residual stress measuring device using the conditions described above, “X-ray stress measurement method standard (2002 edition)-steel edition”
  • the shearing method such as punching or cutting performed according to the method described in March 2002 of the Japan Society of Materials Corporation is not particularly limited, and any known method can be used.
  • Ye With regard to the degree, the effect of the present invention can be obtained in the range from room temperature to 1000 ° C.
  • the residual stress if it is zero or the compression side, basically the stress does not act in the direction in which the steel plate cracks at the end. No cracking. In addition, it is effective in preventing cracking by holding it below 600 MPa.
  • the present inventors have found that the residual stress on the punched end face can be reduced by forming the punch shape into a two-stage structure of bending blade A and cutting blade B shown in FIG.
  • the punch shape is a two-stage structure consisting of a cutting blade B and a bending blade A as shown in the present invention (FIG. 6), and is bent into a portion (material cutting portion M) cut by the cutting blade B as shown in FIG.
  • the present inventors have made further detailed studies on the shape of the bending blade, and have found that a sufficient residual stress reduction effect cannot be obtained unless the bending blade shape is a predetermined shape.
  • the portion M cut by the cutting blade B cannot be given sufficient tensile stress due to bending.
  • the residual stress can be reduced by making the bending blade shape into a shape that does not cut the material with the bending blade itself.
  • Fig. 8 shows that using a TS 1 4 70 MPa hardened steel plate with a thickness of 2.0 mm, the bending blade height Hp is 0.3 mm, the clearance is 5%, and the bending blade vertical wall angle is 9 mm.
  • the relationship between the radius of curvature R p and the residual stress when the specified radius of curvature RP is attached to the shoulder of the bending blade ⁇ ⁇ ⁇ is shown as 0 °. It was found that the residual stress decreased when the radius of curvature was 0.2 mm or more.
  • the residual stress was determined by measuring the change in the interstitial distance on the cut surface by X-ray diffraction. The measurement area was the lnun angle region, and the thickness of the cut surface was measured.
  • the clearance is the distance between the punch and the die C / thickness t X 1 0 0 (%).
  • Figure 9 also shows that the thickness of the bending blade Hp is 0.3 mm, clearance 5.6%, bending blade shoulder using TS 1 4 7 0 MPa grade hardened steel plate with a thickness of 1.8 mm.
  • the relationship between the angle and residual stress when the radius of curvature is 0.2 mm and the vertical wall of bending blade A is given a specified angle is shown. From this, it can be seen that the residual stress is reduced by setting the angle of the vertical wall of the bending blade to 100 ° to 170 °.
  • Fig. 10 shows TS 1 4 7 0 MPa grade hardened steel plate with a thickness of 1.4 mm.
  • the radius of curvature R p of the shoulder of bending blade A is 0.3 mm and the vertical wall of bending blade A Shows the relationship between the height of the bending blade and the residual stress when the height of the bending blade is Hp 0.3 to 3 and the angle is 1 35 ° and the clearance is 7.1%. .
  • Fig. 11 shows the thickness of a 1.6 mm thick TS 1 4 70 MPa grade hardened steel plate.
  • the radius of curvature R p of the shoulder of bending blade A is 0.3 mm and the length of bending blade A is The wall angle S p was 1 35 ° and the bending blade height H p was 0.3 mm. Shows sound.
  • the clearance also affects the residual stress, and the residual stress increases when the clearance exceeds 25%. This is considered to reduce the tensioning effect of the bending blade, and the clearance needs to be less than 25%.
  • the present invention has been made based on the above examination, and the following are the requirements.
  • the punching punch or die used in the present invention needs to have a two-stage structure of a bending blade portion A and a cutting blade portion B. This is because the bending stress A gives a tensile stress to the cut part M of the work piece before shearing the work piece with the cutting edge B, and the residual tensile stress remaining on the cut end face of the work piece after cutting. This is to reduce the amount of heat.
  • the bending shoulder radius of curvature R p needs to be 0.2 mm or more. This is because if the bending shoulder radius of curvature R p is 0.2 mm or less, the workpiece is sheared by the bending blade A and the portion M sheared by the cutting blade B cannot be given sufficient tensile stress. It is.
  • the bending blade shoulder angle must be not less than 100 ° and not more than 1700 °. This is because when the bending blade shoulder angle 0 p is 100 ° or less, the material is sheared by the bending blade A, so that sufficient tensile stress cannot be applied to the portion M sheared by the cutting blade B. In addition, if the bending blade shoulder angle ⁇ ⁇ is 1700 ° or more, sufficient tensile stress cannot be applied to the portion sheared by the cutting blade ⁇ .
  • a plate press In normal punching, a plate press is usually used to fix the material to the die appropriately.
  • the plate press may be used as appropriate in the punching method of the present invention.
  • the wrinkle pressing load (load applied to the material from the plate pressing) does not particularly affect the residual stress, so it can be in the range normally used.
  • lubricating oil is applied to the mold or the material in order to suppress wear of the mold.
  • lubricating oil may be used as appropriate for this purpose.
  • the bending blade height Hp is preferably 10% or more of the plate thickness of the workpiece.
  • the distance Dp between the cutting edge end P and the rising position Q of the bending blade is preferably 0.1 mm or more. If this interval is less than this, when the workpiece is sheared by the cutting edge B, cracks that usually occur near the shoulder of the cutting edge are less likely to occur, and the cutting position by the cutting edge is distorted. Because of this.
  • the portion between the cutting edge end P and the rising position Q of the bending blade, the bottom portion of the bending blade A, and the vertical wall portion of the bending blade A are flat in terms of punch production.
  • the shape is preferable, but even if there are some irregularities, the effect is the same as long as the above requirements are satisfied.
  • a bending blade A is further added to the punch of only the conventional cutting blade B to reduce the end face residual stress at the time of punching.
  • the bending blade A is added, and the bending blade height H p is further increased. Since the contact pressure between the cutting edge B and the work piece decreases, the cutting edge end P is polished. The amount of wear is also reduced, but if Hp is too high, the material may break between bending blade A and cutting blade B before cutting blade B and workpiece contact, and the effect may not be obtained. In such a case, it is preferable that the bending blade height Hp is approximately 1 O mm or less.
  • the bending blade shoulder radius of curvature Rp there is no particular upper limit to the bending blade shoulder radius of curvature Rp.
  • the curvature radius Rp is too large, it becomes difficult to increase the bending blade height Hp.
  • the following is preferred.
  • the effect when the bending blade is attached only to the punch has been explained.
  • the punch and the die or the bending blade is attached only to the die, only the punch explained above is used. Since it has the effect of applying tensile stress to the same material as when a bending blade is attached to, the same effect can be obtained.
  • the restrictions on the bending blade dimensions in these cases are the same as the restrictions when a bending blade is attached only to the punch described above.
  • the reason why shearing is performed near the bottom dead center is that the deformation resistance of the steel sheet is low during hot forming and the residual stress after processing is low.
  • the reason why the machining timing is near the bottom dead center is that if it is not near the bottom dead center, the steel sheet is deformed after the shearing process, and the accuracy of the shape and position is lowered.
  • Near bottom dead center is at least 10 from bottom dead center Within 5 mm, preferably within 5 mm.
  • any method can be used, but industrially, laser processing and plasma cutting processing with a small heat-affected zone as shown in claims 12 and 13 are used. desirable. Gas cutting is disadvantageous because the residual stress after processing is small, but the heat input is large and there are many parts where the strength of the parts decreases.
  • the atmosphere in the heating furnace before forming should be controlled to reduce the amount of hydrogen in the steel, and further post-processing should be performed by machining with a small residual stress force after processing. Is effective
  • Any method may be used as a method for drilling holes or cutting around parts in machining, but industrially, drilling or cutting with a gold saw is economically superior.
  • C is an element added to secure the material after the cooled structure is martensite, and 0.05% or more is desirable to ensure a strength of 1000 MPa or more.
  • the upper limit is preferably 0.55%.
  • M n is an element that improves the strength and hardenability. If it is less than 0.1%, sufficient strength at the time of quenching cannot be obtained, and the effect is saturated even if added over 3%. Is preferably in the range of 0.1 to 3%.
  • S i is a solid solution strengthened alloy element, but if it exceeds 1.0%, surface scale problems will occur.
  • the upper limit is preferably set to 0.5% because the plating property deteriorates when the amount of Si added is large.
  • a 1 is a necessary element used as a deoxidizer for molten steel, and is also an element that fixes N, and its amount affects the crystal grain size and mechanical properties. In order to have such an effect, a content of 0.005% or more is necessary. However, if it exceeds 0.1%, nonmetallic inclusions increase and surface defects are likely to occur in the product. For this reason, A 1 should be in the range of 0.005 to 0.1%. Good.
  • S affects non-metallic inclusions in the steel and degrades workability and causes toughness deterioration, anisotropy and increased reheat cracking susceptibility. For this reason, S is preferably 0.02% or less. More preferably, it is 0.01% or less. In addition, by limiting S to 0.005% or less, impact characteristics are dramatically improved.
  • P is an element that adversely affects weld cracking and toughness
  • P is preferably 0.03% or less.
  • it is 0.02% or less. Further, it is more preferably 0.015% or less.
  • N is desirably contained in an amount of not more than 0.01%.
  • O is not particularly specified, but excessive addition causes formation of oxides that adversely affect toughness and also generates oxides that are the starting point of fatigue fracture. desirable.
  • Cr is an element that improves hardenability, and has the effect of precipitating M 23 C 6 type carbide into the matrix, and has the effect of increasing the strength and miniaturizing the carbide. It may be added for the purpose of obtaining. If less than 0.01%, these effects cannot be expected sufficiently, and if it exceeds 1.2%, the yield strength tends to increase excessively, so (1 "is in the range of 0.001 to 0%. More preferably, it is 0.05 to 1%.
  • B may be added for the purpose of improving the hardenability during press molding or cooling after press molding. In order to exert this effect, it is necessary to add 0.02% or more. However, if this amount increases excessively, there is a concern of hot cracking, and the effect is saturated, so the upper limit is preferably 0.0 0 5 0%.
  • T i may be added for the purpose of fixing N which forms B and a compound in order to effectively exhibit the effect of B. In order to exert this effect, (T i 1 3.4 2 XN) needs to be 0.001% or more. However, if the amount of Ti increases unnecessarily, the amount of C that is not bound to T i increases. As the upper limit, the Ti equivalent that can secure 0.1% or more of C not bound to T i, that is, 3.99 X (C-0 1) It is desirable to use%.
  • Ni Cu, Sn, etc. elements that may be mixed from scrap may be included.
  • Ca Mg Y, As, Sb, and REM may be added from the viewpoint of shape control of inclusions.
  • Ti, Nb, Zr, Mo, V may be added for the purpose of further improving the strength. In particular, since Mo improves the hardenability, it may be added for that purpose. If the amount is increased, the amount of C that is not bonded to these elements decreases, and sufficient strength cannot be obtained after cooling.
  • BT i Mo is an element that affects the hardenability.
  • the amount of silicon added can be optimized in consideration of the required hardenability and 3% during manufacturing. it can .
  • alloy costs can be reduced, and even when the alloy cost is not the minimum, cost reduction by reducing the number of steel types can be used in various ways according to the circumstances during production. Combinations can be used.
  • Steel plates with the above components may be plated with aluminum, plated with aluminum-zinc, or plated with zinc.
  • the manufacturing method may be pickling, cold rolling may be performed by a conventional method, and then the aluminum plating process or the aluminum-zinc plating process and galvanization may be performed by a conventional method.
  • 5 1 2% is suitable for the S i concentration in the bath for aluminum plating, and for aluminum-zinc plating.
  • a suitable Zn concentration in the bath is 40 to 50%.
  • Mg or Zn is mixed in the aluminum plating layer, or if Mg is mixed in the aluminum-zinc plating layer, a steel plate having the same characteristics can be produced without any particular problem.
  • plating can be performed under normal conditions using either a continuous plating facility with a non-oxidizing furnace or a continuous plating facility without a non-oxidizing furnace. Since control is not required, productivity is not hindered. Further, as long as it is a zinc plating method, any method such as molten zinc plating, electrozinc plating, alloyed molten zinc plating may be used. Under the above manufacturing conditions, metal pre-plating is not performed on the steel plate surface before plating, but there is no particular problem even if Ni pre-plating, Fe pre-plating, or other metal pre-plating that improves the tackiness is applied. In addition, there is no particular problem even if a different kind of metal plating or inorganic or organic compound film is applied to the surface of the plating layer.
  • Example 1 Example 1
  • Slabs with chemical components shown in Table 1 were produced. These slabs were heated to 1050 to 1350 ° C and hot rolled to form hot rolled steel sheets with a finishing temperature of 800 to 900 ° C and a winding temperature of 450 to 680 ° C and a thickness of 4 dragons. Subsequently, pickling was performed, and a cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.6 mm was formed by cold rolling. After that, the steel was heated to an austenite region of 950 ° C where Ac was 3 or more, and hot forming was performed. The atmosphere of the heating furnace changed the amount of hydrogen and the dew point. The conditions are shown in Tables 2 and 3. The tensile strengths were 1523 MPa and 175 1 MPa, respectively.
  • the heating atmosphere is 30% hydrogen, or the dew point is 50 ° C, and the secondary processing is processed as it is or after the primary processing, regardless of whether it is punched or pierced.
  • Cracks frequently occur in manufacturing condition Nos. 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, and 10, which are the conditions for performing 3 dragons from the end, while the hydrogen content in the heating atmosphere is 10% or less and the dew At 30 ° C or less, cracks did not occur in secondary processing manufacturing condition numbers 4 and 9 of 1 000 im from the processing end after the primary processing.
  • the tendency of the number of cracks to occur under manufacturing conditions with a heated atmosphere hydrogen content of 10% or less and a dew point of 30 ° C or less agrees well with the X-ray residual stress measurement results. Therefore, it can be said that it is effective to rework 1 to 2000 ⁇ m from the processed end after the primary processing to improve the crack resistance of the processed end.
  • Slabs of chemical composition shown in Table 4 were produced. These slabs were heated to 1050 to 1350 ° C and hot rolled into hot rolled steel sheets having a finishing temperature of 800 to 900 ° C, a winding temperature of 450 to 680 ° C, and a thickness of 4 mm. Then, after pickling, a cold rolled steel sheet having a thickness of 1.6 mm was formed by cold rolling. In addition, a part of the cold-rolled sheet was subjected to molten aluminum galvanized, molten aluminum galvanized, alloyed molten zinc galvanized, and molten zinc galvanized. Table 5 shows the legends for the species.
  • Figure 14 shows a cross section of the mold shape.
  • Figure 14 shows the legend in 4 (1: die, 2: punch).
  • Figure 15 shows the shape of the punch viewed from above.
  • the legend in Figure 15 is shown (2: punch).
  • Figure 16 shows the die viewed from below.
  • the legend in Figure 16 is shown (1: dice).
  • the die was modeled as a die shape with a clearance of 1.6 mm, following the punch shape.
  • the blank size was (mm) 1. 6 thickness x 300 x 500.
  • the molding conditions were a punch speed of 10 / S, a pressing force of 200 tons, and a holding time at the bottom dead center of 5 seconds.
  • Figure 17 shows a schematic diagram of the molded product.
  • the tensile strength of the molded product was over 1470 MPa.
  • the shearing process was a piercing process. Using a punch with a diameter of ⁇ at the position shown in Fig. 18, piercing was performed using a die with a diameter of 10.5 mm.
  • Figure 18 shows the top view of the part. The legend in Figure 18 is shown (1: part, 2: pierce hole center). Piercing was performed within 30 minutes after hot forming. After piercing, shaving was performed. The processing methods are also shown in Table 6. The legend is “S” when shaving is performed and “N” when no shaving is performed. At that time, change the finished hole diameter to remove The effect of the thickness was examined.
  • Experiment Nos. 1 to 249 are the results of studying the effects of steel type, plating type, hydrogen concentration in the atmosphere, and dew point when processing was performed by shaving. If within the scope of the present invention, No cracking occurred. Experiment Nos. 250 to 277 were without comparative processing, but cracks occurred in all cases.
  • Slabs of chemical composition shown in Table 4 were produced. These slabs were heated to 1050-1350 ° C and hot rolled into hot rolled steel sheets with a finishing temperature of 800-900 ° C, a coiling temperature of 450-680 ° C, and a thickness of 4 mm. Then, after pickling, a cold rolled steel sheet having a thickness of 1.6 mm was formed by cold rolling. In addition, a part of the cold-rolled sheet was subjected to molten aluminum galvanized, molten aluminum galvanized, alloyed molten zinc galvanized, and molten zinc galvanized. Table 5 shows the legends for the species.
  • Figure 14 shows a cross section of the mold shape.
  • Figure 14 shows the legend in 4 (1: die, 2: punch).
  • Figure 15 shows the shape of the punch viewed from above.
  • the legend in Figure 15 is shown (2: punch).
  • Figure 16 shows the die viewed from below.
  • the legend in Figure 16 is shown (1: dice).
  • the mold was determined to be the shape of the die following the punch shape and with a clearance of 1.6 mm.
  • the blank size (mm) was set to 1.6 thickness x 300 x 500.
  • the molding conditions were a punch speed of 10 mm / s, a pressing force of 200 tons, and a holding time at the bottom dead center of 5 seconds.
  • Figure 17 shows a schematic diagram of the molded product. From the tensile test piece cut out from the molded product, the tensile strength of the molded product was over 1470 MPa.
  • FIG. 18 shows the part as viewed from above. The legend in Figure 18 is shown (1: part, 2: pierce hole center). Piercing was performed within 30 minutes after hot forming. After piercing, coining was performed. Coining was performed with a frustum punch having an angle of 45 ° to the plate surface and a plate to be processed into a flat die. Figure 19 shows the tool. Show legend in Figure 19 (1: punch, 2: die, 3: pierced blank). Coining was performed within 30 minutes after piercing. The evaluation criteria for the resistance to hydrogen embrittlement were to observe the entire circumference of the hole one week after coining to determine the presence or absence of cracks. The cracks were observed with a magnifying glass or an electron microscope. The judgment results are shown in Table 7.
  • Experiment Nos. 1 to 249 are the results of studying the effects of steel type, plating type, hydrogen concentration in the atmosphere, and dew point when coining is performed, but if within the scope of the present invention, cracks will occur after piercing. It did not occur.
  • Test numbers 250 to 277 are comparative examples in the case where coining was not performed, and were outside the scope of the present invention, so cracking occurred after piercing.
  • Slabs with chemical components shown in Table 1 were produced. These slabs were heated to 1050 to 1350 ° C, and hot rolled into hot rolled steel sheets having a finishing temperature of 800 to 900 ° C and a winding temperature of 450 to 680 ° C and a thickness of 4 dragons. Subsequently, pickling was performed, and then a cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.6 M was formed by cold rolling. After that, the steel was heated to an austenite region of 950 ° C, which is Ac 3 or higher, and hot forming was performed. The atmosphere of the heating furnace changed the amount of hydrogen and the dew point. Table 8 shows the conditions. The tensile strengths were 1 525 MPa and 1 785 MPa, respectively.
  • test pieces were cut from these molded products to a size of 10 OX 100 M, the shape shown in Figs. 3 and 4 at the center, and the parallel part is ⁇ l Gmm And punching was performed with a clearance of 4.3 to 25% with a punch having a tip of 5 to 13 mm and 20 mm.
  • the secondary processing the number of cracks generated at the processed edge, and the residual stress at the punched and cut edges by X-ray were measured. The number of cracks generated was measured for the entire circumference of the punched pierced hole. One piece of the cut edge was measured. Table 8 also shows the processing conditions and results.
  • Level 1 is the standard for residual stress due to punching by the present invention in a conventional punching test using an A-type mold, and cracking due to hydrogen embrittlement occurs.
  • the bending blade shoulder angle was large at level 2, the bending blade shoulder radius of curvature R ⁇ was small, the residual stress reduction effect was small, and cracking due to hydrogen embrittlement occurred. .
  • Level 3 the clearance was large, the residual stress reduction effect was small, and cracking due to hydrogen embrittlement occurred.
  • Level 4 the angle of the bending blade shoulder ⁇ ⁇ is small, and the bending blade shoulder radius of curvature R ⁇ ⁇ ⁇ is small. For this reason, the hole expansion value obtained by this punching was not improved compared to the conventional method, and cracking due to hydrogen embrittlement occurred.
  • level 11 is a normal punch, and the shoulder angle ⁇ d and shoulder radius of curvature R d of the die protrusion do not satisfy the prescribed conditions.
  • the effect of reducing stress is small and cracking due to hydrogen embrittlement occurred.
  • level 12 cracks due to hydrogen embrittlement occurred because the clearance was large and the residual stress reduction effect was small.
  • level 18 is the shoulder angle of punch projection ⁇ p, shoulder radius of curvature R ⁇ , shoulder angle of die projection ⁇ d, shoulder radius of curvature R d Since the prescribed conditions were not met, the effect of reducing residual stress was not observed, and cracking due to hydrogen embrittlement occurred.
  • Level 15 also had cracks due to hydrogen embrittlement due to the large clearance and small residual stress reduction effect.
  • Slabs of chemical composition shown in Table 4 were produced. These slabs were heated to 1050 to 1350 ° C, and hot rolled into hot rolled steel sheets having a finishing temperature of 800 to 900 ° C, a winding temperature of 450 to 680 ° C, and a thickness of 4 mm. Then, after pickling, a cold rolled steel sheet having a thickness of 1.6 mm was formed by cold rolling. In addition, a part of the cold-rolled sheet was subjected to molten aluminum galvanized, molten aluminum galvanized, alloyed molten zinc galvanized, and molten zinc galvanized. Table 5 shows the legends for the species.
  • Figure 21 shows the cross section of the mold.
  • the legends in Figure 21 are shown (1: press forming die, 2: press forming punch, 3: piercing punch, 4: potane die).
  • the shape of the punch viewed from above is shown in FIG.
  • the legend in Fig. 22 is shown (2: press-forming punch, 4: potandai).
  • Figure 23 shows the shape of the die as viewed from below.
  • the legend in Figure 23 is shown (1: press forming die, 3: piercing punch).
  • the mold was determined to be the shape of the forming die with a thickness of 1.6 mm following the shape of the forming punch. For piercing, a punch with a diameter of 20 mm was used, and a die with a diameter of 20.5 ⁇ was used.
  • the blank size was 1.6 mm thick ⁇ 300 X 500.
  • the molding conditions were a punching speed of 10 mm / s, a pressing force of 200 tons, and a holding time at the bottom dead center of 5 seconds.
  • a schematic diagram of the molded product is shown in FIG. From the tensile test piece cut out from the molded product, the tensile strength of the molded product was 1470 MPa or more.
  • Table 11 shows the forming depth at which the piercing process was started as the shearing process timing from the bottom dead center. In order to keep the shape after processing, this value should be within 10mm, preferably within 5mm Is good.
  • the evaluation standard for hydrogen embrittlement resistance was to observe the entire pierced hole one week after molding and determine the presence or absence of cracks. Observation was performed with a loupe or an electron microscope. The judgment results are also shown in Table IV. The accuracy of the hole shape was measured with a caliper to determine the difference from the reference shape, and the difference was determined to be 1.0 mm or less. The judgment results are also shown in Table 11. The legend is shown in Table 12.
  • Experiment Nos. 1 to 249 were the results of studying the effects of steel type, plating type, hydrogen concentration in the atmosphere, and dew point, but cracks did not occur within the scope of the present invention.
  • Experiment numbers 2500 to 277 are the results of studying the influence of the shearing start timing, but within the scope of the present invention, no cracks occurred and the shape accuracy was good.
  • Figure 14 shows a cross section of the mold shape.
  • Figure 14 shows the legend in 4 (1: die, 2: punch).
  • Figure 15 shows the shape of the punch viewed from above.
  • the legend in Figure 15 is shown (2: punch).
  • Figure 16 shows the die viewed from below.
  • the legend in Figure 16 is shown (1: dice).
  • the die was determined to be the die shape with a clearance of 1.6 mm, following the punch shape.
  • the blank size (mm) was set to 1.6 thickness x 300 x 500.
  • the molding conditions were a punch speed of 10 mm, a pressing force of 200 tons, and a holding time at the bottom dead center of 5 seconds.
  • Figure 17 shows a schematic diagram of the molded product. From the tensile test piece cut out from the molded product, the tensile strength of the molded product was over 1470 MPa.
  • FIG. Figure 25 shows the part as viewed from above.
  • the legend in Figure 25 is shown (1: part, 2: drilled part).
  • Laser machining, plasma cutting, drilling, and cutting with a gold saw by a machine were performed as processing methods.
  • the processing methods are also shown in Table 13. 'Show legend in the table.
  • the above processing was performed within 30 minutes after hot forming. Water resistance
  • the evaluation criteria for the element embrittlement characteristics were to observe the entire circumference of the hole one week after post-processing to determine the presence or absence of cracks. Observation was performed using a magnifying glass or an electron microscope. The judgment results are shown in Table 3.
  • Hardness reduction rate (Hardness at a position l O Omm away from the cut surface) I (Hardness at a position 3 mm away from the cut surface) / (Hardness at a position 100 mm away from the cut surface) X 100 (%),
  • the hardness reduction rate is less than 10%: ⁇ , hardness reduction rate 10% or more, less than 30%: ⁇ , hardness reduction rate 30% or more, less than 50%: ⁇ , hardness reduction rate 50% or more: X
  • Experiment numbers 1 to 249 are the results of studying the effects of steel type, plating type, hydrogen concentration in the atmosphere, and dew point when laser processing is performed. Did not occur.
  • Experiment numbers 250 to 277 are the results of performing plasma processing as an effect of the processing method, but within the scope of the present invention, cracks did not occur after piercing.
  • Experiment numbers 278 to 526 are the results of studying the effects of steel type, plating type, hydrogen concentration in the atmosphere, and dew point when drilling was performed. Did not occur.
  • Experiment numbers 527 to 558 are the results of machining with a gold saw as an influence of the machining method, but no cracking occurred after piercing if it was within the scope of the present invention. '
  • Experiment numbers 559 to 564 are experiments in which the fusing method is changed.
  • the atmosphere is within the scope of the present invention, and no cracks occur because of the fusing process.
  • Experiment Nos. 561 and 564 it can be seen that the hardness in the vicinity of the cut portion has decreased. This shows that the fusing methods shown in claims 2 and 3 are superior due to their low thermal effects.

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Description

高強度部品およびその製造方法
技術分野
本発明は、 自動車の構造部材 ， 補強部材に使用されるような強度 が必要とされる部材に関し、 特に高温成形後の強度に優れた部品お 明
よびその製造方法に関するものである。
背景技術
地球環境問題に端を発する自動車の軽量化のためには、 自動車に 使用される鋼板をできるだけ高強度化することが必要となるが、 一 般に鋼板を高強度化していく と伸びや r値が低下し、 成形性が劣化 していく。 このような課題を解決するために、 温間で成形し、 その 際の熱を利用して強度上昇を図る技術が、 特開 2000- 234153号公報 に開示されている。 この技術では、 鋼中成分を適切に制御し、 フエ 'ライ ト温度域で加熱し、 この温度域での析出強化を利用して強度を 上昇させることを狙っている。
また、 特開 2000-87183号公報では、 プレス成形精度を向上させる 目的で成形温度での降伏強度を常温での降伏強度より大きく低下す る高強度鋼板が提案されている。 しかしながら、 これらの技術では 得られる強度に限度がある可能性がある。 一方、 より高強度を得る 目的で、 成形後に高温のオーステナイ ト単相域に加熱し、 その後の 冷却過程で硬質の相に変態させる技術が特開 2000- 38640号公報に提 案されている。
しかしながら、 成形後に加熱 ， 急速冷却を行うと形状精度に問題 が生じる可能性がある。 この欠点を克服する技術としては、 鋼板を オーステナイ 卜単相域に加熱し、 その後プレス成形過程にて冷却を 施す技術が SAE, 2001- (H-0078や、 特開 200卜 18 1833号公報に開示さ れている。
このように、 自動車等に使用される高強度鋼板は高強度化される ほど上述した成形性の問題や特に 1 0 0 0 M P aを超えるような高 強度材においては従来から知られているように水素脆化 （置きわれ や遅れ破壊と呼ばれることもある） という本質的な課題がある。 ホ ッ トプレス用鋼板として用いられる場合、 高温でのプレスによる残 留応力は少ないものの、 プレス前の加熱時に水素が鋼中に浸入する こと、 また後加工での残留応力により水素脆化の感受性が高くなる 。 したがって単に高温でプレスするだけでは本質的な課題解決にな らず、 加熱工程および後加工までの一貫工程での工程条件最適化が 必要となる。
剪断加工などの後加工時の残留応力を減らすためには、 後加工を 行う部位の強度が低下しておればよい。 後加工を行う部位の冷却速 度を低下させて焼入れを不十分として、 その部位の強度を低下させ 'る技術をしては、 特開 2003- 32803 1号公報に示されている。 この方 法によれば部品の一部の強度が低下し、 剪断加工などの後加工を容 易に行うことができるとされている。 しかし、 この方法を用いる場 合には、 金型構造が複雑になり、 経済的に不利であると考えられる 。 さらに、 この方法では水素脆化に対してはなんか言及しておらず 、 この方法により鋼板強度が若干低下して後加工後の残留応力があ る程度低下した場合であっても、 鋼中に水素が残存した状態であれ ば水素脆化が生じる可能性は否定できない。 発明の開示
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、 高温成 形後に 1 2 0 0 M P a以上の強度を得ることができる耐水素脆性に 優れた高強度部品及びその製造方法を提供することにある。
本発明者らは、 上記課題を解決するために種々の検討を実施した 。 その結果、 水素脆化を抑制するためには、 成形前の加熱炉中の雰 囲気を制御して鋼中の水素量を減少させ、 さらに後加工方法により 残留応力を低減もしくはゼロとすることが効果的であることを見出 した。 すなわち、 本発明の要旨とするところは下記のとおりである
( 1) 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%の化学成分を含有する鋼 板を用い、 体積分率で水素 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C 以下である雰囲気にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フエ ライ ト、 パーライ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温 度より高い温度で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入 れを行い高強度の部品を製造後、 更に後加工を施すことを特徴とす る高強度部品の製造方法。
(2) 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 体積分率で 水素 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気にて
、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成形 を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品 を製造し、 剪断加工を行った後、 その加工端部から l〜 2000 /i mを再 び剪断加工を行う ことを特徴とする高強度部品の製造方法。
(3) 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が体 積分率で 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気 にて、 . Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で 成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高.強度の 部品を製造した後に剪断加工を行い、 剪断加工を行った端面に圧縮 加工を施すことを特徴とする高強度部品の製造方法。
(4) (3)の方法において、 圧縮加工を行う方法として、 コイニング 加工を用いることを特徴とする高強度部品の製造方法。
(5) 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 体積分率で 水素 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気にて
、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パ一ライ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成形 を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品 を製造し、 打ち抜き加工又は切断加工を行う際に、 刃元から刃先端 部方向にかけて刃元の曲率半径又は幅より 0. 01〜 3. Omm連続的に減 少し、 その高さが前記鋼板の板厚の 1/2以上 100mm以下である段差部 を有する切断刃を用いて打ち抜きまたは切断加工を行うことを特徴 とする高強度部品の製造方法。
(6) (5)の方法で用いる、 刃元から刃先端部方向にかけて刃元の半 径又は幅より 0. 01〜3. Omm連続的に減少する段差部を有し、 前記段 差部の高さを H ( m m ) とし、 刃元と刃先端部の曲率半径又は幅の 差を D ( m m ) としたとき、 D/Hが 0. 5以下であることを特徴とする 高強度部品の製造方法。
(7) 質量％で、 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が体 積分率で 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気 にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、. フェライ ト、 パーライ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で 成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の 部品を製造した後に、 被加工材となる鋼板をダイ及びポンチを用い て剪断部及び被剪断部に切断することにより被加工材を所定形状と する打ち抜き用工程において、 ポンチかつ/またはダイの切刃部の 先端部に凸状の形状を有する曲げ刃を有し、 かつ曲げ刃肩部の曲率 半径が 0 . 2 m m以上である打ち抜き用工具を用いて、 クリアラン スを 2 5 %以下とすることを特徴とする高強度部品の製造方法。
(8) 質量％で、 · 0. 05〜0. 55 、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が体 積分率で 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気 にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ 卜、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で 成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の 部品を製造した後に、 被加工材となる鋼板をダイ及びポンチを用い て剪断部及び被剪断部に切断することにより被加工材を所定形状と する打ち抜き用工程において、 ポンチかつ/またはダイの切刃部の 先端部に、 凸状の形状を有する曲げ刃を有し、 かつ、 曲げ刃肩部角 度が 1 0 0 ° 以上 1 7 0 ° 以下である打ち抜き用工具を用いてク リ ァランスを 2 5 %以下とすることを特徴とする高強度部品の製造方 法。
(9) 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が体 積分率で 10 以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気 にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で 成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の 部品を製造した後に被加工材となる鋼板をダイ及びポンチを用いて 剪断部及び被剪断部に切断することにより被加工材を所定形状とす る打ち抜き用工具において、 ポンチかつ Zまたはダイの切刃部の先 端部に、 凸状の形状を有する曲げ刃を有し、 かつ、 曲げ刃肩部の曲 率半径が 0. 2 mm以上であり、 かつ曲げ刃肩部角度が 1 0 0 ° 以 上 1 7 0 ° 以下であることを特徴とする打ち抜き用工具を fflいてク リアランスを 2 5 %以下とすることを特徴とする高強度部品の製造 方法。
(10)質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が体 積分率で 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気 にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パ一ライ 卜、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で プレス成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高 強度の部品を製造する際に、 下死点近傍にて剪断加工を施すことを 特徴とする高強度部品の製造方法。
(Π)質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0.1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が体 積分率で 10%以下、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気にて、 Ac3〜融 点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ ト、 ベイナイ ト 、 マルテンサイ 卜変態が生じる温度より高い温度で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品を製造した 後に部品の一部を溶融して切断する加工を施すことを特徴とする高 強度部品の製造方法。
(12) (11)の部品の一部を溶融して切断する加工方法としてレーザー 加工を行うことを特徴とする高強度部品の製造方法。
(13) (11)の部品の一部を溶融して切断する加工方法としてプラズマ 切断加工を行う ことを特徴とする高強度部品の製造方法。 (14)質量％で、 C:0.05〜0· 55%、 Μη:0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が体 積分率で 10%以下、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気にて、 Ac3〜融 点までに鋼板を加熱した後、 フェライ 卜、 パ一ライ 卜、 ペイナイ ト 、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品を製造した 後、 機械加工にて穴加工や部品周囲の切断を行うことを特徴とする 高強度部品の製造方法。
(15)質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び不 可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が体 積分率で 10%以下、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気にて、 Ac3〜融 点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パ一ライ ト、 ベイナイ ト 、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品を製造した 後に剪断加工を行い、 剪断加工部の切断面を機械的な差切削により 厚み 0.05匪以上除去することを特徴とする高強度部品の製造方法。
(16)前記鋼板の化学成分が、 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0.1〜3% 、 A1 ： 0.005〜0.1%、 S:0.02%以下、 P:0.03%以下、 N:0.01%以下を含 有し、 残部 Fe及び不可避的不純物からなることを特徴とする （1)〜（ 15)のいずれかの項に記載の高強度部品の製造方法。
(Π)前記鋼板の化学成分が、 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0.1〜3% 、 Si:1.0%以下、 A1 ： 0.005〜0. 1%、 S:0.02%以下、 P:0.03%以下、 Cr :0.01〜1.0%、 N:0.01%以下を含有し、 残部 Fe及び不可避的不純物か らなることを特徴とする （1) 〜（15)のいずれかの項に記載の高強度 部品の製造方法。
(18)前記鋼板の化学成分が、 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0.1〜3 、 Si:1.0%以下、 A1 ： 0.005〜0.1%、 S:0.02%以下、 P:0.03%以下、 Cr :0.01〜し 0%、 B： 0.0002%〜 0.0050%、 Ti： (3.42XN+0.001) %以上 、 3.99X (C- 0.1)%以下、 N:0.01%以下を含有し、 残部 Fe及び不可避 的不純物からなることを特徴とする （1)〜（15)のいずれかの項に記 載の高強度部品の製造方法。
(19)前記鋼板の化学成分が、 質量％で、 0.05〜0.55%、 Mn:0.1〜3% 、 Si:1.0%以下、 A1 ： 0.005〜0.1%、 S:0.02%以下、 P:0.03%以下、 Cr :0.01〜1· 0%、 Β： 0· 0002%〜0.0050%、 Ti： (3.42XN+0.001) %以上 、 3.99X (C- 0.1) %以下、 N:0. (H%以下、 0:0.015%以下を含有し、 残 部 Fe及び不可避的不純物からなることを特徴とする （1)〜（15)のい ずれかの項に記載の高強度部品の製造方法。
(20)前記鋼板が、 アルミめつき、 アルミ一亜鉛めつき、 亜鉛めつき のいずれかを施したものであることを特徴とする （1)〜（19)のいず れかの項に記載の髙強度部品の製造方法。
(21) (1)〜（20)のいずれかに記載の方法で製造されたことを特徴と する高強度部品。 図面の簡単な説明
図 1は、 打ち抜きによる引張り残留応力発生の概念を示す図であ る。
図 2は、 塑性加工層等の影響部切除の概念を示す図である。
図 3は、 段差部が刃先端部となる刃先端部形状を有する切断刃に よる切断状態を示す図。
図 4は、 段差部の先に先端平行部を有する刃先端部形状を有する 切断刃による切断状態を示す図。
図 5は、 従来の打ち抜き方法を示す図。
図 6は、 二段構造を有するポンチによる切断状態を示す図。
図 7は、 曲げ刃がある場合の材料変形挙動を示す図。 図 8は、 曲げ刃曲率半径 Rpと残留応力の関係を示す図。
図 9は、 曲げ刃 Aの縦壁部角度 Θ pと残留応力の関係を示す図。 図 10は、 曲げ刃の高さと残留応力の関係を示す図。
図 11は、 クリアランスと残留応力の関係を示す図。
図 12は、 ピアス加工試験片を示す図。
図 13は、 剪断加工試験片を示す図。
図 14は、 工具断面形状を示す図。
図 15は、 パンチ形状を示す図。
図 16は、 タイス形状を示す図。
図 17は、 成形品形状を示す図。
図 18は、 剪断加工位置の状態を示す図。
図 19は、 コイニング加工の工具断面形状を示す図。
図 20は、 実施例 4の金型断面形状を示す図。
図 21は、 実施例 5 の工具断面形状を示す図。
図 22は、 実施例 5の成形パンチを示す図。
図 23は、 実施例 5 の成形ダイスを示す図。
図 24は、 実施例 5の成形品を示す図。
図 25は、 実施例 6の後加工位置の状態を示す図。 発明を実施するための最良の形態
本発明は、 高強度部品を得るに際し、 鋼板の成形前の加熱時に加 熱炉中の雰囲気を制御して鋼中の水素量を減少させ、 さらに後加工 方法により残留応力を低減することで耐水素脆性に優れた高強度部 品とその製造方法である。
以下に本発明について詳細に説明する。 先ず、 本発明における各 条件の限定理由について説明する。
加熱時の水素量が体積分率で 10%以下としたのは、 水素量が制限 以上であった場合には、 加熱中に鋼板中に進入する水素量が多量と なり、 耐水素脆化特性が低下するためである。 また、 雰囲気中の露 点を 30°C以下としたのは、 これ以上の露点である場合には加熱中に 鋼板中に進入する水素量が多量となり、 耐水素脆化特性が低下する ためである。
鋼板の加熱温度 Ac3以上、 融点以下としたのは成形後に焼入れ強 化するために鋼板の組織をオーステナイ トにしておくためである。 また加熱温度が融点以上であるとプレス成形が不可能であるためで ある。 ■
鋼板の加熱温度 Ac3以上、 融点以下としたのは成形後に焼入れ強 化するために鋼板の組織をオーステナイ トにしておくためである。 また加熱温度が融点以上であるとプレス成形が不可能であるためで ある。
成形開始温度をフェライ ト、 パーライ ト、 ベイナイ ト、 マルテン サイ 卜変態が生じる温度より高い温度としたのはその温度以下で成 形した場合には成形後の硬度が不十分であるためである。
以上のような条件で鋼板を加熱後、 プレス方法を用いて成形し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い、 更に後加工することに より高強度の部品を製造できる。 焼き入れとは成分により決まる焼 き入れの臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却し、 マルテンサイ ト変 態を生じさせることによる鋼の強化方法である。
次に上述の後加工の異体的な加工方法について説明する。
請求項 2の加工方法について説明する。
打ち抜きピアス穴加工や切断加工のような剪断加工の加工端面に おける、 塑性加工層や残留応力の影響範囲を詳細に調査した結果、 塑性加工層等は加工端部から 2000 m程度に存在する事が判明した 。 図 1に示すように剪断加工の際には、 鋼板は圧縮された状態で加 ェされ、 加工後にその圧縮状態から開放されるために引張の残留応 力が生じると考えられる。 そこで図 2に示すように上記塑性加工層 等の影響範囲において、 2度目の加工を行う事で、 塑性加工による 部分的な強度上昇または引張残留応力による圧縮力への反発により 、 加工の際の圧縮量が小さくなり切断後の開放変位量が小さくなる ため残留応力を低減できると考えられる。 したがって、 加工端部か ら 2000 m超の範囲の部分を再び加工すると、 塑性加工層等の影響 範囲でないため、 再び大きな圧縮力を受ける中で加工され、 加工後 にそれが開放されるため残留応力は減少せず耐割れ特性は向上しな い事から上限を 2000 Π1とした。 また、 下限は 1 xm未満の範囲を制 御して加工を行う事は困難である事から 1 mと規定した。 最も望 ましい加工範囲は、 200〜 1000 imである。
尚、 加工部断面における残留応力の測定は、 X線残留応力測定装 置により 「X線応力測定法標準（2002年版） -鉄鋼編」 社団法人日本材 料学会 2002年 3月に記載の方法に従い実施した。 詳細は、 以下の 通りである。 並傾法により体心立方格子の 211面の反射 X線を用い、 '20 -sin2 ψを測定した。 このときの測定 の範囲は約 150〜 16Γ である。 X線ターゲッ トとして C r - Καを使用し、 管電流及び管電圧 を 30k V / 10mAとし、 X線入射スリ ッ トを 1M角とした'。 2 Θ -sin2 線図の傾きに応力定数 Kをかけた値を残留応力とした。 このとき応 力定数 Kは、 -32.44Kgf/degとした。
上記条件下で、 ピアス穴断面の場合は (mm) = 20, 25, 30, 35, 40， 4 5を測定し、 切断面の場合は (mm) = 0, 20, 25, 30, 35, 40， 45を測定し た。 測定は、 板厚方向を 0° とし、 そこから 23° 、 45° 傾けた方向 で計 3回測定し、 その平均値を残留応力値とした。
打ち抜き加工又は切断加工のような剪断加工の方法は特に限定す るものではなく、 公知の方法を何れも使用することができ、 その加 ェ温度に関しては室温から 1000°Cの範囲で本発明の効果が得られる 上記の後加工により、 加工端面における引張の残留応力値が 600 M P a以下になるので、 一般的には 980MP a以上の鋼板を想定した場 合、 降伏応力以下の残留応力値となり となり、 割れが生じなくなる 。 また圧縮の残留応力とした場合には、 基本的には端部において鋼 板に亀裂が入る方向に応力が作用しないため、 割れが生じなくなる 。 上記理由より打ち抜き加工又は切断加工のような剪断加工の端面 における引張の残留応力値を 600MP a以下、 または圧縮の残留応力と することが好ましい。 '
次に請求項 3、 4の加工方法について説明する。
水素脆化を抑制するためには、 剪断加工により生じた残留応力が 存在する部位に圧縮加工を加えて、 圧縮の残留応力を付与すること が効果的である。 剪断加工を行った端面に圧縮加工を施すとしたの は、 剪断加工後に水素脆化を引き起こすと思われる引張の残留応力 は剪断加工を行った端部が高く、 その部位に圧縮加工を施すと引張 の残留応力が減少し、 耐水素脆化特性が向上するためである。 剪断 加工を行った端面に圧縮加工を施す方法としては、 いかなる方法を 用いても良いか、 工業的には請求項 5に示すコイニング加工を用い る方法が経済的に優れている。
次に請求項 5、 6に示す加工方法について説明する。
剪断加工部端面には、 図 1に示すように加工の際に鋼板は圧縮さ れた状態で加工され、 加工後にその圧縮状態から開放されるために 引張の残留応力が生じると考えられる。 そこで、 上記塑性加工層等 の影響範囲の全断面に対して穴を押し広げるまたは端面前面を押し 付ける加工を行う事で、 塑性加工による部分的な強度上昇または引 張残留応力による圧縮力への反発により、 完全切断後の開放変位が 圧縮側になるように制御し得る 1回での加工方法を見出した。 すな わち、 加工端部から 2000 m超の範囲の部分におよぶ穴広げまたは 押し付け加工をすると、 一度穴は広がり、 その端面は押し付けられ る。 加工後にそれが開放されるため残留応力は端面において圧縮側 になる。 これをダイおよびポンチを用いた 1 回加工でなし得るため には、 図 3、 4に示すように刃先端部形状が重要となる。 図 3は段差 部が刃先端部となるのに対し、 図 4は段差部の先に先端平行部を有 する。
刃元から刃先端部方向にかけて刃元の曲率半径又は幅が連続的に 減少する段差部を設ける際に、 その曲率半径又は幅の減少代が 0. 01 匪未満であると通常の打ち抜きまたは切断加工と変わらない状態と なってしまうため、 大きな引張りの応力が端面に残留してしまう。 一方、 その曲率半径又は幅の減少代が 3. 0匪を越えると、 実質的な クリアランスが大きくなることから、 加工端面のバリが大きくなつ てしまう。
また、 刃縦壁部の高さ （段差部高さ） が被加工鋼板の板厚の 1/2 未満であると一度打ち抜いてから、 段差部の側面により加工端面を 押し付けることができなくなるため、 通常の打ち抜きまたは切断加 ェと変わらない状態となり、 大きな引張りの応力が加工端面に残留 してしまう。 一方、 その高さ力 00龍を越えるとス トロークが大き くなることや刃自体の短寿命化が懸念される。
また、 切断刃の平行部と段差部のなす角度 （刃縦壁角度 Θ ) につ いても、 95 ° 以上 179 ° 以下であることが望ましく、 さらには、 140 ° 以上がより望ましい。
図 3、 図 4では段差部が曲率半径を有する形状を示しているが、 刃 元から直線的に幅が減少するものも、 本発明の範囲に含まれる。
また、 切断刃の形状については、 刃元と刃先端部の曲率半径又は 幅の差を D ( m m ) とし、 段差部の高さを H ( m m ) としたとき、 D/ Hが重要であり、 その値が 0. 5未満である場合に刃寿命やバリ発生が 抑制されるため、 0 . 5以下とすることが望ましい。
一方、 特開平 5- 23755号公報および特開平 8- 57557号公報に開示さ れているような刃先の面取りなどはバリ低減や刃寿命の延長および 比較的低強度鋼板の割れ防止には有効であるが、 本発明では、 所定 の条件で鋼板を成形した後、 一度打ち抜いた端面又は切断した端面 をもう一度押し広げることが最も重要であるため、 残留応力を低減 し、 更には圧縮側にするためには刃先の面取りなどは特に必要ない 尚、 加工部断面における残留応力の測定は、 前述の条件を用い X 線残留応力測定装置により 「X線応力測定法標準（2002年版） -鉄鋼編 」 社団法人日本材料学会 2002年 3月に記載の方法に従い実施した 打ち抜き加工又は切断加工のような剪断加工の方法は特に限定す るものではなく、 公知の方法を何れも使用することができ、 その加 ェ温度に関しては室温から 1000°Cの範囲で本発明の効果が得られる また残留応力については、 ゼロまたは圧縮側であれば基本的には 端部において鋼板に亀裂が入る方向に応力が作用しないため、 割れ が生じなくなる。 また、 600MPa以下に押さえることで割れの防止に は効果的である。
次に請求項 7、 8、 9の加工方法について説明する。
本発明者らは、 上記課題に鑑み、 ポンチ形状を図 6に示す曲げ刃 A及び切刃 Bの二段構造とすることにより打ち抜き端面の残留応力 を低減できることを知見した。
この理由については次のように考えられる。 通常の打ち抜きでは、 図 5に示される、 ポンチとダイによる変形 が加わる部分 （硬化層） に大きな引張りまたは圧縮の歪が加わり、 このため、 その部分の加工硬化が著しくなるため、 端面の延性が劣 化する。 しかし、 ポンチ形状を本発明 （図 6) に示すような切刃 B 及び曲げ刃 Aからなる二段構造として、 図 7のように切刃 Bで切断 される部分 （材料切断部 M ) に曲げ刃 Aにより引張応力を与えた場 合は、 切刃 B及びダイ肩より発生した亀裂の進展が引張応力により 促進され、 材料が圧縮されることなく切刃 Bにより切断されるため 、 打ち抜き後の引張残留応力が低くなり、 環境から侵入する水素の 許容量が下がるのを抑制する。
更に、 本発明者らは、 曲げ刃の形状について更に詳細な検討を加 え、 曲げ刃形状を所定の形状としないと十分な残留応力低減効果が 得られないことを知見した。
即ち、 曲げ刃 Aの形状が所定形状でない場合、 曲げ刃 Aにより材 料が切断されるため、 切り刃 Bで切断される部分 Mに十分な曲げに よる引張応力を与えることができない。 しかし、 曲げ刃形状を、 曲 'げ刃自体による材料の切断が行われない形状とすることにより残留 応力が低減できることを知見した。
図 8に、 厚さ 2 . O m mの T S 1 4 7 0 M P a級の焼入れ鋼板を 用いて、 曲げ刃の高さ H pを 0 . 3 mm、 クリアランス 5 %、 曲げ刃 縦壁角度 を 9 0 ° として、 曲げ刃 Αの肩部に所定の曲率半径 R Pを付けた場合の曲率半径 R pと残留応力の関係を示す。 曲率半径 が 0 . 2 m m以上になると残留応力が低減することが判明した。 こ こで残留応力は切断面について X線回折法により格子間距離の変化 を測定することにより求めた。 測定面積は lnun角領域とし、 切断面 板厚中心を測定した。 ポンチを用いた穴あけの場合、 切断面に対し て垂直方向から X線を照射することはできないため、 板厚方向の残 留応力を測定できるように X線照射角度を変化させて測定した。 ま たこの場合クリァランスは、 ポンチとダイの間隔 C/板厚 t X 1 0 0 (%) である。 その他の打ち抜き条件は、 ボンチ径 A p = 2 0 m m、 切刃端部 Pと曲げ刃立ち上げ位置 Dの距離 D p = 1. 0 mmの 条件である。
また図 9に、 厚さ 1. 8 mmの T S 1 4 7 0 M P a級の焼入れ鋼 板を用いて、 曲げ刃の高さ H pを 0. 3 mm、 クリアランス 5. 6 % 、 曲げ刃肩曲率半径を 0. 2 mmとして曲げ刃 Aの縦壁部に所定の 角度 を付けた場合の角度 と残留応力の関係を示す。 これよ り、 曲げ刃縦壁部角度 を 1 0 0 ° 以上 1 7 0 ° 以下とすること により残留応力が低減することが分かる。 その他の打ち抜き条件は 、 ボンチ径 A p = 2 0 mm、 切刃端部 Pと曲げ刃立ち上げ位置 Dの 距離 D p = l . 0 mmの条件である。
図 10に、 厚さ 1. 4 mmの T S 1 4 7 0 M P a級の焼入れ鋼板を 用いて、 曲げ刃 Aの肩部の曲率半径 R pを 0. 3 mm、 曲げ刃 Aの 縦壁部の角度 を 1 3 5 ° 、 クリアランスを 7. 1 %の条件にお いて、 曲げ刃の高さ H pを 0. 3〜 3蘭とした場合の曲げ刃の高さ と残留応力の関係を示す。 これより、 曲げ刃肩曲率半径 R pを 0. 2 mm以上とし、 または、 曲げ刃縦壁部角度 を 1 0 0 ° 以上 1 7 0 ° 以下とすることにより、 曲げ刃がない H p = 0の通常の場合 に比べて残留応力が低減することが分かる。 その他の打ち抜き条件 は、 ボンチ径 A p = 2 0 mm、 切刃端部 Pと曲げ刃立ち上げ位置 D の距離 D p = l . 0 mmの条件である。
また、 図 11に厚さ 1. 6 mmの T S 1 4 7 0 M P a級の焼入れ鋼 板を用いて、 曲げ刃 Aの肩部の曲率半径 R pを 0. 3 mm、 曲げ刃 Aの縦壁部の角度 S pを 1 3 5 ° 、 曲げ刃の高さ H pを 0. 3 mm とした.条件において、 残留応力に及ぼす打ち抜きクリァランスの影 響を示す。 その他の打ち抜き条件は、 ボンチ径 A p - 2 0 mm、 切 刃端部 Pと曲げ刃立ち上げ位置 Dの距離 D p = 1. 0 mmの条件で ある。 クリアランスも残留応力に影響し、 クリアランスが 2 5 %を 超えて大きくなると残留応力も大きくなる。 これは曲げ刃による引 張効果が小さくなるものと考えら、 クリアランスとしてはクリアラ ンスを 2 5 %以下にすることが必要である。
本発明は以上の検討を元に為されたものであり、 以下をその要件 とする。
本発明に用いる打ち抜きポンチまたはダイは、 曲げ刃部 A及び切 刃部 Bの二段構造とする必要がある。 これは、 切刃 Bにて被加工材 を剪断する前に曲げ刃 Aにて被加工材の切断部 Mに引張応力を与え 、 切断後の被加工材の切断端面に残留する引張の残留応力を低減す るためである。
曲げ肩曲率半径 R pは、 0. 2 mm以上とする必要がある。 これ は、 曲げ肩曲率半径 R pが 0. 2 mm以下であると被加工材が曲げ 刃 Aにより剪断され、 切刃 Bにより剪断される部分 Mに十分な引張 '応力を与えることができないためである。
曲げ刃肩角度 を 1 0 0 ° 以上、 1 7 0 ° 以下とする必要があ る。 これは、 曲げ刃肩角度 0 pが 1 0 0 ° 以下であると、 曲げ刃 A により材料が剪断されるため切刃 Bにより剪断される部分 Mに十分 な引張応力を与えることができず、 また、 曲げ刃肩角度 θ ρが 1 7 0 ° 以上であると、 切刃 Βにより剪断される部分に十分な引張応力 を与えることができないためである。
以上の曲げ刃肩曲率半径 R p及び曲げ刃肩角度 S pに関する条件 は、 どちらか一方が満たされることにより大きな効果が得られるが 、 両者が満たされた場合金型に接触する材料の接触面圧が軽減され るため金型磨耗が抑えられる。 従って、 メンテナンス上は両条件が 満たされることが好ましい。
また、 通常の打ち抜きでは、 通常適宜ダイに材料を固定するため に板押さえを用いるが、 本発明の打ち抜き方法においても、 板押さ えは適宜用いてもよい。 しわ押さえ荷重 （板押さえから材料に掛か る荷重） は、 特に残留応力には大きく影響しないので通常用いられ る範囲でよい。
ポンチ速度も通常工業的に用いられる範囲、 例えば 0 . 0 l m /s e c〜数 m /s ec等に変化しても残留応力に対し大きな影響は与えない ので、 いかなる値でも良い。
また多くの場合、 打ち抜き工程では金型の磨耗を抑制するため、 金型または材料に潤滑油が塗布されるが、 本発明においても、 その ために適宜潤滑油を用いてもよい。
また、 曲げ刃 Aにより十分な引張応力を与えるためには、 曲げ刃 高さ H pは、 被加工材の板厚の 1 0 %以上とすることが好ましい。
また、 切刃端部 Pと曲げ刃の立ち上がり位置 Qの間隔 D pは 0 . 1 m m以上とすることが好ましい。 これは、 この間隔がこれ以下の 場合、 切刃 Bによる被加工材の剪断の際、 通常切刃肩部近傍より発 生する亀裂が発生しにく くなり切刃による切断位置に歪が加わるた めである。
また、 本発明のポンチにおいて、 切刃端部 Pと曲げ刃の立ち上が り位置 Qとの間の部分や曲げ刃 Aの底面部分や曲げ刃 Aの縦壁部分 は、 ポンチの製作上平坦形状が好ましいが、 若干の凹凸があっても 上述の要件を満たしていれば効果は同じである。
本発明は、 従来の切り刃 Bのみのポンチに更に曲げ刃 Aを付ける ことにより打ち抜き時の端面残留応力を低減するものであるが、 曲 げ刃 Aを付け、 更により曲げ刃高さ H pを高くすることにより、 切 り刃 Bと被加工材が接触する面圧が下がるため、 切り刃端部 Pの磨 耗量も低減されが、 Hpが高すぎると切り刃 Bと被加工材が接触する 前に曲げ刃 Aと切刃 Bの間で材料が破断し、 効果が得られない場合 もあるため、 そのような場合は曲げ刃高さ H pを概ね 1 O m m以下 とすることが好ましい。
本発明において、 曲げ刃肩部曲率半径 R pに特に上限はないが、 ボンチのサイズによっては曲率半径 R pが大きすぎると曲げ刃高さ H pを大きくすることが困難となるので、 5 m m以下が好ましい。 以上ではポンチのみに曲げ刃を付けた場合の効果について説明し たが、 ポンチ及びダイの両方に曲げ刃を付けた場合やダイのみに曲 げ刃を付けた場合も、 以上で説明したポンチのみに曲げ刃を付けた 場合と同じ材料に引張応力を与える効果を有するため、 同様の効果 が得られる。 それらの場合の曲げ刃寸法に関する制約は、 以上で説 明したポンチのみに曲げ刃を付けた場合の制約と同じである。
次に請求項 10の加工方法について説明する。
残留応力を低減させる方法としては、 熱間成形を行い、 その下死 点近傍にて剪断加工することが必要である。 それの理由としては以 下が推察される。 熱間加工中での剪断加工においては剪断加工のェ 具が鋼板に高面圧で接触すると考えられ、 その場合には冷却速度が 大きくなり、 オーステナイ トから変形抵抗の高い低温変態組織に変 態することが推察される。 その際には、 室温で焼き入れ材を加工し た場合よりは小さいと思われるが、 オーステナイ トである場合より も大きい残留応力が残存する可能性があると思われる。 そのため下 死点近傍にて剪断加工を施すとしたのは、 熱間成形中であれば鋼板 の変形抵抗が小さく、 加工後の残留応力が低くなるためである。 ま た、 加工するタイミングを下死点近傍である理由としては、 下死点 近傍でない場合には、 剪断加工後に鋼板が変形し、 形状や位置の精 度が低下するためである。 下死点近傍とは下死点から少なく とも 10 mm以内、 望ましくは 5mm以内である。
次に請求項 1 1， 12， 13の加工方法について説明する。
水素脆化を抑制するためには、 成形前の加熱炉中の雰囲気を制御 して鋼中の水素量を減少させ、 さらに加工後の残留応力が小さい溶 断にて後加工を行う ことが効果的である。
成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品を製造し た後に部品の一部を溶融して切断する加工を施すとしたのは、 部品 の一部を溶融して切断する加工を行うと加工後の残留応力が小さく 、 耐水素脆化特性が良好であるためである。
部品の一部を溶融して切断する加工方法としては、 いかなる方法 を用いても良いが、 工業的には請求項 12, 13に示すような熱影響部 の小さいレーザ一加工とプラズマ切断加工が望ましい。 ガス切断は 加工後の残留応力としては小さいが入熱が大きく、 部品の強度が低 下する部位が多くなるため不利である。
次に請求項 14の加工方法について説明する
水素脆化を抑制するためには、 成形前の加熱炉中の雰囲気を制御 して鋼中の水素量を減少させ、 さらに加工後の残留応力力 S小さい機 械加工にて後加工を行う ことが効果的である
成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品を製 し た後、 機械加工にて穴加工や部品周囲の切断を行うこととしたのは
、 切削などの機械加工では加工後の残留応力が小さく 、 耐水素脆化 特性が良好であるためである。
機械加工にて穴加工や部品周囲の切断を行う方法としては、 いか なる方法を用いても良いが、 工業的にはドリル加工や金鋸による切 断が経済的に優れるため良い。
請求項 15の加工方法について説明する。
後加工に前段加工を用いる場合においても、 剪断加工部の端面で 残留応力が高い部位を機械的に切削すればよい。 剪断加工部の切断 面を厚み 0. 05mm以上除去することとしたのは、 これ以下の厚みの切 除では、 残留応力が残存する部位が十分除去できず、 耐水素脆化特 性が低下するためである。
剪断加工部の切断面を機械的切削により厚み 0. 05匪以上除去する 方法としては、 いかなる方法を用いても良いか、 工業的にはリーマ 一加工のような機械的な切削による方法が経済的に優れるため良い 以下に素材となる鋼板の化学成分についての限定理由について説 明する。
Cは冷却後の組織をマルテンサイ 卜として材質を確保するために 添加する元素であり、 強度 1000 M P a以上を確保するためには 0. 05 %以上添加することが望ましい。 ところが、 添加量が多すぎると、 衝撃変形時の強度確保が困難となるため、 その上限を 0. 55 %が望ま しい。
M nは強度および焼入れ性を向上させる元素であり、 0. 1 %未満 では焼入れ時の強度を十分に得られず、 また、 3 %を超えて添加し ても効果が飽和するため、 M nは 0. 1〜3 %の範囲が望ましい。
S i は固溶強化型の合金元素であるが、 1. 0 %を超えると、 表面 スケールの問題が生じる。 また、 鋼板表面にメツキ処理を行う場合 は、 S i の添加量が多いとメツキ性が劣化するため、 上限を 0 . 5 %とすることが好ましい。
A 1 は溶鋼の脱酸材として使われる必要な元素であり、 また Nを 固定する元素でもあり、 その量は結晶粒径や機械的性質に影響を及 ぼす。 このような効果を有するためには 0. 005 %以上の含有量が必 要であるが、 0. 1 %を超えると非金属介在物が多くなり製品に表面 疵が発生しやすくなる。 このため、 A 1 は 0. 005〜0. 1 %の範囲が望 ましい。
Sは鋼中の非金属介在物に影響し、 加工性を劣化させるとともに 、 靱性劣化、 異方性および再熱割れ感受性の増大の原因となる。 こ のため、 Sは 0. 0 2 %以下が望ましい。 なお、 さらに好ましくは 、 0. 0 1 %以下である。 また、 Sを 0. 0 0 5 %以下に規制する ことにより、 衝撃特性が飛躍的に向上する。
Pは溶接割れ性および靱性に悪影響を及ぼす元素であるため、 P は 0. 0 3 %以下が望ましい。 なお、 好ましくは、 0. 0 2 %以下 である。 また、 更に好ましくは 0. 0 1 5 %以下である。
Nは 0. 0 1 %を超えると窒化物の粗大化および固溶 Nによる時 効硬化により、 靱性が劣化する傾向がみられる。 このため、 Nは 0 . 0 1 %以下の含有が望ましい。
oについては特に規定しないが過度の添加は靱性に悪影響を及ぼ す酸化物の生成の原因となるとともに、 疲労破壊の起点となる酸化 物を生成するため、 0. 0 1 5 %以下の含有が望ましい。
C rは焼入れ性を向上させる元素であり、 またマトリ ックス中へ M23 C6 型炭化物を析出させる効果を有し、 強度を高めるとともに 、 炭化物を微細化する作用を有するため、 上記の効果を得る目的で 添加しても良い。 0. 0 1 %未満ではこれらの効果が十分期待でき ず、 また、 1.2%を超えると降伏強度が過度に上昇する傾向にある ため、 （ 1" は 0. 0 1〜し 0%の範囲が望ましい。 より望ましくは 、 0. 0 5〜 1 %である。
Bはプレス成形中あるいはプレス成形後の冷却での焼入れ性を向 上させる目的で添加しても良い。 この効果を発揮させるためには 0 . 0 0 0 2 %以上の添加が必要である。 しかしながら、 この添加量 がむやみに増加すると熱間での割れの懸念があることや、 その効果 が飽和するためその上限は 0. 0 0 5 0 %が望ましい。 T i は Bの効果を有効に発揮させるため、 Bと化合物を生成する Nを固着する目的で添加しても良い。 この効果を発揮させるために は、 （T i 一 3 . 4 2 X N ) が 0 . 0 0 1 %以上必要であるが、 T i量がむやみに増加すると T i と結合していない C量が減少し冷却 後に十分な強度が得られなくなるため、 その上限として、 T i と結 合していない C量が 0. 1 %以上確保できる T i 当量、 すなわち、 3 . 9 9 X ( C - 0. 1 ) %とすることが望ましい。
スクラップから混入すると考えられる N i Cu, Snなど.の元素が含 有してもよい。 更に介在物の形状制御の観点から Ca Mg Y, , As , Sb, REMを添加してもよい。 さらに強度を向上する目的で T i , Nb, Z r, Mo, Vを添加してもよく、 特に Moは焼き入れ性も向上させるので その目的で添加しても良いか、 これらの元素がむやみに増加すると これらの元素と結合していない C量が減少し冷却後に十分な強度が 得られなくなるため、 各々 1 %以下の添加が望ましい。
上記の 、 B T i Moは焼き入れ性に影響を及ぼす元素であるが れらの兀素の添加量は必要な焼き入れ性や製造時の 3ス 卜など を考慮して最適化を図ることができる 。 例えば、 上記元素や Mnなど の最適化により合金コス 卜低減を図つたり、 合金コス トは最低とは ならない場合でも鋼種数の削減によるコス ト削減など、 製造時の都 合に合せて様々な組み合わせを用いることができる。
その他、 不可避的に含まれる不純物が含有しても特に問題は生じ ない。
以上の成分の鋼板にアルミめつき、 アルミ-亜鉛めつき、 亜鉛め つきを施しても良い。 その製造方法は酸洗、 冷間圧延は常法でよく 、 その後アルミめつき工程あるいはアルミ—亜鉛めつき工程、 亜鉛 めっきについても常法で問題ない。 つまり、 アルミめつきであれば 浴中 S i 濃度は 5 1 2 %が適しており、 アルミ一亜鉛めつきでは 浴中 Z n濃度は 4 0〜 5 0 %が適している。 また、 アルミめつき層 中に M gや Z nが混在しても、 アルミ一亜鉛めつき層中に M gが混 在しても特に問題なく同様の特性の鋼板を製造することができる。
なお、 めっき工程における雰囲気については、 無酸化炉を有する 連続式めつき設備でも無酸化炉を有しない連続式めつき設備でも通 常の条件とすることでめっき可能であり、 本鋼板だけ特別な制御を 必要としないことから生産性を阻害することもない。 また、 亜鉛め つき方法であれば、 溶融亜鉛めつき、 電気亜鉛めつき、 合金化溶融 亜鉛めつきなどいかなる方法と取っても良い。 以上の製造条件では めっき前に鋼板表面に金属プレめっきを施していないが、 N i プレ めっきや F eプレめっき、 その他めつき性を向上させる金属プレめ つきを施しても特に問題は無い。 また、 めっき層表面に異種の金属 めっきや無機系、 有機系化合物の皮膜などを付与しても特に問題は 無い。 次に、 実施例で本発明をより詳細に説明する。 実施例
(実施例 1 )
表 1 に示す化学成分のスラブを铸造した。 これらのスラブを 1050 〜 1350°Cに加熱し、 熱間圧延にて仕上温度 800〜 900°C、 巻取温度 45 0〜 680°Cで板厚 4龍の熱延鋼板とした。 続いて酸洗を行った後、 冷 間圧延により板厚 1. 6mmの冷延鋼板とした。 その後、 Ac3点以上であ る 950°Cのオーステナイ ト領域に加熱した後、 熱間成形加工を行つ た。 加熱炉の雰囲気は水素量と露点を変化させた。 その条件を表 2 、 表 3に示す。 引張強度はそれぞれ 1523MP a、 175 1MP aであった。 打ち抜きピアス穴加工部の評価に際してはこれらの成形品から 10 0匪 X 100mmのサイズに切断して試験片を採取し、 その中心部に Φ 10 mmのポンチにてクリアランス 15 %で打ち抜き後、 種々の条件で 2次 加工を行った。 また切断加工部の評価に際しては、 2次加工後の試 験片サイズが 3 1. 4mm X 3 1. 4匪となるように、 1次加工ではクリアラ ンス 1 5 %で切断後、 打ち抜きピアス穴加工と同様に種々の条件にて 2次加工を行った。 このときの試験片形状を図 1 2、 1 3に示す。 この 2 次加工を行ったときの、 加工範囲を併記する。 機械研削は打ち抜き ピアス穴はリーマー、 切断端部はフライスにより実施した。 これら 試験片の耐割れ特性を評価するために、 2次加工後 24時間室温で放 置し、 加工端部の割れ発生個数、 及び X線による打ち抜き端部及び 切断端部の残留応力を測定した。 割れ発生個数の測定は、 打ち抜き ピアス穴に関しては穴全周を対象に行った。 切断端部に関してはそ の 1片を測定した。，
上記検討の結果、 打ち抜きピアス穴加工および切断加工のどちら の条件においても、 加熱雰囲気が水素量 3 0 %、 あるいは露点 5 0 °C、 1次加工まま、 又は 1次加工後に 2次加工を加工端部から 3龍行う 条件である製造条件番号 1 、 2 、 3 、 5 、 6、 7、 8、 1 0では割れが 頻繁に起こっているのに対し、 加熱雰囲気水素量 1 0 %以下かつ露 点 3 0 °C以下で、 1次加工後に加工端部から 1 000 i mの 2次加工製造 条件番号 4、 9、 においては割れが発生しなかった。 また、 加熱雰 囲気水素量 1 0 %以下、 かつ露点 3 0 °C以下の製造条件での割れ発 生個数の傾向と、 X線による残留応力測定結果は良い一致を示す。 したがって、 加工端部の耐割れ特性の向上には 1次加工後に加工端 部から 1〜 2000 ^ m再び加工する事が有効であると言える。 OAVS 60IUH¾¾OO 5?s
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( % SSB1H)
表 2
ピアス穴加工方法 - 打ち抜き端部
製造 引張 2次加工 24 h放置
鋼種 水素量 露点 1次加工 2次加工 引張残留
条件 板厚 強度 加工範囲 後の割れ 区分 番号 (% ) (° ) ポンチ直径 ダイ直径 ポンチ直径 ダイ直径 応力値
番号 (MP a) ( m) 発生個数
(mm) (龍) 画） (mm) (MP a)
1 5 20 10. 0 10. 5 ― 一 一 1240 4 比較例
2 30 10 10. 0 10. 5 12. 0 12. 5 1000 435 6 比較例
3 A 1. 6 5 50 1523 10. 0 10. 5 12. 0 12. 5 1000 395 - 5 比較例
4 1 -10 10. 0 10. 5 12. 0 12. 5 1000 420 0 本発明の範囲
5 3 0 10. 0 10. 5 16. 0 16. 5 3000 1 193 6 比較例
6 5 20 10. 0 10. 5 一 ― ― 1392 14 比較例
7 30 10 10. 0 10. 5 12. 0 12. 5 1000 378 7 比较例
8 B 1. 6 5 50 1751 10. 0 10. 5 12. 0 12. 5 1000 445 5 比較例
9 1 - 10 10. 0 10. 5 12. 0 12. 5 1000 266 0 本発明の範囲
10 3 0 10. 0 10. 5 16. 0 16. 5 3000 1353 13 比較例
表 3
端部切断方法 切断端部
製造 引張 2次加工 24 h放置
鋼種 水素量 1次加工 2次加工 引張残留
条件 板厚 強度 加工範囲 後の割れ 区分 番号 ( ) (で） クリアランス 応力値
番号 (MP a) 方法 方法 ( m) 発生個数
( % ) (MP a)
1 5 20 シヤー切断 15 ― - 1321 5 比較例
2 30 10 シヤー切断 15 シヤー切断 1000 378 6 比較例
3 A 1. 6 5 50 1523 シヤー切断 15 シヤー切断 1000 425 . 8 比較例
4 1 10 シヤー切断 15 シヤー切断 1000 334 0 本発明の範囲
5 3 0 シヤー切断 15 シヤー切断 3000 1218 5 比較例
6 5 20 シヤー切断 15 ― - 1447 16 比較例
7 30 10 シヤー切断 15 シヤー切断 1000 354 7 比較例
8 B 1. 6 5 50 1751 シヤー切断 15 シャ一切断 1000 405 9 比較例
9 1 -10 シヤー切断 15 シヤー切断 1000 19 1 0 本発明の範囲
10 3 0 シヤー切断 15 シヤー切断 3000 1491 15 比較例
(実施例 2)
表 4に示す化学成分のスラブを铸造した。 これらのスラブを 1050 〜 1350°Cに加熱し、 熱間圧延にて仕上温度 800〜 900°C、 巻取温度 45 0〜 680°Cで板厚 4 mmの熱延鋼板とした。 その後、 酸洗を行った後 、 冷間圧延により板厚 1. 6mmの冷延鋼板とした。 また、 その冷延 板の一部に溶融アルミめつき、 溶融アルミ一亜鉛めつき、 合金化溶 融亜鉛めつき、 溶融亜鉛めつきを施した。 表 5にめつき種の凡例を 示す。 その後、 それらの冷延鋼板、 表面処理鋼板を炉加熱により A c 3 点以上である 9 5 0 °Cのオーステナイ ト領域に加熱した後、 熱 間成型加工を行った。 加熱炉の雰囲気は水素量と露点を変化させた 。 その条件を表 6に示す。
金型形状の断面を図 1 4に示す。 図 1 4中の凡例を示す （ 1 ： ダイ ス、 2 ： パンチ） 。 パンチを上方から見た形状を図 15に示す。 図 15 中の凡例を示す （ 2 ： パンチ） 。 ダイスを下方から見た形状を図 16 に示す。 図 16中の凡例を示す （ 1 ： ダイス） 。 金型はパンチ形状に 倣い、 板厚 1. 6匪のクリアランスにてダイスの形状と決定した。 ブ ランクサイズを（mm) 1. 6厚 X 300 X 500とした。 成形条件としては、 パンチ速度 10 /S、 加圧力 200トン、 下死点での保持時間を 5秒とし た。 成形品の模式図を図 17に示す。 成形品から切り出した引張試験 片より、 成形品の引張強さは 1470MPa以上を示した。 剪断加工はピ ァス加工を行った。 図 18に示す位置に直径 ΙΟΜΦのパンチを用い、 直径 10. 5mmのダイスを用いてピアス加工を行った。 図 18は部品を上 方から見た形状を示す。 図 18中の凡例を示す （ 1 ： 部品、 2 ： ピア ス穴中心） 。 ピアス加工は熱間成形後 30分以内に実施した。 ピアス 加工後、 シェービング加工を行った。 加工方法を表 6に併せて示す 。 凡例は、 シェービング加工を行った場合は 「S」 、 加工を行わな かった場合は 「N」 とした。 その際、 仕上げ穴径を変化させ、 除去 される厚みの影響を検討した。 この条件については表 6に併せて示 した。 シェービング加工はピアス加工後 30分以内に実施した。 耐水 素脆化特性の評価基準はシェービング加工の 1週間後に穴を全周観 察し、 割れの有無を判定した。 観察はルーペもしくは電子顕微鏡に て行った。 判定結果は表 6に合せて示した。 なお用いたプレスは一 般的なクランクプレスを用いて行った。
実験番号 1〜 249は加工をシェービングで行った場合について、 鋼 種、 めっき種、 雰囲気中の水素濃度、 露点の影響を検討した結果で あるが、 本発明の範囲内であれば、 ピアス加工後に割れが発生しな かった。 実験番号 250〜277は比較の加工無しの場合であるが、 すべ ての場合でクラックが発生した。
β
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Figure imgf000033_0002
( % S SB1 )
表 5
めっき種 凡例 めっき無し CR アルミめつき AL 合金化溶融亜鉛めつき GA 溶融亜鉛めつき GI
表 6 (その 1 )
実 め 水 加 加 実 め 水 加 加
験鋼 素 占 X ェ 割 . 区 験鋼 素 A- ェ 割 区
M
番種さ 重 方 重 れ 分 番種ぎ 量 方 量 れ 分 し J
号 種 (%) 法 (匪） 号 種 (%) 法 (匪)
1 C CR 80 - 40 S 0. 1 有り 比較例 51 C C 40 15 S 0. 1 有り 比較例
2 C CR 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 52 C CR 40 40 S 0. 1 有り 比較例
3 C CR 80 0 S 0. 1 有り 比較例 53 D CR 40 -40 S 0. 1 有り 比較例
4 C CR 80 5 S 0. 1 有り 比較例 54 D CR 40 0 S 0. 1 有り 比較例
5 C CR 80 15 S 0. 1 有り 比較例 55 D CE 40 15 S 0. 1 有り 比較例
6 C CR 80 25 S 0. 1 有り 比較例 56 D CR 40 40 S 0. 1 有り 比較例
7 C CR 80 40 S 0. 1 有り 比較例 57 E CR 40 -40 S 0. 1 有り 比較例
8 C AL 80 -40 S 0. 1 有り 比較例 ' 58 E CR 40 0 S 0. 1 有り 比較例
9 C AL 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 59 E CR 40 15 S 0. 1 有り 比較例
10 C AL 80 0 S 0. 1 有り 比較例 60 E CR 40 40 S 0. 1 有り 比較例
11 C AL 80 5 S 0. 1 有り 比較例 61 C CR 8 - 40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
12 C AL 80 15 S 0. 1 有り 比較例 62 C CR 8 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
13 C AL 80 25 S 0. I 有り 比較例 63 C CE 8 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
14 C AL 80 40' S 0. 1 有り 比較例 64 C CR 8 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
15 C GI 80 - 20 S 0. 1 有り 比較例 65 C CR 8 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
16 C GA 80 - 20 S 0. 1 有り 比較例 66 C CR 8 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
17 D CR 80 -40 S 0. 1 有り 比較例 67 C CR 8 40 S 0. 1 有り 比較例
18 D CR 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 68 D CR 8 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
19 D CR 80 0 ■S 0. 1 有り 比較例 69 D CR 8 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
20 D CR 80 5 S 0. 1 有り 比較例 70 D CR 8 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
21 D CR 80 15 S 0. 1 有り 比較例 71 D CR 8 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
22 D CR 80 25 S 0. 1 有り 比較例 72 D C 8 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
23 D CR 80 40 S 0. 1 有り 比較例 73 D CR 8 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
24 D AL 80 -40 S 0. 1 有り 比較例 74 D CR 8 40 S 0. 1 有り 比較例
25 D AL 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 75 E CR 8 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
26 D AL 80 0 S 0. 1 有り 比較例 76 E CR 8 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
27 D AL 80 5 S 0. 1 有り 比較例 77 E CR 8 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
28 D AL 80 15 S 0. 1 有り 比較例 78 E C 8 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
29 D AL 80 25 S 0. 1 有り 比較例 79 E CE 8 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
30 D AL 80 40 S 0. 1 有り 比較例 80 E CR 8 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
31 D GI 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 81 E CR 8 40 S 0. 1 有り 比較例
32 D GA 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 82 C CR 4 - 40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
33 E CR 80 -40 S 0. 1 有り 比較例 83 C CR 4 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
34 E CR 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 84 C CR 4 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
35 E CR 80 0 S 0. 1 有り 比較例 85 C CR 4 40 S 0. 1 有り 比較例
36 E CR 80 5 S 0. 1 有り 比較例 86 D CR 4 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
37 E C 80 15 S 0. 1 有り 比較例 87 D CR 4 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
38 E CR 80 25 S 0. 1 有り 比較例 88 D C 4 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
39 E CR 80 40 S 0. 1 有り 比較例 89 D CR 4 40 S 0. 1 有り 比較例
40 E AL 80 -40 S 0. 1 有り 比較例 90 E CR 4 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
41 E AL 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 91 E CR 4 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
42 E AL 80 0 S 0. 1 有り 比較例 92 E C 4 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
43 E AL 80 5 S 0. 1 有り 比較例 93 E CR 4 40 S 0. 1 有り 比較例
44 E AL 80 15 S 0. 1 有り 比較例 94 C CR 2 - 40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
45 E AL 80 25 S 0. 1 有り 比較例 95 C CE 2 - 20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
46 E AL 80 40 S 0. 1 有り 比較例 96 C CR 2 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
47 E GI 80 -20 S 0. 1 有り 比較例 97 C CR 2 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
48 E GA 80 - 20 S 0. 1 有り 比較例 98 C CR 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
49 C CR 40 -40 S 0. 1 有り 比較例 99 C CR 2 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
50 C CR 40 0 S 0. 1 有り 比較例 100 C CR 2 40 S 0. 1 有り 比較例 表 6 (その 2 )
め 水 加 加 め 水 加 加
験鋼つ X 割 区 験鋼 素 X ェ 割 区 番 ぎ 点
量 方 量 れ 分 番 さ 点
rc) 方 量 れ 分 号 ( ) 法 (腿) 号 種 法 (mm)
101 C AL 2 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲 151 Ε CR 0. 5 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
102 C AL 2 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲 152 Ε CR 0. 5 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
103 C AL 2 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲 153 Ε CR 0. 5 40 S 0. 1 有り 比較例
104 C AL 2 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲 154 C CR 0. 1 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
105 C AL 2 15 S 0. 1 し 本発明の範囲 155 C CR 0. 1 - 20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
106 C AL 2 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲 156 C CR 0. 1 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
107 C AL 2 40 S 0. 1 有り 比較例 157 C CR 0. 1 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
108 C GI 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 158 C CR 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
109 C GA 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 159 C CR 0. 1 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
1 10 D CR 2 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲 160 C CR 0. 1 40 S 0. 1 有り 比較例
111 D CR 2 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲 161 C AL 0. 1 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
1 12 D CR 2 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲 162 C AL 0. 1 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
1 13 D C 2 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲 163 C AL 0. 1 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
1 14 D C 2 15' S 0. 1 無し 本発明の範囲 164 C AL 0. 1 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
1 15 D C 2 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲 165 C AL 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
1 16 D CR 2 40 S 0. 1 有り 比較例 166 C AL 0. 1 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
117 D AL 2 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲 167 C AL 0. 1 40 S 0. 1 有り 比較例
1 18 D AL 2 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲 168 C GI 0. 1 15 S 0. 1 し 本発明の範囲
119 D AL 2 0 •S 0.】 無し 本発明の範囲 169 C GA 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
120 D AL 2 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲 170 D CR 0. 1 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
121 D AL 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 171 D CR 0. 1 -20 S 0. 1 本発明の範囲
122 D AL 2 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲 172 D CR 0. 1 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
123 D AL 2 40 S 0. 1 有り 比較例 173 D CR 0. 1 5 S 0. 1 し 本発明の範囲
124 D GI 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 174 D CR 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
125 D GA 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 175 D CR 0. 1 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
126 E CR 2 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲 176 D CR 0. 1 40 S 0. 1 有り 比較例
127 E CR 2 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲 】77 D AL 0.】 -40 S 0.】 無し 本発明の範囲
128 E CR 2 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲 178 D AL 0. 1 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
129 E CR 2 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲 179 D AL 0. 1 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
130 E CR 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 180 D AL 0. 1 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
131 E CR 2 25 S 0. 1 し 本発明の範囲 181 D AL 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
132 E CR 2 40 S 0. 1 有り 比較例 182 D AL 0. 1 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
133 E AL 2 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲 183 D AL 0. 1 40 S 0. 1 有り 比較例
134 E AL 2 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲 184 D GI 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
135 E AL 2 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲 185 D GA 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
136 E AL 2 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲 186 Ε CR 0. 1 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
137 E AL 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 187 Ε CR 0. 1 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
138 E AL 2 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲 188 Ε CR 0. 1 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
139 E AL 2 40 S 0. 1 有り 比較例 189 Ε CR 0. 1 5 S 0. 1 し 本発明の範囲
140 E GI 2 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 190 Ε CR 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
141 E GA 2 15 S 0. 1 ίΠΕし 本発明の範囲 191 Ε CR 0. 1 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
142 C CR 0. 5 -40 S 0. 1 し 本発明の範囲 192 Ε CR 0. 1 40 S 0. 1 有り 比較例
143 C CR 0. 5 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲 193 Ε AL 0. 1 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
144 C CR 0. 5 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 194 Ε AL 0. 1 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
145 C CR 0. 5 40 S 0. 1 有り 比較例 195 Ε AL 0. 1 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
146 D CR 0. 5 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲 196 Ε AL 0. 1 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
147 D CR 0. 5 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲 197 Ε AL 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
148 D CR 0. 5 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 198 Ε AL 0. 1 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
149 D CR 0. 5 40 S 0. 1 有り 比較例 199 Ε AL 0. 1 40 S 0. 1 有り 比較例
150 E CR 0. 5 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲 200 Ε GI 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲 表 6 (その 3 ) め 水 加 加
験 X X 区
点
ぎ 方 m れ 分
(で）
号 (%) 法 (mm)
201 E GA 0. 1 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
202 C CR 0. 05 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
203 C CR 0. 05 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
204 C CR 0. 05 - 20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
205 C CR 0. 05 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
206 C CR 0. 05 5 S 0. 1 無し 本発明の範囲
207 C CR 0. 05 15 S 0. 1 amし 本発明の範囲
208 C CR 0. 05 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
209 C CR 0. 05 40 S 0. 1 有り 比較例
210 D CR 0. 05 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
211 D CR 0. 05 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
212 D CR 0. 05 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
213 D CR 0. 05 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
214 D CR 0. 05 5 · S 0. 1 無し 本発明の範囲
215 D CR 0. 05 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
216 D CR 0. 05 25 S 0. 1 無し 本発明の範囲
217 D CR 0. 05 40 S 0. 1 有り 比較例
218 E CR 0. 05 - 20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
219 E CR 0. 05 -40 •S 0. 1 無し 本発明の範囲
220 E CR 0. 05 -20 S 0. 1 無し 本発明の範囲
221 E CR 0. 05 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
222 E CR 0. 05 5 S 0. 1 し 本発明の範囲
223 E CR 0. 05 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
224 E CR 0. 05 25 S 0. 1 fi£し 本発明の範囲
225 E CR 0. 05 40 S 0. 1 有り 比較例
226 C CR 0. 01 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
227 C CR 0. 01 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
Figure imgf000037_0001
228 C CR 0. 01 15 S 0. i 無し 本発明の範囲
229 C CR 0. 01 40 S 0. 1 有り 比較例
230 D CR 0. 01 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
231 D CR 0. 01 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
232 D CR 0. 01 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
233 D CR 0. 01 40 S 0. 1 有り 比較例
234 E CR 0. 01 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
235 E CR 0. 01 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
236 E CR 0. 01 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
237 E CR 0. 01 40 S 0. 1 有り 比較例
238 C CR 0. 005 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
239 C CR 0. 005 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
240 C CR 0. 005 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
241 C CR 0. 005 40 S 0. 1 有り 比較例
242 D CR 0. 005 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
243 D CR 0. 005 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
244 D CR 0. 005 15 S 0. 1 isし 本発明の範囲
245 D CR 0. 005 40 S 0. 1 有り 比較例
246 E CR 0. 005 -40 S 0. 1 無し 本発明の範囲
247 E CR 0. 005 0 S 0. 1 無し 本発明の範囲
248 E CR 0. 005 15 S 0. 1 無し 本発明の範囲
249 E CR 0. 005 40 S 0. 1 有り 比較例
250 D C 80 - 40 N 0 有り 比較例 (実施例 3)
表 4に示す化学成分のスラブを鍀造した。 これらのスラブを 1050 ~ 1350°Cに加熱し、 熱間圧延にて仕上温度 800〜 900°C、 巻取温度 45 0〜 680°Cで板厚 4 mmの熱延鋼板とした。 その後、 酸洗を行った後 、 冷間圧延により板厚 1. 6mmの冷延鋼板とした。 また、 その冷延 板の一部に溶融アルミめつき、 溶融アルミ一亜鉛めつき、 合金化溶 融亜鉛めつき、 溶融亜鉛めつきを施した。 表 5にめつき種の凡例を 示す。 その後、 それらの冷延鋼板、 表面処理鋼板を炉加熱により A c 3 点以上である 9 5 0 °Cのオーステナイ ト領域に加熱した後、 熱 間成型加工を行った。 加熱炉の雰囲気は水素量と露点を変化させた 。 その条件を表 7に示す。
金型形状の断面を図 1 4に示す。 図 1 4中の凡例を示す （ 1 ： ダイ ス、 2 ： パンチ） 。 パンチを上方から見た形状を図 15に示す。 図 15 中の凡例を示す （ 2 ： パンチ） 。 ダイスを下方から見た形状を図 16 に示す。 図 16中の凡例を示す （ 1 ： ダイス） 。 金型はパンチ形状に 倣い、 板厚 1. 6mmのク リアランスにてダイスの形状と決定した。 ブ ランクサイズ（mm)を 1. 6厚 X 300 X 500とした。 成形条件としては、 パンチ速度 10mm/s、 加圧力 200トン、 下死点での保持時間を 5秒とし た。 成形品の模式図を図 17に示す。 成形品から切り出した引張試験 片より、 成形品の引張強さは 1470MPa以上を示した。
剪断加工はピアス加工を行った。 図 18に示す位置に直径 10丽 Φの パンチを用い、 直径 10. 5mmのダイスを用いてピアス加工を行った。 図 18は部品を上方から見た形状を示す。 図 18中の凡例を示す （ 1 ： 部品、 2 ： ピアス穴中心） 。 ピアス加工は熱間成形後 30分以内に実 施した。 ピアス加工後、 コイニング加工を行った。 コイニング加工 は板面に対して 45° の角度を持つ円錐台パンチと、 平面のダイスに 加工する板を挟んで行った。 図 19に工具を示す。 図 19中の凡例を示 す （ 1 ： パンチ、 2 ： ダイス、 3 ： ピアス加工後のブランク） 。 コ イニング加工はピアス加工後 30分以内に実施した。 耐水素脆化特性 の評価基準はコィニング加工の 1週間後に穴を全周観察し、 割れの 有無を判定した。 割れの観察はルーペ、 もしくは電子顕微鏡で行つ た。 判定結果は表 7に合せて示した。
実験番号 1〜249はコイニング加工を行った場合について、 鋼種、 めっき種、 雰囲気中の水素濃度、 露点の影響を検討した結果である が、 本発明の範囲内であれば、 ピアス加工後に割れが発生しなかつ た。 実験番号 250〜277はコイニング加工をしなかった場合の比較例 で、 本発明の範囲外であるため、 ピアス加工後に割れが発生した。
表 7 (その 1 )
実 め 水 加 め 水 一 加
験鋼つ 素 占 X 割 区 験鋼つ 素 X 割 区 番種ぎ 量 °Γ\ 方 れ 分 番 種さ 量 方 れ 分
\し 1
号 種 ( ) 法 号 種 (%) 法
1 C C 80 -40 コイニング 有り 比較例 51 C CR 40 15 コ仁ンク' 有り 比較例
2 C CR 80 -20 コ仁ンク' 有り 比較例 52 C CR 40 40 コ仁ンク' 有り 比較例
3 C CR 80 0 コ仁ンゲ 有り 比較例 53 D CR 40 -40 コィニンク' 有り 比較例
4 C CR 80 5 コイニング 有り 比較例 54 D CR 40 0 コィニンク' 有り 比較例
5 C CR 80 15 コ仁ンク' 有り 比較例 55 D CR 40 15 コ仁ンク' 有り 比較例
6 C C 80 25 コイニング 有り 比較例 56 D CR 40 40 コ仁ンク' 有り 比較例
7 C CR 80 40 ： ニンク' 有り 比較例 57 Ε CR 40 -40 コ仁ンク' 有り 比較例
8 C AL 80 -40 コ仁ンゲ 有り 比較例 58 Ε CR 40 0 コィニンク' 有り 比較例
9 C AL 80 -20 ： Ηニンク' 有り 比較例 59 Ε CR 40 15 ： Hニンク' 有り 比較例
10 C AL 80 0 コ仁ンク' 有り 比較例 60 Ε C 40 40 コ仁ング 有り 比較例
11 C AL 80 5 ニンク' 有り 比較例 61 C CR 8 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
12 C AL 80 15 コイニング 有り 比較例 62 C CR 8 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
13 C AL 80 25 コ仁ンク' 有り 比較例 63 C CR 8 0 コィニンク' 無し 本発明の範囲
14 C AL 80 40' コ仁ング 有り 比較例 64 C CR 8 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
15 C GI 80 -20 コィニンク' 有り 比較例 65 C CR 8 15 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
16 C GA 80 -20 コ仁ンク' 有り 比較例 66 C CR 8 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
17 D CR 80 -40 コ仁ンゲ 有り 比較例 67 C CR 8 40 M- 有り 比較例
18 D C 80 -20 コ仁ンゲ 有り 比較例 68 D CR 8 -40 コィニンク' 無し 本発明の範囲
19 D CR 80 0 コィニンゲ 有り 比較例 69 D CR 8 -20 コィニンク' 無し 本発明の範囲
20 D C 80 5 コ仁ンク' 有り 比較例 70 D CR 8 0 -W 無し 本発明の範囲
21 D CR 80 15 ニンク' 有り 比較例 71 D CR 8 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
22 D CR 80 25 コ仁ンク' 有り 比較例 72 D CR 8 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
23 D CR 80 40 コ ·(ニンク' 有り 比較例 73 D CR 8 25 ； Hニンク' ΛΕし 本発明の範囲
24 D AL 80 - 40 コ仁ンク' 有り 比較例 74 D CE 8 40 コィニンク' 有り 比較例
25 D AL 80 -20 コ仁ンク' 有り 比較例 75 Ε CR 8 -40 コィニンク' 無し 本発明の範囲
26 D AL 80 0 コイニング 有り 比較例 76 Ε CR 8 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
27 D AL 80 5 コィニンク' 有り 比較例 77 Ε CR 8 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
28 D AL 80 15 コ仁ンク' 有り 比較例 78 Ε CR 8 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
29 D AL 80 25 コ仁ンク' 有り 比較例 79 Ε CR 8 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲
30 D AL 80 40 コ仁ンク' 有り 比較例 80 Ε CR 8 25 ニンク' 無し 本発明の範囲
31 D GI 80 -20 コ仁ンク' 有り 比較例 81 Ε CR 8 40 コ仁ンク' 有り 比較例
32 D GA 80 -20 コィニンク' 有り 比較例 82 C C 4 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
33 E CR 80 -40 ニンク' 有り 比較例 83 C CR 4 0 コ仁ンク' isし 本発明の範囲
34 E CR 80 -20 コ仁ンゲ 有り 比較例 84 C CR 4 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
35 E CR 80 0 コ仁ンク' 有り 比較例 85 C CR 4 40 ： Hニンク' 有り 比較例
36 E CR 80 5 コ仁ンク' 有り 比較例 86 D CR 4 -40 ： Hニンク' 無し 本発明の範囲
37 E CR 80 15 コ仁ンク' 有り 比較例 87 D CR 4 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
38 E CR 80 25 コ仁ンク' 有り 比較例 88 D CR 4 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
39 E CE 80 40 コ仁ンク' 有り 比較例 89 D CR 4 40 コ仁ンク' 有り 比較例
40 E AL 80 -40 コ仁ンゲ 有り 比較例 90 Ε CR 4 - 40 コィニンク' 無し 本発明の範囲
41 E AL 80 -20 コィニンク' 有り 比較例 91 Ε CR 4 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
42 E AL 80 0 コ仁ンク' 有り 比較例 92 Ε CR 4 15 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
43 E AL 80 5 コ仁ンゲ 有り 比較例 93 Ε CR 4 40 コィニンク' 有り 比較例
44 E AL 80 15 コ仁 ' 有り 比較例 94 C CR 2 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
45 E AL 80 25 コィニンク' 有り 比較例 95 C CR 2 -20 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
46 E AL 80 40 コ仁ンゲ 有り 比較例 96 C CR 2 0 コィニンク' Λし 本発明の範囲
47 E GI 80 -20 ニンク' 有り 比較例 97 C CR 2 5 コ仁ンク' し 本発明の範囲
48 E GA 80 - 20 コ仁ンク' 有り 比較例 98 C CR 2 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲
49 C CR 40 -40 コ仁ンク' 有り 比較例 99 C CR 2 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
50 C CR 40 0 コ仁ンク' 有り 比較例 100 C CR 2 40 コ仁ンク' 有り 比較例 表 7 (その 2 )
め 水 加 め 水 加
験鋼つ 素 I 割 区 験鋼つ 素 X 割 区 点
ぎ 点
量 方 れ 分 番 ぎ 方 れ 分 号 (%) 法 号 (%) 法
101 C AL 2 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 151 E CR 0. 5 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
102 C AL 2 -20 コィニンク' 無し 本発明の範囲 152 E C 0. 5 15 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
103 C AL 2 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 153 E CR 0. 5 40 コ仁ンゲ 有り 比較例
104 C AL 2 5 コィニンク' 無し 本発明の範囲 154 C CR 0. 1 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
105 C AL 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 155 C CR 0. 1 -20 ； Hニンク' 無し 本発明の範囲
106 C AL 2 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 156 C CR 0. 1 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
107 C AL 2 40 コ仁ンク' 有り 比較例 157 C CR 0. 1 5 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
108 C GI 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 158 C CR 0. 1 15 コ仁ンク' ίκし 本発明の範囲
109 C GA 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 159 C CR 0. 1 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
110 D CR 2 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 160 C CR 0. 1 40 コ仁ンク' 有り 比較例
111 D CR 2 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 161 C AL 0. 1 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
112 D CR 2 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 162 C AL 0. 1 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
113 D CR 2 ■5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 163 C AL 0. 1 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
114 D C 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 164 C AL 0. 1 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
115 D CR 2 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 165 C AL 0. 1 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲
116 D CR 2 40 コ仁ンク' 有り 比較例 166 C AL 0. 1 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
117 D AL 2 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 167 C AL 0. 1 40 コ仁ンク' 有り 比較例
118 D AL 2 -20 コィニンク' 無し 本発明の範囲 168 C GI 0. 1 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲
119 D AL 2 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 169 C GA 0. 1 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
120 D AL 2 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 170 D CR 0. 1 -40 コ仁ンク' 4Sし 本発明の範囲
121 D AL 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 171 D CR 0. 1 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
122 D AL 2 25 コィニンク' 無し 本発明の範囲 172 D CR 0. 1 0 コィニンク' 無し 本発明の範囲
123 D AL 2 40 コ仁ンゲ 有り 比較例 173 D CR 0. 1 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
124 D GI 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 174 D CR 0. 1 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲
125 D GA 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 175 D CR 0. 1 25 コィニンゲ 無し 本発明の範囲
126 E CR 2 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 176 D CR 0. 1 40 コィニンク' 有り 比較例
127 E CR 2 -20 コィニンク' 無し 本発明の範囲 177 D AL 0. 1 -40 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
128 E CR 2 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 178 D AL 0. 1 - 20 コィニンク' 無し 本発明の範囲
129 E CR 2 5 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲 179 D AL 0. 1 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
130 E CR 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 180 D AL 0. 1 5 コィニンク' 無し 本発明の範囲
131 E CR 2 25 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲 181 D AL 0. 1 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
132 E CR 2 40 コ仁ンク' 有り 比較例 182 D AL 0. 1 25 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
133 E AL 2 -40 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲 183 D AL 0. 1 40 コ仁ンク' 有り 比較例
134 E AL 2 -20 コィニンク' 無し 本発明の範囲 184 D GI 0. 1 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲
135 E AL 2 0 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲 185 D GA 0. 1 15 コイニング 4Εし 本発明の範囲
136 E AL 2 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 186 E CR 0. 1 -40 コィニンク' 無し 本発明の範囲
137 E AL 2 15 コイニング 無し 本発明の範囲 187 E CR 0. 1 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
138 E AL 2 25 ： Hニンク' 無し 本発明の範囲 188 E CR 0. 1 0 コ "(ニンク' 無し 本発明の範囲
139 E AL 2 40 コ仁ンゲ 有り 比較例 189 E CR 0. 1 5 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
140 E GI 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 190 E CR 0. 1 15 コ仁ング 無し 本発明の範囲
141 E GA 2 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 191 E CR 0. 1 25 コ仁ング 無し 本発明の範囲
142 C CR 0. 5 - 40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 192 E CR 0. 1 40 コィニンク' 有り 比較例
143 C CR 0. 5 0 コイニング 無し 本発明の範囲 193 E AL 0. 1 - 40 コィニンク' 無し 本発明の範囲
144 C CR 0. 5 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲 194 E AL 0. 1 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
145 C CR 0. 5 40 - 有り 比較例 195 E AL 0. 1 0 ニンク' 紘-し 本発明の範囲
146 D CR 0. 5 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 196 E AL 0. 1 5 コィニンク' 無し 本発明の範囲
147 D CR 0. 5 0 コィニンク' 無し 本発明の範囲 197 E AL 0. 1 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
148 D CE 0. 5 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲 198 E AL 0. 1 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
149 D C 0. 5 40 コ仁ンク' 有り 比較例 199 E AL 0. 1 40 コイニング 有り 比較例
150 E CR 0. 5 -40 ： Kニンク' 無し 本発明の範囲 200 E GI 0. 1 15 ニンク' 無し 本発明の範囲 表 7 (その 3 ) め 水 加
験 つ 素 占 X 割 区
番 量 方 れ 分
CO
号 (%) 法
201 E GA 0. 1 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
202 C CR 0. 05 - 20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
203 C CR 0. 05 -40 コ仁ンク * 無し 本発明の範囲
204 C CR 0. 05 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
205 C CR 0. 05 0 コ仁ンゲ ίπΕし 本発明の範囲
206 C C 0. 05 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
207 C CR 0. 05 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
208 C CR 0. 05 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
209 C CR 0. 05 40 コ仁ンク' 有り 比較例
210 D CR 0. 05 -20 ニンク' 無し 本発明の範囲
21 1 D CR 0. 05 -40 コィニンク' 無し 本発明の範囲
212 D CR 0. 05 -20 コ仁ンク" 無し 本発明の範囲
213 D C 0. 05 0 コ仁ンゲ. 無し 本発明の範囲
214 D C 0. 05 5■ コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
215 D C 0. 05 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
216 D C 0. 05 25 コィニンク' 無し 本発明の範囲
217 D CR 0. 05 40 コィニンク' 有り 比較例
218 E C 0. 05 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
219 E C 0. 05 -40 'コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
220 E CR 0. 05 -20 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
221 E C 0. 05 0 コ仁ンゲ isし 本発明の範囲
222 E CR 0. 05 5 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
223 E C 0. 05 15 コ仁ンク' し 本発明の範囲
224 E C 0. 05 25 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
225 E CR 0. 05 40 コ仁 ' 有り 比較例
226 C CR 0. 01 -40 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
227 C CR 0. 01 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
Figure imgf000042_0001
228 C CR 0. 01 15 コ仁ンゲ ίεし 本発明の範囲
229 C CR 0. 01 40 コィニンク' 有り 比較例
230 D CR 0. 01 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
231 D CR 0. 01 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
232 D C 0. 01 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲
233 D CR 0. 01 40 コィニンク' 有り 比較例
234 E CE 0. 01 -40 ニンク' し 本発明の範囲
235 E CE 0. 01 0 コ仁ンゲ ΛΕし 本発明の範囲
236 E C 0. 01 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
237 E CR 0. 01 40 コィニンク' 有り 比較例
238 C CR 0. 005 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
239 C CR 0. 005 0 ： Hニンク' 無し 本発明の範囲
240 C C 0. 005 15 コィニンク' 無し 本発明の範囲
241 C C 0. 005 40 コィニンク' 有り 比較例
242 D CR 0. 005 - 40 コ仁 ' 無し 本発明の範囲
243 D CR 0. 005 0 コ仁ンゲ 無し 本発明の範囲
244 D CR 0. 005 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
245 D CR 0. 005 40 コィニンゲ 有り 比較例
246 E CR 0. 005 -40 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
247 E CR 0. 005 0 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
248 E CR 0. 005 15 コ仁ンク' 無し 本発明の範囲
249 E CR 0. 005 40 コィニンク' 有り 比較例
250 D CR 80 -40 加工無し 有り 比較例 (実施例 4)
表 1 に示す化学成分のスラブを铸造した。 これらのスラブを 1050 〜 1 3 50 °Cに加熱し、 熱間圧延にて仕上温度 800〜 900 °C、 巻取温度 45 0〜 680 °Cで板厚 4龍の熱延鋼板とした。 続いて酸洗を行った後、 冷 間圧延により板厚 1. 6Mの冷延鋼板とした。 その後、 Ac3点以上であ る 950 °Cのオーステナイ ト領域に加熱した後、 熱間成形加工を行つ た。 加熱炉の雰囲気は水素量と露点を変化させた。 その条件を表 8 に示す。 引張強度はそれぞれ 1 525MP a、 1 785MP aであった。
打ち抜きピアス穴加工部の評価に際してはこれらの成形品から 1 0 O X 1 00Mのサイズに切断して試験片を採取し、 その中心部に図 3 、 4に示す形状で、 平行部が Φ l Gmmおよび 20 m m、 先端部が 5〜1 3mm のボンチにてクリアランス 4. 3〜 25 %で打ち抜き加工を行った。 こ れら試験片の耐割れ特性を評価するために、 2次加工、 加工端部の 割れ発生個数、 及び X線による打ち抜き端部及び切断端部の残留応 力を測定した。 割れ発生個数の測定は、 打ち抜きピアス穴に関して は穴全周を対象に行った。 切断端部に関してはその 1片を測定した 。 加工条件と結果についても表 8に併せて示す。
上記検討の結果、 打ち抜きピアス穴加工および切断加工のどちら の条件においても、 本願発明範囲外のものは割れが頻繁に起こって いるのに対し、 本発明範囲のものについては割れが発生しなかった
表 8
Figure imgf000044_0001
(注） 下線部は本発明の範囲外の条件
(実施例 5)
表 9に示す成分のアルミめつき鋼板 （厚み 1 . 6 mm) を 950°Cに て 1分保定後、 800°Cで平板金型にて焼入れし、 供試材を作成した。 供試材の強度は T S = 1 5 4 0 M P a、 Y P = 1 1 2 0 MPa, T一 E 1 = 6 %である。 この鋼板に、 図 20A、 図 20B、 図 20C、 図 20Dに示す それぞれのタイプの金型を用いて、 表 10に示す条件にて穴あけ加工 した。 打ち抜きクリアランスは、 5〜 4 0 %の範囲で調整した。 耐 水素脆化特性の評価基準は加工の 1週間後に穴を全周観察し、 割れ の有無を判定した。 観察はルーペもしくは電子顕微鏡にて行った。 その結果を表 10に条件とともに示す。
水準 1 は、 Aタイプの金型を用いた従来の打ち抜き試験で、 本発 明による打ち抜きによる残留応力の基準となる水準であり、 水素脆 化による割れが発生している。
Bタイプの金型を用いた試験では、 水準 2 において曲げ刃肩部の 角度 が大きく、 かつ曲げ刃肩曲率半径 R ρが小さく、 残留応力 の低減効果が小さく、 水素脆化による割れが発生した。 水準 3は、 クリアランスが大きく、 残留応力の低減効果が小さく、 水素脆化に よる割れが発生した。 水準 4は、 曲げ刃肩部 θ ρの角度が小さく、 かつ曲げ刃肩曲率半径 R Ρが小さい。 このため、 この打ち抜きによ り得られる穴拡げ値は従来法と比べ改善されていないため、 水素脆 化による割れが発生した。
Cタイプの金型を用いた試験において、 水準 11はポンチが通常の ポンチであり、 かつダイの突起の肩部角度 Θ d、 肩部曲率半径 R d が所定の条件を満たしていないため、 残留応力の低減効果が小さく 、 水素脆化による割れが発生した。 水準 12は、 ク リアランスが大き く、 残留応力の低減効果が小さいため、 水素脆化による割れが発生 した。 . Dタイプの金型を用いた 験において、 水準 1 8は、 ポンチの突起 の肩部角度 Θ p、 肩部曲率半径 R Ρ、 ダイの突起の肩部角度 Θ d、 肩部曲率半径 R dが所定の条件を満たしていないため、 残留応力の 低減効果が見られず、 水素脆化による割れが発生した。 また水準 1 5は、 クリアランスが大さく、 残留応力の低減効果が小さいため、 水素脆化による割れが発生した。
水準 8， 9, 14, 1 5 , 2 1 ， 22は加熱の雰囲気が制限の範囲を超えて いるので、 水素脆化による割れが発生した。
上記以外水準は本発明の条件を満たし、 打ち抜き断面での残留応 力が低減されて、 水素脆化によるわれは発生しなかった。
60svD/sooifcId/ JO
Figure imgf000047_0001
( % SS¾I)
6拏
表 10
加熱翻気 ボン ダイ献 fJ l
余型 ポンチ しわ 曲 9¾ 曲け" ¾切刃 曲げ刃肩部 曲げ刃肩居 ダイ穴 曲げ刃 曲げ刃切刃 曲げ刃肩部 曲げ刃肩居 クリアランス w
7輝 水親 露卢 ポンチ
タイプ 押さえ 高さ Hp 間の間 HDp 角度 曲率 F¾gAd 高さ Hd 間の間 Ηω 角度 曲率權 d 結果 備考 何直 (初期細
(%) ra w tan) (mm) tai) ten) (mm) (mm) (%)
(tonf) (nm)
1 3 15 A 1.0 0.5 20 ― 一 - - 20.5 一 一 ― 一 15.6 有り m
2 3 15 B 1.0 0.5 20 3 1.0 175 0 20.5 - 一 一 一 15.6 有り 比翻
3 3 15 B 1.0 0.5 20 3 1.0 135 0 21 一 一 - - 31.3 有り 比翻
4 3 15 B 1.0 0.5 20 3 1.0 95 0 20.8 一 - 一 一 25.0 有り 比翻
5 3 15 B 1.0 0.5 20 3 1.0 90 0.5 20.2 一 一 - - 6.2 無し 本発明例
6 3 ■15 B 1.0 0.5 20 0.3 1.0 135 0 20.2 - 一 一 一 6.2 無し 本発明例
7 3 15 B 1.0 0.5 20 0.5 1.0 135 0.5 20.2 一 - - 一 6.2 無し 本発明例
8 15 15 B 1.0 0.5 20 0.5 1.0 135 0.5 20.2 一 - 一 . - 6.2 有り 比棚
9 3 35 B 1.0 0.5 20 0.5 1.0 135 0.5 20.2 - ― 一 一 6.2 有り 比翻
10 3 15 B 1.0 0.5 20 1.5 し 0 110 0.2 20.5 一 一 一 一 15.6 無し 本発明例
11 3 15 C 1.0 0.5 - 20 - - 一 - 20.5 1.0 1.0 90 0 15.6 有り 比翻
12 3 15 C 1.0 0.5 20 一 - - 一 21.2 0.3 0.5 135 0.2 37.5 有り 比麵
13 3 15 C 1.0 0.5 20 ― 一 - - 20.2 0.3 0.1 90 0.5 6.2 無し 本発明例
14 15 15 C 1.0 0.5 20 一 一 一 一 20.2 0.3 0.1 90 0.5 6.2 有り m
15 3 35 C 1.0 0.5 20 一 一 一 - 20.2 0.3 0.1 90 0.5 6.2 有り 比難
16 3 15 C 1.0 0.5 20 一 - - 一 20.2 0.3 0.1 135 0 6.2 無し 本発明例
17 3 15 C 1.0 0.5 20 ― ― 一 一 20.5 0.7 0.1 135 0.5 15.6 無し 本発明例
18 3 15 D 1.0 0.5 20 1.5 1.0 90 0 20.4 1.0 1.0 90 0 12.5 有り 比測
19 3 15 D 1.0 0.5 20 0.3 0.1 90 0.2 21 0.7 1.0 90 0.2 31.3 有り 比棚
20 3 15 D 1.0 0.5 20 0.3 0.1 90 0.5 20.4 1.0 0.1 90 0.5 12.5 無し 本発明例
21 15 15 D 1.0 0.5 20 0.3 0.1 90 0.5 20.4 1.0 0.1 90 0.5 12.5 有り 比糊
22 3 35 D 1.0 0.5 20 0.3 0.1 90 0.5 20.4 1.0 0.1 90 0.5 12.5 有り 比棚
23 3 15 D 1.0 0.5 20 1.5 0.1 135 0 20.4 1.5 0.1 135 0 12.5 無し 本発明例
24 3 15 D 1.0 0.5 20 0.3 0.1 135 0.2 20.4 3.0 0.1 135 0.2 12.5 無し 本発明例
(実施例 5)
表 4に示す化学成分のスラブを铸造した。 これらのスラブを 1050 〜 1350°Cに加熱し、 熱間圧延にて仕上温度 800〜 900°C、 巻取温度 45 0〜680°Cで板厚 4 mmの熱延鋼板とした。 その後、 酸洗を行った後 、 冷間圧延により板厚 1. 6mmの冷延鋼板とした。 また、 その冷延 板の一部に溶融アルミめつき、 溶融アルミ一亜鉛めつき、 合金化溶 融亜鉛めつき、 溶融亜鉛めつきを施した。 表 5にめつき種の凡例を 示す。 その後、 それらの冷延鋼板、 表面処理鋼板を炉加熱により A c 3 点以上である 9 5 0 °Cのオーステナイ ト領域に加熱した後、 熱 間成型加工を行った。 加熱炉の雰囲気は水素量と露点を変化させた 。 その条件を表 11に示す。
金型の断面断面を図 21 に示す。 図 21 中の凡例を示す （ 1 ： プレ ス成形ダイス、 2 ： プレス成形パンチ、 3 ： ピアス加工パンチ、 4 ： ポタンダイ） 。 パンチを上方から見た形状を図 22に示す。 図 22中 の凡例を示す （ 2 ： プレス成形パンチ、 4 ： ポタンダイ） 。 ダイス を下方から見た形状を図 23に示す。 図 23中の凡例を示す （ 1 ： プレ ス成形ダイス、 3 ： ピアス加工パンチ） 。 金型は成形パンチ形状に 倣い、 板厚 1. 6匪のクリアランスにて成形ダイスの形状と決定した 。 ピアス加工は直径 20mmのパンチを用い、 直径 20. 5ππηのダイスを用 いた。 ブランクサイズを 1. 6mm厚 Χ 300 X 500とした。 成形条件とし ては、 パンチ速度 10匪/ s、 加圧力 200トン、 下死点での保持時間を 5 秒とした。 成形品の模式図を図 24に示す。 成形品から切り出した引 張試験片より、 成形品の引張強さは 1470MPa以上を示した。
ピアス加工開始のタイミングの影響はピアス加工パンチの長さを 変化させることにより検討した。 表 11に剪断加工タイミングとして 、 ピアス加工を開始した成形深さを下死点からの距離で示した。 加 ェ後の形状を保っためにはこの値は 10匪以内、 望ましくは 5匪以内 が良い。
耐水素脆化特性の評価基準は成形加工後、 1週間後にピアス穴を 全周観察し、 割れの有無を判定した。 観察はルーペもしくは電子顕 微鏡にて行った。 判定結果は表 Πに併せて示した。 また穴形状の精 度はノギスにて形状測定し、 基準形状からの差を求め、 その差が 1. 0匪以下を良好とした。 判定結果は表 1 1に併せて示した。 また、 そ の凡例を表 1 2に示す。
実験番号 1〜249までは鋼種、 めっき種、 雰囲気中の水素濃度、 露 点の影響を検討した結果であるが、 本発明の範囲内であれば割れが 発生しなかった。 実験番号 2 5 0〜277は剪断加工の開始タイミングの 影響を検討した結果であるが、 本発明の範囲内であれば、 割れも発 生せず、 形状精度も良好であった。
表 1 1 (その 1 )
タ剪 夕剪 め 水 形 め 水 形
ィ断 露 ィ断 験鋼 割 状 区 験鋼つ 素 割 状 区 点 ミ加 ミ加
番種さ 量 れ 点
精 分 種ぎ 量 れ 精 分 ンェ ンェ 号 (%) 度 度
(mi) 号 種 (%) dm)
1 C CR 80 -40 4 有り ◎ 比較例 51 C CR 40 15 4 有り ◎ 比較例
2 C CR 80 - 20 4 有り ◎ 比較例 52 C CR 40 40 4 有り ◎ 比較例
3 C CR 80 0 4 有り ◎ 比較例 53 D CR 40 -40 4 有り ◎ 比較例
4 C CR 80 5 4 有り ◎ 比較例 54 D CR 40 0 4 有り ◎ 比較例
5 C CR 80 15 4 有り ◎ 比較例 55 D CR 40 15 4 有り © 比較例
6 C CR 80 25 4 有り ◎ 比較例 56 D CR 40 40 4 有り ◎ 比較例
7 C CR 80 40 4 有り ◎ 比蛟例 57 E CR 40 -40 4 有り ◎ 比較例
8 C AL 80 -40 4 有り ◎ 比較例 58 E CR 40 0 4 有り © 比較例
9 C AL 80 -20 4 有り ◎ 比較例 59 E C 40 15 4 有り ◎ 比較例
10 C AL 80 0 4 有り ◎ 比較例 60 E CR 40 40 4 有り ◎ 比較例
11 C AL 80 5 4 有り ◎ 比較例 61 C CR 8 -40 4 無し ©本発明の範囲
12 C AL 80 15 4 有り ◎ 比較例 62 C C 8 - 20 4 無し ◎本発明の範囲
13 C AL 80 25' 4 有り ◎ 比較例 63 C CR 8 0 4 無し ◎本発明の範囲
14 C AL 80 40 4 有り ◎ 比較例 64 C CR 8 5 4 無し ◎本発明の範囲
15 C GI 80 -20 4 有り ◎ 比較例 65 C C 8 15 4 無し ◎本発明の範囲
16 C GA 80 -20 4 有り ◎ 比較例 66 C CR 8 25 4 無し ©本発明の範囲
17 D CR 80 -40 4 有り © 比較例 67 C CR 8 40 4 有り ◎ 比較例
18 D C 80 -20 • 4 有り ◎ 比較例 68 D CR 8 -40 4 無し ◎本発明の範囲
19 D CR 80 0 4 有り ◎ 比較例 69 D CR 8 - 20 4 無し ©本発明の範囲
20 D CR 80 5 4 有り ◎ 比較例 70 D CR 8 0 4 無し ◎本発明の範囲
21 D CR 80 15 4 有り © 比較例 71 D CR 8 5 4 無し ◎本発明の範囲
22 D CR 80 25 4 有り ◎ 比較例 72 D CR 8 15 4 無し ◎本発明の範囲
23 D CR 80 40 4 有り ◎ 比較例 73 D CR 8 25 4 Mし ◎本発明の範囲
24 D AL 80 -40 4 有り ◎ 比較例 74 D CR 8 40 4 有り ◎ 比較例
25 D AL 80 -20 4 有り ◎ 比較例 75 E CR 8 -40 4 l , ◎本発明の範囲
26 D AL 80 0 4 有り ◎ 比較例 76 E CR 8 -20 4 無し ◎本発明の範囲
27 D AL 80 5 4 有り ◎ 比較例 77 E C 8 0 4 無し ◎本発明の範囲
28 D AL 80 15 4 有り ◎ 比較例 78 E CR 8 5 4 無し ©本発明の範囲
29 D AL 80 25 4 有り ◎ 比較例 79 E C 8 15 4 無し ©本発明の範囲
30 D AL 80 40 4 有り ◎ 比較例 80 E CR 8 25 4 無し ◎本発明の範囲
31 D GI 80 -20 4 有り ◎ 比較例 81 E CR 8 40 4 有り ◎ 比較例
32 D GA 80 -20 4 有り ◎ .比較例 82 C CR 4 -40 4 無し ◎本発明の範囲
33 E CR 80 - 40 4 有り ◎ 比較例 83 C CR 4 0 4 無し ◎本発明の範囲
34 E CR 80 -20 4 有り ◎ 比較例 84 C CR 4 15 4 無し ◎本発明の範囲
35 E C 80 0 4 有り ◎ 比較例 85 C CR 4 40 4 有り ◎ 比較例
36 E CR 80 5 4 有り ◎ 比較例 86 D C 4 -40 4 し ◎本発明の範囲
37 E CR 80 15 4 有り ◎ 比較例 87 D CR 4 0 4 無し ◎本発明の範囲
38 E CR 80 25 4 有り ◎ 比較例 88 D CR 4 15 4 無し ◎本発明の範囲
39 E CR 80 40 4 有り ◎ 比較例 89 D CR 4 40 4 有り ◎ 比較例
40 E AL 80 - 40 4 有り ◎ 比較例 90 E CR 4 -40 4 無し ◎本発明の範囲
41 E AL 80 -20 4 有り ◎ 比較例 91 E CR 4 0 4 無し ◎本発明の範囲
42 E AL 80 0 4 有り ◎ 比較例 92 E CR 4 15 4 無し ◎本発明の範囲
43 E AL 80 ' 5 4 有り ◎ 比較例 93 E CR 4 40 4 有り ◎ 比較例
44 E AL 80 15 4 有り ◎ 比較例 94 C CR 2 -40 4 無し ◎本発明の範囲
45 E AL 80 25 4 有り ◎ 比較例 95 C CR 2 -20 4 無し ◎本発明の範囲
46 E AL 80 40 4 有り ◎ 比較例 96 C CR 2 0 4 無し ◎本発明の範囲
47 E GI 80 -20 4 有り © 比較例 97 C CK 2 5 4 無し ◎本発明の範囲
48 E GA 80 -20 4 有り ◎ 比較例 98 C CR 2 15 4 無し ◎本発明の範囲
49 C CR 40 -40 4 有り ◎ 比較例 99 C CR 2 25 4 無し ◎本発明の範囲
50 C CR 40 0 4 有り ◎ 比較例 100 C CE 2 40 4 有り ◎ 比較例 表 1 1 (その 2 )
タ剪
め 夕剪
水 形 め 水 形
ィ断 ィ断 験 つ 割 状 区 験鋼つ 割 状 区 点 ミ加 点 ミ加
番 さ 量 れ 精 分 き 量 れ 精 分 ン工 rc) ン： 1： 号 (%) 度 号 (%) 度
(腿) (腿
101 C AL 2 - 40 4 無し ◎本発明の範囲 151 Ε CR 0. 5 0 4 無し ©本発明の範囲
102 C AL 2 -20 4 asし ◎本発明の範囲 152 Ε CR 0. 5 15 4 無し ◎本発明の範囲
103 C AL 2 0 4 無し ◎本発明の範囲 153 Ε CR 0. 5 40 4 有り ◎ 比較例
104 C AL 2 5 4 無し ◎本発明の範囲 154 C C 0. 1 -40 4 無し ◎本発明の範囲
105 C AL 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 155 C CR 0. 1 -20 4 無し ◎本発明の範囲
106 C AL 2 25 4 無し ◎本発明の範囲 156 C CR 0. 1 0 4 無し ◎本発明の範囲
107 C AL 2 40 4 有り ◎ 比較例 ' 157 C CE 0. 1 5 4 無し ◎本発明の範囲
108 C GI 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 158 C CR 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
109 C GA 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 159 C CR 0. 1 25 4 無し ◎本発明の範囲
110 D CR 2 - 40 4 無し ◎本発明の範囲 160 C CR 0. 1 40 4 有り ◎ 比較例
111 D C 2 -20 4 無し ©本発明の範囲 161 C AL 0. 1 -40 4 無し ◎本発明の範囲
112 D CR 2 0 4 無し ◎本発明の範囲 162 C AL 0. 1 -20 4 無し ◎本発明の範囲
113 D CR 2 5 ' 4 無し ◎本発明の範囲 163 C AL 0. 1 0 4 無し ◎本発明の範囲
114 D CR 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 164 C AL 0. 1 5 4 し ◎本発明の範囲
115 D CR 2 25 4 無し ◎本発明の範囲 165 C AL 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
116 D CR 2 40 4 有り ◎ 比較例 166 C AL 0. 1 25 4 無し ◎本発明の範囲
117 D AL 2 -40 4 無し ◎本発明の範囲 167 C AL 0. 1 40 4 有り ◎ 比較例
118 D AL 2 -20 ■ 4 無し ◎本発明の範囲 168 C GI 0. 1 15 4 無し
isし ◎本発明の範囲
119 D AL 2 0 4 無し ◎本発明の範囲 169 C GA 0. 1 15 4 ◎本発明の範囲
120 D AL 2 5 4 無し ◎本発明の範囲 170 D CR 0. 1 -40 4 無し ◎本発明の範囲
121 D AL 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 171 D CR 0. 1 -20 4 無し ◎本発明の範囲
122 D AL 2 25 4 Μし ◎本発明の範囲 172 D CR 0. 1 0 4 ASし ◎本発明の範囲
123 D AL 2 40 4 有り ◎ 比較例 173 D CE 0. 1 5 4 無し ◎本発明の範囲
124 D GI 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 174 D CR 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
125 D GA 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 175 D CR 0. 1 25 4 無し ◎本発明の範囲
126 E CR 2 -40 4 ίΕし ◎本発明の範囲 176 D CR 0. 1 40 4 有り ◎ 比較例
127 E CR 2 -20 4 無し ◎本発明の範囲 177 D AL 0. 1 -40 4 無し ◎本発明の範囲
128 E CR 2 0 4 無し ◎本発明の範囲 178 D AL 0. 1 -20 4 無し ◎本発明の範囲
129 E CR 2 5 4 無し ◎本発明の範囲 179 D AL 0. 1 0 4 無し ◎本発明の範囲
130 E CR 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 180 D AL 0. 1 5 4 無し ◎本発明の範囲
131 E CR 2 25 4 無し ◎本発明の範囲 181 D AL 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
132 E CR 2 40 4 有り ◎ 比較例 182 D AL 0. 1 25 4 無し ◎本発明の範囲
133 E AL 2 -40 4 無し ©本発明の範囲 183 D AL 0. 1 40 4 有り ◎ 比蛟例
134 E AL 2 -20 4 無し ◎本発明の範囲 184 D GI 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
135 E AL 2 0 4 無し ◎本発明の範囲 185 D GA 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
136 E AL 2 5 4 無し ©本発明の範囲 186 Ε CR 0. 1 -40 4 無し ◎本発明の範囲
137 E AL 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 187 Ε CR 0. 1 -20 4 ίΙΕし ◎本発明の範囲
138 E AL 2 25 4 し ◎本発明の範囲 188 Ε C 0. 1 0 4 無し ◎本発明の範囲
139 E AL 2 40 4 有り ◎ 比較例 】89 Ε CR 0. 1 5 4 無し ◎本発明の範囲
140 E GI 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 190 Ε CR 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
141 E GA 2 15 4 無し ◎本発明の範囲 191 Ε CR 0. 1 25 4 無し ◎本発明の範囲
142 C CR 0. 5 -40 4 無し ◎本発明の範囲 192 Ε CR 0. 1 40 4 有り ◎ 比較例
143 C CR 0. 5 0 4 無し ◎本発明の範囲 193 Ε AL 0. 1 -40 4 無し ◎本発明の範囲
144 C CR 0. 5 15 4 無し ◎本発明の範囲 194 Ε AL 0. 1 -20 4 無し ©本発明の範囲
145 C CR 0. 5 40 4 有り ◎ 比較例 195 Ε AL 0. 1 0 4 無し ◎本発明の範囲
146 D CR 0. 5 - 40 4 無し ◎本発明の範囲 196 Ε AL 0. 1 5 4 無し ◎本発明の範囲
147 D C 0. 5 0 4 無し ◎本発明の範囲 197 Ε AL 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
148 D CR 0. 5 15 4 無し ◎本発明の範囲 198 Ε AL 0. 1 25 4 無し ◎本発明の範囲
149 D CE 0. 5 40 4 有り ◎ 比較例 199 Ε AL 0. 1 40 4 有り ◎ 比較例
150 E CR 0. 5 -40 4 無し ◎本発明の範囲 200 Ε GI 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲 表 1 1 (その 3 ) 夕势
め 水 形
ィ断
験鋼つ 割 状 区
ぎ 点 ミ加
番 量 れ 精
ンェ 分
号 ( ) rc)
(mm) 度
201 E GA 0. 1 15 4 無し ◎本発明の範囲
202 C CR 0. 05 -20 4 無し ◎本発明の範囲
203 C CR 0. 05 - 40 4 4£し ◎本発明の範囲
204 C CR 0. 05 -20 4 無し ◎本発明の範囲
205 C CR 0. 05 0 4 し ©本発明の範囲
206 C CR 0. 05 5 4 無し ◎本発明の範囲
207 C CR 0. 05 15 4 無し ◎本発明の範囲
208 C CR 0. 05 25 4 無し ◎本発明の範囲
209 C C 0. 05 40 4 有り ◎ 比較例
210 D CR 0. 05 -20 4 無し ◎本発明の範囲
211 D CR 0. 05 -40 4 無し ◎本発明の範囲
212 D CR 0. 05 -20 4 無し ◎本発明の範囲
213 D CR 0. 05 0' 4 無し ◎本発明の範囲
214 D CR 0. 05 5 4 無し ◎本発明の範囲
215 D CR 0. 05 15 4 無し ◎本発明の範囲
216 D CR 0. 05 25 4 無し ◎本発明の範囲
217 D CR 0. 05 40 4 有り ◎ 比較例
218 E CR 0. 05 - 20 4 し ◎本発明の範囲
219 E CR 0. 05 -40 4 無し ◎本発明の範囲
220 E CR 0. 05 -20 4 無し ◎本発明の範囲
221 E CR 0. 05 0 4 無し ◎本発明の範囲
222 E CR 0. 05 5 4 無し ◎本発明の範囲
223 E CR 0. 05 15 4 無し ◎本発明の範囲
224 E C 0. 05 25 4 無し ©本発明の範囲
225 E CR 0. 05 40 4 有り ◎ 比較例
226 C CR 0. 01 -40 4 無し ◎本発明の範囲
227 C CR 0. 01 0 4 無し ◎本発明の範囲
228 C CR 0. 01 15 4 無し ◎本発明の範囲
229 C CR 0. 01 40 4 有り ◎ 比較例
230 D CR 0. 01 -40 4 無し ©本発明の範囲
231 D C 0. 01 0 4 無し ◎本発明の範囲
232 D CR 0. 01 15 4 無し ©本発明の範囲
233 D CR 0. 01 40 4 有り ◎ 比較例
234 E CR 0. 01 -40 4 ίΠΕし ◎本発明の範囲
235 E CR 0. 01 0 4 無し ◎本発明の範囲
236 E CR 0. 01 15 4 無し ◎本発明の範囲
237 E CR 0. 01 40 4 有り ◎ 比較例
238 C C 0. 005 - 40 4 無し ◎本発明の範囲
239 C CR 0. 005 0 4 無し ◎本発明の範囲
240 C CR 0. 005 15 4 無し ◎本発明の範囲
241 C C 0. 005 40 4 有り ◎ 比較例
Figure imgf000053_0001
242 D CR 0. 005 -40 4 無し ◎本発明の範囲
243 D CR 0. 005 0 4 無し ◎本発明の範囲
244 D CR 0. 005 15 4 無し ◎本発明の範囲
245 D CR 0. 005 40 4 有り ◎ 比較例
246 E CR 0. 005 -40 4 無し ◎本発明の範囲
247 E CR 0. 005 0 4 無し ◎本発明の範囲
248 E CR 0. 005 15 4 無し ◎本発明の範囲
249 E CR 0. 005 40 4 有り ◎ 比較例
250 D CR 0. 1 -40 8 無し ο本発明の範囲 (実施例 6)
表 4に示す化学成分のスラブを铸造した。 これらのスラブを 1050 〜 1350°Cに加熱し、 熱間圧延にて仕上温度 800〜 900°C、 巻取温度 45 0〜 680°Cで板厚 4 mmの熱延鋼板とした。 その後、 酸洗を行った後 、 冷間圧延により板厚 1. 6mmの冷延鋼板とした。 また、 その冷延 板の一部に溶融アルミめつき、 溶融アルミ一亜鉛めつき、 合金化溶 融亜鉛めつき、 溶融亜鉛めつきを施した。 表 5にめつき種の凡例を 示す。 その後、 それらの冷延鋼板、 表面処理鋼板を炉加熱により A
5
c 3 点以上である 9 5 0 °Cのオース 2 テナイ ト領域に加熱した後、 熱 間成型加工を行った。 加熱炉の雰囲気は水素量と露点を変化させた 。 その条件を表 13に示す。
金型形状の断面を図 1 4に示す。 図 1 4中の凡例を示す （ 1 ： ダイ ス、 2 ： パンチ) 。 パンチを上方から見た形状を図 15に示す。 図 15 中の凡例を示す （ 2 ： パンチ） 。 ダイスを下方から見た形状を図 16 に示す。 図 16中の凡例を示す （ 1 ： ダイス） 。 金型はパンチ形状に 倣い、 板厚 1. 6mmのクリアランスにてダイスの形状と決定した。 ブ ランクサイズ（mm)を 1. 6厚 X 300 X 500とした。 成形条件としては、 パンチ速度 10隱 、 加圧力 200トン、 下死点での保持時間を 5秒とし た。 成形品の模式図を図 17に示す。 成形品から切り出した引張試験 片より、 成形品の引張強さは 1470MPa以上を示した。
熱間成形後は図 25に示す位置に直径 10匪 Φの穴を設けた。 図 25は 部品を上方から見た形状を示す。 図 25中の凡例を示す （ 1 ： 部品、 2 ： 穴加工部） 。 加工方法としてはレーザー加工、 プラズマ切断、 ドリル加工、 コン夕一マシーンによる金鋸での切断を行った。 加工 方法は表 13に併せて示した。'表中の凡例を示す。 レーザー加工 ： 「 LJ 、 プラズマ切断 ： 「P」 、 ガス溶断 「G」 、 ドリル加工 ： 「D」 、 金鋸 ： 「S」 。 以上の加工は熱間成形後 30分以内に実施した。 耐水 素脆化特性の評価基準は後加工の 1週間後に穴を全周観察し、 割れ の有無を判定した。 観察はルーペもしくは電子顕微鏡を用いて行つ た。 判定結果は表 3に合せて示した。
また、 レーザ一加工、 プラズマ切断、 ガス溶断については切断面 近傍の熱影響についても調べた。 切断面から 3mm離れた位置の断面 硬度を荷重 l Okg fのピツカ一ス硬度により調査し、 切断面から 100mm 離れて熱影響が無いと考えられる部位の硬度と比較した結果を下記 に示す硬度低下率で表し、 これを表 13に合せて示した。
硬度低下率 = (切断面から l O Omm離れた位置の硬度） 一 （切断面 から 3匪離れた位置の硬度） / (切断面から 100匪離れた位置の硬度 ) X 100 (%) ,
その際の凡例は、 硬度低下率 10%未満 ： ◎、 硬度低下率 10 %以上 、 30%未満 ： 〇、 硬度低下率 30%以上、 50%未満 ： △、 硬度低下率 50% 以上 ： X
実験番号 1〜249はレーザー加工を行った場合について、 鋼種、 め つき種、 雰囲気中の水素濃度、 露点の影響を検討した結果であるが 、 本発明の範囲内であれば、 ピアス加工後に割れが発生しなかった 。 実験番号 250〜277は加工方法の影響としてプラズマ加工を行った 結果であるが、 本発明の範囲内であれば、 ピアス加工後に割れが発 生しなかった。 実験番号 278〜526はドリル加工を行った場合につい て、 鋼種、 めっき種、 雰囲気中の水素濃度、 露点の影響を検討した 結果であるが、 本発明の範囲内であれば、 ピアス加工後に割れが発 生しなかつた。 実験番号 527〜 558は加工方法の影響として金鋸にて 加工を行った結果であるが、 本発明の範囲内であれば、 ピアス加工 後に割れが発生しなかった。'
実験番号 559〜 564は溶断方法を変化させた実験である。 雰囲気が 本発明の範囲であり、 溶断加工であるために割れは発生していない ものの、 実験番号 561, 564は切断部近傍の硬度が低下していること がわかる。 これより請求項 2， 3に示した溶断方法は熱影響が小さい ことで優れていることがわかる。
表 12
基準形状からの差 凡例
0. 5mm以下 ◎
1. Omm以下 〇
1. 5腿以下 Δ
1. 5mm超 X
表 13 (その 1 )
硬 硬
め 水 加 め 水 加
露 度 露 度 験鋼 素 X 割 区 験鋼つ 素 ェ 割 区 低 点 低
番 ぎ 量 点
方 れ 分 ぎ 量 方 れ 分 (°C) 下 (で） 下 号 (%) 法 率 号 ( ) 法 率
1 C CR 80 -40 L 有り ◎ 比較例 51 C CR 40 15 L 有り ◎ 比較例
2 C CE 80 - 20 L 有り ◎ 比較例 52 C CR 40 40 L 有り ◎ 比較例
3 C CR 80 0 L 有り ◎ 比較例 53 D CR 40 -40 L 有り ◎ 比較例
4 C CR 80 5 L 有り ◎ 比較例 54 D CR 40 0 L 有り ◎ 比較例
5 C CR 80 15 L 有り ◎ 比較例 55 D CR 40 15 L 有り ◎ 比較例
6 C CR 80 25 L 有り ◎ 比較例 56 D CR 40 40 L 有り ◎ 比較例
7 C CR 80 40 L 有り ◎ 比較例 57 E CR 40 -40 L 有り ◎ 比較例
8 C AL 80 -40 L 有り ◎ 比較例 58 E CR 40 0 L 有り ◎ 比較例
9 C AL 80 -20 L 有り ◎ 比較例 59 E CR 40 15 L 有り ◎ 比較例
10 C AL 80 0 L 有り ◎ 比較例 60 E CR 40 40 L 有り ◎ 比較例
1 1 C AL 80 5 L 有り ◎ 比較例 61 C CR 8 -40 L 無し ◎本発明の範囲
12 C AL 80 15 L 有り ◎ 比較例 62 C C 8 -20 L 無し ◎本発明の範囲
13 C AL 80 25 L 有り ◎ 比較例 63 C CR 8 0 L 無し ◎本発明の範囲
14 C AL 80 40 L 有り ◎ 比較例 64 C CR 8 5 L 無し ◎本発明の範囲
15 C GI 80 - 20 L 有り ◎ 比較例 65 C C 8 15 L 無し 本発明の範囲
16 C GA 80 -20 L 有り ◎ 比較例 66 C CR 8 25 L 無し ◎本発明の範囲
17 D CR 80 -40 L 有り ◎ 比較例 67 C CR 8 40 L 有り ◎ 比較例
18 D C 80 -20 L 有り ◎ 比較例 68 D CR 8 - 40 L 無し ◎本発明の範囲
19 D CR 80 0 L 有り ◎ 比較例 69 D C 8 -20 L 無し ◎本発明の範囲
20 D CR 80 5 L 有り ◎ 比較例 70 D CE 8 0 L 無し ◎本発明の範囲
21 D CR 80 15 L 有り ◎ 比較例 71 D CR 8 5 L ίΠΕし ◎本発明の範囲
22 D CK 80 25 L 有り ◎ 比較例 72 D CR 8 15 L 無し ◎本発明の範囲
23 D CR 80 40 L 有り ◎ 比較例 73 D CE 8 25 L 無し ◎本発明の範囲
24 D AL 80 -40 L 有り ◎ 比較例 74 D CR 8 40 L 有り ◎ 比較例
25 D AL 80 - 20 L 有り ◎ 比較例 75 E C 8 -40 L 無し ◎本発明の範囲
26 D AL 80 0 L 有り ◎ 比較例 76 E CR 8 -20 L 無し © 本発明の範囲
27 D AL 80 5 L 有り ◎ 比較例 77 E CR 8 0 L 無し ◎本発明の範囲
28 D AL 80 15 L 有り ◎ 比較例 78 E C 8 5 L isし ◎本発明の範囲
29 D AL 80 25 L 有り © 比較例 79 E CR 8 15 L 無し ◎本発明の範囲
30 D AL 80 40 L 有り ◎ 比較例 80 E CR 8 25 し し ◎本発明の範囲
31 D GI 80 -20 L 有り ◎ 比較例 81 E CR 8 40 L 有り ◎ 比較例
32 D GA 80 -20 L 有り ◎ 比較例 82 C CR 4 -40 L 無し © 本発明の範囲
33 E CR 80 -40 L 有り ◎ 比較例 83 C CR 4 0 L 無し ◎本発明の範囲
34 E CR 80 -20 L 有り ◎ 比較例 84 C CR 4 15 L 無し ◎本発明の範囲
35 E CR 80 0 L 有り © 比較例 85 C CR 4 40 L 有り ◎ 比較例
36 E CR 80 5 L 有り ◎ 比較例 86 D CR 4 -40 L し ◎本発明の範囲
37 E CR 80 15 L 有り ◎ 比較例 87 D CR 4 0 L 4Κし ◎本発明の範囲
38 E CR 80 25 L 有り ◎ 比較例 88 D CR 4 15 L 無し ◎本発明の範囲
39 E CR 80 40 L 有り ◎ 比較例 89 D C 4 40 L 有り ◎ 比較例
40 E AL 80 - 40 L 有り ◎ 比較例 90 E CR 4 -40 L 無し ◎本発明の範囲
41 E AL 80 -20 L 有り ◎ 比較例 91 E CR 4 0 L 無し ◎本発明の範囲
42 E AL 80 0 L 有り ◎ 比較例 92 E CR 4 15 L 無し ◎本発明の範囲
43 E AL 80 5 L 有り ◎ 比較例 93 E CR 4 40 L 有り ◎ 比較例
44 E AL 80 15 L 有り ◎ 比較例 94 C CR 2 -40 L 無し ◎本発明の範囲
45 E AL 80 25 L 有り © 比較例 95 C C 2 -20 L 無し ◎本発明の範囲
46 E AL 80 40 L 有り ◎ 比較例 96 C CR 2 0 L 無し ◎本発明の範囲
47 E GI 80 -20 L 有り ◎ 比較例 97 C CR 2 5 L 無し ◎本発明の範囲
48 E GA 80 -20 L 有り ◎ 比較例 98 C CR 2 15 L 無し ◎本発明の範囲
49 C a 40 - 40 L 有り ◎ 比較例 99 C CR 2 25 L 無し ◎本発明の範囲
50 C CR 40 0 L 有り ◎ 比較例 100 C CR 2 40 L 有り ◎ 比較例 表 13 (その 2 )
硬 硬
め 水 加 水 加
度 度
験鋼つ 素 ェ 割 験鋼 素 割 区 点 区
低 低
き 重 方 れ 分 番 量 ϊ 方 れ 分 ） 下 下
号 (%) 法 率 号 ( ) 法 率
101 C AL 2 -40 L 無し ◎本発明の範囲 151 Ε CR 0. 5 0 L 無し ◎本発明の範囲
102 C AL 2 -20 L 無し ◎本発明の範囲 152 Ε CR 0. 5 15 L 無し ◎本発明の範囲
103 C AL 2 0 L 無し ◎本発明の範囲 153 Ε CR 0. 5 40 L 有り ◎ 比較例
104 C AL 2 5 L 無し ◎本発明の範囲 154 C CR 0. 1 - 40 L 無し ◎本発明の範囲
105 C AL 2 15 L 無し ◎本発明の範囲 155 C CR 0. 1 -20 L 無し ◎本発明の範囲
106 C AL 2 25 L 無し ◎本発明の範囲 156 C CR 0. 1 0 L 無し © 本発明の範囲
107 C AL 2 40 L 有り ◎ 比較例 157 C CR 0. 1 5 L 無し ◎本発明の範囲
108 C GI 2 15 L 4Kし ◎本発明の範囲 158 C CR 0. 1 15 L 無し ◎本発明の範囲
109 C GA 2 15 L 無し ◎本発明の範囲 159 C CR 0. 1 25 L 無し ◎本発明の範囲
110 D CR 2 -40 L し 本発明の範囲 160 C CR 0. 1 40 L 有り 比較例
11 1 D CR 2 -20 L し ◎本発明の範囲 161 C AL 0. 1 -40 L 無し ◎本発明の範囲
112 D CR 2 0 L 無し ◎本発明の範囲 162 C AL 0. 1 -20 L 無し ◎本発明の範囲
113 D C 2 5' L 無し ◎本発明の範囲 163 C AL 0. 1 0 L 無し ◎本発明の範囲
114 D CR 2 15 L 無し © 本発明の範囲 164 C AL 0. 1 5 L 無し ◎本発明の範囲
115 D CR 2 25 L 無し ◎本発明の範囲 165 C AL 0. 1 15 L 無し
ου ◎本発明の範囲
116 D CR 2 40 L 有り ◎ 比較例 166 C 1ϋ S¾
AL 0. 1 25 L 無し ◎本発明の範囲
117 D AL 2 -40 L 無し ◎本発明の範囲 167 C AL 0. 1 40 L 有り ◎ 比較例
118 D AL 2 -20 L 無し 本発明の範囲 168 C GI 0. 1 15 L 無し ◎本発明の範囲
1 19 D AL 2 0 L 無し ◎本発明の範囲 169 C GA 0. 1 15 L 無し ◎本発明の範囲
120 D AL 2 5 L 無し
し ◎本発明の範囲 170 D CR 0. 1 -40 L 無し ◎本発明の範囲
121 D AL 2 15 L ◎本発明の範囲 171 D CR 0. 1 -20 L 無し ◎本発明の範囲
122 D AL 2 25 L 無し ◎本発明の範囲 172 D CR 0. 1 0 L 無し ◎本発明の範囲
123 D AL 2 40 L 有り ◎ 比較例 173 D CR 0. 1 5 L 無し ◎本発明の範囲
124 D GI 2 15 L 無し ◎本発明の範囲 174 D CR 0. 1 15 L 無し ◎本発明の範囲
125 D GA 2 15 L 無し ◎本発明の範囲 175 D CR 0. 1 25 L 4Eし ◎本発明の範囲
126 E CR 2 -40 L 無し ◎本発明の範囲 176 D CR 0. 1 40 L 有り ◎ 比較例
127 E CR 2 -20 L 無し ◎本発明の範囲 177 D AL 0. 1 -40 L 無し ◎本発明の範囲
128 E CR 2 0 L 無し ◎本発明の範囲 178 D AL 0. 1 -20 L 無し ◎本発明の範囲
129 E CR 2 5 L 無し ◎本発明の範囲 179 D AL 0. 1 0 L し ◎本発明の範囲
130 E CR 2 15 L 無し ◎本発明の範囲 180 D AL 0. 1 5 L ίΠΕし ◎本発明の範囲
131 E CR 2 25 L 無し ◎本発明の範囲 181 D AL 0. 1 15 L 無し ◎本発明の範囲
132 E CR 2 40 L 有り ◎ 比較例 182 D AL 0. 1 25 L 無し ◎本発明の範囲
133 E AL 2 -40 L 無し ◎本発明の範囲 183 D AL 0. 1 40 L 有り ◎ 比較例
134 E AL 2 -20 L Λし © 本発明の範囲 184 D GI 0. 1 15 L 無し ◎本発明の範囲
135 E AL 2 0 L 無し ◎本発明の範囲 】85 D GA 0. 1 15 L 無し ◎ 発明の範囲
136 E AL 2 5 L 無し ◎本発明の範囲 186 Ε CR 0. 1 -40 L 組し ◎本発明の範囲
137 E AL 2 15 L 無し ◎本発明の範囲 187 Ε CR 0. 1 -20 L 無し ◎本発明の範囲
138 E AL 2 25 L 無し ◎本発明の範囲 188 Ε CR 0. 1 0 L 無し ◎本発明の範囲
139 E AL 2 40 L 有り ◎ 比較例 189 Ε CR 0. 1 5 L Λし ◎本発明の範囲
140 E GI 2 15 L 無し ◎本発明の範囲 190 Ε CR 0. 1 15 L し ◎本発明の範囲
141 E GA 2 15 L 無し ◎本発明の範囲 191 Ε CR 0. 1 25 L 無し ◎本発明の範囲
142 C C 0. 5 -40 L 無し ◎本発明の範囲 192 Ε CR 0. 1 40 L 有り ◎ 比較例
143 C CR 0. 5 • 0 L 無し ◎本発明の範囲 193 Ε AL 0. 1 -40 L 無し ◎本発明の範囲
144 C C 0. 5 15 L 無し ◎本発明の範囲 194 Ε AL 0. 1 -20 L し ◎本発明の範囲
145 C CR 0. 5 40 L 有り © 比較例 195 Ε AL 0. 1 0 L 無し ◎本発明の範囲
146 D CR 0. 5 -40 L 無し ◎本発明の範囲 196 Ε AL 0. 1 5 L 無し ◎本発明の範囲
147 D CR 0. 5 0 L 無し ◎本発明の範囲 197 Ε AL 0. 1 15 L し ◎本発明の範囲
148 D CR 0. 5 15 L 無し ◎本発明の範囲 198 Ε AL 0. 1 25 L 無し ◎本発明の範囲
149 D CR 0. 5 40 L 有り ◎ 比較例 199 Ε AL 0. 1 40 L 有り ◎ 比較例
150 E C 0. 5 -40 L 無し ◎本発明の範囲 200 Ε GI 0. 1 15 L 無し ◎本発明の範囲 表 13 (その 3 )
硬 硬
め 水 加 め 水 加
露 度 度 験 つ ェ 割 区 験鋼つ X 割 区 点 低 点 低 番 さ 量 方 れ 分 番種ぎ 量 方 れ 分 rc) 下 ΓΟ 下 号 (%) 法 号 ( ) 法
率 率
201 E GA 0. 1 15 L 無し ◎本発明の範囲 251 D CR 80 -20 P 有り 〇 比較例
202 C CR 0. 05 -20 L 無し ◎本発明の範囲 252 D CR 80 0 P 有り 〇 比較例
203 C CR 0. 05 - 40 L 無し ◎本発明の範囲 253 D CR 80 5 P 有り 〇 比較例
204 C CR 0. 05 -20 L 無し ◎本発明の範囲 254 D C 80 15 P 有り o 比較例
205 C CR 0. 05 0 L ίΕし ◎本発明の範囲 255 D CR 80 25 P 有り o 比較例
206 C CR 0. 05 5 L 無し ◎本発明の範囲 256 D CR 80 40 P 有り 〇 比較例
207 C CR 0. 05 15 L 無し ◎本発明の範 a 257 D AL 80 -40 P 有り 〇 比較例
208 C CR 0. 05 25 L 無し ◎本発明の範囲 258 D AL 80 -20 P 有り 〇 比較例
209 C CR 0. 05 40 L 有り ◎ 比較例 259 D AL 80 0 P 有り 〇 比較例
210 D C 0. 05 -20 L 無し ◎本発明の範囲 260 D AL 80 5 P 有り 〇 比較例
211 D CR 0. 05 -40 L 無し ◎本発明の範囲 261 D AL 80 15 P 有り 〇 比較例
212 D CR 0. 05 -20 L 無し ◎本発明の範囲 262 D AL 80 25 P 有り 〇 比較例
213 D CR 0. 05 0 . L 無し ◎本発明の範囲 263 D AL 80 40 P 有り 〇 比較例
214 D CR 0. 05 5 L 無し ◎本発明の範囲 264 D C 8 -40 P 無し 〇 本発明の範囲
215 D CR 0. 05 15 L 無し ◎本発明の範囲 265 D CR 8 -20 P 無し 〇 本発明の範囲
216 D CR 0. 05 25 L 無し ◎本発明の範囲 266 D CR 8 0 P 無し 〇 本発明の範囲
217 D CR 0. 05 40 L 有り ◎ 比較例 267 D C 8 5 P 無し 〇 本発明の範囲
218 E CR 0. 05 -20 •L 無し ◎本発明の範囲 268 D CR 8 15 P 無し 〇 本発明の範囲
219 E CR 0. 05 -40 L 無し ◎本発明の範囲 269 D CR 8 25 P 無し 〇 本発明の範囲
220 E C 0. 05 - 20 L 無し ◎本発明の範囲 270 D C 8 40 P 有り 〇 比較例
221 E CR 0. 05 0 L 無し ◎本発明の範囲 271 D AL 8 - 40 P Λし 〇 本発明の範囲
222 E CR 0. 05 5 L 無し ◎本発明の範囲 272 D AL 8 -20 P 無し 〇 本発明の範囲
223 E CR 0. 05 15 L 無し ◎本発明の範囲 273 D AL 8 0 P 無し 〇 本発明の範囲
224 E CR 0. 05 25 L 無し ◎本発明の範囲 274 D AL 8 5 P し 〇 本発明の範囲
225 E CR 0. 05 40 L 有り ◎ 比較例 275 D AL 8 15 P 無し 〇 本発明の範囲
226 C CE 0. 01 -40 L 無し ◎本発明の範囲 276 D AL 8 25 P 無し 〇 本発明の範囲
227 C CR 0. 01 0 L 無し ◎本発明の範囲 277 D AL 8 40 P 有り 〇 比較例
228 C CR 0. 01 15 L 無し ◎本発明の範囲 278 C CR 80 -40 D 有り 一 比較例
229 C CR 0. 01 40 L 有り ◎ 比較例 279 C CR 80 -20 D 有り - 比較例
230 D CR 0. 01 -40 L 無し ◎本発明の範囲 280 C CR 80 0 D 有り - 比較例
231 D C 0. 01 0 L 無し ◎本発明の範囲 281 C CR 80 5 D 有り - 比較例
232 D CR 0. 01 15 L 無し ◎本発明の範囲 282 C CE 80 15 D 有り 一 比較例
233 D CR 0. 01 40 L 有り ◎ 比較例 283 C CR 80 25 D 有り 一 比較例
234 E CR 0. 01 -40 L 無し ◎本発明の範囲 284 C CR 80 40 D 有り - 比較例
235 E CR 0. 01 0 L 無し ◎本発明の範囲 285 C AL 80 -40 D 有り 一 比較例
236 E CR 0. 01 15 L 無し ◎本発明の範囲 286 C AL 80 -20 D 有り 一 比較例
237 E C 0. 01 40 L 有り ◎ 比較例 287 C AL 80 0 D 有り 一 比較例
238 C CR 0. 005 -40 L 無し ◎本発明の範囲 288 C AL 80 5 D 有り 一 比較例
239 C CR 0. 005 0 L 無し ◎本発明の範囲 289 C AL 80 15 D 有り 一 比較例
240 C CE 0. 005 15 L 無し ◎本発明の範囲 290 C AL 80 25 D 有り - 比較例
241 C CR 0. 005 40 L 有り ◎ 比較例 291 C A1 80 40 D 有り - 比較例
242 D CR 0. 005 -40 L 無し ◎本発明の範囲 292 C GI 80 -20 D 有り 一 比較例
243 D CR 0. 005 0 L 無し ◎本発明の範囲 293 C GA 80 -20 D 有り 一 比較例
244 D CR 0. 005 15 L 無し ◎本発明の範囲 294 D C 80 -40 D 有り 一 比較例
245 D CR 0. 005 40 L 有り ◎ 比較例 295 D CR 80 -20 D 有り 一 比較例
246 E CR 0. 005 -40 L 無し ◎本発明の範囲 296 D CR 80 0 D 有り - 比較例
247 E CR 0. 005 0 L 無し ◎本発明の範囲 297 D CR 80 5 D 有り - 比較例
248 E CR 0. 005 15 L 無し ◎本発明の範囲 298 D CR 80 15 D 有り - 比較例
249 E C 0. 005 40 L 有り ◎ 比較例 299 D C 80 25 D 有り - 比較例
250 D CE 80 -40 P 有り ο 比較例 300 D CR 80 40 D 有り 一 比較例 05 017441 表 13 (その 4 )
硬 硬
め 水 加 加
づ 露 度 露 度
験鋼 X 割 区 験鋼 X 割 区 点 低 占 低 番種さ 量 方 れ 分 番種 方 れ 分 下 (°C) 下
号 ( ) ro
法 法
率 号
率
01 D AL 80 -40 D 有り - 比較例 351 D CR 8 40 D 有り 一 比較例02 D AL 80 -20 D 有り - 比較例 352 E CR 8 - 40 D 無し 一 本発明の範囲03 D AL 80 0 D 有り 一 比較例 353 E C 8 -20 D 無し - 本発明の範囲04 D AL 80 5 D 有り - 比較例 354 E CR 8 0 D 無し - 本発明の範囲05 D AL 80 15 D 有り 一 比較例 355 E C 8 5 D 無し ― 本発明の範囲06 D AL 80 25 D 有り 一 比較例 356 E CR 8 15 D 無し - 本発明の範囲07 D AL 80 40 D 有り - 比較例 357 E C 8 25 D 無し 一 本発明の範囲08 D GI 80 -20 D 有り - 比較例 358 E CR 8 40 D 有り - 比較例09 D GA 80 -20 D 有り - 比較例 359 C CR 4 -40 D 無し 一 本発明の範囲10 E CR 80 -40 D 有り - 比較例 360 C CR 4 0 D 無し 一 本発明の範囲11 E CR 80 -20 D 有り - 比較例 361 C CR 4 15 D 無し 一 本発明の範囲12 E CR 80 0 D 有り - 比較例 362 C CR 4 40 D 有り - 比較例13 E CR 80 5 ' D 有り 一 比較例 363 D CR 4 -40 D 無し - 本発明の範囲14 E CR 80 15 D 有り 一 比較例 364 D CR 4 0 D 無し - 本発明の範囲15 E CR 80 25 D 有り 一 比較例 365 D CR 4 15 D 無し - 本発明の範囲16 E C 80 40 D 有り - 比較例 366 D 1 C «E 4 40 D 有り - 比較例17 E AL 80 -40 D 有り 一 比較例 367 E CR 4 -40 D 無し 一 本発明の範囲18 E AL 80 -20 D 有り - 比較例 368 E CR 4 0 D 無し - 本発明の範囲19 E AL 80 0 D 有り - 比較例 369 E CR 4 15 D 無し 一 本発明の範囲20 E AL 80 5 D 有り - 比較例 370 E CR 4 40 D 有り - 比較例21 E AL 80 15 D 有り - 比較例 371 C CR 2 -40 D 無し 一 本発明の範囲22 E AL 80 25 D 有り 一 比較例 372 C CR 2 -20 D 無し 一 本発明の範囲23 E AL 80 40 D 有り 一 比較例 373 C CR 2 0 D 無し ― 本発明の範囲24 E GI 80 -20 D 有り 一 比較例 374 C CR 2 5 D 無し - 本発明の範囲25 E GA 80 -20 D 有り - 比較例 375 C C 2 15 D 無し 一 本発明の範囲26 C CR 40 -40 D 有り - 比較例 376 C CR 2 25 D 無し - 本発明の範囲27 C CR 40 0 D 有り - 比較例 377 C CR 2 40 D 有り 一 比較例28 C CR 40 15 D 有り - 比較例 378 C AL 2 -40 D 無し - 本発明の範囲29 C CR 40 40 D 有り - 比較例 379 C AL 2 -20 D 無し 一 本発明の範囲30 D CR 40 -40 D 有り 一 比較例 380 C AL 2 0 D 無し - 本発明の範囲31 D CR 40 0 D 有り - 比較例 381 C AL 2 5 D 無し - 本発明の範囲32 D CR 40 15 D 有り - 比較例 382 C AL 2 15 D 無し 一 本発明の範囲33 D CR 40 40 D 有り - 比較例 383 C AL 2 25 D し - 本発明の範囲34 E CR 40 -40 D 有り 一 比較例 384 C AL 2 40 D 有り 一 比較例35 E CR 40 0 D 有り - 比較例 385 C GI 2 15 D 無し - 本発明の範囲36 E CR 40 15 D 有り - 比較例 386 C GA 2 15 D 無し 一 本発明の範囲37 E CR 40 40 D 有り - 比較例 387 D CR 2 - 40 D 無し ― 本発明の範囲38 C CR 8 -40 D 無し - 本発明の範囲 388 D CR 2 -20 D 無し 一 本発明の範囲39 C CR 8 -20 D 無し - 本発明の範囲 389 D CE 2 0 D 無し - 本発明の範囲40 C C 8 0 D 無し - 本発明の範囲 390 D CR 2 5 D 無し 一 本発明の範囲41 C CE 8 5 D 無し - 本発明の範囲 391 D CR 2 15 D 無し 一 本発明の範囲42 C CR 8 15 D 無し - 本発明の範囲 392 D CR 2 25 D 無し 一 本発明の範囲43 C CR 8 25 D 無し 一 本発明の範囲 393 D C 2 40 D 有り - 比較例44 C CR 8 40 D 有り - 比較例 394 D AL 2 -40 D 無し - 本発明の範囲45 D CR 8 -40 D 無し - 本発明の範囲 395 D AL 2 -20 D 無し 一 本発明の範囲46 D CR 8 -20 D 無し 一 本発明の範囲 396 D AL 2 0 D し 一 本発明の範囲47 D C 8 0 D 無し 一 本発明の範囲 397 D AL 2 5 D 無し - 本発明の範囲48 D CR 8 5 D 無し - 本発明の範囲 398 D AL 2 15 D 蚰し 一 本発明の範囲49 D CR 8 15 D 無し - 本発明の範囲 399 D AL 2 25 D 無し - 本発明の範囲50 D CR 8 25 D 無し 一 本発明の範囲 400 D AL 2 40 D 有り - 比較例 17441 表 1 3 (その 5 )
硬 硬
め 水 加 め
度 水 加
験鋼つ X 度
素 割 区 験鋼 素 占 X 区 点 低
ぎ 低
番 量 方 れ
ΓΟ 分 番 さ 量 方 れ 分 下 (。C) 下
号 (%) 法 号 種 法
率 率
401 D GI 2 15 D 無し - 本発明の範囲 451 D CE 0. 1 15 D 無し - 本発明の範囲
402 D GA 2 15 D 無し ― 本発明の範囲 452 D CE 0. 1 25 D 無し ― 本発明の範囲
403 E CR 2 -40 D 無し - 本発明の範囲 453 D CR 0. 1 40 D 有り ― 比較例
404 E CR 2 - 20 D 無し 一 本発明の範囲 454 D AL 0. 1 -40 D 無し - 本発明の範囲
405 E CR 2 0 D 無し 一 本発明の範囲 455 D AL 0. 1 -20 D 無し - 本発明の範囲
406 E CR 2 5 D 無し - 本発明の範囲 456 D AL 0. 1 0 D 無し 一 本発明の範囲
407 E CR 2 15 D 無し - 本発明の範囲 457 D AL 0. 1 5 D 無し 一 本発明の範囲
408 E CR 2 25 D 無し - 本発明の範囲 458 D AL 0. 1 15 D 無し 一 本発明の範囲
409 E CR 2 40 D 有り 一 比較例 459 D AL 0. 1 25 D 無し 一 本発明の範囲
410 E AL 2 -40 D 無し 一 本発明の範囲 460 D AL 0. 1 40 D 有り 一 比較例
41 1 E AL 2 -20 D 無し - 本発明の範囲 461 D GI 0. 1 15 D 無し - 本発明の範囲
412 E AL 2 0 D 無し - 本発明の範囲 462 D GA 0. 1 15 D 無し - 本発明の範囲
413 E AL 2 5' D 無し - 本発明の範囲 463 E CR 0. 1 - 40 D 無し ― 本発明の範囲
414 E AL 2 15 D 無し 一 本発明の範囲 464 E CR 0. 1 -20 D 無し 一 本発明の範囲
415 E AL 2 25 D 無し - 本発明の範囲 465 E CR 0. 1 0 D 無し - 本発明の範囲
416 E AL 2 40 D 有り 比較例 466 E CR 0. 1 5 D 無し 一 本発明の範囲
417 E GI 2 15 D 無し 本発明の範囲 467 E CR 0. 1 15 D 無し - 本発明の範囲
418 E GA 2 15 D 無し 本発明の範囲 468 E CR 0. 1 25 D 無し - 本発明の範囲
419 C CR 0. 5 -40 D 無し - 本発明の範囲 469 E CR 0. 1 40 D 有り 一 比較例
420 C CR 0. 5 0 D 無し - 本発明の範囲 470 E AL 0. 1 - 40 D 無し - 本発明の範囲
421 C C 0. 5 15 D 無し - 本発明の範囲 471 E AL 0. 1 -20 D 無し - 本発明の範囲
422 C CR 0. 5 40 D 有り - 比較例 472 E AL 0. 1 0 D 無し 一 本発明の範囲
423 D CR 0. 5 -40 D 無し - 本発明の範囲 473 E AL 0. 1 5 D 無し - 本発明の範囲
424 D C 0. 5 0 D 無し 一 本発明の範囲 474 E AL 0. 1 15 D 無し - 本発明の範囲
425 D CR 0. 5 15 D 無し - 本発明の範囲 475 E AL 0. 1 25 D 無し 一 本発明の範囲
426 D CR 0. 5 40 D 有り - 比較例 476 E AL 0. 1 40 D 有り - 比較例
427 E C 0. 5 -40 D 無し - 本発明の範囲 477 E GI 0. 1 15 D 無し - 本発明の範囲
428 E CR 0. 5 0 D 無し - 本発明の範囲 478 E GA 0. 1 15 D 無し 一 本発明の範囲
429 E C 0. 5 15 D 無し 一 本発明の範囲 479 C CR 0. 05 -20 D 無し - 本発明の範囲
430 E CR 0. 5 40 D 有り - 比蛟例 480 C CR 0. 05 -40 D 無し 一 本発明の範囲
431 C CE 0. 1 -40 D 無し 一 本発明の範囲 481 C CR 0. 05 -20 D 無し - 本発明の範囲
432 C CR 0. 1 -20 D 無し - 本発明の範囲 482 C C 0. 05 0 D 無し 一 本発明の範囲
433 C CR 0. 1 0 D 無し - 本発明の範囲 483 C CR 0. 05 5 D 無し 一 本発明の範 H
434 C CR 0. 1 5 D 無し - 本発明の範囲 484 C C 0. 05 15 D 無し - 本発明の範囲
435 C CE 0.】 15 D 無し - 本発明の範囲 485 C CR 0. 05 25 D 無し - 本発明の範囲
436 C CR 0. 1 25 D *し - 本発明の範囲 486 C CR 0. 05 40 D 有り 一 比較例
437 C CE 0. 1 40 D 有り - 比較例 487 D CR 0. 05 -20 D 無し - 本発明の範囲
438 C AL 0. 1 -40 D し - 本発明の範囲 488 D CR 0. 05 -40 D 無し 一 本発明の範囲
439 C AL 0. 1 -20 D し - 本発明の範囲 489 D CR 0. 05 -20 D 無し - 本発明の範囲
440 C AL 0. 1 0 D し - 本発明の範囲 490 D C 0. 05 0 D 無し - 本発明の範囲
441 C AL 0. 1 5 D Λし 一 本発明の範囲 491 D CR 0. 05 5 D 無し - 本発明の範囲
442 C AL 0. 1 15 D 無し - 本発明の範囲 492 D CR 0. 05 15 D 無し - 本発明の範囲
443 C AL 0. 1 25 D 無し - 本発明の範囲 493 D CR 0. 05 25 D 無し - 本発明の範囲
444 C AL 0. 1 40 D 有り - 比較例 494 D C 0. 05 40 D 有り - 比較例
445 C GI 0. 1 15 D 無し 一 本発明の範囲 495 E C 0. 05 -20 D 無し - 本発明の範囲
446 C GA 0. 1 15 D 無し - 本発明の範囲 496 E CR 0. 05 -40 D 無し - 本発明の範囲
447 D CE 0. 1 -40 D 無し - 本発明の範囲 497 E CR 0. 05 -20 D 無し - 本発明の範囲
448 D CR 0. 1 -20 D し - 本発明の範囲 498 E CR 0. 05 0 D 無し 一 本発明の範囲
449 D CR 0. 1 0 D 無し 一 本発明の範囲 499 E CR 0. 05 5 D 無し - 本発明の範囲
450 D CR 0. 1 5 D 無し ― 本発明の範囲 500 E CR 0. 05 15 D 無し - 本発明の範囲 表 13 (その 6 ) 硬
め 水 加
露 度
験鋼つ 素 I 割 区
点、 低
さ 重 方 れ 分
ΓΟ 下
号 (%) 法 率
501 E CR 0. 05 25 D 無し 一 本発明の範囲
502 E CR 0. 05 40 D 有り - 比較例
503 C CR 0. 01 -40 D 無し 一 本発明の範囲
504 C CR 0. 01 0 D 無し ― 本発明の範囲
505 C CR 0. 01 15 D し 一— 本発明の範囲
506 C CR 0. 01 40 D 有り - 比較例
507 D CR 0. 01 -40 D 無し ― 本発明の範囲
508 D CR 0. 01 0 D 無し ― 本発明の範囲
509 D CR 0. 01 15 D 無し - 本発明の範囲
510 D CR 0. 01 40 D 有り 一 比較例
511 E CR 0. 01 -40 D isし - 本発明の範囲
512 E CR 0. 01 0 D 無し - 本発明の範囲
513 E CR 0. 01 15 D 無し - 本発明の範囲
514 E CR 0. 01 40 D 有り 一 比較例
Figure imgf000062_0001
515 C CR 0. 005 -40 D 無し 一 本発明の範囲
516 C CR 0. 005 0 D 無し - 本発明の範囲
517 C CR 0. 005 15 D 無し - 本発明の範囲
518 C CR 0. 005 40 D 有り - 比較例
519 D CR 0. 005 -40 D し ― 本発明の範囲
520 D CR 0. 005 0 D 無し - 本発明の範囲
521 D CR 0. 005 15 D 無し ― 本発明の範囲
522 D CR 0. 005 40 D 有り - 比較例
523 E CR 0. 005 -40 D 無し - 本発明の範囲
524 E CR 0. 005 0 D 無し - 本発明の範囲
525 E CR 0. 005 15 D 無し 一 本発明の範囲
526 E CR 0. 005 40 D 有り 一 比較例
527 D CR 80 -40 S 有り - 比較例
528 D CR 80 -20 S 有り 一 比較例
529 D CR 80 0 S 有り 比較例
530 D CR 80 5 S 有り 比較例
531 D CR 80 15 S 有り - 比較例
532 D CR 80 25 S 有り - 比較例
533 D CR 80 40 S 有り - 比較例
534 D AL 80 -40 S 有り - 比較例
535 D AL 80 -20 S 有り - 比較例
536 D AL 80 0 S 有り - 比較例
537 D AL 80 5 S 有り - 比較例
538 D AL 80 15 S 有り ― 比較例
539 D AL 80 25 S 有り - 比較例
540 D AL 80 40 S 有り - 比較例
541 D CR 8 -40 S し 一 本発明の範囲
542 D CR 8 -20 S 無し - 本発明の範囲
543 D CR 8 0 S し 一 本発明の範囲
5 4 D CR 8 5 S 無し - 本発明の範囲
545 D CR 8 15 S し - 本発明の範囲
546 D CR 8 25 S 無し ― 本発明の範囲
547 D CE 8 40 S 有り - 比較例
54S D AL 8 - 40 S 無し 一 本発明の範囲
54S D AL 8 -20 S 無し - 本発明の範囲
550 D AL 8 0 S 無し 一 本発明の範囲 (実施例 7 )
表 4に示す化学成分のスラブを鐯造した。 これらのスラブを 1050 〜 1350°Cに加熱し、 熱間圧延にて仕上温度 800〜 900°C、 巻取温度 45 0〜 680°Cで板厚 4 mmの熱延鋼板とした。 その後、 酸洗を行った後 、 冷間圧延により板厚 1. 6mmの冷延鋼板とした。 また、 その冷延 板の一部に溶融アルミめつき、 溶融アルミ一亜鉛めつき、 合金化溶 融亜鉛めつき、 溶融亜鉛めつきを施した。 表 5にめつき種の凡例を 示す。 その後、 それらの冷延鋼板、 表面処理鋼板を炉加熱により A c 3 点以上である 9 5 0 °Cのオーステナイ ト領域に加熱した後、 熱 間成型加工を行った。 加熱炉の雰囲気は水素量と露点を変化させた 。 その条件を表 14に示す。
金型形状の断面を図 1 4に示す。 図 1 4中の凡例を示す （ 1 ： ダイ ス、 2 ： パンチ） 。 パンチを上方から見た形状を図 15に示す。 図 15 中の凡例を示す （ 2 ： パンチ） 。 ダイスを下方から見た形状を図 16 に示す。 図 16中の凡例を示す （ 1 ： ダイス） 。 金型はパンチ形状に 倣い、 板厚 1. 6mmのクリアランスにてダイスの形状と決定した。 ブ ランクサイズ（mm)を 1. 6厚 X 300X 500とした。 成形条件としては、 パンチ速度 10匪/ s、 加圧力 200トン、 下死点での保持時間を 5秒とし た。 成形品の模式図を図 17に示す。 成形品から切り出した引張試験 片より、 成形品の引張強さは 1470MPa以上を示した。
剪断加工はピアス加工を行った。 図 18に示す位置に直径 10匪 Φの パンチを用い、 直径 10. 5MIのダイスを用いてピアス加工を行った。 図 5は部品を上方から見た形状を示す。 図 18中の凡例を示す （ 1 ： 部品、 2 ： ピアス穴中心） 。 ピアス加工は熱間成形後 30分以内に実 施した。 ピアス加工後、 リーマー加工行った。 加工方法を表 14に併 せて示した。 凡例はリーマー加工を行った場合は 「R」 、 加工を行 わなかった場合は 「N」 とした。 その際、 仕上げ穴径を変化させ、 除去される厚みの影響を検討した。 この条件については表 1 4に併 せて示した。 リーマー加工はピアス加工後 30分以内に実施した。 耐 水素脆化特性の評価基準はリーマ一加工の 1週間後に穴を全周観察 し、 割れの有無を判定した。 観察はルーペもしくは電子顕微鏡にて 行った。 判定結果は表 4に合せて示した。
実験番号 1〜277はリーマー加工を行った場合について、 鋼種、 め つき種、 雰囲気中の水素濃度、 露点の影響を検討した結果であるが 、 本発明の範囲内であれば、 ピアス加工後に割れが発生しなかった 。 実験番号 27 8〜2 8 9は加工量の影響を検討した結果であるが、 本発 明の範囲内であれば、 ピアス加工後に割れが発生しなかった。
表 14 (その 1 )
実 め 水 加 カロ 実 め 水 加 加
験鋼 素 占 X X 割 区 験鋼つ 素 占 割 区 番種ぎ 重 方 量 れ 分 番種ぎ 量 方 量 れ 分 号 種 (%) 法 (mm) し J
号 種 {%) 法 (腿)
1 C CR 80 -40 R 0. 1 有り 比較例 51 C CR 40 15 R 0. 1 有り 比較例
2 C CR 80 - 20 R 0. 1 有り 比較例 52 C CR 40 40 R 0. 1 有り 比較例
3 C CR 80 0 R 0. 1 有り 比較例 53 D CR 40 -40 R 0. 1 有り 比較例
4 C CR 80 5 R 0. 1 有り 比較例 54 D CR 40 0 R 0. 1 有り 比較例
5 C CR 80 15 R 0. 1 有り 比較例 55 D CR 40 15 R 0. 1 有り 比較例
6 C CR 80 25 R 0. 1 有り 比較例 56 D CR 40 40 R 0. 1 有り 比較例
7 C CR 80 40 R 0. 1 有り 比較例 57 E CR 40 - 40 R 0. 1 有り 比較例
8 C AL 80 -40 R 0. 1 有り 比較例 58 E CR 40 0 R 0. 1 有り 比較例
9 C AL 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 59 E CR 40 15 R 0. 1 有り 比較例
10 C AL 80 0 R 0. 1 有り 比較例 60 E CR 40 40 R 0. 1 有り 比較例
11 C AL 80 5 R 0. 1 有り 比較例 61 C CR 8 -40 R 0. 1 し 本発明の範囲
12 C AL 80 15 R 0. 1 有り 比較例 62 C CR 8 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
13 C AL 80 25 R 0. 1 有り 比較例 63 C CR 8 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
14 C AL 80 40 R 0. 1 有り 比較例 64 C CR 8 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
15 C GI 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 65 C CR 8 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
16 C GA 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 66 C CR 8 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
17 D CR 80 -40 R 0. 1 有り 比較例 67 C CR 8 40 R 0. 1 有り 比較例
18 D CR 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 68 D CR 8 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
19 D CR 80 0 R 0. 1 有り 比較例 69 D CR 8 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
20 D CR 80 5 R 0. 1 有り 比較例 70 D CR 8 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
21 D CR 80 15 R 0. 1 有り 比較例 71 D CR 8 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
22 D CR 80 25 R 0. 1 有り 比較例 72 D CR 8 15 R 0. 1 し 本発明の範囲
23 D CR 80 40 R 0. 1 有り 比較例 73 D CR 8 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
24 D AL 80 -40 R 0. 1 有り 比較例 74 D CR 8 40 R 0. 1 有り 比較例
25 D AL 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 75 E CR 8 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
26 D AL 80 0 R 0. 1 有り 比較例 76 E CR 8 -20 R 0. 1 iffiし 本発明の範囲
27 D AL 80 5 R 0. 1 有り 比較例 77 E CR 8 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
28 D AL 80 15 R 0. 1 有り 比較例 78 E CR 8 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
29 D AL 80 25 R 0. 1 有り 比較例 79 E CR 8 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
30 D AL 80 40 R 0. 1 有り 比較例 80 E CR 8 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
31 D GI 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 81 E CR 8 40 R 0. 1 有り 比較例
32 D GA 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 82 C CR 4 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
33 E CR 80 -40 R 0. 1 有り 比較例 83 C CR 4 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
34 E CR 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 84 C CR 4 15 R 0. 1 ίκし 本発明の範囲
35 E CR 80 0 R 0. 1 有り 比較例 85 C CR 4 40 R 0. 1 有り 比較例
36 E CR 80 5 R 0. 1 有り 比較例 86 D CR 4 - 40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
37 E CR 80 15 R 0. 1 有り 比較例 87 D CR 4 0 R 0. 1 し 本発明の範囲
38 E CR 80 25 R 0. 1 有り 比較例 88 D CR 4 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
39 E CR 80 40 R 0. 1 有り 比較例 89 D CR 4 40 R 0. 1 有り 比較例
40 E AL 80 -40 R 0. 1 有り 比較例 90 E CR 4 - 40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
41 E AL 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 91 E CR 4 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
42 E AL 80 0 R 0. 1 有り 比較例 92 E CR 4 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
43 E AL 80 5 R 0. 1 有り 比較例 93 E CR 4 40 R 0. 1 有り 比較例
44 E AL 80 • 15 R 0. 1 有り 比較例 94 C CR 2 - 40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
45 E AL 80 25 R 0. 1 有り 比較例 95 C CR 2 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
46 E AL 80 40 R 0. 1 有り 比較例 96 C CR 2 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
47 E GI 80 -20 R 0. 1 有り 比較例 97 C CR 2 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
48 E GA 80 - 20 R 0. 1 有り 比較例 98 C CR 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
49 C CR 40 - 40 R 0. 1 有り 比較例 99 C CR 2 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
50 C CR 40 0 R 0. 1 有り 比較例 100 C CR 2 40 R 0. 1 有り 比較例 表 14 (その 2 )
め 水 加 加 め 水 加 加
験鋼つ 素 ェ I 割 区 験鋼つ 素 I X 割 区 点
種さ 点
量 方 量 れ 分 種ぎ 量 方 量 れ 分 (で） CC)
号 (%) 法 (腿) 号 ( ) 法 (mi)
101 C AL 2 - 40 R 0. 1 無し 本発明の範囲 151 E CR 0. 5 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
102 C AL 2 - 20 R 0. 1 無し 本発明の範囲 152 E CR 0. 5 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
103 C AL 2 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲 153 E CR 0. 5 40 R 0. 1 有り 比較例
104 C AL 2 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲 154 C CR 0. 1 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
105 C AL 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 155 C CR 0. 1 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
106 C AL 2 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲 156 C C 0. 1 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
107 C AL 2 40 R 0. 1 有り 比較例 157 C CR 0. 1 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
108 C GI 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 158 C CE 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
109 C GA 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 159 C C 0. 1 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
110 D CR 2 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲 160 C CR 0. 1 40 R 0. 1 有り 比較例
111 D C 2 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲 161 C AL 0. 1 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
112 D CR 2 0 R 0. 1 し 本発明の範囲 162 C AL 0. 1 -20 R 0. 1 SKし 本発明の範囲
113 D CR 2 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲 163 C AL 0. 1 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
114 D CR 2 15' R 0. 1 無し 本発明の範囲 164 C AL 0. 1 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
115 D CR 2 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲 165 C AL 0. 1 15 R 0. 1 asし 本発明の範囲
1 16 D CR 2 40 R 0. 1 有り 比較例 166 C AL 0. 1 25 R 0. 1 し 本発明の範囲
1 17 D AL 2 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲 167 C AL 0. 1 40 R 0. 1 有り 比較例
118 D AL 2 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲 168 C GI 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
119 D AL 2 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲 169 C GA 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
120 D AL 2 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲 170 D CR 0. 1 - 40 R 0. 1 し 本発明の範囲
121 D AL 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 171 D CR 0. 1 -20 R 0. 1 ίΙΕし 本発明の範囲
122 D AL 2 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲 172 D CR 0. 1 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
123 D AL 2 40 R 0. 1 有り 比較例 173 D CR 0. 1 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
124 D GI 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 174 D CR 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
125 D GA 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 175 D CR 0. 1 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
126 E CR 2 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲 176 D CR 0. 1 40 R 0. 1 有り 比較例
127 E CR 2 -20 R 0. 1 し 本発明の範囲 177 D AL 0. 1 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
128 E CR 2 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲 178 D AL 0. 1 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
129 E CR 2 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲 179 D AL 0. 1 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
130 E CR 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 180 D AL 0. 1 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
131 E CE 2 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲 181 D AL 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
132 E CR 2 40 R 0. 1 有り 比較例 182 D AL 0. 1 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
133 E AL 2 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲 183 D AL 0. 1 40 R 0. 1 有り 比較例
134 E AL 2 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲 184 D GI 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
135 E AL 2 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲 185 D GA 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
136 E AL 2 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲 186 E CR 0. 1 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
137 E AL 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 187 E CR 0. 1 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
138 E AL 2 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲 188 E CK 0. 1 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
139 E AL 2 40 R 0. 1 有り 比較例 189 E CR 0. 1 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
140 E GI 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 190 E CR 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
141 E GA 2 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 191 E CR 0. 1 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
142 C CR 0. 5 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲 192 E CR 0. 1 40 R 0. 1 有り 比較例
143 C CR 0. 5 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲 193 E AL 0. 1 -40 R 0. 1 し 本発明の範囲
144 C CR 0. 5 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 194 E AL 0. 1 - 20 R 0. 1 Λし 本発明の範囲
145 C CR 0. 5 40 R 0. 1 有り 比較例 195 E AL 0. 1 0 R 0. 1 し 本発明の範囲
146 D C 0. 5 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲 196 E AL 0. 1 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
147 D CR 0. 5 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲 197 E AL 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
148 D CR 0. 5 15 R 0. 1 dffiし 本発明の範囲 198 E AL 0. 1 25 R 0. 1 し 本発明の範囲
149 D CR 0. 5 40 R 0. 1 有り 比較例 199 E AL 0. 1 40 R 0. 1 有り 比較例
150 E CR 0. 5 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲 200 E GI 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲 表 14 (その 3 ) め 水 加 加
露
験鋼 • I X 割 区
点
番 き 量 方 れ 分
号 {%) 法 (匪)
201 E GA 0. 1 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
202 C CR 0. 05 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
203 C CR 0. 05 - 40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
204 C CR 0. 05 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
205 C C 0. 05 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
206 C CR 0. 05 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
207 C CR 0. 05 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
208 C CR 0. 05 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
209 C C 0. 05 40 R 0. 1 有り 比較例
210 D CR 0. 05 - 20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
211 D CR 0. 05 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
212 D CR 0. 05 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
213 D CR 0. 05 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
214 D CR 0. 05 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
215 D CR 0. 05 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
216 D CR 0. 05 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
217 D CR 0. 05 40 R 0. 1 有り 比較例
218 E CR 0. 05 -20 R 0. 1 し 本発明の範囲
219 E CR 0. 05 - 40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
220 E C 0. 05 -20 R 0. 1 無し 本発明の範囲
221 E C 0. 05 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
222 E CR 0. 05 5 R 0. 1 無し 本発明の範囲
223 E CR 0. 05 15 R 0. 1 Λし 本発明の範囲
224 E CR 0. 05 25 R 0. 1 無し 本発明の範囲
225 E CR 0. 05 40 R 0. 1 有り 比較例
226 C CR 0. 01 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
227 C CR 0. 01 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
228 C CR 0. 01 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
229 C CR 0. 01 40 R 0. 1 有り 比較例
230 D C 0. 01 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
231 D C 0. 01 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
232 D CR 0. 01 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
233 D CR 0. 01 40 R 0. 1 有り 比較例
234 E CR 0. 01 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
235 E CR 0. 01 0 0. 1 無し 本発明の範囲
236 E C 0. 01 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
237 E CR 0. 01 40 R 0. 1 有り 比較例
238 C CR 0. 005 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
239 C CR 0. 005 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
Figure imgf000067_0001
240 C CR 0. 005 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
241 C CR 0. 005 40 R 0. 1 有り 比較例
242 D CR 0. 005 -40 0. 1 無し 本発明の範囲
243 D CR 0. 005 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
244 D C 0. 005 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
245 D CR 0. 005 40 R 0. 1 有り 比較例
246 E CR 0. 005 -40 R 0. 1 無し 本発明の範囲
247 E CR 0. 005 0 R 0. 1 無し 本発明の範囲
248 E C 0. 005 15 R 0. 1 無し 本発明の範囲
249 E CR 0. 005 40 R 0. 1 有り 比較例
250 D CR 80 -40 N 0 有り 比較例 産業上の利用可能性
本発明により、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行う ことに より車体が軽量で衝突安全性に優れた自動車用高強度部品を製造す ることが可能となる。

Claims

1 . 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%の化学成分を含有する 鋼板を用い、 体積分率で水素 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30 °C以下である雰囲気にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フ エライ ト、 パーライ ト、請ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる 温度より高い温度で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼 入れを行い高強度の部品を製造後、 更に後加工を施すことを特徴と する高強度部品の製造方法。
2 . 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有す囲る鋼板を用い、 体積分率 で水素 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気に て、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ 卜 、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成 形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部 品を製造し、 剪断加工を行った後、 その加工端部から l〜 2000 ^ mを 再び剪断加工を行うことを特徴とする高強度部品の製造方法。
3 . 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が 体積分率で 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲 気にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ 卜、 パーラ イ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度 で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度 の部品を製造した後に剪断加工を行い、 剪断加工を行った端面に圧 縮加工を施すことを特徴とずる高強度部品の製造方法。
4 . 請求項 3記載の方法において、 圧縮加工を行う方法として、 コイニング加工を用いることを特徴とする高強度部品の製造方法。
5. 質量％で、 C:0.05〜0· 55%、 Μη:0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 体積分率 で水素 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気に て、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パ一ライ ト
、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成 形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部 品を製造し、 打ち抜き加工又は切断加工を行う際に、 刃元から刃先 端部方向にかけて刃元の曲率半径又は幅より 0.01〜3. Omm連続的に 減少し、 その高さが前記鋼板の板厚の 1/2以上 lOOmm以下である段差 部を有する切断刃を用いて打ち抜きまたは切断加工を行うことを特 徴とする高強度部品の製造方法。
6. 請求項 5記載の方法で用いる、 刃元から刃先端部方向にかけ て刃元の半径又は幅より 0. 01〜 3. OM連続的に減少する段差部を有 し、 前記段差部の高さを H (mm) とし、 刃元と刃先端部の曲率半 径又は幅の差を D (mm) としたとき、 D/Hが 0.5以下であることを 特徴とする高強度部品の製造方法。
7. 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が 体積分率で 10 以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲 気にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーラ イ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度 で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度 の部品を製造した後に、 被加工材となる鋼板をダイ及びポンチを用 いて剪断部及び被剪断部に切断することにより被加工材を所定形状 とする打ち抜き用工程において、 ポンチかつ Zまたはダイの切刃部 の先端部に凸状の形状を有する曲げ刃を有し、 かつ曲げ刃肩部の曲 率半径が 0. 2 mm以上である打ち抜き用工具を用いて、 クリアラ ンスを 2 5 %以下とすることを特徴とする高強度部品の製造方法。
8 . 質量％で、 C:0. 05〜0. 55%、 Mn:0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が 体積分率で 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30で以下である雰囲 気にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーラ イ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度 で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度 の部品を製造した後に、 被加工材となる鋼板をダイ及びボンチを用 いて剪断部及び被剪断部に切断することにより被加工材を所定形状 とする打ち抜き用工程において、 ポンチかつ/またはダイの切刃部 の先端部に、 凸状の形状を有する曲げ刃を有し、 かつ、 曲げ刃肩部 角度が 1 0 0 ° 以上 1 7 0 ° 以下である打ち抜き用工具を用いてク リアランスを 2 5 %以下とすることを特徴とする高強度部品の製造 方法。
9 . 質量％で、 C:0. 05〜0. 55%、 Mn:0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が 体積分率で 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲 気にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーラ イ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度 で成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度 の部品を製造した後に被加工材となる鋼板をダイ及びポンチを用い て剪断部及び被剪断部に切断することにより被加工材を所定形状と する打ち抜き用工具において、 ポンチかつ またはダイの切刃部の 先端部に、 凸状の形状を有する曲げ刃を有し、 かつ、 曲げ刃肩部の 曲率半径が 0 . 2 mm以上であり、 かつ曲げ刃肩部角度が 1 0 0 ° 以上 1 7 0 ° 以下であることを特徴とする打ち抜き用工具を用いて クリアランスを 2 5 %以下とすることを特徴とする高強度部品の製 造方法。
10. 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学.成分を含有する鋼板を用い、 水素量が 体積分率で 10%以下 （0%を含む） 、 かつ露点が 30°C以下である雰囲 気にて、 Ac3〜融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーラ イ ト、 ベイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度 でプレス成形を開始し、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い 高強度の部品を製造する際に、 下死点近傍にて剪断加工を施すこと を特徴とする高強度部品の製造方法。
1 1. 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が 体積分率で 10%以下、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気にて、 Ac3〜 融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ ト、 ペイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成形を開始し 、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品を製造し た後に部品の一部を溶融して切断する加工を施すことを特徴とする 高強度部品の製造方法。
12. 請求項 1 1記載の部品の一部を溶融して切断する加工方法とし てレーザー加工を行う ことを特徴とする高強度部品の製造方法。
13. 請求項 1 1記載の部品の一部を溶融して切断する加工方法とし てプラズマ切断加工を行う ことを特徴とする高強度部品の製造方法
14. 質量％で、 C : 0. 05〜0. 55%、 Mn : 0. 1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が 体積分率で 10%以下、 かつ露点が 30°C以下である雰囲気にて、 Ac3〜 融 までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ ト、 ペイナイ ト、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成形を開始し 、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品を製造し た後、 機械加工にて穴加工や部品周囲の切断を行う ことを特徴とす る高強度部品の製造方法。
15. 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0.1〜3%を含有し、 残部 Fe及び 不可避的不純物からなる化学成分を含有する鋼板を用い、 水素量が 体積分率で 10%以下、 かつ露点が.30°C以下である雰囲気にて、 Ac3〜 融点までに鋼板を加熱した後、 フェライ ト、 パーライ ト、 ペイナイ 卜、 マルテンサイ ト変態が生じる温度より高い温度で成形を開始し 、 成形後に金型中にて冷却して焼入れを行い高強度の部品を製造し た後に剪断加工を行い、 剪断加工部の切断面を機械的な差切削によ り厚み 0.05匪以上除去することを特徴とする高強度部品の製造方法
16. 前記鋼板の化学成分が、 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0.1〜 3%、 A1 ： 0.005〜0. 1%、 S:0.02%以下、 P:0.03%以下、 N:0.01%以下を 含有し、 残部 Fe及び不可避的不純物からなることを特徴とする請求 項 1〜 15のいずれかの項に記載の高強度部品の製造方法。
17. 前記鋼板の化学成分が、 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0. 1〜 3%、 Si:1.0%以下、 A1 ： 0.005〜0.1%、 S:0.02%以下、 P:0.03%以下、 Cr:0.01〜1.0%、 N:0.01%以下を含有し、 残部 Fe及び不可避的不純物 からなることを特徴とする請求項 1〜 15のいずれかの項に記載の高 強度部品の製造方法。
18. 前記鋼板の化学成分が、 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0. 1〜 3¾, Si:1.0%以下、 A1 ： 0.005〜0.1%、 S:0.02 以下、 P:0.03%以下、 Cr:0.01〜 1.0%、 B： 0.0002%〜0.0050%、 Ti ： (3.42XN+0.001) %以 上、 3.99X (C- 0.1) %以下、 N:0.01%以下を含有し、 残部 Fe及び不可 避的不純物からなることを特徴とする請求項 1〜 15のいずれかの項 に記載の高強度部品の製造方法。
19. 前記鋼板の化学成分が、 質量％で、 C:0.05〜0.55%、 Mn:0.1〜 3%、 Si:1.0%以下、 A1 ： 0.005〜0.1%、 S:0.0n以下、 P:0.03%以下、 Cr:0.01〜 1.0%、 B： 0.0002 〜0.0050%、 Ti ： (3.42XN+0.001) %以 上、 3.99X (C- 0.1) %以下、 N:0.01%以下、 0： 0.015%以下を含有し、 残部 Fe及び不可避的不純物からなることを特徴とする請求項 1〜 15 のいずれかの項に記載の高強度部品の製造方法。
20. 前記鋼板がアルミめつき、 アルミ一亜鉛めつき、 亜鉛めつき のいずれかを施したものであることを特徴とする請求項 1〜 19のい ずれかの項に記載の高強度部品の製造方法。
21. 請求項 1〜 20のいずれかに記載の方法で製造されたことを特 徴とする高強度部品。
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