[发明专利]精冲加工性优良的钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合汽车部件等用途的钢板，特别涉及适合用于进行精密冲裁加工(以下，也称精冲加工或FB加工)的精冲加工性优良的钢板。

背景技术

在制造复杂的机械部件方面，从提高尺寸精度、缩短制造工序等观点考虑，已知精冲加工与切削加工相比，是极为有利的加工方法。

通常的冲裁加工中，模具间的间隙为冲裁材料金属板的板厚的约5％～约10％，而精冲加工与通常的冲裁加工不同，是在将模具间的间隙设定为极小、几乎为零(实际为冲裁材料金属板的板厚的约2％以下)的同时，使压应力作用于模具刀刃附近材料的冲裁加工方法。因此，精冲加工的特征在于：

(1)抑制模具刀刃处的裂纹产生，通常的冲裁加工中可见的断裂面几乎变为零，可得到加工面(冲裁面)几乎为100％剪切面的平滑加工面；

(2)尺寸精度好；

(3)通过一个工序冲裁复杂的形状等。

但是，精冲加工中，材料(金属板)受到的加工度极为严苛。另外，精冲加工中，模具间的间隙几乎为零，因此存在对金属模具的载荷过大、金属模具寿命缩短的问题。因此，对于应用于精冲加工的材料，要求具备优良的精冲加工性的同时，还要求防止金属模具寿命的降低。

针对这样的要求，例如，专利文献1公开了精密冲裁加工性优良的高碳钢板，其具有含有C：0.15～0.90重量％、Si：0.4重量％以下、Mn：0.3～1.0重量％的组成以及球化率80％以上、平均粒径0.4～1.0μm的碳化物分散于铁素体基体中的组织，切口拉伸率为20％以上。根据专利文献1所述的技术，精密冲裁性得到改善，进而金属模具寿命也得到改善。

但是，专利文献1所述的高碳钢板存在精冲加工后的成型加工性差的问题。

另外，专利文献2公开了将含有C：0.08～0.19％、Si、Mn、Al适量、Cr：0.05～0.80％、B：0.0005～0.005％的钢片进行适当的热轧而形成的精密冲裁用钢板。专利文献2所述的钢板屈服强度低，并且冲击值高因而精冲加工性优良，低应变区域n值高因而复合成型加工性优良，而且短时间快速加工性也优良。但是，专利文献2没有公开有关精冲加工性的具体的评价。另外，专利文献2所述的钢板存在精冲加工后的成型加工性差的问题。

另外，专利文献3公开了转造加工或精冲加工中成型性优良的高碳钢板，其具有含有C：0.15～0.45％、将Si、Mn、P、S、Al、N含量调整至适当范围内的组成，而且具有珠光体+渗碳体率为10％以下、并且铁素体晶粒的平均粒径为10～20μm的组织。专利文献3所述的高碳钢板精冲加工性优良，并且精冲加工中金属模具的寿命也得到了改善。但是，专利文献3所述的高碳钢板存在精冲加工后的成型加工性差的问题。

另外，专利文献1、专利文献2、专利文献3所述的钢板，在近来的加工条件严格的精冲加工中，任何一种都不能说具备令人满意的充分的精冲加工性，另外金属模具的寿命也并没有得到充分改善，而且精冲加工后的成型加工性差的问题也没有解决。

最初，精冲加工只应用于齿轮部件等精冲加工后不再进行加工的部件。但近来精冲加工的应用有扩大至汽车部件(活动靠背部件等)的倾向，在精冲加工后需要进行拉伸凸缘加工或鼓凸加工等的部件上的应用也正在研究。因此，作为汽车部件，迫切需要精冲加工性优良并且精冲加工后的拉伸凸缘加工或鼓凸加工等成型加工性也优良的钢板。

作为改善拉伸凸缘加工性的技术，目前已有很多的提案。例如，专利文献4公开了拉伸凸缘性优良的耐磨损热轧钢板，其具有含有C：0.20～0.33％、将Si、Mn、P、S、sol.Al、N含量调整至适当范围内、以及含有Cr：0.15～0.7％的组成，并且具有可含有珠光体的铁素体·贝氏体混合组织。专利文献4所述的热轧钢板通过具有上述组织，扩孔率增高，拉伸凸缘性提高。另外，专利文献5公开了拉伸凸缘性优良的高碳钢板，其具有含有C：0.2～0.7％的组成，并具有碳化物平均粒径为0.1μm以上且小于1.2μm、不含碳化物的铁素体晶粒的体积率为15％以下的组织。专利文献5所述的高碳钢板，抑制冲裁时端面上孔洞的产生，可使扩孔加工中裂纹的形成变慢，拉伸凸缘性提高。

另外，专利文献6公开了冲裁性和退火性优良的高碳钢板，其具有含有C：0.2％以上的组成，并且具有以铁素体及碳化物为主体、碳化物粒径为0.2μm以下、铁素体粒径为0.5～1μm的组织。由此，由毛刺高度和金属模具寿命决定的冲裁性与退火性同时提高。

专利文献1：日本特开2000-265240号公报

专利文献2：日本特开昭59-76861号公报