[发明专利]钢板及钢板制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢板及其制造方法。该钢板特别适合用于热锻压（hot stamping）。

本申请基于2010年10月22日在日本提出申请的日本特愿2010-237249号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

近年来，为了以良好的尺寸精度来制造用于汽车部件等的1180MPa级以上的高强度部件，开发出了下述技术：将钢板加热至奥氏体区域，在制成软质且高延展性的状态下进行压制成形，然后在压制模具内进行骤冷（淬火），利用马氏体相变来实现成形品的高强度化（以下称为“热锻压”）。

一般来说，热锻压所用的钢板含有较多的C成分以确保热锻压后的成形品强度，且含有Mn及B以确保模具冷却时的淬火性。如上所述淬火性高是热锻压制品所需的特性，但在制造作为其原材料的钢板时，这些特性多数情况下会带来不利。例如对于淬火性高的钢板，将热轧后的钢板在Run Out Table（输出辊道，以下称为“ROT”）上冷却时，从奥氏体向铁素体或贝氏体等低温相变相的相变没有完成，而在通过卷取工序变成卷材后进行相变。此时，由于卷材的最内周、最外周和边缘部暴露于大气中，因此与中心部相比冷却快，其结果是显微组织变得不均匀，产生热轧板强度的偏差。此外，该热轧板的显微组织的不均匀会使冷轧及连续退火处理后的显微组织也不均匀，热锻压前的原材料强度产生偏差。作为消除热轧工序中产生的显微组织的不均匀性的手段，虽然可以考虑在热轧工序或冷轧工序后通过间歇退火工序进行回火，但间歇退火通常需要3～4天，从生产率的观点出发并不优选。对于除用于特殊用途的淬火用原材料等以外的普通钢，近年来从生产率的观点出发，通常不通过间歇退火工序而通过连续退火工序来进行热处理。但是，在连续退火工序的情况下，由于退火时间短，因此很难通过如间歇处理那样的长时间热处理来进行碳化物的球状化。该碳化物的球状化是通过在Ac₁相变点附近保持数十小时左右来进行钢板的软质化和均匀化的处理。而在连续退火工序这样的短时间热处理的情况下，无法确保球状化所需的退火时间。也就是说在连续退火设备中，由于设备长度的限制，能够在上述Ac₁附近的温度下保持的时间最多10分钟左右即达到上限。在这样短的时间内，碳化物在进行球状化之前即被冷却，而且局部铁素体的再结晶延迟，因此退火后的钢板维持硬质的状态且变为不均匀的显微组织。其结果如图1所示，多数情况下在通过热锻压工序被加热前的原材料强度上产生偏差。

现在，在广泛利用的热锻压成形中，通常将作为原材料的钢板利用炉加热升温后，与压制加工同时进行淬火，通过在加热炉内均匀地加热至奥氏体单相为止，可以消除上述原材料的强度偏差。但是，例如专利文献1那样，公开了下述方法：局部地进行加热，制造一个部件中具有不同强度的部件。这是将部件中的特定部分加热后进行热锻压的技术。例如采用了这种作法时，还可能在钢板中残留未被加热至奥氏体区域的原材料原样的显微组织。在这种方法中，由于局部地进行快速加热，因此被加热至奥氏体区域为止时的碳化物的溶解速度会大大影响之后的热锻压时的淬火性和淬火后的强度。

当对热锻压所用的板材附上温度分布时，在仅加热至Ac₁以下为止的低温加热部和有目的地不进行加热的非加热部（以下统称为“非加热部”），钢板的显微组织与原材料原样的状态没有太大变化。因此，加热前的原材料强度直接成为成形品的强度。然而，如上所述那样，热轧后进行冷轧并经过连续退火工序后的原材料强度存在如图1所示那样的偏差，非加热部是硬质的且强度偏差大，因此存在成形品的品质精度的管理和这些非加热部的压制成形困难的问题。

另外，当为了消除这些原材料强度的偏差而在退火工序中以形成奥氏体单相的方式加热至Ac₃以上时，由于上述Mn、B的效果所带来的高淬火性，在退火工序结束阶段会生成马氏体、贝氏体等硬质相，原材料强度显著提高。其作为热锻压原材料不仅会成为锻压前冲裁时模具磨损的原因，还会使非加热部的成形性或形状冻结性显著降低。因此，考虑到不仅在热锻压淬火后形成所需的强度、而且得到非加热部的成形性和形状冻结性，作为热锻压前的原材料优选软质且偏差小的原材料，而且具有在热锻压淬火后可得到所需的强度的C量和淬火性。但是，当优先考虑制造成本而以连续退火设备中的钢板的制造为前提时，在以往的退火技术中存在该控制困难的问题。

此外，还存在下述问题：当热锻压时的加热是低温且短时间时，碳化物难以在奥氏体中溶解，热锻压后的成形体在淬火后得不到所需的强度。

现有技术文献

专利文献