冲压成形品的制造方法和冲压成形品技术

技术编号:10654414 阅读:106 留言:0更新日期:2014-11-19 16:12
本发明专利技术是一种冲压成形品的制造方法,将如下的热压用钢板加热到900℃以上且1100℃以下的温度后,开始冲压成形,在下死点保持,一边在模具内确保20℃/秒以上的平均冷却速度,一边冷却至比马氏体相变开始温度Ms低的温度,所述热压用钢板具有规定的化学成分组成,钢板中所含的含Ti析出物之中,当量圆直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当量圆直径为6nm以下,并且钢中的析出Ti量和总Ti量满足下述(1)式的关系,析出Ti量(质量%)-3.4[N]<0.5×[总Ti量(质量%)-3.4[N]]...(1)((1)式中,[N]表示钢中的N的含量(质量%))。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术是一种冲压成形品的制造方法,将如下的热压用钢板加热到900℃以上且1100℃以下的温度后,开始冲压成形,在下死点保持,一边在模具内确保20℃/秒以上的平均冷却速度,一边冷却至比马氏体相变开始温度Ms低的温度,所述热压用钢板具有规定的化学成分组成,钢板中所含的含Ti析出物之中,当量圆直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当量圆直径为6nm以下,并且钢中的析出Ti量和总Ti量满足下述(1)式的关系,析出Ti量(质量%)-3.4<0.5×]...(1)((1)式中,表示钢中的N的含量(质量%))。【专利说明】冲压成形品的制造方法和冲压成形品
本专利技术涉及制造汽车的结构零件时所用的冲压成形品,和这样的冲压成形品的制 造方法,特别是涉及将预先加热的钢板(坯体)成形加工成既定的形状时,适用在赋予形状 的同时实施热处理而获得规定的强度的冲压成形法而制造的冲压成形品,和用于制造这样 的冲压成形品的有用的方法。
技术介绍
作为由地球环境问题引发的汽车的燃油效率提高的对策之一,车体的轻量化推 进,需要使汽车所使用的钢板尽可能高强度化。另一方面,若使钢板高强度化,则冲压成形 时的形状精度将降低。 由此出发,热压成形法在零件制造中被采用,其通过将钢板加热到规定的温度 (例如,形成奥氏体相的温度)而降低强度后,用温度比钢板低(例如室温)的模具进行成 形,从而在赋予形状的同时,进行利用两者温差的急冷热处理(淬火),以确保成形后的强 度。还有,这样的热冲压成形法,除了热压法以外,还以热成形法、热冲压法、热压印法、模压 淬火法等各种各样的名称称呼。 图1是表示用于实施上述这样的热压成形的模具构成的概略说明图,图中1表示 冲头,2表示冲模,3表示压边圈,4表示薄钢板(述体),BHF表示压边力,rp表示冲头肩半 径,rd表示冲模肩半径,CL表示冲头/冲模间间隙。另外,这些零件之中,冲头1和冲模2 其构成方式为,在各自的内部形成有能够使冷却介质(例如水)通过的通路la、2a,使该通 路中通过冷却介质而使这些构件得到冷却。 使用这样的模具进行热压成形(例如,热深拉加工)时,在将钢板(坯体)4加热 至八。3相变点以上的单相域温度而使之软化的状态下开始成形。即,以将处于高温状态的钢 板4夹在冲模2与压边圈3之间的状态,用冲头1将钢板4压入冲模2的孔内,一边缩小钢 板4的外径一边成形为冲头1的外形所对应的形状。另外,在成形的同时对冲头1和冲模2 进行冷却,从而进行从钢板4向模具(冲头1和冲模2)的排热,并且在成形下死点(冲头 前端位于最深处的时刻:图1所示的状态)进一步保持冷却而实施原材的淬火。通过实施 这样的成形法,能够得到尺寸精度良好的1500MPa级的成形品,而且与冷态下成形同等强 度级别的零件的情况比较,能够减小成形载荷,因此压力机的负载量很小即可。 作为现在广泛使用的热压用钢板,已知有以22MnB5钢作为原材的热压用钢板。该 钢板抗拉强度为1500MPa,延伸率为6?8%左右,适用于耐冲击构件(碰撞时极力不使之 变形,不发生断裂的构件)。然而,因为延伸率(延展性)低,所以很难适用于像能量吸收构 件这样需要变形的零件。 作为发挥着良好的延伸率的热压用钢板,例如也提出有专利文献1?4这样的技 术。在这些技术中,是通过将钢板中的碳含量设定在各种各样的范围,调整各个钢板的基本 的强度级别,并且通过导入变形能力高的铁素体,缩小铁素体和马氏体的平均粒径,从而实 现延伸率的提1?。 另一方面,已知汽车零件需要通过点焊接合,但是在组织以马氏体为主体的热压 印成形品中,焊接热影响部(HAZ)的强度降低显著,焊接接头的强度降低(软化)(例如,非 专利文献1)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2010-65292号公报 专利文献2 :日本特开2010-65293号公报 专利文献3 :日本特开2010-65294号公报 专利文献4 :日本特开2010-65295号公报 非专利文献 非专利文献1 :广末等"新日铁技报"第378号第15?20页(2003)
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而形成,其目的在于,提供一种在能够得到能以高水平达成 高强度和延伸率的平衡的冲压成形品、而且在得到HAZ的软化防止特性良好的冲压成形品 上有用的方法,和发挥着上述特性这样的冲压成形品。 能够达成上述目的的所谓本专利技术的冲压成形品的制造方法,其特征在于,将如下 的热压用钢板加热至900°C以上且1KKTC以下的温度20秒以下后,开始冲压成形,在下死 点保持并一边在模具内确保20°C /秒以上的平均冷却速度,一边冷却到比马氏体相变开始 温度Ms低的温度, SP,所述热压用钢板分别含有 C:0. 15?0.5% (质量%的意思。以下,涉及化学成分组成均同。)、 Si :0.2 ?3%、 Mn :0.5 ?3%、 P :0· 05% 以下(不含 0% )、 S :0· 05% 以下(不含 0% )、 Α1:0·01 ?1%、 Β :0· 0002 ?0· 01%、 11:3.4間+0.01%以上、3.4間+0.1%以下 和 Ν :0· 001 ?0· 01%, 钢板中所含的含Ti析出物之中,当量圆直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当 量圆直径在6nm以下,并且钢中的析出Ti量和总Ti量满足下述(1)式的关系。还有,所谓 "当量圆直径",是着眼于含Ti析出物(例如TiC)的大小(面积)时,换算成相同面积的圆 时的直径("平均当量圆直径"是其平均值)。 析出 Ti 量(质量%)-3·4 <0·5Χ ]···(1) (⑴式中,表示钢中的Ν的含量(质量% )) 本专利技术的制造方法所用的热压用钢板,根据需要,作为其他的元素还含有如下等 也有用,并根据含有的元素的种类,冲压成形品的特性得到进一步改善,(a)从V、Nb和Zr 所构成的群中选择的一种以上:合计〇· 1%以下(不含0% ) ; (b)从Cu、Ni、Cr和Mo所构 成的群中选择的一种以上:合计1%以下(不含〇%) ;(c)从Mg、Ca和REM所构成的群中 选择的一种以上:合计0.01%以下(不含〇% )。 在由此制造方法得到的冲压成形品中,金属组织为,马氏体:80?97面积%、残留 奥氏体:3?20面积%、余量组织:5面积%以下,冲压钢中所含的含Ti析出物之中,当量圆 直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当量圆直径为10nm以下,并且满足所述(1)式的关 系,在冲压成形品内,能够以高水平并作为均匀的特性达成高强度和延伸率的平衡。 根据本专利技术,因为所使用的钢板严密地规定了化学成分组成,并且控制含Ti析出 物的大小,另外对于未形成TiN的Ti控制其析出率,所以以规定的条件对其进行热压,能够 使成形品的强度-延伸率平衡达成高水平,而且能够使HAZ的软化防止特性良好。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示用于实施热压成形的模具构成的概略说明图。 【具体实施方式】 本【专利技术者】们在将钢板加热到规定的温度后,进行热压成形而制造冲本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种冲压成形品的制造方法,其特征在于,将如下的热压用钢板加热至900℃以上且1100℃以下的温度后,开始冲压成形,在下死点保持并一边在模具内确保20℃/秒以上的平均冷却速度,一边冷却到比马氏体相变开始温度Ms低的温度,所述热压用钢板以质量%计分别含有如下的化学成分组成,即C:0.15~0.5%、Si:0.2~3%、Mn:0.5~3%、P:0.05%以下且不含0%、S:0.05%以下且不含0%、Al:0.01~1%、B:0.0002~0.01%、Ti:3.4[N]+0.01%以上、3.4[N]+0.1%以下,其中,[N]表示以质量%计的N的含量、和N:0.001~0.01%,钢板中所含的含Ti析出物之中,当量圆直径为30nm以下的含Ti析出物的平均当量圆直径在6nm以下,并且钢中的析出Ti量和总Ti量满足下述(1)式的关系,析出Ti量‑3.4[N]<0.5×[总Ti量‑3.4[N]]…(1)(1)式中,[N]表示以质量%计的钢中的N的含量,所述析出Ti量和所述总Ti量均以质量%计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:村上俊夫畠英雄内藤纯也冲田圭介池田周之
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所
类型:发明
国别省市:日本;JP

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