热冲压钢材制造技术

本发明专利技术的热冲压钢材具备：母材，该母材是包含回火部的钢材，当将在加热到Ac3点以上的温度并保持了30分钟之后实施了水淬火的情况下距离表层的深度为板厚的1/4的位置处的维氏硬度定义为最高淬火硬度时，上述回火部具有上述最高淬火硬度的85％以下的硬度；以及镀锌层，该镀锌层形成在上述母材的上述回火部之上，其中，上述镀锌层包含固溶体层和片状层，上述固溶体层由固溶体相形成，并且上述固溶体相含有Fe和与上述Fe固溶的Zn，上述片状层由上述固溶体相和大写伽马相形成，上述片状层在上述镀锌层中的面积率为30％～100％，上述固溶体层在上述镀锌层中的面积率为0～70％。

Hot stamping steel

With the invention of the hot stamping steel: base material, the base material is tempering steel containing part, Vivtorinox defined position after the hardness to Ac3 above the temperature in the heating and keep 30 minutes the water quenching condition from the surface depth of 1/4 thick plate for the high quenching when the fire department has the hardness, tempering the highest quenching hardness below 85% hardness; and the galvanized layer, the galvanized layer is formed on the base material of the above the tempering, the galvanized layer containing solid solution layer and flaky layers, the solid solution layer formed by solid solution, and the solid solution phase and solid solution containing Fe and the Fe Zn, the flake layer by the solid solution phase and upper gamma phase formation, the flake layer on the galvanized layer in the area was 30% ~ 100%, the solid solution in the zinc layer The area ratio of the layer is 0 ~ 70%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热冲压钢材。本申请基于2014年3月31日在日本申请的特愿2014-073811号主张优先权，并在此援引其内容。
技术介绍
为了使得用于汽车等的结构部件为高强度，有时使用通过热冲压制造得到的结构部件。热冲压是将加热到AC3点以上的钢板一边在模具中压制一边在模具中将钢板骤冷的方法。即，热冲压同时进行压制加工和淬火。通过热冲压，能够制造形状精度高的高强度结构部件。例如，专利文献1、专利文献2和专利文献3公开了由包括这样的热冲压在内的制造方法制造得到的钢材(热冲压钢材)。这些专利文献所公开的热冲压钢材是对为了提高耐蚀性而施加了镀锌层的钢板实施热冲压来制造得到的钢材。如上所述，热冲压在进行压制加工的同时进行淬火。另外，热冲压适于制造形状精度高的高强度结构部件。因此，通常来说，热冲压钢材的强度(抗拉强度)为1500MPa左右以上这样的高强度。然而，近年来，对于汽车等的碰撞安全性的要求提高；就汽车用部件来说，有时比起强度更要求碰撞时的冲击吸收性。为了提高冲击吸收性，通常优选强度低的材料。就热冲压钢材来说，已知通过改变钢板的合金元素量、热冲压条件能够一定程度地改变强度。然而，对于热冲压工序来说，根据部件来改变热冲压条件由于会导致制造负荷的上升而不优选。因此，近年来，要求与通过热冲压中的淬火得到1500MPa左右以上的强度的热冲压钢材具有相同的化学组成、具有与以往同等以上的耐蚀性并且具有600～1450MPa左右的强度的热冲压钢材。然而，上述专利文献1～3没有公开在不使耐蚀性降低的情况下使热冲压钢材的强度降低的方法。另外，适用于汽车用部件的热冲压钢材的表面多被涂装。在涂装时，磷酸盐处理性(化学转化处理性)高，则涂膜密合性高。因此，对于热冲压钢材来说，优选易于附着由磷酸盐处理形成的磷酸盐皮膜(即，磷酸盐处理性高)的那些。通常来说，已知当对具有镀锌层的钢材(镀锌钢材)进行热冲压时磷酸盐处理性会降低。然而，迄今为止还没有报道过使具有镀锌层的热冲压钢材的磷酸盐处理性提高的技术。因此，尚未提供出就算与现有热冲压钢材具有相同化学组成也具有高冲击吸收性并且磷酸盐处理性高的具有镀锌层的热冲压钢材。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-73774号公报专利文献2：日本特开2003-129209号公报专利文献3：日本特开2003-126921号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是鉴于上述问题而完成的。本专利技术的目的在于：提供具有比具有相同化学组成的现有热冲压钢材高的冲击吸收性并且磷酸盐处理性优异的具有镀锌层的热冲压钢材。用于解决问题的手段本专利技术的主旨如下所述。(1)本专利技术的一个方案的热冲压钢材具备：母材，该母材是包含回火部的钢材，当将在加热到Ac3点以上的温度并保持了30分钟之后实施了水淬火的情况下距离表层的深度为板厚的1/4的位置处的维氏硬度定义为最高淬火硬度时，上述回火部具有上述最高淬火硬度的85％以下的硬度；以及镀锌层，该镀锌层形成在上述母材的上述回火部之上，其中，上述镀锌层包含固溶体层和片状层(lamellar layer)，上述固溶体层由固溶体相形成，并且上述固溶体相含有Fe和与上述Fe固溶的Zn，上述片状层由上述固溶体相和大写伽马相(capital gamma phase；Γ相)形成，上述片状层在上述镀锌层中的面积率为30％～100％，上述固溶体层在上述镀锌层中的面积率为0～70％。(2)根据上述(1)所述的热冲压钢材，其中，上述片状层在上述镀锌层中的面积率可以为80％以上。(3)根据上述(1)或(2)所述的热冲压钢材，其中，上述回火部的维氏硬度可以为180～450Hv。(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的热冲压钢材，其中，上述回火部的硬度可以为上述最高淬火硬度的65％以下。(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的热冲压钢材，其是通过如下方式制造的：在加热到Ac3点以上后，通过使用了模具的压制加工来同时实施加工和淬火，之后以500℃以上且低于700℃来进行回火。(6)根据上述(1)～(4)中任一项所述的热冲压钢材，其中，可以是上述母材之中的一部分为上述回火部。专利技术效果根据本专利技术的上述方案，能够提供具有比具有相同化学组成的现有热冲压钢材低的强度并且磷酸盐处理性优异的具有镀锌层的热冲压钢材。附图说明图1是表示将具有镀锌层的热冲压钢材以400℃进行了回火时的镀锌层以及其周围的截面照片图像。图2是将具有镀锌层的热冲压钢材以500℃进行了回火时的镀锌层以及其周围的截面照片图像。图3是将具有镀锌层的热冲压钢材以700℃进行了回火时合的镀锌层以及其周围的截面照片图像。图4是表示图1所示的镀锌层的XRD测定结果的图。图5是表示图2所示的镀锌层的XRD测定结果的图。图6是表示图3所示的镀锌层的XRD测定结果的图。图7是Fe-Zn二元系状态图。图8是实施例中对以500℃进行了回火的热冲压钢材进行了磷酸盐处理时的钢材表面的SEM图像。图9是将图8的SEM图像二值化后的图像。图10是实施例中对以400℃进行了回火的热冲压钢材进行了磷酸盐处理时的钢材表面的SEM图像。图11是将图10的SEM图像二值化后的图像。图12是实施例中对以700℃进行了回火的热冲压钢材进行了磷酸盐处理时的钢材表面的SEM图像。图13是将图12的SEM图像二值化后的图像。具体实施方式本申请的专利技术者们对使具有镀锌层的热冲压钢材的冲击吸收性和磷酸盐处理性提高的方法进行了研究。其结果是，本申请的专利技术者们得到了下述见解。如上所述，热冲压钢材的强度(抗拉强度)低，则冲击吸收性提高。当对热冲压钢材实施回火时，能够使得强度与具有相同化学组成的现有热冲压钢材相比降低。即，能够提高热冲压钢材的冲击吸收性。然而，当对具有镀锌层的热冲压钢材实施回火时，镀锌层的结构会变化。镀锌层的结构变化会影响磷酸盐处理性。本申请的专利技术者们根据以下要点对回火温度给镀锌层造成的影响和镀锌层的构成给磷酸盐处理性造成的影响进行了研究。首先，准备多个满足后述的优选化学组成的板厚为1.6mm的钢板。接着，通过热浸镀锌法在这些钢板之上以附着量为60g/mm2形成镀锌层。接下来，对形成了镀锌层的钢板实施热冲压。具体来说，将钢板装入炉温被设定为作为钢板的AC3点以上的温度的900℃的加热炉，并加热4分钟。此时，在装入炉开始2分钟左右，钢板温度达到900℃。之后，以具备有水冷夹套的平板模具夹住钢板来进行热冲压(加工和淬火)，制造热冲压钢材(钢板)。就算是在慢的部分，热冲压时的冷却速度到马氏体相变开始点为止也为50℃/秒以上。马氏体相变开始(Ms)点是可以通过对将加热到奥氏体化温度后的材料骤冷时的热膨张进行测定、对从奥氏体到马氏体的体积膨张进行测定来确定的。对于所制造得到的各热冲压钢材，实施回火。回火温度在150℃～母材的Ac1点的范围内，对各热冲压钢材设定为不同温度。回火中的各热冲压钢材的加热时间均设定为5分钟。Ac1点和Ac3点分别表示对钢材进行了加热时的奥氏体相变开始温度和奥氏体相变结束温度。Ac1点和Ac3可以通过Formastor试验等对加热了钢材时的热膨张进行测定来确定。具体来说，可以通过对从铁素体相变到奥氏体时的体积收缩进行观察来确定。另外，马氏体相变开始点可以通过对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热冲压钢材，其特征在于，其具备：母材，该母材是包含回火部的钢材，当将在加热到Ac3点以上的温度并保持了30分钟之后实施了水淬火的情况下距离表层的深度为板厚的1/4的位置处的维氏硬度定义为最高淬火硬度时，所述回火部具有所述最高淬火硬度的85％以下的硬度；以及镀锌层，该镀锌层形成在所述母材的所述回火部之上，其中，所述镀锌层包含固溶体层和片状层，所述固溶体层由固溶体相形成，并且所述固溶体相含有Fe和与所述Fe固溶的Zn，所述片状层由所述固溶体相和大写伽马相形成，所述片状层在所述镀锌层中的面积率为30％～100％，所述固溶体层在所述镀锌层中的面积率为0～70％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 JP 2014-0738111.一种热冲压钢材，其特征在于，其具备：母材，该母材是包含回火部的钢材，当将在加热到Ac3点以上的温度并保持了30分钟之后实施了水淬火的情况下距离表层的深度为板厚的1/4的位置处的维氏硬度定义为最高淬火硬度时，所述回火部具有所述最高淬火硬度的85％以下的硬度；以及镀锌层，该镀锌层形成在所述母材的所述回火部之上，其中，所述镀锌层包含固溶体层和片状层，所述固溶体层由固溶体相形成，并且所述固溶体相含有Fe和与所述Fe固溶的Zn，所述片状层由所述固溶体相和大写伽马相形成，所述片状层在所述镀锌层中的面积率为30％～100％，所述固...

【专利技术属性】
技术研发人员：仙石晃大，竹林浩史，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP