钢板构件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够抑制硬质区域与软质区域之间的边界区域的裂纹的钢板构件及其制造方法。钢板构件的制造方法包括：在将钢板构件加热到比奥氏体相变完成温度高的温度之后，以比上部临界冷却速度快的冷却速度对所述钢板构件进行冷却的步骤；以及在对所述钢板构件进行冷却之后，对所述钢板构件进行再加热而使其软化的步骤。

【技术实现步骤摘要】
钢板构件及其制造方法
本专利技术涉及钢板构件及其制造方法，特别是涉及具备包含有马氏体的硬质区域和比该硬质区域软质的软质区域的钢板构件及其制造方法。
技术介绍
近年来，例如作为汽车用构造构件，开发出了具备耐冲击的硬质区域和用于与其他金属构件接合的软质区域的钢板构件。在日本特开2012-144773中公开了如下的方法：通过仅将钢板构件的一部分的区域加热到比奥氏体相变完成温度A3高的温度并进行淬火，从而在一块钢板构件形成硬质区域和软质区域。关于具备硬质区域和软质区域的钢板构件及其制造方法，专利技术者们发现了以下的问题。如日本特开2012-144773公开的那样，在仅将钢板构件的一部分的区域加热到比奥氏体相变完成温度A3高的温度的情况下，该区域的微观组织变化为奥氏体单相。因此，在淬火后，该区域成为包含有马氏体的硬质区域。另一方面，在仅被加热到比奥氏体相变开始温度A1低的温度的区域中，未呈现奥氏体。因此，即使在淬火后，该区域也会与淬火前同样地成为包含有铁素体以及珠光体的软质区域。在此，在硬质区域与软质区域之间的边界区域，必然会加热到奥氏体相变开始温度A1与奥氏体相变完成温度A3之间的温度，铁素体以及珠光体的一部分变化为奥氏体。因此，在淬火后，边界区域具有硬质的马氏体与软质的铁素体以及珠光体混合存在的不稳定的微观组织。其结果是，在硬质区域与软质区域之间的边界区域容易产生裂纹，存在局部延展性、弯曲性变差这样的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种抑制硬质区域与软质区域之间的边界区域的裂纹的钢板构件及其制造方法。本专利技术的第一形态的钢板构件的制造方法具备：在将钢板构件加热到比奥氏体相变完成温度高的温度之后，以比上部临界冷却速度快的冷却速度对所述钢板构件进行冷却的步骤(淬火步骤)；以及在对所述钢板构件进行冷却之后，对所述钢板构件进行再加热而使其软化的步骤(回火步骤)，在所述回火步骤中，不对所述钢板构件的第一区域进行再加热而将所述钢板构件的第二区域再加热到奥氏体相变开始温度与所述奥氏体相变完成温度之间的温度，然后，以比所述上部临界冷却速度快的冷却速度对所述钢板构件进行冷却，由此在所述第一区域形成包含有马氏体的硬质区域，在所述第二区域形成包含有马氏体和回火马氏体的软质区域，在所述第一区域与所述第二区域之间的边界区域形成由回火马氏体构成的区域。在本专利技术的第一形态的钢板构件的制造方法中，在回火步骤中，不对钢板构件的第一区域进行再加热而将钢板构件的第二区域再加热到奥氏体相变开始温度与奥氏体相变完成温度之间的温度，然后，以比上部临界冷却速度快的冷却速度对所述钢板构件进行冷却。由此，在所述第一区域形成包含有马氏体的硬质区域，在所述第二区域形成包含有马氏体和回火马氏体的软质区域，在所述第一区域与所述第二区域之间的边界区域形成由回火马氏体构成的区域。即，由于在边界区域未形成硬质的马氏体和软质的铁素体以及珠光体混合存在的不稳定的微观组织，所以能够抑制边界区域的裂纹。根据所述第一形态，也可以是，在所述回火步骤中，利用感应加热对所述第二区域进行再加热。利用这样的结构，能够急速加热钢板构件的第二区域，并且能够精度良好地保持在奥氏体相变开始温度与奥氏体相变完成温度之间的温度。根据所述第一形态，也可以是，在所述淬火步骤中，在对所述钢板构件进行加热之后，在冷却所述钢板构件之前，将所述钢板构件冲压成形。利用这样的结构，能够避免在冷压中产生的回弹，并能够通过冲压成形后的冷却而得到高强度的钢板构件。根据所述第一形态，也可以是，所述第二区域利用包括线圈和高频电源的高频感应加热装置被再加热，所述线圈为截面U字状的板状构件，所述第二区域被插入到所述线圈的内部而被感应加热。本专利技术的第二形态的钢板构件具备：包含有马氏体的所述硬质区域；比所述硬质区域软质的软质区域；以及位于所述硬质区域与所述软质区域之间的边界区域，所述软质区域包含有马氏体和回火马氏体，所述边界区域包括由回火马氏体构成的区域。在所述第二形态的钢板构件中，在边界区域形成有由回火马氏体构成的区域，且在边界区域未形成硬质的马氏体和软质的铁素体以及珠光体混合存在的不稳定的微观组织，所以能够抑制边界区域的裂纹。所述第二形态的该钢板构件也可以为构成车辆的车柱用钢板构件，并在所述软质区域与其他金属构件接合。利用这样的结构，能够抑制接合后的裂纹。也可以是，在设置于所述第二形态的该钢板构件的端部的凸缘部包括所述软质区域。利用这样的结构，能够通过感应加热容易地形成软质区域。根据本专利技术，可以提供一种能够抑制硬质区域与软质区域之间的边界区域的裂纹的钢板构件及其制造方法。附图说明以下将参照附图来说明本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业重要性，其中同样的附图标记表示同样的构件，并且附图中：图1是示出第一实施方式的钢板构件的制造方法的温度图表。图2A是示出局部回火步骤中的钢板构件的微观组织变化的示意俯视图。图2B是示出局部回火步骤中的钢板构件的微观组织变化的示意俯视图。图2C是示出局部回火步骤中的钢板构件的微观组织变化的示意俯视图。图3是第一实施方式的钢板构件的示意俯视图。图4是示出第一实施方式的比较例的钢板构件的制造方法的温度图表。图5是第一实施方式的比较例的钢板构件的示意俯视图。图6是在第二实施方式的钢板构件的制造方法中使用的感应加热装置的示意立体图。图7是对厚度不同的钢板进行感应加热的情况下的温度图表。图8A是第二实施方式的钢板构件的一例的立体图。图8B是第二实施方式的钢板构件的一例的立体图。图9是示出第二实施方式的实施例的局部回火的条件的温度图表。图10是示出使用第二实施方式的实施例的钢板构件的制造方法而制造出的钢板构件的硬度分布的图表。图11是使用第二实施方式的钢板构件的制造方法而制造出的钢板构件的微观组织照片。图12是示出将实施例的钢板构件的边界区域13的硬度和极限弯曲角度与比较例的钢板构件的边界区域23比较得到的图表。具体实施方式以下，参照附图，对应用本专利技术的具体实施方式进行详细说明。但是，本专利技术并不限定于以下的实施方式。另外，为了使说明明确，适当地简化以下的记载以及附图。(第一实施方式)＜钢板构件的制造方法>首先，参照图1，对第一实施方式的钢板构件的制造方法进行说明。第一实施方式的钢板构件的制造方法适用于具备耐冲击的硬质区域和用于与其他金属构件接合的软质区域的、例如汽车用的钢板构件的制造方法。作为汽车用的钢板构件的一例，能够例举构成车辆的车柱用钢板构件。图1是示出第一实施方式的钢板构件的制造方法的温度图表。图1的横轴为时间(s)，纵轴为温度(℃)。如图1所示，第一实施方式的钢板构件的制造方法具备淬火步骤和局部回火步骤。在第一实施方式的钢板构件的制造方法中，在进行淬火步骤之后，进行局部回火步骤。首先，在淬火步骤中，将钢板构件整体加热到比奥氏体相变完成温度A3高的温度。此时，钢板构件整体的微观组织从铁素体以及珠光体变化为奥氏体单相。然后，以比上部临界冷却速度快的冷却速度对钢板构件进行冷却。由此，钢板构件进行马氏体相变，钢板构件整体的微观组织变化为硬质的马氏体。在此，优选的是，在对钢板构件进行加热之后，在冷却钢板构件之前，将钢板构件冲压成形。由于为热压，所以能够避免在冷压中产生的回弹，并且能够通过冲压成形后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢板构件的制造方法，其特征在于，包括：在将钢板构件加热到比奥氏体相变完成温度高的温度之后，以比上部临界冷却速度快的冷却速度对所述钢板构件进行冷却的步骤；以及在对所述钢板构件进行冷却之后，对所述钢板构件进行再加热而使其软化的步骤，在使所述钢板构件软化的步骤中，不对所述钢板构件的第一区域进行再加热而将所述钢板构件的第二区域再加热到奥氏体相变开始温度与所述奥氏体相变完成温度之间的温度，然后，以比所述上部临界冷却速度快的冷却速度对所述钢板构件进行冷却，由此在所述第一区域形成包含有马氏体的硬质区域，在所述第二区域形成包含有所述马氏体和回火马氏体的软质区域，在所述第一区域与所述第二区域之间的边界区域形成由所述回火马氏体构成的区域。

【技术特征摘要】
2017.12.20 JP 2017-2439041.一种钢板构件的制造方法，其特征在于，包括：在将钢板构件加热到比奥氏体相变完成温度高的温度之后，以比上部临界冷却速度快的冷却速度对所述钢板构件进行冷却的步骤；以及在对所述钢板构件进行冷却之后，对所述钢板构件进行再加热而使其软化的步骤，在使所述钢板构件软化的步骤中，不对所述钢板构件的第一区域进行再加热而将所述钢板构件的第二区域再加热到奥氏体相变开始温度与所述奥氏体相变完成温度之间的温度，然后，以比所述上部临界冷却速度快的冷却速度对所述钢板构件进行冷却，由此在所述第一区域形成包含有马氏体的硬质区域，在所述第二区域形成包含有所述马氏体和回火马氏体的软质区域，在所述第一区域与所述第二区域之间的边界区域形成由所述回火马氏体构成的区域。2.根据权利要求1所述的钢板构件的制造方法，其特征在于，在使所述钢板构件软化的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊原智章，山崎悟志，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP