[發(fā)明專利]高強度鋼制加工品及其制造方法、以及柴油機用燃料噴射管及共軌的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980143601.5
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN102203310A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 杉本公一;佐藤祥平;高橋輝久;荒井五朗
• 申請（專利權）人: 臼井國際產業(yè)株式會社;國立大學法人信州大學
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D8/00;C22C38/58;F02M55/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

技術領域

本發(fā)明涉及淬透性優(yōu)異的高強度鋼制加工品及其制造方法、以及高強度且耐沖擊特性及耐內壓疲勞特性優(yōu)異的柴油機用燃料噴射管及共軌的制造方法，更詳細而言，主要涉及由具有高的屈服強度和抗拉強度的高淬透性的超高強度低合金TRIP鋼(TBF鋼)制成的高強度鋼制加工品、高強度鍛造品、高壓燃料噴射管、安裝于柴油機的蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)用共軌以及它們的制造方法，其中，所述具有高的屈服強度和抗拉強度的高淬透性的超高強度低合金TRIP鋼由板條狀貝氏體鐵素體、殘余奧氏體、以及馬氏體構成。

另外，作為本發(fā)明的“高強度鍛造品”，例如，代表性地可舉出近終形鍛造品等，不僅包含一次鍛造品，還包含對一次鍛造品進一步鍛造(冷鍛、溫鍛等)得到的二次鍛造品、三次鍛造品等精密鍛造品、進一步將該鍛造品加工成復雜形狀而得到的最終制品、安裝于柴油機的蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)用共軌等。

背景技術

汽車、電機、機械等產業(yè)用技術領域的鍛造品一般在進行了加熱溫度不同的各種鍛造(加工)之后，經過淬火·回火等調質處理(熱處理)而制造，例如以汽車為例，熱鍛造品(加壓溫度1100～1300℃)及溫鍛造品(加壓溫度600～800℃)通用于曲軸、連桿、傳動齒輪、安裝于柴油機的蓄壓式燃料噴射系統(tǒng)用共軌等，冷鍛造品(以常溫加壓)通用于小齒輪、齒輪、轉向軸、起閥器等。

近年來，為了確保汽車車身的輕量化和碰撞安全性，正在研究伴隨殘余奧氏體的相變誘發(fā)塑性可成形的超高強度低合金TRIP鋼(TBF鋼)的應用。

例如，在專利文獻1中公開有涉及高強度鍛造品的制造方法的技術，該技術大致在鐵素體和奧氏體的兩相區(qū)域溫度進行退火和鍛造兩者之后，在規(guī)定溫度下進行等溫淬火處理，通過采用這樣的獨自的熱處理，可制造在抗拉強度600MPa級以上的高強度區(qū)域中，拉伸及強度-擠壓特性的平衡優(yōu)異的高強度鍛造品；另外，在專利文獻2中公開有可制造高強度鍛造品的技術，該技術在分別形成回火貝氏體或者馬氏體之后，大致在鐵素體和奧氏體的兩相區(qū)域溫度進行退火和鍛造兩者，之后，在規(guī)定溫度下進行等溫淬火處理，通過采用上述的方法，可制造拉伸及強度-擠壓特性的平衡優(yōu)異的高強度鍛造品；在專利文獻3中還公開有可制造高強度鍛造品的技術，該技術在加熱至兩相區(qū)域溫度范圍后，在該兩相區(qū)域進行鍛造加工，之后，實施規(guī)定的等溫淬火處理，由此，能夠制造在可降低鍛造加工時的溫度的同時，具備優(yōu)異的延伸凸緣性及加工性的高強度鍛造品。

但是，在制作以這些方法得到的鍛造品時，可能出現下述問題。

鍛造品根據其加工率而發(fā)熱，因此，有時鍛造時的部件溫度因部位而發(fā)生變化。例如，在高溫(Ac3點附近)進行鍛造時，如果加工率高，則發(fā)熱量也會變大，奧氏體之間產生結合·成長，因此，熱處理后生成粗大的殘余奧氏體，可認為使耐沖擊特性劣化(高溫鍛造時的問題)。另一方面，在低溫側(Ac1點付近)進行鍛造時，如果加工率低，則不能確保充分的發(fā)熱量，因此，生成大量不穩(wěn)定的殘余奧氏體，熱處理后，生成成為破壞起點的硬質馬氏體，可認為使耐沖擊特性劣化(低溫鍛造時的問題)。因此，如果鍛造品的溫度及加工率不同，則局部容易產生粗大的殘余奧氏體及不穩(wěn)定的奧氏體，作為鍛造品整體很難得到穩(wěn)定且優(yōu)異的耐沖擊特性。

另一方面，在專利文獻4中公開有可制造耐沖擊特性優(yōu)異的鋼制高強度加工品、高壓燃料配管(特別是高強度且耐沖擊特性優(yōu)異的柴油機用燃料噴射管及柴油機用共軌等)的技術，該技術在制作熱軋鋼材時，添加Nb、Ti、V中的1種或2種以上，以及添加適量的Al，大致在鐵素體和奧氏體的兩相區(qū)域溫度進行退火和鍛造兩者之后，以規(guī)定溫度進行等溫淬火處理，通過采用上述的熱處理，不取決于鍛造溫度以及鍛造加工率，可制造拉伸、及強度-擠壓特性的平衡優(yōu)異、抗拉強度也在600MPa以上的、耐沖擊特性優(yōu)異的鋼制高強度加工品、高壓燃料配管(特別是高強度且耐沖擊特性優(yōu)異的柴油機用燃料噴射管及柴油機用共軌等)。

該專利文獻4中公開的發(fā)明，在實現了上述專利文獻1～3中公開的技術中所不能得到的特別的效果方面很優(yōu)異，期待該超高強度低合金TRIP鋼(TBF鋼)能更大地有助于確保汽車車身的輕量化和碰撞安全性。但是，該超高強度低合金TRIP鋼(TBF鋼)，由于微粒狀貝氏體鐵素體和方形鐵素體在基體中與貝氏體鐵素體的板條結構共存，所以為了得到用于實現更高的屈服強度和抗拉強度的完全的TBF鋼，需要高的淬透性。迄今的現狀是，該具有高的淬透性的超高強度低合金TRIP鋼(TBF鋼)處于未開發(fā)的狀態(tài)。

專利文獻1：特開2004-292876號公報

專利文獻2：特開2005-120397號公報