[發明專利]高強度成形品及其制造方法

有效

• 申請號: 201080033266.6
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN102482740A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 中西榮三郎;三宅昌幸;長井壽;早川正夫;板垣孟彥;金井隆彥;八田宗久;川嵜一博
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社;獨立行政法人物質·材料研究機構;高周波熱煉株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;B21D22/20;C21D9/00;C22C38/18;C22C38/34
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及通過例如高延展性夾模淬火(Die?quench)，即熱沖壓而成形的高強度成形品及其制造方法。

背景技術

以往，作為例如機動車用的車體骨架類構件，通過熱沖壓(也稱為夾模淬火或模壓淬火)成形的構件(以下稱為熱沖壓構件)被廣泛適用。這樣的熱沖壓構件是將利用爐等加熱后的構件用使用了機器人等的搬運裝置搬運到金屬模具內，一邊對金屬模具加壓一邊進行沖壓。通過利用金屬模具冷卻被加熱后的構件而進行淬火，從而制造熱沖壓構件。

然而，由于添加了碳的高強度鋼板中材料組織仍然是所謂馬氏體，伸長率小，所以熱沖壓構件的適用部位要考慮例如車體沖擊時的載荷等謹慎地選定。其結果，熱沖壓構件在車體骨架類構件中的適用零部件也被限制為有數的幾個，沒有實現適用部位的擴大。

針對于此，為了使在熱沖壓過程中實施了淬火的構件的延展性得到提高，雖然可以考慮通過熱處理進行回火的方法，但是成本比以往的冷沖壓增加。如此一來，熱沖壓的能夠廉價制造高強度構件這一優點喪失，這是不現實的。

在對熱沖壓后的構件實施穿孔或切割等后加工的場合，由于其加工端部容易脆化，所以后加工的加工方法需要予以特別的考慮。然而，例如利用激光等的后加工的加工方法，存在加工成本大大增加的問題。

作為熱沖壓用的鋼板，專利文獻1中公開了使用用于使韌延性提高的高強度構件的情況，專利文獻2中公開了適用熱軋用鋼板的情況。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-308745號公報

專利文獻2：日本特開2006-265583號公報

專利文獻3：日本特許第4006513號公報

非專利文獻

非專利文獻1：早川正夫，松岡三郎，「原子間力顕微鏡による焼戾しマルテンサイトの組織解析」、まてりあ2004年第43卷第9號第717-723頁(Materia(刊物名)2004年第43卷第9號第717-723頁：《采用原子力顯微鏡進行的回火馬氏體的組織解析》、早川正夫、松岡三郎)

發明內容

然而，專利文獻1中的高強度構件是以提高韌延性為目的的，成形后的延展性并不足夠，使用部位還是受到限定的。

根據專利文獻2的熱沖壓用熱軋鋼板雖然是減小了硬度偏差，適宜作熱沖壓用途的熱軋鋼板，但是它不具有可以與高強度鋼板相匹敵的強度，因此不適于作為車體骨架類構件使用。

本發明是鑒于上述課題而作出的，其目的在于提供一種具有高延展性的高強度成形品及其制造方法。

為了達到上述目的，本發明的第一技術方案是將高強度鋼板加熱到奧氏體區域，在金屬模具內進行沖壓成形及冷卻而成的高強度成形品，其特征在于，高強度成形品的金相組織具有碳化物在包括舊奧氏體晶粒邊界在內的整個區域中進行了細微分散的馬氏體組織。

為了達到上述目的，本發明的第二技術方案是將高強度鋼板加熱到奧氏體區域，在金屬模具內進行沖壓成形及冷卻而成的高強度成形品，其特征在于，高強度鋼板的組織中的舊奧氏體粒徑為10μm以下，高強度成形品的金相組織具有碳化物在包括舊奧氏體晶粒邊界在內的整個區域中進行了細微分散的馬氏體組織。

為了達到上述目的，本發明的第三技術方案是將高強度鋼板加熱到奧氏體區域，在金屬模具內進行沖壓成形及冷卻而成的高強度成形品，其特征在于，高強度鋼板的組織中的舊奧氏體粒徑為10μm以下，高強度成形品的金相組織具有碳化物在包括舊奧氏體晶粒邊界在內的整個區域中進行了細微分散的馬氏體組織，將進行了細微分散的碳化物的顆粒直徑設為d，顆粒間的間隔設為L時，用下面的(1)式表達的碳化物的顆粒分散指數為0.02以上。

顆粒分散指數＝(粒徑的平方根)/顆粒間隔＝(d)^1/2/L(1)

上述構成中，碳化物的顆粒直徑優選為10nm以上。碳化物的顆粒體積分數優選為在1％～10％的范圍內。

上述構成中，優選高強度鋼板含有C(表示碳。下同)：0.1％～0.4％，Si(表示硅。下同)：0.2％～3％，Cr(表示鉻。下同)：0.1％～5％。

上述構成中，優選所述高強度鋼板含有C：0.1％～0.4％，Si：0.2％～3％，Cr：0.1％～5％，Mo(表示鉬。下同)：0.1％～0.5％。

上述構成中，優選高強度鋼板進一步含有B(表示硼。下同)：0.0005％～0.005％。