[發明專利]鋼材及沖擊吸收構件

有效

• 申請號: 201280068512.0
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN104136643A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 河野佳織;田坂誠均;中澤嘉明;田中泰明;富田俊郎
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;B60R19/34;B62D29/00;C22C38/38;F16F7/00
• 代理公司: 北京市天達律師事務所 11475
• 代理人: 張嵩

技術領域

本發明涉及鋼材及沖擊吸收構件。具體來講，本發明涉及沖擊荷重負荷時的裂紋的產生得到抑制、且有效流動應力高的沖擊吸收構件，以及適合作為其原材的鋼材。

背景技術

近年來，從保護地球環境的觀點出發，作為用于降低汽車的CO₂排放量的一個方法，尋求汽車車體的輕質化，指向了汽車用鋼材的高強度化。這是由于通過提高鋼材的強度，可以實現汽車用鋼材的薄壁化。另一方面，針對汽車的沖擊安全性提高的社會性要求也日益增高。因此，不僅僅是鋼材的高強度化，還期待開發出行駛中碰撞時的耐沖擊性也優異的鋼材。

在此，碰撞時汽車用鋼材的各部位以數十(s^-1)以上的高變形速度受到形變，因此要求動態強度特性優異的高強度鋼材。作為這種高強度鋼材，已知有靜動差(靜強度與動態強度之差)高的低合金TRIP鋼、以及以馬氏體為主體的具有第2相的復相組織鋼這樣的高強度復相組織鋼材。

關于低合金TRIP鋼，例如專利文獻1公開了一種動態變形特性優異的汽車碰撞能量吸收用的形變誘導相變型高強度鋼板(TRIP鋼板)。

另一方面，關于以馬氏體為主體的具有第2相的復相組織鋼板，提出下述的方案。

專利文獻2公開了一種高強度鋼板，其由微小的鐵素體晶粒構成，結晶粒徑在1.2μm以下的納米晶粒的平均粒徑ds與結晶粒徑超過1.2μm的微晶粒的平均結晶粒徑dL滿足dL/ds≥3的關系，強度和延展性平衡優異、且靜動差在170MPa以上。

專利文獻3公開了一種靜動比高的鋼板，其由平均粒徑在3μm以下的馬氏體和平均粒徑在5μm以下的馬氏體的2相組織構成。

專利文獻4公開了一種沖擊吸收特性優異的冷軋鋼板，其含有75％以上的平均粒徑在3.5μm以下的鐵素體相，其余由回火馬氏體構成。

專利文獻5公開了一種冷軋鋼板，為加預應變后由鐵素體和馬氏體構成的2相組織，其5×10²～5×10³/s的應變速度下的靜動差在60MPa以上。

專利文獻6公開了一種僅由85％以上的貝氏體和馬氏體等的硬質相構成的耐沖擊特性優異的高強度熱軋鋼板。

〔在先技術文獻〕

〔專利文獻〕

專利文獻1：日本特開平11-80879號公報

專利文獻2：日本特開2006-161077號公報

專利文獻3：日本特開2004-84074號公報

專利文獻4：日本特開2004-277858號公報

專利文獻5：日本特開2000-17385號公報

專利文獻6：日本特開平11-269606號公報

發明內容

然而，作為以往的沖擊吸收構件原材的鋼材存在下面這樣的問題。即，為了提高沖擊吸收構件(以下也簡稱“構件”)的沖擊吸收能量，作為沖擊吸收構件原材的鋼材(以下也簡稱“鋼材”)的高強度化是必需的。

但是，在《塑性和加工》(「塑性と加工」)第46巻第534號641～645頁中公開了決定沖擊吸收能量的平均荷重(F_ave)由F_ave∝(σY·t²)/4給出，其中

σY：有效流動應力

t：板厚

由此可理解，沖擊吸收能量很大程度依賴于鋼材的板厚。因此，單純使鋼材高強度化，對于使沖擊吸收構件兼顧薄壁化和高沖擊吸收性能是存在限度的。

此外，例如在國際公開第2005/010396號小冊子、國際公開第2005/010397號小冊子、以及國際公開第2005/010398號小冊子中公開的那樣，沖擊吸收構件的沖擊吸收能量也很大程度地依賴于其形狀。因此，通過以使塑性變形功增加的方式對沖擊吸收構件的形狀進行最優化，有可能能夠飛躍性地提高沖擊吸收構件的沖擊吸收能量，達到僅通過鋼材高強度化所無法達到的水平。

然而，即使以使塑性變形功增大的方式對沖擊吸收構件形狀進行了最優化，若鋼材不具有能耐得住該塑性變形功的變形能力，在所設想的塑性變形完成之前，沖擊吸收構件就早早發生裂紋。如果這樣的話，無法增大塑性變形功，不能飛躍性地提高沖擊吸收能量。此外，如果沖擊吸收構件較早發生裂紋，則可能招致對與該沖擊吸收構件相鄰配置的其它構件造成損傷等非預期的事態。