[發(fā)明專(zhuān)利]熱處理鋼材及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480032042.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105324502A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田畑進(jìn)一郎;匹田和夫;小嵨啟達(dá);水井直光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/00;C21D9/00;C22C38/60;C21D9/46
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 白麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車(chē)等中所使用的熱處理鋼材及其制造方法。

背景技術(shù)

對(duì)汽車(chē)用鋼板要求燃燒效率及耐碰撞特性的提高。因此，謀求汽車(chē)用鋼板的高強(qiáng)度化。但是，一般而言，由于伴隨強(qiáng)度的提高，壓制成型性等延展性降低，所以難以制造復(fù)雜形狀的部件。例如，伴隨延展性的降低，加工度高的部位斷裂，或回彈及壁翹曲變大而尺寸精度發(fā)生劣化。因此，通過(guò)將高強(qiáng)度鋼板、特別是具有780MPa以上的抗拉強(qiáng)度的鋼板壓制成型來(lái)制造部件并不容易。不用壓制成型，而利用輥成型時(shí)，雖然容易加工高強(qiáng)度的鋼板，但其應(yīng)用對(duì)象限于在長(zhǎng)度方向上具有一樣截面的部件。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了以在高強(qiáng)度鋼板中獲得高成型性為目的的被稱(chēng)為熱壓制的方法。根據(jù)熱壓制，能夠以高的精度將高強(qiáng)度鋼板成型，得到高強(qiáng)度的熱壓制鋼板構(gòu)件。

專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載了以取得穩(wěn)定的強(qiáng)度及韌性為目的的熱成型法，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載了以提高成型性及淬火性為目的的鋼板。專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載了以兼顧強(qiáng)度及成型性為目的的鋼板，專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載了以從同一鋼種制造多個(gè)強(qiáng)度水平的鋼板為目的的技術(shù)，專(zhuān)利文獻(xiàn)6中記載了以提高成型性及耐扭轉(zhuǎn)疲勞特性為目的的鋼管的制造方法。專(zhuān)利文獻(xiàn)7中記載了使熱成型時(shí)的冷卻速度提高的技術(shù)。非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了淬火時(shí)的冷卻速度與熱壓制鋼材的硬度及組織的關(guān)系。

然而，汽車(chē)的耐碰撞特性除了依賴(lài)于抗拉強(qiáng)度，還依賴(lài)于與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的屈服強(qiáng)度及韌性。例如，在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及中立柱等中，塑性變形被盡量抑制，要求即使變形也不會(huì)提前斷裂。

然而，通過(guò)上述現(xiàn)有技術(shù)，難以獲得優(yōu)異的耐碰撞特性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2002-102980號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2004-353026號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2002-180186號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)4：日本特開(kāi)2009-203549號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)5：日本特開(kāi)2007-291464號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)6：日本特開(kāi)2010-242164號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)7：日本特開(kāi)2005-169394號(hào)公報(bào)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：鉄と鋼(鐵和鋼)Vol.96(2010)No.6378

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于提供能夠獲得優(yōu)異的耐碰撞特性的熱處理鋼材及其制造方法。

用于解決問(wèn)題的手段

本發(fā)明的發(fā)明人們?yōu)榱颂矫髟诮?jīng)過(guò)熱沖壓等熱處理所制造的現(xiàn)有的熱處理鋼材中難以得到充分的抗拉強(qiáng)度、與其相應(yīng)的屈服強(qiáng)度及韌性的原因，進(jìn)行了專(zhuān)心研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)：即使進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臒崽幚恚瑹崽幚礓摬牡慕M織也不可避免地含有殘留奧氏體；殘留奧氏體的體積率越高則屈服強(qiáng)度越低；屈服強(qiáng)度的降低主要由殘留奧氏體引起。

本發(fā)明的發(fā)明人們還發(fā)現(xiàn)：對(duì)于殘留奧氏體的抑制，淬火時(shí)的冷卻速度、特別是馬氏體相變點(diǎn)(Ms點(diǎn))以下的溫度范圍內(nèi)的冷卻速度很重要。

本發(fā)明的發(fā)明人們還發(fā)現(xiàn)：對(duì)淬火性的提高貢獻(xiàn)大的Cr及B即使在熱處理鋼材的制造中所使用的熱處理用的鋼板中含有，從該鋼板所制造的熱處理鋼材的韌性也不會(huì)發(fā)生劣化。在現(xiàn)有的熱處理鋼材中，出于淬火性的提高的目的含有Mn，但Mn會(huì)引起韌性的降低。如果Cr及B在熱處理用的鋼板中含有，則即使將Mn含量抑制為低，也能夠確保淬火性，因此能夠提高熱處理鋼材的韌性。

而且，本申請(qǐng)的發(fā)明人們基于這些發(fā)現(xiàn)，想到了以下所示的發(fā)明的各種方式。

(1)一種熱處理鋼材，其特征在于，其具有以下所示的化學(xué)組成：

以質(zhì)量％計(jì)，

C：0.16％～0.38％、

Mn：0.6％～1.5％、

Cr：0.4％～2.0％、

Ti：0.01％～0.10％、

B：0.001％～0.010％、

Si：0.20％以下、

P：0.05％以下、

S：0.05％以下、

N：0.01％以下、

Ni：0％～2.0％、

Cu：0％～1.0％、

Mo：0％～1.0％、

V：0％～1.0％、

Al：0％～1.0％、

Nb：0％～1.0％、

REM：0％～0.1％、

剩余部分：Fe及雜質(zhì)，

其具有以下所示的組織：