CN108779527A - 淬火用钢板、淬火构件、以及淬火用钢板的制造方法 - Google Patents

淬火用钢板、淬火构件、以及淬火用钢板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明一个方面涉及淬火用钢板，其满足指定的成分组成，并且，Mn浓度满足下述式(1)。S1+S2＜－10×[Mn]+44(1)式中，[Mn]表示用电感耦合等离子体发射光谱法分析出的钢板的Mn浓度(质量％)，S1表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为所述[Mn]的2倍以上的区域的面积％，S2表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为所述[Mn]的0.5倍以下的区域的面积％。

Description

淬火用钢板、淬火构件、以及淬火用钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及淬火用钢板、淬火构件、以及淬火用钢板的制造方法。更详细而言，涉及作为供于淬火构件的原材料有用的淬火用钢板、以及其制造方法，其中，所述淬火构件是淬火后硬度在于515HV以上的区域中，并且使弯曲脊线与轧制方向平行的T方向弯曲的弯曲加工性优异的构件。
背景技术
为了实现汽车、运输机等的低油耗，期望减轻汽车、运输机的自身重量。为了减轻，例如使用高强度钢板并将板厚减薄的方式是有效的。但是，当对拉伸强度超过980MPa的高强度钢板实施冷加工时，则存在冲压成型负荷增大或尺寸精度显著恶化等问题。
作为解决上述问题的方法，采用了热冲压成型技术(即：加热到成为奥氏体单相的温度而使强度下降，在容易进行成型的状态下利用模具进行冲压成型)。但是，若热冲压成型品的拉伸强度上升，则在碰撞时容易发生断裂。为了抑制断裂的发生，需要热冲压成型品的弯曲性优异。
作为供于热冲压成型品的热冲压加工用的钢材，可列举例如专利文献1以及专利文献2中记载的钢材。
专利文献1记载了一种热冲压加工用钢材，其具有指定的化学组成且具有钢中碳化物的球状化率为0.60～0.90的钢组织。
另外，专利文献2记载了一种热冲压钢板构件，其具有指定的化学组成且具有旧奥氏体平均粒径为10μm以下的钢组织，而且具有拉伸强度为1.8GPa以上且2.0GPa以下的机械特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2011-195958号
专利文献2：日本专利公开公报特开2014-15638号
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使淬火后硬度在于515HV以上的高强度区域，T方向弯曲性也优异的淬火构件，并且提供一种能够制得该淬火构件的淬火用钢板以及该淬火用钢板的制造方法。
本发明一个方面涉及淬火用钢板，其成分组成以质量％计满足C：超过0.2％且0.4％以下、Si：0.8％以上且1.4％以下、Mn：1％以上且3％以下、P：超过0％且0.02％以下、S：超过0％且0.002％以下、sol.Al：0.02％以上且0.06％以下、N：超过0％且0.01％以下、O：超过0％且0.01％以下、B：0.0005％以上且0.005％以下、和Ti：0.005％以上且0.1％以下，余量由铁和不可避免的杂质构成，并且Mn浓度满足下述式(1)。
S1+S2＜－10×[Mn]+44 (1)
式中，[Mn]表示用电感耦合等离子体发射光谱法分析出的钢板的Mn浓度(质量％)，
S1表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为所述[Mn]的2倍以上的区域的面积％，
S2表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为所述[Mn]的0.5倍以下的区域的面积％。
本发明的上述目的、特征以及其它的目的、特征及优点通过以下的详细记载以及附图将变得更为明了。
附图说明
图1是示出淬火构件的硬度与T方向弯曲角度的关系的图。
具体实施方式
一般而言，强度与弯曲性具有相反的倾向。即，具有强度越上升而弯曲性越下降的倾向。尤其，具有强度越上升而使弯曲脊线与轧制方向平行的T方向弯曲的弯曲加工性越下降的倾向。
本发明人通过研究发现：上述专利文献1和专利文献2中记载的钢板虽然使弯曲脊线与轧制方向垂直的L方向弯曲的弯曲加工性优异，但使弯曲脊线与轧制方向平行的T方向弯曲的弯曲加工性(以下称为T方向弯曲性)不充分。
需要说明的是，上述列举了热冲压成型技术为例来进行说明，但难以兼顾高强度与弯曲性(特别是高强度与T方向弯曲性)的上述问题不仅限于热冲压成型品，在全部淬火构件中均可以看到。
本发明人为了提供能够形成如下淬火构件的淬火用钢板，该淬火构件是即使淬火后的拉伸强度为约1600MPa以上(即：淬火后的硬度为515HV以上)的高强度，T方向弯曲性也优异的淬火构件，反复进行了深入研究。
其结果，发现：在合适控制成分组成的前提下，若使用合适控制Mn的浓度分布的淬火用钢板，则可以得到即使淬火后的硬度在于515HV以上的高强度区域，T方向弯曲性也得到改善的淬火构件，从而完成了本发明。
本说明书中，“淬火”其意思不仅包含：如热冲压那样，加热到900℃左右而在软质化的状态下进行冲压加工，并且同时通过与模具接触所伴随的冷却效果进行淬火的方式；而且还包含：在进行除热冲压以外的温冲压或冷冲压等冲压加工后，再进行淬火的方式。
以下对本发明的实施方式进行说明，但本发明不受这些实施方式限定。
首先，对本发明的一实施方式的淬火用钢板的成分组成进行说明。
[C：超过0.2％且0.4％以下]
淬火构件的硬度大体上由C含量决定，因此C为必要的元素。为了提高淬火构件的硬度，C含量设为超过0.2％，优选设为0.22％以上，更优选设为0.24％以上。但是，如果C含量过量，则热轧后的强度增大，冷轧时发生破裂或者钢板的焊接性下降，因此C含量设为0.4％以下，优选设为0.38％以下，更优选设为0.36％以下。
[Si：0.8％以上且1.4％以下]
Si为本发明中重要的元素之一。Si能够提高淬火后的氧化皮的密合性，从而防止氧化皮剥离。另外，通过含有Si而淬火性提高，因此能够提高淬火构件的硬度。为了有效地发挥这些作用，Si含量设为0.8％以上，优选设为0.9％以上，更优选设为1％以上。但是，如果Si含量过量，则容易生成残留奥氏体，因此会加剧Mn向残留奥氏体的扩散，其结果，钢板中的Mn浓度容易变得不均匀。因此，Si含量设为1.4％以下，优选设为1.35％以下，更优选设为1.3％以下。
[Mn：1％以上且3％以下]
Mn为有助于淬火构件的高硬度化的元素。为了有效地发挥该作用，Mn含量设为1％以上，优选设为1.1％以上，更优选设为1.2％以上。但是，如果Mn含量过量，则热轧后的强度上升，冷轧时发生破裂或者成为钢板焊接性劣化的原因。另外，添加过量的Mn成为Mn偏析、以及加工性劣化的原因。因此，Mn含量设为3％以下，优选设为2.8％以下，更优选设为2.6％以下。
[P：超过0％且0.02％以下]
P为不可避免地含有的元素，且是使钢板的焊接性劣化的元素。因此，P含量设为0.02％以下，优选设为0.018％以下，更优选设为0.017％以下。需要说明的是，由于P含量尽量少的方式较佳，因此超过0％即可，但工业上为0.0005％以上。
[S：超过0％且0.002％以下]
S与P同样为不可避免地含有的元素，且是使钢板的焊接性劣化的元素。另外，通过含有S而在钢板中生成MnS，其结果是Mn的浓度分布的均匀性下降，成为Mn偏析的原因。因此，S含量设为0.002％以下，优选设为0.0018％以下，更优选设为0.0015％以下。由于S含量尽量少的方式较佳，因此超过0％即可，但工业上为0.0001％以上。
[sol.Al：0.02％以上且0.06％以下]
sol.Al是作为脱氧剂起作用的元素。为了有效地发挥该作用，sol.Al含量设为0.02％以上，更优选设为0.025％以上。但是，如果sol.Al含量过量，则淬火构件的硬度下降，因此sol.Al含量设为0.06％以下，优选设为0.055％以下，更优选设为0.05％以下。
[N：超过0％且0.01％以下]
N为不可避免地含有的元素，如果N含量过量，则生成硼化物，使B含量减少，因此有可能使钢板的淬火性下降。故此，N含量设为0.01％以下，优选设为0.008％以下，更优选设为0.005％以下。需要说明的是，由于N含量尽量少的方式较佳，因此超过0％即可，但工业上为0.0001％以上。
[O：超过0％且0.01％以下]
O为不可避免地含有的元素，且是当过量含有时会导致淬火构件的T方向弯曲性下降的元素。因此，O含量设为0.01％以下，优选设为0.005％以下，更优选设为0.003％以下。需要说明的是，O含量尽量少的方式较佳，因此超过0％即可，但工业上为0.0001％以上。
[B：0.0005％以上且0.005％以下]
B为提高钢板的淬火性的元素。为了有效地发挥该作用，B含量设为0.0005％以上，优选设为0.001％以上，更优选设为0.0012％以上，进一步优选设为0.0015％以上。但是，如果过量含有B，则会生成粗大的铁氮化物，韧性会劣化，因此B含量设为0.005％以下，优选设为0.004％以下，更优选设为0.0035％以下。
[Ti：0.005％以上且0.1％以下]
Ti通过生成TiN来抑制B含量的减少，由此通过B来能够提高钢板的淬火性。因此，Ti含量设为0.005％以上，优选设为0.01％以上，更优选设为0.015％以上。但是，当过量含有时，则在晶界处析出碳化物，钢板的淬火性会劣化。因此，Ti含量设为0.1％以下，优选设为0.08％以下，更优选设为0.06％以下。
[其它成分]
上述淬火用钢板满足上述成分组成，余量为铁和不可避免的杂质。上述淬火用钢板中，作为不可避免地含有的杂质，不仅包含例如有时由于原料、物资、制造设备等的状况而被带入到钢中的上述P、S、N以及O，而且有时包含Pb、Bi、Sb以及Sn等夹入元素。需要说明的是，这里的不可避免的杂质为除上述P、S、N以及O以外的杂质，可列举例如Pb、Bi、Sb、Sn等夹入元素。
另外，在对上述本发明的作用不产生不良影响的范围内，还可以含有作为其它元素的(A)选自由Cr：超过0％且3％以下和Mo：超过0％且3％以下构成的组中的至少一种、(B)选自由Nb：超过0％且0.1％以下和V：超过0％且0.1％以下构成的组中的至少一种。这些(A)以及(B)的元素可以单独含有，或组合含有(A)中记载的元素和(B)中记载的元素。规定这样的范围的理由如下。
[(A)选自由Cr：超过0％且3％以下和Mo：超过0％且3％以下构成的组中的至少一种]
Cr和Mo均为对提高淬火性以及提高淬火构件的强度有效的元素，可以单独使用或组合使用。为了有效地发挥这些作用，Cr和Mo的含量分别设为超过0％，优选设为0.1％以上，更优选设为0.3％以上。但是，当过量含有时，则热轧后的强度增大而使冷轧性劣化，成本增加，在分别单独含有的情况下，Cr和Mo的含量优选为3％以下，更优选为2.5％以下，进一步优选为2％以下。
[(B)选自由Nb：超过0％且0.1％以下和V：超过0％且0.1％以下构成的组中的至少一种]
Nb和V均在钢板中形成碳化物，是对提高淬火构件的强度有效的元素，可以单独使用或组合使用。为了有效地发挥该作用，Nb和V的含量分别超过0％，优选为0.005％以上，更优选为0.008％以上。但是，当过量含有时，则在晶界处析出碳化物，钢板的淬火性会劣化。因此，Nb和V的含量分别优选为0.1％以下，更优选为0.08％以下，进一步优选为0.06％以下。
[Mn的浓度分布]
本发明人导出：就满足上述成分组成的淬火用钢板而言，通过合适地控制Mn的浓度分布使其在下述式(1)的范围内(即：抑制Mn的偏析)，来可以得到即使淬火后的硬度在于515HV以上的高强度区域，T方向弯曲性也优异的淬火构件。即，获知：通过使淬火用钢板在钢板的板厚1/4位置(厚度为t的淬火用钢板的1/4×t部分的位置，以下相同)满足下述式(1)，来能够使淬火构件即使其硬度高也显示良好的T方向弯曲性。需要说明的是，T方向弯曲性的评价方法容后说明。
S1+S2＜－10×[Mn]+44 (1)
式中，[Mn]表示用电感耦合等离子体发射光谱法分析出的钢板的Mn浓度(质量％)，
S1表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为上述[Mn]的2倍以上的区域的面积％，
S2表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为上述[Mn]的0.5倍以下的区域的面积％。
在本说明书中，“Mn的偏析”是指：母材(淬火用钢板)的Mn浓度的2倍以上的区域的面积％(S1)和母材的Mn浓度的0.5倍以下的区域的面积％(S2)之和(S1+S2(面积％))大。S1+S2(面积％)的求出方法容后说明。
母材的Mn浓度[Mn]通过用电感耦合等离子体发射光谱法对淬火用钢板进行化学分析来算出。即，[Mn]为钢板整体的Mn浓度的平均值。
另外，本发明人还导出：如上述式(1)所示，与母材的Mn浓度低的情况相比，当母材的Mn浓度高时，需要进一步抑制Mn的偏析。例如[Mn]为1.3质量％时，S1+S2小于31面积％即可，但是，当[Mn]为2.3质量％时，S1+S2需要小于21面积％。
S1+S2的值比－10×[Mn]+44的值小即可，由于Mn含量的下限为1％，因此优选为小于34面积％，更优选为31面积％以下，进一步优选为25面积％以下，特别优选为21面积％以下。对于下限，也没有特别限定，为0面积％即可，工业上为5面积％以上，实际上为10面积％以上。
S1+S2的值比－10×[Mn]+44的值小即可。即，－10×[Mn]+44－(S1+S2)大于0即可。另外，－10×[Mn]+44－(S1+S2)优选为1.0以上，更优选为2.0以上。另外，－10×[Mn]+44－(S1+S2)优选为10以下，更优选为5.0以下。
〔淬火用钢板的组织〕
其次，对本实施方式的淬火用钢板的组织进行说明。
Mn难以在铁素体中固溶，因此当生成较多铁素体时则容易发生Mn偏析。故此，铁素体相对于全部组织的面积率优选为50％以下。更优选铁素体相对于全部组织的面积率小于50％，进一步优选为45％以下，进一步更优选为30％以下。另外，铁素体少为佳，可以为0％。铁素体的面积率通过用光学显微镜或扫描型电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope：SEM)观察钢板的板厚1/4位置来进行测定。需要说明的是，有时在铁素体晶粒内确认到碳化物的析出，此时将碳化物视为不存在而测定含碳化物的铁素体面积率即可。即，碳化物的析出并不会改变铁素体面积率。
在上述淬火用钢板中，优选主要组织为除铁素体以外的组织，例如优选以珠光体、贝氏体以及马氏体(包括自回火马氏体)为主要组织。需要说明的是，如后所述，上述淬火用钢板由于不经过回火而制造，因此回火马氏体优选为0％。
〔淬火用钢板的制造方法〕
其次，对本实施方式的淬火用钢板的制造方法进行说明。
首先，使用具有上述成分组成的钢进行热轧。热轧中，在奥氏体区域内进行精轧后，以从精轧温度到卷取温度的平均冷却速度[R](℃/秒)进行冷却，在卷取温度[T](℃)下进行卷取。卷取后，在从卷取温度到“卷取温度－50℃”的温度下保持[t]小时。在此，上述[R]、[t]、[T]需要满足下述式(2)。
6.0＜2×104×(ln[R]+10)/((ln[t]+70)×[T]) (2)
卷取温度[T]越高则越容易发生Mn偏析。另外，在从卷取温度到卷取温度－50℃的温度下的保持时间[t]越长则越容易发生Mn偏析。并且，从精轧温度到卷取温度的平均冷却速度[R]越慢则越容易发生Mn偏析。根据上述[R]、[t]以及[T]的这些参数与Mn偏析的关系，并且参考通过“土山聪宏、回火参数的物理意义的解释和在连续加热以及冷却热处理过程中的应用，热处理，第42卷，第3号，第163页”的论文中记载的方法来求出的连续加热时的回火参数，导出了上述式(2)。以下对上述式(2)的各参数进行详细说明。
＜从精轧温度到卷取温度的平均冷却速度[R](℃/秒)＞
当冷却速度慢时，则在冷却中会生成铁素体，在铁素体中难以固溶的Mn向未***奥氏体中扩散，因此容易发生Mn偏析。故此，平均冷却速度[R]优选为10℃/秒以上，更优选为15℃/秒以上。对平均冷却速度[R]的上限没有特别限定，工业上优选为200℃/秒以下，更优选为100℃/秒以下，进一步优选为50℃/秒以下。
精轧温度只要在奥氏体区域就没有特别限定，从抑制热变形阻力增加的观点出发，优选为Ar3***点以上。另外，按照常规方法，从抑制氧化皮产生的观点出发而优选为950℃以下。
＜卷取温度[T](℃)＞
当卷取温度高时，则容易生成未***奥氏体，因此加剧Mn向未***奥氏体中的扩散，其结果是，有可能钢板中的Mn浓度变得不均匀。另一方面，当卷取温度低时，则钢板的强度变高，冷轧性受损。因此，卷取温度[T]优选为320℃以上且650℃以下，更优选为350℃以上且600℃以下。
＜在从卷取温度到“卷取温度－50℃”的温度下的保持时间[t](小时)＞
虽然也受卷取温度的影响，但在上述温度范围内的保持时间[t]优选为15小时以下，更优选为10小时以下。如果在从卷取温度到卷取温度－50℃的温度下的保持时间过长，则容易发生Mn偏析。另外，对上述保持时间[t]的下限没有特别限定，工业上优选为0.25小时以上。
上述“保持”也可以不是在相同温度下持续保持，只要在上述温度范围内则也可以改变。例如，既可以在上述温度范围内进行恒温保持，也可以在该范围内变化(其包含：温度下降；加热所引起的温度上升；***所伴随的发热所引起的温度上升等)。
在本实施方式的制造方法中，在上述温度范围进行指定时间的保持后冷却到室温，对此时的冷却速度没有特别限定，可以为例如空冷等。
[酸洗、冷轧]
在上述热轧之后，可以根据需要进行酸洗，进行冷轧率30～80％左右的冷轧。
[镀敷]
在上述热轧之后，如果制造工序中的钢板温度的上升为300℃以下，则可以进行镀敷。
[淬火构件]
使用Mn的偏析得到抑制的本实施方式的淬火用钢板来进行制造，由此能够得到硬度为515HV以上的高强度且T方向弯曲性优异的淬火构件。具体而言，通过对Mn的偏析得到抑制的本实施方式的淬火用钢板进行淬火，从而能够得到淬火后的硬度为515HV以上的高强度且T方向弯曲性优异的淬火构件。淬火构件的硬度优选为525HV以上，更优选为535HV以上。对淬火构件的硬度的上限没有特别限定，例如为680HV以下，优选为650HV以下，更优选为600HV以下，进一步优选为570HV以下。
另外，上述淬火构件的下述式(5)的值优选大于0，更优选为5以上，所述式(5)表示将通过T方向弯曲的弯曲试验得到的最大负荷时的变位利用德国汽车工业协会所规定的VDA基准(VDA238－100)进行变换而得的弯曲角度与上述硬度的关系。下述式(5)的值大于0则表示硬度以及弯曲角度均大。
弯曲角度－(-0.6×硬度+376) (5)
一般而言，强度和弯曲性具有相反的倾向，强度越上升而弯曲性越下降，但上述淬火构件如上所述强度和弯曲性都高。
其次，对淬火构件的制造方法进行说明。
例如，对将本实施方式的淬火用钢板应用于热冲压成型时的淬火构件的制造方法没有特别限定，可以使用模压淬火法等公知方法。详细而言，可列举如下方法：将淬火用钢板加热到成为奥氏体单相的温度而使强度下降，在容易进行成型的状态下用模具进行冲压成型的方法，等。更具体而言，可列举如下方法：将本实施方式的淬火用钢板加热到下述式(3)所规定的Ac3点以上的温度后，利用模具开始上述钢板的冲压成型，在冲压成型开始后，在上述模具内一边确保20～300℃/秒的平均冷却速度一边冷却到下述式(4)所规定的Ms点的范围的方法。
Ac3(℃)＝910－203×[C]1/2+44.7×[Si]－30×[Mn]+700×[P]+400×[Al]
+400×[Ti]+104×[V]－11×[Cr]+31.5×[Mo]－20×[Cu]
－15.2×[Ni] (3)
Ms(℃)＝550－361×[C]－39×[Mn]－10×[Cu]－17×[Ni]－20×[Cr]
－5×[Mo]+30×[Al] (4)
需要说明的是，用于热冲压成型时的淬火构件的制造方法只要满足515HV以上的硬度，则对上述手法没有特别限定，例如也可以加热到成为奥氏体单相的温度并进行热冲压成型后进行空冷等冷却。
或者，也可以将本实施方式的淬火用钢板应用于热冲压以外的冲压成型，然后进行淬火，制成淬火构件。例如，在将本实施方式的淬火用钢板用于温冲压成型时，在加热到大致200～700℃的温度并进行温冲压后，仅对需要硬度的部分用高频等进行淬火，由此可以制造淬火构件。另外，在将本实施方式的淬火用钢板用于冷冲压成型时，在进行冷冲压后，仅对需要硬度的部分用高频等进行淬火，由此可以制造淬火构件。
本说明书公开了如上所述的各种实施方式，其主要技术总结如下。
本发明一个方面涉及一种淬火用钢板，其成分组成以质量％计满足C：超过0.2％且0.4％以下、Si：0.8％以上且1.4％以下、Mn：1％以上且3％以下、P：超过0％且0.02％以下、S：超过0％且0.002％以下、sol.Al：0.02％以上且0.06％以下、N：超过0％且0.01％以下、O：超过0％且0.01％以下、B：0.0005％以上且0.005％以下、和Ti：0.005％以上且0.1％以下，余量由铁和不可避免的杂质构成，并且Mn浓度满足下述式(1)。
S1+S2＜－10×[Mn]+44 (1)
式中，[Mn]表示用电感耦合等离子体发射光谱法分析出的钢板的Mn浓度(质量％)，
S1表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为所述[Mn]的2倍以上的区域的面积％，
S2表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为所述[Mn]的0.5倍以下的区域的面积％。
在所述淬火用钢板中，优选：钢板的板厚1/4位置的铁素体的面积率为0％以上且50％以下。
在所述淬火用钢板中，优选：所述成分组成以质量％计满足B：0.001％以上且0.005％以下。
在所述淬火用钢板中，优选：作为其它元素，以质量％计进一步含有选自由Cr：超过0％且3％以下、Mo：超过0％且3％以下、Nb：超过0％且0.1％以下、和V：超过0％且0.1％以下构成的组中的至少一种。
此外，本发明另一个方面涉及一种T方向弯曲性优异的淬火构件，其为使用所述淬火用钢板制得的淬火构件，其中，硬度为515HV以上。
本发明另一个方面涉及一种淬火用钢板的制造方法，其为制造所述淬火用钢板的方法，并且包括：在奥氏体区域进行精轧之后，满足下述式(2)的工序。
6.0＜2×104×(ln[R]+10)/((ln[t]+70)×[T]) (2)
式中，[R]表示从精轧温度到卷取温度的平均冷却速度(℃/秒)，
[t]表示在从卷取温度到卷取温度－50℃的温度下所保持的时间(小时)，
[T]表示卷取温度(℃)。
此外，在所述淬火用钢板的制造方法中，优选：所述平均冷却速度为10℃/秒以上且200℃/秒以下。
此外，在所述淬火用钢板的制造方法中，优选：所述保持的时间为0.25小时以上且15小时以下。
此外，在所述淬火用钢板的制造方法中，优选：所述卷取温度为320℃以上且650℃以下。
根据本发明，通过使用所述淬火用钢板，来可以提供即使淬火后硬度在于515HV以上的高强度区域，T方向弯曲性也优异的淬火构件。
实施例
以下列举实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明当然不受下述实施例限制，当然可以在符合前述以及后述的宗旨的范围内适当加以变更而实施，这些均包含在本发明的保护范围内。
[实验No.1]
对下述表1所示的成分组成的钢(余量表示铁和不可避免的杂质，表1中的空栏表示未添加元素)进行熔炼，进行下述所记载的热轧而得到了热轧钢板。然后对其表面进行磨削，得到了厚度1.4mm的淬火用钢板。
[热轧]
将钢锭加热到1250℃，以压下率90％按照表2所示的“精轧温度(℃)”热轧至板厚2.3mm。然后，从该温度以表2所示的“平均冷却速度(℃/秒)”冷却到表2所示的“卷取温度(℃)”并卷取后，在表2所示的“保持时间(小时)”的期间以“卷取温度－50(℃)”以上且“卷取温度(℃)”以下的温度进行保持。然后空冷到室温，从而制造了热轧钢板。
[实验No.6、11、17、22]
将成分组成、精轧温度、平均冷却速度、卷取温度以及保持时间变更为表1和表2中记载的条件，除此以外通过与实验No.1同样的制造方法得到了淬火用钢板。
[实验No.2～5、7～10、12～16、18～21、23～26]
将成分组成、精轧温度、平均冷却速度、卷取温度以及保持时间变更为表1和表2中记载的条件而制造热轧钢板，除此以外通过与实验No.1同样的制造方法制造热轧钢板。然后对得到的上述热轧钢板进行酸洗而除去表面的氧化皮后，进行冷轧而制造板厚1.4mm的冷轧钢板，从而得到了淬火用钢板。
对于实验No.1～26的淬火用钢板，按照下述详细说明那样进行了金属组织以及Mn浓度的测定。进一步地，对于将实验No.1～26的淬火用钢板利用后述的淬火试验得到的淬火构件，按照下述详细说明那样进行了各种机械特性的评价，并示于表2。
[铁素体的面积率]
将淬火用钢板的L方向(与轧制方向平行)切断面研磨后，用硝酸乙醇进行腐蚀。然后用光学显微镜以倍率1000倍对板厚的1/4位置处的3个视野(100μm×100μm尺寸/视野)进行观察，通过格子间隔为5μm且格子点数为20×20的点算法测定铁素体的面积率，算出了3个视野的平均值。
[Mn的浓度分布]
使用以下的式(1)按照下述基准评价了Mn的浓度分布，将A评价设为合格，将B评价设为不合格。需要说明的是，[Mn]的测定方法、以及S1+S2的算出方法如下所述。
S1+S2＜－10×[Mn]+44 (1)
式中，[Mn]表示用电感耦合等离子体发射光谱法分析出的钢板的Mn浓度(质量％)，
S1表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为上述[Mn]的2倍以上的区域的面积％，
S2表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为上述[Mn]的0.5倍以下的区域的面积％。
(评价基准)
A：满足式(1)(S1+S2的值比－10×[Mn]+44的值小)
B：不满足式(1)(S1+S2的值为－10×[Mn]+44以上的值)
([Mn]的测定方法)
从淬火用钢板的宽度方向的中部切出30mm×100mm尺寸的试样。将切出的试样制成粉末，将该粉末溶解于盐酸与硝酸的混合酸溶液后，对该溶液用电感耦合等离子体发射光谱分析装置(岛津制作所公司制ICPV－1017)通过耦合等离子体发射光谱法进行化学分析，由此得到了[Mn]。
(S1+S2的算出方法)
沿着L方向的横断面切割淬火用钢板并埋入树脂中，对上述横断面进行研磨。然后，在钢板的板厚1/4位置处用电子束微探针分析仪(Electron Probe Micro Analyzer：EPMA，日本电子公司制JXA－8100系列)以电子束直径约5μm的条件对约120μm×95μm的范围测定了Mn浓度。需要说明的是，该EPMA装置的具体设定如下所述。
测定区域X：300点，Y：240点
进给：0.4μm
电子束设定：零
捕获时间：20毫秒/点
电子束加速电压：15kV
照射电流：1×10－6A(1μA)
其次，将以上述条件测定出的各点处的Mn浓度除以[Mn]，求出了Mn浓度为[Mn]的2倍以上的点数以及Mn浓度为[Mn]的0.5倍以下的点数。进一步地，将Mn浓度为[Mn]的2倍以上的点数和Mn浓度为[Mn]的0.5倍以下的点数之和的值除以所测定的总点数(300×240点)，由此算出了S1+S2(面积％)。
[淬火试验]
淬火试验使用模拟模具的模压淬火方法按照以下条件进行了。
淬火用钢板的板温：900℃
加热时间：100秒
放冷时间：约15秒
模压淬火开始温度：700℃
模压淬火负荷：2000kgf
成型下止点保持时间：30秒
[氧化皮密合性的评价]
将上述淬火试验后的成型品(淬火构件)以从模具取出的状态自然放冷而冷却到常温，目视观察淬火构件的表面，调查了有无氧化皮剥离。在本实施例中，算出氧化皮的剥离部分相对于淬火构件的表面积的比例，通过下述基准进行了评价。
(评价基准)
合格(〇)：氧化皮的剥离部分小于淬火构件的表面积的15％
不合格(×)：氧化皮的剥离部分为淬火构件的表面积的15％以上
[硬度]
关于淬火构件的维氏硬度(HV)，通过JIS Z 2244中记载的方法来测定了。
[考虑了硬度的T方向弯曲性的评价]
关于淬火构件的T方向弯曲性，基于德国汽车工业协会所规定的VDA基准(VDA238－100)按照以下的测定条件进行了评价。在本实施例中，将弯曲试验所得到的最大负荷时的变位按照VDA基准变换为角度，求出了弯曲角度。另外，一般而言，具有淬火构件的硬度越高则弯曲角度越减小的相关性，因此基于相对于淬火构件的硬度的弯曲角度的大小来评价了T方向弯曲性。具体而言，通过下述式(5)的值按照下述基准评价了T方向弯曲性，将A评价设为合格(○)，将B评价设为不合格(×)。另外，将各淬火构件的硬度[淬火后硬度(HV)]与弯曲角度[淬火后弯曲角度(°)]的关系示于图1。
弯曲角度－(－0.6×硬度+376) (5)
(评价基准)
A：式(5)的值大于0(弯曲角度的值大于－0.6×硬度+376的值)
B：式(5)的值为0以下(弯曲角度的值为－0.6×硬度+376的值以下)
(测定条件)
试验方法：辊支撑、冲头挤入
辊直径：φ30mm
冲头形状：前端R＝0.4mm
辊间距离：3.5mm
挤入速度：20mm/分钟
试验片尺寸：60mm×60mm
弯曲方向：轧制直角方向
试验机：岛津制作所公司制的AUTOGRAPH 20kN
根据表1以及表2，可以考察如下。
使用满足本发明的成分组成的表1的钢种A1～A7以及B1～B4，并且按照满足上述式(2)的制造条件制造的表2的各实验(实验No.1、4、6、8、9、11、14、15、17、18以及23～26)满足上述式(1)，淬火构件虽然为515HV以上的高强度，但是T方向弯曲性优异，而且氧化皮密合性优异。
与此相对，上述以外的钢板如下详细说明那样不满足本发明所规定的成分组成或制造条件，未得到期望的特性。
按照不满足上述式(2)的制造条件制造的实验No.2、3、5、7、10、12、13以及16不满足上述式(1)，淬火构件的T方向弯曲性差。
表1的钢种A8以及A9由于Si含量低于本发明所规定的下限值(0.8％)，因此实验No.19～22的淬火构件的硬度不足，淬火构件的T方向弯曲性以及氧化皮密合性也差。
本申请以2016年2月29日申请的日本专利申请日本特愿2016－037635以及2016年10月24日申请的日本专利申请日本特愿2016－207673为基础，其内容包含在本申请中。
为了展现本发明，上文中参照附图并通过实施方式对本发明进行了适当且充分的说明，但应认识到，本领域技术人员能够容易地对上述实施方式进行变更和/或改良。因此，只要本领域技术人员所实施的变更方式或改良方式为没有脱离权利要求书中记载的权利要求的保护范围的水平，则应解释为该变更方式或该改良方式包含在该权利要求的保护范围内。
产业上的可利用性
根据本发明，通过使用上述淬火用钢板可以提供即使淬火后的硬度在于515HV以上的高强度区域，T方向弯曲性也优异的淬火构件。

Claims (9)

1.一种淬火用钢板，其特征在于，成分组成以质量％计满足
C：超过0.2％且0.4％以下、
Si：0.8％以上且1.4％以下、
Mn：1％以上且3％以下、
P：超过0％且0.02％以下、
S：超过0％且0.002％以下、
sol.Al：0.02％以上且0.06％以下、
N：超过0％且0.01％以下、
O：超过0％且0.01％以下、
B：0.0005％以上且0.005％以下、和
Ti：0.005％以上且0.1％以下，
余量由铁和不可避免的杂质构成，
并且Mn浓度满足下述式(1)，
S1+S2＜－10×[Mn]+44 (1)
式中，[Mn]表示用电感耦合等离子体发射光谱法分析出的钢板的Mn浓度，单位为质量％，
S1表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为所述[Mn]的2倍以上的区域的面积％，
S2表示在钢板的板厚1/4位置的组织中，用电子束微探针分析仪分析出的Mn浓度为所述[Mn]的0.5倍以下的区域的面积％。
2.根据权利要求1所述的淬火用钢板，其特征在于，
钢板的板厚1/4位置的铁素体的面积率为0％以上且50％以下。
3.根据权利要求1所述的淬火用钢板，其特征在于，
所述成分组成以质量％计满足B：0.001％以上且0.005％以下。
4.根据权利要求1所述的淬火用钢板，其特征在于，
所述成分组成，作为其它元素，以质量％计进一步含有选自由
Cr：超过0％且3％以下、
Mo：超过0％且3％以下、
Nb：超过0％且0.1％以下、和
V：超过0％且0.1％以下
构成的组中的至少一种。
5.一种T方向弯曲性优异的淬火构件，其特征是使用权利要求1～4中任一项所述的淬火用钢板制得的淬火构件，其中，
硬度为515HV以上。
6.一种淬火用钢板的制造方法，其特征是制造权利要求1～4中任一项所述的淬火用钢板的方法，并且包括：
在奥氏体区域进行精轧之后，满足下述式(2)的工序，
6.0＜2×104×(ln[R]+10)/((ln[t]+70)×[T]) (2)
式中，[R]表示从精轧温度到卷取温度的平均冷却速度，单位为℃/秒，
[t]表示在从卷取温度到卷取温度－50℃的温度下所保持的时间，单位为小时，
[T]表示卷取温度，单位为℃。
7.根据权利要求6所述的淬火用钢板的制造方法，其特征在于，
所述平均冷却速度为10℃/秒以上且200℃/秒以下。
8.根据权利要求6所述的淬火用钢板的制造方法，其特征在于，
所述保持的时间为0.25小时以上且15小时以下。
9.根据权利要求6所述的淬火用钢板的制造方法，其特征在于，
所述卷取温度为320℃以上且650℃以下。
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