JP2022502573A - プレス焼入れ法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、以下のステップを含むプレス焼入れ法に関する。Ａ）Ｎｉ／Ｃｒ重量比が１．５〜９の間である、ニッケル及びクロムを含むバリアプレコートで被覆された炭素鋼板を提供するステップ、Ｂ）被覆炭素鋼板を切断して、ブランクを得るステップ、Ｃ）１体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以上で、５０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以下の酸化力を有する雰囲気でブランクを熱処理するステップであって、該雰囲気は−３０〜＋３０℃の間の露点を有するステップ、Ｄ）ブランクをプレスツールへ移すステップ、Ｅ）ブランクを熱間成形して、部品を得るステップ、Ｆ）ステップＥ）で得られた部品を冷却して、マルテンサイト若しくはマルテンサイト−ベイナイトであるか、又は少なくとも７５重量％の等軸フェライト、５〜２０重量％のマルテンサイト及び１０重量％以下の量のベイナイトで構成される、鋼中の微細組織を得るステップ。
Description
本発明は、水素吸着をよりよく阻害するバリアプレコートを被覆した炭素鋼板を提供することを含むプレス焼入れ法及び遅延亀裂に優れた耐性を有する部品に関する。本発明は、自動車の製造に特によく適している。
特定の用途、特に自動車分野の特定の用途は、金属構造物をさらに軽量化し、衝撃時に強化し、また、良好な絞り加工性を必要とすることが知られている。この目的のために、機械的特性が改良された鋼が通常使用され、そのような鋼は冷間及び熱間スタンピングによって形成される。
しかし、高い残留応力が変形後に残りやすいため、遅延亀裂に対する感受性は機械的強度、特に特定の低温成形又は熱間成形操作後の機械的強度とともに増加することが知られている。炭素鋼板に存在する可能性のある原子状水素との組合せでは、これらの応力は遅延亀裂、すなわち変形自体から一定時間経って発生する亀裂を生じ易い。水素は、母材／内包物界面、双晶境界及び粒界のような結晶格子欠陥への拡散によって次第に蓄積する可能性がある。水素が一定時間後に臨界濃度に達すると有害になる可能性があるのは後者の欠陥である。この遅延は残留応力分布場及び水素拡散の動力学から生じ、室温での水素拡散係数は低い。また、粒界に局在する水素はそれらの凝集を弱め、遅延粒間亀裂の出現に有利に働く。
この問題を克服するために、通常、オーステナイト化熱処理中の鋼中への水素の吸着を防止するために、Ｎｉ／Ｃｒ重量比が１．５〜９の間であるニッケル及びクロムを含むバリアプレコートを炭素鋼板にプレコートすることが知られている。
例えば、特許ＷＯ２０１７／１８７２５５号は、以下のステップを含むプレス焼入れ法を開示する。
Ａ）Ｎｉ／Ｃｒ重量比が１．５〜９の間であるニッケル及びクロムを含むバリアプレコートで被覆した炭素鋼板を提供するステップ、
Ｂ）被覆炭素鋼板を切断し、ブランクを得るステップ、
Ｃ）ブランクの熱処理ステップ、
Ｄ）ブランクをプレスツールに移すステップ、
Ｅ）ブランクを熱形成して部品を得るステップ、
Ｆ）ステップＥ）で得られた部品を冷却して、マルテンサイト若しくはマルテンサイト−ベイナイトであるか、又は少なくとも７５％の等軸フェライト、５〜２０％のマルテンサイト及び０％以下である量のベイナイトで構成される鋼中の微細組織を得るステップ。
Ａ）Ｎｉ／Ｃｒ重量比が１．５〜９の間であるニッケル及びクロムを含むバリアプレコートで被覆した炭素鋼板を提供するステップ、
Ｂ）被覆炭素鋼板を切断し、ブランクを得るステップ、
Ｃ）ブランクの熱処理ステップ、
Ｄ）ブランクをプレスツールに移すステップ、
Ｅ）ブランクを熱形成して部品を得るステップ、
Ｆ）ステップＥ）で得られた部品を冷却して、マルテンサイト若しくはマルテンサイト−ベイナイトであるか、又は少なくとも７５％の等軸フェライト、５〜２０％のマルテンサイト及び０％以下である量のベイナイトで構成される鋼中の微細組織を得るステップ。
この特許出願では、ステップＣ）において、熱処理は、不活性雰囲気又は空気を含む雰囲気で行うことができる。すべての実施例は窒素からなる雰囲気で行われる。
オースナイト化処理中の水素吸収は改善されるが、遅延亀裂に優れた耐性を有する部品を得るには不十分である。実際、プレコートバリアが水素の吸収を減少させたとしても、わずかな水素分子が炭素鋼板によってまだ吸収される。
したがって、本発明の目的は、炭素鋼板への水素吸着が防止されるプレス焼入れ法を提供することである。本発明は、熱間成形を含む前記プレス焼入れ法により得られる、遅延亀裂に対する優れた耐性を有する部品を利用可能にすることを目的とする。
この目的は、請求項１に記載のプレス焼入れ法を提供することによって達成される。また、前記鋼板は、請求項２〜２４に記載の特徴を備えることができる。
本発明はまた、請求項２５に記載の部品を包含する。前記部品はまた、請求項２６〜３３の特徴を備えることができる。
最後に、本発明は、請求項３４に記載の、自動車の製造のためのそのような部品の使用を包含する。
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の以下の詳細な記述から明らかになるであろう。
以下の用語を定義する。
− すべてのパーセント「％」は重量により定義され、
− 「炭素鋼板」は１０．５重量％未満のクロムを有する鋼板を意味する。例えば、ステンレス鋼は炭素鋼板の定義に含まれない。
− すべてのパーセント「％」は重量により定義され、
− 「炭素鋼板」は１０．５重量％未満のクロムを有する鋼板を意味する。例えば、ステンレス鋼は炭素鋼板の定義に含まれない。
いずれの鋼も、本発明の枠内において有利に使用することができる。しかし、高い機械強度を有する鋼が必要とされる場合、特に自動車の構造物の部品に対しては、熱処理前後で５００ＭＰａより高い、有利には５００ＭＰａ〜２０００ＭＰａの間の引張抵抗を持つ鋼材を使用することができる。炭素鋼板の重量組成は好ましくは以下の通りである。０．０３％≦Ｃ≦０．５０％、０．３％≦Ｍｎ≦３．０％、０．０５％≦Ｓｉ≦０．８％、０．０１５％≦Ｔｉ≦０．２％、０．００５％≦Ａｌ≦０．１％、０％≦Ｃｒ≦２．５０％、０％≦Ｓ≦０．０５％、０％≦Ｐ≦０．１％、０％≦Ｂ≦０．０１０％、０％≦Ｎｉ≦２．５％、０％≦Ｍｏ≦０．７％、０％≦Ｎｂ≦０．１５％、０％≦Ｎ≦０．０１５％、０％≦Ｃｕ≦０．１５％、０％≦Ｃａ≦０．０１％、０％≦Ｗ≦０．３５％を有し、残余は鉄及び鋼の製造に起因する不可避的不純物である。
例えば、炭素鋼板は、以下の組成、０．２０％≦Ｃ≦０．２５％、０．１５％≦Ｓｉ≦０．３５％、１．１０％≦Ｍｎ≦１．４０％、０％≦Ｃｒ≦０．３０％、０％≦Ｍｏ≦０．３５％、０％≦Ｐ≦０．０２５％、０％≦Ｓ≦０．００５％、０．０２０％≦Ｔｉ≦０．０６０％、０．０２０％≦Ａｌ≦０．０６０％、０．００２％≦Ｂ≦０．００４％を有し、残余は鉄及び鋼の製造に起因する不可避的不純物である２２ＭｎＢ５である。
炭素鋼板は、以下の組成、０．２４％≦Ｃ≦０．３８％、０．４０％≦Ｍｎ≦３％、０．１０％≦Ｓｉ≦０．７０％、０．０１５％≦Ａｌ≦０．０７０％、０％≦Ｃｒ≦２％、０．２５％≦Ｎｉ≦２％、０．０２０％≦Ｔｉ≦０．１０％、０％≦Ｎｂ≦０．０６０％、０．０００５％≦Ｂ≦０．００４０％、０．００３％≦Ｎ≦０．０１０％、０．０００１％≦Ｓ≦０．００５％、０．０００１％≦Ｐ≦０．０２５％を有し、チタン及び窒素の含有率はＴｉ／Ｎ＞３．４２を満たすことが理解され、炭素、マンガン、クロム、及びケイ素の含有率は以下を満たし、
例えば、炭素鋼板は、以下の組成、０．０４０％≦Ｃ≦０．１００％、０．８０％≦Ｍｎ≦２．００％、０％≦Ｓｉ≦０．３０％、０％≦Ｓ≦０．００５％、０％≦Ｐ≦０．０３０％、０．０１０％≦Ａｌ≦０．０７０％、０．０１５％≦Ｎｂ≦０．１００％、０．０３０％≦Ｔｉ≦０．０８０％、０％≦Ｎ≦０．００９％、０％≦Ｃｕ≦０．１００％、０％≦Ｎｉ≦０．１００％、０％≦Ｃｒ≦０．１００％、０％≦Ｍｏ≦０．１００％、０％≦Ｃａ≦０．００６％を有し、残余は鉄及び鋼の製造に起因する不可避的不純物であるＤｕｃｔｉｂｏｒ（Ｒ）５００である。
炭素鋼板は、熱間圧延及び所望の厚さに応じて任意に冷間圧延により得られ、例えば０．７〜３．０ｍｍの間で得られる。
本発明は、プレス焼入れ法に関するものであり、以下のステップを含む。
Ａ）Ｎｉ／Ｃｒ重量比が１．５〜９の間である、ニッケル及びクロムを含むバリアプレコートで被覆された炭素鋼板を提供するステップ、
Ｂ）被覆炭素鋼板を切断して、ブランクを得るステップ、
Ｃ）１体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以上で、５０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以下の酸化力を有する雰囲気でブランクを熱処理するステップであって、該雰囲気は−３０〜＋３０℃の間の露点を有するステップ、
Ｄ）ブランクをプレスツールに移すステップ、
Ｅ）ブランクを熱間成形して、部品を得るステップ、
Ｆ）ステップＥ）で得られた部品を冷却して、マルテンサイト若しくはマルテンサイト−ベイナイトであるか、又は少なくとも７５重量％の等軸フェライト、５〜２０重量％のマルテンサイト及び１０重量％以下の量のベイナイトで構成される、鋼中の微細組織を得るステップ。
Ａ）Ｎｉ／Ｃｒ重量比が１．５〜９の間である、ニッケル及びクロムを含むバリアプレコートで被覆された炭素鋼板を提供するステップ、
Ｂ）被覆炭素鋼板を切断して、ブランクを得るステップ、
Ｃ）１体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以上で、５０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以下の酸化力を有する雰囲気でブランクを熱処理するステップであって、該雰囲気は−３０〜＋３０℃の間の露点を有するステップ、
Ｄ）ブランクをプレスツールに移すステップ、
Ｅ）ブランクを熱間成形して、部品を得るステップ、
Ｆ）ステップＥ）で得られた部品を冷却して、マルテンサイト若しくはマルテンサイト−ベイナイトであるか、又は少なくとも７５重量％の等軸フェライト、５〜２０重量％のマルテンサイト及び１０重量％以下の量のベイナイトで構成される、鋼中の微細組織を得るステップ。
実際、いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、本発明者らは、驚くべきことに、炭素鋼板をニッケル及びクロムを含むバリア被膜（Ｎｉ／Ｃｒ比が上記の特定の範囲にある）でプレコートした場合、かつ熱処理を上記雰囲気で行う場合、プレコートのこのバリア効果は、炭素鋼板への水素の吸着をさらに防止して、さらに改良されることを見出した。実際、熱処理、特にオーステナイト化処理中にバリアプレコートの表面に選択的酸化物のより薄い層が形成される窒素からなる雰囲気とは対照的に、熱力学的に安定な酸化物が低い速度でバリアプレコートの表面に形成されると考えられる。これらの熱力学的に安定な酸化物は、Ｈ２吸着をさらに減少させる。
本発明に係る方法の本質的な特徴の１つは、１体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以上で、５０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以下の酸化力を有する雰囲気を選択することにある。前記雰囲気は、特に、Ｎ２若しくはＡｒ、又は窒素若しくはアルゴンとガス酸化剤、例えば、酸素、ＣＯとＣＯ２の混合物、又はＨ２とＨ２Ｏの混合物との混合物で構成することができる。また、不活性ガスを添加せずにＣＯとＣＯ２との混合物、又はＨ２とＨ２との混合物を用いることも可能である。
好ましくは、ステップＣ）において、前記雰囲気は、１０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以上、かつ３０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以下の酸化力を有する。例えば、前記雰囲気は空気であり、すなわち、約７８％のＮ２、約２１％のＯ２及び希ガス、二酸化炭素及びメタンのような他のガスからなる。
好ましくは、ステップＣ）において、露点は−２０〜＋２０℃の間、有利には−１５〜＋１５℃の間である。実際、いかなる理論によっても束縛されるつもりはないが、露点が上記の範囲にあるとき、熱力学的に安定な酸化物の層は、熱処理中のＨ２吸着をさらに減少させると考えられる。
任意に、ステップＡ）において、バリアプレコートは、Ｓｒ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｒ、Ｚｒ又はＢｉから選択される不純物を含み、各追加の元素の重量含有率は０．３重量％より少ない。
有利には、ステップＡ）において、バリアプレコートは、５５〜９０重量％、好ましくは７０〜９０重量％、より好ましくは７５〜８５重量％のニッケルを含む。
好ましくは、ステップＡ）において、バリアプレコートは、１０〜４０％、好ましくは１０〜３０％、有利には１５〜２５％のクロムを含む。
好ましい実施形態では、ステップＡ）において、バリアプレコートは、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｂ、Ｎ及びＭｏから選択される元素の少なくとも１種を含まない。実際、いかなる理論にも束縛されるつもりはないが、これら元素の少なくとも１種の存在が被膜のバリア効果を減少させるリスクがある。
好ましくは、ステップＡ）において、バリアプレコートはＣｒ及びＮｉからなる、すなわち、バリア被膜はＮｉ及びＣｒ並びに任意の不純物のみを含む。
好ましくは、ステップＡ）において、バリアプレコートは１０〜５５０ｎｍの間、より好ましくは１０〜９０の間の厚さを有する。別の好ましい実施形態では、厚さは１５０〜２５０ｎｍの間である。例えば、バリア被膜の厚さは５０ｎｍ又は２００ｎｍである。
いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、バリアプレコートが１０ｎｍ未満である場合、バリア被膜が炭素鋼板を十分に覆わないため、水素が鋼材に吸収されるリスクがあるように思われる。バリアプレコートが５５０ｎｍを上回ると、バリア被膜がより脆弱になり、バリア被膜の脆弱性により水素吸収が始まるリスクがあると思われる。
ステップＡ）において、炭素鋼板を防食プレコートによって直接覆うことができ、この防食プレコート層は、バリアプレコートによって直接覆われる。例えば、防食プレコートは、亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、チタン、ニッケル、クロム、マンガン及びそれらの合金を含む群から選択される金属の少なくとも１種を含む。好ましくは、防食被膜はアルミニウムをベースとするか、又は亜鉛をベースとする。
好ましい実施形態において、アルミニウムをベースとする防食プレコートは、１５％未満のＳｉ、５．０％未満のＦｅ、任意に０．１〜８．０％のＭｇ及び任意に０．１〜３０．０％のＺｎを含み、残余はＡｌである。例えば、防食被膜はＡｌｕＳｉ（Ｒ）である。
別の好ましい実施形態において、亜鉛をベースとする防食プレコートは、６．０％未満のＡｌ、６．０％未満のＭｇを含み、残余はＺｎである。例えば、防食被膜は亜鉛被膜であり、以下の製品Ｕｓｉｂｏｒ（Ｒ）ＧＩを得る。
防食プレコートはまた、５．０重量％まで、好ましくは３．０重量％までの含有率の、不純物及び鉄のような残留元素を含むことができる。
プレコートは、当業者に既知の任意の方法、例えば、溶融亜鉛めっき法、ロールコート、電気亜鉛めっき、ジェット蒸着、マグネトロンスパッタリング又は電子ビーム誘起蒸着などの物理蒸着によって堆積させることができる。好ましくは、バリアプレコートは、電子ビーム誘起蒸着又はロールコートによって堆積される。プレコートの堆積後、スキンパスを実現することができ、被覆炭素鋼板を焼入れし、粗くして、その後の成形を容易にすることができる。脱脂処理及び表面処理は、例えば、接着結合又は耐食性を改良するために適用することができる。
本発明による金属被膜でプレコートされた炭素鋼板の提供後、被覆炭素鋼板を切断してブランクを得る。炉内でブランクに熱処理を施す。好ましくは、熱処理は、非保護雰囲気下又は８００〜９５０℃の間の温度の保護雰囲気下で行う。より好ましくは、熱処理は、通常８４０〜９５０℃の間、好ましくは８８０〜９３０℃のオーステナイト化温度Ｔｍで行われる。有利には、前記ブランクは、１〜１２分の間、好ましくは３〜９分の間の滞留時間ｔｍの間維持される。熱間成形前の熱処理中に、被膜は腐食、剥離、摩耗及び疲労に対して高い耐性を有する合金層を形成する。
周囲温度では、鋼中への水素の吸収機構は高温、特にオーステナイト化処理とは異なっている。実際、通常高温では、炉内の水は鋼板の表面で水素及び酸素に解離する。いかなる理論にも束縛されるつもりはないが、ニッケル及びクロムを含むバリア被膜は、バリア被膜表面での水の解離を防止し、また被膜を通る水素拡散を防止することができると考えられる。酸化力が１体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以上で、５０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以下である雰囲気では、熱力学的に安定な酸化物が水の解離をさらに阻害すると考えられる。
熱処理後、ブランクを熱間成形ツールに移し、６００〜８３０℃の間の温度で熱間成形する。熱間成形は、ホットスタンピング又はロール成形である。好ましくは、ブランクはホットスタンプされる。次いで、部品は、熱間成形ツール内で、又は特定の冷却ツールへ移した後に冷却される。
熱間成形後の最終微細組織が主にマルテンサイトを含み、好ましくはマルテンサイト若しくはマルテンサイト及びベイナイトを含み、又は少なくとも７５％の等軸フェライト、５〜２０％のマルテンサイト及び１０％以下の量のベイナイトから構成されるように、鋼の組成に応じて冷却速度を制御する。
このように、本発明による遅延亀裂に優れた耐性を有する焼入れ部品が、熱間成形により得られる。好ましくは、この部品は、ニッケル及びクロムを含むバリアプレコート、及び熱力学的に安定な鉄、ニッケル及びクロム酸化物を含む酸化物層で被覆された炭素鋼板を含み、このバリア被膜は炭素鋼板との拡散により合金化される。より好ましくは、部品は、鉄、ニッケル及びクロムを含むバリアプレコート、及び熱力学的に安定なニッケル及びクロム酸化物を含む酸化物層で被覆された炭素鋼板を含み、このようなバリア被膜は、炭素鋼板との拡散により合金化される。実際、いかなる理論によっても束縛されるつもりはないが、鋼からの鉄は熱処理中にバリアプレコートの表面に拡散するようである。ステップＣ）の雰囲気により、鉄、ニッケル及びクロムはゆっくり酸化して、熱力学的に安定な酸化物を形成することで、炭素鋼板へのＨ２吸着を妨げると考えられる。
好ましくは、熱力学的に安定なクロム、ニッケル及び鉄酸化物は、それぞれＣｒ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３及び／又はＦｅ３Ｏ４を含むことができる。
好ましくは、酸化物層の厚さは１０ｎｍ〜５５０ｎｍの間である。
好ましい実施形態において、部品は、可変の厚さを有するプレス焼入れ鋼部品である。すなわち、本発明のプレス焼入れ鋼部品は、均一ではないが、変化することができる厚さを有することができる。実際、最も外部応力を受ける区域で所望の機械抵抗レベルを達成し、プレス焼入れ部品の他の区域で重量を削減することができ、車両の軽量化に寄与することができる。特に、不均一な厚さを有する部品は、連続フレキシブル圧延によって、即ち、圧延処理中にローラーを通して板に加えられる荷重との関係で圧延後に得られる板厚が圧延方向に変えられる方法によって製造することができる。
したがって、本発明の条件内で、例えば、テーラード圧延ブランクを得るために、厚さが変化する車両部品を有利に製造することができる。具体的には、前記部品は、フロントレール、座席横構材、側ばり部材、ダッシュパネル横材、フロントフロア補強材、リアフロア横材、リアレール、中柱、ドアリング又は助手席であり得る。
自動車用途の場合は、リン酸処理後、部品を電着浴に浸漬する。通常、リン酸塩層の厚さは１〜２μｍの間であり、電着層の厚さは１５〜２５μｍの間、好ましくは２０μｍ以下である。電気泳動層は、腐食に対するさらなる保護を保証する。電着ステップの後、他の塗料層、例えば、塗料のプライマーコート、ベースコート層及びトップコート層を堆積させることができる。
部品に電着を施す前に、部品を予め脱脂し、リン酸処理して、電気泳動の接着性を確保する。
本発明は、これから、情報のみのために行われる試験例で説明される。それらは限定的ではない。
全ての試料について、使用した炭素鋼板は２２ＭｎＢ５である。この鋼の組成は、Ｃ＝０．２２５２％、Ｍｎ＝１．１７３５％、Ｐ＝０．０１２６％、Ｓ＝０．０００９％、Ｎ＝０．００３７％、Ｓｉ＝０．２５３４％、Ｃｕ＝０．０１８７％、Ｎｉ＝０．０１９７％、Ｃｒ＝０．１８０％、Ｓｎ＝０．００４％、Ａｌ＝０．０３７１％、Ｎｂ＝０．００８％、Ｔｉ＝０．０３８２％、Ｂ＝０．００２８％、Ｍｏ＝０．００１７％、Ａｓ＝０．００２３％及びＶ＝０．０２８４％である。
一部の炭素鋼板は、以後「ＡｌｕＳｉ（Ｒ）」と呼ばれる防食被膜である第１の被膜で被覆される。この被膜は９重量％のケイ素、３重量％の鉄を含み、残余はアルミニウムである。それは溶融亜鉛めっきによって堆積させる。
一部の炭素鋼板は、マグネトロンスパッタリングにより堆積させた第２の被覆で被覆される。
［実施例１：水素試験］
プレス焼入れ法のオーステナイト化熱処理時に吸着される水素の量を決定するために、この試験を使用する。
プレス焼入れ法のオーステナイト化熱処理時に吸着される水素の量を決定するために、この試験を使用する。
試験品はＡｌｕＳｉ（Ｒ）（２５μｍ）である第１の被膜、及び８０％のＮｉ及び２０％のＣｒを含む第２の被膜で被覆された炭素鋼板である。
被覆炭素鋼板の堆積後、ブランクを得るために被覆した試験品を切断した。その後、ブランクを５〜１０分間の間で変化する滞留時間の間９００℃の温度で加熱した。熱処理中の雰囲気は−１５〜＋１５℃の間の露点を持つ空気又は窒素であった。オメガ形状を有する部品を得るために、プレスツールにブランクを移し、ホットスタンピングした。その後、温水に試験品を浸漬することにより部品を冷却し、マルテンサイト変態により焼入れした。
最後に、熱処理中に試験品によって吸収された水素量を、ＴＤＡ、すなわち、熱脱離分析機を用いた熱脱離によって測定した。この目的のために、各試験品を石英室に入れ、窒素流下、赤外炉でゆっくり加熱した。放出された水素／窒素の混合物を漏れ検出器で捕捉し、水素濃度を質量分析器で測定した。結果を以下の表１に示す。
本発明による試験例は、比較例と比較して、非常に少ない量の水素を放出する。
Claims (34)
- 以下のステップ
Ａ）Ｎｉ／Ｃｒ重量比が１．５〜９の間である、ニッケル及びクロムを含むバリアプレコートで被覆された炭素鋼板を提供するステップ、
Ｂ）被覆炭素鋼板を切断して、ブランクを得るステップ、
Ｃ）１体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以上で、５０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以下の酸化力を有する雰囲気でブランクを熱処理するステップであって、該雰囲気は−３０〜＋３０℃の間の露点を有するステップ、
Ｄ）ブランクをプレスツールへ移すステップ、
Ｅ）ブランクを熱間成形して、部品を得るステップ、
Ｆ）ステップＥ）で得られた部品を冷却して、マルテンサイト若しくはマルテンサイト−ベイナイトであるか、又は少なくとも７５重量％の等軸フェライト、５〜２０重量％のマルテンサイト及び１０重量％以下の量のベイナイトで構成される、鋼中の微細組織を得るステップ、
を含むプレス焼入れ法。 - 請求項１に記載の炭素鋼板のステップ゜Ａ）において、前記バリアプレコートが、Ｎｉ／Ｃｒ重量比が２．３〜９の間であるようなものである、請求項１に記載の炭素鋼板のプレス焼入れ方法。
- ステップＣ）において、前記雰囲気が、１０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以上で、３０体積％の酸素からなる雰囲気の酸化力以下の酸化力を有する、請求項２に記載のプレス焼入れ法。
- ステップＣ）において、前記雰囲気が空気である、請求項３に記載のプレス焼入れ法。
- ステップＣ）において、露点が−２０〜＋２０℃の間である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートが、５５〜９０重量％のニッケルを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートが、７０〜９０重量％のニッケルを含む、請求項６に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートが、１０〜４０％のクロムを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートが、１０〜３０％のクロムを含む、請求項８に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートが、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｂ、Ｎ及びＭｏから選択される元素の少なくとも１種を含まない、請求項１〜９のいずれか一項に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートが、Ｃｒ及びＮｉからなる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートが、１０〜５５０ｎｍの間の厚さを有する、請求項１１に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートの厚さが、１０〜９０ｎｍの間である、請求項１２に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記バリアプレコートの厚さが、１５０〜２５０ｎｍの間である、請求項１２に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記炭素鋼板は、防食プレコートによって直接覆われ、この防食プレコート層は、前記バリアプレコートによって直接覆われる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記防食プレコートが、亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、チタン、ニッケル、クロム、マンガン及びそれらの合金を含む群から選択される少なくとも１種の金属を含む、請求項１５に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、前記防食プレコートが、アルミニウムをベースとするか、又は亜鉛をベースとする、請求項１６に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、アルミニウムをベースとする防食プレコートが、１５％未満のＳｉ、５．０％未満のＦｅ、任意に０．１〜８．０％のＭｇ及び任意に０．１〜３０．０％のＺｎを含み、残余はＡｌである、請求項１７に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）において、亜鉛をベースとする防食プレコートが、６．０％未満のＡｌ、６．０％未満のＭｇを含み、残余はＺｎである、請求項１８に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＡ）の前記バリアプレコートが、物理蒸着、電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき又はロールコートによって堆積される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のプレス焼入れ法。
- ステップＣ）において、熱処理を８００〜９５０℃の間の温度で行う、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のプレス焼入れ法。
- ステップＣ）において、前記熱処理が８４０〜９７０℃の間の温度で行われ、鋼中に完全にオーステナイトの微細組織を得る、請求項２１に記載のプレス焼入れ方法。
- ステップＣ）において、熱処理が１〜１２分の間の滞留時間の間に行われる、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のプレス焼入れ法。
- ステップＥ）の間ブランクの熱間成形が、６００〜８３０℃の間の温度で行われる、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のプレス焼入れ法。
- 請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法から得られる部品。
- ニッケル及びクロムを含むバリアプレコート、及び熱力学的に安定な鉄、ニッケル及びクロム酸化物を含む酸化物層で被覆された炭素鋼板を含み、そのようなバリア被膜が炭素鋼板との拡散により合金化される、請求項２５に記載の部品。
- 防食プレコートよって直接覆われた前記炭素鋼板を含み、この防食プレコート層は、ニッケル及びクロムを含む前記バリアプレコート及び熱力学的に安定な鉄、ニッケル及びクロム酸化物を含む酸化物層によって直接覆われ、このようなバリア被膜は、前記防食被膜との拡散により合金化され、前記防食被膜は、前記炭素鋼板と合金化される、請求項２５に記載の部品。
- 前記熱力学的に安定なクロム、ニッケル及び鉄酸化物が、それぞれＣｒ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３及び／又はＦｅ３Ｏ４を含み得る、請求項２７又は２８に記載の部品。
- 前記酸化物層の厚さが、１０〜５５０ｎｍの間である、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の部品。
- 変化する厚さを有する、請求項２５〜２９のいずれか一項に記載の部品。
- 前記変化する厚さが、連続したフレキシブル圧延方法によって生成される、請求項３０に記載の部品。
- テーラード圧延ブランクである、請求項２５〜３１のいずれか一項に記載の部品。
- フロントレール、座席横材、側ばり部材、ダッシュパネル横材、フロントフロア補強材、リアフロア横材、リアレール、中柱、ドアリング又は助手席である、請求項２５〜３２のいずれか一項に記載の部品。
- 自動車の製造のための請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の又は請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法から得られる部品の使用。
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