JP2023553672A - 被覆鋼板及び高強度プレス硬化鋼部品並びにその製造方法 - Google Patents
被覆鋼板及び高強度プレス硬化鋼部品並びにその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023553672A JP2023553672A JP2023536409A JP2023536409A JP2023553672A JP 2023553672 A JP2023553672 A JP 2023553672A JP 2023536409 A JP2023536409 A JP 2023536409A JP 2023536409 A JP2023536409 A JP 2023536409A JP 2023553672 A JP2023553672 A JP 2023553672A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- steel plate
- layer
- bulk
- press
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 114
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 86
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 101000760764 Homo sapiens Tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1 Proteins 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100024579 Tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1 Human genes 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282342 Martes americana Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/02—Winding-up or coiling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/673—Quenching devices for die quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0273—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0278—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
- C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
- C21D8/0436—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
- C23C2/0224—Two or more thermal pretreatments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/024—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
- C23C2/29—Cooling or quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/002—Bainite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/008—Martensite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本発明は、重量パーセントで、以下、C0.26~0.40%、Mn0.5~1.8%、Si0.1~1.25%、Al0.01~0.1%、Cr0.1~1.0%、Ti0.01~0.1%、B0.001~0.004%、P≦0.020%、S≦0.010%、N≦0.010%、を含む、組成を有する被覆鋼板及びプレス硬化鋼部品であって、組成の残りが、鉄及び精錬から生じる不可避不純物である、被覆鋼板及びプレス硬化鋼部品に関する。プレス硬化鋼部品は、表面分率で、95%を超えるマルテンサイト及び5%未満のベイナイトを含む微細構造を有するバルクと、鋼部品の表面の被膜層と、被膜層とバルクとの間のフェライト相互拡散層と、以下の式、(GWint/PAGSbulk)-1≧30%を満たす、バルク中の旧オーステナイト粒径PAGSbulkに対する相互拡散層中のフェライト粒の幅GWintの比を含む。
Description
本発明は、被覆鋼板及び良好な曲げ特性を有する高強度プレス硬化鋼部品に関する。
高強度プレス硬化部品は、侵入防止又はエネルギー吸収機能のための自動車両の構造要素として使用され得る。
このような種類の用途では、高い機械的強度、高い耐衝撃性及び良好な耐食性を兼ね備えた鋼部品を製造することが望ましい。さらに、自動車産業における主要な課題の1つは、安全要件を無視することなく、地球環境保全の観点から車両の燃費を改善するために車両の重量を減少させることである。
この軽量化は、特に、マルテンサイト又はベイナイト/マルテンサイト微細構造を有する鋼部品の使用によって達成することができる。
刊行物、国際公開第2016104881号は、車両等の構造部品として使用され、耐衝撃特性が要求される、より具体的には、1300MPa以上の引張強度を有する、熱間プレス成形部品、及び製造方法に関し、並びに鋼材をオーステナイト単相が形成され得る温度に加熱し、金型を使用して焼入れ及び熱間成形する方法に関する。このような特性を得るために、母鋼板は表面に50μm未満の薄いフェライト層を含み、炭化物のサイズ及び密度を制御する必要がある。基板中のこのフェライト層は、めっき層上に形成された微細な割れの母板への伝播の抑制を可能にするが、曲げ角度が70°未満の低い曲げ性をもたらす。
国際公開第2018179839号は、厚さ方向に変化する微細構造を有する鋼板を熱間プレスすることによって得られる熱間プレス部品であって、少なくとも90%のフェライトでできた軟質層と、フェライト及びマルテンサイトでできた遷移層と、マルテンサイトを主成分とする硬質層とを備え、高強度及び高曲げ性の両方を有する、熱間プレス部品に関する。このような特性を得るために、冷間圧延鋼板は、アルミニウム合金被覆に有害であり得る露点温度が50℃~90℃を含む雰囲気中で焼鈍される。
したがって、本発明の目的は、上述の問題を解決し、1500MPa以上の引張強度TS及び70°より大きい曲げ角度を有する高い機械的特性の組み合わせを有するプレス硬化鋼部品を提供することである。好ましくは、本発明によるプレス硬化鋼部品は、1250MPa以上の降伏強度YSを有する。
本発明の別の目的は、熱間成形によってそのようなプレス硬化鋼部品に変形することができる被覆鋼板を得ることである。
本発明の目的は、請求項1に記載の鋼板を提供することによって達成される。別の目的は、請求項2に記載の方法を提供することによって達成される。本発明の別の目的は、請求項3に記載のプレス硬化鋼部品を提供することによって達成される。鋼部品はまた、請求項4~6のいずれか一項に記載の特性を含むことができる。別の目的は、請求項7に記載の方法を提供することによって達成される。
ここで、添付の図面を参照して、本発明を限定を導入することなく実施例によって詳細に説明し、例示する。
次に、本発明による鋼の組成を説明するが、含有量は重量パーセントで表される。
本発明によれば、炭素含有量は、満足のいく強度を確保するために0.26%~0.40%を含む。炭素が0.40%を超えると、鋼板の溶接性及び曲げ性が低下する可能性がある。炭素含有量が0.26%未満である場合、引張強度が目標値に達しない。
マンガン含有量は、0.5%~1.8%を含む。添加量が1.8%を超えると、中心偏析のリスクが増大し、曲げ性が損なわれる。0.5%未満では、鋼板の焼入れ性が低下する。好ましくは、マンガン含有量は0.5%~1.3%を含む。
本発明によれば、ケイ素含有量は0.1%~1.25%を含む。ケイ素は、固溶体中の硬化に関与する元素である。ケイ素は、炭化物の形成を制限するために添加される。1.25%を超えると、酸化ケイ素が表面に形成され、鋼の被覆性を損なう。さらに、鋼板の溶接性が低下する可能性がある。好ましくは、ケイ素含有量は0.2%~1.25%である。より好ましくは、ケイ素含有量は0.3%~1.25%である。より好ましくは、ケイ素含有量は0.3%~1%である。
アルミニウム含有量は、精緻化中に液相中の鋼を脱酸素するための非常に有効な元素であるため、0.01%~0.1%を含む。チタン含有量が十分でない場合、アルミニウムはホウ素を保護することができる。アルミニウム含有量は、プレス硬化中の酸化問題及びフェライト形成を回避するために0.1%未満である。好ましくは、アルミニウム含有量は0.01%~0.05%を含む。
本発明によれば、クロム含有量は0.1%~1.0%を含む。クロムは、固溶体中の硬化に関与する元素であり、0.1%より高くなければならない。クロム含有量は、加工性の問題及びコストを制限するために1.0%未満である。
チタン含有量は、ホウ素をBNの形成から保護するために0.01%~0.1%を含む。チタン含有量は、TiN形成を回避するために0.1%に制限される。
本発明によれば、ホウ素含有量は0.001%~0.004%を含む。ホウ素は、鋼の焼入れ性を改善する。ホウ素含有量は、連続鋳造中にスラブが破損するリスクを回避するために、0.004%以下である。
いくつかの元素を任意に添加することができる。
ニッケルは、遅れ破壊に対する感度を実質的に低下させることができるため、任意の元素として最大0.5%まで添加することができる。
モリブデン含有量は、最大0.40%まで任意に添加することができる。ホウ素と同様に、モリブデンは、鋼の焼入れ性を改善する。モリブデンは、コストを制限するために0.40%以下である。
本発明によれば、ニオブは、鋼の延性を改善するために、最大0.08%まで任意に添加することができる。添加量が0.08%を超えると、NbC又はNb(C、N)炭化物の形成のリスクが増大し、曲げ性が損なわれる。好ましくは、ニオブ含有量は0.05%以下である。
カルシウムもまた、任意の元素として最大0.1%まで添加することができる。液段階でのCaの添加は、連続鋳造の鋳造性を促進する微細な酸化物の生成を可能にする。
鋼の組成の残りは、鉄及び精錬から生じる不純物である。この点において、P、S及びNは少なくとも、不可避不純物である残留元素とみなされる。それらの含有量は、Sについては0.010%未満、Pについては0.020%未満、Nについては0.010%未満である。
次に、本発明による被覆鋼板の微細構造を説明する。
本発明の被覆鋼板の断面が、図3a及び図4aに概略的に表されている。被覆鋼板は上部に、1μm~100μmの厚さを有するフェライト層(4)を含む脱炭層(3)で覆われており、及び、被膜層(1)とバルク(2)を含む。好ましくは、フェライト層の厚さは、20μm~100μmを含む。より好ましくは、フェライト層の厚さは、25μm~100μmである。より好ましくは、フェライト層の厚さは、30μm~80μmである。
被覆鋼板のバルク(2)は、表面分率で60%~90%のフェライトを含み、残りは島状マルテンサイト-オーステナイト、パーライト又はベイナイトからなる微細構造を有する。
このフェライトは、冷間圧延鋼板の変態区間焼鈍中に形成される。微細構造の残りは、均熱終了時に、オーステナイトであり、これは鋼板の冷却中に島状マルテンサイト-オーステナイト、パーライト又はベイナイトに変態する。
バルクの上部に存在する脱炭層は、露点温度を厳密に-10℃より高く20℃以下に設定するように炉内の雰囲気を制御することにより、冷間圧延鋼板の焼鈍中に得られる。
本発明による被覆鋼板は、任意の適切な製造方法によって製造することができ、当業者はこれを規定することができる。しかしながら、以下のステップを含む本発明による方法を使用することが好ましい:
さらに熱間圧延することができる半製品に、上述の鋼組成を提供する。半製品を1150℃~1300℃を含む温度で再加熱する。
さらに熱間圧延することができる半製品に、上述の鋼組成を提供する。半製品を1150℃~1300℃を含む温度で再加熱する。
次いで、800℃~950℃を含む仕上げ熱間圧延温度で、鋼板を熱間圧延する。
次いで、熱間圧延鋼を冷却し、670℃未満の温度Tcoilで巻き取り、任意に酸洗いして酸化を除去する。
次いで、巻取り鋼板を任意に冷間圧延して、冷間圧延鋼板を得る。冷間圧延圧下率は、好ましくは20%~80%を含む。20%未満では、その後の熱処理中の再結晶は好ましくなく、鋼板の延性を損なう可能性がある。80%を超えると、冷間圧延中に端部割れが発生するリスクがある。
次いで、鋼板を、0%~15%のH2を含むHNx雰囲気中で、700℃~850℃を含む焼鈍温度TAまで焼鈍し、10秒~1200秒を含む保持時間tAにわたって前記焼鈍温度TAに維持して、焼鈍鋼板を得る。700℃未満では、脱炭層の形成速度が遅すぎて、その上部にフェライト層を得ることができない。保持時間tAは、フェライト層の形成を可能にするために10秒以上であり、このフェライト層の厚さを制限するために1200秒以下である。
この焼鈍中、炉内の雰囲気は、本発明による脱炭層を形成するために、厳密に-10℃より高く+20℃以下の露点温度TDP1を有するように制御される。TDP1が-10℃以下である場合、脱炭層の形成が遅くなり、その上部にフェライト層が形成されない。鋼部品の曲げ性は、低くなりすぎる。TDP1が20℃より高い場合、鋼板の表面が完全に酸化され、鋼板の被覆性及び機械的特性を損なう可能性がある。
本発明の一実施形態では、焼鈍鋼板は、700℃~850℃を含む焼鈍温度T2に加熱され、10秒~1200秒を含む保持時間t2にわたって前記温度T2に維持され、雰囲気は、厳密に-10℃より高く+20℃以下の露点TDP2を有する。
次いで、鋼板は、アルミニウム合金被覆で被覆される。
次に、本発明によるプレス硬化鋼部品の微細構造を説明する。プレス硬化鋼部品の断面が、図3b及び図4bに概略的に表されている。
鋼部品は、鋼部品のバルクから表面までに連続的に以下、
-表面分率で、95%を超えるマルテンサイト及び5%未満のベイナイトを含む微細構造を有するバルク(7)、
-フェライト相互拡散層(6)、
-アルミニウムをベースとする被膜層(5)
を含む。
-表面分率で、95%を超えるマルテンサイト及び5%未満のベイナイトを含む微細構造を有するバルク(7)、
-フェライト相互拡散層(6)、
-アルミニウムをベースとする被膜層(5)
を含む。
本発明による鋼板から切り出された鋼ブランクの加熱中に、バルクのすべての微細構造元素がオーステナイトに変態し、脱炭層のフェライトは、バルクのオーステナイトよりも広い粒径を有するオーステナイトに変態する。熱間成形後、鋼部品は次いで、ダイクエンチされる。相互拡散層は、前者の広粒径のオーステナイト層から成長するため、バルク中の旧オーステナイト粒径よりも大きい粒の幅を有する。機械的特性を低下させることなく、鋼板の曲げ性を改善するために、バルク中の旧オーステナイト粒径PAGSbulkに対する相互拡散層中のフェライト粒の幅GWintの比は、以下の式
(GWint/PAGSbulk)-1≧30%
を満たす。
(GWint/PAGSbulk)-1≧30%
を満たす。
これは、機械的特性を劣化させることなく、鋼板の曲げ加工性を改善するためである。フェライト粒の幅は、相互拡散層の2つの平行な粒界間の平均距離であり、粒界は鋼板の厚さ方向に配向している。本発明による焼鈍温度TA、焼鈍時間tA及び露点温度TDP1の組み合わせは、相互拡散層における大きい粒の幅GWintの形成を促進する。さらに、プレス成形前の鋼ブランクの熱処理は、オーステナイト粒成長を制御し、したがってバルク中のPAGSを制御する。
一実施形態では、プレス硬化鋼部品は、図4bの(8)によって表されるように、バルクと相互拡散層との間に炭素勾配を有するマルテンサイト層をさらに含んでもよい。鋼ブランクの加熱中、炭素はバルクから表面に拡散する。次いで、脱炭層のフェライト上部は、炭素の勾配を有するオーステナイトの層に変態する。ダイクエンチ中、炭素の勾配を有するこのオーステナイト層は、炭素勾配を有するマルテンサイトの層に変態する。
本発明によるプレス硬化鋼部品は、1500MPa以上の引張強度TS及び70°より大きい曲げ角度を有する。曲げ角度は、VDA238-100曲げ規格(厚さ1.5mmに正規化)に従って、プレス硬化部品において決定されている。
本発明の好ましい実施形態では、降伏強度YSは、1250MPa以上である。TS及びYSは、ISO規格ISO 6892-1に従って測定される。
本発明によるプレス硬化鋼部品は、任意の適切な製造方法によって製造することができ、当業者はそれを規定することができる。しかしながら、以下のステップを含む本発明による方法を使用することが好ましい:
本発明に係る被覆鋼板を所定の形状に切断して鋼ブランクを得る。次いで、鋼ブランクを880℃~950℃を含む温度に10秒~900秒間加熱して、加熱された鋼ブランクを得る。次いで、加熱されたブランクを、熱間成形及びダイクエンチする前に成形プレスに移す。
本発明に係る被覆鋼板を所定の形状に切断して鋼ブランクを得る。次いで、鋼ブランクを880℃~950℃を含む温度に10秒~900秒間加熱して、加熱された鋼ブランクを得る。次いで、加熱されたブランクを、熱間成形及びダイクエンチする前に成形プレスに移す。
ここで、本発明を以下の実施例によって説明するが、これらは決して限定的なものではない。
表1に組成をまとめた6つのグレードを半製品に鋳造し、表2にまとめた加工パラメータに従って鋼板、次いで鋼部品に加工した。
表1-組成
試験した組成物を以下の表にまとめ、元素含有量を重量パーセントで表す。
試験した組成物を以下の表にまとめ、元素含有量を重量パーセントで表す。
表2-加工パラメータ
鋳造された鋼半製品を1200℃で再加熱し、800~950℃を含む仕上げ熱間圧延温度で熱間圧延し、550℃で巻き取り、60%の圧下率で冷間圧延した。次いで、鋼板を温度TAに加熱し、制御された露点を有する5%のH2を含むHNx雰囲気中で、保持時間tAにわたって前記温度に維持する。次いで、鋼板を560~700℃の温度に冷却し、次いで、10%のケイ素を含むアルミニウム-ケイ素被膜で溶融めっき被覆した。
鋳造された鋼半製品を1200℃で再加熱し、800~950℃を含む仕上げ熱間圧延温度で熱間圧延し、550℃で巻き取り、60%の圧下率で冷間圧延した。次いで、鋼板を温度TAに加熱し、制御された露点を有する5%のH2を含むHNx雰囲気中で、保持時間tAにわたって前記温度に維持する。次いで、鋼板を560~700℃の温度に冷却し、次いで、10%のケイ素を含むアルミニウム-ケイ素被膜で溶融めっき被覆した。
試料1、2、5及び6を、被膜前に温度T2で第2の焼鈍に供し、鋼板は、5%のH2及び制御された露点を有するHNx雰囲気中で、保持時間t2にわたって前記T2温度に維持した。以下の特定の条件を適用した:
被覆鋼板を分析し、脱炭層の対応する特性を表3にまとめる。
表3-被覆鋼板の脱炭層の特性
次いで、被覆鋼板を切断して鋼ブランクを得て、900℃で6分間加熱し、熱間成形した。鋼部品を分析し、対応する微細構造、相互拡散層中のフェライト粒の幅GWint及びバルク中の旧オーステナイト粒径PAGSbulkを表4にまとめる。機械的特性を表5にまとめる。
表4-プレス硬化鋼部品の微細構造
表面分率、相互拡散層中のフェライト粒の幅及びPAGSは、以下の方法によって決定される:試験片をプレス硬化鋼部品から切断し、研磨し、それ自体公知の試薬でエッチングして、微細構造を明らかにする。その後、光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡、例えば、BSE(後方散乱電子)デバイスと組み合わせた5000倍を超える倍率の電界放出電子銃(「FEG-SEM」)を備えた走査型電子顕微鏡を用いて、断面を検査する。
表5-プレス硬化鋼部品の機械的特性
試験した試料の機械的特性を測定し、以下の表にまとめた:
試験した試料の機械的特性を測定し、以下の表にまとめた:
実施例は、本発明による鋼部品、すなわち実施例1~2が、それらの特定の組成及び微細構造のおかげですべての目標特性を示す唯一の鋼部品であることを示している。
図3aは、試験2の被覆鋼板の概略断面図を表す。本発明の加工パラメータ、焼鈍温度TA、焼鈍時間tA及び露点温度TDP1の組み合わせにより、上部にフェライトの層(4)が形成された脱炭層(3)を得ることが可能になる。
次いで、被覆鋼板を熱間成形する。図3bは、試験2のプレス硬化鋼部品の概略断面図を表す。
相互拡散層(5)内に形成されるフェライトの粒の幅は、加熱中にオーステナイト形成が起こる純粋なフェライト層の遺産であり、より大きい粒径を有する。相互拡散層は、この大きいオーステナイト粒径で成長する。相互拡散層(6)のフェライトの粒の幅は、バルク(7)の旧オーステナイト粒径よりも大きく、70°より大きい曲げ角度を有して良好な曲げ性をもたらす。
図4aは、試験1の被覆鋼板の概略断面図を表す。本発明の加工パラメータ、焼鈍温度TA、焼鈍時間tA及び露点温度TDP1の組み合わせにより、より高いC含有量のために試験1よりも厚い、上部にフェライトの層(4)が形成された脱炭層(3)を得ることが可能になる。
次いで、被覆鋼板を熱間成形する。図4bは、試験1のプレス硬化鋼部品の概略断面図を表す。
相互拡散層(6)内に形成されるフェライトの粒の幅は、加熱中にオーステナイト形成が起こる純粋なフェライト層の遺産であり、より大きい粒径を有する。相互拡散層は、この大きいオーステナイト粒径で成長する。相互拡散層(6)のフェライトの粒の幅は、バルク(7)の旧オーステナイト粒径よりも大きく、70°より大きい曲げ角度を有して良好な曲げ性をもたらす。さらに、被覆鋼板中の厚いフェライト層(4)により、炭素勾配を有するマルテンサイトの層が、プレス硬化鋼部品中のバルクと相互拡散層との間に形成され、1500MPaより高い引張強度をもたらす。
試験3では、被覆鋼板は、図2aに概略的に表されるように、その上部にフェライト層のない脱炭層を有する。フェライト層が存在しないのは、-10℃の低い露点温度TDP1によるものであり、これは脱炭の速度を遅くする。
次いで、被覆鋼板を熱間成形する。図2bは、試験3からのプレス硬化鋼部品の概略断面図を表す。フェライト層が存在しないため、相互拡散層(6)のフェライト粒の幅はバルク(7)の旧オーステナイト粒径と同等であり、70°未満の低い曲げ角度をもたらす。
試験4では、-40℃の低い露点温度TDP1は、被覆鋼板に脱炭層及びフェライト層が存在しないことを示唆する。
図1aは、被膜層(1)及びバルク(2)を有する、この試験の被覆鋼板の概略断面図を表す。
次いで、被覆鋼板を熱間成形する。図1bは、試験4からのプレス硬化鋼部品の概略断面図を表す。フェライト層が存在しないため、相互拡散層(6)のフェライト粒の幅はバルク(7)の旧オーステナイト粒径と同等であり、70°未満の低い曲げ角度をもたらす。
試験5では、鋼板を均熱温度で10800秒間維持し、これにより、被覆鋼板に、以前の試験よりも脱炭層により厚いフェライト層が形成される。図5aは、試験5の被覆鋼板の概略断面図を表し、被膜層(1)、脱炭層(3)、より粗い粒径を有するより厚いフェライト層(4)及びバルク(2)を有する。
次いで、被覆鋼板を熱間成形し、図5bは試験5からのプレス硬化鋼部品の概略断面図を表す。鋼部品の加熱中、バルクの微細構造はオーステナイトであり、厚いフェライト層は、炭素の勾配を有するオーステナイトの層に変態する。しかし、100μmより厚いフェライト層の厚さのために、フェライトの層は、相互拡散層と炭素の勾配を有するオーステナイトの層との間に存在したままである。
鋼部品のダイクエンチ中、フェライト層は依然として存在し、炭素勾配を有するオーステナイトの層は、炭素の勾配を有するマルテンサイト層に変態し、多相層をもたらす。これは降伏強度の低下を引き起こす。
試験6では、鋼板は、0.21%の低い炭素レベルを有する。この低い炭素含有量は、加工パラメータと組み合わされて、フェライト層を有する被覆鋼板の脱炭層をもたらす。それにもかかわらず、プレス硬化鋼部品の降伏強度及び引張強度は、炭素レベルが低いために達成されない。
Claims (7)
- 重量パーセントで、以下、
C:0.26~0.40%
Mn:0.5~1.8%
Si:0.1~1.25%
Al:0.01~0.1%
Cr:0.1~1.0%
Ti:0.01~0.1%
B:0.001~0.004%
P≦0.020%
S≦0.010%
N≦0.010%
を含み、
及び任意に、重量パーセントで、以下、
Ni≦0.5%
Mo≦0.40%
Nb≦0.08%
Ca≦0.1%
の元素のうちの1つ以上を含む、
組成を有する鋼でできた被覆鋼板であって、 当該組成の残りが、鉄及び精錬から生じる不可避不純物であり、 前記被覆鋼板が、当該被覆鋼板のバルクから表面までに以下、
-表面分率で60%~90%のフェライトを含み、残りが島状マルテンサイト-オーステナイト、パーライト又はベイナイトである微細構造を有するバルク、
-かかるバルクは、上部に1μm~100μmの厚さを有するフェライト層を含む脱炭層で覆われており、
-アルミニウム又はアルミニウム合金でできた被膜層
を含む、被覆鋼板。 - 被覆鋼板を製造するための方法であって、
以下の連続するステップ、
-請求項1に記載の組成を有する鋼を鋳造してスラブを得るステップ、
-前記スラブを1100℃~1300℃を含む温度Treheatで再加熱するステップ、
-800℃~950℃を含む仕上げ熱間圧延温度で再加熱された前記スラブを熱間圧延するステップ
-670℃未満の巻取り温度Tcoilで前記熱間圧延鋼板を巻き取って、巻取り鋼板を得る工程、
-任意に、前記巻取り鋼板を酸洗いするステップ、
-任意に、前記巻取り鋼板を冷間圧延して、冷間圧延鋼板を得るステップ、
-熱間圧延鋼板又は冷間圧延鋼板を700℃~850℃を含む焼鈍温度TAに加熱し、10秒~1200秒を含む保持時間tAにわたって鋼板を前記温度TAに維持して、焼鈍鋼板を得るステップであって、雰囲気が0%~15%のH2を含み、厳密に-10℃より高く+20℃以下の露点TDP1を有する、ステップ、
-前記焼鈍鋼板を560℃~700℃の温度範囲に冷却するステップ、
-前記焼鈍鋼板をアルミニウム又はアルミニウム合金被膜で被覆するステップ
-前記被覆鋼板を室温に冷却するステップ
を含む、方法。 - プレス硬化鋼部品であって、重量パーセントで、以下、
C:0.26~0.40%
Mn:0.5~1.8%
Si:0.1~1.25%
Al:0.01~0.1%
Cr:0.1~1.0%
Ti:0.01~0.1%
B:0.001~0.004%
P≦0.020%
S≦0.010%
N≦0.010%
を含み、
及び任意に、重量パーセントで、以下、
Ni≦0.5%
Mo≦0.40%
Nb≦0.08%
Ca≦0.1%
の元素のうちの1つ以上を含む
組成を有し、
当該組成の残りが、鉄及び精錬から生じる不可避不純物であり、
前記鋼部品が、当該鋼部品のバルクから表面までに連続的に以下、
-表面分率で、95%を超えるマルテンサイト及び5%未満のベイナイトを含む微細構造を有するバルク、
-フェライト相互拡散層、
-アルミニウムをベースとする被膜層、
を含み、
前記バルク中の旧オーステナイト粒径PAGSbulkに対する前記相互拡散層中のフェライト粒の幅GWintの比が、以下の式、
(GWint/PAGSbulk)-1≧30%
を満たす、プレス硬化鋼部品。 - 前記バルクと前記フェライト相互拡散層との間に炭素勾配を有するマルテンサイトの層を含む、請求項3に記載のプレス硬化鋼部品。
- 1500MPa以上の引張強度TS及び70°より大きい曲げ角度を有する、請求項3又は4に記載のプレス硬化鋼部品。
- 1250MPa以上の降伏強度YSを有する、請求項5に記載のプレス硬化鋼部品。
- 請求項3~6のいずれか一項に記載のプレス硬化鋼部品を製造するための方法であって、以下の連続するステップ、
-請求項1に記載の組成を有する、又は請求項2に記載の方法によって製造された鋼板を提供するステップ、
-鋼ブランクを得るために、前記鋼板を所定の形状に切断するステップ、
-鋼ブランクを880℃~950℃を含む温度に10秒~900秒間加熱して、加熱された鋼ブランクを得るステップ、
-加熱されたブランクを成形プレスに移すステップ、
-前記成形プレス内で加熱されたブランクを熱間成形して成形部品を得るステップ、
-前記成形部品をダイクエンチするステップ
を含む、方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IBPCT/IB2020/062045 | 2020-12-16 | ||
PCT/IB2020/062045 WO2022129995A1 (en) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Coated steel sheet and high strength press hardened steel part and method of manufacturing the same |
PCT/IB2021/061291 WO2022130101A1 (en) | 2020-12-16 | 2021-12-03 | Coated steel sheet and high strength press hardened steel part and method of manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023553672A true JP2023553672A (ja) | 2023-12-25 |
Family
ID=73856237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023536409A Pending JP2023553672A (ja) | 2020-12-16 | 2021-12-03 | 被覆鋼板及び高強度プレス硬化鋼部品並びにその製造方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240102138A1 (ja) |
EP (1) | EP4263882A1 (ja) |
JP (1) | JP2023553672A (ja) |
KR (1) | KR20230100737A (ja) |
CN (1) | CN116568828A (ja) |
BR (1) | BR112023008984A2 (ja) |
CA (1) | CA3200721A1 (ja) |
MX (1) | MX2023007039A (ja) |
WO (2) | WO2022129995A1 (ja) |
ZA (1) | ZA202305067B (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116219271B (zh) * | 2022-07-22 | 2024-01-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种铝硅镀层钢板、热成形部件及其制造方法 |
WO2024105428A1 (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | Arcelormittal | High toughness press-hardened steel part and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014037627A1 (fr) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl | Procede de fabrication de pieces d'acier revêtues et durcies a la presse, et tôles prerevêtues permettant la fabrication de ces pieces |
WO2014188830A1 (ja) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | 株式会社村田製作所 | フィブリル化液晶ポリマーパウダー、フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法、ペースト、樹脂多層基板、および、樹脂多層基板の製造方法 |
KR101569508B1 (ko) | 2014-12-24 | 2015-11-17 | 주식회사 포스코 | 굽힘 특성이 우수한 hpf 성형부재 및 그 제조방법 |
WO2017006144A1 (en) * | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Arcelormittal | Steel for press hardening and press hardened part manufactured from such steel |
US20180237877A1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | GM Global Technology Operations LLC | Mitigating liquid metal embrittlement in zinc-coated press hardened steels |
KR102253720B1 (ko) | 2017-03-30 | 2021-05-18 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 핫 프레스 부재 및 그 제조 방법 |
WO2018220412A1 (fr) * | 2017-06-01 | 2018-12-06 | Arcelormittal | Procede de fabrication de pieces d'acier a haute resistance mecanique et ductilite amelioree, et pieces obtenues par ce procede |
WO2019171157A1 (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Arcelormittal | A manufacturing process of press hardened parts with high productivity |
-
2020
- 2020-12-16 WO PCT/IB2020/062045 patent/WO2022129995A1/en active Application Filing
-
2021
- 2021-12-03 MX MX2023007039A patent/MX2023007039A/es unknown
- 2021-12-03 JP JP2023536409A patent/JP2023553672A/ja active Pending
- 2021-12-03 KR KR1020237018582A patent/KR20230100737A/ko unknown
- 2021-12-03 CA CA3200721A patent/CA3200721A1/en active Pending
- 2021-12-03 WO PCT/IB2021/061291 patent/WO2022130101A1/en active Application Filing
- 2021-12-03 US US18/266,682 patent/US20240102138A1/en active Pending
- 2021-12-03 CN CN202180082401.4A patent/CN116568828A/zh active Pending
- 2021-12-03 EP EP21819985.9A patent/EP4263882A1/en active Pending
- 2021-12-03 BR BR112023008984A patent/BR112023008984A2/pt unknown
-
2023
- 2023-05-08 ZA ZA2023/05067A patent/ZA202305067B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230100737A (ko) | 2023-07-05 |
ZA202305067B (en) | 2024-06-26 |
MX2023007039A (es) | 2023-06-23 |
EP4263882A1 (en) | 2023-10-25 |
CN116568828A (zh) | 2023-08-08 |
US20240102138A1 (en) | 2024-03-28 |
CA3200721A1 (en) | 2022-06-23 |
BR112023008984A2 (pt) | 2024-02-06 |
WO2022129995A1 (en) | 2022-06-23 |
WO2022130101A1 (en) | 2022-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5387720B2 (ja) | 熱間プレス成形された鋼板部材および熱間プレス鋼板部材用鋼板ならびにそれらの製造方法 | |
KR102197876B1 (ko) | 열간 프레스 성형 부재 | |
US20240026479A1 (en) | Hot press-formed member having excellent crack propagation resistance and ductility, and method for producing same | |
AU2015215080B2 (en) | High-strength flat steel product having a bainitic-martensitic microstructure and method for producing such a flat steel product | |
US20240011114A1 (en) | Steel sheet and method for producing same | |
JP5070947B2 (ja) | 焼入れ鋼板部材および焼入れ用鋼板とそれらの製造方法 | |
JPWO2019151017A1 (ja) | 高強度冷延鋼板、高強度めっき鋼板及びそれらの製造方法 | |
JP2023553672A (ja) | 被覆鋼板及び高強度プレス硬化鋼部品並びにその製造方法 | |
JP3587126B2 (ja) | 延性に優れる高張力溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
KR20230016218A (ko) | 열처리 냉연 강판 및 그 제조 방법 | |
JP2023554400A (ja) | 被覆鋼板及び高強度プレス硬化鋼部品並びにその製造方法 | |
JP4317506B2 (ja) | 高強度部品の製造方法 | |
CN115210398B (zh) | 钢板、构件和它们的制造方法 | |
JP7006849B1 (ja) | 鋼板、部材及びそれらの製造方法 | |
JP7006848B1 (ja) | 鋼板、部材及びそれらの製造方法 | |
JP5034296B2 (ja) | 歪時効硬化特性に優れた熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP2023505693A (ja) | 熱処理された冷間圧延鋼板及びその製造方法 | |
RU2821182C2 (ru) | Стальной лист с покрытием и деталь из высокопрочной, упрочнённой прессованием стали и способ их изготовления | |
CN117120636A (zh) | 钢带材、片材或坯料以及用于生产热成形零件或热处理的预成形零件的方法 | |
KR20220149776A (ko) | 강 물품 및 그 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230807 |