JPS6199629A - 鋼板を用いた冷間成形品の強化方法 - Google Patents
鋼板を用いた冷間成形品の強化方法Info
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- JPS6199629A JPS6199629A JP59220168A JP22016884A JPS6199629A JP S6199629 A JPS6199629 A JP S6199629A JP 59220168 A JP59220168 A JP 59220168A JP 22016884 A JP22016884 A JP 22016884A JP S6199629 A JPS6199629 A JP S6199629A
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- 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
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鋼材の強化方法にかかわり、特に鋼板を用い
た冷間成形品の強化方法に関するものである。
た冷間成形品の強化方法に関するものである。
一般に、熱延あるいは冷延鋼板は、多くプレス。
ロール等により冷間成形して種々の分野で使用されてい
るが、かかる成形品も高負荷に耐えられる高強度である
ことが要求されている。
るが、かかる成形品も高負荷に耐えられる高強度である
ことが要求されている。
特に、自動車工業においてその要求が強く、それに対し
て鋼板の冷間成形性を勘案しつつ、素材の高強度化を図
っているのが現状である。
て鋼板の冷間成形性を勘案しつつ、素材の高強度化を図
っているのが現状である。
しかしながら、この考え方では、素材強度として現在の
技術水準では高々６０ｋｇｆ／−■２程度のものが得ら
れているにすぎない、しかも、 ６０ｋｇｆ／１２の素
材ともなると、冷間成形性を勘案したとはいえ、冷開成
形の際１強加工を必要とする成形品には適用できない。
技術水準では高々６０ｋｇｆ／−■２程度のものが得ら
れているにすぎない、しかも、 ６０ｋｇｆ／１２の素
材ともなると、冷間成形性を勘案したとはいえ、冷開成
形の際１強加工を必要とする成形品には適用できない。
そのために、従来から冷間成形前は、軟かく。
成形しやすいが、成形後、積極的に時効硬化させて強化
する手段が１例えば「鉄と鋼Ｊ ＶＯ１６ｇ、ＮＯ９゜
１３６９〜１３７７頁などにより知られている。
する手段が１例えば「鉄と鋼Ｊ ＶＯ１６ｇ、ＮＯ９゜
１３６９〜１３７７頁などにより知られている。
しかしながら、かかる手段も高々数ｋｇｆ／＋＋ｎ”程
度の強化しか出来ず、自動車工業における要求値に比べ
れば不十分である。
度の強化しか出来ず、自動車工業における要求値に比べ
れば不十分である。
また、場合によっては、冷間成形後１通常の焼入。
焼戻し等の熱処理によって１強化する方法も実施されて
いる。しかし、この方法の適用可能なものは、非常に限
定される１例えば、自動車のドアパネルあるいはフロア
メンバーのようなものは、この方法を実施すると熱処理
歪が大きくなるので、採用は不可能である。
いる。しかし、この方法の適用可能なものは、非常に限
定される１例えば、自動車のドアパネルあるいはフロア
メンバーのようなものは、この方法を実施すると熱処理
歪が大きくなるので、採用は不可能である。
さらに、一般にプレス成形に供されるような軟鋼板でも
、Ａ Ｃａ以上の温度に急速加熱し急速冷却すると、そ
の程度が大きい程強化される程度が大である。しかし、
先に述べたように従来の熱処理後の歪が大きく、パネル
のようなものでは到底矯正出来ない。
、Ａ Ｃａ以上の温度に急速加熱し急速冷却すると、そ
の程度が大きい程強化される程度が大である。しかし、
先に述べたように従来の熱処理後の歪が大きく、パネル
のようなものでは到底矯正出来ない。
本発明は、鋼板を用いた冷間成形品を強化することを目
的とする。
的とする。
本発明者らは、種々検討の結果、従来のように成形品を
一様に熱処理する代りに、局所的に急熱。
一様に熱処理する代りに、局所的に急熱。
急冷すれば、成形品全体に歪を与えることなく。
成形品の強化が可能であることを見出して本発明をなし
たものである。
たものである。
１ すなわち１本発明はかかる知見に基
いてなされたものであって、その要旨は、鋼板を冷間成
形後、レーザビームによりＡＣ３以上の温度に縞状ある
いは格子状に急速加熱、冷却することを特徴とする鋼板
を用いた冷間成形の強化方法にある。以下、本発明を詳
細に迎入る。
いてなされたものであって、その要旨は、鋼板を冷間成
形後、レーザビームによりＡＣ３以上の温度に縞状ある
いは格子状に急速加熱、冷却することを特徴とする鋼板
を用いた冷間成形の強化方法にある。以下、本発明を詳
細に迎入る。
まず、本発明において鋼板とは、板厚６１以下のものを
いい、ＪＩＳＯ−当該規定に規定されている熱間圧延軟
鋼板および銅帯、冷間圧延鋼板および銅帯を主とするが
、必要に応じ、亜鉛メッキ鋼板等表面処理鋼板あるいは
耐候性鋼板、その他、Ｍｎ、Ｏｐ、Ｎｉ等の合金元素を
添加した鋼板をも含むものである。
いい、ＪＩＳＯ−当該規定に規定されている熱間圧延軟
鋼板および銅帯、冷間圧延鋼板および銅帯を主とするが
、必要に応じ、亜鉛メッキ鋼板等表面処理鋼板あるいは
耐候性鋼板、その他、Ｍｎ、Ｏｐ、Ｎｉ等の合金元素を
添加した鋼板をも含むものである。
また、本発明において冷間成形とは、これらの鋼板をプ
レスあるいはロール等による冷間で成形し。
レスあるいはロール等による冷間で成形し。
自動車のフードパネル、フェンダ−、ディファレンシャ
ルサポートメンバー等、その他軽量形鋼製品等の自動車
あるいは建築物を構成する部材とすることをいう。
ルサポートメンバー等、その他軽量形鋼製品等の自動車
あるいは建築物を構成する部材とすることをいう。
次に１本発明においては熱源としてレーザビームを用い
るものであるが、その理由は、本発明法の対象とする成
形品が、一般に曲面からなる場合が多いので、かかる曲
面を点あるいは線状に走査し、かつそれら点あるいは線
の大きさや幅、密度や処理深さを成形品の部分部分で任
意に変えることが出来、かつ能率よく処理することが可
能な手段としてレーザビームが最適だからである。
るものであるが、その理由は、本発明法の対象とする成
形品が、一般に曲面からなる場合が多いので、かかる曲
面を点あるいは線状に走査し、かつそれら点あるいは線
の大きさや幅、密度や処理深さを成形品の部分部分で任
意に変えることが出来、かつ能率よく処理することが可
能な手段としてレーザビームが最適だからである。
この場合、類似の手段として電子ビーム法が考えられる
けれども、この場合は、真空チャンバーを必要とするた
め、工程や機構が煩雑となり、実用的でない。
けれども、この場合は、真空チャンバーを必要とするた
め、工程や機構が煩雑となり、実用的でない。
このように、本発明においては、強化すべき成形品全体
を一様に処理するのでなく、レーザビームを用いて局所
的に急熱、急冷するものである。
を一様に処理するのでなく、レーザビームを用いて局所
的に急熱、急冷するものである。
すなわち、成形品を小さな点あるいは細い線の集合によ
り、成形品の表面直角方向からみて、縞あるいは格子状
になるように局所的にＡＣ３以上の温度に急熱する。こ
のように、小さな点あるいは細い線状に急速加熱すれば
、必ずしも強制冷却することなく、非加熱部への放熱に
よって、必要な急冷状態が得られる。逆にいえば、強制
冷却を必 。
り、成形品の表面直角方向からみて、縞あるいは格子状
になるように局所的にＡＣ３以上の温度に急熱する。こ
のように、小さな点あるいは細い線状に急速加熱すれば
、必ずしも強制冷却することなく、非加熱部への放熱に
よって、必要な急冷状態が得られる。逆にいえば、強制
冷却を必 。
要としないように、加熱条件（ビーム径、加熱速度等）
を選ぶことが望ましく、このような加熱条件を選ぶこと
によって、発生する歪も非常に小さくなる。
を選ぶことが望ましく、このような加熱条件を選ぶこと
によって、発生する歪も非常に小さくなる。
なお、この場合ＡＣ３以上の温度にするのは、オーステ
ナイト化しそれを急冷することによって。
ナイト化しそれを急冷することによって。
硬い組織が得られるからである。また、数ｍｍ径以下に
絞った５００Ｗ以上のレーザビームを用いれば、数百〜
数百万”Ｃ／ｓｅｃの急速加熱が可能で、歪が少なく、
十数ｋｇｆ／、ｍｍ”以上の強化が出来、目的とする成
形品の強化は十分に達せられる。
絞った５００Ｗ以上のレーザビームを用いれば、数百〜
数百万”Ｃ／ｓｅｃの急速加熱が可能で、歪が少なく、
十数ｋｇｆ／、ｍｍ”以上の強化が出来、目的とする成
形品の強化は十分に達せられる。
さらに、必ずしも成形品の全体を処理する必要はなく、
一つの成形品でも特に強度の必要な部位のみ処理すれば
よく、処理箇所の密度も必要な強度に応じ、部分部分で
変えればよい、成形品を構成する鋼板の板厚方向への処
理深さを、必要に応じて深くしたり浅くしたりすること
が望ましい。
一つの成形品でも特に強度の必要な部位のみ処理すれば
よく、処理箇所の密度も必要な強度に応じ、部分部分で
変えればよい、成形品を構成する鋼板の板厚方向への処
理深さを、必要に応じて深くしたり浅くしたりすること
が望ましい。
かくすることによって、歪少なく、成形品に望まれる十
分な強化が可能になる。
分な強化が可能になる。
第１図は、冷間成形品に対し１本発明法を一態様で適用
した製品の外観を示す斜視図である。
した製品の外観を示す斜視図である。
図において、ｌは冷間成形品でありレーザビームにより
熱処理した製品であって、同図のものは乗用車のリアサ
イドフロアメンバーの形状を示すものである。また、成
形品ｌの表面には、図示しないレーザビーム発生装置に
より、縞状シこレーザビーム処理した痕２を図示した。
熱処理した製品であって、同図のものは乗用車のリアサ
イドフロアメンバーの形状を示すものである。また、成
形品ｌの表面には、図示しないレーザビーム発生装置に
より、縞状シこレーザビーム処理した痕２を図示した。
なお、同図には成形品の一外面長手方向にのみ縞状にレ
ーザビーム処理した態様例を示したが、その他、全外面
を格子状等任意の模様に処理することが出来る。
ーザビーム処理した態様例を示したが、その他、全外面
を格子状等任意の模様に処理することが出来る。
これまでの説明では、本発明法はプレスなりロール成形
したままのものの強化に適用する場合について述べたが
、該成形品を他の部材に溶接等で接合した後にも適用出
来ることはいうまでもない。
したままのものの強化に適用する場合について述べたが
、該成形品を他の部材に溶接等で接合した後にも適用出
来ることはいうまでもない。
以下、実施例について１本発明の効果をさらに具体的に
述べる。
述べる。
厚さｌ■のＪＩＳＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）を用いて、
第１図に示す乗用車用の実際のリアサイドフロアメンバ
ーをプレス成形し、その一つの外面について、第１図に
示すように１本発明法になるレーザビーム処理を行なっ
た。処理条件は、１ ｋＷ（７）ＣＯ２Ｌ’−ザを用い
、ビーム径０．３ｍ＋ｎで、走査速度１００ｍｍ／ｓａ
ｃとし、３Ｉｌ１１間隔で縞状にレーザビームを照射し
た。この場合、最高温度は約１４００℃であり、加熱速
度は約１０１℃／ｓｅｃであった。かく処理したメンバ
ーと、処理しなかったメンバーの同様の部分とから、Ｊ
ＩＳ Ｓ号引張試験片を採取し、それぞれ引張試験をし
た。
第１図に示す乗用車用の実際のリアサイドフロアメンバ
ーをプレス成形し、その一つの外面について、第１図に
示すように１本発明法になるレーザビーム処理を行なっ
た。処理条件は、１ ｋＷ（７）ＣＯ２Ｌ’−ザを用い
、ビーム径０．３ｍ＋ｎで、走査速度１００ｍｍ／ｓａ
ｃとし、３Ｉｌ１１間隔で縞状にレーザビームを照射し
た。この場合、最高温度は約１４００℃であり、加熱速
度は約１０１℃／ｓｅｃであった。かく処理したメンバ
ーと、処理しなかったメンバーの同様の部分とから、Ｊ
ＩＳ Ｓ号引張試験片を採取し、それぞれ引張試験をし
た。
その結果、処理しなかったものの引張強度が。
３４ ｋｇｆ／ｍｓ”であったのに対し、処理したもの
は５７ ｋｇｆ／ｍａｒ” と非常に強化されているこ
とがわかる。なお、処理したことによる変形はほとんど
なく、実用上全く影響のないものであった。
は５７ ｋｇｆ／ｍａｒ” と非常に強化されているこ
とがわかる。なお、処理したことによる変形はほとんど
なく、実用上全く影響のないものであった。
以上、説明した如く本発明は、鋼板の冷間成形品を歪少
なく、強化する有効な手段であり、特に自動車の安全性
あるいは軽量化への寄与は大きい。
なく、強化する有効な手段であり、特に自動車の安全性
あるいは軽量化への寄与は大きい。
第１図は、冷間成形品に対し１本発明方法を適用して得
た製品の外観を示す斜視図である。
た製品の外観を示す斜視図である。
Claims (1)
- 鋼板を冷間成形後、レーザビームによりＡＣ＿３以上の
温度に縞状あるいは格子状に急速加熱、冷却することを
特徴とする鋼板を用いた冷間成形品の強化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59220168A JPS6199629A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 鋼板を用いた冷間成形品の強化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59220168A JPS6199629A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 鋼板を用いた冷間成形品の強化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199629A true JPS6199629A (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=16746947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59220168A Pending JPS6199629A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 鋼板を用いた冷間成形品の強化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199629A (ja) |
Cited By (9)
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-
1984
- 1984-10-19 JP JP59220168A patent/JPS6199629A/ja active Pending
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| CN104128742A (zh) * | 2013-05-02 | 2014-11-05 | 沃尔沃汽车公司 | 用于生成硬化钢组件的方法 |
| CN104128742B (zh) * | 2013-05-02 | 2018-11-23 | 沃尔沃汽车公司 | 用于生成硬化钢组件的方法 |
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