[发明专利]热锻压成形体的制造方法及热锻压成形体

说明书

技术领域

本发明涉及非加热部的硬度偏差小的热锻压成形体的制造方法及热锻压成形体。

本申请基于2010年10月22日在日本申请的专利申请2010－237249号及2010年12月27日在日本申请的专利申请2010－289527号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

近年来，为了以良好的尺寸精度得到在汽车部件等中使用的1180MPa级以上的高强度部件，开发了下述技术：将钢板加热至奥氏体区域，在软质且高延展性的状态下进行压制成形，然后，在压制模具内进行骤冷（淬火），通过马氏体相变来实现成形品的高强度化（以下称作热锻压成形）。

一般来说，热锻压所用的钢板含有较多的C成分以确保热锻压后的产品强度，且含有Mn及B等奥氏体稳定化元素以确保模具冷却时的淬火性。但是，该强度和淬火性是热锻压产品所必需的特性，在制造作为其原材料的钢板时，这些特性大多会产生不利。作为其代表性的不利，在这样的淬火性高的原材料的情况下，在热轧工序后的热轧板中，有根据热轧卷材的位置而显微组织变得不均匀的倾向。因此，作为消除热轧工序中产生的显微组织不均匀性的方法，可以考虑在热轧工序或冷轧工序后通过间歇退火工序进行回火，但是，间歇退火通常需要3～4日，从生产率的观点考虑不优选。在除用于特殊用途的淬火用原材料等以外的普通钢中，近年来，从生产率的观点考虑，通常通过连续退火工序进行热处理，而不通过间歇退火工序进行热处理。

但是，在连续退火工序的情况下，由于退火时间短，因此，难以通过如间歇处理那样的长时间热处理使碳化物球状化、实现钢板的软质化和均匀化。该碳化物的球状化是通过在Ac₁相变点附近保持数十小时左右来进行钢板的软质化和均匀化的处理。另一方面，在连续退火工序这样的短时间热处理的情况下，不能确保球状化所必需的退火时间。即，在连续退火设备中，由于设备长度的制约，能在上述Ac₁附近的温度保持的时间的上限最多10分钟左右。在这样的短时间内，碳化物在球状化之前就被冷却，因此，钢板为硬质状态且形成不均匀的显微组织。这样的部分显微组织的偏差成为热锻压原材料的硬度偏差的原因。

目前，在广泛利用的热锻压成形中，一般通过炉加热使作为原材料的钢板升温后，在压制加工的同时进行淬火，通过在加热炉内均匀加热至奥氏体单相，能够消除上述原材料硬度的偏差。但是，通过炉加热而进行的热锻压原材料的加热方法，加热时间长，因此生产率差。因此，公开了通过利用通电加热方式对热锻压原材料进行短时间加热的方法来改善生产率的技术。通过使用通电加热方式，使流过相同板材的电流密度变化，能够控制通电状态下的板材的温度分布（例如专利文献1）。

在如此通过局部加热的方法对热锻压用钢板赋予温度分布时，在非加热部中钢板的显微组织与原材料原样的状态没有大的变化。因此，加热前的原材料硬度以原样成为部件的硬度。但是，如上所述，在热轧后进行冷轧并经过了连续退火工序的原材料强度存在图1所示的偏差，因此，热锻压后的非加热部的硬度偏差增大。因此，成形的部件的冲撞性能等产生偏差，存在品质的管理困难等问题。

此外，为了消除这些硬度偏差，在退火工序中按照成为奥氏体单相的方式加热到Ac₃以上时，由于由上述Mn或B的效果带来的高淬火性，在退火工序结束阶段生成了马氏体和贝氏体等硬质相，原材料硬度显著上升。其作为热锻压原材料不仅会成为在锻压前的冲裁时模具磨损的原因，而且使非加热部的成形性和形状冻结性显著降低。因此，考虑到不仅在热锻压淬火后成为所希望的硬度、而且得到非加热部的成形性和形状冻结性时，作为热锻压前的原材料优选的是软质且硬度偏差小的原材料，而且具有在热锻压淬火后可得到所希望的硬度的C量和淬火性。但是，优先考虑到制造成本且以连续退火设备中的钢板的制造为前提时，在以往的退火技术中该控制是困难的。

因此，作为对按照成为使加热部和非加热部存在的状态的方式进行了加热的钢板进行热锻压而得到的成形体，存在在一个个的成形体中发生非加热部的硬度偏差的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-274122号公报

非专利文献

非专利文献1：丸善株式会社，社团法人日本金属学会，钢铁材料p-21