[发明专利]热压成形钢构件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热压成形钢构件的制造方法，主要是在制造适用于汽车车体的薄钢板成形品的领域中，将作为其原材料的钢板(以下简称”坯料”)加热到奥氏体相变点(Ac₃相变点)以上，然后在热的状态下进行冲压加工(成形)的方法，特别涉及用于得到显示高强度且延展性特别优异的钢构件的制造方法。

背景技术

在汽车用钢部件中，为了同时达到碰撞安全性和轻量化，部件原材料的高强度化在不断进步。另一方面，当制造上述部件时，对所使用的钢板要求高的加工性。但是，对于高强度化的钢板，特别是抗拉强度超过980MPa的钢板，在实施冷加工(例如冷压成形)时存在冲压成形载荷增大，或者尺寸精度显著劣化等问题。

作为解决上述问题的方法有将作为原材料的钢板在加热了的状态下进行冲压成形，同时实现成形和高强度化的热压成形技术。该方法中，将处于高温状态的钢板通过利用模具(冲头或冲模)成形并且通过在(成形)下死点保持冷却，由此进行从钢板到上述模具的排热急冷，实施原材料的淬火。通过实施这样的成形方法可以得到尺寸精度好且高强度的成形品，而且在冷的状态下与成形相同强度等级的部件的情况相比，可以降低成形载荷。

但是在上述方法中，必须在下死点保持一定时间，存在着在1件钢构件的制造中占用冲压机时间长，因此生产率低的问题。

另外，热压成形是实质仅1次的加工，对于用1次的加工可成形的形状存在限制。另外，由于加工后得到的钢构件具有高强度，难以对该钢构件进一步进行切割、冲裁钻孔等后续加工。

因此，在热压成形技术中，提高生产率、或者提高成形自由度一直被研究着。

例如在专利文献1中示出了：以添加有Mn或Cu、Ni这样的使A_r3点降低的元素的钢板作为原材料，在冲压成形中不析出铁素体，因此确保成形后的构件的强度，而且在热压中可以进行2次以上连续冲压。

在专利文献2中示出了，作为用于成形的钢板使用钢组织具有原奥氏体晶粒的平均粒径：15μm以下的贝氏体相主体的微组织的热轧钢板，并进行既定的热压，通过将得到的热压构件的原奥氏体晶粒的平均粒径控制在8μm以下，可以确保上述构件的延展性。

在专利文献3中显示了，将用于热压的坯料加热条件设为急速加热、短时间保持，具体地，如果具有如下的工序，则可以防止奥氏体的粗大化，构件的马氏体相的平均粒径为5μm以下，且可以确保构件的韧性(延展性)，上述工序为：以10℃／秒以上的升温速度加热到675～950℃的最高加热温度T℃的加热工序、在(40-T／25)秒钟以下保持上述最高加热温度T℃的温度保持工序、和以1.0℃／秒以上的冷却速度从上述最高加热温度T℃冷却至马氏体相的生成温度即Ms点以下的冷却工序。

在专利文献4中示出了，通过向热压用原材料中添加大量的淬透性元素(Mn、Cr、Cu、Ni)，可以省略在冲模中下死点的保持，可以提高生产率。

这些技术中的任意一个的手段均未必需要下死点的保持，有望提高生产率，但是如下所示，对更高的延展性、碰撞压坏时的变变形特性(以下有时将该特性简称”碰撞压坏特性”)、抗滞后破坏性(1agging destruction resistance)并未研究。

即，在专利文献1中，尽可能加快冲压成形结束后的冷却速度，因此很难说能得到高的延展性。进而在上述专利文献1或专利文献4中认为使原材料(坯料)中大量含有合金元素而确保强度，因此均难以确保延展性。

另外，如果构件进行高强度化，有出现滞后破坏的担忧，但专利文献1～4的任意一个并未着眼于抗滞后破坏性。进而，构件用于汽车部件时，有考虑碰撞压坏特性的必要，专利文献1～4的任意一个并未着眼于此碰撞压坏特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-212663号公报

专利文献2：日本特开2010—174280号公报

专利文献3：日本特开2010-70806号公报

专利文献4：日本特开2006-213959号公报

发明内容

本发明着眼于上述之类的事宜，其目的在于，确立一种以高效且成形形状的自由度高的方法制造如下的热压成形钢构件的技术，上述热压成形钢构件显示高强度(1100MPa以上，优选1300MPa以上，更优选1500MPa以上)并且显示优异的抗拉延伸率(延展性)和弯曲性，可以确保优异的碰撞压坏时的变形特性(碰撞压坏特性)并且确保优异的抗滞后破坏性。

能够解决上述问题的本发明的热压成形钢构件的制造方法具有以下特征：