[发明专利]冲压成形品的制造方法和冲压成形品

说明书

技术领域

本发明涉及制造汽车的结构零件时所用的冲压成形品，和这样的冲压成形品的制造方法，特别是涉及将预先加热的钢板(坯体)成形加工成既定的形状时，适用在赋予形状的同时实施热处理而获得规定的强度的冲压成形法而制造的冲压成形品，和用于制造这样的冲压成形品的有用的方法。

背景技术

作为由地球环境问题引发的汽车的燃油效率提高的对策之一，车体的轻量化推进，需要使汽车所使用的钢板尽可能高强度化。另一方面，若使钢板高强度化，则冲压成形时的形状精度将降低。

由此出发，热压成形法在零件制造中被采用，其通过将钢板加热到规定的温度(例如，形成奥氏体相的温度)而降低强度后，用温度比钢板低(例如室温)的模具进行成形，从而在赋予形状的同时，进行利用两者温差的急冷热处理(淬火)，以确保成形后的强度。还有，这样的热冲压成形法，除了热压法以外，还以热成形法、热冲压法、热压印法、模压淬火法等各种各样的名称称呼。

图1是表示用于实施上述这样的热压成形的模具构成的概略说明图，图中1表示冲头，2表示冲模，3表示压边圈，4表示薄钢板(坯体)，BHF表示压边力，rp表示冲头肩半径，rd表示冲模肩半径，CL表示冲头/冲模间间隙。另外，这些零件之中，冲头1和冲模2其构成方式为，在各自的内部形成有能够使冷却介质(例如水)通过的通路1a、2a，使该通路中通过冷却介质而使这些构件得到冷却。

使用这样的模具进行热压成形(例如，热深拉加工)时，在将钢板(坯体)4加热至A_c3相变点以上的单相域温度而使之软化的状态下开始成形。即，以将处于高温状态的钢板4夹在冲模2与压边圈3之间的状态，用冲头1将钢板4压入冲模2的孔内，一边缩小钢板4的外径一边成形为冲头1的外形所对应的形状。另外，在成形的同时对冲头1和冲模2进行冷却，从而进行从钢板4向模具(冲头1和冲模2)的排热，并且在成形下死点(冲头前端位于最深处的时刻：图1所示的状态)进一步保持冷却而实施原材的淬火。通过实施这样的成形法，能够得到尺寸精度良好的1500MPa级的成形品，而且与冷态下成形同等强度级别的零件的情况比较，能够减小成形载荷，因此压力机的负载量很小即可。

作为现在广泛使用的热压用钢板，已知有以22MnB5钢作为原材的热压用钢板。该钢板抗拉强度为1500MPa，延伸率为6～8％左右，适用于耐冲击构件(碰撞时极力不使之变形，不发生断裂的构件)。然而，因为延伸率(延展性)低，所以很难适用于像能量吸收构件这样需要变形的零件。

作为发挥着良好的延伸率的热压用钢板，例如也提出有专利文献1～4这样的技术。在这些技术中，是通过将钢板中的碳含量设定在各种各样的范围，调整各个钢板的基本的强度级别，并且通过导入变形能力高的铁素体，缩小铁素体和马氏体的平均粒径，从而实现延伸率的提高。

另一方面，已知汽车零件需要通过点焊接合，但是在组织以马氏体为主体的热压印成形品中，焊接热影响部(HAZ)的强度降低显著，焊接接头的强度降低(软化)(例如，非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-65292号公报

专利文献2：日本特开2010-65293号公报

专利文献3：日本特开2010-65294号公报

专利文献4：日本特开2010-65295号公报

非专利文献

非专利文献1：广末等“新日铁技报”第378号第15～20页(2003)

发明内容

本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种在能够得到能以高水平达成高强度和延伸率的平衡的冲压成形品、而且在得到HAZ的软化防止特性良好的冲压成形品上有用的方法，和发挥着上述特性这样的冲压成形品。

能够达成上述目的的所谓本发明的冲压成形品的制造方法，其特征在于，将如下的热压用钢板加热至900℃以上且1100℃以下的温度20秒以下后，开始冲压成形，在下死点保持并一边在模具内确保20℃/秒以上的平均冷却速度，一边冷却到比马氏体相变开始温度Ms低的温度，

即，所述热压用钢板分别含有

C：0.15～0.5％(质量％的意思。以下，涉及化学成分组成均同。)、

Si：0.2～3％、

Mn：0.5～3％、

P：0.05％以下(不含0％)、

S：0.05％以下(不含0％)、

Al：0.01～1％、