[发明专利]钢铁材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明的一个实施方式涉及钢铁材料的制造方法，涉及通过对钢 铁材料的母材实施处理来制造提高了强度和延展性的钢铁材料的钢铁 材料的制造方法。

背景技术

摩擦搅拌接合(FSW：Friction Stir Welding)具有以接缝特性为主 的各种各样的优异的特性，相对于铝合金而言，开发后很快在各种工 业区域中得到应用。另一方面，关于占结构材料的大部分的钢铁材料 的摩擦搅拌接合，近年进行了大量的研究。在研究阶段，在下述非专 利文献1～3中报告有通过摩擦搅拌接合进行碳素钢的接合。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：W.M.Thomas、另外2名、《科学·技术·焊接·接 合4》(Sci.Technol.Weld.Join.4)、1999年、p.365–372

非专利文献2：T.J.Lienert、另外3名、《接合期刊82》(Weld.J.82)、 2003年、1s－9s

非专利文献3：A.P.Reynolds、另外3名、《科学·技术·焊接·接 合8》(Sci.Technol.Weld.Join.8)、2003年、p.455–460

发明内容

发明所要解决的课题

这里，钢铁材料通过组成和组织等实现机械特性的提高，但是， 要兼具高强度和高延展性是极其困难的。在钢铁材料的摩擦搅拌接缝 中强度和延展性的提高在实用性方面是极其重要的因素，以机动车为 主的各种工业领域也殷切期望这种提高。另外，在除了摩擦搅拌接合 以外的轧制和锻造等处理中，使钢铁材料兼具强度提高和延展性提高 也是重要的课题。

本发明的一个实施方式是鉴于上述课题而作出的，其目的在于， 提供一种钢铁材料的制造方法，其能够制造具有高强度且具有高延展 性的钢铁材料。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个实施方式，提供一种钢铁材料的制造方法，其包括： 加热工序，将钢铁材料的母材加热到奥氏体出现的温度的A_C1点以上； 应变导入工序，向母材导入推定为使母材的组织全部成为马氏体的温 度的M_f点降低至低于使用钢铁材料的温度的量的应变；冷却工序，根 据推定为在连续冷却转变曲线图(CCT线图)上的母材中生成马氏体 的区域与外延冷却曲线得到的线相交的冷却速度，将实施了加热工序 和应变导入工序的母材冷却到高于M_f点的温度。

根据该构成，在加热工序中，将钢铁材料的母材加热到奥氏体出 现的温度的A_C1点以上。由此，在母材中能够出现奥氏体。在应变导 入工序中，向母材导入推定为使母材的组织全部成为马氏体的温度的 M_f点降低至低于使用钢铁材料的温度的量的应变。因此，能够防止在 室温等使用钢铁材料的温度中，在钢铁材料冷却时钢铁材料的组织全 部成为马氏体。在向母材导入应变时，生成铁素体或珠光体的区域也 扩大。但是，在冷却工序中，根据推定为在时间和温度的座标平面上 表示的钢铁材料的母材连续冷却时的相转变的连续冷却转变曲线图 (CCT线图：Continuous Cooling Transformation diagram)的生成马氏 体的区域与外延表示相对于母材的温度相对于时间的函数的线即冷却 曲线得到的线相交的冷却速度，将实施了加热工序和应变导入工序的 母材冷却到高于M_f点的温度。因此，在所制造的钢铁材料的组织中在 使用的温度中有奥氏体残留。在对残留有奥氏体的钢铁材料施加外部 应力的情况下，受到应变的奥氏体转变为硬质的马氏体，受到应变的 部分的强度提高。其结果，能够抑制该部分的变形，产生在相对的低 强度的未转变的奥氏体部分传递转变的TRIP效果。因此，能够制造具 有高强度且具有高延展性的钢铁材料。

该情况下，还包括检査实施了冷却工序的母材的组织的检査工序， 在检査工序中，在判明了母材的组织中未残留奥氏体而生成马氏体时， 在接着制造钢铁材料时，进行应变导入工序中的向母材导入的应变的 量的增加和奥氏体稳定化元素向母材的添加量的增加中的至少一种， 在检査工序中，在判明了母材组织中未残留奥氏体而生成铁素体和珠 光体中的任一种时，在接着制造钢铁材料时，进行冷却工序中的冷却 速度的增加和抑制扩散转变的元素向母材的添加量的增加中的至少一 种。