[发明专利]成型性和疲劳特性优异的低比重复合钢板及其制造方法

说明书

本发明的一个方面涉及一种成型性和疲劳特性优异的低比重复合钢板，其特征在于，所述复合钢板包括母材和布置在所述母材的两个侧面的覆层材料，以重量％计，所述母材是包含C：0.3‑1.0％、Mn：4.0‑16.0％、Al：4.5‑9.0％、余量的Fe和不可避免的杂质的轻质钢板，以重量％计，所述覆层材料是包含C：0.1‑0.45％、Mn：1.0‑3.0％、余量的Fe和不可避免的杂质的马氏体系碳钢。

技术领域

本发明涉及一种可以用于汽车的底盘结构部件等的具有优异的成型性和疲劳特性的低比重复合钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，根据用于减少全球变暖的对二氧化碳的管制，对汽车的轻量化有强烈需求，与此同时，为了提高乘客的安全，正在持续进行汽车用钢板的超高强度化。

在汽车的构件中，下摆臂、副框架等底盘构件位于车辆重心的下端，因此是通过构件的轻量化来减少燃料成本的效果非常突出的部分。为了使这种轻量化效果极大化，可以考虑使用铝等轻质材料，但所述铝等轻质材料的成型性和焊接性差，在制造构件时通过铸造方法进行制造，因此存在构件的制造成本高的缺点，并且强度低，因此存在难以确保乘客安全的问题。

另外，底盘构件需要具有优异的疲劳特性，以防止行驶时疲劳导致的破坏。钢材的疲劳特性通常与钢的屈服强度成比例地增加，因此需要具有高屈服强度的同时具有优异的成型性，以适合于冷压成型。通常，为了生产用于汽车底盘构件的钢板，使用低温相变组织，但在这种情况下，存在难以同时确保高水平的强度和适合于冷压成型的成型性的问题。

在用于机械的结构部件的情况下，通常使用如下的方法，即成型后通过高频淬火处理或表面火焰处理，仅在表面形成局部的具有高屈服强度的马氏体层，从而显著提高疲劳性能，但汽车部件的特性是厚度薄且形状复杂，因此存在实际上难以将所述表面硬化处理应用于汽车用结构部件的问题。

另外，韩国公开专利公报第2012-0065464号中公开了一种轻质钢材，其中，通过在碳钢中添加大量的锰和铝，使微细组织中的奥氏体成为90％以上，从而具有优异的强度和成型性的同时具有低比重，因此具有优异的轻量化效果。但是，在包括上述韩国公开专利公报第2012-0065464号的钢材在内的现有的轻质钢材中，仅考虑了拉伸强度、伸长率和低比重，并未提及考虑应力长时间集中的汽车用部件的特性的疲劳特性的提高，以确保汽车的稳定性。

底盘构件的疲劳破坏具有在使用过程中难以确认疲劳破坏是否进行的缺点，并且在行驶过程中损坏时对乘客的安全产生非常严重的影响，因此应当提高安全系数并保守地应用，理想的是设计成应用于汽车结构部件的高周期疲劳模式下的疲劳极限以下。因此，如果使用具有高疲劳极限和低比重的材料来对底盘构件进行轻量化，则可以期待非常显著的燃料成本减少效果。

因此，为了使底盘构件的轻量化极大化，需要开发一种具有优异的成型性和疲劳特性且具有低比重的汽车用钢材。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的一个方面的目的在于提供一种具有优异的成型性和低比重且疲劳特性优异的复合钢板及其制造方法。

另外，本发明的技术问题并不受限于上述内容。可以从本说明书的全部内容理解本发明的技术问题，本发明所属技术领域的技术人员在理解本发明的附加技术问题方面没有任何困难。

技术方案

本发明的一个方面涉及一种成型性和疲劳特性优异的低比重复合钢板，其特征在于，所述复合钢板包括母材和布置在所述母材的两个侧面的覆层材料，以重量％计，所述母材是包含C：0.3-1.0％、Mn：4.0-16.0％、Al：4.5-9.0％、余量的Fe和不可避免的杂质的轻质钢板，以重量％计，所述覆层材料是包含C：0.1-0.45％、Mn：1.0-3.0％、余量的Fe和不可避免的杂质的马氏体系碳钢。