JP2013122076A - Hot stamping molding excellent in balance of strength and toughness, method for manufacturing the same, and method for manufacturing steel plate for hot stamping molding - Google Patents
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Abstract
【課題】4mm以上の板厚の鋼板を用いて、焼入れ後の強度が高くかつ良好な靭性を有し、トラックなどのフレーム部材に使用できるホットスタンプ成形体を提供する。
【解決手段】ホットスタンプ成形体を、C:0.28〜0.35%、Mn+Cr:1〜3%、Ti:0.005〜0.1%、Nb:0.005〜0.1%、REM:0.005〜0.03%、O:0.003〜0.007%を含む鋼からなり、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径において圧延方向と板厚方向との比が1.3以上かつ、平均粒径として6μm以下であるとともに、90%以上のマルテンサイトを含む1370MPa以上の引張強度を有するものとし、そのホットスタンプ成形体用の鋼板を、上記成分からなるスラブを1250℃以下の温度域に加熱後、800〜900℃の温度域で最終スタンド及び2つ前からのスタンドでの総圧下量を60%以上として仕上圧延を終了し、1秒以内に冷却を開始し、600℃以下の温度で巻き取ることにより製造する。
【選択図】図1The present invention provides a hot stamping molded body that uses a steel plate having a thickness of 4 mm or more, has high strength after quenching, has good toughness, and can be used for a frame member such as a track.
SOLUTION: A hot stamping molded body has a C: 0.28 to 0.35%, Mn + Cr: 1 to 3%, Ti: 0.005 to 0.1%, Nb: 0.005 to 0.1%, REM: 0.005 to 0.03%, O: 0.003. Made of steel containing ~ 0.007%, the ratio of rolling direction to sheet thickness direction is 1.3 or more and the average grain size is 6μm or less in the prior austenite grain size after hot stamping and contains 90% or more martensite It shall have a tensile strength of 1370MPa or more, and the steel plate for the hot stamped molded body shall be heated to a temperature range of 1250 ° C or lower after the slab consisting of the above components, and then the final stand and two before the temperature range of 800-900 ° C. Finish rolling is finished by setting the total rolling amount at the stand from 60% or more, cooling is started within 1 second, and winding is performed at a temperature of 600 ° C. or less.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、板厚:4mm以上の部品の製造におけるホットスタンプの適用に関するもので、ホットスタンプ後の成形体が1370MPa以上の強度を有し、かつ、変形時のエネルギー吸収能を付与するために靭性を具備した成形体とその製造に関するものである。 The present invention relates to the application of hot stamping in the manufacture of parts having a thickness of 4 mm or more, and the molded body after hot stamping has a strength of 1370 MPa or more and imparts energy absorption capability during deformation. The present invention relates to a molded body having toughness and its production.
近年、地球環境保護の視点から自動車車体軽量化は喫緊の課題であり、それに対して高強度鋼板を適用する検討が積極的に行われており、その鋼材強度も益々高まっている。しかし、鋼板強度が高くなるに伴い加工性が劣化するとともに、形状凍結性への配慮が必要となる。一方、通常使用されるプレス加工においては、その成形荷重が益々高まり、プレス能力上も実用化に向けて大きな課題である。 In recent years, the weight reduction of automobile bodies has been an urgent issue from the viewpoint of protecting the global environment, and studies on applying high-strength steel sheets have been actively conducted in response thereto, and the strength of steel materials has been increasing. However, as the steel plate strength increases, workability deteriorates and consideration for shape freezing property is required. On the other hand, in the press work that is usually used, the molding load increases more and more, and the press capability is a major issue for practical use.
ホットスタンプ技術は、鋼板をオーステナイト域の高温まで加熱した後にプレス成形を実施するもので、室温で実施する通常のプレス加工に比べ、成形荷重が大幅に低減される。また、プレス加工と同時に、金型内においていわゆる焼入れ処理を実施することになるため、鋼中に含まれるC量に応じた強度を得ることができ、形状凍結性と強度確保を両立する技術として注目されている。 In the hot stamping technique, the steel sheet is heated to a high temperature in the austenite region and then press forming is performed, and the forming load is greatly reduced as compared with normal press working performed at room temperature. In addition, since a so-called quenching process is performed in the mold at the same time as pressing, strength according to the amount of C contained in the steel can be obtained, and as a technology that achieves both shape freezeability and strength securing Attention has been paid.
こうしたホットスタンプ技術により、1000〜2000MPaの強度を得る方法として、特許文献1〜5が開示されている。
特許文献1は、旧オーステナイト粒の平均粒径とホットスタンプ後のマルテンサイト量を規定し、1770〜1940MPaの強度と延性に優れたホットスタンプ用鋼板に関わるものであるが、靭性に対する考慮がなされていない。
また、特許文献2には、清浄度とP及びSの偏析度を規定し、ホットスタンプ後の靭性を大幅に改善する技術が開示されている。しかし、旧オーステナイト粒の平均粒径との関係については言及されていない。
Further,
さらに、旧オーステナイト粒の平均粒径に対する規定と自動焼戻しマルテンサイトを活用することにより、靭性を改善する技術が特許文献3に記載されている。しかし、自動焼戻しではマルテンサイト中に炭化物が形成され、その条件によっては旧オーステナイト粒界に析出し、靭性が改善されない可能性があることから、ホットスタンプ後の冷却速度を規定する本発明とはことなるばかりでなく、さらに、ホットスタンプ後に形成される組織として旧オーステナイト粒径のサイズのみならず、圧延方向と板厚方向との比を制御することにより強度と靭性のバランスをさらに高めた本発明とは、全く異なるものである。
Furthermore,
一方、特許文献4には旧オーステナイト粒径のアスペクト比を規定することにより低温靭性に優れた高強度熱延鋼板の製造方法が開示されている。しかし、本発明とはその規定範囲が異なるばかりでなく、ホットスタンプ後の組織に関するものでないことから、本発明とは全く異なるものである。
特許文献5には、1.6〜6.0mmの熱延鋼板を対象とした熱間プレス用熱延鋼板の製造方法と、その鋼板を使用した成形部材の製造方法が開示されている。しかし、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径及びその形状と、ホットスタンプを実施する際の冷却速度を規定した本発明とは、全く異なるものである。
On the other hand,
上述のごとく、自動車用部品、とくにトラックのような大型車両に使用されるフレームに対し、車体重量の大幅な軽量化を図るために1370MPa以上の強度を有する鋼材の適用が検討されている。冷間でのプレス成形では、プレス機能力が不足することや形状凍結性が悪化するといった理由から、ホットスタンプ材の適用が有効であるが、適用部材の板厚が4mm以上となるため、ホットスタンプを行う際の焼入れ性や靭性が不十分となることが懸念される。
本発明の目的は、4mm以上の板厚であっても焼入れ後の強度が高くかつ良好な靭性を有するホットスタンプ成形体を提供することである。
As described above, the application of a steel material having a strength of 1370 MPa or more is being considered for a vehicle part, particularly a frame used for a large vehicle such as a truck, in order to significantly reduce the weight of the vehicle body. In cold press forming, application of a hot stamp material is effective because the press functional force is insufficient or the shape freezing property deteriorates. However, since the plate thickness of the applied member is 4 mm or more, it is hot. There is concern that the hardenability and toughness at the time of stamping will be insufficient.
An object of the present invention is to provide a hot stamping molded body having high strength after quenching and good toughness even with a plate thickness of 4 mm or more.
本発明者らはこうした実情に鑑み、4mm以上の板厚を有する熱延鋼板による1180MPa以上の強度を有する部品をホットスタンプで製造することを目的として、本発明を完成させた。 In view of such circumstances, the present inventors have completed the present invention for the purpose of manufacturing a part having a strength of 1180 MPa or more by a hot-rolled steel sheet having a thickness of 4 mm or more by hot stamping.
その要旨は以下の通りである。すなわち、
(1) 成分が、質量%で、C:0.20〜0.40%、Si:0.1〜0.5%、Mn+Cr:1〜3%、P:0.001〜0.015%、S:0.001〜0.01%、Al:0.005〜0.05%、Ti:0.005〜0.1%、Nb:0.005〜0.1%、O:0.003〜0.007%、N:0.001〜0.003%を含み、残部Fe及び不可避的不純物からなり、板厚が4mm以上の鋼板をホットスタンプした成形体であって、ホットスタンプ後の鋼板が90%以上のマルテンサイトを含み、かつ、その旧オーステナイト粒について、粒径の圧延方向と板厚方向との比が1.3以上で、平均粒径が6μm以下であり、1370MPa以上の引張強度を有することを特徴とする、強度と靭性のバランスに優れたホットスタンプ成形体。
(2) 前記鋼板が、さらに質量%で、V:0.005〜0.1%、Mo:0.05〜0.5%、Ca:0.005〜0.03%、REM:0.005〜0.03%、Cu:0.01〜0.5%、Sn:0.005〜0.1%、Ni:0.01〜0.5%、W:0.01〜0.5%を1種以上含むことを特徴とする、(1)に記載の強度と靭性のバランスに優れたホットスタンプ成形体。
(3) (1)または(2)に記載の成分からなるスラブを1250℃以下の温度域に加熱後、800〜900℃の温度域で最終スタンド及び2つ前からのスタンドでの総圧下量を60%以上として仕上圧延を終了し、1秒以内に冷却を開始し、600℃以下の温度で巻き取ることを特徴とする、ホットスタンプ後の強度と靭性のバランスに優れたホットスタンプ成形体用鋼板の製造方法。
(4) (3)に記載の製造工程を終了後、さらに溶融メッキを施すことを特徴とする、ホットスタンプ後の強度と靭性のバランスに優れたホットスタンプ成形体用鋼板の製造方法。
(5) (3)または(4)で得られた鋼板を用いてホットスタンプ成形体を製造する際に、前記鋼板を1℃/s以上の加熱速度でAc3点以上、950℃以下の温度域に加熱後、Ar3〜300℃の温度域を20℃/s以上の冷却速度で冷却することを特徴とする(1)または(2)に記載のホットスタンプ後の強度と靭性のバランスに優れたホットスタンプ成形体の製造方法。
The summary is as follows. That is,
(1) The component is mass%, C: 0.20 to 0.40%, Si: 0.1 to 0.5%, Mn + Cr: 1 to 3%, P: 0.001 to 0.015%, S: 0.001-0.01%, Al: 0.005-0.05%, Ti: 0.005-0.1%, Nb: 0.005-0.1%, O: 0.003- 0.007%, N: 0.001 to 0.003%, which consists of the balance Fe and inevitable impurities, and is a hot stamped steel sheet having a thickness of 4 mm or more. About 90% or more of martensite, and the former austenite grains have a ratio of the grain size rolling direction to the plate thickness direction of 1.3 or more, an average grain size of 6 μm or less, and a tensile strength of 1370 MPa or more. Hot stamp with excellent balance between strength and toughness Form.
(2) The steel sheet is further mass%, V: 0.005 to 0.1%, Mo: 0.05 to 0.5%, Ca: 0.005 to 0.03%, REM: 0.005. -0.03%, Cu: 0.01-0.5%, Sn: 0.005-0.1%, Ni: 0.01-0.5%, W: 0.01-0.5% A hot stamping molded article having an excellent balance between strength and toughness according to (1), comprising at least one kind.
(3) After heating the slab composed of the components described in (1) or (2) to a temperature range of 1250 ° C. or lower, the total amount of reduction in the final stand and the two previous stands in the temperature range of 800 to 900 ° C. The hot stamping body is excellent in the balance between strength and toughness after hot stamping, characterized in that finish rolling is finished at a temperature of 60% or more, cooling is started within 1 second, and winding is performed at a temperature of 600 ° C. or less. Steel plate manufacturing method.
(4) A method for producing a steel sheet for a hot stamped article having an excellent balance between strength and toughness after hot stamping, characterized by further performing hot dipping after the production process described in (3).
(5) When manufacturing a hot stamping molded body using the steel plate obtained in (3) or (4), the steel plate is heated at a rate of 1 ° C./s or higher, and is in a temperature range of
本発明により、1370MPa以上の強度を有しながらホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径とその形状を適切に制御することにより、強度と靭性のバランスに優れた4mm以上の厚さを有するホットスタンプ成形体が得られる。また、それに適用される熱延鋼板が製造できる。これによりに自動車、とくにトラックのような大型車両の車体重量の大幅な軽量化に寄与するものである。 According to the present invention, a hot stamping molded article having a thickness of 4 mm or more excellent in balance between strength and toughness by appropriately controlling the prior austenite grain size after hot stamping and its shape while having strength of 1370 MPa or more. Is obtained. Moreover, the hot-rolled steel plate applied to it can be manufactured. This contributes to a significant weight reduction of the body weight of large vehicles such as automobiles, particularly trucks.
まず、本発明を完成させるに至った実験について説明する。
本発明者らは、表1に示す成分の鋼を実験室規模で溶解し、得られた鋼塊を1250℃で加熱後、最終圧延と1つ前の圧延での総圧下率:60%、仕上温度:880℃、板厚:6mmとして熱間圧延を終了し、終了して1秒後に30℃/s以下の冷却速度で冷却を開始して600℃で巻取りを行った。得られた熱延板については酸洗後、1℃/sの加熱速度で900℃に加熱後、20秒保熱し、直ちに20℃/sの冷却速度で室温まで冷却した。この場合に、鋼板組織として90%以上のマルテンサイトを含む鋼板が得られた。
First, the experiment that led to the completion of the present invention will be described.
The inventors melted the steels having the components shown in Table 1 on a laboratory scale, and after heating the obtained steel ingot at 1250 ° C., the total rolling reduction ratio in the final rolling and the previous rolling: 60%, Hot rolling was finished at a finishing temperature of 880 ° C. and a plate thickness of 6 mm, and after 1 second, cooling was started at a cooling rate of 30 ° C./s or less, and winding was performed at 600 ° C. The obtained hot-rolled sheet was pickled, heated to 900 ° C. at a heating rate of 1 ° C./s, kept for 20 seconds, and immediately cooled to room temperature at a cooling rate of 20 ° C./s. In this case, a steel sheet containing 90% or more martensite as a steel sheet structure was obtained.
その後、JIS Z 2201に記載の5号試験片に加工し、JIS Z 2241に記載の試験方法にしたがって実施した引張試験を行った。得られた引張試験の結果を図1に示す。
図1から、本発明が対象としているホットスタンプ後で1370MPa以上の引張強度を得るには、重量%でCを0.20%以上添加する必要があることが知見された。
Then, it processed into the No. 5 test piece as described in JISZ2201, and the tension test implemented according to the test method as described in JISZ2241 was done. The result of the obtained tensile test is shown in FIG.
From FIG. 1, it was found that to obtain a tensile strength of 1370 MPa or more after hot stamping, which is the subject of the present invention, it is necessary to add 0.20% or more of C by weight%.
さらに、表1のNo.3の鋼を使用し、種々の条件で熱間圧延を実施し、4mmの熱延板を作製した。この熱延板について、ホットスタンプを実施する際の熱処理条件を想定して、2℃/sの加熱速度で950℃に加熱後、40℃/secで室温まで冷却する熱処理を施し、その際の引張強度及び靭性を調査した。
いずれの場合においても鋼板組織として90%以上のマルテンサイトを含む鋼板が得られるが、これらのマルテンサイトの内部には一部セメンタイトが析出していることが観察された。
Furthermore, No. 1 in Table 1 Using the steel No. 3, hot rolling was performed under various conditions to produce a 4 mm hot rolled sheet. This hot-rolled sheet is subjected to a heat treatment that is heated to 950 ° C. at a heating rate of 2 ° C./s and then cooled to room temperature at 40 ° C./sec. Tensile strength and toughness were investigated.
In any case, steel sheets containing 90% or more martensite as the steel sheet structure were obtained, but it was observed that some cementite was precipitated inside these martensites.
熱処理後の鋼板について引張試験を前記と同様の試験方法にしたがって実施した結果、いずれの条件においても1370MPa以上の強度が得られた。靭性についてはVノッチ試験片(幅:10mm)を作製し、シャルピー衝撃試験を実施し、−40℃でのエネルギー吸収量(板厚:10mm換算)で評価し、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒の粒径(平均値)とその圧延方向及び板厚方向の比との関係について調査した。得られた結果を図2及び3に示す。
図2及び3より、ホットスタンプ後の靭性を確保する視点からはホットスタンプ後の鋼板において、旧オーステナイト粒の平均粒径を6μm以下とし、かつ粒径の圧延方向及び板厚方向の比を1.3以上とすることが重要であることが知見された。
As a result of conducting a tensile test on the steel plate after the heat treatment according to the same test method as described above, a strength of 1370 MPa or more was obtained under any conditions. For toughness, V-notch specimens (width: 10 mm) were prepared, Charpy impact test was conducted, energy absorption at −40 ° C. (plate thickness: 10 mm equivalent) was evaluated, and old austenite grains after hot stamping were evaluated. The relationship between the particle size (average value) and the ratio of the rolling direction and the plate thickness direction was investigated. The obtained results are shown in FIGS.
2 and 3, from the viewpoint of securing toughness after hot stamping, the steel sheet after hot stamping has an average grain size of prior austenite grains of 6 μm or less, and the ratio of grain size in the rolling direction and thickness direction is 1. It was found that it is important to set the ratio to 3 or more.
さらに本発明者は、熱延後の鋼板において、旧オーステナイト粒径が平均で6μm以下であり、その圧延方向及び板厚方向の比が1.3以上の場合、熱延条件を適切に制御した鋼板では、適切な加熱条件で実施されるホットスタンプ後においても旧オーステナイト粒径が6μm以下であり、その圧延方向及び板厚方向の比が1.3以上になることを見出した。 Furthermore, in the steel sheet after hot rolling, the inventor appropriately controlled the hot rolling conditions when the prior austenite grain size was 6 μm or less on average and the ratio of the rolling direction and the plate thickness direction was 1.3 or more. It was found that the steel sheet had a prior austenite grain size of 6 μm or less even after hot stamping performed under appropriate heating conditions, and the ratio between the rolling direction and the plate thickness direction was 1.3 or more.
これは、熱延条件を適切に制御した鋼板において旧オーステナイト粒径が6μm以下と微細でありかつ、その圧延方向及び板厚方向の比が1.3以上の場合には、熱間圧延後に冷却し、巻き取る工程においてオーステナイトからフェライト+セメンタイトに変態する変化の割合がほぼ100%と高くなり、さらに、ホットスタンプ前の加熱においても、フェライト+セメンタイトからオーステナイトに変態する変化の割合がほぼ100%と高くなる。
そのためにオーステナイトからフェライト+セメンタイトへ、更にフェライト+セメンタイトからオーステナイトへの変態を繰り返しても、粒径が6μm以下であり、かつその圧延方向及び板厚方向の比が1.3以上の旧オーステナイト粒径がホットスタンプ後においても確保できるためと考えられる。
This is because after the hot austenite is properly controlled, the prior austenite grain size is as fine as 6 μm or less, and the ratio of the rolling direction and the thickness direction is 1.3 or more, cooling after hot rolling. In the winding process, the rate of change from austenite to ferrite + cementite is as high as almost 100%, and even in the heating before hot stamping, the rate of change from ferrite + cementite to austenite is almost 100%. And higher.
Therefore, even if the transformation from austenite to ferrite + cementite, and further from ferrite + cementite to austenite is repeated, the grain size is 6 μm or less, and the ratio of rolling direction and thickness direction is 1.3 or more. This is because the diameter can be secured even after hot stamping.
旧オーステナイト粒径をそのようにするためには、熱間圧延における仕上温度、仕上げパススケジュールと仕上圧延後の冷却開始時間が重要である。
検討の結果、仕上温度、仕上げパススケジュール、仕上圧延後の冷却開始時間と旧オーステナイト粒径について、図4、5、6及び7に示す知見が得られた。
すなわち、熱間圧延を900℃以下で終了させるとともに最終スタンド及び2つ前のスタンドでの総圧下量を60%以上とし、さらに、圧延後の冷却を、圧延終了後1秒以内で開始することが有効である。
In order to make the prior austenite grain size so, the finishing temperature in hot rolling, the finishing pass schedule and the cooling start time after finishing rolling are important.
As a result of the study, the knowledge shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7 was obtained regarding the finishing temperature, the finishing pass schedule, the cooling start time after finishing rolling, and the prior austenite grain size.
That is, the hot rolling is finished at 900 ° C. or less, the total reduction amount at the last stand and the two previous stands is set to 60% or more, and cooling after rolling is started within 1 second after the completion of rolling. Is effective.
さらに、この時の熱履歴制御として熱延終了後の冷却速度にも注目した検討を行った。本発明は板厚4mm以上の成形体を対象としているが、板厚が厚いため一般的な製造装置では、熱延終了後の冷却速度はあまり高くすることができない。このため本発明に至る実験では主に熱間圧延後巻き取るまでの冷却速度は100℃/s以下としているが、この冷却速度は100℃/sを超えても、ホットプレス後の旧オーステナイト粒径を6μm以下、かつその圧延方向及び板厚方向の比を1.3以上に確保出来、本願の効果を発揮することを確認している。 Furthermore, as a thermal history control at this time, an examination was also made focusing on the cooling rate after the end of hot rolling. Although the present invention is directed to a molded body having a plate thickness of 4 mm or more, since the plate thickness is large, a general manufacturing apparatus cannot increase the cooling rate after hot rolling. For this reason, in the experiment leading to the present invention, the cooling rate until the coiling after hot rolling is mainly 100 ° C./s or less, but even if this cooling rate exceeds 100 ° C./s, the prior austenite grains after hot pressing It has been confirmed that the diameter of 6 μm or less and the ratio of the rolling direction and the plate thickness direction can be secured to 1.3 or more, and the effects of the present application are exhibited.
なお、ここで旧オーステナイト粒径の測定は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ピクリン酸、シュウ酸及び塩酸を含む水溶液を用いたエッチングにより行い、測定は板厚で1/8t部(あるいは7/8t部)で実施した。 Here, the prior austenite particle size is measured by etching using an aqueous solution containing sodium dodecylbenzenesulfonate, picric acid, oxalic acid and hydrochloric acid, and the measurement is 1/8 t part (or 7/8 t part) of the plate thickness. ).
本発明は、こうした実験事実をもとに完成させるに至ったもので、以下に本発明の限定理由について順次説明する。 The present invention has been completed on the basis of such experimental facts, and the reasons for limitation of the present invention will be sequentially described below.
本発明は、質量%で、C:0.20〜0.40%、Si:0.1〜0.5%、Mn+Cr:1〜3%、P:0.001〜0.015%、S:0.001〜0.01%、Al:0.005〜0.05%、Ti:0.005〜0.1%、Nb:0.005〜0.1%、O:0.003〜0.007%、N:0.001〜0.003%を含み、残部Fe及び不可避的不純物からなる鋼、あるいは、さらに、V:0.005〜0.1%、Mo:0.05〜0.5%、Ca:0.005〜0.03%、REM:0.005〜0.03%、Cu:0.01〜0.5%、Sn:0.005〜0.1%、Ni:0.01〜0.5%、W:0.01〜0.5%の1種または2種以上を必要に応じて含む鋼を用いるが、個々の成分の限定理由は次のとおりである。 In the present invention, by mass, C: 0.20 to 0.40%, Si: 0.1 to 0.5%, Mn + Cr: 1 to 3%, P: 0.001 to 0.015%, S: 0.001-0.01%, Al: 0.005-0.05%, Ti: 0.005-0.1%, Nb: 0.005-0.1%, O: 0.003-0. Steel containing 007%, N: 0.001 to 0.003%, the balance being Fe and inevitable impurities, or V: 0.005 to 0.1%, Mo: 0.05 to 0.5 %, Ca: 0.005-0.03%, REM: 0.005-0.03%, Cu: 0.01-0.5%, Sn: 0.005-0.1%, Ni: 0.00. Steels containing one or more of 01 to 0.5% and W: 0.01 to 0.5% as necessary are used. The reasons for limiting the individual components are as follows.
Cは、本発明において重要な役割を果たす元素であり、とくに焼入れ後の強度に与える影響が大きい。したがって、1370MPa以上の強度を得るには0.20%以上の添加が必要である。一方、0.40%を超えると、衝撃変形時に破断が生じやすくなるとともに、溶接性の劣化と溶接部の強度が低下するため、これを上限とする。 C is an element that plays an important role in the present invention, and has a great influence on the strength after quenching. Therefore, 0.20% or more of addition is necessary to obtain a strength of 1370 MPa or more. On the other hand, if it exceeds 0.40%, breakage is likely to occur at the time of impact deformation, and weldability is deteriorated and the strength of the welded portion is reduced.
Siは、固溶強化元素であるとともに、セメンタイトの析出を抑制する元素であることから、0.1%以上の添加が好ましい。一方、過度に添加するとホットスタンプに際して加熱時に発生するスケールを起因とした表面疵が発生しやすくなるとともに、メッキを施す場合にはそのメッキ性が劣化するため、0.5%を上限とする。 Since Si is a solid solution strengthening element and an element that suppresses precipitation of cementite, it is preferably added in an amount of 0.1% or more. On the other hand, if excessively added, surface defects due to scale generated during heating during hot stamping are likely to occur, and when plating is performed, the plating properties deteriorate, so 0.5% is made the upper limit.
Mn及びCrは、焼入れ性の確保にとって重要な元素の一つであり、本発明においてホットスタンプを実施する場合、これらの元素の合計で1%以上の添加が必要である。一方、3%を超えて添加されると焼入れ性が高くなり、熱延板の強度が高くなり過ぎることから、冷間圧延を実施する場合にその負荷が大きくなり過ぎるためこれを上限とする。 Mn and Cr are one of the important elements for securing the hardenability. When hot stamping is performed in the present invention, addition of 1% or more in total of these elements is necessary. On the other hand, if added over 3%, the hardenability becomes high and the strength of the hot-rolled sheet becomes too high. Therefore, when cold rolling is performed, the load becomes too large, so this is made the upper limit.
Ti及びNbも本発明においては重要な元素であり、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径において、圧延方向と板厚方向のとの比が1.3以上を有しかつ、平均値として6μm以下とするためには、それぞれ0.005%以上の添加が必要である。一方、0.1%を超えて添加してもその効果が飽和するためこれを上限とする。 Ti and Nb are also important elements in the present invention. In the prior austenite grain size after hot stamping, the ratio of the rolling direction to the sheet thickness direction is 1.3 or more, and the average value is 6 μm or less. In order to achieve this, it is necessary to add 0.005% or more. On the other hand, even if added over 0.1%, the effect is saturated, so this is the upper limit.
Vは、靭性確保の視点から、組織微細化のために添加してもよい元素である。すなわち、鋼板をAc3点以上に加熱した場合、微細な炭化物の形成により、再結晶及び粒成長を抑制してオーステナイト粒を細粒にするため、靭性を改善する効果がある。0.005%未満ではその効果が得られない。一方、0.1%を超えて添加してもその効果が飽和し、コストアップになるため、これを上限とする。 V is an element that may be added to refine the structure from the viewpoint of securing toughness. That is, when the steel sheet is heated to Ac3 point or higher, the formation of fine carbides suppresses recrystallization and grain growth and makes the austenite grains fine, so that there is an effect of improving toughness. If it is less than 0.005%, the effect cannot be obtained. On the other hand, even if added over 0.1%, the effect is saturated and the cost is increased, so this is the upper limit.
Moも、Ti、Nb及びVと同様に、鋼板をAc3点以上に加熱した場合、微細な炭化物の形成により、再結晶及び粒成長を抑制してオーステナイト粒を細粒にするため、靭性を改善する効果がある。そのため、添加する場合は0.05%を下限とする。一方、0.5%を超えて添加してもその効果が飽和するばかりでなく、コストアップを招くことからこれを上限とする。 Mo, like Ti, Nb, and V, improves the toughness when the steel sheet is heated to Ac3 point or higher, and the formation of fine carbides suppresses recrystallization and grain growth and makes austenite grains fine. There is an effect to. Therefore, when adding, 0.05% is made the lower limit. On the other hand, adding over 0.5% not only saturates the effect but also increases the cost, so this is the upper limit.
Pは、固溶強化元素であり、比較的安価に鋼板の強度を上げることができるが、粒界に偏析し、強度が高い場合には低温脆化が問題になることから、0.015%を上限とする。一方、0.001%よりも低くすることは脱Pコストを極端に高めるため好ましくないことから、好ましくはこれを下限とする。 P is a solid solution strengthening element, and can increase the strength of the steel sheet relatively inexpensively, but segregates at the grain boundaries, and when the strength is high, low temperature embrittlement becomes a problem, so 0.015% Is the upper limit. On the other hand, since lower than 0.001% is not preferable because the removal P cost is extremely increased, this is preferably set as the lower limit.
Sは鋼の熱間脆性に影響を与える元素であるとともに、とくに熱間での加工性を劣化させる元素でもあるばかりでなく、加工性を劣化させるため、少ない方が好ましい。そのため、0.01%を上限とする。しかし、0.001%未満とする場合には、脱硫コストの極端な上昇を招くため、好ましくはこれを下限とする。 S is an element that affects the hot brittleness of steel, and is not only an element that deteriorates hot workability, but also lowers workability. Therefore, the upper limit is 0.01%. However, when the content is less than 0.001%, the desulfurization cost is extremely increased, so this is preferably set as the lower limit.
Alは、脱酸のために添加されるものである。0.005%未満では脱酸が不十分となり、鋼中に酸化物が多量に残存し、とくに局部変形能が劣化するとともに、特性バラツキも大きくなる。一方、0.05%を超えて含有されると、鋼中にアルミナを主体とする酸化物が多く残存し、やはり局部変形能の劣化を招くため、好ましくない。 Al is added for deoxidation. If it is less than 0.005%, deoxidation becomes insufficient, and a large amount of oxide remains in the steel, and in particular, the local deformability deteriorates and the characteristic variation also increases. On the other hand, if the content exceeds 0.05%, a large amount of oxide mainly composed of alumina remains in the steel, which also causes deterioration of local deformability, which is not preferable.
Nも、極端に下げることはコストアップとなり好ましくないため、0.001%を下限とする。一方、0.003%を超えて含有されると、介在物を形成し、焼入れ後の靭性が劣化するため、これを上限とする。 Lowering N too much is not preferable because it increases costs, so 0.001% is set as the lower limit. On the other hand, if the content exceeds 0.003%, inclusions are formed and the toughness after quenching deteriorates, so this is the upper limit.
脱酸元素としてCaやCe等を含むREMについては、微細な酸化物を形成する元素であることから、旧オーステナイトの粒径を微細化に対して有効な元素である。そのため、0.005%以上添加してもよい。しかし、0.03%を超えて添加してもその効果は飽和するため、これを上限とする。
また、Oも酸化物を形成させるために必要な元素であり、0.003%未満では微細な酸化物が少ないため、6μm以下の旧オーステナイト粒径が得られない。一方。0.007%を越えて添加されと形成される酸化物の量が多くなり過ぎるため、加工性や靭性が劣化する。
Since REM containing Ca, Ce or the like as a deoxidizing element is an element that forms a fine oxide, it is an effective element for reducing the grain size of prior austenite. Therefore, 0.005% or more may be added. However, even if added over 0.03%, the effect is saturated, so this is the upper limit.
O is also an element necessary for forming an oxide, and if it is less than 0.003%, there are few fine oxides, so that a prior austenite grain size of 6 μm or less cannot be obtained. on the other hand. If the amount exceeds 0.007%, the amount of oxide formed is too large, so that workability and toughness deteriorate.
Wは、ホットスタンプ工程において安定してマルテンサイトを形成させるために添加してもよい。0.01%未満ではその効果が不十分であり、0.5%を超えて添加されてもその効果が飽和するため、これを上限とする。 W may be added to form martensite stably in the hot stamping process. If less than 0.01%, the effect is insufficient, and even if added over 0.5%, the effect is saturated, so this is the upper limit.
なお、上記に示す鋼成分に調整する際、製鋼段階においてスクラップを利用することによるCu、Sn、Ni等の元素が含まれる場合がある。そのような場合についても、本発明における効果は何ら変わるものではないが、Cu:0.01〜0.5%、Sn:0.005〜0.1%、Ni:0.01〜0.5%とする。これらの元素は過度に添加されると熱間圧延での割れを発生させることから、それぞれ上限を規定した。 In addition, when adjusting to the steel component shown above, elements, such as Cu, Sn, Ni by using a scrap in a steelmaking stage, may be contained. Even in such a case, the effect in the present invention is not changed, but Cu: 0.01 to 0.5%, Sn: 0.005 to 0.1%, Ni: 0.01 to 0.5 %. When these elements are added excessively, cracks in hot rolling occur, so the upper limit is specified respectively.
以上のような成分に調整した溶鋼を連続鋳造してスラブとし、それを熱間圧延して、ホットスタンプ用の鋼板とする。連続鋳造の方法については、特に規定されるものではなく、通常の連続鋳造方法が利用できるが、スラブ厚みが100mm以下の薄スラブ法によるものによっても、本発明における効果は何ら変わるものではない。 The molten steel adjusted to the above components is continuously cast into a slab, which is hot-rolled to obtain a hot stamping steel plate. The method of continuous casting is not particularly specified, and a normal continuous casting method can be used, but the effect in the present invention is not changed by the thin slab method having a slab thickness of 100 mm or less.
本発明において、とくにホットスタンプ後の靭性に対し、熱間圧延条件は非常に重要である。すなわち、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径について、圧延方向と板厚方向との比を1.3以上としかつ、6μm以下とするためには熱間圧延時の加熱温度は低い方が好ましい。そのため、加熱温度は1250℃以下とする。 In the present invention, the hot rolling conditions are very important especially for toughness after hot stamping. That is, for the prior austenite grain size after hot stamping, the heating temperature during hot rolling is preferably low so that the ratio of the rolling direction to the sheet thickness direction is 1.3 or more and 6 μm or less. Therefore, heating temperature shall be 1250 degrees C or less.
また、仕上温度も極力低い方が好ましいが、圧延性を考慮して800℃以上を確保するものとする。一方、900℃を超えると前記粒径の圧延方向と板厚方向との比が1.3より小さくなり、靭性が劣化することからこれを上限とする。その際、最終スタンド及び2つ前のスタンドでの総圧下量を60%以上とし、さらに、仕上圧延終了後は速やかに冷却を開始するが、具体的には仕上圧延終了後1秒以内に冷却を開始する。 The finishing temperature is preferably as low as possible, but 800 ° C. or higher is ensured in consideration of rollability. On the other hand, when the temperature exceeds 900 ° C., the ratio of the rolling direction and the plate thickness direction of the particle size becomes smaller than 1.3 and the toughness deteriorates, so this is the upper limit. At that time, the total reduction amount at the final stand and the previous two stands is set to 60% or more, and further, cooling is started immediately after finishing rolling, specifically, cooling within 1 second after finishing rolling. To start.
なお、熱間圧延後巻取りまでの冷却速度は本発明効果の発現に影響を及ぼすものではなく、一般的な製造装置で制御可能な100℃/s以下でも良いし、特に冷却を強化して100℃/sを超えても良い。 The cooling rate from the hot rolling to the winding does not affect the manifestation of the effect of the present invention, and may be 100 ° C./s or less which can be controlled by a general manufacturing apparatus. It may exceed 100 ° C / s.
その後、600℃以下の温度域で巻取りを実施することにより、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径について、圧延方向と板厚方向との比を1.3以上としかつ平均値で6μm以下とすることができる。
巻取り温度が600℃を超える、もしくは前記総圧下量が60%未満の場合や仕上圧延後の冷却が1秒を超えて実施されると、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径として、圧延方向と板厚方向との比を1.3以上としかつ平均値で6μm以下とすることができない。
Thereafter, by performing winding in a temperature range of 600 ° C. or less, with respect to the prior austenite grain size after hot stamping, the ratio of the rolling direction to the plate thickness direction is set to 1.3 or more and the average value is set to 6 μm or less. be able to.
When the coiling temperature exceeds 600 ° C., or when the total rolling reduction is less than 60% or the cooling after finish rolling is performed for more than 1 second, as the prior austenite grain size after hot stamping, the rolling direction and The ratio to the plate thickness direction cannot be made 1.3 or more and the average value cannot be made 6 μm or less.
なお、400℃以下の温度で巻取ると熱延板強度が高くなり過ぎることから、これを下限とするが、フェライト+パーライトを含む組織とするためには、500℃以上が好ましい。一方、400℃以下の温度で巻取った後に、軟質化を目的とした再加熱処理を実施してもかまわない。
ここで、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径について、圧延方向と板厚方向との比が2を超えると異方性が大きくなり過ぎることから、逆に靭性の劣化が懸念される。したがって、好ましくはこの値を上限とする。
In addition, since hot-rolled sheet strength will become high too much when winding at the temperature of 400 degrees C or less, this is made into a minimum, but in order to set it as the structure | tissue containing a ferrite + pearlite, 500 degrees C or more is preferable. On the other hand, after winding at a temperature of 400 ° C. or lower, reheating treatment for softening may be performed.
Here, regarding the prior austenite grain size after hot stamping, if the ratio of the rolling direction to the sheet thickness direction exceeds 2, the anisotropy becomes too large, and there is a concern that the toughness is deteriorated. Therefore, this value is preferably the upper limit.
メッキは熱間圧延を終了した後に、必要に応じて実施するものであるが、メッキの際の加熱条件や冷却条件はとくに規定されるものではない。さらに、メッキ種についてもZnあるいはAlがメッキされるが、とくにZnメッキについては合金化の有無については限定しない。さらに、Zn中にAl及びMgを含んでも良い。一方、Alメッキについてはメッキ中にSiを含んでも本発明に何ら影響を与えるものではない。 Plating is performed as necessary after hot rolling is completed, but the heating conditions and cooling conditions during plating are not particularly specified. Further, Zn or Al is also plated as a plating type, but there is no particular limitation on whether or not alloying is performed with respect to Zn plating. Furthermore, Al and Mg may be contained in Zn. On the other hand, Al plating does not affect the present invention even if Si is included in the plating.
熱延板あるいはメッキ後に、形状を適切に調整するための調質圧延(スキンパス)を実施することができるが、その方法についても特に規定するものではない。 Although temper rolling (skin pass) for appropriately adjusting the shape can be performed after hot rolling or plating, the method is not particularly specified.
上記の条件で製造された熱延鋼板あるいはメッキ鋼板を用いてホットスタンプを実施する。その際の熱処理条件は以下のように制御される。
鋼板の加熱速度を1℃/s以上とし、加熱温度をAc3点以上、950℃以下とする。加熱速度が1℃/s未満となる場合や、950℃を超えて加熱される場合には、ホットスタンプ後に6μm以下の旧オーステナイト粒径が得られないばかりでなく、旧オーステナイト粒径の圧延方向と板厚方向との比が1.3未満となり、本発明の効果が失われる。一方、加熱温度がAc3点より低くなると部分的にオーステナイト化しない領域ができるため、当該部分では冷却時にマルテンサイトが形成されないことに起因し、十分な強度が得られない。
加熱温度での保熱時間は、短い方が好ましいことから180秒以下とする。
Hot stamping is performed using a hot-rolled steel sheet or a plated steel sheet manufactured under the above conditions. The heat treatment conditions at that time are controlled as follows.
The heating rate of the steel sheet is set to 1 ° C./s or higher, and the heating temperature is set to
The heat retention time at the heating temperature is preferably 180 seconds or less because it is preferable that the heat retention time be short.
また、Ar3点〜300℃の温度域を冷却する際の冷却速度は、20℃/s以上とする。冷却速度が20℃/s未満となると、部材内で強度の変動が生じやすいばかりでなく、炭化物が粒界析出するため靭性の劣化が懸念されることからこれを下限とする。
ホットスタンプにおける冷却中ないしは冷却後、オートテンパーによるセメンタイトが析出しても本発明における効果は変化しない。
Moreover, the cooling rate at the time of cooling the temperature range of Ar3 point -300 degreeC shall be 20 degrees C / s or more. When the cooling rate is less than 20 ° C./s, not only does the strength easily change within the member, but also carbides are precipitated at the grain boundaries, so there is a concern about deterioration of toughness.
The effect of the present invention does not change even if cementite is precipitated by autotempering during or after cooling in the hot stamp.
表2に示す成分の鋼を転炉にて出鋼し、スラブとした後、本発明の範囲となる熱延条件(加熱温度:1220℃、仕上温度:870℃、最終スタンド及び2つ前のスタンドからの総圧下量:65%、仕上圧延終了後、冷却開始までの時間:0.5秒、巻取温度:600℃)で熱間圧延を実施し、6mmの熱延板とした。この熱延板を酸洗後、表3の条件でスキンパスを行った。一部の熱延板については、酸洗とスキンパスの間にメッキ処理を行った。
熱延鋼板のメッキ処理は表3に示す条件で実施した。その際のメッキ処理は、溶融亜鉛メッキ[GI(合金化処理なし)/GA(合金化処理あり)、DZ(Mgを含む)、SD(AlとMgを含む)]、あるいはSiを10%含む溶融アルミメッキ(Al)を施した。
After the steels having the components shown in Table 2 were produced in a converter and made into slabs, the hot rolling conditions (heating temperature: 1220 ° C., finishing temperature: 870 ° C., final stand and two previous stages) The total rolling reduction from the stand: 65%, the time after finishing rolling was finished, the time until the start of cooling: 0.5 seconds, the winding temperature: 600 ° C.) was hot rolled to obtain a 6 mm hot rolled sheet. After this hot-rolled sheet was pickled, a skin pass was performed under the conditions shown in Table 3. Some hot-rolled sheets were plated between pickling and skin pass.
The hot-rolled steel sheet was plated under the conditions shown in Table 3. Plating treatment at that time includes hot dip galvanizing [GI (no alloying treatment) / GA (with alloying treatment), DZ (including Mg), SD (including Al and Mg)], or 10% Si. Molten aluminum plating (Al) was applied.
これらの鋼板について、実験室の加熱炉で1℃/secの加熱速度で900℃に加熱し、60秒保熱後、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟み込み、水を噴射させることにより室温まで冷却することによりホットスタンプでの熱履歴を模擬した。この時のAr3点〜300℃の冷却速度は20℃/sであった。 These steel plates are heated to 900 ° C. at a heating rate of 1 ° C./sec in a laboratory heating furnace, and after holding for 60 seconds, a mold having a water supply port from which water is spouted and a drain port from which the water is sucked. The thermal history of the hot stamp was simulated by cooling to room temperature by spraying water and spraying water. The cooling rate from Ar3 point to 300 ° C at this time was 20 ° C / s.
ホットスタンプ相当熱処理前の材料について強度を、熱処理後の材料について、強度、伸び、メッキ性、遅れ破壊特性、低温靭性及び旧オーステナイ組織を評価した。
強度及び伸びの評価は、JIS Z 2201に記載の5号試験片に加工し、JIS Z 2241に記載の試験方法にしたがって実施した引張試験を行った。メッキ性はメッキの被覆状況を目視で評価した(不メッキなし:良好/○、不メッキ発生:不良/×)。
The strength of the material before the heat treatment corresponding to the hot stamp was evaluated, and the strength, elongation, plating property, delayed fracture property, low temperature toughness and old austenitic structure were evaluated for the material after the heat treatment.
For the evaluation of strength and elongation, a No. 5 test piece described in JIS Z 2201 was processed, and a tensile test was performed according to the test method described in JIS Z 2241. The plating property was evaluated by visually observing the coating state of the plating (no plating: good / ◯, occurrence of non-plating: defective / x).
遅れ破壊特性については、図8に示すようなVノッチを付与した試験片を使用し、室温にてチオシアン酸アンモニウム3g/lを3%食塩水に溶かした水溶液に24h浸漬させ、破断の有無により判定した(破断無し:○、破断有り:×)。低温脆性については、−40℃でシャルピー試験を行い、板厚:10mm換算で評価し、100〜150J/cm2のエネルギー吸収量を示しかつ、50%以上の延性破面率が得られる場合を合格(○)、得られなかった場合を不合格(×)とした。 For the delayed fracture characteristics, a test piece with a V-notch as shown in FIG. 8 was used, and the specimen was immersed in an aqueous solution of 3 g / l of ammonium thiocyanate in 3% saline at room temperature for 24 hours. Judgment was made (no break: ○, with break: x). For low-temperature brittleness, a Charpy test is performed at −40 ° C., plate thickness: evaluated in terms of 10 mm, an energy absorption amount of 100 to 150 J / cm 2 is shown, and a ductile fracture surface ratio of 50% or more is obtained. The case where it passed ((circle)) and was not obtained was made disqualified (x).
旧オーステナイト粒径の測定は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ピクリン酸、シュウ酸及び塩酸を含む水溶液を用いたエッチングにより行い、測定は板厚で1/8t部と7/8t部で測定を行いこの平均値で評価した。 The prior austenite particle size is measured by etching using an aqueous solution containing sodium dodecylbenzenesulfonate, picric acid, oxalic acid and hydrochloric acid, and the measurement is carried out at 1/8 t part and 7/8 t part in thickness. The average value was evaluated.
得られた結果を同じく表3に示す。本発明に従った鋼(A鋼〜L鋼、V鋼〜Z鋼)において、TS:1370MPa以上の強度を示すとともに、遅れ破壊特性や低温靭性に問題は無い。
一方、C量が低く外れたM鋼では、1370MPaの強度に達していない。また、C量が高く外れたN鋼では、強度が2120MPaとなり、遅れ破壊特性や低温脆性の劣化が懸念される。さらに、TiあるいはNbが添加されていないO、P、S、T及びU鋼では、ホットスタンプでの熱履歴後に旧オーステナイト粒径における圧延方向と板厚方向との比が1.3に満たないばかりでなく、平均粒径として6μmより大きいため、靭性が低い。一方、Siが本発明の範囲から高く外れたQ鋼では、メッキ性が悪く、不メッキ部に生成するスケールを起因とした表面疵も見られた。さらに、Oが本発明の範囲から低く外れたR鋼では、6μm以下の旧オーステナイト粒径が得られていないため、遅れ破壊特性が悪い。
The obtained results are also shown in Table 3. In the steels according to the present invention (A steel to L steel, V steel to Z steel), TS shows strength of 1370 MPa or more, and there is no problem in delayed fracture characteristics and low temperature toughness.
On the other hand, the M steel with the C content deviating low does not reach the strength of 1370 MPa. Further, N steel with a high C content is 2120 MPa in strength, and there is concern about delayed fracture characteristics and deterioration of low temperature brittleness. Furthermore, in the O, P, S, T, and U steels to which no Ti or Nb is added, the ratio of the rolling direction to the plate thickness direction in the prior austenite grain size is less than 1.3 after the thermal history in hot stamping. In addition, since the average particle size is larger than 6 μm, the toughness is low. On the other hand, in the case of Q steel in which Si deviated from the range of the present invention, the plating property was poor, and surface flaws due to the scale generated in the non-plated part were also observed. Further, in the R steel in which O deviates from the range of the present invention, since the prior austenite grain size of 6 μm or less is not obtained, delayed fracture characteristics are poor.
表2のE、I及びL鋼について、本発明の範囲である熱延条件(加熱温度:1250℃、仕上温度:880℃、最終スタンド及び2つ前からのスタンドでの総圧下量:60%、仕上圧延終了後、冷却開始までの時間:0.8秒、巻取温度:550℃)で板厚:4mmの熱延板とした。
続いて、その熱延板に酸洗を行い、表4の条件でスキンパスを行い、メッキを行わないものはそのまま加熱炉で880℃に加熱し、120秒保熱した後表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟み込み、水を噴射させることにより室温まで冷却を行った。メッキを行うものは、熱延板を酸洗の後に亜鉛(GI、GA、DZ、SD)あるいはSiを10%含む溶融アルミメッキ(Al)を施してから、表4の条件でスキンパスを行い、メッキを行わないものと同様の加熱−冷却処理を施した。
For the E, I and L steels in Table 2, the hot rolling conditions (heating temperature: 1250 ° C., finishing temperature: 880 ° C., total rolling reduction at the last stand and the last two stands: 60% After completion of finish rolling, the time until the start of cooling was 0.8 seconds, the coiling temperature was 550 ° C.), and the sheet thickness was 4 mm.
Subsequently, the hot-rolled sheet is pickled, subjected to skin pass under the conditions shown in Table 4, and those not plated are heated as they are at 880 ° C. in a heating furnace and kept for 120 seconds, and then water is ejected from the surface. The product was sandwiched between molds having a water supply port and a drain port for sucking the water, and cooled to room temperature by spraying water. For plating, the hot-rolled sheet is pickled and then subjected to molten aluminum plating (Al) containing 10% of zinc (GI, GA, DZ, SD) or Si, and then skin pass under the conditions shown in Table 4. The same heating-cooling treatment as that without plating was performed.
得られた鋼板について、実施例1と同様の材質特性を評価し、得られた結果を表4に示す。いずれも本発明に従った鋼であることから、遅れ破壊特性や低温靭性に問題は無く、本発明での特性が得られている。 About the obtained steel plate, the material characteristic similar to Example 1 was evaluated, and the obtained result is shown in Table 4. Since both are steels according to the present invention, there are no problems with delayed fracture characteristics and low temperature toughness, and the characteristics according to the present invention are obtained.
表2のI鋼について、表5に示す熱延条件で熱間圧延を実施し、同表に示す加熱速度で850℃に加熱後、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟み込み、水を噴射させることにより室温まで冷却を行った。得られた鋼板について、実施例1と同様の材質特性を評価し、得られた結果を同表に示す。なお、靭性については−120℃で試験を実施し、板厚:10mm換算で評価し、エネルギー吸収量で85J/cm2以上の値が得られたものを合格(○)とし、得られなかったものを不合格(×)とした。
For steel I in Table 2, hot rolling is performed under the hot rolling conditions shown in Table 5, and after heating to 850 ° C. at the heating rate shown in the same table, a water supply port from which water is spouted and a drain port from which the water is sucked Was cooled to room temperature by spraying water. About the obtained steel plate, the material characteristic similar to Example 1 was evaluated, and the obtained result is shown in the same table. For toughness, a test was conducted at −120 ° C., the plate thickness was evaluated in terms of 10 mm, and an energy absorption value of 85 J /
本発明に従ったNo.1〜5では、TS:1770MPaレベルの強度と本発明で狙いとする遅れ破壊特性や靭性が得られている。一方、加熱温度が本発明の範囲より高いNo.6、最終スタンド及び2つ前からのスタンドでの総圧下量が本発明の範囲から低く外れたNo.7はホットスタンプでの熱履歴後の旧オーステナイト粒径が粗大化し、さらに圧延方向と板厚方向との比も1.3より小さいため、靭性が悪い。さらに、ホットスタンプを実施する際の加熱速度が1℃/sより低くなったNo.10、熱延工程での仕上圧延温度が本発明の範囲から低く外れたNo.8では、ホットスタンプでの熱履歴後に旧オーステナイト粒径における圧延方向と板厚方向との比が発明範囲を外れ、遅れ破壊特性及び靭性が劣化する。また、巻取温度が本発明の範囲より高く外れたNo.9は熱延板強度が高すぎるため、形状が悪いためスキンパス圧延性が悪く商品価値および生産性に問題を生ずるため発明外とした。 No. according to the present invention. In Nos. 1 to 5, the strength of TS: 1770 MPa level, delayed fracture characteristics and toughness targeted by the present invention are obtained. On the other hand, No. whose heating temperature is higher than the range of the present invention. No. 6 in which the total amount of rolling reduction at the final stand and the last two stands was out of the scope of the present invention. No. 7 has poor toughness because the grain size of the prior austenite after the heat history in the hot stamping becomes coarse and the ratio between the rolling direction and the plate thickness direction is also smaller than 1.3. Furthermore, the heating rate when carrying out hot stamping was lower than 1 ° C./s. No. 10 in which the finish rolling temperature in the hot rolling process deviates from the scope of the present invention. In No. 8, the ratio of the rolling direction to the plate thickness direction in the prior austenite grain size is out of the scope of the invention after the heat history in the hot stamp, and the delayed fracture characteristics and toughness deteriorate. In addition, the winding temperature deviated higher than the range of the present invention. No. 9 was excluded from the invention because the hot-rolled sheet strength was too high, and the shape was poor, so the skin pass rollability was poor, causing problems in commercial value and productivity.
本発明により、ホットスタンプにおける熱履歴を経た鋼材に1370MPa以上の強度と延性の付与が可能となり、強度と靭性のバランスの優れたホットスタンプ成形体の製造が可能となる。 According to the present invention, it is possible to impart a strength and ductility of 1370 MPa or more to a steel material that has undergone a thermal history in hot stamping, and it is possible to manufacture a hot stamping molded article having an excellent balance between strength and toughness.
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