[发明专利]汽车用碰撞能量吸收构件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在汽车碰撞时沿轴向压扁而吸收碰撞能量的汽车用碰撞能量吸收构件及其制造方法。

背景技术

近年来，从保护地球环境的观点考虑，希望能使汽车车身轻质化。最近，汽车车身、特别是驾驶舱(驾驶室)周围的部件广泛使用了高强度钢板，通过变薄而有助于车身轻质化。与此相对，对于发动机室、后背箱的框架(前车架、后车架)等而言，通过使用高强度钢板带来的高强度化停留在780MPa级钢板的使用上。其原因在于：前车架、后车架是碰撞能量吸收构件，其具有在碰撞时发生剧烈变形而吸收碰撞能量的作用，由于使作为原材料的钢板高强度化会使延展性降低、容易断裂，碰撞时的变形形状变得不稳定而难以稳定压曲，因此容易发生局部的折断，虽然进行了高强度化，但存在撞击能量吸收量不高的问题。

由此，为了推进前车架、后车架等碰撞能量吸收构件的高强度化，并实现汽车车身的进一步轻质化，期望具有高强度、且具有在碰撞时能有效地吸收能量的特性的碰撞能量吸收构件。

针对这样的要求，例如在专利文献1中记载了一种碰撞能量吸收构件，其是使用由以面积比计奥氏体占60％以上的组织所形成的钢板构成的。而且，在专利文献1中，作为由以面积比计奥氏体占60％以上的组织所形成的钢板的例子，记载了含有18～19％Cr-8～12％Ni的奥氏体类不锈钢板，对于使用了这样的钢板的碰撞能量吸收构件而言，碰撞时的变形传播特性得到提高，能够确保所期望的碰撞能量吸收性能。

另外，在专利文献2中记载了具有高动态变形阻抗的加工性良好的高强度钢板。专利文献2记载的高强度钢板是具有高的动态变形阻抗的钢板，其包含铁素体和/或贝氏体，并且为以其中任一种为主相、且与以体积分数计含有3～50％的残留奥氏体的第三相形成的复合组织，所述钢板在超过0％且为10％以下的预变形后，于5×10^-4～5×10^-3(1/s)的应变速度下变形的准静态变形强度σs与在5×10²～5×10³(1/s)的应变速度下变形的动态变形强度σd之差：(σd-σs)满足60MPa以上，并且应变5～10％的加工硬化指数满足0.130以上。根据专利文献2记载的技术，对于使用(σd-σs)为60MPa以上的钢板制造的构件而言，与由原材料钢板强度预测的值相比，撞击时的构件吸收能量增高。

另外，在专利文献3中记载了一种高强度钢板，其具有由铁素体相和以相对于全部组织的面积率计为30～70％的硬质第二相分散而成的复合组织，其中，铁素体相中晶体粒径1.2μm以下的铁素体的面积率为15～90％，晶体粒径1.2μm以下的铁素体的平均粒径ds与晶体粒径超过1.2μm的铁素体的平均粒径dL的关系满足dL/ds≥3。根据专利文献3记载的技术，可获得强度-延展性平衡(该性质在压制成型时是重要的)得到提高、且在高速变形时的能量吸收性优异的高强度钢板，这样的高强度钢板能够适用于要求高撞击能量吸收性能的汽车车身。

另外，在专利文献4及5中对于使用导入了凹部的矩形筒型构件在轴向压扁变形时能够变形而不会崩溃、破裂的钢板进行了研究，其结果是，通过对铁素体、贝氏体、奥氏体、析出物的量及尺寸进行控制而能够变形，不会导致碰撞时的变形模式崩溃、破裂。

另外，非专利文献1中示出了在撞击压扁时稳定压成蛇腹状的帽型构件的例子。该构件是由拉伸强度1155MPa、具有超细晶粒复相组织、真实应变5～10％时的n值为0.205的薄钢板制成的。非专利文献1所记载的薄钢板是如下的钢板：其具有0.15％C-1.4％Si-4.0％Mn-0.05Nb系的组成、具有亚微米尺寸的铁素体与第二相形成的微观组织，作为第二相，含有12～35％的残留奥氏体，n值较高且具有较大的加工硬化性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-130444号公报

专利文献2：日本特开平11-193439号公报

专利文献3：日本特开2007-321207号公报

专利文献4：日本特开2008-214645号公报

专利文献5：日本特开2008-231541号公报

非专利文献