[发明专利]热压用钢板和冲压成形品、以及冲压成形品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在制造汽车的结构零件时所用的、适于热压成形的热压用 钢板，和由这样的热压用钢板得到的冲压成形品，以及冲压成形品的制造 方法。特别是涉及在适用于将预先加热的钢板(坯料)成形加工成既定的 形状时，在付与形状的同时实施热处理，而得到既定的强度的热压成形法 上有用的热压用钢板，和冲压成形品，以及用于制造这样的冲压成形品的 有用的方法。

背景技术

作为以地球环境问题为发端的汽车的燃油效率提高对策之一，车体的 轻量化推进，需要使汽车所使用的钢板尽可能地高强度化。另一方面，若 使钢板高强度化，则冲压成形时的形状精度会降低。

由此，将钢板加热到既定的温度(例如，成为奥氏体相的温度)而降 低强度后，通过用比钢板低温(例如室温)的模具进行成形，在付与形状 的同时，利用两者的温差进行急冷热处理(淬火)，以确保成形后的强度 的热压成形法在零件(冲压成形品)的制造中被采用。还有，这样的热压 成形法，除了热压法以外，还以热成形法、热冲压法、热压成型法、模压 淬火法等各种名称被称呼。

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1中，1表示冲头，2表示冲模，3表示坯缘压牢器，4表示钢板(坯料)， 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，可构成方式为，在冲头1与冲模2 中，使其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， 通过在该通路中使冷却介质通过，以冷却这些构件。

使用这样的模具而进行热压成形(例如，热深冲加工)时，将钢板(坯 料)4，加热到(Ac₁相变点～Ac₃相变点)的二相域温度或Ac₃相变点以 上的单相域温度，以使之软化的状态开始成形。即，以将处于高温状态的 钢板4夹在冲模2与坯缘压牢器3之间的状态，用冲头1将钢板4压入冲 模2的腔内(图1的2、2间)，一边收缩钢板4的外径，一边成形为冲头 1的外形所对应的形状。另外，通过在成形同时冷却冲头和冲模，进行从 钢板4向模具(冲头和冲模)的排热，并且在成形下死点(冲头前端位于 最深部的时刻：图1所示的状态)进一步保持冷却，由此实施原材的淬火。 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的零件时相比较，由于能够减少成形载荷， 所以压床的容量很小即可。

作为目前广泛使用的热压用钢板，已知以22MnB5钢为原材。该钢板 其抗拉强度为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，不会断裂的构件)。但是，像能量吸收构件这样需要 变形的零件中，因为延伸率(延展性)低，所以适用困难。

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，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等级，并且导入变形能力高的铁素体，减 少铁素体和马氏体的平均粒径，从而实现延伸率的提高。这些技术虽然对 于延伸率的提高有效，但是如果从对应钢板的强度而提高延伸率的观点 出发，则依然不充分。例如，抗拉强度TS为1470MPa以上的，延伸率 EL最大为10.2％左右，还要求进一步改善。

另一方面，与至今为止所研究的热压成型成形品相比，关于强度等级 低的成形品，例如抗拉强度TS为980MPa级、1180MPa级，在冷压时成 形精度存在问题，作为其改善对策，有对于低强度热压的需求。这时，需 要大幅改善成形品的能量吸收特性。