[发明专利]热冲压成形体

说明书

本发明鉴于以往技术的课题，提供兼顾用于实现耐碰撞特性的高弯曲性及高延展性和耐氢脆特性、并且抑制硬度不均的热冲压成形体。本发明的热冲压成形体的特征在于，其具备板厚中央部和配置于上述板厚中央部的两侧或单侧的软化层，上述板厚中央部具有500Hv～800Hv的硬度，其中，在与板厚方向平行的截面中，在将由具有15°以上的取向差的晶界所围成的区域定义为晶粒时，从上述软化层的表面下的20μm的深度到软化层的厚度的1/2的深度为止的金属组织中的上述晶粒内部的最大晶体取向差为1°以下的晶粒与上述晶粒内部的最大晶体取向差为8°～15°的晶粒的合计面积率为50％以上且低于85％。

技术领域

本发明涉及在需要强度的汽车、结构物的结构构件、增强构件中使用的热冲压成形体、特别是热冲压后的强度、耐碰撞特性、延展性、耐氢脆特性优异、并且硬度不均小的热冲压成形体。

背景技术

近年来，从环境保护及节省资源的观点出发，要求汽车车体的轻量化，因此，汽车用构件中的高强度钢板的应用正在加速。但是，由于伴随着钢板的高强度化而成形性劣化，因此在高强度钢板中，对于复杂形状的构件的成形性成为课题。

为了解决这样的课题，将钢板加热至奥氏体区域的高温后实施压制成形的热冲压的应用正在推进。热冲压由于是在压制加工的同时在模具内实施淬火处理，因此能够得到与钢板的C量相应的强度，作为兼顾对于汽车用构件的成形和强度确保的技术而受到关注。

但是，通过压制淬火(加压淬火)而制造的以往的热压部件由于整个板厚区域是由硬质组织(主要是马氏体)形成，因此如果在汽车的碰撞时产生弯曲变形，则会在部件的弯折部引入最大的应变，开裂以钢板的表层附近为起点而进展，最终容易达到断裂。

例如通过压制淬火而制造的以往的帽形构件等热冲压部件如果在汽车的碰撞时产生弯曲变形，则因帽形构件弯折而导致变形局部存在化，作为帽形构件的耐载荷降低。即，作为热冲压部件的构件的最大载荷不仅受到构件强度的影响，还受到弯折的易产生性的影响。如果钢板的延展性高，则在作为构件而被成形为一定形状的状态下变形区域变得难以局部存在化。即，该构件难以弯折。

另外，在热冲压成形体中，与模具的接触的方式不一定一致，例如在帽形构件的纵壁部等处冷却速度容易降低。因此，有可能在钢板中局部地形成硬度低的区域。由于局部的软化部在碰撞时变形集中，成为开裂产生的主要原因，因此成形体中的硬度的不均小(即确保稳定的强度)在确保耐碰撞特性的方面是重要的。

因此，在热冲压部件中延展性也是重要的，一般来说，马氏体的延展性低。另外，由于钢板的表层的晶格缺陷的密度高，因此氢的侵入被促进，耐氢脆特性变得不足，这是个问题。由于这样的理由，通过压制淬火而制造的热压部件在汽车部件中的应用部位受到限定。

针对上述的问题，提出了提高热压部件的变形能力来抑制开裂的技术。在专利文献1中公开了一种技术，其通过将热压部件的板厚中央的硬度设定为400Hv以上，另一方面，在表层形成厚度为20μm～200μm且硬度为300Hv以下的软质层，从而确保抗拉强度为1300MPa以上的强度，并且抑制汽车碰撞时的开裂。在专利文献2中公开了一种技术，其通过将板厚表层的碳浓度控制为板厚中心部的碳浓度的1/5以下，从而降低表层的晶格缺陷的密度来改善耐氢脆性。在专利文献3中公开了一种技术，其通过将板厚中心部设定为铁素体与马氏体的复合组织，且提高表层部分的铁素体的组织分率，从而即使表层部受到严格的弯曲变形也能够缓和应力。

但是，就专利文献1及专利文献2而言，由于将板厚的表层部制成软质组织、由硬质组织来构成板厚的中央部，从而导致在板厚方向上产生了急剧的硬度的梯度，因此，存在下述课题：在受到弯曲变形时，在产生了急剧的硬度梯度的软质组织与硬质组织的边界附近容易产生开裂。另外，就专利文献3而言，通过将板厚的表层部制成软质组织、将板厚的中央部制成硬质组织与软质组织的复合组织，从而降低在板厚方向上急剧的硬度梯度，但由于将板厚的中央部设定为复合组织，因此抗拉强度的上限成为1300MPa左右，难以确保对热压部件所要求的1500MPa以上的抗拉强度。