Горячештампованное тело

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному горячештампованному стальному листу, используемому в качестве конструктивных или усиливающих элементов автомобилей или конструкций, которым требуется прочность. Горячештампованный лист содержит среднюю часть по толщине листа, промежуточный слой и поверхностный слой, причем промежуточный слой примыкает к средней части по толщине листа и поверхностному слою. Средняя часть по толщине листа содержит, в мас.%: C: 0,20 или более и менее чем 0,70, Si: менее чем 3,00, Mn: 0,20 или более и менее чем 3,00, P: 0,10 или менее, S: 0,10 или менее, раств. Al: 0,0002 или более и 3,0000 или менее, N: 0,01 или менее, остальное - Fe и неизбежные примеси. Средняя часть по толщине листа имеет твердость 500 Hv или более и 800 Hv или менее, поверхностный слой имеет изменение твердости ΔH1 в направлении по толщине листа 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, а промежуточный слой имеет изменение твердости ΔH2 в направлении по толщине листа 50 Hv или более и менее чем 200 Hv. Обеспечивается высокая ударопрочность и стойкость к водородному охрупчиванию. 10 з.п. ф-лы, 16 табл., 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к высокопрочному стальному листу, используемому для конструктивных элементов или усиливающих элементов автомобилей или конструкций, которым требуется прочность, и, в частности, к горячештампованному телу с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В последние годы с точки зрения защиты окружающей среды и экономии ресурсов ведутся поиски путей облегчения кузова автомобиля. По этой причине в автомобильных элементах все шире применяется высокопрочный стальной лист. Однако при этом вместе с увеличением прочности стальных листов ухудшается их формуемость, и поэтому у высокопрочных стальных листов формуемость в элементы с усложненными формами является проблематичной.

[0003] Для того, чтобы решить эту проблему, все больше применяется горячая штамповка, при которой стальной лист нагревают до высокой температуры аустенитной области, а затем формуется прессованием. Поскольку при горячей штамповке выполняется прессование с одновременной закалкой в штампе, возможно получить прочность, соответствующую количеству C в стальном листе. Это принимается во внимание как метод, позволяющий как добиться формования материала в автомобильный элемент, так и гарантировать прочность.

[0004] Однако, поскольку в обычных горячештампованных деталях, которые были получены путем закалки под прессом, всю толщину листа формируют твердые структуры (в основном мартенсит), если во время столкновения автомобиля происходит деформация изгиба, то самое большое напряжение будет приложено к изогнутой части детали, будут развиваться трещины, начиная с окрестности поверхностного слоя стального листа, и наконец будет легко вызываться разрушение. Кроме того, поскольку плотность дефектов кристаллической решетки в поверхностном слое стального листа является высокой, существует проблема облегчения проникновения водорода, и стойкость элемента к водородному охрупчиванию становится недостаточной. По этой причине использование горячештампованных деталей, произведенных закалкой в прессе, было ограничено лишь некоторыми местами применения автодеталей.

[0005] Для решения этой проблемы было предложено техническое решение по повышению деформируемости полученных горячим прессованием деталей с тем, чтобы подавить растрескивание. Патентный документ 1 раскрывает придание твердости 400 Hv или более в середине толщины листа горячештампованной детали и формирование мягкого слоя с толщиной от 20 мкм до 200 мкм и твердостью 300 Hv или менее на поверхностном слое для того, чтобы гарантировать предел прочности при растяжении 1300 МПа или более с одновременным подавлением растрескивания во время столкновения автомобиля. Кроме того, патентный документ 1 раскрывает, что вышеупомянутый мягкий слой имеет отпущенную структуру.

[0006] Патентный документ 2 раскрывает управление концентрацией углерода в поверхностном слое высокопрочного автомобильного элемента на уровне 1/5 или менее от концентрации углерода в стали внутреннего слоя с тем, чтобы уменьшить плотность дефектов кристаллической решетки поверхностного слоя и улучшить стойкость к водородному охрупчиванию.

[0007] Патентный документ 3 раскрывает, как сделать структуру стали двухфазной структурой из феррита и мартенсита и поднять долю площади феррита в части поверхностного слоя по сравнению с частью внутреннего слоя, чтобы получить из стального листа горячештампованный элемент, имеющий высокую прочность и превосходные пластичность и изгибаемость.

[0008] Однако в элементах, описанных в патентных документах 1 и 2, создание мягких структур в поверхностном слое листа и создание твердых структур в средней части толщины листа приводит к образованию резкого градиента твердости в направлении по толщине листа. По этой причине при воздействии деформации изгиба возникает проблема, заключающаяся в том, что растрескивание легко происходит вблизи границы между мягкими структурами и твердыми структурами, где возникает этот резкий градиент твердости. Кроме того, в элементе, описанном в патентном документе 3, часть поверхностного слоя по толщине листа состоит из мягких структур, а средняя часть по толщине листа образована двухфазной структурой из твердых структур и мягких структур с тем, чтобы уменьшить резкий градиент твердости в направлении по толщине листа. Однако, поскольку средняя часть по толщине листа представляет собой двухфазную структуру, верхний предел прочности при растяжении становится равным 1300 МПа или около того. По этой причине становится трудно гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более, которая является желательной для горячештампованных деталей.

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0009] Патентный документ 1: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2015–30890

Патентный документ 2: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2006–104546

Патентный документ 3: WO 2015/097882

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0010] С учетом технических проблем в предшествующем уровне техники задача изобретения состоит в том, чтобы предложить горячештампованное тело, обладающее превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0011] Авторы изобретения провели углубленное исследование способа решения вышеуказанных технических проблем. Во–первых, для улучшения стойкости к водородному охрупчиванию эффективно уменьшать плотность дефектов кристаллической решетки в поверхностном слое по толщине листа. По этой причине необходимо формировать мягкие структуры в поверхностном слое. С другой стороны, для того, чтобы гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более, необходимо формировать среднюю часть по толщине листа только из твердых структур. Поэтому авторы изобретения предположили, что, если формировать поверхностный слой по толщине листа из мягких структур, а среднюю часть по толщине листа – из твердых структур, было бы возможно уменьшить резкий градиент твердости в направлении по толщине листа, появляющийся около границы твердых структур и мягких структур, и можно было бы обеспечить прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при превосходной изгибаемости. В частности, они вызывали формирование структур (промежуточного слоя), имеющих промежуточную твердость между твердыми структурами и мягкими структурами на границе между ними с тем, чтобы уменьшить градиент твердости в направлении по толщине листа и ослабить концентрацию напряжений во время деформации изгиба. В результате они смогли подавить возникновение растрескивания во время деформации изгиба и смогли гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при получении превосходной изгибаемости, и тем самым смогли получить горячештампованные тела с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию.

[0012] Кроме того, авторы изобретения обнаружили, что путем регулирования добавляемого количества Mn в средней части по толщине листа до относительно высокого значения, более конкретно, от 1,50% до менее чем 3,00%, можно повысить прокаливаемость и уменьшить изменение твердости в штампованном теле, то есть стабильно гарантировать высокую прочность. В результате оказалось возможным гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при получении горячештампованного тела с превосходной ударопрочностью с точки зрения не только изгибаемости, но и стабильности прочности (вариации твердости).

[0013] Кроме того, авторы изобретения обнаружили, что путем регулирования добавляемого количества Si в средней части по толщине листа до относительно высокого значения, более конкретно более чем 0,50% и менее чем 3,00%, чтобы обеспечить образование структур, способствующих улучшению деформируемости, возможно повысить пластичность. В результате они смогли гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при получении горячештампованного тела с превосходной ударопрочностью с точки зрения не только изгибаемости, но и пластичности.

[0014] В дополнение, авторы изобретения обнаружили, что путем регулирования добавляемых количеств Mn и Si в средней части по толщине листа до относительно высоких значений, более конкретно соответственно до 1,50% или более и менее чем 3,00% и до более чем 0,50% и менее чем 3,00%, возможно улучшить пластичность и повысить прокаливаемость, чтобы уменьшить вариацию твердости в штампованном теле, то есть стабильно гарантировать высокую прочность. В результате они смогли получить горячештампованное тело, гарантированно имеющее прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при превосходной ударопрочности с точки зрения не только изгибаемости, но и стабильности прочности (вариации твердости) и пластичности.

[0015] Настоящее изобретение было создано на основе вышеописанных обнаруженных фактов, и его сущность заключается в следующем:

(1) Горячештампованное тело, содержащее среднюю часть по толщине листа и поверхностный слой, расположенный на обеих сторонах или одной стороне средней части по толщине листа, причем

горячештампованное тело дополнительно содержит промежуточный слой, сформированный между средней частью по толщине листа и каждым поверхностным слоем так, чтобы примыкать к ним,

средняя часть по толщине листа содержит, в мас.%,

C: 0,20% или более и менее чем 0,70%,

Si: менее чем 3,00%,

Mn: 0,20% или более и менее чем 3,00%,

P: 0,10% или менее,

S: 0,10% или менее,

раств. Al: 0,0002% или более и 3,0000% или менее,

N: 0,01% или менее, а

остальное – Fe и неизбежные примеси,

средняя часть по толщине листа имеет твердость 500 Hv или более и 800 Hv или менее,

поверхностный слой имеет изменение твердости ΔH1 в направлении по толщине листа 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, и

промежуточный слой имеет изменение твердости ΔH2 в направлении по толщине листа 50 Hv или более и менее чем 200 Hv.

(2) Горячештампованное тело по вышеуказанному пункту (1), в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет 0,50% или менее, а содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 0,20% или более и менее чем 1,50%.

(3) Горячештампованное тело по вышеуказанному пункту (1), в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет 0,50% или менее, а содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 1,50% или более и менее чем 3,00%.

(4) Горячештампованное тело по вышеуказанному пункту (1), в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет более чем 0,50% и менее чем 3,00%, содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 0,20% или более и менее чем 1,50%, и средняя часть по толщине листа содержит, в процентах площади, 1,0% или более и менее чем 5,0% остаточного аустенита.

(5) Горячештампованное тело по вышеуказанному пункту (1), в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет более чем 0,50% и менее чем 3,00%, содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 1,50% или более и менее чем 3,00%, и средняя часть по толщине листа содержит, в процентах площади, 1,0% или более и менее чем 5,0% остаточного аустенита.

(6) Горячештампованное тело по любому из вышеуказанных пунктов (1)–(5), в котором средняя часть по толщине листа дополнительно содержит, в мас.%, Ni: 0,01% или более и 3,00% или менее.

(7) Горячештампованное тело по любому из вышеуказанных пунктов (1)–(6), в котором средняя часть по толщине листа дополнительно содержит, в мас.%, один или более из Nb: 0,010% или более и 0,150% или менее, Ti: 0,010% или более и 0,150% или менее, Mo: 0,005% или более и 1,000% или менее, и В: 0,0005% или более и 0,0100% или менее.

(8) Горячештампованное тело по любому из вышеуказанных пунктов (1)–(7), дополнительно содержащее слой металлического покрытия на поверхности каждого поверхностного слоя.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] В соответствии с настоящим изобретением возможно реализовать превосходную изгибаемость и обеспечить горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением путем регулирования добавляемого количества Mn в средней части по толщине листа до относительно высокого значения возможно дополнительно улучшить ударопрочность с точки зрения не только изгибаемости, но и стабильности прочности (вариации твердости). Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением путем регулирования добавляемого количества Si в средней части по толщине листа до относительно высокого значения возможно дополнительно улучшить ударопрочность с точки зрения не только изгибаемости, но и пластичности. В дополнение, в соответствии с настоящим изобретением путем регулирования добавляемых количеств Mn и Si в средней части по толщине листа до относительно высоких значений возможно дополнительно улучшить ударопрочность с точки зрения не только изгибаемости, но и стабильности прочности (вариации твердости) и пластичности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0017] Фиг. 1 представляет собой схематический вид, объясняющий диффузию атомов C при производстве высокопрочного стального листа по настоящему изобретению.

Фиг. 2 представляет собой график, показывающий изменение плотности дислокаций после прохода черновой прокатки, используемой в способе производства высокопрочного стального листа по настоящему изобретению.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0018] Далее будет объяснено горячештампованное тело по настоящему изобретению и способ его производства.

[0019] Сначала будут объяснены причины ограничения химических компонентов средней части по толщине листа, образующей горячештампованное тело по настоящему изобретению. Далее %, относящийся к химическому составу, означает массовый %.

«C: 0,20% или более и менее чем 0,70%»

[0020] Углерод (C) является важным элементом для получения твердости 500–800 Hv в средней части по толщине листа. При его содержании менее чем 0,20% трудно гарантировать твердость 500 Hv или более в средней части по толщине листа, поэтому содержание C составляет 0,20% или более. Предпочтительно оно составляет 0,30% или более. С другой стороны, при содержании углерода 0,70% или более твердость средней части по толщине листа превышает 800 Hv и изгибаемость падает, поэтому содержание C составляет менее чем 0,70%. Предпочтительно оно составляет 0,50% или менее.

«Si: менее чем 3,00%»

[0021] Кремний (Si) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться вплоть до 0,50% в качестве верхнего предела с точки зрения улучшения прочности. С другой стороны, если он добавляется в количестве более чем 0,50%, эффект улучшения прочности насыщается, поэтому 0,50% - это верхний предел. Предпочтительно, его содержание составляет 0,30% или менее. Кроме того, Si представляет собой элемент, имеющий эффект повышения пластичности без ухудшения стойкости к водородному охрупчиванию и изгибаемости, проявляющийся в управлении структурами поверхностного слоя. В частности, если во время столкновения автомобиля возникает деформация изгиба, смятие элемента в форме шляпы вызывает локализацию деформации, и сопротивление элемента нагрузке падает. То есть, элемент и предельно допустимая нагрузка влияют не только на прочность элемента, но и на легкость смятия. В состоянии элемента, если пластичность стального листа высока, то область деформации становится более трудно локализуемой. То есть, лист становится трудносминаемым. Следовательно, также и в горячештампованном элементе, хотя пластичность важна, в общем пластичность мартенсита является низкой. С такой точки зрения, путем добавления Si в количестве более чем 0,50% возможно гарантировать долю площади остаточного аустенита 1,0% или более. Для улучшения пластичности Si предпочтительно добавляется в количестве более чем 0,50%. Более предпочтительно, его содержание составляет 1,00% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве 3,00% или более доля площади остаточного аустенита становится равной 5,0% или более, что приводит к ухудшению изгибаемости, поэтому верхний предел составляет менее чем 3,00%. Предпочтительно, его содержание составляет менее чем 2,00%.

«Mn: 0,20% или более и менее чем 3,00%»

[0022] Марганец (Mn) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения. С точки зрения улучшения прочности при добавляемом количестве менее чем 0,20% этот эффект не получается, так что добавляется 0,20% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,70% или более. С другой стороны, при добавлении 1,50% или более эффект улучшения прочности становится насыщенным, поэтому верхний предел составляет менее чем 1,50%. Кроме того, Mn представляет собой элемент, имеющий эффект повышения прокаливаемости без ухудшения стойкости к водородному охрупчиванию и изгибаемости, проявляющийся в управлении структурами поверхностного слоя. В горячештампованном теле способ контакта со штампом не обязательно является однородным. Например, в частях вертикальной стенки элемента в форме шляпы и т.д. скорость охлаждения легко падает. По этой причине стальной лист иногда формуется с локальными областями с низкой твердостью. Деформация концентрируется в локальной мягкой части во время столкновения и становится причиной растрескивания, поэтому при обеспечении ударопрочности важно, чтобы прокаливаемость была повышенной, а вариация твердости в штампованном теле была уменьшенной, то есть чтобы гарантировалась стабильная прочность. С такой точки зрения путем добавления Mn в количестве 1,50% или более возможно повысить прокаливаемость и стабильно получить высокую прочность, поэтому Mn предпочтительно добавляется в количестве 1,50% или более. Более предпочтительно его количество составляет 1,70% или более. С другой стороны, при добавлении 3,00% или более эффект стабильности прочности насыщается, поэтому верхний предел составляет менее чем 3,00%. Предпочтительно, содержание Mn составляет менее чем 2,00%.

«P: 0,10% или менее»

[0023] Фосфор (P) является элементом, подвергающимся ликвации по границам зерен и оказывающим отрицательное воздействие на прочность границ зерна. Если его содержание составляет более чем 0,10%, прочность границ зерна заметно падает, и стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость также падают, поэтому содержание P составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, оно составляет 0,05% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0001% затраты на дефосфоризацию значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0001% является по существу нижним пределом.

«S: 0,10% или менее»

[0024] Сера (S) является элементом, образующим включения. Если ее содержание составляет более чем 0,10%, образуются включения, и стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость падают, так что содержание серы составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, оно составляет 0,005% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0015% затраты на десульфуризацию значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0015% является по существу нижним пределом.

«Раств. Al: 0,0002% или более и 3,0000% или менее»

[0025] Алюминий (Al) является элементом, раскисляющим расплавленную сталь и делающим ее прочнее. Если его содержание составляет менее чем 0,0002%, раскисление является недостаточным, так что содержание растворимого Al составляет 0,0002% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 3,0000% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 3,0000% или менее.

«N: 0,01% или менее»

[0026] Азот (N) представляет собой примесный элемент, который образует нитриды и ухудшает изгибаемость. Если его содержание составляет более чем 0,01%, образуются крупные нитриды, и изгибаемость заметно падает, так что содержание N составляет 0,01% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0075% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0001% затраты на деазотирование значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0001% является по существу нижним пределом.

«Ni: 0,01% или более и 3,00% или менее»

[0027] Никель (Ni) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,01%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,01% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,50% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 3,00% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 3,00% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 2,50% или менее.

«Nb: 0,010% или более и 0,150% или менее»

[0028] Ниобий (Nb) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,010%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,035% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,150% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,120% или менее.

«Ti: 0,010% или более и 0,150% или менее»

[0029] Титан (Ti) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,010%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,020% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,150% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,120% или менее.

«Mo: 0,005% или более и 1,000% или менее»

[0030] Молибден (Mo) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,005%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,005% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 1,000% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 1,000% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,800% или менее.

«B: 0,0005% или более и 0,0100% или менее»

[0031] Бор (B) является элементом, подвергающимся ликвации по границам зерна и улучшающим прочность границ зерна, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,0005%, эффект добавления получается в недостаточной степени, так что он добавляется в количестве 0,0005% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,0100% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,0100% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0075% или менее.

[0032] Остальное в химическом составе средней части по толщине листа состоит из Fe и неизбежных примесей. Неизбежные примеси представляют собой элементы, которые неизбежно попадают из стального сырья и/или в процессе производства стали и являются допустимыми в диапазонах, не ухудшающих характеристики горячештампованного тела по настоящему изобретению.

[0033] Далее будут объяснены химические компоненты поверхностного слоя, образующего горячештампованное тело по настоящему изобретению.

[0034] Что касается компонентов поверхностного слоя, то предпочтительно, чтобы одно или более из содержания C, содержания Si и содержания Mn составляло 0,6 или менее от соответствующего содержания этих элементов в средней части по толщине листа. В этом случае, предпочтительные диапазоны содержания компонентов являются следующими:

«C: 0,05% или более и менее чем 0,42%»

[0035] C добавляется для того, чтобы повысить прочность. Если его содержание составляет менее 0,05%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,05% или более. С точки зрения повышения сопротивления нагрузке в качестве элемента и улучшения ударных характеристик его содержание предпочтительно составляет 0,10% или более. С другой стороны, чтобы сделать твердость поверхностного слоя ниже, чем твердость средней части по толщине листа, предпочтительно, чтобы его содержание было меньше, чем в средней части по толщине листа. По этой причине предпочтительное содержание C в поверхностном слое составляет менее чем 0,42%. Предпочтительно, содержание С составляет 0,35% или менее.

«Si: менее чем 2,00%»

[0036] Si является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он добавляется для того, чтобы повысить прочность. Чтобы сделать твердость поверхностного слоя ниже, чем твердость средней части по толщине листа, предпочтительно, чтобы его содержание было меньше, чем в средней части по толщине листа. По этой причине предпочтительное содержание Si в поверхностном слое составляет менее чем 2,00%, предпочтительно 1,50% или менее, более предпочтительно 0,30% или менее, еще более предпочтительно 0,20% или менее.

«Mn: 0,01% или более и менее чем 1,80%»

[0037] Mn является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он добавляется для того, чтобы повысить прочность. Чтобы сделать твердость поверхностного слоя ниже, чем твердость средней части по толщине листа, предпочтительно, чтобы это содержание было меньше, чем в средней части по толщине листа. По этой причине предпочтительное содержание Mn в поверхностном слое составляет менее чем 1,80%, предпочтительно 1,40% или менее, более предпочтительно менее чем 0,90%, еще более предпочтительно 0,70% или менее.

[0038] Другие компоненты поверхностного слоя конкретно не ограничены. В общем, поверхностный слой может опционально содержать один или более из следующих компонентов в дополнение к C, Si и Mn.

«P: 0,10% или менее»

[0039] P является элементом, подвергающимся ликвации по границам зерна и оказывающим отрицательное воздействие на прочность границ зерна. Если его содержание составляет более чем 0,10%, прочность границ зерна заметно падает, и стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость также падают, поэтому содержание P составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, оно составляет 0,05% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0001% затраты на дефосфоризацию значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0001% является по существу нижним пределом.

«S: 0,10% или менее»

[0040] S является элементом, образующим включения. Если ее содержание составляет более чем 0,10%, образуются включения, и стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость падают, так что содержание серы составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, оно составляет 0,005% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0015% затраты на десульфуризацию значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0015% является по существу нижним пределом.

«Раств. Al: 0,0002% или более и 3,0000% или менее»

[0041] Al является элементом, раскисляющим расплавленную сталь и делающим ее прочнее. Если его содержание составляет менее чем 0,0002%, раскисление является недостаточным, так что содержание растворимого Al составляет 0,0002% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 3,0000% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 3,0000% или менее.

«N: 0,01% или менее»

[0042] N представляет собой примесный элемент, который образует нитриды и ухудшает изгибаемость. Если его содержание составляет более чем 0,01%, образуются крупные нитриды, и изгибаемость заметно падает, так что содержание N составляет 0,01% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0075% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0001% затраты на деазотирование значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0001% является по существу нижним пределом.

«Ni: 0,01% или более и 3,00% или менее»

[0043] Ni является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,01%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,01% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,50% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 3,00% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 3,00% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 2,50% или менее.

«Nb: 0,010% или более и 0,150% или менее»

[0044] Nb является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,010%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,035% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,150% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,120% или менее.

«Ti: 0,010% или более и 0,150% или менее»

[0045] Ti является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,010%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,020% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,150% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,120% или менее.

«Mo: 0,005% или более и 1,000% или менее»

[0046] Mo является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,005%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,005% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 1,000% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 1,000% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,800% или менее.

«B: 0,0005% или более и 0,0100% или менее»

[0047] B является элементом, подвергающимся ликвации по границам зерна и улучшащим прочность границ зерна, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,0005%, эффект добавления получается в недостаточной степени, так что он добавляется в количестве 0,0005% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,0100% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,0100% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0075% или менее.

[0048] Остальное в химическом составе поверхностной части состоит из Fe и неизбежных примесей. Неизбежные примеси представляют собой элементы, которые неизбежно попадают из стального сырья и/или в процессе производства стали и являются допустимыми в диапазонах, не ухудшающих характеристики горячештампованного тела по настоящему изобретению.

[0049] Далее будет объяснена микроструктура горячештампованного тела по настоящему изобретению.

«Средняя часть по толщине листа твердостью 500 Hv или более и 800 Hv или менее»

[0050] Если твердость средней части по толщине листа составляет 500 Hv или более, может быть гарантирована прочность горячештампованного тела при растяжении 1500 МПа или более. Предпочтительно, она составляет 600 Hv или более. С другой стороны, если твердость средней части по толщине листа составляет более чем 800 Hv, разность в твердости между поверхностным слоем и промежуточным слоем становится слишком большой, что приводит к ухудшению изгибаемости, и поэтому 800 Hv представляет собой верхний предел. Предпочтительно твердость составляет 720 Hv или менее.

«Средняя часть по толщине листа содержит, в процентах площади, 1,0% или более и менее чем 5,0% остаточного аустенита»

[0051] Управляя содержанием Si в средней части по толщине листа так, чтобы оно составляло более чем 0,50% и менее чем 3,00%, чтобы сделать среднюю часть по толщине листа содержащей остаточный аустенит в качестве структуры металла с долей площади 1,0% или более и менее чем 5,0%, можно улучшить пластичность получаемого горячештампованного тела. Предпочтительно, его содержание составляет 2,0% или более. С другой стороны, если доля площади остаточного аустенита становится равной 5,0% или более, происходит ухудшение изгибаемости, так что верхний предел составляет менее чем 5,0%. Предпочтительно, его содержание составляет менее чем 4,5%.

[0052] В настоящем изобретении долю площади остаточного аустенита измеряют следующим способом. Берут образец из горячештампованного элемента и сошлифовывают его поверхность на глубину 1/4 толщины листа в направлении нормали к поверхности прокатки для использования при измерении рентгеновской дифракции. Из изображения, полученного методом рентгеновской дифракции с использованием Kα–изучения Мо, определяют долю площади Vγ остаточного аустенита по следующей формуле:

Vγ=(2/3){100/(0,7×α(211)/γ(220)+1)}+(1/3){100/(0,78×α(211)/γ(311)+1)},

где α(211) – поверхностная интенсивность отражения грани (211) феррита, γ(220) – поверхностная интенсивность отражения грани (220) аустенита, а γ(311) – поверхностная интенсивность отражения грани (311) аустенита.

«Поверхностный слой имеет изменение твердости ΔH1 в направлении по толщине листа 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, и промежуточный слой имеет изменение твердости ΔH2 в направлении по толщине листа 50 Hv или более и менее чем 200 Hv»

[0053] В настоящем изобретении «поверхностный слой» означает область с обеих сторон или с одной стороны горячештампованного тела до 8% толщины горячештампованного тела, т.е. каждый поверхностный слой имеет толщину 8% от толщины горячештампованного тела. Аналогичным образом, в настоящем изобретении «промежуточный слой» означает часть с обеих сторон или с одной стороны горячештампованного тела до 20% толщины горячештампованного тела за исключением вышеупомянутого поверхностного слоя, т.е. каждый промежуточный слой имеет толщину 12% от толщины горячештампованного тела. В настоящем изобретении «средняя часть по толщине листа» означает часть, отличающуюся от поверхностного слоя и промежуточного слоя горячештампованного тела, т.е. средняя часть по толщине листа имеет толщину 60% от толщины горячештампованного тела в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными с обеих сторон средней части по толщине листа, и имеет толщину 80% от толщины горячештампованного тела в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными только с одной стороны средней части по толщине листа. Здесь ΔH1 показывает изменение твердости в направлении по толщине листа в поверхностном слое, а ΔH2 показывает изменение твердости в направлении по толщине листа в промежуточном слое. Авторы изобретения глубоко исследовали это и в результате поняли, что с точки зрения влияния на изгибаемость и т.д. изменение твердости в этой области (ΔH1, ΔH2) является важным. Было установлено, что если ΔH1 составляет 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, получаются хорошая изгибаемость и стойкость к водородному охрупчиванию. Из–за такой хорошей изгибаемости возможно ослабить напряжение, возникающее вследствие деформации изгиба и т.д. во время удара, и подавить разрушение и растрескивание, и поэтому возможно достичь превосходной ударопрочности горячештампованного тела. С другой стороны, если ΔH1 становится менее чем 10 Hv, эффект ослабления напряжения во время деформации изгиба не может быть получен, и трещины легко развиваются из поверхностного слоя. Следовательно, нижний предел составляет 10 Hv. Предпочтительно, ΔH1 составляет 20 Hv или более, более предпочтительно 30 Hv или более. Кроме того, если ΔH1 становится менее чем 200 Hv, эффект ослабления концентрации напряжения во время деформации изгиба увеличивается, и получается хорошая изгибаемость. Следовательно, верхний предел составляет менее чем 200 Hv. Предпочтительно, ΔH1 составляет менее чем 150 Hv, более предпочтительно менее чем 100 Hv, или 95 Hv или менее, наиболее предпочтительно 90 Hv или менее.

[0054] Аналогичным образом, было установлено, что если ΔH2 составляет 50 Hv или более и менее чем 200 Hv, получается превосходная изгибаемость. При ΔH2 200 Hv или более градиент твердости в промежуточном слое становится резким, становится трудно ослабить концентрацию напряжений во время деформации изгиба, и изгибаемость ухудшается. Следовательно, верхний предел составляет менее чем 200 Hv. Предпочтительно, он составляет 190 Hv или менее, более предпочтительно 180 Hv или менее. Кроме того, нижний предел предпочтительно составляет 60 Hv или более, более предпочтительно 70 Hv или более.

[0055] Способ измерения твердости средней части по толщине листа является следующим: берут поперечное сечение, перпендикулярное поверхности листа горячештампованного тела, чтобы подготовить образец поверхности для измерения, который затем используется для определения твердости. Способ подготовки поверхности для измерения может быть основан на стандарте JIS Z 2244. Например, наждачная бумага из карбида кремния #600 – #1500 может использоваться для того, чтобы отполировать поверхность для измерения, а затем раствор алмазного порошка с размером частиц 1–6 мкм, диспергированных в спирте или другом разбавителе или в чистой воде, может использоваться для чистовой обработки образца до зеркальной поверхности. Определение твердости может быть выполнено способом, описанным в стандарте JIS Z 2244. Микротестер твердости по Виккерсу используется для измерения в 10 точках в положении 1/2 толщины горячештампованного тела с нагрузкой 1 кгс и интервалами по 3 раза или более вдавливания. Среднее значение определяется как твердость средней части по толщине листа.

[0056] Далее будет объяснен способ измерения твердости поверхностного слоя и промежуточного слоя. Берут поперечное сечение, перпендикулярное поверхности листа горячештампованного тела, чтобы подготовить образец поверхности для измерения, который затем используется для определения твердости. Поверхность для измерения подготавливается так, чтобы она имела чрезвычайно малую шероховатость и не имела никаких понижений возле этой поверхности, чтобы обеспечить точное измерение твердости возле поверхности горячештампованного тела. Например, устройство для полировки поперечных сечений производства компании JEOL используется для травления поверхности для измерения пучком ионов аргона. При этом для того, чтобы предотвратить появление бороздок на поверхности для измерения, может использоваться вращающийся держатель образца производства компании JEOL, чтобы облучать поверхность для измерения пучком ионов аргона в направлениях, изменяющихся на 360 градусов.

[0057] В случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными с обеих сторон средней части по толщине листа, образец с подготовленной поверхностью для измерения измеряют два раза с использованием микротестера твердости по Виккерсу. В первый раз область от первой поверхности горячештампованного тела до 20% толщины горячештампованного тела измеряют в направлении, перпендикулярном поверхности листа (в направлении по толщине листа) с нагрузкой 1 кгс и интервалами по 3 раза или более вдавливания. При этом общее число точек измерения различается в зависимости от толщины горячештампованного тела, но для вычисления объясняемых позже значений ΔH1 и ΔH2 достаточно выполнить измерение для по меньшей мере двух точек или более. Положение измерения на поверхности горячештампованного тела выбирается в области в пределах 20 мкм от поверхности листа (если есть слой металлического покрытия, прямо под ним, или прямо под слоем сплава между слоем металлического покрытия и матричным материалом). Второе измерение выполняется на поверхности горячештампованного тела с противоположной стороны, как и в первый раз. То есть, область от второй поверхности горячештампованного тела до 20% толщины измеряется в направлении, перпендикулярном поверхности листа (в направлении по толщине листа) с нагрузкой 1 кгс и интервалами по 3 раза или более вдавливания. Положение измерения на поверхности горячештампованного тела выбирается в области в пределах 20 мкм от поверхности листа (если есть слой металлического покрытия, прямо под ним, или прямо под слоем сплава между слоем металлического покрытия и матричным материалом).

[0058] В случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными только с одной стороны средней части по толщине листа, образец с подготовленной поверхностью для измерения измеряют с использованием микротестера твердости по Виккерсу в области от поверхностного слоя горячештампованного тела до 20% толщины горячештампованного тела в направлении, перпендикулярном поверхности листа (в направлении по толщине листа) с нагрузкой 1 кгс и интервалами по 3 раза или более вдавливания. При этом общее число точек измерения различается в зависимости от толщины горячештампованного тела, но для вычисления объясняемых позже значений ΔH1 и ΔH2 достаточно выполнить измерение для по меньшей мере двух точек или более. Положение измерения на поверхности горячештампованного тела выбирается в области в пределах 20 мкм от поверхности листа (если есть слой металлического покрытия, прямо под ним, или прямо под слоем сплава между слоем металлического покрытия и матричным материалом).

[0059] Далее будет объяснен способ вычисления ΔH2 в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными с обеих сторон средней части по толщине листа. Сначала используют формулу (1) для того, чтобы вычислить градиент Δа твердости поверхностного слоя со стороны первой поверхности по всем точкам измерения, включенным в область от первой поверхности до 8% толщины горячештампованного тела. Здесь аi – расстояние от первой поверхности в i-ой точке измерения (мкм), ci – твердость по Виккерсу в точке аi (Hv), и «n» – общее число всех точек измерения, включенных в область от первой поверхности до 8% толщины. Затем все точки измерения в области от второй поверхности до 8% толщины горячештампованного тела используют для вычисления градиента Δb твердости второго поверхностного слоя по формуле (2). Здесь bi – расстояние от второй поверхности в i-ой точке измерения (мкм), di – твердость по Виккерсу в точке bi (Hv), и «m» – общее число всех точек измерения, включенных в область от второй поверхности до 8% толщины. После вычисления Δа и Δb используют формулу (3–1) для вычисления изменения твердости ΔH1 поверхностного слоя в направлении по толщине листа. Здесь «t» – толщина листа горячештампованного тела (мкм).

[0060] С другой стороны, в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными только с одной стороны средней части по толщине листа, может использоваться формула (3–2) для вычисления изменения твердости ΔH1 поверхностного слоя в направлении по толщине листа.

[0061] Далее будет объяснен способ вычисления ΔH2 в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными с обеих сторон средней части по толщине листа. Сначала используют формулу (4) для того, чтобы вычислить градиент ΔА твердости промежуточного слоя со стороны первой поверхности по всем точкам измерения, включенным в область от положения 8% толщины до положения 20% толщины со стороны первой поверхности горячештампованного тела. Здесь Аi – расстояние от первой поверхности в i-ой точке измерения (мкм), Сi – твердость по Виккерсу в точке Аi (Hv), и N – общее число всех точек измерения, включенных в область от положения 8% толщины до положения 20% толщины со стороны первой поверхности. Затем используют формулу (5) для того, чтобы вычислить градиент ΔВ твердости промежуточного слоя со стороны второй поверхности по всем точкам измерения, включенным в область от положения 8% толщины до положения 20% толщины со стороны второй поверхности горячештампованного тела. Здесь Вi – расстояние от второй поверхности в i-ой точке измерения (мкм), Di – твердость по Виккерсу в точке Bi (Hv), и M – общее число всех точек измерения, включенных в область от положения 8% толщины до положения 20% толщины со стороны второй поверхности. После вычисления ΔA и ΔB используют формулу (6–1) для вычисления изменения твердости ΔH2 промежуточного слоя в направлении по толщине листа.

[0062] С другой стороны, в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными только с одной стороны средней части по толщине листа, может использоваться формула (6–2) для вычисления изменения твердости ΔH2 поверхностного слоя в направлении по толщине листа.

[0063] [Математические выражения 1]

где

ΔH1: изменение твердости в поверхностном слое в направлении по толщине листа (Hv)

Δa: градиент твердости поверхностного слоя со стороны первой поверхности (Hv/мкм)

ai: расстояние от первой поверхности в i-ой точке измерения (мкм)

ci: твердость по Виккерсу в точке ai (Hv)

n: общее число всех точек измерения в поверхностном слое со стороны первой поверхности

Δb: градиент твердости поверхностного слоя со стороны второй поверхности (Hv/мкм)

bi: расстояние от второй поверхности в i-ой точке измерения (мкм)

di: твердость по Виккерсу в точке bi (Hv)

m: общее число всех точек измерения в поверхностном слое со стороны второй поверхности

ΔH2: изменение твердости в промежуточном слое в направлении по толщине листа (Hv)

ΔA: градиент твердости промежуточного слоя со стороны первой поверхности (Hv/мкм)

Ai: расстояние от первой поверхности в i-ой точке измерения (мкм)

Ci: твердость по Виккерсу в точке Аi (Hv)

N: общее число всех точек измерения в промежуточном слое со стороны первой поверхности

ΔB: градиент твердости промежуточного слоя со стороны второй поверхности (Hv/мкм)

Bi: расстояние от второй поверхности в i-ой точке измерения (мкм)

Di: твердость по Виккерсу в точке Вi (Hv)

M: общее число всех точек измерения в промежуточном слое со стороны второй поверхности

t: толщина листа (мкм).

[0064] Поверхность каждого поверхностного слоя горячештампованного тела может быть сформирована со слоем металлического покрытия с целью улучшения коррозионной стойкости. Слой металлического покрытия может быть либо слоем гальванического покрытия, либо слоем, нанесенным методом окунания в расплав. Слой гальванического покрытия включает в себя, например, слой гальванического покрытия из цинка, слой гальванического покрытия из сплава Zn–Ni и т.д.

[0065] «Слой металлического покрытия, нанесенный методом окунания в расплав» включает в себя, например, слой горячего цинкования, отожженный слой горячего цинкования, слой горячего алюминирования, слой, нанесенный методом окунания в расплав сплава Zn–Al, слой, нанесенный методом окунания в расплав сплава Zn–Al–Mg, слой, нанесенный методом окунания в расплав сплава Zn–Al–Mg–Si, и т.д. Количество нанесения слоя металлического покрытия конкретно не ограничено и может быть обычным наносимым количеством.

[0066] Далее будет объяснен способ получения горячештампованного тела по настоящему изобретению. Следующее объяснение предназначено просто для иллюстрации способа получения горячештампованного тела по настоящему изобретению и не предназначено для ограничения горячештампованного тела по настоящему изобретению телом, получаемым из двухслойного стального листа, полученного путем укладывания друг на друга двух стальных листов, как объяснено ниже. Например, также возможно обезуглеродить однослойный стальной лист, чтобы размягчить часть его поверхностного слоя, получив высокопрочный стальной лист, состоящий из поверхностного слоя и средней части по толщине листа, и подвергнуть его термообработке таким же образом, как и двухслойный стальной лист, получив тело.

[0067] Матричный стальной лист, удовлетворяющий вышеупомянутому составу в средней части по толщине листа, был произведен, отшлифован на обеих или на одной поверхности, чтобы удалить поверхностные оксиды, а затем сварен со стальным листом поверхностного слоя на обеих поверхностях или на одной поверхности матричного стального листа дуговой сваркой. Предпочтительно накладывать стальной лист поверхностного слоя с одним или более из содержания C, содержания Si и содержания Mn, которые составляют 0,6 или менее от содержания соответствующего элемента в матричном стальном листе. Причина этого в целом неясна, но авторы изобретения исследовали горячештампованные тела, демонстрирующие превосходную изгибаемость, и в результате одно или более из содержания C, содержания Si и содержания Mn в стальном листе поверхностного слоя составляли 0,6 или менее от содержания соответствующего элемента в матричном стальном листе.

[0068] Вышеописанный многослойный элемент (двухслойный стальной лист) может быть горячекатаным, холоднокатаным, горячештампованным, непрерывно покрытым металлом путем окунания в расплав и т.д., чтобы получить высокопрочный стальной лист в соответствии с настоящим изобретением, а более конкретно – горячештампованное тело.

[0069] Например, в случае получения горячекатаного стального листа двухслойный стальной лист, подготовленный вышеупомянутым способом, предпочтительно выдерживают при температуре 1100–1350°C в течение 20 минут или более и менее чем 60 минут. Путем выполнения такой термообработки возможно управлять изменением твердости ΔH1 в направлении по толщине листа в поверхностном слое после горячего прессования так, чтобы она составляла 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, в частности менее чем 100 Hv. Кроме того, благодаря вышеописанной термообработке возможно заставить элементы диффундировать между матричным стальным листом и стальным листом поверхностного слоя, образуя промежуточный слой между ними, и кроме того, управлять изменением твердости ΔH2 в направлении по толщине листа в промежуточном слое после горячего прессования так, чтобы она составляла 50 Hv или более и менее чем 200 Hv. В отличие от этого, при температуре нагрева менее чем 1100°C изменение твердости ΔH1 в направлении по толщине листа в поверхностном слое после горячего прессования становится большим, чем 200 Hv, а изменение твердости ΔH2 в направлении по толщине листа в промежуточном слое после горячего прессования становится меньшим, чем 10 Hv. В этом случае проникновение водорода из поверхности горячештампованного тела усугубляется, что приводит к ухудшению стойкости к водородному охрупчиванию, и, кроме того, хорошая изгибаемость не может быть получена. Следовательно, нижний предел температуры составляет 1100°C. С другой стороны, если температура нагрева превышает 1350°C, ΔH1 становится меньшим, чем 10 Hv, и, кроме того, ΔH2 становится превышающим 200 Hv, и хорошая изгибаемость не может быть получена. Следовательно, верхний предел температуры составляет 1350°C. Операцию нагрева-выдержки предпочтительно выполняют в течение 20 минут или более и менее чем 60 минут. Авторы изобретения подробно исследовали это, и в результате установили, что если время выдержки составляет 20 минут или более и менее чем 60 минут, могут быть получены хорошая стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость и что полученная в этом случае микроструктура становится микроструктурой со значением ΔH2 50 Hv или более и менее чем 200 Hv. По этой причине время выдержки составляет 20 минут или более и менее чем 60 минут.

[0070] Кроме того, чтобы еще больше способствовать формированию промежуточного слоя в настоящем изобретении, горячая прокатка после вышеупомянутой термообработки двухслойного стального листа предпочтительно включает в себя черновую прокатку и чистовую прокатку, причем черновая прокатка выполняется два или более раза при условиях температуры черновой прокатки 1100°C или более, степени обжатия по толщине листа за один проход 5% или более и менее чем 50%, и времени между проходами 3 секунды или более.

[0071] В частности, чтобы еще больше способствовать формированию промежуточного слоя в настоящем изобретении, концентрациями элементов сплава, в частности атомов С, следует управлять так, чтобы они стали более умеренно распределенными. Распределение концентрации C получается путем диффузии атомов C. Диффузионная частота атомов C увеличивается при более высокой температуре. Следовательно, чтобы управлять концентрацией C, становится важным управление при черновой прокатке от нагрева под горячую прокатку. При нагреве под горячую прокатку, чтобы способствовать диффузии атомов C, температура нагрева должна быть высокой. Предпочтительно, она составляет 1100°C или более и 1350°C или менее, более предпочтительно более чем 1150°C и 1350°C или менее. При нагреве под горячую прокатку происходят изменения (i) и (ii), показанные на Фиг. 1: (i) показывает диффузию атомов C из средней части по толщине листа к поверхностному слою, а (ii) показывает реакцию обезуглероживания, когда C десорбируется из поверхностного слоя наружу. Распределение концентрации C происходит вследствие баланса между этой диффузией атомов C и реакцией десорбции по (i) и (ii). При температуре менее чем 1100°C реакция (i) недостаточна, поэтому предпочтительное распределение концентрации C не может быть получено. С другой стороны, при температуре более чем 1350°C реакция (ii) протекает чрезмерно, так что аналогичным образом предпочтительное распределение концентрации не может быть получено.

[0072] После регулирования температуры нагрева под горячую прокатку для получения предпочтительного распределения концентрации C, чрезвычайно важным становится управление проходами при черновой прокатке для того, чтобы получить еще более оптимальное распределение концентрации C. Черновая прокатка выполняется два или более раза при условиях температуры черновой прокатки 1100°C или более, степени обжатия по толщине листа за один проход 5% или более и менее чем 50%, и времени между проходами 3 секунды или более. Это требуется для того, чтобы способствовать диффузии атомов C по (i) на Фиг. 1 за счет напряжений, вводимых при черновой прокатке. Даже если использовать обычный способ черновой прокатки и чистовой прокатки сляба с регулируемой концентрацией С до предпочтительного состояния путем нагрева под горячую прокатку, толщина листа будет уменьшена без достаточной диффузии атомов С в поверхностном слое. Следовательно, если обычным методом горячей прокатки изготавливать горячекатаный стальной лист толщиной несколько мм из сляба с толщиной более 200 мм, то результатом будет стальной лист с сильно изменяющейся концентрацией С в поверхностном слое. При этом больше не удастся получить умеренное изменение твердости. Открытый способ решения этой проблемы представляет собой вышеупомянутое управление проходами черновой прокатки. На диффузию атомов C сильно влияет не только температура, но и напряжения (плотность дислокаций). В частности, по сравнению с решеточной диффузией, при диффузии по дислокациям диффузионная частота становится выше в 10 или более раз, поэтому необходимо предпринять шаги, чтобы оставить плотность дислокаций при прокатке для уменьшения толщины листа. Кривая 1 на Фиг. 2 показывает изменение плотности дислокаций после прохода прокатки в том случае, когда степень обжатия по толщине листа на один проход при черновой прокатке мала. Понятно, что напряжения остаются на длительный период времени. За счет того, что напряжения остаются в поверхностном слое на длительный период времени, атомы C в достаточной степени диспергируются в поверхностном слое, и может быть получено оптимальное распределение концентрации C. С другой стороны, кривая 2 показывает изменение плотности дислокаций в том случае, когда степень обжатия по толщине листа велика. Если величина вводимых при прокатке напряжений возрастает, легко происходит возврат, и плотность дислокаций быстро падает. По этой причине, чтобы получить оптимальное распределение концентрации C, необходимо предотвратить появление такого изменения плотности дислокаций, как кривая 2. С такой точки зрения верхний предел степени обжатия по толщине листа за один проход становится меньшей, чем 50%. Для способствования диффузии атомов C в поверхностном слое должны быть гарантированы определенные величины плотности дислокаций и времени выдержки, так что нижний предел степени обжатия по толщине листа становится равным 5%. Что касается времени между проходами, то необходимо обеспечить 3 секунды или более.

[0073] Чистовая прокатка может быть чистовой прокаткой, выполняемой при обычных условиях. Например, она может выполняться с конечной температурой в температурном диапазоне 810°C или более. Условия последующего охлаждения также не следует предписывать. Лист сматывают в рулон при температуре в диапазоне 750°C или менее. Кроме того, горячекатаный стальной лист также может быть снова термообработан с целью его размягчения.

[0074] Стадии нагревания, формования и охлаждения во время горячей штамповки также могут выполняться при обычных условиях. Например, горячекатаный стальной лист, полученный путем разматывания горячекатаного стального листа, смотанного в рулон на стадии горячей прокатки, холоднокатаный стальной лист, полученный путем разматывания и холодной прокатки смотанного в рулон горячекатаного стального листа, или стальной лист, полученный путем покрытия металлом холоднокатаного стального листа, нагревания его со скоростью нагрева от 0,1°C/с до 200°C/с вплоть до температуры 810°C или более и 1000°C или менее, и выдержки его при этой температуре, формуют до требуемой формы обычной горячей штамповкой. Время выдержки может быть установлено в соответствии с режимом формования. Поэтому, хотя оно конкретно и не ограничено, время выдержки может составлять 30 секунд или более и 600 секунд или менее. Горячештампованное тело охлаждают до комнатной температуры. Скорость охлаждения также может быть установлена на обычный режим. Например, средняя скорость охлаждения в температурном диапазоне от температуры нагрева до 400°C может составлять 50°C/с или более. В случае стального листа с содержанием Si в средней части по толщине листа более чем 0,50% и менее чем 3,00% и с содержанием Mn в средней части по толщине листа 0,20% или более и менее чем 1,50%, а также стального листа с содержанием Si в средней части по толщине листа более чем 0,50% и менее чем 3,00% и с содержанием Mn в средней части по толщине листа 1,50% или более и менее чем 3,00%, с целью увеличения количества образующегося остаточного аустенита для улучшения пластичности, предпочтительно управлять средней скоростью охлаждения при охлаждении после нагревания и выдержки в температурном диапазоне 200°C – 400°C так, чтобы она была менее чем 50°C/с. Кроме того, с целью регулирования прочности и т.д. возможно отпустить штампованное тело, охлажденное до комнатной температуры, в диапазоне 150°C – 600°C.

[0075] Холодная прокатка может быть холодной прокаткой, выполняемой с обычным обжатием, например, 30–90%. Горячекатаный стальной лист и холоднокатаный стальной лист включают листы в состоянии после горячей прокатки и холодной прокатки, а также стальные листы, полученные рекристаллизационным отжигом горячекатаного стального листа или холоднокатаного стального листа при обычных условиях, и стальные листы, полученные дрессировкой при обычных условиях. Условия металлизации конкретно не ограничены и могут быть обычными условиями. Горячекатаный стальной лист, холоднокатаный стальной лист или стальной лист, полученный путем рекристаллизационного отжига и/или дрессировки холоднокатаного стального листа, покрывают металлом при обычных условиях металлизации в соответствии с потребностью.

ПРИМЕРЫ

[0076] Далее будут объяснены примеры настоящего изобретения, но условия в этих примерах являются лишь иллюстрациями условий, используемыми для подтверждения работоспособности и полезных эффектов настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Настоящее изобретение может использовать различные условия при том, что нет отступления от сущности настоящего изобретения и достигаются цели настоящего изобретения.

[0077] В примерах твердость горячештампованного стального листа измеряли объясненным выше методом и вычисляли твердость средней части по толщине листа, изменение твердости ΔH1 в направлении по толщине листа поверхностного слоя и изменение твердости ΔH2 в направлении по толщине листа промежуточного слоя.

[0078] Кроме того, выполняли испытание горячештампованного стального листа на растяжение. Испытание на растяжение выполняли путем подготовки тестового образца № 5, описанного в стандарте JIS Z 2201, в соответствии с методом испытаний, описанным в стандарте JIS Z 2241.

[0079] Стойкость к водородному охрупчиванию горячештампованного тела оценивали с использованием тестового образца, вырезанного из штампованного тела. В большинстве случаев горячештампованное тело соединяли с другими деталями с использованием точечной сварки или другого способа соединения. В зависимости от точности формы детали горячештампованное тело будет подвергаться кручению и будет прикладываться напряжение. Это напряжение различается в зависимости от положения детали. Точное вычисление этого является трудным, но если нет никакого замедленного разрушения при пределе текучести, считается, что для практического применения проблемы отсутствуют. Следовательно, из штампованного тела вырезали тестовый образец с размерами толщина листа 1,2 мм × ширина 6 мм × длина 68 мм, прикладывали напряжение, соответствующее пределу текучести, в четырехточечном испытании на изгиб, а затем этот тестовый образец погружали в соляную кислоту с pH 3 на 100 часов. Наличие растрескивания использовали для оценки стойкости к водородному охрупчиванию. В случае отсутствия растрескивания образец считался пригодным (оценка «хорошо»), а в случае растрескивания образец считался непригодным (оценка «плохо»).

[0080] Ударопрочность горячештампованного тела оценивали по изгибаемости горячештампованного тела на основе стандарта VDA (VDA238–100) немецкой Ассоциации автомобильной промышленности при следующих условиях измерения. В настоящем изобретении смещение во время максимальной нагрузки, получаемое при испытании на изгиб, преобразовывали в угол по стандарту VDA, чтобы найти максимальный угол изгиба.

Размеры тестового образца: 60 мм (в направлении прокатки) × 60 мм (в направлении, перпендикулярном направлению прокатки) или 30 мм (в направлении прокатки) × 60 мм (в направлении, перпендикулярном направлению прокатки)

Изгиб линии хребта: в направлении, перпендикулярном направлению прокатки

Метод испытаний: роликовая опора, прессование пуансоном

Диаметр ролика: φ30 мм

Форма пуансона: с кончиком R=0,4 мм

Расстояние между роликами: 2,0×толщина листа (мм)+0,5 мм

Скорость прессования: 20 мм/мин

Испытательный прибор: SHIMAZU AUTOGRAPH 20 кН

[Пример А]

[0081] Матричный стальной лист с показанными в Таблице 1 химическими компонентами отшлифовали на его поверхности для удаления поверхностных оксидов, а затем стальной лист поверхностного слоя с показанными в Таблице 2 химическими компонентами приварили к обеим поверхностям или одной поверхности дуговой сваркой. Полная толщина стального листа поверхностного слоя и матричного стального листа после дуговой сварки составляла 200–300 мм, а толщина стального листа поверхностного слоя – 1/3 или около того от толщины матричного стального листа (в случае одной стороны – 1/4 или около того). Образцы №№ 1–36 и 38–40 представляют собой стали со стальными листами поверхностного слоя, приваренными к обеим поверхностям, а образец № 37 представляет собой сталь со стальным листом поверхностного слоя, приваренным только к одной поверхности. Эти многослойные стальные листы подвергали горячей и/или холодной прокатке, как показано в Таблице 3. Полученные стальные листы термически обрабатывали, как показано в Таблице 3, и подвергали горячей штамповке с получением горячештампованных тел. Таблица 4 показывает микроструктуры и механические свойства этих горячештампованных стальных листов (горячештампованных тел). Химические компоненты, проанализированные в положениях 1/2 толщины листа у образцов, взятых из горячештампованных стальных листов, и в положениях 20 мкм от поверхностей (положениях внутри поверхностных слоев), эквивалентны химическим компонентам матричных стальных листов и стальных листов поверхностного слоя, показанных в Таблицах 1 и 2.

[0082] [Таблица 1–1]

Таблица 1–1

Матричный стальной лист № Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
1 0,21 0,20 1,24 0,012 0,0018 0,043 0,0032 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
3 0,35 0,16 1,27 0,009 0,0003 0,041 0,0035 0 0 0 0 0
4 0,45 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
5 0,12 0,15 1,24 0,014 0,0004 0,040 0,0036 0 0 0 0 0
6 0,25 0,14 1,22 0,008 0,0007 0,041 0,0035 0 0 0 0 0
7 0,28 0,14 1,28 0,007 0,0007 0,041 0,0031 0 0 0 0 0
8 0,32 0,14 1,29 0,010 0,0013 0,041 0,0030 0 0 0 0 0
9 0,76 0,13 1,27 0,013 0,0007 0,041 0,0031 0 0 0 0 0
10 0,31 0,41 1,29 0,012 0,0017 0,044 0,0030 0 0 0 0 0
11 0,32 0,16 0,11 0,008 0,0008 0,040 0,0036 0 0 0 0 0
12 0,30 0,16 0,80 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
13 0,29 0,17 1,25 0,008 0,0010 0,045 0,0032 0,40 0 0 0 0
14 0,33 0,16 1,31 0,013 0,0003 0,046 0,0033 0 0,047 0 0 0
15 0,31 0,16 1,25 0,014 0,0013 0,043 0,0029 0 0 0,023 0 0
16 0,29 0,13 1,35 0,009 0,0007 0,045 0,0034 0 0 0 0,01 0
17 0,29 0,13 1,31 0,013 0,0010 0,046 0,0033 0 0 0 0 0,0017
1 0,21 0,20 1,24 0,012 0,0018 0,043 0,0032 0 0 0 0 0
1 0,21 0,20 1,24 0,012 0,0018 0,043 0,0032 0 0 0 0 0
1 0,21 0,20 1,24 0,012 0,0018 0,043 0,0032 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0083] [Таблица 1–2]

Таблица 1–2

Матричный стальной лист № Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
3 0,35 0,16 1,27 0,009 0,0003 0,041 0,0035 0 0 0 0 0
3 0,35 0,16 1,27 0,009 0,0003 0,041 0,0035 0 0 0 0 0
3 0,35 0,16 1,27 0,009 0,0003 0,041 0,0035 0 0 0 0 0
4 0,45 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
4 0,45 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
4 0,45 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
18 0,67 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
18 0,67 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
2 0,30 0,16 1,28 0,007 0,0003 0,043 0,0030 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0084] [Таблица 2–1]

Таблица 2–1

Образец № Матричный стальной лист № Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
1 1 0,099 0,094 0,595 0,011 0,0011 0,039 0,0030 0 0 0 0 0
2 2 0,150 0,086 0,576 0,012 0,0016 0,041 0,0030 0 0 0 0 0
3 3 0,158 0,085 0,622 0,010 0,0010 0,041 0,0032 0 0 0 0 0
4 4 0,225 0,082 0,627 0,011 0,0016 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
5 5 0,054 0,072 0,608 0,009 0,0008 0,040 0,0033 0 0 0 0 0
6 6 0,118 0,067 0,598 0,009 0,0016 0,043 0,0032 0 0 0 0 0
7 7 0,143 0,071 0,602 0,013 0,0013 0,041 0,0031 0 0 0 0 0
8 8 0,170 0,071 0,593 0,007 0,0011 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
9 9 0,365 0,059 0,635 0,009 0,0017 0,043 0,0031 0 0 0 0 0
10 10 0,140 0,226 0,684 0,012 0,0017 0,043 0,0032 0 0 0 0 0
11 11 0,173 0,086 0,056 0,014 0,0012 0,039 0,0030 0 0 0 0 0
12 12 0,150 0,086 0,360 0,009 0,0008 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
13 13 0,160 0,090 0,650 0,010 0,0008 0,042 0,0030 0,39 0 0 0 0
14 14 0,182 0,074 0,655 0,007 0,0018 0,043 0,0033 0 0,042 0 0 0
15 15 0,158 0,082 0,613 0,009 0,0009 0,043 0,0033 0 0 0,021 0 0
16 16 0,154 0,070 0,621 0,011 0,0008 0,043 0,0033 0 0 0 0,02 0
17 17 0,136 0,070 0,642 0,009 0,0017 0,041 0,0030 0 0 0 0 0,0020
18 1 0,095 0,182 1,190 0,009 0,0008 0,042 0,0031 0 0 0 0 0
19 1 0,092 0,182 0,645 0,012 0,0015 0,043 0,0033 0 0 0 0 0
20 1 0,116 0,100 1,128 0,010 0,0009 0,039 0,0032 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0085] [Таблица 2–2]

Таблица 2–2

Образец № Матричный стальной лист № Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
21 2 0,276 0,072 0,678 0,012 0,0010 0,039 0,0031 0 0 0 0 0
22 2 0,273 0,088 1,139 0,013 0,0013 0,042 0,0030 0 0 0 0 0
23 2 0,267 0,146 0,614 0,011 0,0011 0,041 0,0031 0 0 0 0 0
24 3 0,277 0,072 0,610 0,011 0,0014 0,043 0,0033 0 0 0 0 0
25 3 0,182 0,154 0,648 0,012 0,0016 0,040 0,0031 0 0 0 0 0
26 3 0,165 0,077 0,991 0,014 0,0018 0,043 0,0033 0 0 0 0 0
27 4 0,405 0,088 0,691 0,009 0,0012 0,039 0,0033 0 0 0 0 0
28 4 0,212 0,146 0,602 0,011 0,0018 0,042 0,0033 0 0 0 0 0
29 4 0,207 0,072 1,126 0,012 0,0012 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
30 2 0,150 0,086 0,576 0,008 0,0011 0,040 0,0031 0 0 0 0 0
31 2 0,150 0,086 0,576 0,008 0,0007 0,042 0,0031 0 0 0 0 0
32 2 0,150 0,086 0,576 0,010 0,0018 0,043 0,0030 0 0 0 0 0
33 2 0,150 0,086 0,576 0,013 0,0013 0,041 0,0033 0 0 0 0 0
34 18 0,335 0,086 0,576 0,013 0,0011 0,043 0,0032 0 0 0 0 0
35 18 0,335 0,086 0,576 0,011 0,0008 0,040 0,0031 0 0 0 0 0
36 2 0,150 0,086 0,576 0,008 0,0014 0,042 0,0030 0 0 0 0 0
37 2 0,150 0,086 0,576 0,012 0,0016 0,041 0,0030 0 0 0 0 0
38 2 0,150 0,086 0,576 0,012 0,0016 0,041 0,0030 0,00 0,000 0,000 0,00 0,00
39 2 0,150 0,086 0,576 0,012 0,0016 0,041 0,0030 0,00 0,000 0,000 0,00 0,00
40 2 0,150 0,086 0,576 0,012 0,0016 0,041 0,0030 0,00 0,000 0,000 0,00 0,00

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0086] [Таблица 3–1]

Таблица 3–1

Образец № Горячая прокатка Холодная прокатка Стадия термообработки при горячей штамповке Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC) Время выдержки (мин) Температура черновой прокатки (ºC) Степень обжатия (%) Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более Конечная температура (ºC) Температура сматывания (ºC) Коэффициент холодной прокатки (%) Скорость нагрева (°C/с) Температура нагрева (ºC) Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с) Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с) Температура отпуска (ºC) Покрытие металлом
1 1130 50 1116 35 3 838 591 55 39 906 78 60 нет нет 1,3
2 1247 51 1159 40 3 844 545 54 33 873 104 96 нет нет 1,3
3 1255 49 1137 28 3 911 594 49 51 848 79 59 нет нет 1,4
4 1128 47 1116 39 3 845 565 47 58 890 96 83 нет нет 1,5
5 1138 47 1135 32 3 848 700 53 48 878 87 79 нет нет 1,3
6 1197 49 1151 30 3 860 588 60 63 828 76 62 нет нет 1,1
7 1246 44 1193 33 3 880 676 51 70 924 88 74 нет нет 1,4
8 1100 48 1100 44 3 847 688 43 53 822 70 59 нет нет 1,6
9 1199 46 1145 30 3 872 710 57 28 854 79 62 нет нет 1,2
10 1100 45 1100 36 3 830 614 45 48 924 73 55 нет нет 1,5
11 1172 57 1136 28 3 891 619 57 56 847 94 80 нет нет 1,2
12 1247 50 1198 40 3 844 545 54 62 873 88 73 нет нет 1,3
13 1187 51 1165 34 3 868 738 45 27 827 93 76 нет нет 1,5
14 1181 52 1125 44 3 919 542 54 43 897 84 62 нет нет 1,3
15 1217 59 1174 33 3 915 562 44 24 913 83 71 нет нет 1,6
16 1215 52 1132 31 3 850 715 45 34 904 102 85 нет нет 1,5
17 1234 55 1123 44 3 855 576 40 59 842 107 96 нет нет 1,7
18 1176 54 1141 42 3 864 583 41 46 913 96 78 нет нет 1,7
19 1160 45 1143 41 3 853 641 57 20 838 83 72 нет нет 1,2
20 1233 46 1130 42 3 865 666 42 26 904 91 72 нет нет 1,6

[0087] [Таблица 3–2]

Таблица 3–2

Образец № Горячая прокатка Холодная прокатка Стадия термообработки при горячей штамповке Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC) Время выдержки (мин) Температура черновой прокатки (ºC) Степень обжатия (%) Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более Конечная температура (ºC) Температура сматывания (ºC) Коэффициент холодной прокатки (%) Скорость нагрева (°C/с) Температура нагрева (ºC) Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с) Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с) Температура отпуска (ºC) Покрытие металлом
21 1137 53 1125 42 3 837 589 57 21 842 89 73 нет нет 1,2
22 1270 51 1173 30 3 850 551 48 19 820 94 84 нет нет 1,5
23 1105 55 1102 37 3 851 697 52 67 836 100 85 нет нет 1,3
24 1213 58 1150 39 3 856 587 48 71 928 89 70 нет нет 1,5
25 1174 55 1160 37 3 884 698 51 63 911 99 87 нет нет 1,4
26 1153 56 1139 27 3 888 579 43 19 860 91 78 нет нет 1,6
27 1154 55 1144 27 3 867 661 41 73 899 86 78 нет нет 1,7
28 1236 51 1178 26 3 892 700 51 27 889 107 91 нет нет 1,4
29 1171 54 1147 33 3 886 626 59 39 876 93 85 нет нет 1,1
30 980 54 971 34 3 834 607 43 45 925 88 85 нет нет 1,6
31 1167 12 1131 45 3 911 730 46 74 907 70 54 нет нет 1,5
32 1380 54 1141 38 3 862 590 55 65 833 78 66 нет нет 1,3
33 1141 45 1136 26 3 896 613 0 69 850 75 58 нет нет 2,8
34 1152 55 1132 31 3 831 676 57 55 899 82 67 250 нет 1,2
35 1247 51 1138 40 3 840 630 45 55 917 89 69 257 Да 1,5
36 1122 54 1117 37 3 850 736 45 45 837 97 73 нет Да 1,5
37 1241 50 1120 35 3 839 559 54 25 882 86 74 нет нет 1,3
38 1199 52 1009 44 3 837 607 48 32 820 95 74 нет нет 1,7
39 1187 45 1186 3 2 856 613 51 62 911 74 72 нет нет 1,2
40 1234 55 1145 27 1 867 736 43 31 876 108 96 нет нет 1,3

[0088] [Таблица 4–1]

Таблица 4–1

Образец № Микроструктура Механические свойства Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv) ΔH1 (Hv) ΔH2 (Hv) Прочность при растяжении (МПа) Максимальный угол изгиба (°) Стойкость к водородному охрупчиванию
1 503 73 135 1661 88,6 Хорошая Пример изобретения
2 633 65 124 2088 80,8 Хорошая Пример изобретения
3 705 78 144 2326 76,1 Хорошая Пример изобретения
4 767 39 72 2531 73,2 Хорошая Пример изобретения
5 374 63 144 1118 98,1 Хорошая Сравнительный пример
6 561 51 124 1851 85,2 Хорошая Пример изобретения
7 604 49 97 1993 82,9 Хорошая Пример изобретения
8 662 38 77 2183 79,6 Хорошая Пример изобретения
9 971 63 120 3204 62,1 Хорошая Сравнительный пример
10 647 51 92 2136 82,5 Хорошая Пример изобретения
11 487 93 176 1456 81,2 Хорошая Сравнительный пример
12 631 65 124 2082 86,6 Хорошая Пример изобретения
13 637 63 121 2102 85,4 Хорошая Пример изобретения
14 652 79 143 2152 86,1 Хорошая Пример изобретения
15 643 83 184 2122 85,5 Хорошая Пример изобретения
16 642 80 146 2119 82,5 Хорошая Пример изобретения
17 655 57 140 2162 84,1 Хорошая Пример изобретения
18 511 71 131 1644 86,1 Хорошая Пример изобретения
19 514 73 141 1644 88,9 Хорошая Пример изобретения
20 505 75 135 1668 89,4 Хорошая Пример изобретения

[0089] [Таблица 4–2]

Таблица 4–2

Образец № Микроструктура Механические свойства Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv) ΔH1 (Hv) ΔH2 (Hv) Прочность при растяжении (МПа) Максимальный угол изгиба (°) Стойкость к водородному охрупчиванию
21 638 61 121 2105 80,1 Хорошая Пример изобретения
22 634 68 137 2092 81,3 Хорошая Пример изобретения
23 636 65 131 2098 82,1 Хорошая Пример изобретения
24 710 74 144 2342 77,6 Хорошая Пример изобретения
25 701 78 148 2313 75,9 Хорошая Пример изобретения
26 704 77 139 2322 77,4 Хорошая Пример изобретения
27 771 41 71 2544 72,9 Хорошая Пример изобретения
28 765 39 72 2525 74,2 Хорошая Пример изобретения
29 771 38 74 2544 73,9 Хорошая Пример изобретения
30 629 221 7 2075 61,2 Плохая Сравнительный пример
31 636 210 4 2098 62,3 Плохая Сравнительный пример
32 635 5 211 2095 66,9 Хорошая Сравнительный пример
33 631 66 125 2082 80,8 Хорошая Пример изобретения
34 723 71 131 2386 75,3 Хорошая Пример изобретения
35 720 61 124 2376 75,6 Хорошая Пример изобретения
36 636 66 138 2098 80,6 Хорошая Пример изобретения
37 631 65 124 2082 76,1 Хорошая Пример изобретения
38 642 207 6 2115 59,1 Плохая Сравнительный пример
39 640 210 7 2122 62,2 Плохая Сравнительный пример
40 654 211 8 2150 62,5 Плохая Сравнительный пример

[0090] Случай, в котором прочность при растяжении составляет 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составляет 70° или более, а стойкость к водородному охрупчиванию имеет подходящий уровень, оценивался как горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию (примеры изобретения в Таблице 4). С другой стороны, случай, в котором даже одно из вышеупомянутых трех свойств не удовлетворялось, оценивался как сравнительный пример.

[Пример B (Mn: 1,50% или более и менее чем 3,00%)]

[0091] Матричный стальной лист с показанными в Таблице 5 химическими компонентами отшлифовали на его поверхности для удаления поверхностных оксидов, а затем стальной лист поверхностного слоя с показанными в Таблице 6 химическими компонентами приварили к обеим поверхностям или одной поверхности дуговой сваркой. Полная толщина стального листа поверхностного слоя и матричного стального листа после дуговой сварки составляла 200–300 мм, а толщина стального листа поверхностного слоя – 1/3 или около того от толщины матричного стального листа (в случае одной стороны – 1/4 или около того). Образцы №№ 101–135 и 137–139 представляют собой стали со стальными листами поверхностного слоя, приваренными к обеим поверхностям, а Образец № 136 представляет собой сталь со стальным листом поверхностного слоя, приваренным только к одной поверхности. Эти многослойные стальные листы подвергали горячей и/или холодной прокатке, как показано в Таблице 7. Полученные стальные листы термически обрабатывали, как показано в Таблице 7, и подвергали горячей штамповке с получением горячештампованных тел. Таблица 8 показывает микроструктуры и механические свойства этих горячештампованных стальных листов (горячештампованных тел). Химические компоненты, проанализированные в положениях 1/2 толщины листа у образцов, взятых из горячештампованных стальных листов, и в положениях 20 мкм от поверхностей (положениях внутри поверхностных слоев), эквивалентны химическим компонентам матричных стальных листов и стальных листов поверхностного слоя, показанных в Таблицах 5 и 6.

[0092] [Таблица 5–1]

Таблица 5–1

Матричный стальной лист № Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
101 0,22 0,21 1,55 0,013 0,0010 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
103 0,36 0,20 1,50 0,010 0,0011 0,030 0,0035 0 0 0 0 0
104 0,45 0,05 1,78 0,010 0,0008 0,041 0,0037 0 0 0 0 0
105 0,19 0,10 1,70 0,010 0,0015 0,037 0,0035 0 0 0 0 0
106 0,25 0,02 1,95 0,010 0,0010 0,035 0,0029 0 0 0 0 0
107 0,28 0,15 1,66 0,010 0,0008 0,035 0,0028 0 0 0 0 0
108 0,37 0,10 1,77 0,005 0,0010 0,035 0,0030 0 0 0 0 0
109 0,73 0,05 1,85 0,020 0,0008 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
110 0,22 0,20 0,40 0,010 0,0008 0,033 0,0035 0 0 0 0 0
111 0,32 0,25 1,00 0,012 0,0013 0,038 0,0020 0 0 0 0 0
112 0,33 0,30 1,54 0,010 0,0008 0,030 0,0030 0,20 0 0 0 0
113 0,32 0,22 1,75 0,008 0,0005 0,040 0,0035 0 0,080 0,02 0,01 0,0018
114 0,35 0,20 1,70 0,015 0,0004 0,040 0,0028 0 0,05 0,022 0 0,0018
115 0,35 0,21 1,65 0,010 0,0008 0,040 0,0030 0 0 0 0,10 0
116 0,34 0,22 1,65 0,009 0,0010 0,040 0,0030 0 0 0 0 0,0020
101 0,22 0,21 1,55 0,012 0,0010 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
101 0,22 0,21 1,55 0,012 0,0010 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
101 0,22 0,21 1,55 0,012 0,0010 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0093] [Таблица 5–2]

Таблица 5–2

Матричный стальной лист № Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
103 0,36 0,20 1,50 0,010 0,0011 0,030 0,0035 0 0 0 0 0
103 0,36 0,20 1,50 0,010 0,0011 0,030 0,0035 0 0 0 0 0
103 0,36 0,20 1,50 0,010 0,0011 0,030 0,0035 0 0 0 0 0
104 0,45 0,05 1,78 0,010 0,0008 0,041 0,0037 0 0 0 0 0
104 0,45 0,05 1,78 0,010 0,0008 0,041 0,0037 0 0 0 0 0
104 0,45 0,05 1,78 0,010 0,0008 0,041 0,0037 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
103 0,36 0,20 1,50 0,010 0,0011 0,030 0,0035 0 0 0 0 0
103 0,36 0,20 1,50 0,010 0,0011 0,030 0,0035 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0
102 0,31 0,22 1,73 0,008 0,0004 0,040 0,0034 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0094] [Таблица 6–1]

Таблица 6–1

Образец № Матричный стальной лист № Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
101 101 0,10 0,09 0,85 0,009 0,0013 0,034 0,0034 0 0 0 0 0
102 102 0,16 0,10 0,78 0,007 0,0008 0,032 0,0035 0 0 0 0 0
103 103 0,17 0,10 0,75 0,010 0,0009 0,038 0,0037 0 0 0 0 0
104 104 0,22 0,02 0,71 0,007 0,0010 0,042 0,0032 0 0 0 0 0
105 105 0,09 0,05 0,88 0,009 0,0007 0,040 0,0032 0 0 0 0 0
106 106 0,13 0,01 0,78 0,013 0,0015 0,030 0,0035 0 0 0 0 0
107 107 0,14 0,08 0,78 0,008 0,0013 0,036 0,0035 0 0 0 0 0
108 108 0,19 0,06 0,89 0,010 0,0011 0,031 0,0031 0 0 0 0 0
109 109 0,37 0,03 0,87 0,013 0,0013 0,042 0,0031 0 0 0 0 0
110 110 0,12 0,11 0,24 0,007 0,0009 0,039 0,0035 0 0 0 0 0
111 111 0,16 0,14 0,57 0,007 0,0006 0,030 0,0034 0 0 0 0 0
112 112 0,15 0,14 0,77 0,008 0,0008 0,036 0,0037 0,22 0 0 0 0
113 113 0,14 0,10 0,89 0,009 0,0015 0,038 0,0036 0 0,055 0 0 0
114 114 0,20 0,10 0,85 0,007 0,0011 0,039 0,0037 0 0 0,023 0 0
115 115 0,19 0,10 0,79 0,008 0,0011 0,036 0,0032 0 0 0 0,030 0
116 116 0,18 0,10 0,81 0,013 0,0008 0,040 0,0030 0 0 0 0 0,0018
117 101 0,16 0,16 0,74 0,010 0,0013 0,030 0,0032 0 0 0 0 0
118 101 0,10 0,19 0,85 0,008 0,0012 0,039 0,0034 0 0 0 0 0
119 101 0,10 0,11 1,32 0,009 0,0010 0,037 0,0031 0 0 0 0 0
120 102 0,25 0,10 0,78 0,008 0,0008 0,041 0,0037 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0095] [Таблица 6–2]

Таблица 6–2

Образец
Матричный стальной
лист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
121 102 0,16 0,17 1,14 0,007 0,0007 0,042 0,0035 0 0 0 0 0
122 102 0,16 0,10 1,56 0,013 0,0008 0,031 0,0036 0 0 0 0 0
123 103 0,31 0,10 0,75 0,008 0,0014 0,030 0,0031 0 0 0 0 0
124 103 0,24 0,13 0,75 0,011 0,0013 0,037 0,0036 0 0 0 0 0
125 103 0,17 0,10 1,20 0,007 0,0014 0,042 0,0033 0 0 0 0 0
126 104 0,28 0,02 0,71 0,011 0,0008 0,034 0,0031 0 0 0 0 0
127 104 0,22 0,03 0,71 0,012 0,0012 0,036 0,0038 0 0 0 0 0
128 104 0,22 0,02 1,51 0,010 0,0007 0,031 0,0030 0 0 0 0 0
129 102 0,12 0,11 0,87 0,008 0,0010 0,041 0,0031 0 0 0 0 0
130 102 0,14 0,10 0,88 0,009 0,0015 0,030 0,0036 0 0 0 0 0
131 102 0,19 0,11 0,88 0,010 0,0007 0,034 0,0034 0 0 0 0 0
132 102 0,16 0,10 0,78 0,011 0,0006 0,038 0,0030 0 0 0 0 0
133 103 0,19 0,11 0,75 0,013 0,0007 0,036 0,0035 0 0 0 0 0
134 103 0,19 0,10 0,69 0,009 0,0014 0,036 0,0034 0 0 0 0 0
135 102 0,17 0,10 0,87 0,009 0,0015 0,039 0,0037 0 0 0 0 0
136 102 0,17 0,10 0,87 0,010 0,0016 0,038 0,0035 0 0 0 0 0
137 102 0,16 0,10 0,78 0,007 0,0008 0,032 0,0035 0 0 0 0 0
138 102 0,16 0,10 0,78 0,007 0,0008 0,032 0,0035 0 0 0 0 0
139 102 0,16 0,10 0,78 0,007 0,0008 0,032 0,0035 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0096] [Таблица 7–1]

Таблица 7–1

Образец № Горячая прокатка Холодная прокатка Стадия термообработки при горячей штамповке Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC) Время выдержки (мин) Температура черновой прокатки (ºC) Степень обжатия (%) Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более Конечная температура (ºC) Температура сматывания (ºC) Коэффициент холодной прокатки (%) Скорость нагрева (°C/с) Температура нагрева (ºC) Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с) Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с) Температура отпуска (ºC) Покрытие металлом
101 1250 59 1160 34 3 917 618 50 34 897 68 69 нет нет 1,4
102 1260 55 1143 38 3 910 622 43 37 895 103 90 нет нет 1,6
103 1255 58 1140 21 3 900 570 42 48 900 69 68 нет нет 1,6
104 1200 57 1158 35 3 890 600 50 51 900 91 82 нет нет 1,4
105 1253 55 1132 35 3 863 631 42 51 898 89 78 нет нет 1,6
106 1250 55 1150 39 3 886 560 50 66 900 86 70 нет нет 1,4
107 1250 56 1206 39 3 881 570 50 68 900 95 97 нет нет 1,4
108 1250 57 1137 43 3 887 572 50 56 900 88 82 нет нет 1,4
109 1200 59 1165 25 3 890 700 40 31 905 86 68 нет нет 1,7
110 1260 53 1146 37 3 925 610 50 39 900 86 76 нет нет 1,4
111 1280 45 1124 40 3 900 570 50 58 900 94 85 нет нет 1,4
112 1250 48 1190 39 3 890 620 50 56 890 97 84 нет нет 1,4
113 1190 59 1176 22 3 920 620 43 28 905 79 73 нет нет 1,6
114 1260 57 1146 37 3 900 575 40 37 900 73 66 нет нет 1,7
115 1250 59 1162 39 3 900 600 45 17 900 86 80 нет нет 1,5
116 1255 58 1151 36 3 890 620 50 33 900 94 82 нет нет 1,4
117 1250 57 1126 42 3 920 600 50 56 900 94 89 нет нет 1,4
118 1245 58 1150 37 3 925 605 50 48 900 86 83 нет нет 1,4
119 1252 58 1164 34 3 910 615 50 25 900 72 66 нет нет 1,4
120 1260 55 1130 50 3 905 620 43 26 895 98 96 нет нет 1,6

[0097] [Таблица 7–2]

Таблица 7–2

Образец № Горячая прокатка Холодная прокатка Стадия термообработки при горячей штамповке Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC) Время выдержки (мин) Температура черновой прокатки (ºC) Степень обжатия (%) Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более Конечная температура (ºC) Температура сматывания (ºC) Коэффициент холодной прокатки (%) Скорость нагрева (°C/с) Температура нагрева (ºC) Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с) Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с) Температура отпуска (ºC) Покрытие металлом
121 1255 54 1145 43 3 913 625 43 17 895 90 82 нет нет 1,6
122 1250 57 1172 31 3 907 611 43 26 895 89 82 нет нет 1,6
123 1250 55 1124 43 3 900 580 42 64 891 107 97 нет нет 1,6
124 1260 45 1161 34 3 910 575 42 72 904 97 83 нет нет 1,6
125 1255 48 1157 41 3 905 581 42 52 888 110 95 нет нет 1,6
126 1210 57 1132 34 3 895 640 50 19 900 84 68 нет нет 1,4
127 1250 55 1177 32 3 900 645 50 64 900 91 79 нет нет 1,4
128 1260 60 1168 19 3 914 655 50 33 900 93 91 нет нет 1,4
129 1070 55 1004 33 3 825 580 43 30 900 93 84 нет нет 1,6
130 1390 60 1162 30 3 930 630 43 53 900 88 85 нет нет 1,6
131 1150 5 1125 44 3 905 600 43 68 900 74 60 нет нет 1,6
132 1250 60 1134 24 3 863 595 0 56 906 72 57 нет нет 2,8
133 1250 60 1124 42 3 916 581 42 46 903 78 70 200 нет 1,6
134 1255 50 1145 44 3 920 590 42 55 902 101 89 250 Да 1,6
135 1264 50 1168 38 3 907 690 43 50 905 105 97 нет Да 1,6
136 1250 55 1135 36 3 912 650 43 32 900 95 77 нет нет 1,6
137 1252 54 1006 42 3 910 615 43 28 900 91 87 нет нет 1,6
138 1255 55 1160 2 2 895 625 43 68 904 86 76 нет нет 1,6
139 1250 57 1174 39 1 914 581 50 23 900 116 102 нет нет 1,4

[0098] [Таблица 8–1]

Таблица 8–1

Образец № Микроструктура Механические свойства Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv) ΔH1 (Hv) ΔH2 (Hv) Прочность при растяжении (МПа) Средняя твердость в поперечном сечении (Hv) Минимальная твердость (Hv) Средняя твердость в поперечном сечении – Минимальная твердость (Hv) Максимальный угол изгиба (°) Стойкость к водородному охрупчиванию
101 518 50 100 1548 500 475 25 88,1 Хорошая Пример изобретения
102 647 30 64 1935 625 614 11 80,7 Хорошая Пример изобретения
103 719 93 198 2150 698 665 33 74,5 Хорошая Пример изобретения
104 795 45 100 2377 784 771 13 71,1 Хорошая Пример изобретения
105 475 73 171 1419 446 401 45 89,5 Хорошая Сравнительный пример
106 561 72 128 1677 545 522 23 85,1 Хорошая Пример изобретения
107 604 51 104 1806 579 557 22 82,8 Хорошая Пример изобретения
108 734 41 81 2193 718 712 6 75,2 Хорошая Пример изобретения
109 1252 55 116 3742 1235 1230 5 43,0 Плохая Сравнительный пример
110 478 69 105 1429 437 298 139 89,0 Хорошая Сравнительный пример
111 662 69 109 1978 631 522 109 79,2 Хорошая Пример изобретения
112 676 77 198 2021 654 613 41 77,2 Хорошая Пример изобретения
113 662 73 190 1978 648 632 16 77,9 Хорошая Пример изобретения
114 705 93 77 2107 687 674 13 77,0 Хорошая Пример изобретения
115 705 79 57 2110 695 690 5 77,2 Хорошая Пример изобретения
116 690 61 88 2064 676 657 19 77,7 Хорошая Пример изобретения
117 518 48 115 1548 504 476 28 78,5 Хорошая Пример изобретения
118 521 37 94 1558 501 482 19 82,1 Хорошая Пример изобретения
119 522 54 100 1561 502 475 27 80,7 Хорошая Пример изобретения
120 647 39 75 1935 627 618 9 74,2 Хорошая Пример изобретения

[0099] [Таблица 8–2]

Таблица 8–2

Образец № Микроструктура Механические свойства Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv) ΔH1 (Hv) ΔH2 (Hv) Прочность при растяжении (МПа) Средняя твердость в поперечном сечении (Hv) Минимальная твердость (Hv) Средняя твердость в поперечном сечении – Минимальная твердость (Hv) Максимальный угол изгиба (°) Стойкость к водородному охрупчиванию
121 642 25 91 1920 631 620 11 73,8 Хорошая Пример изобретения
122 651 27 106 1946 632 624 8 72,7 Хорошая Пример изобретения
123 719 85 191 2150 701 681 20 72,1 Хорошая Пример изобретения
124 724 70 160 2165 705 686 19 73,6 Хорошая Пример изобретения
125 722 77 153 2159 714 699 15 72,8 Хорошая Пример изобретения
126 790 40 120 2362 767 745 22 71,2 Хорошая Пример изобретения
127 791 48 111 2365 760 749 11 72,4 Хорошая Пример изобретения
128 799 45 136 2389 771 761 10 71,0 Хорошая Пример изобретения
129 645 207 5 1929 617 602 15 59,0 Плохая Сравнительный пример
130 648 5 220 1938 625 615 10 55,6 Хорошая Сравнительный пример
131 651 210 1 1946 631 603 28 59,7 Плохая Сравнительный пример
132 652 82 122 1949 635 621 14 79,6 Хорошая Пример изобретения
133 715 67 123 2120 689 652 37 82,7 Хорошая Пример изобретения
134 704 63 123 2101 684 650 34 77,1 Хорошая Пример изобретения
135 650 74 147 1944 631 607 24 79,0 Хорошая Пример изобретения
136 647 72 140 1935 635 609 26 78,2 Хорошая Пример изобретения
137 654 203 4 2158 654 625 29 59,1 Плохая Сравнительный пример
138 661 208 7 2181 661 628 33 63,0 Плохая Сравнительный пример
139 649 201 5 2142 649 631 18 62,1 Плохая Сравнительный пример

[0100] Деформация концентрируется в локальной мягкой части во время столкновения и становится причиной растрескивания, поэтому при обеспечении ударопрочности важно, чтобы изменение твердости в штампованном теле было небольшим, то есть чтобы была обеспечена стабильная прочность. Поэтому в примерах ударопрочность горячештампованного тела была оценена также с точки зрения вариации твердости. Брали поперечное сечение горячештампованного тела удлиненной формы, перпендикулярное длинному направлению, в любом положении в этом длинном направлении и измеряли на твердость среднего положения по толщине листа во всей области поперечного сечения, включая вертикальные стенки. Для измерения использовали тестер твердости по Виккерсу. Измерительная нагрузка составляла 1 кгс, а интервалы измерения составляли 1 мм. Случай, в котором не было точек измерения ниже 100 Hv от среднего значения для всех точек измерения, оценивался как имеющий малую вариацию твердости, то есть имеющий превосходную стабильность прочности, и в результате обладающий превосходной ударопрочностью, и считался подходящим (оценка «хорошо»), а случай, в котором имелись точки измерения ниже 100 Hv, считался неподходящим (оценка «плохо»). Более конкретно, случай, в котором разность со средним значением твердости для всех точек измерения (средней твердости поперечного сечения в Таблице 8) и значением самой малой твердости среди всех точек измерения составляет 100 Hv, считался подходящим, а случай, в котором это значение составляло более чем 100 Hv, считался неподходящим.

[0101] Аналогично Примеру А, случай, в котором прочность при растяжении составляет 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составляет 70° или более, а стойкость к водородному охрупчиванию имеет подходящий уровень, оценивался как горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию (примеры изобретения в Таблице 8). Кроме того, случай, в котором разность между средним значением твердости в поперечном сечении и минимальной твердостью составляет 100 Hv или менее, оценивался как имеющий улучшенную ударопрочность даже с точки зрения стабильности прочности в дополнение к изгибаемости (примеры изобретения, кроме Примера 111 в Таблице 8). С другой стороны, случай, в котором хотя бы одно из требований «прочности при растяжении», «максимального угла изгиба» и «стойкости к водородному охрупчиванию» не удовлетворялось, считался сравнительным примером.

[Пример C (Si: более чем 0,50% и менее чем 3,00%)]

[0102] Матричный стальной лист с показанными в Таблице 9 химическими компонентами отшлифовали на его поверхности для удаления поверхностных оксидов, а затем стальной лист поверхностного слоя с показанными в Таблице 10 химическими компонентами приварили к обеим поверхностям или одной поверхности дуговой сваркой. Полная толщина стального листа поверхностного слоя и матричного стального листа после дуговой сварки составляла 200–300 мм, а толщина стального листа поверхностного слоя – 1/3 или около того от толщины матричного стального листа (в случае одной стороны – 1/4 или около того). Образцы №№ 201–236 и 238–240 представляют собой стали со стальными листами поверхностного слоя, приваренными к обеим поверхностям, а Образец № 237 представляет собой сталь со стальным листом поверхностного слоя, приваренным только к одной поверхности. Эти многослойные стальные листы подвергали горячей и/или холодной прокатке, как показано в Таблице 11. Полученные стальные листы термически обрабатывали, как показано в Таблице 11, и подвергали горячей штамповке с получением горячештампованных тел. Таблица 12 показывает микроструктуры и механические свойства этих горячештампованных стальных листов (горячештампованных тел). Химические компоненты, проанализированные в положениях 1/2 толщины листа у образцов, взятых из горячештампованных стальных листов, и в положениях 20 мкм от поверхностей (положениях внутри поверхностных слоев), эквивалентны химическим компонентам матричных стальных листов и стальных листов поверхностного слоя, показанных в Таблицах 9 и 10.

[0103] [Таблица 9–1]

Таблица 9–1

Матричный стальной лист № Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
201 0,26 1,42 1,49 0,009 0,0019 0,047 0,0035 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
203 0,38 1,62 1,03 0,011 0,0005 0,044 0,0036 0 0 0 0 0
204 0,44 1,07 1,10 0,004 0,0002 0,034 0,0034 0 0 0 0 0
205 0,17 1,71 1,09 0,013 0,0004 0,033 0,0034 0 0 0 0 0
206 0,21 1,45 1,08 0,004 0,0010 0,034 0,0032 0 0 0 0 0
207 0,31 1,64 1,32 0,012 0,0008 0,044 0,0027 0 0 0 0 0
208 0,29 1,21 1,48 0,008 0,0016 0,041 0,0030 0 0 0 0 0
209 0,81 1,64 1,44 0,015 0,0006 0,044 0,0033 0 0 0 0 0
210 0,28 0,23 1,44 0,012 0,0017 0,040 0,0027 0 0 0 0 0
211 0,33 0,45 1,32 0,006 0,0002 0,045 0,0033 0 0 0 0 0
212 0,36 1,37 0,07 0,013 0,0013 0,036 0,0033 0 0 0 0 0
213 0,35 1,37 1,18 0,006 0,0009 0,050 0,0029 0,36 0 0 0 0
214 0,38 1,35 1,36 0,012 0,0004 0,042 0,0029 0 0,068 0 0 0
215 0,27 1,46 1,49 0,015 0,0016 0,046 0,0030 0 0 0,078 0 0
216 0,25 1,44 1,41 0,006 0,0012 0,052 0,0031 0 0 0 0,06 0
217 0,30 1,63 1,19 0,009 0,0013 0,041 0,0032 0 0 0 0 0,0025
201 0,26 1,42 1,49 0,009 0,0019 0,047 0,0035 0 0 0 0 0
201 0,26 1,42 1,49 0,009 0,0019 0,047 0,0035 0 0 0 0 0
201 0,26 1,42 1,49 0,009 0,0019 0,047 0,0035 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержания химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0104] [Таблица 9–2]

Таблица 9–2

Матричный стальной лист № Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
203 0,38 1,62 1,03 0,011 0,0005 0,044 0,0036 0 0 0 0 0
203 0,38 1,62 1,03 0,011 0,0005 0,044 0,0036 0 0 0 0 0
203 0,38 1,62 1,03 0,011 0,0005 0,044 0,0036 0 0 0 0 0
204 0,44 1,07 1,10 0,004 0,0002 0,034 0,0034 0 0 0 0 0
204 0,44 1,07 1,10 0,004 0,0002 0,034 0,0034 0 0 0 0 0
204 0,44 1,07 1,10 0,004 0,0002 0,034 0,0034 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
218 0,66 1,79 1,29 0,012 0,0007 0,041 0,0030 0 0 0 0 0
218 0,66 1,79 1,29 0,012 0,0007 0,041 0,0030 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
202 0,28 1,43 1,16 0,012 0,0004 0,041 0,0026 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0105] [Таблица 10–1]

Таблица 10–1

Образец № Матричный стальной лист № Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
201 201 0,12 0,81 0,86 0,015 0,0020 0,046 0,0030 0 0 0 0 0
202 202 0,13 0,69 0,56 0,011 0,0017 0,033 0,0033 0 0 0 0 0
203 203 0,18 0,87 0,50 0,018 0,0017 0,039 0,0038 0 0 0 0 0
204 204 0,20 0,58 0,58 0,014 0,0006 0,042 0,0030 0 0 0 0 0
205 205 0,08 0,96 0,50 0,009 0,0012 0,042 0,0029 0 0 0 0 0
206 206 0,10 0,74 0,60 0,009 0,0022 0,043 0,0026 0 0 0 0 0
207 207 0,14 0,85 0,61 0,016 0,0007 0,036 0,0035 0 0 0 0 0
208 208 0,14 0,67 0,70 0,013 0,0007 0,037 0,0032 0 0 0 0 0
209 209 0,38 0,89 0,66 0,017 0,0007 0,035 0,0030 0 0 0 0 0
210 210 0,13 0,11 0,76 0,017 0,0019 0,037 0,0022 0 0 0 0 0
211 211 0,15 0,20 0,59 0,011 0,0026 0,039 0,0034 0 0 0 0 0
212 212 0,16 0,73 0,03 0,012 0,0018 0,039 0,0025 0 0 0 0 0
213 213 0,17 0,70 0,60 0,015 0,0011 0,034 0,0032 0,03 0 0 0 0
214 214 0,17 0,73 0,68 0,009 0,0005 0,041 0,0035 0 0,017 0 0 0
215 215 0,13 0,70 0,73 0,016 0,0022 0,046 0,0031 0 0 0,012 0 0
216 216 0,12 0,72 0,78 0,013 0,0016 0,039 0,0038 0 0 0 0,02 0
217 217 0,14 0,86 0,68 0,016 0,0010 0,050 0,0033 0 0 0 0 0,0016
218 201 0,10 1,15 1,10 0,008 0,0016 0,044 0,0025 0 0 0 0 0
219 201 0,12 1,33 0,69 0,007 0,0004 0,041 0,0027 0 0 0 0 0
220 201 0,16 0,65 1,30 0,012 0,0017 0,046 0,0036 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0106] [Таблица 10–2]

Таблица 10–2

Образец № Матричный стальной лист № Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
221 202 0,24 0,77 0,45 0,003 0,0009 0,035 0,0031 0 0 0 0 0
222 202 0,26 0,79 1,03 0,007 0,0019 0,033 0,0027 0 0 0 0 0
223 202 0,26 1,26 0,36 0,013 0,0007 0,040 0,0029 0 0 0 0 0
224 203 0,29 0,52 0,53 0,008 0,0005 0,042 0,0032 0 0 0 0 0
225 203 0,17 1,47 0,52 0,016 0,0020 0,041 0,0026 0 0 0 0 0
226 203 0,17 0,91 0,85 0,006 0,0012 0,039 0,0025 0 0 0 0 0
227 204 0,40 0,60 0,50 0,015 0,0015 0,038 0,0034 0 0 0 0 0
228 204 0,22 0,85 0,51 0,021 0,0012 0,032 0,0031 0 0 0 0 0
229 204 0,32 0,57 1,05 0,011 0,0003 0,040 0,0030 0 0 0 0 0
230 202 0,13 0,76 0,55 0,013 0,0017 0,041 0,0031 0 0 0 0 0
231 202 0,13 0,80 0,67 0,011 0,0006 0,040 0,0028 0 0 0 0 0
232 202 0,13 0,77 0,57 0,010 0,0020 0,037 0,0032 0 0 0 0 0
233 202 0,13 0,74 0,67 0,013 0,0011 0,042 0,0033 0 0 0 0 0
234 202 0,13 0,79 0,66 0,015 0,0012 0,033 0,0030 0 0 0 0 0
235 218 0,31 0,84 0,72 0,013 0,0018 0,040 0,0031 0 0 0 0 0
236 218 0,32 1,02 0,72 0,009 0,0025 0,035 0,0029 0 0 0 0 0
237 202 0,13 0,76 0,59 0,012 0,0016 0,032 0,0037 0 0 0 0 0
238 202 0,13 0,69 0,56 0,011 0,0017 0,033 0,0033 0 0 0 0 0
239 202 0,13 0,69 0,56 0,011 0,0017 0,033 0,0033 0 0 0 0 0
240 202 0,13 0,69 0,56 0,011 0,0017 0,033 0,0033 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0107] [Таблица 11–1]

Таблица 11–1

Образец № Горячая прокатка Холодная прокатка Стадия термообработки при горячей штамповке Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC) Время выдержки (мин) Температура черновой прокатки (ºC) Степень обжатия (%) Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более Конечная температура (ºC) Температура сматывания (ºC) Коэффициент холодной прокатки (%) Скорость нагрева (°C/с) Температура нагрева (ºC) Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с) Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с) Температура отпуска (ºC) Покрытие металлом
201 1252 34 1169 42 3 828 595 48 36 898 73 27 нет нет 1,7
202 1284 57 1156 31 3 840 549 42 29 865 121 16 нет нет 1,5
203 1234 52 1139 29 3 901 584 46 39 854 69 16 нет нет 1,6
204 1257 35 1172 30 3 842 565 43 54 900 103 28 нет нет 1,5
205 1274 53 1140 31 3 836 703 49 52 868 73 28 нет нет 1,7
206 1263 52 1149 30 3 863 574 45 67 832 58 27 нет нет 1,6
207 1225 44 1191 43 3 892 681 46 59 929 77 25 нет нет 1,6
208 1261 38 1127 41 3 851 698 47 49 821 74 16 нет нет 1,7
209 1274 52 1139 30 3 873 709 46 31 864 77 8 нет нет 1,6
210 1238 28 1141 39 3 833 629 46 45 933 78 17 нет нет 1,6
211 1241 28 1136 33 3 851 556 48 52 872 88 40 нет нет 1,7
212 1276 26 1197 38 3 892 619 49 64 850 91 16 нет нет 1,7
213 1264 48 1185 31 3 869 739 48 25 820 70 25 нет нет 1,7
214 1256 50 1141 38 3 922 535 47 36 899 83 27 нет нет 1,7
215 1267 46 1178 36 3 907 564 47 29 906 74 14 нет нет 1,7
216 1238 34 1145 35 3 863 714 45 28 900 92 18 нет нет 1,6
217 1274 35 1120 48 3 846 580 45 65 837 94 13 нет нет 1,6
218 1232 27 1141 39 3 867 574 47 51 918 83 17 нет нет 1,7
219 1232 52 1163 42 3 865 653 42 19 846 75 38 нет нет 1,5
220 1275 25 1125 42 3 872 668 45 23 904 104 14 нет нет 1,6

[0108] [Таблица 11–2]

Таблица 11–2

Образец № Горячая прокатка Холодная прокатка Стадия термообработки при горячей штамповке Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC) Время выдержки (мин) Температура черновой прокатки (ºC) Степень обжатия (%) Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более Конечная температура (ºC) Температура сматывания (ºC) Коэффициент холодной прокатки (%) Скорость нагрева (°C/с) Температура нагрева (ºC) Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с) Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с) Температура отпуска (ºC) Покрытие металлом
221 1246 52 1162 48 3 848 580 47 18 836 108 10 нет нет 1,7
222 1227 39 1165 29 3 844 538 44 25 826 85 27 нет нет 1,5
223 1263 26 1132 37 3 856 691 44 68 846 108 32 нет нет 1,5
224 1265 35 1155 36 3 850 600 47 63 925 87 21 нет нет 1,7
225 1239 33 1140 39 3 885 688 44 49 901 116 22 нет нет 1,5
226 1259 36 1132 21 3 899 569 43 31 866 90 6 нет нет 1,5
227 1240 31 1191 34 3 855 662 43 75 899 84 17 нет нет 1,5
228 1276 37 1166 24 3 903 710 44 35 894 115 14 нет нет 1,5
229 1258 28 1138 42 3 876 639 46 42 878 77 29 нет нет 1,6
230 965 47 955 43 3 823 593 49 54 928 96 25 нет нет 1,7
231 1368 35 1141 43 3 863 603 44 79 839 75 30 нет нет 1,5
232 1261 6 1147 42 3 916 716 45 61 905 72 24 нет нет 1,6
233 1275 56 1139 32 3 902 745 46 57 905 58 14 нет нет 1,6
234 1240 33 1126 33 3 906 603 0 49 852 67 27 нет нет 2,8
235 1254 47 1150 40 3 834 683 46 56 890 74 25 266 нет 1,6
236 1231 32 1152 34 3 830 621 49 54 922 97 30 278 Да 1,7
237 1270 29 1113 43 3 850 734 49 32 828 86 21 нет Да 1,7
238 1238 35 1017 43 3 865 580 47 31 846 85 29 нет нет 1,5
239 1267 52 1151 3 2 856 688 44 68 899 72 29 нет нет 1,5
240 1232 35 1134 38 1 885 710 44 25 928 106 33 нет нет 1,6

[0109] [Таблица 12–1]

Таблица 12–1

Образец № Микроструктура Механические свойства Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv) ΔH1 (Hv) ΔH2 (Hv) Доля площади остаточного аустенита (%) Прочность при растяжении (МПа) Равномерное относительное удлинение (%) Максимальный угол изгиба (°) Стойкость к водородному охрупчиванию
201 511 71 129 3,6 1529 6,6 88,9 Хорошая Пример изобретения
202 640 63 134 3,2 1913 6,4 81,1 Хорошая Пример изобретения
203 712 81 142 2,7 2128 5,8 76,5 Хорошая Пример изобретения
204 775 36 70 2,3 2503 5,2 73,9 Хорошая Пример изобретения
205 384 66 140 1,9 1148 5,1 89,1 Хорошая Сравнительный пример
206 565 46 134 2,3 1689 6,2 85,1 Хорошая Пример изобретения
207 605 45 94 3,5 1809 6,5 83,1 Хорошая Пример изобретения
208 665 37 78 2,1 1987 5,2 79,7 Хорошая Пример изобретения
209 1001 60 115 1,1 2993 5,3 62,4 Хорошая Сравнительный пример
210 644 53 97 0,5 1926 3,6 83,2 Хорошая Пример изобретения
211 626 60 128 0,8 1872 4,2 88,1 Хорошая Пример изобретения
212 495 91 177 2,1 1480 5,2 81,6 Хорошая Сравнительный пример
213 645 66 125 4,1 1929 6,4 85,5 Хорошая Пример изобретения
214 666 83 147 3,8 1991 5,9 86,4 Хорошая Пример изобретения
215 653 87 189 3,3 1952 6,6 85,8 Хорошая Пример изобретения
216 653 80 154 1,5 1952 6,7 83,0 Хорошая Пример изобретения
217 656 59 141 3,3 1961 5,8 84,8 Хорошая Пример изобретения
218 504 39 120 4,5 1508 6,2 82,6 Хорошая Пример изобретения
219 508 56 95 2,4 1520 6,4 80,6 Хорошая Пример изобретения
220 512 84 90 2,4 1532 5,3 79,4 Хорошая Пример изобретения

[0110] [Таблица 12–2]

Таблица 12–2

Образец № Микроструктура Механические свойства Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv) ΔH1 (Hv) ΔH2 (Hv) Доля площади остаточного аустенита (%) Прочность при растяжении (МПа) Равномерное относительное удлинение (%) Максимальный угол изгиба (°) Стойкость к водородному охрупчиванию
221 635 66 118 1,1 1898 5,3 83,6 Хорошая Пример изобретения
222 637 46 135 3,2 1904 6,8 79,6 Хорошая Пример изобретения
223 638 86 119 2,4 1907 5,5 84,6 Хорошая Пример изобретения
224 706 56 106 2,7 2110 5,2 86,6 Хорошая Пример изобретения
225 714 55 87 2,7 2134 6,6 81,4 Хорошая Пример изобретения
226 709 84 104 3,5 2119 6,7 79,3 Хорошая Пример изобретения
227 775 87 86 1,5 2317 5,3 78,8 Хорошая Пример изобретения
228 767 44 128 2,5 2293 5,5 83,9 Хорошая Пример изобретения
229 772 59 116 2,7 2308 5,4 82,5 Хорошая Пример изобретения
230 637 215 4 2,9 1904 6,6 65,1 Плохая Сравнительный пример
231 635 8 210 3,4 1898 5,4 67,0 Хорошая Сравнительный пример
232 634 223 6 3,8 1895 6,4 63,6 Плохая Сравнительный пример
233 638 97 101 4,1 1907 5,5 85,9 Хорошая Пример изобретения
234 641 68 124 2,9 1916 5,8 80,5 Хорошая Пример изобретения
235 730 74 127 1,5 2183 5,0 75,5 Хорошая Пример изобретения
236 718 61 127 2,7 2147 5,7 76,0 Хорошая Пример изобретения
237 634 62 141 2,3 1895 5,5 81,5 Хорошая Пример изобретения
238 630 200 5 2,7 2079 6,1 60,6 Плохая Сравнительный пример
239 629 206 8 2,8 2076 6,4 62,1 Плохая Сравнительный пример
240 624 201 7 3,0 2059 6,4 60,5 Плохая Сравнительный пример

[0111] В этих примерах ударопрочность горячештампованного тела была оценена также с точки зрения пластичности. В частности, выполняли испытание на растяжение горячештампованного стального листа для того, чтобы найти равномерное относительное удлинение стального листа и оценить ударопрочность. Испытание на растяжение выполняли путем подготовки тестового образца № 5, описанного в стандарте JIS Z 2201, в соответствии с методом испытаний, описанным в стандарте JIS Z 2241. Удлинение, при котором получалось самое большое растягивающее усилие, принимали за «равномерное относительное удлинение».

[0112] Аналогично Примеру А, случай, в котором прочность при растяжении составляет 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составляет 70° или более, а стойкость к водородному охрупчиванию имеет подходящий уровень, оценивался как горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию (примеры в Таблице 12). Кроме того, случай, в котором равномерное относительное удлинение составляет 5% или более, оценивался как имеющий улучшенную ударопрочность даже с точки зрения пластичности в дополнение к изгибаемости (примеры изобретения, кроме Примеров 210 и 211 в Таблице 12). С другой стороны, случай, в котором хотя бы одно из требований «прочности при растяжении», «максимального угла изгиба» и «стойкости к водородному охрупчиванию» не удовлетворялось, считался сравнительным примером.

[Пример D (Mn: 1,50% или более и менее чем 3,00%, и Si: более чем 0,50% и менее чем 3,00%)]

[0113] Матричный стальной лист с показанными в Таблице 13 химическими компонентами отшлифовали на его поверхности для удаления поверхностных оксидов, а затем стальной лист поверхностного слоя с показанными в Таблице 14 химическими компонентами приварили к обеим поверхностям или одной поверхности дуговой сваркой. Полная толщина стального листа поверхностного слоя и матричного стального листа после дуговой сварки составляла 200–300 мм, а толщина стального листа поверхностного слоя – 1/3 или около того от толщины матричного стального листа (в случае одной стороны – 1/4 или около того). Образцы №№ 301–339 и 341–343 представляют собой стали со стальными листами поверхностного слоя, приваренными к обеим поверхностям, а Образец № 340 представляет собой сталь со стальным листом поверхностного слоя, приваренным только к одной поверхности. Эти многослойные стальные листы подвергали горячей и/или холодной прокатке, как показано в Таблице 15. Полученные стальные листы термически обрабатывали, как показано в Таблице 15, и подвергали горячей штамповке с получением горячештампованных тел. Таблица 16 показывает микроструктуры и механические свойства этих горячештампованных стальных листов (горячештампованных тел). Химические компоненты, проанализированные в положениях 1/2 толщины листа у образцов, взятых из горячештампованных стальных листов, и в положениях 20 мкм от поверхностей (положениях внутри поверхностных слоев), эквивалентны химическим компонентам матричных стальных листов и стальных листов поверхностного слоя, показанных в Таблицах 13 и 14.

[0114] [Таблица 13–1]

Таблица 13–1

Матричный стальной лист № Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
301 0,25 1,34 1,85 0,011 0,0020 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
303 0,37 1,54 1,66 0,012 0,0011 0,043 0,0031 0 0 0 0 0
304 0,46 1,52 2,06 0,007 0,0010 0,041 0,0037 0 0 0 0 0
305 0,19 1,21 1,77 0,011 0,0006 0,039 0,0030 0 0 0 0 0
306 0,24 1,46 1,94 0,004 0,0009 0,035 0,0029 0 0 0 0 0
307 0,27 1,78 1,88 0,017 0,0014 0,047 0,0020 0 0 0 0 0
308 0,32 1,78 1,89 0,007 0,0025 0,043 0,0025 0 0 0 0 0
309 0,82 1,61 1,86 0,019 0,0011 0,048 0,0034 0 0 0 0 0
310 0,25 0,15 1,91 0,012 0,0021 0,045 0,0020 0 0 0 0 0
311 0,31 0,44 1,88 0,004 0,0009 0,036 0,0035 0 0 0 0 0
312 0,35 1,23 0,16 0,015 0,0016 0,033 0,0034 0 0 0 0 0
313 0,30 1,25 0,71 0,016 0,0016 0,041 0,0018 0 0 0 0 0
314 0,35 0,36 0,29 0,005 0,0006 0,041 0,0028 0 0 0 0 0
315 0,34 0,22 0,81 0,016 0,0022 0,045 0,0026 0 0 0 0 0
316 0,33 1,57 1,77 0,006 0,0014 0,051 0,0030 0,41 0 0 0 0
317 0,34 0,98 1,78 0,016 0,0005 0,043 0,0026 0 0,082 0 0 0
318 0,25 1,61 1,98 0,016 0,0021 0,039 0,0031 0 0 0,036 0 0
319 0,24 1,26 1,99 0,009 0,0013 0,051 0,0023 0 0 0 0,05 0
320 0,26 1,47 1,70 0,009 0,0019 0,044 0,0027 0 0 0 0 0,0018

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0115] [Таблица 13–2]

Таблица 13–2

Матричный стальной лист № Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
301 0,25 1,34 1,85 0,011 0,0020 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
301 0,25 1,34 1,85 0,011 0,0020 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
301 0,25 1,34 1,85 0,011 0,0020 0,039 0,0032 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
303 0,37 1,54 1,66 0,012 0,0011 0,043 0,0031 0 0 0 0 0
303 0,37 1,54 1,66 0,012 0,0011 0,043 0,0031 0 0 0 0 0
303 0,37 1,54 1,66 0,012 0,0011 0,043 0,0031 0 0 0 0 0
304 0,46 1,52 2,06 0,007 0,0010 0,041 0,0037 0 0 0 0 0
304 0,46 1,52 2,06 0,007 0,0010 0,041 0,0037 0 0 0 0 0
304 0,46 1,52 2,06 0,007 0,0010 0,041 0,0037 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
321 0,64 1,35 1,89 0,015 0,0014 0,044 0,0025 0 0 0 0 0
321 0,64 1,35 1,89 0,015 0,0014 0,044 0,0025 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0
302 0,29 1,31 1,86 0,012 0,0010 0,034 0,0020 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0116] [Таблица 14–1]

Таблица 14–1

Образец № Матричный стальной лист № Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
301 301 0,14 0,72 1,05 0,011 0,0020 0,047 0,0027 0 0 0 0 0
302 302 0,13 0,58 1,06 0,016 0,0015 0,040 0,0038 0 0 0 0 0
303 303 0,17 0,83 0,90 0,012 0,0017 0,043 0,0041 0 0 0 0 0
304 304 0,23 0,64 0,89 0,015 0,0007 0,041 0,0032 0 0 0 0 0
305 305 0,09 0,59 0,92 0,010 0,0008 0,039 0,0031 0 0 0 0 0
306 306 0,12 0,76 1,01 0,008 0,0021 0,041 0,0027 0 0 0 0 0
307 307 0,13 0,87 0,88 0,019 0,0011 0,038 0,0034 0 0 0 0 0
308 308 0,17 0,94 1,04 0,011 0,0007 0,036 0,0034 0 0 0 0 0
309 309 0,36 0,89 0,78 0,015 0,0006 0,035 0,0020 0 0 0 0 0
310 310 0,14 0,08 1,07 0,018 0,0022 0,035 0,0029 0 0 0 0 0
311 311 0,14 0,23 0,83 0,016 0,0026 0,043 0,0032 0 0 0 0 0
312 312 0,20 0,70 0,08 0,011 0,0029 0,040 0,0026 0 0 0 0 0
313 313 0,15 0,68 0,40 0,013 0,0027 0,036 0,0028 0 0 0 0 0
314 314 0,15 0,17 0,12 0,010 0,0024 0,042 0,0035 0 0 0 0 0
315 315 0,16 0,11 0,36 0,011 0,0019 0,041 0,0022 0 0 0 0 0
316 316 0,14 0,77 0,80 0,014 0,0016 0,034 0,0029 0,05 0 0 0 0
317 317 0,14 0,44 0,89 0,010 0,0006 0,043 0,0029 0 0,018 0 0 0
318 318 0,15 0,84 0,97 0,019 0,0020 0,051 0,0028 0 0 0,005 0 0
319 319 0,13 0,59 0,88 0,009 0,0022 0,037 0,0038 0 0 0 0,02 0
320 320 0,14 0,69 0,85 0,019 0,0005 0,041 0,0030 0 0 0 0 0,0014

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0117] [Таблица 14–2]

Таблица 14–2

Образец № Матричный стальной лист № Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C Si Mn P S раств. Al N Ni Nb Ti Mo B
321 301 0,11 1,05 1,33 0,007 0,0017 0,039 0,0029 0 0 0 0 0
322 301 0,12 1,26 0,96 0,005 0,0006 0,038 0,0020 0 0 0 0 0
323 301 0,16 0,66 1,61 0,013 0,0019 0,048 0,0036 0 0 0 0 0
324 302 0,24 0,72 0,84 0,011 0,0008 0,041 0,0036 0 0 0 0 0
325 302 0,26 0,79 1,77 0,008 0,0017 0,036 0,0029 0 0 0 0 0
326 302 0,27 1,11 0,60 0,016 0,0008 0,035 0,0027 0 0 0 0 0
327 303 0,28 0,42 0,78 0,010 0,0008 0,048 0,0029 0 0 0 0 0
328 303 0,18 1,36 0,78 0,019 0,0019 0,046 0,0025 0 0 0 0 0
329 303 0,17 0,80 1,43 0,006 0,0013 0,039 0,0028 0 0 0 0 0
330 304 0,41 0,94 1,03 0,013 0,0017 0,037 0,0032 0 0 0 0 0
331 304 0,21 1,29 0,93 0,018 0,0012 0,029 0,0032 0 0 0 0 0
332 304 0,34 0,90 1,77 0,011 0,0006 0,039 0,0028 0 0 0 0 0
333 302 0,12 0,64 0,99 0,012 0,0019 0,035 0,0031 0 0 0 0 0
334 302 0,16 0,71 0,78 0,012 0,0013 0,036 0,0033 0 0 0 0 0
335 302 0,17 0,73 1,04 0,011 0,0004 0,033 0,0030 0 0 0 0 0
336 302 0,14 0,66 0,89 0,014 0,0015 0,049 0,0034 0 0 0 0 0
337 302 0,14 0,62 0,82 0,010 0,0011 0,038 0,0034 0 0 0 0 0
338 321 0,33 0,76 1,10 0,015 0,0024 0,039 0,0036 0 0 0 0 0
339 321 0,34 0,73 0,79 0,012 0,0021 0,032 0,0028 0 0 0 0 0
340 302 0,16 0,72 0,93 0,010 0,0013 0,039 0,0037 0 0 0 0 0
341 302 0,13 0,58 1,06 0,016 0,0015 0,040 0,0038 0 0 0 0 0
342 302 0,13 0,58 1,06 0,016 0,0015 0,040 0,0038 0 0 0 0 0
343 302 0,13 0,58 1,06 0,016 0,0015 0,040 0,0038 0 0 0 0 0

В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.

[0118] [Таблица 15–1]

Таблица 15–1

Образец № Горячая прокатка Холодная прокатка Стадия термообработки при горячей штамповке Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC) Время выдержки (мин) Температура черновой прокатки (ºC) Степень обжатия (%) Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более Конечная температура (ºC) Температура сматывания (ºC) Коэффициент холодной прокатки (%) Скорость нагрева (°C/с) Температура нагрева (ºC) Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с) Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с) Температура отпуска (ºC) Покрытие металлом
301 1282 47 1173 36 3 873 718 48 37 895 75 30 нет нет 1,5
302 1236 44 1155 36 3 876 630 47 31 892 116 15 нет нет 1,5
303 1257 41 1126 29 3 865 639 43 43 878 74 18 нет нет 1,6
304 1274 28 1175 31 3 856 526 38 59 878 100 30 нет нет 1,7
305 1252 36 1131 30 3 863 631 42 49 898 77 23 нет нет 1,6
306 1280 32 1153 38 3 886 557 49 65 907 54 29 нет нет 1,4
307 1260 46 1195 34 3 881 599 55 64 889 72 27 нет нет 1,3
308 1239 54 1131 41 3 862 538 54 50 904 75 12 нет нет 1,3
309 1278 46 1151 31 3 885 695 42 29 906 82 11 нет нет 1,6
310 1249 40 1146 33 3 877 550 41 47 903 75 19 нет нет 1,7
311 1273 49 1144 38 3 867 651 47 56 879 88 35 нет нет 1,5
312 1256 47 1202 44 3 869 640 41 60 901 87 14 нет нет 1,7
313 1281 45 1168 30 3 875 555 48 23 876 71 28 нет нет 1,5
314 1278 38 1150 40 3 886 706 56 39 879 80 27 нет нет 1,2
315 1256 42 1175 37 3 896 562 41 24 898 72 18 нет нет 1,7
316 1265 55 1135 36 3 888 703 43 32 881 91 19 нет нет 1,6
317 1237 30 1127 40 3 856 527 51 66 899 99 12 нет нет 1,4
318 1246 50 1155 39 3 877 599 44 49 904 88 18 нет нет 1,6
319 1245 32 1149 43 3 900 591 56 21 900 77 34 нет нет 1,2
320 1279 28 1110 38 3 855 616 49 24 899 100 19 нет нет 1,4

[0119] [Таблица 15–2]

Таблица 15–2

Образец № Горячая прокатка Холодная прокатка Стадия термообработки при горячей штамповке Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC) Время выдержки (мин) Температура черновой прокатки (ºC) Степень обжатия (%) Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более Конечная температура (ºC) Температура сматывания (ºC) Коэффициент холодной прокатки (%) Скорость нагрева (°C/с) Температура нагрева (ºC) Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с) Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с) Температура отпуска (ºC) Покрытие металлом
321 1270 49 1157 41 3 843 522 56 20 905 104 15 нет нет 1,2
322 1253 52 1165 32 3 863 652 44 20 900 89 28 нет нет 1,6
323 1261 30 1120 36 3 880 669 42 63 898 109 28 нет нет 1,6
324 1272 34 1162 43 3 874 619 54 64 871 92 26 нет нет 1,3
325 1275 54 1144 43 3 885 558 43 53 870 112 25 нет нет 1,6
326 1258 47 1124 21 3 863 559 49 28 909 85 9 нет нет 1,4
327 1253 54 1189 36 3 874 672 45 73 891 83 13 нет нет 1,5
328 1285 50 1181 21 3 854 623 50 31 904 113 13 нет нет 1,4
329 1260 41 1135 42 3 855 685 49 42 888 79 27 нет нет 1,4
330 1265 37 1154 33 3 879 546 39 49 900 96 25 нет нет 1,7
331 1241 36 1144 37 3 894 691 39 74 879 73 25 нет нет 1,7
332 1266 55 1132 40 3 882 626 44 62 875 75 27 нет нет 1,6
333 1080 45 1065 28 3 846 665 56 61 905 60 14 нет нет 1,2
334 1399 33 1120 29 3 858 7 48 53 900 70 26 нет нет 1,5
335 1281 4 1131 43 3 903 544 52 61 878 74 20 нет нет 1,3
336 1242 38 1162 32 3 885 587 50 53 873 96 32 нет нет 1,4
337 1268 53 1117 45 3 863 595 0 30 906 84 21 нет нет 2,8
338 1251 35 1113 41 3 897 654 48 73 903 99 19 259 нет 1,5
339 1237 51 1133 40 3 900 707 43 49 902 100 19 282 Да 1,6
340 1242 51 1140 33 3 900 712 45 53 898 92 26 нет Да 1,5
341 1281 45 1016 39 3 854 591 44 28 898 85 29 нет нет 1,5
342 1237 30 1155 4 2 882 619 45 68 891 76 26 нет нет 1,7
343 1270 30 1139 35 1 858 672 39 26 879 106 35 нет нет 1,5

[0120] [Таблица 16–1]

Таблица 16–1

Образец № Микроструктура Механические свойства Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv) ΔH1 (Hv) ΔH2 (Hv) Доля площади остаточного аустенита (%) Прочность при растяжении (МПа) Равномерное относительное удлинение (%) Средняя твердость в поперечном сечении (Hv) Минимальная твердость (Hv) Средняя твердость в поперечном сечении – Минимальная твердость (Hv) Максимальный угол изгиба (°) Стойкость к водородному охрупчиванию
301 598 69 128 3,5 1788 6,2 598 534 64 87,2 Хорошая Пример изобретения
302 668 70 132 2,8 1997 5,4 668 635 33 82,1 Хорошая Пример изобретения
303 751 79 152 3,1 2245 5,9 751 686 65 78,1 Хорошая Пример изобретения
304 789 21 63 2,2 2509 5,7 789 753 36 71,4 Хорошая Пример изобретения
305 464 71 135 1,9 1387 5,2 464 434 30 89,1 Хорошая Сравнительный пример
306 775 34 143 2,0 2316 5,3 775 710 65 75,8 Хорошая Пример изобретения
307 767 42 81 3,5 2292 6,6 767 742 25 74,7 Хорошая Пример изобретения
308 791 33 74 2,3 2365 5,8 791 733 58 75,7 Хорошая Пример изобретения
309 1457 63 103 1,4 4356 5,5 1457 1385 72 61,0 Хорошая Сравнительный пример
310 702 52 97 0,2 2099 2,9 702 651 51 89,1 Хорошая Пример изобретения
311 786 56 133 0,8 2351 4,4 786 757 29 88,7 Хорошая Пример изобретения
312 478 88 187 2,2 1429 5,1 478 292 186 88,0 Хорошая Сравнительный пример
313 747 69 68 3,4 2234 6,2 747 579 168 78,2 Хорошая Пример изобретения
314 733 48 171 0,5 2193 3,9 733 592 141 78,3 Хорошая Пример изобретения
315 726 32 98 0,4 2172 3,2 726 582 144 80,6 Хорошая Пример изобретения
316 787 77 118 4,3 2353 6,9 787 746 41 84,4 Хорошая Пример изобретения
317 773 73 161 3,7 2310 6,6 773 704 69 84,1 Хорошая Пример изобретения
318 782 93 186 3,2 2338 6,2 782 709 73 80,9 Хорошая Пример изобретения
319 711 79 152 1,2 2126 5,2 711 672 39 86,8 Хорошая Пример изобретения
320 709 61 128 3,6 2120 6,9 709 666 43 88,8 Хорошая Пример изобретения

[0121] [Таблица 16–2]

Таблица 16–2

Образец № Микроструктура Механические свойства Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv) ΔH1 (Hv) ΔH2 (Hv) Доля площади остаточного аустенита (%) Прочность при растяжении (МПа) Равномерное относительное удлинение (%) Средняя твердость в поперечном сечении (Hv) Минимальная твердость (Hv) Средняя твердость в поперечном сечении – Минимальная твердость (Hv) Максимальный угол изгиба (°) Стойкость к водородному охрупчиванию
321 627 63 91 4,9 1876 6,7 627 585 42 86,0 Хорошая Пример изобретения
322 618 62 134 2,4 1849 5,9 618 556 62 84,2 Хорошая Пример изобретения
323 616 69 126 2,2 1843 5,4 616 577 39 86,0 Хорошая Пример изобретения
324 730 84 91 1,2 2184 5,1 730 695 35 80,0 Хорошая Пример изобретения
325 720 60 128 3,3 2154 6,2 720 648 72 80,6 Хорошая Пример изобретения
326 722 69 129 2,6 2160 5,9 722 658 64 82,2 Хорошая Пример изобретения
327 773 68 112 2,4 2311 5,8 773 733 40 84,5 Хорошая Пример изобретения
328 790 74 87 2,7 2362 5,4 790 758 32 84,5 Хорошая Пример изобретения
329 776 71 90 3,4 2320 6,2 776 751 25 84,0 Хорошая Пример изобретения
330 791 77 121 1,8 2365 5,1 791 750 41 82,0 Хорошая Пример изобретения
331 788 81 90 2,7 2356 6,5 788 731 57 82,9 Хорошая Пример изобретения
332 795 72 96 2,4 2377 5,3 795 763 32 84,2 Хорошая Пример изобретения
333 725 210 3 3,0 2169 5,2 725 677 48 58,5 Плохая Сравнительный пример
334 730 7 217 3,9 2184 6,9 730 673 57 66,9 Хорошая Сравнительный пример
335 732 209 8 3,4 2190 5,6 732 710 22 69,1 Плохая Сравнительный пример
336 745 88 95 4,3 2229 6,7 745 688 57 85,9 Хорошая Пример изобретения
337 727 82 122 2,9 2175 6,1 727 673 54 82,2 Хорошая Пример изобретения
338 787 67 123 1,5 2353 5,2 787 735 52 72,8 Хорошая Пример изобретения
339 759 63 123 3,1 2269 5,2 759 728 31 77,1 Хорошая Пример изобретения
340 730 74 147 2,1 2184 5,7 730 665 65 84,5 Хорошая Пример изобретения
341 644 206 5 2,8 2125 6,4 644 598 46 60,5 Плохая Сравнительный пример
342 630 201 8 3,0 2079 6,6 630 590 40 61,5 Плохая Сравнительный пример
343 649 202 6 2,9 2142 6,2 649 622 27 60,9 Плохая Сравнительный пример

[0122] В этих примерах, так же, как и в случае Примера B, ударопрочность горячештампованного тела была оценена также с точки зрения вариации твердости. Брали поперечное сечение горячештампованного тела удлиненной формы, перпендикулярное длинному направлению, в любом положении в этом длинном направлении и измеряли на твердость среднего положения по толщине листа во всей области поперечного сечения, включая вертикальные стенки. Для измерения использовали тестер твердости по Виккерсу. Измерительная нагрузка составляла 1 кгс, а интервалы измерения составляли 1 мм. Случай, в котором не было точек измерения ниже 100 Hv от среднего значения для всех точек измерения, оценивался как имеющий малую вариацию твердости, то есть имеющий превосходную стабильность прочности, и в результате обладающий превосходной ударопрочность, и считался подходящим (оценка «хорошо»), а случай, в котором имелись точки измерения ниже 100 Hv, считался неподходящим (оценка «плохо»). Более конкретно, случай, в котором разность со средним значением твердости для всех точек измерения (средней твердости поперечного сечения в Таблице 16) и значением самой малой твердости среди всех точек измерения составляет 100 Hv, считался подходящим, а случай, в котором это значение составляло более чем 100 Hv, считался неподходящим.

[0123] Кроме того, в этих примерах, так же, как и в случае Примера C, ударопрочность горячештампованного тела была оценена также с точки зрения пластичности. В частности, выполняли испытание на растяжение горячештампованного стального листа для того, чтобы найти равномерное относительное удлинение стального листа и оценить ударопрочность. Испытание на растяжение выполняли путем подготовки тестового образца № 5, описанного в стандарте JIS Z 2201, в соответствии с методом испытаний, описанным в стандарте JIS Z 2241. Удлинение, при котором получалось самое большое растягивающее усилие, принимали за «равномерное относительное удлинение».

[0124] Аналогично Примеру А, случай, в котором прочность при растяжении составляет 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составляет 70° или более, а стойкость к водородному охрупчиванию имеет подходящий уровень, оценивался как горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию (примеры в Таблице 16). Кроме того, случай, в котором равномерное относительное удлинение составляет 5% или более, а разность между средним значением твердости в поперечном сечении и минимальной твердостью составляет 100 Hv или менее, оценивался как имеющий улучшенную ударопрочность даже с точки зрения пластичности и стабильности прочности в дополнение к изгибаемости (примеры изобретения, кроме Примеров 310, 311 и 313–315 в Таблице 16). С другой стороны, случай, в котором хотя бы одно из требований «прочности при растяжении», «максимального угла изгиба» и «стойкости к водородному охрупчиванию» не удовлетворялось, считался сравнительным примером.

1. Горячештампованное тело, содержащее:

среднюю часть по толщине листа;

промежуточный слой; и

поверхностный слой,

причем промежуточный слой примыкает к средней части по толщине листа и поверхностному слою,

при этом средняя часть по толщине листа содержит, в мас.%:

C 0,20 или более и менее чем 0,70
Si менее чем 3,00
Mn 0,20 или более и менее чем 3,00
P 0,10 или менее
S 0,10 или менее
раств. Al 0,0002 или более и 3,0000 или менее
N 0,01 или менее
остальное - Fe и неизбежные примеси

средняя часть по толщине листа имеет твердость 500 Hv или более и 800 Hv или менее,

поверхностный слой имеет изменение твердости ΔH1 в направлении по толщине листа 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, и

промежуточный слой имеет изменение твердости ΔH2 в направлении по толщине листа 50 Hv или более и менее чем 200 Hv.

2. Горячештампованное тело по п. 1, в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет 0,50% или менее, а содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 0,20% или более и менее чем 1,50%.

3. Горячештампованное тело по п. 1, в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет 0,50% или менее, а содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 1,50% или более и менее чем 3,00%.

4. Горячештампованное тело по п. 1, в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет более чем 0,50% и менее чем 3,00%, содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 0,20% или более и менее чем 1,50% и средняя часть по толщине листа содержит, в процентах площади, 1,0% или более и менее чем 5,0% остаточного аустенита.

5. Горячештампованное тело по п. 1, в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет более чем 0,50% и менее чем 3,00%, содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 1,50% или более и менее чем 3,00% и средняя часть по толщине листа содержит, в процентах площади, 1,0% или более и менее чем 5,0% остаточного аустенита.

6. Горячештампованное тело по любому из пп. 1-5, в котором средняя часть по толщине листа дополнительно содержит, в мас.%: Ni: 0,01 или более и 3,00 или менее.

7. Горячештампованное тело по любому из пп. 1-5, в котором средняя часть по толщине листа дополнительно содержит один или более из, в мас.%: Nb: 0,010 или более и 0,150 или менее, Ti: 0,010 или более и 0,150 или менее, Mo: 0,005 или более и 1,000 или менее и В: 0,0005 или более и 0,0100 или менее.

8. Горячештампованное тело по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащее слой металлического покрытия на поверхности поверхностного слоя.

9. Горячештампованное тело по п. 6, в котором средняя часть по толщине листа дополнительно содержит один или более из, в мас.%: Nb: 0,010 или более и 0,150 или менее, Ti: 0,010 или более и 0,150 или менее, Mo: 0,005 или более и 1,000 или менее и В: 0,0005 или более и 0,0100 или менее.

10. Горячештампованное тело по п. 6, дополнительно содержащее слой металлического покрытия на поверхности поверхностного слоя.

11. Горячештампованное тело по п. 7, дополнительно содержащее слой металлического покрытия на поверхности поверхностного слоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к текстурированной электротехнической листовой стали, используемой в качестве магнитно-мягкого материала для изготовления железных сердечников электротехнических устройств.

Изобретение относится к области металлургии. Для улучшения магнитных свойств листовой стали способ производства текстурированной электротехнической листовой стали включает нагрев стального сляба при 1300°С или менее, причем сляб получен из стали, содержащей С, Si, Mn, растворимый в кислоте Al, S и/или Se, Sn и/или Sb, N и остаток - Fe и неизбежные примеси, горячую прокатку стального сляба для получения горячекатаной листовой стали, холодную прокатку один раз или два или более раза с промежуточным отжигом между ними для получения холоднокатаной листовой стали конечной толщины, первичный рекристаллизационный отжиг, нанесение отжигового сепаратора на поверхность холоднокатаной листовой стали и вторичный рекристаллизационный отжиг.

Изобретение относится к области металлургии. Для получения текстурированного листа из электротехнической стали, обладающего лучшими магнитными свойствами, способ включает нагрев стального сляба до температуры 1300°С и менее, горячую прокатку стального сляба для получения горячекатаного стального листа, отжиг горячекатаного стального листа в зоне горячих состояний, однократную, или двукратную, или многократную холодную прокатку с промежуточным отжигом между ними для получения холоднокатаного стального листа конечной толщины, первичный рекристаллизационный отжиг, нанесение отжигового сепаратора на поверхность холоднокатаного стального листа после первичного рекристаллизационного отжига и вторичный рекристаллизационный отжиг, причем при отжиге в зоне горячих состояний средняя скорость нагрева от обычной температуры до 400°С составляет 50°С/с и более, а время для достижения 900°С от 400°С составляет 100 с и менее.

Изобретение относится к области металлургии. Для получения текстурированного стального листа из электротехнической стали, обладающего улучшенными магнитными свойствами, способ включает нагрев стального сляба в температурном диапазоне 1300°С и менее, горячую прокатку стального сляба для получения горячекатаного стального листа, необязательно отжиг горячекатаного листа в зоне горячих состояний, проведение для горячекатаного стального листа после горячей прокатки или после отжига в зоне горячих состояний однократной, или двукратной, или многократной холодной прокатки с промежуточным отжигом между ними для получения холоднокатаного стального листа конечной толщины и проведение для холоднокатаного стального листа первичного рекристаллизационного отжига и вторичного рекристаллизационного отжига, причем в случае отсутствия промежуточного отжига горячекатаный стальной лист подвергают отжигу в зоне горячих состояний, при котором нагрев проводят при скорости, составляющей 10°С/с и менее, в течение периода времени в диапазоне от 10 секунд и более до 120 секунд и менее в температурном диапазоне от 700°С и более до 950°С и менее, а в случае проведения промежуточного отжига нагрев при конечном промежуточном отжиге проводят при скорости, составляющей 10°С/с и менее, в течение периода времени в диапазоне от 10 секунд и более до 120 секунд и менее в температурном диапазоне от 700°С и более до 950°С и менее.

Изобретение относится к области металлургии. Для улучшения и стабилизации магнитных свойств стальной лист выдерживают в температурном диапазоне 1000°C или более и 1120°C или менее в течение 200 сек или менее, и затем выдерживают в температурном диапазоне 650°C или выше и 1000°C или ниже в течение 200 сек или менее при отжиге до конечной холодной прокатки, и количество Al в выделениях после отжига до конечной холодной прокатки ограничивается 50% или более общего количества Al, содержащегося в стальном слябе.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к формуемой легковесной стали. Сталь содержит элементы в следующем соотношении, мас.%: С от 0,02 до 1,0, Мn от 5 до 9, Si 4 или менее, Р до 0,1, S до 0,1, N до 0,03, Sb от 0,003 до 0,8, предпочтительно до 0,5, по меньшей мере один из следующих карбидообразующих элементов: Al 15 или менее, Cr от 0,1 до 8, Мо от 0,05 до 2, Ti от 0,01 до 2, V от 0,005 до 1, Nb от 0,005 до 1, W от 0,005 до 1 и Zr от 0,001 до 0,3, при необходимости до 5 Ni, до 0,005 Са, до 0,01 В и от 0,05 до 2 Cu, остальное - железо и примеси, при этом соотношение Sb/C составляет 1,5 или менее.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к изготовлению листа из нетекстурированной Fe-Si стали. Для улучшения магнитных свойств стали способ включает стадии плавления стали, содержащей в мас.%: C ≤ 0,006, 2,0 ≤ Si ≤ 5,0, 0,1 ≤ Al ≤ 3,0, 0,1 ≤ Mn ≤ 3,0, N ≤ 0,006, 0,04 ≤ Sn ≤ 0,2, S ≤ 0,005, P ≤ 0,2, Ti ≤ 0,01, остальное Fe и неизбежные примеси, отливки указанного расплава в сляб, повторного нагрева указанного сляба, горячей прокатки указанного сляба, намотки указанной горячекатаной стали, необязательного отжига горячекатаной стали, холодной прокатки, отжига и охлаждения холоднокатаной стали до комнатной температуры.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к особохладостойким конструкционным сталям, используемым для изготовления оборудования, предназначенного для хранения и транспортировки сжиженного природного газа.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения превосходных магнитных характеристик листа при одновременном улучшении способности к адгезии первичной пленки осуществляют: процесс нагрева сляба, имеющего заданный химический состав, при температуре T1°C, составляющей 1150-1300°C, выдержку сляба в течение 5 мин - 30 ч, понижение температуры сляба до T2°C, составляющей T1-50°C или ниже, нагрев сляба при температуре T3°C, составляющей 1280-1450°C, и выдержку сляба в течение 5-60 мин, процесс горячей прокатки нагретого сляба, процесс холодной прокатки, процесс промежуточного отжига горячекатаного стального листа по меньшей мере один раз перед процессом холодной прокатки или перед завершающим проходом процесса холодной прокатки после прерывания холодной прокатки, процесс нанесения отжигового сепаратора и процесс нанесения вторичной пленки.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу из нетекстурированной электротехнической стали, используемому в качестве материала сердечников в двигателях, трансформаторах и подобных устройствах.

Изобретение относится к способу изготовления сверхпрочной стальной полосы c TRIP/TWIP-эффектом для улучшения свойств при дальнейшей обработке, в частности, хорошее сочетание свойств по прочности и деформации, повышенную устойчивость к разрушению, водородному охрупчиванию и жидкометаллическому охрупчиванию.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к холоднокатаному и термообработанному стальному листу, используемому для изготовления деталей элементов конструкции кузова и панелей кузова для механических транспортных средств.

Изобретение относится к листовой стали, пригодной для использования в производстве автомобилей. Химический состав листовой стали с покрытием: 0,17% ≤ углерод ≤ 0,24%, 1,9% ≤ марганец ≤ 2,2%, 0,5% ≤ алюминий ≤ 1,2%, 0,5% ≤ кремний ≤ 1%, 0,05% ≤ хром ≤ 0,2%, 0,015% ≤ ниобий ≤ 0,03%, фосфор ≤ 0,03%, сера ≤ 0,004% и по усмотрению 0,005% ≤ титан 0,05%, 0,001% ≤ молибден 0,05%, остальное железо и неизбежные примеси в результате обработки.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к подвергнутой холодной прокатке и отжигу листовой стали, используемой для изготовления деталей обеспечения безопасности или конструкционных деталей транспортных средств.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к холоднокатаной и отожженной листовой стали, используемой для изготовления деталей обеспечения безопасности или конструкционных деталей транспортных средств.

Изобретение относится к оснастке для литья пластмасс под давлением, а также к поковкам большого размера, сформированным из низкоуглеродистой стали для литейных форм, имеющей значительно улучшенную закалку и свойства закаливаемости в больших сечениях.

Изобретение относится к гибко-катаным плоским стальным продуктам из высокопрочной содержащей марганец стали. Предложен гибко-катаный плоский стальной продукт, полученный из высокопрочной содержащей марганец стали, со следующим химическим составом, мас.%: С 0,005-0,6; Mn 4-10; Al 0,005-4; Si 0,005-2; В 0,0001-0,05; Р 0,001-0,2; S до 0,05; N 0,001-0,3; при этом остаток - это железо и неизбежные сопутствующие стали элементы, с легированием в качестве опции посредством Cr при его содержании 0,1-4.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу из нетекстурированной электротехнической стали, используемому в качестве материала железных сердечников двигателей.

Изобретение относится к производству листовой стали с нанесенным покрытием, характеризующейся пределом прочности при растяжении TS, составляющим, по меньшей мере, 450 МПа, и полным относительным удлинением ТЕ, составляющим, по меньшей мере, 17%.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу нетекстурированной электротехнической стали, используемому в качестве материала стального сердечника высокоэффективного асинхронного двигателя.

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением, в частности к формованию из стального листа изделия для конструктивного элемента транспортного средства.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному горячештампованному стальному листу, используемому в качестве конструктивных или усиливающих элементов автомобилей или конструкций, которым требуется прочность. Горячештампованный лист содержит среднюю часть по толщине листа, промежуточный слой и поверхностный слой, причем промежуточный слой примыкает к средней части по толщине листа и поверхностному слою. Средняя часть по толщине листа содержит, в мас.: C: 0,20 или более и менее чем 0,70, Si: менее чем 3,00, Mn: 0,20 или более и менее чем 3,00, P: 0,10 или менее, S: 0,10 или менее, раств. Al: 0,0002 или более и 3,0000 или менее, N: 0,01 или менее, остальное - Fe и неизбежные примеси. Средняя часть по толщине листа имеет твердость 500 Hv или более и 800 Hv или менее, поверхностный слой имеет изменение твердости ΔH1 в направлении по толщине листа 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, а промежуточный слой имеет изменение твердости ΔH2 в направлении по толщине листа 50 Hv или более и менее чем 200 Hv. Обеспечивается высокая ударопрочность и стойкость к водородному охрупчиванию. 10 з.п. ф-лы, 16 табл., 2 ил.

Наверх