(57)【要約】      （修正有）【課題】構成部品または加工物に適した複相組織を作り出すことができるプレス硬化方法を提供する。【解決手段】半製品が、少なくとも０．９重量％、好ましくは１〜２重量％の範囲内の高いシリコン含有量を、同時に０．９重量％未満、好ましくは０．６５〜０．８重量％の範囲内の低いマンガン含有量、０．２５重量％未満、好ましくは０．１９〜０．２２重量％の範囲内の低い炭素含有量、および１．２０重量％を上回る、好ましくは１．３〜１．５重量％の範囲の高いクロム含有量とともに有する鋼からなり、加熱により、使用する鋼の組織が少なくとも一部分オーステナイトに変態し、このように加熱された半製品は熱成形されて、熱変形造形の後、主にマルテンサイトおよびフェライト部分を含む複相組織を有する組織が加工物の状態で存在させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半製品をプレス硬化することにより加工物を作製するための方法であって、半製品が、少なくとも０．９重量％、好ましくは１〜２重量％の範囲内の高いシリコン含有量を、同時に０．９重量％未満、好ましくは０．６５〜０．８重量％の範囲内の低いマンガン含有量、０．２５重量％未満、好ましくは０．１９〜０．２２重量％の範囲内の低い炭素含有量、および１．２０重量％を上回る、好ましくは１．３〜１．５重量％の範囲の高いクロム含有量とともに有する鋼からなることを特徴とし、加熱により、使用する鋼の組織が少なくとも一部分オーステナイトに変態し、このように加熱された半製品は熱成形されて、熱変形造形の後、主にマルテンサイトおよびフェライト部分を含む複相組織を有する組織が加工物の状態で存在する、方法。
【請求項２】
半製品が使用する鋼のＡｃ３温度よりも高い温度まで加熱され、このように加熱された半製品が熱成形されて、熱変形造形の後、主にマルテンサイトおよびフェライト部分を含む複相組織を有する組織が加工物の状態で存在することをさらに特徴とする、半製品をプレス硬化することにより加工物を作製するための方法。
【請求項３】
半製品の加熱が、使用する鋼のＡｃ１温度よりも低い温度で予熱することを含むことをさらに特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
熱変形造形が、フェライト生成の初めに起こることをさらに特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
熱変形造形が、フェライト生成の終わりに起こることをさらに特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
熱変形造形の前に半製品が空冷に供されることをさらに特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法において、少なくとも０．９重量％、好ましくは１〜２重量％の範囲内の高いシリコン含有量を、同時に０．９重量％未満、好ましくは０．６５〜０．８重量％の範囲内の低いマンガン含有量、０．２５重量％未満、好ましくは０．１９〜０．２２重量％の範囲内の低い炭素含有量、および１．２０重量％を上回る、好ましくは１．３〜１．５重量％の範囲の高いクロム含有量とともに有する鋼が使用されることをさらに特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
鉄および避けられない混入物質に加えて、鋼が次の合金元素（重量％）、
Ｃ：０．１９〜０．２２
Ｓｉ：１．０〜２．０
Ｍｎ：０．６５〜０．８０
Ｂ：０．００２〜０．００３
Ｃｒ：１．３０〜１．５０
Ｎｂ：０．０２〜０．０４
を含むことをさらに特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
鋼が、その上に次の任意の元素（重量％）
Ｐ：最大０．０１５
Ｓ：最大０．０１０
Ａｌ：最大０．０１０
Ｔｉ：最大０．０１０
Ｍｏ：最大０．０８
Ｃｕ：最大０．２０
Ｎｉ：最大０．２０
を含むことをさらに特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
半製品を加熱した後に、半製品をプレス硬化することにより作製された、合金鋼製の加工物であって、プレス硬化した後に、主にマルテンサイトおよびフェライトからなる複相組織を有し、前記マルテンサイト部分がフェライト部分よりも大きい、加工物。
【請求項１１】
組織が、オーステナイトの残部を含むことをさらに特徴とする、請求項１０に記載の加工物。
【請求項１２】
加工物が、鉄および避けられない混入物質に加えて、次の合金元素（重量％）
Ｃ：０．１９〜０．２２
Ｓｉ：１．０〜２．０
Ｍｎ：０．６５〜０．８０
Ｂ：０．００２〜０．００３
Ｃｒ：１．３０〜１．５０
Ｎｂ：０．０２〜０．０４
を含む鋼からなることをさらに特徴とする、請求項１０または１１に記載の加工物。
【請求項１３】
その破断点伸びＡ５が少なくとも１０％、好ましくは１３％であることをさらに特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の加工物。
【請求項１４】
その引張強度Ｒｍが少なくとも１３００ＭＰａ、好ましくは１３００〜１６００ＭＰａ、特に好ましくは１４５０ＭＰａであることをさらに特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の加工物。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法に従って作製されることをさらに特徴とする、請求項１０または１４に記載の加工物。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の加工物の自動車の車体の構造部品としての使用。
【請求項１７】
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の加工物の自動車のシャシ部分としての使用。
【請求項１８】
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の加工物の高強度鋼管としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工物を特にプレス硬化により作製するための方法、加工物特にプレス硬化により作製された加工物、および該加工物の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、プレス硬化は、主に炭素、マンガンおよびホウ素の元素を用いて合金化される調質鋼を用いる標準的技法である。高強度合金鋼は、例えば、独国特許第１０  ２００７  ０３３  ９５０号に記載されている。
【０００３】
材料は一般に直接に、または間接的な熱成形プロセスのいずれかで構成部品に加工される。この場合、プレートを最初にコイルから切り取り、これを次に規定された雰囲気下、規定されたパラメータで、炉に通過させる。従って、材料の組織はフェライト−パーライト組織からオーステナイト組織に変わる。炉の出口で、このようにして加熱されたプレートはロボットに捉えられ、変形造形プレス機に挿入される。このプレス機は、冷却成形型セットとともに作動し、そのためその後の変形造形の間、成形型の中でプレートを強力に冷却する。材料は、この冷却相でオーステナイトから１００％マルテンサイトに変態する。この時点ではまだ非常に脆弱なマルテンサイトから炭化物の沈殿をもたらす、自己焼き戻し効果は、より高い温度で成形型から造形された構成部品を除去することにより達成される。この手順により、完成した構成部品の靭性の向上がもたらされる。現在のところ使用される材料を用いて目的とする組織は、説明されたプロセスを考慮に入れると、従って１００％焼き戻しマルテンサイトである。
【０００４】
しかし、構成部品の破断点伸びの低さは、いくつかの製造業者（ＯＥＭ）により問題があるとしてリストに記載されている。高速の変形造形速度下で荷重が加わる時、構成部品の残留伸びが小さいと脆弱な亀裂膨張が引き起こされ得る。そのため、いくつかの製造業者は、強度特性に関する規格を維持しながら、構成部品の破断点伸びを向上させようと努力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許第１０  ２００７  ０３３  ９５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従って、それを用いて構成部品または加工物をプレス硬化により得ることのできる解決法を作り出すことであり、これらの構成部品は、一方では機械的特性、特に破断点伸びおよび強度の最適な組合せを有し、かつ、他方では費用効率の高い方法で確実に作製することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、この目的は構成部品に適した複相組織を作り出すことにより達成することができるという知見に基づく。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の態様に従う本発明の方法の第１の実施形態の方法過程による合金に関する時間−温度変態概略図を示す図である。
【図２】第１の態様に従う本発明の方法の第２の実施形態の方法過程による合金に関する時間−温度変態概略図を示す図である。
【図３】第２の態様に従う本発明の方法の第１の実施形態の方法過程による合金に関する時間−温度変態概略図を示す図である。
【図４】第２の態様に従う本発明の方法の第２の実施形態の方法過程による合金に関する時間−温度変態概略図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の態様によれば、本発明は、従って、半製品が、少なくとも０．９重量％、好ましくは１〜２重量％の範囲内の高いシリコン含有量を、同時に０．９重量％未満、好ましくは０．６５〜０．８重量％の範囲内の低いマンガン含有量、０．２５重量％未満、好ましくは０．１９〜０．２２重量％の範囲内の低い炭素含有量、および１．２０重量％を上回る、好ましくは１．３〜１．５重量％の範囲の高いクロム含有量とともに有する鋼からなる、半製品をプレス硬化することにより加工物を作製するための方法により達成される。加熱することにより、この半製品は、用いられる鋼の組織が少なくとも一部分オーステナイトに変態し、このように加熱された半製品は熱成形されて、熱変形造形の後、主にマルテンサイトおよびフェライト部分を含む複相組織を有する組織が加工物の状態で存在する。
【００１０】
本発明の意味において、複相組織とは、少なくとも２種類の組織の混合組織が存在する組織を意味するものと理解される。混合組織は、特に好ましくは残部がフェライトであるマルテンサイト部分からなる。しかし、本発明によれば、その他の組織、特に、オーステナイトの残部およびベイナイトが複相組織に存在することも可能である。
【００１１】
マルテンサイト組織の目的とする変化は、高いシリコン含有量を有する鋼を用いることにより得ることができる。他方、数ある中で、同時に増加した、合金化したクロムの含有量によって、薄片状の酸化物スケールからの保護を強化するために、特に、マンガンおよび炭素の含有量の低下が、必要な焼入性に関して平衡化されることが示されている。従って、所望の機械的特性の組合せは、指定された割合の合金元素を有する鋼を用いて得ることができる。炭素含有量だけを減らせば、それは一般に延性の増加をもたらし、その一方、強度は非常に大きく低下する。加えて、高いシリコン含有量では、所望により用いることのできるアルミニウムの量は少ないまま抑えることができ、従って疲労強度は増加し得ることが示されている。加えて、このシリコンは、本発明に従う合金においてスケール保護としての機能も果たす。
【００１２】
これらの特性を確実に構築するため、半製品の初期組織を、少なくとも一部分オーステナイトに変態する温度まで加熱する。この温度は以下で加温温度と表す。一実施形態によれば、加温温度は、鋼のＡｃ１とＡｃ３温度の間、すなわちオーステナイトへの変態が始まる温度とオーステナイトへの変態が終わる温度の間にある。この変態区間（ｉｎｔｅｒ−ｃｒｉｔｉｃａｌ）域では、αおよびγ相の沈殿があるが、全組織のオーステナイトへの完全な変態は通常、この温度範囲では当然起こらない。このように加熱され、加温温度で特定の時間維持される半製品は、その後プレス成形型に導入され得る。半製品の一定の冷却は、それをプレス成形型に導入すると起こる。主にマルテンサイトとフェライトからなる複合組織の目的とする構築は、本発明の第１の態様に従って用いられる鋼の組成によって実現することができる。
【００１３】
加速冷却相が次に続き、成形型に導入された半製品の熱変形造形により、オーステナイトのマルテンサイトへの変態がもたらされる。しかし、本発明によれば、オーステナイトの残部、特に層状のオーステナイトも、複相組織中に存在し得る。変形造形の間用いられ、かつ、例えば、冷えた成形型または冷えていない成形型により影響をうける、冷却速度にもよるが、複相組織はベイナイト部分も含み得る。
【００１４】
鋼材の場合には伸張特性を向上させるために、例えば細粒化、すなわち平均粒界を減らすことなどの機構が既に公知であった。加えて、変態しない構造部材（二相鋼）の多相組織および一部分変態する構造部材（ＴＲＩＰ鋼）の多相組織が提案されてきた。改良された伸張特性をもつ加工物の製造に使用される多相組織を含む鋼の種類は、通常の製鋼工程で（ホットストリップとしてまたはコールドストリップとしてのいずれかで）既に工業的に作製されており、構成部品の冷間変形造形に使用されている。合金の設計は、いくぶん非常に複雑であり、それぞれのストリップの製造は、非常に狭いプロセスウィンドウの範囲内でのみ可能である。これらの合金設計は、製鋼業者のホットおよびコールドストリップ製品ライン（加熱成形工程で起こるパラメータに関して大部分が明らかに異なる）に適合しているので、これらの設計の熱変形造形への適用は不可能である。
【００１５】
本発明では、完成した加工物が有する特性を最小限の労働費によって、製造工程で得ることができるというのは特に有利である。特に、先行技術の方法では構成部品製造工程の後に続かなくてはならない熱処理が必要ない。従って、この加工物の製造工程は全体的に一層収益が多い。また、そのような熱処理に付随する強度の低下は防ぐことができ、従って簡単な方法で規格を満たすことができる。
【００１６】
あるいは、使用する鋼のＡｃ１とＡｃ３温度の間の比較的低い温度まで半製品を加熱するために、鋼のＡｃ３温度よりも高い温度まで半製品を加熱することも可能である。このような方法で、半製品の完全なオーステナイト変態が達成される。該方法のこの実施形態の利点は、本発明に従う方法のための初期組織があまり重要ではないという事実からなる。従って製造要件、および、特に、プレス硬化の運転前の初期材料の熱処理、例えば、ホットストリップは減少し、それにより個々の方法段階、例えばコスト高に関係する予熱の手間を省くことができる。
【００１７】
第１の態様に従う方法において半製品に選択される鋼によって、完全なオーステナイト変態であるにもかかわらず、実際の熱変形造形の前、途中、または後に、相当な比率の組織がフェライトに変態することは、簡単な方法で保証することができる。特に、温度制御は鋼のこの組成で簡略化される。当然、第１の態様に従う方法で使用される鋼から外れる合金鋼を使用してもよい。
【００１８】
別の態様によれば、本発明は、半製品をプレス硬化することにより加工物を作製するための方法に関する。該方法は、半製品を使用する鋼のＡｃ３温度よりも高い温度まで加熱し、このように加熱した半製品を熱成形して、熱変形造形の後、主にマルテンサイトおよびフェライト部分を含む複相組織を有する組織が加工物の状態で存在することを特徴とする。
【００１９】
温度制御は、使用する合金の所望の複相組織を得るために調整することができる。特に、例えば、半製品の冷却速度をＡｃ３温度よりも高い温度まで加熱した後に低下させてもよい。そのため、個々の合金元素によって、より長時間に移行するフェライト生成域での鋼の合金化も、本方法に従って処理することができる。
【００２０】
一実施形態によれば、半製品の加熱は、使用する鋼のＡｃ１温度よりも低い温度に予熱することを含む。この実施形態は、完全なオーステナイト変態が所望により加熱段階で起こらない、第１の態様に従う本発明の方法にとって特に有利である。予熱をするために、初期組織の不規則性を一定の程度まで排除することができ、従って、可能な限り均質な、部分的なオーステナイト変態を半製品に得ることができる。
【００２１】
一実施形態によれば、熱変形造形は、フェライト生成の初めに起こる。フェライト生成の初めとは、上記方法の温度曲線が（時間−温度変態図中の）フェライト生成域に入る時点を意味すると理解される。この変形造形の時点は、特に好ましくは半製品が鋼のＡｃ３温度よりも高い温度まで加熱された方法について選択され、従って本質的に均質なオーステナイト組織が初期組織として存在する。変形造形はフェライト生成の初めに起こるため、最終組織に存在するフェライトのほんのわずかな部分は、加熱後の半製品の温度制御だけで得ることができる。この実施形態では、変形誘起フェライト生成によってフェライトの本質的部分が、その代わりに存在する。変形造形の前の、半製品の加熱のための炉とは異なる炉での熱処理が、この実施形態では特に好ましい。加熱温度から冷却した後の２番目の炉では、半製品の温度は目的とする方法で調節することができ、従って使用する鋼の変態挙動を調節することができる。また、熱変形造形がフェライト生成の初めに起こる実施形態では、この変態の持続時間は短時間である。
【００２２】
あるいは、当然、熱変形造形がフェライト生成の終わり頃に起こることも可能である。フェライト生成の終わり頃とは、特に、上記方法の温度曲線が（時間−温度変態図中の）フェライト生成の範囲を出る時点を意味すると理解される。この変形造形の時点は、特に好ましくは半製品が鋼のＡｃ３温度よりも高い温度まで加熱された方法について選択され、従って本質的に均質なオーステナイト組織が初期組織として存在する。この実施形態では、フェライト生成は基本的に温度制御により決定される。従って構造図を構築し、加工物の形状に関係なく、より正確に再現することができる。加えて、降伏点の増加したフェライトが得られる。それに関連する半製品の変形造形および冷却は、この実施形態では、基本的に、残留オーステナイトが目的とする方法でマルテンサイトに変態し、ベイナイト形成が最大限まで阻害されるという事実をもたらす。
【００２３】
半製品は、本発明に従う熱変形造形の前に空冷に供してもよい。これは、半製品を成形型に移動させることにより達成するか、または半製品を加熱するために用いた炉の中または半製品を加熱するための炉の下流に接続されている炉の中でも達成することができる。当然、その他の冷却機構を適用してもよい。例えば、ガス冷却または水冷却を行うことができる。本発明に従う半製品の目的とする冷却のため、特に本質的に完全にオーステナイトに変態し、特にＡｃ３温度よりも高い温度まで加熱された半製品の場合に、フェライト域を通る冷却曲線の通過は、特にフェライト生成のこの域の進入点を調節してもよい。このような方法で、要件に向けた方法で相応して組織を構築することができる。
【００２４】
好ましい実施形態によれば、また、熱成形の前にＡｃ３温度よりも高い温度まで半製品が加熱される、本発明の第２の態様の方法では、少なくとも０．９重量％、好ましくは１〜２重量％の範囲内の高いシリコン含有量を、同時に０．９重量％未満、好ましくは０．６５〜０．８重量％の範囲内の低いマンガン含有量、０．２５重量％未満、好ましくは０．１９〜０．２２重量％の範囲内の低い炭素含有量、および１．２０重量％を上回る、好ましくは１．３〜１．５重量％の範囲の高いクロム含有量とともに有する鋼が使用される。
【００２５】
またこの場合、シリコン含有量の増加は一般に作製する加工物の降伏点の上昇に影響を及ぼす。シリコン含有量の増加はまた、本発明の合金設計の場合にマルテンサイト組織における本発明に従う変化を誘発する。層状のオーステナイトの残部は延性の増加に関与する。加えて、フェライト域は特にシリコン含有量の増加により高温に移動し、そのため二相熱処理または複相処理が大いに可能である。同時に増加したクロム含有量に起因して、特に、マンガンおよび炭素の含有量の低下は、必要な焼入性に関して平衡化されることが示されている。
【００２６】
好ましい実施形態によれば、鉄および避けられない混入物質に加えて、鋼は次の合金元素（重量％）を含む。
Ｃ：０．１９〜０．２２
Ｓｉ：１．０〜２．０
Ｍｎ：０．６５〜０．８０
Ｂ：０．００２〜０．００３
Ｃｒ：１．３０〜１．５０
Ｎｂ：０．０２〜０．０４
【００２７】
費用効率の高い方法で作製することのできるこの合金組成によって、作製される予定の加工物も費用効率の高い方法で作製することができる。また、存在するニオブ含有量によって、熱変形造形による本発明に従う加工物の製造のためにこの合金組成を使って、ホットストリップの改良された細粒度が達成され、また、処理手順で粒子成長が減少することも示されている。最後に、平衡化される低い炭素含有量に起因して、例えば、焼入性に関して増加したクロム部分により、完成した加工物の良好な溶接性も提供される。
【００２８】
本発明の方法で使用される鋼は、さらに次の任意の元素（重量％）を含んでもよい。
Ｐ：最大０．０１５
Ｓ：最大０．０１０
Ａｌ：最大０．０１０
Ｔｉ：最大０．０１０
Ｍｏ：最大０．０８
Ｃｕ：最大０．２０
Ｎｉ：最大０．２０
【００２９】
別の態様によれば、本発明は、半製品を熱変形造形、特に、プレス硬化することにより作製され、主にマルテンサイトおよびフェライトからなる複相組織を有し、該マルテンサイト部分がフェライト部分よりも大きい、合金鋼製の加工物に関する。本発明に従うそのような加工物は、機械的特性、特に、破断点伸びおよび強度の最適な組合せを有し、簡単に、かつ費用効率よく作製することができる。マルテンサイト部分のほうがフェライト部分より大きい複相組織の構築によって、特に、加工物には通常の必須強度がもたらされる。鋼材における伸張特性の向上は、公知の機構を用いて既に達成されている。ここで含まれるのは、特に、細粒化、すなわち平均粒界を減らすこと、ならびに、変態していない組織構成部品の多相組織（二相鋼）および一部分変態する組織構成部品の多相組織（ＴＲＩＰ鋼）である。改良された伸張特性をもつそのような加工物の製造に使用される多相組織を含む鋼の種類は、通常の製鋼工程で（ホットストリップとしてまたはコールドストリップとしてのいずれかで）工業的に作製されており、構成部品の冷間変形造形に使用されている。合金の設計は、いくぶん非常に複雑であり、それぞれのストリップの製造は、非常に狭いプロセスウィンドウの範囲内でのみ可能である。これらの合金設計は、加熱成形工程で起こるパラメータに関して大部分が明らかに異なっている、製鋼業者のホットおよびコールドストリップ製品ラインに適合されているので、これらの設計の熱変形造形への適用は不可能である。
【００３０】
一方、熱変形造形、特にホットプレス硬化により作製される、本発明に従う加工物は、大きな技術的規模で作製されてもよく、特性に対する個々の要件に目的とする方法で適合させることができる。
【００３１】
一実施形態によれば、加工物の組織は、マルテンサイトおよびフェライトに加えてオーステナイトの残部を有する。この残部（ｒｅｍａｉｎｅｒ）は、特に層状のオーステナイトとして存在する。加工物の延性はそれにより増加し、そのため、これは延性が重要な適用に役立ち得る。
【００３２】
本発明に従う加工物は、好ましくは、鉄および避けられない混入物質に加えて、次の合金元素（重量％）を含む鋼からなる。
Ｃ：０．１９〜０．２２
Ｓｉ：１．０〜２．０
Ｍｎ：０．６５〜０．８０
Ｂ：０．００２〜０．００３
Ｃｒ：１．３０〜１．５０
Ｎｂ：０．０２〜０．０４
【００３３】
加工物を構成する鋼は、特に好ましくは、さらに、しかし所望により、次の合金元素のうち少なくとも１種類、好ましくは次の合金元素（重量％）の全てを有する。
Ｐ：最大０．０１５
Ｓ：最大０．０１０
Ａｌ：最大０．０１０
Ｔｉ：最大０．０１０
Ｍｏ：最大０．０８
Ｃｕ：最大０．２０
Ｎｉ：最大０．２０
【００３４】
特に好ましくは、本発明に従う加工物は少なくとも１０％、好ましくは１３％の破断点伸びＡ５を有する。これらの高い値の破断点伸びは、本発明に従う加工物の場合には、その中に含まれる工程段階を含む製造工程により、および／または加工物に使用される鋼を合金化することにより、達成される。本発明で簡単に行うことのできる、複相組織を構築することにより、これらの高い値を得ることが可能となる。
【００３５】
好ましくは、加工物は、少なくとも１３００ＭＰａ、好ましくは１３００〜１６００ＭＰａ、特に好ましくは１４５０ＭＰａの引張強度Ｒｍを有する。この高い強度は、大部分、組織に存在するマルテンサイトによって達成される。
【００３６】
加工物は、好ましくは本発明の第１または第２の態様に従う本発明の方法により作製される。
【００３７】
別の態様によれば、本発明は、本発明に従う加工物の自動車の車体の組織部品としての使用に関する。例えば、加工物は、車両のＢピラー、Ａピラー、ドア・インパクト・バーまたはバンパーとして使用され得る。加えて、本発明の加工物の自動車のシャシ部分、例えば、ハンドルのまたは捩りプロフィール（ｔｏｒｓｉｏｎ  ｐｒｏｆｉｌｅｓ）としての使用も、本発明の主題である。また、本発明の加工物の、自動車のサブフレームとしての使用、例えば、鋼管または金属薄板の縦方向および横方向のバー、ならびにサスペンション部品、例えば、長短のアームサスペンションとしての使用も、本発明の主題である。最後に、本発明に従う加工物は高強度鋼管として用いることができる。本発明に従う加工物の適用のさらなる例は、パイプ・スタビライザー、パイプ・ドライブ・シャフトおよび構造部品である。機械的特性、特に、強度および破断点伸びの組合せに基づく、本発明に従う加工物は、これらの使用に特に適している。また、用いる好ましい合金および製造工程に起因するコストの低さは、加工物の使用に有利である。
【００３８】
本発明の第１の態様に従う方法に関連して説明した利点および特徴は、それらが適用される限り有効であり、また、本発明の第２の態様、本発明に従う加工物および本発明に従う使用に従う方法に関しても有効であり、逆もまた同様である。
【実施例】
【００３９】
添付の図面を参照し、起こり得る実施形態に基づいて、さらに本発明を説明する。
【００４０】
図１に示される実施形態の例の場合、半製品は、初期温度から、例えば、変態区間域（すなわち鋼のＡｃ３温度とＡｃ１温度の間）の加温温度にされる。半製品はこの温度で特定の時間維持され、それからその後に炉から取り出され、成形型に導入される。半製品を炉から取り出すことにより、生成物は冷却され、成形型に導入されると、生成物は特に、使用する鋼のＡｃ１温度よりも低い温度となる。もう一つの炉は上記方法のこの実施形態には必須ではない。半製品が成形型に接触し、成形型が半製品に作用する、すなわちそれを変形させるとすぐに、温度の急速な低下が起こる。変形造形によって、生成物は、オーステナイト部分の一部分がオーステナイト化した組織からマルテンサイトへ広範囲に変態する。上記方法に選択された合金によって毎回決まる、図１中に概略的に示されるベイナイト域は、より短い時間に移動し得る。これは図中で鎖線によって表される。また、フェライト域もより短い時間に移動し得る。
【００４１】
この実施形態では、最終組織は、本質的にマルテンサイトおよびフェライトからなる混合組織である。オーステナイトの少しの成分も残部として存在しうる。６０％マルテンサイトと３０％フェライトの百分率分布は可能である。
【００４２】
図２に示される、本発明の第１の態様に従う方法の実施形態の第２の例では、半製品は、初期温度から、使用する鋼の変態区間域よりも低い予熱温度にされる。半製品はこの予熱温度で特定の時間維持される。その後、予熱した半製品は、変態区間域、すなわちＡｃ３温度とＡｃ１温度の間にある加温温度までさらに加熱される。半製品はまた、この温度で特定の時間維持され、それからその後に炉から取り出され、成形型に導入される。半製品を炉から取り出すことにより、生成物は冷却され、それが成形型に導入されると、生成物は特に、使用する鋼のＡｃ１温度よりも低い温度を有する。半製品が成形型に接触し、成形型が半製品に作用する、すなわちそれを変形させるとすぐに、温度の急速な低下が起こる。変形造形に起因して、生成物は、オーステナイト部分の一部分がオーステナイト化した組織からマルテンサイトへ広範囲に変態する。上記方法に選択された合金によって毎回決まる、図２中に概略的に示されるベイナイト域および／またはフェライト域は、より短い時間に移動し得る。これは図２でベイナイト域に対し鎖線によって概略的に表される。
【００４３】
この実施形態では、最終組織は、本質的にマルテンサイトおよびフェライトからなる混合組織でもある。オーステナイトの少しの成分も残部として存在しうる。６０％マルテンサイトと３０％フェライトの百分率分布は可能である。
【００４４】
本発明の第２の態様に従う方法の第１の実施形態の方法過程は図３に示される。この実施形態では、半製品は初期温度から、使用する鋼のＡｃ３温度よりも高い温度まで加熱される。半製品はこの温度で特定の時間維持される。このような方法で、本質的に均質なオーステナイト組織がその後の処理段階の初期組織として形成される。この後、半製品は制御された方法で冷却される。この目的のため、半製品を別の炉に導入してもよい。半製品を他の炉へ移すことで、その温度はまず低下する。好ましくは、使用する鋼のＡｃ３温度よりも低くなるように温度を調節する。この温度から、制御冷却が起こり、上記方法の温度−時間曲線がフェライト域に入り、この域内で一定量の時間、維持されるように温度経過が制御される。特に、フェライト域が狭い温度域にわたる合金において、温度はほぼ一定に維持されなければならない。加温温度の場合に加熱相の間に形成されるオーステナイト組織は、このような方法でフェライトに一部分変態する。フェライト域の終わりに向かって、すなわち上記方法の曲線が制御冷却されてフェライト域の端に近づく時点で、半製品の熱変形造形が起こる。変形造形により、かつ特に成形型により、温度はさらに低下し、まだフェライトに変態していないオーステナイトはマルテンサイトに変態する。図３に示される、マルテンサイト、フェライトおよびベイナイト域の模式図では、ベイナイトは形成されない。当然、図３中の鎖線により示されるように、ベイナイト域が短い時間のほうへ移動することも可能である。この場合、本発明に従う方法により得られる混合組織も、固有のベイナイト部分を有し得る。加えて、残部として一定の割合のオーステナイトが存在しうる。
【００４５】
最後に、本発明の第２の態様に従う方法のその他の実施形態を図４に示す。このような方法で、図３に示される実施形態の例にもあるように、半製品はＡｃ３温度よりも高い加温温度まで加熱され、本質的に均質なオーステナイトが半製品中に存在するまでこの温度で維持される。次に、半製品をこの炉から第２の炉の中へ移す。第２の炉では、温度はほぼ同じに、図３に示される実施形態の例のものよりも短い時間維持される。こうして、上記方法の曲線が時間−温度変態図のフェライト域に入る。好ましくは、上記方法の曲線は高温でこの域に入る。次いで、フェライト域へ入ることの次に起こる変形造形により変形誘起フェライト生成がもたらされる。
【００４６】
本発明の態様に従う方法に適していることの分かっている、可能性のある合金は、表１に示される化学組成を有する。
【００４７】
【表１】
2010131672.tif 000003
【００４８】
窒素（Ｎ）は、本発明に従う方法で使用するための合金にさらに含まれてもよい。また、アルミニウムの部分は、表１に示されるデータよりも高い可能性がある。
【００４９】
表１に示される合金を用いて、熱成形プロセス、特にプレス硬化において本発明に従って用いられるプロセス段階を適用することにより、表２に示される機械的特性が得られる。
【００５０】
【表２】
2010131672.tif 000004
【００５１】
このように、本発明を用いて多数の利点を得ることができる。特に、公知の合金と比較した場合にほとんど費用が増加しない、費用効率の高い合金設計が作成される。また、本発明に好ましく用いられる合金は、全ての製鋼所で技術的に作製することのできる鋼材である。加えて、伸張特性のさらなる向上を、プロセスの変更を考慮に入れることにより可能にすることができる。これは、基本的に本発明に従って作製されるが、公知の鋼材と同じ強度値がなお達成される、多相組織のためである。最後に、加工物の溶接性は低い炭素含有量の結果として保持され、本発明に従う加工物の可能性のある用途の数はそれ故に大きい。
【符号の説明】
【００５２】
参照記号リスト
Ｖ  方法曲線
Ａ１  Ａｃ１温度
Ａ３  Ａｃ３温度
Ｆ  フェライト域
Ｂ  ベイナイト域
Ｍｓ  マルテンサイト出発温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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