(57)【要約】【課題】成形体の製造方法に関する発明が開示される。【解決手段】前記成形体の製造方法は、第１鋼材および第２鋼材を用意するステップと、前記第１鋼材および第２鋼材を接合して接合鋼材を製造するステップと、前記接合鋼材を９１０℃〜９５０℃に加熱するステップと、前記加熱された接合鋼材を熱間プレス成形して中間成形体を製造するステップと、前記中間成形体を冷却するステップと、を含み、前記第１鋼材は、前記第２鋼材より引張強度（ＴＳ）が高いことを特徴とする。
2018532594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１鋼材および第２鋼材を用意するステップと、
前記第１鋼材および第２鋼材を接合して接合鋼材を製造するステップと、
前記接合鋼材を９１０℃〜９５０℃に加熱するステップと、
前記加熱された接合鋼材を熱間プレス成形して中間成形体を製造するステップと、
前記中間成形体を冷却するステップと、を含み、
前記第１鋼材は、前記第２鋼材より引張強度（ＴＳ）が高いことを特徴とする、成形体の製造方法。
【請求項２】
前記冷却は、前記中間成形体を５０〜１５０℃／ｓの冷却速度で冷却することを特徴とする、請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
前記熱間プレス成形時、前記加熱された接合鋼材を５〜２０秒以内に熱間プレス用金型に移送することを特徴とする、請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項４】
前記第１鋼材の引張強度は１３００〜１６００ＭＰａであり、前記第２鋼材の引張強度は６００ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項５】
前記第２鋼材は、
炭素（Ｃ）：０．０４〜０．０６重量％、シリコン（Ｓｉ）：０．２〜０．４重量％、マンガン（Ｍｎ）：１．６〜２．０重量％、リン（Ｐ）：０重量％超過０．０１８重量％以下、硫黄（Ｓ）：０超過０．００３重量％以下、クロム（Ｃｒ）：０．１〜０．３重量％、ボロン（Ｂ）：０．０００９〜０．００１１重量％、チタン（Ｔｉ）：０．０１〜０．０３重量％、ニオブ（Ｎｂ）：０．０４〜０．０６重量％、および残部鉄（Ｆｅ）と不可避不純物を含む鋼スラブを１，２００〜１，２５０℃で再加熱するステップと、
前記再加熱された鋼スラブを熱間圧延するステップと、
前記熱間圧延された鋼スラブを巻取って熱延コイルを製造するステップと、
前記熱延コイルをアンコイリングし、冷間圧延して冷延板材を製造するステップと、
前記冷延板材を焼鈍するステップと、を含んで製造されることを特徴とする、請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項６】
前記焼鈍は、前記冷延板材を８１０℃〜８５０℃で加熱し、そして、
前記加熱された冷延板材を１０〜５０℃／ｓの冷却速度で冷却するステップと、を含んでなることを特徴とする、請求項５に記載の成形体の製造方法。
【請求項７】
前記巻取は、６２０〜６６０℃の巻取温度で行われることを特徴とする、請求項５に記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体の製造方法に関する。より詳細には、衝突部材用部品素材として用いられる成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突部材用の重要部品であるＢ−ピラー（Ｐｉｌｌａｒ）には、主に１５０Ｋ級以上の熱処理鋼が用いられる。これは、側面衝突時、運転者の生存空間を確保するのに非常に重要な役割を果たしている。また、衝突部材として用いられる高靭性の鋼部材は、側面衝突時、運転者の安全を脅かす脆性破断現象が発生するので、脆性が発生するＢ−ピラーの下端部に低靭性の鋼部材を連結して衝突吸収能力を向上させる。このような鋼部材を、テーラードウェルデッドブランク（Ｔａｙｌｏｒ  Ｗｅｌｄｅｄ  Ｂｌａｎｋ、ＴＷＢ）用鋼材という。前記ＴＷＢ用鋼材は、熱延、冷延工程後、ホットスタンピング（Ｈｏｔ  ｓｔａｍｐｉｎｇ）などの熱間プレス工程により製造される。
【０００３】
本発明に関連する背景技術は、大韓民国登録特許公報第１３０４６２１号（２０１３．０８．３０．公告、発明の名称：領域ごとに異なる強度を有するプレス成形品の製造方法）に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一実施例によれば、熱間プレス工程時の工程変数による材質ばらつきを最小化できる成形体の製造方法を提供する。
【０００５】
本発明の一実施例によれば、剛性および成形性に優れた成形体の製造方法を提供する。
本発明の一実施例によれば、生産性および経済性に優れた成形体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの観点は、成形体の製造方法に関する。一具体例において、前記成形体の製造方法は、第１鋼材および第２鋼材を用意するステップと、前記第１鋼材および第２鋼材を接合して接合鋼材を製造するステップと、前記接合鋼材を９１０℃〜９５０℃に加熱するステップと、前記加熱された接合鋼材を熱間プレス成形して中間成形体を製造するステップと、前記中間成形体を冷却するステップと、を含み、前記第１鋼材は、前記第２鋼材より引張強度（ＴＳ）が高いことを特徴とする。
【０００７】
一具体例において、前記冷却は、前記中間成形体を５０〜１５０℃／ｓの冷却速度で冷却することができる。
【０００８】
一具体例において、前記熱間プレス成形時、前記加熱された接合鋼材を５〜２０秒以内に熱間プレス用金型に移送することができる。
【０００９】
一具体例において、前記第１鋼材の引張強度は１３００〜１６００ＭＰａであり、前記第２鋼材の引張強度は６００ＭＰａ以上であるとよい。
【００１０】
一具体例において、前記第２鋼材は、炭素（Ｃ）：０．０４〜０．０６重量％、シリコン（Ｓｉ）：０．２〜０．４重量％、マンガン（Ｍｎ）：１．６〜２．０重量％、リン（Ｐ）：０重量％超過０．０１８重量％以下、硫黄（Ｓ）：０超過０．００３重量％以下、クロム（Ｃｒ）：０．１〜０．３重量％、ボロン（Ｂ）：０．０００９〜０．００１１重量％、チタン（Ｔｉ）：０．０１〜０．０３重量％、ニオブ（Ｎｂ）：０．０４〜０．０６重量％、および残部鉄（Ｆｅ）と不可避不純物を含む鋼スラブを１，２００〜１，２５０℃で再加熱するステップと、前記再加熱された鋼スラブを熱間圧延するステップと、前記熱間圧延された鋼スラブを巻取って熱延コイルを製造するステップと、前記熱延コイルをアンコイリングし、冷間圧延して冷延板材を製造するステップと、前記冷延板材を焼鈍するステップと、を含んで製造される。
【００１１】
一具体例において、前記焼鈍は、前記冷延板材を８１０℃〜８５０℃で加熱し、そして、前記加熱された冷延板材を１０〜５０℃／ｓの冷却速度で冷却するステップと、を含んでなる。
【００１２】
一具体例において、前記巻取は、６２０〜６６０℃の巻取温度で行われる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の成形体の製造方法を適用する時、熱間プレス工程時の工程変数による成形体の部位ごとの引張強度および延伸率などの材質ばらつきを最小化することができ、製造された成形体の剛性および成形性に優れ、前記工程変数による材質ばらつきを最小化することで生産性および経済性に優れ、衝突部材用部品素材としての使用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一具体例による成形体の製造方法を示すものである。
【図２】本発明の接合素材を製造する工程を示すものである。
【図３】本発明の接合素材を示すものである。
【図４Ａ】本発明の実施例の熱間プレス金型の移送時間に応じた最終微細組織の変化を示すものである。
【図４Ｂ】本発明に対する比較例の熱間プレス金型の移送時間に応じた最終微細組織の変化を示すものである。
【図５】本発明の実施例および本発明に対する比較例の熱間プレス金型の移送時間に応じた引張強度の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例および本発明に対する比較例の熱間プレス金型の移送時間に応じた延伸率の変化を示すグラフである。
【図７】実施例の熱間プレス金型の移送時間に応じた表面組織を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。この時、本発明を説明するにあたり、かかる公知の技術または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにし得ると判断された場合には、その詳細な説明を省略する。
【００１６】
そして、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者、運用者の意図または慣例などによって異なり得るので、その定義は本発明を説明する本明細書全般にわたる内容に基づいて行われなければならない。
【００１７】
本発明の一つの観点は、成形体の製造方法に関する。図１は、本発明の一具体例による成形体の製造方法を示すものである。前記図１を参照すれば、前記成形体の製造方法は、（Ｓ１０）鋼材の用意ステップと、（Ｓ２０）接合鋼材の製造ステップと、（Ｓ３０）接合鋼材の加熱ステップと、（Ｓ４０）中間成形体の製造ステップと、（Ｓ５０）冷却ステップと、を含む。より具体的には、前記成形体の製造方法は、（Ｓ１０）第１鋼材および第２鋼材を用意するステップと、（Ｓ２０）第１鋼材および第２鋼材を接合して接合鋼材を製造するステップと、（Ｓ３０）前記接合鋼材を９１０℃〜９５０℃に加熱するステップと、（Ｓ４０）前記加熱された接合鋼材を熱間プレス成形して中間成形体を製造するステップと、（Ｓ５０）前記中間成形体を冷却するステップと、を含む。
【００１８】
以下、本発明による成形体の製造方法をステップごとに詳細に説明する。
【００１９】
（Ｓ１０）鋼材の用意ステップ
前記ステップは、第１鋼材および第２鋼材を用意するステップである。
【００２０】
第１鋼材は、第２鋼材より引張強度（ＴＳ）が高いものを用いる。一具体例において、第１鋼材は、ボロン鋼を用いて製造することができる。前記ボロン鋼（ｂｏｒｏｎ  ｓｔｅｅｌ）は、ボロン（Ｂ）を添加して硬化能を向上させた鋼である。ボロン鋼は、靭性と耐衝撃性に優れ、特に、高強度、高硬度、耐摩耗性に優れることができる。
【００２１】
一具体例において、前記第１鋼材は、炭素（Ｃ）：０．２〜０．３重量％、シリコン（Ｓｉ）：０．２〜０．５重量％、マンガン（Ｍｎ）：１．０〜２．０重量％、リン（Ｐ）：０重量％超過０．０２重量％以下、硫黄（Ｓ）：０重量％超過０．００１重量％以下、銅（Ｃｕ）：０重量％超過０．０５重量％以下、アルミニウム（Ａｌ）：０重量％超過０．０５重量％以下、チタン（Ｔｉ）：０．０１〜０．１０重量％、クロム（Ｃｒ）：０．１〜０．５重量％、モリブデン（Ｍｏ）：０．１〜０．５重量％、ボロン（Ｂ）：０．００１〜０．００５重量％、および残部鉄（Ｆｅ）と不可避不純物を含むことができる。前記範囲の合金元素を含む時、靭性と耐衝撃性に優れ、特に、高強度、高硬度、耐摩耗性に優れることができる。
【００２２】
一具体例において、前記第１鋼材の引張強度は１３００〜１６００ＭＰａ、降伏強度は９００〜１２００ＭＰａ、延伸率は４〜８％であるとよい。この時、前記第２鋼材の引張強度は６００〜９５０ＭＰａ、降伏強度は３００〜７００ＭＰａ、延伸率は８〜１８％であるとよい。前記範囲で本発明の成形体が車両などの衝突部材の用途への使用に好適である。
【００２３】
一具体例において、前記第２鋼材は、鋼スラブの再加熱ステップと、熱間圧延ステップと、巻取ステップと、冷間圧延ステップと、焼鈍ステップと、を含んで製造される。より具体的には、前記第２鋼材は、炭素（Ｃ）：０．０４〜０．０６重量％、シリコン（Ｓｉ）：０．２〜０．４重量％、マンガン（Ｍｎ）：１．６〜２．０重量％、リン（Ｐ）：０重量％超過０．０１８重量％以下、硫黄（Ｓ）：０重量％超過０．００３重量％以下、クロム（Ｃｒ）：０．１〜０．３重量％、ボロン（Ｂ）：０．０００９〜０．００１１重量％、チタン（Ｔｉ）：０．０１〜０．０３重量％、ニオブ（Ｎｂ）：０．０４〜０．０６重量％、および残部鉄（Ｆｅ）と不可避不純物を含む鋼スラブを１，２００〜１，２５０℃で再加熱するステップと、前記再加熱された鋼スラブを熱間圧延するステップと、前記熱間圧延された鋼スラブを巻取って熱延コイルを製造するステップと、前記熱延コイルをアンコイリングし、冷間圧延して冷延板材を製造するステップと、前記冷延板材を焼鈍するステップと、を含んで製造される。
【００２４】
以下、前記第２鋼材の製造方法をステップごとに詳細に説明する。
【００２５】
鋼スラブの再加熱ステップ
前記ステップは、炭素（Ｃ）：０．０４〜０．０６重量％、シリコン（Ｓｉ）：０．２〜０．４重量％、マンガン（Ｍｎ）：１．６〜２．０重量％、リン（Ｐ）：０重量％超過０．０１８重量％以下、硫黄（Ｓ）：０超過０．００３重量％以下、クロム（Ｃｒ）：０．１〜０．３重量％、ボロン（Ｂ）：０．０００９〜０．００１１重量％、チタン（Ｔｉ）：０．０１〜０．０３重量％、ニオブ（Ｎｂ）：０．０４〜０．０６重量％、および残部鉄（Ｆｅ）と不可避不純物を含む鋼スラブを再加熱するステップである。
【００２６】
以下、前記第２鋼材の鋼スラブに含まれる成分の役割およびその含有量について詳細に説明する。
【００２７】
炭素（Ｃ）
前記炭素（Ｃ）は、鋼の強度、硬度を決定する主要元素であり、熱間プレス工程の後、引張強度を確保する目的で添加される。
【００２８】
一具体例において、前記炭素は、前記鋼スラブの全体重量に対して、０．０４〜０．０６重量％含まれる。前記炭素が０．０４重量％未満で含まれる場合、本発明の材質特性が低下し、０．４５重量％を超える場合、前記第２鋼材の靭性が低下することがある。
【００２９】
シリコン（Ｓｉ）
前記シリコン（Ｓｉ）は、有効な脱酸剤としての役割を果たし、基地内のフェライト強化に主な元素として含まれる。
【００３０】
一具体例において、前記シリコンは、前記鋼スラブの全体重量に対して、０．２〜０．４重量％含まれる。前記シリコンを０．２重量％未満で含む時、添加効果がわずかであり、０．４重量％を超えて含む時、鋼の靭性を阻害して成形性を低下させるので、鍛造および加工性が低下することがある。
【００３１】
マンガン（Ｍｎ）
前記マンガン（Ｍｎ）は、熱処理時の焼入性および強度増加の目的で添加される。
一具体例において、前記マンガンは、前記鋼スラブの全体重量に対して、１．６〜２．０重量％含まれる。前記マンガンを１．６重量％未満で含む時、焼入性および強度が低下することがあり、２．０重量％を超えて含む時、マンガン偏析による延性および靭性が低下することがある。
【００３２】
リン（Ｐ）
前記リン（Ｐ）は、偏析が生じやすい元素で、鋼の靭性を阻害する元素である。一具体例において、前記リン（Ｐ）は、前記鋼スラブの全体重量に対して、０重量％超過０．０１８重量％以下で含まれる。前記範囲で含む時、靭性の低下を防止することができる。前記リンを０．０２５重量％を超えて含む時、工程中にクラックを誘発し、リン化鉄化合物が形成されて靭性が低下することがある。
【００３３】
硫黄（Ｓ）
前記硫黄（Ｓ）は、加工性および物性を阻害する元素である。一具体例において、前記硫黄は、前記鋼スラブの全体重量に対して、０超過０．００３重量％以下含まれる。前記硫黄を０．００３重量％を超えて含む時、熱間加工性を低下させ、巨大介在物の生成によってクラックなどの表面欠陥が発生することがある。
【００３４】
クロム（Ｃｒ）
前記クロム（Ｃｒ）は、第２鋼材の焼入性および強度を向上させる目的で添加される。一具体例において、前記クロムは、前記鋼スラブの全体重量に対して、０．１〜０．３重量％含まれる。前記クロムを０．１重量％未満で含む時、クロム添加効果をまともに発揮することができず、０．３重量％を超えて含む時、前記第２鋼材の靭性が低下することがある。
【００３５】
ボロン（Ｂ）
前記ボロン（Ｂ）は、高価な焼入性元素であるモリブデンを代替して焼入性を補償する目的で添加され、オーステナイト結晶粒成長温度の増加で結晶粒の微細化効果を有する。
【００３６】
一具体例において、前記ボロンは、前記鋼スラブの全体重量に対して、０．０００９〜０．００１１重量％含まれる。前記ボロンを０．０００９重量％未満で含む時、焼入性効果が不足し、０．００１１重量％を超えて含む時、延伸率に劣る危険性が増加することがある。
【００３７】
チタン（Ｔｉ）
前記チタン（Ｔｉ）は、高温でＴｉ（Ｃ、Ｎ）などの析出相を形成して、オーステナイト結晶粒の微細化に効果的に寄与する。一具体例において、前記チタンは、前記鋼スラブの全体重量に対して、０．０１〜０．０３重量％含まれる。前記チタンを０．０１重量％未満で含む時、添加効果がわずかであり、０．０３重量％を超えて含む時、過度な析出物生成によって表面クラックを誘発することがある。
【００３８】
ニオブ（Ｎｂ）
前記ニオブ（Ｎｂ）は、マルテンサイト（Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ）Ｐａｃｋｅｔ  ｓｉｚｅの減少による強度および靭性の増加を目的として添加される。
【００３９】
一具体例において、前記ニオブは、前記鋼スラブの全体重量に対して、０．０４〜０．０６重量％含まれる。前記ニオブを０．０４重量％未満で含む時、結晶粒の微細化効果がわずかであり、０．０６重量％を超えて含む時、製鋼性粗大析出物が生成されることがあり、原価の面で不利である。
【００４０】
一具体例において、前記鋼スラブは、スラブの再加熱温度（Ｓｌａｂ  Ｒｅｈｅａｔｉｎｇ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、ＳＲＴ）：１，２００℃〜１，２５０℃で加熱することができる。前記鋼スラブの再加熱温度で、合金元素成分の均質化効果が有利である。前記鋼スラブを１，２００℃未満で再加熱時、合金元素成分の均質化効果が低下し、１，２５０℃を超えて再加熱時、工程費用が増加することがある。例えば、スラブの再加熱温度：１，２２０℃〜１，２５０℃で加熱することができる。
【００４１】
熱間圧延ステップ
前記ステップは、前記再加熱された鋼スラブを仕上げ圧延温度（ＦＤＴ）：８６０℃〜９００℃で熱間圧延するステップである。前記仕上げ圧延温度で熱間圧延時、前記第２鋼材の剛性および成形性が同時に優れることができる。
【００４２】
巻取ステップ
前記ステップは、前記熱間圧延された鋼スラブを巻取って熱延コイルを製造するステップである。一具体例において、前記巻取は、前記熱間圧延された鋼スラブを巻取温度（Ｃｏｉｌｉｎｇ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、ＣＴ）：６２０℃〜６６０℃の温度で巻取ることができる。一具体例において、前記熱間圧延された鋼スラブを、前記巻取温度まで冷却して巻取ることができる。前記巻取温度の条件で過冷による低温相分率が高くなって、Ｎｂの添加による強度増加を防止しながら、冷間圧延時の圧延負荷を防止することができる。一具体例において、前記冷却は、剪断急冷方式で冷却することができる。
【００４３】
冷間圧延ステップ
前記ステップは、前記熱延コイルをアンコイリングし、冷間圧延して冷延板材を製造するステップである。一具体例において、前記熱延コイルは、アンコイリングした後、酸洗処理した後、冷間圧延することができる。前記酸洗は、熱延コイルの表面に形成されたスケールを除去するための目的で実施することができる。
【００４４】
一具体例において、前記冷間圧延は、６０％〜８０％の圧下率で実施することができる。前記圧下率で冷間圧延時、熱延組織の変形が少なく、延伸率および成形性に優れることができる。
【００４５】
焼鈍ステップ
前記ステップは、冷延板材を焼鈍するステップである。一具体例において、前記焼鈍は、加熱ステップおよび冷却ステップを含むことができる。より具体的には、前記焼鈍は、前記冷延板材を８１０℃〜８５０℃で加熱し、そして、前記加熱された冷延板材を１０〜５０℃／ｓの冷却速度で冷却するステップと、を含んでなる。
【００４６】
上記の条件で焼鈍時、工程効率性、強度および成形性が同時に優れることができる。
【００４７】
（Ｓ２０）接合鋼材の製造ステップ
前記ステップは、第１鋼材および第２鋼材を接合して接合鋼材を製造するステップである。図２は、前記第１鋼材および第２鋼材を接合して接合素材を製造する工程を示すものであり、図３は、前記第１鋼材および第２鋼材が接合された接合素材を示すものである。
【００４８】
前記図２および図３を参照すれば、一具体例において、第１鋼材１０と第２鋼材２０を互いに突き合わせて整列した後、レーザ溶接を利用して１つに接合して接合鋼材を製造することができる。一具体例において、第１鋼材１０と第２鋼材２０は、互いに異なる厚さを有することができる。例えば、第２鋼材２０は、前記第１鋼材１０より厚いとよい。上記の条件で安定的な衝突性能を確保することができる。
【００４９】
前記図２および図３を参照すれば、第１鋼材１０は、接合素材の上部に位置し、前記第２鋼材２０は、接合素材の下部に位置することができる。
【００５０】
（Ｓ３０）接合鋼材の加熱ステップ
前記ステップは、前記接合鋼材を９１０℃〜９５０℃に加熱するステップである。一具体例において、前記接合鋼材を９１０℃〜９５０℃で４分〜６分間加熱することができる。
【００５１】
前記範囲で接合鋼材の成形性を確保することができる。前記加熱温度を９１０℃未満で実施する場合、前記接合鋼材の成形性を確保しにくく、９５０℃を超えて実施する場合、生産性が低下し、エネルギーの面で分離することがある。
【００５２】
前記成形時間が４分未満の場合、前記接合鋼材の成形性を確保しにくく、６分を超えて実施する場合、生産性が低下し、エネルギーの面で分離することがある。
（Ｓ４０）中間成形体の製造ステップ
前記ステップは、前記加熱された接合鋼材を熱間プレス成形して中間成形体を製造するステップである。
【００５３】
一具体例において、前記熱間プレス成形時、前記加熱された接合鋼材を５〜２０秒以内に熱間プレス用金型に移送して熱間プレス成形することができる。前記範囲で移送する時、前記接合鋼材の位置ごとの材質ばらつきを最小化することができる。例えば、９〜１１秒であるとよい。
【００５４】
（Ｓ５０）冷却ステップ
前記ステップは、前記中間成形体を冷却するステップである。一具体例において、前記冷却は、前記中間成形体を５０〜１５０℃／ｓの冷却速度で冷却することができる。
前記冷却速度で冷却時、前記中間成形体の微細組織が完全なマルテンサイト（ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ）組織に相変態が行われ、靭性などの物性に優れることができる。
【００５５】
本発明の成形体の製造方法を適用する時、熱間プレス工程時の工程変数による成形体の部位ごとの引張強度および延伸率などの材質ばらつきを最小化することができ、製造された成形体の剛性および成形性に優れ、成形体の全般的な靭性の向上を図ることができ、前記工程変数による材質ばらつきを最小化することで生産性および経済性に優れ、衝突部材用部品素材としての使用に好適である。
【００５６】
以下、本発明の好ましい実施例を通じて本発明の構成および作用をより詳細に説明する。ただし、これは本発明の好ましい例として提示されたものであり、いかなる意味であれ、これによって本発明が制限されると解釈されない。
【００５７】
実施例および比較例
炭素（Ｃ）：０．２〜０．３重量％、シリコン（Ｓｉ）：０．２〜０．５重量％、マンガン（Ｍｎ）：１．０〜２．０重量％、リン（Ｐ）：０重量％超過０．０２重量％以下、硫黄（Ｓ）：０重量％超過０．００１重量％以下、銅（Ｃｕ）：０重量％超過０．０５重量％以下、アルミニウム（Ａｌ）：０重量％超過０．０５重量％以下、チタン（Ｔｉ）：０．０１〜０．１０重量％、クロム（Ｃｒ）：０．１〜０．５重量％、モリブデン（Ｍｏ）：０．１〜０．５重量％、ボロン（Ｂ）：０．００１〜０．００５重量％、および残部鉄（Ｆｅ）と不可避不純物を含み、引張強度が１，５１０ＭＰａである第１鋼材を用意した。
【００５８】
下記表１の含有量の合金成分と、残部鉄（Ｆｅ）と不可避不純物を含む鋼スラブをスラブの再加熱温度：１，２２０℃で再加熱し、仕上げ圧延温度：８８０℃で熱間圧延し、巻取温度：６５０℃で巻取って熱延コイルを製造した。前記熱延コイルをアンコイリングし、酸洗後、冷間圧延して冷延板材を製造した後、前記冷延板材を８１０℃に加熱し、前記加熱された冷延板材を３３℃／ｓの冷却速度で冷却して焼鈍して第２鋼材を用意した。
【００５９】
前記図２および図３のように、第１鋼材１０および第２鋼材２０をレーザ溶接を利用して接合して接合鋼材を製造した。前記接合鋼材を９３０℃で５分間加熱した後、前記加熱された接合鋼材を１０秒で熱間プレス用金型に移送して熱間プレス成形して中間成形体を製造し、前記中間成形体を５０〜１５０℃／ｓの冷却速度で冷却して成形体を製造した。
【表１】
2018532594.tif 000003
前記実施例および比較例の成形体について、第２鋼材に相当する部位の引張強度、降伏強度および延伸率をそれぞれ測定して、下記表２に示した。
【００６０】
【表２】
2018532594.tif 000004
【００６１】
図４Ａは、実施例の第２鋼材に相当する部位の熱間プレス金型の移送時間に応じた最終微細組織の変化を示すものであり、図４Ｂは、比較例の第２鋼材に相当する部位の熱間プレス金型の移送時間に応じた最終微細組織の変化を示すものである。
【００６２】
前記表２、図４Ａおよび図４Ｂを参照すれば、前記比較例の第２鋼材は、実施例より、前記接合鋼材の加熱後、熱間プレス用金型に移送する時間の変化と、前記中間成形体および金型の冷却速度に応じたマルテンサイト（ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ）およびフェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）分率の急激な変化が発生して、成形体の部位ごとの材質ばらつきが発生する可能性が高いことが分かり、車両の衝突部材部品の用途に不向きであることが分かった。
【００６３】
反面、前記実施例の第２鋼材は、制御が難しい熱間プレス金型の移送時間などの工程変数によって発生する成形体の材質ばらつきを防止するために、ボロン（Ｂ）およびクロム（Ｃｒ）およびニオブ（Ｎｂ）を添加して焼入性を高め、炭素（Ｃ）添加量を減少してマルテンサイト（Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ）分率を減少させて、熱間プレス工程変数（熱間プレス金型の移送時間）の範囲内でベイナイト（Ｂａｉｎｉｔｅ）組織を安定的に確保して、成形体の部位ごとの材質ばらつきを防止できることが分かった。また、高価なモリブデン（Ｍｏ）を排除しても、比較例の第２鋼材より靭性に優れ、経済性に優れていることが分かった。
【００６４】
図５は、実施例および比較例の成形体の第２鋼材に相当する部位の熱間プレス金型の移送時間に応じた引張強度の変化を示すものである。前記図５を参照すれば、比較例は、実施例に比べて移送時間に応じた引張強度の変化が大きく、実施例は、移送時間の変化に応じた引張強度の変化が少ないことが分かった。
【００６５】
図６は、実施例および比較例の成形体の第２鋼材に相当する部位の熱間プレス金型の移送時間に応じた延伸率の変化を示すものである。前記図５を参照すれば、比較例は、実施例に比べて移送時間に応じた延伸率の変化が大きく、実施例は、移送時間の変化に応じた延伸率の変化が少ないことが分かった。
【００６６】
図７は、実施例の成形体の第２鋼材に相当する部位の熱間プレス金型の移送時間に応じた表面組織を示すものである。前記図７を参照すれば、前記実施例は、移送時間に応じた微細組織の変化が少ないことが分かった。
【００６７】
本発明の単純な変形乃至変更は、この分野における通常の知識を有する者によって容易に実施可能であり、このような変形や変更はすべて本発明の領域に含まれると見なすことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月22日(2018.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
自動車の衝突部材用の重要部品であるＢ−ピラー（Ｐｉｌｌａｒ）には、主に１５０Ｋ級以上の熱処理鋼が用いられる。これは、側面衝突時、運転者の生存空間を確保するのに非常に重要な役割を果たしている。また、衝突部材として用いられる高靭性の鋼部材は、側面衝突時、運転者の安全を脅かす脆性破断現象が発生するので、脆性が発生するＢ−ピラーの下端部に低靭性の鋼部材を連結して衝突吸収能力を向上させる。このような鋼部材を、テーラードウェルデッドブランク（Ｔａｉｌｏｒｅｄ  Ｗｅｌｄｅｄ  Ｂｌａｎｋ、ＴＷＢ）用鋼材という。前記ＴＷＢ用鋼材は、熱延、冷延工程後、ホットスタンピング（Ｈｏｔ  ｓｔａｍｐｉｎｇ）などの熱間プレス工程により製造される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
一具体例において、前記炭素は、前記鋼スラブの全体重量に対して、０．０４〜０．０６重量％含まれる。前記炭素が０．０４重量％未満で含まれる場合、本発明の材質特性が低下し、０．０６重量％を超える場合、前記第２鋼材の靭性が低下することがある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
リン（Ｐ）
前記リン（Ｐ）は、偏析が生じやすい元素で、鋼の靭性を阻害する元素である。一具体例において、前記リン（Ｐ）は、前記鋼スラブの全体重量に対して、０重量％超過０．０１８重量％以下で含まれる。前記範囲で含む時、靭性の低下を防止することができる。前記リンを０．０１８重量％を超えて含む時、工程中にクラックを誘発し、リン化鉄化合物が形成されて靭性が低下することがある。
【国際調査報告】
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