(57)【要約】【課題】  プレス成形に用いられる優れた耐型かじり性を有した高強度鋼板を提供する。【解決手段】  鏡面以外の表面凹凸を有する高張力鋼板においてバルクの降伏応力Ｙ（ＭＰａ）に対して表面凹凸の凸部の材料の降伏応力が０．８Ｙ（ＭＰａ）以下である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張強度が３４０ＭＰａ以上の高張力鋼板であり、その高張力鋼板のバルクの降伏応力Ｙ（ＭＰａ）に対して表面凹凸の凸部の材料の降伏応力が０．８Ｙ（ＭＰａ）以下であることを特徴とする優れた耐焼付き性を有する高張力鋼板。
【請求項２】
さらに、その高張力鋼板の表面は鏡面以外の凹凸を有することを特徴とする請求項１に記載の優れた耐焼付き性を有する高張力鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、プレス成形に用いられる優れた耐型かじり性を有した高強度鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  自動車の軽量化及び安全性向上のため高強度鋼板が開発され、プレス成形され自動車用部品に用いられてきた。しかし、鋼板が高強度化すると、プレス成形の際に接触面積に高面圧が負荷することにより界面に介在する油膜が薄くなり、金属接触を生じることにより型かじりが発生することになった。【０００３】  型かじりが発生すると材料が金型面をすべる際に生じる焼付きによって成形品表面が著しく損傷することになるため、型かじりを発生させない工夫がなされてきた。具体的には、金型表面に硬質薄膜処理を行う方法、使用する潤滑油に高潤滑性を付与する方法、鋼板表面にメッキを施す方法、鋼板表面の幾何学形状を制御する方法などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５５０６０
【特許文献２】特開２００６−００７２３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかし、これらの方法の中で鋼板表面の幾何学形状を制御する方法は型かじりを抑制することに対してトライボロジー的に定量的な根拠を与えることは困難である。トロイボロジー的には潤滑油と表面のミクロ変形との相互作用を定量的に理解することが型かじりを抑制するためには大切である。本発明は潤滑油と表面のミクロ変形との相互作用を定量的に理解し、型かじりを抑制するための高強度鋼板を提供することである。
【発明を解決するための手段】
【０００６】  上記課題を解決するための手段は以下のとおりである。
普通鋼板においては図１に示すように表面凹凸の凸部のミクロ変形による平坦化により凹部に潤滑油がトラップされ、静水圧を発生すると界面に発生する摩擦応力が低下することにより、型かじりが抑制される。しかし、高張力鋼板においては図２に示すように降伏応力が高いため凸部のミクロ変形による平坦化が進まないため凹部に潤滑油がトラップされず、静水圧の発生による摩擦応力の低下が期待できず、普通鋼板と逆に焼付きが発生し、型かじりが発生する。
【０００７】  そのため、高張力鋼板において型かじりを抑制するために、普通鋼板と同じように表面凹凸の凸部のミクロ変形による平坦化により凹部に潤滑油をトラップさせ、静水圧を発生させ界面に発生する摩擦応力を低下させることにより、型かじりを抑制することを高張力鋼板においても表面凹凸の凸部のミクロ変形による平坦化を容易に起こさせるように表面凸部の材料の降伏応力を高張力鋼板のバルクの降伏応力よりも低くした優れた耐型かじり性を有した高張力鋼板。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の高強度鋼板は、表面凸部の材料の降伏応力をバルクの降伏応力よりも低くし、平坦化により凹部に潤滑油をトラップし、静水圧を発生させ、界面に発生する摩擦応力を低下させることにより、型かじりを抑制することにより優れた耐型かじり性を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下に本発明を詳しく説明する。普通鋼板においてはプレス成形に必要な荷重下で表面凹凸の凸部のミクロ変形に伴う平坦化により凹部に潤滑油がトラップされ、静水圧を発生することにより界面に発生する摩擦応力が低下し、型かじりが抑制される。しかし、普通鋼板に比べ降伏応力が高い高張力鋼板においては、プレス成形時の荷重下では表面凹凸の凸部のミクロ変形による平坦化によっても凹部が形成されず、潤滑油がトラップされないため、接触面積に高面圧が負荷することにより界面に介在する油膜が薄くなり、金属接触を生じることにより型かじりが発生することになる。
【００１０】  そのため、高張力鋼板において型かじりを抑制するために表面凸部の材料の降伏応力をバルクの降伏応力よりも低くし、凸部のミクロ変形による平坦化を容易に起こさせ、形成した凹部に潤滑油をトラップさせ、静水圧の発生により界面に発生する摩擦応力を低下させることが本発明の形態である。
【００１１】  本発明において、高張力鋼板のバルクの降伏応力をＹとすると、表面凹凸の凸部の材料の降伏応力は０．８Ｙよりも低い範囲を意味している。たとえば、高張力鋼板のバルクの降伏応力が５００ＭＰａであれば、表面凹凸の凸部の材料の降伏応力は４００ＭＰａより低い値を意味している。
【００１２】  また本発明において、高張力鋼板の表面は鏡面ではなく、適当な凹凸を有することを意味している。
【実施例】
【００１３】  以下、本発明の実施例を具体的に説明する。表１に示す引張り強さの異なる３種類（Ａ，Ｂ，Ｃ）の鋼板を用いて、荷重を変化させながら平板引抜を行い、摩擦係数を測定した。Ａは普通鋼板で降伏応力と凸部の降伏応力がほぼ同じであり、Ｂは５００ＭＰａ級高張力鋼板でバルクの降伏応力と凸部の材料の降伏応力がほぼ同じであり、Ｃは９００ＭＰａ級高張力鋼板で凸部の材料の降伏応力がバルクの降伏の約３分の１と低い。鋼板Ｃは発明例であり、鋼板ＡとＢは比較例である。３種類の鋼板の表面粗さはほぼ同じ０．８５μｍＲａで、試験片寸法は板厚１．２ｍｍ、幅２０ｍｍである。平板引抜きは引抜き速度１５０ｍｍ／ｍｉｎで一定荷重を１００ｋｇｆから４０００ｋｇｆまで変化させて行い、潤滑油としてパラフィン油（粘度４００ｃＳｔ：４０℃）にオレイン酸５％を添加したものを用いた。【００１４】
【表１】
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【００１５】  図３に３種類の鋼板の摩擦係数と荷重の関係を示す。鋼板Ａは荷重３３ｋｇｆまで摩擦係数は０．１３とほぼ一定で、この値以上になると摩擦係数は荷重の増加とともに減少している。鋼板Ｂは荷重９５ｋｇｆまで摩擦係数は０．１２とほぼ一定で、この値以上になると摩擦係数は荷重の増加とともに減少している。鋼板Ｃは荷重７０ｋｇｆまで摩擦係数は０．１１とほぼ一定で、この値以上になると摩擦係数は荷重の増加とともに減少している。３種類の鋼板ともある荷重まで境界潤滑特性を示し摩擦係数は一定であるが、それぞれの荷重の値を超えると潤滑油が凹部にトラップされ、静水圧を発生することにより摩擦係数が減少していることを示している。【００１６】  鋼板Ａ及びＢのバルクと凸部材料の降伏応力がほぼ同じである普通鋼板と５００ＭＰａ級高張力鋼板の場合は、バルクと凸部材料の降伏応力が約３倍大きい鋼板Ｂの摩擦係数が減少を始める荷重が降伏応力の場合と同じく約３倍大きくなっている。しかし、凸部材料の降伏応力がバルクの降伏応力より低い鋼板Ｃの９００ＭＰａ級高張力鋼板の場合は、鋼板Ａ及びＢとは異なり摩擦係数が減少を始める荷重は、鋼板Ａ，Ｂ及びＣのバルクの降伏応力には関係なく、それぞれの鋼板の凸部材料の降伏応力にほぼ比例している。このことはバルクの降伏応力が６５２ＭＰａと高い鋼板Ｃであっても、その凸部材料の降伏応力が２１６ＭＰａと低いのでバルクの降伏応力が３９６ＭＰａと低い鋼板Ｂに比べて低い荷重７０ｋｇｆで摩擦係数が減少を始めることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】普通鋼板において表面凹凸の凸部のミクロ変形による平坦化により凹部に潤滑油がトラップされ、静水圧を発生すると界面に発生する摩擦応力が低下することを説明する図面
【図２】高張力鋼板において表面凹凸の凸部のミクロ変形による平坦化によっても凹部に潤滑油がトラップされないことを説明する図面
【図３】鋼板Ａ，Ｂ及びＣの摩擦係数と荷重の関係を説明するための図面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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