ГОРЯЧЕШТАМПОВАННАЯ ДЕТАЛЬ
HOT-STAMPED PART

Область техники
[0001]
Настоящее изобретение относится к горячештампованной детали, используемой в элементах конструкции или усиливающих элементах автомобиля, либо в тех конструкциях, где требуется прочность, в частности, к горячештампованной детали, имеющей после горячей штамповки превосходные прочность, пластичность, стойкость к удару и стойкость к водородному охрупчиванию.
Предпосылки создания изобретения
[0002]
В последние годы стремятся уменьшить вес кузова автомобиля по причинам защиты окружающей среды и экономии ресурсов. Поэтому в элементах конструкции автомобиля постоянно увеличивается применение высокопрочного стального листа. Однако при увеличении прочности стального листа ухудшается формуемость, в результате чего формование высокопрочного стального листа с получением элементов сложной формы представляет собой проблему.
[0003]
Чтобы устранить эту проблему, во все большем масштабе применяется горячая штамповка, при которой стальной лист нагревают до высокой температуры, обеспечивающей наличие аустенита, и затем выполняют прессовое формование. Так как при горячей штамповке прессовое формование выполняется с одновременной закалкой в штампе, можно получить прочность, соответствующую количеству С в стальном листе. Именно эта технология позволяет обеспечить прочность при превращении заготовки в элемент конструкции автомобиля.
[0004]
Однако из-за того, что в обычных горячештампованных деталях, которые получены при упрочнении прессованием, на всей толщине листа возникают твердые структуры (главным образом, мартенсит), при изгибе, возникающем во время столкновения автомобиля с другим объектом, максимальная деформация будет возникать в изогнутой части детали, и будут расти трещины, возникшие рядом с поверхностным слоем стального листа, что в итоге приведет к легкому разрушению.
[0005]
Кроме того, контакт детали со штампом не обязательно является равномерным. Например, скорость охлаждения легко может снизиться на вертикальных стенках элемента, имеющего шляповидную или аналогичную форму. По этой причине, если упрочняемость стального листа является низкой, в этом листе при формовании иногда возникают локальные области с низкой твердостью. В локальных областях с низкой твердостью во время столкновения происходит концентрация деформаций, что становится причиной возникновения трещин, поэтому важным условием обеспечения стойкости к удару является обеспечение невысокого разброса значений твердости в детали, то есть, обеспечение неизменной прочности. Помимо этого, если во время столкновения автомобиля с другим объектом вследствие изгиба возникает деформация, будет происходить коробление шляповидного элемента, в результате чего деформация станет локальной, и стойкость этого элемента к нагрузке снизится. То есть, максимальная нагрузка, которую может воспринимать элемент, зависит не только от его прочности, но также и от легкости его коробления. Если пластичность стального листа, из которого изготовлен элемент, является высокой, локализация деформации затрудняется. То есть, этот лист становится устойчивым к короблению.
[0006]
Таким образом, важной также является пластичность горячештампованной детали, но пластичность мартенсита в целом является низкой. Кроме того, в поверхностном слое стального листа высока плотность дефектов кристаллической решетки, поэтому существует проблема, заключающаяся в облегчении проникновения водорода, в результате чего ухудшается стойкость элемента к водородному охрупчиванию. По этой причине применение в элементах конструкции автомобиля горячештампованных деталей, изготовленных в условиях упрочнения прессование, является ограниченным.
[0007]
Чтобы справиться с этой проблемой, предлагается увеличить деформируемость горячештампованных деталей с целью недопущения растрескивания. В документе PTL 1 предлагается задавать твердость в средней по толщине листа части горячештампованной детали на уровне 400 HV или более и создавать на поверхности слой с пониженной твердостью толщиной 20–200 мкм, имеющий твердость на уровне 300 HV или менее, чтобы обеспечить прочность на растяжение 1300 МПа или более и при этом не допустить возникновения трещин во время столкновения автомобиля с другим объектом. В документе PTL 2 предлагается задавать концентрацию углерода в поверхностном слое на уровне 1/5 или менее от его концентрации в средней по толщине части, чтобы уменьшить плотность дефектов кристаллической решетки в этом слое и повысить стойкость к водородному охрупчиванию. В документе PTL 3 предлагается создавать в средней по толщине части двухфазную структуру, состоящую из феррита и мартенсита, и увеличивать долю феррита в поверхностном слое, чтобы снизить механические напряжения даже в том случае, если в поверхностном слое при изгибе возникают сильные деформации.
[0008]
Однако в элементах, описанных в документах PTL 1 и PTL 2, при создании мягких структур в поверхностном слое и твердых структур в средней по толщине части возникает большой градиент твердости в направлении по толщине. По этой причине при возникновении деформации, обусловленной изгибом, существует проблема легкого возникновения трещин на границе между мягкими и твердыми структурами, на которой возник этот большой градиент твердости. Кроме того, согласно документу PTL 3, чтобы уменьшить большой градиент твердости в направлении по толщине, в поверхностном слое создают мягкую структуру, а в средней по толщине части создают двухфазную структуру, состоящую из твердой и мягкой фаз. Однако при создании в средней по толщине части двухфазной структуры невозможно обеспечить прочность на растяжение выше верхнего предела, составляющего 1300 МПа или около этого. То есть, в деталях, подвергшихся обработке давлением в горячем состоянии, трудно обеспечить требуемую прочность на растяжение, составляющую 1500 МПа или более.
Список литературы
Патентная литература
[0009]
PTL 1: Опубликованная не прошедшая экспертизу заявка на патент Японии № 2015–30890
PTL 2: не прошедшая экспертизу заявка на патент Японии № 2006–104546
PTL 3: WO 2015/097882
Сущность изобретения
Техническая проблема
[0010]
С учетом технических проблем, имеющихся при существующем уровне техники, цель настоящего изобретения – получить прочность на растяжение на уровне 1500 МПа или более и обеспечить высокую способность к изгибу для реализации стойкости к удару и стойкости к водородному охрупчиванию, а также уменьшить разброс значений твердости, и задача этого изобретения – предложить горячештампованную деталь, для которой достигнута эта цель. Кроме того, задача настоящего изобретения – предложить горячештампованную деталь, имеющую одновременно высокую пластичность и высокую стойкость к водородному охрупчиванию.
Устранение проблемы
[0011]
Авторы изобретения провели глубокие исследования на предмет пути устранения указанных выше технических проблем. В результате было обнаружено, что эффективным методом повышения стойкости к водородному охрупчиванию является уменьшение плотности дефектов кристаллической решетки в поверхностном слое. Для этого необходимо создать мягкие структуры в этом поверхностном слое. С другой стороны, для обеспечения прочности на растяжение на уровне 1500 МПа или более необходимо, чтобы средняя по толщине листа часть состояла только из твердых структур. Далее авторы настоящего изобретения предположили, что, если бы можно было уменьшить большой градиент твердости в направлении по толщине, возникающий на границе между твердыми и мягкими структурами, когда поверхностный слой состоит из мягких структур, а средняя по толщине листа часть состоит из твердых структур, можно было бы обеспечить прочность на растяжение на уровне 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при одновременном получении превосходной способности к изгибу.
[0012]
Поэтому авторы изобретения тщательно изучили структуру металла в стальных листах, для которых за счет управления мягкими структурами в поверхностном слое была получена хорошая способность к изгибу. В результате было обнаружено, что по структуре металла слой с пониженной твердостью должен состоять из кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 1° или менее, и кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 8° – 15°, если за кристаллическое зерно принять область в поперечном сечении, имеющую границы, на которых разница в ориентации составляет 15° или более. Кроме того, было обнаружено, что такие измерения должны выполняться в области от положения на глубине 20 мкм от поверхности поверхностного слоя до положения на глубине, равной 1/2 толщины этого слоя (середина поверхностного слоя). Было обнаружено, что за счет этого можно не допустить влияния свойств на поверхности горячештампованной детали и в области перехода от средней по толщине части к поверхностному слою.
[0013]
Кроме того, за счет управления содержанием Mn и Si в средней по толщине части авторы изобретения смогли повысить пластичность, а также смогли повысить упрочняемость для гарантированного обеспечения высокой прочности. В результате стало возможным уменьшить вероятность возникновения трещин во время деформации при изгибе. Авторам изобретения удалось обеспечить прочность на растяжение на уровне 1500 МПа или более и хорошую стойкость к водородному охрупчиванию при одновременной реализации превосходной способности к изгибу и пластичности, а также уменьшить разброс значений твердости, и они смогли получить горячештампованную деталь, имеющую превосходные стойкость к удару и стойкость к водородному охрупчиванию.
[0014]
Настоящее изобретение создано на основе указанной выше обнаруженной информации, и его сущностью являются следующее:
(1) Горячештампованная деталь, содержащая среднюю по толщине листа часть и слой с пониженной твердостью, расположенный с одной или обеих сторон этой средней по толщине листа части, причем:
средняя по толщине листа часть содержит в мас.%:
0,20 – менее чем 0,70 С;
менее чем 3,00 Si;
0,20 – менее чем 3,00 Mn;
0,10 или менее Р;
0,10 или менее S;
0,0002 – 3,0000 раств. Al;
0,01 или менее N;
остальное – Fe и неизбежные примеси, и имеет твердость 500 HV – 800 HV,
в структуре металла, от глубины 20 мкм под поверхностью слоя с пониженной твердостью до глубины, равной 1/2 толщины слоя с пониженной твердостью, если в сечении, проходящем параллельно толщине листа, задать в качестве «кристаллического зерна» область, окруженную границами, имеющими разницу в ориентации 15° или более, то относительная площадь в сумме кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 1° или менее, и кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 8° – 15°, находится в диапазоне от 20% до менее чем 50%.
(2) Горячештампованная деталь по (1), в которой содержание Si составляет 0,50% или менее, и содержание Mn составляет от 0,20% до менее чем 1,50%.
(3) Горячештампованная деталь по (1), в которой содержание Si составляет 0,50% или менее, и содержание Mn составляет от 1,50% до менее чем 3,00%.
(4) Горячештампованная деталь по (1), в которой содержание Si составляет от более чем 0,50% до менее чем 3,00%, содержание Mn составляет от 0,20% до менее чем 1,50%, и относительная площадь остаточного аустенита в средней по толщине листа части составляет от 1,00% до менее чем 5,00%.
(5) Горячештампованная деталь по (1), в которой содержание Si составляет от более чем 0,50% до менее чем 3,00%, содержание Mn составляет от 1,50% до менее чем 3,00%, и относительная площадь остаточного аустенита в средней по толщине листа части составляет от 1,0% до менее чем 5,0%.
(6) Горячештампованная деталь по любому (1)-(5), в которой средняя по толщине листа часть дополнительно содержит (в мас.%) 0,01% – 3,00% Ni.
(7) Горячештампованная деталь по любому из (1)-(6), в которой средняя по толщине листа часть дополнительно содержит (в мас.%) одно или более из следующего: 0,010% – 0,150% Nb, 0,010% – 0,150% Ti, 0,005% – 1,000% Mo и 0,0005% – 0,0100% B.
(8) Горячештампованная деталь по любому (1)-(7), в которой на слое с пониженной твердостью создан слой покрытия.
Преимущества при применении изобретения
[0015]
Согласно настоящему изобретению можно получить горячештампованную деталь, имеющую превосходные способность к изгибу, пластичность, стойкость к удару и стойкость к водородному охрупчиванию, а также маленький разброс значений твердости.
Краткое описание чертежей
[0016]
На Фиг.1 приведена схема, служащая для пояснения диффузии атомов С при изготовлении горячештампованной детали по настоящему изобретению.
На Фиг.2 приведен график, иллюстрирующий изменение плотности дислокаций после прохода при черновой прокатке, используемой в способе изготовления горячештампованной детали по настоящему изобретению.
Подробное описание вариантов реализации
[0017]
Структура горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению
По структуре горячештампованная деталь, соответствующая настоящему изобретению, имеет слой с пониженной твердостью, расположенный на ее поверхности с одной или обеих сторон. Слой с пониженной твердостью имеет область с твердостью, которая ниже твердости в средней по толщине части на 10 HV или более.
[0018]
Средняя по толщине часть
Средняя по толщине листа часть горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению, должна иметь твердость 500 HV – 800 HV. Ниже приведено обоснование того, почему для задания твердости в средней по толщине части в пределах указанного диапазона накладываются определенные ограничения на химический состав в этой части. Далее при указании химического состава под "%" понимается мас.%.
[0019]
С: 0,20% – менее 0,70%
С является химическим элементом, который важен для получения твердости 500 HV – 800 HV в средней по толщине части. При содержании менее 0,20% трудно обеспечить 500 HV или более в средней по толщине части, поэтому содержание С составляет 0,20% или более. Предпочтительно, чтобы оно составляло 0,30% или более. С другой стороны, при содержании более 0,70% твердость в средней по толщине части превышает 800 HV, и способность к изгибу снижается, поэтому содержание С составляет 0,70% или менее. Предпочтительно, чтобы оно составляло 0,50% или менее.
[0020]
Si: менее 3,00%
Si является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому его можно добавлять до 0,50%, что является верхним пределом при повышении прочности. А именно, при добавлении более 0,50% эффект повышения прочности достигает насыщения, поэтому 0,50% является верхним пределом. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,30% или менее.
[0021]
Кроме того, Si является химическим элементом, обеспечивающим повышение пластичности без ухудшения стойкости к водородному охрупчиванию и способности к изгибу, обеспечиваемых за счет управления структурой поверхностного слоя. В частности, если во время столкновения автомобиля с другим объектом из–за изгиба возникает деформация, коробление элемента в форме шляпы приводит к локализации этой деформации, и стойкость этого элемента к нагрузке падает. То есть, максимальная нагрузка, воспринимаемая элементом, зависит не только от его прочности, но также от легкости его коробления. Если пластичность стального листа после изготовления из него данного элемента является высокой, вероятность локализации деформации снижается. То есть, этот лист становится устойчивым к короблению.
[0022]
Кроме того, в общем случае, при том, что пластичность является важным свойством, в горячештампованном элементе пластичность мартенсита является низкой. За счет добавления Si сверх 0,50% можно обеспечить относительную площадь остаточного аустенита на уровне 1,0% или более, чтобы таким образом повысить пластичность. Исходя из этого, предпочтительно добавлять Si на уровне более 0,50%. Более предпочтительно, чтобы содержание Si составляло 1,00% или более. С другой стороны, при добавлении на уровне 3,00% или более относительная площадь остаточного аустенита начинает составлять 5,0% или более, что приводит к ухудшению способности к изгибу, поэтому верхним пределом является уровень менее 3,00%. Предпочтительно, чтобы содержание составляло менее 2,00%.
[0023]
Mn: 0,20% – менее 3,00%
Mn является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения. Повышение прочности стального листа при образовании твердого раствора Mn в металле невозможно обеспечить при уровне добавления менее 0,20%, поэтому добавляют 0,20% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,70% или более. С другой стороны, при добавлении на уровне 1,50% или более эффект достигает насыщения.
[0024]
Кроме того, Mn улучшает упрочняемость. При добавлении на уровне 1,50% или более можно улучшить упрочняемость и гарантированным образом получить высокую прочность. Для улучшения упрочняемости предпочтительно добавлять Mn на уровне 1,70% или более. Но при добавлении на уровне 3,00% или более этот эффект достигает насыщения, поэтому верхним пределом при добавлении Mn является 3,00%. Предпочтительно, чтобы содержание составляло менее 2,00%.
[0025]
Р: 0,10% или менее
Р является химическим элементом, выделяющимся на границах зерен и ухудшающим прочность на этих границах. При его содержании более 0,10% прочность на границах зерен снижается заметным образом, и уменьшаются стойкость к водородному охрупчиванию и способность к изгибу, поэтому содержание Р составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, чтобы оно составляло 0,05% или менее. Конкретный нижний предел не задается, но при снижении нижнего предела до значения менее 0,0001% значительно возрастает стоимость удаления фосфора, и результат становится экономически невыгодным, поэтому на практике для стального листа нижним предельным значением, по существу, является 0,0001%.
[0026]
S: 0,10% или менее
S является химическим элементом, образующим включения. Включения образуются при содержании более 0,10%, и в результате снижаются стойкость к водородному охрупчиванию и способность к изгибу, поэтому содержание S составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, чтобы оно составляло 0,0025% или менее. Конкретный нижний предел не задается, но при снижении нижнего предела до значения менее 0,0015% значительно возрастает стоимость удаления серы, и результат становится экономически невыгодным, поэтому на практике для стального листа нижним предельным значением, по существу, является 0,0001%.
[0027]
Раств. Al: 0,0002% – 3,0000%
Al является химическим элементом, обеспечивающим раскисление расплавленной стали и делающим сталь более спокойной. В настоящем изобретении при выполнении раскисления учитывается не общее содержание Al в стали, а содержание "алюминия, растворимого в кислоте" (раств. Al). При содержании раств. Al меньше 0,0002% раскисление является недостаточным, поэтому содержание раств. Al составляет 0,0002% или более. Предпочтительно, чтобы содержание раств. Al составляло 0,0010% или более. С другой стороны, при добавлении более 3,0000% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 3,0000% или менее.
[0028]
N: 0,01% или менее
N является химическим элементом–примесью и химическим элементом, который образует нитриды и ухудшает способность к изгибу. При содержании более 0,01% образуются крупные нитриды, и способность к изгибу заметно снижается, поэтому содержание N составляет 0,01% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,0075% или менее. Конкретный нижний предел не задается, но при снижении нижнего предела до значения менее 0,0001% значительно возрастает стоимость удаления азота, и результат становится экономически невыгодным, поэтому на практике для стального листа нижним предельным значением, по существу, является 0,0001%.
[0029]
Ni: 0,01% – 3,00%
Ni является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При содержании менее 0,01% этот эффект не достигается, поэтому добавляют 0,01% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,50% или более. С другой стороны, при добавлении более 3,00% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 3,00% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 2,50% или менее.
[0030]
Nb: 0,010% – 0,150%
Nb является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При содержании менее 0,010% этот эффект не достигается, поэтому добавляют 0,010% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,035% или более. С другой стороны, при добавлении более 0,150% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,120% или менее.
[0031]
Ti: 0,010% – 0,150%
Ti является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При содержании менее 0,010% этот эффект не достигается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,020%. С другой стороны, при добавлении более 0,150% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,120% или менее.
[0032]
Mo: 0,005% – 1,000%
Mo является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При содержании менее 0,005% этот эффект не достигается, поэтому его содержание составляет 0,005% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,0100% или более. С другой стороны, при добавлении более 1,000% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 1,000% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,800% или менее.
[0033]
B: 0,0005% – 0,0100%
В является химическим элементом, выделяющимся на границах зерен и повышающим прочность на этих границах, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При его содержании менее 0,0005% не достигается достаточный эффект, поэтому его добавляют на уровне 0,0005% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,0010% или более. С другой стороны, при добавлении более 0,0100% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 0,0100% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,0075% или менее.
[0034]
Остальными химическими элементами, содержащимися в средней по толщине части, являются Fe и неизбежные примеси. Неизбежные примеси – это химические элементы, которые неизбежно попадают в сталь из исходных материалов и/или в процессе ее получения, и содержание которых допускается в диапазонах, не ухудшающих характеристики горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению.
[0035]
Твердость в средней по толщине части составляет 500 HV – 800 HV
Если твердость в средней по толщине части составляет 500 HV или более, для горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению, можно обеспечить прочность на растяжение 1500 МПа или более. Предпочтительно, чтобы твердость составляла 600 HV или более. С другой стороны, если твердость в средней по толщине части составляет более 800 HV, становится слишком большой разница в твердости со слоем с пониженной твердостью, что приводит к ухудшению способности к изгибу, поэтому 800 HV является верхним пределом. Предпочтительно, чтобы твердость составляла 720 HV или менее.
[0036]
Твердость в средней по толщине части измеряют приведенным далее образом. При взятии образца в качестве поверхности, на которой выполняется измерение, выбирают поверхность, лежащую в плоскости сечения, перпендикулярной поверхности горячештампованной детали. Этот образец используют при измерении твердости. При подготовке поверхности, на которой выполняется измерение, можно использовать способ, указанный в стандарте JIS Z 2244. Например, для полирования поверхности, на которой выполняется измерение, можно использовать абразивную бумагу с карбидом кремния №№ 600–1500, после этого, чтобы сделать данную поверхность зеркальной, можно использовать раствор алмазного порошка с размером частиц 1–6 мкм в спирте или другом растворителе, либо в чистой воде. Измерение твердости можно выполнять при помощи способа, описанного в стандарте JIS Z 2244. С использованием устройства для измерения микротвердости по Виккерсу твердость измеряют при нагрузке 1 кгс (9,8 Н) на глубине, равной 1/2 толщины горячештампованной детали, в 10 точках, находящихся друг от друга на расстоянии не менее 3 значений глубины отпечатка. В качестве твердости в средней по толщине части принимают среднее значение.
[0037]
Структура металла в средней по толщине листа части
Пластичность в средней по толщине части может быть повышена за счет обеспечения относительной площади остаточного аустенита на уровне 1% или более. Предпочтительно, чтобы относительная площадь остаточного аустенита в средней по толщине части составляла 2% или более. Однако обеспечение относительной площади на уровне 5% или более приводит к ухудшению способности к изгибу, поэтому верхним пределом является уровень менее 5,0%. Предпочтительно, чтобы относительная площадь составляла менее 4,5%.
[0038]
Относительную площадь остаточного аустенита в средней по толщине части можно измерить приведенным далее образом. Берут образец из горячештампованной детали и путем шлифования его поверхности удаляют материал в направлении по толщине детали, которое перпендикулярно направлению прокатки, до уровня на глубине, равной 1/2 этой толщины. На полученной шлифованной поверхности измеряют дифракцию рентгеновских лучей. Используя изображение, полученное при помощи рентгенодифракционного метода с применением излучения Mo–Kα, относительную площадь Vγ остаточного аустенита можно определить с использованием следующей формулы:
Vγ = (2/3){100/(0,7×α(211)/γ(220)+1)} +
(1/3){100/(0,78×α (211)/γ(311)+1)}
где: α(211) – интенсивность дифракции рентгеновских лучей наплоскости (211) феррита, γ(220) – интенсивность дифракции рентгеновских лучей на плоскости (220) аустенита и γ(311) – интенсивность дифракции рентгеновских лучей на плоскости (311) аустенита.
[0039]
Слой с пониженной твердостью
Как рассмотрено выше, согласно настоящему изобретению, "слой с пониженной твердостью" в горячештампованной детали – это область в сечении (сечении по толщине) этой детали от положения, в котором твердость снижается на 10 HV или более относительно твердости в средней по толщине части (твердости на глубине, равной 1/2 толщины) до поверхности этой детали. Ниже будут рассмотрены структура, химический состав и т.д. слоя с пониженной твердостью.
[0040]
Структура слоя с пониженной твердостью
Авторы изобретения провели глубокие исследования и в результате изучения структуры стальных листов, для которых была обеспечена хорошая способность к изгибу, обнаружили, что по структуре слой с пониженной твердостью должен состоять из кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 1° или менее, и кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 8° – 15°, если за кристаллическое зерно принять область в поперечном сечении, имеющую границы, на которых разница в ориентации составляет 15° или более. Было обнаружено, что такие измерения должны выполняться в области от положения на глубине 20 мкм от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 толщины этого слоя (середина слоя с пониженной твердостью). Авторы изобретения провели глубокие исследования и в результате пришли к выводу, что соотношение структур в области от положения на глубине 20 мкм от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 толщины этого слоя (середина слоя с пониженной твердостью), имеет важное значение в плане способности к изгибу и других свойств. Было обнаружено, что при соблюдении указанного условия можно не допустить влияния свойств на поверхности горячештампованной детали и в области перехода от средней по толщине части к слою с пониженной твердостью.
[0041]
Если при указанной выше структуре слоя с пониженной твердостью относительная площадь в сумме кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 1° или менее, и кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 8° – 15°, меньше 20%, этот эффект не достигается в достаточной степени, поэтому 20% является нижним пределом. Предпочтительно, чтобы эта относительная площадь составляла 20% или более, в более предпочтительном случае она может составлять 25% или более. С другой стороны, при суммарной относительной площади таких структур металла в слое с пониженной твердостью на уровне 50% или более разница в твердости этого слоя и средней по толщине части становится больше, и невозможно в достаточной степени получить эффект от уменьшения большого градиента твердости в направлении по толщине, возникающий во время деформации при изгибе, поэтому эта относительная площадь составляет менее 50%. В более предпочтительном случае она может составлять 45% или менее.
[0042]
Между положением на глубине половины толщины слоя с пониженной твердостью (центр слоя с пониженной твердостью) и до средней части по толщине листа, если в средней части по толщине листа ближе к слою с пониженной твердость, то есть, на его границе с этой средней частью, обозначить как HVA, и твердость в середине слоя с пониженной твердостью, обозначить как HVB, то эти значения связаны соотношением HVA – HVB ≥ 10 HV.
[0043]
Ниже будет рассмотрен способ определения области от положения на глубине 20 мкм от поверхности слоя с пониженной твердостью, до положения на глубине, равной 1/2 толщины этого слоя. При взятии образца в качестве поверхности, на которой выполняется измерение, выбирают поверхность, лежащую в плоскости сечения, перпендикулярной поверхности горячештампованной детали (в сечении по толщине). Этот образец используют при измерении твердости. При подготовке поверхности, на которой выполняется измерение, можно использовать способ, указанный в стандарте JIS Z 2244. Например, для полирования поверхности, на которой выполняется измерение, можно использовать абразивную бумагу с карбидом кремния №№ 600–1500, после этого, чтобы сделать данную поверхность зеркальной, можно использовать раствор алмазного порошка с размером частиц 1–6 мкм в спирте или другом растворителе, либо в чистой воде. Для образца, имеющего поверхность, подготовленную для выполнения измерений, измерение выполняют два раза при помощи способа, описанного в стандарте JIS Z 2244, и с использованием устройства для измерения микротвердости по Виккерсу. В ходе первого измерения твердость измеряют при нагрузке 0,3 кгс (2,94 Н) в зоне поперечного сечения (сечения по толщине) от положения на глубине 20 мкм от поверхности горячештампованной детали до ее середины по толщине (положения на глубине, равной 1/2 толщины) в точках, находящихся друг от друга на расстоянии не менее 3 значений глубины отпечатка. Но если имеется слой покрытия, измерения выполняют, начиная от положения на расстоянии 20 мкм от нижней границы  слоя покрытия/покрывающего слоя или области, возникшей при сплавлении материала этих слоев и материала слоя с пониженной твердостью. Определяют положение, в котором твердость начинает отличаться на 10 HV или более в меньшую сторону от твердости в средней по толщине части (твердости на глубине, равной 1/2 толщины), и в качестве "слоя с пониженной твердостью" задают слой от этого положения по толщине до поверхности горячештампованной детали. Если слой с пониженной твердостью имеется у обеих поверхностей, для поверхности, находящейся с противоположной стороны горячештампованной детали относительно первой поверхности (для задней поверхности) при помощи аналогичного способа выполняют второе измерение, чтобы определить положение, в котором твердость начинает отличаться на 10 HV или более в меньшую сторону от твердости в средней по толщине части.
[0044]
Далее будет рассмотрен способ вычисления относительных площадей структур в слое с пониженной твердостью. Для изучения сечения, перпендикулярного поверхности горячештампованной детали (проходящего в направлении по толщине), из этой детали вырезают образец. Протяженность образца зависит от измерительного устройства и может составлять приблизительно 50 мкм. Для получения информации по ориентации кристаллов, с использованием картины дифракции отраженных электронов (EBSD) анализируют зону, проходящую в направлении по толщине образца от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 толщины этого слоя (середина слоя с пониженной твердостью), выполняя измерения с интервалом 0,2 мкм. При этом анализ с использованием картины дифракции отраженных электронов выполняют при помощи устройства, состоящего из сканирующего электронного микроскопа, в котором применяется термоэлектронная эмиссия с ускорением пучка электронов под действием поля (JSM–7001F, производимый JEOL), и EBSD–детектора (детектор типа DVC5, производимый TSL), со скоростью 200–300 точек в секунду.
[0045]
Далее, на основе полученной информации по ориентации кристаллов, в качестве одного кристаллического зерна задают область с границами, на которых разница в ориентации составляет 15° или более, и получают схему распределения ориентаций кристаллов по поверхности листа. Полученную схему распределения ориентаций кристаллов используют для нахождения точек пересечения длинной оси одного кристаллического зерна и его границ. Из двух точек пересечения одну задают в качестве начальной точки, и другую задают в качестве конечной точки, и вычисляют разницу в ориентации для всех точек измерения, находящихся на длинной оси кристаллического зерна. Максимальное значение полученной разницы в ориентации задают в качестве максимальной разницы в ориентации кристаллов в этом кристаллическом зерне. Описанный выше анализ выполняют для всех кристаллических зерен, находящихся в зоне выполнения измерений, после этого в качестве максимальной разницы в ориентации кристаллов в области, имеющей границы, на которых разница в ориентации составляет 15° или более, задают среднее от этих значений.
[0046]
Приведенную выше максимальную разницу в ориентации кристаллов можно вычислить простым образом, например, используя функции "Inverse Pole Figure Map" и "Profile Vector", имеющиеся в программном обеспечении (OIM Analysis), включенном в состав системы для выполнения EBSD–анализа. С помощью функции "Inverse Pole Figure Map" можно отобразить границы зерна, имеющие наклон 15° или более, как границы зерна с большим углом, и, кроме того, можно получить схему распределения ориентаций кристаллов в направлении по поверхности листа. С помощью функции "Profile Vector" можно вычислить угол разориентации (разницы в ориентации кристаллов) для всех точек измерения, находящихся на одной линии. Все кристаллические зерна, находящиеся в зоне, где выполняется измерение (кристаллические зерна на краях этой зоны не учитываются), анализируют рассмотренным выше образом, и вычисляют относительную площадь в сумме кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 1° или менее, и кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 8° – 15°, когда эти зерна представляют собой области, имеющие границы, на которых разница составляет 15° или более. Если слой с пониженной твердостью создан на обеих поверхностях, указанную выше процедуру выполняют также для задней поверхности горячештампованной детали, и применяют среднее значение для относительных площадей, полученных для передней поверхности и задней поверхности.
[0047]
Химический состав слоя с пониженной твердостью
На химический состав слоя с пониженной твердостью не накладываются конкретные ограничения, не считая содержания химических элементов P, S и N, являющихся неизбежными примесями, которые ухудшают прочность и/или способность к изгибу, но в предпочтительном случае этот слой имеет приведенный далее химический состав, чтобы обеспечить прочность горячештампованной детали и получить сталь, имеющую превосходную способность к изгибу.
[0048]
Если рассматривать химический состав слоя с пониженной твердостью, в предпочтительном случае содержание одного или более из химических элементов С, Si и Mn составляет 0,6 или менее от их соответствующего содержания в средней по толщине части. Ниже приведены предпочтительные диапазоны содержания компонентов в этом случае.
[0049]
С: 0,05% – менее 0,42%
С можно добавлять на уровне 0,05% или более, чтобы увеличить прочность. В плане увеличения стойкости элемента конструкции к нагрузке и улучшения характеристик при ударе, предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,10% или более. Для снижения твердости слоя с пониженной твердостью по сравнению с твердостью средней по толщине части, предпочтительно уменьшить его содержание по сравнению с содержанием в этой части. По этой причине предпочтительное содержание С в слое с пониженной твердостью составляет менее 0,42%. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,35% или менее.
[0050]
Si: менее 2,00%
Si является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому его добавляют для увеличения прочности. Однако, чтобы сделать твердость слоя с пониженной твердостью ниже твердости средней по толщине части, предпочтительно делать его содержание меньшим, чем в средней по толщине части.
[0051]
Если содержание Si в средней по толщине части составляет 0,50% или менее, предпочтительно, чтобы его содержание в слое с пониженной твердостью составляло 0,30% или менее, более предпочтительно – 0,20% или менее. Кроме того, если содержание Si в средней по толщине части больше 0,50% и меньше 3,00%, предпочтительно, чтобы его содержание в слое с пониженной твердостью составляло менее 2,00%, более предпочтительно – 1,50% или менее.
[0052]
Mn: 0,01% – 1,80%
Mn является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому его добавляют для увеличения прочности. Чтобы сделать твердость слоя с пониженной твердостью ниже твердости средней по толщине части, предпочтительно сделать его содержание меньшим, чем в средней по толщине части. По этой причине предпочтительно, чтобы содержание Mn в слое с пониженной твердостью было меньше 1,80%, предпочтительно – на уровне 1,40% или менее, более предпочтительно – на уровне менее 0,90% и еще более предпочтительно – на уровне 0,70% или менее.
[0053]
Если содержание Mn в средней по толщине части составляет от 0,20% до менее 1,50%, предпочтительное содержание Mn в слое с пониженной твердостью составляет менее 0,90%, более предпочтительно – 0,70% или менее. Более того, предпочтительное содержание Mn в слое с пониженной твердостью составляет от 0,12% до менее 0,90%, более предпочтительно – до 0,70%. Кроме того, если содержание Mn в средней по толщине части составляет от 1,50% до менее 3,00%, предпочтительно, чтобы его содержание в слое с пониженной твердостью составляло 1,80% или менее.
[0054]
Р: 0,10% или менее
Р является химическим элементом, выделяющимся на границах зерен и ухудшающим прочность на этих границах. При его содержании более 0,10% прочность на границах зерен снижается заметным образом, и снижаются стойкость к водородному охрупчиванию и способность к изгибу, поэтому содержание Р составляет 0,1% или менее. Предпочтительно, чтобы оно составляло 0,05% или менее. Конкретный нижний предел не задается, но при снижении нижнего предела до значения менее 0,0001% значительно возрастает стоимость удаления фосфора, и результат становится экономически невыгодным, поэтому на практике для стального листа нижним предельным значением, по существу, является 0,0001%.
[0055]
S: 0,10% или менее
S является химическим элементом, образующим включения. Включения образуются при содержании более 0,10%, и в результате снижаются стойкость к водородному охрупчиванию и способность к изгибу, поэтому содержание S составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, чтобы оно составляло 0,0025% или менее. Конкретный нижний предел не задается, но при снижении нижнего предела до значения менее 0,0015% значительно возрастает стоимость удаления серы, и результат становится экономически невыгодным, поэтому на практике для стального листа нижним предельным значением, по существу, является 0,0001%.
[0056]
Раств. Al: 0,0002% – 3,0000%
Al является химическим элементом, обеспечивающим раскисление расплавленной стали и делающим сталь более спокойной. В настоящем изобретении при выполнении раскисления учитывается не общее содержание Al в стали, а содержание "алюминия, растворимого в кислоте" (раств. Al). При содержании раств. Al меньше 0,0002% раскисление является недостаточным, поэтому предпочтительно, чтобы содержание раств. Al составляло 0,0002% или более. Более предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,0010% или более. С другой стороны, при добавлении более 3,0% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 3,0% или менее.
[0057]
N: 0,01% или менее
N является химическим элементом–примесью и химическим элементом, который образует нитриды и ухудшает способность к изгибу. При содержании более 0,01% образуются крупные нитриды, и способность к изгибу заметно снижается, поэтому содержание N составляет 0,01% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,0075% или менее. Конкретный нижний предел не задается, но при снижении нижнего предела до значения менее 0,0001% значительно возрастает стоимость удаления азота, и результат становится экономически невыгодным, поэтому на практике для стального листа нижним предельным значением, по существу, является 0,0001%.
[0058]
Если рассматривать химический состав слоя с пониженной твердостью, в предпочтительном случае содержание одного или более из химических элементов С, Si и Mn составляет 0,6 или менее от их соответствующего содержания в средней по толщине части. Кроме требования, касающегося верхних предельных значений химических элементов P, S и N, являющихся неизбежными примесями, которые ухудшают прочность и/или способность к изгибу, на содержание других компонентов конкретные ограничения не накладываются. Если говорить в общем, слой с пониженной твердостью, кроме C, Si и Mn, может в качестве необязательного варианта избирательно включать один или более компонентов, которые приведены далее.
[0059]
Ni: 0,01% – 3,00%
Ni является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При содержании менее 0,01% этот эффект не достигается, поэтому его содержание составляет 0,01% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,5% или более. С другой стороны, при добавлении более 3,00% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 3,00% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 2,50% или менее.
[0060]
Nb: 0,010% – 0,150%
Nb является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При содержании менее 0,010% этот эффект не достигается, поэтому его содержание задают на уровне 0,010% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,035% или более. С другой стороны, при добавлении более 0,150% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,120% или менее.
[0061]
Ti: 0,010% – 0,150%
Ti является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При содержании менее 0,010% этот эффект не достигается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,020%. С другой стороны, при добавлении более 0,150% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,120% или менее.
[0062]
Mo: 0,005% – 1,000%
Mo является химическим элементом, способствующим повышению прочности из–за твердорастворного упрочнения, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При содержании менее 0,005% этот эффект не достигается, поэтому его содержание составляет 0,005% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,010% или более. С другой стороны, при добавлении более 1,000% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 1,000% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,800% или менее.
[0063]
B: 0,0005% – 0,0100%
В является химическим элементом, выделяющимся на границах зерен и повышающим прочность на этих границах, поэтому он может быть добавлен в необходимом количестве. При его содержании менее 0,0005% не достигается достаточный эффект, поэтому его добавляют на уровне 0,0005% или более. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,0010% или более. С другой стороны, при добавлении более 0,0100% эффект достигает насыщения, поэтому содержание составляет 0,0100% или менее. Предпочтительно, чтобы содержание составляло 0,0075% или менее.
[0064]
Распределение твердости в сечении горячештампованной детали
Предпочтительно, чтобы твердость в сечении, перпендикулярном поверхности горячештампованной детали, была неизменной. Контакт вертикальных стенок элемента в форме шляпы со штампом затруднен, и скорость охлаждения становится низкой, поэтому иногда твердость снижается. Если в сечении, перпендикулярном продольному направлению в этом элементе, имеется область, в которой твердость снижается на 100 HV или более относительно средней твердости в этом сечении, во время удара в части с пониженной твердостью будет концентрироваться деформация, и эта часть будет преждевременно разрушаться, поэтому невозможно будет обеспечить высокую стойкость к удару. По этой причине не должно иметься мест, твердость в которых более чем на 100 HV ниже среднего значения из распределения твердости в сечении, перпендикулярном поверхности горячештампованной детали (ниже называемого "средней твердостью в поперечном сечении"). Распределение твердости в поперечном сечении и среднюю твердость в поперечном сечении определяют путем получения среза, перпендикулярного продольному направлению в вытянутой в длину горячештампованной детали, в любом положении на этой длине, и измерения твердости по Виккерсу от одного края этого среза до другого с шагом, составляющим 1 мм или менее, с использованием устройства для измерения микротвердости (при нагрузке 1 кгс (9,8 Н)).
[0065]
Создание слоя покрытия
С целью повышения коррозионной стойкости на поверхности слоя с пониженной твердостью может быть создан слой покрытия. Слой покрытия может представлять собой слой, полученный путем электроплакирования или путем погружения в расплав. Слой, полученный путем электроплакирования, например, представляет собой плакирующий слой из Zn, плакирующий слой из сплава Zn–Ni и т.д. В качестве слоя, полученного путем погружения в расплав, можно упомянуть слой из Zn, полученный путем погружения в расплав, отожженный слой из Zn, полученный путем погружения в расплав, слой из Al, полученный путем погружения в расплав, слой из сплава Zn–Al, полученный путем погружения в расплав, слой из сплава Zn–Al–Mg, полученный путем погружения в расплав, слой из сплава Zn–Al–Mg–Si, полученный путем погружения в расплав, и т.д. На количество материала, наносимого при получении слоя, конкретные ограничения не накладываются, и оно может быть стандартным.
[0066]
Способ изготовления горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению
Далее будет рассмотрен способ изготовления, позволяющий получить горячештампованную деталь, соответствующую настоящему изобретению, но это изобретение не ограничивается рассмотренным ниже двухслойным стальным листом.
[0067]
Согласно одному варианту способа изготовления по настоящему изобретению, сначала для удаления поверхностных оксидов выполняют шлифование передней поверхности и/или задней поверхности стального листа, удовлетворяющего рассмотренным выше требованиям по химическому составу в средней по толщине части, после этого на каждую из шлифованных поверхностей стального листа, из которого должна быть получена средняя по толщине часть, накладывают стальной лист, из которого должен быть получен слой с пониженной твердостью. На способ соединения стального листа, из которого должен быть получен слой с пониженной твердостью, и стального листа, из которого должна быть получена средняя по толщине часть, конкретные ограничения не накладываются, в частности, эти листы могут быть соединены при помощи дуговой сварки. Для получения из него слоя с пониженной твердостью, предпочтительно накладывать такой стальной лист, в котором содержание одного или более из химических элементов С, Si и Mn составляет 0,6 или менее от их соответствующего содержания в стальном листе, из которого должна быть получена средняя по толщине часть.
[0068]
Кроме того, за счет поддержания скорости литья на уровне 6 т/мин или более при непрерывном литье стального листа, из которого должен быть получен слой с пониженной твердостью, можно уменьшить микросегрегацию Mn в этом листе и обеспечить в нем неизменную концентрацию Mn. Mn увеличивает предел текучести аустенита и, таким образом, влияет на характер образования границ зерен в структурах, возникающих в результате превращений, поэтому в случае задания в качестве кристаллического зерна области с границами, на которых разница в ориентации составляет 15° или более, он способствует образованию кристаллических зерен, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 8° – 15°. По этой причине в процессе непрерывного литья стального листа, из которого должен быть получен слой с пониженной твердостью, скорость литья также можно поддерживать на уровне 6 т/ч или более с целью способствовать возникновению указанной выше микроструктуры.
[0069]
Кроме того, в качестве стального листа для изготовления горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению, предпочтительно использовать двухслойный стальной лист, полученный при помощи указанного выше способа, который затем выдержан при температуре 1100°С – 1350°С в течение 60 минут или более. Авторы изобретения изучили этот момент и в результате пришли к выводу, что при выполнении термообработки, заключающейся в выдержке стального листа при температуре 1100°С – 1350°С в течение 60 минут или более, в металле в области от положения на глубине 20 мкм от поверхности слоя с пониженной твердостью до середины этого слоя, если в качестве кристаллического зерна задать область с границами, на которых разница в ориентации составляет 15° или более, относительная площадь в сумме кристаллических зерен, внутри которых максимальная разность в ориентации кристаллов составляет 1° или менее, и кристаллических зерен, внутри которых максимальная разность в ориентации кристаллов составляет 8° – 15°, будет находиться в диапазоне от 20% до менее 50%, и можно обеспечить превосходные способность к изгибу и стойкость к водородному охрупчиванию. Верхний предел конкретным образом не задается, но при выдержке листа в течение периода более 300 минут значительно возрастает стоимость нагрева, и результат становится экономически невыгодным, поэтому в условиях реальной работы верхним предельным значением, по существу, является значение 300 минут.
[0070]
Чтобы получить горячештампованную деталь, соответствующую настоящему изобретению, многослойный элемент, изготовленный при помощи указанного выше способа (двухслойный стальной лист), можно подвергнуть горячей прокатке, холодной прокатке, горячей штамповке, на нем в непрерывном режиме можно создать покрытие путем погружения в расплав и т.д.
[0071]
Горячую прокатку можно выполнять в обычных условиях. Например, температура завершения прокатки может составлять 810°С или более. Также нет необходимости задавать конкретные условия последующего охлаждения. Стальной лист сматывают в рулон при температуре 750°С или менее. Кроме того, после горячей прокатки двухслойный стальной лист можно повторно нагреть с целью снижения его твердости.
[0072]
Кроме того, с целью дополнительно способствовать созданию средней по толщине части, предпочтительно, чтобы горячая прокатка двухслойного стального листа, выполняемая после указанной выше термообработки, включала черновую прокатку и чистовую прокатку, причем черновую прокатку выполняют в два прохода в следующих условиях: температура 1100°С или более, степень уменьшения толщины листа в одном проходе от 5% до менее 50% и промежуток времени между проходами 3 секунды или более.
[0073]
Если говорить более конкретно, чтобы дополнительно способствовать созданию средней по толщине части в настоящем изобретении, необходимо обеспечить более равномерное распределение легирующих химических элементов, в частности, атомов С. Равномерное распределение С обеспечивают за счет диффузии его атомов. С повышением температуры степень диффузии атомов С увеличивается. Таким образом, при управлении концентрацией С важную роль начинает играть управление процессом черновой прокатки, начиная с нагрева при выполнении горячей прокатки. Чтобы способствовать диффузии атомов С, температура нагрева при горячей прокатке должна быть высокой. Предпочтительно, чтобы она составляла 1100°С – 1350°С, более предпочтительно, чтобы она составляла 1150°С – 1350°С. Во время нагрева при горячей прокатке происходят процессы (i) и (ii), показанные на Фиг.1. Процесс (i) – это диффузия атомов С из средней по толщине части в поверхностный слой, а процесс (ii) – это обезуглероживание, в ходе которого С выделяется вовне из поверхностного слоя. Распределение С изменяется из–за соотношения между этими процессами (i) и (ii) диффузии атомов С и выделения. При температуре меньше 1100°С процесс (i) протекает в недостаточной степени, поэтому невозможно получить предпочтительное распределение С. С другой стороны, при температуре больше 1350°С процесс (ii) протекает в чрезмерной степени, поэтому также невозможно получить предпочтительное распределение.
[0074]
После выбора температуры нагрева при горячей прокатке с целью получения предпочтительного распределения С, для получения более оптимального распределения С становится чрезвычайно важным управление проходами черновой прокатки. Черновую прокатку выполняют два или более раз в следующих условиях: температура черновой прокатки 1100°С или более, степень уменьшения толщины листа в одном проходе от 5% до менее 50% и промежуток времени между проходами 3 секунды или более. Целью этого является способствование диффузии атомов С в процессе (i), показанном на Фиг.1, из–за деформации, возникающей при черновой прокатке. Если используется обычный способ черновой и чистовой прокатки сляба, в котором предпочтительная концентрация С задается за счет нагрева при черновой прокатке, толщина листа будет уменьшаться без достаточной диффузии атомов С в поверхностный слой. Поэтому если при помощи обычного процесса горячей прокатки из сляба, имеющего толщину более 200 мм, изготавливается горячекатаный стальной лист толщиной несколько миллиметров, в поверхностном слое этого листа концентрация С будет сильно меняться. В этом случае нельзя будет получить умеренное изменение твердости. Чтобы не допустить этого, предлагается разработанный метод, заключающийся в указанном выше контроле проходов при черновой прокатке. На диффузию атомов С в значительной степени влияет не только температура, но также и деформация (плотность дислокаций). В частности, если сравнивать с решеточной диффузией, в случае диффузии по дислокациям степень диффузии увеличивается в 10 или более раз, поэтому необходимо предпринять меры по сохранению плотности дислокаций при выполнении прокатки с целью уменьшения толщины листа. Кривая 1, приведенная на Фиг.2, демонстрирует изменение плотности дислокаций после прохода прокатки в случае, когда степень уменьшения толщины листа в одном проходе черновой прокатки является маленькой. Как можно видеть, деформация сохраняется в течение длительного периода времени. Если таким образом обеспечить сохранение деформации в поверхностном слое в течение длительного периода времени, атомы С будут диффундировать в этот слой в достаточной степени, и можно обеспечить оптимальное распределение С. С другой стороны, кривая 2 демонстрирует изменение плотности дислокаций в случае, когда степень уменьшения толщины листа в одном проходе черновой прокатки является большой. Если степень деформации, возникающей при прокатке, растет, облегчается возврат в исходное состояние, и плотность дислокаций быстро снижается. По этой причине, чтобы получить оптимальное распределение С, необходимо предотвратить изменение плотности дислокаций, аналогичное показанному кривой 2. Исходя из этого, верхний предел степени уменьшения толщины листа в одном проходе задают на уровне менее 50%. Чтобы способствовать диффузии атомов С в поверхностном слое, необходимо обеспечить определенные плотность дислокаций и время выдержки, поэтому нижний предел степени уменьшения толщины листа в одном проходе задают равным 5%. И необходимо обеспечить промежуток времени между проходами не менее 3 секунд.
[0075]
Холодную прокатку можно выполнять с обычной степенью обжатия, например, 30% – 90%. При получении горячекатаного стального листа и холоднокатаного стального листа, помимо горячей прокатки и холодной прокатки также можно выполнять рекристализационный отжиг в обычном режиме и дрессировку в обычном режиме.
[0076]
Во время горячей штамповки этапы нагрева, придания формы и охлаждения также можно выполнять в обычном режиме. Например, горячую штамповку в обычном режиме можно выполнять для придания требуемой формы горячекатаному стальному листу, который развернут из рулона, созданного на этапе горячей прокатки, холоднокатаному стальному листу, который получен после развертывания из рулона и холодной прокатки развернутого горячекатаного стального листа, или стальному листу, который получен в результате создания плакирующего слоя или покрытия на холоднокатаном стальном листе, с нагревом их со скоростью 0,1°С/с – 200°С/с до температуры 810°С – 1000°С и выдержкой при этой температуре.
[0077]
Время выдержки может быть задано в соответствии с режимом формования, поэтому на него не накладывается конкретных ограничений. Например, при выдержке 30–600 секунд можно получить горячештампованную деталь хорошего качества после охлаждения до комнатной температуры.
[0078]
Для скорости охлаждения также можно выбирать обычное значение. Например, средняя скорость охлаждения в диапазоне от температуры нагрева до температуры более 400°С может составлять 50°С/с или более. В случае, если в средней по толщине части стального листа содержание Si составляет от более 0,50% до менее 3,00%, и содержание Mn составляет от 0,20% до менее 1,50%, либо если в этой части содержание Si составляет от более 0,50% до менее 3,00%, а содержание Mn составляет от 1,50% до менее 3,00%, чтобы увеличить количество остаточного аустенита с целью повышения пластичности, во время охлаждения после нагрева и выдержки предпочтительно обеспечить в диапазоне температур 200°С – 400°С среднюю скорость охлаждения на уровне менее 50°С/с.
[0079]
Для задания определенных значений прочности и других свойств, после охлаждения детали до комнатной температуры можно выполнить ее отпуск при температуре 150°С – 600°С.
[0080]
В приведенном выше варианте при выполнении способа изготовления горячештампованной детали среднюю по толщине часть и слой с пониженной твердостью создают из отдельных стальных листов. Однако горячештампованная деталь по настоящему изобретению не ограничивается двухслойным стальным листом, состоящим из рассмотренных выше двух стальных листов, которые наложены друг на друга. Среднюю по толщине часть и слой с пониженной твердостью можно создавать в одном стальном листе. Например, чтобы получить высокопрочный стальной лист, состоящий из слоя с пониженной твердостью и средней по толщине части, можно выполнить соответствующую обработку цельного стального листа с целью его обезуглероживания и снижения твердости в поверхностном слое.
Примеры
[0081]
Далее будут рассмотрены примеры реализации настоящего изобретения, но условия в этих примерах являются всего лишь иллюстративными и используются для подтверждения работоспособности и преимуществ этого изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается этими иллюстративными условиями. В настоящем изобретении могут быть применены различные условия, пока они не выходят за пределы сущности этого изобретения и позволяют выполнить задачу, поставленную при его создании.
[0082]
Пример А изготовления
Поверхности стальных листов №№ 1–19 для средней по толщине части, имеющих химический состав, указанный в Таблице А–1–1 иТаблице А–1–2 (в этих таблицах – "Сталь №№ 1–19"), были отшлифованы для удаления поверхностных оксидов. После этого соответствующие стальные листы для средней по толщине части были сварены при помощи дуговой сварки на одной или обеих поверхностях со стальными листами для слоя с пониженной твердостью (ниже называются "стальными листами для поверхностного слоя"), имеющими химический состав, указанный в Таблице А–1–1 и Таблице А–1–2, чтобы изготовить многослойные стальные листы №№ 1–44, из которых должна быть получена горячештампованная деталь. Если в тех ячейках этих таблиц, в которых указано содержание компонентов, стоит 0, это означает, что соответствующие компоненты намеренно не добавляются.
[0083]
После дуговой сварки толщина в сумме стального листа для поверхностного слоя и стального листа для средней по толщине части составляла 200–300 мм, при этом толщина стального листа для поверхностного слоя составляла 1/3 или около этого от толщины стального листа для средней по толщине части (1/4 или около этого в случае наложения с одной стороны). Многослойный стальной лист № 38 представлял собой лист, в котором стальной лист для поверхностного слоя приварен только к одной поверхности. Для тех из многослойных стальных листов №№ 1–44, приведенных в Таблице А–1–1 и Таблице А–1–2, в которых стальной лист для средней по толщине части не удовлетворял требованиям по химическому составу для данной части горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению, в столбце "Примечание" указано "Сравнительная сталь".
[0084]
2
Для многослойных стальных листов №№ 1–44 была выполнена обработка в условиях, указанных в Таблице А–2–1 и Таблице А–2–2 как "Режим изготовления" под соответствующим из №№ 1–44, а именно, термообработка перед горячей прокаткой, черновая прокатка, горячая прокатка и холодная прокатка. Далее, при получении горячештампованных деталей №№ 1А – 44А ("Штампованных деталей" из Таблицы А–3) путем горячей штамповки, эти стальные листы были подвергнуты термообработке, как указано в Таблице А–2–1 и Таблице А–2–2 (в этих таблицах – "Термообработка при горячей штамповке"). Кроме того, на поверхности стальных листов, из которых состоят горячештампованные детали №№ 36А и 37А, на линии нанесения покрытия путем погружения в расплав было нанесено покрытие из алюминия в количестве 120–160 г/м.
[0085]
В таблицах в столбце "Степень уменьшения толщины листа" в разделе "Черновая прокатка" указана степень уменьшения толщины за один проход черновой прокатки. В столбце "Число операций прокатки" указано число операций прокатки при условии, что промежуток времени между проходами составляет 3 секунды или более. Кроме того, в таблицах в столбце "Скорость нагрева, °С/с" указана скорость повышения температуры до достижения температуры нагрева, указанной в разделе "Термообработка при горячей штамповке", после выполнения холодной прокатки. Помимо этого, в таблицах в столбце "Температура нагрева, °С" в разделе "Термообработка при горячей штамповке" указана температура во время горячей штамповки, в столбце "Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)" указана средняя скорость охлаждения (°С/с) в диапазоне от температуры нагрева до температуры более 400°С, и в столбце "Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или менее)" указана средняя скорость охлаждения (°С/с) в диапазоне температур 200°С – 400°С. Кроме того, "–" в ячейках таблиц указывает, что соответствующая обработка не выполнялась.
[0086]
В Таблице А–3 приведены структура металла и свойства горячештампованных деталей №№ 1А – 44А. Компоненты, определенные в результате анализа в положениях на глубине, равной 1/2 толщины образцов, и положениях на глубине 20 мкм от поверхностей слоев с пониженной твердостью, для образцов, взятых из горячештампованных деталей, были идентичны компонентам стальных листов для средней по толщине части и стальных листов для поверхностного слоя, входящих в состав многослойных стальных листов №№ 1–44, которые приведены в Таблице А–1–1 и Таблице А–1–2.
[0087]
Структура металла горячештампованных деталей была определена при помощи указанного выше способа. В стальном листе для средней по толщине части, образующем эту часть детали, была вычислена твердость, и в стальном листе для поверхностного слоя, образующем слой с пониженной твердостью, в области от его поверхности до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, была вычислена относительная площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составила 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составила 8° – 15°. Вычисленные значения относительной площади указаны в Таблице А–3 в столбце "Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8° – 15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом), %".
[0088]
Кроме того, для горячештампованной детали было выполнено испытание на растяжение. Результаты приведены в Таблице А–3. Испытание на растяжение выполнялось для изготовленного испытательного образца №5, указанного в стандарте JIS Z 2201, с использованием способа, указанного в стандарте JIS Z 2241.
[0089]
Стойкость горячештампованной детали к водородному охрупчиванию была оценена с использованием испытательного образца, вырезанного из этой детали. Если говорить в общем, горячештампованную деталь соединяют с другими элементами при помощи точечной сварки или другого способа соединения. В зависимости от точности формы элемента, горячештампованная деталь может подвергаться перекручиванию, и в ней будут возникать механические напряжения. Величина механических напряжений зависит от положения элемента. При расчетах трудно обеспечить достаточную точность, но в случае отсутствия замедленного разрушения под действием механического напряжения, возникающего при достижении предела текучести, считается, что при использовании на практике проблем возникать не будет. Если говорить более подробно, из штампованной детали был вырезан испытательный образец с толщиной 1,2 мм, шириной 6 мм и длиной 68 мм, в котором при выполнении испытания на четырехточечный изгиб была создана деформация, соответствующая механическому напряжению, возникающему при достижении предела текучести, после этого образец был погружен в соляную кислоту c pH3 на 100 часов. Стойкость к водородному охрупчиванию оценивалась по наличию трещин. Варианты, в которых отсутствовали трещины, считались удовлетворительными ("Хорошая"), и варианты, в которых имелись трещины, считались неудовлетворительными ("Плохая").
[0090]
Для оценки стойкости горячештампованной детали к удару использовался стандарт VDA (VDA238–100), рекомендованный Ассоциацией автомобильной промышленности Германии, при соблюдении приведенных далее условий измерения. В настоящем изобретении на основе смещения под действием максимальной нагрузки, полученной в ходе испытания на изгиб, в соответствии со стандартом VDA был получен максимальный угол изгиба, что позволило оценить стойкость горячештампованной детали к удару.
[0091]
Размеры испытательного образца: 60 мм (направление прокатки) Ч 60 мм (направление, перпендикулярное направлению прокатки) или 30 мм (направление прокатки) Ч 30 мм (направление, перпендикулярное направлению прокатки);
Линия сгиба: направление, перпендикулярное направлению прокатки;
Способ испытания: круглые опоры, прижатие оправкой;
Диаметр опоры: ϕ 30 мм;
Форма оправки: R=0,4 мм на вершине;
Расстояние между опорами: 2,0 × толщина листа (мм) + 0,5 мм;
Скорость вдавливания: 20 мм/мин;
Устройство для испытаний: Shimadzu Autograph 20 кН.
[0092]
Если прочность на растяжение составляла 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составлял 90° или более, и стойкость к водородному охрупчиванию была удовлетворительной, считалось, что стойкость к удару и стойкость к водородному охрупчиванию были превосходными, и данный вариант считался примером изобретения (указан как "Пр. изобр."). Если хотя бы одно из этих трех условий не соблюдалось, данный вариант считался сравнительным примером (указан как "Сравн. пр.").
[0093]
В каждой горячештампованной детали, являющейся примером изобретения, в области от поверхности стального листа для поверхностного слоя до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, относительная площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 8° – 15°, находилась в диапазоне от 20% до менее 50%. Кроме того, каждая горячештампованная деталь, являющаяся примером изобретения, имела превосходные прочность на растяжение, способность к изгибу и стойкость к водородному охрупчиванию.
[0094]
В то же время, горячештампованная деталь № 5А имела низкое содержание углерода в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части оказалась недостаточной, и недостаточной оказалась прочность на растяжение. Горячештампованная деталь № 9А имела чрезмерно высокое содержание углерода в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части оказалась чрезмерной, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу. Кроме того, горячештампованная деталь № 11А имела низкое содержание Mn в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части оказалась недостаточной, и недостаточной оказалась прочность на растяжение.
[0095]
Горячештампованные детали №№ 30А – 32А представляют собой сравнительные примеры, изготовленные с использованием многослойных стальных листов, предназначенных для получения горячештампованной детали, для которых перед горячей штамповкой термообработка не была выполнена требуемым образом. Горячештампованная деталь № 30А имела слишком низкую температуру во время термообработки перед горячей штамповкой, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, невозможно было исключить влияние свойств на поверхности горячештампованной детали и в области перехода от средней по толщине части к слою с пониженной твердостью, и невозможно было обеспечить превосходную способность к изгибу. Кроме того, горячештампованная деталь № 31А имела чрезмерно высокую температуру во время термообработки перед горячей штамповкой, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в чрезмерной степени, разница в твердости слоя с пониженной твердостью и средней по толщине части оказалась слишком большой, и невозможно было обеспечить эффект от уменьшения большого градиента твердости в направлении по толщине, возникающий во время деформации при изгибе. По этой причине у горячештампованной детали № 31А невозможно было обеспечить превосходную способность к изгибу. Время термообработки горячештампованной детали № 32А перед горячей штамповкой было слишком маленьким, поэтому в области от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу.
[0096]
Во время черновой прокатки горячештампованной детали № 41А температура была низкой. Кроме того, во время черновой прокатки горячештампованной детали № 42А была низкой степень уменьшения толщины листа. Помимо этого, во время прокатки горячештампованной детали № 43А число операций прокатки было меньше требуемого при соблюдении условия, что промежуток времени между проходами должен составлять 3 секунды или более. Эти горячештампованные детали были изготовлены без соблюдения подходящих условий черновой прокатки, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, невозможно было облегчить деформацию, возникающую из–за изгиба, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу.
[0097]
При получении путем непрерывного литья стального листа, который должен быть использован в качестве поверхностного слоя горячештампованной детали № 44А, скорость литья поддерживалась на уровне 6 т/мин или более. Это позволило обеспечить в области от поверхности этого стального листа до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, большую относительную площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 8° – 15°, и эта горячештампованная деталь имеет превосходную способность к изгибу.
[0098]
Таблица А–1–1
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для средней по толщине части, мас.%
Примечания
Сталь №
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
1
0,21
0,13
1,31
0,016
0,0026
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
2
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
3
3
0,29
0,1
1,25
0,016
0,0008
0,0390
0,0042
0
0
0
0
0
4
4
0,53
0,18
1,37
0,009
0,0007
0,0440
0,0023
0
0
0
0
0
5
5
<u>0,17</u>
0,13
1,26
0,01
0,0005
0,0470
0,0027
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
6
6
0,21
0,11
1,35
0,003
0,001
0,0400
0,0022
0
0
0
0
0
7
7
0,23
0,14
1,37
0,009
0,0004
0,0510
0,0037
0
0
0
0
0
8
8
0,26
0,15
1,22
0,005
0,0012
0,0520
0,0031
0
0
0
0
0
9
9
<u>0,86</u>
0,11
1,34
0,002
0,0011
0,0380
0,0024
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
10
10
0,23
0,33
1,26
0,006
0,0002
0,0410
0,0026
0
0
0
0
0
11
11
0,36
0,23
<u>0,08</u>
0,005
0,0005
0,0460
0,0022
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
12
12
0,33
0,22
0,74
0,002
0,001
0,0500
0,0027
0
0
0
0
0
13
13
0,25
0,15
1,23
0,012
0,0004
0,0480
0,0038
0,07
0
0
0
0
14
14
0,26
0,08
1,31
0,005
0,0004
0,0430
0,0024
0
0,032
0
0
0
15
15
0,28
0,12
1,36
0,011
0,0006
0,0340
0,0032
0
0
0,026
0
0
16
16
0,22
0,18
1,31
0,014
0,0008
0,0430
0,0028
0
0
0
0,04
0
17
17
0,27
0,12
1,37
0,012
0,001
0,0500
0,0028
0
0
0
0
0,0015
18
1
0,24
0,13
1,31
0,016
0,0026
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
19
1
0,23
0,13
1,31
0,016
0,0026
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
20
1
0,25
0,13
1,31
0,016
0,0026
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
21
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
22
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
23
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
24
3
0,29
0,1
1,25
0,016
0,0008
0,0390
0,0042
0
0
0
0
0
25
3
0,29
0,1
1,25
0,016
0,0008
0,0390
0,0042
0
0
0
0
0
26
3
0,29
0,1
1,25
0,016
0,0008
0,0390
0,0042
0
0
0
0
0
27
4
0,53
0,18
1,37
0,009
0,0007
0,0440
0,0023
0
0
0
0
0
28
4
0,53
0,18
1,37
0,009
0,0007
0,0440
0,0023
0
0
0
0
0
29
4
0,53
0,18
1,37
0,009
0,0007
0,0440
0,0023
0
0
0
0
0
30
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
31
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
32
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
33
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
34
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
35
18
0,61
0,14
1,32
0,003
0,0004
0,0520
0,0037
0
0
0
0
0
36
18
0,61
0,14
1,32
0,003
0,0004
0,0520
0,0037
0
0
0
0
0
37
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
38
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
39
19
0,45
0,17
1,35
0,009
0,0001
0,0400
0,0028
0
0
0
0
0
40
19
0,45
0,17
1,35
0,009
0,0001
0,0400
0,0028
0
0
0
0
0
41
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
42
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
43
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
44
2
0,35
0,08
1,35
0,013
0,0011
0,0370
0,003
0
0
0
0
0
[0099]
Таблица А–1–2
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для поверхностного слоя, мас.%
Примечания
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
0,080
0,072
0,642
0,015
0,0028
0,0390
0,0029
0
0
0
0
0
2
0,196
0,038
0,608
0,012
0,0011
0,0380
0,0029
0
0
0
0
0
3
0,107
0,044
0,638
0,016
0,0010
0,0400
0,0043
0
0
0
0
0
4
0,260
0,083
0,630
0,011
0,0008
0,0460
0,0023
0
0
0
0
0
5
0,092
0,068
0,554
0,009
0,0006
0,0450
0,0027
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
6
0,116
0,053
0,621
0,004
0,0012
0,0380
0,0022
0
0
0
0
0
7
0,138
0,069
0,575
0,007
0,0006
0,0520
0,0037
0
0
0
0
0
8
0,114
0,069
0,464
0,005
0,0013
0,0510
0,0032
0
0
0
0
0
9
0,404
0,046
0,643
0,003
0,0009
0,0360
0,0024
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
10
0,104
0,185
0,693
0,006
0,0002
0,0400
0,0026
0
0
0
0
0
11
0,212
0,113
0,035
0,006
0,0003
0,0450
0,0023
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
12
0,165
0,103
0,281
0,003
0,0011
0,0480
0,0026
0
0
0
0
0
13
0,123
0,072
0,677
0,013
0,0003
0,0500
0,0039
0,02
0
0
0
0
14
0,125
0,033
0,537
0,003
0,0002
0,0450
0,0023
0
0,031
0
0
0
15
0,123
0,053
0,653
0,010
0,0008
0,0330
0,0032
0
0
0,023
0
0
16
0,130
0,083
0,59
0,014
0,0007
0,0410
0,0027
0
0
0
0,04
0
17
0,113
0,055
0,699
0,014
0,0012
0,0520
0,0028
0
0
0
0
0,0017
18
0,103
0,116
1,245
0,017
0,0027
0,0380
0,0029
0
0
0
0
0
19
0,101
0,118
0,655
0,018
0,0026
0,0390
0,0030
0
0
0
0
0
20
0,145
0,057
1,061
0,015
0,0024
0,0360
0,0031
0
0
0
0
0
21
0,312
0,038
0,662
0,014
0,0012
0,0390
0,0030
0
0
0
0
0
22
0,308
0,044
1,134
0,014
0,0009
0,0360
0,0030
0
0
0
0
0
23
0,301
0,070
0,594
0,012
0,0012
0,0350
0,0029
0
0
0
0
0
24
0,220
0,043
0,563
0,017
0,0008
0,0370
0,0043
0
0
0
0
0
25
0,133
0,091
0,638
0,014
0,0008
0,0400
0,0041
0
0
0
0
0
26
0,128
0,045
0,975
0,016
0,0007
0,0370
0,0041
0
0
0
0
0
27
0,429
0,092
0,685
0,008
0,0009
0,0430
0,0023
0
0
0
0
0
28
0,217
0,160
0,617
0,007
0,0008
0,0450
0,0022
0
0
0
0
0
29
0,233
0,074
1,206
0,007
0,0005
0,0440
0,0023
0
0
0
0
0
30
0,151
0,04
0,554
0,011
0,0013
0,0360
0,0031
0
0
0
0
0
31
0,165
0,044
0,486
0,011
0,0009
0,0380
0,0031
0
0
0
0
0
32
0,147
0,047
0,486
0,012
0,0010
0,0370
0,0031
0
0
0
0
0
33
0,179
0,037
0,581
0,011
0,0012
0,0390
0,0031
0
0
0
0
0
34
0,182
0,046
0,621
0,011
0,0010
0,0360
0,0029
0
0
0
0
0
35
0,348
0,081
0,488
0,002
0,0002
0,0500
0,0037
0
0
0
0
0
36
0,299
0,066
0,581
0,005
0,0005
0,0520
0,0036
0
0
0
0
0
37
0,154
0,042
0,648
0,013
0,0010
0,0370
0,0029
0
0
0
0
0
38
0,196
0,038
0,608
0,012
0,0011
0,0360
0,0030
0
0
0
0
0
39
0,221
0,092
0,689
0,011
0,0004
0,0380
0,0027
0
0
0
0
0
40
0,410
0,148
1,094
0,007
0,0007
0,0410
0,0028
0
0
0
0
0
41
0,196
0,038
0,608
0,012
0,0011
0,0380
0,0029
0
0
0
0
0
42
0,196
0,038
0,608
0,012
0,0011
0,0380
0,0029
0
0
0
0
0
43
0,196
0,038
0,608
0,012
0,0011
0,0380
0,0029
0
0
0
0
0
44
0,196
0,038
0,608
0,012
0,0011
0,0380
0,0029
0
0
0
0
0
[0100]
Таблица А–2–1
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Термообработкаперед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Толщина листа, мм
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон, °С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или менее)
Температура отпуска, °С
1
1
1317
115
1159
39
3
892
721
58
37
847
65
58
–
Нет
1,2
2
2
1256
96
1161
31
3
848
699
61
39
848
102
96
–
Нет
1,1
3
3
1301
86
1135
24
3
892
674
45
51
882
78
71
–
Нет
1,5
4
4
1279
112
1151
39
3
910
651
53
57
916
95
88
–
Нет
1,3
5
5
1276
118
1140
35
3
882
569
55
56
849
94
89
–
Нет
1,3
6
6
1307
128
1158
35
3
879
675
61
71
891
68
59
–
Нет
1,1
7
7
1329
102
1194
43
3
889
688
48
63
822
84
78
–
Нет
1,5
8
8
1315
122
1129
44
3
904
698
40
50
838
84
79
–
Нет
1,7
9
9
1294
96
1165
25
3
901
705
63
26
872
72
63
–
Нет
1,0
10
10
1319
109
1135
35
3
838
574
48
44
836
75
68
–
Нет
1,5
11
11
1327
109
1125
30
3
885
693
54
58
903
100
93
–
Нет
1,3
12
12
1251
106
1181
38
3
849
527
48
62
873
79
73
–
Нет
1,5
13
13
1284
86
1186
28
3
870
659
44
25
898
99
90
–
Нет
1,6
14
14
1262
83
1134
42
3
918
632
57
39
826
71
63
–
Нет
1,2
15
15
1295
96
1163
39
3
848
694
41
26
873
85
75
–
Нет
1,7
16
16
1252
125
1145
37
3
835
693
52
32
883
102
93
–
Нет
1,3
17
17
1337
122
1135
45
3
835
730
39
68
869
115
110
–
Нет
1,7
18
18
1318
118
1146
37
3
843
672
38
48
925
91
85
–
Нет
1,7
19
19
1344
115
1163
44
3
862
557
56
22
904
70
61
–
Нет
1,2
20
20
1336
96
1129
44
3
919
648
45
21
850
101
91
–
Нет
1,5
21
21
1279
70
1153
46
3
840
702
58
19
826
100
92
–
Нет
1,2
22
22
1275
118
1164
36
3
849
630
55
25
900
97
87
–
Нет
1,3
23
23
1286
83
1136
42
3
904
594
47
66
917
93
85
–
Нет
1,5
24
24
1262
102
1166
33
3
909
626
49
68
889
76
70
–
Нет
1,4
25
25
1274
102
1142
39
3
896
645
52
60
934
95
87
–
Нет
1,3
[0101]
Таблица А–2–2
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Термообработкаперед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Толщина листа, мм
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон,°С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или менее)
Температура отпуска, °С
26
26
1308
128
1135
21
3
907
713
41
20
881
89
82
–
Нет
1,7
27
27
1315
106
1181
26
3
843
696
42
66
886
93
88
–
Нет
1,6
28
28
1255
77
1189
23
3
842
647
51
27
896
109
101
–
Нет
1,4
29
29
1291
90
1141
38
3
888
686
53
40
855
84
74
–
Нет
1,3
30
30
<u>992</u>
118
980
34
3
896
682
47
48
892
84
78
–
Нет
1,5
31
31
<u>1378</u>
90
1146
46
3
854
661
55
69
907
67
60
–
Нет
1,3
32
32
1132
<u>16</u>
1122
34
3
876
615
41
70
903
81
72
–
Нет
1,7
33
33
1123
73
1113
22
3
834
550
46
68
912
79
71
–
Нет
1,5
34
34
1329
96
1128
27
3
879
675
0
46
914
74
68
–
Нет
2,8
35
35
1317
122
1141
46
3
844
545
58
53
919
93
87
267
Нет
1,2
36
36
1288
74
1172
34
3
875
533
47
49
926
98
93
274
Да
1,5
37
37
1292
80
1129
39
3
849
559
45
28
847
80
71
–
Да
1,5
38
38
1249
92
1120
40
3
840
678
61
32
852
101
91
–
Нет
1,1
39
39
1245
91
1169
36
3
883
671
47
64
848
86
76
–
Нет
1,5
40
40
1249
62
1145
20
3
881
703
59
30
868
115
110
–
Нет
1,1
41
41
1337
81
<u>1007</u>
41
3
840
557
58
73
917
109
101
–
Нет
1,4
42
42
1336
77
1151
<u>3</u>
2
843
594
52
31
934
77
72
–
Нет
1,7
43
43
1275
79
1147
35
<u>1</u>
896
696
51
68
903
86
78
–
Нет
1,6
44
44
1308
62
1121
37
3
843
702
49
65
892
100
94
–
Нет
1,6
[0102]
Таблица А–3
Штампованная деталь №
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Структура металла
Механические свойства
Примечания
Твердость в средней по толщине части, HV
Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8°–15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом),%
Прочность на растяжение, МПа
Максимальный угол изгиба, °
Стойкость к водородному охрупчиванию
1<u>A</u>
1
1
518
48
1533
105,4
Хорошая
Пр. изобр.
2<u>A</u>
2
2
639
35
1927
109
Хорошая
Пр. изобр.
3<u>A</u>
3
3
717
26
2138
110,1
Хорошая
Пр. изобр.
4A
4
4
795
27
2330
95,9
Хорошая
Пр. изобр.
5A
5
5
<u>391</u>
32
<u>1163</u>
109,9
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
6A
6
6
583
43
1718
105,4
Хорошая
Пр. изобр.
7A
7
7
603
42
1839
110
Хорошая
Пр. изобр.
8A
8
8
684
31
2026
106,4
Хорошая
Пр. изобр.
9A
9
9
<u>893</u>
21
2676
<u>55,5</u>
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
10A
10
10
636
36
1918
101,5
Хорошая
Пр. изобр.
11A
11
11
<u>441</u>
35
<u>1455</u>
108,8
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
12A
12
12
647
31
1925
108,3
Хорошая
Пр. изобр.
13A
13
13
649
33
1905
101,5
Хорошая
Пр. изобр.
14A
14
14
635
38
1912
111,3
Хорошая
Пр. изобр.
15A
15
15
645
34
1925
98,7
Хорошая
Пр. изобр.
16A
16
16
653
36
1924
96,4
Хорошая
Пр. изобр.
17A
17
17
654
31
1935
100,7
Хорошая
Пр. изобр.
18A
18
18
507
47
1537
104,1
Хорошая
Пр. изобр.
19A
19
19
525
48
1522
103,9
Хорошая
Пр. изобр.
20A
20
20
504
46
1551
105,3
Хорошая
Пр. изобр.
21A
21
21
639
32
1928
110,4
Хорошая
Пр. изобр.
22A
22
22
642
34
1934
109,4
Хорошая
Пр. изобр.
23A
23
23
654
35
1916
111,2
Хорошая
Пр. изобр.
24A
24
24
721
25
2121
109,8
Хорошая
Пр. изобр.
25A
25
25
723
27
2147
110,2
Хорошая
Пр. изобр.
26A
26
26
718
24
2139
108,7
Хорошая
Пр. изобр.
27A
27
27
782
29
2586
94,8
Хорошая
Пр. изобр.
28A
28
28
788
31
2580
95,2
Хорошая
Пр. изобр.
29A
29
29
770
27
2577
96,1
Хорошая
Пр. изобр.
30A
30
30
649
<u>13</u>
1930
<u>61,5</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
31A
31
31
655
<u>85</u>
1909
<u>66,6</u>
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
32A
32
32
651
<u>12</u>
1929
<u>68,2</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
33A
33
33
636
35
1932
95,1
Хорошая
Пр. изобр.
34A
34
34
639
32
1908
95,2
Хорошая
Пр. изобр.
35A
35
35
726
29
2167
106
Хорошая
Пр. изобр.
36A
36
36
729
25
2142
103
Хорошая
Пр. изобр.
37A
37
37
640
34
1863
122,7
Хорошая
Пр. изобр.
38A
38
38
649
34
2142
98,1
Хорошая
Пр. изобр.
39A
39
39
722
25
2139
109,1
Хорошая
Пр. изобр.
40A
40
40
782
36
2181
90,1
Хорошая
Пр. изобр.
41A
41
41
632
<u>11</u>
2086
<u>63,2</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
42A
42
42
640
<u>12</u>
2112
<u>59,6</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
43A
43
43
637
<u>13</u>
2102
<u>57,9</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
44A
44
44
628
45
2072
108,4
Хорошая
Пр. изобр.
[0103]
Пример В изготовления
Поверхности стальных листов для средней по толщине части, имеющих химический состав, указанный в Таблице В–1–1 и Таблице В–1–2, были отшлифованы для удаления поверхностных оксидов. После этого соответствующие стальные листы для средней по толщине части были сварены при помощи дуговой сварки на одной или обеих поверхностях со стальными листами для поверхностного слоя, имеющими химический состав, указанный в Таблице В–1–3 и Таблице В–1–4, чтобы изготовить многослойные стальные листы №№ 1–52, из которых должна быть получена горячештампованная деталь. Если в тех ячейках этих таблиц, в которых указано содержание компонентов, стоит 0, это означает, что соответствующие компоненты намеренно не добавляются.
[0104]
После дуговой сварки толщина в сумме стального листа для поверхностного слоя и стального листа для средней по толщине части составляла 200–300 мм, при этом толщина стального листа для поверхностного слоя составляла 1/3 или около этого от толщины стального листа для средней по толщине части (1/4 или около этого в случае наложения с одной стороны). Многослойный стальной лист № 32 представлял собой лист, в котором стальной лист для поверхностного слоя приварен только с одной стороны. Для тех из многослойных стальных листов №№ 1–52, приведенных в Таблицах с В–1–1 по В–1–3, в которых стальной лист для средней по толщине части не удовлетворял требованиям по химическому составу для данной части горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению, в столбце "Примечание" указано "Сравнительная сталь".
[0105]
2
Для многослойных стальных листов №№ 1–52 была выполнена обработка в условиях, указанных в Таблице В–2–1 и Таблице В–2–2 как "Режим изготовления" под соответствующим из №№ 1–52, а именно, термообработка перед горячей прокаткой, черновая прокатка, горячая прокатка и холодная прокатка. Далее, при получении горячештампованных деталей №№ 1В – 52В ("Штампованных деталей" из Таблиц В–3–1 и В–3–2) путем горячей штамповки, эти стальные листы были подвергнуты термообработке, как указано в Таблице В–2–1 и Таблице В–2–2 (в этих таблицах – "Термообработка при горячей штамповке"). Кроме того, на поверхности стальных листов, из которых состоят горячештампованные детали №№ 30В и 31В, на линии нанесения покрытия путем погружения в расплав было нанесено покрытие из алюминия в количестве 120–160 г/м. Помимо этого, столбцы в Таблице В–2–1 и Таблице В–2–2 соответствуют столбцам в Таблице А–2–1 и Таблице А–2–2. Кроме того, "–" в ячейках таблиц указывает, что соответствующая обработка не выполнялась.
[0106]
В Таблице В–3–1 и Таблице В–3–2 приведены структура металла и свойства горячештампованных деталей №№ 1В – 52В. Компоненты, определенные в результате анализа в положениях на глубине, равной 1/2 толщины образцов, и положениях на глубине 20 мкм от поверхностей слоев с пониженной твердостью, для образцов, взятых из горячештампованных деталей, были идентичны компонентам стальных листов для средней по толщине части и стальных листов для поверхностного слоя, входящих в состав многослойных стальных листов №№ 1–52, которые приведены в Таблицах с В–1–1 по В–1–4.
[0107]
Структура металла горячештампованных деталей была определена при помощи указанного выше способа. В стальном листе для средней по толщине части, образующем эту часть детали, была вычислена твердость, и в стальном листе для поверхностного слоя, образующем слой с пониженной твердостью, в области от его поверхности до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, была вычислена относительная площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составила 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составила 8° – 15°. Вычисленные значения относительной площади указаны в Таблице В–3–1 и Таблице В–3–2 в столбце "Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8° – 15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом), %".
[0108]
Для горячештампованных деталей были выполнены испытания на растяжение. Результаты приведены в Таблице В–3–1 и Таблице В–3–2. Испытания на растяжение выполнялись для изготовленного испытательного образца №5, указанного в стандарте JIS Z 2201, с использованием способа, указанного в стандарте JIS Z 2241.
[0109]
Стойкость горячештампованной детали к водородному охрупчиванию, как и в Примере А изготовления, была оценена с использованием испытательного образца, вырезанного из этой детали. А именно, из горячештампованной детали был вырезан испытательный образец с толщиной 1,2 мм, шириной 6 мм и длиной 68 мм, в котором при выполнении испытания на четырехточечный изгиб была создана деформация, соответствующая механическому напряжению, возникающему при достижении предела текучести, после этого образец был погружен в соляную кислоту c pH3 на 100 часов, и стойкость к водородному охрупчиванию была оценена по наличию трещин. Варианты, в которых отсутствовали трещины, считались удовлетворительными ("Хорошая"), и варианты, в которых имелись трещины, считались неудовлетворительными ("Плохая").
[0110]
Для оценки стойкости горячештампованной детали к удару использовался стандарт VDA (VDA238–100), рекомендованный Ассоциацией автомобильной промышленности Германии, при соблюдении тех же условий измерения, что и в Примере А изготовления. В настоящем изобретении на основе смещения под действием максимальной нагрузки, полученной в ходе испытания на изгиб, в соответствии со стандартом VDA был получен максимальный угол изгиба, что позволило оценить стойкость горячештампованной детали к удару.
[0111]
На основе результатов измерения твердости в сечении, перпендикулярном в горячештампованной детали направлению по длине, был оценен разброс значений твердости в горячештампованных деталях. Твердость по Виккерсу измерялась с использованием устройства для измерения такой твердости при нагрузке 1 кгс (9,8 Н) и шаге 1 мм на линии, проходящей в поперечном сечении горячештампованной детали на глубине, равной 1/2 ее толщины, и параллельно ее поверхности. Средние значения твердости, измеренной для горячештампованных деталей №№ 1В – 52В, а также минимальные значения этой твердости указаны в Таблице В–3–1 и Таблице В–3–2 в столбцах "Средняя твердость в поперечном сечении" и "Минимальная твердость". "Средняя твердость в поперечном сечении – минимальная твердость" – это разность средней твердости в поперечном сечении и минимальной твердости. Те из горячештампованных деталей 1В – 52В, в которых отсутствуют области со снижением твердости на величину более 100 HV относительно средних значений, считались удовлетворительными вариантами.
[0112]
Если прочность на растяжение составляла 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составлял 90° или более, и стойкость к водородному охрупчиванию была удовлетворительной, считалось, что стойкость к удару и стойкость к водородному охрупчиванию были превосходными, и данный вариант считался примером изобретения (указан как "Пр. изобр."). Если хотя бы одно из этих трех условий не соблюдалось, данный вариант считался сравнительным примером (указан как "Сравн. пр.").
[0113]
В каждой горячештампованной детали, являющейся примером изобретения, в области от поверхности стального листа для поверхностного слоя до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, относительная площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляет 8° – 15°, находилась в диапазоне от 20% до менее 50%. Кроме того, каждая горячештампованная деталь, являющаяся примером изобретения, имела превосходные прочность на растяжение, способность к изгибу и стойкость к водородному охрупчиванию.
[0114]
В то же время, горячештампованная деталь № 5В имела низкое содержание углерода в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части оказалась недостаточной, и недостаточной оказалась прочность на растяжение. Горячештампованная деталь № 9В имела чрезмерно высокое содержание углерода в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части также оказалась чрезмерной, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу. Кроме того, горячештампованная деталь № 11В имела очень низкое содержание Mn в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому оказался большим разброс значений твердости в поперечном сечении штампованной детали.
[0115]
Горячештампованные детали №№ 25В – 27В представляют собой сравнительные примеры, изготовленные с использованием многослойных стальных листов, предназначенных для получения горячештампованной детали, для которых перед горячей штамповкой термообработка не была выполнена требуемым образом. Горячештампованная деталь № 25В имела слишком низкую температуру во время термообработки перед горячей штамповкой, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, невозможно было исключить влияние свойств на поверхности горячештампованной детали и в области перехода от средней по толщине части к слою с пониженной твердостью, и невозможно было обеспечить превосходную способность к изгибу.
[0116]
Кроме того, горячештампованная деталь № 26В имела чрезмерно высокую температуру во время термообработки перед горячей штамповкой, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в чрезмерной степени, разница в твердости слоя с пониженной твердостью и средней по толщине части оказалась слишком большой, и невозможно было обеспечить эффект от уменьшения большого градиента твердости в направлении по толщине, возникающий во время деформации при изгибе. По этой причине у горячештампованной детали № 26В невозможно было обеспечить превосходную способность к изгибу.
[0117]
Время термообработки горячештампованной детали № 27В перед горячей штамповкой было слишком маленьким, поэтому в области от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу.
[0118]
Во время черновой прокатки горячештампованной детали № 49В температура была низкой. Кроме того, во время черновой прокатки горячештампованной детали № 50В была низкой степень уменьшения толщины листа. Помимо этого, во время прокатки горячештампованной детали № 51В число операций прокатки было меньше требуемого при соблюдении условия, что промежуток времени между проходами должен составлять 3 секунды или более. Эти горячештампованные детали были изготовлены без соблюдения подходящих условий черновой прокатки, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, невозможно было облегчить деформацию, возникающую из–за изгиба, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу.
[0119]
При получении путем непрерывного литья стального листа, который должен быть использован в качестве поверхностного слоя горячештампованной детали № 52В, скорость литья поддерживалась на уровне 6 т/мин или более. Это позволило обеспечить в области от поверхности этого стального листа до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, большую относительную площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 8° – 15°, и эта горячештампованная деталь имеет превосходную способность к изгибу.
[0120]
Таблица В–1–1
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для средней по толщине части, мас.%
Примечания
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
0,19
0,35
2,93
0,0162
0,0032
0,0230
0,0052
0
0
0
0
0
2
0,36
0,11
2,27
0,0096
0,0037
0,0550
0,005
0
0
0
0
0
3
0,29
0,43
2,55
0,0141
0,0026
0,0550
0,0068
0
0
0
0
0
4
0,5
0,07
2,64
0,0137
0,0006
0,0460
0,0019
0
0
0
0
0
5
<u>0,15</u>
0,40
1,98
0,0163
0,0032
0,0360
0,0059
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
6
0,21
0,23
2,94
0,0124
0,0048
0,0260
0,0052
0
0
0
0
0
7
0,22
0,14
1,56
0,0075
0,0048
0,0540
0,0058
0
0
0
0
0
8
0,25
0,24
2,45
0,0141
0,005
0,0210
0,0069
0
0
0
0
0
9
<u>0,77</u>
0,25
2,51
0,0093
0,0054
0,0240
0,0022
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
10
0,23
0,15
2,83
0,0115
0,002
0,0340
0,0026
0
0
0
0
0
11
0,34
0,32
<u>1,42</u>
0,0138
0,0056
0,0340
0,0023
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
12
0,36
0,36
2,37
0,0107
0,0022
0,0460
0,0034
0
0
0
0
0
13
0,26
0,40
1,99
0,0174
0,0054
0,0310
0,0027
0,10
0
0
0
0
14
0,27
0,33
2,96
0,0144
0,002
0,0270
0,0066
0
0
0
0
0,0020
15
0,26
0,08
2,01
0,015
0,0056
0,0520
0,0028
0
0,040
0,020
0
0,0015
16
0,23
0,32
1,53
0,0176
0,0054
0,0280
0,0057
0
0
0
0
0
17
0,23
0,32
2,07
0,0048
0,0057
0,0480
0,0063
0
0
0
0
0
18
0,39
0,12
2,32
0,0158
0,0055
0,0520
0,005
0
0
0
0
0
19
0,33
0,40
2,20
0,0123
0,0046
0,0520
0,0047
0
0
0
0
0
20
0,37
0,44
2,49
0,0148
0,0053
0,0380
0,0051
0
0
0
0
0
21
0,30
0,45
1,70
0,0072
0,0051
0,0290
0,0046
0
0
0
0
0
22
0,58
0,18
2,32
0,0109
0,0059
0,0420
0,0042
0
0,020
0,020
0
0,0020
23
0,56
0,2
2,80
0,0154
0,0038
0,0440
0,0048
0
0
0
0
0
24
0,53
0,11
1,96
0,0103
0,005
0,0230
0,0015
0
0
0
0
0
25
0,38
0,27
1,98
0,0045
0,0042
0,0500
0,0031
0
0
0
0
0
26
0,34
0,34
2,62
0,0098
0,0035
0,0340
0,003
0
0
0
0
0
27
0,35
0,34
1,76
0,0069
0,0056
0,0240
0,006
0
0,050
0,030
0
0,0015
28
0,34
0,14
2,34
0,008
0,0011
0,0350
0,0035
0
0
0
0
0
29
0,63
0,22
2,45
0,0135
0,0058
0,0240
0,006
0
0
0
0
0
30
0,66
0,11
2,93
0,0151
0,004
0,0240
0,0065
0
0
0
0
0
[0121]
Таблица В–1–2
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для средней по толщине части, мас.%
Примечания
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
31
0,37
0,37
2,12
0,0165
0,0031
0,0590
0,0036
0
0
0
0
0
32
0,33
0,13
1,99
0,0071
0,0028
0,0560
0,0025
0
0
0
0
0
33
0,31
0,22
2,23
0,093
0,006
2,4180
0,0069
0
0
0
0
0
34
0,28
0,3
2,83
0,084
0,004
0,0540
0,0024
2,40
0
0
0
0
35
0,25
0,43
2,45
0,099
0,003
0,0540
0,0041
0,06
0
0
0
0
36
0,34
0,39
1,73
0,071
0,002
0,0410
0,0049
0
0,120
0
0
0
37
0,4
0,42
1,87
0,127
0,002
0,0640
0,0045
0
0
0,150
0
0
38
0,28
0,21
2,19
0,076
0,003
0,0490
0,0022
0
0
0
0,500
0
39
0,36
0,37
2,74
0,068
0,005
0,0630
0,0048
0
0
0
0,200
0
40
0,38
0,48
2,45
0,082
0,006
0,0550
0,0071
0
0
0
0
0,0080
41
0,31
0,20
2,00
0,107
0,002
0,0420
0,0066
0
0
0
0
0
42
0,36
0,33
2,16
0,057
0,004
0,0350
0,0032
0
0
0
0
0
43
0,32
0,30
2,52
0,119
0,005
0,0590
0,004
0
0
0
0
0
44
0,31
0,28
2,76
0,076
0,004
0,0520
0,0022
0
0
0
0
0
45
0,27
0,19
2,18
0,107
0,004
0,0470
0,0026
0
0
0
0
0
46
0,37
0,48
2,88
0,082
0,006
0,0520
0,0029
0
0
0
0
0
47
0,25
0,25
2,7
0,087
0,003
0,0580
0,0066
0
0
0
0
0
48
0,34
0,18
2,31
0,097
0,004
0,0340
0,0065
0
0
0
0
0
49
0,36
0,11
2,27
0,0096
0,0037
0,0550
0,005
0
0
0
0
0
50
0,36
0,11
2,27
0,0096
0,0037
0,0550
0,005
0
0
0
0
0
51
0,36
0,11
2,27
0,0096
0,0037
0,0550
0,005
0
0
0
0
0
52
0,36
0,11
2,27
0,0096
0,0037
0,0550
0,005
0
0
0
0
0
[0122]
Таблица В–1–3
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для поверхностного слоя, мас.%
Толщина стального листа для поверхностного слоя, мм
Примечания
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
0,072
0,193
1,940
0,062
0,0040
0,0200
0,0049
0
0
0
0
0
96
2
0,202
0,052
1,710
0,12
0,0005
0,030
0,0057
0
0
0
0
0
91
3
0,108
0,189
1,060
0,2
0,0005
0,0390
0,0022
0
0
0
0
0
95
4
0,247
0,032
1,750
0,145
0,0040
0,0330
0,0024
0
0
0
0
0
96
5
0,084
0,208
1,850
0,043
0,0026
0,0210
0,0049
0
0
0
0
0
78
<u>Сравн. сталь</u>
6
0,114
0,11
1,820
0,112
0,0030
0,0350
0,0051
0
0
0
0
0
82
7
0,132
0,069
1,870
0,052
0,0022
0,0340
0,0026
0
0
0
0
0
84
8
0,112
0,11
1,650
0,096
0,0017
0,0360
0,006
0
0
0
0
0
106
9
0,364
0,105
2,360
0,110
0,0037
0,0430
0,0036
0
0
0
0
0
85
<u>Сравн. сталь</u>
10
0,101
0,084
1,370
0,119
0,0008
0,0360
0,0063
0
0
0
0
0
85
11
0,202
0,157
1,290
0,065
0,0026
0,0300
0,0024
0
0
0
0
0
103
<u>Сравн. сталь</u>
12
0,18
0,169
2,170
0,162
0,0025
0,0490
0,0055
0
0
0
0
0
75
13
0,127
0,192
2,060
0,177
0,0013
0,0430
0,0058
0,02
0
0
0
0
94
14
0,115
0,152
1,030
0,176
0,0006
0,0310
0,0034
0
0
0
0
0,0017
89
15
0,112
0,071
2,450
0,054
0,0005
0,0460
0,0037
0
0
0
0
0
83
16
0,102
0,291
1,970
0,081
0,0034
0,0260
0,0061
0
0
0
0
0
87
17
0,135
0,141
1,810
0,174
0,0009
0,0460
0,0065
0
0
0
0
0
86
18
0,343
0,056
1,530
0,163
0,0006
0,0240
0,0026
0
0
0
0
0
90
19
0,286
0,22
1,760
0,089
0,0030
0,0320
0,0034
0
0
0
0
0
102
20
0,322
0,383
2,300
0,166
0,0034
0,0480
0,0023
0
0
0
0
0
101
21
0,225
0,194
1,370
0,119
0,0008
0,0430
0,0026
0
0
0
0
0
105
22
0,468
0,092
1,290
0,178
0,0009
0,0200
0,0042
0
0
0
0
0
84
23
0,228
0,178
1,500
0,122
0,0028
0,0260
0,0039
0
0
0
0
0
102
24
0,233
0,045
2,170
0,152
0,0018
0,0390
0,0055
0
0
0
0
0
88
25
0,163
0,135
2,370
0,142
0,0035
0,0200
0,0052
0
0
0
0
0
85
[0123]
Таблица В–1–4
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для поверхностного слоя, мас.%
Толщина стального листа для поверхностного слоя, мм
Примечания
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
26
0,161
0,187
2,200
0,073
0,0040
0,038
0,0064
0
0
0
0
0
89
27
0,147
0,201
1,680
0,124
0,0029
0,041
0,0050
0
0
0
0
0
91
28
0,178
0,081
2,430
0,131
0,0022
0,037
0,0032
0
0
0
0
0
101
29
0,362
0,128
1,350
0,153
0,0030
0,022
0,0039
0
0
0
0
0
86
30
0,323
0,052
2,090
0,097
0,0029
0,033
0,0061
0
0
0
0
0
81
31
0,165
0,196
1,800
0,094
0,0014
0,042
0,0022
0
0
0
0
0
84
32
0,184
0,061
1,850
0,103
0,0027
0,030
0,0048
0
0
0
0
0
162
33
0,146
0,101
1,127
0,006
0,004
0,040
0,0045
0
0
0
0
0
103
34
0,118
0,162
1,120
0,007
0,005
0,039
0,0088
0
0
0
0
0
88
35
0,13
0,254
1,128
0,010
0,003
0,033
0,0077
0
0
0
0
0
107
36
0,136
0,234
0,893
0,012
0,002
0,021
0,0073
0
0
0
0
0
81
37
0,2
0,189
0,680
0,012
0,006
0,043
0,0051
0
0
0
0
0
102
38
0,12
0,126
0,966
0,012
0,005
0,023
0,0056
0
0
0
0
0
96
39
0,18
0,148
1,680
0,007
0,002
0,050
0,0099
0
0
0
0
0
100
40
0,163
0,264
1,250
0,007
0,003
0,036
0,0053
0
0
0
0
0
92
41
0,177
0,118
0,800
0,009
0,003
0,047
0,0097
2,10
0
0
0
0
91
42
0,209
0,182
1,081
0,009
0,006
0,042
0,0041
0,04
0
0
0
0
86
43
0,157
0,177
1,368
0,011
0,004
0,023
0,0067
0
0,150
0
0
0
103
44
0,183
0,112
1,566
0,012
0,004
0,046
0,0064
0
0
0,140
0
0
89
45
0,13
0,103
1,260
0,010
0,002
0,048
0,0065
0
0
0
0,700
0
92
46
0,215
0,25
1,120
0,013
0,005
0,045
0,0052
0
0
0
0,150
0
109
47
0,13
0,11
1,653
0,009
0,005
0,036
0,0059
0
0
0
0
0,0090
82
48
0,16
0,085
1,276
0,007
0,005
0,028
0,0049
0
0
0
0
0,0015
88
49
0,202
0,052
1,710
0,120
0,0005
0,030
0,0057
0
0
0
0
0
91
50
0,202
0,052
1,710
0,120
0,0005
0,030
0,0057
0
0
0
0
0
91
51
0,202
0,052
1,710
0,120
0,0005
0,030
0,0057
0
0
0
0
0
91
52
0,202
0,052
1,710
0,120
0,0005
0,030
0,0057
0
0
0
0
0
91
[0124]
Таблица В–2–1
Режим изготовления №
Термообработка перед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон, °С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или менее)
Температура отпуска, °С
1
1189
100
1161
34
3
912
726
75
38
847
63
58
–
Нет
2
1301
64
1152
32
3
904
732
70
34
848
104
94
–
Нет
3
1327
103
1133
29
3
874
589
59
49
882
76
67
–
Нет
4
1109
99
1107
37
3
915
524
61
52
916
96
89
–
Нет
5
1219
105
1145
30
3
948
690
50
56
849
99
89
–
Нет
6
1209
105
1154
35
3
865
645
62
76
891
72
63
–
Нет
7
1348
74
1202
39
3
851
571
69
65
822
88
82
–
Нет
8
1164
117
1129
41
3
862
746
70
51
838
79
70
–
Нет
9
1251
108
1166
27
3
879
551
47
29
872
68
63
–
Нет
10
1184
94
1142
36
3
877
563
78
43
836
72
62
–
Нет
11
1260
114
1126
30
3
941
546
72
60
903
105
97
–
Нет
12
1101
65
1100
35
3
948
684
41
61
873
78
73
–
Нет
13
1322
104
1183
29
3
865
550
54
23
898
96
86
–
Нет
14
1318
100
1134
43
3
912
517
44
43
869
68
59
–
Нет
15
1332
84
1167
36
3
876
680
50
31
925
87
81
–
Нет
16
1306
72
1150
36
3
877
629
49
29
904
98
91
–
Нет
17
1175
67
1144
40
3
869
567
60
72
850
120
113
–
Нет
18
1154
71
1145
38
3
944
511
40
48
826
96
89
–
Нет
19
1178
113
1168
46
3
852
605
51
25
900
72
63
–
Нет
20
1288
98
1139
47
3
854
624
50
18
917
98
90
–
Нет
21
1324
68
1151
44
3
936
502
40
23
889
98
88
–
Нет
22
1170
76
1160
31
3
937
506
65
22
886
95
89
–
Нет
23
1155
65
1138
38
3
890
572
77
70
896
92
85
–
Нет
24
1326
104
1162
36
3
901
611
58
69
855
72
67
–
Нет
25
<u>1081</u>
104
1051
43
3
922
547
67
63
892
100
90
–
Нет
[0125]
Таблица В–2–2
Режим изготовления №
Термообработка перед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон ,°С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или менее)
Температура отпуска, °С
26
<u>1366</u>
117
1140
25
3
890
572
68
17
907
86
78
–
Нет
27
1132
<u>15</u>
1122
25
3
949
681
68
63
903
88
83
–
Нет
28
1114
80
1107
19
3
913
738
65
24
914
107
97
–
Нет
29
1239
92
1134
40
3
909
592
41
44
919
82
75
290
Нет
30
1341
72
1142
36
3
897
649
80
45
926
83
73
244
Да
31
1292
63
1143
45
3
894
682
74
65
847
62
55
–
Да
32
1244
76
1153
29
3
863
652
78
66
852
80
75
–
Нет
33
1186
87
1136
27
3
889
619
48
68
854
76
66
–
Нет
34
1177
110
1133
22
3
858
593
44
44
935
76
66
–
Нет
35
1222
70
1135
47
3
895
645
40
48
886
97
89
–
Нет
36
1158
104
1145
32
3
904
580
57
48
897
99
89
–
Нет
37
1192
111
1135
44
3
850
610
55
23
858
79
72
–
Нет
38
1230
72
1116
39
3
912
600
50
33
872
106
98
–
Нет
39
1153
85
1143
40
3
907
550
45
63
859
83
76
–
Нет
40
1152
109
1122
19
3
897
618
57
26
899
118
110
–
Нет
41
1217
89
1159
33
3
910
637
54
57
877
110
100
–
Нет
42
1194
108
1135
35
3
850
571
52
31
883
99
94
–
Нет
43
1233
76
1138
35
3
950
638
55
46
949
90
82
–
Нет
44
1193
99
1138
39
3
950
553
46
56
923
91
83
–
Нет
45
1174
119
1169
32
3
940
639
44
31
874
88
78
–
Нет
46
1218
102
1138
35
3
947
605
53
34
936
63
55
–
Нет
47
1245
101
1136
33
3
940
648
40
21
893
92
86
–
Нет
48
1217
106
1124
36
3
907
590
49
21
895
108
100
–
Нет
49
1337
99
<u>1005</u>
41
3
840
557
58
68
917
113
108
–
Нет
50
1336
78
1158
<u>4</u>
2
843
594
52
26
934
80
74
–
Нет
51
1275
88
1147
39
<u>1</u>
896
696
51
73
903
86
78
–
Нет
52
1308
63
1126
42
3
843
702
49
65
892
97
87
–
Нет
[0126]
Таблица В–3–1
Штампованная деталь №
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Структура металла
Механические свойства
Примечания
Твердость в средней по толщине части, HV
Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8°–15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом),%
Прочность на растяжение, МПа
Максимальный угол изгиба, °
Стойкость к водородному охрупчиванию
Средняя твердость в поперечном сечении, HV
Минимальная твердость, HV
Средняя твердость в поперечном сечении – минимальная твердость, HV
1B
1
1
534
46
1564
105,4
Хорошая
496
460
36
Пр. изобр.
2B
2
2
684
33
2004
112,3
Хорошая
663
657
6
Пр. изобр.
3B
3
3
703
25
2245
111,2
Хорошая
668
666
2
Пр. изобр.
4B
4
4
755
28
2260
94,9
Хорошая
702
678
24
Пр. изобр.
5B
5
5
<u>414</u>
31
<u>1175</u>
106,6
Хорошая
385
339
46
<u>Сравн. пр.</u>
6B
6
6
589
43
1718
103,3
Хорошая
565
520
45
Пр. изобр.
7B
7
7
579
43
1747
104,5
Хорошая
562
493
69
Пр. изобр.
8B
8
8
643
32
1985
103,2
Хорошая
611
602
9
Пр. изобр.
9B
9
9
<u>839</u>
21
2596
<u>56,6</u>
Хорошая
772
757
15
<u>Сравн. пр.</u>
10B
10
10
642
36
1860
97,4
Хорошая
617
600
17
Пр. изобр.
11B
11
11
604
36
2022
113,2
Хорошая
602
489
<u>113</u>
<u>Сравн. пр.</u>
12B
12
12
699
30
1983
105,1
Хорошая
671
653
18
Пр. изобр.
13B
13
13
610
33
1962
105,6
Хорошая
567
553
14
Пр. изобр.
14B
14
14
680
31
2012
100,7
Хорошая
619
617
2
Пр. изобр.
15B
15
15
502
45
1460
103,1
Хорошая
457
429
28
Пр. изобр.
16B
16
16
546
49
1583
103,9
Хорошая
524
515
9
Пр. изобр.
17B
17
17
509
48
1535
108,5
Хорошая
468
416
52
Пр. изобр.
18B
18
18
697
33
1947
104,9
Хорошая
634
627
7
Пр. изобр.
19B
19
19
648
33
1837
103,9
Хорошая
597
534
63
Пр. изобр.
30B
30
30
621
36
1935
110,1
Хорошая
596
586
10
Пр. изобр.
21B
21
21
692
26
2163
106,5
Хорошая
637
576
61
Пр. изобр.
22B
22
22
704
30
2612
91
Хорошая
676
616
60
Пр. изобр.
23B
23
23
780
33
2477
97,1
Хорошая
710
647
63
Пр. изобр.
24B
24
24
847
27
2551
96,1
Хорошая
762
729
33
Пр. изобр.
25B
25
25
714
<u>13</u>
1988
<u>65,1</u>
<u>Плохая</u>
657
646
11
<u>Сравн. пр.</u>
[0127]
Таблица В–3–2
Штампованная деталь №
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Структура металла
Механические свойства
Примечания
Твердость в средней по толщине части, HV
Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8°–15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом),%
Прочность на растяжение, МПа
Максимальный угол изгиба, °
Стойкость к водородному охрупчиванию
Средняя твердость в поперечном сечении, HV
Минимальная твердость, HV
Средняя твердость в поперечном сечении – минимальная твердость, HV
26B
26
26
668
<u>92</u>
1909
<u>68,1</u>
Хорошая
628
599
29
<u>Сравн. пр.</u>
27B
27
27
592
<u>12</u>
1852
<u>67,4</u>
<u>Плохая</u>
581
511
70
<u>Сравн. пр.</u>
28B
28
28
645
33
1965
113,3
Хорошая
617
572
45
Пр. изобр.
29B
29
29
799
28
2189
124,9
Хорошая
780
733
47
Пр. изобр.
30B
30
30
671
26
2228
117,9
Хорошая
642
620
22
Пр. изобр.
31B
31
31
659
34
1770
148,8
Хорошая
645
642
3
Пр. изобр.
32B
32
32
668
35
2227
118,1
Хорошая
653
600
53
Пр. изобр.
33B
33
33
635
37
2109
94
Хорошая
614
606
8
Пр. изобр.
34B
34
34
700
54
2017
110
Хорошая
684
664
20
Пр. изобр.
35B
35
35
632
66
2065
93
Хорошая
626
593
33
Пр. изобр.
36B
36
36
610
49
2278
102
Хорошая
593
548
45
Пр. изобр.
37B
37
37
613
57
2105
106
Хорошая
589
563
26
Пр. изобр.
38B
38
38
653
54
2167
95
Хорошая
630
611
19
Пр. изобр.
39B
39
39
697
52
2071
107
Хорошая
668
646
22
Пр. изобр.
40B
40
40
613
29
2043
95
Хорошая
587
562
25
Пр. изобр.
41B
41
41
647
44
2189
103
Хорошая
633
631
2
Пр. изобр.
42B
42
42
615
60
2020
110
Хорошая
609
588
21
Пр. изобр.
43B
43
43
605
62
2287
103
Хорошая
585
562
23
Пр. изобр.
44B
44
44
611
44
2165
95
Хорошая
604
549
55
Пр. изобр.
45B
45
45
622
32
2141
108
Хорошая
609
579
30
Пр. изобр.
46B
46
46
604
56
2275
98
Хорошая
581
531
50
Пр. изобр.
47B
47
47
610
63
2010
110
Хорошая
582
557
25
Пр. изобр.
48B
48
48
631
47
2109
110
Хорошая
613
584
29
Пр. изобр.
49B
49
49
629
<u>10</u>
2076
<u>59,1</u>
<u>Плохая</u>
629
622
33
<u>Сравн. пр.</u>
50B
50
50
644
<u>12</u>
2125
<u>63,2</u>
<u>Плохая</u>
644
627
35
<u>Сравн. пр.</u>
51B
51
51
638
<u>12</u>
2105
<u>60,1</u>
<u>Плохая</u>
638
612
29
<u>Compex.</u>
52B
52
52
633
44
2089
102,1
Хорошая
633
603
30
Пр. изобр.
[0128]
Пример С изготовления
Поверхности стальных листов для средней по толщине части, имеющих химический состав, указанный в Таблице С–1–1 и Таблице С–1–2, были отшлифованы для удаления поверхностных оксидов. После этого соответствующие стальные листы для средней по толщине части были сварены при помощи дуговой сварки на одной или обеих поверхностях со стальными листами для поверхностного слоя, имеющими химический состав, указанный в Таблице С–1–3 и Таблице С–1–4, чтобы изготовить многослойные стальные листы №№ 1–59, из которых должна быть получена горячештампованная деталь. Если в тех ячейках этих таблиц, в которых указано содержание компонентов, стоит 0, это означает, что соответствующие компоненты намеренно не добавляются.
[0129]
После дуговой сварки толщина в сумме стального листа для поверхностного слоя и стального листа для средней по толщине части составляла 200–300 мм, при этом толщина стального листа для поверхностного слоя составляла 1/3 или около этого от толщины стального листа для средней по толщине части (1/4 или около этого в случае наложения с одной стороны). Многослойный стальной лист № 38 представлял собой лист, в котором стальной лист для поверхностного слоя приварен только с одной стороны. В других многослойных стальных листах, кроме № 38, стальные листы для поверхностного слоя были приварены к обеим поверхностям стальных листов для средней по толщине части. Для тех из многослойных стальных листов №№ 1–59, приведенных в Таблицах с С–1–1 по С–1–4, в которых стальной лист для средней по толщине части не удовлетворял требованиям по химическому составу для данной части горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению, в столбце "Примечание" указано "Сравнительная сталь".
[0130]
2
Для многослойных стальных листов №№ 1–59 была выполнена обработка в условиях, указанных в Таблице С–2–1 и Таблице С–2–2 как "Режим изготовления" под соответствующим из №№ 1–59, а именно, термообработка перед горячей прокаткой, черновая прокатка, горячая прокатка и холодная прокатка. Далее, при получении горячештампованных деталей №№ 1С – 59С ("Штампованных деталей" из Таблиц С–3–1 и С–3–2) путем горячей штамповки, эти стальные листы были подвергнуты термообработке, как указано в Таблице С–2–1 и Таблице С–2–2 (в этих таблицах – "Термообработка при горячей штамповке"). Кроме того, на поверхности стальных листов, из которых состоят горячештампованные детали №№ 36С и 37С, на линии нанесения покрытия путем погружения в расплав было нанесено покрытие из алюминия в количестве 120–160 г/м. Помимо этого, столбцы в Таблице С–2–1 и Таблице С–2–2 соответствуют столбцам в Таблице А–2–1 и Таблице А–2–2. Кроме того, "–" в ячейках таблиц указывает, что соответствующая обработка не выполнялась.
[0131]
В Таблице С–3–1 и Таблице С–3–2 приведены структура металла и свойства горячештампованных деталей №№ 1С – 59С. Компоненты, определенные в результате анализа в положениях на глубине, равной 1/2 толщины образцов (средние по толщине части), и положениях на глубине 20 мкм от поверхностей слоев с пониженной твердостью, для образцов, взятых из горячештампованных деталей, были идентичны компонентам стальных листов для средней по толщине части и стальных листов для поверхностного слоя, входящих в состав многослойных стальных листов №№ 1–59, которые приведены в Таблицах с С–1–1 по С–1–4.
[0132]
Структура металла горячештампованных деталей была определена при помощи указанного выше способа. В стальном листе для средней по толщине части, образующем эту часть детали, была вычислена твердость, и в стальном листе для поверхностного слоя, образующем слой с пониженной твердостью, в области от его поверхности до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, была вычислена относительная площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составила 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составила 8° – 15°. Вычисленные значения относительной площади указаны в Таблице С–3–1 и Таблице С–3–2 в столбце "Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8° – 15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом), %".
[0133]
Для горячештампованных деталей были выполнены испытания на растяжение. Результаты приведены в Таблице С–3. Испытания на растяжение выполнялись для изготовленного испытательного образца №5, указанного в стандарте JIS Z 2201, с использованием способа, указанного в стандарте JIS Z 2241.
[0134]
Стойкость горячештампованной детали к водородному охрупчиванию, как и в Примере А изготовления, была оценена с использованием испытательного образца, вырезанного из этой детали. А именно, из горячештампованной детали был вырезан испытательный образец с толщиной 1,2 мм, шириной 6 мм и длиной 68 мм, в котором при выполнении испытания на четырехточечный изгиб была создана деформация, соответствующая механическому напряжению, возникающему при достижении предела текучести, после этого образец был погружен в соляную кислоту c pH3 на 100 часов, и стойкость к водородному охрупчиванию была оценена по наличию трещин. Варианты, в которых отсутствовали трещины, считались удовлетворительными ("Хорошая"), и варианты, в которых имелись трещины, считались неудовлетворительными ("Плохая").
[0135]
Для оценки стойкости горячештампованной детали к удару использовался стандарт VDA (VDA238–100), рекомендованный Ассоциацией автомобильной промышленности Германии, при соблюдении тех же условий измерения, что и в Примере А изготовления. В настоящем изобретении на основе смещения под действием максимальной нагрузки, полученной в ходе испытания на изгиб, в соответствии со стандартом VDA был получен максимальный угол изгиба, что позволило оценить стойкость горячештампованной детали к удару.
[0136]
Если прочность на растяжение составляла 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составлял 90° или более, и стойкость к водородному охрупчиванию была удовлетворительной, считалось, что стойкость к удару и стойкость к водородному охрупчиванию были превосходными, и данный вариант считался примером изобретения (указан как "Пр. изобр."). Если хотя бы одно из этих трех условий не соблюдалось, данный вариант считался сравнительным примером (указан как "Сравн. пр.").
[0137]
В каждой горячештампованной детали, являющейся примером изобретения, в области от поверхности стального листа для поверхностного слоя до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, относительная площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 8° – 15°, находилась в диапазоне от 20% до менее 50%. Кроме того, каждая горячештампованная деталь, являющаяся примером изобретения, имела превосходные прочность на растяжение, способность к изгибу и стойкость к водородному охрупчиванию.
[0138]
В то же время, горячештампованная деталь № 5С имела низкое содержание углерода в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части оказалась недостаточной, и недостаточной оказалась прочность на растяжение. Горячештампованная деталь № 9С имела чрезмерно высокое содержание углерода в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части также оказалась чрезмерной, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу. Кроме того, горячештампованная деталь № 11С имела очень низкое содержание Si в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому относительная площадь остаточного аустенита оказалась менее 1%, и относительное равномерное удлинение оказалось недостаточным.
[0139]
В Таблице С–1–3 и Таблице С–1–4 в столбце "Соотношение компонентов в стальном листе для поверхностного слоя и стальном листе для средней по толщине части " указано содержание С, Si и Mn в стальном листе для поверхностного слоя относительно их содержания в стальном листе для средней по толщине части. В горячештампованных деталях №№ 30С и 37С содержание С, Si и Mn в стальном листе для поверхностного слоя относительно их содержания в стальном листе для средней по толщине части превысило значение 0,6.
[0140]
Горячештампованные детали №№ 30C – 32C представляют собой сравнительные примеры, изготовленные с использованием многослойных стальных листов, предназначенных для получения горячештампованной детали, для которых перед горячей штамповкой термообработка не была выполнена предпочтительным образом. Горячештампованная деталь № 30C имела слишком низкую температуру во время термообработки перед горячей штамповкой, поэтому в области от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу. Кроме того, горячештампованная деталь № 31C имела чрезмерно высокую температуру во время термообработки перед горячей штамповкой, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в чрезмерной степени, разница в твердости слоя с пониженной твердостью и средней по толщине части оказалась слишком большой, и невозможно было обеспечить эффект от уменьшения большого градиента твердости в направлении по толщине, возникающий во время деформации при изгибе. По этой причине у горячештампованной детали № 31C невозможно было обеспечить превосходную способность к изгибу. Время термообработки горячештампованной детали № 32C перед горячей штамповкой было слишком маленьким, поэтому в области от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу.
[0141]
Во время черновой прокатки горячештампованной детали № 56C температура была низкой. Кроме того, во время черновой прокатки горячештампованной детали № 57C была низкой степень уменьшения толщины листа. Помимо этого, во время прокатки горячештампованной детали № 58C число операций прокатки было меньше требуемого при соблюдении условия, что промежуток времени между проходами должен составлять 3 секунды или более. Эти горячештампованные детали были изготовлены без соблюдения подходящих условий черновой прокатки, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, невозможно было облегчить деформацию, возникающую из–за изгиба, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу.
[0142]
При получении путем непрерывного литья стального листа, который должен быть использован в качестве поверхностного слоя горячештампованной детали № 59C, скорость литья поддерживалась на уровне 6 т/мин или более. Это позволило обеспечить в области от поверхности этого стального листа до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, большую относительную площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 8° – 15°, и эта горячештампованная деталь имеет превосходную способность к изгибу.
[0143]
Таблица С–1–1
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для средней по толщине части, мас.%
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
Примечания
1
0,24
2,94
0,89
0,0130
0,0049
0,056
0,0059
0
0
0
0
0
2
0,34
2,56
0,89
0,0120
0,0080
0,053
0,0064
0
0
0
0
0
3
0,29
2,06
1,49
0,0120
0,0019
0,034
0,0061
0
0
0
0
0
4
0,48
2,18
0,97
0,0090
0,0037
0,023
0,005
0
0
0
0
0
5
<u>0,18</u>
2,99
0,55
0,0080
0,0013
0,055
0,0069
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
6
0,22
2,84
1,28
0,0110
0,0068
0,025
0,0038
0
0
0
0
0
7
0,21
1,69
1,10
0,0130
0,0007
0,036
0,0033
0
0
0
0
0
8
0,25
1,18
1,43
0,0060
0,0041
0,048
0,0052
0
0
0
0
0
9
<u>0,75</u>
2,52
1,27
0,0080
0,0014
0,042
0,0038
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
10
0,22
1,71
1,36
0,0100
0,0045
0,027
0,0032
0
0
0
0
0
11
0,35
<u>0,45</u>
0,76
0,0100
0,008
0,026
0,0052
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
12
0,33
1,18
0,56
0,0090
0,0035
0,031
0,0038
0
0
0
0
0
13
0,23
2,71
1,19
0,0140
0,0026
0,041
0,0068
0,10
0
0
0
0
17
0,29
1,57
1,42
0,0070
0,0045
0,044
0,0061
0
0
0
0
0,0015
18
0,25
1,82
0,98
0,0120
0,0057
0,060
0,0035
0
0,045
0,025
0
0,0020
19
0,21
2,77
1,26
0,0050
0,0014
0,045
0,0064
0
0
0
0
0
20
0,22
1,51
1,37
0,0070
0,0075
0,034
0,0034
0
0
0
0
0
21
0,35
1,97
0,94
0,0120
0,0043
0,030
0,0062
0
0
0
0
0
22
0,33
1,81
0,90
0,0040
0,0063
0,051
0,0043
0
0
0
0
0
23
0,39
1,22
1,01
0,0050
0,0064
0,053
0,0036
0
0
0
0
0
24
0,28
2,32
0,74
0,0060
0,0079
0,048
0,006
0
0
0
0
0
27
0,56
2,30
0,82
0,0050
0,0035
0,058
0,0062
0
0,020
0,025
0
0,0015
28
0,55
1,19
0,85
0,0110
0,0011
0,026
0,0035
0
0
0
0
0
29
0,49
1,59
0,79
0,0120
0,0058
0,051
0,0076
0
0
0
0
0
30
0,38
2,47
0,58
0,0110
0,0064
0,042
0,0038
0
0
0
0
0
[0144]
Таблица С–1–2
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для средней по толщине части, мас.%
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
Примечания
31
0,32
1,86
0,87
0,005
0,0058
0,034
0,0057
0
0
0
0
0
32
0,36
2,24
0,69
0,010
0,0005
0,048
0,0039
0
0,06
0,032
0
0,0022
34
0,30
2,35
0,64
0,014
0,0061
0,046
0,0034
0
0
0
0
0
35
0,65
1,88
0,58
0,010
0,0021
0,019
0,0044
0
0
0
0
0
36
0,6
1,02
0,94
0,008
0,0073
0,037
0,0037
0
0
0
0
0
37
0,33
1,74
0,98
0,005
0,0015
0,031
0,0045
0
0
0
0
0
38
0,36
2,27
1,19
0,011
0,0058
0,051
0,0066
0
0
0
0
0
39
0,33
2,89
0,15
0,006
0,003
0,051
0,0039
0
0
0
0
0
40
0,33
2,72
0,65
0,100
0,005
2,660
0,0066
0
0
0
0
0
41
0,27
1,74
0,93
0,091
0,005
0,051
0,0025
2,592
0
0
0
0
42
0,24
2,95
0,77
0,092
0,003
0,056
0,0037
0,0612
0
0
0
0
43
0,36
2,05
0,68
0,070
0,002
0,044
0,0051
0
0,1164
0
0
0
44
0,43
2,68
0,91
0,119
0,002
0,068
0,005
0
0
0,150
0
0
45
0,29
2,64
0,65
0,074
0,003
0,046
0,0022
0
0
0
0,520
0
46
0,35
1,69
0,90
0,072
0,005
0,069
0,0044
0
0
0
0,214
0
47
0,34
1,98
0,76
0,088
0,006
0,055
0,0072
0
0
0
0
0,0076
48
0,32
1,90
0,73
0,108
0,002
0,045
0,0069
0
0
0
0
0
49
0,36
2,50
1,00
0,063
0,004
0,035
0,0034
0
0
0
0
0
50
0,29
1,99
0,98
0,107
0,005
0,061
0,0042
0
0
0
0
0
51
0,33
2,07
0,85
0,073
0,005
0,050
0,0022
0
0
0
0
0
52
0,26
1,88
0,79
0,107
0,004
0,047
0,0028
0
0
0
0
0
53
0,34
1,51
0,8
0,079
0,005
0,052
0,0028
0
0
0
0
0
54
0,24
2,85
0,7
0,091
0,003
0,053
0,006
0
0
0
0
0
55
0,34
2,42
0,84
0,103
0,003
0,033
0,006
0
0
0
0
0
56
0,34
2,56
0,89
0,012
0,008
0,053
0,0064
0
0
0
0
0
57
0,34
2,56
0,89
0,012
0,008
0,053
0,0064
0
0
0
0
0
58
0,34
2,56
0,89
0,012
0,008
0,053
0,0064
0
0
0
0
0
59
0,34
2,56
0,89
0,012
0,008
0,053
0,0064
0
0
0
0
0
[0145]
Таблица С–1–3
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для поверхностного слоя, мас.%
Толщина стального листа для поверхностного слоя, мм
Примечания
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
0,09
1,76
0,5
0,011
0,0048
0,043
0,0053
0
0
0
0
0
82
2
0,16
0,90
0,34
0,007
0,0068
0,038
0,0056
0
0
0
0
0
78
3
0,10
1,01
0,86
0,009
0,0068
0,035
0,0056
0
0
0
0
0
120
4
0,23
0,65
0,3
0,013
0,0053
0,036
0,0076
0
0
0
0
0
72
5
0,06
1,41
0,25
0,011
0,0046
0,034
0,0063
0
0
0
0
0
88
<u>Сравн. сталь</u>
6
0,10
0,97
0,47
0,008
0,0049
0,043
0,0041
0
0
0
0
0
70
7
0,10
0,81
0,61
0,012
0,0079
0,043
0,007
0
0
0
0
0
106
8
0,08
0,57
0,76
0,014
0,0076
0,029
0,008
0
0
0
0
0
110
9
0,23
1,49
0,75
0,014
0,008
0,046
0,0056
0
0
0
0
0
89
<u>Сравн. сталь</u>
10
0,11
0,74
0,76
0,01
0,0076
0,03
0,0067
0
0
0
0
0
92
11
0,11
0,17
0,33
0,01
0,0056
0,036
0,0075
0
0
0
0
0
101
<u>Сравн. сталь</u>
12
0,15
0,60
0,32
0,01
0,0064
0,039
0,0057
0
0
0
0
0
120
13
0,12
1,36
0,56
0,008
0,007
0,049
0,0062
0
0
0
0
0
88
17
0,10
0,58
0,51
0,006
0,0047
0,042
0,0041
0
0
0
0
0,0190
109
18
0,12
1,62
0,60
0,014
0,0046
0,026
0,0055
0
0,050
0,024
0
0,0160
93
19
0,07
2,60
0,38
0,010
0,006
0,049
0,0072
0
0
0
0
0
104
20
0,07
0,82
0,90
0,014
0,0068
0,048
0,0074
0
0
0
0
0
93
21
0,31
0,71
0,39
0,011
0,0049
0,038
0,0058
0
0
0
0
0
112
22
0,27
1,03
0,83
0,009
0,0065
0,047
0,0056
0
0
0
0
0
114
23
0,36
1,02
0,51
0,013
0,0073
0,046
0,0049
0
0
0
0
0
78
24
0,26
1,16
0,35
0,008
0,0042
0,036
0,0044
0
0
0
0
0
106
27
0,34
0,78
0,37
0,012
0,0053
0,036
0,0043
0
0
0
0
0
102
28
0,21
0,73
0,45
0,012
0,0053
0,045
0,0066
0
0
0
0
0
118
29
0,17
0,70
0,64
0,012
0,0046
0,034
0,0079
0,15
0
0
0
0
89
30
0,26
1,65
0,57
0,014
0,0067
0,042
0,004
0
0
0
0
0
70
[0146]
Таблица С–1–4
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для поверхностного слоя, мас.%
Толщина стального листа для поверхностного слоя, мм
Примечания
C
Si
Mn
P
S
sol.Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
31
0,16
0,71
0,27
0,009
0,0048
0,031
0,0047
0
0
0
0
0
117
32
0,11
0,9
0,25
0,012
0,0069
0,043
0,0057
0
0
0
0
0
99
34
0,16
0,87
0,31
0,010
0,0045
0,045
0,0067
0
0
0
0
0
73
35
0,32
0,83
0,21
0,008
0,0056
0,032
0,0077
0
0
0
0
0
73
36
0,30
0,42
0,36
0,007
0,0066
0,044
0,0063
0
0
0
0
0
115
37
0,24
1,17
0,65
0,013
0,0068
0,043
0,0057
0
0
0
0
0
79
38
0,12
0,91
0,51
0,011
0,0061
0,033
0,0063
0
0
0
0
0
88
39
0,165
1,0982
0,048
0,008
0,0048
0,047
0,0056
0
0
0
0
0
70
40
0,138
0,107
1,059
0,006
0,004
0,038
0,0045
0
0
0
0
0
103
41
0,108
0,159
1,198
0,008
0,005
0,037
0,0094
0
0
0
0
0
88
42
0,126
0,271
1,015
0,009
0,003
0,034
0,0083
0
0
0
0
0
107
43
0,141
0,246
0,911
0,012
0,002
0,020
0,0066
0
0
0
0
0
81
44
0,214
0,206
0,673
0,012
0,006
0,047
0,0056
0
0
0
0
0
102
45
0,11
0,135
0,927
0,012
0,004
0,022
0,0055
0
0
0
0
0
96
46
0,169
0,158
1,697
0,007
0,002
0,047
0,0101
0
0
0
0
0
100
47
0,178
0,288
1,200
0,007
0,002
0,038
0,0056
0
0
0
0
0
92
48
0,182
0,12
0,816
0,009
0,003
0,048
0,0097
2,30
0
0
0
0
91
49
0,228
0,182
1,092
0,009
0,006
0,045
0,004
<u>0</u>
0
0
0
0
86
50
0,141
0,188
1,505
0,010
0,005
0,024
0,007
0
0,150
0
0
0
103
51
0,188
0,102
1,644
0,013
0,004
0,049
0,007
0
0
0,150
0
0
89
52
0,131
0,111
1,147
0,010
0,002
0,044
0,0066
0
0
0
0,700
0
92
53
0,225
0,252
1,086
0,013
0,005
0,049
0,0047
0
0
0
0,160
0
109
54
0,127
0,101
1,587
0,010
0,005
0,037
0,0055
0
0
0
0
0,0081
82
55
0,149
0,092
1,161
0,007
0,005
0,031
0,005
0
0
0
0
0,0015
88
56
0,16
0,9
0,34
0,007
0,0068
0,038
0,0056
0
0
0
0
0
78
57
0,16
0,9
0,34
0,007
0,0068
0,038
0,0056
0
0
0
0
0
78
58
0,16
0,9
0,34
0,007
0,0068
0,038
0,0056
0
0
0
0
0
78
59
0,16
0,9
0,34
0,007
0,0068
0,038
0,0056
0
0
0
0
0
78
[0147]
Таблица С–2–1
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Термообработка перед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Толщина листа, мм
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон, °С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или менее)
Температура отпуска, °С
1
1
1250
62
1161
38
3
856
704
52
40
976
85
34
–
Нет
1,6
2
2
1174
87
1158
32
3
920
716
46
31
945
111
12
–
Нет
1,4
3
3
1125
89
1110
28
3
856
523
62
43
845
83
21
–
Нет
1,4
4
4
1160
62
1148
37
3
945
619
62
64
923
108
33
–
Нет
1,2
5
5
1149
114
1142
29
3
872
577
59
44
965
75
19
–
Нет
1,6
6
6
1131
127
1121
34
3
888
563
61
60
971
63
32
–
Нет
1,6
7
7
1316
127
1191
36
3
881
606
60
65
845
74
32
–
Нет
1,6
8
8
1294
125
1131
46
3
941
548
57
53
910
75
16
–
Нет
1,4
9
9
1317
62
1150
24
3
867
702
60
30
890
86
13
–
Нет
1,0
10
10
1123
71
1117
31
3
872
587
45
42
983
65
13
–
Нет
1,4
11
11
1105
147
1101
31
3
908
615
63
56
851
83
13
–
Нет
1,2
12
12
1239
120
1187
41
3
912
657
49
61
904
77
13
–
Нет
1,2
13
13
1254
142
1176
26
3
889
627
51
24
918
70
13
–
Нет
1,2
17
17
1350
121
1154
44
3
859
638
46
44
894
89
13
–
Нет
1,4
18
18
1179
66
1174
34
3
894
626
59
28
899
78
13
–
Нет
1,6
19
19
1115
117
1105
34
3
925
650
60
36
884
85
13
–
Нет
1,6
20
20
1294
119
1127
46
3
853
580
48
71
866
100
13
–
Нет
1,6
21
21
1301
146
1140
43
3
865
518
62
47
940
83
13
–
Нет
1,2
22
22
1330
137
1153
35
3
932
706
55
22
971
85
13
–
Нет
1,4
23
23
1184
70
1127
45
3
913
699
46
22
986
93
13
–
Нет
1,4
24
24
1260
94
1164
47
3
912
637
45
17
847
98
13
–
Нет
1,2
27
27
1105
109
1101
38
3
899
589
61
15
960
92
13
–
Нет
1,0
28
28
1251
70
1135
36
3
895
719
50
64
927
118
13
–
Нет
1,2
29
29
1331
129
1163
35
3
933
739
46
66
908
92
13
–
Нет
1,0
30
30
<u>1085</u>
81
1075
40
3
939
562
63
55
957
108
13
–
Нет
1,4
[0148]
Таблица С–2–2
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Термообработка перед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Толщина листа, мм
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон, °С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или менее)
Температура отпуска, °С
31
31
<u>1380</u>
112
1132
25
3
879
738
62
33
909
88
13
–
Нет
1,4
32
32
1231
<u>10</u>
1192
36
3
928
652
59
76
963
79
13
–
Нет
1,2
34
34
1341
100
1165
25
3
906
641
60
28
858
116
13
–
Нет
1,4
35
35
1166
131
1133
38
3
853
660
60
40
902
75
13
310
Нет
1,0
36
36
1191
130
1140
40
3
876
636
45
47
900
95
13
420
Да
1,2
37
37
1276
139
1142
46
3
901
560
60
69
990
79
13
–
Да
1,4
38
38
1281
141
1139
36
3
902
549
60
61
922
66
13
–
Нет
1,2
39
39
1237
71
1121
27
3
915
633
52
62
852
62
13
–
Нет
1,7
40
40
1216
82
1125
33
3
863
577
60
54
886
70
13
–
Нет
1,7
41
41
1236
82
1145
43
3
894
608
64
60
855
75
13
–
Нет
1,2
42
42
1163
85
1151
31
3
862
561
46
54
930
87
13
–
Нет
1,4
43
43
1240
61
1121
42
3
862
625
54
26
880
93
13
–
Нет
1,8
44
44
1247
113
1168
39
3
920
561
55
30
931
84
13
–
Нет
1,6
45
45
1175
104
1130
31
3
910
648
61
63
858
73
13
–
Нет
1,7
46
46
1172
113
1167
28
3
876
557
47
24
934
98
13
–
Нет
1,8
47
47
1228
103
1173
29
3
925
613
58
51
851
70
13
–
Нет
1,6
48
48
1212
65
1137
27
3
927
604
51
37
853
106
13
–
Нет
1,7
49
49
1214
69
1106
42
3
859
609
64
45
889
78
13
–
Нет
1,7
50
50
1164
77
1115
32
3
867
648
59
18
887
105
13
–
Нет
1,2
51
51
1152
63
1144
32
3
891
553
65
67
863
81
13
–
Нет
1,4
52
52
1159
83
1152
35
3
865
595
50
49
872
50
13
–
Нет
1,4
53
53
1201
83
1132
31
3
871
615
48
68
864
74
13
–
Нет
1,4
54
54
1232
65
1117
31
3
917
592
63
45
901
86
13
–
Нет
1,4
55
55
1248
75
1111
33
3
856
639
49
72
922
80
13
–
Нет
1,4
56
56
1276
86
<u>1005</u>
38
3
879
699
48
60
855
89
13
–
Нет
1,7
57
57
1236
77
1155
<u>4</u>
2
901
739
45
67
931
67
13
–
Нет
1,4
58
58
1247
91
1149
44
<u>1</u>
863
636
63
59
851
67
13
–
Нет
1,7
59
59
1228
64
1132
20
3
862
561
60
28
853
61
13
–
Нет
1,7
[0149]
Таблица С–3–1
Штампованная деталь №
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Структура металла
Механические свойства
Примечания
Твердость в средней по толщине части, HV
Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8°–15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом),%
Прочность на растяжение, МПа
Относительное равномерное удлинение, %
Максимальный угол изгиба, °
Стойкость к водородному охрупчиванию
Относительная площадь остаточного аустенита, %
1C
1
1
576
32
1516
6
103
Хорошая
4,8
Пр. изобр.
2C
2
2
738
31
2083
7,7
107
Хорошая
2,5
Пр. изобр.
3C
3
3
639
31
2027
8,3
114
Хорошая
3,4
Пр. изобр.
4C
4
4
831
30
2256
8,2
91
Хорошая
1,4
Пр. изобр.
5C
5
5
<u>402</u>
25
<u>1426</u>
5,4
106
Хорошая
3,9
<u>Сравн. пр.</u>
6C
6
6
554
35
1628
6,4
105
Хорошая
1,9
Пр. изобр.
7C
7
7
567
47
1594
5,9
99
Хорошая
4,6
Пр. изобр.
8C
8
8
592
29
1845
8,5
117
Хорошая
3,1
Пр. изобр.
9C
9
9
<u>823</u>
40
2344
8,1
<u>78</u>
Хорошая
4,3
<u>Сравн. пр.</u>
10C
10
10
694
29
1895
5,3
97
Хорошая
3,9
Пр. изобр.
11C
11
11
664
47
1931
<u>3,8</u>
90
Хорошая
<u>0,7</u>
<u>Сравн. пр.</u>
12C
12
12
727
30
2041
8,8
97
Хорошая
4,3
Пр. изобр.
13C
13
13
622
40
1996
5
98
Хорошая
5,0
Пр. изобр.
17C
17
17
667
39
1851
6,8
95
Хорошая
2,7
Пр. изобр.
18C
18
18
542
42
1550
7
94
Хорошая
1,3
Пр. изобр.
19C
19
19
590
38
1615
5,7
118
Хорошая
1,4
Пр. изобр.
20C
20
20
473
42
1588
5,6
115
Хорошая
3,0
Пр. изобр.
21C
21
21
759
25
2004
6
112
Хорошая
4,6
Пр. изобр.
22C
22
22
603
31
1826
5,3
118
Хорошая
4,0
Пр. изобр.
23C
23
23
578
38
1762
6,9
96
Хорошая
2,1
Пр. изобр.
24C
24
24
713
32
2035
5,5
100
Хорошая
3,8
Пр. изобр.
27C
27
27
683
46
2556
7,7
101
Хорошая
4,1
Пр. изобр.
28C
28
28
726
31
2277
7,8
115
Хорошая
2,4
Пр. изобр.
29C
29
29
771
44
2303
6,6
117
Хорошая
4,3
Пр. изобр.
30C
30
30
700
<u>18</u>
1768
8,2
<u>69</u>
<u>Плохая</u>
4,0
<u>Сравн. пр.</u>
[0150]
Таблица С–3–2
Штампованная деталь №
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Структура металла
Механические свойства
Примечания
Твердость в средней по толщине части, HV
Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8°–15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом),%
Прочность на растяжение, МПа
Относительное равномерное удлинение, %
Максимальный угол изгиба, °
Стойкость к водородному охрупчиванию
Относительная площадь остаточного аустенита, %
31C
31
31
728
<u>92</u>
1795
7
<u>65</u>
Хорошая
3,3
<u>Сравн. пр.</u>
32C
32
32
592
<u>15</u>
1940
6,8
<u>66</u>
<u>Плохая</u>
3,9
<u>Сравн. пр.</u>
34C
34
34
639
78
1860
6
109
Хорошая
3,8
Пр. изобр.
35C
35
35
815
51
2312
6,9
96
Хорошая
5,0
Пр. изобр.
36C
36
36
698
70
2155
6,3
118
Хорошая
1,6
Пр. изобр.
37C
37
37
600
52
1802
8,1
96
Хорошая
4,0
Пр. изобр.
38C
38
38
695
56
2246
6,6
107
Хорошая
2,7
Пр. изобр.
39C
39
39
<u>480</u>
45
<u>1435</u>
9,3
110
Хорошая
3,2
<u>Сравн. пр.</u>
40C
40
40
635
37
2109
8,2
94
Хорошая
3,7
Пр. изобр.
41C
41
41
700
54
2017
5,8
110
Хорошая
4,1
Пр. изобр.
42C
42
42
632
66
2065
7,4
93
Хорошая
2,9
Пр. изобр.
43C
43
43
610
49
2278
6,3
102
Хорошая
3,0
Пр. изобр.
44C
44
44
613
57
2105
9
106
Хорошая
2,0
Пр. изобр.
45C
45
45
653
54
2167
8
95
Хорошая
4,4
Пр. изобр.
46C
46
46
697
52
2071
5,5
107
Хорошая
3,9
Пр. изобр.
47C
47
47
613
29
2043
7
95
Хорошая
4,2
Пр. изобр.
48C
48
48
647
44
2189
6
103
Хорошая
4,6
Пр. изобр.
49C
49
49
615
60
2020
6,5
110
Хорошая
2,1
Пр. изобр.
50C
50
50
605
62
2287
9
103
Хорошая
3,7
Пр. изобр.
51C
51
51
611
44
2165
6,4
95
Хорошая
4,3
Пр. изобр.
52C
52
52
622
32
2141
7,7
108
Хорошая
3,3
Пр. изобр.
53C
53
53
604
56
2275
6,6
98
Хорошая
3,1
Пр. изобр.
54C
54
54
610
63
2010
7,2
110
Хорошая
4,4
Пр. изобр.
55C
55
55
631
47
2109
8,8
110
Хорошая
2,5
Пр. изобр.
56C
56
56
642
<u>12</u>
2119
6,1
<u>63,2</u>
<u>Плохая</u>
2,8
<u>Сравн. пр.</u>
57C
57
57
638
<u>11</u>
2105
6,6
<u>59,6</u>
<u>Плохая</u>
2,9
<u>Сравн. пр.</u>
58C
58
58
633
<u>13</u>
2089
6,4
<u>57,9</u>
<u>Плохая</u>
3,2
<u>Сравн. пр.</u>
59C
59
59
629
46
2076
6,9
109
Хорошая
2,9
Пр. изобр.
[0151]
Пример D изготовления
Поверхности стальных листов для средней по толщине части, имеющих химический состав №№ 1–38, указанный в Таблице D–1–1 и Таблице D–1–2 (в этих таблицах – "Сталь №№ 1–38"), были отшлифованы для удаления поверхностных оксидов. После этого соответствующие стальные листы для средней по толщине части были сварены при помощи дуговой сварки на одной или обеих поверхностях со стальными листами для поверхностного слоя, имеющими химический состав, указанный в Таблице D–1–3 и Таблице D–1–4, чтобы изготовить многослойные стальные листы №№ 1–60, из которых должна быть получена горячештампованная деталь. После дуговой сварки толщина в сумме стального листа для поверхностного слоя и стального листа для средней по толщине части составляла 200–300 мм, при этом толщина стального листа для поверхностного слоя составляла 1/3 или около этого от толщины стального листа для средней по толщине части (1/4 или около этого в случае наложения с одной стороны). Многослойный стальной лист № 38 представлял собой лист, в котором стальной лист для поверхностного слоя приварен только к одной поверхности. В других многослойных стальных листах, кроме № 38, стальные листы для поверхностного слоя были приварены к обеим поверхностям стального листа для средней по толщине части. Для тех из многослойных стальных листов №№ 1–60, приведенных в Таблицах с D–1–1 по D–1–3, в которых стальной лист для средней по толщине части не удовлетворял требованиям по химическому составу для данной части горячештампованной детали, соответствующей настоящему изобретению, в столбце "Примечание" указано "Сравнительная сталь".
[0152]
2
Для многослойных стальных листов №№ 1–60 была выполнена обработка в условиях, указанных в Таблицах с D–2–1 по D–2–3 как "Режим изготовления" под соответствующим из №№ 1–60, а именно, термообработка перед горячей прокаткой, черновая прокатка, горячая прокатка и холодная прокатка. Далее, при получении горячештампованных деталей №№ 1D – 60D ("Штампованных деталей" из Таблиц с D–3–1 по D–3–3) путем горячей штамповки, эти стальные листы были подвергнуты термообработке, как указано в Таблицах с D–2–1 по D–2–3 (в этих таблицах – "Термообработка при горячей штамповке"). Кроме того, на поверхности стальных листов, из которых состоят горячештампованные детали №№ 38 и 39, на линии нанесения покрытия путем погружения в расплав было нанесено покрытие из алюминия в количестве 120–160 г/м. Помимо этого, столбцы в Таблицах с D–2–1 по D–2–3 соответствуют столбцам в Таблице А–2–1 и Таблице А–2–2. Кроме того, "–" в ячейках таблиц указывает, что соответствующая обработка не выполнялась.
[0153]
В Таблицах с D–3–1 по D–3–3 приведены структура металла и свойства горячештампованных деталей №№ 1D – 60D. Компоненты, определенные в результате анализа в положениях на глубине, равной 1/2 толщины образцов (средние по толщине части), и положениях на глубине 20 мкм от поверхностей слоев с пониженной твердостью, для образцов, взятых из горячештампованных деталей, были идентичны компонентам стальных листов для средней по толщине части и стальных листов для поверхностного слоя, входящих в состав многослойных стальных листов №№ 1–60, которые приведены в Таблицах с D–1–1 по D–1–4.
[0154]
Структура металла горячештампованных деталей была определена при помощи указанного выше способа. В стальном листе для средней по толщине части, образующем эту часть детали, была вычислена твердость, и в стальном листе для поверхностного слоя, образующем слой с пониженной твердостью, в области от его поверхности до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, была вычислена относительная площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составила 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составила 8° – 15°. Вычисленные значения относительной площади указаны в Таблицах с D–3–1 по D–3–3 в столбце "Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8° – 15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом), %".
[0155]
Для горячештампованных деталей были выполнены испытания на растяжение. Результаты приведены в Таблицах с D–3–1 по D–3–3. Испытания на растяжение выполнялись для изготовленного испытательного образца №5, указанного в стандарте JIS Z 2201, с использованием способа, указанного в стандарте JIS Z 2241.
[0156]
Стойкость горячештампованных деталей к водородному охрупчиванию, как и в Примере А изготовления, была оценена с использованием испытательных образцов, вырезанных из этих деталей. А именно, из горячештампованных деталей были вырезаны испытательные образцы с толщиной 1,2 мм, шириной 6 мм и длиной 68 мм, в которых при выполнении испытания на четырехточечный изгиб была создана деформация, соответствующая механическому напряжению, возникающему при достижении предела текучести, после этого образцы были погружены в соляную кислоту c pH3 на 100 часов, и стойкость к водородному охрупчиванию была оценена по наличию трещин. Варианты, в которых отсутствовали трещины, считались удовлетворительными ("Хорошая"), и варианты, в которых имелись трещины, считались неудовлетворительными ("Плохая").
[0157]
Для оценки стойкости горячештампованной детали к удару использовался стандарт VDA (VDA238–100), рекомендованный Ассоциацией автомобильной промышленности Германии, при соблюдении тех же условий измерения, что и в Примере А изготовления. В настоящем изобретении на основе смещения под действием максимальной нагрузки, полученной в ходе испытания на изгиб, в соответствии со стандартом VDA был получен максимальный угол изгиба, что позволило оценить стойкость горячештампованной детали к удару.
[0158]
Также была оценена стойкость горячештампованных деталей к удару, исходя из пластичности. Если говорить боле конкретно, с целью оценки стойкости к удару было выполнено испытание горячештампованных деталей на растяжение, чтобы определить относительное равномерное удлинение этих деталей. Испытания на растяжение выполнялись для изготовленного испытательного образца №5, указанного в стандарте JIS Z 2201, с использованием способа, указанного в стандарте JIS Z 2241. Относительным равномерным удлинением считалось относительное удлинение при достижении максимальной растягивающей нагрузки.
[0159]
Во время столкновения деформация концентрируется в локальной области с пониженной твердостью, что становится причиной возникновения трещины, поэтому для обеспечения стойкости к удару в штампованной детали важно обеспечить маленький разброс значений твердости, то есть, обеспечить неизменную твердость. Поэтому стойкость горячештампованной детали к удару оценивалась также на основе разброса значений твердости. В вытянутой в длину горячештампованной детали выбиралось сечение, перпендикулярное направлению по длине в этой детали и расположенное в любом положении на этой длине, и в этом сечении твердость измерялась в середине толщины листа на всей протяженности этого сечения, включая вертикальные стенки детали. При измерении использовалось устройство для измерения твердости по Виккерсу. Нагрузка при измерении составляла 1 кгс (9,8 Н), измерения выполнялись в 10 точках, и интервал измерений составлял 1 мм. В Таблицах с D–3–1 по D–3–3 приведена разность средней твердости в поперечном сечении и минимальной твердости. Варианты, в которых не было точек с измеренными значениями, отклоняющимися от среднего значения, полученного для все точек измерения, в нижнюю сторону более чем на 100 HV, считались имеющими маленький разброс значений твердости, то есть, имеющими фактически неизменную прочность, и, как результат, имеющими превосходную стойкость к удару, и поэтому удовлетворительными, в то время как варианты, в которых имелись точки с измеренными значениями, отклоняющимися в нижнюю сторону более чем на 100 HV, считались неудовлетворительными.
[0160]
Если прочность на растяжение составляла 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составлял 90° или более, и стойкость к водородному охрупчиванию была удовлетворительной, считалось, что стойкость к удару и стойкость к водородному охрупчиванию были превосходными, и данный вариант считался примером изобретения (указан как "Пр. изобр."). Если хотя бы одно из этих трех условий не соблюдалось, данный вариант считался сравнительным примером (указан как "Сравн. пр.").
[0161]
В каждой горячештампованной детали, являющейся примером изобретения, в области от поверхности стального листа для поверхностного слоя до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, относительная площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 8° – 15°, находилась в диапазоне от 20% до менее 50%. Кроме того, каждая горячештампованная деталь, являющаяся примером изобретения, имела превосходные прочность на растяжение, способность к изгибу и стойкость к водородному охрупчиванию.
[0162]
В то же время, горячештампованная деталь № 5D имела низкое содержание углерода в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части оказалась недостаточной, и недостаточной оказалась прочность на растяжение. Горячештампованная деталь № 9D имела чрезмерно высокое содержание углерода в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому твердость в этой части также оказалась чрезмерной, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу. Кроме того, горячештампованные детали № 10D и 11D имели очень низкое содержание Si в стальном листе, использованном для средней по толщине части, поэтому относительная площадь остаточного аустенита оказалась менее 1%, и относительное равномерное удлинение оказалось недостаточным. Помимо этого, горячештампованные детали № 12D и 13D имели недостаточное содержание Mn, поэтому твердость в средней по толщине части оказалась недостаточной, и недостаточной оказалась прочность на растяжение. Горячештампованные детали № 14D и 15D имели очень низкое содержание Si и Mn, поэтому относительная площадь остаточного аустенита оказалась менее 1%, и относительное равномерное удлинение оказалось недостаточным.
[0163]
Горячештампованные детали №№ 33D – 35D представляют собой сравнительные примеры, изготовленные с использованием многослойных стальных листов, предназначенных для получения горячештампованной детали, для которых перед горячей штамповкой термообработка не была выполнена требуемым образом. Горячештампованная деталь № 33D имела слишком низкую температуру во время термообработки перед горячей штамповкой, поэтому в области от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу. Кроме того, горячештампованная деталь № 34D имела чрезмерно высокую температуру во время термообработки перед горячей штамповкой, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в чрезмерной степени, разница в твердости слоя с пониженной твердостью и средней по толщине части оказалась слишком большой, и невозможно было обеспечить эффект от уменьшения большого градиента твердости в направлении по толщине, возникающий во время деформации при изгибе. По этой причине у горячештампованной детали № 34D невозможно было обеспечить превосходную способность к изгибу. Время термообработки горячештампованной детали № 35D перед горячей штамповкой было слишком маленьким, поэтому в области от поверхности слоя с пониженной твердостью до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу.
[0164]
Горячештампованная деталь № 40D имела чрезмерно высокое содержание Si, поэтому остаточный аустенит возникал в чрезмерной степени, с превышением его относительной площади сверх 5%. По этой причине горячештампованная деталь № 40D имела плохую способность к изгибу. Горячештампованная деталь № 41D имела чрезмерно высокое содержание Mn, поэтому она имела плохую способность к изгибу. Горячештампованная деталь № 42D имела низкое содержание алюминия, растворимого в кислоте, поэтому она имела плохую способность к изгибу. Кроме того, горячештампованная деталь № 45D имела чрезмерно высокое содержание алюминия, растворимого в кислоте, поэтому она имела плохую способность к изгибу.
[0165]
Во время черновой прокатки горячештампованной детали № 57D температура была низкой. Кроме того, во время черновой прокатки горячештампованной детали № 58D была низкой степень уменьшения толщины листа. Помимо этого, во время прокатки горячештампованной детали № 59D число операций прокатки было меньше требуемого при соблюдении условия, что промежуток времени между проходами должен составлять 3 секунды или более. Эти горячештампованные детали были изготовлены без соблюдения оптимальных условий черновой прокатки, поэтому мягкие структуры и структуры с промежуточной твердостью выросли в недостаточной степени, невозможно было облегчить деформацию, возникающую из–за изгиба, и невозможно было обеспечить целевую способность к изгибу.
[0166]
При получении путем непрерывного литья стального листа, который должен быть использован в качестве поверхностного слоя горячештампованной детали № 60D, скорость литья поддерживалась на уровне 6 т/мин или более. Это позволило обеспечить в области от поверхности этого стального листа до положения на глубине, равной 1/2 его толщины, большую относительную площадь в сумме кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 1° или менее, и кристаллических зерен с границами 15° или более, внутри которых максимальная разница в ориентации кристаллов составляла 8° – 15°, и эта горячештампованная деталь имеет превосходную способность к изгибу.
[0167]
Таблица D–1–1
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для средней по толщине части, мас.%
Примечания
Сталь №
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
1
0,23
1,43
1,74
0,023
0,0029
0,061
0,0029
0
0
0
0
0
2
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
3
3
0,34
1,53
1,65
0,017
0,0009
0,025
0,0029
0
0
0
0
0
4
4
0,40
1,38
2,05
0,016
0,0014
0,030
0,0041
0
0
0
0
0
5
5
<u>0,13</u>
1,36
1,86
0,015
0,0018
0,038
0,0044
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
6
6
0,28
1,47
1,90
0,004
0,0024
0,043
0,0048
0
0
0
0
0
7
7
0,36
1,86
1,86
0,010
0,0029
0,046
0,0036
0
0
0
0
0
8
8
0,40
1,78
2,03
0,003
0,0003
0,060
0,0034
0
0
0
0
0
9
9
<u>0,80</u>
1,73
1,86
0,008
0,0032
0,043
0,0027
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
10
10
0,29
<u>0,22</u>
1,91
0,008
0,0024
0,043
0,0016
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
11
11
0,26
<u>0,32</u>
1,85
0,014
0,0006
0,049
0,0028
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
12
12
0,36
1,27
<u>0,18</u>
0,009
0,0031
0,062
0,0035
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
13
13
0,37
1,23
<u>0,88</u>
0,006
0,0017
0,052
0,0037
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
14
14
0,26
<u>0,34</u>
<u>0,18</u>
0,011
0,0010
0,038
0,0026
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
15
15
0,23
<u>0,38</u>
<u>0,73</u>
0,012
0,0006
0,064
0,0028
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
16
16
0,40
1,61
1,79
0,007
0,0034
0,042
0,0033
1,71
0
0
0
0
17
17
0,39
1,07
1,66
0,011
0,003
0,047
0,0020
0
0,082
0
0
0
18
18
0,38
1,55
1,98
0,018
0,0035
0,058
0,0026
0
0
0,032
0
0
19
19
0,28
1,23
1,94
0,013
0,0009
0,061
0,0028
0
0
0
0,04
0
20
20
0,28
1,4
1,81
0,015
0,0011
0,028
0,0037
0
0
0
0
0,0019
21
1
0,23
1,43
1,74
0,023
0,0029
0,061
0,0029
0
0
0
0
0
22
1
0,23
1,43
1,74
0,023
0,0029
0,061
0,0029
0
0
0
0
0
23
1
0,23
1,43
1,74
0,023
0,0029
0,061
0,0029
0
0
0
0
0
24
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
25
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
26
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
27
3
0,34
1,53
1,65
0,017
0,0009
0,025
0,0029
0
0
0
0
0
28
3
0,34
1,53
1,65
0,017
0,0009
0,025
0,0029
0
0
0
0
0
29
3
0,34
1,53
1,65
0,017
0,0009
0,025
0,0029
0
0
0
0
0
30
4
0,40
1,38
2,05
0,016
0,0014
0,03
0,0041
0
0
0
0
0
[0168]
Таблица D–1–2
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для средней по толщине части, мас.%
Примечания
Сталь №
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
31
4
0,4
1,38
2,05
0,016
0,0014
0,030
0,0041
0
0
0
0
0
32
4
0,4
1,38
2,05
0,016
0,0014
0,030
0,0041
0
0
0
0
0
33
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
34
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
35
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
36
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
37
21
0,67
1,26
1,82
0,013
0,0033
0,027
0,0023
0
0
0
0
0
38
21
0,67
1,26
1,82
0,013
0,0033
0,027
0,0023
0
0
0
0
0
39
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
40
22
0,38
<u>4,9</u>
1,87
0,009
0,0022
0,058
0,003
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
41
23
0,25
1,21
<u>4,5</u>
0,012
0,0009
0,046
0,0023
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
42
24
0,26
1,32
1,82
0,013
0,0028
<u>0,0001</u>
0,0036
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
43
25
0,26
1,32
1,82
0,013
0,0028
0,002
0,0036
0
0
0
0
0
44
26
0,26
1,32
1,82
0,013
0,0028
2,500
0,0036
0
0
0
0
0
45
27
0,26
1,32
1,82
0,013
0,0028
<u>4,100</u>
0,0036
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
46
28
0,30
1,59
1,75
0,004
0,0012
0,052
0,003
0,04
0
0
0
0
47
29
0,30
1,59
1,75
0,004
0,0012
0,052
0,003
2,60
0
0
0
0
48
30
0,36
1,00
1,78
0,022
0,0007
0,045
0,0032
0
0,030
0
0
0
49
31
0,36
1,00
1,78
0,022
0,0007
0,045
0,0032
0
0,120
0
0
0
50
32
0,27
1,63
1,97
0,016
0,0012
0,051
0,0029
0
0
0,030
0
0
51
33
0,27
1,63
1,97
0,016
0,0012
0,051
0,0029
0
0
0,100
0
0
52
34
0,29
1,27
2,01
0,013
0,0013
0,057
0,003
0
0
0
0,010
0
53
35
0,29
1,27
2,01
0,013
0,0013
0,057
0,003
0
0
0
0,800
0
54
36
0,3
1,45
1,72
0,014
0,0016
0,043
0,0032
0
0
0
0
0,0009
55
37
0,3
1,45
1,72
0,014
0,0016
0,043
0,0032
0
0
0
0
0,0060
56
38
0,4
1,38
2,05
0,016
0,0014
0,03
0,0041
0
0
0
0
0
57
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
58
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
59
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
60
2
0,28
1,31
1,97
0,007
0,0024
0,039
0,0023
0
0
0
0
0
[0169]
Таблица D–1–3
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для поверхностного слоя, мас.%
Примечания
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
0,11
0,80
0,90
0,020
0,0025
0,054
0,0027
0
0
0
0
0
2
0,13
0,73
1,08
0,005
0,0021
0,038
0,0018
0
0
0
0
0
3
0,14
0,64
0,68
0,014
0,0008
0,020
0,0028
0
0
0
0
0
4
0,2
0,70
0,94
0,014
0,0013
0,025
0,0039
0
0
0
0
0
5
0,05
0,65
1,00
0,012
0,0016
0,034
0,0039
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
6
0,16
0,78
1,06
0,001
0,0023
0,036
0,0045
0
0
0
0
0
7
0,18
0,84
1,00
0,009
0,0026
0,041
0,0032
0
0
0
0
0
8
0,18
0,75
1,12
0,001
0,0026
0,053
0,0032
0
0
0
0
0
9
0,33
0,80
0,86
0,005
0,0031
0,036
0,0025
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
10
0,15
0,11
0,80
0,007
0,0021
0,040
0,0015
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
11
0,11
0,13
0,80
0,011
0,0005
0,042
0,0027
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
12
0,16
0,57
0,08
0,007
0,0027
0,055
0,0033
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
13
0,19
0,59
0,43
0,004
0,0013
0,046
0,0035
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
14
0,11
0,18
0,08
0,008
0,0009
0,036
0,0024
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
15
0,13
0,19
0,34
0,009
0,0003
0,061
0,0025
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
16
0,22
0,69
0,79
0,004
0,003
0,041
0,0029
1,51
0
0
0
0
17
0,17
0,56
0,83
0,009
0,0027
0,045
0,0018
0
0,065
0
0
0
18
0,19
0,84
0,83
0,016
0,0034
0,052
0,0022
0
0
0,028
0
0
19
0,13
0,60
0,93
0,010
0,0008
0,059
0,0023
0
0
0
0,030
0
20
0,15
0,60
0,74
0,013
0,0009
0,021
0,0033
0
0
0
0
0,0016
21
0,16
0,66
0,77
0,021
0,0025
0,057
0,0027
0
0
0
0
0
22
0,09
0,94
0,77
0,020
0,0026
0,054
0,0026
0
0
0
0
0
23
0,1
0,76
1,18
0,022
0,0025
0,055
0,0025
0
0
0
0
0
24
0,22
0,64
1,08
0,004
0,0022
0,033
0,0019
0
0
0
0
0
25
0,16
1,02
0,95
0,004
0,0020
0,032
0,002
0
0
0
0
0
26
0,12
0,54
1,28
0,004
0,0023
0,034
0,002
0
0
0
0
0
27
0,29
0,7
0,71
0,016
0,0008
0,018
0,0025
0
0
0
0
0
28
0,17
0,98
0,86
0,014
0,0006
0,021
0,0025
0
0
0
0
0
29
0,19
0,8
1,17
0,015
0,0006
0,022
0,0026
0
0
0
0
0
30
0,32
0,63
1,15
0,014
0,0012
0,026
0,0037
0
0
0
0
0
[0170]
Таблица D–1–4
Многослойный стальной лист №
Химический состав стального листа для поверхностного слоя, мас.%
Примечания
C
Si
Mn
P
S
Раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
31
0,18
1,12
1,05
0,014
0,0011
0,022
0,0039
0
0
0
0
0
32
0,17
0,63
1,39
0,013
0,001
0,024
0,0037
0
0
0
0
0
33
0,12
0,59
1,06
0,006
0,0022
0,032
0,0018
0
0
0
0
0
34
0,15
0,52
0,97
0,006
0,0022
0,031
0,0022
0
0
0
0
0
35
0,14
0,55
0,85
0,004
0,0023
0,037
0,002
0
0
0
0
0
36
0,13
0,59
0,99
0,006
0,0021
0,034
0,0021
0
0
0
0
0
37
0,27
0,66
0,80
0,01
0,0031
0,02
0,0019
0
0
0
0
0
38
0,24
0,69
0,80
0,01
0,0029
0,02
0,0022
0
0
0
0
0
39
0,12
0,72
0,85
0,005
0,0021
0,032
0,002
0
0
0
0
0
40
0,21
0,06
0,94
0,006
0,0018
0,055
0,0025
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
41
0,14
0,64
0,11
0,011
0,0008
0,039
0,0021
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
42
0,15
0,66
0,91
0,011
0,0026
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
43
0,15
0,66
0,91
0,01
0,0027
0,031
0,0033
0
0
0
0
0
44
0,15
0,66
0,91
0,011
0,0024
2,497
0,0033
0
0
0
0
0
45
0,15
0,66
0,91
0,011
0,0026
2,78
0,0035
0
0
0
0
0
<u>Сравн. сталь</u>
46
0,15
0,78
0,95
0,001
0,0008
0,047
0,0028
0,03
0
0
0
0
47
0,15
0,78
0,95
0,003
0,0009
0,048
0,0029
2,40
0
0
0
0
48
0,17
0,55
0,91
0,019
0,0004
0,043
0,0031
0
0,020
0
0
0
49
0,17
0,55
0,91
0,021
0,0003
0,037
0,0027
0
0,100
0
0
0
50
0,15
0,85
1,04
0,013
0,001
0,045
0,0028
0
0
0,040
0
0
51
0,15
0,85
1,04
0,013
0,0009
0,043
0,0024
0
0
0,090
0
0
52
0,15
0,74
1,13
0,011
0,0011
0,05
0,0025
0
0
0
0,020
0
53
0,15
0,74
1,13
0,011
0,001
0,053
0,0027
0
0
0
0,700
0
54
0,17
0,78
0,81
0,012
0,0015
0,038
0,003
0
0
0
0
0,0080
55
0,17
0,78
0,81
0,012
0,0015
0,04
0,0028
0
0
0
0
0,0050
56
0,17
0,91
1,37
0,013
0,001
0,024
0,0037
0
0
0
0
0
57
0,13
0,73
1,08
0,005
0,0021
0,038
0,0018
0
0
0
0
0
58
0,13
0,73
1,08
0,005
0,0021
0,038
0,0018
0
0
0
0
0
59
0,13
0,73
1,08
0,005
0,0021
0,038
0,0018
0
0
0
0
0
60
0,13
0,73
1,08
0,005
0,0021
0,038
0,0018
0
0
0
0
0
[0171]
Таблица D–2–1
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Термообработка перед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Толщина листа, мм
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон, °С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или мене)
Температура отпуска, °С
1
1
1281
129
1153
42
3
855
663
47
40
904
88
32
Нет
Нет
1,5
2
2
1125
108
1105
27
3
848
669
54
31
900
113
11
Нет
Нет
1,3
3
3
1120
128
1110
24
3
830
633
53
44
872
82
26
Нет
Нет
1,3
4
4
1279
81
1158
36
3
859
590
49
64
892
104
35
Нет
Нет
1,4
5
5
1194
114
1152
27
3
908
683
45
44
895
83
23
Нет
Нет
1,5
6
6
1269
132
1143
39
3
907
672
48
65
869
70
33
Нет
Нет
1,5
7
7
1299
98
1201
35
3
906
561
53
60
872
74
28
Нет
Нет
1,3
8
8
1148
87
1123
43
3
855
627
44
56
850
80
15
Нет
Нет
1,6
9
9
1125
135
1115
23
3
892
615
50
29
878
79
14
Нет
Нет
1,4
10
10
1187
135
1153
28
3
850
703
45
46
865
68
9
Нет
Нет
1,5
11
11
1210
144
1160
36
3
865
565
46
58
898
91
8
Нет
Нет
1,5
12
12
1225
78
1194
38
3
879
586
55
66
900
72
12
Нет
Нет
1,3
13
13
1150
92
1111
24
3
887
715
48
29
909
80
15
Нет
Нет
1,5
14
14
1188
95
1145
40
3
907
654
50
39
868
98
17
Нет
Нет
1,4
15
15
1305
136
1164
31
3
892
657
55
31
861
68
10
Нет
Нет
1,3
16
16
1248
85
1143
30
3
867
570
55
39
858
87
16
Нет
Нет
1,3
17
17
1183
81
1133
49
3
846
566
49
68
906
102
15
Нет
Нет
1,4
18
18
1277
124
1133
48
3
868
652
44
50
877
80
12
Нет
Нет
1,6
19
19
1210
81
1143
35
3
832
666
53
24
856
87
13
Нет
Нет
1,3
20
20
1195
144
1124
48
3
851
608
51
27
903
88
12
Нет
Нет
1,4
[0172]
Таблица D–2–2
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Термообработка перед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Толщина листа, мм
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон, °С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или мене)
Температура отпуска, °С
21
21
1180
94
1160
45
3
888
584
45
21
891
107
9
Нет
Нет
1,5
22
22
1164
140
1156
34
3
891
690
49
15
901
93
9
Нет
Нет
1,4
23
23
1189
89
1143
38
3
883
594
48
64
895
126
11
Нет
Нет
1,5
24
24
1297
136
1169
35
3
876
696
46
68
877
101
9
Нет
Нет
1,5
25
25
1153
149
1129
35
3
880
575
50
57
885
103
8
Нет
Нет
1,4
26
26
1163
139
1123
27
3
863
626
55
37
851
81
16
Нет
Нет
1,3
27
27
1303
129
1190
31
3
899
578
51
75
904
87
17
Нет
Нет
1,4
28
28
1219
147
1161
22
3
880
641
46
31
866
111
15
Нет
Нет
1,5
29
29
1216
78
1127
41
3
838
663
48
38
855
83
11
Нет
Нет
1,5
30
30
1170
107
1144
43
3
869
650
48
49
870
86
12
Нет
Нет
1,5
31
31
1280
130
1149
48
3
837
585
50
64
889
72
9
Нет
Нет
1,4
32
32
1237
100
1133
35
3
893
685
46
64
882
70
13
Нет
Нет
1,5
33
33
<u>1072</u>
125
1022
24
3
890
720
46
64
859
58
14
Нет
Нет
1,5
34
34
<u>1368</u>
122
1131
28
3
878
657
44
51
902
71
10
Нет
Нет
1,6
35
35
1130
<u>12</u>
1113
46
3
896
623
50
64
903
84
13
Нет
Нет
1,4
36
36
1244
131
1147
29
3
883
710
0
58
896
96
13
Нет
Нет
2,8
37
37
1121
118
1102
44
3
861
622
47
21
893
92
13
267
Нет
1,5
38
38
1165
80
1110
40
3
903
602
48
32
859
84
11
279
Да
1,5
39
39
1144
137
1131
34
3
877
644
47
60
858
74
18
Нет
Да
1,5
40
40
1239
115
1164
24
3
879
624
53
28
898
88
11
Нет
Нет
1,3
[0173]
Таблица D–2–3
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Термообработка перед горячей прокаткой
Черновая прокатка
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Термообработка при горячей штамповке
Плакирование
Толщина листа, мм
Температура нагрева, °С
Время выдержки, мин
Температура прокатки, °С
Степень уменьшения толщины листа, %
Число операций прокатки
Температура чистовой прокатки, °С
Температура свертывания в рулон, °С
Степень обжатия, %
Скорость нагрева, °С/с
Температура нагрева, °С
Средняя скорость охлаждения, °С/с (более 400°С)
Средняя скорость охлаждения, °С/с (400°С или мене)
Температура отпуска, °С
41
41
1266
123
1182
31
3
839
578
54
49
876
67
14
Нет
Нет
1,3
42
42
1280
101
1128
31
3
858
568
54
33
884
107
10
Нет
Нет
1,3
43
43
1268
119
1104
45
3
860
648
54
48
895
79
17
Нет
Нет
1,3
44
44
1270
109
1107
32
3
844
592
54
19
865
102
17
Нет
Нет
1,3
45
45
1251
113
1145
28
3
883
607
54
63
878
91
12
Нет
Нет
1,3
46
46
1241
99
1146
39
3
872
573
55
53
894
49
15
Нет
Нет
1,3
47
47
1235
96
1132
34
3
851
615
55
63
870
64
11
Нет
Нет
1,3
48
48
1272
95
1110
36
3
871
629
49
49
891
82
14
Нет
Нет
1,4
49
49
1272
115
1106
35
3
887
567
49
67
882
75
11
Нет
Нет
1,4
50
50
1267
99
1106
36
3
843
631
44
65
893
95
11
Нет
Нет
1,6
51
51
1257
82
1145
28
2
845
662
44
69
879
70
17
Нет
Нет
1,6
52
52
1241
104
1159
43
3
858
638
53
62
869
69
17
Нет
Нет
1,3
53
53
1242
127
1139
23
3
886
645
53
24
868
51
15
Нет
Нет
1,3
54
54
1244
90
1172
27
3
863
617
51
46
887
101
9
Нет
Нет
1,4
55
55
1261
89
1130
26
3
888
606
51
23
877
83
8
Нет
Нет
1,4
56
56
1231
99
1132
35
3
895
681
46
72
889
75
15
Нет
Нет
1,5
57
57
1276
98
<u>1004</u>
38
3
879
699
48
59
855
83
12
–
Нет
1,7
58
58
1236
88
1164
<u>7</u>
2
901
739
45
64
931
76
18
–
Нет
1,4
59
59
1247
78
1148
39
<u>1</u>
863
636
63
58
851
61
8
–
Нет
1,7
60
60
1228
62
1133
24
3
862
561
60
26
853
55
14
–
Нет
1,7
[0174]
Таблица D–3–1
Штампованная деталь №
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Структура металла
Механические свойства
Примечания
Твердость в средней по толщине части, HV
Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8°–15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом),%
Относительная площадь остаточного аустенита, %
Прочность на растяжение, МПа
Относительное равномерное удлинение, %
Средняя твердость в поперечном сечении –минимальная твердость, HV
Максимальный угол изгиба, °
Стойкость к водородному охрупчиванию
1D
1
1
610
38
3,3
1825
6,3
26
103,9
Хорошая
Пр. изобр.
2D
2
2
725
29
3
2169
5,7
75
102,9
Хорошая
Пр. изобр.
3D
3
3
797
24
4,1
2383
6,9
62
101
Хорошая
Пр. изобр.
4D
4
4
798
24
3,5
2509
6,9
50
96,8
Хорошая
Пр. изобр.
5D
5
5
<u>476</u>
48
3,5
<u>1423</u>
6,5
66
101,6
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
6D
6
6
785
25
3,4
2346
6,3
66
101,5
Хорошая
Пр. изобр.
7D
7
7
772
26
4.6
2307
6.8
31
101.8
Хорошая
Пр. изобр.
8D
8
8
788
25
4.2
2356
6.7
37
97.1
Хорошая
Пр. изобр.
9D
9
9
<u>1467</u>
47
4.6
4386
6.9
61
<u>58.1</u>
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
10D
10
10
699
31
<u>0.4</u>
2090
<u>0.9</u>
41
102.5
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
11D
11
11
792
24
<u>0.5</u>
2369
<u>1.4</u>
33
99.2
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
12D
12
12
<u>459</u>
49
2.9
<u>1372</u>
5.8
<u>177</u>
104
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
13D
13
13
<u>476</u>
27
3.2
<u>1489</u>
6
<u>135</u>
101.9
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
14D
14
14
736
28
<u>0.7</u>
2202
<u>1.9</u>
<u>174</u>
104.3
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
15D
15
15
720
30
<u>0.8</u>
2154
<u>2.7</u>
<u>161</u>
103
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
16D
16
16
789
25
3.9
2359
5.7
34
99.9
Хорошая
Пр. изобр.
17D
17
17
780
25
2.5
2331
5.1
53
100.7
Хорошая
Пр. изобр.
18D
18
18
781
24
4
2389
5.6
26
100.4
Хорошая
Пр. изобр.
19D
19
19
721
30
2.9
2156
5.4
25
101
Хорошая
Пр. изобр.
20D
20
20
716
30
3.5
2141
6.8
41
105
Хорошая
Пр. изобр.
[0175]
Таблица D–3–2
Структура металла
Механические свойства
Штампованная деталь №
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Твердость в средней по толщине части, HV
Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8°–15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом),%
Относительная площадь остаточного аустенита, %
Прочность на растяжение, МПа
Относительное равномерное удлинение, %
Средняя твердость в поперечном сечении –минимальная твердость, HV
Максимальный угол изгиба, °
Стойкость к водородному охрупчиванию
Примечания
21D
21
21
631
35
3,6
1888
6,9
61
97,3
Хорошая
Пр. изобр.
22D
22
22
624
27
3,4
1867
6,7
52
99,4
Хорошая
Пр. изобр.
23D
23
23
619
35
3,6
1852
6,8
36
99,1
Хорошая
Пр. изобр.
24D
24
24
734
31
3,2
2196
6,3
71
96
Хорошая
Пр. изобр.
25D
25
25
732
40
3,5
2190
6,9
58
97,2
Хорошая
Пр. изобр.
26D
26
26
731
41
3,5
2187
6,9
56
98,1
Хорошая
Пр. изобр.
27D
27
27
784
23
3,9
2344
5,6
28
99,2
Хорошая
Пр. изобр.
28D
28
28
788
34
3,8
2356
5,7
57
96,5
Хорошая
Пр. изобр.
29D
29
29
780
43
3,6
2332
6,9
64
98,8
Хорошая
Пр. изобр.
30D
30
30
781
33
3,5
2510
6,7
75
96
Хорошая
Пр. изобр.
31D
31
31
792
28
3,7
2504
5,8
30
97,1
Хорошая
Пр. изобр.
32D
32
32
794
36
3,3
2501
6,3
29
96,7
Хорошая
Пр. изобр.
33D
33
33
733
<u>16</u>
3,5
2193
6,8
50
<u>67,1</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
34D
34
34
731
<u>87</u>
3,3
2187
6,2
58
<u>64,9</u>
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
35D
35
35
741
<u>15</u>
3,4
2217
6,5
52
<u>65,8</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
36D
36
36
733
29
3,1
2193
5,8
72
103,9
Хорошая
Пр. изобр.
37D
37
37
788
25
3,3
2356
6,1
63
99,2
Хорошая
Пр. изобр.
38D
38
38
799
24
3,1
2389
5,9
68
99,2
Хорошая
Пр. изобр.
39D
39
39
743
28
3
2223
6
41
103,3
Хорошая
Пр. изобр.
40D
40
40
772
26
<u>10,3</u>
2307
6,8
53
<u>61,8</u>
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
[0176]
Таблица D–3–3
Структура металла
Механические свойства
Штампованная деталь №
Многослойный стальной лист №
Режим изготовления №
Твердость в средней по толщине части, HV
Относительная площадь в сумме кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 1° или менее и кристаллических зерен с максимальной разницей в ориентации кристаллов 8°–15° (кристаллические зерна имеют границы с большим углом),%
Относительная площадь остаточного аустенита, %
Прочность на растяжение, МПа
Относительное равномерное удлинение, %
Средняя твердость в поперечном сечении –минимальная твердость, HV
Максимальный угол изгиба, °
Стойкость к водородному охрупчиванию
Примечания
41D
41
41
781
29
3
2577
5,7
33
<u>51,9</u>
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
42D
42
42
733
31
2,7
2419
5,7
53
<u>67,1</u>
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
43D
43
43
734
34
3,2
2422
5,8
56
96,1
Хорошая
Пр. изобр.
44D
44
44
717
28
3,3
2366
5,7
55
100,6
Хорошая
Пр. изобр.
45D
45
45
731
34
2,9
2412
5,6
51
<u>64,3</u>
Хорошая
<u>Сравн. пр.</u>
46D
46
46
761
24
3,5
2511
5,2
71
92,3
Хорошая
Пр. изобр.
47D
47
47
799
26
3,9
2637
5,5
36
91,7
Хорошая
Пр. изобр.
48D
48
48
741
23
2,5
2445
4,9
28
93,1
Хорошая
Пр. изобр.
49D
49
49
793
29
2,6
2617
5,2
48
98,1
Хорошая
Пр. изобр.
50D
50
50
738
22
3,1
2435
5,5
29
93,1
Хорошая
Пр. изобр.
51D
51
51
788
24
3,5
2600
5,6
56
94,7
Хорошая
Пр. изобр.
52D
52
52
651
29
2,8
2148
5,1
25
92,1
Хорошая
Пр. изобр.
53D
53
53
731
31
2,9
2412
5,4
33
94,4
Хорошая
Пр. изобр.
54D
54
54
655
28
3,2
2162
6,3
46
93,1
Хорошая
Пр. изобр.
55D
55
55
725
29
3,5
2393
6,8
50
96,7
Хорошая
Пр. изобр.
56D
56
56
799
32
3,1
2636
6,1
30
95,7
Хорошая
Пр. изобр.
57D
57
57
710
<u>13</u>
2,7
2343
6,2
31
<u>60,2</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
58D
58
58
708
<u>10</u>
2,9
2336
6,6
33
<u>59,1</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
59D
59
59
701
<u>12</u>
2,9
2313
6,4
28
<u>55,1</u>
<u>Плохая</u>
<u>Сравн. пр.</u>
60D
60
60
698
45
3,1
2303
6,9
29
111
Хорошая
Пр. изобр.
Промышленная применимость
[0177]
Горячештампованная деталь, соответствующая настоящему изобретению, имеет превосходные способность к изгибу, пластичность, стойкость к удару и стойкость к водородному охрупчиванию, а также маленький разброс значений твердости, поэтому она пригодна для использования в элементах конструкции или усиливающих элементах автомобилей, либо в конструкциях, в которых требуется прочность.