ГОРЯЧЕШТАМПОВАННОЕ ТЕЛО
HOT STAMPED BODY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к высокопрочному стальному листу, используемому для конструктивных элементов или усиливающих элементов автомобилей или конструкций, которым требуется прочность, и, в частности, к горячештампованному телу с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] В последние годы с точки зрения защиты окружающей среды и экономии ресурсов ведутся поиски путей облегчения кузова автомобиля. По этой причине в автомобильных элементах все шире применяется высокопрочный стальной лист. Однако при этом вместе с увеличением прочности стальных листов ухудшается их формуемость, и поэтому у высокопрочных стальных листов формуемость в элементы с усложненными формами является проблематичной.
[0003] Для того, чтобы решить эту проблему, все больше применяется горячая штамповка, при которой стальной лист нагревают до высокой температуры аустенитной области, а затем формуется прессованием. Поскольку при горячей штамповке выполняется прессование с одновременной закалкой в штампе, возможно получить прочность, соответствующую количеству C в стальном листе. Это принимается во внимание как метод, позволяющий как добиться формования материала в автомобильный элемент, так и гарантировать прочность.
[0004] Однако, поскольку в обычных горячештампованных деталях, которые были получены путем закалки под прессом, всю толщину листа формируют твердые структуры (в основном мартенсит), если во время столкновения автомобиля происходит деформация изгиба, то самое большое напряжение будет приложено к изогнутой части детали, будут развиваться трещины, начиная с окрестности поверхностного слоя стального листа, и наконец будет легко вызываться разрушение. Кроме того, поскольку плотность дефектов кристаллической решетки в поверхностном слое стального листа является высокой, существует проблема облегчения проникновения водорода, и стойкость элемента к водородному охрупчиванию становится недостаточной. По этой причине использование горячештампованных деталей, произведенных закалкой в прессе, было ограничено лишь некоторыми местами применения автодеталей.
[0005] Для решения этой проблемы было предложено техническое решение по повышению деформируемости полученных горячим прессованием деталей с тем, чтобы подавить растрескивание. Патентный документ 1 раскрывает придание твердости 400 Hv или более в середине толщины листа горячештампованной детали и формирование мягкого слоя с толщиной от 20 мкм до 200 мкм и твердостью 300 Hv или менее на поверхностном слое для того, чтобы гарантировать предел прочности при растяжении 1300 МПа или более с одновременным подавлением растрескивания во время столкновения автомобиля. Кроме того, патентный документ 1 раскрывает, что вышеупомянутый мягкий слой имеет отпущенную структуру.
[0006] Патентный документ 2 раскрывает управление концентрацией углерода в поверхностном слое высокопрочного автомобильного элемента на уровне 1/5 или менее от концентрации углерода в стали внутреннего слоя с тем, чтобы уменьшить плотность дефектов кристаллической решетки поверхностного слоя и улучшить стойкость к водородному охрупчиванию.
[0007] Патентный документ 3 раскрывает, как сделать структуру стали двухфазной структурой из феррита и мартенсита и поднять долю площади феррита в части поверхностного слоя по сравнению с частью внутреннего слоя, чтобы получить из стального листа горячештампованный элемент, имеющий высокую прочность и превосходные пластичность и изгибаемость.
[0008] Однако в элементах, описанных в патентных документах 1 и 2, создание мягких структур в поверхностном слое листа и создание твердых структур в средней части толщины листа приводит к образованию резкого градиента твердости в направлении по толщине листа. По этой причине при воздействии деформации изгиба возникает проблема, заключающаяся в том, что растрескивание легко происходит вблизи границы между мягкими структурами и твердыми структурами, где возникает этот резкий градиент твердости. Кроме того, в элементе, описанном в патентном документе 3, часть поверхностного слоя по толщине листа состоит из мягких структур, а средняя часть по толщине листа образована двухфазной структурой из твердых структур и мягких структур с тем, чтобы уменьшить резкий градиент твердости в направлении по толщине листа. Однако, поскольку средняя часть по толщине листа представляет собой двухфазную структуру, верхний предел прочности при растяжении становится равным 1300 МПа или около того. По этой причине становится трудно гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более, которая является желательной для горячештампованных деталей.
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
[0009] Патентный документ 1: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2015–30890
Патентный документ 2: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2006–104546
Патентный документ 3: WO 2015/097882
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
[0010] С учетом технических проблем в предшествующем уровне техники задача изобретения состоит в том, чтобы предложить горячештампованное тело, обладающее превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
[0011] Авторы изобретения провели углубленное исследование способа решения вышеуказанных технических проблем. Во–первых, для улучшения стойкости к водородному охрупчиванию эффективно уменьшать плотность дефектов кристаллической решетки в поверхностном слое по толщине листа. По этой причине необходимо формировать мягкие структуры в поверхностном слое. С другой стороны, для того, чтобы гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более, необходимо формировать среднюю часть по толщине листа только из твердых структур. Поэтому авторы изобретения предположили, что, если формировать поверхностный слой по толщине листа из мягких структур, а среднюю часть по толщине листа – из твердых структур, было бы возможно уменьшить резкий градиент твердости в направлении по толщине листа, появляющийся около границы твердых структур и мягких структур, и можно было бы обеспечить прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при превосходной изгибаемости. В частности, они вызывали формирование структур (промежуточного слоя), имеющих промежуточную твердость между твердыми структурами и мягкими структурами на границе между ними с тем, чтобы уменьшить градиент твердости в направлении по толщине листа и ослабить концентрацию напряжений во время деформации изгиба. В результате они смогли подавить возникновение растрескивания во время деформации изгиба и смогли гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при получении превосходной изгибаемости, и тем самым смогли получить горячештампованные тела с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию.
[0012] Кроме того, авторы изобретения обнаружили, что путем регулирования добавляемого количества Mn в средней части по толщине листа до относительно высокого значения, более конкретно, от 1,50% до менее чем 3,00%, можно повысить прокаливаемость и уменьшить изменение твердости в штампованном теле, то есть стабильно гарантировать высокую прочность. В результате оказалось возможным гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при получении горячештампованного тела с превосходной ударопрочностью с точки зрения не только изгибаемости, но и стабильности прочности (вариации твердости).
[0013] Кроме того, авторы изобретения обнаружили, что путем регулирования добавляемого количества Si в средней части по толщине листа до относительно высокого значения, более конкретно более чем 0,50% и менее чем 3,00%, чтобы обеспечить образование структур, способствующих улучшению деформируемости, возможно повысить пластичность. В результате они смогли гарантировать прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при получении горячештампованного тела с превосходной ударопрочностью с точки зрения не только изгибаемости, но и пластичности.
[0014] В дополнение, авторы изобретения обнаружили, что путем регулирования добавляемых количеств Mn и Si в средней части по толщине листа до относительно высоких значений, более конкретно соответственно до 1,50% или более и менее чем 3,00% и до более чем 0,50% и менее чем 3,00%, возможно улучшить пластичность и повысить прокаливаемость, чтобы уменьшить вариацию твердости в штампованном теле, то есть стабильно гарантировать высокую прочность. В результате они смогли получить горячештампованное тело, гарантированно имеющее прочность при растяжении 1500 МПа или более и превосходную стойкость к водородному охрупчиванию при превосходной ударопрочности с точки зрения не только изгибаемости, но и стабильности прочности (вариации твердости) и пластичности.
[0015] Настоящее изобретение было создано на основе вышеописанных обнаруженных фактов, и его сущность заключается в следующем:
(1) Горячештампованное тело, содержащее среднюю часть по толщине листа и поверхностный слой, расположенный на обеих сторонах или одной стороне средней части по толщине листа, причем
горячештампованное тело дополнительно содержит промежуточный слой, сформированный между средней частью по толщине листа и каждым поверхностным слоем так, чтобы примыкать к ним,
средняя часть по толщине листа содержит, в мас.%,
C: 0,20% или более и менее чем 0,70%,
Si: менее чем 3,00%,
Mn: 0,20% или более и менее чем 3,00%,
P: 0,10% или менее,
S: 0,10% или менее,
раств. Al: 0,0002% или более и 3,0000% или менее,
N: 0,01% или менее, а
остальное – Fe и неизбежные примеси,
средняя часть по толщине листа имеет твердость 500 Hv или более и 800 Hv или менее,
1
поверхностный слой имеет изменение твердости ΔH в направлении по толщине листа 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, и
2
промежуточный слой имеет изменение твердости ΔH в направлении по толщине листа 50 Hv или более и менее чем 200 Hv.
(2) Горячештампованное тело по вышеуказанному пункту (1), в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет 0,50% или менее, а содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 0,20% или более и менее чем 1,50%.
(3) Горячештампованное тело по вышеуказанному пункту (1), в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет 0,50% или менее, а содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 1,50% или более и менее чем 3,00%.
(4) Горячештампованное тело по вышеуказанному пункту (1), в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет более чем 0,50% и менее чем 3,00%, содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 0,20% или более и менее чем 1,50%, и средняя часть по толщине листа содержит, в процентах площади, 1,0% или более и менее чем 5,0% остаточного аустенита.
(5) Горячештампованное тело по вышеуказанному пункту (1), в котором содержание Si в средней части по толщине листа составляет более чем 0,50% и менее чем 3,00%, содержание Mn в средней части по толщине листа составляет 1,50% или более и менее чем 3,00%, и средняя часть по толщине листа содержит, в процентах площади, 1,0% или более и менее чем 5,0% остаточного аустенита.
(6) Горячештампованное тело по любому из вышеуказанных пунктов (1)–(5), в котором средняя часть по толщине листа дополнительно содержит, в мас.%, Ni: 0,01% или более и 3,00% или менее.
(7) Горячештампованное тело по любому из вышеуказанных пунктов (1)–(6), в котором средняя часть по толщине листа дополнительно содержит, в мас.%, один или более из Nb: 0,010% или более и 0,150% или менее, Ti: 0,010% или более и 0,150% или менее, Mo: 0,005% или более и 1,000% или менее, и В: 0,0005% или более и 0,0100% или менее.
(8) Горячештампованное тело по любому из вышеуказанных пунктов (1)–(7), дополнительно содержащее слой металлического покрытия на поверхности каждого поверхностного слоя.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0016] В соответствии с настоящим изобретением возможно реализовать превосходную изгибаемость и обеспечить горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением путем регулирования добавляемого количества Mn в средней части по толщине листа до относительно высокого значения возможно дополнительно улучшить ударопрочность с точки зрения не только изгибаемости, но и стабильности прочности (вариации твердости). Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением путем регулирования добавляемого количества Si в средней части по толщине листа до относительно высокого значения возможно дополнительно улучшить ударопрочность с точки зрения не только изгибаемости, но и пластичности. В дополнение, в соответствии с настоящим изобретением путем регулирования добавляемых количеств Mn и Si в средней части по толщине листа до относительно высоких значений возможно дополнительно улучшить ударопрочность с точки зрения не только изгибаемости, но и стабильности прочности (вариации твердости) и пластичности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0017] Фиг. 1 представляет собой схематический вид, объясняющий диффузию атомов C при производстве высокопрочного стального листа по настоящему изобретению.
Фиг. 2 представляет собой график, показывающий изменение плотности дислокаций после прохода черновой прокатки, используемой в способе производства высокопрочного стального листа по настоящему изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0018] Далее будет объяснено горячештампованное тело по настоящему изобретению и способ его производства.
[0019] Сначала будут объяснены причины ограничения химических компонентов средней части по толщине листа, образующей горячештампованное тело по настоящему изобретению. Далее %, относящийся к химическому составу, означает массовый %.
«C: 0,20% или более и менее чем 0,70%»
[0020] Углерод (C) является важным элементом для получения твердости 500–800 Hv в средней части по толщине листа. При его содержании менее чем 0,20% трудно гарантировать твердость 500 Hv или более в средней части по толщине листа, поэтому содержание C составляет 0,20% или более. Предпочтительно оно составляет 0,30% или более. С другой стороны, при содержании углерода 0,70% или более твердость средней части по толщине листа превышает 800 Hv и изгибаемость падает, поэтому содержание C составляет менее чем 0,70%. Предпочтительно оно составляет 0,50% или менее.
«Si: менее чем 3,00%»
[0021] Кремний (Si) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться вплоть до 0,50% в качестве верхнего предела с точки зрения улучшения прочности. С другой стороны, если он добавляется в количестве более чем 0,50%, эффект улучшения прочности насыщается, поэтому 0,50% - это верхний предел. Предпочтительно, его содержание составляет 0,30% или менее. Кроме того, Si представляет собой элемент, имеющий эффект повышения пластичности без ухудшения стойкости к водородному охрупчиванию и изгибаемости, проявляющийся в управлении структурами поверхностного слоя. В частности, если во время столкновения автомобиля возникает деформация изгиба, смятие элемента в форме шляпы вызывает локализацию деформации, и сопротивление элемента нагрузке падает. То есть, элемент и предельно допустимая нагрузка влияют не только на прочность элемента, но и на легкость смятия. В состоянии элемента, если пластичность стального листа высока, то область деформации становится более трудно локализуемой. То есть, лист становится трудносминаемым. Следовательно, также и в горячештампованном элементе, хотя пластичность важна, в общем пластичность мартенсита является низкой. С такой точки зрения, путем добавления Si в количестве более чем 0,50% возможно гарантировать долю площади остаточного аустенита 1,0% или более. Для улучшения пластичности Si предпочтительно добавляется в количестве более чем 0,50%. Более предпочтительно, его содержание составляет 1,00% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве 3,00% или более доля площади остаточного аустенита становится равной 5,0% или более, что приводит к ухудшению изгибаемости, поэтому верхний предел составляет менее чем 3,00%. Предпочтительно, его содержание составляет менее чем 2,00%.
«Mn: 0,20% или более и менее чем 3,00%»
[0022] Марганец (Mn) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения. С точки зрения улучшения прочности при добавляемом количестве менее чем 0,20% этот эффект не получается, так что добавляется 0,20% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,70% или более. С другой стороны, при добавлении 1,50% или более эффект улучшения прочности становится насыщенным, поэтому верхний предел составляет менее чем 1,50%. Кроме того, Mn представляет собой элемент, имеющий эффект повышения прокаливаемости без ухудшения стойкости к водородному охрупчиванию и изгибаемости, проявляющийся в управлении структурами поверхностного слоя. В горячештампованном теле способ контакта со штампом не обязательно является однородным. Например, в частях вертикальной стенки элемента в форме шляпы и т.д. скорость охлаждения легко падает. По этой причине стальной лист иногда формуется с локальными областями с низкой твердостью. Деформация концентрируется в локальной мягкой части во время столкновения и становится причиной растрескивания, поэтому при обеспечении ударопрочности важно, чтобы прокаливаемость была повышенной, а вариация твердости в штампованном теле была уменьшенной, то есть чтобы гарантировалась стабильная прочность. С такой точки зрения путем добавления Mn в количестве 1,50% или более возможно повысить прокаливаемость и стабильно получить высокую прочность, поэтому Mn предпочтительно добавляется в количестве 1,50% или более. Более предпочтительно его количество составляет 1,70% или более. С другой стороны, при добавлении 3,00% или более эффект стабильности прочности насыщается, поэтому верхний предел составляет менее чем 3,00%. Предпочтительно, содержание Mn составляет менее чем 2,00%.
«P: 0,10% или менее»
[0023] Фосфор (P) является элементом, подвергающимся ликвации по границам зерен и оказывающим отрицательное воздействие на прочность границ зерна. Если его содержание составляет более чем 0,10%, прочность границ зерна заметно падает, и стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость также падают, поэтому содержание P составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, оно составляет 0,05% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0001% затраты на дефосфоризацию значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0001% является по существу нижним пределом.
«S: 0,10% или менее»
[0024] Сера (S) является элементом, образующим включения. Если ее содержание составляет более чем 0,10%, образуются включения, и стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость падают, так что содержание серы составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, оно составляет 0,005% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0015% затраты на десульфуризацию значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0015% является по существу нижним пределом.
«Раств. Al: 0,0002% или более и 3,0000% или менее»
[0025] Алюминий (Al) является элементом, раскисляющим расплавленную сталь и делающим ее прочнее. Если его содержание составляет менее чем 0,0002%, раскисление является недостаточным, так что содержание растворимого Al составляет 0,0002% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 3,0000% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 3,0000% или менее.
«N: 0,01% или менее»
[0026] Азот (N) представляет собой примесный элемент, который образует нитриды и ухудшает изгибаемость. Если его содержание составляет более чем 0,01%, образуются крупные нитриды, и изгибаемость заметно падает, так что содержание N составляет 0,01% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0075% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0001% затраты на деазотирование значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0001% является по существу нижним пределом.
«Ni: 0,01% или более и 3,00% или менее»
[0027] Никель (Ni) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,01%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,01% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,50% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 3,00% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 3,00% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 2,50% или менее.
«Nb: 0,010% или более и 0,150% или менее»
[0028] Ниобий (Nb) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,010%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,035% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,150% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,120% или менее.
«Ti: 0,010% или более и 0,150% или менее»
[0029] Титан (Ti) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,010%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,020% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,150% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,120% или менее.
«Mo: 0,005% или более и 1,000% или менее»
[0030] Молибден (Mo) является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,005%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,005% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 1,000% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 1,000% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,800% или менее.
«B: 0,0005% или более и 0,0100% или менее»
[0031] Бор (B) является элементом, подвергающимся ликвации по границам зерна и улучшающим прочность границ зерна, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,0005%, эффект добавления получается в недостаточной степени, так что он добавляется в количестве 0,0005% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,0100% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,0100% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0075% или менее.
[0032] Остальное в химическом составе средней части по толщине листа состоит из Fe и неизбежных примесей. Неизбежные примеси представляют собой элементы, которые неизбежно попадают из стального сырья и/или в процессе производства стали и являются допустимыми в диапазонах, не ухудшающих характеристики горячештампованного тела по настоящему изобретению.
[0033] Далее будут объяснены химические компоненты поверхностного слоя, образующего горячештампованное тело по настоящему изобретению.
[0034] Что касается компонентов поверхностного слоя, то предпочтительно, чтобы одно или более из содержания C, содержания Si и содержания Mn составляло 0,6 или менее от соответствующего содержания этих элементов в средней части по толщине листа. В этом случае, предпочтительные диапазоны содержания компонентов являются следующими:
«C: 0,05% или более и менее чем 0,42%»
[0035] C добавляется для того, чтобы повысить прочность. Если его содержание составляет менее 0,05%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,05% или более. С точки зрения повышения сопротивления нагрузке в качестве элемента и улучшения ударных характеристик его содержание предпочтительно составляет 0,10% или более. С другой стороны, чтобы сделать твердость поверхностного слоя ниже, чем твердость средней части по толщине листа, предпочтительно, чтобы его содержание было меньше, чем в средней части по толщине листа. По этой причине предпочтительное содержание C в поверхностном слое составляет менее чем 0,42%. Предпочтительно, содержание С составляет 0,35% или менее.
«Si: менее чем 2,00%»
[0036] Si является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он добавляется для того, чтобы повысить прочность. Чтобы сделать твердость поверхностного слоя ниже, чем твердость средней части по толщине листа, предпочтительно, чтобы его содержание было меньше, чем в средней части по толщине листа. По этой причине предпочтительное содержание Si в поверхностном слое составляет менее чем 2,00%, предпочтительно 1,50% или менее, более предпочтительно 0,30% или менее, еще более предпочтительно 0,20% или менее.
«Mn: 0,01% или более и менее чем 1,80%»
[0037] Mn является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он добавляется для того, чтобы повысить прочность. Чтобы сделать твердость поверхностного слоя ниже, чем твердость средней части по толщине листа, предпочтительно, чтобы это содержание было меньше, чем в средней части по толщине листа. По этой причине предпочтительное содержание Mn в поверхностном слое составляет менее чем 1,80%, предпочтительно 1,40% или менее, более предпочтительно менее чем 0,90%, еще более предпочтительно 0,70% или менее.
[0038] Другие компоненты поверхностного слоя конкретно не ограничены. В общем, поверхностный слой может опционально содержать один или более из следующих компонентов в дополнение к C, Si и Mn.
«P: 0,10% или менее»
[0039] P является элементом, подвергающимся ликвации по границам зерна и оказывающим отрицательное воздействие на прочность границ зерна. Если его содержание составляет более чем 0,10%, прочность границ зерна заметно падает, и стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость также падают, поэтому содержание P составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, оно составляет 0,05% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0001% затраты на дефосфоризацию значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0001% является по существу нижним пределом.
«S: 0,10% или менее»
[0040] S является элементом, образующим включения. Если ее содержание составляет более чем 0,10%, образуются включения, и стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость падают, так что содержание серы составляет 0,10% или менее. Предпочтительно, оно составляет 0,005% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0015% затраты на десульфуризацию значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0015% является по существу нижним пределом.
«Раств. Al: 0,0002% или более и 3,0000% или менее»
[0041] Al является элементом, раскисляющим расплавленную сталь и делающим ее прочнее. Если его содержание составляет менее чем 0,0002%, раскисление является недостаточным, так что содержание растворимого Al составляет 0,0002% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 3,0000% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 3,0000% или менее.
«N: 0,01% или менее»
[0042] N представляет собой примесный элемент, который образует нитриды и ухудшает изгибаемость. Если его содержание составляет более чем 0,01%, образуются крупные нитриды, и изгибаемость заметно падает, так что содержание N составляет 0,01% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0075% или менее. Нижний предел конкретно не предписывается, но при уменьшении его ниже 0,0001% затраты на деазотирование значительно возрастают, и результат становится экономически невыгодным, так что в практическом стальном листе 0,0001% является по существу нижним пределом.
«Ni: 0,01% или более и 3,00% или менее»
[0043] Ni является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,01%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,01% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,50% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 3,00% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 3,00% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 2,50% или менее.
«Nb: 0,010% или более и 0,150% или менее»
[0044] Nb является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,010%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,035% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,150% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,120% или менее.
«Ti: 0,010% или более и 0,150% или менее»
[0045] Ti является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,010%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,010% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,020% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,150% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,150% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,120% или менее.
«Mo: 0,005% или более и 1,000% или менее»
[0046] Mo является элементом, способствующим улучшению прочности за счет твердорастворного упрочнения, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,005%, этот эффект не получается, поэтому его содержание составляет 0,005% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 1,000% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 1,000% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,800% или менее.
«B: 0,0005% или более и 0,0100% или менее»
[0047] B является элементом, подвергающимся ликвации по границам зерна и улучшащим прочность границ зерна, так что он может добавляться по мере необходимости. Если его содержание составляет менее 0,0005%, эффект добавления получается в недостаточной степени, так что он добавляется в количестве 0,0005% или более. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0010% или более. С другой стороны, при его добавлении в количестве более чем 0,0100% этот эффект насыщается, так что его содержание составляет 0,0100% или менее. Предпочтительно, его содержание составляет 0,0075% или менее.
[0048] Остальное в химическом составе поверхностной части состоит из Fe и неизбежных примесей. Неизбежные примеси представляют собой элементы, которые неизбежно попадают из стального сырья и/или в процессе производства стали и являются допустимыми в диапазонах, не ухудшающих характеристики горячештампованного тела по настоящему изобретению.
[0049] Далее будет объяснена микроструктура горячештампованного тела по настоящему изобретению.
«Средняя часть по толщине листа твердостью 500 Hv или более и 800 Hv или менее»
[0050] Если твердость средней части по толщине листа составляет 500 Hv или более, может быть гарантирована прочность горячештампованного тела при растяжении 1500 МПа или более. Предпочтительно, она составляет 600 Hv или более. С другой стороны, если твердость средней части по толщине листа составляет более чем 800 Hv, разность в твердости между поверхностным слоем и промежуточным слоем становится слишком большой, что приводит к ухудшению изгибаемости, и поэтому 800 Hv представляет собой верхний предел. Предпочтительно твердость составляет 720 Hv или менее.
«Средняя часть по толщине листа содержит, в процентах площади, 1,0% или более и менее чем 5,0% остаточного аустенита»
[0051] Управляя содержанием Si в средней части по толщине листа так, чтобы оно составляло более чем 0,50% и менее чем 3,00%, чтобы сделать среднюю часть по толщине листа содержащей остаточный аустенит в качестве структуры металла с долей площади 1,0% или более и менее чем 5,0%, можно улучшить пластичность получаемого горячештампованного тела. Предпочтительно, его содержание составляет 2,0% или более. С другой стороны, если доля площади остаточного аустенита становится равной 5,0% или более, происходит ухудшение изгибаемости, так что верхний предел составляет менее чем 5,0%. Предпочтительно, его содержание составляет менее чем 4,5%.
[0052] В настоящем изобретении долю площади остаточного аустенита измеряют следующим способом. Берут образец из горячештампованного элемента и сошлифовывают его поверхность на глубину 1/4 толщины листа в направлении нормали к поверхности прокатки для использования при измерении рентгеновской дифракции. Из изображения, полученного методом рентгеновской дифракции с использованием Kα–изучения Мо, определяют долю площади Vγ остаточного аустенита по следующей формуле:
Vγ=(2/3){100/(0,7×α(211)/γ(220)+1)}+(1/3){100/(0,78×α(211)/γ(311)+1)},
где α(211) – поверхностная интенсивность отражения грани (211) феррита, γ(220) – поверхностная интенсивность отражения грани (220) аустенита, а γ(311) – поверхностная интенсивность отражения грани (311) аустенита.
1
2
«Поверхностный слой имеет изменение твердости ΔH в направлении по толщине листа 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, и промежуточный слой имеет изменение твердости ΔH в направлении по толщине листа 50 Hv или более и менее чем 200 Hv»
1
2
1
2
1
1
1
1
1
[0053] В настоящем изобретении «поверхностный слой» означает область с обеих сторон или с одной стороны горячештампованного тела до 8% толщины горячештампованного тела, т.е. каждый поверхностный слой имеет толщину 8% от толщины горячештампованного тела. Аналогичным образом, в настоящем изобретении «промежуточный слой» означает часть с обеих сторон или с одной стороны горячештампованного тела до 20% толщины горячештампованного тела за исключением вышеупомянутого поверхностного слоя, т.е. каждый промежуточный слой имеет толщину 12% от толщины горячештампованного тела. В настоящем изобретении «средняя часть по толщине листа» означает часть, отличающуюся от поверхностного слоя и промежуточного слоя горячештампованного тела, т.е. средняя часть по толщине листа имеет толщину 60% от толщины горячештампованного тела в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными с обеих сторон средней части по толщине листа, и имеет толщину 80% от толщины горячештампованного тела в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными только с одной стороны средней части по толщине листа. Здесь ΔH показывает изменение твердости в направлении по толщине листа в поверхностном слое, а ΔH показывает изменение твердости в направлении по толщине листа в промежуточном слое. Авторы изобретения глубоко исследовали это и в результате поняли, что с точки зрения влияния на изгибаемость и т.д. изменение твердости в этой области (ΔH, ΔH) является важным. Было установлено, что если ΔH составляет 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, получаются хорошая изгибаемость и стойкость к водородному охрупчиванию. Из–за такой хорошей изгибаемости возможно ослабить напряжение, возникающее вследствие деформации изгиба и т.д. во время удара, и подавить разрушение и растрескивание, и поэтому возможно достичь превосходной ударопрочности горячештампованного тела. С другой стороны, если ΔH становится менее чем 10 Hv, эффект ослабления напряжения во время деформации изгиба не может быть получен, и трещины легко развиваются из поверхностного слоя. Следовательно, нижний предел составляет 10 Hv. Предпочтительно, ΔH составляет 20 Hv или более, более предпочтительно 30 Hv или более. Кроме того, если ΔH становится менее чем 200 Hv, эффект ослабления концентрации напряжения во время деформации изгиба увеличивается, и получается хорошая изгибаемость. Следовательно, верхний предел составляет менее чем 200 Hv. Предпочтительно, ΔH составляет менее чем 150 Hv, более предпочтительно менее чем 100 Hv, или 95 Hv или менее, наиболее предпочтительно 90 Hv или менее.
2
2
[0054] Аналогичным образом, было установлено, что если ΔH составляет 50 Hv или более и менее чем 200 Hv, получается превосходная изгибаемость. При ΔH 200 Hv или более градиент твердости в промежуточном слое становится резким, становится трудно ослабить концентрацию напряжений во время деформации изгиба, и изгибаемость ухудшается. Следовательно, верхний предел составляет менее чем 200 Hv. Предпочтительно, он составляет 190 Hv или менее, более предпочтительно 180 Hv или менее. Кроме того, нижний предел предпочтительно составляет 60 Hv или более, более предпочтительно 70 Hv или более.
[0055] Способ измерения твердости средней части по толщине листа является следующим: берут поперечное сечение, перпендикулярное поверхности листа горячештампованного тела, чтобы подготовить образец поверхности для измерения, который затем используется для определения твердости. Способ подготовки поверхности для измерения может быть основан на стандарте JIS Z 2244. Например, наждачная бумага из карбида кремния #600 – #1500 может использоваться для того, чтобы отполировать поверхность для измерения, а затем раствор алмазного порошка с размером частиц 1–6 мкм, диспергированных в спирте или другом разбавителе или в чистой воде, может использоваться для чистовой обработки образца до зеркальной поверхности. Определение твердости может быть выполнено способом, описанным в стандарте JIS Z 2244. Микротестер твердости по Виккерсу используется для измерения в 10 точках в положении 1/2 толщины горячештампованного тела с нагрузкой 1 кгс и интервалами по 3 раза или более вдавливания. Среднее значение определяется как твердость средней части по толщине листа.
[0056] Далее будет объяснен способ измерения твердости поверхностного слоя и промежуточного слоя. Берут поперечное сечение, перпендикулярное поверхности листа горячештампованного тела, чтобы подготовить образец поверхности для измерения, который затем используется для определения твердости. Поверхность для измерения подготавливается так, чтобы она имела чрезвычайно малую шероховатость и не имела никаких понижений возле этой поверхности, чтобы обеспечить точное измерение твердости возле поверхности горячештампованного тела. Например, устройство для полировки поперечных сечений производства компании JEOL используется для травления поверхности для измерения пучком ионов аргона. При этом для того, чтобы предотвратить появление бороздок на поверхности для измерения, может использоваться вращающийся держатель образца производства компании JEOL, чтобы облучать поверхность для измерения пучком ионов аргона в направлениях, изменяющихся на 360 градусов.
1
2
[0057] В случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными с обеих сторон средней части по толщине листа, образец с подготовленной поверхностью для измерения измеряют два раза с использованием микротестера твердости по Виккерсу. В первый раз область от первой поверхности горячештампованного тела до 20% толщины горячештампованного тела измеряют в направлении, перпендикулярном поверхности листа (в направлении по толщине листа) с нагрузкой 1 кгс и интервалами по 3 раза или более вдавливания. При этом общее число точек измерения различается в зависимости от толщины горячештампованного тела, но для вычисления объясняемых позже значений ΔH и ΔH достаточно выполнить измерение для по меньшей мере двух точек или более. Положение измерения на поверхности горячештампованного тела выбирается в области в пределах 20 мкм от поверхности листа (если есть слой металлического покрытия, прямо под ним, или прямо под слоем сплава между слоем металлического покрытия и матричным материалом). Второе измерение выполняется на поверхности горячештампованного тела с противоположной стороны, как и в первый раз. То есть, область от второй поверхности горячештампованного тела до 20% толщины измеряется в направлении, перпендикулярном поверхности листа (в направлении по толщине листа) с нагрузкой 1 кгс и интервалами по 3 раза или более вдавливания. Положение измерения на поверхности горячештампованного тела выбирается в области в пределах 20 мкм от поверхности листа (если есть слой металлического покрытия, прямо под ним, или прямо под слоем сплава между слоем металлического покрытия и матричным материалом).
1
2
[0058] В случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными только с одной стороны средней части по толщине листа, образец с подготовленной поверхностью для измерения измеряют с использованием микротестера твердости по Виккерсу в области от поверхностного слоя горячештампованного тела до 20% толщины горячештампованного тела в направлении, перпендикулярном поверхности листа (в направлении по толщине листа) с нагрузкой 1 кгс и интервалами по 3 раза или более вдавливания. При этом общее число точек измерения различается в зависимости от толщины горячештампованного тела, но для вычисления объясняемых позже значений ΔH и ΔH достаточно выполнить измерение для по меньшей мере двух точек или более. Положение измерения на поверхности горячештампованного тела выбирается в области в пределах 20 мкм от поверхности листа (если есть слой металлического покрытия, прямо под ним, или прямо под слоем сплава между слоем металлического покрытия и матричным материалом).
2
i
i
i
i
i
i
1
[0059] Далее будет объяснен способ вычисления ΔH в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными с обеих сторон средней части по толщине листа. Сначала используют формулу (1) для того, чтобы вычислить градиент Δа твердости поверхностного слоя со стороны первой поверхности по всем точкам измерения, включенным в область от первой поверхности до 8% толщины горячештампованного тела. Здесь а – расстояние от первой поверхности в i-ой точке измерения (мкм), c – твердость по Виккерсу в точке а (Hv), и «n» – общее число всех точек измерения, включенных в область от первой поверхности до 8% толщины. Затем все точки измерения в области от второй поверхности до 8% толщины горячештампованного тела используют для вычисления градиента Δb твердости второго поверхностного слоя по формуле (2). Здесь b – расстояние от второй поверхности в i-ой точке измерения (мкм), d – твердость по Виккерсу в точке b (Hv), и «m» – общее число всех точек измерения, включенных в область от второй поверхности до 8% толщины. После вычисления Δа и Δb используют формулу (3–1) для вычисления изменения твердости ΔH поверхностного слоя в направлении по толщине листа. Здесь «t» – толщина листа горячештампованного тела (мкм).
1
[0060] С другой стороны, в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными только с одной стороны средней части по толщине листа, может использоваться формула (3–2) для вычисления изменения твердости ΔH поверхностного слоя в направлении по толщине листа.
2
i
i
i
i
i
i
2
[0061] Далее будет объяснен способ вычисления ΔH в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными с обеих сторон средней части по толщине листа. Сначала используют формулу (4) для того, чтобы вычислить градиент ΔА твердости промежуточного слоя со стороны первой поверхности по всем точкам измерения, включенным в область от положения 8% толщины до положения 20% толщины со стороны первой поверхности горячештампованного тела. Здесь А – расстояние от первой поверхности в i-ой точке измерения (мкм), С – твердость по Виккерсу в точке А (Hv), и N – общее число всех точек измерения, включенных в область от положения 8% толщины до положения 20% толщины со стороны первой поверхности. Затем используют формулу (5) для того, чтобы вычислить градиент ΔВ твердости промежуточного слоя со стороны второй поверхности по всем точкам измерения, включенным в область от положения 8% толщины до положения 20% толщины со стороны второй поверхности горячештампованного тела. Здесь В – расстояние от второй поверхности в i-ой точке измерения (мкм), D – твердость по Виккерсу в точке B (Hv), и M – общее число всех точек измерения, включенных в область от положения 8% толщины до положения 20% толщины со стороны второй поверхности. После вычисления ΔA и ΔB используют формулу (6–1) для вычисления изменения твердости ΔH промежуточного слоя в направлении по толщине листа.
2
[0062] С другой стороны, в случае горячештампованного тела с поверхностным слоем и промежуточным слоем, расположенными только с одной стороны средней части по толщине листа, может использоваться формула (6–2) для вычисления изменения твердости ΔH поверхностного слоя в направлении по толщине листа.
[0063] [Математические выражения 1]
где
1
ΔH: изменение твердости в поверхностном слое в направлении по толщине листа (Hv)
Δa: градиент твердости поверхностного слоя со стороны первой поверхности (Hv/мкм)
i
a: расстояние от первой поверхности в i-ой точке измерения (мкм)
i
i
c: твердость по Виккерсу в точке a (Hv)
n: общее число всех точек измерения в поверхностном слое со стороны первой поверхности
Δb: градиент твердости поверхностного слоя со стороны второй поверхности (Hv/мкм)
i
b: расстояние от второй поверхности в i-ой точке измерения (мкм)
i
i
d: твердость по Виккерсу в точке b (Hv)
m: общее число всех точек измерения в поверхностном слое со стороны второй поверхности
2
ΔH: изменение твердости в промежуточном слое в направлении по толщине листа (Hv)
ΔA: градиент твердости промежуточного слоя со стороны первой поверхности (Hv/мкм)
i
A: расстояние от первой поверхности в i-ой точке измерения (мкм)
i
i
C: твердость по Виккерсу в точке А (Hv)
N: общее число всех точек измерения в промежуточном слое со стороны первой поверхности
ΔB: градиент твердости промежуточного слоя со стороны второй поверхности (Hv/мкм)
i
B: расстояние от второй поверхности в i-ой точке измерения (мкм)
i
i
D: твердость по Виккерсу в точке В (Hv)
M: общее число всех точек измерения в промежуточном слое со стороны второй поверхности
t: толщина листа (мкм).
[0064] Поверхность каждого поверхностного слоя горячештампованного тела может быть сформирована со слоем металлического покрытия с целью улучшения коррозионной стойкости. Слой металлического покрытия может быть либо слоем гальванического покрытия, либо слоем, нанесенным методом окунания в расплав. Слой гальванического покрытия включает в себя, например, слой гальванического покрытия из цинка, слой гальванического покрытия из сплава Zn–Ni и т.д.
[0065] «Слой металлического покрытия, нанесенный методом окунания в расплав» включает в себя, например, слой горячего цинкования, отожженный слой горячего цинкования, слой горячего алюминирования, слой, нанесенный методом окунания в расплав сплава Zn–Al, слой, нанесенный методом окунания в расплав сплава Zn–Al–Mg, слой, нанесенный методом окунания в расплав сплава Zn–Al–Mg–Si, и т.д. Количество нанесения слоя металлического покрытия конкретно не ограничено и может быть обычным наносимым количеством.
[0066] Далее будет объяснен способ получения горячештампованного тела по настоящему изобретению. Следующее объяснение предназначено просто для иллюстрации способа получения горячештампованного тела по настоящему изобретению и не предназначено для ограничения горячештампованного тела по настоящему изобретению телом, получаемым из двухслойного стального листа, полученного путем укладывания друг на друга двух стальных листов, как объяснено ниже. Например, также возможно обезуглеродить однослойный стальной лист, чтобы размягчить часть его поверхностного слоя, получив высокопрочный стальной лист, состоящий из поверхностного слоя и средней части по толщине листа, и подвергнуть его термообработке таким же образом, как и двухслойный стальной лист, получив тело.
[0067] Матричный стальной лист, удовлетворяющий вышеупомянутому составу в средней части по толщине листа, был произведен, отшлифован на обеих или на одной поверхности, чтобы удалить поверхностные оксиды, а затем сварен со стальным листом поверхностного слоя на обеих поверхностях или на одной поверхности матричного стального листа дуговой сваркой. Предпочтительно накладывать стальной лист поверхностного слоя с одним или более из содержания C, содержания Si и содержания Mn, которые составляют 0,6 или менее от содержания соответствующего элемента в матричном стальном листе. Причина этого в целом неясна, но авторы изобретения исследовали горячештампованные тела, демонстрирующие превосходную изгибаемость, и в результате одно или более из содержания C, содержания Si и содержания Mn в стальном листе поверхностного слоя составляли 0,6 или менее от содержания соответствующего элемента в матричном стальном листе.
[0068] Вышеописанный многослойный элемент (двухслойный стальной лист) может быть горячекатаным, холоднокатаным, горячештампованным, непрерывно покрытым металлом путем окунания в расплав и т.д., чтобы получить высокопрочный стальной лист в соответствии с настоящим изобретением, а более конкретно – горячештампованное тело.
1
2
1
2
1
2
2
[0069] Например, в случае получения горячекатаного стального листа двухслойный стальной лист, подготовленный вышеупомянутым способом, предпочтительно выдерживают при температуре 1100–1350°C в течение 20 минут или более и менее чем 60 минут. Путем выполнения такой термообработки возможно управлять изменением твердости ΔH в направлении по толщине листа в поверхностном слое после горячего прессования так, чтобы она составляла 10 Hv или более и менее чем 200 Hv, в частности менее чем 100 Hv. Кроме того, благодаря вышеописанной термообработке возможно заставить элементы диффундировать между матричным стальным листом и стальным листом поверхностного слоя, образуя промежуточный слой между ними, и кроме того, управлять изменением твердости ΔH в направлении по толщине листа в промежуточном слое после горячего прессования так, чтобы она составляла 50 Hv или более и менее чем 200 Hv. В отличие от этого, при температуре нагрева менее чем 1100°C изменение твердости ΔH в направлении по толщине листа в поверхностном слое после горячего прессования становится большим, чем 200 Hv, а изменение твердости ΔH в направлении по толщине листа в промежуточном слое после горячего прессования становится меньшим, чем 10 Hv. В этом случае проникновение водорода из поверхности горячештампованного тела усугубляется, что приводит к ухудшению стойкости к водородному охрупчиванию, и, кроме того, хорошая изгибаемость не может быть получена. Следовательно, нижний предел температуры составляет 1100°C. С другой стороны, если температура нагрева превышает 1350°C, ΔH становится меньшим, чем 10 Hv, и, кроме того, ΔH становится превышающим 200 Hv, и хорошая изгибаемость не может быть получена. Следовательно, верхний предел температуры составляет 1350°C. Операцию нагрева-выдержки предпочтительно выполняют в течение 20 минут или более и менее чем 60 минут. Авторы изобретения подробно исследовали это, и в результате установили, что если время выдержки составляет 20 минут или более и менее чем 60 минут, могут быть получены хорошая стойкость к водородному охрупчиванию и изгибаемость и что полученная в этом случае микроструктура становится микроструктурой со значением ΔH 50 Hv или более и менее чем 200 Hv. По этой причине время выдержки составляет 20 минут или более и менее чем 60 минут.
[0070] Кроме того, чтобы еще больше способствовать формированию промежуточного слоя в настоящем изобретении, горячая прокатка после вышеупомянутой термообработки двухслойного стального листа предпочтительно включает в себя черновую прокатку и чистовую прокатку, причем черновая прокатка выполняется два или более раза при условиях температуры черновой прокатки 1100°C или более, степени обжатия по толщине листа за один проход 5% или более и менее чем 50%, и времени между проходами 3 секунды или более.
[0071] В частности, чтобы еще больше способствовать формированию промежуточного слоя в настоящем изобретении, концентрациями элементов сплава, в частности атомов С, следует управлять так, чтобы они стали более умеренно распределенными. Распределение концентрации C получается путем диффузии атомов C. Диффузионная частота атомов C увеличивается при более высокой температуре. Следовательно, чтобы управлять концентрацией C, становится важным управление при черновой прокатке от нагрева под горячую прокатку. При нагреве под горячую прокатку, чтобы способствовать диффузии атомов C, температура нагрева должна быть высокой. Предпочтительно, она составляет 1100°C или более и 1350°C или менее, более предпочтительно более чем 1150°C и 1350°C или менее. При нагреве под горячую прокатку происходят изменения (i) и (ii), показанные на Фиг. 1: (i) показывает диффузию атомов C из средней части по толщине листа к поверхностному слою, а (ii) показывает реакцию обезуглероживания, когда C десорбируется из поверхностного слоя наружу. Распределение концентрации C происходит вследствие баланса между этой диффузией атомов C и реакцией десорбции по (i) и (ii). При температуре менее чем 1100°C реакция (i) недостаточна, поэтому предпочтительное распределение концентрации C не может быть получено. С другой стороны, при температуре более чем 1350°C реакция (ii) протекает чрезмерно, так что аналогичным образом предпочтительное распределение концентрации не может быть получено.
[0072] После регулирования температуры нагрева под горячую прокатку для получения предпочтительного распределения концентрации C, чрезвычайно важным становится управление проходами при черновой прокатке для того, чтобы получить еще более оптимальное распределение концентрации C. Черновая прокатка выполняется два или более раза при условиях температуры черновой прокатки 1100°C или более, степени обжатия по толщине листа за один проход 5% или более и менее чем 50%, и времени между проходами 3 секунды или более. Это требуется для того, чтобы способствовать диффузии атомов C по (i) на Фиг. 1 за счет напряжений, вводимых при черновой прокатке. Даже если использовать обычный способ черновой прокатки и чистовой прокатки сляба с регулируемой концентрацией С до предпочтительного состояния путем нагрева под горячую прокатку, толщина листа будет уменьшена без достаточной диффузии атомов С в поверхностном слое. Следовательно, если обычным методом горячей прокатки изготавливать горячекатаный стальной лист толщиной несколько мм из сляба с толщиной более 200 мм, то результатом будет стальной лист с сильно изменяющейся концентрацией С в поверхностном слое. При этом больше не удастся получить умеренное изменение твердости. Открытый способ решения этой проблемы представляет собой вышеупомянутое управление проходами черновой прокатки. На диффузию атомов C сильно влияет не только температура, но и напряжения (плотность дислокаций). В частности, по сравнению с решеточной диффузией, при диффузии по дислокациям диффузионная частота становится выше в 10 или более раз, поэтому необходимо предпринять шаги, чтобы оставить плотность дислокаций при прокатке для уменьшения толщины листа. Кривая 1 на Фиг. 2 показывает изменение плотности дислокаций после прохода прокатки в том случае, когда степень обжатия по толщине листа на один проход при черновой прокатке мала. Понятно, что напряжения остаются на длительный период времени. За счет того, что напряжения остаются в поверхностном слое на длительный период времени, атомы C в достаточной степени диспергируются в поверхностном слое, и может быть получено оптимальное распределение концентрации C. С другой стороны, кривая 2 показывает изменение плотности дислокаций в том случае, когда степень обжатия по толщине листа велика. Если величина вводимых при прокатке напряжений возрастает, легко происходит возврат, и плотность дислокаций быстро падает. По этой причине, чтобы получить оптимальное распределение концентрации C, необходимо предотвратить появление такого изменения плотности дислокаций, как кривая 2. С такой точки зрения верхний предел степени обжатия по толщине листа за один проход становится меньшей, чем 50%. Для способствования диффузии атомов C в поверхностном слое должны быть гарантированы определенные величины плотности дислокаций и времени выдержки, так что нижний предел степени обжатия по толщине листа становится равным 5%. Что касается времени между проходами, то необходимо обеспечить 3 секунды или более.
[0073] Чистовая прокатка может быть чистовой прокаткой, выполняемой при обычных условиях. Например, она может выполняться с конечной температурой в температурном диапазоне 810°C или более. Условия последующего охлаждения также не следует предписывать. Лист сматывают в рулон при температуре в диапазоне 750°C или менее. Кроме того, горячекатаный стальной лист также может быть снова термообработан с целью его размягчения.
[0074] Стадии нагревания, формования и охлаждения во время горячей штамповки также могут выполняться при обычных условиях. Например, горячекатаный стальной лист, полученный путем разматывания горячекатаного стального листа, смотанного в рулон на стадии горячей прокатки, холоднокатаный стальной лист, полученный путем разматывания и холодной прокатки смотанного в рулон горячекатаного стального листа, или стальной лист, полученный путем покрытия металлом холоднокатаного стального листа, нагревания его со скоростью нагрева от 0,1°C/с до 200°C/с вплоть до температуры 810°C или более и 1000°C или менее, и выдержки его при этой температуре, формуют до требуемой формы обычной горячей штамповкой. Время выдержки может быть установлено в соответствии с режимом формования. Поэтому, хотя оно конкретно и не ограничено, время выдержки может составлять 30 секунд или более и 600 секунд или менее. Горячештампованное тело охлаждают до комнатной температуры. Скорость охлаждения также может быть установлена на обычный режим. Например, средняя скорость охлаждения в температурном диапазоне от температуры нагрева до 400°C может составлять 50°C/с или более. В случае стального листа с содержанием Si в средней части по толщине листа более чем 0,50% и менее чем 3,00% и с содержанием Mn в средней части по толщине листа 0,20% или более и менее чем 1,50%, а также стального листа с содержанием Si в средней части по толщине листа более чем 0,50% и менее чем 3,00% и с содержанием Mn в средней части по толщине листа 1,50% или более и менее чем 3,00%, с целью увеличения количества образующегося остаточного аустенита для улучшения пластичности, предпочтительно управлять средней скоростью охлаждения при охлаждении после нагревания и выдержки в температурном диапазоне 200°C – 400°C так, чтобы она была менее чем 50°C/с. Кроме того, с целью регулирования прочности и т.д. возможно отпустить штампованное тело, охлажденное до комнатной температуры, в диапазоне 150°C – 600°C.
[0075] Холодная прокатка может быть холодной прокаткой, выполняемой с обычным обжатием, например, 30–90%. Горячекатаный стальной лист и холоднокатаный стальной лист включают листы в состоянии после горячей прокатки и холодной прокатки, а также стальные листы, полученные рекристаллизационным отжигом горячекатаного стального листа или холоднокатаного стального листа при обычных условиях, и стальные листы, полученные дрессировкой при обычных условиях. Условия металлизации конкретно не ограничены и могут быть обычными условиями. Горячекатаный стальной лист, холоднокатаный стальной лист или стальной лист, полученный путем рекристаллизационного отжига и/или дрессировки холоднокатаного стального листа, покрывают металлом при обычных условиях металлизации в соответствии с потребностью.
ПРИМЕРЫ
[0076] Далее будут объяснены примеры настоящего изобретения, но условия в этих примерах являются лишь иллюстрациями условий, используемыми для подтверждения работоспособности и полезных эффектов настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Настоящее изобретение может использовать различные условия при том, что нет отступления от сущности настоящего изобретения и достигаются цели настоящего изобретения.
1
2
[0077] В примерах твердость горячештампованного стального листа измеряли объясненным выше методом и вычисляли твердость средней части по толщине листа, изменение твердости ΔH в направлении по толщине листа поверхностного слоя и изменение твердости ΔH в направлении по толщине листа промежуточного слоя.
[0078] Кроме того, выполняли испытание горячештампованного стального листа на растяжение. Испытание на растяжение выполняли путем подготовки тестового образца № 5, описанного в стандарте JIS Z 2201, в соответствии с методом испытаний, описанным в стандарте JIS Z 2241.
[0079] Стойкость к водородному охрупчиванию горячештампованного тела оценивали с использованием тестового образца, вырезанного из штампованного тела. В большинстве случаев горячештампованное тело соединяли с другими деталями с использованием точечной сварки или другого способа соединения. В зависимости от точности формы детали горячештампованное тело будет подвергаться кручению и будет прикладываться напряжение. Это напряжение различается в зависимости от положения детали. Точное вычисление этого является трудным, но если нет никакого замедленного разрушения при пределе текучести, считается, что для практического применения проблемы отсутствуют. Следовательно, из штампованного тела вырезали тестовый образец с размерами толщина листа 1,2 мм × ширина 6 мм × длина 68 мм, прикладывали напряжение, соответствующее пределу текучести, в четырехточечном испытании на изгиб, а затем этот тестовый образец погружали в соляную кислоту с pH 3 на 100 часов. Наличие растрескивания использовали для оценки стойкости к водородному охрупчиванию. В случае отсутствия растрескивания образец считался пригодным (оценка «хорошо»), а в случае растрескивания образец считался непригодным (оценка «плохо»).
[0080] Ударопрочность горячештампованного тела оценивали по изгибаемости горячештампованного тела на основе стандарта VDA (VDA238–100) немецкой Ассоциации автомобильной промышленности при следующих условиях измерения. В настоящем изобретении смещение во время максимальной нагрузки, получаемое при испытании на изгиб, преобразовывали в угол по стандарту VDA, чтобы найти максимальный угол изгиба.
Размеры тестового образца: 60 мм (в направлении прокатки) × 60 мм (в направлении, перпендикулярном направлению прокатки) или 30 мм (в направлении прокатки) × 60 мм (в направлении, перпендикулярном направлению прокатки)
Изгиб линии хребта: в направлении, перпендикулярном направлению прокатки
Метод испытаний: роликовая опора, прессование пуансоном
Диаметр ролика: φ30 мм
Форма пуансона: с кончиком R=0,4 мм
Расстояние между роликами: 2,0×толщина листа (мм)+0,5 мм
Скорость прессования: 20 мм/мин
Испытательный прибор: SHIMAZU AUTOGRAPH 20 кН
[Пример А]
[0081] Матричный стальной лист с показанными в Таблице 1 химическими компонентами отшлифовали на его поверхности для удаления поверхностных оксидов, а затем стальной лист поверхностного слоя с показанными в Таблице 2 химическими компонентами приварили к обеим поверхностям или одной поверхности дуговой сваркой. Полная толщина стального листа поверхностного слоя и матричного стального листа после дуговой сварки составляла 200–300 мм, а толщина стального листа поверхностного слоя – 1/3 или около того от толщины матричного стального листа (в случае одной стороны – 1/4 или около того). Образцы №№ 1–36 и 38–40 представляют собой стали со стальными листами поверхностного слоя, приваренными к обеим поверхностям, а образец № 37 представляет собой сталь со стальным листом поверхностного слоя, приваренным только к одной поверхности. Эти многослойные стальные листы подвергали горячей и/или холодной прокатке, как показано в Таблице 3. Полученные стальные листы термически обрабатывали, как показано в Таблице 3, и подвергали горячей штамповке с получением горячештампованных тел. Таблица 4 показывает микроструктуры и механические свойства этих горячештампованных стальных листов (горячештампованных тел). Химические компоненты, проанализированные в положениях 1/2 толщины листа у образцов, взятых из горячештампованных стальных листов, и в положениях 20 мкм от поверхностей (положениях внутри поверхностных слоев), эквивалентны химическим компонентам матричных стальных листов и стальных листов поверхностного слоя, показанных в Таблицах 1 и 2.
[0082] [Таблица 1–1]
Таблица 1–1
Матричный стальной лист №
Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
0,21
0,20
1,24
0,012
0,0018
0,043
0,0032
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
3
0,35
0,16
1,27
0,009
0,0003
0,041
0,0035
0
0
0
0
0
4
0,45
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
5
<b></b><b><u>0,12</u></b><b></b>
0,15
1,24
0,014
0,0004
0,040
0,0036
0
0
0
0
0
6
0,25
0,14
1,22
0,008
0,0007
0,041
0,0035
0
0
0
0
0
7
0,28
0,14
1,28
0,007
0,0007
0,041
0,0031
0
0
0
0
0
8
0,32
0,14
1,29
0,010
0,0013
0,041
0,0030
0
0
0
0
0
9
<b></b><b><u>0,76</u></b><b></b>
0,13
1,27
0,013
0,0007
0,041
0,0031
0
0
0
0
0
10
0,31
0,41
1,29
0,012
0,0017
0,044
0,0030
0
0
0
0
0
11
0,32
0,16
<b></b><b><u>0,11</u></b><b></b>
0,008
0,0008
0,040
0,0036
0
0
0
0
0
12
0,30
0,16
0,80
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
13
0,29
0,17
1,25
0,008
0,0010
0,045
0,0032
0,40
0
0
0
0
14
0,33
0,16
1,31
0,013
0,0003
0,046
0,0033
0
0,047
0
0
0
15
0,31
0,16
1,25
0,014
0,0013
0,043
0,0029
0
0
0,023
0
0
16
0,29
0,13
1,35
0,009
0,0007
0,045
0,0034
0
0
0
0,01
0
17
0,29
0,13
1,31
0,013
0,0010
0,046
0,0033
0
0
0
0
0,0017
1
0,21
0,20
1,24
0,012
0,0018
0,043
0,0032
0
0
0
0
0
1
0,21
0,20
1,24
0,012
0,0018
0,043
0,0032
0
0
0
0
0
1
0,21
0,20
1,24
0,012
0,0018
0,043
0,0032
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0083] [Таблица 1–2]
Таблица 1–2
Матричный стальной лист №
Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
3
0,35
0,16
1,27
0,009
0,0003
0,041
0,0035
0
0
0
0
0
3
0,35
0,16
1,27
0,009
0,0003
0,041
0,0035
0
0
0
0
0
3
0,35
0,16
1,27
0,009
0,0003
0,041
0,0035
0
0
0
0
0
4
0,45
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
4
0,45
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
4
0,45
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
18
0,67
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
18
0,67
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
2
0,30
0,16
1,28
0,007
0,0003
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0084] [Таблица 2–1]
Таблица 2–1
Образец №
Матричный стальной лист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
1
1
0,099
0,094
0,595
0,011
0,0011
0,039
0,0030
0
0
0
0
0
2
2
0,150
0,086
0,576
0,012
0,0016
0,041
0,0030
0
0
0
0
0
3
3
0,158
0,085
0,622
0,010
0,0010
0,041
0,0032
0
0
0
0
0
4
4
0,225
0,082
0,627
0,011
0,0016
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
5
5
0,054
0,072
0,608
0,009
0,0008
0,040
0,0033
0
0
0
0
0
6
6
0,118
0,067
0,598
0,009
0,0016
0,043
0,0032
0
0
0
0
0
7
7
0,143
0,071
0,602
0,013
0,0013
0,041
0,0031
0
0
0
0
0
8
8
0,170
0,071
0,593
0,007
0,0011
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
9
9
0,365
0,059
0,635
0,009
0,0017
0,043
0,0031
0
0
0
0
0
10
10
0,140
0,226
0,684
0,012
0,0017
0,043
0,0032
0
0
0
0
0
11
11
0,173
0,086
0,056
0,014
0,0012
0,039
0,0030
0
0
0
0
0
12
12
0,150
0,086
0,360
0,009
0,0008
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
13
13
0,160
0,090
0,650
0,010
0,0008
0,042
0,0030
0,39
0
0
0
0
14
14
0,182
0,074
0,655
0,007
0,0018
0,043
0,0033
0
0,042
0
0
0
15
15
0,158
0,082
0,613
0,009
0,0009
0,043
0,0033
0
0
0,021
0
0
16
16
0,154
0,070
0,621
0,011
0,0008
0,043
0,0033
0
0
0
0,02
0
17
17
0,136
0,070
0,642
0,009
0,0017
0,041
0,0030
0
0
0
0
0,0020
18
1
0,095
0,182
1,190
0,009
0,0008
0,042
0,0031
0
0
0
0
0
19
1
0,092
0,182
0,645
0,012
0,0015
0,043
0,0033
0
0
0
0
0
20
1
0,116
0,100
1,128
0,010
0,0009
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0085] [Таблица 2–2]
Таблица 2–2
Образец №
Матричный стальной лист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
21
2
0,276
0,072
0,678
0,012
0,0010
0,039
0,0031
0
0
0
0
0
22
2
0,273
0,088
1,139
0,013
0,0013
0,042
0,0030
0
0
0
0
0
23
2
0,267
0,146
0,614
0,011
0,0011
0,041
0,0031
0
0
0
0
0
24
3
0,277
0,072
0,610
0,011
0,0014
0,043
0,0033
0
0
0
0
0
25
3
0,182
0,154
0,648
0,012
0,0016
0,040
0,0031
0
0
0
0
0
26
3
0,165
0,077
0,991
0,014
0,0018
0,043
0,0033
0
0
0
0
0
27
4
0,405
0,088
0,691
0,009
0,0012
0,039
0,0033
0
0
0
0
0
28
4
0,212
0,146
0,602
0,011
0,0018
0,042
0,0033
0
0
0
0
0
29
4
0,207
0,072
1,126
0,012
0,0012
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
30
2
0,150
0,086
0,576
0,008
0,0011
0,040
0,0031
0
0
0
0
0
31
2
0,150
0,086
0,576
0,008
0,0007
0,042
0,0031
0
0
0
0
0
32
2
0,150
0,086
0,576
0,010
0,0018
0,043
0,0030
0
0
0
0
0
33
2
0,150
0,086
0,576
0,013
0,0013
0,041
0,0033
0
0
0
0
0
34
18
0,335
0,086
0,576
0,013
0,0011
0,043
0,0032
0
0
0
0
0
35
18
0,335
0,086
0,576
0,011
0,0008
0,040
0,0031
0
0
0
0
0
36
2
0,150
0,086
0,576
0,008
0,0014
0,042
0,0030
0
0
0
0
0
37
2
0,150
0,086
0,576
0,012
0,0016
0,041
0,0030
0
0
0
0
0
38
2
0,150
0,086
0,576
0,012
0,0016
0,041
0,0030
0,00
0,000
0,000
0,00
0,00
39
2
0,150
0,086
0,576
0,012
0,0016
0,041
0,0030
0,00
0,000
0,000
0,00
0,00
40
2
0,150
0,086
0,576
0,012
0,0016
0,041
0,0030
0,00
0,000
0,000
0,00
0,00
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0086] [Таблица 3–1]
Таблица 3–1
Образец №
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Стадия термообработки при горячей штамповке
Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC)
Время выдержки (мин)
Температура черновой прокатки (ºC)
Степень обжатия (%)
Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более
Конечная температура (ºC)
Температура сматывания (ºC)
Коэффициент холодной прокатки (%)
Скорость нагрева (°C/с)
Температура нагрева (ºC)
Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с)
Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с)
Температура отпуска (ºC)
Покрытие металлом
1
1130
50
1116
35
3
838
591
55
39
906
78
60
нет
нет
1,3
2
1247
51
1159
40
3
844
545
54
33
873
104
96
нет
нет
1,3
3
1255
49
1137
28
3
911
594
49
51
848
79
59
нет
нет
1,4
4
1128
47
1116
39
3
845
565
47
58
890
96
83
нет
нет
1,5
5
1138
47
1135
32
3
848
700
53
48
878
87
79
нет
нет
1,3
6
1197
49
1151
30
3
860
588
60
63
828
76
62
нет
нет
1,1
7
1246
44
1193
33
3
880
676
51
70
924
88
74
нет
нет
1,4
8
1100
48
1100
44
3
847
688
43
53
822
70
59
нет
нет
1,6
9
1199
46
1145
30
3
872
710
57
28
854
79
62
нет
нет
1,2
10
1100
45
1100
36
3
830
614
45
48
924
73
55
нет
нет
1,5
11
1172
57
1136
28
3
891
619
57
56
847
94
80
нет
нет
1,2
12
1247
50
1198
40
3
844
545
54
62
873
88
73
нет
нет
1,3
13
1187
51
1165
34
3
868
738
45
27
827
93
76
нет
нет
1,5
14
1181
52
1125
44
3
919
542
54
43
897
84
62
нет
нет
1,3
15
1217
59
1174
33
3
915
562
44
24
913
83
71
нет
нет
1,6
16
1215
52
1132
31
3
850
715
45
34
904
102
85
нет
нет
1,5
17
1234
55
1123
44
3
855
576
40
59
842
107
96
нет
нет
1,7
18
1176
54
1141
42
3
864
583
41
46
913
96
78
нет
нет
1,7
19
1160
45
1143
41
3
853
641
57
20
838
83
72
нет
нет
1,2
20
1233
46
1130
42
3
865
666
42
26
904
91
72
нет
нет
1,6
[0087] [Таблица 3–2]
Таблица 3–2
Образец №
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Стадия термообработки при горячей штамповке
Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC)
Время выдержки (мин)
Температура черновой прокатки (ºC)
Степень обжатия (%)
Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более
Конечная температура (ºC)
Температура сматывания (ºC)
Коэффициент холодной прокатки (%)
Скорость нагрева (°C/с)
Температура нагрева (ºC)
Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с)
Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с)
Температура отпуска (ºC)
Покрытие металлом
21
1137
53
1125
42
3
837
589
57
21
842
89
73
нет
нет
1,2
22
1270
51
1173
30
3
850
551
48
19
820
94
84
нет
нет
1,5
23
1105
55
1102
37
3
851
697
52
67
836
100
85
нет
нет
1,3
24
1213
58
1150
39
3
856
587
48
71
928
89
70
нет
нет
1,5
25
1174
55
1160
37
3
884
698
51
63
911
99
87
нет
нет
1,4
26
1153
56
1139
27
3
888
579
43
19
860
91
78
нет
нет
1,6
27
1154
55
1144
27
3
867
661
41
73
899
86
78
нет
нет
1,7
28
1236
51
1178
26
3
892
700
51
27
889
107
91
нет
нет
1,4
29
1171
54
1147
33
3
886
626
59
39
876
93
85
нет
нет
1,1
30
<b></b><b><u>980</u></b><b></b>
54
<b></b><b><u>971</u></b><b></b>
34
3
834
607
43
45
925
88
85
нет
нет
1,6
31
1167
<b></b><b><u>12</u></b><b></b>
1131
45
3
911
730
46
74
907
70
54
нет
нет
1,5
32
<b></b><b><u>1380</u></b><b></b>
54
1141
38
3
862
590
55
65
833
78
66
нет
нет
1,3
33
1141
45
1136
26
3
896
613
0
69
850
75
58
нет
нет
2,8
34
1152
55
1132
31
3
831
676
57
55
899
82
67
250
нет
1,2
35
1247
51
1138
40
3
840
630
45
55
917
89
69
257
Да
1,5
36
1122
54
1117
37
3
850
736
45
45
837
97
73
нет
Да
1,5
37
1241
50
1120
35
3
839
559
54
25
882
86
74
нет
нет
1,3
38
1199
52
<b></b><b><u>1009</u></b><b></b>
44
3
837
607
48
32
820
95
74
нет
нет
1,7
39
1187
45
1186
<b></b><b><u>3</u></b><b></b>
2
856
613
51
62
911
74
72
нет
нет
1,2
40
1234
55
1145
27
<b></b><b><u>1</u></b><b></b>
867
736
43
31
876
108
96
нет
нет
1,3
[0088] [Таблица 4–1]
Таблица 4–1
Образец №
Микроструктура
Механические свойства
Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv)
ΔH<sub>1</sub> (Hv)
ΔH<sub>2</sub> (Hv)
Прочность при растяжении (МПа)
Максимальный угол изгиба (°)
Стойкость к водородному охрупчиванию
1
503
73
135
1661
88,6
Хорошая
Пример изобретения
2
633
65
124
2088
80,8
Хорошая
Пример изобретения
3
705
78
144
2326
76,1
Хорошая
Пример изобретения
4
767
39
72
2531
73,2
Хорошая
Пример изобретения
5
<b></b><b><u>374</u></b><b></b>
63
144
<b></b><b><u>1118</u></b><b></b>
98,1
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
6
561
51
124
1851
85,2
Хорошая
Пример изобретения
7
604
49
97
1993
82,9
Хорошая
Пример изобретения
8
662
38
77
2183
79,6
Хорошая
Пример изобретения
9
<b></b><b><u>971</u></b><b></b>
63
120
3204
<b></b><b><u>62,1</u></b><b></b>
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
10
647
51
92
2136
82,5
Хорошая
Пример изобретения
11
<b></b><b><u>487</u></b><b></b>
93
176
<b></b><b><u>1456</u></b><b></b>
81,2
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
12
631
65
124
2082
86,6
Хорошая
Пример изобретения
13
637
63
121
2102
85,4
Хорошая
Пример изобретения
14
652
79
143
2152
86,1
Хорошая
Пример изобретения
15
643
83
184
2122
85,5
Хорошая
Пример изобретения
16
642
80
146
2119
82,5
Хорошая
Пример изобретения
17
655
57
140
2162
84,1
Хорошая
Пример изобретения
18
511
71
131
1644
86,1
Хорошая
Пример изобретения
19
514
73
141
1644
88,9
Хорошая
Пример изобретения
20
505
75
135
1668
89,4
Хорошая
Пример изобретения
[0089] [Таблица 4–2]
Таблица 4–2
Образец №
Микроструктура
Механические свойства
Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv)
ΔH<sub>1</sub> (Hv)
ΔH<sub>2</sub> (Hv)
Прочность при растяжении (МПа)
Максимальный угол изгиба (°)
Стойкость к водородному охрупчиванию
21
638
61
121
2105
80,1
Хорошая
Пример изобретения
22
634
68
137
2092
81,3
Хорошая
Пример изобретения
23
636
65
131
2098
82,1
Хорошая
Пример изобретения
24
710
74
144
2342
77,6
Хорошая
Пример изобретения
25
701
78
148
2313
75,9
Хорошая
Пример изобретения
26
704
77
139
2322
77,4
Хорошая
Пример изобретения
27
771
41
71
2544
72,9
Хорошая
Пример изобретения
28
765
39
72
2525
74,2
Хорошая
Пример изобретения
29
771
38
74
2544
73,9
Хорошая
Пример изобретения
30
629
<b></b><b><u>221</u></b><b></b>
<b></b><b><u>7</u></b><b></b>
2075
<b></b><b><u>61,2</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
31
636
<b></b><b><u>210</u></b><b></b>
<b></b><b><u>4</u></b><b></b>
2098
<b></b><b><u>62,3</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
32
635
<b></b><b><u>5</u></b><b></b>
<b></b><b><u>211</u></b><b></b>
2095
<b></b><b><u>66,9</u></b><b></b>
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
33
631
66
125
2082
80,8
Хорошая
Пример изобретения
34
723
71
131
2386
75,3
Хорошая
Пример изобретения
35
720
61
124
2376
75,6
Хорошая
Пример изобретения
36
636
66
138
2098
80,6
Хорошая
Пример изобретения
37
631
65
124
2082
76,1
Хорошая
Пример изобретения
38
642
<b></b><b><u>207</u></b><b></b>
<b></b><b><u>6</u></b><b></b>
2115
<b></b><b><u>59,1</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
39
640
<b></b><b><u>210</u></b><b></b>
<b></b><b><u>7</u></b><b></b>
2122
<b></b><b><u>62,2</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
40
654
<b></b><b><u>211</u></b><b></b>
<b></b><b><u>8</u></b><b></b>
2150
<b></b><b><u>62,5</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
[0090] Случай, в котором прочность при растяжении составляет 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составляет 70° или более, а стойкость к водородному охрупчиванию имеет подходящий уровень, оценивался как горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию (примеры изобретения в Таблице 4). С другой стороны, случай, в котором даже одно из вышеупомянутых трех свойств не удовлетворялось, оценивался как сравнительный пример.
[Пример B (Mn: 1,50% или более и менее чем 3,00%)]
[0091] Матричный стальной лист с показанными в Таблице 5 химическими компонентами отшлифовали на его поверхности для удаления поверхностных оксидов, а затем стальной лист поверхностного слоя с показанными в Таблице 6 химическими компонентами приварили к обеим поверхностям или одной поверхности дуговой сваркой. Полная толщина стального листа поверхностного слоя и матричного стального листа после дуговой сварки составляла 200–300 мм, а толщина стального листа поверхностного слоя – 1/3 или около того от толщины матричного стального листа (в случае одной стороны – 1/4 или около того). Образцы №№ 101–135 и 137–139 представляют собой стали со стальными листами поверхностного слоя, приваренными к обеим поверхностям, а Образец № 136 представляет собой сталь со стальным листом поверхностного слоя, приваренным только к одной поверхности. Эти многослойные стальные листы подвергали горячей и/или холодной прокатке, как показано в Таблице 7. Полученные стальные листы термически обрабатывали, как показано в Таблице 7, и подвергали горячей штамповке с получением горячештампованных тел. Таблица 8 показывает микроструктуры и механические свойства этих горячештампованных стальных листов (горячештампованных тел). Химические компоненты, проанализированные в положениях 1/2 толщины листа у образцов, взятых из горячештампованных стальных листов, и в положениях 20 мкм от поверхностей (положениях внутри поверхностных слоев), эквивалентны химическим компонентам матричных стальных листов и стальных листов поверхностного слоя, показанных в Таблицах 5 и 6.
[0092] [Таблица 5–1]
Таблица 5–1
Матричный стальной лист №
Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
101
0,22
0,21
1,55
0,013
0,0010
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
103
0,36
0,20
1,50
0,010
0,0011
0,030
0,0035
0
0
0
0
0
104
0,45
0,05
1,78
0,010
0,0008
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
105
<b></b><b><u>0,19</u></b><b></b>
0,10
1,70
0,010
0,0015
0,037
0,0035
0
0
0
0
0
106
0,25
0,02
1,95
0,010
0,0010
0,035
0,0029
0
0
0
0
0
107
0,28
0,15
1,66
0,010
0,0008
0,035
0,0028
0
0
0
0
0
108
0,37
0,10
1,77
0,005
0,0010
0,035
0,0030
0
0
0
0
0
109
<b></b><b><u>0,73</u></b><b></b>
0,05
1,85
0,020
0,0008
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
110
0,22
0,20
<b></b><b><u>0,40</u></b><b></b>
0,010
0,0008
0,033
0,0035
0
0
0
0
0
111
0,32
0,25
<b></b><b><u>1,00</u></b><b></b>
0,012
0,0013
0,038
0,0020
0
0
0
0
0
112
0,33
0,30
1,54
0,010
0,0008
0,030
0,0030
0,20
0
0
0
0
113
0,32
0,22
1,75
0,008
0,0005
0,040
0,0035
0
0,080
0,02
0,01
0,0018
114
0,35
0,20
1,70
0,015
0,0004
0,040
0,0028
0
0,05
0,022
0
0,0018
115
0,35
0,21
1,65
0,010
0,0008
0,040
0,0030
0
0
0
0,10
0
116
0,34
0,22
1,65
0,009
0,0010
0,040
0,0030
0
0
0
0
0,0020
101
0,22
0,21
1,55
0,012
0,0010
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
101
0,22
0,21
1,55
0,012
0,0010
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
101
0,22
0,21
1,55
0,012
0,0010
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0093] [Таблица 5–2]
Таблица 5–2
Матричный стальной лист №
Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
103
0,36
0,20
1,50
0,010
0,0011
0,030
0,0035
0
0
0
0
0
103
0,36
0,20
1,50
0,010
0,0011
0,030
0,0035
0
0
0
0
0
103
0,36
0,20
1,50
0,010
0,0011
0,030
0,0035
0
0
0
0
0
104
0,45
0,05
1,78
0,010
0,0008
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
104
0,45
0,05
1,78
0,010
0,0008
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
104
0,45
0,05
1,78
0,010
0,0008
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
103
0,36
0,20
1,50
0,010
0,0011
0,030
0,0035
0
0
0
0
0
103
0,36
0,20
1,50
0,010
0,0011
0,030
0,0035
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
102
0,31
0,22
1,73
0,008
0,0004
0,040
0,0034
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0094] [Таблица 6–1]
Таблица 6–1
Образец №
Матричный стальной лист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
101
101
0,10
0,09
0,85
0,009
0,0013
0,034
0,0034
0
0
0
0
0
102
102
0,16
0,10
0,78
0,007
0,0008
0,032
0,0035
0
0
0
0
0
103
103
0,17
0,10
0,75
0,010
0,0009
0,038
0,0037
0
0
0
0
0
104
104
0,22
0,02
0,71
0,007
0,0010
0,042
0,0032
0
0
0
0
0
105
105
0,09
0,05
0,88
0,009
0,0007
0,040
0,0032
0
0
0
0
0
106
106
0,13
0,01
0,78
0,013
0,0015
0,030
0,0035
0
0
0
0
0
107
107
0,14
0,08
0,78
0,008
0,0013
0,036
0,0035
0
0
0
0
0
108
108
0,19
0,06
0,89
0,010
0,0011
0,031
0,0031
0
0
0
0
0
109
109
0,37
0,03
0,87
0,013
0,0013
0,042
0,0031
0
0
0
0
0
110
110
0,12
0,11
0,24
0,007
0,0009
0,039
0,0035
0
0
0
0
0
111
111
0,16
0,14
0,57
0,007
0,0006
0,030
0,0034
0
0
0
0
0
112
112
0,15
0,14
0,77
0,008
0,0008
0,036
0,0037
0,22
0
0
0
0
113
113
0,14
0,10
0,89
0,009
0,0015
0,038
0,0036
0
0,055
0
0
0
114
114
0,20
0,10
0,85
0,007
0,0011
0,039
0,0037
0
0
0,023
0
0
115
115
0,19
0,10
0,79
0,008
0,0011
0,036
0,0032
0
0
0
0,030
0
116
116
0,18
0,10
0,81
0,013
0,0008
0,040
0,0030
0
0
0
0
0,0018
117
101
0,16
0,16
0,74
0,010
0,0013
0,030
0,0032
0
0
0
0
0
118
101
0,10
0,19
0,85
0,008
0,0012
0,039
0,0034
0
0
0
0
0
119
101
0,10
0,11
1,32
0,009
0,0010
0,037
0,0031
0
0
0
0
0
120
102
0,25
0,10
0,78
0,008
0,0008
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0095] [Таблица 6–2]
Таблица 6–2
Образец№
Матричный стальнойлист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
121
102
0,16
0,17
1,14
0,007
0,0007
0,042
0,0035
0
0
0
0
0
122
102
0,16
0,10
1,56
0,013
0,0008
0,031
0,0036
0
0
0
0
0
123
103
0,31
0,10
0,75
0,008
0,0014
0,030
0,0031
0
0
0
0
0
124
103
0,24
0,13
0,75
0,011
0,0013
0,037
0,0036
0
0
0
0
0
125
103
0,17
0,10
1,20
0,007
0,0014
0,042
0,0033
0
0
0
0
0
126
104
0,28
0,02
0,71
0,011
0,0008
0,034
0,0031
0
0
0
0
0
127
104
0,22
0,03
0,71
0,012
0,0012
0,036
0,0038
0
0
0
0
0
128
104
0,22
0,02
1,51
0,010
0,0007
0,031
0,0030
0
0
0
0
0
129
102
0,12
0,11
0,87
0,008
0,0010
0,041
0,0031
0
0
0
0
0
130
102
0,14
0,10
0,88
0,009
0,0015
0,030
0,0036
0
0
0
0
0
131
102
0,19
0,11
0,88
0,010
0,0007
0,034
0,0034
0
0
0
0
0
132
102
0,16
0,10
0,78
0,011
0,0006
0,038
0,0030
0
0
0
0
0
133
103
0,19
0,11
0,75
0,013
0,0007
0,036
0,0035
0
0
0
0
0
134
103
0,19
0,10
0,69
0,009
0,0014
0,036
0,0034
0
0
0
0
0
135
102
0,17
0,10
0,87
0,009
0,0015
0,039
0,0037
0
0
0
0
0
136
102
0,17
0,10
0,87
0,010
0,0016
0,038
0,0035
0
0
0
0
0
137
102
0,16
0,10
0,78
0,007
0,0008
0,032
0,0035
0
0
0
0
0
138
102
0,16
0,10
0,78
0,007
0,0008
0,032
0,0035
0
0
0
0
0
139
102
0,16
0,10
0,78
0,007
0,0008
0,032
0,0035
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0096] [Таблица 7–1]
Таблица 7–1
Образец №
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Стадия термообработки при горячей штамповке
Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC)
Время выдержки (мин)
Температура черновой прокатки (ºC)
Степень обжатия (%)
Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более
Конечная температура (ºC)
Температура сматывания (ºC)
Коэффициент холодной прокатки (%)
Скорость нагрева (°C/с)
Температура нагрева (ºC)
Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с)
Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с)
Температура отпуска (ºC)
Покрытие металлом
101
1250
59
1160
34
3
917
618
50
34
897
68
69
нет
нет
1,4
102
1260
55
1143
38
3
910
622
43
37
895
103
90
нет
нет
1,6
103
1255
58
1140
21
3
900
570
42
48
900
69
68
нет
нет
1,6
104
1200
57
1158
35
3
890
600
50
51
900
91
82
нет
нет
1,4
105
1253
55
1132
35
3
863
631
42
51
898
89
78
нет
нет
1,6
106
1250
55
1150
39
3
886
560
50
66
900
86
70
нет
нет
1,4
107
1250
56
1206
39
3
881
570
50
68
900
95
97
нет
нет
1,4
108
1250
57
1137
43
3
887
572
50
56
900
88
82
нет
нет
1,4
109
1200
59
1165
25
3
890
700
40
31
905
86
68
нет
нет
1,7
110
1260
53
1146
37
3
925
610
50
39
900
86
76
нет
нет
1,4
111
1280
45
1124
40
3
900
570
50
58
900
94
85
нет
нет
1,4
112
1250
48
1190
39
3
890
620
50
56
890
97
84
нет
нет
1,4
113
1190
59
1176
22
3
920
620
43
28
905
79
73
нет
нет
1,6
114
1260
57
1146
37
3
900
575
40
37
900
73
66
нет
нет
1,7
115
1250
59
1162
39
3
900
600
45
17
900
86
80
нет
нет
1,5
116
1255
58
1151
36
3
890
620
50
33
900
94
82
нет
нет
1,4
117
1250
57
1126
42
3
920
600
50
56
900
94
89
нет
нет
1,4
118
1245
58
1150
37
3
925
605
50
48
900
86
83
нет
нет
1,4
119
1252
58
1164
34
3
910
615
50
25
900
72
66
нет
нет
1,4
120
1260
55
1130
50
3
905
620
43
26
895
98
96
нет
нет
1,6
[0097] [Таблица 7–2]
Таблица 7–2
Образец №
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Стадия термообработки при горячей штамповке
Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC)
Время выдержки (мин)
Температура черновой прокатки (ºC)
Степень обжатия (%)
Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более
Конечная температура (ºC)
Температура сматывания (ºC)
Коэффициент холодной прокатки (%)
Скорость нагрева (°C/с)
Температура нагрева (ºC)
Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с)
Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с)
Температура отпуска (ºC)
Покрытие металлом
121
1255
54
1145
43
3
913
625
43
17
895
90
82
нет
нет
1,6
122
1250
57
1172
31
3
907
611
43
26
895
89
82
нет
нет
1,6
123
1250
55
1124
43
3
900
580
42
64
891
107
97
нет
нет
1,6
124
1260
45
1161
34
3
910
575
42
72
904
97
83
нет
нет
1,6
125
1255
48
1157
41
3
905
581
42
52
888
110
95
нет
нет
1,6
126
1210
57
1132
34
3
895
640
50
19
900
84
68
нет
нет
1,4
127
1250
55
1177
32
3
900
645
50
64
900
91
79
нет
нет
1,4
128
1260
60
1168
19
3
914
655
50
33
900
93
91
нет
нет
1,4
129
<b></b><b><u>1070</u></b><b></b>
55
<b></b><b><u>1004</u></b><b></b>
33
3
825
580
43
30
900
93
84
нет
нет
1,6
130
<b></b><b><u>1390</u></b><b></b>
60
1162
30
3
930
630
43
53
900
88
85
нет
нет
1,6
131
1150
<b></b><b><u>5</u></b><b></b>
1125
44
3
905
600
43
68
900
74
60
нет
нет
1,6
132
1250
60
1134
24
3
863
595
0
56
906
72
57
нет
нет
2,8
133
1250
60
1124
42
3
916
581
42
46
903
78
70
200
нет
1,6
134
1255
50
1145
44
3
920
590
42
55
902
101
89
250
Да
1,6
135
1264
50
1168
38
3
907
690
43
50
905
105
97
нет
Да
1,6
136
1250
55
1135
36
3
912
650
43
32
900
95
77
нет
нет
1,6
137
1252
54
<b></b><b><u>1006</u></b><b></b>
42
3
910
615
43
28
900
91
87
нет
нет
1,6
138
1255
55
1160
<b></b><b><u>2</u></b><b></b>
2
895
625
43
68
904
86
76
нет
нет
1,6
139
1250
57
1174
39
<b></b><b><u>1</u></b><b></b>
914
581
50
23
900
116
102
нет
нет
1,4
[0098] [Таблица 8–1]
Таблица 8–1
Образец №
Микроструктура
Механические свойства
Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv)
ΔH<sub>1</sub> (Hv)
ΔH<sub>2</sub> (Hv)
Прочность при растяжении (МПа)
Средняя твердость в поперечном сечении (Hv)
Минимальная твердость (Hv)
Средняя твердость в поперечном сечении – Минимальная твердость (Hv)
Максимальный угол изгиба (°)
Стойкость к водородному охрупчиванию
101
518
50
100
1548
500
475
25
88,1
Хорошая
Пример изобретения
102
647
30
64
1935
625
614
11
80,7
Хорошая
Пример изобретения
103
719
93
198
2150
698
665
33
74,5
Хорошая
Пример изобретения
104
795
45
100
2377
784
771
13
71,1
Хорошая
Пример изобретения
105
<b></b><b><u>475</u></b><b></b>
73
171
<b></b><b><u>1419</u></b><b></b>
446
401
45
89,5
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
106
561
72
128
1677
545
522
23
85,1
Хорошая
Пример изобретения
107
604
51
104
1806
579
557
22
82,8
Хорошая
Пример изобретения
108
734
41
81
2193
718
712
6
75,2
Хорошая
Пример изобретения
109
<b></b><b><u>1252</u></b><b></b>
55
116
3742
1235
1230
5
<b></b><b><u>43,0</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
110
<b></b><b><u>478</u></b><b></b>
69
105
<b></b><b><u>1429</u></b><b></b>
437
298
<b></b><b><u>139</u></b><b></b>
89,0
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
111
662
69
109
1978
631
522
<b></b><b><u>109</u></b><b></b>
79,2
Хорошая
Пример изобретения
112
676
77
198
2021
654
613
41
77,2
Хорошая
Пример изобретения
113
662
73
190
1978
648
632
16
77,9
Хорошая
Пример изобретения
114
705
93
77
2107
687
674
13
77,0
Хорошая
Пример изобретения
115
705
79
57
2110
695
690
5
77,2
Хорошая
Пример изобретения
116
690
61
88
2064
676
657
19
77,7
Хорошая
Пример изобретения
117
518
48
115
1548
504
476
28
78,5
Хорошая
Пример изобретения
118
521
37
94
1558
501
482
19
82,1
Хорошая
Пример изобретения
119
522
54
100
1561
502
475
27
80,7
Хорошая
Пример изобретения
120
647
39
75
1935
627
618
9
74,2
Хорошая
Пример изобретения
[0099] [Таблица 8–2]
Таблица 8–2
Образец №
Микроструктура
Механические свойства
Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv)
ΔH<sub>1</sub> (Hv)
ΔH<sub>2</sub> (Hv)
Прочность при растяжении (МПа)
Средняя твердость в поперечном сечении (Hv)
Минимальная твердость (Hv)
Средняя твердость в поперечном сечении – Минимальная твердость (Hv)
Максимальный угол изгиба (°)
Стойкость к водородному охрупчиванию
121
642
25
91
1920
631
620
11
73,8
Хорошая
Пример изобретения
122
651
27
106
1946
632
624
8
72,7
Хорошая
Пример изобретения
123
719
85
191
2150
701
681
20
72,1
Хорошая
Пример изобретения
124
724
70
160
2165
705
686
19
73,6
Хорошая
Пример изобретения
125
722
77
153
2159
714
699
15
72,8
Хорошая
Пример изобретения
126
790
40
120
2362
767
745
22
71,2
Хорошая
Пример изобретения
127
791
48
111
2365
760
749
11
72,4
Хорошая
Пример изобретения
128
799
45
136
2389
771
761
10
71,0
Хорошая
Пример изобретения
129
645
<b></b><b><u>207</u></b><b></b>
<b></b><b><u>5</u></b><b></b>
1929
617
602
15
<b></b><b><u>59,0</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
130
648
<b></b><b><u>5</u></b><b></b>
<b></b><b><u>220</u></b><b></b>
1938
625
615
10
<b></b><b><u>55,6</u></b><b></b>
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
131
651
<b></b><b><u>210</u></b><b></b>
<b></b><b><u>1</u></b><b></b>
1946
631
603
28
<b></b><b><u>59,7</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
132
652
82
122
1949
635
621
14
79,6
Хорошая
Пример изобретения
133
715
67
123
2120
689
652
37
82,7
Хорошая
Пример изобретения
134
704
63
123
2101
684
650
34
77,1
Хорошая
Пример изобретения
135
650
74
147
1944
631
607
24
79,0
Хорошая
Пример изобретения
136
647
72
140
1935
635
609
26
78,2
Хорошая
Пример изобретения
137
654
<b></b><b><u>203</u></b><b></b>
<b></b><b><u>4</u></b><b></b>
2158
654
625
29
<b></b><b><u>59,1</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
138
661
<b></b><b><u>208</u></b><b></b>
<b></b><b><u>7</u></b><b></b>
2181
661
628
33
<b></b><b><u>63,0</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
139
649
<b></b><b><u>201</u></b><b></b>
<b></b><b><u>5</u></b><b></b>
2142
649
631
18
<b></b><b><u>62,1</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
[0100] Деформация концентрируется в локальной мягкой части во время столкновения и становится причиной растрескивания, поэтому при обеспечении ударопрочности важно, чтобы изменение твердости в штампованном теле было небольшим, то есть чтобы была обеспечена стабильная прочность. Поэтому в примерах ударопрочность горячештампованного тела была оценена также с точки зрения вариации твердости. Брали поперечное сечение горячештампованного тела удлиненной формы, перпендикулярное длинному направлению, в любом положении в этом длинном направлении и измеряли на твердость среднего положения по толщине листа во всей области поперечного сечения, включая вертикальные стенки. Для измерения использовали тестер твердости по Виккерсу. Измерительная нагрузка составляла 1 кгс, а интервалы измерения составляли 1 мм. Случай, в котором не было точек измерения ниже 100 Hv от среднего значения для всех точек измерения, оценивался как имеющий малую вариацию твердости, то есть имеющий превосходную стабильность прочности, и в результате обладающий превосходной ударопрочностью, и считался подходящим (оценка «хорошо»), а случай, в котором имелись точки измерения ниже 100 Hv, считался неподходящим (оценка «плохо»). Более конкретно, случай, в котором разность со средним значением твердости для всех точек измерения (средней твердости поперечного сечения в Таблице 8) и значением самой малой твердости среди всех точек измерения составляет 100 Hv, считался подходящим, а случай, в котором это значение составляло более чем 100 Hv, считался неподходящим.
[0101] Аналогично Примеру А, случай, в котором прочность при растяжении составляет 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составляет 70° или более, а стойкость к водородному охрупчиванию имеет подходящий уровень, оценивался как горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию (примеры изобретения в Таблице 8). Кроме того, случай, в котором разность между средним значением твердости в поперечном сечении и минимальной твердостью составляет 100 Hv или менее, оценивался как имеющий улучшенную ударопрочность даже с точки зрения стабильности прочности в дополнение к изгибаемости (примеры изобретения, кроме Примера 111 в Таблице 8). С другой стороны, случай, в котором хотя бы одно из требований «прочности при растяжении», «максимального угла изгиба» и «стойкости к водородному охрупчиванию» не удовлетворялось, считался сравнительным примером.
[Пример C (Si: более чем 0,50% и менее чем 3,00%)]
[0102] Матричный стальной лист с показанными в Таблице 9 химическими компонентами отшлифовали на его поверхности для удаления поверхностных оксидов, а затем стальной лист поверхностного слоя с показанными в Таблице 10 химическими компонентами приварили к обеим поверхностям или одной поверхности дуговой сваркой. Полная толщина стального листа поверхностного слоя и матричного стального листа после дуговой сварки составляла 200–300 мм, а толщина стального листа поверхностного слоя – 1/3 или около того от толщины матричного стального листа (в случае одной стороны – 1/4 или около того). Образцы №№ 201–236 и 238–240 представляют собой стали со стальными листами поверхностного слоя, приваренными к обеим поверхностям, а Образец № 237 представляет собой сталь со стальным листом поверхностного слоя, приваренным только к одной поверхности. Эти многослойные стальные листы подвергали горячей и/или холодной прокатке, как показано в Таблице 11. Полученные стальные листы термически обрабатывали, как показано в Таблице 11, и подвергали горячей штамповке с получением горячештампованных тел. Таблица 12 показывает микроструктуры и механические свойства этих горячештампованных стальных листов (горячештампованных тел). Химические компоненты, проанализированные в положениях 1/2 толщины листа у образцов, взятых из горячештампованных стальных листов, и в положениях 20 мкм от поверхностей (положениях внутри поверхностных слоев), эквивалентны химическим компонентам матричных стальных листов и стальных листов поверхностного слоя, показанных в Таблицах 9 и 10.
[0103] [Таблица 9–1]
Таблица 9–1
Матричный стальной лист №
Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
201
0,26
1,42
1,49
0,009
0,0019
0,047
0,0035
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
203
0,38
1,62
1,03
0,011
0,0005
0,044
0,0036
0
0
0
0
0
204
0,44
1,07
1,10
0,004
0,0002
0,034
0,0034
0
0
0
0
0
205
<b></b><b><u>0,17</u></b><b></b>
1,71
1,09
0,013
0,0004
0,033
0,0034
0
0
0
0
0
206
0,21
1,45
1,08
0,004
0,0010
0,034
0,0032
0
0
0
0
0
207
0,31
1,64
1,32
0,012
0,0008
0,044
0,0027
0
0
0
0
0
208
0,29
1,21
1,48
0,008
0,0016
0,041
0,0030
0
0
0
0
0
209
<b></b><b><u>0,81</u></b><b></b>
1,64
1,44
0,015
0,0006
0,044
0,0033
0
0
0
0
0
210
0,28
<b></b><b><u>0,23</u></b><b></b>
1,44
0,012
0,0017
0,040
0,0027
0
0
0
0
0
211
0,33
<b></b><b><u>0,45</u></b><b></b>
1,32
0,006
0,0002
0,045
0,0033
0
0
0
0
0
212
0,36
1,37
<b></b><b><u>0,07</u></b><b></b>
0,013
0,0013
0,036
0,0033
0
0
0
0
0
213
0,35
1,37
1,18
0,006
0,0009
0,050
0,0029
0,36
0
0
0
0
214
0,38
1,35
1,36
0,012
0,0004
0,042
0,0029
0
0,068
0
0
0
215
0,27
1,46
1,49
0,015
0,0016
0,046
0,0030
0
0
0,078
0
0
216
0,25
1,44
1,41
0,006
0,0012
0,052
0,0031
0
0
0
0,06
0
217
0,30
1,63
1,19
0,009
0,0013
0,041
0,0032
0
0
0
0
0,0025
201
0,26
1,42
1,49
0,009
0,0019
0,047
0,0035
0
0
0
0
0
201
0,26
1,42
1,49
0,009
0,0019
0,047
0,0035
0
0
0
0
0
201
0,26
1,42
1,49
0,009
0,0019
0,047
0,0035
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержания химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0104] [Таблица 9–2]
Таблица 9–2
Матричный стальной лист №
Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
203
0,38
1,62
1,03
0,011
0,0005
0,044
0,0036
0
0
0
0
0
203
0,38
1,62
1,03
0,011
0,0005
0,044
0,0036
0
0
0
0
0
203
0,38
1,62
1,03
0,011
0,0005
0,044
0,0036
0
0
0
0
0
204
0,44
1,07
1,10
0,004
0,0002
0,034
0,0034
0
0
0
0
0
204
0,44
1,07
1,10
0,004
0,0002
0,034
0,0034
0
0
0
0
0
204
0,44
1,07
1,10
0,004
0,0002
0,034
0,0034
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
218
0,66
1,79
1,29
0,012
0,0007
0,041
0,0030
0
0
0
0
0
218
0,66
1,79
1,29
0,012
0,0007
0,041
0,0030
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
202
0,28
1,43
1,16
0,012
0,0004
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0105] [Таблица 10–1]
Таблица 10–1
Образец №
Матричный стальной лист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
201
201
0,12
0,81
0,86
0,015
0,0020
0,046
0,0030
0
0
0
0
0
202
202
0,13
0,69
0,56
0,011
0,0017
0,033
0,0033
0
0
0
0
0
203
203
0,18
0,87
0,50
0,018
0,0017
0,039
0,0038
0
0
0
0
0
204
204
0,20
0,58
0,58
0,014
0,0006
0,042
0,0030
0
0
0
0
0
205
205
0,08
0,96
0,50
0,009
0,0012
0,042
0,0029
0
0
0
0
0
206
206
0,10
0,74
0,60
0,009
0,0022
0,043
0,0026
0
0
0
0
0
207
207
0,14
0,85
0,61
0,016
0,0007
0,036
0,0035
0
0
0
0
0
208
208
0,14
0,67
0,70
0,013
0,0007
0,037
0,0032
0
0
0
0
0
209
209
0,38
0,89
0,66
0,017
0,0007
0,035
0,0030
0
0
0
0
0
210
210
0,13
0,11
0,76
0,017
0,0019
0,037
0,0022
0
0
0
0
0
211
211
0,15
0,20
0,59
0,011
0,0026
0,039
0,0034
0
0
0
0
0
212
212
0,16
0,73
0,03
0,012
0,0018
0,039
0,0025
0
0
0
0
0
213
213
0,17
0,70
0,60
0,015
0,0011
0,034
0,0032
0,03
0
0
0
0
214
214
0,17
0,73
0,68
0,009
0,0005
0,041
0,0035
0
0,017
0
0
0
215
215
0,13
0,70
0,73
0,016
0,0022
0,046
0,0031
0
0
0,012
0
0
216
216
0,12
0,72
0,78
0,013
0,0016
0,039
0,0038
0
0
0
0,02
0
217
217
0,14
0,86
0,68
0,016
0,0010
0,050
0,0033
0
0
0
0
0,0016
218
201
0,10
1,15
1,10
0,008
0,0016
0,044
0,0025
0
0
0
0
0
219
201
0,12
1,33
0,69
0,007
0,0004
0,041
0,0027
0
0
0
0
0
220
201
0,16
0,65
1,30
0,012
0,0017
0,046
0,0036
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0106] [Таблица 10–2]
Таблица 10–2
Образец №
Матричный стальной лист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
221
202
0,24
0,77
0,45
0,003
0,0009
0,035
0,0031
0
0
0
0
0
222
202
0,26
0,79
1,03
0,007
0,0019
0,033
0,0027
0
0
0
0
0
223
202
0,26
1,26
0,36
0,013
0,0007
0,040
0,0029
0
0
0
0
0
224
203
0,29
0,52
0,53
0,008
0,0005
0,042
0,0032
0
0
0
0
0
225
203
0,17
1,47
0,52
0,016
0,0020
0,041
0,0026
0
0
0
0
0
226
203
0,17
0,91
0,85
0,006
0,0012
0,039
0,0025
0
0
0
0
0
227
204
0,40
0,60
0,50
0,015
0,0015
0,038
0,0034
0
0
0
0
0
228
204
0,22
0,85
0,51
0,021
0,0012
0,032
0,0031
0
0
0
0
0
229
204
0,32
0,57
1,05
0,011
0,0003
0,040
0,0030
0
0
0
0
0
230
202
0,13
0,76
0,55
0,013
0,0017
0,041
0,0031
0
0
0
0
0
231
202
0,13
0,80
0,67
0,011
0,0006
0,040
0,0028
0
0
0
0
0
232
202
0,13
0,77
0,57
0,010
0,0020
0,037
0,0032
0
0
0
0
0
233
202
0,13
0,74
0,67
0,013
0,0011
0,042
0,0033
0
0
0
0
0
234
202
0,13
0,79
0,66
0,015
0,0012
0,033
0,0030
0
0
0
0
0
235
218
0,31
0,84
0,72
0,013
0,0018
0,040
0,0031
0
0
0
0
0
236
218
0,32
1,02
0,72
0,009
0,0025
0,035
0,0029
0
0
0
0
0
237
202
0,13
0,76
0,59
0,012
0,0016
0,032
0,0037
0
0
0
0
0
238
202
0,13
0,69
0,56
0,011
0,0017
0,033
0,0033
0
0
0
0
0
239
202
0,13
0,69
0,56
0,011
0,0017
0,033
0,0033
0
0
0
0
0
240
202
0,13
0,69
0,56
0,011
0,0017
0,033
0,0033
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0107] [Таблица 11–1]
Таблица 11–1
Образец №
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Стадия термообработки при горячей штамповке
Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC)
Время выдержки (мин)
Температура черновой прокатки (ºC)
Степень обжатия (%)
Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более
Конечная температура (ºC)
Температура сматывания (ºC)
Коэффициент холодной прокатки (%)
Скорость нагрева (°C/с)
Температура нагрева (ºC)
Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с)
Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с)
Температура отпуска (ºC)
Покрытие металлом
201
1252
34
1169
42
3
828
595
48
36
898
73
27
нет
нет
1,7
202
1284
57
1156
31
3
840
549
42
29
865
121
16
нет
нет
1,5
203
1234
52
1139
29
3
901
584
46
39
854
69
16
нет
нет
1,6
204
1257
35
1172
30
3
842
565
43
54
900
103
28
нет
нет
1,5
205
1274
53
1140
31
3
836
703
49
52
868
73
28
нет
нет
1,7
206
1263
52
1149
30
3
863
574
45
67
832
58
27
нет
нет
1,6
207
1225
44
1191
43
3
892
681
46
59
929
77
25
нет
нет
1,6
208
1261
38
1127
41
3
851
698
47
49
821
74
16
нет
нет
1,7
209
1274
52
1139
30
3
873
709
46
31
864
77
8
нет
нет
1,6
210
1238
28
1141
39
3
833
629
46
45
933
78
17
нет
нет
1,6
211
1241
28
1136
33
3
851
556
48
52
872
88
40
нет
нет
1,7
212
1276
26
1197
38
3
892
619
49
64
850
91
16
нет
нет
1,7
213
1264
48
1185
31
3
869
739
48
25
820
70
25
нет
нет
1,7
214
1256
50
1141
38
3
922
535
47
36
899
83
27
нет
нет
1,7
215
1267
46
1178
36
3
907
564
47
29
906
74
14
нет
нет
1,7
216
1238
34
1145
35
3
863
714
45
28
900
92
18
нет
нет
1,6
217
1274
35
1120
48
3
846
580
45
65
837
94
13
нет
нет
1,6
218
1232
27
1141
39
3
867
574
47
51
918
83
17
нет
нет
1,7
219
1232
52
1163
42
3
865
653
42
19
846
75
38
нет
нет
1,5
220
1275
25
1125
42
3
872
668
45
23
904
104
14
нет
нет
1,6
[0108] [Таблица 11–2]
Таблица 11–2
Образец №
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Стадия термообработки при горячей штамповке
Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC)
Время выдержки (мин)
Температура черновой прокатки (ºC)
Степень обжатия (%)
Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более
Конечная температура (ºC)
Температура сматывания (ºC)
Коэффициент холодной прокатки (%)
Скорость нагрева (°C/с)
Температура нагрева (ºC)
Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с)
Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с)
Температура отпуска (ºC)
Покрытие металлом
221
1246
52
1162
48
3
848
580
47
18
836
108
10
нет
нет
1,7
222
1227
39
1165
29
3
844
538
44
25
826
85
27
нет
нет
1,5
223
1263
26
1132
37
3
856
691
44
68
846
108
32
нет
нет
1,5
224
1265
35
1155
36
3
850
600
47
63
925
87
21
нет
нет
1,7
225
1239
33
1140
39
3
885
688
44
49
901
116
22
нет
нет
1,5
226
1259
36
1132
21
3
899
569
43
31
866
90
6
нет
нет
1,5
227
1240
31
1191
34
3
855
662
43
75
899
84
17
нет
нет
1,5
228
1276
37
1166
24
3
903
710
44
35
894
115
14
нет
нет
1,5
229
1258
28
1138
42
3
876
639
46
42
878
77
29
нет
нет
1,6
230
<b></b><b><u>965</u></b><b></b>
47
<b></b><b><u>955</u></b><b></b>
43
3
823
593
49
54
928
96
25
нет
нет
1,7
231
<b></b><b><u>1368</u></b><b></b>
35
1141
43
3
863
603
44
79
839
75
30
нет
нет
1,5
232
1261
<b></b><b><u>6</u></b><b></b>
1147
42
3
916
716
45
61
905
72
24
нет
нет
1,6
233
1275
56
1139
32
3
902
745
46
57
905
58
14
нет
нет
1,6
234
1240
33
1126
33
3
906
603
0
49
852
67
27
нет
нет
2,8
235
1254
47
1150
40
3
834
683
46
56
890
74
25
266
нет
1,6
236
1231
32
1152
34
3
830
621
49
54
922
97
30
278
Да
1,7
237
1270
29
1113
43
3
850
734
49
32
828
86
21
нет
Да
1,7
238
1238
35
<b></b><b><u>1017</u></b><b></b>
43
3
865
580
47
31
846
85
29
нет
нет
1,5
239
1267
52
1151
<b></b><b><u>3</u></b><b></b>
2
856
688
44
68
899
72
29
нет
нет
1,5
240
1232
35
1134
38
<b></b><b><u>1</u></b><b></b>
885
710
44
25
928
106
33
нет
нет
1,6
[0109] [Таблица 12–1]
Таблица 12–1
Образец №
Микроструктура
Механические свойства
Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv)
ΔH<sub>1</sub> (Hv)
ΔH<sub>2</sub> (Hv)
Доля площади остаточного аустенита (%)
Прочность при растяжении (МПа)
Равномерное относительное удлинение (%)
Максимальный угол изгиба (°)
Стойкость к водородному охрупчиванию
201
511
71
129
3,6
1529
6,6
88,9
Хорошая
Пример изобретения
202
640
63
134
3,2
1913
6,4
81,1
Хорошая
Пример изобретения
203
712
81
142
2,7
2128
5,8
76,5
Хорошая
Пример изобретения
204
775
36
70
2,3
2503
5,2
73,9
Хорошая
Пример изобретения
205
<b></b><b><u>384</u></b><b></b>
66
140
1,9
<b></b><b><u>1148</u></b><b></b>
5,1
89,1
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
206
565
46
134
2,3
1689
6,2
85,1
Хорошая
Пример изобретения
207
605
45
94
3,5
1809
6,5
83,1
Хорошая
Пример изобретения
208
665
37
78
2,1
1987
5,2
79,7
Хорошая
Пример изобретения
209
<b></b><b><u>1001</u></b><b></b>
60
115
1,1
2993
5,3
<b></b><b><u>62,4</u></b><b></b>
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
210
644
53
97
<b></b><b><u>0,5</u></b><b></b>
1926
<b></b><b><u>3,6</u></b><b></b>
83,2
Хорошая
Пример изобретения
211
626
60
128
<b></b><b><u>0,8</u></b><b></b>
1872
<b></b><b><u>4,2</u></b><b></b>
88,1
Хорошая
Пример изобретения
212
<b></b><b><u>495</u></b><b></b>
91
177
2,1
<b></b><b><u>1480</u></b><b></b>
5,2
81,6
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
213
645
66
125
4,1
1929
6,4
85,5
Хорошая
Пример изобретения
214
666
83
147
3,8
1991
5,9
86,4
Хорошая
Пример изобретения
215
653
87
189
3,3
1952
6,6
85,8
Хорошая
Пример изобретения
216
653
80
154
1,5
1952
6,7
83,0
Хорошая
Пример изобретения
217
656
59
141
3,3
1961
5,8
84,8
Хорошая
Пример изобретения
218
504
39
120
4,5
1508
6,2
82,6
Хорошая
Пример изобретения
219
508
56
95
2,4
1520
6,4
80,6
Хорошая
Пример изобретения
220
512
84
90
2,4
1532
5,3
79,4
Хорошая
Пример изобретения
[0110] [Таблица 12–2]
Таблица 12–2
Образец №
Микроструктура
Механические свойства
Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv)
ΔH<sub>1</sub> (Hv)
ΔH<sub>2</sub> (Hv)
Доля площади остаточного аустенита (%)
Прочность при растяжении (МПа)
Равномерное относительное удлинение (%)
Максимальный угол изгиба (°)
Стойкость к водородному охрупчиванию
221
635
66
118
1,1
1898
5,3
83,6
Хорошая
Пример изобретения
222
637
46
135
3,2
1904
6,8
79,6
Хорошая
Пример изобретения
223
638
86
119
2,4
1907
5,5
84,6
Хорошая
Пример изобретения
224
706
56
106
2,7
2110
5,2
86,6
Хорошая
Пример изобретения
225
714
55
87
2,7
2134
6,6
81,4
Хорошая
Пример изобретения
226
709
84
104
3,5
2119
6,7
79,3
Хорошая
Пример изобретения
227
775
87
86
1,5
2317
5,3
78,8
Хорошая
Пример изобретения
228
767
44
128
2,5
2293
5,5
83,9
Хорошая
Пример изобретения
229
772
59
116
2,7
2308
5,4
82,5
Хорошая
Пример изобретения
230
637
<b></b><b><u>215</u></b><b></b>
<b></b><b><u>4</u></b><b></b>
2,9
1904
6,6
<b></b><b><u>65,1</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
231
635
<b></b><b><u>8</u></b><b></b>
<b></b><b><u>210</u></b><b></b>
3,4
1898
5,4
<b></b><b><u>67,0</u></b><b></b>
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
232
634
<b></b><b><u>223</u></b><b></b>
<b></b><b><u>6</u></b><b></b>
3,8
1895
6,4
<b></b><b><u>63,6</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
233
638
97
101
4,1
1907
5,5
85,9
Хорошая
Пример изобретения
234
641
68
124
2,9
1916
5,8
80,5
Хорошая
Пример изобретения
235
730
74
127
1,5
2183
5,0
75,5
Хорошая
Пример изобретения
236
718
61
127
2,7
2147
5,7
76,0
Хорошая
Пример изобретения
237
634
62
141
2,3
1895
5,5
81,5
Хорошая
Пример изобретения
238
630
<b></b><b><u>200</u></b><b></b>
<b></b><b><u>5</u></b><b></b>
2,7
2079
6,1
<b></b><b><u>60,6</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
239
629
<b></b><b><u>206</u></b><b></b>
<b></b><b><u>8</u></b><b></b>
2,8
2076
6,4
<b></b><b><u>62,1</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
240
624
<b></b><b><u>201</u></b><b></b>
<b></b><b><u>7</u></b><b></b>
3,0
2059
6,4
<b></b><b><u>60,5</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
[0111] В этих примерах ударопрочность горячештампованного тела была оценена также с точки зрения пластичности. В частности, выполняли испытание на растяжение горячештампованного стального листа для того, чтобы найти равномерное относительное удлинение стального листа и оценить ударопрочность. Испытание на растяжение выполняли путем подготовки тестового образца № 5, описанного в стандарте JIS Z 2201, в соответствии с методом испытаний, описанным в стандарте JIS Z 2241. Удлинение, при котором получалось самое большое растягивающее усилие, принимали за «равномерное относительное удлинение».
[0112] Аналогично Примеру А, случай, в котором прочность при растяжении составляет 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составляет 70° или более, а стойкость к водородному охрупчиванию имеет подходящий уровень, оценивался как горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию (примеры в Таблице 12). Кроме того, случай, в котором равномерное относительное удлинение составляет 5% или более, оценивался как имеющий улучшенную ударопрочность даже с точки зрения пластичности в дополнение к изгибаемости (примеры изобретения, кроме Примеров 210 и 211 в Таблице 12). С другой стороны, случай, в котором хотя бы одно из требований «прочности при растяжении», «максимального угла изгиба» и «стойкости к водородному охрупчиванию» не удовлетворялось, считался сравнительным примером.
[Пример D (Mn: 1,50% или более и менее чем 3,00%, и Si: более чем 0,50% и менее чем 3,00%)]
[0113] Матричный стальной лист с показанными в Таблице 13 химическими компонентами отшлифовали на его поверхности для удаления поверхностных оксидов, а затем стальной лист поверхностного слоя с показанными в Таблице 14 химическими компонентами приварили к обеим поверхностям или одной поверхности дуговой сваркой. Полная толщина стального листа поверхностного слоя и матричного стального листа после дуговой сварки составляла 200–300 мм, а толщина стального листа поверхностного слоя – 1/3 или около того от толщины матричного стального листа (в случае одной стороны – 1/4 или около того). Образцы №№ 301–339 и 341–343 представляют собой стали со стальными листами поверхностного слоя, приваренными к обеим поверхностям, а Образец № 340 представляет собой сталь со стальным листом поверхностного слоя, приваренным только к одной поверхности. Эти многослойные стальные листы подвергали горячей и/или холодной прокатке, как показано в Таблице 15. Полученные стальные листы термически обрабатывали, как показано в Таблице 15, и подвергали горячей штамповке с получением горячештампованных тел. Таблица 16 показывает микроструктуры и механические свойства этих горячештампованных стальных листов (горячештампованных тел). Химические компоненты, проанализированные в положениях 1/2 толщины листа у образцов, взятых из горячештампованных стальных листов, и в положениях 20 мкм от поверхностей (положениях внутри поверхностных слоев), эквивалентны химическим компонентам матричных стальных листов и стальных листов поверхностного слоя, показанных в Таблицах 13 и 14.
[0114] [Таблица 13–1]
Таблица 13–1
Матричный стальной лист №
Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
301
0,25
1,34
1,85
0,011
0,0020
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
303
0,37
1,54
1,66
0,012
0,0011
0,043
0,0031
0
0
0
0
0
304
0,46
1,52
2,06
0,007
0,0010
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
305
<b></b><b><u>0,19</u></b><b></b>
1,21
1,77
0,011
0,0006
0,039
0,0030
0
0
0
0
0
306
0,24
1,46
1,94
0,004
0,0009
0,035
0,0029
0
0
0
0
0
307
0,27
1,78
1,88
0,017
0,0014
0,047
0,0020
0
0
0
0
0
308
0,32
1,78
1,89
0,007
0,0025
0,043
0,0025
0
0
0
0
0
309
<b></b><b><u>0,82</u></b><b></b>
1,61
1,86
0,019
0,0011
0,048
0,0034
0
0
0
0
0
310
0,25
<b></b><b><u>0,15</u></b><b></b>
1,91
0,012
0,0021
0,045
0,0020
0
0
0
0
0
311
0,31
<b></b><b><u>0,44</u></b><b></b>
1,88
0,004
0,0009
0,036
0,0035
0
0
0
0
0
312
0,35
1,23
<b></b><b><u>0,16</u></b><b></b>
0,015
0,0016
0,033
0,0034
0
0
0
0
0
313
0,30
1,25
<b></b><b><u>0,71</u></b><b></b>
0,016
0,0016
0,041
0,0018
0
0
0
0
0
314
0,35
<b></b><b><u>0,36</u></b><b></b>
<b></b><b><u>0,29</u></b><b></b>
0,005
0,0006
0,041
0,0028
0
0
0
0
0
315
0,34
<b></b><b><u>0,22</u></b><b></b>
<b></b><b><u>0,81</u></b><b></b>
0,016
0,0022
0,045
0,0026
0
0
0
0
0
316
0,33
1,57
1,77
0,006
0,0014
0,051
0,0030
0,41
0
0
0
0
317
0,34
0,98
1,78
0,016
0,0005
0,043
0,0026
0
0,082
0
0
0
318
0,25
1,61
1,98
0,016
0,0021
0,039
0,0031
0
0
0,036
0
0
319
0,24
1,26
1,99
0,009
0,0013
0,051
0,0023
0
0
0
0,05
0
320
0,26
1,47
1,70
0,009
0,0019
0,044
0,0027
0
0
0
0
0,0018
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0115] [Таблица 13–2]
Таблица 13–2
Матричный стальной лист №
Химические компоненты матричного стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
301
0,25
1,34
1,85
0,011
0,0020
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
301
0,25
1,34
1,85
0,011
0,0020
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
301
0,25
1,34
1,85
0,011
0,0020
0,039
0,0032
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
303
0,37
1,54
1,66
0,012
0,0011
0,043
0,0031
0
0
0
0
0
303
0,37
1,54
1,66
0,012
0,0011
0,043
0,0031
0
0
0
0
0
303
0,37
1,54
1,66
0,012
0,0011
0,043
0,0031
0
0
0
0
0
304
0,46
1,52
2,06
0,007
0,0010
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
304
0,46
1,52
2,06
0,007
0,0010
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
304
0,46
1,52
2,06
0,007
0,0010
0,041
0,0037
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
321
0,64
1,35
1,89
0,015
0,0014
0,044
0,0025
0
0
0
0
0
321
0,64
1,35
1,89
0,015
0,0014
0,044
0,0025
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
302
0,29
1,31
1,86
0,012
0,0010
0,034
0,0020
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0116] [Таблица 14–1]
Таблица 14–1
Образец №
Матричный стальной лист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
301
301
0,14
0,72
1,05
0,011
0,0020
0,047
0,0027
0
0
0
0
0
302
302
0,13
0,58
1,06
0,016
0,0015
0,040
0,0038
0
0
0
0
0
303
303
0,17
0,83
0,90
0,012
0,0017
0,043
0,0041
0
0
0
0
0
304
304
0,23
0,64
0,89
0,015
0,0007
0,041
0,0032
0
0
0
0
0
305
305
0,09
0,59
0,92
0,010
0,0008
0,039
0,0031
0
0
0
0
0
306
306
0,12
0,76
1,01
0,008
0,0021
0,041
0,0027
0
0
0
0
0
307
307
0,13
0,87
0,88
0,019
0,0011
0,038
0,0034
0
0
0
0
0
308
308
0,17
0,94
1,04
0,011
0,0007
0,036
0,0034
0
0
0
0
0
309
309
0,36
0,89
0,78
0,015
0,0006
0,035
0,0020
0
0
0
0
0
310
310
0,14
0,08
1,07
0,018
0,0022
0,035
0,0029
0
0
0
0
0
311
311
0,14
0,23
0,83
0,016
0,0026
0,043
0,0032
0
0
0
0
0
312
312
0,20
0,70
0,08
0,011
0,0029
0,040
0,0026
0
0
0
0
0
313
313
0,15
0,68
0,40
0,013
0,0027
0,036
0,0028
0
0
0
0
0
314
314
0,15
0,17
0,12
0,010
0,0024
0,042
0,0035
0
0
0
0
0
315
315
0,16
0,11
0,36
0,011
0,0019
0,041
0,0022
0
0
0
0
0
316
316
0,14
0,77
0,80
0,014
0,0016
0,034
0,0029
0,05
0
0
0
0
317
317
0,14
0,44
0,89
0,010
0,0006
0,043
0,0029
0
0,018
0
0
0
318
318
0,15
0,84
0,97
0,019
0,0020
0,051
0,0028
0
0
0,005
0
0
319
319
0,13
0,59
0,88
0,009
0,0022
0,037
0,0038
0
0
0
0,02
0
320
320
0,14
0,69
0,85
0,019
0,0005
0,041
0,0030
0
0
0
0
0,0014
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0117] [Таблица 14–2]
Таблица 14–2
Образец №
Матричный стальной лист №
Химические компоненты поверхностного слоя стального листа (мас.%)
C
Si
Mn
P
S
раств. Al
N
Ni
Nb
Ti
Mo
B
321
301
0,11
1,05
1,33
0,007
0,0017
0,039
0,0029
0
0
0
0
0
322
301
0,12
1,26
0,96
0,005
0,0006
0,038
0,0020
0
0
0
0
0
323
301
0,16
0,66
1,61
0,013
0,0019
0,048
0,0036
0
0
0
0
0
324
302
0,24
0,72
0,84
0,011
0,0008
0,041
0,0036
0
0
0
0
0
325
302
0,26
0,79
1,77
0,008
0,0017
0,036
0,0029
0
0
0
0
0
326
302
0,27
1,11
0,60
0,016
0,0008
0,035
0,0027
0
0
0
0
0
327
303
0,28
0,42
0,78
0,010
0,0008
0,048
0,0029
0
0
0
0
0
328
303
0,18
1,36
0,78
0,019
0,0019
0,046
0,0025
0
0
0
0
0
329
303
0,17
0,80
1,43
0,006
0,0013
0,039
0,0028
0
0
0
0
0
330
304
0,41
0,94
1,03
0,013
0,0017
0,037
0,0032
0
0
0
0
0
331
304
0,21
1,29
0,93
0,018
0,0012
0,029
0,0032
0
0
0
0
0
332
304
0,34
0,90
1,77
0,011
0,0006
0,039
0,0028
0
0
0
0
0
333
302
0,12
0,64
0,99
0,012
0,0019
0,035
0,0031
0
0
0
0
0
334
302
0,16
0,71
0,78
0,012
0,0013
0,036
0,0033
0
0
0
0
0
335
302
0,17
0,73
1,04
0,011
0,0004
0,033
0,0030
0
0
0
0
0
336
302
0,14
0,66
0,89
0,014
0,0015
0,049
0,0034
0
0
0
0
0
337
302
0,14
0,62
0,82
0,010
0,0011
0,038
0,0034
0
0
0
0
0
338
321
0,33
0,76
1,10
0,015
0,0024
0,039
0,0036
0
0
0
0
0
339
321
0,34
0,73
0,79
0,012
0,0021
0,032
0,0028
0
0
0
0
0
340
302
0,16
0,72
0,93
0,010
0,0013
0,039
0,0037
0
0
0
0
0
341
302
0,13
0,58
1,06
0,016
0,0015
0,040
0,0038
0
0
0
0
0
342
302
0,13
0,58
1,06
0,016
0,0015
0,040
0,0038
0
0
0
0
0
343
302
0,13
0,58
1,06
0,016
0,0015
0,040
0,0038
0
0
0
0
0
В этой таблице поля с содержанием химического компонента «0» означают, что соответствующий компонент намеренно не добавляется.
[0118] [Таблица 15–1]
Таблица 15–1
Образец №
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Стадия термообработки при горячей штамповке
Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC)
Время выдержки (мин)
Температура черновой прокатки (ºC)
Степень обжатия (%)
Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более
Конечная температура (ºC)
Температура сматывания (ºC)
Коэффициент холодной прокатки (%)
Скорость нагрева (°C/с)
Температура нагрева (ºC)
Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с)
Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с)
Температура отпуска (ºC)
Покрытие металлом
301
1282
47
1173
36
3
873
718
48
37
895
75
30
нет
нет
1,5
302
1236
44
1155
36
3
876
630
47
31
892
116
15
нет
нет
1,5
303
1257
41
1126
29
3
865
639
43
43
878
74
18
нет
нет
1,6
304
1274
28
1175
31
3
856
526
38
59
878
100
30
нет
нет
1,7
305
1252
36
1131
30
3
863
631
42
49
898
77
23
нет
нет
1,6
306
1280
32
1153
38
3
886
557
49
65
907
54
29
нет
нет
1,4
307
1260
46
1195
34
3
881
599
55
64
889
72
27
нет
нет
1,3
308
1239
54
1131
41
3
862
538
54
50
904
75
12
нет
нет
1,3
309
1278
46
1151
31
3
885
695
42
29
906
82
11
нет
нет
1,6
310
1249
40
1146
33
3
877
550
41
47
903
75
19
нет
нет
1,7
311
1273
49
1144
38
3
867
651
47
56
879
88
35
нет
нет
1,5
312
1256
47
1202
44
3
869
640
41
60
901
87
14
нет
нет
1,7
313
1281
45
1168
30
3
875
555
48
23
876
71
28
нет
нет
1,5
314
1278
38
1150
40
3
886
706
56
39
879
80
27
нет
нет
1,2
315
1256
42
1175
37
3
896
562
41
24
898
72
18
нет
нет
1,7
316
1265
55
1135
36
3
888
703
43
32
881
91
19
нет
нет
1,6
317
1237
30
1127
40
3
856
527
51
66
899
99
12
нет
нет
1,4
318
1246
50
1155
39
3
877
599
44
49
904
88
18
нет
нет
1,6
319
1245
32
1149
43
3
900
591
56
21
900
77
34
нет
нет
1,2
320
1279
28
1110
38
3
855
616
49
24
899
100
19
нет
нет
1,4
[0119] [Таблица 15–2]
Таблица 15–2
Образец №
Горячая прокатка
Холодная прокатка
Стадия термообработки при горячей штамповке
Толщина после горячей штамповки (мм)
Температура нагрева (ºC)
Время выдержки (мин)
Температура черновой прокатки (ºC)
Степень обжатия (%)
Число операций прокатки со временем между проходами 3 с или более
Конечная температура (ºC)
Температура сматывания (ºC)
Коэффициент холодной прокатки (%)
Скорость нагрева (°C/с)
Температура нагрева (ºC)
Средняя скорость охлаждения от температуры нагрева до 400°C (°C/с)
Средняя скорость охлаждения от 400°C до 200°C (°C/с)
Температура отпуска (ºC)
Покрытие металлом
321
1270
49
1157
41
3
843
522
56
20
905
104
15
нет
нет
1,2
322
1253
52
1165
32
3
863
652
44
20
900
89
28
нет
нет
1,6
323
1261
30
1120
36
3
880
669
42
63
898
109
28
нет
нет
1,6
324
1272
34
1162
43
3
874
619
54
64
871
92
26
нет
нет
1,3
325
1275
54
1144
43
3
885
558
43
53
870
112
25
нет
нет
1,6
326
1258
47
1124
21
3
863
559
49
28
909
85
9
нет
нет
1,4
327
1253
54
1189
36
3
874
672
45
73
891
83
13
нет
нет
1,5
328
1285
50
1181
21
3
854
623
50
31
904
113
13
нет
нет
1,4
329
1260
41
1135
42
3
855
685
49
42
888
79
27
нет
нет
1,4
330
1265
37
1154
33
3
879
546
39
49
900
96
25
нет
нет
1,7
331
1241
36
1144
37
3
894
691
39
74
879
73
25
нет
нет
1,7
332
1266
55
1132
40
3
882
626
44
62
875
75
27
нет
нет
1,6
333
<b></b><b><u>1080</u></b><b></b>
45
<b></b><b><u>1065</u></b><b></b>
28
3
846
665
56
61
905
60
14
нет
нет
1,2
334
<b></b><b><u>1399</u></b><b></b>
33
1120
29
3
858
7
48
53
900
70
26
нет
нет
1,5
335
1281
<b></b><b><u>4</u></b><b></b>
1131
43
3
903
544
52
61
878
74
20
нет
нет
1,3
336
1242
38
1162
32
3
885
587
50
53
873
96
32
нет
нет
1,4
337
1268
53
1117
45
3
863
595
0
30
906
84
21
нет
нет
2,8
338
1251
35
1113
41
3
897
654
48
73
903
99
19
259
нет
1,5
339
1237
51
1133
40
3
900
707
43
49
902
100
19
282
Да
1,6
340
1242
51
1140
33
3
900
712
45
53
898
92
26
нет
Да
1,5
341
1281
45
<b></b><b><u>1016</u></b><b></b>
39
3
854
591
44
28
898
85
29
нет
нет
1,5
342
1237
30
1155
<b></b><b><u>4</u></b><b></b>
2
882
619
45
68
891
76
26
нет
нет
1,7
343
1270
30
1139
35
<b></b><b><u>1</u></b><b></b>
858
672
39
26
879
106
35
нет
нет
1,5
[0120] [Таблица 16–1]
Таблица 16–1
Образец №
Микроструктура
Механические свойства
Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv)
ΔH<sub>1</sub> (Hv)
ΔH<sub>2</sub> (Hv)
Доля площади остаточного аустенита (%)
Прочность при растяжении (МПа)
Равномерное относительное удлинение (%)
Средняя твердость в поперечном сечении (Hv)
Минимальная твердость (Hv)
Средняя твердость в поперечном сечении – Минимальная твердость (Hv)
Максимальный угол изгиба (°)
Стойкость к водородному охрупчиванию
301
598
69
128
3,5
1788
6,2
598
534
64
87,2
Хорошая
Пример изобретения
302
668
70
132
2,8
1997
5,4
668
635
33
82,1
Хорошая
Пример изобретения
303
751
79
152
3,1
2245
5,9
751
686
65
78,1
Хорошая
Пример изобретения
304
789
21
63
2,2
2509
5,7
789
753
36
71,4
Хорошая
Пример изобретения
305
<b></b><b><u>464</u></b><b></b>
71
135
1,9
<b></b><b><u>1387</u></b><b></b>
5,2
464
434
30
89,1
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
306
775
34
143
2,0
2316
5,3
775
710
65
75,8
Хорошая
Пример изобретения
307
767
42
81
3,5
2292
6,6
767
742
25
74,7
Хорошая
Пример изобретения
308
791
33
74
2,3
2365
5,8
791
733
58
75,7
Хорошая
Пример изобретения
309
<b></b><b><u>1457</u></b><b></b>
63
103
1,4
4356
5,5
1457
1385
72
<b></b><b><u>61,0</u></b><b></b>
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
310
702
52
97
<b></b><b><u>0,2</u></b><b></b>
2099
<b></b><b><u>2,9</u></b><b></b>
702
651
51
89,1
Хорошая
Пример изобретения
311
786
56
133
<b></b><b><u>0,8</u></b><b></b>
2351
<b></b><b><u>4,4</u></b><b></b>
786
757
29
88,7
Хорошая
Пример изобретения
312
<b></b><b><u>478</u></b><b></b>
88
187
2,2
<b></b><b><u>1429</u></b><b></b>
5,1
478
292
<b></b><b><u>186</u></b><b></b>
88,0
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
313
747
69
68
3,4
2234
6,2
747
579
<b></b><b><u>168</u></b><b></b>
78,2
Хорошая
Пример изобретения
314
733
48
171
<b></b><b><u>0,5</u></b><b></b>
2193
<b></b><b><u>3,9</u></b><b></b>
733
592
<b></b><b><u>141</u></b><b></b>
78,3
Хорошая
Пример изобретения
315
726
32
98
<b></b><b><u>0,4</u></b><b></b>
2172
<b></b><b><u>3,2</u></b><b></b>
726
582
<b></b><b><u>144</u></b><b></b>
80,6
Хорошая
Пример изобретения
316
787
77
118
4,3
2353
6,9
787
746
41
84,4
Хорошая
Пример изобретения
317
773
73
161
3,7
2310
6,6
773
704
69
84,1
Хорошая
Пример изобретения
318
782
93
186
3,2
2338
6,2
782
709
73
80,9
Хорошая
Пример изобретения
319
711
79
152
1,2
2126
5,2
711
672
39
86,8
Хорошая
Пример изобретения
320
709
61
128
3,6
2120
6,9
709
666
43
88,8
Хорошая
Пример изобретения
[0121] [Таблица 16–2]
Таблица 16–2
Образец №
Микроструктура
Механические свойства
Примечания
Твердость средней части по толщине листа (Hv)
ΔH<sub>1</sub> (Hv)
ΔH<sub>2</sub> (Hv)
Доля площади остаточного аустенита (%)
Прочность при растяжении (МПа)
Равномерное относительное удлинение (%)
Средняя твердость в поперечном сечении (Hv)
Минимальная твердость (Hv)
Средняя твердость в поперечном сечении – Минимальная твердость (Hv)
Максимальный угол изгиба (°)
Стойкость к водородному охрупчиванию
321
627
63
91
4,9
1876
6,7
627
585
42
86,0
Хорошая
Пример изобретения
322
618
62
134
2,4
1849
5,9
618
556
62
84,2
Хорошая
Пример изобретения
323
616
69
126
2,2
1843
5,4
616
577
39
86,0
Хорошая
Пример изобретения
324
730
84
91
1,2
2184
5,1
730
695
35
80,0
Хорошая
Пример изобретения
325
720
60
128
3,3
2154
6,2
720
648
72
80,6
Хорошая
Пример изобретения
326
722
69
129
2,6
2160
5,9
722
658
64
82,2
Хорошая
Пример изобретения
327
773
68
112
2,4
2311
5,8
773
733
40
84,5
Хорошая
Пример изобретения
328
790
74
87
2,7
2362
5,4
790
758
32
84,5
Хорошая
Пример изобретения
329
776
71
90
3,4
2320
6,2
776
751
25
84,0
Хорошая
Пример изобретения
330
791
77
121
1,8
2365
5,1
791
750
41
82,0
Хорошая
Пример изобретения
331
788
81
90
2,7
2356
6,5
788
731
57
82,9
Хорошая
Пример изобретения
332
795
72
96
2,4
2377
5,3
795
763
32
84,2
Хорошая
Пример изобретения
333
725
<b></b><b><u>210</u></b><b></b>
<b></b><b><u>3</u></b><b></b>
3,0
2169
5,2
725
677
48
<b></b><b><u>58,5</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
334
730
<b></b><b><u>7</u></b><b></b>
<b></b><b><u>217</u></b><b></b>
3,9
2184
6,9
730
673
57
<b></b><b><u>66,9</u></b><b></b>
Хорошая
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
335
732
<b></b><b><u>209</u></b><b></b>
<b></b><b><u>8</u></b><b></b>
3,4
2190
5,6
732
710
22
<b></b><b><u>69,1</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
336
745
88
95
4,3
2229
6,7
745
688
57
85,9
Хорошая
Пример изобретения
337
727
82
122
2,9
2175
6,1
727
673
54
82,2
Хорошая
Пример изобретения
338
787
67
123
1,5
2353
5,2
787
735
52
72,8
Хорошая
Пример изобретения
339
759
63
123
3,1
2269
5,2
759
728
31
77,1
Хорошая
Пример изобретения
340
730
74
147
2,1
2184
5,7
730
665
65
84,5
Хорошая
Пример изобретения
341
644
<b></b><b><u>206</u></b><b></b>
<b></b><b><u>5</u></b><b></b>
2,8
2125
6,4
644
598
46
<b></b><b><u>60,5</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
342
630
<b></b><b><u>201</u></b><b></b>
<b></b><b><u>8</u></b><b></b>
3,0
2079
6,6
630
590
40
<b></b><b><u>61,5</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
343
649
<b></b><b><u>202</u></b><b></b>
<b></b><b><u>6</u></b><b></b>
2,9
2142
6,2
649
622
27
<b></b><b><u>60,9</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Плохая</u></b><b></b>
<b></b><b><u>Сравнительный пример</u></b><b></b>
[0122] В этих примерах, так же, как и в случае Примера B, ударопрочность горячештампованного тела была оценена также с точки зрения вариации твердости. Брали поперечное сечение горячештампованного тела удлиненной формы, перпендикулярное длинному направлению, в любом положении в этом длинном направлении и измеряли на твердость среднего положения по толщине листа во всей области поперечного сечения, включая вертикальные стенки. Для измерения использовали тестер твердости по Виккерсу. Измерительная нагрузка составляла 1 кгс, а интервалы измерения составляли 1 мм. Случай, в котором не было точек измерения ниже 100 Hv от среднего значения для всех точек измерения, оценивался как имеющий малую вариацию твердости, то есть имеющий превосходную стабильность прочности, и в результате обладающий превосходной ударопрочность, и считался подходящим (оценка «хорошо»), а случай, в котором имелись точки измерения ниже 100 Hv, считался неподходящим (оценка «плохо»). Более конкретно, случай, в котором разность со средним значением твердости для всех точек измерения (средней твердости поперечного сечения в Таблице 16) и значением самой малой твердости среди всех точек измерения составляет 100 Hv, считался подходящим, а случай, в котором это значение составляло более чем 100 Hv, считался неподходящим.
[0123] Кроме того, в этих примерах, так же, как и в случае Примера C, ударопрочность горячештампованного тела была оценена также с точки зрения пластичности. В частности, выполняли испытание на растяжение горячештампованного стального листа для того, чтобы найти равномерное относительное удлинение стального листа и оценить ударопрочность. Испытание на растяжение выполняли путем подготовки тестового образца № 5, описанного в стандарте JIS Z 2201, в соответствии с методом испытаний, описанным в стандарте JIS Z 2241. Удлинение, при котором получалось самое большое растягивающее усилие, принимали за «равномерное относительное удлинение».
[0124] Аналогично Примеру А, случай, в котором прочность при растяжении составляет 1500 МПа или более, максимальный угол изгиба составляет 70° или более, а стойкость к водородному охрупчиванию имеет подходящий уровень, оценивался как горячештампованное тело с превосходными ударопрочностью и стойкостью к водородному охрупчиванию (примеры в Таблице 16). Кроме того, случай, в котором равномерное относительное удлинение составляет 5% или более, а разность между средним значением твердости в поперечном сечении и минимальной твердостью составляет 100 Hv или менее, оценивался как имеющий улучшенную ударопрочность даже с точки зрения пластичности и стабильности прочности в дополнение к изгибаемости (примеры изобретения, кроме Примеров 310, 311 и 313–315 в Таблице 16). С другой стороны, случай, в котором хотя бы одно из требований «прочности при растяжении», «максимального угла изгиба» и «стойкости к водородному охрупчиванию» не удовлетворялось, считался сравнительным примером.