冷加工性和渗碳热处理后的表面硬度优异的热轧钢板的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在热处理前的加工中显示出良好的冷加工性，并且在渗碳热处理后显 示出既定的表面硬度，以及即使在距表面很深的地方仍显示出期望的硬度的热乳钢板，具 体而言，是在作为各种结构用零件所使用的钢材之中，特别是涉及作为为了改善耐磨损性 和耐疲劳特性，而经由渗碳淬火或碳氮共渗淬火处理，进行了表面硬质化处理的零件的原 材有用的热乳钢板，例如作为用于制造汽车等的各部分所用的离合器、阻尼器、齿轮(gear) 等的原材有用的热乳钢板。还有，在以下的说明中，代表性地选取适用于离合器类的情况进 行说明，但本发明当然不限定于此类制造，而是可作为一边活用其优异的渗碳淬火性和碳 氮共渗淬火性，以维持芯部的高韧性，一边使表层部硬质化，从而用于制造要求有高表面硬 度和优异的冲击特性的这种零件的原材被有效利用。
【背景技术】
[0002] 近年来，从环境保护的观点出发，以提高汽车的燃油效率为目的，对于汽车用的各 种零件，例如用于齿轮等的传动零件和外壳等的钢材的轻量化，即高强度化的要求越发提 高。为了顺应这样的轻量化?高强度化的要求，作为一般所用的钢材，能够使用的是对棒钢 进行热锻的钢材(热锻材）（例如，参照专利文献1)。另外，为了削减零件制造工序中的〇) 2的 排放量，至今关于利用热锻加工的齿轮等零件的冷锻化的要求也高涨。
[0003] 另外，冷加工(冷锻)与热加工和温加工相比较，有生产率高，而且尺寸精度和钢材 的产出率均良好的优点。但是，通过这样的冷加工制造零件时成为问题的是，为了将冷加工 的零件的强度确保在期待的预定值以上，必然需要使用强度、即变形阻力高的钢材。可是存 在的难点是，使用的钢材的变形阻力越高，越会招致冷加工用金属模具的寿命缩短。
[0004] 基于上述背景，在传动零件的领域也进行了如下研究，即，由一直以来的棒钢的锻 造品（热锻、冷锻等），转换成以零件的轻量化和低成本化为目标而使用钢板的零件制造。其 中，在齿轮、阻尼器和离合器等表面会遭受表面压力的零件中，为了赋予其耐磨损性和耐疲 劳特性而进行的是，在对于钢板实施零件加工之后，通过渗碳热处理而提高表面硬度。作为 这些零件制造用的钢板，历来使用普通的软钢(SPHC等），但要求进一步的高强度化、高硬度 化。
[0005] 将钢板冷加工（冲压成形等）成既定形状后，进行渗碳热处理，从而制造确保有既 定的强度、表面硬度的高强度零件。为了提高渗碳表面的硬度，考虑增加以C量为中心的主 要成分、添加元素的量，但若是这样，则热处理前的冷加工性降低。因此，期望有一种兼顾确 保冷加工性和提高渗碳热处理后的表面硬度的解决策略。
[0006] 如上述，本发明以热乳钢板为对象，而作为涉及热乳钢板的现有技术，例如可列举 下述专利文献2~6。
[0007] 专利文献2所公开的热乳钢板，以面积比例计金属组织的70%以上为铁素体相，其 平均晶粒直径为50μπι以下，纵横比为3以下，而且铁素体晶界的70%以上由大角晶界构成， 由大角晶界形成的铁素体相的最大径为30μπι以下且最小径为5nm以上的析出物的面积比例 为金属组织的2%以下，且除去铁素体相和析出物的余量相中面积比例最大的第二相的平 均晶粒直径为50μπι以下，最近的第二相间存在铁素体相的大角晶界，由此强度与拉伸凸缘 性的平衡提高。
[0008] 专利文献3所公开的热乳钢板，铁素体平均粒径为1~ΙΟμπι，铁素体粒径的标准偏 差为3.Ομπι以下，夹杂物的形状比为2.0以下，由此拉伸凸缘性提高。
[0009] 专利文献4所公开的热乳钢板，组织是铁素体相分率为50%以上、残余贝氏体即铁 素体?贝氏体组织，板厚t的l/8t~3/8t的范围内的Μη微偏析在满足0.10 2 σ/Μη的范围内， 由此拉伸凸缘性提尚。
[0010] 专利文献5所公开的热乳钢板，组织中铁素体相的面积率为20%以上、回火马氏体 相的面积率为10~60%、马氏体相的面积率为0~10%、残留奥氏体相的体积率为3~15%， 由此拉伸性和拉伸凸缘性提高。
[0011] 但是，上述专利文献2~5所公开的热乳钢板虽然冷加工性优异，但对于渗碳热处 理后的表面硬度没有任何提及，其改善效果是不明确的。
[0012] 另一方面，专利文献6所公开的热乳钢板(渗碳钢带），板厚方向表层部到深度50μπι 的平均硬度为170HV以上，且金属组织为铁素体+珠光体，表面碳浓度CS(质量％ )与钢中平 均碳浓度CM(质量％ )之差Δ C = CS-CM为0.1质量％以上，由此能够减轻冲裁时的"塌边"，并 且可以省略冲裁后的渗碳处理。
[0013] 但是，上述专利文献6所公开的热乳钢板(渗碳钢带）虽然渗碳热处理后的表面硬 度优异，但对于冷加工性没有任何提及，其改善效果是不明确的。
[0014] 如上所述，关于兼具冷加工性和渗碳热处理后的表面硬度的热乳钢板，目前为止 基本没有研究过。
[0015] 现有技术文献
[0016] 专利文献
[0017] 专利文献1:日本专利第3094856号公报 [0018] 专利文献2:日本专利第3821036号公报 [0019] 专利文献3:日本专利第4276504号公报 [0020] 专利文献4:日本专利第4644075号公报 [0021] 专利文献5:日本特开2011-168861号公报 [0022] 专利文献6:日本特开2010-222663号公报
【发明内容】
[0023]发明要解决的课题
[0024]因此，本发明的目的在于，提供一种兼备冷加工性和渗碳热处理后的表面硬度的 热乳钢板。还有，在本发明中，渗碳热处理除了通常的用于渗碳的热处理以外，也包括用于 碳氮共渗的热处理的情况。
[0025]用于解决课题的手段
[0026] 第一发明，是一种冷加工性和渗碳热处理后的表面硬度优异的热乳钢板，其特征 在于，
[0027] 板厚为2~10mm，
[0028] 成分组成以质量％计（以下，涉及化学成分均同。）含有
[0029] C:0.05 ~0.30%、
[0030] Μη:0·3 ~3.0%、
[0031] Α1:0·015 ~0.1%、
[0032] Ν:0.003~0.30%，
[0033] 余量由铁和不可避免的杂质构成，
[0034] 组织以面积率计包含
[0035] 铁素体：10 ~50%、
[0036] 珠光体：15~50 %、
[0037]余量：由贝氏体构成，
[0038] 关于包含所述铁素体和珠光体的全部相的晶粒（以下，称为"全部晶粒"。），
[0039] 纵横比（长轴/短轴)为3以下的晶粒个数为所述全部晶粒个数的60%以上，并且所 述全部晶粒的平均晶粒直径为3~50μπι的范围。
[0040] 第二发明，是根据第一发明所述的热乳钢板，其中，在所述不可避免的杂质之中， Si :0.5% 以下，Ρ:0·030% 以下，S:0.035% 以下。
[0041]第三发明，是根据第一或第二发明所述的热乳钢板，其中，成分组成还含有下述 (a)~(f)中的至少任一种。
[0042] (a)从Cr:3.0%以下（不含0%)、]?〇:1.0%以下（不含0%)和附 ：3.0%以下（不含 〇%)所构成的组中选择的至少一种
[0043] (b)从Cu:2.0%以下(不含0%)和C〇:5%以下(不含0%)所构成的组中选择的至少 一种
[0044] ((：)从￥:0.5%以下（不含0%)、11:0.1%以下（不含0%)和他：0.1%以下（不含 〇% )所构成的组中选择的至少一种
[0045] (d)从Ca:0.08%以下（不含0%)和Zr:0.08%以下(不含0%)所构成的组中选择的 至少一种
[0046] (e)Sb:0.02% 以下（不含 0%)
[0047] (〇从1^]?:0.〇5%以下（不含0%)、]\% :0.〇2%以下（不含0%)、1^:0.〇2%以下（不 含0% )、Pb: 0.5%以下(不含0% )和Bi : 0.5%以下(不含0% )所构成的组中选择的至少一种 [0048]发明效果
[0049]根据本发明，能够提供在铁素体+珠光体主体的组织中，通过使晶粒等轴化且微细 化，从而确保冷加工性并且在渗碳热处理后可以得到既定的表面硬度的热乳钢板。
【具体实施方式】
[0050]以下，对于本发明的热乳钢板（以下，也称为"本发明钢板"或仅称为"钢板"。）更详 细地加以说明。本发明钢板，虽然其成分组成与上述专利文献1所述的热锻材(高强度高韧 性表面硬化用钢)重复，但在以下方面有所不同，即，使组织成为铁素体+珠光体主体组织， 并且使晶粒等轴化且微细化。
[0051]〔本发明钢板的板厚:2~10mm〕
[0052]首先，本发明钢板以板厚2~10mm的为对象。板厚低于2mm时，不能确保作为构造体 的刚性。另一方面，若板厚高于l〇mm，则难以达成本发明中规定的组织形态，将得不到期望 的效果。板厚的下限优选为3mm以上，更优选为4mm以上。另外，上限优选为9mm以下，更优选 为7mm以下。
[0053]其次，对于构成本发明钢板的成分组成进行说明。以下，化学成分的单位全部是质 量％。
[0054]〔本发明钢板的成分组成〕
[0055] <C:0.05 ~0.30%>
[0056] C在确保作为最终得到的渗碳(或碳氮共渗)淬火零件的芯部强度上是不能欠缺的 元素，低于0.05%时，得不到充分的强度。但是，若过剩地含有，则除了韧性劣化以外，可切 削性和冷锻性也降低而损害加工性，因此以0.30%为上限。C的优选的含量为0.08~0.25%