JP7614717B2 - Steel Plate - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板に関する。 The present invention relates to a steel plate.
鋼板に対して種々の加工を施し、所定の形状を有するブランク材を成形する際に、鋼板に種々の処理を施して、鋼板の性質、機能を調整しておく場合がある。 When steel plates are processed in various ways to form blank pieces with a desired shape, the steel plates may be subjected to various treatments to adjust the properties and functions of the steel plates.
また、下記特許文献1には、鋼板において、成形後の断面ハット形状の部材における稜線部となる領域を部分的に軟化させる技術が記載されている。
In addition, the following
しかし、上記特許文献1に記載の技術は、曲げ加工やプレス加工のために、鋼板に対して部分的に軟化処理を行うものであり、鋼板に対するせん断加工を行うために、鋼板に対して処理を行うものではなかった。特に、せん断加工を行う際の工具の損傷(例えば、工具の塑性変形等)を抑制するために、鋼板に対して部分的な軟化を行うことは考慮されていなかった。
However, the technology described in the
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、鋼板に対するせん断加工等に用いられる工具の損傷を抑制することが可能な、新規かつ改良された鋼板を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and the object of the present invention is to provide a new and improved steel plate that can suppress damage to tools used in shearing processes and the like on the steel plate.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、鋼板であって、上記鋼板は引張強度が1300MPa以上である主部と、上記鋼板の少なくとも表面を含む領域において帯状に形成され、上記主部よりも低いビッカース硬度を有する軟化部と、を備え、上記軟化部のビッカース硬度は、上記主部のビッカース硬度の0.7倍以上0.95倍以下であり、前記軟化部の板厚方向深さの最大値は、前記鋼板の板厚に対する比率で50%以下とされている、鋼板が提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a steel plate comprising: a main portion having a tensile strength of 1300 MPa or more; and a softened portion formed in a band shape in an area including at least the surface of the steel plate and having a Vickers hardness lower than that of the main portion, wherein the Vickers hardness of the softened portion is 0.7 to 0.95 times that of the main portion, and the maximum value of the depth in the plate thickness direction of the softened portion is 50% or less in ratio to the plate thickness of the steel plate.
本発明のある観点によれば、鋼板であって、前記鋼板は引張強度が1300MPa以上である主部と、前記鋼板の少なくとも表面を含む領域において帯状に形成され、前記主部よりも低いビッカース硬度を有する軟化部と、を備え、前記軟化部のビッカース硬度は、前記主部のビッカース硬度の0.7倍以上0.95倍以下であり、前記軟化部は、前記鋼板の平面視における前記帯状の前記軟化部の幅方向中心線の曲率半径が、120mm以下となる領域を含んで形成される、鋼板が提供される。According to one aspect of the present invention, there is provided a steel plate comprising: a main portion having a tensile strength of 1300 MPa or more; and a softened portion formed in a band shape in a region including at least the surface of the steel plate and having a Vickers hardness lower than that of the main portion, wherein the Vickers hardness of the softened portion is 0.7 to 0.95 times that of the main portion, and the softened portion is formed including a region in which the radius of curvature of the widthwise center line of the band-shaped softened portion in a planar view of the steel plate is 120 mm or less.
上記軟化部のビッカース硬度は、上記鋼板の上記主部のビッカース硬度の0.8倍以上0.95倍以下であってもよい。The softened portion may have a Vickers hardness of 0.8 to 0.95 times the Vickers hardness of the main portion of the steel plate.
上記軟化部の板厚方向深さの最大値は、上記鋼板の板厚に対する比率で30%以下とされてもよい。 The maximum depth of the softened portion in the thickness direction may be 30% or less relative to the thickness of the steel plate.
上記軟化部の板厚方向深さの最大値は、上記鋼板の板厚に対する比率で10%以下とされてもよい。 The maximum depth of the softened portion in the thickness direction may be 10% or less relative to the thickness of the steel plate.
上記軟化部は、上記鋼板の第1の面側と、上記第1の面の反対側の第2の面側とにそれぞれ設けられてもよい。 The softening portion may be provided on a first surface side of the steel plate and a second surface side opposite the first surface.
上記軟化部の各々は互いに並行して設けられ、上記鋼板の上記第1の面側に設けられた上記軟化部における板厚方向深さが最大となる第1の位置と、上記鋼板の上記第2の面側に設けられた上記軟化部における板厚方向深さが最大となる第2の位置とは、上記鋼板の板面における上記軟化部の板厚方向と直交する方向において異なってもよい。 The softened portions are arranged parallel to each other, and a first position where the thickness direction depth of the softened portion arranged on the first surface side of the steel plate is maximum and a second position where the thickness direction depth of the softened portion arranged on the second surface side of the steel plate is maximum may be different in a direction perpendicular to the thickness direction of the softened portion on the plate surface of the steel plate.
上記軟化部の幅方向の距離は、40mm以下であってもよい。 The width of the softened portion may be 40 mm or less.
上記主部の表面には、めっき被膜が形成され、上記軟化部の表面の少なくとも一部には上記めっき被膜が形成されていなくてもよい。 A plated coating may be formed on the surface of the main portion, and the plated coating may not be formed on at least a portion of the surface of the softened portion.
上記鋼板の前記軟化部にせん断変形が施されて、ブランクが切り出されてもよい。
The softened portion of the steel plate may be subjected to shear deformation to cut out a blank.
以上説明したように本発明によれば、鋼板に対するせん断加工等に用いられる工具の損傷を抑制することが可能な鋼板が提供される。 As described above, the present invention provides a steel plate that can reduce damage to tools used in shearing processes and other processes on the steel plate.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to avoid redundant description.
<第1の実施形態>
[鋼板の概略構成]
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1の実施形態に係る鋼板の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る鋼板100の一例を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る鋼板100に対する、せん断加工の様子の一例を示す部分断面図である。図1に示すように、鋼板100は、平板状の部材である。特に、鋼板100は、一方向に連続したシート状の板状部材であってもよい。鋼板100に対して、せん断加工が施されることにより、所定形状の板材であるブランク材(図4において説明するブランク材100’に相当)が鋼板100から切り出される。ブランク材は、さらに種々の加工、処理を経て、所定の形状の成形品に成形される。
First Embodiment
[Schematic configuration of steel sheet]
First, with reference to Figs. 1 and 2, a schematic configuration of a steel plate according to a first embodiment of the present invention will be described. Fig. 1 is a perspective view showing an example of a
せん断加工の開始時、まずせん断工具が、それぞれ鋼板100に当接する。このとき、せん断工具の端部が、鋼板100に食い込むことにより、当該端部にはせん断加工時の荷重が集中しやすくなる。この結果、せん断工具の端部には、塑性変形が生じる場合がある。特に、鋼板100が、高張力鋼板である場合には、せん断工具の端部での塑性変形が生じやすくなる。さらに、鋼板100が、引張強度で1300MPa級以上の鋼材から成る場合には、せん断工具の端部での塑性変形がより生じやすくなる。
When the shearing process starts, the shearing tools first come into contact with the
そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、鋼板100の一部を軟化し、せん断加工時のせん断工具に対する影響を抑制することを想到した。以下、本実施形態に係る鋼板100について詳細に説明する。
After extensive research, the inventors came up with the idea of softening a portion of the
本実施形態に係る鋼板100は、主部110と軟化部120とを有する。主部110は、鋼板100を主として構成する領域であり、引張強度で1300MPa級以上の鋼材から成る。軟化部120は、鋼板100において部分的に形成された、主部110よりも軟化された領域である。
The
[軟化部]
軟化部120は、せん断加工時に、せん断工具の端部が板厚方向に当接する鋼板100の表面位置の少なくとも一部を含むように形成されている。例えば、図2に示すように、鋼板100には、上下一対のせん断工具(パンチAとダイB)によって、せん断加工が施される。このとき、図2に示すように、軟化部120は、パンチAとダイBの端部(エッヂ)が当接する鋼板100の表面位置を含むように形成されている。
[Softening section]
The softened
軟化部120のビッカース硬度は、主部110のビッカース硬度の0.7倍以上0.95倍以下となっている。軟化部120のビッカース硬度が、主部110のビッカース硬度に対して、0.95倍超であると、軟化部120の硬度が主部110に対して十分低くならないため、軟化部120が高い硬度のレベルであり、せん断工具の損傷を抑制することができない。一方、軟化部120のビッカース硬度が、主部110のビッカース硬度に対して、0.7倍未満であると、軟化部120が主部110よりも軟らかくなりすぎてしまい、鋼板100から切り出されたブランク材に成形加工を施す際に軟化部120であった箇所に変形が集中してしまうので、ブランク材の成形性を確保することができない。すなわち、軟化部120の硬度を、主部110の硬度に対して所定倍以上とすることで、軟化部120と主部110との間の強度差が低減される。これにより、軟化部120の相対的な強度が確保され、軟化部120にのみ変形が集中することが抑制される。この結果、鋼板100から切り出されたブランク材に対して成形加工を施した際に、局所的ではなく、部材全体としての変形が生じることとなり、成形性が確保される。
The Vickers hardness of the softened
硬度測定条件としては以下の通りである。鋼板100の軟化部120を含む試料を採取し、測定面の試料調製を行い、ビッカース硬度試験に供する。測定面の調製方法は、JIS Z 2244:2009に準じて実施する。#600から#1500の炭化珪素ペーパーを使用して測定面を研磨した後、粒度1μmから6μmのダイヤモンドパウダーをアルコール等の希釈液や純水に分散させた液体を使用して鏡面に仕上げる。ビッカース硬度試験は、JIS Z 2244:2009に記載の方法に準じて実施する。測定面が調製された試料に対し、マイクロビッカース硬度試験機を用いて、試験荷重を50gfとして、0.05mmピッチでビッカース硬度の測定が実施される。
The hardness measurement conditions are as follows. A sample including the softened
また、軟化部120のビッカース硬度は、主部110のビッカース硬度の0.8倍以上0.95倍以下であってもよい。軟化部120のビッカース硬度を、主部110のビッカース硬度に対して、0.8倍以上とすることで、鋼板100から切り出されたブランク材の成形性をより確保できる。
The Vickers hardness of the softened
軟化部120を形成する方法としては、レーザ加熱、高周波加熱等の公知の部分加熱技術を用いて、部分的に焼き戻しをすることで、軟化させる方法が挙げられる。また、その他の例として、部分熱間成形等の熱間成形技術により、部分的に焼き戻しをすることで軟化させてもよい。軟化部120を形成する方法としては、部分的に硬度を低下させることができればよく、加熱による焼き戻し以外の方法であってもよい。例えば、部分的に脱炭させる等の方法であってもよい。
Methods for forming the softened
また、図1に示すように、軟化部120は、鋼板100を平面視したときに、せん断工具の端部の当接する鋼板100の表面位置に沿う方向を長手方向とし、当該長手方向と直交する方向であって、鋼板100の面内方向を幅方向とする線状に形成されてもよい。軟化部120が、せん断工具に沿って延びることで、せん断工具の損傷をより抑制できる。さらに、軟化部120が所定の幅を有していることから、せん断加工時のせん断工具の位置ずれが生じても、工具の損傷を抑制できる。
As shown in FIG. 1, the softened
このとき、軟化部120の幅方向距離は、40mm以下としてもよい。特に、軟化部120の幅方向距離は、30mm以下としてもよい。軟化部120が、所定の幅方向距離を有することにより、せん断加工時のせん断工具の位置ずれが生じても、工具の損傷を抑制できる。また、せん断加工時の工具にかかる応力が、工具端部以外の広範囲に及ぶ場合でも、工具の損傷を抑制できる。また、軟化部120が、所定の幅方向長さ以下となっているから、軟化領域が少なく抑えられる。この結果、鋼板100から切り出されたブランク材において、成形中の軟化部120への変形の集中が抑制され、成形性が向上する。
At this time, the widthwise distance of the softened
上述の通り、軟化部120は、図1に示すように、せん断工具の端部の当接する鋼板100の表面位置に沿って形成されている。このとき、帯状の軟化部120の幅方向中心線(代表線、図1中の点線β)は、所定の曲率半径以下となる部分を有する場合がある。このとき、軟化部120は、特に、代表線βの所定の曲率半径以下となった部分を含む領域αに形成されていてもよい。具体的には、軟化部120は、代表線βの曲率半径が、120mm以下となる部分を含むように形成されていてもよい。
As described above, the softened
ここで、曲率半径は、代表線βにおいて、公知の計算手法により求められた円弧から決定される。円弧は、代表線βに沿って、1mmピッチで離間した3点を結ぶ円弧とする。円弧の曲率半径Rが、120mm以下となる領域が、代表線βの所定の曲率半径以下となった部分とされる。上記手法によって、所定の曲率半径以下となった部分が決定され、当該部分を含むように軟化部120が形成される。
Here, the radius of curvature is determined from an arc found by a known calculation method on the representative line β. The arc is an arc that connects three points spaced at 1 mm intervals along the representative line β. The area where the radius of curvature R of the arc is 120 mm or less is considered to be the portion of the representative line β that is equal to or less than the specified radius of curvature. The above method is used to determine the portion that is equal to or less than the specified radius of curvature, and the softened
ブランク材の切り出しにおいて、切断線が所定の曲率半径以下となる領域は、せん断加工時の荷重が集中しやすい領域である。すなわち、当該領域では、せん断加工時、せん断工具の側面圧が上昇しやすく、せん断加工の際の荷重が他の部位よりも高くなる。 When cutting out a blank, the area where the cutting line is less than a certain radius of curvature is the area where the load during shearing tends to concentrate. In other words, in this area, the side pressure of the shearing tool tends to increase during shearing, and the load during shearing is higher than in other areas.
この結果、ブランク材の切り出しにおいて、切断線が所定の曲率半径を有する領域では、せん断工具の損傷が生じやすくなる。そこで、代表線βが所定の曲率半径を有する部分を含む領域αにおいて、軟化部120を形成することで、工具の損傷がより抑制される。
As a result, when cutting out the blank material, the shearing tool is more likely to be damaged in the region where the cutting line has a certain radius of curvature. Therefore, by forming a
また、ブランク材の外縁が所定の曲率半径を有する領域においては、ブランク材を加工する時の成形性が求められることがある。さらに、せん断工具の損傷が生じると、切断後のブランク材における成形性が低下する場合がある。従って、代表線βが所定の曲率半径を有する部分を含む領域αに軟化部120を形成することで、工具の耐久性が向上され、鋼板100から切り出されたブランク材に対する加工時の成形性が確保される。
In addition, in regions where the outer edge of the blank has a specified radius of curvature, formability may be required when processing the blank. Furthermore, if damage occurs to the shearing tool, the formability of the blank after cutting may decrease. Therefore, by forming a
引き続き、図3を参照しながら、軟化部120について説明する。図3は、軟化部120が形成された部分の一例を示す部分断面図である。図3に示すように、軟化部120は、鋼板100の板厚方向に所定の深さLを有するように形成されている。軟化部120の深さLは、上述の硬度測定条件により測定された硬度が、主部110に対して所定の値となっている領域の鋼板100の最表面からの距離として求められる。
Continuing with the above, the softened
軟化部120の深さLは、鋼板100の板厚tに対して、50%以下となるように設定されてもよい。特に、軟化部120の深さLは、鋼板100の板厚tに対して、30%以下となるように設定されてもよい。また特に、軟化部120の深さLは、鋼板100の板厚tに対して、10%以下となるように設定されてもよい。
The depth L of the softened
軟化部120が所定の深さを有することにより、軟化部120の領域が鋼板100の板厚方向に確保されるので、せん断加工時に工具の損傷を抑制できる。さらに、軟化部120の板厚方向の深さが所定の値以下とされているので、軟化領域が少なく抑えられる。この結果、軟化部120への成形時の変形集中を抑制でき、鋼板100から切り出されたブランク材に対する加工時の成形性を確保できる。
By having the softened
さらに、図3に示すように、軟化部120は、軟化部120の幅方向に沿った断面視で鋼板100の板厚方向深さLが最大値となる位置Yを有する。このとき、鋼板100の第1の面111側に設けられた軟化部120における、板厚方向深さLが最大値となる位置を第1の位置Y1とする。さらに、鋼板100の第2の面113側に設けられた軟化部120における、板厚方向深さLが最大値となる位置を第2の位置Y2とする。さらに、第1の面111側の軟化部120と、第2の面113側の軟化部120とは、互いに並行に設けられている。このとき、図2に示すように、第1の位置Y1と、第2の位置Y2とは、軟化部120の幅方向において異なる位置とされてもよい。すなわち、第1の位置Y1と、第2の位置Y2とは、鋼板100の板厚方向と直交する方向において互いに異なる位置に設けられている。
Further, as shown in FIG. 3, the softening
第1の面111側と第2の面113側との軟化部120の第1の位置Y1、第2の位置Y2との位置が異なる位置とされることにより、鋼板100から切り出されたブランク材成形時の変形集中が抑制される。これにより、ブランク材の成形性が確保される。
By making the first position Y1 and the second position Y2 of the softened
[鋼板の製造方法]
次に、図4を参照して、本実施形態に係る鋼板100の製造方法の一例について説明する。図4は、本実施形態に係る鋼板100の製造方法の一例を説明する図である。図4に示すように、まず、高張力鋼板1が用意される。続いて、当該高張力鋼板1に対してレーザ加熱等の部分加熱処理が施された結果、軟化部120が、せん断加工時に第一のせん断工具A、および第二のせん断工具Bの端部が板厚方向に当接する鋼板100の表面位置に沿って形成される。その後、鋼板100に対して、せん断加工が施される。すなわち、第一のせん断工具A、および第二のせん断工具Bが軟化部120に当接し、当該箇所を切断して、鋼板100から所定の形状のブランク材100’が切り出される。ブランク材100’は、その後必要に応じて、更なる切断工程、または成形工程を経て、最終的に所定の形状の成形品へと加工される。以上、本実施形態に係る鋼板100の製造方法について説明した。
[Method of manufacturing steel sheet]
Next, with reference to FIG. 4, an example of a manufacturing method of the
本実施形態によれば、せん断加工時の工具が鋼板100の表面に当接する領域を含むように軟化部120が形成されていることで、塑性変形等のせん断工具の損傷が抑制される。特に、鋼板100が引張強度で1300MPa級以上の鋼材から成る場合でも、せん断工具の損傷を抑制できる。さらに、軟化部120のビッカース硬度が、主部110のビッカース硬度に対する比率で0.7以上0.95以下となるように設定されている。これにより、せん断工具の損傷が抑制されながら、鋼板100から切り出されたブランク材の成形性を確保できる。この結果、高強度かつ軽量なブランク材が得られるとともに、および当該ブランク材を成形した結果、高強度かつ軽量な部材が得られる。
According to this embodiment, the softened
特に、軟化部120は、鋼板100の第1の面111側と、第1の面の反対側に設けられた第2の面113側とに、それぞれ設けられてもよい。鋼板100の第1の面と第2の面との両方からせん断工具が当接するので、軟化部120が両方に設けられていることで、せん断加工時の工具の損傷がより抑制される。
In particular, the softening
<変形例>
続いて、図5を参照しながら、本実施形態に係る鋼板100のその他の例について説明する。図5は、本実施形態に係る鋼板100のその他の例を示す部分断面図である。本変形例は、鋼板100の主部110にめっき被膜が形成されている点で上記実施形態と相違する。なお、本変形例の上記実施形態と共通する構成については説明を省略する。
<Modification>
Next, another example of the
図5に示すように、鋼板100の主部110の表面には、耐食性、装飾性の向上を目的として、めっき被膜115が形成されることがある。めっき被膜115の一例としては、Zn基合金を主な成分とする亜鉛めっき被膜である。めっき被膜115が形成されていると、せん断加工時において、めっき被膜115が緩衝材としての機能を果たし、せん断工具の損傷が抑制されることがある。しかし、鋼板100の形状、用途によっては、鋼板100は、その表面にめっき被膜115が形成されていない領域を有する場合がある。さらに、当該領域にせん断工具が当接し、せん断加工が施されることがある。
As shown in FIG. 5, a
そこで、本変形例に係る鋼板100においては、図5に示すように、めっき被膜115が形成されていない領域を含むように軟化部120が形成される。換言すれば、本変形例に係る鋼板100の有する軟化部120の表面の少なくとも一部には、めっき被膜115が形成されていない。これにより、めっき被膜115の緩衝材としての機能の代わりに、軟化部120がせん断工具の端部へのせん断荷重の集中を抑制する。
Therefore, in the
本変形例によれば、鋼板100において、めっき被膜115の形成されていない領域に軟化部120が形成される。これにより、鋼板100において、めっき被膜115が部分的に形成されていない領域においても、工具の損傷を抑制できる。
According to this modified example, a
なお、本変形例において、軟化部120の表面の少なくとも一部にめっき被膜115が形成されていなければよく、軟化部120の表面にめっき被膜115が部分的に形成されてもよい。
In this modified example, the
本実施形態に係る鋼板100の性能を評価するため、実施例として、軟化部を形成した鋼板に対するせん断加工実験及び評価を行った。図6~図8を参照しながら、実験及び評価結果について説明する。図6は、実施例として、試験片Sの形状等を説明する図である。また、図7は、せん断工具Cの損傷状態の評価について説明する図である。また、図8は、実施例として、せん断工具Cの損傷状態を示す図である。
To evaluate the performance of the
試験片Sは、図6に示すように、平面視で長方形の鋼板とした。試験片Sの長さは100mmであり、幅は、35mm、板厚は1.6mmとした。試験片Sは、引張強度で1310MPa級の鋼材からなる。また、試験片Sには、試験片Sの長手方向中央部において、短手方向の一端から、直径Dの半円状の代表線βに沿ってせん断加工が施された。また、試験片Sには、レーザ加熱によって、代表線βを含むように軟化部120が形成された。軟化部120の略中央であって、代表線βに相当する位置Kにおいて、せん断工具Cの変形量および軟化部120の硬さを測定した。
As shown in FIG. 6, the test piece S was a rectangular steel plate in plan view. The length of the test piece S was 100 mm, the width was 35 mm, and the plate thickness was 1.6 mm. The test piece S was made of steel with a tensile strength of 1310 MPa. The test piece S was subjected to shear processing along a semicircular representative line β with a diameter D from one end in the short direction at the center of the longitudinal direction of the test piece S. The softened
せん断工具Cは、ダイス鋼として、SKD11を用いた。せん断加工条件は、直径D=30mmmの半円形状を打ち抜き、打ち抜きのクリアランスは、板厚の10%(約0.16mm)とした。 Shearing tool C used SKD11 as die steel. The shearing conditions were to punch out a semicircular shape with a diameter D of 30 mm, and the punching clearance was 10% of the plate thickness (approximately 0.16 mm).
上記条件において、せん断加工を100回実施した後、せん断工具Cの形状を測定し、工具の損傷状態を調べた。図7に示すように、せん断工具Cの損傷状態を評価するため、図6の位置Kに当接したせん断工具Cの、初期形状から損傷後形状の側面視の面積の変形量Sを用いた。すなわち、せん断工具Cの初期形状の側面視面積Iから、損傷後形状の側面視面積IIを差し引いた、工具変形量Xに基づいて、損傷状態を評価した。
After performing
図8に示すように、主部110のビッカース硬度に対して、軟化部120のビッカース硬度が、1であるとき、つまり、軟化部120が設けられていない場合には、工具変形量Sは、0.04mm2であった。一方、主部110のビッカース硬度に対して、軟化部120のビッカース硬度が、0.9とされた場合、工具変形量Xは、0.01mm2程度であった。さらに、主部110のビッカース硬度に対して、軟化部120のビッカース硬度が、0.75とされた場合、工具変形量Xは、0.0025mm2程度であった。主部110のビッカース硬度に対して、軟化部120のビッカース硬度が、0.6以下とされた場合、工具変形量Xは、ほぼ0であった。
8, when the Vickers hardness of the softened
図8に示すように、本実施形態に係る鋼板100において、軟化部120のビッカース硬度が、主部110のビッカース硬度に対して適切な範囲に設定することで、工具変形量が十分低下し、工具の損傷が抑制されることが示された。
As shown in FIG. 8, in the
また、せん断加工後のブランク材の成形性の評価のため、非特許文献 吉田博司ら他5名「伸びフランジ成形性の評価方法と対策技術」、新日鉄技報第393号、2012、p18-24、に準じて、いわゆるサイドベンド試験を行った。すなわち、せん断加工後の試験片Sの長手方向両端部を保持した状態で、打ち抜き後の試験片Sの長手方向中央部の半円状の外縁が開くように、両端部に同一方向の引張荷重を加えた。引張荷重を付与した後、開口率が0.15に達したときの試験片Sの半円状の外縁において、板厚方向に貫通したき裂の有無を調べた。ここで、開口率は、図6における直径Dについて、(D(変形後)-D(変形前))/D(変形前)で求められる。結果を表1に示す。 In addition, to evaluate the formability of the blank material after shear processing, a so-called side bend test was performed in accordance with the non-patent literature "Methods for evaluating stretch flangeability and countermeasures" by Hiroshi Yoshida et al. and five others, Nippon Steel Technical Report No. 393, 2012, pp. 18-24. That is, while holding both longitudinal ends of the test piece S after shear processing, a tensile load was applied in the same direction to both ends so that the semicircular outer edge of the longitudinal center of the test piece S after punching would open. After applying the tensile load, the presence or absence of cracks penetrating in the plate thickness direction was checked at the semicircular outer edge of the test piece S when the opening ratio reached 0.15. Here, the opening ratio is calculated by (D (after deformation) - D (before deformation)) / D (before deformation) for the diameter D in Figure 6. The results are shown in Table 1.
なお、表1の評価項目である成形性評価において、それぞれ、〇:板厚方向に貫通したき裂発生せず、×:板厚方向に貫通したき裂発生を示している。また、評価に用いたサンプル数は3とし、表1に示した〇、×は、各回の評価結果を示している。 In addition, in the formability evaluation, which is an evaluation item in Table 1, ◯ indicates that no cracks occurred that penetrated through the plate thickness direction, and × indicates that cracks occurred that penetrated through the plate thickness direction. The number of samples used for the evaluation was three, and ◯ and × in Table 1 indicate the evaluation results for each round.
表1に示すように、比較例1、2において、主部110のビッカース硬度に対して、軟化部120のビッカース硬度が、0.7よりも小さい場合、全てのサンプルにおいて、試験片Sの外縁で板厚方向に貫通したき裂が発生した。すなわち、比較例1、2においては、十分な成形性が確保されなかった。一方、比較例3において、主部110のビッカース硬度に対して、軟化部120のビッカース硬度が、0.7よりやや小さい場合、3つのサンプルの内、1つにおいて板厚方向に貫通したき裂が発生した。すなわち、比較例3においては、ある程度の成形性を有するものの、改善の余地があることが示された。
As shown in Table 1, in Comparative Examples 1 and 2, when the Vickers hardness of the softened
一方、比較例4に示すように、主部110のビッカース硬度に対して、軟化部120のビッカース硬度が0.95よりもやや大きい場合、3つのサンプルの内、1つにおいて板厚方向に貫通したき裂が発生した。すなわち、比較例4においては、ある程度の成形性を有するものの、改善の余地があることが示された。比較例5に示すように、主部110のビッカース硬度に対して、軟化部120のビッカース硬度が、0.95よりも大きい場合、全てのサンプルにおいて、板厚方向に貫通したき裂が発生した。すなわち、比較例5においては、十分な成形性が確保されなかった。
On the other hand, as shown in Comparative Example 4, when the Vickers hardness of the softened
一方、実施例1では、主部110のビッカース硬度に対して軟化部120のビッカース硬度が、0.7以上0.95以下となる、0.75であった。このとき、全てのサンプルで試験片Sの外縁で板厚方向に貫通したき裂は発生しなかった。また、実施例2では、主部110のビッカース硬度に対して軟化部120のビッカース硬度が、0.7以上0.95以下となる、0.9であった。このとき、全てのサンプルで試験片Sの外縁において、板厚方向に貫通したき裂は発生しなかった。
On the other hand, in Example 1, the Vickers hardness of the softened
表1に示すように、本実施形態に係る鋼板100において、軟化部120のビッカース硬度が、主部110のビッカース硬度に対して、適切な範囲に設定されることにより、せん断加工後の成形における成形性が確保されることが示された。
As shown in Table 1, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can conceive of various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態において、軟化部120は、閉曲線である円環状の例を説明したが、本発明に係る軟化部120はこれに限定されない。軟化部120は、せん断工具が鋼板100の表面に当接する位置に沿って形成されていればよく、例えば、連続もしくは不連続な、直線もしくは曲線状、点状、コの字状、またはジグザグ状に設けられてもよい。また、軟化部120は、鋼板100の一端から他の端へかけて形成されてもよい。
For example, in the above embodiment, the softening
100 鋼板
100’ ブランク材
110 主部
111 第1の面
113 第2の面
115 めっき被膜
120 軟化部
A パンチ(第一のせん断工具)
B ダイ(第二のせん断工具)
α 領域
β 代表線(幅方向中心線)
100 Steel plate 100'
B Die (second shearing tool)
α Area β Representative line (width direction center line)
Claims (10)
前記鋼板は
引張強度が1300MPa以上である主部と、
前記鋼板の少なくとも表面を含む領域において帯状に形成され、前記主部よりも低いビッカース硬度を有する軟化部と、
を備え、
前記軟化部のビッカース硬度は、前記主部のビッカース硬度の0.7倍以上0.95倍以下であり、
前記軟化部の板厚方向深さの最大値は、前記鋼板の板厚に対する比率で50%以下とされている、
鋼板。 A steel plate,
The steel plate has a main portion having a tensile strength of 1300 MPa or more;
a softened portion formed in a band shape in a region including at least a surface of the steel plate and having a Vickers hardness lower than that of the main portion;
Equipped with
The Vickers hardness of the softened portion is 0.7 to 0.95 times the Vickers hardness of the main portion,
The maximum depth of the softened portion in the plate thickness direction is 50% or less in terms of the ratio to the plate thickness of the steel plate.
Steel plate.
前記鋼板は
引張強度が1300MPa以上である主部と、
前記鋼板の少なくとも表面を含む領域において帯状に形成され、前記主部よりも低いビッカース硬度を有する軟化部と、
を備え、
前記軟化部のビッカース硬度は、前記主部のビッカース硬度の0.7倍以上0.95倍以下であり、
前記軟化部は、前記鋼板の平面視における前記帯状の前記軟化部の幅方向中心線の曲率半径が、120mm以下となる領域を含んで形成される、
鋼板。 A steel plate,
The steel plate has a main portion having a tensile strength of 1300 MPa or more;
a softened portion formed in a band shape in a region including at least a surface of the steel plate and having a Vickers hardness lower than that of the main portion;
Equipped with
The Vickers hardness of the softened portion is 0.7 to 0.95 times the Vickers hardness of the main portion,
The softened portion is formed to include a region in which a radius of curvature of a width direction center line of the band-shaped softened portion in a plan view of the steel plate is 120 mm or less.
Steel plate.
前記鋼板の前記第1の面側に設けられた前記軟化部における板厚方向深さが最大となる第1の位置と、前記鋼板の前記第2の面側に設けられた前記軟化部における板厚方向深さが最大となる第2の位置とは、前記鋼板の板面における前記軟化部の板厚方向と直交する方向において異なる、請求項6に記載の鋼板。 The softening portions are provided in parallel with each other,
The steel plate according to claim 6, wherein a first position at which the thickness direction depth of the softened portion provided on the first surface side of the steel plate is maximum and a second position at which the thickness direction depth of the softened portion provided on the second surface side of the steel plate is maximum are different in a direction perpendicular to the thickness direction of the softened portion on the plate surface of the steel plate.
前記軟化部の表面の少なくとも一部には前記めっき被膜が形成されていない、請求項1~8のいずれか1項に記載の鋼板。 A plating film is formed on the surface of the main portion,
The steel sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the plating film is not formed on at least a part of a surface of the softened portion.
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