冷軋鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及例如用于離合器片等的冷軋鋼板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自動(dòng)變速器的濕式多片離合器中交替配置有在表面粘貼有由特殊的紙形成的摩 擦材料的多個(gè)摩擦片和與摩擦片接觸的分離片。并且，通過切換摩擦片與分離片的分離和 接合的動(dòng)作來控制動(dòng)力的傳遞。
[0003] 摩擦片和分離片均為環(huán)狀的鋼板部件。需要說明的是，通常將構(gòu)成濕式多片離合 器的這些摩擦片和分離片統(tǒng)稱為離合器片。
[0004] 作為發(fā)生在分離片上的主要不良現(xiàn)象，已知有如下四種：花鍵部的磨損（以下作 為性質(zhì)A)、花鍵部的位置精度不良所引起的顫動(dòng)（以下作為性質(zhì)B)、與摩擦片摩擦的摩擦 面的磨損所引起的粗糙度的變化（以下作為性質(zhì)C)、以及過熱點(diǎn)（匕一卜只步7卜）的產(chǎn) 生和與此相伴的形狀及材質(zhì)的不均勻化（以下作為性質(zhì)D)。上述均為重要的特性，但過熱 點(diǎn)所引起的不良的對(duì)策最難。
[0005] 在濕式多片離合器的動(dòng)作中，從中立狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力傳遞狀態(tài)而接合時(shí)，摩擦片 與離合器片在相對(duì)速度快的狀態(tài)下以高負(fù)荷被擠壓，摩擦片與離合器片的相對(duì)速度急劇地 減速。此時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱被快速地導(dǎo)入作為滑動(dòng)部分的分離片的表面，因此使得分離片表 面的溫度升高。該分離片表面的溫度升高成為產(chǎn)生過熱點(diǎn)的原因。
[0006] 并且，由摩擦熱所致的加熱引起的過熱點(diǎn)部的突起、過熱點(diǎn)周圍的變形和局部的 材質(zhì)的變化使得離合器工作時(shí)的摩擦狀態(tài)不均勻。另外，不均勻的摩擦狀態(tài)會(huì)招致進(jìn)一步 形成新的過熱點(diǎn)這樣的惡性循環(huán)，濕式多片離合器的性能顯著劣化。
[0007] 在此，提高汽車的燃料效率在目前是極其重要的課題，機(jī)構(gòu)方面的效率提高和作 為單元的小型輕量化在構(gòu)成汽車的各種各樣的構(gòu)成要素中非常重要。
[0008] 另外，對(duì)于變速器而言，要求提高效率、降低摩擦損失及小型輕量化，為了實(shí)現(xiàn)這 些，需要提高濕式多片離合器的效率。為了提高濕式多片離合器的效率，考慮了減小片的直 徑、減少片的張數(shù)、減少潤(rùn)滑油以及通過改變摩擦材料來提高摩擦系數(shù)等。但是，均會(huì)導(dǎo)致 現(xiàn)有技術(shù)中無法應(yīng)對(duì)的過度的溫度升高、即導(dǎo)致過熱點(diǎn)。
[0009] 于是想到，如果能夠提高離合器片的材料的性能，則有可能能夠顯著地提高變速 器的效率。因此，對(duì)于在離合器片中使用的鋼板，要求提高耐過熱點(diǎn)性。
[0010] 作為關(guān)于提高鋼板的耐過熱點(diǎn)性的技術(shù)，已知有專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)5等中記 載的方法。
[0011] 專利文獻(xiàn)1中示出了如下方法：使用低碳鋼來提高由鐵素體向奧氏體的相變溫 度，由此，即使片因踩離合器時(shí)的摩擦熱而被加熱，也可防止相變的產(chǎn)生，從而抑制過熱點(diǎn) 的產(chǎn)生。
[0012] 專利文獻(xiàn)2中示出了如下方法：對(duì)合金元素量進(jìn)行規(guī)定來提高鋼板的熱擴(kuò)散率， 由此抑制摩擦熱所引起的片的溫度升高，從而抑制過熱點(diǎn)的產(chǎn)生。
[0013] 專利文獻(xiàn)3中示出了如下方法：使用難以發(fā)生相變的奧氏體系不銹鋼作為用于片 的材料，由此抑制過熱點(diǎn)的產(chǎn)生。
[0014] 專利文獻(xiàn)4中示出了如下方法：利用Ti析出物、Nb析出物，由此抑制過熱點(diǎn)的產(chǎn) 生。
[0015] 專利文獻(xiàn)5中示出了如下方法：在利用Ti析出物、Nb析出物的基礎(chǔ)上，添加具有 使相變點(diǎn)升高的作用的Si、Al，由此抑制過熱點(diǎn)的產(chǎn)生。
[0016] 另外，除耐過熱點(diǎn)性的提高所帶來的變速器的效率提高、摩擦損失降低以及小型 輕量化以外，分離片的齒尖等花鍵部的耐磨損性也是重要特性之一。
[0017] 作為提高分離片的齒尖的耐磨損性的技術(shù)，已知有專利文獻(xiàn)6至專利文獻(xiàn)9中記 載的方法。
[0018] 專利文獻(xiàn)6中示出了如下方法：利用TiC、滲碳體等硬質(zhì)析出物，使耐磨損性提高。
[0019] 專利文獻(xiàn)7中示出了如下方法：對(duì)具有鐵素體的粒徑為5 μπι以上且15 μπι以下的 鐵素體組織的熱軋鋼板以50%以上的軋制率進(jìn)行冷軋，由此提高耐磨損性。
[0020] 專利文獻(xiàn)8中示出了如下方法：通過復(fù)合添加 Cr、Ti和B來控制鋼組織，由此提高 耐磨損性。
[0021] 專利文獻(xiàn)9中示出了如下方法：通過珠光體及滲碳體分?jǐn)?shù)的控制以及鐵素體粒徑 的控制來控制鋼組織，由此提高耐磨損性。
[0022] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0023] 專利文獻(xiàn)
[0024] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005-249050號(hào)公報(bào)
[0025] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2005-249051號(hào)公報(bào)
[0026] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2005-249106號(hào)公報(bào)
[0027] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2008-266731號(hào)公報(bào)
[0028] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2010-132983號(hào)公報(bào)
[0029] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2001-73073號(hào)公報(bào)
[0030] 專利文獻(xiàn)7 :日本特開2003-277883號(hào)公報(bào)
[0031] 專利文獻(xiàn)8 :日本特開2007-211260號(hào)公報(bào)
[0032] 專利文獻(xiàn)9 :日本特開2004-162153號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0033] 發(fā)明所要解決的問題
[0034] 但是，上述專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)5的方法只不過應(yīng)對(duì)了分離片所要求的上述性 質(zhì)A至性質(zhì)D這四種性質(zhì)中的一部分。另外，上述專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)5的方法存在關(guān) 于耐過熱點(diǎn)性的效果也不充分、制造性降低以及材料成本升高等諸多問題。
[0035] 例如，專利文獻(xiàn)1、2、3中，并沒有考慮應(yīng)對(duì)性質(zhì)A、性質(zhì)B及性質(zhì)C，在變速器的效 率提高、摩擦損失降低及小型輕量化方面并不充分。
[0036] 另外，專利文獻(xiàn)3的奧氏體不銹鋼不僅與通常用于離合器片的鋼板相比價(jià)格相當(dāng) 昂貴，而且不銹鋼的熱傳導(dǎo)性低，因而認(rèn)為存在摩擦熱的擴(kuò)散性低、鋼板表面溫度容易升高 這樣的問題。
[0037] 此外，對(duì)專利文獻(xiàn)4及專利文獻(xiàn)5所示的鋼成分進(jìn)行實(shí)際考察的結(jié)果是，雖然能夠 提高耐過熱點(diǎn)性，但在變速器的效率提高、摩擦損失降低以及小型輕量化方面并不充分。
[0038] 另外，專利文獻(xiàn)5中，添加了 Si和A1，但添加 Si、Al在制造上有很多問題，從容易 引起扁鋼坯、卷材的脆性破壞的方面而言，從工業(yè)性的觀點(diǎn)出發(fā)也不是有效的。
[0039] 關(guān)于專利文獻(xiàn)6至專利文獻(xiàn)9,只不過是提高了耐磨損性。即，分離片所要求的不 僅是花鍵部的耐磨損性高，不給對(duì)象側(cè)的鼓輪或箱體造成損傷也很重要。因此，作為分離片 的材料，并非單純地提高耐磨損性即可。
[0040] 另外，作為與磨損、磨損現(xiàn)象有關(guān)的特性，除上述以外，與摩擦片摩擦的摩擦面的 粗糙度變化的控制也很重要。即，分離片表面的、以摩擦紙作為對(duì)象材料時(shí)的耐磨損性很重 要。當(dāng)然，不能使作為摩擦的對(duì)象材料的摩擦紙受到損傷。
[0041] 并且，專利文獻(xiàn)6至專利文獻(xiàn)9均沒有考慮同時(shí)具備在花鍵部及表面這兩個(gè)部位 的性質(zhì)不同的兩種耐磨損性。
[0042] 因此，作為離合器片用的材料等，要求耐過熱點(diǎn)性及耐磨損性良好的鋼板。
[0043] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供耐過熱點(diǎn)性及耐磨損性良好的 冷軋鋼板及其制造方法。
[0044] 用于解決問題的手段
[0045] 技術(shù)方案1所述的冷軋鋼板為如下的冷軋鋼板?；瘜W(xué)成分為：以質(zhì)量％計(jì)，含有 C :0· 03 ~0· 12%、Si :0 ~L 0%、Mn :0· 2 ~0· 8%、P :0· 03% 以下、S :0· 03% 以下、Ti : 0.04~0. 3%以及Al :0.05%以下、余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成、且滿足5XC%-Si % +Mn% -I. 5XA1 %〈1 ;作為析出物的Ti系碳化物的平均粒徑為20~IOOnm ;截面硬度為 200 ~400HV。
[0046] 技術(shù)方案2所述的冷軋鋼板為如下的冷軋鋼板。如技術(shù)方案1所述的冷軋鋼板， 其中，化學(xué)成分為：以質(zhì)量％計(jì)，含有Cr :0. 10~2. 0%、Ni :0. 05~0. 5%、Mo :0. 05~ 0· 5%、B :0· 0002 ~0· 002%、Nb :0· 01 ~0· 2% 以及 V :0· 01 ~0· 2% 中的至少一種，且滿 足 5XC% -Si% +Μη% +1. 6XCr% +0· 8XNi% -I. 5XA1%〈1。
[0047] 技術(shù)方案3所述的冷軋鋼板為如下的冷軋鋼板。如技術(shù)方案I或2所述的冷軋鋼 板，其中，從鋼板表面到距鋼板表面至少200 μ m為止的表層部中的Ti系碳化物的平均粒徑 為 20 ~100nm。
[0048] 技術(shù)方案4所述的冷軋鋼板的制造方法為如下的制造方法。熔煉技術(shù)方案1或2 所述的化學(xué)成分的鋼坯，將該鋼坯加熱至1200°C以上