硬質(zhì)冷軋鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種作為用于變速器的離合器、制動器等的環(huán)形板部件（diskplate parts)(摩擦板、分離板等）（frictionplate、separatorplate,etc.)的素材而優(yōu)選的冷 乳鋼板及其制造方法。本發(fā)明特別涉及一種耐高溫軟化性（hightemperaturesoftening resistance)優(yōu)異的硬質(zhì)冷乳鋼板（fullhardcold-rolledsteelsheet)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為離合器、制動器的構(gòu)成部件使用的板部件具有介由摩擦力傳遞和斷續(xù)驅(qū)動 力、制動力的功能。對于旋轉(zhuǎn)的同時與其它部件反復(fù)接觸?分開的板部件，不僅要求用于抑 制變形、磨損的高硬度，還要求平坦度（flatness)優(yōu)異。
[0003] 另外，通常將素材鋼板沖裁至規(guī)定的形狀后，經(jīng)由形狀矯正、去應(yīng)力退火、表面性 狀的調(diào)整、摩擦材料的粘接等工序來制造上述那樣的板部件。因此，作為在板部件中使用的 素材鋼板的特性，優(yōu)選具有規(guī)定的硬度，同時沖裁性、沖裁后的平坦度和沖裁后進(jìn)一步加熱 后的平坦度優(yōu)異。
[0004] 關(guān)于在板部件中使用的素材鋼板，到目前為止提出有許多技術(shù)。
[0005] 例如，專利文獻(xiàn)1提出了如下技術(shù)，S卩，涉及一種作為汽車的變速箱部件的齒輪、 板等的素材用薄鋼板，其成分組成為如下組成：以質(zhì)量％計(jì)，含有C:0. 15~0. 4%、Si: 0. 5%以下、Mn:1.0%以下、P:0. 05%以下，剩余部分實(shí)質(zhì)上為Fe，且使鋼板板面硬度HV為 170~280,使鋼板寬度方向各位置的板面硬度差的最大值A(chǔ)HV為20以下。并且，根據(jù)專 利文獻(xiàn)1中提出的技術(shù)，可以得到?jīng)_裁后的平坦度優(yōu)異的薄鋼板。
[0006] 專利文獻(xiàn)2中提出了如下技術(shù)，S卩，涉及一種作為汽車的自動變速器的構(gòu)成部件 即分離板、摩擦板和傳動圓盤等的素材而優(yōu)選使用的冷乳鋼板的制造方法，對具有如下組 成的鋼片在熱乳精加工溫度：Ar3相變點(diǎn)以上、卷取溫度：500~600°C下進(jìn)行熱乳，對熱乳 鋼板進(jìn)行酸洗處理后，不進(jìn)行退火處理而以壓下率50%以上進(jìn)行冷乳，其后，使用直徑為 300mm以上的輥進(jìn)一步實(shí)施壓下率1 %以下的軟乳，所述鋼片的組成以質(zhì)量％計(jì)，含有C: 0? 15 ~0? 25%、Si:0? 25% 以下、Mn:0? 3 ~0? 9%、P:0? 03% 以下、S:0? 015% 以下、A1 : 0? 01 ~0? 08%、N:0? 008% 以下、Ti:0? 01 ~0? 05%、B:0? 002 ~0? 005%，剩余部分實(shí)質(zhì)上 為Fe。并且，根據(jù)專利文獻(xiàn)2中提出的技術(shù)，可以得到殘余應(yīng)力減小的AT板用冷乳鋼板，上 述殘余應(yīng)力成為加熱保持沖裁材料時伴隨熱應(yīng)變而引起變形的重要因素。
[0007] 專利文獻(xiàn)3中提出了如下技術(shù)，S卩，涉及一種作為齒輪、板等汽車驅(qū)動系部件用素 材而優(yōu)選的冷乳鋼板，該冷乳鋼板是對拉伸強(qiáng)度：440MPa以上的熱乳鋼板以規(guī)定范圍的壓 下率實(shí)施冷乳而得，上述熱乳鋼板具有如下組成，即以質(zhì)量％計(jì)，含有C:0. 10~0. 20%、 Si:0? 5% 以下、Mn:0? 20 ~1. 5%、P:0? 03% 以下、S:0? 020% 以下、Cr:0? 05 ~0? 5%，剩 余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)，上述熱乳鋼板具有如下組織，即具有由初析鐵素體和珠光 體、或者進(jìn)一步由貝氏體鐵素體或者貝氏體形成的基底且存在于該基底中的滲碳體平均分 散2.0X104個/mm2以上。并且，根據(jù)專利文獻(xiàn)3中提出的技術(shù)，可以得到?jīng)_裁加工后的平 坦度優(yōu)異且端面性狀優(yōu)異的冷乳鋼板。
[0008] 專利文獻(xiàn)4中提出了如下技術(shù)，S卩，涉及一種作為汽車的自動變速箱用板材而優(yōu) 選使用的冷乳鋼板的制造方法，對鋼片在加熱爐內(nèi)加熱至超過1230 °C的溫度后抽提，通過 熱乳精加工溫度：Arjg變點(diǎn)以上和卷取溫度：500~600°C的熱乳，從而得到具有鐵素體晶 體粒徑：5~15ym和珠光體+滲碳體分率：40%以上的鐵素體-珠光體混合組織的熱乳鋼 板，對熱乳鋼板進(jìn)行酸洗處理后，不進(jìn)行退火處理而以壓下率30 %以上進(jìn)行冷乳。所述鋼片 具有如下組成，即以質(zhì)量％計(jì)，含有C:0? 15~0? 25%、Si:0? 25%以下、Mn:0? 3~0? 9%、P: 0? 03% 以下、S:0? 015% 以下、A1 :0? 01 ~0? 08%、N:0? 008% 以下、Cr:0? 05 ~0? 5%、Ti: 0.01~0.05%、B002~0.005%，剩余部分為Fe和不可避雜質(zhì)。并且，根據(jù)專利文獻(xiàn) 4中提出的技術(shù)，通過提高冷乳鋼板的耐再結(jié)晶軟化特性，可有效地抑制緩和沖裁加工后的 加壓退火處理的軟質(zhì)化（硬度降低），并能夠得到可具備AT板所要求的硬度等材料特性和 良好的形狀品質(zhì)（平坦性）的冷乳鋼板。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-285416號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-200712號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2008-138237號公報
[0014] 專利文獻(xiàn)4:日本特開2010-202922號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 構(gòu)成離合器、制動器的板部件在變速器內(nèi)實(shí)際使用時，部件的溫度因摩擦發(fā)熱而 上升，根據(jù)使用狀況有時升溫至近500°C的溫度。另外，為了防止由升溫引起的變形，有時 在制造部件時預(yù)先實(shí)施去應(yīng)力退火（退火溫度：約420~480°C)。因此，就這樣的板部件 而言，對于溫度的上升也能夠維持所需的部件性能是必要的。并且，對成為板部件的素材的 鋼板要求即使暴露在約420~480°C的高溫下硬度也不易降低，即要求耐高溫軟化性優(yōu)異。 與此相對，上述的現(xiàn)有技術(shù)中存在如下所述的問題點(diǎn)。
[0016] 在專利文獻(xiàn)1提出的技術(shù)中，為了良好地保持沖裁后的部件的平坦度，重視減少 板寬度方向的硬度差和微觀結(jié)構(gòu)差異。但是，完全沒有考慮沖裁后的部件的耐高溫軟化性。
[0017] 在專利文獻(xiàn)2提出的技術(shù)中，出于降低在沖裁后的粘接工序中部件產(chǎn)生的熱形變 的目的，實(shí)施利用大徑輥的軟乳來降低鋼板中的殘余應(yīng)力。但是，如該實(shí)施例所示，在專利 文獻(xiàn)2提出的技術(shù)中，雖然可抑制在300°C下保持10分鐘后的熱形變，但是沒有考慮對板部 件實(shí)施去應(yīng)力退火時和在變速器內(nèi)實(shí)際使用板部件時的特性變化，即沒有考慮將板部件在 比300°C更高的溫度區(qū)域（約420~480°C)內(nèi)保持一定時間時的特性變化。即，沒有進(jìn)行 與部件的耐高溫軟化性相關(guān)的研究。
[0018] 在專利文獻(xiàn)3中提出的技術(shù)是為了良好地保持沖裁加工后的尺寸精度、平坦度、 端面性狀，對成為冷乳鋼板的素材的熱乳鋼板的基底組織和滲碳體的分散狀態(tài)進(jìn)行控制的 技術(shù)。但是，該技術(shù)完全沒有考慮沖裁后的部件的耐高溫軟化性。
[0019] 在專利文獻(xiàn)4提出的技術(shù)中，將鋼片加熱溫度限定于超過1230°C的溫度，使Ti充 分固溶化，在其后的熱乳工序中TiC、Ti(C、N)等再析出時形成以超微細(xì)尺寸的析出物均勻 地分散而得到的組織，由此來改善鋼板的耐再結(jié)晶軟化特性。如果這樣對鋼片高溫加熱直 到超過1230°C的溫度，則容易導(dǎo)致鋼板的表面缺陷的增加，從加熱所需要的能量成本的方 面考慮也不優(yōu)選。
[0020] 本發(fā)明有利地解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，其目的在于提供一種硬質(zhì)冷乳鋼板 及其制造方法，所述冷乳鋼板是作為在變速器的離合器、制動器等中使用的環(huán)形板部件的 素材而優(yōu)選的冷乳鋼板，其具有高硬度且沖裁性、沖裁后的平坦度優(yōu)異，而且高溫軟化性也 優(yōu)異。在此，硬質(zhì)冷乳鋼板是具有HV 250以上的硬度的冷乳鋼板的意思。另外，具體而言， 耐高溫軟化性是在480°C下保持60分鐘硬度也不降低的特性的意思。
[0021] 為了解決上述課題，本發(fā)明人等對影響冷乳鋼板的硬度、沖裁性、沖裁后的平坦度 以及耐高溫軟化性的各種重要因素反復(fù)進(jìn)行了深入研究。
[0022] 其結(jié)果認(rèn)為在提高冷乳鋼板的耐高溫軟化性的方面，使冷乳鋼板的組織成為以鐵 素體為主相且規(guī)定分率和規(guī)定形狀的滲碳體分散而成的組織是極其有效的。從冷乳鋼板的 高硬度化的觀點(diǎn)出發(fā)，一般優(yōu)選形成含有低溫相變相（馬氏體、貝氏體等）的組織。但是，如 果高溫保持含有低溫相變相的冷乳鋼板，則低溫相變相軟化，冷乳鋼板的相變強(qiáng)化量變動。 因此，對于大量含有低溫相變相的冷乳鋼板，耐高溫軟化性的惡化成為問題。
[0023]與此相對，如果使冷乳鋼板的組織成為鐵素體為主相的組織，則能夠有效地抑制 上述那樣的相變強(qiáng)化量的變動。另外，如果在冷乳鋼板中分散有微細(xì)的滲碳體，則在高溫保 持冷乳鋼板時，滲碳體部分地分解固溶。其結(jié)果，產(chǎn)生來自固溶C的時效硬化現(xiàn)象，能夠得 到對升溫引起的冷乳鋼板的軟化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖饔?。另一方面，滲碳體有可能對冷乳鋼板的 沖裁性造成負(fù)面影響。但是，根據(jù)本發(fā)明人等所進(jìn)行的研究，結(jié)果表明通過將滲碳體的組織 分率、平均長寬比和平均長徑規(guī)定在一定范