專利名稱：衰減能力優(yōu)良的部件及其制造方法、和作為衰減能力優(yōu)良的部件使用的鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在使用家電產(chǎn)品或汽車用部件，例如油盤等時，由于產(chǎn)生噪音或振動的問題從而希望低噪音化或減低振動的衰減能力優(yōu)良的部件及其制造方法，和適合作為該衰減能力優(yōu)良的部件使用的鋼板。
背景技術(shù)：
以往，隨著減低對于油盤等汽車用部件或家電產(chǎn)品等的噪音、振動的社會需求的提高，對于低噪音部件、低振動部件的要求增大。例如，關(guān)于汽車用油盤等的噪音成為問題的所謂低噪音部件，如專利文件 I所記載的，研究了使用將粘彈性樹脂夾在兩張金屬板之間的樹脂復(fù)合型制振金屬板等。但是，對于這種樹脂復(fù)合型制振金屬板等的使用，由于制造成本高或加工性、焊接性不充分，因此希望使部件本身具有優(yōu)良的低噪音性能或減低振動性能。為了減低部件本身的噪音或振動，一般的方法是增大板的厚度而提高隔音性能，或者提高剛性，但是這樣會導(dǎo)致材料成本上升，或者部件的重量變大。因此，希望通過使用比樹脂復(fù)合型制振金屬板等廉價的鋼板作為部件材料，從而提高構(gòu)成部件的鋼板本身的振動的衰減，也就是說，通過使用衰減能力優(yōu)良的鋼板構(gòu)成部件，從而提高部件的衰減能力。其中，作為具有優(yōu)良的衰減能力的鋼板，已有利用磁壁移動的磁滯現(xiàn)象(hysteresis)的強磁性型制振鋼板,例如在專利文獻2 4中,提出了將Al、S1、Cr等鐵素體形成元素中至少一種元素添加1%以上的高合金鋼板。這種鋼板，通過使振動的能量轉(zhuǎn)換為磁壁移動的能量而損失，從而可以實現(xiàn)振動的衰減和低噪音化。專利文獻1:日本特開平10-86271號公報專利文獻2:日本特開平4-99148號公報專利文獻3:日本特開昭52-73118號公報專利文獻4:日本特開2002-294408號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，專利文獻2 4所記載的高合金鋼板是硬質(zhì)的，加工性差，因此不適合用作通過深沖加工制造的油盤等部件。本發(fā)明基于上述情況而完成，其目的在于，提供使用容易加工的鋼板實現(xiàn)低噪音化并降低振動的衰減能力優(yōu)良的部件及其制造方法，和適合作為該衰減能力優(yōu)良的部件使用的鋼板。
本發(fā)明人對鋼板加工后的噪音性能等的衰減性能進行了專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果在加工后使鋼板的平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，并且使加工后的最硬的部位的維氏硬度為120以下，則能夠具有優(yōu)良的衰減能力。本發(fā)明基于上述見解而完成。(I)提供一種衰減能力優(yōu)良的部件，是加工鋼板而制造的部件，其特征在于，鋼板的平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，并且使最硬部位的維氏硬度為120以下。(2)如果鋼板的平均結(jié)晶粒徑為50μπι以上，則能夠具有更優(yōu)良的衰減能力。作為鋼板，例如，(3)優(yōu)選使用具有如下組成的鋼板:按質(zhì)量％計，含有C:0.050%以下、S1:小于1.0%、Μη:0.05 0.5%、Ρ:0.04% 以下、S:0.03% 以下、Al:1.0% 以下、Ν:0.005% 以下，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成；(4)優(yōu)選在(3)的鋼板中，按質(zhì)量％計，還含有Β:0.0001 0.0030%;以及，(5)優(yōu)選使用具有如下組成的鋼板:按質(zhì)量％計，含有C:0.005%以下、S1:小于1.0%、Mn:0.05 0.5%、P:0.04% 以下、S:0.03% 以下、Al:1.0% 以下、N:0.005% 以下、T1:0.θΓθ.06%, Β:0.ΟΟΟΓΟ.0030%，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，或者，(6)優(yōu)選使用具有如下組成的鋼板:按質(zhì)量％計，含有C:0.005%以下、S1:小于1.0%、Μη:0.05 0.5%、Ρ:0.04% 以下、S:0.03% 以下、Al:0.004% 以下、Ν:0.005% 以下，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成 。另外，上述鋼板，也可以通過在加工成所希望的形狀后進行的熱處理，使結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，但優(yōu)選的是，預(yù)先使在加工成所希望的形狀前的鋼板的平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，更優(yōu)選為50 μ m以上，優(yōu)選在加工成所希望的形狀后在500°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理，從而作為衰減能力優(yōu)良的部件使用。也就是說，(7) 一種鋼板，具有如下組成，按質(zhì)量％計，含有C:0.050%以下、S1:小于1.0%、Μη:0.05 0.5%、Ρ:0.04%以下、S:0.03%以下、Al:1.0%以下、Ν:0.005%以下，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并且平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，其特征在于，在加工成所希望的形狀后，在500°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理，從而作為衰減能力優(yōu)良的部件使用，(8) 一種鋼板，在(7)的鋼板中，按質(zhì)量％計，還含有B:0.000Γ0.0030%,或者，(9) 一種鋼板，具有如下組成，按質(zhì)量％計，含有C:0.005%以下、S1:小于1.0%、Μη:0.05 0.5%、Ρ:0.04% 以下、S:0.03% 以下、Al:1.0% 以下、Ν:0.005% 以下、T1:0.θΓθ.06%、Β:0.000Γ0.0030%，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并且平均粒徑為30μπι以上，其特征在于，在加工成所希望的形狀后，在500°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理，從而作為衰減能力優(yōu)良的部件使用。在上述(7) (9)的鋼板中，(10)平均結(jié)晶粒徑更優(yōu)選為50 μ m以上。本發(fā)明的衰減能力優(yōu)良的部件，例如，(11)可以通過在將上述(7廣(10)的鋼板加工成所希望的形狀后、在500°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理而制造。另外，具有上述(7)所記載的成分組成的鋼板，在減低C量及Al量而確保優(yōu)良的晶粒生長性的情況下，通過使在加工后進行的熱處理溫度為600°C以上，從而在加工后進行的熱處理中容易確保30 μ m以上的平均結(jié)晶粒徑。也就是說，在使在加工后進行的熱處理溫度為600°C以上的情況下，優(yōu)選使用下述(12)的鋼板。(12) 一種鋼板，其特征在于，具有如下組成，按質(zhì)量％計，含有C:0.005%以下、S1:小于1.0%、Mn:0.05 0.5%、P:0.04% 以下、S:0.03% 以下、Al:0.004% 以下、N:0.005% 以下，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在加工成所希望的形狀后，在600°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理，從而作為衰減能力優(yōu)良的部件使用。本發(fā)明的衰減能力優(yōu)良的部件，例如，(13)可以通過在將上述(12)所述的鋼板加工成所希望的形狀后、在600°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理而制造。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供適合用作油盤等低噪音部件等衰減能力優(yōu)良的部件(以下稱為高衰減部件)。另外，本發(fā)明的高衰減部件還可以適用于在汽車或家電等領(lǐng)域中受到嚴(yán)苛的加工，并且需要低噪音性能或減低振動性能(制振性能)的油盤以外的部件。


圖1是表示貼上變形測量儀的杯子狀樣品的圖。圖2是表不激振力和最大變形量的關(guān)系的圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的要點在于，在通過沖壓加工等加工鋼板而制造的高衰減部件中，使制造為部件狀態(tài)的鋼板的平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上而減低結(jié)晶晶界，并且使最硬的部位的維氏硬度為120以下而減低結(jié)晶粒內(nèi)的殘留應(yīng)力或變形，使得鋼板內(nèi)的磁壁移動容易，使振動的能量轉(zhuǎn)換為磁壁移動的能量，從而提高鋼板的振動的衰減能力，使其具有優(yōu)良的低噪音性能等高衰減性能。在平均結(jié)晶粒徑小于30μπι的情況下，由于阻礙磁壁移動的結(jié)晶晶界多，因此不能夠得到優(yōu)良的高衰減性能。另外，如果最硬的部位的維氏硬度超過120，由于阻礙磁壁移動的結(jié)晶粒內(nèi)的位錯密度變高，因此不能夠得到優(yōu)良的高衰減性能。作為用于本發(fā)明的鋼板，可以使用熱軋鋼板或冷軋鋼板等。例如，可以使用以往用于需要進行嚴(yán)厲的深沖加工的部件的Jis G3131的SPHD或SPHE級別的熱軋鋼板，及JISG3141的SP⑶或SPCE級別的冷軋鋼板等，特別是，優(yōu)選按質(zhì)量％計含有C: 0.050%以下、S1:小于1.0%、Μη:0.05 0.5%、Ρ:0.04% 以下、S: 0.03% 以下、Al:1.0% 以下、N: 0.005% 以下的鋼
板，理由如下。C:C形成碳化物而阻礙晶粒生長，因此不能減低阻礙磁壁移動的晶界。因此，C量為0.050質(zhì)量％以下。另外，從提高加工性的觀點出發(fā)，C量優(yōu)選為0.005質(zhì)量％以下。Si =Si是固溶強化元素，但過度添加會妨礙制造性或加工性。因此，Si量小于1.0質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為0.3質(zhì)量％以下。
Mn:Mn是形成硫化物而改善熱脆性的元素，也是固溶強化元素。因此，Mn量優(yōu)選為0.05質(zhì)量％以上。另一方面，如果大量添加則加工性變差，或者導(dǎo)致成本增加。因此，Mn量的上限為0.5質(zhì)量％。P:P是固溶強化元素，但如果其的量超過0.04質(zhì)量％則加工性變差。因此，P量的上限為0.04質(zhì)量％。S:如果S量超過0.03質(zhì)量％則形成硫化物，嚴(yán)重阻礙晶粒生長。因此，S量為0.03質(zhì)量％以下，優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.005質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選小于0.003
質(zhì)量％。Al:A1是脫氧元素，但過度添加會妨礙制造性，導(dǎo)致成本增加。因此，Al量優(yōu)選為1.0質(zhì)量％以下。另外，Al是形成AlN而嚴(yán)重阻礙晶粒生長的元素，因此Al量更優(yōu)選為
0.004質(zhì)量％以下。N:如果N量超過0.005質(zhì)量％，則形成析出物而阻礙晶粒生長。因此，N量為0.005質(zhì)量％以下，優(yōu)選為0.003質(zhì)量％以下，越少越優(yōu)選。除了上述的元素以外，余量優(yōu)選為鐵及不可避免的雜質(zhì)。另外，為了減低固溶N而改善時效性，還可以添加0 .000Γ0.0030質(zhì)量％的B。這是因為，如果B量小于0.0001質(zhì)量％，則提高耐時效性的效果小，如果超過0.0030質(zhì)量％，則鑄造性變差，導(dǎo)致制造成本增力口。另外，從進一步將C或N作為析出物固定而提高深拉深性的觀點出發(fā)，還可以使C量為
0.005質(zhì)量％以下，至于S1、Mn、P、S、Al、N量則采用上述的范圍，還含有0.θΓθ.06質(zhì)量％的Ti，并且從提高二次加工脆性的觀點出發(fā)，可以添加0.000Γ0.0030質(zhì)量％的B。這是因為，如果Ti量小于0.01質(zhì)量％,則為軟質(zhì)且遲時效性不充分,如果Ti量超過0.06質(zhì)量％,則導(dǎo)致成本增加，另外，如果B量小于0.0001質(zhì)量％，則耐二次加工脆性不充分,如果B量超過0.0030質(zhì)量％，則鑄造性變差，導(dǎo)致制造成本增加。本發(fā)明的高衰減部件，可以如下制造，在將滿足如上述規(guī)格或成分組成的鋼板加工成所希望的形狀后，在500°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理，這可以認(rèn)為是由于通過500°C以上的熱處理，引起晶粒生長而晶界減低，并且結(jié)晶粒內(nèi)的殘留應(yīng)力或變形減低，磁
壁移動變得容易。另外，作為用于本發(fā)明的鋼板，預(yù)先，也就是說，使在加工成所希望的形狀前的鋼板的平均結(jié)晶粒徑為30 μ m,這樣無論加工后的熱處理條件如何，都能夠確保平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，因此優(yōu)選。另外，通過減低C或Al量，具體而言，如上所述使CS 0.005質(zhì)量％、Al ( 0.004質(zhì)量％，從而確保優(yōu)良的結(jié)晶晶粒生長性，如果使在加工成所希望的形狀后進行的熱處理的溫度為600°C以上，則能夠在該熱處理階段使平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，或者進一步為50 μ m以上，因此優(yōu)選。也就是說，優(yōu)選的是，具有如下組成，按質(zhì)量％計，含有C: 0.005%以下、S1:小于1.0%、Μη:0.05 0.5%、Ρ:0.04% 以下、S:0.03% 以下、Al: 0.004% 以下、Ν:0.005%以下，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在加工成所希望的形狀后在600°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理，從而制作高衰減部件。另外，在上述的情況中，如果在加工成所希望的形狀后進行的熱處理的溫度超過910°C，則能量成本顯著增加，因此優(yōu)選在910°C以下的溫度進行熱處理。另外，在本發(fā)明中，通過加工后的熱處理也可以改善脆性，但過度的粗?；锌赡芤鸫嘈缘膯栴}，因此優(yōu)選使平均結(jié)晶粒徑為2000 μ m以下。本發(fā)明的高衰減部件的制造方法，特別是對于通過深沖加工或彎曲加工制造的部件有效。另外，從制造成本的觀點出發(fā)，作為使用的鋼板，優(yōu)選的是，板厚為約1.6mnT約
6.0mm的熱軋鋼板。此處，表示用于本發(fā)明的熱軋鋼板的制造方法的一個例子。另外，該熱軋鋼板的制造方法不限于該例子。也就是說，用于本發(fā)明的熱軋鋼板可以如下制造，對具有上述成分的鋼，在小于1200°C的加熱溫度下進行加熱，然后在700°C以上的終軋溫度下進行熱軋，在560°C以上的卷取溫度下進行卷取，通過酸洗等除去氧化皮。另外，如果加熱溫度小于IOOO0C，則難以確保700°C以上的終軋溫度，如果加熱溫度在1200°c以上，則微量的雜質(zhì)固溶，在卷取時微細地析出，容易阻礙熱處理時的晶粒生長，因此加熱溫度優(yōu)選為1000°c以上且小于1200°C，更優(yōu)選為1000°C以上、1150°C以下。使終軋溫度為700°C以上的理由在于，在低于該溫度下板形狀容易變差。另外，使卷取溫度為560°C以上的理由在于，在低于該溫度下，在加工后進行的熱處理時，生成AlN等微細的析出物，容易阻礙晶粒生長。另外，上述卷取后或者進一步除去氧化皮后的熱軋鋼板，使熱軋鋼板的結(jié)晶變大，使平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，或者進一步為50 μ m以上，因此優(yōu)選進一步在約650°C 約900°C進行退火。這是因為，如果上述退火中的退火溫度小于650°C，則對于晶粒生長的效果小，如果超過900°C，則該效果傾向于飽和，從而僅導(dǎo)致成本上升。通過該退火中的退火溫度的控制，容易使熱軋板的平均結(jié)晶粒徑達到所希望的值。其中，在該退火后優(yōu)選通過酸洗等除去氧化皮。另外，如果使用除去氧化皮后的熱軋鋼板，使氣氛氣調(diào)整為非氧化性氣氛氣，在沒有產(chǎn)生氧化皮問題的條件下進行退火，則可以省略退火后的酸洗。另外，在通過熱軋難以制造的板厚小于1.6mm的情況、或者特別被要求表面美麗的情況下，雖然制造成本會上升，但是優(yōu)選使用冷軋鋼板。用于本發(fā)明的冷軋鋼板并沒有特別的限制，但可以如下制造，以具有上述成分、利用上述的制造方法制造的熱軋鋼板作為母材，以80%以下的冷軋率進行軋制，在800°C以上的退火溫度進行退火。其中，使冷軋率為80%以下、使退火溫度為800°C以上的理由在于，在冷軋率超過80%、或者退火溫度小于SOO0C的情況下，退火后成為細粒組織，在加工后進行的熱處理后難以得到30 μ m以上的粒徑。另外，至于冷軋率，在80%以下的范圍內(nèi)，根據(jù)需要的板厚適當(dāng)設(shè)定即可。另外，至于退火溫度，如果超過900°C，則容易給制造帶來困難，制造成本顯著上升，因此優(yōu)選為900°C以下。本發(fā)明的高漸衰部件，僅在加工鋼板后對其進行熱處理就能夠制造，因此可以毫無問題地與其他部件進行焊接或者涂裝燒結(jié)。實施例實施例1對具有表I所示的本發(fā)明范圍內(nèi)的成分的鋼坯，再加熱到1100°C的加熱溫度，在9300C的終軋溫度下進行熱軋，在600°C的卷取溫度下進行卷取，并進行酸洗，制造板厚為
3.6mm的相當(dāng)于SPHE的 熱軋鋼板。并且，還對得到的熱軋鋼板的一部分進行700°C X I小時的熱軋板退火。另外，對未進行熱軋板退火的僅熱軋的鋼板和熱軋板退火后的鋼板的軋制方向板厚剖面進行組織觀察，利用JIS G0551所記載的切斷法求得平均結(jié)晶粒徑。僅熱軋的鋼板的平均結(jié)晶粒徑為25 μ m，熱軋板退火后的鋼板的平均結(jié)晶粒徑為43 μ m。
然后，為了模擬作為高衰減部件(本實施例中的低噪音部件)的加工條件，從僅熱軋的鋼板和熱軋板退火后的鋼板上沖裁66πιπιΦ的圓板,利用33πιπιΦ的平底沖頭進行拉深加工(拉伸率:2)，制作杯子狀樣品N0.Γ9。然后，以表2所示的條件對杯子狀樣品N0.1 9進行熱處理，根據(jù)JIS Α1409，對在利用沖擊錘(impact hammer) (PCB PIEZ0TR0NICS公司制造，型號086B01)以2.(Γ2.5Nrms的范圍內(nèi)的激振力來錘打杯子狀樣品時的余音時間T6tl進行測定，根據(jù)衰減率法，通過下述式求得損失系數(shù)η。n =2.2/ (T60.f0)其中，f0是杯子狀樣品的固有振動數(shù)，為3.5kHz。另外，將測定余音時間后的杯子狀樣品在杯子高度方向(拉深方向)切斷為面對稱，對于切斷的樣品的一方，從杯子的頂點以IOmm間距在杯子邊緣邊方向以相等間隔對與杯子高度方向?qū)ΨQ的1/2部分進行切斷面的組織觀察及試驗力4.9N(500g)的維氏硬度測定。將在測定的位置(5處)中硬度變得最高的部分作為杯子狀樣品的最硬的部位的維氏硬度。另外，求出這些觀察的5處的結(jié)晶粒徑的平均值，將其作為杯子狀樣品的平均結(jié)晶粒徑。結(jié)果在表2中表示。根據(jù)本發(fā)明法進行了熱處理的樣品N0.4、5及8、9的平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上,維氏硬度為120以下,損失系數(shù)η為0.001以上,可知具有高衰減能力，低噪音性能優(yōu)良。特別是，平均結(jié)晶粒徑為50 μ m以上的樣品N0.5、9，得到更高的損失系數(shù)Π，可知具有更優(yōu)良的高衰減能力，實現(xiàn)了低噪音性能。表I(質(zhì)量％)
權(quán)利要求
1.一種衰減能力優(yōu)良的部件，是加工鋼板而制造的部件，其特征在于，部件的平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，并且最硬的部位的維氏硬度為120以下，所述鋼板具有如下組成:按質(zhì)量％計，含有 C:0.050% 以下、S1:小于1.0%、Mn:0.05 0.5%、P:0.04% 以下、S:0.03% 以下、Al: 0.041%以下、N:0.005%以下，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衰減能力優(yōu)良的部件，其特征在于，所述鋼板的平均結(jié)晶粒徑為50 μ m以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的衰減能力優(yōu)良的部件，其特征在于，所述鋼板，按質(zhì)量％計,還含有 B:0.0001 0.0030%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的衰減能力優(yōu)良的部件，其特征在于，所述鋼板具有如下組成:按質(zhì)量 ％計，含有 C:0.005% 以下、S1:小于1.0%、Μη:0.05 0.5%、Ρ:0.04% 以下、S:0.03%以下、Α1:0.041% 以下、Ν:0.005% 以下、T1:0.θΓθ.06%、Β:0.ΟΟΟΓΟ.0030%，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
5.—種鋼板，具有如下組成，按質(zhì)量％計，含有C: 0.050%以下、S1:小于1.0%、Μη:0.05 0.5%、Ρ:0.04% 以下、S:0.03% 以下、Α1:0.041% 以下、Ν:0.005% 以下，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并且平均結(jié)晶粒徑為30 μ m以上，其特征在于，在加工成所希望的形狀后，在500°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理，從而作為衰減能力優(yōu)良的部件使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼板，其特征在于，按質(zhì)量％計，還含有B:0.000Γ0.0030%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的鋼板，其特征在于，平均結(jié)晶粒徑為50μ m以上。
8.一種衰減能力優(yōu)良的部件的制造方法，其特征在于，將權(quán)利要求5 7中任一項所述的鋼板加工成所希望的 形狀后，在500°C以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理。
全文摘要
本發(fā)明提供使用容易加工的鋼板實現(xiàn)低噪音化并減低振動的衰減能力優(yōu)良的部件及其制造方法、和作為衰減能力優(yōu)良的部件使用的鋼板。一種衰減能力優(yōu)良的部件，是加工鋼板而制造的部件，其特征在于，鋼板的平均結(jié)晶粒徑為30μm以上，并且最硬的部位的維氏硬度為120以下，例如，其可以通過將鋼板加工成所希望的形狀后在500℃以上的溫度范圍內(nèi)進行熱處理而制造，所述鋼板具有如下組成按質(zhì)量%計，含有C0.050%以下、Si小于1.0%、Mn0.05～0.5%、P0.04%以下、S0.03%以下、Al1.0%以下、N0.005%以下，余量由鐵及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并且平均結(jié)晶粒徑為30μm以上。
文檔編號C22C38/14GK103074541SQ201210587510
公開日2013年5月1日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者藤田耕一郎, 花澤和浩 申請人:杰富意鋼鐵株式會社