Горячепрессованная стальная листовая деталь, способ ее изготовления и стальной лист для горячего прессования

Горячепрессованная стальная листовая деталь, способ ее изготовления и стальной лист для горячего прессования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к горячепрессованной стальной листовой детали, используемой для конструкционного компонента машины и тому подобного, к способу ее изготовления, и к стальному листу для горячего прессования.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Для снижения веса автомобиля были предприняты усилия, чтобы повысить прочность стального материала, используемого для кузова автомобиля, и снизить вес используемого стального материала. В тонком стальном листе, широко используемом для автомобиля, как правило, по мере повышения прочности снижается формуемость прессованием, делая затруднительным изготовление компонента, имеющего сложную форму. Например, участок с высокой степенью обработки растрескивается с снижением пластичности, и становится заметным упругое последействие, которое ухудшает точность размеров. Соответственно этому, затруднительно изготовить компоненты выполнением штамповки высокопрочного стального листа, в частности, стального листа, имеющего предел прочности при растяжении 980 МПа или более. Проще обрабатывать высокопрочный стальной лист не штамповкой, а роликовым профилированием, но его целевое применение ограничено компонентом, имеющим равномерное поперечное сечение в продольном направлении.

[0003] Способы, называемые горячим прессованием, предназначенные для получения высокой формуемости высокопрочного стального листа, описаны в Патентных Документах 1 и 2. Горячим прессованием можно формовать высокопрочный стальной лист с высокой точностью для получения высокопрочной горячепрессованной стальной листовой детали.

[0004] С другой стороны, также должна быть улучшена безопасность горячепрессованной стальной листовой детали при столкновениях, когда горячепрессованная стальная листовая деталь используется для автомобиля. Безопасность при столкновениях может быть улучшена до некоторой степени улучшением пластичности. Однако структура стали стального листа, полученного описанными в Патентных Документах 1 и 2 способами, представляет собой по существу мартенситную однофазную структуру, и тем самым в этих способах затруднительно улучшить пластичность.

[0005] Высокопрочные горячепрессованные стальные листовые детали, для которых предполагается улучшение пластичности, описаны в Патентных Документах 3-5, но для этих традиционных горячепрессованных стальных листовых деталей затруднительно получить достаточную безопасность при столкновениях. Технологии, имеющие отношение к горячему прессованию, описаны также в Патентных Документах 6-8, но ими также затруднительно получить достаточную безопасность при столкновениях.

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0006] Патентный Документ 1: Патент Великобритании № 1490535

Патентный Документ 2: Японская Выложенная Патентная Публикация № 10-96031

Патентный Документ 3: Японская Выложенная Патентная Публикация № 2010-65292

Патентный Документ 4: Японская Выложенная Патентная Публикация № 2007-16296

Патентный Документ 5: Японская Выложенная Патентная Публикация № 2005-329449

Патентный Документ 6: Японская Выложенная Патентная Публикация № 2006-104546

Патентный Документ 7: Японская Выложенная Патентная Публикация № 2006-265568

Патентный Документ 8: Японская Выложенная Патентная Публикация № 2007-154258

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

[0007] Цель настоящего изобретения состоит в обеспечении детали из горячепрессованного стального листа, имеющей высокую прочность и превосходную безопасность при столкновениях, способа ее изготовления и стального листа для горячего прессования.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

[0008] Автор настоящей заявки исследовал причину того, почему затруднительно получение превосходной безопасности при столкновениях даже с традиционной высокопрочной горячепрессованной стальной листовой деталью, предназначенной для улучшения пластичности. В результате было найдено, что для улучшения безопасности при столкновениях является важным не только повышение пластичности, но также улучшение сгибаемости. Причина того, почему сгибаемость также важна, состоит в том, что в горячепрессованной стальной листовой детали происходит чрезмерная пластическая деформация, и участок поверхностного слоя горячепрессованной стальной листовой детали иногда подвергается серьезной изгибовой деформации при столкновении. Также стало ясно, что степень важности сгибаемости становится очевидной, когда предел прочности при растяжении составляет 980 МПа или более.

[0009] В результате более ранних исследований на основе таких обнаруженных фактов автор настоящей заявки нашел, что горячепрессованная стальная листовая деталь, имеющая структуру стали, которая представляет собой многофазную структуру, содержащую феррит и мартенсит, и имеющая повышенную долю площади феррита на участке поверхностного слоя сравнительно с долей площади на участке внутреннего слоя, может быть получена обработкой стального листа для горячего прессования, имеющего химический состав, содержащий конкретные количества С и Mn, и относительно большое количество Si, и имеющего конкретную структуру стали, в том числе горячее прессование в определенных условиях. Далее, автор настоящей заявки также обнаружил, что эта горячепрессованная стальная листовая деталь имеет высокий предел прочности при растяжении 980 МПа или более, и также имеет превосходные пластичность и сгибаемость. Таким образом, автор настоящей заявки пришел к следующим разнообразным аспектам изобретения.

[0010] (1) Горячепрессованная стальная листовая деталь, включающая в себя:

химический состав, представленный, в масс.%:

C: от 0,10% до 0,34%;

Si: от 0,5% до 2,0%;

Mn: от 1,0% до 3,0%;

растворимый Al: от 0,001% до 1,0%;

P: 0,05% или менее;

S: 0,01% или менее;

N: 0,01% или менее;

Ti: от 0% до 0,20%;

Nb: от 0% до 0,20%;

V: от 0% до 0,20%;

Cr: от 0% до 1,0%;

Mo: от 0% до 1,0%;

Cu: от 0% до 1,0%;

Ni: от 0% до 1,0%;

Ca: от 0% до 0,01%;

Mg: от 0% до 0,01%;

REM (редкоземельный металл): от 0% до 0,01%;

Zr: от 0% до 0,01%;

B: от 0% до 0,01%;

Bi: от 0% до 0,01%; и

остальное: Fe и примеси; и

структуру стали, в которой:

доля площади феррита на участке поверхностного слоя, протяженном в диапазоне от поверхности до глубины 15 мкм, является большей, чем 1,20-кратная величина доли площади феррита на участке внутреннего слоя, который представляет собой участок за исключением участка поверхностного слоя; и

участок внутреннего слоя содержит структуру стали, представленную, в процентах площади:

ферритом: от 10% до 70%;

мартенситом: от 30% до 90%; и

совокупной долей площади феррита и мартенсита: от 90% до 100%,

причем предел прочности при растяжении горячепрессованной стальной листовой детали составляет 980 МПа или более.

[0011] (2) Горячепрессованного стального листа согласно пункту (1), в которой химический состав содержит один или более элементов, выбранных из группы, состоящей, в масс.%, из:

Ti: от 0,003% до 0,20%;

Nb: от 0,003% до 0,20%;

V: от 0,003% до 0,20%;

Cr: от 0,005% до 1,0%;

Mo: от 0,005% до 1,0%;

Cu: от 0,005% до 1,0%; и

Ni: от 0,005% до 1,0%.

[0012] (3) Горячепрессованная стальная листовая деталь согласно пункту (1) или (2), в которой химический состав содержит один или более элементов, выбранных из группы, состоящей, в масс.%, из:

Ca: от 0,0003% до 0,01%;

Mg: от 0,0003% до 0,01%;

REM: от 0,0003% до 0,01%; и

Zr: от 0,0003% до 0,01%.

[0013] (4) Горячепрессованная стальная листовая деталь согласно любому пункту из (1)-(3), в которой химический состав содержит, в масс.%, В: от 0,0003% до 0,01%.

[0014] (5) Горячепрессованная стальная листовая деталь согласно любому пункту из (1)-(4), в которой химический состав содержит, в масс.%, Bi: от 0,0003% до 0,01%.

[0015] (6) Стальной лист для горячего прессования, включающий в себя:

химический состав, представленный, в масс.%:

C: от 0,11% до 0,35%;

Si: от 0,5% до 2,0%;

Mn: от 1,0% до 3,0%;

растворимый Al: от 0,001% до 1,0%;

P: 0,05% или менее;

S: 0,01% или менее;

N: 0,01% или менее;

Ti: от 0% до 0,20%;

Nb: от 0% до 0,20%;

V: от 0% до 0,20%;

Cr: от 0% до 1,0%;

Mo: от 0% до 1,0%;

Cu: от 0% до 1,0%;

Ni: от 0% до 1,0%;

Ca: от 0% до 0,01%;

Mg: от 0% до 0,01%;

REM: от 0% до 0,01%;

Zr: от 0% до 0,01%;

B: от 0% до 0,01%;

Bi: от 0% до 0,01%; и

остальное: Fe и примеси; и

внутренний оксидный слой, имеющий толщину 30 мкм или менее; и

структуру стали, в которой доля площади феррита в области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, составляет от 30% до 90%, и доля площади перлита, включающего в себя зерна со средним диаметром 5 мкм или более, в области за исключением области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, составляет от 10% до 70%.

[0016] (7) Стальной лист для горячего прессования согласно пункту (6), в котором химический состав содержит один или более элементов, выбранных из группы, состоящей, в масс.%, из:

Ti: от 0,003% до 0,20%;

Nb: от 0,003% до 0,20%;

V: от 0,003% до 0,20%;

Cr: от 0,005% до 1,0%;

Mo: от 0,005% до 1,0%;

Cu: от 0,005% до 1,0%; и

Ni: от 0,005% до 1,0%.

[0017] (8) Стальной лист для горячего прессования согласно пункту (6) или (7), в котором химический состав содержит один или более элементов, выбранных из группы, состоящей, в масс.%, из:

Ca: от 0,0003% до 0,01%;

Mg: от 0,0003% до 0,01%;

REM: от 0,0003% до 0,01%; и

Zr: от 0,0003% до 0,01%.

[0018] (9) Стальной лист для горячего прессования согласно любому из пунктов (6)-(8), в котором химический состав содержит, в масс.%, В: от 0,0003% до 0,01%.

[0019] (10) Стальной лист для горячего прессования согласно любому из пунктов (6)-(9), в котором химический состав содержит, в масс.%, Bi: от 0,0003% до 0,01%.

[0020] (11) Способ изготовления горячепрессованной стальной листовой детали, включающий в себя:

стадию, в которой нагревают стальной лист для горячего прессования согласно любому из пунктов (6)-(10) в диапазоне температур от 720°С до точки Ас₃;

стадию, в которой выполняют обработку обезуглероживанием со снижением содержания С на поверхности стального листа для горячего прессования на величину от 0,0005 масс.% до 0,015 масс.% после нагревания; и

стадию, в которой выполняют горячее прессование и охлаждение до точки Ms со средней скоростью охлаждения от 10°С/секунду до 500°С/секунду после обработки обезуглероживанием.

[0021] (12) Способ изготовления горячепрессованной стальной листовой детали согласно пункту (11), в котором стадия, в которой выполняют обработку обезуглероживанием, включает в себя выполнение охлаждения воздухом в течение времени от 5 секунд до 50 секунд.

ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] Согласно настоящему изобретению, можно получить превосходные высокий предел прочности при растяжении и превосходную безопасность при столкновениях. В частности, когда горячепрессованную стальную листовую деталь согласно настоящему изобретению используют для кузовного конструкционного компонента автомобиля, ударная нагрузка может быть поглощена деформацией изгиба участка поверхностного слоя, даже при столкновении, которое вызывает возникновение чрезмерной пластической деформации.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] Далее будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к горячепрессованной стальной листовой детали, имеющей предел прочности при растяжении 980 МПа или более.

[0024] Сначала будут описаны химические составы горячепрессованной стальной листовой детали (далее иногда называемой «стальной листовой деталью») согласно варианту осуществления настоящего изобретения, и стального листа для горячего прессования, используемого для ее изготовления. В нижеследующем описании символ «%», представляющий единицу содержания каждого элемента, содержащегося в стальной листовой детали или в стальном листе для горячего прессования, означает «масс.%», если не оговорено иное.

[0025] Химический состав стальной листовой детали согласно варианту осуществления представлен, в масс.%, элементами C: от 0,10% до 0,34%, Si: от 0,5% до 2,0%, Mn: от 1,0% до 3,0%, кислотно-растворимый Al: от 0,001% до 1,0%, P: 0,05% или менее, S: 0,01% или менее, N: 0,01% или менее, Ti: от 0% до 0,20%, Nb: от 0% до 0,20%, V: от 0% до 0,20%, Cr: от 0% до 1,0%, Mo: от 0% до 1,0%, Cu: от 0% до 1,0%, Ni: от 0% до 1,0%, Ca: от 0% до 0,01%, Mg: от 0% до 0,01%, REM: от 0% до 0,01%, Zr: от 0% до 0,01%, B: от 0% до 0,01%, Bi: от 0% до 0,01%; и остальное: Fe и примеси. Химический состав стального листа для горячего прессования, используемого для изготовления стальной листовой детали согласно варианту осуществления, представлен, в масс.%, элементами C: от 0,11% до 0,35%, Si: от 0,5% до 2,0%, Mn: от 1,0% до 3,0%, кислотно-растворимый Al: от 0,001% до 1,0%, P: 0,05% или менее, S: 0,01% или менее, N: 0,01% или менее, Ti: от 0% до 0,20%, Nb: от 0% до 0,20%, V: от 0% до 0,20%, Cr: от 0% до 1,0%, Mo: от 0% до 1,0%, Cu: от 0% до 1,0%, Ni: от 0% до 1,0%, Ca: от 0% до 0,01%, Mg: от 0% до 0,01%, REM: от 0% до 0,01%, Zr: от 0% до 0,01%, B: от 0% до 0,01%, Bi: от 0% до 0,01%; и остальное: Fe и примеси. Примеры примесей включают в себя такие, которые содержатся в сырьевых материалах, таких как руда и металлолом, и такие, которые примешиваются во время процесса изготовления.

[0026] (С в горячепрессованной стальной листовой детали: от 0,10% до 0,34%, и С в стальном листе для горячего прессования: от 0,11% до 0,35%)

Углерод (С) представляет собой очень важный элемент, который повышает прокаливаемость стального листа для горячего прессования и в основном определяет прочность стальной листовой детали. Когда содержание С в стальной листовой детали составляет менее 0,10%, может быть затруднительно обеспечение предела прочности при растяжении на уровне 980 МПа или более. Соответственно этому, содержание С в стальной листовой детали составляет 0,10% или более. Когда содержание С в стальной листовой детали составляет более 0,34%, может быть значительным снижение сгибаемости и свариваемости. Таким образом, содержание С в стальной листовой детали составляет 0,34% или менее. По соображениям производительности при горячей прокатке и холодной прокатке для получения стального листа для горячего прессования, содержание С в стальном листе для горячего прессования предпочтительно составляет 0,30% или менее, и более предпочтительно 0,25% или менее. Как будет описано позже, обработку обезуглероживанием стального листа для горячего прессования выполняют при изготовлении горячепрессованной стальной листовой детали, и поэтому С содержится в стальном листе для горячего прессования в большем количестве на величину, соответствующую обработке обезуглероживанием, и содержание С в стальном листе для горячего прессования составляет 0,11% или более, и 0,35% или менее.

[0027] (Si: от 0,5% до 2,0%)

Кремний (Si) является очень эффективным элементом для улучшения пластичности стальной листовой детали и стабильного обеспечения прочности стальной листовой детали. Когда содержание Si составляет менее 0,5%, получение вышеописанных эффектов может быть затруднительным. Таким образом, содержание Si составляет 0,5% или более. Когда содержание Si составляет более 2,0%, вышеописанный эффект может насыщаться, становясь экономически неблагоприятным, и значительно снижается смачиваемость при плакировании, зачастую вызывая отсутствие покрытия. Таким образом, содержание Si составляет 2,0% или менее. Из соображений улучшения свариваемости, содержание Si предпочтительно составляет 0,7% или более. В плане предотвращения образования дефектов поверхности стальной листовой детали, содержание Si предпочтительно составляет 1,8% или менее.

[0028] (Mn: от 1,0% до 3,0%)

Марганец (Mn) представляет собой очень эффективный элемент для улучшения прокаливаемости стального листа для горячего прессования и обеспечения прочности стальной листовой детали. Когда содержание Mn составляет менее 1,0%, может быть очень затруднительным обеспечение предел прочности при растяжении на уровне 980 МПа или более в стальной листовой детали. Таким образом, содержание Mn составляет 1,0% или более. Для более надежного получения вышеописанных эффектов содержание Mn предпочтительно составляет 1,1% или более. Когда содержание Mn превышает 3,0%, структура стали в стальной листовой детали может становиться в значительной мере зонной структурой, и может становиться существенным ухудшение сгибаемости. Таким образом, содержание Mn составляет 3,0% или менее. Из соображений производительности при горячей прокатке и холодной прокатке для получения стального листа для горячего прессования, содержание Mn предпочтительно составляет 2,5% или менее.

[0029] (Растворимый Al (кислотно-растворимый Al): от 0,001% до 1,0%)

Алюминий (Al) представляет собой элемент, проявляющий эффект раскисления стали для получения лучшего стального материала. Когда содержание растворимого Al составляет менее 0,001%, получение вышеописанного эффекта может быть затруднительным. Таким образом, содержание растворимого Al составляет 0,001% или более. Для более надежного получения вышеописанного эффекта содержание растворимого Al предпочтительно составляет 0,015% или более. Когда содержание растворимого Al составляет свыше 1,0%, может значительно снижаться свариваемость, может возрастать количество включений на основе оксидов, и может значительно ухудшаться свойства поверхности. Таким образом, содержание растворимого Al составляет 1,0% или менее. Чтобы получить лучшие свойства поверхности, содержание растворимого Al предпочтительно составляет 0,080% или менее.

[0030] (Р: 0,05% или менее)

Фосфор (Р) не является существенным элементом и содержится в стали, например, как примесь. По соображениям свариваемости лучшим является более низкое содержание Р. В частности, когда содержание Р составляет более 0,05%, может значительно снижаться свариваемость. Таким образом, содержание Р составляет 0,05% или менее. Чтобы обеспечить лучшую свариваемость, содержание Р предпочтительно составляет 0,018% или менее. С другой стороны, Р проявляет эффект улучшения прочности стали в результате упрочнения твердого раствора. Для получения этого эффекта Р может содержаться в количестве 0,003% или более.

[0031] (S: 0,01% или менее)

Сера (S) не является существенным элементом и содержится в стали, например, как примесь. Из соображений свариваемости лучшим является более низкое содержание S. В частности, когда содержание S составляет более 0,01%, может значительно снижаться свариваемость. Таким образом, содержание S составляет 0,01% или менее. Чтобы обеспечить лучшую свариваемость, содержание S предпочтительно составляет 0,003% или менее, и более предпочтительно 0,0015% или менее.

[0032] (N: 0,01% или менее)

Азот (N) не является существенным элементом и содержится в стали, например, как примесь. Из соображений свариваемости лучшим является более низкое содержание N. В частности, когда содержание N составляет более 0,01%, может значительно снижаться свариваемость. Таким образом, содержание N составляет 0,01% или менее. Чтобы обеспечить лучшую свариваемость, содержание N предпочтительно составляет 0,006% или менее.

[0033] Ti, Nb, V, Cr, Mo, Cu, Ni, Са, Mg, REM, Zr, В и Bi не являются существенными элементами, и представляют собой произвольно добавляемые элементы, которые надлежащим образом могут содержаться вплоть до конкретного количества в качестве предельного в стальной листовой детали и в стальном листе для горячего прессования.

[0034] (Ti: от 0% до 0,20%, Nb: от 0% до 0,20%, V: от 0% до 0,20%, Cr: от 0% до 1,0%, Mo: от 0% до 1,0%, Cu: от 0% до 1,0%, и Ni: от 0% до 1,0%)

Каждый из Ti, Nb, V, Cr, Mo, Cu и Ni представляет собой элемент, эффективный для стабильного обеспечения прочности стальной листовой детали. Таким образом, также могут содержаться один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из этих элементов. Однако когда содержание Ti, Nb и V составляет более 0,20%, может становиться затруднительным выполнение горячей прокатки и холодной прокатки для получения стального листа для горячего прессования, и дополнительно может затрудняться стабильное обеспечение прочности. Таким образом, содержание Ti, содержание Nb и содержание V в каждом случае составляют 0,20% или менее. Когда содержание одного из Cr и Mo составляет более 1,0%, может становиться затруднительным выполнение горячей прокатки и холодной прокатки для получения стального листа для горячего прессования. Таким образом, содержание Cr и содержание Mo в каждом случае составляет 1,0% или менее. Когда содержание одного из Cu и Ni составляет 1,0%, вышеописанные эффекты могут насыщаться, приводя к экономически неблагоприятным результатам, и может становиться затруднительным выполнение горячей прокатки и холодной прокатки для получения стального листа для горячего прессования. Таким образом, содержание Cu и содержание Ni в каждом случае составляют 1,0% или менее. Для стабильного обеспечения прочности стальной листовой детали каждое из содержания Ti, содержания Nb и содержания V предпочтительно составляет 0,003% или более, и каждое из содержания Cr, содержания Mo, содержания Cu и содержания Ni предпочтительно составляет 0,005% или более. То есть, предпочтительно удовлетворяется по меньшей мере одно условие из «Ti: от 0,003% до 0,20%», «Nb: от 0,003% до 0,20%», «V: от 0,003% до 0,20%», «Cr: от 0,005% до 1,0%», «Mo: от 0,005% до 1,0%», «Cu: от 0,005% до 1,0%», и «Ni: от 0,005% до 1,0%».

[0035] (Ca: от 0% до 0,01%, Mg: от 0% до 0,01%, REM: от 0% до 0,01%, и Zr: от 0% до 0,01%)

Каждый из Са, Mg, REM и Zr представляет собой элемент, который проявляет эффект, способствующий контролированию включений, в частности, тонкому диспергированию включений, для улучшения низкотемпературной ударной вязкости. Таким образом, могут содержаться один или более элементов, выбранных из состоящей из них группы. Однако когда содержание любого из них составляет более 0,01%, может становиться заметным ухудшение свойств поверхности. Таким образом, каждое из содержания Са, содержания Mg, содержания REM, и содержания Zr составляет 0,01% или менее. Чтобы улучшить низкотемпературную ударную вязкость, каждое из содержания Са, содержания Mg, содержания REM, и содержания Zr предпочтительно составляет 0,0003% или более. То есть, удовлетворяется по меньшей мере одно условие из «Са: от 0,0003% до 0,01%», «Mg: от 0,0003% до 0,01%», «REM: от 0,0003% до 0,01%», и «Zr: от 0,0003% до 0,01%».

[0036] REM (редкоземельный металл) обозначает элементы 17 видов, в совокупности Sc, Y и лантаноиды, и «содержание REM» означает совокупное содержание этих элементов 17 видов. Лантаноид при промышленном производстве может быть добавлен в форме, например, мишметалла.

[0037] (В: от 0% до 0,01%)

Бор (В) представляет собой элемент, проявляющий эффект улучшения низкотемпературной ударной вязкости стального листа. Таким образом, бор (В) может содержаться. Однако когда содержание В составляет более 0,01%, может ухудшаться обрабатываемость в горячем состоянии, и может становиться затруднительной горячая прокатка для получения стального листа для горячего прессования. Таким образом, содержание В составляет 0,01% или менее. Для улучшения низкотемпературной ударной вязкости содержание В предпочтительно составляет 0,0003% или более. То есть, содержание В предпочтительно составляет от 0,0003% до 0,01%,

[0038] (Bi: от 0% до 0,01%)

Висмут (Bi) представляет собой элемент, эффект которого состоит в большей однородности структуры стали и повышении низкотемпературной ударной вязкости стального листа. Тем самым Bi может содержаться. Однако когда содержание Bi превышает 0,01%, может ухудшаться обрабатываемость в горячем состоянии, и может становиться затруднительной горячая прокатка для получения стального листа для горячего прессования. Поэтому содержание Bi составляет 0,01% или менее. Чтобы улучшить низкотемпературную ударную вязкость, содержание Bi предпочтительно составляет 0,0003% или более. То есть, содержание Bi предпочтительно составляет от 0,0003% до 0,01%.

[0039] Далее будет описана структура стали в стальной листовой детали согласно варианту осуществления. Эта стальная листовая деталь имеет структуру стали, в которой доля площади феррита на участке поверхностного слоя, протяженного в диапазоне от поверхности до глубины 15 мкм, является большей, чем 1,20-кратная величина доли площади феррита на участке внутреннего слоя, который представляет собой участок за исключением участка поверхностного слоя, и участок внутреннего слоя имеет структуру стали, представляемую, в процентах площади: ферритом: от 10% до 70%, и мартенситом: от 30% до 90%, и совокупной долей площади феррита и мартенсита: от 90% до 100%. Участок поверхностного слоя стальной листовой детали подразумевает участок поверхности, протяженный в диапазоне от поверхности до глубины 15 мкм, и участок внутреннего слоя означает участок за исключением участка поверхностного слоя. То есть, участок внутреннего слоя представляет собой иной участок, нежели участок поверхностного слоя стальной листовой детали. Каждое из численных значений, относящихся к структуре стали на участке внутреннего слоя, представляет, например, усредненное значение по всему участку внутреннего слоя по направлению толщины, но оно может быть представлено численным значением, относящимся к структуре стали в точке, где глубина от поверхности стальной листовой детали составляет 1/4 толщины стальной листовой детали (далее эта точка иногда называется «положением на 1/4 глубины»). Например, когда толщина стальной листовой детали составляет 2,0 мм, оно может быть представлено численным значением в точке, расположенной на глубине 0,50 мм от поверхности. Это обусловливается тем, что структура стали в положении на 1/4 глубины показывает усредненную структуру стали по направлению толщины стальной листовой детали. Таким образом, в настоящем изобретении доля площади феррита и доля площади мартенсита, измеренные в положении на 1/4 глубины, рассматриваются как доля площади феррита и доля площади мартенсита на участке внутреннего слоя, соответственно.

[0040] (Доля площади феррита на участке поверхностного слоя: бóльшая, чем 1,20-кратная величина доли площади феррита на участке внутреннего слоя)

Доля площади феррита на участке поверхностного слоя является более высокой, чем доля площади феррита на участке внутреннего слоя, чтобы тем самым придать участку поверхностного слоя высокую пластичность, и даже когда он имеет высокий предел прочности при растяжении 980 МПа или более, могут быть получены превосходные пластичность и сгибаемость. Когда доля площади феррита на участке поверхностного слоя является равной или меньшей, чем 1,20-кратная величина доли площади феррита на участке внутреннего слоя, может становиться вероятным возникновение микротрещин на участке поверхностного слоя, чем затрудняется получение достаточной сгибаемости. Таким образом, доля площади феррита на участке поверхностного слоя является большей, чем 1,20-кратная величина доли площади на участке внутреннего слоя.

[0041] (Доля площади феррита на участке внутреннего слоя: от 10% до 70%)

На участке внутреннего слоя обеспечивают присутствие конкретного количества феррита, чтобы тем самым сделать возможным получение хорошей пластичности. Когда доля площади феррита на участке внутреннего слоя составляет менее 10%, большая часть феррита может быть изолирована, затрудняя получение хорошей пластичности. Таким образом, доля площади феррита на участке внутреннего слоя составляет 10% или более. Когда доля площади феррита на участке внутреннего слоя составляет более 70%, мартенсит, будучи упрочняющей фазой, не может быть обеспечен в достаточной мере, и может быть затруднительным достижение предела прочности при растяжении 980 МПа или более. Таким образом, доля площади феррита на участке внутреннего слоя составляет 70% или менее.

[0042] (Доля площади мартенсита на участке внутреннего слоя: от 30% до 90%)

На участке внутреннего слоя обеспечивают присутствие конкретного количества мартенсита, тем самым делая возможным получение высокой прочности. Когда доля площади мартенсита на участке внутреннего слоя составляет менее 30%, может быть затруднительным обеспечение предела прочности при растяжении 980 МПа или более. Таким образом, доля площади мартенсита на участке внутреннего слоя составляет 30% или более. Когда доля площади мартенсита на участке внутреннего слоя составляет более 90%, доля площади феррита становится меньшей чем 10%, приводя к тому, что может быть затруднительным получение хорошей пластичности, как было описано выше. Таким образом, доля площади мартенсита на участке внутреннего слоя составляет 90% или менее.

[0043] (Совокупная доля площади феррита и мартенсита на участке внутреннего слоя: от 90% до 100%)

Участок внутреннего слоя горячепрессованной стальной листовой детали согласно варианту осуществления предпочтительно состоит из феррита и мартенсита, а именно, совокупная доля площади феррита и мартенсита предпочтительно составляет 100%. Однако, в зависимости от условий изготовления, могут содержаться одно или более, выбранное из группы, состоящей из бейнита, остаточного аустенита, цементита и перлита, или фаза или структура, иная, нежели феррит и мартенсит. В этом случае, когда доля площади иной фазы или структуры, нежели феррит и мартенсит, составляет более 10%, целевые свойства в некоторых случаях могут быть не получены вследствие влияния этой фазы или структуры. Соответственно этому, доля площади иной фазы или структуры, нежели феррит и мартенсит, на участке внутреннего слоя составляет 10% или менее. То есть, совокупная доля площади феррита и мартенсита на участке внутреннего слоя составляет 90% или более.

[0044] В качестве метода измерения доли площади каждой фазы в вышеуказанной структуре стали может быть использован метод, хорошо известный квалифицированному специалисту в этой области технологии. Каждую из долей площади получают, например, как среднее значение величины, измеренной в поперечном сечении перпендикулярно направлению прокатки, и величины, измеренной в поперечном сечении перпендикулярно направлению ширины листа (направлению, которое является перпендикулярным направлению прокатки). Другими словами, долю площади получают, например, как среднее значение величин долей площади, измеренных в двух поперечных сечениях.

[0045] Стальная листовая деталь может быть изготовлена обработкой конкретного стального листа для горячего прессования при конкретных условиях.

[0046] Здесь будет описана структура стали и тому подобная в стальном листе для горячего прессования, используемом для изготовления стальной листовой детали согласно варианту осуществления. Этот стальной лист для горячего прессования включает в себя внутренний оксидный слой, имеющий толщину 30 мкм или менее, и имеет структуру стали, в которой доля площади феррита в области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, составляет от 30% до 90%, и доля площади перлита, имеющего зерна со средним диаметром 5 мкм или более, в области за исключением области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, составляет от 10% до 70%.

[0047] (Толщина внутреннего оксидного слоя: 30 мкм или менее)

Когда внутренний оксидный слой является более толстым, снижается сгибаемость стальной листовой детали, и когда толщина внутреннего оксидного слоя составляет более 30 мкм, сгибаемость может значительно снижаться. Таким образом, толщина внутреннего оксидного слоя составляет 30 мкм или менее. Например, внутренний оксидный слой можно наблюдать с использованием электронного микроскопа, и толщина внутреннего оксидного слоя может быть измерена с помощью электронного микроскопа.

[0048] (Доля площади феррита в области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм: от 30% до 90%)

Феррит в области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, способствует обеспечению присутствия феррита на участке поверхностного слоя стальной листовой детали. Когда доля площади феррита в этой области составляет менее 30%, может быть затруднительным сделать так, чтобы доля площади феррита на участке поверхностного слоя стальной листовой детали становилась большей, чем 1,20-кратная величина доли площади феррита на участке внутреннего слоя. Таким образом, доля площади феррита в области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, составляет 30% или более. Когда доля площади феррита в этой области составляет более 90%, может быть затруднительным сделать так, чтобы доля площади феррита на участке внутреннего слоя стальной листовой детали становилась равной 70% или менее. Таким образом, доля площади феррита в области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, составляет 90% или менее.

[0049] (Доля площади перлита, имеющего зерна со средним диаметром 5 мкм или более, в области за исключением области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм: от 10% до 70%)

Перлит, имеющий зерна со средним диаметром 5 мкм или более, в области за исключением области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, способствует формированию мартенсита на участке внутреннего слоя стальной листовой детали. Когда доля площади перлита, имеющего зерна со средним диаметром 5 мкм или более, в этой области составляет менее 10%, может быть затруднительным достижение того, чтобы доля площади мартенсита на участке внутреннего слоя стальной листовой детали становилась равной 30% или более. Таким образом, доля площади перлита в этой области составляет 10% или более. Когда доля площади перлита, имеющего зерна со средним диаметром 5 мкм или более, в этой области составляет свыше 70%, может быть затруднительным достижение того, чтобы доля площади мартенсита на участке внутреннего слоя стальной листовой детали становилась равной 90% или менее. Таким образом, доля площади перлита в этой области составляет 70% или менее. На долю площади перлита в этой области может влиять содержание С в стальном листе для горячего прессования. Когда доля площади перлита составляет свыше 70%, содержание С в стальном листе для горячего прессования, используемом для изготовления стальной листовой детали, часто составляет более 0,35%. Таким образом, для достижения того, чтобы доля площади перлита, имеющего зерна со средним диаметром 5 мкм или более, в области за исключением области, протяженной в диапазоне от поверхности до глубины 100 мкм, становилась равной 70% или менее, например, является эффективным использование стального листа для горячего прессования, содержание С в котором составляет 0,35% или менее. Средний размер зерен перлита означает среднюю величину диаметра зерна перлита по направлению прокатки и по направлению ширины листа (направлению, которое перпендикулярно направлению прокатки).

[0050] В качестве стального листа для горячего прессования может быть использован, например, горячекатаный стальной лист, холоднокатаный стальной лист, оцинкованный горячим погружением холоднокатаный стальной лист или тому подобный. Например, горячекатаный стальной лист, включающий в себя вышеописанную структуру стали, может быть изготовлен горячей прокаткой, включающей в себя чистовую прокатку при температуре 850°С или более, выдерживание при температуре в диапазоне от 720°С до 650°С в течение 10 секунд или более, и затем намотку в рулон в диапазоне температур 600°С или более. Например, холоднокатаный стальной лист и оцинкованный горячим погружением холоднокатаный стальной лист, имеющие вышеописанную структуру стали, могут быть изготовлены отжигом после холодной прокатки в диапазоне температур от 720°С до 850°С в атмосфере газовой смеси из азота и водорода, точка росы которой составляет -10°С или более.

[0051] Далее будет описан способ изготовления стальной листовой детали согласно этому варианту осуществления, а именно, способ обработки стального листа для горячего прессования. При обработке стального листа для горячего прессования стальной лист для горячего прессования нагревают в диапазоне температур 720°С до точки Ас₃, после нагревания выполняют обработку обезуглероживанием для снижения содержания С на поверхности стального листа для горячего прессования на величину от 0,0005 масс.% до 0,015 масс.%, и после обработки обезуглероживанием выполняют горячее прессование и охлаждение до точки Ms со средней скоростью охлаждения от 10°С/секунду до 500°С/секунду.

[0052] (Температура нагревания стального листа для горячего прессования: зона температур от 720°С до точки Ас₃)

Подвергаемый горячему прессованию стальной лист, а именно, стальной лист для горячего прессования, нагревают до температуры в диапазоне от 720°С до точки Ас₃. Точка Ас₃ представляет собой температуру (единица: °С), при которой структура стали становится аустенитной однофазной структурой, которая рассчитывается по следующей эмпирической формуле (i).

[0053] Ac₃ =910-203×(C^0,5)-15,2×Ni+44,7×Si+104×V+31,5×Mo-30×Mn-11×Cr-20×Cu+700×P+400×Al+50×Ti (i)

Здесь символ элемента в вышеуказанной формуле показывает содержание (единица: масс.%) каждого элемента в химическом составе стального листа.

[0054]