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 接合的動作來控制動力的傳遞。
[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（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（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 點所引起的不良的對策最難。
[0005] 在濕式多片離合器的動作中，從中立狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿鬟f狀態(tài)而接合時，摩擦片 與離合器片在相對速度快的狀態(tài)下以高負(fù)荷被擠壓，摩擦片與離合器片的相對速度急劇地 減速。此時產(chǎn)生的摩擦熱被快速地導(dǎo)入作為滑動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)生過熱點的原因。
[0006] 并且，由摩擦熱所致的加熱引起的過熱點部的突起、過熱點周圍的變形和局部的 材質(zhì)的變化使得離合器工作時的摩擦狀態(tài)不均勻。另外，不均勻的摩擦狀態(tài)會招致進一步 形成新的過熱點這樣的惡性循環(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，均會導(dǎo)致 現(xiàn)有技術(shù)中無法應(yīng)對的過度的溫度升高、即導(dǎo)致過熱點。
[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，對于在離合器片中使用的鋼板，要求提高耐過熱點性。
[0010] 作為關(guān)于提高鋼板的耐過熱點性的技術(shù)，已知有專利文獻1至專利文獻5等中記 載的方法。
[0011] 專利文獻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 的產(chǎn)生。
[0012] 專利文獻2中示出了如下方法：對合金元素量進行規(guī)定來提高鋼板的熱擴散率， 由此抑制摩擦熱所引起的片的溫度升高，從而抑制過熱點的產(chǎn)生。
[0013] 專利文獻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，由此抑制過熱點的產(chǎn)生。
[0014] 專利文獻4中示出了如下方法：利用Ti析出物、Nb析出物，由此抑制過熱點的產(chǎn) 生。
[0015] 專利文獻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 使相變點升高的作用的Si、Al，由此抑制過熱點的產(chǎn)生。
[0016] 另外，除耐過熱點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6至專利文獻9中記 載的方法。
[0018] 專利文獻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7中示出了如下方法：對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%以上的軋制率進行冷軋，由此提高耐磨損性。
[0020] 專利文獻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
[0023] 專利文獻
[0024] 專利文獻1 :日本特開2005-249050號公報
[0025] 專利文獻2 :日本特開2005-249051號公報
[0026] 專利文獻3 :日本特開2005-249106號公報
[0027] 專利文獻4 :日本特開2008-266731號公報
[0028] 專利文獻5 :日本特開2010-132983號公報
[0029] 專利文獻6 :日本特開2001-73073號公報
[0030] 專利文獻7 :日本特開2003-277883號公報
[0031] 專利文獻8 :日本特開2007-211260號公報
[0032] 專利文獻9 :日本特開2004-162153號公報

【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1至專利文獻5的方法只不過應(yīng)對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1至專利文獻5的方法存在關(guān) 于耐過熱點性的效果也不充分、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1、2、3中，并沒有考慮應(yīng)對性質(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)為存在摩擦熱的擴散性低、鋼板表面溫度容易升高 這樣的問題。
[0037] 此外，對專利文獻4及專利文獻5所示的鋼成分進行實際考察的結(jié)果是，雖然能夠 提高耐過熱點性，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)性的觀點出發(fā)也不是有效的。
[0039] 關(guān)于專利文獻6至專利文獻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、以摩擦紙作為對象材料時的耐磨損性很重 要。當(dāng)然，不能使作為摩擦的對象材料的摩擦紙受到損傷。
[0041] 并且，專利文獻6至專利文獻9均沒有考慮同時具備在花鍵部及表面這兩個部位 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，要求耐過熱點性以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性以及耐磨損性良好 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，以滿足 (1)式 5XC% -Si% +Mn% -I. 5XA1%< 1 的方式含有 C :0· 03 ~0· 12%、Si :0 ~1. 0%、 Mn :0· 2 ~0· 8%、P :0· 03% 以下、S :0· 03% 以下、Nb :0· 03 ~0· 4% 以及 Al :0· 05% 以下，余 量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，作為析出物的Nb系碳化物的平均粒徑為20~100nm，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乳鋼板?；瘜W(xué)成分為：以質(zhì)量％計，以滿足 (1)式 5XC% -Si% +Mn% -I. 5XA1%< 1 的方式含有 C :0· 03 ~0· 12%、Si :0 ~1. 0%、 Mn :0· 2 ~(λ 8%、P :0· 03% 以下、S :0· 03% 以下、V :0· 03 ~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，作為析出物的V系碳化物的平均粒徑為20~lOOnm，截面 硬度為200~400HV。
[0047] 技術(shù)方案3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，以滿足 (1)式 5XC% -Si% +Mn% -I. 5XA1%< 1 的方式含有 C :0· 03 ~0· 12%、Si :0 ~1. 0%、 Mn :0. 2~0. 8%、P :0. 03%以下、S :0. 03%以下以及Al :0. 05%以下，并且以滿足⑵式 0· 04 < (Nb% +1. 4) + (V% +1. 1)+Ti%< 0· 3 的方式含有 Nb :0· 01 ~0· 4%、V :0· 01 ~ 0. 3%以及Ti :0. 01~0. 3%中的兩種以上，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，作為析出物 的含有Nb、V以及Ti中的任一種元素的碳化物的平均粒徑為20~lOOnm，截面硬度為200~ 400HV。
[0048] 技術(shù)方案4所述的冷軋鋼板為