(57)【要約】【課題】重ね合わせ部と一枚部との昇温速度の差に関する問題を解決して、ホットスタンプ後のめっきの耐食性を更に向上させること。【解決手段】第一の鋼板と、第一の鋼板表面に溶接点を介して接続された、前記第一の鋼板よりも面積の小さな少なくとも一枚の第二の鋼板と、を備え、第一の鋼板は、当該第一の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、かつ、第二の鋼板は、当該第二の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、第一の鋼板におけるアルミ系めっき層の付着量は、両面での平均付着量でＷ１（ｇ／ｍ２）であり、第二の鋼板において、第一の鋼板と接しない側の表面におけるアルミ系めっき層の付着量は、Ｗ２（ｇ／ｍ２）であり、Ｗ１及びＷ２が、いずれも２０ｇ／ｍ２以上１２０ｇ／ｍ２以下の範囲内であり、かつ、式（１）及び式（２）の関係を満たす、ホットスタンプ用重ね合わせブランク。【選択図】図１
2019194308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の鋼板と、
前記第一の鋼板表面に溶接点を介して接続された、前記第一の鋼板よりも面積の小さな少なくとも一枚の第二の鋼板と、
を備え、
前記第一の鋼板は、当該第一の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、かつ、前記第二の鋼板は、当該第二の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、
前記第一の鋼板における前記アルミ系めっき層の付着量は、両面での平均付着量でＷ１（ｇ／ｍ２）であり、
前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の表面における前記アルミ系めっき層の付着量は、Ｗ２（ｇ／ｍ２）であり、
前記Ｗ１及び前記Ｗ２が、いずれも２０ｇ／ｍ２以上１２０ｇ／ｍ２以下の範囲内であり、かつ、以下の式（１）及び式（２）の関係を満たす、ホットスタンプ用重ね合わせブランク。
３０≦（Ｗ１−Ｗ２）≦１００  ・・・・式（１）
（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）≧１．５  ・・・・式（２）
ただし、上記式（２）において、ｔ１（ｍｍ）は、前記第一の鋼板の板厚であり、ｔ２（ｍｍ）は、前記第二の鋼板の板厚である。
【請求項２】
前記溶接は、スポット溶接であり、
前記スポット溶接の打点密度は、１点／２００ｃｍ２以上である、請求項１に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
【請求項３】
前記第一の鋼板は、ホットスタンプ成形に供された後に前記第一の鋼板のみからなるフランジ部となる部分を有し、
前記第一の鋼板と前記第二の鋼板との重ね合わせ部の少なくとも一部は、ホットスタンプ成形に供された後に曲げ部となる部分を有し、
前記スポット溶接の少なくとも一つの打点は、ホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分に存在する、請求項２に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
【請求項４】
前記第一の鋼板の板厚ｔ１（ｍｍ）と、前記第二の鋼板の板厚ｔ２（ｍｍ）とは、以下の式（３）の関係を満たす、請求項１〜３の何れか１項に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
（ｔ２／ｔ１）≦２．０  ・・・・式（３）
【請求項５】
前記第一の鋼板、及び、前記第二の鋼板のそれぞれが有するアルミ系めっき層は、表面から母材鋼板に向かう順に、アルミ層とアルミ−鉄系合金層との２層構造となっており、かつ、前記第一の鋼板の前記アルミ−鉄合金層の厚みｄ１（μｍ）と、前記第二の鋼板の前記アルミ−鉄系合金層の厚みｄ２（μｍ）とが、以下の式（４）の関係を満たす、請求項１〜４の何れか１項に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
２≦（ｄ２−ｄ１）≦１０  ・・・・式（４）
【請求項６】
前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の前記アルミ系めっき層の表面に、放射率０．７以上の炭素系皮膜を更に有する、請求項１〜５の何れか１項に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
【請求項７】
前記第二の鋼板の表面に位置する前記アルミ系めっき層の表面に、ＺｎＯ又はＴｉＯ２の少なくともいずれか一方からなり、片面当たりの付着量が０．２ｇ／ｍ２以上である皮膜を更に有する、請求項１〜６の何れか１項に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
【請求項８】
第一の鋼板と、
前記第一の鋼板表面に溶接点を介して接続された、前記第一の鋼板よりも面積の小さな少なくとも一枚の第二の鋼板と、
を備え、
前記第一の鋼板は、当該第一の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、かつ、前記第二の鋼板は、当該第二の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、
前記第一の鋼板における前記アルミ系めっき層の付着量は、両面での平均付着量でＷ１（ｇ／ｍ２）であり、
前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の表面における前記アルミ系めっき層の付着量は、Ｗ２（ｇ／ｍ２）であり、
前記Ｗ１及び前記Ｗ２が、いずれも２０ｇ／ｍ２以上１２０ｇ／ｍ２以下の範囲内であり、かつ、以下の式（１）及び式（２）の関係を満たすホットスタンプ用重ね合わせブランクを加熱し、当該加熱の後に成形するホットスタンプ成形に際して、
前記第一の鋼板と前記第二の鋼板との重ね合わせ部の少なくとも一部に、曲げ加工の施された曲げ部を設ける、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
３０≦（Ｗ１−Ｗ２）≦１００  ・・・・式（１）
（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）≧１．５  ・・・・式（２）
ただし、上記式（２）において、ｔ１（ｍｍ）は、前記第一の鋼板の板厚であり、ｔ２（ｍｍ）は、前記第二の鋼板の板厚である。
【請求項９】
前記溶接は、スポット溶接であり、
前記スポット溶接の打点密度は、１点／２００ｃｍ２以上である、請求項８に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記スポット溶接の少なくとも一つの打点は、ホットスタンプ成形後に前記曲げ部となる部分に存在する、請求項９に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記第一の鋼板の板厚ｔ１（ｍｍ）と、前記第二の鋼板の板厚ｔ２（ｍｍ）とは、以下の式（３）の関係を満たす、請求項８〜１０の何れか１項に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
（ｔ２／ｔ１）≦２．０  ・・・・式（３）
【請求項１２】
前記第一の鋼板、及び、前記第二の鋼板のそれぞれが有するアルミ系めっき層は、表面から母材鋼板に向かう順に、アルミ層とアルミ−鉄系合金層との２層構造となっており、かつ、前記第一の鋼板の前記アルミ−鉄合金層の厚みｄ１（μｍ）と、前記第二の鋼板の前記アルミ−鉄系合金層の厚みｄ２（μｍ）とが、以下の式（４）の関係を満たす、請求項８〜１１の何れか１項に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
２≦（ｄ２−ｄ１）≦１０  ・・・・式（４）
【請求項１３】
前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の前記アルミ系めっき層の表面に、放射率０．７以上の炭素系皮膜を更に有する、請求項８〜１２の何れか１項に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
【請求項１４】
前記第二の鋼板の表面に位置する前記アルミ系めっき層の表面に、ＺｎＯ又はＴｉＯ２の少なくともいずれか一方からなり、片面当たりの付着量が０．２ｇ／ｍ２以上である皮膜を更に有する、請求項８〜１３の何れか１項に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
【請求項１５】
板厚がＴ１（ｍｍ）である第一の鋼板と、
前記第一の鋼板表面に溶接点を介して接続されており、前記第一の鋼板よりも面積が小さく、かつ、板厚がＴ２（ｍｍ）である少なくとも一枚の第二の鋼板と、
を備え、
前記第一の鋼板は、当該第一の鋼板の両面に、両面での平均めっき厚がＫ１（μｍ）であるアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、
前記第二の鋼板は、前記第一の鋼板と接しない側の表面におけるめっき厚がＫ２（μｍ）であるアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、
下記式（１１）及び式（１２）の関係を満たす、重ね合わせホットスタンプ成形体。
１０≦（Ｋ１−Ｋ２）≦３３  ・・・・式（１１）
（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）≧１．５  ・・・・式（１２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットスタンプ用重ね合わせブランク、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法、及び、重ね合わせホットスタンプ成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用鋼板の用途において、高強度と高成形性とを両立する鋼板が望まれており、高強度と高成形性とを両立する鋼板に対応するものの１つとして、残留オーステナイトのマルテンサイト変態を利用したＴＲＩＰ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ）鋼がある。このＴＲＩＰ鋼により、成形性の優れた１０００ＭＰａ級程度の強度を有する高強度鋼板を製造することは可能である。しかしながら、ＴＲＩＰ鋼の技術を用い、更に高強度（例えば１５００ＭＰａ以上）を有する超高強度鋼で成形性を確保することは困難であり、更には、成形後の形状凍結性が悪く成形品の寸法精度が劣るという問題がある。【０００３】
上記のような、室温付近で成形する工法（いわゆる冷間プレス工法）に対し、最近注目を浴びている工法が、ホットスタンプ（ホットプレス、熱間プレス、ダイクエンチ、プレスクエンチ等とも呼称される。）である。このホットスタンプは、鋼板をＡｃ３点以上（例えば８００℃以上）まで加熱してオーステナイト化した直後に熱間でプレスすることによって成形性を確保させ、下死点保持の間に金型でＭｓ点以下（例えば４００℃以下）まで急冷することで材料をマルテンサイト化させ焼き入れることで、プレス後に所望の高強度の材質を得る部品の製造方法である。本工法によれば、成形後の形状凍結性にも優れた自動車用部品を得ることができる。【０００４】
一方で、自動車の車体を構成する部品に用いられる各種のプレス成形体には、静的強度、動的強度、衝突安全性、更には軽量化等の様々な観点から、多様な性能や特性の向上が要求されている。例えば、Ａピラーレインフォース、Ｂピラーレインフォース、バンパーレインフォース、トンネルリンフォース、サイドシルレインフォース、ルーフレインフォース又はフロアークロスメンバー等の自動車部品には、それぞれの自動車部品における特定部位だけが、この特定部位を除く一般部位よりも耐衝突特性を有することが要求される。【０００５】
そこで、自動車部品における補強が必要な特定部位に相当する部分だけに複数枚の鋼板を重ね合わせて溶接した後、得られた鋼板をホットスタンプ成形して、重ね合わせホットスタンプ成形体を製造する工法が、２００７年頃より実際に採用されている（特許文献１及び特許文献２を参照。）。この工法によれば、プレス金型数を削減しながら重ね合わせホットスタンプ成形体の特定部位だけを部分的に強化することができ、かつ、不必要に部品厚を増加することが無いために部品軽量化にも寄与できる。なお、このように重ね合わせて溶接することで作製したブランクを、重ね合わせブランクと呼ぶ（パッチワークブランクとも呼ばれる。）。なお、ブランクとは、プレスを含む成形加工の材料となる、鋼板などの金属板のことである。【０００６】
重ね合わされる鋼板が非めっき鋼板である場合、熱間プレス成形に伴う高温加熱によって、製造される重ね合わせ熱間プレス部材の表面に酸化スケールが生成する。そのため、熱間プレス成形後に、例えばショットブラスト処理によって生成した酸化スケールを除去する必要が生じたり、あるいは、製造された重ね合わせ熱間プレス部材の耐食性が低下し易かったりするといった問題がある。更に、重ね合わせブランクの素材として非めっき鋼板を用いた場合の特有の問題として、重ね合わされて無い部分（以下、「一枚部」とも称する。）はショットブラスト処理が可能なものの、重ね合わされた部分（以下、「重ね合わせ部」とも称する。）の鋼板の間に形成された酸化スケールはショットブラスト処理での除去が困難であり、耐食性が特に低下し易いという問題がある。【０００７】
重ね合わされる鋼板がめっき鋼板であれば、熱間プレス成形後の重ね合わせ熱間プレス部材にショットブラスト処理を行う必要性は解消される。ホットプレス用として用いられるめっき鋼板としては、一般に、Ｚｎ系めっき鋼板とＡｌ系めっき鋼板とが挙げられる。Ｚｎ系めっき及びＡｌ系めっきのいずれについても、Ｆｅがめっき中に拡散する合金化反応によって、ホットスタンプ加熱後に、Ｚｎ系めっきはＺｎ−Ｆｅ系めっきとなり、Ａｌ系めっきはＡｌ−Ｆｅ系めっきとなる。【０００８】
特許文献２及び特許文献３に示すように、Ｚｎ系めっき鋼板（即ち、Ｚｎを５０質量％以上含有するめっき鋼板（Ｚｎめっき、又は、Ｚｎ−Ｆｅ合金、Ｚｎ−Ｎｉ合金、Ｚｎ−Ｆｅ−Ａｌ合金などのＺｎ系合金めっき））は、酸化スケールの生成を抑制し、ショットブラスト処理が必要となるという問題は解消される。しかしながら、重ね合わせブランク素材としてＺｎ系めっき鋼板を用い、ホットスタンプ成形時に重ね合わせ部に曲げ成形を施す場合、地鉄に亀裂が生じて、耐衝突特性に問題が生じる場合がある。これは、比較的低融点である亜鉛が残存する場合、Ｚｎが液体金属となってめっき表面から地鉄に侵入するためであり、いわゆる液体金属脆化と呼ばれる問題によるものである。なお、曲げ成形は、耐衝突特性を形状の面から確保する手段であり、重ね合わせ部に曲げ成形を施すことは、極めて重要な重ね合わせ成形体の利用方法である。【０００９】
特許文献２及び特許文献３に示すように、Ｚｎ系めっき鋼板をホットスタンプとして用いる場合に採られる液体金属脆化の対策として、一般的には、ホットスタンプ加熱時にＺｎ−Ｆｅ合金化反応を進めてめっきを高融点化する対策、及び、ホットスタンプの曲げ成形時の成形温度を下げて亜鉛が固体化するのを待つ対策が挙げられる。しかしながら、重ね合わせブランクの素材として亜鉛系めっき鋼板を用いた場合の特有の問題として、重ね合わせ部の板厚が一枚部より厚いために昇温速度及び冷却速度の両者が遅く、ホットスタンプ加熱時にＺｎ−Ｆｅ合金化反応を進行させることが困難であるという問題がある。更には、ホットスタンプ成形時の成形温度について、重ね合わせ部が冷めるのを待つと一枚部が早く冷めてしまい、マルテンサイト組織を確保できない問題も存在する。また、一枚部では、Ｚｎは酸化亜鉛の膜となりＺｎの蒸発を抑制するが、重ね合わせ部の鋼板の間の雰囲気では酸素の欠乏が起こるためにＺｎが蒸発し、重ね合わせ部の耐食性の低下、液体金属脆化の問題が更に大きくなる。【００１０】
特許文献４に示すようなＡｌ系めっき鋼板（即ち、Ａｌを５０質量％以上含有するめっき鋼板（Ａｌめっき、又は、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ合金などのＡｌ系合金めっき））では、Ｚｎと同様に酸化スケールの生成を抑制し、ショットブラスト処理が必要となるという問題は解消され、更には、液体金属脆化の問題を起こさないために、重ね合わせブランクの素材として用いるには好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−８８４８４号公報
【特許文献２】特許６１７８３０１号公報
【特許文献３】特開２０１６−１２４０２９号公報
【特許文献４】国際公開第２００２／１０３０７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、重ね合わせブランクの素材として、特許文献４に開示されているようなＡｌ系めっき鋼板を用いた場合、ホットスタンプ時の加熱の際に、重ね合わせ部の昇温速度が遅いという問題がある。特許文献３に記載されているように、ホットスタンプ時の加熱で進行するめっきのＡｌ−Ｆｅ合金化反応は、めっきの耐食性向上に重要である。昇温速度が遅い場合には合金化反応がめっきの表面まで十分に進行しないため、ホットスタンプ後の成形品の耐食性が低下するという問題がある。かかる問題への対策として、ホットスタンプ時の加熱の時間を長くすることで合金化反応を進行させることが考えられるが、かかる対策では、ホットスタンプの生産性が低下することに加えて、一枚部では合金化反応が過剰に進行し過ぎてＦｅ濃度の高いめっきとなり、この場合もめっきの耐食性が低下してしまうという問題がある。【００１３】
そのため、以上説明したような、地鉄の酸化スケールを抑制し、かつ、液体金属脆化の問題を起こさないために、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの素材として用いるには好適であるアルミ系めっき鋼板に関し、重ね合わせ部と一枚部との昇温速度の差に関する問題を解決して、ホットスタンプ後のめっきの耐食性を向上させることが希求されている。【００１４】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、アルミ系めっき鋼板を素材として用いた場合に、重ね合わせ部と一枚部との昇温速度の差に関する問題を解決して、ホットスタンプ後のめっきの耐食性を更に向上させることが可能な、ホットスタンプ用重ね合わせブランク、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法、及び、重ね合わせホットスタンプ成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、アルミ系めっき鋼板のめっき付着量と昇温速度との関係に着目した結果、めっき付着量が少ない程昇温速度が大きくなることを見出した。これは、アルミ系めっき鋼板のホットスタンプ加熱時の昇温速度の特徴として、アルミ系めっき鋼板の外観に関し、めっき中にＦｅが拡散する合金化反応が進行していない銀白色の表面の放射率は低いのに対し、合金化反応が表面まで進行した後は表面が黒味を帯びる結果、表面の放射率が高くなる。そのため、表面までの合金化が早く進行するめっき付着量が少ない方が、表面放射率が高くなるのが早いことから、昇温速度が大きくなったものと考えている。【００１６】
上記のような知見に基づき、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの重ね合わせ部と一枚部との昇温速度差の問題に対し、最適なめっき付着量を検討した結果、鋼板厚みが大きく昇温速度が遅くなった重ね合わせ部では、めっきの付着量を下げることが重要であり、逆に昇温速度の速い一枚部では、めっきの付着量を上げて昇温速度を下げることが重要であることを知見した。より具体的には、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの中で、ホットスタンプ後の成形体のベースとなる面積の大きい鋼板（第一の鋼板）に、重ね合わせ部に相当する面積の小さな鋼板（第二の鋼板）が例えばスポット溶接され、第一の鋼板をめっき付着量の大きなアルミ系めっき鋼板とし、第二の鋼板をめっき付着量の小さなアルミ系めっき鋼板とすることで、一枚部と重ね合わせ部の昇温速度差の問題が解決できることを知見した。
上記知見に基づき完成された本発明の要旨とするところは、以下の通りである。【００１７】
［１］第一の鋼板と、前記第一の鋼板表面に溶接点を介して接続された、前記第一の鋼板よりも面積の小さな少なくとも一枚の第二の鋼板と、を備え、前記第一の鋼板は、当該第一の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、かつ、前記第二の鋼板は、当該第二の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、前記第一の鋼板における前記アルミ系めっき層の付着量は、両面での平均付着量でＷ１（ｇ／ｍ２）であり、前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の表面における前記アルミ系めっき層の付着量は、Ｗ２（ｇ／ｍ２）であり、前記Ｗ１及び前記Ｗ２が、いずれも２０ｇ／ｍ２以上１２０ｇ／ｍ２以下の範囲内であり、かつ、以下の式（１）及び式（２）の関係を満たす、ホットスタンプ用重ね合わせブランク。
３０≦（Ｗ１−Ｗ２）≦１００  ・・・・式（１）
（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）≧１．５  ・・・・式（２）
ただし、上記式（２）において、ｔ１（ｍｍ）は、前記第一の鋼板の板厚であり、ｔ２（ｍｍ）は、前記第二の鋼板の板厚である。
［２］前記溶接は、スポット溶接であり、前記スポット溶接の打点密度は、１点／２００ｃｍ２以上である、［１］に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
［３］前記第一の鋼板は、ホットスタンプ成形に供された後に前記第一の鋼板のみからなるフランジ部となる部分を有し、前記第一の鋼板と前記第二の鋼板との重ね合わせ部の少なくとも一部は、ホットスタンプ成形に供された後に曲げ部となる部分を有し、前記スポット溶接の少なくとも一つの打点は、ホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分に存在する、［２］に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
［４］前記第一の鋼板の板厚ｔ１（ｍｍ）と、前記第二の鋼板の板厚ｔ２（ｍｍ）とは、以下の式（３）の関係を満たす、［１］〜［３］の何れか１つに記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
（ｔ２／ｔ１）≦２．０  ・・・・式（３）
［５］前記第一の鋼板、及び、前記第二の鋼板のそれぞれが有するアルミ系めっき層は、表面から母材鋼板に向かう順に、アルミ層とアルミ−鉄系合金層との２層構造となっており、かつ、前記第一の鋼板の前記アルミ−鉄合金層の厚みｄ１（μｍ）と、前記第二の鋼板の前記アルミ−鉄系合金層の厚みｄ２（μｍ）とが、以下の式（４）の関係を満たす、［１］〜［４］の何れか１つに記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
２≦（ｄ２−ｄ１）≦１０  ・・・・式（４）
［６］前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の前記アルミ系めっき層の表面に、放射率０．７以上の炭素系皮膜を更に有する、［１］〜［５］の何れか１つに記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
［７］前記第二の鋼板の表面に位置する前記アルミ系めっき層の表面に、ＺｎＯ又はＴｉＯ２の少なくともいずれか一方からなり、片面当たりの付着量が０．２ｇ／ｍ２以上である皮膜を更に有する、［１］〜［６］の何れか１つに記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
［８］第一の鋼板と、前記第一の鋼板表面に溶接点を介して接続された、前記第一の鋼板よりも面積の小さな少なくとも一枚の第二の鋼板と、を備え、前記第一の鋼板は、当該第一の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、かつ、前記第二の鋼板は、当該第二の鋼板の両面にアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、前記第一の鋼板における前記アルミ系めっき層の付着量は、両面での平均付着量でＷ１（ｇ／ｍ２）であり、前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の表面における前記アルミ系めっき層の付着量は、Ｗ２（ｇ／ｍ２）であり、前記Ｗ１及び前記Ｗ２が、いずれも２０ｇ／ｍ２以上１２０ｇ／ｍ２以下の範囲内であり、かつ、以下の式（１）及び式（２）の関係を満たすホットスタンプ用重ね合わせブランクを加熱し、当該加熱の後に成形するホットスタンプ成形に際して、前記第一の鋼板と前記第二の鋼板との重ね合わせ部の少なくとも一部に、曲げ加工の施された曲げ部を設ける、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
３０≦（Ｗ１−Ｗ２）≦１００  ・・・・式（１）
（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）≧１．５  ・・・・式（２）
ただし、上記式（２）において、ｔ１（ｍｍ）は、前記第一の鋼板の板厚であり、ｔ２（ｍｍ）は、前記第二の鋼板の板厚である。
［９］前記溶接は、スポット溶接であり、前記スポット溶接の打点密度は、１点／２００ｃｍ２以上である、［８］に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
［１０］前記スポット溶接の少なくとも一つの打点は、ホットスタンプ成形後に前記曲げ部となる部分に存在する、［９］に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
［１１］前記第一の鋼板の板厚ｔ１（ｍｍ）と、前記第二の鋼板の板厚ｔ２（ｍｍ）とは、以下の式（３）の関係を満たす、［８］〜［１０］の何れか１つに記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
（ｔ２／ｔ１）≦２．０  ・・・・式（３）
［１２］前記第一の鋼板、及び、前記第二の鋼板のそれぞれが有するアルミ系めっき層は、表面から母材鋼板に向かう順に、アルミ層とアルミ−鉄系合金層との２層構造となっており、かつ、前記第一の鋼板の前記アルミ−鉄合金層の厚みｄ１（μｍ）と、前記第二の鋼板の前記アルミ−鉄系合金層の厚みｄ２（μｍ）とが、以下の式（４）の関係を満たす、［８］〜［１１］の何れか１つに記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
２≦（ｄ２−ｄ１）≦１０  ・・・・式（４）
［１３］前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の前記アルミ系めっき層の表面に、放射率０．７以上の炭素系皮膜を更に有する、［８］〜［１２］の何れか１つに記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
［１４］前記第二の鋼板の表面に位置する前記アルミ系めっき層の表面に、ＺｎＯ又はＴｉＯ２の少なくともいずれか一方からなり、片面当たりの付着量が０．２ｇ／ｍ２以上である皮膜を更に有する、［８］〜［１３］の何れか１つに記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
［１５］板厚がＴ１（ｍｍ）である第一の鋼板と、前記第一の鋼板表面に溶接点を介して接続されており、前記第一の鋼板よりも面積が小さく、かつ、板厚がＴ２（ｍｍ）である少なくとも一枚の第二の鋼板と、を備え、前記第一の鋼板は、当該第一の鋼板の両面に、両面での平均めっき厚がＫ１（μｍ）であるアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、前記第二の鋼板は、前記第一の鋼板と接しない側の表面におけるめっき厚がＫ２（μｍ）であるアルミ系めっき層を有するめっき鋼板であり、下記式（１１）及び式（１２）の関係を満たす、重ね合わせホットスタンプ成形体。
１０≦（Ｋ１−Ｋ２）≦３３  ・・・・式（１１）
（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）≧１．５  ・・・・式（１２）
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、アルミ系めっき鋼板を素材として用いた場合に、重ね合わせ部と一枚部との昇温速度の差に関する問題を解決して、ホットスタンプ後のめっきの耐食性を更に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法、及び、重ね合わせホットスタンプ成形体の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】同実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランクの、アルミ層、アルミ−鉄系合金層を有するアルミ系めっき層の構造を模式的に示した説明図である。
【図３】同実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランクの、アルミ層、アルミ−鉄系合金層を有するアルミ系めっき層の構造、及びその更に表面に炭素系皮膜、またはＺｎＯ、ＴｉＯ２を含有する皮膜を有する構造を模式的に示す説明図である。
【図４】スポット溶接の打点密度を増加させ成形後に曲げ部となる部分にスポット溶接の打点を有する、同実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク、及び重ね合わせホットスタンプ成形品の製造方法、重ね合わせ成形品の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】実施例の重ね合わせ部、一枚部の昇温速度を測る方法として、熱電対の取り付け位置を模式的に示す説明図である。
【図６】実施例の成形品耐食性を評価するため用いた金型による成形品の形状を模式的に示す説明図である。
【図７】図５に比べて実施例のスポット溶接の打点密度を増加させ、かつ、成形後に曲げ部となる部分にスポット溶接の打点を有する、本発明例に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク、及び重ね合わせホットスタンプ成形品の製造方法、重ね合わせ成形品の一例を模式的に示す説明図である。
【図８】図７に比べて実施例のスポット溶接の打点密度を減少させ、かつ、成形後に曲げ部となる部分にスポット溶接の打点を有する、本発明例に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク、及び重ね合わせホットスタンプ成形品の製造方法、重ね合わせ成形品の一例を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法、及び、重ね合わせホットスタンプ成形体の一例を模式的に示す説明図である。
【００２２】
本実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランクは、重ね合わせホットスタンプ成形体の素材として用いられる。
【００２３】
図１に模式的に示すように、本実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク４は、第一の鋼板１と、第一の鋼板より面積の小さい第二の鋼板２とを、溶接（３）することで構成される。このとき、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４の中で、第二の鋼板２が重ね合わされた部分を、重ね合わせ部４ａと呼び、重ね合わされていない部分を、一枚部４ｂと呼ぶ。なお、本実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク４において、第二の鋼板２は、図１に模式的に示したように、第一の鋼板１からはみ出した部分が存在しないように、第一の鋼板１の内側に配置されることが好ましい。
【００２４】
また、第一の鋼板１の表面には、第二の鋼板２と接する側の面１ａと、第二の鋼板２と接しない側の面１ｂの両面に対し、アルミ系めっき（図示せず。）が施されており、第二の鋼板２についても同様に、第一の鋼板１と接する側の面２ａと、第一の鋼板１と接しない側の面２ｂの両面に対し、アルミ系めっき（図示せず。）が施されている。
【００２５】
ホットスタンプ用重ね合わせブランク４は、本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法として、加熱炉５でＡｃ３点以上まで加熱されることで、鋼板はオーステナイト化され、炉から取り出した直後に金型６でプレス成形及び急冷されることで、鋼板はマルテンサイト変態する。これにより、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４は、耐衝突特性に優れた本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体１２となる。このとき、重ね合わせ部４ａの少なくとも一部には、重ね合わせホットスタンプ成形体１２となった際に曲げ部８となる部分が存在する。
【００２６】
図１では、重ね合わせホットスタンプ成形体１２の一例として、ハット形状の金型を用いた成形品を図示しており、ホットスタンプ成形体１２の部位の呼称を、頭頂部７、頭頂部の曲げ部８、縦壁部１０、フランジ部１１、フランジ部の曲げ部９とする。
【００２７】
なお、図１では、本実施形態に係る第二の鋼板２は、頭頂部７側の外側に配置されているが、第２の鋼板２が頭頂部７の内側に配置されることでも、本発明の目的は達成される。
【００２８】
（１．ホットスタンプ用重ね合わせブランク）
以下、本実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク４について、詳細に説明する。
上記のように、本実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク４は、第一の鋼板１と、第一の鋼板１の表面に溶接点を介して接続された（すなわち、第一の鋼板１に溶接された）、第一の鋼板１より面積の小さい第二の鋼板２と、を有しており、第一の鋼板１及び第二の鋼板２それぞれの両面には、アルミ系めっきが施されている。すなわち、本実施形態に係る第一の鋼板１及び第二の鋼板２は、母材となる鋼板の双方の表面上にアルミ系めっき層を有する、アルミめっき鋼板である。
【００２９】
＜母材＞
本実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク４において、第一の鋼板１及び第二の鋼板２のそれぞれにおける母材の化学成分は、特に限定されるものではない。ただし、例えば１５００ＭＰａ以上の引張強度（荷重を９．８１Ｎとしたときのビッカース硬度で４００ＨＶ以上程度）を得ることを目的に、質量％で、Ｃ：０．１９％以上０．５％以下、Ｓｉ：０．０１％以上１．５％以下、Ｍｎ：０．４％以上２％以下、Ｃｒ：０．０１％以上１．０％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．１％以上、Ｂ：０．０００５％以上０．００５％以下、Ｎｂ：０．１％以下、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｖ、Ｓｂ：それぞれ０．５％以下、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｒ、ＲＥＭ：それぞれ０．００５％以下、残部Ｆｅ及び不純物からなる化学成分を有する母材を用いることが好ましい。また、上記の化学成分の範囲内で、第一の鋼板１の母材の化学成分と、第二の鋼板２の母材の化学成分とは、同一であってもよいし、相違していてもよい。
【００３０】
上記の化学組成を母材としたアルミ系めっき鋼板の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、常法の製銑工程、及び、製鋼工程を経て、熱延、酸洗、冷延、ゼンジミア式溶融アルミめっきの工程で製造されたものを利用することができる。
【００３１】
本実施形態において、選択的に、第一の鋼板１の板厚ｔ１（ｍｍ）と、第二の鋼板２の板厚ｔ２（ｍｍ）との比（ｔ２／ｔ１）は、以下の式（３）に示したように、２．０以下であることが好ましい。
【００３２】
（ｔ２／ｔ１）≦２．０  ・・・・式（３）
【００３３】
上記（３）を満たすことが好ましい理由を、以下に説明する。
本実施形態においてアルミ系めっき鋼板に求められる特性には、重ね合わせブランクとして用いる場合の課題である、重ね合わせ部（昇温速度が遅い。）と一枚部（昇温速度が速い。）との昇温速度の違いをより一層抑制することが重要であるため、第二の鋼板２の板厚ｔ２は、第一の鋼板１の板厚ｔ１に対して、ある程度まで抑制されることが重要と考えられる。比（ｔ２／ｔ１）の値が２．０を超える場合には、第二の鋼板２の板厚ｔ２が大きくなりすぎて、重ね合わせ部の昇温速度が一枚部よりも大きくなりすぎる可能性が高くなる。比（ｔ２／ｔ１）の値は、より好ましくは、０．９以下である。一方、比（ｔ２／ｔ１）の下限値は、特に規定するものではないが、比（ｔ２／ｔ１）の値が０．３未満となる場合には、昇温速度の違いの抑制には問題無いが、自動車部品として用いるための耐衝突特性を重ね合わせ部によって向上させるという観点で不十分となる可能性がある。従って、比（ｔ２／ｔ１）の値は、０．３以上であることが好ましい。
【００３４】
なお、第一の鋼板１の板厚ｔ１及び第二の鋼板２の板厚ｔ２は、マイクロメーターを用いて測定することが可能である。また、上記の板厚ｔ１，ｔ２とは、母材の板厚に加え、両面に設けられたアルミ系めっき層の厚みも含んだ板厚とする。
【００３５】
＜アルミ系めっき層＞
第一の鋼板１の両面に施されるアルミ系めっき層の付着量Ｗ１（ｇ／ｍ２）と、第二の鋼板２の両面に施されるアルミ系めっき層の付着量Ｗ２（ｇ／ｍ２）とは、Ｗ１，Ｗ２のいずれにおいても２０ｇ／ｍ２以上１２０ｇ／ｍ２以下であり、かつ、以下の式（１）及び式（２）の関係を満たす。ここで、第一の鋼板１におけるアルミ系めっき層の付着量Ｗ１は、第一の鋼板１の両面での平均付着量を表している。すなわち、第一の鋼板１において片面のアルミ系めっき層の付着量がそれぞれＷ１ａ、Ｗ１ｂ（ｇ／ｍ２）であった場合、Ｗ１＝０．５×（Ｗ１ａ＋Ｗ１ｂ）となる。また、第二の鋼板２におけるアルミ系めっき層の付着量Ｗ２は、第一の鋼板１と接しない側の表面におけるアルミ系めっき層の付着量を表している。第二の鋼板２において、第一の鋼板１と接しない側の表面は、製造された重ね合わせブランクがホットスタンプ時に加熱される際に、加熱のための熱源に露出する面となる。
【００３６】
３０≦（Ｗ１−Ｗ２）≦１００  ・・・・式（１）
（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）≧１．５  ・・・・式（２）
【００３７】
本実施形態に係るアルミ系めっき層に求められる特性としては、（ａ）ホットスタンプ加熱時のＦｅスケールの発生を抑制すること、（ｂ）ホットスタンプ成形時のめっきの滑落（パウダリングとも呼ばれる。）によるめっきの欠けや押し疵を抑制すること、が挙げられる。パウダリングは、成形時に生じる曲げ部の内側の面でめっきに掛かる圧縮応力や、成形時の金型からの摺動によってめっきに掛かるせん断応力などを原因として発生する。各鋼板におけるアルミ系めっき層の付着量Ｗ１，Ｗ２が２０ｇ／ｍ２未満である場合には、めっきの厚みが薄くなり、Ｆｅスケールの抑制が不十分となる問題が生じる。そのため、各鋼板におけるアルミ系めっき層の付着量Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ独立に、２０ｇ／ｍ２以上とする。各鋼板におけるアルミ系めっき層の付着量Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ独立に、好ましくは３０ｇ／ｍ２以上であり、より好ましくは３５ｇ／ｍ２以上である。一方、各鋼板における片面あたりのめっきの付着量Ｗ１，Ｗ２が１２０ｇ／ｍ２を超える場合には、パウダリングの抑制が不十分となる問題が生じる。そのため、本実施形態において、各鋼板における片面あたりのめっきの付着量Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ独立に、１２０ｇ／ｍ２以下とする。各鋼板における片面あたりのめっきの付着量Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ独立に、好ましくは１１５ｇ／ｍ２以下であり、より好ましくは１００ｇ／ｍ２以下である。
【００３８】
なお、各鋼板におけるアルミ系めっき層の厚み（μｍ）は、めっき付着量（ｇ／ｍ２）から概算することができ、Ａｌ系めっき層の化学組成にもよるが、おおむね、以下の式（５）により求めることができる。
【００３９】
（めっきの厚み）＝（めっき付着量）／３  ・・・・式（５）
【００４０】
更に、本実施形態に係るアルミ系めっき層に求められる特性としては、（ｃ）重ね合わせブランクとして用いる場合の課題である、重ね合わせ部（昇温速度が遅い）と一枚部（昇温速度が速い）との昇温速度の違いを抑制することが挙げられる。重ね合わせ部と一枚部との昇温速度の違いを抑制するための対策として、第二の鋼板２におけるアルミ系めっき層の付着量Ｗ２は、第一の鋼板１におけるアルミ系めっき層の付着量Ｗ１に対して少ない付着量とし、具体的には、上記式（１）に示したように、めっき付着量の差分（Ｗ１−Ｗ２）を３０ｇ／ｍ２以上１００ｇ／ｍ２以下とする。上記式（１）に示した関係が満たされることで、ホットスタンプの加熱時に放射率を高めるめっきの合金化反応を、表面まで速やかに進行させることができる。めっき付着量の差分（Ｗ１−Ｗ２）が３０ｇ／ｍ２未満である場合には、上記のような昇温速度の違いの改善を十分に得ることができない。めっき付着量の差分（Ｗ１−Ｗ２）は、好ましくは３５ｇ／ｍ２以上であり、より好ましくは４０ｇ／ｍ２以上である。一方、めっき付着量の差分（Ｗ１−Ｗ２）の上限値について、上記のような昇温速度の違いの抑制という観点では特に制限は無いが、各鋼板における片面あたりのめっき付着量Ｗ１、Ｗ２の下限値及び上限値がそれぞれ２０ｇ／ｍ２、１２０ｇ／ｍ２であることから、計算上１００ｇ／ｍ２が上限となる。また、めっき付着量の差分（Ｗ１−Ｗ２）が１００ｇ／ｍ２を超える場合には、めっきの耐食性が低下するため好ましくない。めっき付着量の差分（Ｗ１−Ｗ２）は、好ましくは９０ｇ／ｍ２以下であり、より好ましくは８０ｇ／ｍ２以下である。なお、上記式（１）に示した関係を満足することを考慮すると、第二の鋼板２におけるアルミ系めっき層の付着量Ｗ２の上限値は、実質的には９０ｇ／ｍ２が上限となる。
【００４１】
また、本実施形態に係るアルミ系めっき層は、上記式（１）とともに、上記（２）に示した関係を満足する。上記（２）に示した関係が満たされることで、ホットスタンプの加熱時に放射率を向上させるめっきの合金反応を、表面まで速やかに進行させることが可能となる。上記式（２）では、板厚の比（ｔ１／ｔ２）のべき数が１であるのに対し、めっき付着量の比（Ｗ１／Ｗ２）のべき数は２となっている。このことから、本発明においては、めっき付着量の比（Ｗ１／Ｗ２）が、板厚の比（ｔ１／ｔ２）よりも重要な位置づけであることがわかる。
【００４２】
（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）の値が１．５未満である場合には、昇温速度の違いの改善を十分に得ることができない。（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）の値は、２以上であることが好ましく、２．５以上であることがより好ましい。一方、（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）の上限値については、特に規定するものではない。ただし、過剰な（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）の値の増加、つまり（Ｗ１／Ｗ２）又は（ｔ１／ｔ２）の増加は、Ｗ１やｔ１の増加に伴う材料コストの増加、Ｗ２の低下による耐食性の低下、及びｔ２低下による耐衝突性の低下を招く。そのため、（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）の値は、８０以下であることが好ましい。（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）の値は、より好ましくは６０以下である。
【００４３】
図２は、本実施形態に係るアルミ系めっき層が設けられためっき鋼板１３の片面側の層構造を模式的に示したものである。選択的に実現される、本実施形態に係るアルミ系めっき層のより好ましい層構造について、以下で、図２を参照しながら説明する。
【００４４】
アルミ系めっき層が処理されためっき鋼板１３の片面側を模式的に示した場合のめっき構造については、第一の鋼板１及び第二の鋼板２に施されたアルミ系めっき層が、表面から母材１６に向かう順に、アルミ層１４とアルミ−鉄系合金層１５の２層構造であることが好ましい。ここで、第一の鋼板１のアルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ１（μｍ）は、１μｍ以上であることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましい。また、第二の鋼板２のアルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ２（μｍ）は、２μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましい。一方、第一の鋼板１のアルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ１は、９μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以下であることがより好ましい。また、第二の鋼板２のアルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ２は、１０μｍ以下であることが好ましく、９μｍ以下であることがより好ましい。
【００４５】
また、第一の鋼板１及び第二の鋼板２に施されたアルミ系めっき層が２層構造を有することに加えて、かつ、第一の鋼板１のアルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ１（μｍ）と、第二の鋼板２のアルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ２（μｍ）との差分（ｄ２−ｄ１）が、以下の式（４）に示したように、２μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４６】
２≦（ｄ２−ｄ１）≦１０  ・・・・式（４）
【００４７】
これは、本実施形態に係るアルミ系めっきに求められる特性として、重ね合わせ部（昇温速度が遅い。）と一枚部（昇温速度が速い。）の昇温速度の違いを抑制することが挙げられる。この際に、重ね合わせ部については、ホットスタンプの加熱時に放射率を高めるめっきの合金化反応を表面まで速やかに進めるために、ホットスタンプの加熱の前から第二の鋼板２のアルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ２を厚くすることが好ましい一方で、一枚部では、逆に合金化反応を遅らせるため、第一の鋼板１のアルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ１は薄くすることが好ましいためである。アルミ−鉄系合金層１５の厚みの差分（ｄ２−ｄ１）が２μｍ未満であると、上記昇温速度の違いの改善は十分得られない。アルミ−鉄系合金層１５の厚みの差分（ｄ２−ｄ１）は、より好ましくは３μｍ以上である。一方、アルミ−鉄系合金層１５の厚みの差分（ｄ２−ｄ１）の上限について、上記昇温速度の違いという点では特に制限は無いが、アルミ−鉄系合金層１５の厚みｄ２の値が１０μｍを超えると、合金化が進み過ぎてホットスタンプ時の成形部でのパウダリングが激しくなるため、上記のように１０μｍが上限となる。アルミ−鉄系合金層１５の厚みの差分（ｄ２−ｄ１）は、より好ましくは８μｍ以下である。
【００４８】
なお、アルミ系めっきを鋼板に処理する方法として一般的な溶融めっき法によれば、溶融アルミめっき浴に鋼板を浸漬し、窒素や大気などでガスワイピングすることで付着量の調整されたアルミ系めっき鋼板を製造することができる。その結果、必然的に、めっき層と母材鋼板（本実施形態では、母材１６）との界面には溶融めっき時のＦｅの溶出によりアルミ−鉄系合金層１５が形成される。形成されるアルミ−鉄系合金層１５の厚みは、溶融めっきへの浸漬時間を延ばすことで大きくすることができる。
【００４９】
上記アルミ系めっき層を形成するための溶融アルミめっき浴の化学組成は、特に限定しない。ただし、耐熱性に優れる点でを形成するための溶融アルミめっき浴Ａｌの含有量は８０質量％以上であることが好ましく、アルミ−鉄合金層１５の厚みの制御が容易な点で、溶融アルミめっき浴のＳｉの含有量は２質量％以上であることが好ましい。Ｓｉの含有量が２質量％未満ではアルミ−鉄系合金層１５が厚くなり過ぎ成形性が低下する。一方、溶融アルミめっき浴のＳｉの含有量が１５質量％超ではホットスタンプ加熱時の合金化が遅くなりホットスタンプの生産性が低下する。そのため、溶融アルミめっき浴のＳｉの含有量は、１５質量％以下であることが好ましい。
【００５０】
Ｓｉを２質量％以上１５質量％以下含有する場合、アルミ層１４には状態図に基づいてＡｌとＳｉの共晶組織が形成される。溶融めっき法による場合、不可避的に鋼板からの溶出成分としてＦｅを１質量％以上含むことがある。他の不可避的不純物としては、溶融めっき設備の溶出成分や溶融アルミめっき浴のインゴットの不純物に起因したＣｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｂｉ、Ｍｇ、Ｃａなどの元素が挙げられ、これらの元素を１質量％未満含むことがある。
【００５１】
上記アルミ−鉄系合金層１５の化学組成としては、ＡｌとＦｅの２元合金であるθ相（ＦｅＡｌ３）、η相（Ｆｅ２Ａｌ５）、ζ相（ＦｅＡｌ２）、Ｆｅ３Ａｌ、Ｆｅ系のＢＣＣ相（α２、α）などが挙げられ、これらのめっき相の組み合わせでアルミ−鉄系合金層１５が構成される。Ｓｉを含有する場合のアルミ−鉄系合金層１５の化学組成としては、τ１−Ａｌ２Ｆｅ３Ｓｉ３、τ２−Ａｌ３ＦｅＳｉ、τ３−Ａｌ２ＦｅＳｉ、τ４−Ａｌ３ＦｅＳｉ２、τ５−Ａｌ８Ｆｅ２Ｓｉ、τ６−Ａｌ９Ｆｅ２Ｓｉ２、τ７−Ａｌ３Ｆｅ２Ｓｉ３、τ８−Ａｌ２Ｆｅ３Ｓｉ４、τ１０−Ａｌ４Ｆｅ１．７Ｓｉ、τ１１−Ａｌ５Ｆｅ２Ｓｉなどが挙げられ、主としてτ５で構成される。
【００５２】
また、上記アルミ系めっき層の付着量の特定方法としては、例えば、水酸化ナトリウム−ヘキサメチレンテトラミン・塩酸はく離重量法が挙げられる。具体的には、ＪＩＳ  Ｇ  ３３１４：２０１１に記載に準拠して、所定の面積Ｓ（ｍ２）（例えば５０×５０ｍｍ）の試験片を準備し、重量ｗ１（ｇ）を測定しておく。その後、水酸化ナトリウム水溶液と、ヘキサメチレンテトラミンを添加した塩酸水溶液に順次浸漬し、めっきの溶解に起因した発泡が収まるまで浸漬した後、直ちに水洗し再び重量ｗ２を（ｇ）を測定する。このとき、アルミ系めっき層の付着量Ｗｐ（ｇ／ｍ２）は、以下の式（６）より求めることができる。
【００５３】
Ｗｐ＝（ｗ１−ｗ２）／Ｓ  ・・・式（６）
【００５４】
なお、試験片のサイズが小さい場合には、めっきの断面を光学顕微鏡（面積：１００μｍ×１００μｍ）で観察し、めっき厚みを測定することを３視野で同様に実施し、３視野で測定した厚みの平均値から、式（５）を用いて付着量に換算することで求めることができる。このとき測定するめっき厚みとは、図２に示すアルミ層１４の厚みとアルミ−鉄系合金層１５の厚みの合計の厚みである。
【００５５】
アルミ−鉄系合金層１５の厚みとは、同様にめっきの断面を光学顕微鏡（面積：１００μｍ×１００μｍ）でエッチング無しにて観察し、アルミ−鉄系合金層１５の厚みを測定することを３視野で同様に実施し、３視野で測定した厚みの平均値として求めることができる。
【００５６】
＜皮膜層＞
図３は、本実施形態に係るアルミ系めっき層、及びその更に表面に炭素系皮膜が設けられためっき鋼板１８の片面側の層構造、又は、ＺｎＯ、ＴｉＯ２を含有する皮膜が設けられためっき鋼板１８’の片面側の層構造、を模式的に示したものである。選択的に実現される、本実施形態に係るアルミ系めっき層、及び、その更に表面に炭素系皮膜、又は、ＺｎＯ、ＴｉＯ２を含有する皮膜のより好ましい層構造について、以下で、図３を参照しながら説明する。
【００５７】
［皮膜層（炭素系）］
第二の鋼板２において、第一の鋼板１と接しない側の表面に位置するアルミ系めっき層の表面に、放射率０．７以上の炭素系皮膜層１７を更に設けることが好ましい。このときのアルミ系めっき層は、上述した通り母材１６の上に表面から母材１６に向かう順に、炭素系皮膜層１７、アルミ層１４、及びアルミ−鉄系合金層１５を有する。重ね合わせブランクとして用いる場合の課題である重ね合わせ部（昇温速度が遅い。）と一枚部（昇温速度が速い。）の昇温速度の違いを抑制するために、炭素系皮膜層１７の放射率を０．７以上とすることが好ましい。放射率が０．７未満では、改善の効果が不十分となる。放射率は原理的に１を上限とする。放射率の高い成分として、例えば金属酸化物や金属窒化物などが挙げられるが、例えばカーボンブラックを含有する炭素系皮膜が好ましい。炭素を主成分とする炭素系皮膜とすることで、ホットスタンプの加熱時に皮膜が燃焼してＣＯ２などとして排出されることから、ホットスタンプ後に残存し難くなり、ホットスタンプ後の成形品の耐食性の低下を防止できるためである。
【００５８】
上記放射率の特定方法としては、例えば赤外線サーモグラフィ（日本アビオニクス社製、Ｇ１００ＥＸ）を用いてサンプルの放射温度を測定し、同時にＫ型熱電対でもサンプルの温度を測定した場合に、放射温度が熱電対で測定した温度と最も一致する温度における放射率を求めることで特定できる。また、炭素系皮膜層１７の特定方法としては、高周波グロー放電発光表面分析装置（ＧＤＳ、堀場製作所社製）を用いて皮膜の深さ方向分析を行った結果、２０質量％以上の元素濃度で炭素元素（Ｃ）が検出される場合に、炭素系皮膜層１７の存在を特定する方法が挙げられる。炭素系皮膜層１７の厚さは、放射率が０．７以上であれば特に限定されないが、皮膜処理の工業的な処理の容易さから、０．２μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましい。一方、炭素系皮膜層１７の厚さは、過剰に厚くしても放射率の向上効果が飽和し経済的で無く、皮膜の鋼板との密着性が低下することから、５μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがより好ましい。なお、かかる炭素系皮膜層１７の厚さは、上記のＧＤＳによる深さ方向分析により測定することが可能である。
【００５９】
［皮膜層（ＺｎＯ、ＴｉＯ２）］
また、第二の鋼板２の表面に施されたアルミ系めっき層の、さらに表面に対して、ＺｎＯ又はＴｉＯ２の少なくともいずれか一方からなり、かつ、片面当たりの付着量が０．２ｇ／ｍ２以上である皮膜層１７’を有することが好ましい。ここでいう付着量は、金属Ｚｎ又は金属Ｔｉとして単位面積当たりに付着する量を指す。ＺｎＯ及びＴｉＯ２は、放射率を向上させることに加え、赤外線吸収が良好な酸化物である。そのため、かかる皮膜層１７’を設けることで、重ね合わせブランクとして用いる場合の課題である重ね合わせ部（昇温速度が遅い。）と一枚部（昇温速度が速い）の昇温速度の違いを抑制することができる。特に、上述の炭素系皮膜層１７はホットスタンプ加熱中に燃焼されることと比較し、酸化物であるＺｎＯ及びＴｉＯ２は、加熱中でも残存する。そのために、かかる皮膜層１７’は、高温での放射率向上により一層寄与することができる。皮膜層１７’の付着量が０．２ｇ／ｍ２未満である場合には、昇温速度の違いを抑制する効果が十分に期待できないことがある。皮膜層１７’の付着量は、より好ましくは、０．３ｇ／ｍ２以上である。一方、皮膜層１７’の付着量の上限は特に定めないが、付着量が多すぎると効果が飽和し皮膜コストが高くなるため実用的でないことに加え、ホットスタンプ加熱後でもＺｎＯ及びＴｉＯ２は残存するため、耐食性などが低下することがある。そのため、皮膜層１７’の付着量は、３ｇ／ｍ２以下であることがより好ましい。ＺｎＯ及びＴｉＯ２の付着量の特定方法としては、蛍光Ｘ線分析装置（ＲＩＧＡＫＵ社製、ＺＳＸ  Ｐｒｉｍｕｓ）を用いて表面から元素分析し、金属Ｚｎ及び金属Ｔｉを定量することで求めることができる。
【００６０】
以上述べた炭素系皮膜層１７、ＺｎＯ又はＴｉＯ２を有する皮膜層１７’の処理方法としては特に限定されないが、例えば、水分散型のカーボンブラック（例えば、三菱化学社製ＲＣＦ＃５２）、ＺｎＯ（例えば、シーアイ化成社製、Ｎａｎｏ  Ｔｅｋ）又はＴｉＯ２（例えば、シーアイ化成社製、Ｎａｎｏ  Ｔｅｋ）を水に分散させた水系塗装液を準備し、上記溶融アルミめっき処理を実施した後に、ロールコーターで塗装し、乾燥焼き付け処理を行うことで製造することができる。
【００６１】
なお、本実施形態に係るアルミ系めっき層は、上記炭素系皮膜層１７と、ＺｎＯ又はＴｉＯ２を有する皮膜層１７’の双方を備えていてもよい。この場合に、炭素系皮膜層１７と、ＺｎＯ又はＴｉＯ２を有する皮膜層１７’の配置順序についても特に限定されるものではなく、炭素系皮膜層１７がＺｎＯ又はＴｉＯ２を有する皮膜層１７’の上層に位置してもよいし、ＺｎＯ又はＴｉＯ２を有する皮膜層１７’が炭素系皮膜層１７の上層に位置してもよい。
【００６２】
また、かかる炭素系皮膜１７や、ＺｎＯ、ＴｉＯ２を含有する皮膜層１７’は、母材となる鋼板の両面に設けられてもよいが、母材となる鋼板において、ホットスタンプの加熱時における熱源に露出する側の面にのみ設けられることがより好ましい。
【００６３】
＜溶接＞
第一の鋼板１と第二の鋼板２とを重ね合わせて溶接されるホットスタンプ用重ね合わせブランクにおいて、溶接がスポット溶接であって、スポット溶接の打点密度が、１点／２００ｃｍ２以上であることが好ましい。以下に、その理由を説明する。
【００６４】
重ね合わせ部では、第一の鋼板１と第二の鋼板２の間を良好に接触させることで伝熱を向上させ、重ね合わせブランクとして用いる場合の課題である重ね合わせ部（昇温速度が遅い。）と一枚部（昇温速度が速い。）の昇温速度の違いを抑制できる。
【００６５】
溶接の種類としては、スポット溶接、シーム溶接、ろう付け溶接、レーザー溶接、プラズマ溶接、アーク溶接などが選択できるが、重ね合わせ部を良好に接触させるという点で、重ね合わせ部の内部までを複数の点で接触させ、かつ、鋼板−鋼板間に加圧を掛けて直接接合することができるスポット溶接が好ましい。
【００６６】
上述したように、スポット溶接の打点密度は、１点／２００ｃｍ２以上であることが好ましい。打点密度が１点／２００ｃｍ２未満では、鋼板同士の接触が不十分となり、重ね合わせ部の昇温の改善が不十分となる。スポット溶接の打点密度は、より好ましくは１点／４０ｃｍ２以上である。一方、スポット溶接の打点密度について、特に上限は定めないが、密度が高過ぎると溶接電流に分流が生じ溶接が困難になることから、１点／１ｃｍ２以下であることが好ましい。
【００６７】
上記スポット溶接の打点密度（点／ｃｍ２）は、ブランクに処置された第二の鋼板２内のスポット溶接打点数を、第二の鋼板２の面積で除することで求める。
【００６８】
また、上記スポット溶接の少なくとも一つの打点が、ホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分に存在することが好ましい。重ね合わせブランクとして用いる場合の課題である重ね合わせ部（昇温速度が遅い。）と一枚部（昇温速度が速い。）の昇温速度の違いを抑制するには、重ね合わせ部での第一の鋼板１と第二の鋼板２を良好に接触させることが重要である。ここで、図４に示すように、ホットスタンプ用重ね合わせブランク２２を用いてホットスタンプし、ホットスタンプ重ね合わせ成形体２６を製造する。このとき、曲げ部においては、ホットスタンプ成形時に頭頂部や縦壁部より比較的応力が掛りやすいことから空隙が発生し易く、金型冷却時に十分な冷却速度が得られず、硬度が低下し耐衝突特性が低下する。そのため、ホットスタンプ成形体２６の曲げ部にスポット溶接の打点（溶接部２４）を配置することで、曲げ部の空隙を抑制することができる。従って、ホットスタンプ用重ね合わせブランク２２では、図４に示すように、ホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分にスポット溶接の打点（溶接部２０）が施すことが好ましい。なお、本実施形態では、ホットスタンプ成形後に、頭頂部となる部分にスポット溶接の打点（溶接部１９）を施し、縦壁部となる部分にスポット溶接部の打点（溶接部２１）を施してもよい。その結果、スポット溶接後には、ホットスタンプ成形体２６の頭頂部にスポット溶接の打点（溶接部２３）が配置され、ホットスタンプ成形体２６の縦壁部にスポット溶接の打点（溶接部２５）が配置される。
【００６９】
（２．重ね合わせホットスタンプ成形体およびその製造方法）
本実施形態に係るホットスタンプ成形体の製造方法では、図１に示すように、上述のホットスタンプ用重ね合わせブランク４を、加熱し、当該加熱の直後に成形するに際し、重ね合わせ部の少なくとも一部に曲げ加工の施された曲げ部を設けることで、本実施形態の重ね合わせホットスタンプ成形体１２を製造する。
【００７０】
上記加熱の温度は、特段限定されないが、一般的に、Ａｃ３点（例えば８００℃）以上１０００℃以下の温度範囲とされ、加熱直後の成形時には金型や水などの冷媒を用いて冷却を行うことにより、耐衝突特性に優れた重ね合わせホットスタンプ成形体１２を得ることができる。なお、上記加熱の温度とは、重ね合わせ部の鋼板の最高到達温度のことを意味し、加熱方法としては、電気炉、ガス炉、遠赤外炉、近赤外炉などによる加熱、通電加熱、高周波加熱、誘導加熱などを例示することができる。
【００７１】
上記のようにして製造される本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体１２は、板厚がＴ１（ｍｍ）である第一の鋼板と、第一の鋼板上に重ね合わされて溶接されており、第一の鋼板よりも面積が小さく、かつ、板厚がＴ２（ｍｍ）である少なくとも一枚の第二の鋼板と、を備える。ここで、重ね合わせホットスタンプ成形体１２における第一の鋼板は、当該第一の鋼板の両面に、両面での平均めっき厚がＫ１（μｍ）であるアルミ系めっき層を有するめっき鋼板である。また、重ね合わせホットスタンプ成形体１２における第二の鋼板は、第一の鋼板と接しない側の表面におけるめっき厚がＫ２（μｍ）であるアルミ系めっき層を有するめっき鋼板である。なお、第二の鋼板において、第一の鋼板と接する側の表面におけるアルミ系めっき層のめっき厚については、特に規定するものではない。
【００７２】
ここで、第一の鋼板におけるアルミ系めっき層の平均めっき厚Ｋ１は、２０μｍ以上であることが好ましく、２５μｍ以上であることがより好ましい。また、第二の鋼板におけるアルミ系めっき層の第一の鋼板と接しない側のめっき厚Ｋ２は、１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましい。一方、第一の鋼板におけるアルミ系めっき層の平均めっき厚Ｋ１は、５５μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。また、第二の鋼板におけるアルミ系めっき層の第一の鋼板と接しない側のめっき厚Ｋ２は、４５μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以下であることがより好ましい。平均めっき厚Ｋ１，Ｋ２がそれぞれ上記のような範囲内となることで、重ね合わせホットスタンプ成形体１２の耐食性を良好な状態に保持することが可能となる。
【００７３】
更に、本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体１２は、下記式（１１）及び式（１２）の関係をを満たす。
【００７４】
１０≦（Ｋ１−Ｋ２）≦３３  ・・・・式（１１）
（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）≧１．５  ・・・・式（１２）
【００７５】
本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体１２において、めっき厚の差分（Ｋ１−Ｋ２）が１０未満である場合には、重ね合わせホットスタンプ成形体１２の耐食性を良好な状態に保持することが困難となる。めっき厚の差分（Ｋ１−Ｋ２）は、好ましくは１２μｍ以上であり、より好ましくは１４μｍ以上である。一方、めっき厚の差分（Ｋ１−Ｋ２）が３３を超える場合には、めっきの耐食性が低下するため好ましくない。めっき厚の差分（Ｋ１−Ｋ２）は、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２７μｍ以下である。
【００７６】
また、本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体１２は、上記式（１１）とともに、上記（１２）に示した関係を満足する。上記（１２）に示した関係が満たされることで、ホットスタンプの加熱時に放射率を向上させるめっきの合金反応が表面まで速やかに進行する結果、重ね合わせホットスタンプ成形体１２は、良好な耐食性を示すようになる。
【００７７】
（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）の値が１．５未満である場合には、昇温速度の違いの改善を十分に得ることができず、良好な耐食性を保持することが困難となる。（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）の値は、２以上であることが好ましく、２．５以上であることがより好ましい。一方、（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）の上限値については、特に規定するものではない。ただし、過剰な（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）の値の増加、つまり（Ｋ１／Ｋ２）又は（Ｔ１／Ｔ２）の増加は、Ｋ１やＴ１の増加に伴う材料コストの増加、Ｋ２の低下による耐食性の低下、及び、Ｔ２低下による耐衝突性の低下を招く。そのため、（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）の値は、８０以下であることが好ましい。（Ｋ１／Ｋ２）２×（Ｔ１／Ｔ２）の値は、より好ましくは６０以下である。
【００７８】
ここで、上記のめっき厚Ｋ１，Ｋ２は、めっきの断面を光学顕微鏡（面積：１００μｍ×１００μｍ）でナイタールエッチング後に観察し、めっき厚みを測定することを３視野で実施し、３視野それぞれで測定しためっき厚みの平均値として求めることができる。なお、第一の鋼板のめっき厚は、一枚部の位置と第二の鋼板と接する二枚部の位置とがあるが、昇温速度が速くホットスタンプにおける加熱時間が最も長くなり耐食性が劣化し易いという点から、第一の鋼板のめっき厚は、一枚部から測定する。
【００７９】
本実施形態の重ね合わせホットスタンプ成形体１２を自動車部品として用いる際には、一般的に、溶接、リン酸系化成処理、電着塗装などが施されて使用される。従って、例えば、リン酸系化成処理によるリン酸亜鉛皮膜及びリン酸皮膜、並びにその表面に電着塗装による５μｍ以上５０μｍ以下の有機系皮膜などがホットスタンプ成形体１２の表面に形成される場合がある。電着塗装の後に外観品位や耐食性向上のため、中塗り、上塗り等の塗装が更に施されることもある。
【実施例】
【００８０】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。 【００８１】
（実施例１）
表１に示す通り、通常の熱延工程及び冷延工程を経た、化学成分（質量％で、Ｃ：０．２１％、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ：１．１％、Ｐ：０．０１％、Ｓ：０．００８％、Ｃｒ：０．３％、Ｔｉ：０．０２％、Ｂ：０．００２％、残部：Ｆｅ及び不純物）を有する鋼成分の冷延鋼板を供試材料として、ゼンジミア式溶融アルミめっき処理ラインにてアルミめっき処理を両面に行った。めっき後、ガスワイピング法でめっき付着量を調整しその後冷却した。この際のめっき浴組成としては８９％Ａｌ−９％Ｓｉ−２％Ｆｅであった。板厚は２ｍｍ、めっき付着量は表１に示す通り製造し、図５に示す通り、第一の鋼板２７ａは３００×２４０ｍｍ、第二の鋼板２７ｂは２５０×１２０ｍｍとして切断して準備し、図５の打点（溶接部３０）に示すようにスポット溶接することで、ホットスタンプ用重ね合わせブランク２７を作製した。本ブランクを９１０℃にてホットスタンプ加熱することで昇温速度を調査し、直ちに金型冷却することで重ね合わせホットスタンプ成形体３１を得た。各水準は、本願発明例（以下、単に「発明例」と記載する。）をＡ１〜Ａ１２、比較例をＡ１３〜Ａ１７として表１に示した。金型は、図６に示す形状及びサイズを有するハット成形部品が得られる金型である。なお、以下に示す表１において、第一の鋼板のめっき付着量Ｗ１は、両面での平均付着量を示しており、第二の鋼板のめっき付着量Ｗ２は、ホットスタンプ加熱の際に熱源に露出する面（片面）の付着量を示している。【００８２】
【表１】
2019194308.tif 000003
【００８３】
鋼板の板厚、めっきの付着量は上述の通り、それぞれマイクロゲージ、ＪＩＳ  Ｇ  ３３１４：２０１１に記載の通りの方法にて測定した。【００８４】
ブランクの重ね合わせ部と一枚部の昇温速度の差異を調査するため、図５に示すホットスタンプ用重ね合わせブランク２７の重ね合わせ部の中央２９と一枚部２８に、Ｋ型熱電対を溶接付けすることでそれぞれの昇温時間を求め、評価した。昇温時間は、９００℃に到達した時間から求め、重ね合わせ部と一枚部の昇温時間の差に基づき、評価を行った。その評価基準は、以下の通りである。評価Ａ〜Ｅを良好と判定し、評価Ｆを不良と判定した。
Ａ：１３０秒以下
Ｂ：１３０秒超１４０秒以下
Ｃ：１４０秒超１５０秒以下
Ｄ：１５０秒超１６０秒以下
Ｅ：１６０秒超１７０秒以下
Ｆ：１７０秒超【００８５】
表１にブランクの重ね合わせ部と一枚部の昇温速度の差異について調査した結果をまとめた。【００８６】
発明例であるＡ１〜Ａ１２は、第一の鋼板のめっき付着量Ｗ１、第二の鋼板のめっき付着量Ｗ２は、ともに２０ｇ／ｍ２以上１２０ｇ／ｍ２以下であり、めっき付着量の差分（Ｗ１−Ｗ２）が３０ｇ／ｍ２以上１００ｇ／ｍ２を満たし、重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差は良好であった。しかしながら、比較例であるＡ１３〜Ａ１７は、不良であった。【００８７】
さらに、発明例の中でもＡ１〜Ａ６、Ａ８、Ａ９、Ａ１１の評価は、Ｄであり、第一の鋼板のめっき付着量Ｗ１と第二の鋼板のめっき付着量Ｗ２の差が、上述のより好ましい範囲内である３５ｇ／ｍ２以上であるため、Ａ７、Ａ１０、Ａ１２の評価Ｅに比べ、重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差が良好であったと考えられる。【００８８】
なお、上記Ａ１〜Ａ１７とは別に、めっき付着量の差分（Ｗ１−Ｗ２）が１００ｇ／ｍ２超となるものを作製したが、別途実施した耐食性評価で十分な結果を得ることが出来なかった。【００８９】
（実施例２）
実施例１の水準Ａ９と同様の製造条件にてスポット溶接の影響を調査した。スポット溶接の打点密度は（スポット溶接打点数／第二の鋼板の面積）から求められる。Ａ９の打点密度は、図５に示すように６点／３００ｃｍ２（＝１点／５０ｃｍ２）であり、重ね合わせ部において、ホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分にスポット溶接の打点が存在しない。水準Ａ９と同様の第一の鋼板及び第二の鋼板を用いて、スポット溶接を重ね合わせ部の中心に１点施した重ね合わせブランクを用いたホットスタンプ成形体の水準を、Ａ１８とする。かかる水準Ａ１８は、打点密度は１点／３００ｃｍ２であり、同様に重ね合わせ部において、ホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分にスポット溶接の打点が存在しない。加えて、Ａ９と同様の第一の鋼板及び第二の鋼板を用いて、スポット溶接を図７に示す通り施した重ね合わせブランクを用いたホットスタンプ成形体の水準を、Ａ１９とする。かかる水準Ａ１９は、打点密度は１０点／３００ｃｍ２（＝１点／３０ｃｍ２）であり、重ね合わせ部において、ホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分にスポット溶接の打点が存在する。同様に、Ａ９と同様の第一の鋼板及び第二の鋼板を用いて、スポット溶接を図８に示す通り施した重ね合わせブランクを用いたホットスタンプ成形体の水準を、Ａ２０とする。かかる水準Ａ２０は、打点密度は５点／３００ｃｍ２（＝１点／６０ｃｍ２）であり、重ね合わせ部において、ホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分にスポット溶接の打点が存在する。【００９０】
Ａ９、Ａ１８〜Ａ２０の重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差を、実施例１と同様に評価した。その結果、Ａ９は上述の通りＤであり、Ａ１８はＥであり、Ａ１９はＣであり、Ａ２０はＣであった。スポット溶接の打点密度が１点／２００ｃｍ２未満であるＡ１８は、スポット溶接の打点密度が１点／２００ｃｍ２以上であるＡ９よりやや劣り、スポット溶接の打点がホットスタンプ成形後に曲げ部となる部分に存在するＡ１９、Ａ２０はＡ９より優れることが分かる。【００９１】
【表２】
2019194308.tif 000004
【００９２】
（実施例３）
表３に示す通り、実施例１と同様にホットスタンプ用重ね合わせブランク２７を作製した。このとき、第一の鋼板と第二の鋼板の板厚を表３に示す通り変更したブランクを作製し、本ブランクを９１０℃にてホットスタンプ加熱することで昇温速度を調査した。この際、重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差を、実施例１と同様に評価した。水準としては、発明例であるＢ１〜Ｂ４と、比較例であるＢ５と、を表２に示した。【００９３】
【表３】
2019194308.tif 000005
【００９４】
第一の鋼板と第二の鋼板の板厚比（ｔ２／ｔ１）について、（ｔ２／ｔ１）≦０．９を満足するＢ４はＢ１、Ｂ２、Ｂ３に比べ重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差がより優れることが分かる。また、（Ｗ１／Ｗ２）２×（ｔ１／ｔ２）の値が１．５未満となるＢ５は、重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差は不良であった。【００９５】
（実施例４）
表４に示す通り、実施例１と同様に通常の熱延工程及び冷延工程を経た、化学成分（質量％で、Ｃ：０．３１％、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ：１．１％、Ｐ：０．０１％、Ｓ：０．００８％、Ｃｒ：０．３％、Ｔｉ：０．０２％、Ｂ：０．００２％、残部：Ｆｅ及び不純物）を有する鋼成分の冷延鋼板を供試材料として、ゼンジミア式溶融アルミめっき処理ラインにてアルミめっき処理を両面に行った。このとき、溶融アルミめっき浴への浸漬時間を調節することで、アルミ−鉄系合金層の厚みを変えた。めっき後、ガスワイピング法でめっき付着量を調整しその後冷却した。この際のめっき浴組成としては９３％Ａｌ−５％Ｓｉ−２％Ｆｅであった。板厚とめっき付着量は表３に示す通り製造し、図５に示す通り、第一の鋼板２７ａは３００×２４０ｍｍ、第二の鋼板２７ｂは２５０×１２０ｍｍとして切断して準備し、図５の打点（溶接部３０）に示すようにスポット溶接することで、ホットスタンプ用重ね合わせブランク２７を作製した。本ブランクを９１０℃にてホットスタンプ加熱することで昇温速度を調査し、直ちに金型冷却することで重ね合わせホットスタンプ成形体３１を得た。各水準は、発明例をＣ１〜Ｃ４として表３に示した。金型は、図６に示す形状及びサイズを有するハット成形部品が得られる金型である。【００９６】
【表４】
2019194308.tif 000006
【００９７】
表４にブランクの重ね合わせ部と一枚部の昇温速度の差異について調査した結果をまとめた。なお、重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差の評価基準は、実施例１と同様である。【００９８】
第一の鋼板のアルミ−鉄系合金層の厚みｄ１と第二の鋼板のアルミ−鉄系合金層の厚みｄ２との差分（ｄ２−ｄ１）が、２≦（ｄ２−ｄ１）≦１０の関係を満足する発明例であるＣ２〜Ｃ４は、上記関係を満足しないＣ１に比べ重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差が劣ることが分かる。【００９９】
（実施例５）
表５に示す通り、実施例１と同様に通常の熱延工程及び冷延工程を経た、化学成分（質量％で、Ｃ：０．３５％、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ：０．６％、Ｐ：０．０１％、Ｓ：０．００８％、Ｃｒ：０．３％、Ｔｉ：０．０２％、Ｂ：０．００２％、残部：Ｆｅ及び不純物）を有する鋼成分の冷延鋼板を供試材料として、ゼンジミア式溶融アルミめっき処理ラインにてアルミめっき処理を両面に行った。めっき後、ガスワイピング法でめっき付着量を調整しその後冷却した。その後、カーボンブラック、ＺｎＯ又はＴｉＯ２を所定量含有する水系塗装液を、ロールコーターを用いて塗装した。膜厚は断面から皮膜を光学顕微鏡で観察することで求め、カーボンブラックを含有する炭素系皮膜の膜厚は表５に示す通り０．５〜３μｍであり、ＺｎＯ、ＴｉＯ２の単独皮膜の付着量は０．５又は１．０ｇ／ｍ２であった。めっき浴組成としては、８６％Ａｌ−１２％Ｓｉ−２％Ｆｅであった。板厚とめっき付着量は表５に示す通り製造し、図５に示す通り、第一の鋼板２７ａは３００×２４０ｍｍ、第二の鋼板２７ｂは２５０×１２０ｍｍとして切断して準備し、図５の打点（溶接部３０）に示すようにスポット溶接することでホットスタンプ用重ね合わせブランク２７を作製した。本ブランクを９１０℃にてホットスタンプ加熱することで昇温速度を調査し、直ちに金型冷却することで重ね合わせホットスタンプ成形体３１を得た。各水準は、発明例をＤ１〜Ｄ１０として表５に示した。金型は、図６に示す形状及びサイズを有するハット成形部品が得られる金型である。【０１００】
【表５】
2019194308.tif 000007
【０１０１】
表５にブランクの重ね合わせ部と一枚部の昇温速度の差異について調査した結果をまとめた。なお、重ね合わせ部と一枚部の昇温速度差の評価基準は、実施例１と同様である。【０１０２】
第二の鋼板において、第一の鋼板と接しない側の表面に施されたアルミ系めっき層の表面に、放射率０．７以上の炭素系皮膜を有する発明例であるＤ２〜Ｄ４は、炭素系皮膜を有しないＤ１に比べ重ね合わせ部と一枚部の昇温速度の差異が優れることが分かる。さらに、第二の鋼板の表面に施されたアルミ系めっき層の表面に、ＺｎＯ、ＴｉＯ２の少なくともいずれか一方からなり、０．２ｇ／ｍ２以上の付着量の皮膜を有する発明例であるＤ５、Ｄ６、Ｄ９は、満足しないＤ１に比べ、同様に重ね合わせ部と一枚部の昇温速度の差異が優れることが分かる。上記炭素系皮膜と、ＺｎＯ、ＴｉＯ２の少なくともいずれか一方からなる皮膜をともに有するＤ７、Ｄ８、Ｄ１０は、Ｄ１〜Ｄ６、Ｄ９より更に優れることが分かる。【０１０３】
（実施例６）
実施例１で得られたＡ８、Ａ９、Ａ１３の重ね合わせホットスタンプ成形体（加熱条件：９１０℃×７分）について、腐食減肉に関する耐食性を検証した。より詳細には、Ａ８、Ａ９、Ａ１３の重ね合わせホットスタンプ成形体のフランジ部の両方に対し、片面でのめっき付着量が４５ｇ／ｍ２である合金化溶融亜鉛めっき鋼板ＧＡ（１．２ｔ）を片側３箇所、計６箇所スポット溶接した供試材を、それぞれ準備した。その上で、日本自動車技術協会規格ＪＡＳＯ６１０に規定された、ＣＣＴ−ＪＡＳＯ６１０に則して、各供試験材を６０日間腐食させた。その後、腐食後の溶接合わせ部のＡ８、Ａ９、Ａ１３側の腐食減肉を計測した。その結果、Ａ８、Ａ９の腐食減肉の程度（板減）は、溶接相手のＧＡ材よりも良好（合格）であったが、Ａ１３の腐食減肉の程度（板減）は、溶接相手のＧＡより板減が劣位（不合格）であった。なお、腐食前のＡ８、Ａ９、Ａ１３の成形体の第一の鋼板の平均めっき厚（Ｋ１）、第二の鋼板のめっき厚（Ｋ２）、及び、板厚（Ｔ１、Ｔ２）は、以下の表６に示した通りである。なお、本耐食性評価がフランジ部の溶接合せ部の板減を確認した理由としては、溶接合わせ部ではホットスタンプ成形品が自動車に用いられる際に一般に処理される電着塗装の液が入り込み難いため、腐食し易い箇所として位置付けられるからである。入り込み難いことを模擬する目的で、実施例６における耐食性の評価では電着塗装を施して無い。【０１０４】
【表６】
2019194308.tif 000008
【０１０５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０６】
１      第一の鋼板
１ａ    第一の鋼板の中の、第二の鋼板と接する面
１ｂ    第一の鋼板の中の、第二の鋼板と接しない面
２      第二の鋼板
２ａ    第二の鋼板の中の、第二の鋼板と接する面
２ｂ    第二の鋼板の中の、第二の鋼板と接しない面
３      溶接部
４      ホットスタンプ用重ね合わせブランク
４ａ    ホットスタンプ用重ね合わせブランクの中の、重ね合わせ部
４ｂ    ホットスタンプ用重ね合わせブランクの中の、一枚部
５      ホットスタンプのための加熱炉
６      ホットスタンプのためのプレス金型
７      頭頂部
８      頭頂部側の曲げ部
９      フランジ側の曲げ部
１０      縦壁部
１１      フランジ部
１２      重ね合わせホットスタンプ成形体
１３      アルミ系めっき鋼板の片側の表面
１４      アルミ層
１５      アルミ−鉄系合金層
１６      母材
１７      炭素系皮膜
１７’    ＺｎＯとＴｉＯ２の少なくともいずれか一方を含有する皮膜層
１８      炭素系皮膜をアルミ系めっき層のさらに表面に有するめっき鋼板の片側の表面
１８’    ＺｎＯとＴｉＯ２の少なくともいずれか一方を含有する皮膜層をアルミ系めっき層のさらに表面に有するめっき鋼板の片側の表面
１９      頭頂部の溶接部（打点）
２０      曲げ部の溶接部（打点）
２１      縦壁部の溶接部（打点）
２２      ホットスタンプ用重ね合わせブランク
２３      成形後の頭頂部の溶接部（打点）
２４      成形後の曲げ部の溶接部（打点）
２５      成形後の縦壁部の溶接部（打点）
２６      重ね合わせホットスタンプ成形体
２７      ホットスタンプ用重ね合わせブランク
２７ａ    ホットスタンプ用重ね合わせブランクの第一の鋼板
２７ｂ    ホットスタンプ用重ね合わせブランクの第二の鋼板
２８      一枚部の熱電対取り付け位置
２９      重ね合わせ部の熱電対取り付け位置
３０      溶接部
３１      重ね合わせホットスタンプ成形体
【図１】
2019194308.tif 000009
【図２】
2019194308.tif 000010
【図３】
2019194308.tif 000011
【図４】
2019194308.tif 000012
【図５】
2019194308.tif 000013
【図６】
2019194308.tif 000014
【図７】
2019194308.tif 000015
【図８】
2019194308.tif 000016
【国際調査報告】
2019194308.tif 000017
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