(57)【要約】【課題】凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板41にホットスタンプを行って凸条11の周辺における割れを生じることなくホットスタンプ成形体20を製造する。【解決手段】母材鋼板10と溶融亜鉛系めっき皮膜44とを有する凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板41である。母材鋼板10は、第1の面45と凸条11とを有する。凸条11は、母材鋼板10の板厚方向について第1の面45から離れた第2の面46、および、第1の面45および第2の面46につながるとともに第1の面の側へ向けて凸となって屈曲する曲面47を有する。溶融亜鉛系めっき皮膜44は、少なくとも、第1の面45、第2の面46および曲面47に設けられる。凸条11の延設方向と直交する断面において、鋼板表面の曲面47をなす曲線上の任意の位置に50μm間隔で設定する隣接した3点P1〜P3を通過する曲率円48の曲率半径rの最小値rminが400μm以上である。【選択図】図１B
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材鋼板と、該母材鋼板の少なくとも一方の表面に設けられる溶融亜鉛系めっき皮膜とを有する凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板であって、
前記少なくとも一方の表面は、第１の面と、一の方向へ延びて存在する凸条とを有し、
前記凸条は、前記母材鋼板の板厚方向について前記第１の面から離れた第２の面、および、前記第１の面および前記第２の面につながるとともに前記第１の面の側へ向けて凸となって屈曲する曲面を有し、
前記溶融亜鉛系めっき皮膜は、少なくとも、前記第１の面、前記第２の面および前記曲面に設けられるとともに、
前記一の方向と直交する断面において、鋼板表面の前記曲面をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点を通過する曲率円の曲率半径の最小値が４００μｍ以上である、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板。
【請求項２】
前記溶融亜鉛系めっき皮膜は溶融亜鉛めっき皮膜または合金化溶融亜鉛めっき皮膜である、請求項１に記載の凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板。
【請求項３】
母材鋼板の少なくとも一方の表面に溶融亜鉛系めっきを行うことにより凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板を製造する方法であって、
前記少なくとも一方の表面は、第１の面と、一の方向へ延びて存在する凸条とを有し、
前記凸条は、前記母材鋼板の板厚方向について前記第１の面から離れた第２の面、および、前記第１の面および前記第２の面につながるとともに前記第１の面の側へ向けて凸となって屈曲する曲面を有し、
前記溶融亜鉛系めっきは、少なくとも、前記第１の面、前記第２の面および前記曲面に設けられるとともに、
前記溶融亜鉛系めっきを行う前に、前記一の方向と直交する断面において、鋼板表面の前記曲面部をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点を通過する曲率円の曲率半径の最小値を４００μｍ以上とする、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記溶融亜鉛系めっきは溶融亜鉛めっきまたは合金化溶融亜鉛めっきである、請求項３に記載の凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
【請求項５】
母材鋼板と、該母材鋼板の少なくとも一方の表面に設けられる溶融亜鉛系めっき皮膜とを有する凸条付き系溶融亜鉛めっき鋼板を素材とするホットスタンプ成形体であって、
前記少なくとも一方の表面は、第１の面と、一の方向へ延びて存在する凸条とを有し、
前記凸条は、前記母材鋼板の板厚方向へ前記第１の面から離間した第２の面、および、前記第１の面および前記第２の面につながるとともに前記第１の面の側へ向けて凸となって屈曲する曲面を有し、
前記溶融亜鉛系めっき皮膜は、少なくとも、前記第１の面、前記第２の面および前記曲面に設けられるとともに、
前記一の方向と直交する断面において、鋼板表面の前記曲面部をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点を通過する曲率円の曲率半径の最小値が４００μｍ以上である、ホットスタンプ成形体。
【請求項６】
前記溶融亜鉛系めっき皮膜は溶融亜鉛めっき皮膜または合金化溶融亜鉛めっき皮膜である、請求項５に記載のホットスタンプ成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法と、ホットスタンプ成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス成形品は構造部品、特に自動車用構造部品に多用される。プレス成形品の素材は、鋼板等の金属板である。自動車用構造部品は、単独のプレス成形品や複数のプレス成形品の接合体により構成される。例えば特許文献１，２に開示されるように、長尺のプレス成形品が各種の自動車用構造部品に多用される。これらのプレス成形品の多くは、天板と、天板につながる２つの稜線と、２つの稜線にそれぞれつながる２つの縦壁と、２つの縦壁にそれぞれつながる２つのフランジにより構成されるハット型の横断面形状を有する。
【０００３】
プレス成形品の板厚を増加することが、これらの自動車用構造部品の強度や安全性を向上するためには有効である。しかし、板厚の増加は、プレス成形品の全域ではなく、ハット型の横断面形状の稜線といった変形応力が集中する特定の部位のみで行えば、自動車用構造部品の強度や安全性を十分に向上できることが多い。そこで、特定の部位の板厚を増加するとともに変形応力が余り負荷されない部位を薄肉化することが可能な凸条付き鋼板が検討されている。
【０００４】
本出願人は、特許文献３，４により、後述する図３，４に示すように、上面または下面の一方または双方に１つまたは複数の凸条１１が形成された凸条付き鋼板１０を素材として用い、自動車用構造部品２０の強度を向上できることを開示した。この凸条付き鋼板１０では、凸条１１のピッチ：１５ｍｍ超２０００ｍｍ未満、最小板厚ｔｍｉｎと凸条１１の高さｈの和で表わされる凸条板厚ｔと、最小板厚ｔｍｉｎとの板厚比（ｔ／ｔｍｉｎ）：１．０超１０．０未満である。
【０００５】
この凸条付き鋼板１０の用途は、自動車用構造部品には限定されず、各種の車両用、家電製品用、船舶用、建材用等の構造部品である。自動車用構造部品では、部品の強度をさらに高めるために、熱処理と焼入れにより高強度鋼板が用いられる。
【０００６】
一方、自動車用構造部品の中でも特に自動車の車体を構成する各種の車体構成部品は、静的強度、動的強度、衝突安全性さらには軽量化等の様々な観点から、多用な性能や特性の向上が要求されている。これらの多様な要求を満足するために各種の高強度鋼板が用いられるとともに、焼入れ用鋼板をホットスタンプ（「熱間プレス」ともいう）成形して高強度および成形性を確保することも行われている。
【０００７】
ホットスタンプ用鋼板として表面処理を施されていない鋼板を用いると、鉄の酸化スケールがホットスタンプ成形の加熱中に鋼板の表面に生成する。生成した酸化スケールは、ホットスタンプ成形中に剥離して金型を損傷したり、部品の表面疵を生じたりする。さらに、酸化スケールがホットスタンプ成形後の部品の表面に残存すると、後の溶接工程での溶接不良の原因になったり、塗装工程での塗膜の密着不良の原因になることもある。
【０００８】
ホットスタンプ成形の際の酸化スケールの発生を防止するために、特許文献５の段落００３７，００８４に開示されるように、溶融亜鉛めっき鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板といった溶融亜鉛系めっき鋼板が用いられることがある。溶融亜鉛系めっき鋼板を用いることにより、鉄よりも先に亜鉛が少量酸化されることにより、鉄の酸化を抑制し、溶接性や塗装性の低下を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−１８９１７３号公報
【特許文献２】特開２０１４−９１４６２号公報
【特許文献３】国際公開第２０１６／０５６２３４号パンフレット
【特許文献４】国際公開第２０１６／０５６２３５号パンフレット
【特許文献５】特開２０１１−８８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、例えば自動車用といった各種の構造部品のさらなる性能向上を図るため、特許文献３，４により開示された凸条付き鋼板１０に着目し、凸条付き鋼板１０に溶融亜鉛系めっきを行った凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板を製作し、この凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板にホットスタンプ成形を行って自動車用構造部品（例えばＢピラーリンフォースメント）を試作する実験を多数行った。
【００１１】
その結果、意外にも、製造した多数の自動車用構造部品の一部における母材鋼板の凸条１１の周辺に、ホットスタンプ成形後に目視で確認可能な割れが発生した。
【００１２】
モノコックボディを構成する自動車用構造部品の殆ど全ては、走行時に繰り返し応力を負荷されるため、この割れが存在すると応力集中により自動車用構造部品の損傷が懸念される。したがって、割れが発生した自動車用構造部品を用いることはできない。
【００１３】
本発明の目的は、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板にホットスタンプ成形を行って、母材鋼板の凸条の周辺における割れの発生を防止しながら、ホットスタンプ成形体である部品、例えば自動車用構造部品を製造することができる凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法と、ホットスタンプ成形体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板をホットスタンプ成形する際に凸条の周辺において発生する割れの原因を詳細に調査した結果、以下に説明するように、この割れの原因は、ホットスタンプ成形の際に、母材鋼板に接した亜鉛液相が母材鋼板の結晶粒界に侵入することによって結晶粒界が脆化する現象である液体金属脆性であることが初めて判明した。
【００１５】
通常の平坦な溶融亜鉛系めっき鋼板をホットスタンプ成形する場合には、工業的に可能な通常の加熱時間（例えば４分間程度）であれば加熱中に亜鉛液相が消失し、亜鉛と母材鋼板の鉄とが固溶相を形成して固体化するため、液体金属脆性は発生しない。
【００１６】
図１Ａ，１Ｂは、いずれも、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１の母材鋼板１０における凸条１１の段差４２付近を拡大して模式的に示す説明図であり、図１Ａは段差４２の隅部４３の角度が約９０°である場合（比較例）を示し、図１Ｂは段差４２の隅部４３の角度が約６０°である場合（本発明例）を示す。
【００１７】
図１Ａ，１Ｂに示すように、割れが発生した凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１の母材鋼板１０における凸条１１の段差４２の形状と、段差４２での溶融亜鉛系めっき皮膜４４の付着量との関係を詳細に調査した結果、段差４２の隅部４３の角度が直角に近いほど溶融亜鉛系めっき皮膜４４の付着量が増加することがわかった。この結果から、段差４２の隅部４３に溶融亜鉛系めっき皮膜４４が多量に付着するメカニズムは、以下のように推定される。
【００１８】
まず、通常の平坦な母材鋼板の場合には、溶融亜鉛系めっき皮膜の付着量はめっき時に母材鋼板の表面に沿って略均一になり、ホットスタンプによる加熱によって短時間で固溶化が完了するため、液体金属脆性は発生しない。
【００１９】
これに対し、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１の場合には、図１Ａに示すように、溶融めっきにより液体として付着した亜鉛が自らの表面張力によって段差４２の隅部４３に多く引き寄せられて溜まり、一つの凸条１１の両側の段差４２の隅部４３には溶融亜鉛が非常に多量に付着する。このため、ホットスタンプ成形による通常の加熱時間（例えば４分間程度）では固溶化が完了せず、成形時に母材鋼板１０に接した亜鉛液相が母材鋼板１０の結晶粒界に侵入することによって結晶粒界を脆化させるため、割れが発生する。
【００２０】
液体金属脆性の一般的な抑制方法は、これまでにも幾つか提案されている。例えば、特開２００６−３７１４１号公報には、亜鉛めっき中のＦｅ含有量を高めて亜鉛めっき皮膜の融点を高めることにより液体金属脆性の発生を抑制する発明が開示されている。
【００２１】
しかし、めっき層中のＦｅ含有量を高めるためには、めっき工程で長時間加熱を行う必要があり、生産性の低下やコストの上昇は否めないとともに、母材鋼板１０の凸条１１の周辺に液体として付着した亜鉛が自らの表面張力によって段差４２の隅部４３に多く引き寄せられて溜まることを防ぐことはできない。
【００２２】
また、国際公開第２０１６／１２１３９９号パンフレットには、めっき層を、融点が８００℃以上の電気めっきなどのめっき層とすることにより液体金属脆性の発生を抑制する発明が開示されている。
【００２３】
しかし、ホットスタンプ成形による加熱では、ブランクを９００℃程度まで昇温するのに対し、国際公開第２０１６／１２１３９９号パンフレットにより開示された発明は８００℃程度の融点のめっき層を有するめっき鋼板を用いるため、液体金属脆性を完全に防止することはできない。また、めっき層の融点を上げるにはＮｉなどの高価な金属元素を添加するとともに製造コストが高い電気めっきを用いる必要があり、製造コストの上昇も避けられない。
【００２４】
そこで、本発明者らは、凸条１１の段差４２の形状や角度などを種々変更した母材鋼板１０を有する凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１を試作し、ホットスタンプ成形を行って液体金属脆性が発生するか否かを調査した結果、図１Ｂに示すように、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１の母材鋼板１０における凸条１１の段差４２の周辺に、大きな曲率半径の曲面４７を、溶融亜鉛系めっきを行う前に予め設けておくことにより、凸条１１の段差４２の周辺における溶融亜鉛系めっき皮膜４４の厚さの増加を抑制でき、これにより液体金属脆性による割れを防止できることを知見して、本発明を完成した。
【００２５】
本発明は以下に列記の通りである。
【００２６】
（１）母材鋼板と、該母材鋼板の少なくとも一方の表面に設けられる溶融亜鉛系めっき皮膜とを有する凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板であって、
前記少なくとも一方の表面は、第１の面と、一の方向へ延びて存在する凸条とを有し、
前記凸条は、前記母材鋼板の板厚方向について前記第１の面から離れた第２の面、および、前記第１の面および前記第２の面につながるとともに前記第１の面の側へ向けて凸となって屈曲する曲面を有し、
前記溶融亜鉛系めっき皮膜は、少なくとも、前記第１の面、前記第２の面および前記曲面に設けられるとともに、
前記一の方向と直交する断面において、前記曲面をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点を通過する曲率円の曲率半径の最小値が４００μｍ以上、好ましくは７００μｍ以上である、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板。
【００２７】
（２）前記溶融亜鉛系めっき皮膜は溶融亜鉛めっき皮膜または合金化溶融亜鉛めっき皮膜である、１項に記載の凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板。
【００２８】
前記第１の面における前記溶融亜鉛系めっき皮膜の目付量は、２０〜１２０ｇ／ｍ２であることが好ましい。また、前記母材鋼板は引張強度が４４０ＭＰａ以上、好ましくは５００ＭＰａ以上の高強度鋼板であることが好ましい。
【００２９】
（３）母材鋼板の少なくとも一方の表面に溶融亜鉛系めっきを行うことにより凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板を製造する方法であって、
前記少なくとも一方の表面は、第１の面と、一の方向へ延びて存在する凸条とを有し、
前記凸条は、前記母材鋼板の板厚方向について前記第１の面から離れた第２の面、および、前記第１の面および前記第２の面につながるとともに前記第１の面の側へ向けて凸となって屈曲する曲面を有し、
前記溶融亜鉛系めっきは、少なくとも、前記第１の面、前記第２の面および前記曲面に設けられるとともに、
前記溶融亜鉛系めっきを行う前に、前記一の方向と直交する断面において、前記曲面部をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点を通過する曲率円の曲率半径の最小値を４００μｍ以上、好ましくは７００μｍ以上とする、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
【００３０】
（４）前記溶融亜鉛系めっきは溶融亜鉛めっきまたは合金化溶融亜鉛めっきである、３項に記載の凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
【００３１】
前記第１の面における前記亜鉛系めっき皮膜の目付量は、２０〜１２０ｇ／ｍ２であることが好ましい。また、前記母材鋼板は引張強度が４４０ＭＰａ以上、好ましくは５００ＭＰａ以上の高強度鋼板であることが好ましい。
【００３２】
（５）母材鋼板と、該母材鋼板の少なくとも一方の表面に設けられる溶融亜鉛系めっき皮膜とを有する凸条付き系溶融亜鉛めっき鋼板を素材とするホットスタンプ成形体であって、
前記少なくとも一方の表面は、第１の面と、一の方向へ延びて存在する凸条とを有し、
前記凸条は、前記母材鋼板の板厚方向について前記第１の面から離れた第２の面、および、前記第１の面および前記第２の面につながるとともに前記第１の面の側へ向けて凸となって屈曲する曲面を有し、
前記溶融亜鉛系めっき皮膜は、少なくとも、前記第１の面、前記第２の面および前記曲面に設けられるとともに、
前記一の方向と直交する断面において、前記曲面部をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点を通過する曲率円の曲率半径の最小値が４００μｍ以上、好ましくは７００μｍ以上である、ホットスタンプ成形体。
【００３３】
（６）前記溶融亜鉛系めっき皮膜は溶融亜鉛めっき皮膜または合金化溶融亜鉛めっき皮膜である、５項に記載のホットスタンプ成形体。
【００３４】
前記第１の面における前記溶融亜鉛系めっき皮膜の目付量は、２０〜１２０ｇ／ｍ２であることが好ましい。また、前記母材鋼板は引張強度が４４０ＭＰａ以上、好ましくは５００ＭＰａ以上の高強度鋼板であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明により、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板にホットスタンプを行って凸条の周辺における割れを生じることなくホットスタンプ成形体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】図１Ａは、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板の母材鋼板における凸条の段差付近の断面を模式的に示す説明図であり、段差の隅部の角度が約９０°で且つ段差部凹曲面の曲率が４００μｍ未満の場合（比較例）を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板の母材鋼板における凸条の段差付近の断面を模式的に示す説明図であり、段差の隅部の角度が約６０°で且つ段差部凹曲面の曲率が４００μｍ以上ある場合（本発明例）を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、加熱後の割れに及ぼす段差の隅部の曲率半径の影響を示すグラフである。
【図２】図２は、本発明に係る凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板の母材鋼板の製造設備列の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】図３は、溝付きロールが組み込まれたロールスタンドの一例を示す断面図である。
【図４】図４は、図３に示すロールスタンドを含む仕上圧延機によって製造された凸条付き溶融亜鉛めっき鋼板の母材鋼板を示す斜視図である。
【図５】図５は、母材鋼板の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、母材鋼板の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、母材鋼板の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、母材鋼板の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、本発明に係るホットスタンプ成形体を製造するために凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板から切り出されたブランクの一例を示す断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図９に示すブランクをホットスタンプ成形体にプレス成形する状況の一例を模式的に示す断面図であり、プレス成形装置を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図９に示すブランクをホットスタンプ成形体にプレス成形する状況の一例を模式的に示す断面図であり、ホットスタンプ成形体を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図９に示すブランクをホットスタンプ成形体にプレス成形する状況の別例を模式的に示す断面図であり、プレス成形装置を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図９に示すブランクをホットスタンプ成形体にプレス成形する状況の別例を模式的に示す断面図であり、ホットスタンプ成形体を示す。
【図１２】図１２は、ホットスタンプ成形体の他の一例を模式的に示す説明図である。
【図１３】図１３は、ホットスタンプ成形体の他の一例を模式的に示す説明図である。
【図１４】図１４は、ホットスタンプ成形体の他の一例を模式的に示す説明図である。
【図１５】図１５は、ホットスタンプ成形体の他の一例を模式的に示す説明図である。
【図１６】図１６は、ホットスタンプ成形体の他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】
【００３７】
本発明を説明する。以降の説明では、化学組成に関する「％」は「質量％」を意味する。
【００３８】
１．本発明に係る凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１
（１−１）母材鋼板１０
図１Ｂは、本発明に係る凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１の一例を示す説明図である。
【００３９】
図１Ｂに示すように、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１は、母材鋼板１０と、母材鋼板１０の少なくとも一方の表面に設けられる溶融亜鉛系めっき皮膜４４とを有する。
【００４０】
母材鋼板１０は、特に限定しないが、ホットスタンプ用として用いられるホットスタンプ用加熱冷却熱処理後の引張強度が９８０ＭＰａ以上、更に好ましくは１４７０ＭＰａの焼入れ用高強度鋼板であることが好ましい。
【００４１】
母材鋼板１０の化学組成は、特に限定しないが、例えば、必須元素として、Ｃ：０．０１〜０．５０％、Ｓｉ：０．００１〜１．０００％、Ｍｎ：０．０１〜３．００％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ：０．００１〜０．１００％、Ｂ：０．０００２〜０．０１００％、Ａｌ：０．００１〜１．０００％を含有し、任意元素として、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｎｂ：０．００５〜０．１００％、Ｃｒ：０．０２０〜０．５００％、Ｖ：０．００５〜０．１００％、Ｗ：０．００５〜０．１００％、Ｚｒ：０．００５〜０．１００％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１００％、Ｃａ：０．０００２〜０．０１００％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物である。
【００４２】
母材鋼板１０の少なくとも一方の表面には、特許文献３，４により開示されるのと同様に、第１の面４５と、一の方向（図１Ｂの紙面に直交する方向）へ延びて存在する凸条１１が形成されている。
【００４３】
凸条１１は、母材鋼板１０の板厚方向について第１の面４５から離れた第２の面４６、および、第１の面４５および第２の面４６につながるとともに第１の面４５の側へ向けて凸となって屈曲する曲面４７を有する。
【００４４】
一の方向と直交する断面において、凸条１１の高さｈ、すなわち母材鋼板１０の板厚方向への、第１の面４５と曲面４７および第２の面４６の会合点との距離は０．１〜５ｍｍであることが好ましい。また、この断面において、母材鋼板１０の板厚方向と直交する方向への、第１の面４５と第２の面４６との距離Ｌは０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００４５】
これらの高さｈおよび距離Ｌを満足することにより、後述する曲率円４８の曲率半径ｒの最小値ｒｍｉｎを４００μｍ以上とすることができる。このため、凸条１１の段差４２の周辺における溶融亜鉛系めっき皮膜４４の厚さの増加を抑制でき、これにより、液体金属脆性に起因した、母材鋼板１０の凸条１１の段差４２の周辺での割れを防止できる。
【００４６】
なお、図１Ｂに示す母材鋼板１０では、第１の面４５と第２の面４６とは、後述する図３，４，５，６，８等に示すように略平行に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、後述する図７に示すように交差するように形成されていてもよい。
【００４７】
図１Ｂに示すように、一の方向と直交する断面において、母材鋼板１０の曲面４７をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３を通過する曲率円４８の曲率半径ｒの最小値ｒｍｉｎは、４００μｍ以上であり、好ましくは７００μｍ以上である。この理由を説明する。
【００４８】
なお、曲率半径ｒは、図１Ｂに示す、凸条１１の延在方向（一の方向）と直交する断面における、段差４２の隅部４３の母材鋼板１０の表面の曲線上で、任意に５０μｍ間隔で隣接する３点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３をとったとき、これら３点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３を通過する曲率円弧４８が有する曲率半径ｒを意味する。このため、曲率半径ｒの最小値ｒｍｉｎとは、３点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３を通過する曲率円弧４８が有する曲率半径ｒの最小値を意味する。
【００４９】
曲率円４８の曲率半径ｒが小さいと、すなわち段差４２が立っている状況であったり、または段差４２の隅部４３が直角もしくは直角に近いと、溶融亜鉛の表面張力の影響が大きくなり、段差４２の隅部４３に溶融亜鉛が多く溜まる。逆に、曲率円４８の曲率半径ｒが大きいほど、溶融亜鉛の表面張力の影響が小さくなり、溶融亜鉛の厚さが薄くなるため、液体金属脆性が発生し難くなる。
【００５０】
曲率円４８の曲率半径ｒは必ずしも一様、均一ではない場合もあるが、加熱後の割れに及ぼす曲率半径ｒの影響を示す図１Ｃのグラフに示すように、曲率円４８の曲率半径ｒが４００μｍ以上であれば、溶融亜鉛の付着量が大きく抑制されるために、加熱後の割れは、無くなるかあるいは微小になり、液体金属脆性は抑制される。このため、曲率半径ｒは、４００μｍ以上であるが、曲率半径ｒがより大きいほど表面張力の影響を受け難くなるために好ましくは７００μｍ以上である。
【００５１】
曲率円４８の曲率半径ｒを測定する方法は、めっき前の鋼板で鋼板表面を測定する場合と、めっき後の鋼板でめっきと鋼板母材の界面を測定する場合がある。
【００５２】
めっき後の鋼板の場合、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１を凸条１１の稜線に直交する面で切断して断面埋め込み研磨し、ニコン社製光学顕微鏡ＥｃｌｉｐｓｅＬＶ１５０で観察した画像を、ニコン社製画像解析ソフトＮＩＳ−Ｅｌｅｍｅｎｔｓ−Ｄを用いて、測定し、画面上のめっきと鋼板母材の界面上の任意に５０μｍ離れた３点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３を選び、３点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３を通過する円弧４８を画像解析で特定して曲率半径ｒを算出し、その中で最も小さい曲率半径を最小曲率半径ｒｍｉｎとする。
【００５３】
めっきと鋼板の界面が明瞭な場合はそのまま光学顕微鏡観察すればよいが、不明瞭な場合はエタノールに０．１ｗｔ％の硝酸を添加したナイタールエッチング液で１０秒間程度エッチングすれば、明確に観察できる。
【００５４】
めっき前の鋼板の場合も同様に凸条１１に直行する面で切断して断面埋め込み研磨し、同様な手法で鋼板表面上の任意に５０μｍ離れた３点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３を選び、点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３を通過する円弧４８を画像解析で特定して曲率半径ｒを算出し、その中で最も小さい曲率半径を最小曲率半径ｒｍｉｎとする。
【００５５】
曲率半径を観察測定する倍率は特に規定しないが、凸状部の段差４２の隅部４３を好ましくは３００倍程度で観察する。また、視野のサイズについては、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の３点を確保する都合上、５００μｍ×５００μｍ程度以上の視野を確保することが好ましい。
【００５６】
（１−２）凸条付き溶融亜鉛めっき鋼板４１の母材鋼板１０の製造方法
溶融亜鉛系めっきを行う前の母材鋼板１０に、一の方向と直交する断面において、曲面４７をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点Ｐ１，Ｐ２およびＰ３を通過する曲率円４８の曲率半径ｒの最小値ｒｍｉｎを４００μｍ以上、好ましくは７００μｍ以上とする。
【００５７】
曲率円４８の曲率半径ｒの最小値ｒｍｉｎを４００μｍ以上とする方法は、特定の方法には限定されない。例えば、切削により削り出す方法、圧延により付与する方法、鍛造により付与する方法、さらには、溶接や肉盛りにより付与する方法などがある。
【００５８】
以下に、圧延により付与する方法、すなわち、特許文献３，４により開示された凸条付き鋼板の製造方法を説明する。
【００５９】
図２は、凸条付き溶融亜鉛めっき鋼板４１の母材鋼板１０の製造設備列の一例を模式的に示す説明図である。
【００６０】
図２に示すように、母材鋼板１０の素材としてスラブ３０を用いる。製造設備列は、加熱炉１と、粗圧延機２と、仕上圧延機３と、冷却装置４と、巻取機５を順に備える。
【００６１】
加熱炉１はスラブ３０を加熱する。加熱されたスラブ３０は粗圧延機２に搬送される。粗圧延機２はスラブ３０を圧延し、例えば５０ｍｍ程度の板厚を有する長尺のシート３１とする。
【００６２】
シート３１は仕上圧延機３に搬送される。仕上圧延機３は順に連なる６つのロールスタンドＳ１〜Ｓ６を備える。被圧延材であるシート３１は、各ロールスタンドＳ１〜Ｓ６を順に経て圧延され、所望の板厚を有する、凸条付き溶融亜鉛めっき鋼板４１の母材鋼板１０に圧延される。母材鋼板１０は、連続的に、冷却装置４を経て冷却され、巻取機５によりコイルに巻き取られる。
【００６３】
仕上圧延機３の各ロールスタンドＳ１〜Ｓ６は、上下一対のワークロール６および７を備え、さらに、それらの上ワークロール６および下ワークロール７それぞれと対になるバックアップロールを備える。
【００６４】
母材鋼板１０を製造するため、仕上圧延機３のロールスタンドＳ１〜Ｓ６のうちから選択された１つの特定のロールスタンドに、後述する溝付きロール８が組み込まれる。特定のスタンドは、各ロールスタンドＳ１〜Ｓ６の圧延能力（例：圧延荷重、圧下率等）に応じて選定される。
【００６５】
例えば、図２に示す仕上圧延機３では、最終の第６ロールスタンドＳ６の２つ前段の第４ロールスタンドＳ４に溝付きロール８が組み込まれる。溝付きロール８が組み込まれるロールスタンドは、最終のロールスタンドＳ６を除いたロールスタンドＳ１〜Ｓ５のいずれかである。例えば、溝付きロール８は、最終のロールスタンドＳ６の少なくとも１つ前段のロールスタンドＳ５に組み込まれる。溝付きロール８が組み込まれたロールスタンドの後段のロールスタンドは、いずれも、実質的に圧下を行わないロールスタンドとなり、このロールスタンドに組み込まれたロールは、搬送用のロールとして機能する。
【００６６】
図３は、溝付きロール８が組み込まれたロールスタンドの一例を示す断面図である。図４は、図３に示すロールスタンドを含む仕上圧延機によって製造された母材鋼板１０を示す斜視図である。
【００６７】
図３に示すように、特定のロールスタンド（図２に示す第４ロールスタンドＳ４）の上ロール６および下ロール７のうちの上ロール６として、溝付きロール８が組み込まれる。下ロール７としては、通常のフラットロールが組み込まれるが、上ロール６と同様に溝付きロール８が組み込まれていてもよい。特定のロールスタンド以外のスタンドには、通常のフラットロールが組み込まれる。
【００６８】
溝付きロール８の外周面には、円周方向に沿って１つまたは複数の溝９（以下、「ロール溝」ともいう）が刻設されている。図３には、８つのロール溝９が等間隔に刻設された態様が示される。このような溝付きロール８が組み込まれた仕上圧延機３によって鋼シート３１が圧延される。これにより、各ロール溝９にそれぞれ対応して凸条１１が形成され、凸条１１を有する母材鋼板１０が成形される（図４参照）。
【００６９】
凸条１１は、母材鋼板１０の圧延方向へ連続して形成される。図３に示すように、溝付きロール８が上ロール６として組み込まれているため、凸条１１は母材鋼板１０の上面に形成される。下ロール７にも溝付きロール８が組み込まれる場合には、凸条１１は、母材鋼板１０の上面および下面に形成される。
【００７０】
溝付きロール８の縦断面におけるロール溝９の形状は、図１Ｂに示す母材鋼板１０の第１の面４５と、第１の面４５につながるとともに板厚方向へ屈曲する曲面４７、およびこの曲面４７につながる第２の面４６により構成される横断面形状に対応する。
【００７１】
図３に示すように、溝付きロール８の縦断面におけるロール溝９の配置は、左右対称であることが好ましい。ここでいう左右とは、溝付きロール８の軸方向に沿う方向であり、母材鋼板１０の圧延方向とは直角な幅方向に相当する。
【００７２】
ロール溝９の配置が左右非対称であると、溝付きロール８による圧延状態が左右で不均等になり、母材鋼板１０が左右のどちらかに斜行し易くなり、操業トラブルが発生するおそれがある。これに対し、ロール溝９の配置が左右対称であると、溝付きロール８による圧延状態が左右で均等になり、母材鋼板１０が圧延方向へ直進するため、母材鋼板１０の斜行に起因する操業トラブルが防止される。
【００７３】
ロール溝９の幅ｗ１は、母材鋼板１０における凸条１１の幅と一致する。互いに隣接するロール溝９のピッチは、母材鋼板１０における凸条１１のピッチｐと一致する。ロール溝９の深さは、凸条１１の高さｈと一致する。
【００７４】
母材鋼板１０における最小板厚ｔｍｉｎの領域は、溝付きロール８のロール溝９の無い領域（以下、「ロール溝無し領域」）とフラットロール７との圧下によって形成される。つまり、母材鋼板１０における最小板厚ｔｍｉｎは、凸条１１が存在しない領域の最小の板厚である。ロール溝無し領域の幅ｗ２は、母材鋼板１０において互いに隣接する凸条１１同士の間の凹部１２（以下、「凸条間凹部１２」ともいう）の幅と一致する。
【００７５】
それらのロール溝９および凸条１１に関わる諸寸法（個数、断面形状等を含む）は、基本的には、母材鋼板１０を用いて製造されるホットスタンプ成形体２０の設計寸法に応じて決定される。その決定には、仕上圧延機３の能力、ロールの有効長さ（実用的には最大で２０００ｍｍ）等が考慮される。さらに、その決定には、母材鋼板１０を素材とするホットスタンプ成形体２０の成形性も考慮される。
【００７６】
例えば、ロール溝９の幅ｗ１（すなわち、凸条１１の幅）は、５ｍｍ超２０００ｍｍ未満であることが好ましい。ただし、ロール溝９の幅ｗ１は、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは２０ｍｍ以上である。母材鋼板１０を用いて製造されるホットスタンプ成形体２０の補強領域の幅を確保し、ホットスタンプ成形体２０の強度を確保するためである。また、ロール溝９の幅ｗ１は、好ましくは１０００ｍｍ以下であり、より好ましくは５００ｍｍ以下である。母材鋼板１０を用いて製造されるホットスタンプ成形体２０の重量を軽減するためである。
【００７７】
ロール溝９のピッチ（すなわち、凸条１１のピッチｐ）は、１５ｍｍ超２０００ｍｍ未満であることが好ましい。ただし、ロール溝９のピッチは、好ましくは２０ｍｍ超である。ロール溝９の幅ｗ１（すなわち、凸条１１の幅）を確保し、ひいては母材鋼板１０を用いて製造されるホットスタンプ成形体２０の強度を確保するためである。また、ロール溝９のピッチは、好ましくは５００ｍｍ以下であり、より好ましくは２００ｍｍ以下である。ロール溝９のピッチが過剰に大きいと、ロール溝９の幅（すなわち、凸条１１の幅）が小さくなり、ロール溝無し領域の幅ｗ２（凸条１１間の凹部１２の幅）が大きくなるが、母材鋼板１０における最小板厚ｔｍｉｎの領域の幅が大きくなり、最小板厚ｔｍｉｎの領域が変形し易くなって母材鋼板１０の品質が損なわれるからである。
【００７８】
母材鋼板１０における最小板厚ｔｍｉｎと凸条１１の高さｈ（すなわち、ロール溝９の深さ）の和で表わされる凸条１１の板厚ｔ（ｔｍｉｎ＋ｈ）と、最小板厚ｔｍｉｎとの板厚比（ｔ／ｔｍｉｎ）は、１．０超１０．０未満であることが好ましい。板厚比（ｔ／ｔｍｉｎ）は、好ましくは１．２以上である。凸条１１の高さｈを確保し、ひいては母材鋼板１０を用いて製造されるホットスタンプ成形体２０の強度を確保するためである。また、板厚比（ｔ／ｔｍｉｎ）は、好ましくは４．０未満である。板厚比（ｔ／ｔｍｉｎ）が過剰に大きいと、溝付きロール８による圧下率が過大になるからである。
【００７９】
母材鋼板１０における最小板厚ｔｍｉｎは、特に限定しないが、実用的には、０．６〜１０ｍｍ程度である。
【００８０】
図５〜８は、母材鋼板１０の他の一例を模式的に示す断面図である。図５〜７に示す母材鋼板１０は、その上面に複数の凸条１１を備える。図８に示す母材鋼板１０は、その上面に１つの凸条１１を備える。図５，６，８に示す凸条１１の配置は左右対称であり、図７に示す凸条１１の配置は左右非対称である。
【００８１】
ここで、図２，３に示すように、特定のロールスタンド（図２に示す第４ロールスタンドＳ４）の上ロール６として溝付きロール８が組み込まれた仕上圧延機３を用いて鋼シート３１を圧延する場合、特定のロールスタンドにおいて、ロールによって圧下された直後の鋼シート３１は、ロール溝９に噛み込むために、下ロール７としてのフラットロールよりも上ロール６としての溝付きロール８に密着し易く、特定のロールスタンドを通過した鋼シート３１に上向きの力が作用する。
【００８２】
このため、最初から、特定のロールスタンドのロールによる最大圧下率を所要値に設定すると、鋼シート３１の先端部が上向きに大きく反り、大きく反った鋼シート３１の先端部が、溝付きロール８に巻き付いたり、次のロールスタンドのロール同士の隙間に入らずにそのロールスタンドに衝突したりする操業トラブルが発生するおそれがある。
【００８３】
このため、鋼シート３１の先端が特定のロールスタンドの一つ下流のロールスタンドに到達するまで、特定のロールスタンドのロールによる最大圧下率を所要値よりも低い暫定値に設定しておき、鋼シート３１の先端が特定のロールスタンドの一つ下流のロールスタンドに到達した後に特定のロールスタンドのロールによる最大圧下率を所要値に変更することにより、上述の操業トラブルの発生を防止することができる。
【００８４】
最大圧下率の設定および調整は、特定のロールスタンドのロール軸間調整機構によって行われる。ここでいう最大圧下率Ａは、下記の式（１）で表わされる。
Ａ＝（ｔ０−ｔ１）／ｔ０×１００［％］      ・・・・・（１）
式（１）中、ｔ０は、特定のロールスタンドにおける圧下前の鋼シート３１の板厚を示し、ｔ１は圧下後の母材鋼板１０における凸条間凹部１２の最小板厚を示す。
【００８５】
このような制御を行うことにより、鋼シート３１の先端が特定のロールスタンドの一つ下流のロールスタンドに到達するまで、鋼シート３１の先端部に作用する上向きの力が緩和され、これにより、鋼シート３１の先端部の反りが抑制され、鋼シート３１の先端部は、一つ下流のロールスタンドのロール同士の隙間にスムーズに入る。したがって、鋼シート３１の先端部の反りに起因した操業トラブルは起こらない。
【００８６】
特定のロールスタンドの最大圧下率を所要値に変更するタイミングは、鋼シート３１の先端が特定のロールスタンドの一つ下流のロールスタンドに到達した後であればよい。もっとも、特定のロールスタンドの一つ下流のロールスタンドは、搬送用の圧下しないロールスタンドである。そのため、そのロールスタンドに鋼シート３１の先端が到達したか否かは、例えば、特定のロールスタンドに設けられたロードセルの出力を利用して検知される。
【００８７】
具体的には、特定のロールスタンドに鋼シート３１の先端が到達したことをロードセルによって検知し、その検知時点からの経過時間を計測し、その経過時間、特定のロールスタンドの圧下による理論上の被圧延材走行速度、および特定のロールスタンドのロール軸と次の圧下しないロールスタンドのロール軸との距離に基づき、その圧下しないロールスタンドに鋼シート３１の先端が到達した時点を算出することができる。
【００８８】
仕上げ圧延機３の能力を考慮すると、特定のロールスタンドの最大圧下率の所要値は、好ましくは１０〜８０％であり、より好ましくは２０〜６０％である。
【００８９】
鋼シート３１の先端部の反りを十分に抑制するため、特定のロールスタンドの最大圧下率の暫定値は、好ましくは所要値の１０〜９０％であり、より好ましくは所要値の４０〜８０％である。
【００９０】
（１−３）溶融亜鉛系めっき皮膜４４
溶融亜鉛系めっき皮膜４４は、少なくとも、母材鋼板１０の第１の面４５、曲面４７および第２の面４６に設けられる。溶融亜鉛系めっき皮膜４４は、溶融亜鉛めっき皮膜または合金化溶融亜鉛めっき皮膜であることが好ましい。第１の面４５における溶融亜鉛系めっき皮膜４４の目付量は、一般的なホットスタンプ用めっきの付着量である２０〜１２０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００９１】
本発明で使用可能な溶融亜鉛系めっきの種類としては、亜鉛を主成分とするめっきであれば特に限定しないが、溶融亜鉛めっき（ＧＩ）および合金化溶融亜鉛めっき（ＧＡ）以外に、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき，溶融亜鉛−アルミニウム−シリコン合金めっき、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき鋼板などを含まれ、またそれぞれの詳細な元素組成も特に限定を要さない。
【００９２】
２．本発明に係る製造方法
本発明に係る製造方法では、母材鋼板１０の少なくとも一方の表面であって少なくとも、第１の面４５、曲面４７および第２の面４６に、好ましくは第１の面４５での目付量：２０〜１２０ｇ／ｍ２で、溶融亜鉛系めっきを行うことにより凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１を製造する。
【００９３】
本発明に係る製造方法では、溶融亜鉛系めっきを行う前に、上述した各種の方法により、一の方向と直交する断面において、曲面４７をなす曲線上の任意の位置に５０μｍ間隔で設定する隣接した３点Ｐ１〜Ｐ３を通過する曲率円４８の曲率半径ｒの最小値ｒｍｉｎを４００μｍ以上、好ましくは７００μｍ以上とする。
【００９４】
めっき施工の前に、酸洗、ショットブラスト等によって、母材鋼板１０の表面の酸化膜が除去される。もっとも、酸洗、ショットブラスト、めっき施工等は、ホットスタンプによるプレス加工の前までに実施されていればよく、母材鋼板１０から切り出されたブランクに実施してもよい。
【００９５】
３．本発明に係るホットスタンプ成形体２０
本発明に係るホットスタンプ成形体２０は、上述した本発明に係る凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１を素材とするホットスタンプ成形体である。
【００９６】
凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１は、ホットスタンプによって成形されるホットスタンプ成形体２０のブランクとして用いられる。ホットスタンプに際し、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１は、ホットスタンプ成形体２０に適合する形状に切断される。
【００９７】
図９は、本発明に係るホットスタンプ成形体２０を製造するために凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１から切り出されたブランク１５の一例を示す断面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９に示すブランク１５をホットスタンプ成形体にプレス成形する状況の一例を模式的に示す断面図であり、図１０Ａはプレス成形装置を示し、図１０Ｂはホットスタンプ成形体を示す。
【００９８】
また、図１１Ａおよび図１１Ｂは、図９に示すブランク１５をホットスタンプ成形体２１にプレス成形する状況の別例を模式的に示す断面図であり、図１１Ａはプレス成形装置を示し、図１１Ｂはホットスタンプ成形体２１を示す。
【００９９】
図９に示すように、ブランク１５は凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１から切り出される。その際、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１は、長手方向（凸条１１の伸びる方向）に切断され、幅方向（凸条１１の伸びる方向と直角な方向）にも切断される。切断位置は、ホットスタンプ成形体２１の仕様に応じて定められる。
【０１００】
例えば、図１０Ｂおよび図１１Ｂに示すホットスタンプ成形体２１は、略Ｕ字形（略溝形）の横断面形状を有する。このホットスタンプ成形体２１を２つ組み合わせることにより、角筒状の構造部品が製造される。
【０１０１】
この構造部品に用いられるホットスタンプ成形体２１において、部分的に強度が必要な補強領域は、天板２４および稜線２３，２３である。そのため、このホットスタンプ成形体２１に適合するブランク１５を凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１から切り出す際、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１は、ホットスタンプ成形体２１の天板２４および稜線２３，２３に対応して凸条１１を残すように、凸条間凹部１２の位置で切断される。
【０１０２】
図１０Ａに示すように、ブランク１５は、単純なパンチ５１とダイ５２を用いたプレス加工によってホットスタンプ成形体２１に成形される。ただし、この場合、図１０Ｂに示すように、板厚の厚い凸条１１が曲げられるため、スプリングバックが発生し易い。
【０１０３】
そこで、図１１Ａに示すように、分割型パンチ５３を用いることが好ましい。分割型パンチ５３は、パンチ肩の部分が独立したものである。プレス加工時、そのパンチ肩の部分から凸条１１に高い荷重を与えることにより、スプリングバックを低減できる。
【０１０４】
図１２〜１６は、ホットスタンプ成形体２０の他の一例を模式的に示す説明図である。図１２〜１６に示すホットスタンプ成形体２０は、いずれも、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１から切り出されたブランク１５をホットスタンプすることにより成形されたものであり、表面または裏面に凸条１１を備える。
【０１０５】
凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１を素材とするホットスタンプ成形体は、板厚が一定の鋼板を素材とする構造部品と比較し、部品性能の向上、製造の簡便化等の点で利便性がある。例えば、補強部材の省略により、部材点数の削減が可能である。また、補強部材の一体化により、強度および剛性の向上、軽量化、溶接，ネジ止め等の接合工程の省略、さらには、補強部材が別体のものよりも全体の表面積の低減による防錆能の向上を図ることができる。
【０１０６】
図１２に示すホットスタンプ成形体２０は、Ｌ字形の横断面形状を有し、その稜線２３の裏面に凸条１１が配置される。このため、稜線２３が長手方向の全域にわたって強化されるため、図１２に示すホットスタンプ成形体２０の強度が向上する。
【０１０７】
図１３に示すホットスタンプ成形体２０は、概ね平板状であり、その表面の中央に幅の広い凸条１１が配置される。このため、中央領域が長手方向の全域にわたって広範に強化されるため、図１３に示すホットスタンプ成形体２０の強度が向上する。
【０１０８】
図１４に示すホットスタンプ成形体２０は、略Ｕ字形（略溝型）の横断面形状を有し、その天板２４を含めた稜線２３，２３の裏面に凸条１１が配置される。このため、天板２４および稜線部２３，２３が長手方向の全域にわたって強化されるため、図１４に示すホットスタンプ成形体２０の強度が向上する。しかも、曲げの軸（中立軸）からある程度離れた位置に凸条１１が配置されるようにすれば、重量の増加が最小限に抑えられ、断面二次モーメントの大幅な強化が図られる。
【０１０９】
図１５に示すホットスタンプ成形体２０は、略Ｕ字形（略溝型）の横断面形状を有し、その稜線２３，２３の近傍の裏面に凸条１１が配置される。このため、稜線２３，２３の近傍の天板２４およびフランジ２２が長手方向の全域にわたって強化されるため、図１５に示すホットスタンプ成形体２０の強度が向上する。
【０１１０】
また、図１５に示すホットスタンプ成形体２０では、プレス加工時に、凸条１１が曲げられるわけでなく、凸条１１の近傍が曲げられるため、成形性が良好である。つまり、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１は凸条１１によって面内異方性を有するため、その特性を活用すれば、プレス加工時のプレス荷重の低減とホットスタンプ成形体２０の高強度化・高剛性化を両立することが可能になる。
【０１１１】
図１６に示すホットスタンプ成形体２０は角筒状である。このホットスタンプ成形体２０は、横断面形状がＵ字形（略溝型）のプレス成形品と、金属板を組み合わせて構成される。凸条１１は、角筒状のホットスタンプ成形体２０の周方向に配置される。つまり、凸条間凹部１２も、角筒状のホットスタンプ成形体２０の周方向に配置される。
【０１１２】
このため、凸条１１が配置された領域が周方向の全域にわたって強化されるため、図１６に示すホットスタンプ成形体２０の強度が向上する。これにより、凸条１１が配置された領域に別の部品が溶接されても、強度を確保することができる。したがって、図１６に示すホットスタンプ成形体２０は、別の部品との溶接が要求される部品に有用である。特に、重量やスペース等の制約から全体の厚肉化が制限される被溶接部品に、図１６に示すホットスタンプ成形体２０は有用である。
【０１１３】
また、図１６に示すホットスタンプ成形体２０の場合、凸条間凹部１２が配置された領域が周方向の全域にわたって脆弱となる。これにより、凸条１１が配置された領域と比較し、凸条間凹部１２が配置された領域が破壊し易い。そのため、そのホットスタンプ成形体２０は、意図的に破壊領域が指定された部品に有用である。これらの凸条１１は凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１やホットスタンプ成形体２０の表面や裏面の片面だけでなく、両面に形成されていてもよい。
【０１１４】
なお、凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１は、上述したように、仕上げ圧延機３によって熱間で製造される。そのため、板厚の厚い凸条１１の領域は、他の領域（凸条間凹部１２の領域）と比較して冷却速度が遅くなり、硬さが低くなり易い。このような凸条１１の領域の性質を利用し、成形し難い部分に凸条１１の領域を位置させることにより、成形性を高めることも可能である。
【０１１５】
このように、ホットスタンプ成形体２０は、凸条１１が所定の位置に存在するように凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板４１をホットスタンプ成形することにより製造されるため、重量増を最小限に抑制しながら、曲げ剛性、捻じり剛性、耐三点曲げ性、さらには耐軸圧壊性を高めたホットスタンプ成形体を、凸条の周辺における割れを生じることなく、製造することができる。
【実施例】
【０１１６】
Ｃ：０．２１％、Ｓｉ：０．０３％、Ｍｎ：１．３３％，Ｐ：０．０１％、Ｓ：０．００７％，Ｃｒ：０．２％、Ｔｉ：０．０２％、Ｂ：０．００３％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物である化学組成を有する鋼を、板厚３ｍｍに冷間圧延した後、幅１００ｍｍ，長さ２００ｍｍにして鋼板を得た。その鋼板の片面を切削加工により、高低差０．５ｍｍの段差４２を設け、その段差４２の形状を種々に変更した、図１Ｂに示す母材鋼板１０を製作した。
【０１１７】
段差４２の曲率半径は、母材鋼板１０を凸条１１の稜線に直交する面で切断して断面埋め込み研磨し、ニコン社製光学顕微鏡ＥｃｌｉｐｓｅＬＶ１５０で観察した画像を、ニコン社製画像解析ソフトＮＩＳ−Ｅｌｅｍｅｎｔｓ−Ｄを用いて、測定した。画面上の鋼板母材表面上で任意に５０μｍ離れた３点Ｐ１〜Ｐ３を選び、３点Ｐ１〜Ｐ３を通過する曲率円４８を画像解析により特定して曲率半径ｒを算出し、その中で最も小さい曲率半径を最小曲率半径ｒｍｉｎとした。
【０１１８】
その後、母材鋼板１０にレスカ製ラボ溶融めっき装置を用いて焼鈍と溶融亜鉛めっきを施し、凸条付き溶融亜鉛めっき鋼板４１を得た。溶融亜鉛めっきの目付量は、凸条１１のない平板をめっきする条件として片面当たり６０ｇ／ｍ２とした。
【０１１９】
この凸条付き溶融亜鉛めっき鋼板４１を、大気雰囲気の電気炉で９００℃に加熱し、その中で４分間加熱した後に取出し、１０秒間以内に７００℃以上で水冷配管を内蔵したＶ曲げプレス機でＶ曲げ成形と同時に急冷してホットスタンプ成形体を得た。ホットスタンプのヒートパターンは、母材鋼板１０に溶接した熱電対により測定した。室温から９００℃±１０℃以内に昇温するまでに約２分間を要した。
【０１２０】
そして、ホットスタンプ成形体の外観上の割れの有無や、皮膜断面埋め込みをして母材鋼板１０における微小なわれの有無を調査した。割れは、外観目視でも割れが確認できるものを「割れあり」とし、外観目視では割れは確認されなかったが断面ＳＥＭ観察で微小な割れが見られたものを「微小割れあり」とし、断面ＳＥＭ観察でも割れが確認されなかったものを「割れなし」とした。
【０１２１】
「微小割れ」の観察方法は、ホットスタンプ成形体を最も曲げＲが小さい稜線に対して直角方向へ切断し、その切断面を樹脂に埋め込んで研磨し、エッチング無しで３００倍の倍率で観察して５０μｍ以上の深さの割れがある場合を「微小割れ」とした。
【０１２２】
「割れあり」のホットスタンプ成形体は、自動車用構造部品として用いることはできず、「割れ無し」のホットスタンプ成形体は、自動車用構造部品として用いることができる。さらに、「微小割れあり」のホットスタンプ成形体は、負荷される応力が低い自動車用構造部品であれば用いることができる。
【０１２３】
結果を表１にまとめて示す。
【０１２４】
【表１】
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【０１２５】
本発明で規定するように、３点Ｐ１〜Ｐ３を通過する曲率円の曲率半径の最小値が４００μｍ以上であれば、ホットスタンプ成形後の溶融金属割れを、抑制することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１  加熱炉
２  粗圧延機
３  仕上圧延機
Ｓ１〜Ｓ６  ロールスタンド
４  冷却装置
５  巻取機
６，７  ワークロール
８  溝付きロール
９  溝（ロール溝）
１０  母材鋼板
１１  凸条
１２  凹部（凸条間凹部）
１５  ブランク
２０，２１  ホットスタンプ成形体
２３  稜線
２４  天板
３０  スラブ
３１  シート
４１  凸条付き溶融亜鉛系めっき鋼板
４２  段差
４３  隅部
４４  溶融亜鉛系めっき被膜
４５  第１の面
４６  第２の面
４７  曲面
４８  曲率円
５１  パンチ
５２  ダイ
５３  分割型パンチ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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