(57)【要約】【課題】熱影響部４０を起点とした割れを抑制できる鉄鋼部品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の鉄鋼部品１０の製造方法は、Ｃ：０．１５〜０．５質量％、Ｓｉ：０．１０〜３質量％、Ｍｎ：０．５〜５質量％、Ｐ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、Ｓ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、Ａｌ：０．０１〜１質量％、Ｂ：０．０００２〜０．０１質量％、Ｔｉ：０．００５〜（３．４［Ｎ］＋０．１）質量％（但し、［Ｎ］はＮの含有量（質量％）を示す）、およびＮ：０．００１〜０．０１質量％を含有し、残部が鉄および不可避不純物からなる鋼板２０と、鋼板２０上に設けた１つ以上の肉盛部３０と、を含む肉盛鋼板を準備する工程と、肉盛鋼板を鋼板２０のＡｃ３点以上の温度で熱間成形する工程と、熱間成形した肉盛鋼板を、鋼板２０の金属組織中のマルテンサイトの面積率が７０％以上になるように鋼板のＭｓ点以下の温度まで冷却する工程とを含む。【選択図】図１
2018059190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ  ：０．１５〜０．５質量％、
Ｓｉ：０．１０〜３質量％、
Ｍｎ：０．５〜５質量％、
Ｐ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、
Ｓ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、
Ａｌ：０．０１〜１質量％、
Ｂ：０．０００２〜０．０１質量％、
Ｔｉ：０．００５〜（３．４［Ｎ］＋０．１）質量％（但し、［Ｎ］はＮの含有量（質量％）を示す）、および
Ｎ  ：０．００１〜０．０１質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなる鋼板と、当該鋼板上に設けた１つ以上の肉盛部と、を含む肉盛鋼板を準備する工程と、
前記肉盛鋼板を前記鋼板のＡｃ３点以上の温度で熱間成形する工程と、
熱間成形した前記肉盛鋼板を、前記鋼板の金属組織中のマルテンサイトの面積率が７０％以上になるように前記鋼板のＭｓ点以下の温度まで冷却する工程と、を含む鉄鋼部品の製造方法。
【請求項２】
前記鋼板が、さらに
（ａ）Ｖ、ＮｂおよびＺｒより１種以上を合計で０．１質量％以下（０％を含まない）、
（ｂ）Ｃｒおよび／またはＭｏを合計で０．０１〜２質量％、
（ｃ）Ｎｉおよび／またはＣｕを合計で０．０１〜０．５質量％、および
（ｄ）Ｍｇ、ＣａおよびＲＥＭより１種以上を合計で０．０１質量％以下（０％を含まない）、のいずれか１つ以上を含有する、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記肉盛鋼板を準備する工程が
前記鋼板を準備することと、
前記鋼板上に溶接ワイヤを溶接して前記肉盛部を形成することと、を含む、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記溶接ワイヤが、
Ｃ  ：０．１０〜１．００質量％、
Ｓｉ：０．２〜１．２０質量％、
Ｍｎ：１．０〜２０．０質量％、
Ｃｒ：１．０〜３０．０質量％および
Ｍｏ：０．３０〜１．００質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなる、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記溶接ワイヤのＣ含有量、Ｍｎ含有量およびＣｒ含有量が、それぞれ
Ｃ  ：０．１０〜０．５０質量％、
Ｍｎ：１．０〜５．０質量％、および
Ｃｒ：１．０〜５．０質量％である、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記溶接ワイヤが、さらに、
Ｎｉ：３．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｔｉ：０．２０質量％以下（０％を含まない）、
Ｃｕ：０．５０質量％以下（０％を含まない）、
Ｓ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）、
Ｃｏ：１．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｖ：１．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｗ：２．００質量％以下（０％を含まない）、および
Ｂ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）
のいずれか１つ以上を含有する、請求項４または５に記載の製造方法。
【請求項７】
鋼板と、
前記鋼板上に設けられた１つ以上の肉盛部と、
前記肉盛部と前記鋼板との間に設けられた熱影響部と、を有し、
前記鋼板の成分組成は、
Ｃ  ：０．１５〜０．５質量％、
Ｓｉ：０．１０〜３質量％、
Ｍｎ：０．５〜５質量％、
Ｐ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）
Ｓ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない） 
Ａｌ：０．０１〜１質量％
Ｂ：０．０００２〜０．０１質量％
Ｔｉ：０．００５〜（３．４［Ｎ］＋０．１）質量％（但し、［Ｎ］はＮの含有量（質量％）を示す）、および
Ｎ  ：０．００１〜０．０１質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなり、
前記鋼板の金属組織は、マルテンサイトの面積率が７０％以上であり、
前記熱影響部の硬度はＨｖ３００以上である、鉄鋼部品。
【請求項８】
前記鋼板が、さらに
（ａ）Ｖ、ＮｂおよびＺｒより１種以上を合計で０．１質量％以下（０％を含まない）、
（ｂ）Ｃｒおよび／またはＭｏを合計で０．０１〜２質量％、
（ｃ）Ｎｉおよび／またはＣｕを合計で０．０１〜０．５質量％、および
（ｄ）Ｍｇ、ＣａおよびＲＥＭより１種以上を合計で０．０１質量％以下（０％を含まない）、のいずれか１つ以上を含有する、請求項７に記載の鉄鋼部品。
【請求項９】
前記肉盛部の硬度がＨｖ３００以上である、請求項７または８に記載の鉄鋼部品。
【請求項１０】
前記肉盛部が、
Ｃ  ：０．１０〜１．００質量％、
Ｓｉ：０．２〜１．２０質量％、
Ｍｎ：１．０〜２０．０質量％、
Ｃｒ：１．０〜３０．０質量％および
Ｍｏ：０．３０〜１．００質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなる、請求項７〜９のいずれか１項に記載の鉄鋼部品。
【請求項１１】
前記肉盛部のＣ含有量、Ｍｎ含有量およびＣｒ含有量が、それぞれ
Ｃ  ：０．１０〜０．５０質量％、
Ｍｎ：１．０〜５．０質量％、および
Ｃｒ：１．０〜５．０質量％である、請求項１０に記載の鉄鋼部品。
【請求項１２】
前記肉盛部が、さらに、
Ｎｉ：３．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｔｉ：０．２０質量％以下（０％を含まない）、
Ｃｕ：０．５０質量％以下（０％を含まない）、
Ｓ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）、
Ｃｏ：１．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｖ：１．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｗ：２．００質量％以下（０％を含まない）、および
Ｂ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）
のいずれか１つ以上を含有する、請求項１０または１１に記載の鉄鋼部品。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の鉄鋼部品の製造方法または請求項７〜１２のいずれか１項に記載の鉄鋼部品に使用される鋼板であって、
Ｃ  ：０．１５〜０．５質量％、
Ｓｉ：０．１０〜３質量％、
Ｍｎ：０．５〜５質量％、
Ｐ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、
Ｓ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、
Ａｌ：０．０１〜１質量％、
Ｂ：０．０００２〜０．０１質量％、
Ｔｉ：０．００５〜（３．４［Ｎ］＋０．１）質量％（但し、［Ｎ］はＮの含有量（質量％）を示す）、および
Ｎ  ：０．００１〜０．０１質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなる鋼板と、
前記鋼板上に設けられた１つ以上の肉盛部と、
前記肉盛部と前記鋼板との間に設けられた熱影響部と、を有し、
前記熱影響部の硬度がＨｖ３００未満である、肉盛鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼部品およびその製造方法ならびに鉄鋼部品用の肉盛鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の骨格部品は、自動車の衝突時に乗員を保護するために、高い耐衝撃性と高い衝撃吸収性とを共に達成することが求められている。特に、自動車前面に配置されるフロントサイドメンバと、自動車側面に配置されるＢピラーについては、耐衝撃性を向上するために高い強度を有し、さらに衝撃吸収性を向上するために高い延性を有する鉄鋼材料から形成されている。
【０００３】
自動車側面に配置されるＢピラーには、側面からの衝突の際に乗員の頭部損傷を防止することが強く求められる。そのため、Ｂピラーのうち、乗員の頭部近傍の部分（Ｂピラー上部）は、強度を特に高くして変形を抑制し、乗員の足元付近の部分（Ｂピラー下部）は、衝突エネルギーを吸収できるように、強度を抑えて変形しやすくされている。このように、１つの部品内で強度を異ならせるために、種々の部分強化技術が実用化されてきた。
【０００４】
例えば、部品の一部に溶接ワイヤで肉盛部を形成して、部品の強度を部分的に向上する方法が知られている（例えば特許文献１および２）。肉盛部による強化は、部品の任意の位置を強化できるので、強化部位の自由度が高い点で有利である。特許文献１には、フレームの強度、又は剛性の向上を図るために、荷重入力方向に沿い、フレームの曲げ稜線部に沿って肉盛部（肉盛り溶接ビード）を形成する技術が開示されている。特許文献２には、曲げ成形後の強度上昇のために、曲げ成形部材の稜線、又はその近傍の領域に、稜線の形成方向に沿って、連続的または断続的に肉盛部を形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５００２８８０号公報
【特許文献２】特開２００４−２７６０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車の車体の軽量化のために、できるだけ強度の高い鋼板を使用するのが好ましい。しかし、一般的には高強度の鉄鋼材料ほど延性に乏しい。よって、衝撃吸収性を要求されるフロントサイドメンバおよびＢピラー下部では、十分な延性が得られる程度の高強度鋼板、例えば７８０ＭＰａ級鋼板までであり、それ以上の強度を有する鋼板は適用できないと考えられていた。
【０００７】
近年、高強度鋼板の延性向上に関する研究が進み、フロントサイドメンバおよびＢピラー下部のような衝撃吸収部品への適用が可能な優れた延性を有し、かつ７８０ＭＰａ級鋼板より強度の高い超高強度鋼板（例えば、９８０ＭＰａ級鋼板、１１８０ＭＰａ級鋼板）が開発されている。そのような超高強度鋼板を用いることにより、自動車の車体のさらなる軽量化を実現することができる。
【０００８】
超高強度鋼板からフロントサイドメンバを形成する場合、荷重入力方向（フロントサイドメンバの長手方向）に沿ってアーク肉盛により肉盛部を設けるのが好ましい。また、超高強度鋼板からＢピラーを形成する場合、Ｂピラー上部に肉盛部を設けるのが好ましい。肉盛部を設けることにより強度を部分的に高めて、変形しにくくする（つまり、変形を抑制する）ことができる。
【０００９】
肉盛部は、鋼板表面に溶接ワイヤをアーク溶接等で溶接して形成する。そのため、肉盛部の近傍には、溶接時の熱影響部（Heat Affected Zone: HAZ）が生じる。一般的に、ＨＡＺの強度は鋼板の強度よりも低い。そのため、肉盛部を設けた鉄鋼部品が衝撃を受けたとき、強度の低いＨＡＺが割れの起点となる傾向がある。特に、超高強度鋼板を用いた鉄鋼部品では、鋼板の強度が極めて高いのに対して、ＨＡＺの強度が低過ぎるため、ＨＡＺを起点とした割れの問題がより顕著である。
【００１０】
特許文献１および２に開示されている鉄鋼部品では、ＨＡＺによる強度の低下の問題およびＨＡＺを起点とした割れの問題について何ら考慮されていない。
そこで、本発明は、ＨＡＺを起点とした割れを抑制できる鉄鋼部品およびその製造方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、鉄鋼部品の製造に好適な肉盛鋼板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の態様１は、鉄鋼部品の製造方法であって、
Ｃ  ：０．１５〜０．５質量％、
Ｓｉ：０．１０〜３質量％、
Ｍｎ：０．５〜５質量％、
Ｐ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）
Ｓ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない） 
Ａｌ：０．０１〜１質量％
Ｂ：０．０００２〜０．０１質量％
Ｔｉ：０．００５〜（３．４［Ｎ］＋０．１）質量％（但し、［Ｎ］はＮの含有量（質量％）を示す）、および
Ｎ  ：０．００１〜０．０１質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなる鋼板と、当該鋼板上に設けた１つ以上の肉盛部と、を含む肉盛鋼板を準備する工程と、
前記肉盛鋼板を前記鋼板のＡｃ３点以上の温度で熱間成形する工程と、
熱間成形した前記肉盛鋼板を、前記鋼板の金属組織中のマルテンサイトの面積率が７０％以上になるように前記鋼板のＭｓ点以下の温度まで冷却する工程と、を含む
【００１２】
本発明の態様２は、
前記鋼板が、さらに
（ａ）Ｖ、ＮｂおよびＺｒより１種以上を合計で０．１質量％以下（０％を含まない）、
（ｂ）Ｃｒおよび／またはＭｏを合計で０．０１〜２質量％、
（ｃ）Ｎｉおよび／またはＣｕを合計で０．０１〜０．５質量％、および
（ｄ）Ｍｇ、ＣａおよびＲＥＭより１種以上を合計で０．０１質量％以下（０％を含まない）、のいずれか１つ以上を含有する、態様１に記載の製造方法である。
【００１３】
本発明の態様３は、
前記肉盛鋼板を準備する工程が
前記鋼板を準備することと、
前記鋼板上に溶接ワイヤを溶接して前記肉盛部を形成することと、を含む、態様１または２に記載の製造方法である。
【００１４】
本発明の態様４は、
前記溶接ワイヤが、
Ｃ  ：０．１０〜１．００質量％、
Ｓｉ：０．２〜１．２０質量％、
Ｍｎ：１．０〜２０．０質量％、
Ｃｒ：１．０〜３０．０質量％および
Ｍｏ：０．３０〜１．００質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなる、態様３に記載の製造方法である。
【００１５】
本発明の態様５は、
前記溶接ワイヤのＣ含有量、Ｍｎ含有量およびＣｒ含有量が、それぞれ
Ｃ  ：０．１０〜０．５０質量％、
Ｍｎ：１．０〜５．０質量％、および
Ｃｒ：１．０〜５．０質量％である、態様４に記載の製造方法である。
【００１６】
本発明の態様６は、
前記溶接ワイヤが、さらに、
Ｎｉ：３．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｔｉ：０．２０質量％以下（０％を含まない）、
Ｃｕ：０．５０質量％以下（０％を含まない）、
Ｓ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）、
Ｃｏ：１．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｖ：１．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｗ：２．００質量％以下（０％を含まない）、および
Ｂ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）
のいずれか１つ以上を含有する、態様４または５に記載の製造方法である。
【００１７】
本発明の態様７は、
鋼板と、
前記鋼板上に設けられた１つ以上の肉盛部と、
前記肉盛部と前記鋼板との間に設けられた熱影響部と、を有し、
前記鋼板の成分組成は、
Ｃ  ：０．１５〜０．５質量％、
Ｓｉ：０．１０〜３質量％、
Ｍｎ：０．５〜５質量％、
Ｐ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）
Ｓ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない） 
Ａｌ：０．０１〜１質量％
Ｂ：０．０００２〜０．０１質量％
Ｔｉ：０．００５〜（３．４［Ｎ］＋０．１）質量％（但し、［Ｎ］はＮの含有量（質量％）を示す）、および
Ｎ  ：０．００１〜０．０１質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなり、
前記鋼板の金属組織は、マルテンサイトの面積率が７０％以上であり、
前記熱影響部の硬度はＨｖ３００以上である鉄鋼部品である。
【００１８】
本発明の態様８は、
前記鋼板が、さらに
（ａ）Ｖ、ＮｂおよびＺｒより１種以上を合計で０．１質量％以下（０％を含まない）、
（ｂ）Ｃｒおよび／またはＭｏを合計で０．０１〜２質量％、
（ｃ）Ｎｉおよび／またはＣｕを合計で０．０１〜０．５質量％、および
（ｄ）Ｍｇ、ＣａおよびＲＥＭより１種以上を合計で０．０１質量％以下（０％を含まない）、のいずれか１つ以上を含有する、態様７に記載の鉄鋼部品である。
【００１９】
本発明の態様９は、
前記肉盛部の硬度がＨｖ３００以上である、態様７または８に記載の鉄鋼部品である。
【００２０】
本発明の態様１０は、
前記肉盛部が、
Ｃ  ：０．１０〜１．００質量％、
Ｓｉ：０．２〜１．２０質量％、
Ｍｎ：１．０〜２０．０質量％、
Ｃｒ：１．０〜３０．０質量％および
Ｍｏ：０．３０〜１．００質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなる、態様７〜９のいずれか１つに記載の鉄鋼部品である。
【００２１】
本発明の態様１１は、
前記肉盛部のＣ含有量、Ｍｎ含有量およびＣｒ含有量が、それぞれ
Ｃ  ：０．１０〜０．５０質量％、
Ｍｎ：１．０〜５．０質量％、および
Ｃｒ：１．０〜５．０質量％である、態様１０に記載の鉄鋼部品である。
【００２２】
本発明の態様１２は、
前記肉盛部が、さらに、
Ｎｉ：３．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｔｉ：０．２０質量％以下（０％を含まない）、
Ｃｕ：０．５０質量％以下（０％を含まない）、
Ｓ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）、
Ｃｏ：１．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｖ：１．００質量％以下（０％を含まない）、
Ｗ：２．００質量％以下（０％を含まない）、および
Ｂ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）
のいずれか１つ以上を含有する、態様１０または１１に記載の鉄鋼部品である。
【００２３】
本発明の態様１３は、
態様１〜６のいずれか１つに記載の鉄鋼部品の製造方法または態様７〜１２のいずれか１つに記載の鉄鋼部品に使用される鋼板であって、
Ｃ  ：０．１５〜０．５質量％、
Ｓｉ：０．１０〜３質量％、
Ｍｎ：０．５〜５質量％、
Ｐ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）
Ｓ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない） 
Ａｌ：０．０１〜１質量％
Ｂ：０．０００２〜０．０１質量％
Ｔｉ：０．００５〜（３．４［Ｎ］＋０．１）質量％（但し、［Ｎ］はＮの含有量（質量％）を示す）、および
Ｎ  ：０．００１〜０．０１質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなる鋼板と、
前記鋼板上に設けられた１つ以上の肉盛部と、
前記肉盛部と前記鋼板との間に設けられた熱影響部と、を有し、
前記熱影響部の硬度がＨｖ３００未満である、肉盛鋼板である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の鉄鋼部品の製造方法によれば、熱間成形中に鉄鋼部品中の熱影響部（ＨＡＺ）が熱処理されて、ＨＡＺの強度を向上できる。これにより、得られた鉄鋼部品では、ＨＡＺを起点とした割れを抑制できる。また、本発明の肉盛鋼板は、本発明の鉄鋼部品を製造する際に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施形態に係る鉄鋼部品の概略断面図である。
【図２Ａ】図３Ａは、測定に使用する肉盛鋼板の概略上面図である。
【図２Ｂ】図３Ｂは、熱歪み測定を説明するための概略側面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、硬度測定を説明するための概略断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、硬度測定を説明するための概略断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、曲げ圧壊試験に使用する肉盛鋼板の概略上面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、曲げ圧壊試験用の試験体の概略側面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、曲げ圧壊試験を説明するための概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
アーク溶接等によって鋼板表面に肉盛部を形成したとき、鋼板と肉盛部との間にＨＡＺが形成される。ＨＡＺ内では、熱の影響により金属組織が変化（例えば、結晶粒が粗大になる）ことにより強度が低下する。
本実施形態に係る鉄鋼部品の製造方法では、鋼板に肉盛部を形成した後に熱間成形している。この熱間成形時の加熱および冷却により、ＨＡＺが熱処理される。この熱処理では、鋼板中のマルテンサイト面積率が７０％以上となるように、熱処理条件が制御される。そのため、熱処理により、ＨＡＺ内の金属組織中には、多くのマルテンサイト（例えば、鋼板と同様に、面積率７０％以上のマルテンサイト）が形成される。その結果、ＨＡＺの強度が向上し、鋼板と同等の強度にすることができる。つまり、鋼板とＨＡＺとの強度差が小さくできるので、ＨＡＺを起点とした割れを抑制することができる。
ＨＡＺが適切に熱処理されると、ＨＡＺの強度のみならずＨＡＺの硬度も上昇する。発明者らは、超高強度鋼板を用いた鉄鋼部品では、熱処理後のＨＡＺの硬度がＨｖ３００以上であると、ＨＡＺを起点とした割れを抑制することができることを見いだした。
【００２７】
また、本発明の鉄鋼部品の製造方法では、以下のような理由から、部品のひずみを抑制できる。
鋼板表面の肉盛部は、溶接ワイヤを溶融して鋼板表面上に乗せた後、溶融した金属を冷却して凝固させることにより形成される。溶融金属が凝固するときに熱収縮するため、肉盛を設けた鋼板の表面側に引張り応力がかかる。その結果、得られた肉盛鋼板が全体的に大きく反ることがある。そのため、特許文献１および２のように、先に鋼板を熱間成形し、その後に肉盛部を形成して鉄鋼部品を形成すると、得られた部品が反るおそれがあり、部品の寸法精度が確保しにくい。
【００２８】
フロントサイドメンバのような衝撃吸収部品では、荷重入力方向がフロントサイドメンバの長手方向になるように設計されている。しかしながら、熱間成形後に肉盛部を形成することにより、フロントサイドメンバに反りが生じて、フロントサイドメンバの長手方向が荷重入力方向からずれるおそれがある。その場合には、得られたフロントサイドメンバが、設計時の衝突性能を達成できなくなる可能性がある。
【００２９】
本発明の鉄鋼部品の製造方法では、鋼板に肉盛部を形成した後に熱間成形しているので、肉盛部の形成時に反りを生じたとしても、その後の熱間成形により、反りを解消することができる。よって、フロントサイドメンバ等の部品は、反りに起因する性能低下を生じにくくすることができる。
【００３０】
以下に本発明に係る鉄鋼部品およびその製造方法について詳細に説明する。
【００３１】
１．鉄鋼部品
図１に示すように、本実施の形態に係る鉄鋼部品１０は、鋼板２０と、前記鋼板２０の表面２０ａの所定位置に設けられた肉盛部３０と、前記肉盛部３０と前記鋼板２０との間に設けられた熱影響部４０とを含む。図１の例では、肉盛部３０は、第１の肉盛部３１と、第１の肉盛部３１に部分的に重なった第２の肉盛部３２とを含んでいる。このように部分的に重なった２つの肉盛部３１、３２は、第１の肉盛部３１を形成した後に、第２の肉盛部３２を順次形成すること（２パスビード法）により得られる。肉盛部３０を形成することにより、鉄鋼部品の肉厚が部分的に厚くなり、鉄鋼部品の強度を部分的に向上できる。つまり、肉盛部は、鉄鋼部品を部分的に補強する補強機能を有している。
【００３２】
なお、本実施の形態では、２つの肉盛部３０を有する鉄鋼部品１０を例示して説明している。しかしながら、本発明では、肉盛部３０の数は任意に変更可能である。例えば、本発明は、１つの肉盛部を有する鉄鋼部品１０を含む。また、本発明は、強度をより高めるために、より多くの（例えば３つ以上）の肉盛部３０を有する鉄鋼部品１０を含む。
また、本実施の形態では、２つの肉盛部が、部分的に重なる形態を例示した。しかしながら、本発明では、複数の肉盛部は、互いに重ならないように設けてもよい。また、３つ以上肉盛部を設け、そのうちの２つ以上の肉盛部は一部が重なるようにされており、１つ以上の肉盛部は他の肉盛部と重ならないようにされてもよい。
なお、複数の肉盛部を有する鉄鋼部品の場合、肉盛部の成分組成が全て同じでも、それぞれ異なってもよい。特に、肉盛部の成分組成が全て同じであると、同じ溶接ワイヤを用いて形成できるので、生産効率の点で有利である。
【００３３】
図１の鉄鋼部品１０では、熱影響部４０は、第１の肉盛部３１を形成したときに生じた第１の熱影響部４１と、第２の肉盛部３２を形成したときに生じた第２の熱影響部４２とを含んでいる。
図１から分かるように、第１の熱影響部４１は、鋼板２０と第１の肉盛部３１の間に形成されている。一方、第２の熱影響部４２は、鋼板２０と第２の肉盛部３２の間に形成され、さらに第１の肉盛部３１と第２の肉盛部３２の間まで延在している。これは、第１の肉盛部３１を形成した後に、その第１の肉盛部３１の一部に重なるように第２の肉盛部３２を形成したため、第１の肉盛部３１の当該一部が熱の影響を受けて熱影響部になったためである。
【００３４】
熱影響部４０は、光学顕微鏡等により確認することができる。鋼板２０、肉盛部３０および熱影響部４０を通る断面をピクラール腐食した後、光学顕微鏡で観察すると、鋼板２０、肉盛部３０および熱影響部４０は、色および金属組織が異なるので、容易に確認することができる。
【００３５】
本発明の鉄鋼部品１０は、熱影響部４０の硬度がＨｖ３００以上である。このような高い硬度は、鋼板２０に肉盛部３０を形成することにより生じた熱影響部４０を、さらに熱処理することにより達成できる。なお、熱処理前の熱影響部４０の硬度は、Ｈｖ１５０〜２５０程度と低い。このように、熱影響部４０の硬度が高い場合には、熱影響部４０の強度も高くなっている。つまり、熱影響部４０は、熱処理により強度を向上することができる。熱影響部４０の硬度は、Ｈｖ３６０以上であるのが特に好ましい。
【００３６】
一般的に、熱影響部の強度は鋼板よりも著しく低い。特に、超高強度鋼板では、熱影響部と鋼板との強度差が、通常の高強度鋼板に比べて特に大きくなる。鉄鋼部品において、熱影響部と鋼板との強度差が大きいと、鉄鋼部品に応力をかけたときに、強度の低い熱影響部を起点として割れを生じやすい。本発明では、熱影響部４０の強度を向上して、鋼板２０と熱影響部４０との強度差を小さくすることができるので、熱影響部４０を起点とした割れを抑制することができる。
【００３７】
鉄鋼部品の表面は、めっき層で覆われていてもよい。めっき層としては、鋼板に対して通常行われるめっき層が適用できる。具体的には、溶融亜鉛めっき層、電気亜鉛めっき層、または合金化亜鉛めっき層が好適である。
めっき層は、肉盛鋼板の状態で形成してもよく、または肉盛鋼板を鉄鋼部品の形状に加工した後に形成してもよい。特に、肉盛鋼板の状態でめっき層を形成すると、めっき浴等への浸漬が容易であるので好ましい。
【００３８】
鉄鋼部品１０に適した鋼板２０および肉盛部３０について、以下に詳しく説明する。なお、鋼板２０および肉盛部３０の成分組成について単位の％表示は、すべて質量％を意味する。
【００３９】
２．鋼板２０の成分組成
鉄鋼部品１０に適した鋼板２０の成分組成について説明する。まず、基本となる元素であるＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、Ｂ、ＴｉおよびＮについて説明し、さらに選択的に添加してよい元素について説明する。
【００４０】
Ｃ  ：０．１５〜０．５質量％、
Ｃは、成形品内で均一な特性が要求される場合の高強度と伸びのバランスを高レベルで達成するために、或は単一成形品内に耐衝撃部位とエネルギー吸収部位に相当する領域が要求される場合の、特に低強度かつ高延性の部位において残留オーステナイトを確保する上で重要な元素である。また熱間プレス成形での加熱時に、Ｃがオーステナイトに濃化することで、焼入れ後に残留オーステナイトを形成させることができる。更に、マルテンサイト量の増加にも寄与し、強度を上昇させる。これらの効果を発揮させるためには、Ｃ含有量は０．１５％以上とする必要がある。
【００４１】
しかしながら、Ｃ含有量が過剰になって０．５％を超えると、最終製品としての鉄鋼部品の強度が高くなり過ぎる。そのため、自動車部品、特に圧壊時の変形能を必要とする部品では、変形能が低下する原因となる。また、Ｃ含有量が０．５％を超えると、二相域加熱領域が狭くなり、成形品内で均一な特性が要求される場合の高強度と伸びのバランスを高レベルで達成されないか、或は単一成形品内に耐衝撃部位とエネルギー吸収部位に相当する領域が要求される場合の、特に低強度および高延性の部位において狙いとする金属組織（フェライト、ベイニティックフェライト、マルテンサイトを所定量確保した組織）に調整することが困難となる。Ｃ含有量の好ましい下限は０．１７％（より好ましくは０．２０％）であり、より好ましい上限は０．４５％（更に好ましくは０．４０％）である。
【００４２】
Ｓｉ：０．１０〜３質量％、
Ｓｉは、金型焼入れの冷却中にマルテンサイトが焼戻されてセメンタイトが形成されること、および未変態のオーステナイトが分解されることを抑制することで、残留オーステナイトを形成させる効果を発揮する。こうした効果を発揮させるためには、Ｓｉ含有量は０．１％以上とする必要がある。またＳｉ含有量が過剰になって３％を超えると、熱間成形後の靭性が劣化することになる。また、Ｓｉ含有量が３％を超えると、熱間圧延後の冷却中にフェライト変態が促進されるようになるため、その際に形成されるフェライト中のＴｉＣが粗大に形成されやすくなり、ＨＡＺの軟化を抑制する効果が得られなくなる。Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．５％（より好ましくは１．０％）であり、好ましい上限は２．５％（より好ましくは２．０％）である。
【００４３】
Ｍｎ：０．５〜５質量％、
Ｍｎは、焼入れ性を高め、金型焼入れの冷却中のマルテンサイト、残留オーステナイト以外の組織（フェライト、パーライト、ベイナイト等）の形成を抑制するのに有効な元素である。また、オーステナイトを安定化させる元素であり、残留オーステナイト量の増加に寄与する元素である。こうした効果を発揮させるためには、Ｍｎは０．５％以上含有させる必要がある。特性だけを考慮した場合は、Ｍｎ含有量は多い方が好ましいが、合金添加のコストが上昇することから、５％以下とした。また、Ｍｎ含有量が５％を超えると、Ｍｎ添加による効果が、添加量に対して向上しにくくなるため、費用対効果の観点からも５％以下とした。Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．７％（より好ましくは１．０％）であり、好ましい上限は２．５％（より好ましくは２．０％）である。
【００４４】
Ｐ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）
Ｐは、鋼中に不可避的に含まれる元素であるが、延性を劣化させるので、Ｐは極力低減することが好ましい。しかしながら、極端な低減は製鋼コストの増大を招き、０％とすることは製造上困難であるので、０．０５％以下（０％を含まない）とした。Ｐ含有量の好ましい上限は０．０４５％（より好ましくは０．０４０％）である。
【００４５】
Ｓ  ：０．０５質量％以下（０％を含まない）
ＳもＰと同様に鋼中に不可避的に含まれる元素であり、延性を劣化させるので、Ｓは極力低減することが好ましい。しかしながら、極端な低減は製鋼コストの増大を招き、０％とすることは製造上困難であるので、０．０５％以下（０％を含まない）とした。Ｓ含有量の好ましい上限は０．０４５％（より好ましくは０．０４０％）である。
【００４６】
Ａｌ：０．０１〜１質量％
Ａｌは、脱酸元素として有用であると共に、鋼中に存在する固溶ＮをＡｌＮとして固定し、延性の向上に有用である。こうした効果を有効に発揮させるためには、Ａｌ含有量は０．０１％以上とする必要がある。しかしながら、Ａｌ含有量が過剰になって１％を超えると、Ａｌ２Ｏ３が過剰に生成し、延性を劣化させる。尚、Ａｌ含有量の好ましい下限は０．０２％（より好ましくは０．０３％）であり、好ましい上限は０．８％（より好ましくは０．６％）である。
【００４７】
Ｂ：０．０００２〜０．０１質量％
Ｂは、高強度部位側でフェライト変態、パーライト変態およびベイナイト変態を抑制する作用を有するため、（Ａｃ1変態点〜Ａｃ3変態点）の二相域温度に加熱後の冷却中に、フェライト、パーライト、ベイナイトの形成を防止し、残留オーステナイトの確保に寄与する元素である。こうした効果を発揮させるためには、Ｂは０．０００２％以上含有させる必要があるが、０．０１％を超えて過剰に含有させても効果が飽和する。Ｂ含有量の好ましい下限は０．０００３％（より好ましくは０．０００５％）であり、好ましい上限は０．００８％（更に好ましくは０．００５％）である。
【００４８】
Ｔｉ：０．００５質量％〜（３．４［Ｎ］＋０．１）質量％（［Ｎ］はＮの含有量（質量％））
Ｔｉは、Ｎを固定し、Ｂを固溶状態で維持させることで焼入れ性の改善効果を発現させる。こうした効果を発揮させるためには、０．００５％以上含有させる。Ｔｉをホットスタンプ成形品内に固溶状態で存在させ、且つ析出した化合物を微細に分散させておくことによって、ホットスタンプ成形品を溶接した際に固溶したＴｉがＴｉＣとして形成されることによる析出強化および／または、ＴｉＣによる転位の移動防止効果による転位密度の増加遅延等の効果により、ＨＡＺにおける強度低下が抑制できる。但し、Ｔｉ含有量が過剰になって、ＴｉとＮの化学量論比［Ｎの含有量の３．４倍］より０．１％を超えると（つまり、３．４［Ｎ］＋０．１％よりも多くなると）、形成されるＴｉ含有析出物（例えばＴｉＮ）が粗大化され、鋼板の延性が低下する。Ｔｉ含有量のより好ましい下限は３．４［Ｎ］＋０．０２％（更に好ましくは３．４［Ｎ］＋０．０５％）であり、より好ましい上限は３．４［Ｎ］＋０．０９％（更に好ましくは３．４［Ｎ］＋０．０８％）である。
【００４９】
Ｎ  ：０．００１〜０．０１質量％
Ｎは、不可避的に混入する元素であり、できるだけ低減することが好ましいが、実プロセスの中で低減するには限界があるため、０．００１％を下限とした。また、Ｎ含有量が過剰になると、形成されるＴｉ含有析出物（例えばＴｉＮ）が粗大化され、この析出物が破壊の起点として働き、鋼板の延性を低下させるため、上限を０．０１％とした。Ｎ含有量のより好ましい上限は０．００８％（更に好ましくは０．００６％）である。
【００５０】
なお、鋼板の成分組成が、Ｃ：０．１５質量％以上、Ｓｉ：０．１０質量％以上、Ｍｎ：０．５質量％以上、Ｂ：０．０００２質量％以上およびＴｉ：０．００５質量％以上を全て満たすと、適切な熱処理条件で熱処理することにより、鉄鋼部品の熱影響部の硬度をＨｖ３００以上にすることができる。
【００５１】
残部
好ましい１つの実施形態では、残部は、鉄および不可避不純物である。不可避不純物としては、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる微量元素（例えば、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｎなど）の混入が許容される。なお、例えば、ＰおよびＳのように、通常、含有量が少ないほど好ましく、従って不可避不純物であるが、その組成範囲について上記のように別途規定している元素がある。このため、本明細書において、残部を構成する「不可避不純物」という場合は、別途その組成範囲が規定されている元素を除いた概念である。
【００５２】
しかし、この実施形態に限定されるものではない。本発明の鋼板の特性を維持できる限り、任意のその他の元素を更に含んでよい。そのように選択的に含有させることができるその他の元素を以下に例示する。
【００５３】
（ａ）Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒより１種以上を合計で０．００１〜０．１％以下、
Ｖ、Ｎｂ及びＺｒは、微細な炭化物を形成し、ピン止め効果により組織を微細にする効果がある。そのためには、それらの元素を合計で０．００１％以上含有させることが好ましい。しかしながら、過剰になると、粗大な炭化物が形成され、破壊の起点になることで逆に延性を劣化させるため、０．１％以下とすることが好ましい。これらの元素の含有量のより好ましい下限は合計で０．００５％（更に好ましくは０．００８％）であり、より好ましい上限は合計で０．０８％（更に好ましくは０．０６％）である。
【００５４】
（ｂ）Ｃｒおよび／またはＭｏを合計で０．０１〜２％、
ＣｒおよびＭｏは、鋼板の焼入れ性を向上させるために有効な元素であり、これらの元素を含有させることによって成形品における硬さばらつきの低減が期待できる。そのためには、その１種または２種で（合計で）、０．０１％以上含有させることが好ましい。しかしながら、２％を越えると、その効果が飽和すると共に、コスト上昇の要因となる。そのため、それらの元素の含有量の合計は２％以下（更に好ましくは１％以下）にするのが好ましい。
【００５５】
（ｃ）Ｎｉおよび／またはＣｕを合計で０．０１〜０．５％、
ＮｉおよびＣｕは、成形品の耐食性および耐遅れ破壊性を付与したい場合に添加する。こうした効果を発揮させるためには、その１種または２種で（合計で）、０．０１％以上とすることが好ましい。しかしながら、これらの含有量が０．５％を超える過剰な場合、鋼板製造時における表面疵の発生原因となる。そのため、それらの元素の含有量の合計は０．５％以下にするのが好ましい。
【００５６】
（ｄ）Ｍｇ、Ｃａ、ＲＥＭより１種以上を合計で０．０００１〜０．０１％以下、
Ｍｇ、Ｃａ及びＲＥＭ（希土類元素）は、介在物を微細化し、延性向上に有効である。そのためには、合計で０．０００１％以上含有させることが好ましい。特性だけを考慮すると含有量は多いほうが好ましいが、効果が飽和することから、合計で０．０１％以下とすることが好ましい。
【００５７】
３．鋼板２０の金属組織
鋼板２０は、金属組織中のマルテンサイトの面積率が７０％以上である。これにより、鋼板２０の強度を高くすることができる。なお、鋼板の硬度は、Ｈｖ３００以上であるのが好ましく、Ｈｖ３６０以上であるのが特に好ましい。
マルテンサイトの面積率は以下のように求める。まず、鋼板２０の圧延方向と平行で、かつ鋼板２０の表面に直交する断面で切断する。その切断面をナイタールで腐食し、ＳＥＭ（倍率：１０００倍または２０００倍）観察して、マルテンサイトと他の金属組織とを識別した。なお、ＳＥＭ観察は、鋼板の表面から、鋼板の厚さｔの１／４だけ中心側の位置（ｔ／４位置）で行った。そして、視野全体の面積に対するマルテンサイトの面積の割合（マルテンサイトの面積率）を求めた。
【００５８】
４．肉盛部の成分組成
肉盛部の成分組成は、
Ｃ：０．１０〜１．００質量％、
Ｓｉ：０．２〜１．２０質量％、
Ｍｎ：１．０〜２０．０質量％、
Ｃｒ：１．０〜３０．０質量％および
Ｍｏ：０．３０〜１．００質量％を含有し、
残部が鉄および不可避不純物からなるものが好適である。
このような肉盛部は、上記成分組成を有する溶接ワイヤから形成することができる。例えば、上記成分組成を満たす金属材料から成るソリッドワイヤから形成できる。また、上記成分組成を満たす鋼製シースと、当該シースの中心部に充填したフラックスから成るフラックス入り溶接ワイヤから形成することもできる。
【００５９】
上述の成分組成を有する肉盛部（および溶接ワイヤ）では、熱間成形後の硬度をＨｖ３６０以上とすることができる。硬度の高い（つまり、強度の高い）肉盛部は変形しにくいので、肉盛部による補強作用を向上することができる。
また、上述の成分組成を有する溶接ワイヤで肉盛部を形成すると、肉盛溶接直後または熱処理後に、肉盛部の内部に過剰なマルテンサイトが形成するのを抑制できる。その結果、マルテンサイト膨張による自硬割れ欠陥を低減できる。
上述の成分組成を有する溶接ワイヤで肉盛部を形成すると、マルテンサイトが形成される際の体積膨張量が、冷却時の熱収縮量と相殺できるため、肉盛部の形成に伴う肉盛鋼板の熱歪み（反り）を抑制することができる。
なお、肉盛部の硬度は、Ｈｖ３００以上が好ましく、Ｈｖ３６０以上が特に好ましい。
【００６０】
肉盛部（および溶接ワイヤ）の上記成分組成のうち、Ｃ含有量、Ｍｎ含有量およびＣｒ含有量が、それぞれ
Ｃ  ：０．１０〜０．５０質量％、
Ｍｎ：１．０〜５．０質量％、および
Ｃｒ：１．０〜５．０質量％であるのが特に好ましい。
【００６１】
肉盛部（および溶接ワイヤ）は、本発明の肉盛部の特性を維持できる限り、任意のその他の元素を更に含んでよい。そのように選択的に含有させることができるその他の元素を以下に例示する。
【００６２】
Ｎｉ：３．００質量％以下（０％を含まない）
Ｎｉは、溶接金属の靱性を向上させる効果がある。ただし、Ｎｉ含有量が３．００％を超えて添加すると、溶接時に凝固割れが発生しやすくなるので、３．００％以下とするのが好ましい。
【００６３】
Ｔｉ：０．２０質量％以下（０％を含まない）
Ｔｉは、ワイヤからアークを発生しつつ溶融する溶極式アーク溶接において、アークを安定させて、スパッタを少なくする効果がある。ただし、Ｔｉ含有量が０．２０％を超えて添加すると、移行溶滴が大粒化して、不安定となるので、０．２０％以下とするのが好ましい。
【００６４】
Ｃｕ：０．５０質量％以下（０％を含まない）
Ｃｕは、溶接金属としては有益性が見当たらないが、溶接ワイヤの表面に銅めっきを施すことで、通電チップの摩耗速度が低下して、長時間溶接性を向上できる。しかし、Ｃｕ含有量が０．５０％を超えると耐摩耗性を改善する効果が飽和し、さらに、溶接金属が凝固割れしやすくなるので、０．５０％以下とするのが好ましい。
【００６５】
Ｓ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）
Ｓは、溶融金属の濡れ性を向上し、肉盛溶接時の外観向上と、溶接速度向上に寄与する。しかしＳ含有量が０．０２０％を超えて添加すると溶接金属が凝固割れしやすくなるので、０．０２０％以下とするのが好ましい。これを上限とする。
【００６６】
Ｃｏ：１．００質量％以下（０％を含まない）
Ｃｏを添加すると、肉盛溶接後の熱処理を経て、高い硬度を得やすくなる。しかし、Ｃｏ含有量が１．００％を超えると、肉盛溶接直後または熱処理後に、肉盛部の内部に過剰なマルテンサイトが形成して、マルテンサイト膨張による自硬割れ欠陥を起こしやすくなる。よって、Ｃｏ含有量は１．００％以下とするのが好ましい。
【００６７】
Ｖ：１．００質量％以下（０％を含まない）
Ｖを添加すると、肉盛溶接後の熱処理を経て、高い硬度を得やすくなる。しかし、Ｖ含有量が１．００％を超えると、肉盛溶接直後または熱処理後に、肉盛部の内部に過剰なマルテンサイトが形成して、マルテンサイト膨張による自硬割れ欠陥を起こしやすくなる。よって、Ｖ含有量は１．００％以下とするのが好ましい。
【００６８】
Ｗ：２．００質量％以下（０％を含まない）
Ｗを添加すると、肉盛溶接後の熱処理を経て、高い硬度を得やすくなる。しかし、Ｗ含有量が２．００％を超えると、肉盛溶接直後または熱処理後に、肉盛部の内部に過剰なマルテンサイトが形成して、マルテンサイト膨張による自硬割れ欠陥を起こしやすくなる。よって、Ｗ含有量は２．００％以下とするのが好ましい。
【００６９】
Ｂ：０．０２０質量％以下（０％を含まない）
Ｂを添加すると、肉盛溶接後の熱処理を経て、高い硬度を得やすくなる。しかし、Ｂ含有量が０．０２０％を超えると、溶接中に凝固割れを起こしやすくなる。よって、Ｂ含有量は０．０２０％以下とするのが好ましい。
【００７０】
５．製造方法
次に本発明に係る鉄鋼部品の製造方法を説明する。
鉄鋼部品の製造方法は、（１）肉盛鋼板を準備する工程、（２）肉盛鋼板を熱間成形 する工程、および（３）熱間成形後の肉盛鋼板を冷却する工程を含む。
【００７１】
工程（１）：肉盛鋼板を準備する工程
上述した「２．鋼板２０の成分組成」で規定した成分組成を有する鋼板２０と、鋼板２０の所定位置に設けた肉盛部３０とを含む肉盛鋼板を準備する。
肉盛部３０は、最終的に得られる鉄鋼部品１０において、強化したい部分に対応する位置に設ける。例えば、鉄鋼部品１０としてＢピラーを製造する場合には、Ｂピラー上部に成形される部分に、肉盛部３０を設ける。
前記肉盛鋼板を準備する工程は、例えば、（１ａ）鋼板２０を準備することと、（１ｂ）鋼板２０の所定位置に溶接ワイヤを溶接して肉盛部を形成することを含むことができる。
【００７２】
（１ａ）鋼板２０を準備すること
鋼板２０は、例えば次のような方法で準備することができる。
所定の成分組成を有する鋼材を溶製した鋳片を、加熱温度：１１００℃以上（好ましくは１１５０℃以上）、１３００℃以下（好ましくは１２５０℃以下）とし、仕上げ圧延温度を８５０℃以上（好ましくは９００℃以上）、１０５０℃以下（好ましくは１０００℃以下）として熱間圧延を行い、その後直ちに、６５０℃以下（好ましくは６２５℃以下）まで２０℃／秒以上（好ましくは３０℃／秒以上）の平均冷却速度で冷却（急冷）し、６２０℃から５８０℃までを１０℃／秒以下（好ましくは５℃／秒以下）の平均冷却速度で冷却し、その後１０℃／秒以上の平均冷却速度で冷却した後、３５０℃以上（好ましくは３８０℃以上）、４５０℃以下（好ましくは４３０℃以下）で巻取る。このようにして得られた長尺の鋼板を、適当な大きさに切断する。
【００７３】
（１ｂ）鋼板２０の所定位置に溶接ワイヤを溶接して肉盛部を形成すること
切断した鋼板２０の表面上で溶接ワイヤを溶融し、鋼板２０の所定位置に肉盛部３０を形成する。溶接ワイヤとしては、上述した「４．肉盛部の成分組成」で規定した成分組成を有するソリッドワイヤ、または当該成分組成を有する鋼製シースとその鋼製シースの中心部に充填したフラックスから成るフラックス入り溶接ワイヤが好適である。溶接ワイヤを鋼板２０の表面に溶接肉盛する方法としては、既知の溶接肉盛法が利用でき、特にアーク溶接肉盛が好適である。アーク溶接肉盛としては、具体的には、溶極式ガスシールドアーク(マグ)肉盛および非溶極式ガスシールドアーク(ティグ、プラズマ)肉盛が挙げられる。
【００７４】
特に、肉盛部の形成の能率、経済性および取扱性等の総合的観点から、溶極式ガスシールドアーク溶接法が最適である。本溶接法はマグ溶接とも言われている。本法は溶接ワイヤを送給しつつ、アークを発生させてワイヤを溶融させ、母材の一部と共に溶融混合させて溶接金属を生じる。本発明では本溶接法を肉盛、すなわち母材鋼板の上に形成する。シールドガスとしては、ＣＯ２ガス（ＣＯ２１００％）、ＣＯ２＋Ａｒの二種混合ガス、またはＣＯ２＋Ａｒ＋Ｏ２の三種混合ガスを使用できる。混合ガスの場合、Ａｒ比率が高いほどスパッタが少なくなる。Ａｒガス（Ａｒ１００％）は、ソリッドワイヤではアーク不安定になるため使用できないが、フラックス入りワイヤでは使用可能である。
【００７５】
このように製造された肉盛鋼板は、肉盛部と鋼板との間に熱影響部を有している。熱影響部は、熱処理される前であるため、硬度が低く、例えばＨｖ３００未満である。
なお、肉盛鋼板の表面にめっき層を設けてもよい。めっき層を形成する方法（めっき法）としては、鋼板に対して通常行われるめっき法が適用できる。具体的には、溶融亜鉛めっき法、電気亜鉛めっき法、または合金化亜鉛めっき法が好適である。
【００７６】
工程（２）：肉盛鋼板を熱間成形する工程
得られた肉盛鋼板を、鋼板のＡｃ３点以上の温度Ｔ１まで加熱して熱間成形する。熱間成形は、例えばホットスタンプ（熱間プレス）である。ホットスタンプにより、肉盛鋼板を所望の形状を有する鉄鋼部品に成形できる。ホットスタンプで使用する金型は、ホットスタンプによって肉盛部が完全に平坦にならないように、肉盛部の形成位置と対応する位置に、肉盛部の形状に適合する凹部を備えているのが好ましい。なお、最終的に得られる鉄鋼部品の強度が、肉盛部を設けた部分で高く、肉盛部のない部分で低くなるのであれば、ホットスタンプ中に肉盛部の形状が変化（例えば、肉盛部の高さが低くなる等）してもよい。
熱歪みのある肉盛鋼板であっても、この熱間成形工程を経ることにより、熱歪み（残留応力）を除去することができる。
【００７７】
肉盛鋼板を所定の鉄鋼部品の形状に成形する際に、金型から肉盛鋼板にかかる圧力は、鋼板の厚さ、鉄鋼部品の形状寸法に依存して適宜設定することができ、一般的には０〜１００ＭＰａ、例えば５〜７０ＭＰａである。金型から肉盛鋼板にかかる圧力は、熱間成形後の冷却速度に影響を及ぼす。本発明では、所望の金属組織（マルテンサイト面積率が７０％以上）を有する鋼板が得られるような平均冷却速度が得られるように、金型の圧力を制御するのが好ましい。
【００７８】
工程（３）：熱間成形後の肉盛鋼板を冷却する工程
熱間成形した肉盛鋼板を、鋼板のＭｓ点以下の温度Ｔ２まで冷却する。このとき、前記鋼板中の金属組織中のマルテンサイト面積率が７０％以上になるように冷却する。これにより、最終製品である鉄鋼部品において、鋼板の強度を高くすることができる。
なお、「前記鋼板中の金属組織中のマルテンサイトが７０％以上になるように冷却」とは、本発明の成分組成を有する鋼板では、例えば、熱間成形時の温度Ｔ１（冷却開始温度に相当）から、冷却終了温度Ｔ２まで、平均冷却速度を５℃／秒以上、好ましくは２０℃／秒以上とすることができる。平均冷却速度の上限は特に限定されないが、金型で肉盛鋼板を挟んだまま冷却する場合、実現可能という意味では、平均冷却速度は１００℃／秒以下とするのが好ましい。冷却は、Ｔ１〜Ｔ２まで一定の冷却速度でもよく、また冷却速度が変化してもよい。なお、焼入れ性に優れた鋼板の場合には、平均速度を３℃／秒以上であれば、マルテンサイト面積率を７０％以上とすることもできる。
【００７９】
このようにして、所望の特性を有する鉄鋼部品を得ることができる。なお、冷却したままの鉄鋼部品では、鋼板中のマルテンサイトは延性に乏しい。よって、鋼板の延性を向上するために、鉄鋼部品を焼戻して、鋼板中のマルテンサイトを焼戻しマルテンサイトにしてもよい。
【００８０】
本発明の鉄鋼部品の製造方法において、工程（１）で生じた熱影響部（ＨＡＺ）は、工程（２）の熱間成形と工程（３）の冷却を経ることにより熱処理される。熱処理前のＨＡＺは、ＨＡＺ軟化により強度（および硬度）が低くなっているが、熱処理により、強度（および硬度）が向上する。これにより、鉄鋼部品は、ＨＡＺを起点とした割れが起こりにくくなる。
また、本発明の鉄鋼部品の製造方法は、工程（１）で肉盛部を形成した後に、工程（２）で熱間成形している。そのため、工程（１）で肉盛鋼板に反りが生じたとしても、その後の熱間成形でその反りが矯正されるので、最終的に得られる鉄鋼部品には、肉盛に起因する反りを十分に低減することができる。
【実施例】
【００８１】
本実施例では、肉盛鋼板を用いて、５種類の測定を行う。測定の種類は、測定（１）：熱歪み測定、測定（２）：溶接部観察、測定（３）：金属組織観察、測定（４）：硬度測定、および測定（５）曲げ圧壊試験である。
以下に、各測定についての詳細と、各測定に使用する試料の作製手順について説明する。
【００８２】
（１）熱歪み測定
熱歪みは、熱処理前の肉盛鋼板の反りで評価する。図２Ａに示すように、長方形の鋼板２００Ａに肉盛部３０を２列形成した肉盛鋼板１００を準備する。図２Ｂに示すように、肉盛鋼板１００の裏面１００ｂ（肉盛部３０が形成されていない面）が下向きになるように、測定用試料１００を定磐９０上に置く。測定用試料１００の長手方向の両端と定磐９０の表面との距離ｈ１、ｈ２（跳ね上がり）を、それぞれハイトゲージで読み取る。距離ｈ１、ｈ２のいずれも１０ｍｍ以下の場合を合格（表４では「ＯＫ」）とし、距離ｈ１、ｈ２の少なくとも一方が１０ｍｍを超えた場合を不合格（表４では「ＮＧ」）とする。
【００８３】
（２）溶接部観察
溶接部観察では、熱処理前の肉盛鋼板の肉盛部を全体的に目視で観察し、さらに５０倍のマイクロスコープで観察する。目視およびマイクロスコープの観察のいずれにおいても割れが全く確認できない場合を合格（表４では「ＯＫ」）、割れが確認された場合を不合格（表４では「ＮＧ」）とする。
【００８４】
（３）金属組織観察
金属組織観察では、熱処理後の肉盛鋼板のうち、鋼板部分の金属組織のみを対象とする。まず、肉盛鋼板を、鋼板の圧延方向と平行かつ鋼板の表面に直交する断面で切断する。図２Ａに示す肉盛鋼板１００では、Ｘ方向（鋼板２００Ａの幅方向）が圧延方向であれば、Ｃ−Ｃ線に沿って肉盛鋼板１００を２つに切断する。一方の切断片を樹脂に埋めた後、切断片の切断面を研磨する。研磨した切断面をナイタールで腐食し、ＳＥＭ（倍率：１０００倍または２０００倍）観察して、マルテンサイトと他の金属組織とを識別する。なお、ＳＥＭ観察は、鋼板の表面から、鋼板の厚さｔの１／４だけ中心側の位置（ｔ／４位置）で行う。そして、視野全体の面積に対するマルテンサイトの面積の割合（マルテンサイトの面積率）を求める。マルテンサイトの面積率が７０％以上の場合を合格（表４では「ＯＫ」）、７０％未満の場合を不合格（表４では「ＮＧ」）とする。
【００８５】
（４）硬度測定
硬度測定は、熱処理後の肉盛鋼板を用いる。熱処理後の肉盛鋼板を、第１の肉盛部３１と第２の肉盛部３２を通り、鋼板の圧延方向と平行かつ鋼板の表面に直交する断面で切断する。図２Ａに示す肉盛鋼板１００では、Ｘ方向（鋼板２００Ａの幅方向）が圧延方向であれば、Ｃ−Ｃ線に沿って肉盛鋼板１００を２つに切断する。一方の切断片を樹脂に埋めた後、切断片の切断面を研磨する。研磨した切断面において、鋼板部分、熱影響部および肉盛部の硬度を測定する。鋼板２００Ａ、熱影響部４０および肉盛部３０を特定するために、切断面をピクラール腐食する。
なお、金属組織観察で使用した切断片を用いて硬度測定をしてもよい。その場合には、ナイタール腐食した切断面を研磨してから硬度測定を行うのが好ましい。
【００８６】
硬度測定の測定位置、評価基準は以下の通りとする。
肉盛鋼板１００の切断面の模式図を図３Ａに示す。切断面において、３本の線Ｈ１〜Ｈ３を仮定する。第１の線Ｈ１は、鋼板２００Ａの裏面２００ｂと直交し、第１の肉盛部３１の中央付近から第１の熱影響部４１を通って鋼板２００Ａの裏面２００ｂまで達する線である。第２の線Ｈ２は、鋼板２００Ａの裏面２００ｂと直交し、第２の肉盛部３２の中央付近から第２の熱影響部４２を通って鋼板２００Ａの裏面２００ｂまで達する線である。第３の線Ｈ３は、鋼板２００Ａの裏面２００ｂと直交し、第２の肉盛部と第２の熱影響部４２との境界線から、パス会合部４０ｘを通って、鋼板２００Ａの裏面２００ｂまで達する線である。「パス会合部４０ｘ」とは、第１の熱影響部４１と第２の熱影響部４２が交差する部分で、鋼板２００Ａと熱影響部４０との境界線が凸状になる部分をいう。これらの線Ｈ１〜Ｈ３上に沿って、０．２５ｍｍピッチでマイクロビッカース硬度測定を行う。
【００８７】
比較例として、肉盛部を有していない鋼板の硬度を測定する場合、測定位置は以下の通りとする。鋼板の圧延方向と平行かつ鋼板の表面と直交する断面で切断する。鋼板２００Ａの切断面の模式図を図３Ｂに示す。切断面において、鋼板２００Ａの裏面２００ｂと直交し、鋼板２００Ａの表面２００ａから裏面２００ｂまで達する線Ｈ４を仮定し、線Ｈ４に沿って０．２５ｍｍピッチでマイクロビッカース硬度測定を行った。
【００８８】
各測定試料において、全ての硬度測定の測定値のうち最も低い値を表４の「最低硬度」に記載する。また、その「最低硬度」が肉盛部３０で測定された場合には「Ａ」、熱影響部４０で測定された場合には「Ｂ」、鋼板２０で測定された場合には「Ｃ」を、表４の「最低硬度の位置」に記載する。
さらに、上記の測定方法で測定すると、熱影響部の複数箇所で硬度測定を行うことになる。各測定試料において、熱影響部の測定で得られた複数の測定値のうち、最も低い値を評価する。表４の「熱影響部の硬度」では、熱影響部の最低硬度がＨｖ３００以上の場合を合格（表４では「ＯＫ」）、Ｈｖ３００未満の場合には場合を不合格（表４では「ＮＧ」）とする。
【００８９】
（５）曲げ圧壊試験
曲げ圧壊試験は、測定（２）の溶接部観察で合格となった肉盛鋼板で行う。これは、溶接部観察で不合格となった肉盛鋼板は、曲げ圧壊試験を行う前に、すでに割れが生じているため、曲げ圧壊試験で生じる割れを正確に観察できないためである。
【００９０】
曲げ圧壊試験では、ハットチャンネルに成形した肉盛鋼板を用いる。
図４Ａに示すように、幅２４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの鋼板２００Ｂを準備する。鋼板２００Ｂは、長手方向が圧延方向と直交するように準備する。鋼板２００Ｂの表面に２列１組の肉盛部をふた組設ける。つまり、鋼板２００Ｂは、表面に、第１の肉盛ペア３１０（第１の肉盛部３１１および第２の肉盛部３１２）と、第２の肉盛ペア３２０（第３の肉盛部３２１および第４の肉盛部３２２）を有している。この肉盛鋼板２００を、図４Ｂに示すようにハットチャンネル２１０の形状に加工する。加工方法は、目的に応じて、熱間加工（例えばホットスタンプ等の熱間成形）または冷間加工（例えばプレスブレーキ）で行う。
【００９１】
ハットチャンネル２１０の開口部分（図４Ｂの下側）を覆うための裏板２２０を別途準備する。裏板２２０は、幅１２２ｍｍ、長さ４００ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの５９０ＤＰ鋼板を使用する。裏板２２０は、長手方向が圧延方向と直交するように準備する。
ハットチャンネル２１０の開口を覆うように裏板２２を配置して、ハットチャンネル２１０のフランジ２１５と裏板２２０とをスポット溶接する（図４Ｂ）。スポット溶接は、ハットチャンネルの長手方向に沿って複数箇所（例えば、３０ｍｍピッチで１３箇所）で行う。スポット溶接でハットチャンネル２１０を裏板２２０に固定して、曲げ圧壊試験用の試験体２５０を得る。なお、試験体の両端近傍（端部から約４０ｍｍまでの範囲）には、補強材２３０を設置する。
【００９２】
図４Ｃに示すように、試験体２５０の裏面（裏板２２側）を下に向けて２つの支持体５００の上に配置する。支持体５００の間隔（スパン）は３６０ｍｍとし、試験体２５０の長手方向（Ｙ方向）の両端近傍を支持体５００で支持する。なお、試験体２５０と各支持体５００との間にはテフロン（登録商標）製のシートを挟む。
試験体２５０を支持体５００で支持した状態で、ハットチャンネル２１０の上面を圧子６００で押圧する。圧子６００は、半径１２７ｍｍの半円柱形状を有するものを使用する。圧子６００は、試験体２５０の長手方向のほぼ中央付近に接するように配置した後、押し込み速度２０ｍｍ／分で、８０ｍｍ降下させる。これにより、試験体２５０は支持体５００の間で下向きに湾曲するように変形する（曲げ圧壊）。なお、試験体２５０と圧子６００との間にはテフロン（登録商標）製のシートを挟む。
【００９３】
曲げ圧壊させた試験体２５０のうち、ハットチャンネル２１０の上面（より具体的には、上面のうち湾曲変形した範囲）を目視で観察する。目視の観察で、鋼板２００Ｂの熱影響部（肉盛部３１１、３１２、３１３および３１４の周囲にある）に割れが全く確認できない場合を合格（表４では「ＯＫ」）、割れが確認された場合を不合格（表４では「ＮＧ」）とする。
【００９４】
＜試料作製＞
次に、上記の測定（１）〜（５）に使用する試料の作製方法について説明する。
表１〜表３に示す成分組成および製造条件により、試料Ｎｏ．１〜１７、１０１〜１０５、１０７〜１１５および２０１〜２０６を準備した。
表１〜表３において、アスタリスク（＊）を付した数値および条件は、本発明の実施形態の範囲または条件から外れていることを示している。
【００９５】
表１に示す成分組成を有する鋼材を真空溶製し、実験用スラブとした後、熱間圧延を行って鋼板とし、その後に冷却して巻取りを模擬した処理を施した。巻き取り温度（４００℃）まで冷却後、巻き取り温度に加熱した炉に試料を入れ、３０分保持した後炉冷した。その後冷間圧延を施し、熱処理シミュレーターで連続焼鈍を模擬した。連続焼鈍の模試では、冷延鋼板を８００℃に加熱した後、９０秒保持し、２０℃／秒の平均冷却速度で５００℃まで冷却し、３００秒保持した。その後、室温まで空冷した。得られた鋼板の厚さは１．４ｍｍであった。
【００９６】
得られた鋼板から、測定（１）〜（４）用の試料（これを「試料Ａ」と称する）に使用する鋼板片（鋼板片２００Ａ）と、測定（５）用の試料（これを「試料Ｂ」と称する）の鋼板片（鋼板片２００Ｂ）とをそれぞれ準備した。
試料ＡおよびＢの作製手順を以下に説明する。
【００９７】
（試料Ａの作製）
上述の通りに準備した鋼板を切断して幅１００ｍｍ、長さ４００ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの鋼板片２００Ａを作成した（図２Ａ）。このとき、鋼板片２００Ａの長手方向（図２ＡのＹ方向）が、鋼板の圧延方向（図２ＡのＸ方向）と直交するように鋼板片２００Ａを作成した。そして、図２Ａに示すように、鋼板片２００Ａの表面に２列の肉盛部３０（第１の肉盛部３１、第２の肉盛部３２）を形成した。肉盛部３０は溶極式ガスシールドアークで形成し、溶接条件は、溶接電流：１３０Ａ、アーク電圧：１５．５Ｖ、溶接速度：１０００ｍｍ／分、シールドガス：表２に記載のガスとした。
【００９８】
２列の肉盛部３０は２パスで形成した。まず、鋼板片２００Ａの幅方向のほぼ中央に、鋼板片２００Ａの長手方向に沿って延在する第１の肉盛部３１を形成し（１パス目）、次いで、第１の肉盛部３１と平行に、第２の肉盛部３２を形成した（２パス目）。２パス目に形成した第２の肉盛部３２は、１パス目に形成した第１の肉盛部３１の一部と重なるように形成した。表２に示す成分組成を有するソリッドワイヤを使用することにより、表２に示す成分組成を有する肉盛部を形成した。
試料Ｎｏ．１０１および１０２は、肉盛部を形成しなかった。
【００９９】
鋼板片２００Ａに肉盛部３０を設けた肉盛鋼板１００（図２Ａ）を用いて、（１）熱歪み測定を行い、次いで（２）溶接直後の溶接部観察を行った。測定（１）および（２）の測定結果を、表４に示す。
【０１００】
次に、肉盛鋼板１００を表３の熱処理条件で熱処理した。具体的には、肉盛鋼板を表３に示す「昇温温度」まで加熱し、その温度で２分保持する。その後、表３に示す「冷却終了温度」まで、表３に示す「冷却速度」で冷却した。各試料で使用した鋼板についてのＡｃ３点、およびＭｓ点も表３に示す。なお、各試料のＡｃ３点およびＭｓ点は、それぞれ、以下の式（１）および式（２）を用いて求めた。
【０１０１】
Ａｃ３点（℃）＝９１０−２０３×［Ｃ］1/2＋４４．７×［Ｓｉ］−３０×［Ｍｎ］＋７００×［Ｐ］＋４００×［Ａｌ］＋４００×［Ｔｉ］＋１０４×［Ｖ］−１１×［Ｃｒ］＋３１．５×［Ｍｏ］−２０×［Ｃｕ］−１５．２×［Ｎｉ］・・・（１）
Ｍｓ点（℃）＝５５０−３６１×［Ｃ］−３９×［Ｍｎ］−１０×［Ｃｕ］−１７×［Ｎｉ］−２０×［Ｃｒ］−５×［Ｍｏ］＋３０×［Ａｌ］・・・（２）
式（１）および式（２）において［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｐ］、［Ａｌ］、［Ｔｉ］、［Ｖ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｃｕ］および［Ｎｉ］は、それぞれ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＣｕおよびＮｉの含有量（質量％）を示す。また、式（１）および式（２）の各項に示された元素が含まれていない場合は、その項がないものとして計算する。
【０１０２】
熱処理済みの肉盛鋼板１００を用いて、（３）金属組織観察を行い、次いで（４）硬度測定を行った。測定（３）および（４）の測定結果を、表４に示す。
【０１０３】
なお、試料Ｎｏ．１０１（肉盛部なし）と、Ｎｏ．１０３（肉盛部あり）は熱処理を行わなかった。また、試料Ｎｏ．１０４（肉盛部あり）は、肉盛部の形成前の鋼板を、表３の熱処理条件で熱処理した後に肉盛部を形成しており、肉盛部の形成後には熱処理しなかった。
【０１０４】
（試料Ｂの作製）
上述の通りに準備した鋼板を切断して幅２４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの鋼板片２００Ｂを作成した（図４Ａ）。このとき、鋼板片２００Ｂの長手方向（図４ＡのＹ方向）が、鋼板の圧延方向（図４ＡのＸ方向）と直交するように鋼板片２００Ｂを作成した。そして、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、鋼板片２００Ｂの表面に、２列１組の肉盛部を２組形成した。第１の肉盛ペア３１０（第１の肉盛部３１１および第２の肉盛部３１２）を２パスで形成し、さらに、第２の肉盛ペア３２０（第１の肉盛部３２１および第２の肉盛部３２２）を２パスで形成した。肉盛部３１０、３２０は溶極式ガスシールドアークで形成し、溶接条件は、溶接電流：１３０Ａ、アーク電圧：１５．５Ｖ、溶接速度：１０００ｍｍ／分、シールドガス：表２に記載のガスとした。
【０１０５】
肉盛ペア３１０、３２０は、鋼板片２００Ｂの長手方向に沿って形成する。鋼板１００Ｂの幅方向における肉盛ペア３１０、３２０の形成位置は、図４Ｂに示すようなハットチャンネル２１０の形状に加工したときに、ハットチャンネル２１０の上面に肉盛ペア３１０、３２０が配置されるように設定する。より具体的には、上面のうち、側面との稜線から約５ｍｍ離れた位置に、肉盛ペア３１０、３２０が位置するように、形成位置を設定する。表２に示す成分組成を有するソリッドワイヤを使用することにより、表２に示す成分組成を有する肉盛部を形成した。
試料Ｎｏ．１０１および１０２は、肉盛部を形成しなかった。
【０１０６】
肉盛部を設けた肉盛鋼板２００を、図４Ｂに示す寸法形状のハットチャンネルに成形した。試料Ｎｏ．１０３および１０４は、プレスブレーキにより冷間成形し、それ以外の試料は、ホットスタンプで熱間成形した。ホットスタンプの条件は、表２に示す熱処理条件の温度、冷却速度、冷却終了温度を適用した。また、ホットスタンプ時の加工力１０００ｋＮとした。金型から肉盛鋼板２００への平均加圧は約１０ＭＰａであった。
【０１０７】
裏板２２０として、幅１２２ｍｍ、長さ４００ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの５９０ＤＰ鋼板を準備した。なお、裏板２２０の長手方向は、圧延方向と直交していた。
図４Ｂに示すように、ハットチャンネル２１０の開口を覆うように裏板２２を配置して、ハットチャンネル２１０のフランジ２１５と裏板２２０とをスポット溶接して、試験体２５０を得た。スポット溶接は、ハットチャンネルの長手方向に沿って、３０ｍｍピッチで１３箇所溶接した。試験体２５０の端部から約４０ｍｍまでの範囲を補強材２３０で補強した。
【０１０８】
図４Ｃに示すように、試験体２５０を２つの支持体５００の上に配置し、圧子６００を用いて曲げ圧壊試験を行った。
なお、試料Ｎｏ．１０１（肉盛部なし）と、Ｎｏ．１０３（肉盛部あり）は熱処理を行わなかった。また、試料Ｎｏ．１０４（肉盛部あり）は、肉盛部の形成前の鋼板を、表３の熱処理条件で熱処理した後に肉盛部を形成しており、肉盛部の形成後には熱処理しなかった。
【０１０９】
【表１】
2018059190.tif 000003
【０１１０】
【表２】
2018059190.tif 000004
【０１１１】
【表３】
2018059190.tif 000005
【０１１２】
【表４】
2018059190.tif 000006
【０１１３】
表４の結果を考察する。
試料Ｎｏ．１〜１７、１０５および１０７〜１１５は、本発明の鋼板の成分組成および金属組織と、製造条件を全て満たす実施例である。よって、熱影響部の強度をＨｖ３００以上にすることができた。これらの試料では、曲げ圧壊試験において割れが生じなかった。なお、試料Ｎｏ．１１２〜１１５については、肉盛部の成分組成が好ましい範囲から外れていたため、溶接部に割れが生じた。溶接部の割れと、曲げ圧壊試験の割れとが識別できないため、試料Ｎｏ．１１２〜１１５については曲げ圧壊試験を行わなかった。
【０１１４】
また、試料Ｎｏ．１０７〜１１１は、肉盛部（つまり、溶接ワイヤ）の成分組成が好ましい範囲から外れていた。試料Ｎｏ．１０７はＣが不足し、試料Ｎｏ．１０８はＳｉが不足し、試料Ｎｏ．１０９はＭｎが不足し、試料Ｎｏ．１１０はＣｒが不足し、試料Ｎｏ．１１１はＭｏが不足していた。その結果、マルテンサイト形成時の体積膨張量が不足し、熱収縮量と相殺できず、熱処理前の肉盛鋼板では熱歪みが生じた。なお、上述した通り、この熱歪みは肉盛鋼板を熱処理（熱間成形）することにより、解消することが可能である。
【０１１５】
試料Ｎｏ．１０１と１０２は、肉盛部を設けていない鋼板の試料である。試料Ｎｏ．１０１は熱処理しなかったため、鋼板中のマルテンサイトの面積率が７０％未満となった。試料Ｎｏ．１０２は適切な条件で熱処理したため、鋼板中のマルテンサイトの面積率が７０％を超えた。このように、本願の熱処理条件を満たすことにより、鋼板中のマルテンサイトの面積率を７０％以上にできることがわかった。
【０１１６】
試料Ｎｏ．１０３は熱処理を行わなかった。そのため、熱影響部が熱処理されず、熱影響部の硬度が低くなった。また、鋼板中のマルテンサイトの面積率が７０％未満となった。
試料Ｎｏ．１０４は、肉盛部の形成前に鋼板の熱処理を行い、肉盛部の形成後に肉盛鋼板の熱処理を行わなかった。そのため、熱影響部が熱処理されず、熱影響部の硬度が低くなった。また、肉盛部（つまり、溶接ワイヤ）の成分組成のうちＣ量が、好ましい範囲より少なかった。その結果、マルテンサイト形成時の体積膨張量が不足し、熱収縮量と相殺できず、熱処理前の肉盛鋼板では熱歪みが生じた。
【０１１７】
試料Ｎｏ．２０１〜２０６は、鋼板の成分組成が本願の範囲から外れていた。そのため、鋼板中のマルテンサイトの面積率が７０％未満となった。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  鉄鋼部品
２０  鋼板
３０  肉盛部
４０  熱影響部
【図１】
2018059190.tif 000007
【図２Ａ】
2018059190.tif 000008
【図２Ｂ】
2018059190.tif 000009
【図３Ａ】
2018059190.tif 000010
【図３Ｂ】
2018059190.tif 000011
【図４Ａ】
2018059190.tif 000012
【図４Ｂ】
2018059190.tif 000013
【図４Ｃ】
2018059190.tif 000014