(57)【要約】【課題】  引張強度が９８０ＭＰａ以上で、高い加工性及び成形性を有し、さらに高温成形性に優れた熱間プレス用鋼板、及びそれを使用した自動車用部材を提供する。【解決手段】  質量％で、Ｃ：０．０５〜０．４０％、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：０．０１〜４％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：０．００５〜２％、Ｎ：０．０１％以下を含有し、ＭｏもしくはＮｂの１種または２種を合計で０．１〜３％含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、ミクロ組織が、フェライト及びパーライト、又はフェライト、セメンタイト及びパーライトより成る熱間プレス用鋼板を、熱間プレス後、そのミクロ組織がマルテンサイトを面積率で最大の相とし、熱間プレス後の引張強度が９８０ＭＰａ以上であることを特徴とする高温成形性に優れた熱間プレス用鋼板。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板が質量％で、
Ｃ  ：０．０５〜０．４０％、
Ｓｉ：２．０％以下、
Ｍｎ：０．０１〜４％、
Ｐ：０．１％以下、
Ｓ：０．０５％以下、
Ａｌ：０．００５〜２％
Ｎ：０．０１％以下
を含有し、Ｎｂ、Ｍｏの１種または２種を合計で０．１〜３％含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、ミクロ組織が、フェライト及びパーライト、又はフェライト、セメンタイト及びパーライトより成ることを特徴とする高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【請求項２】
さらに、鋼板が質量％で、
Ｔｉ：０．０１〜３．０％、
Ｖ：０．０１〜３．０％、
Ｗ：：０．０１〜３．０％、
の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【請求項３】
さらに、鋼板が質量％で、
Ｎｉ：０．００５〜５％、
Ｃｕ：０．００５〜５％、
Ｃｒ：０．００５〜３％、
の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【請求項４】
さらに、鋼板が質量％で、
Ｂ：０．０００２〜０．１％
を含有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【請求項５】
さらに、鋼中に質量％で、
ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１％、
Ｙ：０．０００５〜０．０１％、
Ｃａ：０．０００５〜０．０１％、
Ｍｇ：０．０００５〜０．０１％
の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の組成からなる薄鋼板の表面に、Ａｌを主体とする金属皮膜を有することを特徴とする高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の鋼板を使用し、面積率で６０％以上のマルテンサイト組織を有することを特徴とする高温加工性にすぐれた自動車用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の足回り・衝突安全用補強部材等の高強度を要求される部品を製造するための鋼素材、及びそれを使用した自動車部品を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアガードバーやサイドメンバー等の部材は、近年の燃費軽量化の動向に対応すべく軽量化が検討されており、材料面では、薄肉化しても強度および衝突安全性が確保されるという観点から鋼板の高強度化が進められている。しかしながら、材料の成形性は強度が上昇するのに伴って劣化するので、上記部材の軽量化を実現するには、成形性と高強度の両方を満足する鋼板を製造する必要がある。高強度と同時に高成形性を得る手法としては特開平１−２３０７１５号公報（特許文献１）や特開平２−２１７４２５号公報（特許文献２）に記載されている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）鋼があり、近年用途が拡大しつつある。
【０００３】
しかしこの鋼により、成形性の優れた９８０ＭＰａ級の高強度鋼板を製造することは可能であるが、更に高強度、例えば１４８０ＭＰａというような超高強度鋼かつ高成形性を有する鋼板の製造を考えた場合、ＣやＭｎ等の合金元素の大量添加は不可欠であり、それに伴った製造コストの増大と製造性の劣化という問題が生じる。また、ＴＲＩＰ鋼を成形する場合、部材加工時に残留オーステナイトがマルテンサイトに変態することによる遅れ破壊特性の劣化が懸念される。加えて、高強度鋼板をプレス成形する場合、強度が高すぎるため、形状凍結性が悪いという問題を有している。更には、強度が高いため金型による成形や切断機による切断を行う際の損傷が激しいという問題も有している。
【０００４】
これら問題を解決する手法として、軟質な鋼板を所定のサイズに切断後、鋼板をγ単相域まで過熱した後、特開２００２−１８５３１号公報（特許文献３）に開示されているようなγ単相域でプレス成形を行い、その後焼き入れを行う熱間プレスと呼ばれる手法が存在する。これは鋼板強度が低下する高温で加工及び成形を行い、その後、焼き入れを行うことで高強度可能である。その結果、強度が９８０ＭＰａを超え、かつ、形状凍結性に優れた部材を製造可能である。この手法によりＣやＭｎのみを含有する単純な組成の鋼においても、９８０ＭＰａを超える高強度部材の製造が可能となった。この手法は、強度の低下する高温域で成形、その後、焼き入れることで高強度化を図っているため、鋼板の高温加熱が必須となる。
【０００５】
しかしながら、高温加熱を行った場合、加熱炉中で鋼板が酸化し、形成された酸化物が鋼板の塗装性や耐食性を阻害するという問題を有する。そこで、これら問題を解決するため、特開２０００−３８６４０号公報（特許文献４）、特開２００１−２６４５９１号公報（特許文献５）記載されるように、高温酸化を如何にして抑え、熱間プレス後の耐食性や熱間プレス後の塗装性を向上させるかということに関する研究が数多くなされてきた。      
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２３０７１５号公報
【特許文献２】特開平２−２１７４２５号公報
【特許文献３】特開２００２−１８５３１号公報
【特許文献４】特開２０００−３８６４０号公報
【特許文献５】特開２００１−２６４５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの鋼板は、８００℃を超えるような高温でプレス成形を行うため、歪硬化指数（ｎ値）が低く、成形途中で板の一部が薄くなり、場合によっては破断してしまうため、複雑な形状を有する部材の製造は困難であるという問題を有していた。その結果、熱間プレスで成形可能な部材としては、単純な形状をした部材しか存在しなかった。本発明は上記課題を解決し、高温加工に優れた熱間プレス用鋼板およびその製造法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】
【０００８】
本発明者等は、種々検討を行った結果、熱延、冷延鋼板及びＡｌめっき鋼板を熱間プレスにより加工した時の、高温での塑性変形挙動を詳細に検討した結果、鋼板中にＮｂもしくはＭｏを単独あるいは複合で添加することで、高温での降伏応力（ＹＳ）と引っ張り強度（ＴＳ）の比であるＹＳの向上とそれに伴った高温加工性が向上することを見出した。この効果は、鋼中のこれら元素の含有量を０．１％以上とすることで発揮される。
【０００９】
本発明は、上記知見に基づいて完成されたもので、その要旨とするところは以下の通りである。
（１）鋼板が質量％で、Ｃ：０．０５〜０．４０％、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：０．０１〜４％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：０．００５〜２％、Ｎ：０．０１％以下を含有し、ＮｂもしくはＭｏの元素群中から１種または２種を合計で０．１〜３％含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、ミクロ組織が、フェライト及びパーライト、又はフェライト、セメンタイト及びパーライトより成ることを特徴とする高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【００１０】
（２）さらに、鋼板が質量％で、Ｔｉ：０．０１〜３．０％、Ｖ：０．０１〜３．０％、Ｗ：：０．０１〜３．０％、の１種または２種以上を含有することを特徴とする前記（１）に記載の高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
（３）さらに、鋼板が質量％で、Ｃｕ：０．００５〜５％、Ｎｉ：０．００５〜５％、Ｃｒ：０．００５〜３％の１種または２種以上を含有することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【００１１】
（４）さらに、鋼板が質量％で、Ｂ：０．０００２〜０．１％を含有することを特徴とする前記（１）から（３）の何れか１項に記載の高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。（５）さらに、鋼中に質量％で、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１％、Ｙ：０．０００５〜０．０１％、Ｃａ：０．０００５〜０．０１％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１％の１種または２種以上を含有することを特徴とする前記（１）から（４）の何れか１項に記載の高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
【００１２】
（６）前記（１）から（５）のいずれかに記載の組成からなる薄鋼板の表面に、Ａｌを主体とする金属皮膜を有することを特徴とする高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板。
（７）前記（１）から（６）の何れか１項に記載の鋼板を使用し、面積率で６０％以上のマルテンサイト組織を有することを特徴とする高温加工性にすぐれた自動車用部材である。ここで、Ａｌを主体とする金属皮膜とは、質量％で、Ｓｉ：１〜１５％、Ｍｇ：０．５〜１０％を含有するＡｌ系めっきを施す。めっきにはＺｎを１〜６０％の範囲内で添加してもよい。また、熱間プレス（あるいは、ホットプレスとも言う。）とは、Ａｃ3 以上の温度域に加熱した鋼板をプレス成形する際に、金型を用いて焼き入れることで鋼板を強化する成形方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば熱間プレス後に高強度となり、かつ、高温成形性に優れた熱延鋼板、冷延鋼板およびＡｌめっき鋼板が製造でき工業的に大きな価値がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、鋼板中にＭｏ、Ｎｂを単独あるいは複合で０．１％以上含有し、高温成形中に優れた鋼板およびその鋼板を使用した自動車用部材である。通常、熱間プレスで成形を行う場合、強度が低いことから、延性は高いものの、高温で成形を行うため、鋼板の歪硬化指数（ｎ値）が低く、変形が集中した部位へ更に変形が集中してしまい、高い加工性を得ることは困難である。そこで本発明者等は、高温での加工性、特に、深絞り性向上を目指し、種々の検討を行った結果、鋼材成分を工夫することで高温での加工性を向上させることができることが明らかとなった。
【００１５】
すなわち、Ｍｏ、Ｎｂを単独あるいは複合で０．１％以上添加することで、高温での成形性を向上させることができる。高温プレス中に導入された転位の一部はプレス中に回復することから、真応力が真歪のｎ乗で表されるｎ乗硬化則が成り立たないため、ｎ値の測定は困難である。そこで、ｎ値に代わって、降伏応力（ＹＳ）と引っ張り強度（ＴＳ）の比であるＹＲを用いて、高温での成形性を評価した。
【００１６】
以下に本発明を更に詳細に説明する。
まず、本発明における鋼の化学成分の限定理由について説明する。
Ｃ：Ｃは、鋼板の強度を上昇できる元素である。特にマルテンサイトやオーステナイトなどの硬質相を生成し高強度化には必須の元素であり、９８０ＭＰａ以上の強度を得るためには、質量％で（以下同じ）０．０５％以上が必要である。一方では、Ｃが０．４質量％を超えると溶接が困難となる事から、その上限を０．４質量％とした。
【００１７】
Ｓｉ：Ｓｉは、材質を大きく硬質化する置換型固溶体強化元素であり、鋼板の強度を上昇させることに有効である。２．０％を超えると熱間圧延でのスケール除去にコストがかかり経済的に不利なため、２．０％を上限とする。下限は特に定めないが、極低下は製造コストの高騰を招くことから、０．００５％以上の添加とすることが望ましい。  Ｍｎ：Ｍｎは、鋼板の強度上昇に有効な元素である。しかし、０．０１％未満ではこの効果が得られないので、下限値を０．０１％とした。逆に多いとＰ、Ｓとの共偏析を助長するだけでなく、加工性が劣化する場合があるため４％以下、好ましくは３．０％を上限値とする。
【００１８】
Ｐ：Ｐを０．０００１質量％未満とすることは、経済的に不利であることからこの値を下限値とした。一方、０．１質量％を超える量の添加では、溶接性ならびに製造時および熱延時の製造性に悪影響を及ぼす。このことから上限値を、０．１質量％とした。
Ｓ：Ｓは、溶接性ならびに製造時および熱延時の製造性に悪影響を及ぼす。このことから、その上限値を０．０５質量％以下とした。
【００１９】
Ａｌ：Ａｌは、脱酸材として用いられるために０．００５％以上を添加するが、過度の添加はアルミナ等の介在物が増加し、加工性が劣化するため２．０％を上限とする。
Ｎ：Ｎは、加工性劣化や溶接時のブローホール発生にも寄与するため少ない方が良い。０．０１％を越えると加工性が劣化してくるので，０．０１%を上限とする。
【００２０】
Ｍｏ：Ｍｏは、鋼板の強度上昇，粒径の微細化及び焼入れ性向上に有効である上、固溶Ｍｏは熱間プレス変形の際に導入される転位に固着することで、転位の運動と妨げ、降伏応力（ＹＳ）と引っ張り強度（ＴＳ）の比であるＹＲを向上させる。これらの効果は、添加量が０．０１％未満ではこれらの効果が得られないため、下限値を０．０１％とした。逆に、これらの元素を３％超含有すると、製造時および熱延時の製造性に悪影響を及ぼすため、上限値を３％とした。また、Ｍｏは、鋼板を加熱炉を用いて再加熱する際、結晶粒の粒成長を抑制し、粒径を小さくする効果も有することから、靭性向上の観点からもその添加は望ましい。
【００２１】
Ｎｂ：Ｎｂは、鋼板の強度上昇，粒径の微細化及び焼入れ性向上に有効である上、固溶Ｎｂは熱間プレス変形の際に導入される転位に固着することで、転位の運動と妨げ、降伏応力（ＹＳ）と引っ張り強度（ＴＳ）の比であるＹＲを向上させる。これらの効果は、添加量が０．０１％未満ではこれらの効果が得られないため、下限値を０．０１％とした。逆に、これらの元素を３％超含有すると、炭窒化物の析出が多くなり加工性および耐遅れ破壊性低下が生じるため、上限値を３％とした。また、Ｎｂは、鋼板を再加熱する際、結晶粒の粒成長を抑制し、粒径を小さくする効果も有することから、靭性向上の観点からもその添加は望ましい。
【００２２】
Ｔｉ：Ｔｉは、Ｔｉを含有する析出物および晶出物は水素トラップサイトとなるため非常に重要な元素である。しかし、Ｔｉ単独又はＮｂ，Ｖ，Ｃｒ、後述のＭｏの１種又は２種以上との合計で０．００１％未満では析出物および晶出物の個数が低下するために、下限値を０．００１％とした。逆に、これらの元素の１種又は２種以上の合計として３％超では粗大析出または晶出物が多量に生成するために加工性および耐遅れ破壊性が低下する。このため、上限値を３％とした。また、ＴｉはＮと化合物を作り、鋼板中の固溶Ｎ量を低減するため、Ｂを用いて鋼板の焼入れ性を向上させる場合には、添加することが望ましい。
【００２３】
Ｖ：Ｖは、鋼板の強度上昇及び粒径の微細化に有効である上、Ｖを含有する析出物および晶出物は水素トラップサイトとなるため非常に重要な元素である。しかし、Ｖ単独又はＮｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏの１種又は２種以上との合計で０．００１％未満ではこの効果が得られないために、下限値を０．００１％とした。逆に、これらの元素の１種又は２種以上の合計として３％超含有すると炭窒化物の析出が顕著になり、延性低下が著しくなる。このため上限値を３％とした。
【００２４】
Ｗ：Ｗは、鋼板の強度上昇に有効である上、Ｗを含有する析出物および晶出物は水素トラップサイトとなるため非常に重要な元素である。しかし、０．００５％未満ではこれらの効果が得られないため、下限値を０．００５％とした。逆に、３％超含有すると加工性低下が生じるため、上限値を３％とした。また、Ｗは、鋼板を再加熱する際、結晶粒の粒成長を抑制し、粒径を小さくする効果も有することから、靭性向上の観点からもその添加は望ましい。
【００２５】
Ｎｉ：Ｎｉは、Ｎｉ硫化物が水素侵入を抑制し遅れ破壊特性を向上させる効果や、鋼板の焼入れ性を高めることにより鋼板の強度を確保する効果がある。しかし、０．００５％未満ではこれらの効果が得られないため下限値を０．００５％とした。逆に、５％超では加工性が悪くなるため、上限値を５％とした。
Ｃｕ：Ｃｕは、強化に有効である上、自信の微細析出は遅れ破壊の向上にも寄与するため、０．００５％以上の添加とした。また、過剰添加は加工性の劣化を招くことから、上限を５．０％とした。
【００２６】
Ｃｒ：Ｃｒは、鋼板の強度上昇に有効な元素である上、Ｃｒを含有する析出物および晶出物は水素トラップサイトとなるため非常に重要な元素である。しかし、Ｃｒ単独又はＮｂ，Ｖ、後述のＴｉ，Ｍｏの１種又は２種以上との合計で０．００１％未満ではこれらの効果が得られないため、下限値を０．００１％とした。逆に、これらの元素の１種又は２種以上の合計として３％超含有すると加工性低下が生じるため、上限値を３％とした。
Ｂ：Ｂは、鋼板の強度上昇に有効な元素である。しかし、０．０００２％未満ではこれらの効果が得られないため、下限値を０．０００２％とした。逆に、０．１％超含有すると熱間加工性が劣化するため、上限値を０．１％とした。
【００２７】
ＲＥＭ、Ｃａ、Ｙは、介在物の形態制御に有効で、耐遅れ破壊性に寄与することから、０．０００５％以上の添加とした。一方、過剰添加は熱間加工性を劣化させるため、０．０１％以下の添加とした。ここでＲＥＭはＲａｒｅ  Ｅａｒｔｈ  Ｍｅｔａｌの略でＬａから始まるランタノイド系元素の総称である。
Ｍｇ：Ｍｇは、自身の化合物が耐遅れ破壊向上に効果的なだけでなく、他元素との複合析出物または複合昇出物を生成させ、かつそれらの形態を耐遅れ破壊性向上に寄与するよう制御するために必要な元素であることから、０．０００５％以上とした。しかし、０．０１％超では粗大酸化物および硫化物を生成して、形態制御に効果的でなくなる上、薄鋼板の基本的要求特性である加工性を低下させるため、上限を０．０１％とした。
【００２８】
次に、熱間プレス用鋼板の組織限定理由について述べる。ミクロ組織をフェライト及びパーライト、又はフェライト、セメンタイト及びパーライトとしたのは、熱間プレス用鋼板の機械切断性を向上させるためである。本発明鋼は、多量のＣを含有しているため、熱間プレス用鋼板としての強度が高くなる傾向にある。加えて、その組織をベイナイトやマルテンサイトを含む組織とすると、鋼板の強度が高くなり過ぎてしまい機械切断の際に、切断機を傷めてしまう恐れがある。そこで、鋼板のミクロ組織をフェライト及びパーライト、又はフェライト、セメンタイト及びパーライトとした。
【００２９】
熱間プレス後の部材の組織限定理由について述べる。面積率最大の相をマルテンサイトとする理由は、９８０ＭＰａ以上、好ましくは１１８０ＭＰａ以上、さらに好ましくは１４８０ＭＰａ以上の引張強度を得るためであり、そのためには、硬質相であるマルテンサイトを面積率で６０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９５％以上１００％以下の量を素地とすることが好ましい。ただし、ここで言う面積率１００％とは、当然鋼材中には不可避的不純物、炭化物及び介在物が存在し、厳密には１００％とならないが、光学顕微鏡での観察ではこれらの不可避的不純物や介在物が認識できないレベルの大きさで存在することから、１００％であるとした。
【００３０】
以上のような組織と特性を有する鋼板の製造方法について述べる。
熱間プレス用鋼板の製造方法は、通常行われている熱延鋼板、冷延鋼板及びＡｌめっき鋼板製造設備の内いずれの設備を用いても製造可能である。熱間圧延を行う場合、上記成分組成の要件を満足する成分組成の鋳造スラブを鋳造まま、あるいは、一旦冷却した後に１１００℃以上１３００℃以下再度加熱し、Ａｒ3 変態点以上の温度で仕上げ熱延を行った後、５００から７００℃の温度範囲にて巻取りを行う。このときの再加熱温度は１１００℃以上１３００℃以下とすることが望ましい。これは再加熱温度が高温になると鋼板組織が粗粒化し、製造性に劣る可能性がある。あるいは、再加熱時に厚い酸化スケールが形成されるため、スケール除去に過度の負担を及ぼすことから望ましくない。
【００３１】
一方、低温加熱では、引き続き行う圧延の際の抵抗が高くなってしまうため、上記の温度範囲が望ましい。熱間圧延における仕上げ温度が、Ａｒ3 変態点未満になると圧延時の変形抵抗が増加し、製造設備に悪影響を及ぼす危険性がある。このことから、仕上げ圧延は変態点以上の温度域で行うことが望ましい。また、過度に高温で仕上げ圧延を行うことは、鋼板組織の粗粒化を招く恐れがある。あるいは、仕上げ温度を確保するために、再加熱温度を高温に保たねば成らず、経済的に不利である。このことから、仕上げ温度の上限は１０００℃未満にすることが望ましい。
【００３２】
しかしながら、この範囲を超えたとしても本発明の効果である高温成形性に優れた鋼板は製造可能である。巻き取り温度の上限を７００℃としたのは、７００℃を上回る温度での巻き取った場合、熱間プレス時の高温成形性向上の目的で添加したＭｏやＮｂ等の元素が粗大な炭化物として析出してしまい、熱間プレスの過熱時に固溶せず、本発明の効果である優れた高温成形性を得ることが出来ないためである。
【００３３】
一方、５００℃未満での巻き取りは、熱延後の鋼板強度を高くしてしまい、その組織をフェライト、セメンタイト及びパーライトとすることができず、その後、機械切断等が行い難いという問題を有する。そこで、上記温度範囲を巻き取り温度とすることが望ましい。更に望ましくは、６００℃以上の巻き取り温度が望ましい。しかしながら、５００℃未満の温度で巻き取ったとしても、鋼板の特性上何ら問題は生じない。
【００３４】
このような熱間圧延を施した鋼板を酸洗後、冷延し、焼鈍を施すことで高温成形性に優れた冷延鋼板は製造可能である。酸洗後の冷間圧延は、圧下率が低いと鋼板の形状矯正が難しくなるため下限値を３０％以上とすることが好ましい。また、８０％を超える圧下率で圧延すると、鋼板のエッジ部に割れの発生及び形状の乱れのため上限値を８０％とすることが好ましい。連続焼鈍温度は低すぎると未再結晶の状態になり硬質化し、逆に高すぎると粒が粗大化しプレス時に肌荒れを起こす場合がある。更には、設備が巨大になりすぎてしまい、経済上好ましくない。そこで、焼鈍温度は、６００℃以上９５０℃以下とすることが好ましい。
【００３５】
焼鈍後、０．１から１０００℃／秒の冷却速度で２５℃から６５０℃の温度域に冷却し、引き続いて同温度域で１秒から１０００秒保持を行うことが好ましい。冷却速度が０．１℃／秒より遅い設備が巨大になりすぎてしまい経済上好ましくない。そこで、冷却速度の下限を０．１℃／秒とした。一方、冷却速度が１０００℃／秒超を超えて冷却を行ったとしても材質上なんら問題はないが、過度の設備投資を招くこととなる。そこで、冷却速度は、上記範囲が望ましい。
【００３６】
また、冷却停止温度が２５℃より低くすることは操業上困難であるため下限を２５℃とした。冷却停止温度が、６５０℃より高いと結晶粒の粗大化を招くことから、前記の範囲に規定する。冷却停止温度での保持時間を１秒より短くすることは製造上困難であり、１００００秒より長くすることは、過度の設備投資を招くことから、前記の範囲に規定する。さらに、冷延もしくは冷延及び焼鈍を行った鋼板にＡｌめっきを施すことで、耐食性及び熱間プレス後の表面品位に優れた鋼板の製造が可能である。特に、Ａｌめっき鋼板の製造方法については、何ら限定するものではない。通常Ａｌめっきは、溶融Ａｌめっき法にて施されるが、これに限定せず、非水溶媒からの電気めっき、蒸着処理等も適用可能である。また、めっきの密着性向上のため、Ａｌめっきを行う前に、Ｆｅ、ＮｉもしくはＣｏ等のプレめっきを行うことがあるが、これらの手法も適用可能である。
【００３７】
次に自動車用部材の製造方法について述べる。
熱間プレス成型の条件は、前述した条件で製造した熱延鋼板、冷延鋼板またはＡｌメッキ鋼板を、７００から１０００℃を最高温度として昇温し、１０から６０００秒保持後、速やかにプレスダイスの上に置きプレスを行う。この時の昇温速度は１〜１００℃／秒とすることが好ましい。加熱最高温度を７００から１０００℃としたのは、加熱温度が７００℃より低いと、焼き入れ前の組織がオーステナイト単相とならず、フェライト及びオーステナイトの２相からの焼きいれとなり、所定の強度が得られないからであり、１０００℃より高いとオーステナイト粒径が粗大化し焼き入れ後の部材としての靭性の劣化が懸念されるからである。しかしながら、焼入れ後の部材の強度が確保されるのであれば、２相からの焼き入れを行ってもかまわない。
【００３８】
また、最高到達温度での保持時間を１０から６０００秒としたのは、保持時間が１０秒未満であると鋼板内部では所定の温度となっておらず、鋼板内部ではフェライトが逆変態しておらず、焼き入れ後に所定の強度が得られないため１０秒以上とする。また６０００秒より長時間保持するとオーステナイト粒が粗大化し、焼き入れ後に所定の強度が得られないため６０００秒以下とする。
【００３９】
昇温速度を１〜１００℃/秒の範囲としたのは、昇温速度が１℃／秒より遅いと製造効率が低下することから好ましくない。一方、１００℃／秒より速くする事は通常の炉の昇温では不可能である。しかしながら、高周波加熱等によって、１００℃／秒を上回る昇温速度で加熱したとしても、本発明の効果である優れた高温加工性は得ることができる。
プレス時の冷却速度は１〜５００℃／秒とすることが好ましい。ここでプレス時の冷却速度の下限値を１℃／秒としたのは、これより遅い冷却速度では焼きが入らず所定の強度が得られないからである。一方、５００℃／秒より早くする事は製造上困難であるため、５００℃／秒を上限とする。
【実施例】
【００４０】
次に、実施例で本発明をより詳細に説明する。表１に示す成分の鋼を溶製し、常法に従い連続鋳造でスラブとした。符号Ａ〜Ｋが本発明に従った成分の鋼で符号Ｌ、Ｍは成分が逸脱するものである。これらの鋼を加熱炉中で１１６０℃〜１２５０℃の温度で加熱し、仕上げ温度を８５０℃とし６２０℃まで４〜８℃／秒で空冷後巻き取った。この熱延板を５０％冷延し、それぞれ冷延鋼板及びＡｌメッキ鋼板とした。冷延鋼板は最高加熱温度７５０℃で９０秒保持後、１０℃／秒で４５０℃まで冷却後２００秒保持したのち空冷した。また、Ａｌメッキ鋼板は、最高加熱７５０℃で９０秒保持後、５００℃のＡｌ浴中に浸漬し、ガスワイピングでめっき付着量を片面あたり２５μｍに調節した。このときのめっき組成は、主成分のＡｌ以外に表中のＳｉ、Ｃｒ、それに２％のＦｅが含まれていたが、Ｆｅは浴中の機器やストリップから供給される不可避のものである。
【００４１】
【表１】
2005126733.tif 000002
【００４２】
こうして製造した冷延鋼板、およびめっき鋼板を９００〜１０００℃に加熱した後、３００秒間この温度で保持を行った後、常温の金型でプレスを行った後、その特性調査を行った。材質調査はプレス成形の際に冷却された部位より、ＪＩＳ  Ｚ  ２２０１  ５号試験片を加工し、同２２４１記載の試験方法に従って行った。同時に、高温での成形性を評価するため、上記方法にて製造された冷延鋼板及びＡｌめっき鋼板から、ＪＩＳ  Ｚ  ２２０１  ５号試験片を加工し、試験片を８００℃に加熱した後、１８０秒保持し、その後、歪速度１０-3／秒にて引っ張り試験を行い高温での加工性を評価した。ここで、高温での加工性が優れている鋼板とは、８００℃での降伏応力（ＹＳ）と引っ張り最大強度（ＴＳ）の比ＹＲ（＝ＹＳ／ＴＳ）が低い鋼板を意味する。
【００４３】
すなわち、成形時の応力が降伏応力を超え、鋼板が変形し始めたとしても、引っ張り最大応力が高いため、変形部分は徐々に硬化し、大きな均一変形を得られるためである。特に、ＹＲが０．６未満であると優れた高温成形性が得られることから、８００℃でのＹＲが０．６未満の鋼を高温成形性に優れた鋼と定義した。
図２および図３に示すように、本発明鋼ＡからＫは、本発明条件で製造したものは、熱間プレス後の高強度が確保されており、かつ、８００℃でのＹＲが０．６未満を満たし、熱間プレス成形試験においてもすぐれた成形性が得られた。
【００４４】
【表２】
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【００４５】
【表３】
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特許出願人    新日本製鐵株式会社
代理人  弁理士    椎  名    彊  他１