(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学組成が、質量％で、
Ｃ  ：０．０３５〜０．１００％、
Ｓｉ：０．００５〜０．５００％、
Ｍｎ：０．１０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１０〜０．０８０％、
Ｓｎ：０．００５〜０．２００％、
Ｐ  ：０．０３０％以下、
Ｓ  ：０．０１００％以下、
Ｎ  ：０．０１００％以下、
Ｃｒ：０〜１．００％、
Ｍｏ：０〜１．００％、および
Ｂ  ：０〜０．００５０％
を含有し、且つ、
Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、
Ｎｂ：０．０１５〜０．１００％、
Ｖ  ：０．００５〜０．１００％、および
Ｚｒ：０．００５〜０．１００％
からなる群のうち１種または２種以上を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなる鋼板を備え、
前記鋼板の表面から板厚方向に５μｍ位置〜前記表面から板厚方向に３０μｍ位置の領域である表層領域におけるＳｎ濃度が、前記表面から板厚の１／４厚さの位置を中心に、板厚方向に２０μｍの領域（表裏合わせて板厚方向に４０μｍの領域）におけるＳｎ濃度の０．９０〜１．１０倍であることを特徴とするホットスタンプ用鋼板。
【請求項２】
前記化学組成が、質量％で、
Ｃｒ：０．００５〜１．００％、および
Ｍｏ：０．００５〜１．００％のうち１種または２種を含有する
ことを特徴とする請求項１に記載のホットスタンプ用鋼板。
【請求項３】
前記化学組成が、質量％で、
Ｂ  ：０．０００２〜０．００５０％を含有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のホットスタンプ用鋼板。
【請求項４】
前記表面上にめっき層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のホットスタンプ用鋼板。
【請求項５】
前記めっき層がＡｌ系めっき層であることを特徴とする請求項４に記載のホットスタンプ用鋼板。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の化学組成を有する鋼板を備え、
前記鋼板の表面から板厚方向に５μｍ位置〜前記表面から板厚方向に３０μｍ位置の領域である表層領域におけるＳｎ濃度が、前記表面から板厚の１／４厚さの位置を中心に、板厚方向に２０μｍの領域（表裏合わせて板厚方向に４０μｍの領域）におけるＳｎ濃度の０．９０〜１．１０倍である
ことを特徴とするホットスタンプ成形体。
【請求項７】
前記表面上にめっき層を有することを特徴とする請求項６に記載のホットスタンプ成形体。
【請求項８】
前記めっき層がＡｌ系めっき層であり、
前記Ａｌ系めっき層中に存在する拡散層中のＳｎ濃度が、前記鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度の１．０５倍以上であることを特徴とする請求項７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、ホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ成形体に関する。具体的には、本発明は、車体の軽量化および衝突安全性向上に寄与する、衝突時の変形特性および耐食性に優れたホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ成形体に関する。
本願は、２０１９年１１月１３日に、日本に出願された特願２０１９−２０５４３９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車体軽量化および衝突安全性向上の要請から、自動車に用いられる車体部品には高強度鋼板の適用が拡大している。車体部品はプレス成形によって成形されるため、プレス成形性の向上、特に形状凍結性の向上が課題とされる。そのため、形状精度に優れた高強度の車体部品を製造する方法として、ホットスタンプ工法が注目されている。【０００３】
また、近年、ホットスタンプ工法にテーラードブランクを適用する技術が検討されている。テーラードブランクとは、板厚、化学組成および金属組織などが異なる鋼板を溶接により接合したものであり、接合した一枚のブランク中の特性を部分的に変化させることができる。例えば、ある部分の強度を高めて変形を抑制し、別の部分の強度を低減して変形させることにより、衝撃を吸収させることができる。【０００４】
ホットスタンプ工法にテーラードブランクを適用する技術としては、ホットスタンプ後に低強度となる鋼板（低強度材）と、ホットスタンプ後に高強度となる鋼板（高強度材）とを溶接により接合したテーラードブランクを用いる技術がある。ホットスタンプ後に高強度となる鋼板としては、例えば特許文献１に示されるような鋼板を用いることができる。ホットスタンプ後に低強度となる鋼板については、ホットスタンプによる金型冷却後に低強度となるように、鋼の化学組成を調整すればよい。【０００５】
テーラードブランクをホットスタンプして製造された、低強度の部分を有する部品は、センターピラーの下部に用いられることが多い。センターピラーの下部に用いられる部品には、耐食性が求められる。従来技術では、上記のような部品において耐食性を得るために、ワックスやシーラーなどの副資材を用いて、腐食しやすい端面などをカバーして耐食性を担保していた。しかし、副資材を塗布するためには部品形状に制約が生じていた。また、部品形状によっては副資材を導入できずに、車体の一部が腐食する場合もあった。【０００６】
一般的に、耐食性を向上するためには、鋼板にＳｎを含有させることが有効であることが知られている。しかし、特許文献２および３に記載されたように、Ｓｎは易酸化元素であるため、鋼板の表層に濃化してしまうとの知見がある。Ｓｎが鋼板表層に濃化した場合には、鋼板表層の耐食性は向上する。しかし、腐食ピットが表層のＳｎ濃化層よりも深く生成した際には、Ｓｎによる腐食抑制の効果が得られない場合がある。また、長時間腐食環境に曝されると、腐食ピットが鋼板の深部にまで発展し、板厚が大きく減少する部位が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特開２００４−１９７２１３号公報
【特許文献２】日本国特開２０１２−２５５１８４号公報
【特許文献３】日本国特開２００２−２０６１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明では、長時間腐食環境に曝された場合であっても優れた耐食性が得られるホットスタンプ成形体、並びにそのホットスタンプ成形体を得ることができるホットスタンプ用鋼板を提供することを目的とする。また、本発明は、ホットスタンプされるテーラードブランクの低強度材として所望される強度および延性を有するホットスタンプ成形体、並びにそのホットスタンプ成形体を得ることができるホットスタンプ用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】
【０００９】
上述の通り、耐食性を向上するために鋼板にＳｎを含有させても、Ｓｎが鋼板の表層に濃化してしまい、長時間腐食環境に曝される等により腐食ピットが表層のＳｎ濃化層よりも深く生成した際には、Ｓｎによる腐食抑制の効果が得られない場合がある。その理由は定かではないが、Ｓｎ濃化層が生成した場合、Ｓｎ濃化層直下の深さ位置から、表層から２０μｍ程度の深さ位置までの範囲にＳｎ欠乏層が生じている可能性があり、腐食ピットがＳｎ欠乏層に到達してしまうことで、腐食の進行が促進されることが考えられる。【００１０】
本発明者らは、Ｓｎを鋼板に均一に分散させて、長時間腐食環境に曝された場合であってもＳｎによる腐食抑制の効果を得るためには、熱間圧延時の所定の温度域における酸化時間を抑制することが有効であることを知見した。具体的には、本発明者らは、熱間圧延時の粗圧延の温度域に相当する１０５０〜１１５０℃の温度域での酸化時間を抑制することが有効であることを知見した。【００１１】
Ｓｎは、１２００℃以上の高温では酸化時にスケール中に取り込まれるため、鋼板の表面への濃化が生じにくい。一方、Ｓｎは、１０５０〜１１５０℃の温度域において、酸化時にスケールと地鉄との界面の地鉄側に濃化する。そこで、鋼板の表層にＳｎを濃化させないためには、上記温度域で長時間酸化させないようにすることが有効である。【００１２】
熱間圧延の各パス前には、デスケーリングが行われる。そこで、酸化時間を制御するためには、本発明者らは、熱間圧延の１０５０〜１１５０℃の温度域において、圧延と圧延との間の時間（パス間時間）を制御することが、酸化時間を制御するために有効であることを知見した。そして、本発明者らは、熱間圧延において、１０５０〜１１５０℃の温度域における最大パス間時間を１２０秒以下にすることで、Ｓｎの表層濃化を抑制することができることを知見した。あわせて、本発明者らは、１０５０〜１１５０℃の温度域において、デスケーリングすることが有効であることも知見した。【００１３】
上記知見に基づいてなされた本発明の要旨は以下の通りである。
（１）本発明の一態様に係るホットスタンプ用鋼板は、化学組成が、質量％で、
Ｃ  ：０．０３５〜０．１００％、
Ｓｉ：０．００５〜０．５００％、
Ｍｎ：０．１０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１０〜０．０８０％、
Ｓｎ：０．００５〜０．２００％、
Ｐ  ：０．０３０％以下、
Ｓ  ：０．０１００％以下、
Ｎ  ：０．０１００％以下、
Ｃｒ：０〜１．００％、
Ｍｏ：０〜１．００％、および
Ｂ  ：０〜０．００５０％
を含有し、且つ、
Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、
Ｎｂ：０．０１５〜０．１００％、
Ｖ  ：０．００５〜０．１００％、および
Ｚｒ：０．００５〜０．１００％
からなる群のうち１種または２種以上を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなる鋼板を備え、
前記鋼板の表面から板厚方向に５μｍ位置〜前記表面から板厚方向に３０μｍ位置の領域である表層領域におけるＳｎ濃度が、前記表面から板厚の１／４厚さの位置を中心に、板厚方向に２０μｍの領域（表裏合わせて板厚方向に４０μｍの領域）におけるＳｎ濃度の０．９０〜１．１０倍である。
（２）上記（１）に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記化学組成が、質量％で、
Ｃｒ：０．００５〜１．００％、および
Ｍｏ：０．００５〜１．００％のうち１種または２種を含有してもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記化学組成が、質量％で、Ｂ：０．０００２〜０．００５０％を含有してもよい。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記表面上にめっき層を有してもよい。
（５）上記（４）に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記めっき層がＡｌ系めっき層であってもよい。
（６）本発明の別の態様に係るホットスタンプ成形体は、上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の化学組成を有する鋼板を備え、前記鋼板の表面から板厚方向に５μｍ位置〜前記表面から板厚方向に３０μｍ位置の領域である表層領域におけるＳｎ濃度が、前記表面から板厚の１／４厚さの位置を中心に、板厚方向に２０μｍの領域（表裏合わせて板厚方向に４０μｍの領域）におけるＳｎ濃度の０．９０〜１．１０倍であってもよい。
（７）上記（６）に記載のホットスタンプ成形体は、前記表面上にめっき層を有してもよい。
（８）上記（７）に記載のホットスタンプ成形体は、前記めっき層がＡｌ系めっき層であり、前記Ａｌ系めっき層中に存在する拡散層中のＳｎ濃度が、前記鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度の１．０５倍以上であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る上記態様によれば、ホットスタンプされるテーラードブランクの低強度材として所望される強度および延性を有し、且つ長時間腐食環境に曝された場合であっても優れた耐食性が得られるホットスタンプ成形体、並びにそのホットスタンプ成形体を得ることができるホットスタンプ用鋼板を提供することができる。【００１５】
本発明に係る上記態様は、衝突時の変形特性および耐食性に優れたホットスタンプ成形体を得ることができ、自動車車体の軽量化および衝突安全性の向上に寄与する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ成形体について詳細に説明する。まず、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の化学組成の限定理由について説明する。
【００１７】
なお、以下に記載する「〜」を挟んで記載される数値限定範囲には、下限値および上限値がその範囲に含まれる。「未満」、「超」と示す数値には、その値が数値範囲に含まれない。化学組成についての％は全て質量％を示す。
【００１８】
［ホットスタンプ用鋼板］
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板は、化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０３５〜０．１００％、Ｓｉ：０．００５〜０．５００％、Ｍｎ：０．１０〜２．００％、Ａｌ：０．０１０〜０．０８０％、Ｓｎ：０．００５〜０．２００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０１００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、Ｃｒ：０〜１．００％、Ｍｏ：０〜１．００％およびＢ：０〜０．００５０％を含有し、且つ、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｎｂ：０．０１５〜０．１００％、Ｖ：０．００５〜０．１００％およびＺｒ：０．００５〜０．１００％からなる群のうち１種または２種以上を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。
以下、各元素について詳細に説明する。
【００１９】
Ｃ：０．０３５〜０．１００％
Ｃは、ホットスタンプ後のホットスタンプ用鋼板（ホットスタンプ成形体）の強度に大きく影響する元素である。Ｃ含有量が低いと、ホットスタンプ成形体の強度が低くなり、衝突時のエネルギー吸収量が小さくなる。そのため、Ｃ含有量は０．０３５％以上とする。好ましくは、０．０４０％以上、０．０４５％以上である。
一方、Ｃ含有量が高いと、ホットスタンプ成形体の強度が高くなりすぎて、衝突時の変形時に割れが生じる場合がある。そのため、Ｃ含有量は０．１００％以下とする。好ましくは、０．０９０％以下、０．０８５％以下である。
【００２０】
Ｓｉ：０．００５〜０．５００％
Ｓｉは、固溶強化型の合金元素であり、ホットスタンプ成形体の強度を確保するために必要な元素である。Ｓｉ含有量が著しく低い場合には、この効果を得ることができないため、Ｓｉ含有量は０．００５％以上とする。好ましくは、０．０１０％以上、０．０１５％以上である。
一方、Ｓｉ含有量が０．５００％を超えると、表面スケールの問題が生じる。すなわち、熱間圧延時に生成するスケールを酸洗した後に、表面凹凸に起因した模様が発生して、表面外観が劣位となる。また、鋼板表面にめっき処理を行う場合は、Ｓｉ含有量が高いとめっき性が劣化する。そのため、Ｓｉ含有量は０．５００％以下とする。好ましくは、０．４８０％以下、０．４５０％以下、０．４００％以下である。
【００２１】
Ｍｎ：０．１０〜２．００％
Ｍｎは、ホットスタンプ成形体の強度および鋼の焼入れ性を向上させる元素である。Ｍｎ含有量が０．１０％未満では、ホットスタンプ成形体において十分な強度を得ることができない。そのため、Ｍｎ含有量は０．１０％以上とする。好ましくは、０．２０％以上、０．４０％以上、０．７０％以上、１．００％以上である。
一方、２．００％を超えてＭｎを含有させても上記効果が飽和するため、Ｍｎ含有量は２．００％以下とする。好ましくは、１．８０％以下、１．６０％以下である。
【００２２】
Ａｌ：０．０１０〜０．０８０％
Ａｌは、溶鋼の脱酸材として使われる元素である。溶鋼を十分に脱酸させるために、Ａｌ含有量は０．０１０％以上とする。好ましくは、０．０２０％以上、０．０３０％以上である。
一方、Ａｌ含有量が０．０８０％を超えると、非金属介在物が多く形成され、製品に表面疵が発生しやすくなる。そのため、Ａｌ含有量は０．０８０％以下とする。好ましくは、０．０７０％以下、０．０６０％以下である。
【００２３】
Ｓｎ：０．００５〜０．２００％
Ｓｎはホットスタンプ成形体の耐食性を向上するために必要な元素である。この効果を得るために、Ｓｎ含有量は０．００５％以上とする。好ましくは、０．０１５％以上、０．０３０％以上、０．０４５％以上、０．０６０％以上である。
一方、０．２００％超のＳｎを含有させても上記効果は飽和するため、Ｓｎ含有量は０．２００％以下とする。好ましくは、０．１８０％以下、０．１６０％以下である。
【００２４】
Ｐ：０．０３０％以下
Ｐは、固溶強化型の合金元素であり、ホットスタンプ成形体の強度を向上させるために有用な元素である。しかし、Ｐ含有量が０．０３０％を超えると、溶接割れ性および靱性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｐ含有量は０．０３０％以下に制限する。好ましくは、０．０２０％以下である。
Ｐ含有量の下限は特に規定しないが、Ｐ含有量を過度に低減すると精錬コストが増加するため、Ｐ含有量は０．００１％以上としてもよい。
【００２５】
Ｓ：０．０１００％以下
Ｓは、鋼中の非金属介在物に影響してホットスタンプ成形体の延性を劣化させる。そのため、Ｓ含有量は０．０１００％以下に制限する。好ましくは、０．００８０％以下、０．００５０％以下である。
Ｓ含有量の下限は特に規定しないが、Ｓ含有量を過度に低減すると脱硫工程の製造コストが増加するため、Ｓ含有量は０．０００１％以上としてもよい。
【００２６】
Ｎ：０．０１００％以下
Ｎは不純物として鋼中に含有される元素であり、Ｎ含有量が０．０１００％を超えると窒化物の粗大化により、ホットスタンプ成形体の延性が劣化する場合がある。そのため、Ｎ含有量は０．１００％以下に制限する。好ましくは、０．００８０％以下、０．００６０％以下である。
Ｎ含有量の下限は特に規定しないが、Ｎ含有量を過度に低減すると製鋼工程の製造コストが増加するため、Ｎ含有量は０．００１０％以上としてもよい。
【００２７】
Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｎｂ：０．０１５〜０．１００％、Ｖ：０．００５〜０．１００％、およびＺｒ：０．００５〜０．１００％からなる群のうち１種または２種以上
Ｔｉ、Ｎｂ、ＶおよびＺｒは、鋼中に炭窒化物を形成して、析出強化によりホットスタンプ成形体の強度を向上する効果を有する。この効果を発揮させるために、Ｔｉ：０．００５％以上、Ｎｂ：０．０１５％以上、Ｖ：０．００５％以上およびＺｒ：０．００５％以上の１種以上を含有させる。好ましくは、Ｔｉ：０．０１０％以上、Ｎｂ：０．０２０％以上、Ｖ：０．０１０％以上およびＺｒ：０．０１０％以上の１種以上である。
一方、これらの元素のうち１種でもその含有量を０．１００％超とした場合には、多量に炭窒化物が生成してホットスタンプ成形体の延性が低下する。そのため、Ｔｉ、Ｎｂ、ＶおよびＺｒの含有量はそれぞれ０．１００％以下とする。好ましくは、それぞれ０．０８０％以下である。
【００２８】
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物であってもよい。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから及び／又は製鋼過程で不可避的に混入し、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の特性を阻害しない範囲で許容される元素が例示される。
【００２９】
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、任意元素として、以下の元素を含有してもよい。以下の任意元素を含有しない場合の含有量は０％である。
【００３０】
Ｃｒ：０．００５〜１．００％およびＭｏ：０．００５〜１．００％
ＣｒおよびＭｏは鋼の焼入れ性を向上させる元素であり、ホットスタンプ成形体の強度を向上させる効果があるため、必要に応じて含有させてもよい。この効果を確実に発揮させるためには、ＣｒおよびＭｎのいずれか一方でもその含有量を０．００５％以上とすることが好ましい。ただし、ＣｒおよびＭｎのいずれか一方でもその含有量が１．００％を超えると、熱間圧延後、冷間圧延後または焼鈍後（めっき処理後も含む）に存在する炭化物が安定化し、ホットスタンプ時の加熱での炭化物の溶解を遅らせて焼入れ性が低下する場合がある。そのため、ＣｒおよびＭｏの含有量はそれぞれ１．００％以下とする。
【００３１】
Ｂ：０．０００２〜０．００５０％
Ｂは、プレス成形（ホットスタンプ）中あるいはプレス成形後の冷却での焼入れ性を向上させてホットスタンプ成形体の強度を向上させる効果があるため、必要に応じて含有させてもよい。この効果を確実に発揮させるためには、Ｂ含有量は０．０００２％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｂを過剰に含有させると、熱間圧延時に割れが生じる場合、および上記効果が飽和する場合がある。そのため、Ｂ含有量は０．００５０％以下とする。
【００３２】
上述した元素の他にも、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｃａ、ＲＥＭおよびＹを含んでもよい。Ｎｉ、ＣｕおよびＷの含有量は特に規制しないが、これらの元素を過度に含有すると鋳造性が低下する場合があるため、これらの元素の含有量はそれぞれ１．００％以下とすることが好ましい。ＳｂおよびＡｓなどの不可避的に含有される場合がある元素は、過剰に含有するとホットスタンプ成形体の延性が劣化する場合があるため、これらの元素の含有量は合計で０．１００％以下とすることが好ましい。また硫化物の形態制御のためにＣａ、ＲＥＭおよびＹを含有させてもよい。これらの元素を過度に含有させるとホットスタンプ用鋼板の延性が劣化する場合があるため、これらの元素の含有量は合計で０．０１％以下とすることが好ましい。
【００３３】
上述したホットスタンプ用鋼板の化学組成は、一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定すればよい。なお、ＣおよびＳは燃焼−赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解−熱伝導度法を用いて測定すればよい。ホットスタンプ用鋼板が表面にめっき層を備える場合は、機械研削により表面のめっき層を除去してから、化学組成の分析を行えばよい。
【００３４】
表層領域におけるＳｎ濃度：表面から板厚方向に板厚の１／４位置におけるＳｎ濃度の０．９０〜１．１０倍
Ｓｎがホットスタンプ用鋼板の表層領域に濃化すると、腐食初期の表層領域の耐食性は向上するが、長時間腐食環境に曝されること等により、Ｓｎが濃化した表層領域よりも腐食ピットが深い領域に生成した際には、Ｓｎによる腐食抑制の効果が得られにくくなる。そこで、ホットスタンプ用鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度は、鋼板表面から板厚方向に板厚の１／４位置におけるＳｎ濃度（以下、板厚１／４位置のＳｎ濃度と記載する場合がある）の０．９０〜１．１０倍とする。なお、表層領域とは、ホットスタンプ用鋼板の表面から板厚方向に５μｍ位置〜表面から板厚方向に３０μｍ位置の領域のことをいう。
【００３５】
表層領域のＳｎ濃度が、板厚１／４位置のＳｎ濃度の１．１０倍超であると、表層領域にＳｎが濃化しており、長時間腐食環境に曝された場合に優れた耐食性を得ることができない。そのため、表層領域のＳｎ濃度は、板厚１／４位置のＳｎ濃度の１．１０倍以下とする。好ましくは１．０５倍以下である。
一方、表層領域のＳｎ濃度が板厚１／４位置のＳｎ濃度の０．９０倍未満であると、腐食初期の耐食性が低下して、腐食ピットの起点が多数形成され、結果として塗膜膨れが大きくなってしまうため、好ましくない。そのため、表層領域のＳｎ濃度は、板厚１／４位置のＳｎ濃度の０．９０倍以上とする。好ましくは、０．９５倍以上である。
【００３６】
Ｓｎ濃度の測定方法
Ｓｎ濃度の測定には、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いる。
表層領域のＳｎ濃度は、ホットスタンプ用鋼板の端面から５０ｍｍ以上離れた任意の位置（この位置について測定できない場合は端部を避けた位置）における、表面から板厚方向に５μｍ位置〜表面から板厚方向に３０μｍ位置の領域のＳｎ濃度を測定する。
板厚１／４位置のＳｎ濃度は、表面から板厚の１／４厚さの位置を中心に、板厚方向に２０μｍの領域（表裏合わせて板厚方向に４０μｍの領域）のＳｎ濃度を測定する。
【００３７】
測定手法はマッピングを用い、板面方向に５０μｍの幅にて上述の測定を行って、表層領域および板厚１／４位置における、Ｓｎ濃度の幅方向の平均値を求める。これにより、表層領域のＳｎ濃度および板厚１／４位置のＳｎ濃度を得る。得られた表層領域のＳｎ濃度を板厚１／４位置のＳｎ濃度で除することで、表層領域のＳｎ濃度が板厚１／４位置のＳｎ濃度の何倍であるかを得る。
【００３８】
めっき層
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板は、耐食性をより向上させる目的で、鋼板表面上にめっき層を有していてもよい。めっき層は、例えば、溶融アルミめっき層およびアルミ−亜鉛めっき層などのＡｌ系めっき層、溶融亜鉛めっき層、合金化溶融亜鉛めっき層、電気亜鉛めっき層、亜鉛ニッケルめっき層などのＺｎ系めっき層が考えられる。
【００３９】
めっき層は、ホットスタンプ用鋼板のいずれか一方の表面に配されていても、両面に配されていてもよい。付着量は特に制限されないが、Ａｌ系めっき層：片面１５〜１２０ｇ／ｍ２、溶融亜鉛めっき層：片面３０〜１２０ｇ／ｍ２、合金化溶融亜鉛めっき層：片面３０〜１２０ｇ／ｍ２、電気亜鉛めっき層および亜鉛ニッケルめっき層：片面５〜１００ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００４０】
Ａｌ系めっき層を有するホットスタンプ用鋼板をホットスタンプした場合には、ホットスタンプの加熱時に、鋼板からＡｌ系めっき層にＦｅが拡散して、Ｆｅ−Ａｌ合金層が生じる。このＦｅ−Ａｌ合金層のうち、Ａｌ系めっき層の表面側（鋼板と逆側）にはＦｅ−Ａｌの化合物層（一部にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金層を含む、Ｆｅ−Ａｌ合金層）が生成し、Ａｌ系めっき層の鋼板側には拡散層と呼ばれる層が生じる。ホットスタンプ時の加熱条件を最適化すれば、拡散層にＳｎを濃化させることができる。これは、鋼板中のＦｅとＡｌ系めっき層中のＡｌとが合金化する際に、鋼板中のＦｅがＡｌ系めっき層中に拡散するとともに、鋼板中のＳｎもＦｅと同時にＡｌ系めっき層中に拡散するためである。
【００４１】
Ａｌめっき層中の拡散層にＳｎが濃化すると、ホットスタンプ成形体の耐食性がより向上する。そのため、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板は、鋼板表面上にＡｌ系めっき層を有することが好ましい。めっき層の付着量は、片面あたり１０〜１５０ｇ／ｍ２とすればよい。
【００４２】
なお、本実施形態においてＡｌ系めっき層とは、５０質量％以上のＡｌを含有するめっき層を意味する。Ａｌ以外の元素としては、Ｓｉ：０．１〜２０質量％、Ｆｅ：０．１〜１０質量％およびＺｎ：０．１〜４５質量％、残部（Ｃｕ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ等）：０．５質量％未満含まれていてもよい。
【００４３】
また、Ｚｎ系めっき層を有するホットスタンプ用鋼板をホットスタンプした場合には、ホットスタンプの加熱時に、鋼板からＺｎ系めっき層にＦｅが拡散してＦｅ−Ｚｎ合金層が生じる。Ｆｅ−Ｚｎ合金層として、Ｚｎ固溶体相およびキャピタルガンマ（Γ）相等が生じる。
【００４４】
なお、本実施形態においてＺｎ系めっき層とは、５０質量％以上のＺｎを含有するめっき層を意味する。Ｚｎ以外の元素としては、Ｓｉ：０．０１〜２０質量％、Ｆｅ：０．１〜１０質量％、Ａｌ：０．０１〜４５質量％および残部（Ｃｕ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ等）：０．５質量％未満含まれていてもよい。
【００４５】
めっき層の成分分析は以下の方法により行う。
ホットスタンプ用鋼板の端面から５０ｍｍ以上離れた任意の位置（この位置から採取できない場合は端部を避けた位置）から表面に垂直な断面（板厚断面）が観察できるようにサンプルを切り出す。サンプルの大きさは、測定装置にもよるが、圧延方向に１０ｍｍ程度観察できる大きさとする。
【００４６】
上記サンプルを樹脂に埋め込み、研磨した後に、板厚断面の層構造を、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で観察する。具体的には、観察視野中に鋼板およびめっき層が入る倍率にてＳＥＭで観察する。例えば、反射電子組成像（ＣＯＭＰＯ像）で観察すれば、断面構造が何層から構成されているかを類推できる。
【００４７】
次に、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いて、板面方向で５０μｍ、板厚方向でめっき層厚＋３０μｍの範囲をマッピングにて分析する。めっき層がＡｌ系めっき層である場合は、板面方向のＦｅ濃度およびＡｌ濃度のそれぞれの平均値を求める。次に、板厚位置とＡｌ濃度との関係、および板厚位置とＦｅ濃度との関係を求める。Ａｌ濃度およびＦｅ濃度が、鋼板のＡｌ濃度およびＦｅ濃度と同じ濃度となった板厚位置を、鋼板とＡｌ系めっき層との界面と判断すればよい。ここでいう鋼板のＡｌ濃度およびＦｅ濃度は、ＥＰＭＡによる測定で得られるものである。
【００４８】
また、めっき層がＺｎ系めっき層である場合は、板面方向のＦｅ濃度およびＺｎ濃度のそれぞれの平均値を求める。次に、板厚位置とＺｎ濃度との関係、および板厚位置とＦｅ濃度との関係を求める。Ｚｎ濃度およびＦｅ濃度が、鋼板のＺｎ濃度およびＦｅ濃度と同じ濃度となった板厚位置を、鋼板とＺｎ系めっき層との界面と判断すればよい。ここでいう鋼板のＺｎ濃度およびＦｅ濃度は、ＥＰＭＡによる測定で得られるものである。
【００４９】
本実施形態では、ホットスタンプ用鋼板がめっき層を有する場合であっても、ホットスタンプ用鋼板におけるＳｎの分布状態は、めっき層を有しない場合と同様である。すなわち、ホットスタンプ用鋼板がめっき層を有する場合であっても、鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度は、鋼板表面から板厚方向に板厚の１／４位置におけるＳｎ濃度の０．９０〜１．１０倍である。
【００５０】
ホットスタンプ用鋼板がＡｌ系めっき層を有する場合におけるＳｎ濃度の測定では、めっき層の成分分析のときと同様、Ｆｅ濃度およびＡｌ濃度が鋼板と同じ濃度になった位置を鋼板とＡｌ系めっき層との界面と判断して、Ｓｎ濃度の測定を行えばよい。また、ホットスタンプ用鋼板がＺｎ系めっき層を有する場合におけるＳｎ濃度の測定では、Ｆｅ濃度およびＺｎ濃度が鋼板と同じ濃度になった位置を鋼板とＺｎ系めっき層との界面と判断して、Ｓｎ濃度の測定を行えばよい。
【００５１】
［ホットスタンプ成形体］
次に、上述したホットスタンプ用鋼板を用いて製造した、ホットスタンプ成形体について説明する。本実施形態に係るホットスタンプ成形体は、上述したホットスタンプ用鋼板の化学組成と同一の化学組成を有する。ホットスタンプ成形体の化学組成は、ホットスタンプ用鋼板のときと同様の方法により測定すればよい。
【００５２】
ホットスタンプ成形体の表層領域におけるＳｎ濃度は、鋼板の表面から板厚方向に板厚の１／４位置におけるＳｎ濃度の０．９０〜１．１０倍である。これは、ホットスタンプ用鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度と同様である。なお、ホットスタンプ成形体の表層領域とは、ホットスタンプ成形体の表面から板厚方向に５μｍ位置〜表面から板厚方向に３０μｍ位置の領域のことをいう。
【００５３】
表層領域のＳｎ濃度が、板厚１／４位置のＳｎ濃度の１．１０倍超であると、表層領域にＳｎが濃化しており、長時間腐食環境に曝された場合に優れた耐食性を得ることができない。そのため、表層領域のＳｎ濃度は、板厚１／４位置のＳｎ濃度の１．１０倍以下とする。好ましくは１．０５倍以下である。
【００５４】
一方、表層領域のＳｎ濃度が、板厚１／４位置のＳｎ濃度の０．９０倍未満であると、腐食初期の耐食性が低下して、腐食ピットの起点が多数形成され、結果として塗膜膨れが大きくなってしまうため、好ましくない。そのため、表層領域のＳｎ濃度は、板厚１／４位置のＳｎ濃度の０．９０倍以上とする。好ましくは、０．９５倍以上である。
【００５５】
ホットスタンプ成形体は、ホットスタンプ用鋼板と同様に、耐食性をより向上させる目的で、表面にめっき層を有していてもよい。めっき層は、例えば、溶融アルミめっき層およびアルミ−亜鉛めっき層などのＡｌ系めっき層、溶融亜鉛めっき層、合金化溶融亜鉛めっき層、電気亜鉛めっき層、亜鉛ニッケルめっき層などのＺｎ系めっき層が考えられる。
【００５６】
めっき層は、ホットスタンプ成形体のいずれか一方の表面に配されていても、両面に配されていてもよい。ホットスタンプの加熱時点で鋼板中のＦｅがめっき層中に拡散するため、これらのめっき層はめっき金属およびＦｅの合金となる。
【００５７】
ホットスタンプ成形体の化学組成、Ｓｎ濃度の測定およびめっき層の分析は、ホットスタンプ用鋼板と同様の方法により行えばよい。
【００５８】
表面にＡｌ系めっき層を有するホットスタンプ用鋼板にホットスタンプを施した場合には、Ａｌ系めっき層はＦｅ−Ａｌ合金層となり、一部はＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金層となる。Ａｌ系めっき層中には、Ａｌ系めっき層と鋼板との界面近傍に、結晶構造がｂｃｃであるＦｅにＡｌが固溶した拡散層と呼ばれる層が生じる。すなわち、Ａｌ系めっき層は、具体的には、Ｆｅ−Ａｌ合金層（一部はＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金層）および拡散層からなる。表面にＡｌ系めっき層を有するホットスタンプ成形体の層構造は、表面から順に、一部にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金層を含むＦｅ−Ａｌ合金層、拡散層、地鉄（鋼板）となる。
【００５９】
Ａｌ系めっき層中に存在する拡散層中のＳｎ濃度を、鋼板の表層領域のＳｎ濃度よりも濃化させると、ホットスタンプ成形体において耐食性をより一層向上することができる。具体的には、Ａｌ系めっき層中に存在する拡散層中のＳｎ濃度を、鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度の１．０５倍以上とすることで、ホットスタンプ成形体の耐食性をより一層向上することができる。拡散層中のＳｎ濃度は、鋼板の表層領域のＳｎ濃度の１．１０倍以上、１．２０倍以上が好ましい。
拡散層中のＳｎ濃度の上限は特に限定しないが、鋼板の表層領域のＳｎ濃度の１．７０倍以下、１．５０倍以下としてもよい。
【００６０】
拡散層中のＳｎ濃度および鋼板の表層領域のＳｎ濃度は、ＥＰＭＡを用いて、めっき最表面からめっき厚（μｍ）＋３０μｍの深さまで測定して得る。その他の条件は、上述したＳｎ濃度の測定方法と同一である。
なお、拡散層は、Ａｌ系めっき層のうち、Ａｌ濃度が３０質量％以下となった板厚位置から、Ａｌ系めっき層と鋼板との界面までの領域を意味する。
【００６１】
板厚、引張強さおよび全伸び
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ成形体の板厚は特に規定しないが、車体軽量化の観点から、０．５〜３．５ｍｍとしてもよい。
【００６２】
また、本実施形態に係るホットスタンプ成形体は、ホットスタンプされるテーラードブランクの低強度材として所望される引張（最大）強さを有することが好ましい。具体的には、ホットスタンプ成形体の引張強さは、４５０〜１２００ＭＰａであることが好ましい。
【００６３】
全伸びは、引張強さが４５０〜７００ＭＰａの場合は１０％以上、引張強さが７００ＭＰａ超、８００ＭＰａ以下の場合は７％以上、８００ＭＰａ超、１０００ＭＰａ以下の場合は６％以上、１０００ＭＰａ超、１２００ＭＰａ以下の場合は５％以上であることが好ましい。
【００６４】
引張強さおよび全伸びは、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に準拠して引張試験を行うことにより得ればよい。
【００６５】
［製造方法］
次に、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の製造方法について述べる。
本実施形態では、鋼板の表層領域にＳｎが濃化する要因である、Ｓｎの酸化を抑制することで、鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度を制御することが重要である。
【００６６】
熱間圧延に供する鋼片（鋼材）は、常法で製造した鋼片であればよく、例えば、連続鋳造スラブ、薄スラブキャスターなどの一般的な方法で製造した鋼片であればよい。前述の化学組成を有する鋼片を熱間圧延に供する。鋼板中に均一にＳｎを分散させるために、熱間圧延時は、粗圧延の温度域に相当する、１０５０〜１１５０℃の温度域における酸化時間を抑制する。
【００６７】
Ｓｎは１２００℃以上の高温では酸化時にスケール中に取り込まれるため、鋼板の表面への濃化が生じにくい。一方、１０５０〜１１５０℃の温度域ではＳｎは酸化時にスケールと地鉄との界面の地鉄側に濃化するため、この温度域で長時間酸化させないようにする必要がある。易酸化元素であるＳｎの酸化に伴う表層領域への濃化を抑制することで、Ｓｎの均一な分散状態を維持することができる。
【００６８】
熱間圧延に供する鋼片（鋼材）は、１２００〜１４００℃の温度域に加熱してから、熱間圧延に供すればよい。
【００６９】
酸化時間の抑制は、１０５０〜１１５０℃の温度域における最大パス間時間およびデスケーリングより制御することができる。本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の製造方法においては、熱間圧延における各パス前には、デスケーリングが行われる。酸化時間を制御するためには、熱間圧延の１０５０〜１１５０℃の温度域において、圧延と圧延との間の時間の最大値（最大パス間時間）を制御するとともに各パス前でデスケーリングを行うことが有効である。熱間圧延において、１０５０〜１１５０℃の温度域における最大パス間時間を１２０秒以下にすることで、Ｓｎの表層濃化を抑制することができる。パス間時間が１２０秒超であるパス間が一つでもあると、表層領域にＳｎが濃化してしまう。
【００７０】
デスケーリングの条件としては、例えば、ノズル一個当たりの噴射水量を１０〜１００Ｌ／ｍｉｎ、吐出圧力を６ＭＰａ以上、幅方向におけるノズル間隔を１５０〜３５０ｍｍとすることが好ましい。吐出圧力は、１２ＭＰａ以上とすることがより好ましい。
【００７１】
１０５０〜１１５０℃の温度域において、各パス前にデスケーリングを行い、且つパス間時間を制御することで、Ｓｎへの酸素供給源となるスケールを除去することができる。その結果、鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度を低減することができる。デスケーリングには、鋼板温度を管理する意義もある。加工発熱による温度上昇で、１０５０〜１１５０℃の温度域に停留する時間が必要以上に長引くことがないよう、デスケーリングは、圧延のパス前だけでなく、圧延のパス後にも行ってもよい。
【００７２】
鋼板温度が１０５０℃未満となると、酸化反応によるＳｎの表層濃化は生じにくい。鋼板温度が低下して、Ｓｎの拡散が生じにくくなるためと推定される。そのため、１０５０℃未満の温度域における最大パス間時間およびデスケーリングを制御する必要はない。
【００７３】
仕上げ圧延完了温度は、生産性を阻害しない温度域であればよく、８００〜１０００℃とすればよい。同様の観点から、巻取り温度は４００〜８００℃とすればよい。これにより、熱延鋼板を得る。
なお、本実施形態では、生産コスト抑制の観点から、巻き取り後、保温カバーおよび保温庫等を用いて、コイルの状態での徐冷は行わないことが望ましい。
【００７４】
得られた熱延鋼板に対し、冷間圧延を行う。冷間圧延時の累積圧下率は、生産性を阻害しない範囲であればよく、３０〜８０％とすればよい。これにより、冷延鋼板を得る。
【００７５】
得られた冷延鋼板に対し、軟質化させるために焼鈍を施してもよい。焼鈍後には、調質圧延を施すことが好ましい。鋼板の調質圧延における圧下率は、生産性を阻害しない範囲であればよく、２％以下とすればよい。形状矯正のために、テンションレベラーを用いてもよい。
【００７６】
冷延鋼板に対し、必要に応じて、アルミめっきおよびアルミ−亜鉛めっきなどのＡｌ系めっき、あるいはＺｎ系めっきを施しても良い。めっきの組成はアルミや亜鉛が主成分であるものの、耐食性向上のためにＮｉなどの元素を添加してもよい。また、めっきには、不純物として鉄などの元素が含有されていてもよい。
【００７７】
めっきを付与する方法は、常法で問題無い。アルミめっきであれば、浴中Ｓｉ濃度は５〜１２質量％、残部はアルミおよび０．５％未満の不純物が適している。アルミ−亜鉛めっきでは、浴中Ｚｎ濃度は４０〜５０質量％、残部はアルミおよび０．５％未満の不純物が適している。また、アルミめっき中にＭｇやＺｎが混在しても、アルミ−亜鉛めっき中にＭｇが混在しても特に問題は無い。めっき付与の際の雰囲気は、無酸化炉を有する連続式めっき設備でも、無酸化炉を有しない連続式めっき設備でも、通常のめっき条件とすればよい。亜鉛めっきでは、溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき等の方法を採用してもよい。
【００７８】
めっき前に鋼板表面に金属プレめっきを施してもよい。金属プレめっきとしては、Ｎｉプレめっき、Ｆｅプレめっき、およびその他めっき性を向上させる金属プレめっきが挙げられる。また、めっき層表面に異種の金属めっきや無機系、有機系化合物の皮膜などを付与しても特に問題は無い。
以上の方法により、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板を得る。
【００７９】
次に、本実施形態に係るホットスタンプ成形体の製造方法について説明する。本実施形態に係るホットスタンプ成形体は、上述の方法により得られたホットスタンプ用鋼板に対して、例えば以下のホットスタンプ条件を適用することで得ることができる。
【００８０】
まず、ホットスタンプ用鋼板をＡｃ３変態点〜１０００℃の温度域に加熱し、当該温度域にて０．１〜３０．０分間保持した後、速やかに金型上に搬送して、プレス成形（ホットスタンプ）を行う。その後、鋼板を加圧して、鋼板と金型との熱伝達により、プレス成形後の鋼板を金型内で２５０℃以下の温度域まで冷却する。
【００８１】
Ａｃ３変態点〜１０００℃の温度域までの平均加熱速度は、０．１〜２００℃／ｓとすればよい。金型内での平均冷却速度は、ホットスタンプ後にマルテンサイトを主相とする金属組織（マルテンサイトの面積率が８０％以上）を得る場合にはマルテンサイト変態が生じる臨界冷却速度以上とすることが必要である。臨界冷却速度は、鋼板の化学組成により変化するため、金型内での平均冷却速度は、例えば１．０〜２００℃／ｓとすればよい。ホットスタンプ後にマルテンサイトを主相とする金属組織が不要の場合は、特に金型中の冷却速度を制限する必要は無い。ただし、ホットスタンプ後にマルテンサイトを主相とする高強度材と接合したテーラードブランクを用いる場合には、接合した高強度材にてマルテンサイト変態が生じる臨界冷却速度以上で冷却する必要がある場合が考えられる。もしくは高強度材の部位のみ金型調整にて面圧を上げて冷却速度を向上させてもよい。
【００８２】
また、Ａｃ３変態点〜１０００℃の温度域では、鋼板温度を変動させてもよく、一定としてもよい。
なお、Ａｃ３変態点は下記式により求めることができる。
【００８３】
Ａｃ３変態点（℃）＝ｅｘｐ（Ｘ）＋３１．５×Ｍｏ−２８
Ｘ＝６．８１６５−０．４７１３２×Ｃ−０．０５７３２１×Ｍｎ＋０．０６６０２６１×Ｓｉ−０．０５０２１１×Ｃｒ＋０．１０５９３×Ｔｉ＋２．０２７２×Ｎ＋１．０５３６×Ｓ−０．１２０２４×Ｓｉ×Ｃ＋０．１１６２９×Ｃｒ×Ｃ＋０．２９２２５×Ｃ２＋０．０１５６６×Ｍｎ２＋０．０１７３１５×Ｃｒ２
なお、上記式中の元素記号は、当該元素の質量％での含有量であり、含有しない場合は０を代入する。
【００８４】
加熱炉から金型までの搬送時間は、ホットスタンプ後にマルテンサイトを主相とする金属組織（マルテンサイトの面積率が８０％以上）を得る場合には、フェライト−パーライト変態、ベイナイト変態が開始するよりも早く、金型上に搬送してプレス成形を行う必要がある。フェライト−パーライト変態、ベイナイト変態は、ブランク（ホットスタンプ用鋼板）に熱電対をつけて温度測定を行い、変態発熱を観測することにより上記変態が生じる時間を調べることができる。ただし、ホットスタンプ後にマルテンサイトを主相とする金属組織が不要の場合は、フェライト−パーライト変態、ベイナイト変態が開始するよりも早く、プレス成形を行う必要は無い。プレス成形時の温度が低温となると成形性が低下して割れ・しわ等の成形不具合が生じるため、６００℃以上、好ましくは７００℃以上でプレス成形を開始することが望ましい。
【００８５】
ホットスタンプ用鋼板が表面にＺｎ系めっき層を有する場合には、加熱温度が高く、加熱時間が長いとブリスター等が発生することもあるので、上記のホットスタンプ条件内で適宜調整する必要がある。
【００８６】
ホットスタンプ用鋼板がＡｌ系めっき層を有する場合には、ホットスタンプ時の加熱中にＡｌ系めっき層中の拡散層にＳｎを濃化させるために、下記式（１）を満たすように加熱温度および保持時間を制御することが好ましい。ホットスタンプ時の加熱条件が下記式（１）を満たすことで、Ａｌ系めっき層中に存在する拡散層中のＳｎ濃度を、鋼板の表層領域におけるＳｎ濃度の１．０５倍以上とすることができる。
【００８７】
ｔ＜Ｓｎ１．７×２６０００００／Ｔ  …（１）
なお、上記（１）中のＴは加熱温度（℃）であり、ｔは保持時間（ｍｉｎ）であり、Ｓｎはホットスタンプ成形体を構成する鋼板中のＳｎ含有量（質量％）である。加熱温度Ｔはホットスタンプ用鋼板の表面温度であり、保持時間ｔは、ホットスタンプ時の加熱中に、鋼板温度が上昇して狙いの加熱温度より１０℃低い温度に到達した時間から加熱炉から取り出すまでの時間である。なお、保持時間が２０分を超えると製造コストが上昇して経済的に好ましくないため、保持時間は２０分以下とすることが好ましい。
【００８８】
保持時間が長く、Ａｌ系めっき層中の拡散層が成長しすぎると、拡散層中のＳｎ濃度が低下してしまうため、鋼板中のＳｎ含有量に応じた加熱時間および加熱温度とすることが重要である。ホットスタンプ用鋼板の表面温度は、ブランク（ホットスタンプ用鋼板）に熱電対を設置して温度測定することが望ましい。
【００８９】
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板は、ホットスタンプ後に高強度となる鋼板と接合してテーラードブランクを作成し、これをホットスタンプして部品内の強度を変化させた車体部品として好適に使用される。テーラードブランクの際の溶接方法はレーザー溶接、シーム溶接、アーク溶接、プラズマ溶接など様々な方法が考えられるが、特に限定はされない。またホットスタンプ後に高強度となる鋼板（高強度材）も特に限定されない。製造する部品毎に適切に選択すればよい。また、テーラードブランクとして用いずに、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板のみ用いて部品（ホットスタンプ成形体）を製造してもよい。さらに、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板をスポット溶接により接合して重ねたパッチワークブランクを作成して、それをホットスタンプしてもよい。
【実施例】
【００９０】
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。【００９１】
表１および２に示す化学組成を有する鋼片を用いて、熱間圧延、酸洗、冷間圧延、連続焼鈍または連続溶融めっきライン、必要に応じて連続焼鈍後に電気めっきを施すことにより、板厚０．５〜３．５ｍｍの冷延鋼板およびめっき鋼板を製造した。熱間圧延時の１０５０〜１１５０℃の温度域における最大パス間時間は表３および４に示す通りであった。仕上げ圧延完了温度は８００〜１０００℃であり、冷間圧延における累積圧下率は３０〜８０％であった。【００９２】
熱間圧延時の１０５０〜１１５０℃の温度域におけるデスケーリングは、次の条件で行った。ノズル一個当たりの噴射水量を１０〜１００Ｌ／ｍｉｎとし、吐出圧力を６ＭＰａ以上とし、幅方向におけるノズル間隔を１５０〜３５０ｍｍとした。デスケーリングは、熱間圧延の各パス前にて行った。【００９３】
表３および４に記載の「めっき層の種類」は、それぞれ以下の通りである。
ＣＲ：めっき層なし
ＧＩ：溶融亜鉛めっき層  （狙い目付量片面６０ｇ／ｍ２、両面めっき）
ＧＡ：合金化溶融亜鉛めっき層  （狙い目付量片面４５ｇ／ｍ２、両面めっき）
ＥＧ：電気亜鉛めっき層  （狙い目付量片面２０ｇ／ｍ２、両面めっき）
ＡＬ：Ａｌ系めっき層  （狙い目付量片面８０ｇ／ｍ２、両面めっき）【００９４】
製造した冷延鋼板およびめっき鋼板を用いて、表３および４に示す条件にてホットスタンプを行った。ホットスタンプは引張試験および金属組織観察を行うための試験片を作製し易いように、平板状の鋼板を水冷金型で挟んで加圧した。全ての実験条件にて、成形温度は６００℃以上であった。また、金型内での冷却終了温度は表３および表４の通りであった。【００９５】
ホットスタンプ後の鋼板（ホットスタンプ成形体）からＪＩＳ５号試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１：２０１１に準拠して引張試験を行うことにより、引張（最大）強さ（ＭＰａ）および全伸び（％）を求めた。【００９６】
得られた引張強さが４５０〜１２００ＭＰａである場合、ホットスタンプされるテーラードブランクの低強度材として所望される引張強さを有するとして合格と判定した。一方、得られた引張強さが４５０ＭＰａ未満、または１２００ＭＰａ超の場合、ホットスタンプされるテーラードブランクの低強度材として所望される引張強さを有しないとして不合格と判定した。【００９７】
また、得られた全伸びが、引張強さが４５０〜７００ＭＰａの場合は１０％以上、引張強さが７００ＭＰａ超、８００ＭＰａ以下の場合は７％以上、８００ＭＰａ超、１０００ＭＰａ以下の場合は６％以上、１０００ＭＰａ超、１２００ＭＰａ以下の場合は５％以上である場合、延性に優れるとして合格と判定した。上記以外の場合は、延性に劣るとして不合格と判定した。【００９８】
塗装後耐食性は、自動車技術会制定のＪＡＳＯ  Ｍ６０９に規定する方法により評価した。具体的には、次の方法により評価した。【００９９】
厚さ１５μｍで電着塗膜を付与した試料平面部にカッターで長さ７０ｍｍの疵を入れ、サイクル腐食試験に供した。１２０サイクル後の試料を取り出し、市販の塗膜剥離剤に３０分浸漬した後、ブラシで塗膜を剥離した。その後、鋼板用のインヒビターを含有する５％クエン酸アンモニウム水溶液に試料を浸漬し、腐食した部分に生成した錆をブラシで除去した。キーエンス社製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−７０００を用いて、７０ｍｍの疵の中央部を境界とし、疵の長さ３５ｍｍごとに、基準面からの板厚減少の最大値を測定した。基準面は、めっき有無にかかわらず、塗膜剥離後の腐食していない部位の表面とした。得られた２つの板厚減少の最大値の平均値を算出した。【０１００】
得られた板厚減少の最大値の平均値について、以下の基準で評価した。評価がＥ、ＶおよびＧの場合、長時間腐食環境に曝された場合であっても優れた耐食性を得られたとして合格と判定した。一方、評価がＢの場合、長時間腐食環境に曝された場合に優れた耐食性が得られなかったとして不合格と判定した。評価がＢであった例の中でも、板厚減少の程度に差異がある場合があった。【０１０１】
Ｅ（Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ）：０．０５ｍｍ未満
Ｖ（Ｖｅｒｙ  Ｇｏｏｄ）：０．０５ｍｍ以上、０．１０ｍｍ未満
Ｇ（Ｇｏｏｄ）          ：０．１０ｍｍ以上、０．１５ｍｍ未満
Ｂ（Ｂａｄ）            ：０．１５ｍｍ以上【０１０２】
以上の結果を表３および４に示す。表３および４を見ると、本発明例は、ホットスタンプされるテーラードブランクの低強度材として所望される強度および延性を有し、且つ長時間腐食環境に曝された場合であっても優れた耐食性が得られたことが分かる。その中でも、表面にＡｌ系めっき層を有し、Ａｌめっき層中に存在する拡散層中のＳｎ濃度が、鋼板の表層領域のＳｎ濃度の１．０５倍以上である本発明例は、長時間腐食環境に曝された場合であってもより優れた耐食性が得られたことが分かる。【０１０３】
一方、比較例は、引張強さ、延性および耐食性のうち１つ以上が合格基準を満足しなかったことが分かる。【０１０４】
【表１】
0006947335.tif 000002
【０１０５】
【表２】
0006947335.tif 000003
【０１０６】
【表３】
0006947335.tif 000004
【０１０７】
【表４】
0006947335.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明に係る上記態様によれば、ホットスタンプされるテーラードブランクの低強度材として所望される強度および延性を有し、且つ長時間腐食環境に曝された場合であっても優れた耐食性が得られるホットスタンプ成形体、並びにそのホットスタンプ成形体を得ることができるホットスタンプ用鋼板を提供することができる。本発明に係る上記態様は、衝突時の変形特性および耐食性に優れたホットスタンプ成形体を得ることができ、自動車車体の軽量化および衝突安全性の向上に寄与する。
【要約】
このホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ成形体は、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｎｂ：０．０１５〜０．１００％、Ｖ：０．００５〜０．１００％、および、Ｚｒ：０．００５〜０．１００％からなる群のうち１種または２種以上を含有する所定の化学組成を有し、表層領域におけるＳｎ濃度が、表面から板厚方向に板厚の１／４位置におけるＳｎ濃度の０．９０〜１．１０倍である。