CN103597117B

CN103597117B - 热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法

Info

Publication number: CN103597117B
Application number: CN201280028256.2A
Authority: CN
Inventors: 三好达也; 中岛清次; 中丸裕树
Original assignee: NKK Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: US10100381B2; EP2719796A4; KR101447408B1; CN103597117A; CN105908226B; WO2012169389A1; AR086681A1; MY154406A; EP2719796A1; RU2591905C2; AU2012268278B2; KR20140084334A; EP2719796B1; KR20140002802A; MX344422B; TWI441960B; CA2836119A1; US20140120365A1; KR101789366B1; RU2013158293A

Abstract

本发明提供一种在热压时氧化皮和ZnO的生成能够得以抑制，耐氧化性优良，同时冷压性也优良的热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法。一种热压用钢板，其特征在于，在钢板表面依次具有含10～25质量%的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为10～90g/m²的镀层，以及含固体润滑剂的润滑层。

Description

热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法

技术领域

本发明涉及适合于通过热压制造汽车的行走部件、车身结构部件等部件的热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法。

背景技术

以往，汽车的行走部件、车身结构部件等部件大多是对具有规定强度的钢板进行冲压加工而制造的。近年，从保护地球环境的观点出发，热切希望汽车车身的轻量化，并持续进行着将所使用的钢板高强度化来降低其板厚的努力。然而，伴随着钢板的高强度化，其冲压加工性下降，因此难以将钢板加工成所希望的部件形状的情况变多。

因此，在专利文献1中提出了以下被称作热压的加工技术，即，使用由冲模和冲头构成的模具来加工被加热的钢板，同时进行骤冷，从而能够兼顾加工的容易化与高强度化。然而，在该热压中，由于在热压前将钢板加热至950℃左右的高温，因此在钢板表面生成氧化皮（铁氧化物），该氧化皮在热压时剥离，从而存在有损伤模具或损伤热压后的部件表面的问题。此外，残留在部件表面上的氧化皮成为了外观不良、涂装密合性下降的原因。因此，通常进行酸洗、喷丸等处理来除去部件表面的氧化皮，但是这使制造工序复杂，导致生产率下降。此外，汽车的行走部件、车身结构部件等部件还需要优良的耐腐蚀性，而通过上述工序制造的热压部件由于没有设置镀层等防锈膜，因此耐腐蚀性非常不足。

从这样的背景出发，期待能够在热压前的加热时抑制氧化皮的生成，同时能够提高热压后部件的耐腐蚀性的热压技术，并且已经提出了在表面设置镀层等被膜的钢板以及使用该钢板的热压方法。例如，在专利文献2中公开了一种将由Zn或Zn基合金覆盖的钢板进行热压，并在表面设置Zn-Fe基化合物或Zn-Fe-Al基化合物的耐腐蚀性优良的热压部件的制造方法。此外，在专利文献3中公开了一种将合金化热镀锌钢板在700～1000℃下加热2～20分钟后进行热压，并在表面设置有含Fe-Zn固溶相的镀层的加工性、焊接性、耐腐蚀性优良的热压成型品（部件）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：英国专利第1490535号公报

专利文献2：日本专利第3663145号公报

专利文献3：日本专利第4039548号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，使用专利文献2中所述方法制造的热压部件，有时会因为生成氧化皮而造成外观不良、涂装密合性下降，并且因为生成ZnO而导致耐腐蚀性变差。此外，专利文献2、3中所述的热压部件，存在如下问题：针对在化学转化处理被膜、电沉积涂膜未包覆的部位容易发生的点蚀的耐腐蚀性（以下，称作耐点蚀性）差。

此外，最近还研究了在热压前进行冷压从而加工为所希望形状的热压技术，对于冷压性优良的热压用钢板的需求不断提高。

本发明的一个目的在于提供一种在热压时氧化皮、ZnO的生成能够得以抑制，耐氧化性优良，同时冷压性也优良的热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种热压后的耐点蚀性优良，同时冷压性也优良的热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人们对于上述目的的热压用钢板进行了深入研究，结果获得以下见解。

i）氧化皮的生成容易发生在镀层的缺陷部、以因热压而在加热时形成的Zn-Fe金属化合物为起点产生的裂纹等局部部位。

ii）氧化皮、ZnO的生成容易发生在熔点低于700℃的低Zn系镀层。

iii）为了抑制氧化皮、ZnO的生成，有效的是形成含有10～25质量%的Ni且余量由Zn和不可避免的杂质构成的熔点高的镀层。

iv）为了赋予优良的冷压性，有效的是在镀层上设置含固体润滑剂的润滑层。

v）使用专利文献2或3中所述的设置有Zn或Zn基合金镀层的钢板制造的热压部件的耐点蚀性差的原因在于，在热压前的加热时，镀层的Zn扩散至基底钢板并进入到Fe-Zn固溶相中，或者在镀层表面形成了大量的氧化锌，因此Zn原有的牺牲防蚀效果显著下降。

vi）为了抑制镀层的Zn向基底钢板扩散，有效的是在钢板表面设置含有60质量%以上的Ni，且余量由Zn和不可避免的杂质构成的镀层I，此外，为了抑制在镀层表面的大量氧化锌的形成，有效的是在该镀层I上设置含有10～25质量%的Ni，且余量由Zn和不可避免的杂质构成的镀层II。

vii）为了赋予优良的冷压性，有效的是在镀层II上设置含固体润滑剂的润滑层。

本发明是基于上述见解而完成的，提供一种热压用钢板，其特征在于，在钢板表面依次具有含10～25质量%的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为10～90g/m²的镀层，以及含固体润滑剂的润滑层。

本发明的热压用钢板，优选在镀层和润滑层之间，进一步具有选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层。

本发明还提供一种热压用钢板，其特征在于，在钢板表面依次具有含10～25质量%的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为10～90g/m²的镀层，以及含固体润滑剂的选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层。

作为本发明的热压用钢板中镀层的基底钢板，可以使用具有以质量%计含有C：0.15～0.5%、Si：0.05～2.0%、Mn：0.5～3%、P：0.1%以下、S：0.05%以下、Al：0.1%以下、N：0.01%以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢板。该基底钢板以质量%计优选进一步含有选自Cr：0.01～1%、Ti：0.2%以下、B：0.0005～0.08%中的至少一种和/或Sb：0.003～0.03%。

本发明进一步提供一种热压部件的制造方法，其特征在于，对上述的热压用钢板进行冷压后，加热至Ac₃相变点～1000℃的温度范围，然后进行热压。

本发明还提供一种热压用钢板，其特征在于，在钢板表面依次具有含60质量%以上的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为0.01～5g/m²的镀层I，含10～25质量%的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为10～90g/m²的镀层II，以及含固体润滑剂的润滑层。

本发明的热压用钢板，优选在镀层II和润滑层之间，进一步具有选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层。

本发明还提供一种热压用钢板，其特征在于，在钢板表面依次具有含60质量%以上的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为0.01～5g/m²的镀层I，含10～25质量%的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为10～90g/m²的镀层II，以及含固体润滑剂的选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层。

作为本发明的热压用钢板中镀层的基底钢板，可以使用具有以质量%计含有C：0.15～0.5%、Si：0.05～2.0%、Mn：0.5～3%、P：0.1%以下、S：0.05%以下、Al：0.1%以下、N：0.01%以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢板。该基底钢板，以质量%计优选进一步含有选自Cr：0.01～1%、Ti：0.2%以下、B：0.0005～0.08%中的至少一种和/或Sb：0.003～0.03%。

本发明的热压部件的制造方法，优选在加热至Ac₃相变点～1000℃的温度范围时，以100℃/秒以上的平均升温速度进行加热。

发明效果

根据本发明，可以制造在热压时氧化皮、ZnO的生成能够得以抑制，耐氧化性优良，同时冷压性也优良的热压用钢板。此外，根据本发明，可以制造热压后的耐点蚀性优良，同时冷压性也优良的热压用钢板。使用本发明的热压用钢板并通过本发明的热压部件的制造方法所制造的热压部件，外观良好，并且具有优良的涂装密合性、耐腐蚀性，因此适合于汽车的行走部件和车身结构部件。

附图说明

图1是表示实施例中使用的摩擦系数测定装置的图。

图2是表示图1中拉延筋6的形状的图。

具体实施方式

（实施方式A）

A-1热压用钢板

A-1-1）镀层

在本实施方式A中，为了在热压时抑制氧化皮、ZnO的生成，在钢板表面设置含有10～25质量%的Ni，且余量由Zn和不可避免的杂质构成的镀层。通过使镀层的Ni含有率为10～25质量%，能够形成具有Ni₂Zn₁₁、NiZn₃、Ni₅Zn₂₁中任意一种结晶结构的熔点高至881℃的γ相，因此可以将加热时氧化皮、ZnO的生成反应抑制在最小限度。此外，由于加热时不会形成Zn-Fe金属氧化物，因此还抑制了伴随裂纹产生的氧化皮的生成。此外，由于热压结束后，镀层以γ相的形式残存，因此通过Zn的牺牲防蚀效果而发挥出优良的耐腐蚀性。需要说明的是，Ni量为10～25质量%的γ相的形成，未必与Ni-Zn合金的平衡状态图一致。可以认为这是由于在电镀法等中进行的镀层形成反应是非平衡进行的。Ni₂Zn₁₁、NiZn₃、Ni₅Zn₂₁的γ相，可以通过X射线衍射法、使用TEM（Transmission Electron Microscopy）的电子束衍射法进行确认。此外，通过使镀层的Ni量为10～25质量%，如上所述形成了γ相，但是根据电镀的条件等，有时多少会混杂一些η相。这时，为了将加热过程中在镀层表面的氧化锌形成反应抑制在最小限度，η相的量优选为5质量%以下。η相的量由η相相对于镀层总重量的重量比来定义，例如其可以通过阳极溶解法等进行定量。

当镀层每单面的附着量小于10g/m²时，无法充分发挥Zn的牺牲防蚀效果，而如果超过90g/m²，则该效果饱和，导致成本上升，因此将其设定为10～90g/m²。

这种镀层的形成方法没有特别限定，优选公知的电镀法。

A-1-2）润滑层

为了赋予优良的冷压性，在镀层上设置含固体润滑剂的润滑层。通过设置润滑层，动摩擦系数下降，实现了冷压性的提高。

作为固体润滑剂，例如，可以列举以下物质，并且可以使用其中的至少一种。

（1）聚烯烃蜡、石蜡：例如，聚乙烯蜡、合成石蜡、天然石蜡、微晶蜡、氯化烃等

（2）氟树脂：例如，聚氟乙烯树脂（聚四氟乙烯树脂等）、聚氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂等

（3）脂肪酸酰胺系化合物：例如，硬脂酰胺、棕榈酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、油酸酰胺、乙磺酸酰胺（エシル酸アミド）、亚烷基双脂肪酸酰胺等

（4）金属皂类：例如，硬脂酸钙、硬脂酸铅、月桂酸钙、棕榈酸钙等

（5）金属硫化物：例如，二硫化钼、二硫化钨等

（6）其它：石墨、氟化石墨、氮化硼、硼砂、聚亚烷基二醇、碱金属硫酸盐等

这些固体润滑剂中，特别优选聚乙烯蜡、氟树脂。作为聚乙烯蜡，例如，可以使用日本科莱恩株式会社制的セリダスト9615A、セリダスト3715、セリダスト3620、セリダスト3910（均为商品名）、三洋化成株式会社制的サンワックス131-P、サンワックス161-P（均为商品名）、三井化学株式会社制的ケミパールW-100、ケミパールW-200、ケミパールW-500、ケミパールW-800、ケミパールW-950（均为商品名）等。此外，作为氟树脂，最优选聚四氟乙烯树脂，例如，优选为大金工业株式会社制的ルブロンL-2、ルブロンL-5（均为商品名）、三井杜邦株式会社制的MP1100、MP1200（均为商品名）、旭硝子株式会社制的フルオンディスパージョンAD1、フルオンディスパージョンAD2、フルオンL141J、フルオンL150J、フルオンL170J（均为商品名）等。

为了形成这种含固体润滑剂的润滑层，将以有机树脂作为粘合剂并添加了固体润滑剂的组合物在镀层上进行附着处理后，在不进行水洗的情况下加热干燥即可。需要说明的是，通过使用有机树脂作为粘合剂，可以获得优良的涂装密合性。这种组合物的附着处理，可以是涂布法、浸渍法、喷雾法中的任一种，并且可以使用辊涂机、挤压涂布机、口模式涂布机等。这时，在使用挤压涂布机等进行涂布、浸渍、喷雾处理后，还可以通过气刀法或辊挤压法进行涂布量的调整、外观的均匀化、厚度的均匀化。

作为润滑层中粘合剂的有机树脂，优选使用选自环氧树脂、改性环氧树脂、多羟基聚醚树脂、聚亚烷基二醇改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、对它们进一步进行改性的树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚烯烃树脂中的至少一种。此外，还可以将蜜胺树脂、异氰酸酯树脂等公知的固化剂与这些树脂并用。此外，还可以是在有机树脂的末端添加OH基，并在冷压后可以用碱水溶液溶解脱层的材料。

润滑层中的固体润滑剂的配合量，相对于以有机树脂为粘合剂的组合物100质量份（固体成分），优选为1～20质量份（固体成分），更优选为1～10质量份（固体成分）。如果固体润滑剂的配合量为1质量份以上，则润滑效果好，并且如果为20质量份以下，则涂装密合性不会下降。

润滑层干燥后的层厚优选为0.1～2.0μm。如果层厚为0.1μm以上，则冷压性的提高效果充分，并且如果为2.0μm以下，则热压时不会生成较多的有机树脂成分的热分解生成物。

A-1-3）化合物层

如果在镀层和润滑层之间进一步设置选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层，则可以获得优良的涂装密合性。为了获得这种效果，优选使化合物层的厚度为0.1μm以上。如果化合物层的厚度超过3.0μm，则化合物层变脆，有时会导致涂装密合性下降，因此，优选使其为3.0μm以下。更优选为0.4～2.0μm。

作为含Si化合物，例如，可以应用有机硅树脂、硅酸锂、硅酸钠、胶体二氧化硅、硅烷偶联剂等。作为含Ti化合物，例如，可以应用钛酸锂、钛酸钙等钛酸盐，以钛醇盐、螯合型钛化合物为主剂的钛偶联剂等。作为含Al化合物，例如，可以应用铝酸钠、铝酸钙等铝酸盐，以铝醇盐、螯合型铝化合物为主剂的铝偶联剂等。作为含Zr化合物，例如，可应用锆酸锂、锆酸钙等锆酸盐，以锆醇盐、螯合型锆化合物为主剂的锆偶联剂等。

为了在镀层上形成这种化合物层，将选自上述含Si化合物、含Ti化合物、含Al化合物、含Zr化合物中的至少一种化合物在镀层上进行附着处理后，在不进行水洗的情况下加热干燥即可。这些化合物的附着处理，可以是涂布法、浸渍法、喷雾法中的任一种，并且可以使用辊涂机、挤压涂布机、口模式涂布机等。这时，在使用挤压涂布机等进行涂布处理、浸渍处理、喷雾处理后，还可以通过气刀法或辊挤压法进行涂布量的调整、外观的均匀化、厚度的均匀化。此外，加热干燥优选以钢板的最高到达温度为40～200℃的方式进行。更优选在60～160℃下进行。

此外，为了在镀层上形成这种化合物层，还可以采用进行反应型处理，然后在水洗或不水洗的情况下加热干燥的方法，其中，反应型处理是将具有镀层的钢板浸渍到含有选自Si、Ti、Al、Zr中的至少一种阳离子并且含有选自磷酸根离子、氟酸根离子、氟化物离子中的至少一种阴离子的酸性水溶液中的处理。

需要说明的是，在该化合物层中含有上述的固体润滑剂来代替设置润滑层，也可以赋予优良的冷压性。

固体润滑剂在化合物层中的配合量，相对于化合物100质量份（固体成分），优选为1～20质量份（固体成分），更优选为1～10质量份（固体成分）。如果固体润滑剂的配合量为1质量份以上，则润滑效果优良，如果为20质量份以下，则涂装密合性不会下降。

A-1-4）基底钢板

为了得到具有980MPa以上强度的热压部件，作为镀层的基底钢板，例如，可以使用具有以质量%计含有C：0.15～0.5%、Si：0.05～2.0%、Mn：0.5～3%、P：0.1%以下、S：0.05%以下、Al：0.1%以下、N：0.01%以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的热轧钢板或冷轧钢板。各成分元素的限定理由如下所述。此处，表示成分含量的“%”，只要没有特别规定，则表示“质量%”。

C：0.15～0.5%

C是提高钢强度的元素，为了使热压部件的TS为980MPa以上，必须使其量为0.15%以上。另一方面，如果C量超过0.5%，则原材料钢板的冲裁加工性显著下降。因此，将C量设为0.15～0.5%。

Si：0.05～2.0%

Si与C同样，是提高钢强度的元素，而为了使热压部件的TS为980MPa以上，必须使其量为0.05%以上。另一方面，如果Si量超过2.0%，则在热轧时被称为红色氧化铁皮的表面缺陷的发生显著增加，同时轧制载荷增大，或导致热轧钢板的延展性变差。此外，如果Si量超过2.0%，则在实施在钢板表面形成以Zn为主体的镀膜的镀覆处理时，有时会对镀覆处理性造成不良影响。因此，将Si量设为0.05～2.0%。

Mn：0.5～3%

Mn是用于抑制铁素体相变而提高淬透性的有效元素，此外，由于使Ac₃相变点降低，因此还是用于降低热压前的加热温度的有效元素。为了表现出这种效果，必须使其量为0.5%以上。另一方面，如果Mn量超过3%，则会产生偏析而导致原材料钢板及热压部件的特性均匀性下降。因此，将Mn量设为0.5～3%。

P：0.1%以下

如果P量超过0.1%，则会产生偏析而导致原材料钢板及热压部件的特性均匀性下降，同时韧性也显著下降。因此，将P量设为0.1%以下。

S：0.05%以下

如果S量超过0.05%，则热压部件的韧性下降。因此，将S量设为0.05%以下。

Al：0.1%以下

如果Al量超过0.1%，则导致原材料钢板的冲裁加工性、淬透性下降。因此，将Al量设为0.1%以下。

N：0.01%以下

如果N量超过0.01%，则在热轧时、热压前的加热时形成AlN氮化物，导致原材料钢板的冲裁加工性、淬透性下降。因此，将N量设为0.01%以下。

虽然余量为Fe和不可避免的杂质，但是由于以下理由，优选含有选自Cr：0.01～1%、Ti：0.2%以下、B：0.0005～0.08%中的至少一种和/或Sb：0.003～0.03%。

Cr：0.01～1%

Cr是用于强化钢并同时提高淬透性的有效元素。为了表现出这种效果，优选使Cr量为0.01%以上。另一方面，如果Cr量超过1%，则导致成本显著提高，因此优选将其上限设为1%。

Ti：0.2%以下

Ti是强化钢并且通过细粒化而提高韧性的有效元素。此外，还是比下述的B更优先形成氮化物，从而发挥出利用固溶B提高淬透性效果的有效元素。然而，如果Ti超过0.2%，则热轧时的轧制载荷极度增大，此外，热压部件的韧性下降，因此优选将其上限设为0.2%。

B：0.0005～0.08%

B是用于提高热压时的淬透性、热压后的韧性的有效元素。为了表现出这种效果，优选将B量设为0.0005%以上。另一方面，如果B量超过0.08%，则热轧时的轧制载荷极度增大，此外，在热轧后生成马氏体相、贝氏体相，从而使钢板产生裂纹等，因此优选将其上限设为0.08%。

Sb：0.003～0.03%

Sb具有在从热压前加热钢板到通过热压的一系列处理冷却钢板为止的期间，抑制在钢板表层部产生的脱碳层的效果。为了表现出这种效果，必须使其量为0.003%以上。另一方面，如果Sb量超过0.03%，则导致轧制载荷增大，使生产率下降。因此，优选将Sb量设为0.003～0.03%。

A-2热压部件的制造方法

上述本发明的热压用钢板，在冷压后加热至Ac₃相变点～1000℃的温度范围，然后进行热压，形成热压部件。在热压前加热至Ac₃相变点以上的原因在于，通过热压时的骤冷，形成了马氏体相等硬质相，实现了部件的高强度化。此外，将加热温度的上限设为1000℃的原因在于，如果超过1000℃，则在镀层表面生成大量的ZnO。需要说明的是，此处所述的加热温度是指钢板的最高到达温度。

在热压前加热时的平均升温速度没有特别限定，例如，优选为2～200℃/秒。钢板暴露在高温条件下的高温滞留时间越长，则镀层表面ZnO的生成、镀层缺陷部中局部氧化皮的生成越多，因此平均升温速度越快越好。此外，最高到达板温下的保持时间没有特别限定。但是，基于与上述相同的理由，时间越短越好，优选为300秒以下，更优选为120秒以下，进一步优选为10秒以下。

作为热压前的加热方法，可以举例使用电炉、煤气炉等的加热、火焰加热、通电加热、高频加热、感应加热等。

[实施例A]

作为基底钢板，使用具有以质量%计含有C：0.23%、Si：0.25%、Mn：1.2%、P：0.01%、S：0.01%、Al：0.03%、N：0.005%、Cr：0.2%、Ti：0.02%、B：0.0022%、Sb：0.008%，且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，并且Ac₃相变点为820℃，板厚为1.6mm的冷轧钢板。在该冷轧钢板的表面，在含有200g/L的六水硫酸镍和10～100g/L的七水硫酸锌的pH为1.5、温度为50℃的镀液中，使电流密度在5～100A/dm²间变化，实施电镀处理，形成表1、2所示Ni含量（余量为Zn和不可避免的杂质）和附着量以及η相含量的镀层。此外，除了部分情况，在镀层上涂布由表1、2所示的含有固体润滑剂和化合物或有机粘合剂且余量为溶剂的组合物（固体成分比例为15%），然后在到达钢板温度为140℃的条件下进行干燥，形成表1、2所示厚度的化合物层或润滑层，制作钢板No.1～22。需要说明的是，使用有机硅树脂作为化合物时以及使用二醇改性环氧树脂作为有机粘合剂时的溶剂为乙二醇单丁醚:石脑油=55:45（质量比）的稀释剂。此外，使用硅烷偶联剂作为化合物时以及使用乙烯离聚物作为有机粘合剂时的溶剂为去离子水。此处，钢板No.1～11、16～22是设置了含固体润滑剂的化合物层的例子，钢板No.12、13是设置了润滑层的例子，钢板No.14是在化合物层上设置有润滑层的例子，钢板No.15是既未设置化合物层，也未设置润滑层的例子。

需要说明的是，作为润滑层的固体润滑剂、有机树脂粘合剂、化合物层的化合物，使用以下物质。

有机硅树脂：信越化学株式会社制KR-242A

聚乙烯蜡1：日本科莱恩株式会社制セリダスト3620

氟树脂：聚四氟乙烯树脂旭硝子株式会社制フルオンL170J

二硫化钼：大东润滑株式会社制LM-13

石墨：日立化成工业株式会社制GP-60S

氮化硼：水岛合金铁株式会社制FS-1

二醇改性环氧树脂：关西涂料株式会社制ER-007

嵌段异氰酸酯：旭化成工业株式会社制デュラネートMF-K60X

乙烯离聚物：三井化学工业株式会社制ケミパールS650

聚乙烯蜡2：三井化学工业株式会社制ケミパールW950

硅烷偶联剂：信越化学株式会社制KBE-403

对于如此所得的表1、2所示的钢板No.1～22，进行下述所示的冷压性、热压时的耐氧化性和热压后的涂装密合性的评价。此处，热压是如下进行模拟的，即，使用电炉或直接通电在表1、2所示的加热条件下加热，然后用Al制模具包夹，并以50℃/秒的冷却速度进行冷却。

冷压性：使用图1示意性表示的摩擦系数测定装置测定动摩擦系数，评价冷压性。首先，直接从制作的钢板上裁取样品1，并将其设置在固定于滑动台3上面的试样台2上。滑动台3能够通过设置在位于其下方的滑动台支持台5上面的辊4而水平移动。接着，通过使能够上下移动的滑动台支持台5向上方移动，将样品1压在设置在上方的图2所示形状的拉延筋6的下面。这时，使用安装在滑动台支持台5上的第一测力传感器7，测定对样品1的挤压载荷N。最后，在作用一定的挤压载荷N（=400kgf）的状态下，使滑动台3以100cm/分钟的移动速度在轨道9上水平移动，使用安装在滑动台3一端的第二测力传感器8测定滑动阻力F，求出室温（25℃）下的动摩擦系数μ=F/N。需要说明的是，将作为润滑油的スギムラ化学工业株式会社制的冲压用清洗油プレトンR352L涂布在样品1的表面，进行试验。按照以下基准评价算出的μ，如果为◎、○，则视为冷压性优良。

◎：μ＜0.1

○：0.1≤μ＜0.15

△：0.15≤μ＜0.2

×：0.2≤μ

耐氧化性：在表1、2所示的加热条件下加热后，测定钢板的重量，并测定与加热前的重量变化。此处，重量变化是因氧化皮、ZnO的生成所导致的重量增加与生成的ZnO的飞散所导致的重量减少的和，其绝对值越小，则视为耐氧化性越好，按照以下基准进行评价，如果为◎、○，则视为满足本发明的目的。

◎：重量变化的绝对值≤3g/m²

○：3g/m²＜重量变化的绝对值≤5g/m²

×：5g/m²＜重量变化的绝对值

涂装密合性：从热处理后的钢板上裁取样品，并使用日本帕卡濑精株式会社制PB-SX35，在标准条件下实施化学转化处理，然后在170℃×20分钟的烧结条件下，将关西涂料株式会社制电沉积涂料GT-10HTグレー形成膜厚为20μm的膜，制作涂装试验片。然后，对制作的试验片上实施了化学转化处理和电沉积涂装的面，用切刀以切至钢基底的方式切割成网格（10×10个，1mm间隔），接着，进行利用胶带来粘贴和剥离的网格胶带剥离试验。按照以下基准进行评价，如果评价的结果为◎或○，则视为涂装密合性优良。

◎：未剥离

○：1～10个网格剥离

△：11～30个网格剥离

×：31个以上网格剥离

将结果示于表3。由此可知，本发明例的冷压性、热压时的耐氧化性优良，同时热压后的涂装密合性也优良。

需要说明的是，在本实施例中，实际上没有通过冷压或热压进行加工。然而，如上所述，由于耐氧化性和涂装密合性受到热压前的加热导致的镀层变化，特别是镀层中Zn的特性的影响，因此可以用本实施例的结果来评价耐氧化性和涂装密合性。

表3

（实施方式B）

B-1热压用钢板

B-1-1）镀层

在本实施方式B中，为了抑制镀层的Zn向基底钢板扩散，得到优良的耐点蚀性，在钢板表面设置含有60质量%以上的Ni，且余量由Zn和不可避免的杂质构成的镀层I。当镀层I的Ni量小于60质量%时，无法充分抑制镀层的Zn向基底钢板扩散，从而无法获得优良的耐点蚀性。镀层I的Ni量优选为100质量%，但当其小于100质量%时，余量为具有牺牲防蚀效果的Zn和不可避免的杂质。此外，当镀层I的每单面的附着量小于0.01g/m²时，无法充分发挥抑制Zn向基底钢板扩散的效果，而如果超过5g/m²，则该效果饱和，导致成本上升，因此将其设定为0.01～5g/m²。

此外，在本实施方式B中，为了抑制在镀层表面的大量氧化锌的形成，得到优良的耐点蚀性，在上述镀层I上设置镀层II。这时，镀层II是含有10～25质量%的Ni，且余量由Zn和不可避免的杂质构成的镀层。通过使镀层II的Ni量为10～25质量%，能够形成具有Ni₂Zn₁₁、NiZn₃、Ni₅Zn₂₁中任意一种结晶结构的熔点高至881℃的γ相，因此可以将加热过程中在镀层表面的氧化锌形成反应抑制在最小限度。此外，由于加热结束后，镀层II以γ相的形式残存，因此通过Zn的牺牲防蚀效果而发挥出优良的耐点蚀性。需要说明的是，Ni量为10～25质量%的γ相的形成，未必与Ni-Zn合金的平衡状态图一致。可以认为这是由于在电镀法等中进行的镀层形成反应是非平衡进行的。Ni₂Zn₁₁、NiZn₃、Ni₅Zn₂₁的γ相，可以通过X射线衍射法、使用TEM（TransmissionElectron Microscopy）的电子束衍射法进行确认。此外，通过使镀层II的Ni量为10～25质量%，如上所述形成了γ相。根据电镀的条件等，有时多少会混杂一些η相。这时，为了将加热过程中在镀层表面的氧化锌形成反应抑制在最小限度，η相的量优选为5质量%以下。η相的量由η相相对于镀层II的总重量的重量比来定义，例如其可以通过阳极溶解法等进行定量。

当镀层II每单面的附着量小于10g/m²时，无法充分发挥Zn的牺牲防蚀效果，而如果超过90g/m²，则该效果饱和，导致成本上升，因此将其设定为10～90g/m²。

这种镀层I和镀层II的形成方法没有特别限定，优选公知的电镀法。

B-1-2）润滑层

为了赋予优良的冷压性，在本实施方式中，在镀层II上设置含固体润滑剂的润滑层。通过设置润滑层，动摩擦系数下降，实现了冷压性的提高。

（3）脂肪酸酰胺系化合物：例如，硬脂酰胺、棕榈酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、油酸酰胺、乙磺酸酰胺、亚烷基双脂肪酸酰胺等

（5）金属硫化物：例如，二硫化钼、二硫化钨等

为了形成这种含固体润滑剂的润滑层，将以有机树脂作为粘合剂并添加了固体润滑剂的组合物在镀层II上进行附着处理后，在不进行水洗的情况下加热干燥即可。需要说明的是，通过使用有机树脂作为粘合剂，可以获得优良的涂装密合性。这种组合物的附着处理，可以是涂布法、浸渍法、喷雾法中的任一种，并且可以使用辊涂机、挤压涂布机、口模式涂布机等。这时，在使用挤压涂布机等进行涂布、浸渍、喷雾处理后，还可以通过气刀法或辊挤压法进行涂布量的调整、外观的均匀化、厚度的均匀化。

B-1-3）化合物层

如果在镀层II和润滑层之间进一步设置选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层，则可以获得优良的涂装密合性。为了获得这种效果，优选使化合物层的厚度为0.1μm以上。如果化合物层的厚度超过3.0μm，则化合物层变脆，有时会导致涂装密合性下降，因此，优选使其为3.0μm以下。更优选为0.4～2.0μm。

为了在镀层II上形成这种化合物层，将选自上述含Si化合物、含Ti化合物、含Al化合物、含Zr化合物中的至少一种化合物在镀层II上进行附着处理后，在不进行水洗的情况下加热干燥即可。这些化合物的附着处理，可以是涂布法、浸渍法、喷雾法中的任一种，并且可以使用辊涂机、挤压涂布机、口模式涂布机等。这时，在使用挤压涂布机等进行涂布处理、浸渍处理、喷雾处理后，还可以通过气刀法或辊挤压法进行涂布量的调整、外观的均匀化、厚度的均匀化。此外，加热干燥优选以钢板的最高到达温度为40～200℃的方式进行。更优选在60～160℃下进行。

此外，为了在镀层II上形成这种化合物层，还可以采用进行反应型处理，然后在水洗或不水洗的情况下加热干燥的方法，其中，反应型处理是将具有镀层I和镀层II的钢板浸渍到含有选自Si、Ti、Al、Zr中的至少一种阳离子并且含有选自磷酸根离子、氟酸根离子、氟化物离子中的至少一种阴离子的酸性水溶液中的处理。

B-1-4）基底钢板

为了得到具有980MPa以上强度的热压部件，作为镀层的基底钢板，例如，可以使用具有以质量%计含有C：0.15～0.5%、Si：0.05～2.0%、Mn：0.5～3%、P：0.1%以下、S：0.05%以下、Al：0.1%以下、N：0.01%以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的热轧钢板或冷轧钢板。基底钢板各成分元素的限定理由，和上述实施方式A中的限定理由相同，因此省略其说明。

B-2热压部件的制造方法

如果将上述本发明的热压用钢板进行冷压后，加热至Ac3相变点～1000℃的温度范围，然后进行热压，则可以制造热压部件。在热压前加热至Ac₃相变点以上的原因在于，通过热压时的骤冷，形成了马氏体相等硬质相，实现了部件的高强度化。此外，将加热温度的上限设为1000℃的原因在于，如果超过1000℃，则在镀层表面生成大量的氧化锌，无法获得优良的耐点蚀性。需要说明的是，此处所述的加热温度是指钢板的最高到达温度。

此外，如果使热压前加热时的平均升温速度为100℃/秒以上，则可以进一步抑制镀层表面上氧化锌的生成，从而可以进一步提高耐点蚀性。钢板暴露在高温条件下的高温滞留时间越长，则镀层表面氧化锌的生成越多，因此平均升温速度越快，则可以缩短高温滞留时间，从而可以抑制镀层表面氧化锌的生成。此外，最高到达板温下的保持时间没有特别限定。为了抑制氧化锌的生成，则时间越短越好，优选为300秒以下，更优选为60秒以下，进一步优选为10秒以下。

作为热压前的加热方法，可以举例使用电炉、煤气炉等的加热、火焰加热、通电加热、高频加热、感应加热等。特别是为了使平均升温速度为100℃/秒以上，优选通电加热、高频加热、感应加热等。

[实施例B]

作为基底钢板，使用具有以质量%计含有C：0.23%、Si：0.25%、Mn：1.2%、P：0.01%、S：0.01%、Al：0.03%、N：0.005%、Cr：0.2%、Ti：0.02%、B：0.0022%、Sb：0.008%，且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，并且Ac₃相变点为820℃，板厚为1.6mm的冷轧钢板。在该冷轧钢板的表面，在含有200g/L的六水硫酸镍和0～50g/L的七水硫酸锌的pH为3.0、温度为50℃的镀液中，使电流密度在5～100A/dm²间变化，实施电镀处理，形成表1、2所示Ni含量和附着量的镀层I。接着，在含有200g/L的六水硫酸镍和10～100g/L的七水硫酸锌的pH为1.5、温度为50℃的镀液中，使电流密度在5～100A/dm²间变化，实施电镀处理，形成表1、2所示Ni含量和附着量以及η相含量的镀层II。此外，除了部分情况，在镀层II上涂布由表4、5所示的含有固体润滑剂和化合物或有机粘合剂且余量为溶剂的组合物（固体成分比例为15%），然后在到达钢板温度为140℃的条件下进行干燥，形成表4、5所示厚度的化合物层或润滑层，制作钢板No.1～25。需要说明的是，使用有机硅树脂作为化合物时以及使用二醇改性环氧树脂作为有机粘合剂时的溶剂为乙二醇单丁醚:石脑油=55:45（质量比）的稀释剂。此外，使用硅烷偶联剂作为化合物时以及使用乙烯离聚物作为有机粘合剂时的溶剂为去离子水。此处，钢板No.1～11、16～25是设置了含固体润滑剂的化合物层的例子，钢板No.12、13是设置了润滑层的例子，钢板No.14是在化合物层上设置有润滑层的例子，钢板No.15是既未设置化合物层，也未设置润滑层的例子。

有机硅树脂：信越化学株式会社制KR-242A

聚乙烯蜡1：日本科莱恩株式会社制セリダスト3620

氟树脂：聚四氟乙烯树脂旭硝子株式会社制フルオンL170J

二硫化钼：大东润滑株式会社制LM-13

石墨：日立化成工业株式会社制GP-60S

氮化硼：水岛合金铁株式会社制FS-1

二醇改性环氧树脂：关西涂料株式会社制ER-007

嵌段异氰酸酯：旭化成工业株式会社制デュラネートMF-K60X

乙烯离聚物：三井化学工业株式会社制ケミパールS650

聚乙烯蜡2：三井化学工业株式会社制ケミパールW950

硅烷偶联剂：信越化学株式会社制KBE-403

对于如此所得的表4、5所示的钢板No.1～25，进行下述所示的冷压性、热压后的耐点蚀性和涂装密合性的评价。此处，热压是如下进行模拟的，即，使用电炉或直接通电在表4、5所示的加热条件下加热，然后用Al制模具包夹，并以表1、2所示的冷却速度进行冷却。

◎：μ＜0.1

○：0.1≤μ＜0.15

△：0.15≤μ＜0.2

×：0.2≤μ

耐点蚀性：对于耐点蚀性，为了进行设想的化学转化处理膜、电沉积涂膜未包覆的部位的评价，从热处理后的钢板裁取样品，将样品的非评价面和端面用胶带密封后，以盐水喷雾（5质量%NaCl水溶液，35℃，2小时）→干燥（60℃，相对湿度20～30%，4小时）→湿润（50℃，相对湿度95%，2小时）作为1个循环的复合腐蚀试验，实施该复合腐蚀试验150个循环，测定试验后样品的最大板厚减少值，并按照以下基准进行评价，如果评价的结果为◎、○、△，则视为满足本发明的目的。

◎：最大板厚减少值≤0.1mm

○：0.1mm＜最大板厚减少值≤0.2mm

△：0.2mm＜最大板厚减少值≤0.3mm

×：0.3mm＜最大板厚减少值

◎：未剥离

○：1～10个网格剥离

△：11～30个网格剥离

×：31个以上网格剥离

将结果示于表6。由此可知，本发明例的冷压性、热压后的耐点蚀性优良，同时涂装密合性也优良。

需要说明的是，在本实施例中，实际上没有通过冷压或热压进行加工。然而，如上所述，由于耐点蚀性和涂装密合性受到热压前的加热导致的镀层变化，特别是镀层中Zn的特性的影响，因此可以用本实施例的结果来评价热压部件的耐点蚀性和涂装密合性。

表6

符号说明

1 样品（钢板）

2 试样台

3 滑动台

4 辊

5 滑动台支持台

6 拉延筋

7 第一测力传感器

8 第二测力传感器

9 轨道

Claims

1.一种热压部件的制造方法，其特征在于，对热压用钢板进行冷压后，加热至Ac₃相变点～1000℃的温度范围，然后进行热压，其中，所述热压用钢板的表面依次具有：

镀层，含10～25质量％的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为10～90g/m²；以及

含固体润滑剂的润滑层。

2.如权利要求1所述的热压部件的制造方法，其特征在于，在镀层和润滑层之间，进一步具有选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层。

3.如权利要求1或2所述的热压部件的制造方法，其特征在于，镀层的基底钢板具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.15～0.5％、Si：0.05～2.0％、Mn：0.5～3％、P：0.1％以下、S：0.05％以下、Al：0.1％以下、N：0.01％以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成。

4.如权利要求3所述的热压部件的制造方法，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有选自Cr：0.01～1％、Ti：0.2％以下、B：0.0005～0.08％中的至少一种。

5.如权利要求3所述的热压部件的制造方法，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有Sb：0.003～0.03％。

6.如权利要求4所述的热压部件的制造方法，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有Sb：0.003～0.03％。

7.一种热压部件的制造方法，其特征在于，对热压用钢板进行冷压后，加热至Ac₃相变点～1000℃的温度范围，然后进行热压，其中，所述热压用钢板的表面依次具有：

含固体润滑剂的选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层。

8.如权利要求7所述的热压部件的制造方法，其特征在于，镀层的基底钢板具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.15～0.5％、Si：0.05～2.0％、Mn：0.5～3％、P：0.1％以下、S：0.05％以下、Al：0.1％以下、N：0.01％以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成。

9.如权利要求8所述的热压部件的制造方法，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有选自Cr：0.01～1％、Ti：0.2％以下、B：0.0005～0.08％中的至少一种。

10.如权利要求8或9所述的热压部件的制造方法，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有Sb：0.003～0.03％。

11.一种热压用钢板，其特征在于，在钢板表面依次具有：

镀层I，含60质量％以上的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为0.01～5g/m²；

镀层II，含10～25质量％的Ni，余量由Zn和不可避免的杂质构成，并且附着量为10～90g/m²；以及

含固体润滑剂的润滑层。

12.如权利要求11所述的热压用钢板，其特征在于，在镀层II和润滑层之间，进一步具有选自含Si化合物层、含Ti化合物层、含Al化合物层、含Zr化合物层中的至少一种化合物层。

13.如权利要求11或12所述的热压用钢板，其特征在于，镀层的基底钢板具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.15～0.5％、Si：0.05～2.0％、Mn：0.5～3％、P：0.1％以下、S：0.05％以下、Al：0.1％以下、N：0.01％以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成。

14.如权利要求13所述的热压用钢板，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有选自Cr：0.01～1％、Ti：0.2％以下、B：0.0005～0.08％中的至少一种。

15.如权利要求13所述的热压用钢板，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有Sb：0.003～0.03％。

16.如权利要求14所述的热压用钢板，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有Sb：0.003～0.03％。

17.一种热压用钢板，其特征在于，在钢板表面依次具有：

18.如权利要求17所述的热压用钢板，其特征在于，镀层的基底钢板具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.15～0.5％、Si：0.05～2.0％、Mn：0.5～3％、P：0.1％以下、S：0.05％以下、Al：0.1％以下、N：0.01％以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成。

19.如权利要求18所述的热压用钢板，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有选自Cr：0.01～1％、Ti：0.2％以下、B：0.0005～0.08％中的至少一种。

20.如权利要求18或19所述的热压用钢板，其特征在于，镀层的基底钢板以质量％计进一步含有Sb：0.003～0.03％。

21.一种热压部件的制造方法，其特征在于，对权利要求11～20中任一项所述的热压用钢板进行冷压后，加热至Ac₃相变点～1000℃的温度范围，然后进行热压。

22.如权利要求21所述的热压部件的制造方法，其特征在于，在加热至Ac₃相变点～1000℃的温度范围时，以100℃/秒以上的平均升温速度进行加热。