CN107405667A - 热冲压构件及其制造方法 - Google Patents

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池田伦正
中岛清次
中川功
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Abstract

本发明为使用将两张以上的镀覆钢板的端部之间对接并进行接合的拼焊板材而形成的热冲压构件，所述热冲压构件具备由所述各镀覆钢板形成的两个以上的部位和至少一个所述部位间的接合部，将所述接合部中最薄的部分的厚度设为tw、将所述部位中厚度最薄的部位的厚度设为t0时，根据镀覆钢板的镀层的种类适当控制tw/t0，使所述部位的拉伸强度均为1180MPa以上。

Description

热冲压构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及适合在汽车的车身结构构件中使用的热冲压构件。
另外，本发明的热冲压构件以使用将板厚和钢种不同的多张钢板的端部之间对接并进行接合的拼焊板材而形成的热冲压构件(以下，也称为拼焊板热冲压构件)作为对象。
背景技术
从用于提高汽车的燃料效率的汽车车身的轻量化和对提高碰撞安全性的要求考虑，正持续进行所使用的钢板的高强度化和板厚减小的努力。但是，伴随着钢板的高强度化，通常冲压加工性降低，因此，难以将钢板加工成期望的构件形状的情况变多。
在此，在专利文献1中提出了实现成形的容易化与高强度化的兼顾的被称为热冲压成形的成形技术、即通过以使冲压加工变得容易的方式将钢板加热而使其软化后、在使用由冲模和冲头构成的模具将加热后的钢板进行成形的同时进行骤冷来实现成形的容易化与高强度化的兼顾的成形技术。
但是，在该热冲压成形中，为了在冲压成形后得到高强度，需要在热冲压成形前将钢板加热至Ac3点以上的高温。因此，在钢板表面生成氧化皮(铁氧化物)，该氧化皮在热冲压成形时发生剥离，存在使模具损伤、进而使热冲压成形后的成形体(构件)表面损伤的问题。
另外，残留于成形体表面的氧化皮不仅导致外观不良、涂装密合性的降低，而且存在电阻高、难以进行车身的组装中主要使用的电阻点焊的问题。
因此，在进行热冲压成形的情况下，通常进行喷丸等处理而将成形体表面的氧化皮除去。但是，喷丸等处理会使制造工序变得复杂，导致生产率的降低。
基于上述情况，期望开发出能够抑制热冲压前的加热时的氧化皮的生成、能够不进行喷丸等处理而确保热冲压后的构件的良好的涂装性和耐腐蚀性、并且电阻点焊的施工也容易的热冲压构件用钢板。
作为这样的热冲压构件用钢板，提出了在表面设置有镀覆覆膜的钢板，例如，大多使用专利文献2那样的Al系镀覆钢板。
在此，Al系镀覆钢板在其表面具有Al系镀层。另外，将该Al系镀覆钢板加热至Ac3点以上的奥氏体区时，基底钢板的Fe迅速地扩散至镀层中而形成Al与Fe的合金层。由此，使氧化皮的生成得到抑制。结果，即使不进行酸洗、喷丸等处理，也能够进行热冲压成形后的热冲压构件的电阻点焊。
另一方面，作为使汽车用构件的冲压品的成品率提高的手段，拼焊板材已得到实用化。在此，拼焊板材是指根据目的将板厚和钢种不同的多种钢板的端面对接并利用激光焊接、等离子焊接等进行接合而制成所需大小的坯料的冲压用原材料。使用这样的技术，例如在需要高强度的部位配置高强度钢板、在需要耐腐蚀性的部分配置防锈钢板、在其他的部位配置软钢等，由此，在确保所需的特性的同时使大幅的轻量化和成本降低成为可能。
以往，对于这样的拼焊板材，应用基于冷冲压的成形。但是，伴随近年来的钢板的高强度化而产生的回弹等成形性的问题在拼焊板材中也同样成为重要的课题。
因此，在专利文献3中公开了对拼焊板材应用热冲压成形的技术。
该专利文献3的技术中，在将拼焊板材加热至高温的状态下进行冲压成形、淬火，由此，能够在确保良好的形状冻结性的同时，对兼具高强度的部位和低强度的部位(由板厚薄的钢板、淬透性低的钢板形成的部位)的构件进行一体成形。
但是，由专利文献4等可知，在上述专利文献3那样的技术中，在使用已广泛实用化的Al系镀覆钢板作为热冲压用镀覆钢板的情况下，会产生如下所述的问题。
即，在用于制成拼焊板材的激光焊接中，Al系镀层中含有的Al混入到焊接金属中。由此可知，热冲压后的冷却中的焊接金属的淬透性降低，热冲压后得到的构件的焊接金属(接合部)的强度降低，有时得不到充分的强度。
为了解决这样的问题，例如，在专利文献5中公开了将板的要被焊接的部分的Al系镀层预先除去再进行焊接的技术。
另外，在专利文献6中公开了将强度不同的Al镀覆钢板对接并进行激光焊接而形成的热压用的拼焊板。
即，在专利文献6中公开了如下方法：为了得到拼焊板，以使利用对接激光焊接形成的焊接金属中的Al的平均浓度为0.3质量％以上且1.5质量％以下、使焊接金属的Ac3点温度为1250℃以下并且使热压后的焊接金属的硬度与焊接金属的最薄的部分的厚度之积的值高于低强度侧的钢板的热压后的硬度与板厚之积的值的方式，将上述对接焊的钢板组合并进行焊接。
此外，在专利文献7中公开了如下技术：通过将拼焊板材的焊接部的氧量抑制为0.005质量％以下而降低焊接金属中的氧化物，由此，通过抑制热冲压的加热时的奥氏体粒径的微细化而确保模具成形和冷却中的淬透性，制造在焊接部也充分淬火后的热冲压构件。
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：日本特开2003-82436号公报
专利文献3：日本特开2004‐58082号公报
专利文献4：日本特开平11-277266号公报
专利文献5：日本特表2009-534529号公报
专利文献6：日本特开2013-204090号公报
专利文献7：日本专利第4867319号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，专利文献5中记载的将Al系镀层除去并焊接的方法需要将镀层除去的追加工序。另外，在将镀层较宽地除去时，存在耐腐蚀性差的部分增多的问题。
另外，专利文献6中记载的将焊接金属的Al的平均浓度限制为0.3质量％以下且1.5质量％以上的焊接方法存在如下问题：焊接部的间隙等的对接状态、钢板的板厚、镀层的附着量、激光的目标位置等影响焊接金属中的Al的平均浓度的因素多，焊接条件的选择难。此外，在专利文献6中，也没有提及填充焊丝的添加所引起的焊接金属中的Al浓度的调节，在该情况下，存在成本增加的问题。
此外，在专利文献7中，对于镀层的影响没有任何提及，根据镀层组成、镀层的附着量，仍然无法在热冲压后的冷却中对焊接金属进行充分的淬火，无法在焊接金属确保充分的强度。另外，即使使用专利文献7的方法，在热冲压后，焊接金属有时也会比母材更变软，在实际部件中进行破坏试验时，可能会在焊接部发生断裂。
本发明是鉴于上述的现状而开发的，其目的在于提供不进行由Al系镀覆钢板得到拼焊板材时所需的镀层的除去、填充焊丝的添加这样的Al向焊接金属中的混入控制而在热冲压后的焊接金属(钢板的接合部)处确保充分的强度的拼焊板热冲压构件。
另外，本发明的目的在于提供上述的拼焊板热冲压构件的制造方法。
用于解决问题的方法
发明人为了达到上述的目的而进行了深入研究，结果得出以下的见解。
(1)在利用热冲压得到作为原材料的拼焊板材时，为了抑制接合时Al从钢板的镀层向焊接金属中的混入，使用主要成分为Zn的Zn系镀覆钢板是有效的。
即，Zn的沸点为907℃，为低温，因此，在激光或等离子焊接中由于来自焊接金属的热传导而蒸散，不会混入到焊接金属中。另外，在Zn系镀层中，Al的含量少，因此，也能够抑制Al向焊接金属中的混入。
因此，通过在得到拼焊板材时的钢板的接合时使用Zn系镀覆钢板，能够确保耐腐蚀性并且抑制焊接金属的淬透性的降低。
(2)但是，即使是Zn系镀层，在应用形成有纯Zn镀层、热镀锌层、合金化热镀锌层的钢板的情况下，也会根据对接状态和要对接的端面的状态等而未必能够在热冲压后的焊接金属处确保充分的强度。
(3)因此，发明人为了在热冲压后的焊接金属处确保充分的强度，进一步详细地进行了研究。
其结果，发现了以下的内容。
即，(a)使用纯Zn镀层、热镀锌层、合金化热镀锌层这样的Zn系镀覆钢板作为拼焊板材的原材料钢板，并且(b)在热冲压构件中使焊接金属(在热冲压后由各镀覆钢板形成的部位(以下，也称为热冲压构件的部位)之间的接合部)中最薄的部分的厚度为热冲压构件的部位中最薄的部位的厚度的0.9倍以上，由此，能够在热冲压构件的焊接金属处确保充分的强度。结果，能够有效地防止该焊接金属处的断裂。
(4)另外，发明人对形成在钢板表面的镀层的成分也反复进行了各种研究。
结果发现，通过以Zn作为主要成分并添加预定量的Ni、并且将钢板每单面的镀层附着量控制为预定的范围，镀层中含有的Ni在焊接中流入到焊接金属中，由此，热冲压后的冷却时的焊接金属的淬透性提高，焊接金属的强度得到改善。
另外同时发现，在使用具有这样的Zn-Ni合金镀层的钢板作为拼焊板材的原材料钢板的情况下，通过在热冲压构件中使焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)中最薄的部分的厚度为热冲压构件的部位中最薄的部位的厚度的0.8倍以上，能够在热冲压构件的焊接金属处确保充分的强度，结果，能够有效地防止该焊接金属处的断裂。
本发明是基于上述的见解并进一步进行研究而完成的。
即，本发明的主旨构成如下所述。
1.一种热冲压构件，其为使用将两张以上的镀覆钢板的端部之间对接并进行接合的拼焊板材而形成的热冲压构件，其中，
上述镀覆钢板的表面的镀层均为Zn系镀层，
另外，上述热冲压构件具备由上述各镀覆钢板形成的两个以上的部位和至少一个上述部位间的接合部，
将上述接合部中最薄的部分的厚度设为tw、将上述部位中厚度最薄的部位的厚度设为t0时，满足tw/t0≥0.9的关系，
上述部位的拉伸强度均为1180MPa以上。
2.一种热冲压构件的制造方法，其为用于制造上述1所述的热冲压构件的方法，其具备：
以具有Zn系镀层的两张以上的镀覆钢板作为原材料，将该镀覆钢板的端部之间对接，利用激光焊接或等离子焊接进行接合，由此得到拼焊板材的工序；和
将上述拼焊板材加热至Ac3相变点～1000℃的温度范围后进行冷却，在600℃以上的温度下进行热冲压的工序。
3.一种热冲压构件，其为使用将两张以上的镀覆钢板的端部之间对接并进行接合的拼焊板材而形成的热冲压构件，其中，
上述镀覆钢板的表面的镀层均为Zn-Ni合金镀层，该Zn-Ni合金镀层含有10质量％以上且25质量％以下的Ni并且钢板每单面的附着量为10g/m2以上且90g/m2以下，
另外，上述热冲压构件具备由上述各镀覆钢板形成的两个以上的部位和至少一个上述部位间的接合部，
将上述接合部中最薄的部分的厚度设为tw、将上述部位中厚度最薄的部位的厚度设为t0时，满足tw/t0≥0.8的关系，
上述部位的拉伸强度均为1180MPa以上。
4.一种热冲压构件的制造方法，其为用于制造上述3所述的热冲压构件的方法，其具备：
以具有含有10质量％以上且25质量％以下的Ni并且钢板每单面的附着量为10g/m2以上且90g/m2以下的Zn-Ni合金镀层的两张以上的镀覆钢板作为原材料，将该镀覆钢板的端部之间对接，利用先进行TIG焊接后进行激光焊接的激光电弧复合焊接进行接合，由此得到拼焊板材的工序；和
将上述拼焊板材加热至Ac3相变点～1000℃的温度范围后进行冷却，在600℃以上的温度下进行热冲压的工序。
发明效果
根据本发明，能够稳定地得到不进行镀层的除去、填充焊丝的添加这样的Al向焊接金属中的混入控制而确保耐腐蚀性和热冲压后的焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)处的充分的强度的拼焊板热冲压构件。
附图说明
图1是通过将镀覆钢板之间对接并进行接合而得到的拼焊板材的概略断面图。
具体实施方式
以下，对本发明具体地进行说明。
本发明涉及使用将两张以上的镀覆钢板的端部之间对接并进行接合的拼焊板材而形成的热冲压构件。需要说明的是，在此使用的拼焊板材是将两张以上的镀覆钢板在不预先除去镀层的情况下将端部之间对接并进行接合而得到的拼焊板材。
另外，本发明的热冲压构件具备由构成拼焊板材的各镀覆钢板形成的两个以上的部位和至少一个部位间的接合部。
另外，热冲压构件的各部位的拉伸强度均达到1180MPa以上。需要说明的是，上限没有特别限定，通常为2000MPa。
在此，作为拼焊板材中的钢板的组合，可以列举例如：对于兼具需要防锈的部位和不需要防锈的部位的部件应用的、镀覆钢板与非镀覆的冷轧钢板的组合。由此，能够实现低成本化。
另外，作为上述以外的组合，可以列举对兼具需要特别高的强度的部位(由该部位的拉伸强度与截面积之积表示的可负担的负荷大的部位)与不需要那么高的强度的部位的部件应用的、板厚大的钢板(例如，约1.2mm～约2.3mm)与板厚小的钢板(例如，约0.8mm～约1.8mm)的组合。由此，能够同时实现轻量化和低成本化。在此，板厚大的钢板在热冲压后形成需要高强度的部位，板厚小的钢板形成不需要那么高的强度的部位。
本发明中，特别是以使用后者的板厚大的钢板与板厚小的钢板组合而成的拼焊板材来形成的热冲压构件作为对象。
但是，本发明的对象也包含使用由相同板厚的钢板构成的拼焊板材而形成的热冲压构件。
接着，对形成在上述的镀覆钢板的表面的镀层进行说明。
在本发明中，将构成拼焊板材的各镀覆钢板的镀层设定为Zn系镀层而不是以往经常使用的Al系镀层。
由此，在用于制成拼焊板材的接合中，可抑制Al从镀层混入到焊接金属中，可以在附着有镀层的状态下进行焊接。
即，Al的熔点为660℃、沸点为2513℃，因此，在利用激光或等离子的焊接时，发生熔融但不会蒸散。因此，在使用Al系镀覆钢板的情况下，如果不预先除去镀层，则在利用激光或等离子焊接等的接合时，熔融的Al混入到焊接金属中。
另一方面，在使用Zn系镀覆钢板的情况下，Zn的沸点为907℃，为比较低的温度，因此，在激光或等离子焊接中，由于来自焊接金属的热传导而在激光或等离子弧的到达前蒸散。因此，Zn不会混入到焊接金属中，对热冲压后的冷却中的焊接金属的淬透性不产生影响。
因此，在构成拼焊板材的钢板使用Zn系镀覆钢板的情况下，不需要像Al系镀覆钢板的情况那样追加预先除去镀层的工序，能够在附着有镀层的状态下进行焊接。
在此，作为镀覆钢板的Zn系镀层，可以列举纯Zn镀层、热镀锌层、合金化热镀锌层、含有预定量的Ni的Zn-Ni合金镀层等。
需要说明的是，纯Zn镀层中，Zn以外的成分为不可避免的杂质。另外，热镀锌层中，除了Zn以外，还含有Al：0.01～1.0质量％和不可避免的杂质。合金化热镀锌层中，除了Zn以外，还含有Al：0.01～1.0质量％、Fe：7～15质量％和不可避免的杂质。
此外，形成纯Zn镀层、热镀锌层、合金化热镀锌层时的优选的钢板每单面的镀层的附着量没有特别限定，优选设定为30～90g/m2的范围。钢板每单面的镀层的附着量低于30g/m2时，担心会发生涂装后耐腐蚀性的劣化。另一方面，钢板每单面的镀层的附着量超过90g/m2时，密合性降低，并且导致成本的增加。此外，在热镀锌层、合金化热镀锌层的情况下，在用于制成拼焊板材的接合中，混入到焊接金属中的Al量增加，担心焊接金属的强度降低。
因此，纯Zn镀层、热镀锌层、合金化热镀锌层中的钢板每单面的镀层的附着量优选设定为30～90g/m2的范围。更优选为50～70g/m2的范围。
另外，上述的Zn系镀层中，优选设定为含有预定量的Ni的Zn-Ni合金镀层。
即，Zn由于激光或等离子焊接时的热而蒸散，与此相对，Ni的熔点高，因此，不会因焊接时的热而蒸散，进入到焊接金属中。在此，Ni是如下式(1)所示使碳当量Ceq增加的元素。因此，在用于制成拼焊板材的接合时，Ni从镀层混入到焊接金属中，焊接金属的碳当量比被接合的钢板本身高。结果，热冲压时的焊接金属的淬透性提高，可以在热冲压后的焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)处得到高强度。
Ceq＝[％C]+[％Mn]/6+([％Cu]+[％Ni])/15+([％Cr]+[％Mo]+[％V])/5…(1)
其中，[％M]表示M元素的含量(质量％)。
此外，使该Zn-Ni合金镀层满足以下的条件是重要的。
Zn-Ni合金镀层中含有的Ni量：10质量％以上且25质量％以下
如上所述，镀层中含有的Ni在用于制成拼焊板材的激光焊接或等离子焊接时进入到焊接金属中，使热冲压后的冷却时的焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)的淬透性提高，有助于热冲压后的焊接金属的高强度化。
另外，通过将Zn-Ni合金镀层中含有的Ni量设定为10～25质量％，形成具有Ni2Zn11、NiZn3、Ni5Zn21中的任一结晶结构的熔点高达881℃的γ相，因此，能够将加热过程中的镀层表面的氧化锌形成反应抑制为最低限度。此外，即使在热冲压后，镀层也以γ相的形式残留，因此，利用Zn的牺牲防腐蚀效果来发挥优良的空洞耐腐蚀性。
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，但认为这是因为，通过电镀法等进行的镀层的形成反应以非平衡方式进行。另外，Ni2Zn11、NiZn3、Ni5Zn2的γ相可以通过X射线衍射法或使用TEM(Transmission ElectronMicroscopy，透射电子显微镜)的电子射线衍射法来确认。
在此，Zn-Ni合金镀层中含有的Ni量低于10质量％时，由Ni从镀层混入到焊接金属中而带来的淬透性的提高效果少。特别是，热冲压构件的焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)中最薄的部分的厚度小于热冲压构件的部位中最薄的部位的厚度的0.8倍时，在热冲压后的焊接金属处得不到充分的强度。另一方面，Ni量超过25质量％时，镀层中的Zn减少，但另一方面，离子化倾向比Fe低的Ni增加，因此，涂装后耐腐蚀性(镀层受损时的耐腐蚀性)降低。另外，还产生材料成本增加的问题。
因此，Zn-Ni合金镀层中含有的Ni量设定为10质量％以上且25质量％以下。优选为11质量％以上且15质量％以下。
需要说明的是，Zn-Ni合金镀层中，Zn和Ni以外的成分为不可避免的杂质。
钢板每单面的镀层的附着量：10g/m2以上且90g/m2以下
钢板每单面的镀层的附着量低于10g/m2时，在用于制成拼焊板材的接合时，不会使充分量的Ni进入到焊接金属中，焊接金属的淬透性提高效果变得不充分。另外，还担心涂装后耐腐蚀性的劣化。因此，钢板每单面的镀层的附着量设定为10g/m2以上。优选为11g/m2以上。
另一方面，钢板每单面的镀层的附着量超过90g/m2时，涂装后耐腐蚀性的提高效果饱和，导致成本的增加。因此，钢板每单面的镀层的附着量设定为90g/m2以下。优选为70g/m2以下。
另外，对于上述Zn-Ni镀层，可以施加有预镀Ni层。
需要说明的是，镀层的形成方法没有特别限定，使用电镀等公知的方法即可。另外，镀层附着量可以通过将镀层利用例如盐酸等溶解、将其溶解液利用原子吸光分析法、ICP发光分光分析法进行分析从而分别对Zn附着量、Ni附着量进行定量来求出。
此外，镀覆钢板的基底钢板的成分组成没有特别限定，从使热冲压构件的各部位的拉伸强度为1180MPa以上且在焊接金属处也得到充分的强度、并且使需要高强度的部位以良好的形状冻结性进行成形的观点考虑，优选设定为碳含量和碳当量高的成分组成。
特别优选设定为具有以质量％计含有C：0.15～0.5质量％、Si：0.05～2.0质量％、Mn：0.5～3质量％、P：0.1质量％以下、S：0.05质量％以下、Al：0.1质量％以下、N：0.01质量％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和冷轧钢板。
以下，对这些优选成分组成进行说明。需要说明的是，以下的表示成分组成的“％”只要不特别说明则是指“质量％”。
C：0.15～0.5％
C是使钢的强度提高的元素，为了使热冲压构件的各部位的拉伸强度(TS)为1180MPa以上，优选将其量设定为0.15％以上。另一方面，C量超过0.5％时，钢板的冲裁加工性显著降低。因此，C量设定为0.15～0.5％的范围。
Si：0.05～2.0％
Si与C同样地是使钢的强度提高的元素，为了使热冲压构件的各部位的拉伸强度(TS)为1180MPa以上，优选将其量设定为0.05％以上。另一方面，Si量超过2.0％时，在热轧时被称为红锈的表面缺陷的产生显著增加。另外，轧制载荷增大，导致热轧钢板的延展性的劣化。此外，Si量超过2.0％时，在实施Zn镀覆处理时，有时会对镀覆处理性产生不利影响。因此，Si量设定为0.05～2.0％的范围。
Mn：0.5～3％
Mn是对于抑制铁素体相变而提高淬透性有效的元素。另外，Mn会使Ac3相变点降低，因此是对降低热冲压前的加热温度也有效的元素。为了表现这样的效果，需要将Mn量设定为0.5％以上。另一方面，Mn量超过3％时，发生偏析，钢板和热冲压构件的各部位的各种特性的均匀性降低。因此，Mn量设定为0.5～3％的范围。
P：0.1％以下
P量超过0.1％时，P发生偏析，钢板和热冲压构件的各部位的各种特性的均匀性降低。另外，韧性也显著降低。因此，P量设定为0.1％以下。但是，过度的脱P处理导致精炼成本的高涨，因此，P量优选设定为0.001％以上。
S：0.05％以下
S量超过0.05％时，热冲压构件的各部位的韧性降低。因此，S量设定为0.05％以下。但是，过度的脱S处理导致精炼成本的高涨，因此，S量优选设定为0.0001％以上。
Al：0.1％以下
Al量超过0.1％时，使钢板的冲裁加工性、淬透性降低。因此，Al量设定为0.1％以下。需要说明的是，Al是作为脱氧剂发挥作用的元素，从表现这样的效果的观点考虑，Al量优选设定为0.005％以上。
N：0.01％以下
N量超过0.01％时，在热轧时、热冲压前的加热时形成AlN的氮化物，使钢板的冲裁加工性、淬透性降低。因此，N量设定为0.01％以下。但是，过度的脱N处理导致精炼成本的高涨，因此，N量优选设定为0.0001％以上。
以上，对基本成分进行了说明，但可以根据需要适当含有选自Cr、Ti、B和Sb中的至少一种元素。
Cr：0.01～1％
Cr是将钢强化并且对于提高淬透性有效的元素。为了表现这样的效果，优选将Cr量设定为0.01％以上。另一方面，Cr量超过1％时，导致显著的成本升高。因此，Cr量的上限优选设定为1％。
Ti：0.2％以下
Ti是对于将钢强化、并且利用细粒化使韧性提高有效的元素。另外，Ti比如后所述的B优先形成氮化物，因此也是对于表现固溶B所带来的淬透性的提高效果有效的元素。为了表现这样的效果，优选将Ti量设定为0.01％以上。但是，Ti量超过0.2％时，热轧时的轧制载荷极端增大，另外，热冲压构件的韧性降低。因此，Ti量的上限优选设定为0.2％。
B：0.0005～0.08％
B是对于热冲压后的冷却时的淬透性的提高、热冲压后的韧性的提高有效的元素。为了表现这样的效果，优选将B量设定为0.0005％以上。另一方面，B量超过0.08％时，热轧时的轧制载荷极端增大，另外，在热轧后产生马氏体相、贝氏体相而发生钢板的破裂等。因此，B量的上限优选设定为0.08％。
Sb：0.003～0.03％
Sb具有在从热冲压前将钢板加热后至利用热冲压的一系列处理将钢板冷却为止的期间内抑制钢板表层部产生的脱碳层的效果。为了表现这样的效果，优选将Sb量设定为0.003％以上。另一方面，Sb量超过0.03％时，导致轧制载荷的增大，使生产率降低。因此，Sb量优选设定为0.003～0.03％。
上述以外的成分为Fe和不可避免的杂质。
以上，对构成拼焊板材的镀覆钢板进行说明。
另外，在本发明中，将热冲压构件的焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)中最薄的部分的厚度设为tw、将热冲压构件的部位中最薄的部位的厚度设为t0时，使tw/t0根据形成在镀覆钢板的表面的镀层的种类而满足以下的关系是重要的。
tw/t0≥0.9(形成在镀覆钢板的表面的镀层为纯Zn镀层、热镀锌层、合金化热镀锌层等Zn系镀层的情况)
拼焊板热冲压构件中，要求在焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)处不发生断裂。
在此，在拼焊板热冲压构件中，可以利用拉伸强度与截面积之积求出可负担的负荷。因此，在焊接金属的拉伸强度与其最薄部的截面积之积和热冲压构件的各部位的拉伸强度与其截面积之积中、值较小的部位发生断裂。
需要说明的是，特别是在将板厚不同的钢板之间接合而得到的拼焊板材中，通常焊接金属在成形时不直接与模具接触，因此，淬火时的冷却速度变慢、或者冷却开始温度降低。因此，在焊接金属中，拉伸强度容易降低，在焊接金属处发生断裂的危险高。
关于这一点，在本发明的拼焊板热冲压构件中，使用了Al的含量少的Zn系镀覆钢板作为原材料，抑制了得到拼焊板材时的钢板的接合时的Al的混入，抑制了热冲压后的焊接金属的强度降低。
但是，热冲压构件的焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)中最薄的部分的厚度tw小于热冲压构件的部位中最薄的部位的厚度t0的0.9倍时，仍然容易在焊接金属处发生断裂。
因此，在形成在作为原材料的镀覆钢板的表面的镀层为纯Zn镀层、热镀锌层、合金化热镀锌层等Zn系镀层的情况下，使热冲压构件的部位间的接合部中最薄的部分的厚度tw和热冲压构件的部位中最薄的部位的厚度t0满足tw/t0≥0.9的关系。优选为tw/t0≥1.0。
tw/t0≥0.8(形成在镀覆钢板的表面的镀层为Zn-Ni合金镀层、该Zn-Ni合金镀层含有10质量％以上且25质量％以下的Ni且钢板每单面的附着量为10g/m2以上且90g/m2以下的情况)
在形成在镀覆钢板的表面的镀层为Zn系镀层中的Zn-Ni合金镀层的情况下，如前所述，在用于得到拼焊板材的接合中，Ni从镀层混入到焊接金属中，因此，在热冲压后的冷却中容易对焊接金属淬火。结果，在热冲压构件的焊接金属(热冲压构件的部位间的接合部)处得到充分的拉伸强度，能够更有效地抑制焊接金属处的断裂。
但是，tw/t0小于0.8时，仍然容易在焊接金属处发生断裂。
因此，在形成在镀覆钢板的表面的镀层为Zn-Ni合金镀层、该Zn-Ni合金镀层含有10质量％以上且25质量％以下的Ni且钢板每单面的附着量为10g/m2以上且90g/m2以下的情况下，满足tw/t0≥0.8的关系。优选为tw/t0≥1.0。
另外，用于制成拼焊板材的接合使用激光焊接或等离子焊接等即可，但在使用上述的具有Zn-Ni合金镀层的镀覆钢板作为原材料的情况下，优选应用先进行TIG焊接后进行激光焊接的激光电弧复合焊接。
这是因为，通过设定为先进行TIG焊接后进行激光焊接的激光电弧复合焊接，利用先进行的TIG焊接的电弧使钢板的表面附近、特别是镀层较宽地熔融，另一方面，利用激光焊接将焊接金属部限制地较窄。由此，能够使从镀层混入到焊接金属中的Ni量增加，能够更有利地提高焊接金属的淬透性。
需要说明的是，这些接合条件只要是没有隆起地进行贯穿焊接的条件则没有特别限定。例如，在将镀覆钢板间的焊接设定为激光焊接的情况下，可以将间隙设定为0～0.3mm，将这些钢板之间在与激光照射面相反的一侧对齐、对接，在激光输出：2.0～6.0kW、焦点位置：以厚板侧的钢板表面为中心±1.5mm的范围、焊接速度：2.0～6.0m/分钟、屏蔽气体：Ar或He的条件下进行焊接。
另外，在设定为先进行TIG焊接后进行激光焊接的激光电弧复合焊接的情况下，将先进行的TIG焊接设定为后退角：0度～60度、电极-厚板侧的钢板间的距离：10～20mm、弧电流：80A～200A(DCRP)、屏蔽气体：He或Ar、目标位置：激光照射位置～激光照射位置的前方10mm的条件、将激光焊接设定为激光输出：2.0～6.0kW、焊接速度：2.0～6.0m/分钟、屏蔽气体：Ar或He、焦点位置：以厚板侧的钢板表面为中心±1.5mm的范围的条件来进行焊接。
此外，作为热冲压条件，优选加热至Ac3相变点以上且1000℃以下的温度范围后，放冷，在600℃以上的温度下进行热冲压。
在此，将热冲压前的加热温度设定为Ac3相变点以上是因为，在热冲压后的骤冷中形成马氏体相等硬质相，从而实现构件的高强度化。另外，将热冲压前的加热温度的上限设定为1000℃是因为，超过1000℃时，在镀层表面形成大量的氧化物层，成为在电阻点焊时阻碍通电路径形成的程度的厚氧化物层。需要说明的是，在此所述的加热温度是指钢板的最高到达温度。
另外，Ac3相变点可以通过下式(2)求出。
Ac3＝937.2-476.5[％C]+56[％Si]-19.7[％Mn]-16.3[％Cu]-26.6[％Ni]-4.9[％Cr]+38.1[％Mo]+124.8[％V]+136.3[％Ti]+198.4[％Al]+3315[％B]…(2)
其中，[％M]表示M元素的含量(质量％)。
此外，将热冲压前的加热时的平均升温速度设定为60℃/s以上时，能够更有利地抑制镀层表面上的厚氧化物层的生成，能够进一步提高电阻点焊性。
在此，钢板暴露于高温条件下的高温停留时间越长，镀层表面上的氧化物层的生成越增加。因此，平均升温速度越快，则越能够缩短高温停留时间，结果，能够抑制镀层表面上的氧化物层的生成。
需要说明的是，加热温度(钢板的最高到达温度)下的保持时间没有特别限定，但为了抑制氧化物层的生成，优选设定为短时间。优选为120s以下，更优选为60s以下，进一步优选为10s以下。另外，可以将保持时间设定为0秒(可以不进行保持)。
此外，作为热冲压前的加热方法，可以列举利用电炉和气体炉等的加热、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60℃/s以上，优选通电加热、高频加热、感应加热等。
接着，将加热后拼焊板材放冷，在600℃以上的温度下进行热冲压。这是因为，对于如上所述的成分体系的钢板而言，放冷至低于600℃时，在热冲压前开始铁素体相的形成，无法得到充分的拉伸强度。
需要说明的是，关于热冲压的开始温度的上限，没有特别限定，通常为约800℃。
实施例
作为基底钢板，制作具有以质量％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、Ac3相变点为833℃的达到各种板厚的冷轧钢板(钢种a)、以及具有以质量％计含有C：0.23％、Si：0.25％、Mn：2.0％、P：0.02％、S：0.01％、Al：0.03％、N：0.004％且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成、Ac3相变点为808℃的达到各种板厚的冷轧钢板(钢种b)，对这些冷轧钢板的表面实施合金化热镀Zn(GA)、电镀Zn合金(Zn-Ni)、Al-Si镀覆(Al-10％Si)，准备各种镀覆钢板。
需要说明的是，关于电镀Zn合金钢板，使镀层中的Ni量和附着量进行各种变化。
接着，从所得到的镀覆钢板上裁取150×250mm的试验片，将达到表1那样的板厚的同一种类的镀覆钢板(在此，将板厚较厚者作为钢板A，将板厚较薄者作为钢板B。需要说明的是，在板厚相同的情况下，任意地决定钢板A、钢板B)如图1所示在与激光照射面相反的一侧的面对齐、对接，实施激光焊接或先进行TIG焊接后进行激光焊接的激光电弧复合焊接，由此制作拼焊板材。图1中，符号1为钢板A(热冲压构件中，由钢板A形成的部位，以下也称为部位A)，2为钢板B(热冲压构件中，由钢板B形成的部位，以下也称为部位B)，3为焊接金属(部位A与部位B的接合部)，tA为钢板A的板厚，tB为钢板B的板厚，tw为热冲压后得到的热冲压构件的部位A与部位B的接合部中最薄的部分的厚度，t0为部位B的厚度。
需要说明的是，激光焊接使用聚光直径：0.6mm的YAG激光在激光输出：3.0kW、焊接速度3m/分钟、屏蔽气体：Ar(20L/分钟)、焦点位置：厚板侧的钢板(钢板A)表面的条件下进行。另外，先进行TIG焊接后进行激光焊接的激光电弧复合焊接中，将先进行的TIG焊接设定为后退角：60度、电极-钢板间的距离：15mm、弧电流：100A(DCRP)、屏蔽气体：Ar(20L/分钟)、目标位置：与激光照射位置相同的条件，激光焊接使用聚光直径：0.6mm的YAG激光在激光输出：3.0kW、焊接速度3m/分钟、屏蔽气体：Ar(20L/分钟)、焦点位置：厚板侧的钢板(钢板A)表面的条件下进行。另外，接合部的厚度通过使钢板间的间隙在0～0.4mm的范围内改变来进行调节。
对这样得到的拼焊板材，在以下的条件下实施热冲压，得到热冲压构件。
即，将各拼焊板材利用电炉在大气中用180秒加热至900℃(在厚板侧的钢板(钢板A)温度下测定)，在该温度下不进行保持而从电炉取出，在大气中空冷至700℃，然后，立即用模具夹持，由此进行热冲压，得到图1所示的形状的热冲压构件。
接着，从所得到的热冲压构件的部位A和部位B分别切下JISZ2241 5号的形状的拉伸试验片，测定部位A和部位B的拉伸强度を。将测定结果示于表1中。
另外，从部位A与部位B的接合部裁取基于JIS Z3121 1A号的对接焊接缝的拉伸试验片，进一步从其两侧裁取接合部的断面形状观察用的试样。然后，由该断面形状观察用的试样测定焊接金属(部位A与部位B的接合部)的最薄的部分的厚度tw(mm)，由该tw(mm)和部位B的厚度t0(mm)求出tw/t0。将该tw/t0的值示于表1中。
进而，对于以上述方式得到的对接焊接缝的拉伸试验片，以10mm/分钟的拉伸速度进行拉伸试验，将在部位B发生断裂的情况判定为合格，将在焊接金属(部位A与部位B的接合部)处发生断裂的情况判定为不合格。将结果示于表1中。
进一步进行所得到的拼焊板热冲压构件的涂装后耐腐蚀性评价。
首先，从热冲压构件的部位A和部位B分别裁取70mm×150mm的试验片，实施化学转化处理、电沉积涂装。化学转化处理使用日本帕卡濑精株式会社制造的PB-L3020在标准条件下进行。电沉积涂装中，使用关西涂料株式会社制造的GT-10，在以电压200V进行涂装后、在170℃下进行20分钟的烧结的条件下来进行，将膜厚设定为20μm。接着，利用切刀在所得到的电沉积涂装试验片形成十字伤口，将未形成伤口的面和端部密封后，依据JIS Z2371(2000)进行480小时的盐水喷雾试验。然后，对试验后的试验片进行水洗、干燥，利用赛璐玢粘合带进行伤口部的剥离试验，测定单侧最大剥离宽度。
根据所得到的单侧最大宽度，基于以下的基准对涂装后耐腐蚀性进行评价，若为○则判定为合格。
○：单侧最大剥离宽度≤5mm
×：单侧最大剥离宽度＞5mm
如表1所示，作为发明例的No.1～5、7～9、16～18、21～25中，均在拉伸试验中在部位B发生断裂，没有观察到焊接金属处的断裂。另外，关于涂装后耐腐蚀性，也得到了良好的结果。
另一方面，在使用GA(合金化热镀锌)钢板作为镀覆钢板的例子中不满足tw/t0≥0.9的关系的No.10中，在焊接金属处得不到充分的强度，在拉伸试验中在焊接金属处发生断裂。
另外，使用Al-Si镀覆钢板作为镀覆钢板的No.11～15中，均在焊接金属处得不到充分的强度，在拉伸试验中在焊接金属处发生断裂。此外，涂装后耐腐蚀性也不能说是充分的。
此外，即使在使用具有Zn-Ni合金镀层的镀覆钢板作为镀覆钢板的情况下，镀层附着量、Ni量不满足适当范围的No.19和20中，在焊接金属处得不到充分的强度，在拉伸试验中在焊接金属处发生断裂。另外，涂装后耐腐蚀性也不能说是充分的。
符号说明
1：钢板A(部位A)
2：钢板B(部位B)
3：焊接金属(部位A与部位B的接合部)

Claims (4)

1.一种热冲压构件，其为使用将两张以上的镀覆钢板的端部之间对接并进行接合的拼焊板材而形成的热冲压构件，其中，
所述镀覆钢板的表面的镀层均为Zn系镀层，
另外，所述热冲压构件具备由所述各镀覆钢板形成的两个以上的部位和至少一个所述部位间的接合部，
将所述接合部中最薄的部分的厚度设为tw、将所述部位中厚度最薄的部位的厚度设为t0时，满足tw/t0≥0.9的关系，
所述部位的拉伸强度均为1180MPa以上。
2.一种热冲压构件的制造方法，其为用于制造权利要求1所述的热冲压构件的方法，其具备：
以具有Zn系镀层的两张以上的镀覆钢板作为原材料，将该镀覆钢板的端部之间对接，利用激光焊接或等离子焊接进行接合，由此得到拼焊板材的工序；和
将所述拼焊板材加热至Ac3相变点～1000℃的温度范围后进行冷却，在600℃以上的温度下进行热冲压的工序。
3.一种热冲压构件，其为使用将两张以上的镀覆钢板的端部之间对接并进行接合的拼焊板材而形成的热冲压构件，其中，
所述镀覆钢板的表面的镀层均为Zn-Ni合金镀层，该Zn-Ni合金镀层含有10质量％以上且25质量％以下的Ni并且钢板每单面的附着量为10g/m2以上且90g/m2以下，
另外，所述热冲压构件具备由所述各镀覆钢板形成的两个以上的部位和至少一个所述部位间的接合部，
将所述接合部中最薄的部分的厚度设为tw、将所述部位中厚度最薄的部位的厚度设为t0时，满足tw/t0≥0.8的关系，
所述部位的拉伸强度均为1180MPa以上。
4.一种热冲压构件的制造方法，其为用于制造权利要求3所述的热冲压构件的方法，其具备：
以具有含有10质量％以上且25质量％以下的Ni并且钢板每单面的附着量为10g/m2以上且90g/m2以下的Zn-Ni合金镀层的两张以上的镀覆钢板作为原材料，将该镀覆钢板的端部之间对接，利用先进行TIG焊接后进行激光焊接的激光电弧复合焊接进行接合，由此得到拼焊板材的工序；和
将所述拼焊板材加热至Ac3相变点～1000℃的温度范围后进行冷却，在600℃以上的温度下进行热冲压的工序。
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