JP2018178194A

JP2018178194A - Hot press member and manufacturing method thereof

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Publication number: JP2018178194A
Application number: JP2017080021A
Authority: JP
Inventors: 功一中川; Koichi Nakagawa; 玉井　良清; Yoshikiyo Tamai; 良清玉井
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-13
Also published as: JP6589928B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hot press member that, in one region, has the extremely high tensile strength (TS): 1500 MPa or more, and in the other region, while maintaining tensile strength (TS): 1100 MPa or more, has the high bendability of the bending angle: 70 degrees or more.SOLUTION: The steel structure forms a gradient structure with a predetermined component composition. In the gradient structure, the first region has martensite in a volume fraction of 90% or more, and in the second region, the surface layer is a soft layer in the thickness direction, the inside is a hard layer, and the transition layer is between the soft layer and the hard layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、鋼板をホットプレスしてなる部材、すなわちホットプレス部材に関する。また、本発明は、特に、異なる機械的特性を有する２つの領域を同一部材内に有するホットプレス部材に関する。 The present invention relates to a member obtained by hot pressing a steel plate, that is, a hot pressed member. The invention also relates, in particular, to a hot pressing element having two regions with different mechanical properties in the same element.

地球環境の保全という観点から、自動車の燃費向上が要望されており、そのために、自動車車体の軽量化が要求されている。このような要求に応えるには、自動車用部材を薄くしても安全性が損なわれないよう、部材の素材となる鋼板を高強度化する必要がある。 From the viewpoint of preservation of the global environment, there is a demand for improvement of fuel efficiency of automobiles, and for that purpose, weight reduction of automobile bodies is required. In order to meet such a demand, it is necessary to increase the strength of the steel plate that is the material of the member so that the safety is not impaired even if the member for an automobile is made thin.

また、自動車の衝突時のエネルギーを吸収する能力（衝撃エネルギー吸収能）を高める観点では、自動車用部材の曲げ性を高くすることが効果的である。そのため、高強度でありながら、曲げ性にも優れる自動車用部材が強く要望されている。 From the viewpoint of enhancing the ability to absorb energy at the time of a collision of a car (impact energy absorbing ability), it is effective to increase the bendability of the member for a car. Therefore, there is a strong demand for automotive members having high strength and excellent bendability.

このような要望に対し、例えば、特許文献１には、
「ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．１５〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜１．８％、Ｍｎ：１．５〜３．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．０５％、Ｎ：０．００５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、以下の（１）および（２）で規定する式を満たす鋼板表層軟質部を有し、
Ｈｖ（Ｓ）／Ｈｖ（Ｃ） ≦ ０．８・・・・・（１）
Ｈｖ（Ｓ）：鋼板表層軟質部の硬度、Ｈｖ（Ｃ）：鋼板中心部の硬度
０．１０ ≦ ｔ（Ｓ）／ｔ ≦ ０．３０・・・・・（２）
ｔ（Ｓ）：鋼板表層軟質部の厚さ、ｔ：板厚
かつ前記鋼板表層軟質部は焼戻しマルテンサイトが体積率９０％以上であり、前記鋼板中心部の組織は焼戻しマルテンサイトであり、引張強度が１２７０ＭＰａ以上であることを特徴とする曲げ性に優れる超高強度冷延鋼板。」
が開示されている。 For such a request, for example, in Patent Document 1,
“In mass%, C: 0.15 to 0.30%, Si: 0.01 to 1.8%, Mn: 1.5 to 3.0%, P: 0.05% or less, S: 0. 005% or less, Al: 0.005 to 0.05%, N: 0.005% or less is contained, the balance being composed of Fe and unavoidable impurities, and satisfying the formulas defined by the following (1) and (2) Has a steel plate surface soft part,
Hv (S) / Hv (C) ≦ 0.8 (1)
Hv (S): Hardness of the soft part in the surface layer of the steel sheet, Hv (C): Hardness in the central part of the steel sheet 0.10 ≦ t (S) / t ≦ 0.30 (2)
t (S): thickness of steel sheet surface soft part, t: sheet thickness and steel sheet surface soft part has a volume fraction of tempered martensite of 90% or more, the structure of the steel sheet central part is tempered martensite, tensile Ultra high strength cold rolled steel sheet excellent in bendability characterized in that the strength is 1270 MPa or more. "
Is disclosed.

しかし、一般的に、強度が高くなるにつれて成形性が低下するため、特許文献１のような鋼板を素材として冷間成形により自動車用部材を製造する場合、成形が困難になったり、形状凍結性が悪化する、特には、成形後にスプリングバックが生じるため、所望の部品形状精度が得られないという問題があった。 However, in general, as the strength increases, the formability decreases, so when manufacturing a member for an automobile by cold forming using a steel plate as disclosed in Patent Document 1 as a raw material, forming becomes difficult or shape freezeability In particular, there is a problem that a desired part shape accuracy can not be obtained because spring back occurs after molding.

そこで、上記の問題に対して、鋼板にホットプレス工法を適用して、高強度の自動車用部材を製造する技術が提案されている。
ホットプレス工法では、鋼板はオーステナイト域に加熱された後、プレス機まで搬送され、プレス機内で、金型で所望形状の部材に成形されると同時に急冷される。この金型内での冷却過程（急冷）において、部材の組織はオーステナイト相からマルテンサイト相へと相変態し、これにより、所望形状の高強度部材が得られる。 Then, the technique which applies the hot press construction method to a steel plate with respect to the said problem, and manufactures the member for motor vehicles of high strength is proposed.
In the hot press method, the steel plate is heated to an austenite region and then conveyed to a press, and is formed into a member of a desired shape by a die and simultaneously quenched in a press. In the cooling process (quenching) in the mold, the structure of the member is transformed from an austenitic phase to a martensitic phase, whereby a high strength member of a desired shape is obtained.

このようなホットプレス工法により得られた自動車部材として、例えば、特許文献２には、
「表層の厚さが１ｎｍ〜３００μｍで、該表層の転位密度が内層鋼の転位密度の１／１００以下であり、内層鋼の化学成分が質量％でＣ：０．１〜０．８％、Ｍｎ：０．５〜３％を含有し、引張強さが980N/mm²以上であることを特徴とする高強度自動車部材。」
が開示されている。 As an automobile member obtained by such a hot press construction method, for example, in Patent Document 2,
“The thickness of the surface layer is 1 nm to 300 μm, the dislocation density of the surface layer is 1/100 or less of the dislocation density of the inner layer steel, and the chemical composition of the inner layer steel is C: 0.1 to 0.8% by mass%, High strength automobile member characterized by containing Mn: 0.5 to 3% and having a tensile strength of 980 N / mm ² or more. "
Is disclosed.

特開2011-179030号公報JP, 2011-179030, A 特開2006-104546号公報JP, 2006-104546, A 特開2013-194248号公報JP, 2013-194248, A

しかし、特許文献２の自動車用部材は、軟質層と硬質層の間の遷移層の形成が不十分であるため、十分な曲げ性が得られないという問題があった。 However, the member for motor vehicles of Patent Document 2 has a problem that sufficient bendability can not be obtained because the formation of the transition layer between the soft layer and the hard layer is insufficient.

また、近年、異なる機械的特性を有する２つの領域を同一部材内に有するホットプレス部材やその製造方法が開発されつつあり、センターピラー（Ｂピラー）、リアサイドメンバー等の部品性能をさらに高める技術として注目されている。
このような技術として、例えば、特許文献３には、
「熱間プレス成形法によって薄鋼板を成形した熱間プレス成形品であって、金属組織が、マルテンサイト：８０〜９７面積％、残留オーステナイト：３〜２０面積％を夫々含み、残部組織：５面積％以下からなる第１の領域と、金属組織が、フェライト：３０〜８０面積％、ベイニティックフェライト：３０面積％未満（０面積％を含まない）、マルテンサイト：３０面積％以下（０面積％を含まない）、残留オーステナイト：３〜２０面積％からなる第２の領域を有するものであることを特徴とする熱間プレス成形品。」
が開示されている。 Further, in recent years, hot press members having two regions having different mechanical characteristics in the same member and a method of manufacturing the same are being developed, as a technique for further improving the performance of parts such as center pillars (B pillars) and rear side members. Attention has been paid.
As such a technique, for example, in Patent Document 3,
"A hot press-formed product obtained by forming a thin steel plate by a hot press-forming method, wherein the metal structure contains 80 to 97 area% of martensite and 3 to 20 area% of retained austenite, and the remaining structure is 5 The first region consisting of area% or less, and the metallographic structure, ferrite: 30-80 area%, bainitic ferrite: less than 30 area% (not including 0 area%), martensite: 30 area% or less (0 A hot press-formed product characterized by having a second region consisting of 3 to 20 area% of retained austenite: not including area%).
Is disclosed.

しかし、特許文献３の熱間プレス成形品も、加工部で残留オーステナイトがマルテンサイトに変化して硬化するために、いずれの領域でも十分な曲げ性が得られないという問題があった。 However, the hot press-formed product of Patent Document 3 also has a problem that sufficient bendability can not be obtained in any region because the retained austenite changes to martensite and hardens in the processed portion.

本発明は、上記の問題を解決するために開発されたものであって、異なる機械的特性を有する２つの領域を同一部材内に有するホットプレス部材、具体的には、一方の領域では、引張強さ（TS）：1500MPa以上の極めて高い強度を有し、他方の領域では、引張強さ（TS）：1100MPa以上の引張特性を確保しつつ、曲げ角度：70度以上の高曲げ性を有するホットプレス部材を、その有利な製造方法とともに提供することを目的とする。
なお、曲げ角度とは、ドイツ自動車工業会（VDA）規格：VDA238-100に準拠した曲げ試験で測定される曲げ角度αである。 The present invention has been developed to solve the above-mentioned problems, and it is a hot pressed member having two regions having different mechanical properties in the same member, specifically, in one region, tension. Strength (TS): extremely high strength of 1,500 MPa or more, and in the other region, tensile strength (TS): high bendability of 70 degrees or more while securing tensile properties of 1100 MPa or more It is an object of the present invention to provide a hot pressed part with its advantageous manufacturing method.
The bending angle is a bending angle α measured by a bending test according to the German Automotive Industry Association (VDA) standard: VDA 238-100.

さて、発明者らは、上記の課題を解決すべく、種々検討を重ね、以下の知見を得た。
（Ａ）相反する特性である高強度と高曲げ性とを同時に実現するには、ホットプレス部材の鋼組織を、厚さ方向に組織が変化する傾斜組織とする、具体的には、厚さ方向に、強度に寄与する硬質層と、曲げ性に寄与する軟質層と、硬質層と軟質層の間の遷移層とから構成される傾斜組織とし、各層の組織と厚さを適正に制御することが重要である。
（Ｂ）また、一部の領域において極めて高い強度を実現する一方、それ以外の領域で、上記した傾斜組織を作り込むには、ホットプレスにより、一旦、マルテンサイトを主体とする鋼組織とした後、上記の傾斜組織を作り込もうとする領域に、雰囲気の露点、加熱温度、保持時間および冷却速度を適切に調整して、熱処理を施すことが有効である。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えた末に完成されたものである。 By the way, in order to solve the above-mentioned problems, the inventors repeated various studies and obtained the following findings.
(A) In order to simultaneously realize high strength and high bendability, which are opposite properties, the steel structure of the hot press member is made to be an inclined structure in which the structure changes in the thickness direction, specifically, the thickness In the direction, the graded structure is composed of a hard layer contributing to strength, a soft layer contributing to bendability, and a transition layer between the hard layer and the soft layer, and the structure and thickness of each layer are properly controlled. This is very important.
(B) In addition, while achieving extremely high strength in a part of the region, in order to make the above-described inclined structure in the other region, a steel structure mainly made of martensite was temporarily formed by hot pressing. After that, it is effective to appropriately adjust the dew point of the atmosphere, the heating temperature, the holding time, and the cooling rate in the region where the above-described inclined structure is to be formed, and to perform heat treatment.
The present invention has been completed after further investigation based on the above findings.

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．第１の領域と第２の領域とをそなえる、ホットプレス部材であって、
該ホットプレス部材は、
質量％で、
Ｃ：0.18％以上0.40％以下、
Si：0.01〜2.0％、
Mn：0.5％以上2.5％以下、
Ｐ：0.05％以下、
Ｓ：0.05％以下、
Al：0.005〜0.1％および
Ｎ：0.01％以下
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するとともに、
上記第１の領域は、上記第１の領域全体に対する体積率で90％以上のマルテンサイトを有する鋼組織を有するとともに、引張強さTSが1500MPa以上であり、
上記第２の領域は、その厚さ方向に表層部が軟質層、内部が硬質層、該軟質層と該硬質層との間が遷移層である鋼組織を有するとともに、引張強さTSが1100MPa以上、曲げ角度が70度以上であり、
上記軟質層は、上記軟質層全体に対する体積率で90％以上のフェライトを有し、該フェライトの平均結晶粒径は2μm以上50μm以下であり、上記軟質層の合計厚さが上記第２の領域におけるホットプレス部材厚さの5％以上25％以下であり、
上記遷移層は、その合計厚さが上記第２の領域におけるホットプレス部材厚さの5％以上25％以下であり、
上記硬質層は、上記硬質層全体に対する体積率で90％以上のマルテンサイトを有する、ホットプレス部材。 That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. A hot press member comprising a first area and a second area, the hot press member comprising:
The hot press member is
In mass%,
C: 0.18% to 0.40%,
Si: 0.01 to 2.0%,
Mn: 0.5% or more and 2.5% or less,
P: 0.05% or less,
S: 0.05% or less,
While having a component composition containing Al: 0.005 to 0.1% and N: 0.01% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities,
The first region has a steel structure having a martensite of 90% or more by volume ratio to the entire first region, and has a tensile strength TS of 1500 MPa or more.
The second region has a steel structure in which the surface layer portion is a soft layer, the inside is a hard layer, and the space between the soft layer and the hard layer is a transition layer in the thickness direction, and the tensile strength TS is 1100 MPa. Above, the bending angle is 70 degrees or more,
The soft layer has 90% or more of ferrite in a volume ratio to the whole soft layer, the average crystal grain size of the ferrite is 2 μm to 50 μm, and the total thickness of the soft layer is the second region 5% or more and 25% or less of the hot press member thickness in
The total thickness of the transition layer is 5% or more and 25% or less of the thickness of the hot press member in the second region,
The hot pressed member, wherein the hard layer has martensite of 90% or more by volume ratio to the entire hard layer.

２．前記成分組成がさらに、質量％で、下記Ａ〜Ｅ群のうちから選ばれた１群または２群以上を含有する、前記１に記載のホットプレス部材。
記
Ａ群：Ni：0.01〜5.0％、Cu：0.01〜5.0％、Cr：0.01〜5.0％およびMo：0.01〜3.0％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｂ群：Ti：0.005〜3.0％、Nb：0.005〜3.0％、Ｖ：0.005〜3.0％およびＷ：0.005〜3.0％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｃ群：REM：0.0005〜0.01％、Ca：0.0005〜0.01％およびMg：0.0005〜0.01％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｄ群：Sb：0.002〜0.03％
Ｅ群：Ｂ：0.0005〜0.05％ 2. The hot pressed member according to the above 1, wherein the component composition further comprises, in mass%, one group or two or more groups selected from the following groups A to E:
Description A group: Ni: 0.01 to 5.0%, Cu: 0.01 to 5.0%, Cr: 0.01 to 5.0% and Mo: 0.01 to 3.0% One or more selected from B group: Ti: 0.005 to 3.0%, Nb: 0.005 to 3.0%, V: 0.005 to 3.0%, and W: 0.005 to 3.0% One or more selected from C group: REM: 0.0005 to 0.01%, Ca: 0.0005 to 0.01 And Mg: one or more selected from 0.0005 to 0.01% D group: Sb: 0.002 to 0.03%
E group: B: 0.0005 to 0.05%

３．質量％で、
Ｃ：0.18％以上0.40％以下、
Si：0.01〜2.0％、
Mn：0.5％以上2.5％以下、
Ｐ：0.05％以下、
Ｓ：0.05％以下、
Al：0.005〜0.1％および
Ｎ：0.01％以下
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するホットプレス用鋼板を準備する工程と、
上記ホットプレス用鋼板を加熱し、ついで、加熱した上記ホットプレス用鋼板に、プレス成形と同時に焼入れを施して、マルテンサイトの体積率が90％以上となる鋼組織を有するホットプレス成形体とする工程と、
上記ホットプレス成形体の一部の領域を、露点50℃以上90℃以下の雰囲気で、Ac₁-50℃以上Ac₃点未満の温度域に加熱し、該雰囲気かつ該温度域で5分以上90分以下保持し、その後、Ac₃点-50℃以下600℃以上の冷却開始温度から200℃までの温度域を20℃/秒以上250℃/秒以下の平均冷却速度で冷却する熱処理を施すことにより、該熱処理を施した領域の鋼組織を、厚さ方向に表層部が軟質層、内部が硬質層、該軟質層と該硬質層との間が遷移層である鋼組織として、請求項１に記載の第１の領域と第２の領域とをそなえるホットプレス部材とする工程と、
をそなえる、ホットプレス部材の製造方法。 3. In mass%,
C: 0.18% to 0.40%,
Si: 0.01 to 2.0%,
Mn: 0.5% or more and 2.5% or less,
P: 0.05% or less,
S: 0.05% or less,
Preparing a steel sheet for hot pressing containing a component composition comprising Al: 0.005 to 0.1% and N: 0.01% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities;
The hot-press steel plate is heated, and then the heated hot-press steel plate is quenched simultaneously with press forming to obtain a hot-press formed body having a steel structure in which the volume ratio of martensite is 90% or more. Process,
A partial area of the hot press molding is heated to a temperature range of Ac ₁ -50 ° C. to Ac ₃ point in an atmosphere with a dew point of 50 ° C. or more and 90 ° C. or less, and in the atmosphere and the temperature range for 5 minutes or more Ac Hold for 90 minutes or less, then apply heat treatment to cool the temperature range from a cooling start temperature of Ac ₃ point -50 ° C to 600 ° C or more to 200 ° C at an average cooling rate of 20 ° C / sec to 250 ° C / sec. Accordingly, the steel structure of the region subjected to the heat treatment is a steel structure in which the surface layer portion is a soft layer in the thickness direction, the inside is a hard layer, and the space between the soft layer and the hard layer is a transition layer. Providing a hot press member having the first area and the second area described in 1;
A method of manufacturing a hot press member, comprising

４．前記成分組成がさらに、質量％で、下記Ａ〜Ｅ群のうちから選ばれた１群または２群以上を含有する前記３に記載のホットプレス部材の製造方法。
記
Ａ群：Ni：0.01〜5.0％、Cu：0.01〜5.0％、Cr：0.01〜5.0％およびMo：0.01〜3.0％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｂ群：Ti：0.005〜3.0％、Nb：0.005〜3.0％、Ｖ：0.005〜3.0％およびＷ：0.005〜3.0％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｃ群：REM：0.0005〜0.01％、Ca：0.0005〜0.01％およびMg：0.0005〜0.01％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｄ群：Sb：0.002〜0.03％
Ｅ群：Ｂ：0.0005〜0.05％ 4. The method for producing a hot pressed member according to the above 3, wherein the component composition further comprises one or two or more groups selected from the following groups A to E in mass%.
Description A group: Ni: 0.01 to 5.0%, Cu: 0.01 to 5.0%, Cr: 0.01 to 5.0% and Mo: 0.01 to 3.0% One or more selected from B group: Ti: 0.005 to 3.0%, Nb: 0.005 to 3.0%, V: 0.005 to 3.0%, and W: 0.005 to 3.0% One or more selected from C group: REM: 0.0005 to 0.01%, Ca: 0.0005 to 0.01 And Mg: one or more selected from 0.0005 to 0.01% D group: Sb: 0.002 to 0.03%
E group: B: 0.0005 to 0.05%

本発明によれば、一方の領域では、引張強さ（TS）：1500MPa以上の極めて高い強度を有し、他方の領域では、引張強さ（TS）：1100MPa以上の引張特性を確保しつつ、曲げ角度：70度以上の高曲げ性を有するという、異なる機械的特性を有する２つの領域を同一部材内に有するホットプレス部材が得られるので、これを自動車用部材に適用することにより、高い安全性の下、自動車車体の軽量化を図ることが可能となり、また、特に、センターピラーやリアサイドメンバー等に適用する場合には、これらの部品性能をさらに高めることも可能となる。 According to the present invention, in one region, the tensile strength (TS) has extremely high strength of 1500 MPa or more, and in the other region, the tensile property (TS) of 1100 MPa or more is ensured. Bending angle: Since a hot pressed member having two regions having different mechanical properties in the same member having a high bending property of 70 degrees or more can be obtained, high safety can be obtained by applying it to a member for automobile Under the characteristics, it is possible to reduce the weight of the vehicle body, and in particular, when applied to a center pillar, a rear side member, etc., it is also possible to further improve the performance of these parts.

本発明の一実施形態のホットプレス部材が有する鋼組織の模式図である。It is a schematic diagram of the steel structure which the hot press member of one Embodiment of this invention has.

１．ホットプレス部材
本発明の一実施形態によるホットプレス部材は、引張強さTS：1500MPa以上（好ましくは2000MPa未満）の引張特性を有する第１の領域と、引張強さTS:1100MPa以上（好ましくは1600MPa未満）の引張特性と、曲げ角度が70度以上の曲げ性を有する第２の領域と、をそなえる。
ここで、第１の領域は、衝突時に変形を許容しないという耐衝突特性部位であり、第２の領域は、衝突時には変形をある程度許容するが曲げ性が高いために、高い衝突エネルギー吸収能を有するというエネルギー吸収部位である。このように、上記のホットプレス部材は、同一のホットプレス部材の中に機械的特性の異なる二つの領域を有するので、自動車のセンターピラーやリアサイドメンバー等のような、高い衝突エネルギー吸収能を必要とする構造部材に好適に使用できる。
なお、ホットプレス部材中の第１の領域および第２の領域の位置関係は特に限定されず、当該部材の用途に応じて決定すればよいが、基本的に、ホットプレス部材の面方向（厚さ方向に直角の方向）における位置を基準として画定される。
例えば、かようなホットプレス部材をセンターピラーに用いる場合、車体上部に位置する領域を第１の領域、車体下部に位置する領域を第２の領域となるようにして用いることが例示できる。 1. Hot Pressed Member A hot pressed member according to one embodiment of the present invention has a first region having tensile properties of tensile strength TS: 1500 MPa or more (preferably less than 2000 MPa) and tensile strength TS: 1100 MPa or more (preferably 1600 MPa). And a second region having a bendability of 70 degrees or more.
Here, the first region is a collision resistant portion that does not allow deformation at the time of collision, and the second region allows deformation to some extent at the time of collision, but has high bendability because it has high bendability. It is an energy absorption site to have. As described above, since the above-described hot press member has two regions having different mechanical properties in the same hot press member, high impact energy absorbing ability such as a center pillar or a rear side member of an automobile is required. It can be suitably used for the structural member to be
The positional relationship between the first region and the second region in the hot press member is not particularly limited and may be determined according to the application of the member, but basically the surface direction of the hot press member (thickness Defined in the direction perpendicular to the longitudinal direction).
For example, when such a hot press member is used for the center pillar, it can be exemplified that the area located at the upper part of the vehicle body is the first area and the area located at the lower part of the vehicle body is the second area.

＜成分組成＞
次に、本発明の一実施形態のホットプレス部材の成分組成について説明する。以下、特に断わらないかぎり、「質量％」は単に「％」と記す。 <Component composition>
Next, the component composition of the hot press member of one embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, “mass%” is simply described as “%” unless otherwise specified.

Ｃ：0.18％以上0.40％以下
Ｃは、鋼の強度を増加させる元素である。このような効果を得て、ホットプレス部材の第１の領域において引張強さTS：1500MPa以上、第２の領域において引張強さTS：1100MPa以上をそれぞれ確保する観点から、Ｃ含有量は0.18％以上とする。一方、Ｃ含有量が0.40％超える場合、Ｃによる固溶強化量が大きくなり過ぎるため、ホットプレス部材が過度に高強度化されてしまうおそれがある。よって、Ｃ含有量は0.18％以上0.40％以下とする。 C: 0.18% or more and 0.40% or less C is an element that increases the strength of the steel. From the viewpoint of obtaining such effects and securing tensile strength TS: 1500 MPa or more in the first region of the hot press member and tensile strength TS: 1100 MPa or more in the second region, the C content is 0.18% And above. On the other hand, when the C content exceeds 0.40%, the amount of solid solution strengthening by C becomes too large, so there is a possibility that the hot pressed member may be excessively strengthened. Therefore, the C content is 0.18% or more and 0.40% or less.

Si：0.01〜2.0％
Siは、固溶強化により、鋼の強度を増加させる元素である。このような効果を得るため、Si含有量は0.01％以上とする。一方、Si含有量が2.0％を超える場合、熱間圧延時に赤スケールと呼ばれる表面欠陥の発生が増大するとともに、圧延荷重の増大や熱延鋼板の延性の低下を招く。よって、Si含有量は0.01％以上2.0％以下とする。なお、好ましくは0.02％以上である。また、好ましくは1.2％以下である。 Si: 0.01 to 2.0%
Si is an element that increases the strength of steel by solid solution strengthening. In order to obtain such an effect, the Si content is made 0.01% or more. On the other hand, when the Si content exceeds 2.0%, the generation of surface defects called red scale during hot rolling increases, and the rolling load increases and the ductility of the hot-rolled steel sheet decreases. Therefore, the Si content is 0.01% or more and 2.0% or less. In addition, Preferably it is 0.02% or more. Moreover, Preferably it is 1.2% or less.

Mn：0.5％以上2.5％以下
Mnは、焼き入れ性を向上させるのに効果的な元素である。このような効果を発現させるため、Mn含有量は0.5％以上とする。一方、Mn含有量が2.5％を超えると、Mnが偏析して、素材となるホットプレス用鋼板、ひいてはホットプレス部材の特性にバラツキが生じやすくなる。よって、Mn含有量は0.5％以上2.5％以下とする。なお、好ましくは0.8％以上である。また、好ましくは2.2％以下である。 Mn: 0.5% or more and 2.5% or less
Mn is an element effective to improve hardenability. In order to express such an effect, the Mn content is 0.5% or more. On the other hand, when the Mn content exceeds 2.5%, Mn is segregated, and the characteristics of the steel sheet for hot pressing, which is a raw material, and eventually the characteristics of the hot pressed member are easily varied. Therefore, the Mn content is 0.5% or more and 2.5% or less. In addition, Preferably it is 0.8% or more. Moreover, Preferably it is 2.2% or less.

Ｐ：0.05％以下
Ｐは、鋼中では不可避的不純物として存在し、結晶粒界等に偏析して、部材の靭性を低下させるなどの悪影響を及ぼす元素である。このため、Ｐは、できるだけ低減することが望ましいが、0.05％までは許容できる。よって、Ｐ含有量は0.05％以下とする。好ましくは0.02％以下である。
ただし、過度の脱Ｐ処理は精錬コストの高騰を招くため、Ｐ含有量は0.0005％以上とすることが好ましい。 P: 0.05% or less P is an element which is present as an unavoidable impurity in steel and is segregated at grain boundaries and the like to lower the toughness of the member and the like. For this reason, it is desirable to reduce P as much as possible, but up to 0.05% is acceptable. Therefore, the P content is 0.05% or less. Preferably it is 0.02% or less.
However, since excessive de-P treatment causes a rise in the refining cost, the P content is preferably made 0.0005% or more.

Ｓ：0.05％以下
Ｓは、不可避的に含有され、鋼中では硫化物系介在物として存在し、ホットプレス部材の延性、靭性等を低下させる。このため、Ｓはできるだけ低減することが望ましいが、0.05％までは許容できる。よって、Ｓ含有量は0.05％以下とする。好ましくは0.005％以下である。
ただし、過度の脱Ｓ処理は精錬コストの高騰を招くため、Ｓ含有量は0.0005％以上とすることが好ましい。 S: 0.05% or less S is unavoidably contained, and is present as sulfide-based inclusions in steel, and reduces the ductility, toughness and the like of the hot pressed member. For this reason, it is desirable to reduce S as much as possible, but up to 0.05% is acceptable. Therefore, the S content is 0.05% or less. Preferably it is 0.005% or less.
However, since excessive de-S treatment causes a rise in the refining cost, the S content is preferably made 0.0005% or more.

Al：0.005〜0.1％
Alは、脱酸剤として作用する元素である。このような効果を発現させるため、Al含有量は0.005％以上とする。一方、Al含有量が0.1％を超える場合、Alが窒素と結合して多量の窒化物を生成し、これにより、素材とする鋼板のブランキング加工性や焼入れ性が低下する。よって、Al含有量は0.005％以上0.1％以下とする。なお、好ましくは0.02％以上である。また、好ましくは0.05％以下である。 Al: 0.005 to 0.1%
Al is an element that acts as a deoxidizer. In order to express such an effect, the Al content is made 0.005% or more. On the other hand, when the Al content exceeds 0.1%, Al combines with nitrogen to form a large amount of nitride, thereby reducing the blanking formability and hardenability of the steel plate as a material. Therefore, the Al content is set to 0.005% or more and 0.1% or less. In addition, Preferably it is 0.02% or more. Moreover, Preferably it is 0.05% or less.

Ｎ：0.01％以下
Ｎは、通常、鋼中に不可避的に含有される元素である。しかし、Ｎ含有量が0.01％を超える場合、熱間圧延やホットプレスの加熱時にAlN等の窒化物が生成し、素材とする鋼板のブランキング加工性や焼入れ性が低下する。よって、Ｎ含有量は0.01％以下とする。なお、好ましくは0.0030％以上である。また、好ましくは0.0050％以下である。
また、Ｎが不可避的に含有される場合、Ｎ含有量は0.0025％未満程度である。また、精錬コストが増加するため、Ｎ含有量は0.0025％以上とすることが望ましい。 N: 0.01% or less N is an element that is inevitably contained in steel in general. However, if the N content exceeds 0.01%, nitrides such as AlN are formed during heating by hot rolling or hot pressing, and the blanking formability and hardenability of the steel plate used as the material are reduced. Therefore, the N content is 0.01% or less. In addition, Preferably it is 0.0030% or more. Moreover, Preferably it is 0.0050% or less.
Moreover, when N is contained unavoidable, N content is about less than 0.0025%. In addition, since the refining cost increases, it is desirable that the N content be 0.0025% or more.

以上、基本成分について説明したが、上記した基本成分に加えて、さらに以下のＡ〜Ｅ群のうちから選ばれた１群または２群以上を含有させてもよい。
Ａ群：Ni：0.01〜5.0％、Cu：0.01〜5.0％、Cr：0.01〜5.0％およびMo：0.01〜3.0％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ni、Cu、CrおよびMoはいずれも、鋼の強度を増加させるとともに、焼入れ性向上に寄与する元素であり、必要に応じて１種または２種以上を選択して含有できる。このような効果を得るため、各元素の含有量は0.01％以上とすることが好適である。一方、材料コストの増加を避ける観点から、Ni、CuおよびCr含有量は5.0％以下、Mo含有量は3.0％以下とすることが好適である。
よって、Ni、Cu、CrおよびMoを含有する場合、これらの含有量はそれぞれ、Ni：0.01〜5.0％、Cu：0.01〜5.0％、Cr：0.01〜5.0％およびMo：0.01〜3.0％とする。なお、各元素のより好適な含有量はいずれも0.01％以上である。また、各元素のより好適な含有量はいずれも1.0％以下である。 As mentioned above, although basic components were explained, in addition to the above-mentioned basic components, you may contain 1 group or 2 or more groups chosen from the following AE groups further.
Group A: Ni: 0.01 to 5.0%, Cu: 0.01 to 5.0%, Cr: 0.01 to 5.0% and Mo: 0.01 to 3.0% One or more selected from
All of Ni, Cu, Cr and Mo are elements contributing to the improvement of the hardenability while increasing the strength of the steel, and one or more kinds can be selected and contained as needed. In order to obtain such an effect, the content of each element is preferably 0.01% or more. On the other hand, from the viewpoint of avoiding an increase in material cost, the contents of Ni, Cu and Cr are preferably 5.0% or less, and the content of Mo is preferably 3.0% or less.
Therefore, when Ni, Cu, Cr and Mo are contained, their contents are respectively Ni: 0.01 to 5.0%, Cu: 0.01 to 5.0%, Cr: 0.01 to 5.0% and Mo: 0.01 to 3.0%. . In addition, more preferable content of each element is 0.01% or more in all. Further, the preferable content of each element is 1.0% or less.

Ｂ群：Ti：0.005〜3.0％、Nb：0.005〜3.0％、Ｖ：0.005〜3.0％およびＷ：0.005〜3.0％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ti、Nb、ＶおよびＷはいずれも、析出強化によって鋼の強度増加に寄与するとともに、結晶粒の微細化によって靭性向上にも寄与する元素であり、必要に応じて１種または２種以上を選択して含有させることができる。
ここに、Tiは、強度増加および靭性向上の効果に加え、Ｂよりも優先して窒化物を形成し、固溶Ｂによる焼入れ性を向上させる効果を有する。このような効果を得る観点から、Ti含有量は0.005％以上とすることが好適である。一方、Ti含有量が3.0％を超える場合、熱間圧延時に圧延荷重が極端に増大するとともに、ホットプレス部材の靭性が低下し易くなる。よって、Tiを含有する場合、その含有量は0.005％以上3.0％以下とする。なお、より好ましくは0.01％以上である。また、より好ましくは1.0％以下である。
また、上記した強度増加および靭性向上の効果を得る観点から、Nb含有量は0.005％以上とすることが好適である。一方、Nb含有量が3.0％を超える場合、Nb炭窒化物の量が増大し、延性や耐遅れ破壊特性が低下し易くなる。よって、Nbを含有する場合、その含有量は0.005％以上3.0％以下とする。なお、より好ましくは0.01％以上である。また、より好ましくは0.05％以下である。
Ｖは、強度増加および靭性向上の効果に加え、析出物や晶出物として析出し、水素のトラップサイトとして耐水素脆性を向上させる効果を有する。このような効果を得る観点から、Ｖ含有量は0.005％以上とすることが好適である。一方、Ｖ含有量が3.0％を超える場合、Ｖ炭窒化物の量が増大し、延性が低下し易くなる。よって、Ｖを含有する場合、その含有量は0.005％以上3.0％以下とする。なお、より好ましくは0.01％以上である。また、より好ましくは2.0％以下である。
Ｗは、強度増加および靭性向上の効果に加え、耐水素脆性を向上させる効果を有する。このような効果を得る観点から、Ｗ含有量は0.005％以上とすることが好適である。一方、Ｗ含有量が3.0％を超える場合、延性が低下し易くなる。よって、Ｗを含有する場合、その含有量は0.005％以上3.0％以下とする。なお、より好ましくは0.01％以上である。また、より好ましくは2.0％以下である。 Group B: Ti: 0.005 to 3.0%, Nb: 0.005 to 3.0%, V: 0.005 to 3.0% and W: 0.005 to 3.0% One or more selected from
Ti, Nb, V and W are all elements that contribute to increase in strength of steel by precipitation strengthening, and also contribute to improvement in toughness by refinement of crystal grains, and one or more of them may be added if necessary. It can be selected and contained.
Here, in addition to the effects of strength increase and toughness improvement, Ti forms a nitride in preference to B, and has the effect of improving hardenability by solid solution B. From the viewpoint of obtaining such an effect, the Ti content is preferably 0.005% or more. On the other hand, when the Ti content exceeds 3.0%, the rolling load extremely increases at the time of hot rolling, and the toughness of the hot pressed member tends to be reduced. Therefore, when it contains Ti, the content is made into 0.005% or more and 3.0% or less. More preferably, it is 0.01% or more. More preferably, it is 1.0% or less.
Further, from the viewpoint of obtaining the effects of the above-described strength increase and toughness improvement, the Nb content is preferably 0.005% or more. On the other hand, when the Nb content exceeds 3.0%, the amount of Nb carbonitrides increases, and ductility and delayed fracture resistance tend to be deteriorated. Therefore, when Nb is contained, the content is made 0.005% or more and 3.0% or less. More preferably, it is 0.01% or more. More preferably, it is 0.05% or less.
In addition to the effects of strength increase and toughness improvement, V precipitates out as precipitates and crystals and has an effect of improving resistance to hydrogen embrittlement as a trap site of hydrogen. From the viewpoint of obtaining such an effect, the V content is preferably 0.005% or more. On the other hand, when the V content exceeds 3.0%, the amount of V carbonitrides increases, and the ductility tends to be reduced. Therefore, when it contains V, the content is made into 0.005% or more and 3.0% or less. More preferably, it is 0.01% or more. More preferably, it is 2.0% or less.
In addition to the effects of strength increase and toughness improvement, W has an effect of improving hydrogen embrittlement resistance. From the viewpoint of obtaining such an effect, the W content is preferably 0.005% or more. On the other hand, when the W content exceeds 3.0%, the ductility tends to be reduced. Therefore, when it contains W, the content is made into 0.005% or more and 3.0% or less. More preferably, it is 0.01% or more. More preferably, it is 2.0% or less.

Ｃ群：REM：0.0005〜0.01％、Ca：0.0005〜0.01％およびMg：0.0005〜0.01％のうちから選ばれた１種または２種以上
REM、CaおよびMgは、いずれも介在物の形態制御によって、延性や耐水素脆性を向上させる元素であり、必要に応じて選択して１種または２種以上を含有させることができる。このような効果を得る観点から、各元素の含有量は0.0005％以上とすることが好適である。一方、熱間加工性を低下させない観点から、REM含有量およびCa含有量は0.01％以下とすることが好適である。また、粗大な酸化物や硫化物の生成により延性を低下させない観点から、Mg含有量は0.01％以下とすることが好適である。
よって、REM、CaおよびMgを含有する場合、これらの含有量はそれぞれ、REM：0.0005〜0.01％、Ca：0.0005〜0.01％およびMg：0.0005〜0.01％とする。各元素のより好適な含有量はいずれも0.0006％以上0.01％以下である。 Group C: REM: 0.0005 to 0.01%, Ca: 0.0005 to 0.01% and Mg: one or more selected from 0.0005 to 0.01%
Each of REM, Ca and Mg is an element that improves ductility and resistance to hydrogen embrittlement by controlling the form of inclusions, and can be selected to contain one or more kinds as needed. From the viewpoint of obtaining such an effect, the content of each element is preferably 0.0005% or more. On the other hand, from the viewpoint of not reducing the hot workability, the REM content and the Ca content are preferably 0.01% or less. Further, from the viewpoint of not reducing the ductility due to the formation of coarse oxides and sulfides, the Mg content is preferably 0.01% or less.
Therefore, when REM, Ca and Mg are contained, these contents are made REM: 0.0005 to 0.01%, Ca: 0.0005 to 0.01%, and Mg: 0.0005 to 0.01%, respectively. More preferable content of each element is 0.0006% or more and 0.01% or less.

Ｄ群：Sb：0.002〜0.03％
Sbは、鋼板の表面に濃化して耐摩耗性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させることができる。このような効果を得る観点から、Sb含有量は0.002％以上とすることが好適である。一方、Sb含有量が0.03％を超える場合、圧延荷重の増大を招き、生産性を低下させる。よって、Sbを含有する場合、その含有量は0.002％以上0.03％以下とする。より好ましくは0.002％以上0.02％以下である。 D group: Sb: 0.002 to 0.03%
Sb is an element which is concentrated on the surface of the steel sheet to improve the wear resistance, and can be contained as needed. From the viewpoint of obtaining such effects, the Sb content is preferably 0.002% or more. On the other hand, when the Sb content exceeds 0.03%, the rolling load is increased to lower the productivity. Therefore, when it contains Sb, the content is made into 0.002% or more and 0.03% or less. More preferably, it is 0.002% or more and 0.02% or less.

Ｅ群：Ｂ：0.0005〜0.05％
Ｂは、ホットプレス時の焼入れ性向上やホットプレス後の靭性向上に寄与するため、必要に応じて含有させることができる。このような効果を得る観点から、Ｂ含有量は0.0005％以上とすることが好適である。一方、Ｂ含有量が0.05％を超える場合、熱間圧延時の圧延荷重の増加や、熱間圧延後にマルテンサイトやベイナイトが生じることによって、鋼板に割れが生じる場合がある。よって、Ｂを含有する場合、その含有量は0.0005％以上0.05％以下とする。好ましくは0.0005％以上0.01％以下である。 E group: B: 0.0005 to 0.05%
B contributes to the improvement of the hardenability at the time of hot pressing and the improvement of the toughness after the hot pressing, and therefore can be contained as necessary. From the viewpoint of obtaining such an effect, the B content is preferably 0.0005% or more. On the other hand, when B content exceeds 0.05%, a crack may arise in a steel plate by the increase in the rolling load at the time of hot rolling, or martensitic and bainite producing after hot rolling. Therefore, when it contains B, the content is made into 0.0005% or more and 0.05% or less. Preferably they are 0.0005% or more and 0.01% or less.

上記以外の成分はFeおよび不可避的不純物である。なお、不可避的不純物としては、例えば、Ｏ（酸素）が挙げられ、Ｏは0.0100％以下であれば許容できる。 The components other than the above are Fe and unavoidable impurities. In addition, as an unavoidable impurity, O (oxygen) is mentioned, for example, and if O is 0.0100% or less, it is permissible.

＜鋼組織＞
次に、本発明の一実施形態のホットプレス部材の鋼組織について、説明する。
本発明の一実施形態のホットプレス部材は、異なる機械的特性を有する第１の領域と第２の領域とをそなえ、第１の領域は、第１の領域全体に対する体積率で90％以上のマルテンサイトを有する鋼組織を有し、また、第２の領域は、その厚さ方向に表層部が軟質層、内部が硬質層、該軟質層と該硬質層との間が遷移層である鋼組織（以下、単に傾斜組織ともいう）を有する。
ここで、この傾斜組織は、ホットプレス部材の厚さ方向に組織が変化する組織であり、具体的には、図１に示すような、ホットプレス部材の厚さ方向に、一方の表面（以下、単に表面ともいう）から他方の表面（以下、単に裏面ともいう）に向かって、軟質層（表面側）／遷移層（表面側）／硬質層／遷移層（裏面側）／軟質層（裏面側）の順となる鋼組織である。
以下、第１の領域の鋼組織、および、第２の領域の鋼組織について説明する。 <Steel structure>
Next, the steel structure of the hot press member according to the embodiment of the present invention will be described.
The hot press member according to one embodiment of the present invention has a first region and a second region having different mechanical properties, and the first region is 90% or more in volume ratio to the entire first region. The steel has a steel structure having martensite, and the second region is a steel whose surface layer is a soft layer in the thickness direction, a hard layer inside, and a transition layer between the soft layer and the hard layer. It has tissue (hereinafter, also simply referred to as inclined tissue).
Here, this inclined structure is a structure in which the structure changes in the thickness direction of the hot press member, and more specifically, one surface (hereinafter referred to as “in the thickness direction of the hot press member as shown in FIG. Soft layer (surface side) / transition layer (surface side) / hard layer / transition layer (back side) / soft layer (back surface) from the surface to the other surface (hereinafter, also simply referred to as back surface) Steel structure in the order of
The steel structure in the first region and the steel structure in the second region will be described below.

（第１の領域の鋼組織）
マルテンサイトの体積率：90％以上
第１の領域では、引張強さTS：1500MPa以上を確保する必要がある。そのためには、第１の領域におけるマルテンサイトの体積率を90％以上とする必要がある。好ましくは95
％以上である。
なお、第１の領域におけるマルテンサイト以外の残部組織としては、フェライトやセメンタイト、パーライト、ベイナイトなどが挙げられるが、かような残部組織の体積率としては10％までは許容できる。 (Steel structure of the first area)
Martensite volume ratio: 90% or more In the first region, it is necessary to secure a tensile strength TS: 1500 MPa or more. For that purpose, the volume fraction of martensite in the first region needs to be 90% or more. Preferably 95
% Or more.
As the remaining structure other than martensite in the first region, ferrite, cementite, pearlite, bainite and the like can be mentioned, but the volume ratio of such remaining structure is acceptable up to 10%.

また、第１の領域の鋼組織における各相の体積率は、以下の方法で求める。
すなわち、ホットプレス部材のハット天板部の第１の領域から、圧延方向に平行で、かつハット天板面に垂直な面が観察面となるように、組織観察用試験片を採取する。観察面を研磨し、3vol.％ナイタール液で腐食して組織を現出し、厚さ１／４位置の組織を走査型電子顕微鏡（倍率：1500倍）で観察し、撮像する。得られた組織写真から、画像解析により、組織を同定する。ここで、比較的平滑な面で黒く観察される相はフェライトとし、結晶粒界にフィルム状または塊状に白く観察される相はセメンタイトとし、フェライトとセメンタイトが層状に形成した相をパーライトとし、ラス間に炭化物が生成した相および粒内に炭化物を有しないベイニティックフェライトで構成される相をベイナイトと同定する。また、上記以外の領域を、マルテンサイトとする。そして、組織写真中の各相の占有面積率を求め、組織が三次元的に均質であるとみなし、面積率を体積率とする。 Also, the volume fraction of each phase in the steel structure of the first region is determined by the following method.
That is, from the first region of the hat top plate portion of the hot press member, the specimen for tissue observation is collected so that the plane parallel to the rolling direction and perpendicular to the hat top plate surface is the observation surface. The observation surface is polished, corroded with 3 vol.% Nital solution to reveal the tissue, and the tissue at a 1/4 thickness position is observed and imaged with a scanning electron microscope (magnification: 1500 ×). The tissue is identified by image analysis from the obtained tissue photograph. Here, the phase observed black in a relatively smooth surface is ferrite, the phase observed white in the form of a film or a block at grain boundaries is cementite, the phase formed of ferrite and cementite in layers is pearlite, and lath A phase composed of a phase in which carbides are formed and a phase composed of bainitic ferrite without carbides in grains are identified as bainite. Moreover, let the area | regions other than the above be martensitic. Then, the occupied area rate of each phase in the tissue photograph is determined, the tissue is considered to be three-dimensionally homogeneous, and the area rate is taken as the volume rate.

（第２の領域の鋼組織）
・軟質層
軟質層におけるフェライトの体積率：90％以上
軟質層は、フェライトを主体とする組織であり、ホットプレス部材の曲げ性の向上に寄与する。すなわち、鋼板の表層部に形成されるフェライトを主体とする軟質層は、曲げ時に変形し易く、曲げ性の向上に寄与する。ここで、軟質層におけるフェライトの体積率が90％未満になると、軟質層が硬化し、所望の曲げ角度を得ることができない。
従って、軟質層におけるフェライトの体積率は90％以上とする。また、軟質層におけるフェライトの体積率は100％であってもよい。
なお、軟質層におけるフェライト以外の残部組織としては、マルテンサイトやセメンタイト、パーライト、ベイナイトなどが挙げられるが、かような残部組織の体積率としては10％までは許容できる。 (Steel structure of the second area)
The volume ratio of ferrite in the soft layer soft layer: 90% or more The soft layer has a structure mainly composed of ferrite and contributes to the improvement of the bendability of the hot press member. That is, the soft layer mainly made of ferrite formed in the surface layer portion of the steel plate is easily deformed at the time of bending, and contributes to the improvement of the bendability. Here, when the volume fraction of ferrite in the soft layer is less than 90%, the soft layer is cured and a desired bending angle can not be obtained.
Therefore, the volume fraction of ferrite in the soft layer is 90% or more. The volume fraction of ferrite in the soft layer may be 100%.
In addition, although martensite, cementite, pearlite, bainite etc. are mentioned as residual structure | tissues other than the ferrite in a soft layer, as a volume ratio of such residual structure | tissue, up to 10% is accept | permitted.

軟質層におけるフェライトの平均結晶粒径：2μm以上50μm以下
軟質層のフェライトは、ホットプレス部材の曲げ性の向上に寄与する。しかし、軟質層のフェライトの平均結晶粒径が2μm未満になると、結晶粒の過度の微細化により軟質層が硬化して、所望の曲げ性を得られない。一方、軟質層のフェライトの平均結晶粒径が50μmを超えると、軟質層が過度に軟化して所望の強度を得られない。
従って、軟質層のフェライトの平均結晶粒径は、2μm以上50μm以下とする。好ましくは4μm以上である。また、好ましくは40μm以下である。 Average grain size of ferrite in soft layer: 2 μm or more and 50 μm or less The ferrite in the soft layer contributes to the improvement of the bendability of the hot press member. However, if the average crystal grain size of the ferrite of the soft layer is less than 2 μm, the soft layer is hardened due to excessive refinement of the crystal grains, and desired bendability can not be obtained. On the other hand, when the average crystal grain size of the ferrite of the soft layer exceeds 50 μm, the soft layer is excessively softened and a desired strength can not be obtained.
Therefore, the average crystal grain size of the ferrite of the soft layer is set to 2 μm or more and 50 μm or less. Preferably it is 4 micrometers or more. Moreover, Preferably it is 40 micrometers or less.

軟質層の合計厚さ：第２の領域におけるホットプレス部材厚さの5％以上25％以下
軟質層は、上述したように、ホットプレス部材の曲げ性の向上に寄与し、そのためには、ある程度の厚さが必要となる。ここで、軟質層の合計厚さが、第２の領域におけるホットプレス部材厚さの5％未満では、ホットプレス部材の曲げ性が十分には得られない。一方、軟質層の合計厚さが、第２の領域におけるホットプレス部材厚さの25％を超えると、所望の強度を得られない。
従って、軟質層の合計厚さは、ホットプレス部材厚さの5％以上25％以下とする。好ましくは8％以上である。また、好ましくは20％以下である。
なお、軟質層の厚さとは、第２の領域におけるホットプレス部材の厚さ方向における表面側または裏面側の各軟質層の厚さである。また、軟質層の合計厚さとは、ホットプレス部材の表面側に形成された軟質層の厚さと、裏面側に形成された軟質層の厚さを足し合わせたものである。後述する遷移層の厚さ、および、遷移層の合計厚さについても同様である。 Total thickness of the soft layer: 5% or more and 25% or less of the thickness of the hot press member in the second region The soft layer contributes to the improvement of the bendability of the hot press member as described above. Thickness is required. Here, when the total thickness of the soft layer is less than 5% of the thickness of the hot press member in the second region, the bendability of the hot press member is not sufficiently obtained. On the other hand, if the total thickness of the soft layer exceeds 25% of the thickness of the hot press member in the second region, the desired strength can not be obtained.
Therefore, the total thickness of the soft layer is 5% or more and 25% or less of the thickness of the hot press member. Preferably it is 8% or more. Moreover, Preferably it is 20% or less.
The thickness of the soft layer is the thickness of each soft layer on the front surface side or the back surface side in the thickness direction of the hot press member in the second region. Further, the total thickness of the soft layer means the sum of the thickness of the soft layer formed on the surface side of the hot press member and the thickness of the soft layer formed on the back side. The same applies to the thickness of the transition layer described later and the total thickness of the transition layer.

・遷移層
遷移層の合計厚さ：第２の領域におけるホットプレス部材厚さの5％以上25％以下
遷移層は、軟質層と硬質層の中間層であり、曲げ変形に対する応力勾配を徐変させるために不可欠となる層である。ここで、遷移層の合計厚さが第２の領域におけるホットプレス部材厚さの5％未満では、曲げ変形によってホットプレス部材に割れが発生するため、所望の曲げ性を得られない。一方、遷移層の合計厚さが第２の領域におけるホットプレス部材厚さの25％を超えると、所望の強度を得られない。
従って、軟質層の合計厚さは、第２の領域におけるホットプレス部材厚さの5％以上25％以下とする。好ましくは8％以上である。また、好ましくは20％以下である。 · Total thickness of transition layer: 5% or more and 25% or less of the thickness of the hot press member in the second region The transition layer is an intermediate layer of the soft layer and the hard layer, and gradually changes the stress gradient against bending deformation. It is a layer that is essential to Here, if the total thickness of the transition layer is less than 5% of the thickness of the hot press member in the second region, a crack occurs in the hot press member due to bending deformation, and thus the desired bendability can not be obtained. On the other hand, if the total thickness of the transition layer exceeds 25% of the thickness of the hot press member in the second region, the desired strength can not be obtained.
Therefore, the total thickness of the soft layer is 5% or more and 25% or less of the thickness of the hot press member in the second region. Preferably it is 8% or more. Moreover, Preferably it is 20% or less.

なお、遷移層は、第２の領域におけるホットプレス部材の厚さ方向に、フェライトの面積率が10％超90％未満の範囲で変化する層である。
よって、厚さ方向における遷移層と硬質層との境界および遷移層と軟質層との境界はそれぞれ、フェライトの面積率が10％以下から10％超となる厚さ位置、および、フェライトの面積率が90％以上から90％未満になる厚さ位置として画定される。
また、遷移層の組織は、基本的にフェライトおよびマルテンサイトにより構成されるが、フェライトおよびマルテンサイト以外の残部組織として、セメンタイトやパーライト、ベイナイトなどが合計で20％程度含まれていてもよい。 The transition layer is a layer in which the area ratio of ferrite changes in the range of more than 10% and less than 90% in the thickness direction of the hot press member in the second region.
Therefore, the boundary between the transition layer and the hard layer and the boundary between the transition layer and the soft layer in the thickness direction respectively have a thickness position where the area ratio of ferrite is 10% or less to 10% or more, and the area ratio of ferrite Is defined as a thickness position where 90% or more and less than 90%.
The structure of the transition layer is basically composed of ferrite and martensite, but cementite, pearlite, bainite and the like may be contained in total of about 20% as the remaining structure other than ferrite and martensite.

・硬質層
硬質層におけるマルテンサイトの体積率：90％以上
硬質層はマルテンサイトを主体とする組織であり、所望とする引張強さTS：1100MPa以上を確保するためには、硬質層におけるマルテンサイトの体積率を90％以上とする必要がある。好ましくは95％以上である。
なお、硬質層におけるマルテンサイト以外の残部組織としては、フェライトやセメンタイト、パーライト、ベイナイトなどが挙げられるが、かような残部組織の体積率としては10％までは許容できる。 · Volume ratio of martensite in hard layer hard layer: 90% or more Hard layer is a structure mainly composed of martensite, and in order to secure desired tensile strength TS: 1100 MPa or more, martensite in hard layer It is necessary to make the volume ratio of 90% or more. Preferably it is 95% or more.
In addition, as residual structure | tissues other than martensite in a hard layer, although ferrite, cementite, a pearlite, a bainite etc. are mentioned, as a volume ratio of such a residual structure | tissue, up to 10% is permissible.

ここで、上記した軟質層、遷移層および硬質層の画定、各層の厚さの測定、ならびに、各層における金属組織の体積率の測定は、以下のようにして行う。
すなわち、ホットプレス部材のハット天板部における第２の領域から、圧延方向に平行で、かつハット天板面に垂直な面が観察面となるように、組織観察用試験片を採取する。ついで、観察面を研磨し、3vol.％ナイタール液で腐食して組織を現出し、種々の厚さ位置における組織を走査型電子顕微鏡（倍率：1500倍）で観察し、撮像する。得られた種々の厚さ位置における組織写真から、画像解析により、各厚さ位置における組織を同定する。ここで、比較的平滑な面で黒く観察される相はフェライトとし、結晶粒界にフィルム状または塊状に白く観察される相はセメンタイトとし、フェライトとセメンタイトが層状に形成した相をパーライトとし、ラス間に炭化物が生成した相および粒内に炭化物を有しないベイニティックフェライトで構成される相をベイナイトと同定する。また、上記以外の領域を、マルテンサイトとする。
そして、各組織写真中の各相の占有面積率を導出してフェライトの面積率が10％以下から10％超となる厚さ位置、および、フェライトの面積率が90％以上から90％未満になる厚さ位置を求め、これらの厚さ位置から、軟質層、遷移層および硬質層を画定して、各層の厚さを求める。
なお、ホットプレス部材のハット天板部における第２の領域から、圧延方向に平行で、かつハット天板面に垂直な面を予めマクロ観察し、厚さ方向における組織の変化を確認しておくことで、効率的に、フェライトの面積率が10％以下から10％超となる厚さ位置、および、フェライトの面積率が90％以上から90％未満になる厚さ位置を求めることが可能となる。
また、フェライトの面積率が10％以下から10％超となる厚さ位置、および、フェライトの面積率が90％以上から90％未満になる厚さ位置を求めるに当たっての厚さ方向における観察間隔は1μmとする。 Here, the definition of the soft layer, the transition layer and the hard layer described above, the measurement of the thickness of each layer, and the measurement of the volume fraction of the metal structure in each layer are performed as follows.
That is, from the second region in the hat top plate portion of the hot press member, a test piece for tissue observation is taken so that a plane parallel to the rolling direction and perpendicular to the hat top plate surface is the observation surface. Then, the observation surface is polished and corroded with 3 vol.% Nital solution to reveal the tissue, and the tissue at various thickness positions is observed and imaged with a scanning electron microscope (magnification: 1500 ×). The tissue at each thickness position is identified by image analysis from the tissue photographs at various thickness positions obtained. Here, the phase observed black in a relatively smooth surface is ferrite, the phase observed white in the form of a film or a block at grain boundaries is cementite, the phase formed of ferrite and cementite in layers is pearlite, and lath A phase composed of a phase in which carbides are formed and a phase composed of bainitic ferrite without carbides in grains are identified as bainite. Moreover, let the area | regions other than the above be martensitic.
Then, the occupied area ratio of each phase in each structure photograph is derived, and the thickness position where the area ratio of ferrite is 10% or less to more than 10%, and the area ratio of ferrite is 90% or more to less than 90%. From these thickness positions, the soft layer, the transition layer and the hard layer are defined to determine the thickness of each layer.
From the second region of the hat top plate of the hot press member, macroscopic observation is made in advance of a plane parallel to the rolling direction and perpendicular to the hat top plate surface to confirm the change in texture in the thickness direction. Therefore, it is possible to efficiently determine the thickness position where the area ratio of ferrite is 10% or less to more than 10% and the thickness position where the area ratio of ferrite is 90% or more to less than 90%. Become.
In addition, the observation interval in the thickness direction when obtaining the thickness position where the area ratio of ferrite is 10% or less to 10% or more and the thickness position where the area ratio of ferrite is 90% or more to less than 90% is It is 1 μm.

さらに、軟質層における各相の体積率は、軟質層ごとに、厚さ方向に100μmピッチ（各層界面の近傍は50μmピッチ）で観察し、これらの組織写真から、上記のようにして各相の同定および占有面積率の導出を行い、これらを平均することによって求めたものである。なお、遷移層や硬質層における各相の体積率についても、軟質層と同様にして求めたものである。 Furthermore, the volume fraction of each phase in the soft layer is observed at a pitch of 100 μm in the thickness direction (a pitch of 50 μm in the vicinity of the interface of each layer) for each soft layer. Identification and derivation of the occupied area ratio are obtained by averaging them. The volume fraction of each phase in the transition layer and the hard layer is also determined in the same manner as in the soft layer.

また、軟質層におけるフェライトの平均結晶粒径は、軟質層ごとに、厚さ方向に100μmピッチ（各層界面の近傍は50μmピッチ）で観察し、これらの組織写真から、画像解析により各フェライト粒の面積を求め、円相当直径を算出し、それらの値を平均することで求めたものである。なお、フェライトの平均結晶粒径を求める際には、粒径が0.01μm以上の結晶粒を測定することとする。 In addition, the average grain size of ferrite in the soft layer is observed at a pitch of 100 μm in the thickness direction (at a pitch of 50 μm in the vicinity of the interface of each layer) in each soft layer. The area is determined, the equivalent circle diameter is calculated, and the values are averaged. In addition, when calculating | requiring the average grain size of a ferrite, it decides to measure the crystal grain whose grain size is 0.01 micrometer or more.

２．ホットプレス部材の製造方法
次に、本発明の一実施形態に係るホットプレス部材の製造方法について説明する。
本発明の一実施形態に係るホットプレス部材の製造方法は、上記の成分組成を有するホットプレス用鋼板を準備する工程と、
上記ホットプレス用鋼板を加熱し、ついで、加熱した上記ホットプレス用鋼板に、プレス成形と同時に焼入れを施して、マルテンサイトの体積率が90％以上となる鋼組織を有するホットプレス成形体とする工程と、
上記ホットプレス成形体の一部の領域を、露点50℃以上90℃以下の雰囲気で、Ac₁-50℃以上Ac₃点未満の温度域に加熱し、該雰囲気かつ該温度域で5分以上90分以下保持し、その後、Ac₃点-50℃以下600℃以上の冷却開始温度から200℃までの温度域を20℃/秒以上250℃/秒以下の平均冷却速度で冷却する熱処理を施すことにより、該熱処理を施した領域の鋼組織を、厚さ方向に表層部が軟質層、内部が硬質層、該軟質層と該硬質層との間が遷移層である鋼組織として、上記した第１の領域と第２の領域とをそなえるホットプレス部材とする工程と、
をそなえるものである。
以下、各工程について説明する。 2. Method of Manufacturing Hot Pressed Member Next, a method of manufacturing a hot pressed member according to an embodiment of the present invention will be described.
A method of manufacturing a hot press member according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing a steel plate for hot press having the above-described component composition,
The hot-press steel plate is heated, and then the heated hot-press steel plate is quenched simultaneously with press forming to obtain a hot-press formed body having a steel structure in which the volume ratio of martensite is 90% or more. Process,
A partial area of the hot press molding is heated to a temperature range of Ac ₁ -50 ° C. to Ac ₃ point in an atmosphere with a dew point of 50 ° C. or more and 90 ° C. or less, Ac Hold for 90 minutes or less, then apply heat treatment to cool the temperature range from a cooling start temperature of Ac ₃ point -50 ° C to 600 ° C or more to 200 ° C at an average cooling rate of 20 ° C / sec to 250 ° C / sec. Thus, the steel structure of the region subjected to the heat treatment is described above as a steel structure in which the surface layer portion is a soft layer, the inside is a hard layer, and the soft layer and the hard layer are transition layers in the thickness direction. Providing a hot press member having a first area and a second area;
To have
Each step will be described below.

＜ホットプレス用鋼板を準備する工程＞
この工程は、素材とするホットプレス用鋼板を準備する工程である。素材とするホットプレス用鋼板は、特に限定されず、上記の成分組成を有する鋼板などが挙げられる。
例えば、上記の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延して熱延板とし、その後、該熱延板に冷間圧延を施して所望板厚の冷延板とし、さらに必要に応じて該冷延板に冷延板焼鈍を施すことにより、上記の成分組成を有するホットプレス用鋼板を準備することができる。 <Step of preparing steel plate for hot pressing>
This process is a process of preparing a steel plate for hot pressing as a material. The steel plate for hot pressing used as a raw material is not particularly limited, and a steel plate having the above-mentioned component composition and the like can be mentioned.
For example, a steel slab having the above-described composition is hot-rolled to form a hot-rolled sheet, and then the hot-rolled sheet is cold-rolled to form a cold-rolled sheet having a desired thickness. By subjecting a cold-rolled sheet to cold-rolled sheet annealing, it is possible to prepare a steel sheet for hot pressing having the above-described component composition.

具体的には、上記の成分組成を有する溶鋼を、転炉等で溶製し、マクロ偏析を防止するために連続鋳造法でスラブとする。なお、連続鋳造法に代えて、造塊法、あるいは薄スラブ連鋳法を用いてもよい。
ついで、得られたスラブを、一旦、室温まで冷却したのち、再加熱のため加熱炉に装入する。なお、スラブを室温まで冷却することなく、温片のまま加熱炉に装入するプロセスや、スラブを短時間保熱した後、ただちに熱間圧延するプロセスなどの省エネルギープロセスも適用できる。 Specifically, molten steel having the above-described component composition is melted by a converter or the like, and is used as a slab by a continuous casting method to prevent macro segregation. Note that, instead of the continuous casting method, an ingot forming method or a thin slab continuous casting method may be used.
Next, the obtained slab is once cooled to room temperature and then charged into a heating furnace for reheating. In addition, an energy saving process such as a process of charging a slab as it is into a heating furnace without cooling the slab to room temperature or a process of holding the slab for a short time and immediately hot rolling can be applied.

その後、スラブを所定の加熱温度に加熱したのち、熱間圧延して、熱延鋼板とする。この際の加熱温度としては、例えば、1000〜1300℃である。また、通常、熱間圧延における仕上げ圧延入側温度は1100℃以下、仕上げ圧延出側温度は800〜950℃である。
熱間圧延後、熱延鋼板は、通常、平均冷却速度：5℃/秒以上で冷却され、300〜750℃の巻取り温度でコイル状に巻き取られる。 Thereafter, the slab is heated to a predetermined heating temperature and then hot-rolled to form a hot rolled steel sheet. As heating temperature in this case, it is 1000-1300 ° C, for example. In addition, the temperature at the finish rolling inlet side in hot rolling is usually 1100 ° C. or less, and the temperature at the finish rolling outlet side is 800 to 950 ° C.
After hot rolling, the hot rolled steel sheet is usually cooled at an average cooling rate of 5 ° C./sec or more, and wound into a coil at a winding temperature of 300 to 750 ° C.

その後、熱延鋼板を冷間圧延して、冷延鋼板とする。冷間圧延時の総圧下率は、その後の焼鈍やホットプレス直前の加熱を行う際の異常粒成長を防止するために、30％以上とすることが好ましく、より好ましくは50％以上とする。また、圧延負荷が増し、生産性が低下するため、総圧下率は85％以下にすることが好ましい。
なお、冷間圧延を行う前の熱延鋼板に対して、酸洗などによる酸化スケールの剥離を行っても良い。また、冷間圧延での圧延負荷が高くなる場合は、熱延鋼板に対して、軟化焼鈍を施しても良い。 Thereafter, the hot rolled steel sheet is cold rolled to form a cold rolled steel sheet. The total rolling reduction at the time of cold rolling is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, in order to prevent abnormal grain growth when performing subsequent annealing or heating immediately before hot pressing. In addition, since the rolling load is increased and the productivity is reduced, the total rolling reduction is preferably 85% or less.
In addition, you may perform exfoliation of the oxide scale by pickling etc. with respect to the hot rolled sheet steel before performing cold rolling. Moreover, when the rolling load in cold rolling becomes high, you may soften-anneal with respect to a hot rolled sheet steel.

上記のようにして得た冷延鋼板をホットプレス用鋼板として用いても良いが、ホットプレス用鋼板を、ブランク材にする際の鋼板の割れやせん断刃の摩耗を低減するためには、再結晶組織とするのが好ましく、よって、上記冷延鋼板を700℃〜850℃の温度域に加熱する焼鈍を行うことが好ましい。
この焼鈍は、連続焼鈍炉または、バッチ焼鈍炉で行うことが好ましい。加熱後の冷却は、特に限定されず、使用する加熱炉等に応じて適宜、放冷、徐冷、あるいは制御冷却とすればよい。 The cold-rolled steel plate obtained as described above may be used as a steel plate for hot pressing, but in order to reduce the cracking of the steel plate and the wear of the shearing blade when making the steel plate for hot pressing a blank material, It is preferable to set it as a crystal structure, therefore, it is preferable to perform annealing which heats the said cold rolled steel plate to the temperature range of 700 degreeC-850 degreeC.
This annealing is preferably performed in a continuous annealing furnace or a batch annealing furnace. There is no particular limitation on the cooling after heating, and cooling according to the heating furnace to be used may be cooling, slow cooling or controlled cooling as appropriate.

＜ホットプレス工程＞
上記のようにして得たホットプレス用鋼板を加熱し、ついで、加熱した上記ホットプレス用鋼板に、プレス成形と同時に焼入れを施して、マルテンサイトの体積率が90％以上となる鋼組織を有するホットプレス成形体とする。
この際の加熱条件は、特に限定されず、常法に従えばよい。例えば、ホットプレス用鋼板をAc₃点以上1000℃以下の温度域に加熱し、この温度域で10秒以上900秒以下保持すればよい。また、加熱の際の昇温速度は、特に限定されないが、1〜400℃/秒とすることが好ましく、10〜150℃/秒とすることがより好ましい。昇温速度が1℃/秒以上であれば、生産性を損なわず、400℃/秒以下であれば、温度制御が不安定となることがない。
また、加熱方法は特に限定されず、一般的な加熱方法である、電気炉、ガス炉、赤外線加熱、高周波加熱、直接通電加熱等がいずれも適用できる。さらに、雰囲気についても特に限定されず、大気中や不活性ガス雰囲気中など、いずれも適用できる。 <Hot pressing process>
The steel plate for hot pressing obtained as described above is heated, and then the steel plate for hot pressing that has been heated is quenched simultaneously with press forming, and has a steel structure in which the volume ratio of martensite is 90% or more It is a hot press molded body.
The heating conditions at this time are not particularly limited, and may be in accordance with a conventional method. For example, the steel plate for hot pressing may be heated to a temperature range of Ac _{3 to} 1000 ° C., and held in this temperature range for 10 seconds to 900 seconds. Moreover, the temperature rising rate at the time of heating is not particularly limited, but is preferably 1 to 400 ° C./second, and more preferably 10 to 150 ° C./second. If the temperature rise rate is 1 ° C./sec or more, the productivity is not impaired, and if it is 400 ° C./sec or less, temperature control does not become unstable.
The heating method is not particularly limited, and any of general heating methods such as an electric furnace, a gas furnace, infrared heating, high frequency heating, direct current heating and the like can be applied. Furthermore, the atmosphere is also not particularly limited, and any of atmosphere, inert gas atmosphere, and the like can be applied.

ついで、上記のようにして加熱保持したホットプレス用鋼板に、成形用金型を用いてプレス成形と同時に焼入れを行うホットプレス成形を施して、所定形状のホットプレス成形体とする。なお、「ホットプレス成形」は、加熱された薄鋼板を金型でプレス成形すると同時に急冷する工法であり、「熱間成形」、「ホットスタンプ」、「ダイクエンチ」などとも称される。 Next, the steel sheet for hot pressing which is heated and held as described above is subjected to hot press forming in which quenching is simultaneously performed with press forming using a forming die to obtain a hot press formed body having a predetermined shape. The “hot press forming” is a method of simultaneously pressing and forming a heated thin steel plate with a die and quenching, and is also called “hot forming”, “hot stamp”, “die quench” or the like.

ここで、成形条件は、成形後に得られるホットプレス成形体において、マルテンサイトの体積率が90％以上となる鋼組織が得られれば特に限定されない。
また、ホットプレス用鋼板は、加熱炉からプレス機まで搬送されるので、成形開始温度は実質的にAc₃点以下となる。ただし、ホットプレス用鋼板は、温度が低下するに伴い硬化する。このため、成形荷重の観点から、成形開始温度は550℃以上とすることが好ましい。
さらに、冷却条件も特に限定されるものではないが、マルテンサイトの確保および生産性の向上という観点からは、200℃までの平均冷却速度を好ましくは20℃/ｓ以上、より好ましくは40℃/ｓ以上とする。なお、一般的な金型冷却を行えば、200℃までの平均冷却速度は20℃/ｓ以上となる。 Here, the forming conditions are not particularly limited as long as a steel structure in which the volume ratio of martensite is 90% or more is obtained in the hot press-formed body obtained after forming.
Furthermore, hot press steel sheet, because it is conveyed from the heating furnace to press molding start temperature becomes substantially less than Ac ₃ point. However, the steel plate for hot pressing hardens as the temperature decreases. Therefore, from the viewpoint of molding load, the molding start temperature is preferably 550 ° C. or higher.
Furthermore, the cooling conditions are not particularly limited, but from the viewpoint of securing martensite and improving productivity, the average cooling rate up to 200 ° C is preferably 20 ° C / s or more, more preferably 40 ° C / s. s or more. In addition, if general mold cooling is performed, the average cooling rate to 200 ° C. is 20 ° C./s or more.

また、金型からの取出し時間と、取出し後の冷却速度についても、特に限定されない。例えば、ダイ金型とパンチ金型からなる成形用金型を用いて、下死点にて1〜60秒間保持し、ダイ金型とパンチ金型によりホットプレス部材を冷却する。その後、成形用金型からホットプレス部材を取り出し、冷却する。成形用金型内、および、成形用金型から取り出した後の冷却は、ガスや液体などの冷媒による冷却方法を組み合わせることができ、それによって生産性を向上させることもできる。 Further, the time for taking out from the mold and the cooling rate after taking out are also not particularly limited. For example, using a molding die consisting of a die die and a punch die, it is held at the bottom dead center for 1 to 60 seconds, and the hot press member is cooled by the die die and the punch die. Thereafter, the hot press member is taken out of the molding die and cooled. The cooling in the molding die and after being taken out of the molding die can be combined with a cooling method using a refrigerant such as gas or liquid, whereby the productivity can also be improved.

＜熱処理工程＞
次に、上記のようにして得たホットプレス成形体の一部の領域を、露点50℃以上90℃以下の雰囲気で、Ac₁-50℃以上Ac₃点未満の温度域に加熱し、該雰囲気かつ該温度域で5分以上90分以下保持し、その後、Ac₃点-50℃以下600℃以上の冷却開始温度から200℃までの温度域を20℃/秒以上250℃/秒以下の平均冷却速度で冷却する熱処理を施すことにより、該熱処理を施した領域の鋼組織を、厚さ方向に表層部が軟質層、内部が硬質層、該軟質層と該硬質層との間が遷移層である鋼組織として、上記した第１の領域と第２の領域とをそなえるホットプレス部材とする。 <Heat treatment process>
Next, a partial region of the hot press molded product obtained as described above is heated to a temperature range of Ac ₁ −50 ° C. or more and Ac ₃ or less in an atmosphere with a dew point of 50 ° C. or more and 90 ° C. or less. The atmosphere and the temperature range are maintained for 5 minutes to 90 minutes, and then a temperature range from a cooling start temperature of Ac ₃ point −50 ° C. to 600 ° C. to 200 ° C. is 20 ° C./sec to 250 ° C./sec. By applying heat treatment to cool at an average cooling rate, the steel structure of the region to which the heat treatment is applied, the surface layer portion in the thickness direction is a soft layer, the inside is a hard layer, transition between the soft layer and the hard layer As a steel structure which is a layer, it is considered as a hot press member provided with the first area and the second area described above.

このようなホットプレス成形体に対する部分的な熱処理を行う方法は、特に限定されず、例えば、ホットプレス成形体の一部をセラミックなどの断熱材で挟み、部分的に加熱を遮断する方法が挙げられる。また、ホットプレス成形体の一部のみを加熱炉に装入し、部分的に加熱する方法が挙げられる。 A method of performing a partial heat treatment on such a hot press molded product is not particularly limited. For example, a method of partially interrupting heating by sandwiching a part of the hot press molded product with a heat insulating material such as ceramic is mentioned. Be Moreover, the method of charging only a part of hot press molded object to a heating furnace and heating partially is mentioned.

露点：50℃以上90℃以下
熱処理雰囲気の露点は50℃以上90℃以下として、熱処理時に生成する酸化スケールの発生を抑制する必要がある。すなわち、ホットプレス成形体の表面に酸化スケールが多量に発生すると、製品板厚を損ねる場合がある。ここで、露点が50℃未満の場合、Fe0が生成して酸化スケールの成長が助長される。一方、酸化スケールの発生を抑制する効果は、露点がある程度まで高くなると飽和する。このため、熱処理雰囲気の露点の上限は、生産管理上の点から、90℃とする。なお、好ましくは60℃以上である。また、好ましくは80℃以下である。 Dew point: 50 ° C. or more and 90 ° C. or less The dew point of the heat treatment atmosphere should be 50 ° C. or more and 90 ° C. or less to suppress the generation of oxide scale generated during heat treatment. That is, if a large amount of oxide scale is generated on the surface of the hot press molded product, the thickness of the product may be impaired. Here, when the dew point is less than 50 ° C., Fe 0 is formed to promote the growth of oxide scale. On the other hand, the effect of suppressing the generation of oxide scale is saturated when the dew point is increased to a certain degree. Therefore, the upper limit of the dew point of the heat treatment atmosphere is set to 90 ° C. from the viewpoint of production control. In addition, Preferably it is 60 degreeC or more. Moreover, Preferably it is 80 degrees C or less.

熱処理（加熱）温度：Ac₁点-50℃以上Ac₃点未満
熱処理温度はAc₁点-50℃以上Ac₃点未満とする必要がある。すなわち、熱処理温度がAc₁点-50℃未満では、炭素の拡散速度が遅く、脱炭を十分に進行させることができない。このため、熱処理後の冷却において、表層近傍でもマルテンサイトが生成し、所望の軟質層を有する第２の領域の傾斜組織が得られない。一方、焼鈍温度がAc₃点以上では、ホットプレス部材にマンガンバンドが生成して、ホットプレス部材の曲げ性を劣化させる。好ましくはAc₁-25℃以上である。また、好ましくはAc₃-25℃以下である。 Heat treatment (heating) temperature: Ac ₁ point to 50 ° C. or more and Ac ₃ points The heat treatment temperature needs to be Ac ₁ point to 50 ° C. or more and Ac ₃ point or less. That is, when the heat treatment temperature is lower than Ac ₁ point −50 ° C., the diffusion rate of carbon is low, and decarburization can not be sufficiently advanced. For this reason, in cooling after heat treatment, martensite is generated near the surface layer, and the inclined structure of the second region having a desired soft layer can not be obtained. On the other hand, when the annealing temperature is Ac ₃ or more, a manganese band is generated in the hot press member to deteriorate the bendability of the hot press member. Preferably, it is Ac ₁ −25 ° C. or higher. Also preferably, it is Ac ₃ -25 ° C. or less.

なお、Ac₁点(℃)およびAc₃点(℃)はそれぞれ、次式を使用して算出したものである。
Ac₁点(℃)＝751−16C＋11Si−28Mn−5.5Cu−16Ni＋13Cr＋3.4Mo
Ac₃点(℃)＝910−203C^1/2＋44.7Si−4Mn＋11Cr
ここで、式中のC、Si、Mn、Ni、Cu、Cr、Moは、ホットプレス用鋼板における各元素の含有量（質量％）である。なお、式中の元素が含有されていない場合には、当該元素の含有量を零としてAc₁点およびAc₃点を算出する。 The Ac ₁ point (° C.) and the Ac ₃ point (° C.) are each calculated using the following equation.
Ac ₁ point (° C.) = 751-16 C + 11 Si-28 Mn-5.5 Cu-16 Ni + 13 Cr + 3.4 Mo
Ac ₃ points (° C.) = 910-203C ^1/2 + 44.7Si-4Mn + 11Cr
Here, C, Si, Mn, Ni, Cu, Cr, and Mo in the formulas are the content (mass%) of each element in the steel plate for hot pressing. In the case where elements in the formula is not contained calculates the Ac ₁ point and Ac ₃ point the content of the element as zero.

保持時間：5分以上90分以下
上記熱処理温度域での保持時間は、5分以上90分以下とする必要がある。すなわち、保持時間が5分未満の場合、ホットプレス成形体の表層近傍での脱炭の進行が不十分となる。このため、熱処理後の冷却において、表層近傍でもマルテンサイトが生成し、所望の軟質層を有する第２の領域の傾斜組織が得られない。一方、保持時間が90分を超えると、脱炭が過度に進行して軟質層の厚さの増加を招き、所望とするホットプレス部材の強度を得ることができなくなる。
従って、保持時間は、5分以上90分以下とする。好ましくは10分以上である。また、好ましくは60分以下である。 Holding time: 5 minutes or more and 90 minutes or less The holding time in the heat treatment temperature range needs to be 5 minutes or more and 90 minutes or less. That is, when the holding time is less than 5 minutes, the progress of decarburization near the surface layer of the hot press molding becomes insufficient. For this reason, in cooling after heat treatment, martensite is generated near the surface layer, and the inclined structure of the second region having a desired soft layer can not be obtained. On the other hand, if the holding time exceeds 90 minutes, decarburization proceeds excessively to cause an increase in the thickness of the soft layer, making it impossible to obtain the desired strength of the hot pressed member.
Therefore, the holding time is 5 minutes or more and 90 minutes or less. Preferably, it is 10 minutes or more. Moreover, preferably it is 60 minutes or less.

冷却開始温度：600℃以上Ac₃点-50℃以下
上記の保持後、所望の傾斜組織を得るために、所定の制御冷却を行うことが重要である。すなわち、上記のような加熱保持を経たホットプレス成形体では、Ｃ濃度が低い領域からフェライト変態が開始され、軟質層が形成される。しかし、制御冷却の冷却開始温度がAc₃点-50℃を超える場合は、軟質層の形成が不十分で、所望とする曲げ性が得られない。一方、冷却開始温度が600℃未満の場合、硬質層の形成が不十分となって、所望とする強度が得られない。
従って、冷却開始温度は、Ac₃点-50℃以下600℃以上とする必要がある。好ましくはAc₃点-60℃以下である。また、好ましくは625℃以上である。 Cooling start temperature: 600 ° C. or more Ac ₃ point to 50 ° C. or less After the above-mentioned holding, it is important to perform predetermined controlled cooling in order to obtain a desired graded structure. That is, in the hot press molded product which has undergone the above-described heating and holding, ferrite transformation is started from the region where the C concentration is low, and a soft layer is formed. However, when the cooling start temperature of the controlled cooling exceeds Ac ₃ point −50 ° C., the formation of the soft layer is insufficient and the desired bendability can not be obtained. On the other hand, when the cooling start temperature is less than 600 ° C., the formation of the hard layer becomes insufficient and the desired strength can not be obtained.
Therefore, it is necessary to set the cooling start temperature to Ac ₃ point −50 ° C. or less and 600 ° C. or more. Preferably, the Ac ₃ point is -60 ° C. or less. Moreover, Preferably it is 625 degreeC or more.

冷却開始温度から200℃までの温度域における平均冷却速度：20℃/秒以上250℃/秒以下
また、冷却開始温度から200℃までの温度域における平均冷却速度は、適正な遷移層の厚さを得るために重要な条件である。
ここで、平均冷却速度が20℃/秒未満では、第２の領域の内部で硬質層が十分に形成されず、所望とする強度を得ることができない。また、平均冷却速度が250℃/秒を超えると、遷移層の厚さが減少し、これによって、所望とする曲げ性が得られない。
従って、冷却開始温度から200℃までの温度域における平均冷却速度は、20℃/秒以上250℃/秒以下とする。なお、好ましくは40℃/秒以上である。また、好ましくは150℃/秒以下である。
なお、上記の制御冷却手段は特に限定されない。すなわち、上記の制御冷却が行える限り、水冷、ミスト冷却、高圧ガスによる冷却、金型接触による冷却など、いずれの冷却方法を採用してもよい。 Average cooling rate in the temperature range from the cooling start temperature to 200 ° C .: 20 ° C./second to 250 ° C./second In addition, the average cooling rate in the temperature range from the cooling start temperature to 200 ° C. is an appropriate transition layer thickness It is an important condition to get the
Here, if the average cooling rate is less than 20 ° C./sec, the hard layer is not sufficiently formed in the second region, and the desired strength can not be obtained. In addition, when the average cooling rate exceeds 250 ° C./sec, the thickness of the transition layer is reduced, thereby failing to obtain the desired bendability.
Therefore, the average cooling rate in the temperature range from the cooling start temperature to 200 ° C. is set to 20 ° C./sec or more and 250 ° C./sec or less. In addition, Preferably it is 40 degrees C / sec or more. Moreover, Preferably it is 150 degrees C / sec or less.
In addition, said control cooling means is not specifically limited. That is, as long as the above-described controlled cooling can be performed, any cooling method such as water cooling, mist cooling, cooling by high pressure gas, cooling by mold contact, etc. may be adopted.

表１および表４に示す成分組成（残部はFeおよび不可避的不純物）を有する溶鋼を小型真空溶解炉で溶製し、スラブとした。得られたスラブを1250℃に加熱し、さらに粗圧延および仕上げ圧延を含む熱間圧延をして、熱延鋼板を得た。仕上げ圧延入側温度は1100℃で、仕上げ圧延出側温度が850℃の条件とした。また、熱間圧延終了後の冷却速度は、800〜600℃の平均で15℃/秒とし、巻取り温度は650℃とした。
ついで、得られた熱延鋼板を酸洗し、総圧下率：54％で冷間圧延して、冷延鋼板（板厚：1.6mm）を得た。さらに、得られた冷延鋼板に、焼鈍温度：750℃の条件で焼鈍を施し、ホットプレス用鋼板を得た。 A molten steel having the component compositions shown in Table 1 and Table 4 (the balance being Fe and unavoidable impurities) was melted in a small vacuum melting furnace to form a slab. The obtained slab was heated to 1250 ° C. and subjected to hot rolling including rough rolling and finish rolling to obtain a hot rolled steel sheet. The finish rolling inlet temperature was 1100 ° C., and the finish rolling outlet temperature was 850 ° C. Moreover, the cooling rate after the completion of the hot rolling was 15 ° C./s on average at 800 to 600 ° C., and the winding temperature was 650 ° C.
Then, the obtained hot rolled steel sheet was pickled, and cold rolled at a total rolling reduction of 54% to obtain a cold rolled steel sheet (plate thickness: 1.6 mm). Furthermore, annealing was performed on the conditions of annealing temperature: 750 degreeC to the obtained cold-rolled steel plate, and the steel plate for hot presses was obtained.

かくして得られたホットプレス用鋼板を、表２および表５に示す条件で加熱、保持したのち、プレス機に搬送し、表２および表５に示す成形開始温度でホットプレスを施して、ハット断面形状のホットプレス成形体を得た。ホットプレスは、幅：70mm、肩半径R：6mmのパンチ金型と肩半径R：6mmのダイ金型とを成形用金型として使用し、成形深さ：30mmで行った。 The steel plate for hot pressing thus obtained is heated and held under the conditions shown in Table 2 and Table 5, and then conveyed to the press, subjected to hot pressing at the forming start temperature shown in Table 2 and Table 5, and having a hat cross section. A hot-pressed shaped body was obtained. The hot press was performed at a molding depth of 30 mm using a punch die having a width of 70 mm and a shoulder radius R of 6 mm and a die die having a shoulder radius R of 6 mm as a molding die.

なお、上記の加熱を、電気加熱炉により大気中で行った場合、室温から750℃までの平均加熱速度を7.5℃/秒、750℃から加熱温度までの平均加熱速度を2.0℃/秒とした。また、上記の加熱を、直接通電加熱装置により大気中で行った場合、室温から加熱温度までの平均加熱速度を100℃/秒とした。そして、加熱温度に到達後、当該加熱温度で保持した。
また、成形用金型内での冷却は、次のようにして行った。すなわち、パンチ金型を下死点にて15秒間保持し、ダイ金型とパンチ金型による挟み込みと、挟み込みから開放したダイ金型上での空冷との組合せにより、150℃以下まで冷却した。なお、成形開始温度から200℃までの平均冷却速度は100℃/秒であった。 In addition, when said heating was performed in air | atmosphere with an electric heating furnace, the average heating rate from room temperature to 750 degreeC was 7.5 degreeC / sec and the average heating rate from 750 degreeC to heating temperature was 2.0 degreeC / sec. . Moreover, when said heating was directly performed by the electricity supply heating apparatus in air | atmosphere, the average heating rate from room temperature to heating temperature was 100 degrees C / sec. Then, after reaching the heating temperature, the heating temperature was maintained.
Further, cooling in the molding die was performed as follows. That is, the punch mold was held at the bottom dead center for 15 seconds, and cooled to 150 ° C. or less by a combination of sandwiching with the die mold and the punch die and air cooling on the die mold opened from sandwiching. The average cooling rate from the molding start temperature to 200 ° C. was 100 ° C./second.

ついで、得られたホットプレス成形体の一部の領域に、表２および表５に示す条件で熱処理を施し、第１の領域と第２の領域とをそなえるホットプレス部材を得た。ここで、表２および表５の平均冷却速度は、冷却開始温度から200℃までの温度域における平均冷却速度である。なお、第１の領域は、上記の熱処理を施さなかった領域、第２の領域は上記の熱処理を施した領域である。 Next, heat treatment was performed on a partial region of the obtained hot press molded body under the conditions shown in Table 2 and Table 5 to obtain a hot pressed member having a first region and a second region. Here, the average cooling rates in Table 2 and Table 5 are average cooling rates in the temperature range from the cooling start temperature to 200 ° C. The first region is a region not subjected to the above heat treatment, and the second region is a region subjected to the above heat treatment.

かくして得られたホットプレス部材のハット天板部の第１の領域と第２の領域のそれぞれの位置からJIS 5号引張試験片（平行部：25mm幅、平行部長さ：60mm、GL=50mm）を採取し、JIS Z 2241に準拠して引張試験を実施し、それぞれの領域における引張強さTSおよび全伸びを求めた。
また、ホットプレス部材のハット天板部の第２の領域の位置から曲げ試験片（幅60mm、長さ60mm）を採取し、ドイツ自動車工業会（VDA）規格：VDA238-100に準拠した曲げ試験を実施し、曲げ角度αを測定した。なお、曲げ荷重が落ち始めた時点を曲げ限界として、その時点のポンチストロークから曲げ角度を算出した。
結果を表３および表６に示す。 JIS No. 5 tensile test pieces (parallel part: 25 mm width, parallel part length: 60 mm, GL = 50 mm) from the respective positions of the first area and the second area of the hat top plate part of the hot pressed member thus obtained The tensile test was carried out in accordance with JIS Z 2241 to determine the tensile strength TS and the total elongation in each region.
In addition, a bending test piece (width 60 mm, length 60 mm) is taken from the position of the second region of the hat top plate portion of the hot press member, and the bending test according to the German Automobile Industry Association (VDA) standard: VDA 238-100 And the bending angle α was measured. The bending angle was calculated from the punch stroke at that time, with the point at which the bending load began to fall as the bending limit.
The results are shown in Tables 3 and 6.

また、得られたホットプレス部材の第１の領域について、上述した方法により、組織の同定および体積率の測定を行った。さらに、得られたホットプレス部材の第２の領域についても、上述した方法により、軟質層、遷移層および硬質層の画定、各層の厚さの導出、ならびに、各層における金属組織の体積率および軟質層におけるフェライトの平均結晶粒径の測定を行った。
結果を表３および表６に併記する。なお、これらのホットプレス部材の第２の領域ではいずれも、図１に示すような、厚さ方向に、表面から裏面に向かって、軟質層／遷移層／硬質層／遷移層／軟質層の順となる鋼組織が得られていた。また、硬質層の厚さは、ホットプレス部材厚さ（1.6mm）から、軟質層および遷移層の合計厚さを減じることによって算出することができる。 Moreover, the identification of a structure | tissue and the measurement of the volume ratio were performed by the method mentioned above about the 1st area | region of the obtained hot press member. Furthermore, also for the second region of the obtained hot pressed member, the definition of the soft layer, the transition layer and the hard layer, the derivation of the thickness of each layer, and the volume fraction of the metal structure in each layer and the softness The average grain size of ferrite in the layer was measured.
The results are shown in Table 3 and Table 6. In all the second regions of these hot pressed members, as shown in FIG. 1, in the thickness direction, from the front to the back, soft layer / transition layer / hard layer / transition layer / soft layer The steel structure in order was obtained. Also, the thickness of the hard layer can be calculated from the thickness of the hot press member (1.6 mm) by subtracting the total thickness of the soft layer and the transition layer.

表３および表６に示すように、発明例ではいずれも、引張強さTS：1100MPa以上の高強度と、曲げ角度：70度以上の優れた曲げ性が得られた。これに対し、比較例では、強度および曲げ性の少なくともいずれかの特性を満足しなかった。 As shown in Tables 3 and 6, in each of the invention examples, high strength of tensile strength TS: 1100 MPa or more and excellent bendability of bending angle: 70 degrees or more were obtained. On the other hand, in the comparative example, at least one of the strength and the bendability was not satisfied.

Claims

A hot press member comprising a first area and a second area, the hot press member comprising:
The hot press member is
In mass%,
C: 0.18% to 0.40%,
Si: 0.01 to 2.0%,
Mn: 0.5% or more and 2.5% or less,
P: 0.05% or less,
S: 0.05% or less,
While having a component composition containing Al: 0.005 to 0.1% and N: 0.01% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities,
The first region has a steel structure having a martensite of 90% or more by volume ratio to the entire first region, and has a tensile strength TS of 1500 MPa or more.
The second region has a steel structure in which the surface layer portion is a soft layer, the inside is a hard layer, and the space between the soft layer and the hard layer is a transition layer in the thickness direction, and the tensile strength TS is 1100 MPa. Above, the bending angle is 70 degrees or more,
The soft layer has 90% or more of ferrite in a volume ratio to the whole soft layer, the average crystal grain size of the ferrite is 2 μm to 50 μm, and the total thickness of the soft layer is the second region 5% or more and 25% or less of the hot press member thickness in
The total thickness of the transition layer is 5% or more and 25% or less of the thickness of the hot press member in the second region,
The hot pressed member, wherein the hard layer has martensite of 90% or more by volume ratio to the entire hard layer.

The hot press member according to claim 1, wherein the component composition further comprises, in mass%, one group or two or more groups selected from the following groups A to E.
Description A group: Ni: 0.01 to 5.0%, Cu: 0.01 to 5.0%, Cr: 0.01 to 5.0% and Mo: 0.01 to 3.0% One or more selected from B group: Ti: 0.005 to 3.0%, Nb: 0.005 to 3.0%, V: 0.005 to 3.0%, and W: 0.005 to 3.0% One or more selected from C group: REM: 0.0005 to 0.01%, Ca: 0.0005 to 0.01 And Mg: one or more selected from 0.0005 to 0.01% D group: Sb: 0.002 to 0.03%
E group: B: 0.0005 to 0.05%

In mass%,
C: 0.18% to 0.40%,
Si: 0.01 to 2.0%,
Mn: 0.5% or more and 2.5% or less,
P: 0.05% or less,
S: 0.05% or less,
Preparing a steel sheet for hot pressing containing a component composition comprising Al: 0.005 to 0.1% and N: 0.01% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities;
The hot-press steel plate is heated, and then the heated hot-press steel plate is quenched simultaneously with press forming to obtain a hot-press formed body having a steel structure in which the volume ratio of martensite is 90% or more. Process,
A partial area of the hot press molding is heated to a temperature range of Ac ₁ -50 ° C. to Ac ₃ point in an atmosphere with a dew point of 50 ° C. or more and 90 ° C. or less, and in the atmosphere and the temperature range for 5 minutes or more Ac Hold for 90 minutes or less, then apply heat treatment to cool the temperature range from a cooling start temperature of Ac ₃ point -50 ° C to 600 ° C or more to 200 ° C at an average cooling rate of 20 ° C / sec to 250 ° C / sec. Accordingly, the steel structure of the region subjected to the heat treatment is a steel structure in which the surface layer portion is a soft layer in the thickness direction, the inside is a hard layer, and the space between the soft layer and the hard layer is a transition layer. Providing a hot press member having the first area and the second area described in 1;
A method of manufacturing a hot press member, comprising

The method for producing a hot pressed member according to claim 3, wherein the component composition further comprises one or more groups selected from the following groups A to E in mass%.
Description A group: Ni: 0.01 to 5.0%, Cu: 0.01 to 5.0%, Cr: 0.01 to 5.0% and Mo: 0.01 to 3.0% One or more selected from B group: Ti: 0.005 to 3.0%, Nb: 0.005 to 3.0%, V: 0.005 to 3.0%, and W: 0.005 to 3.0% One or more selected from C group: REM: 0.0005 to 0.01%, Ca: 0.0005 to 0.01 And Mg: one or more selected from 0.0005 to 0.01% D group: Sb: 0.002 to 0.03%
E group: B: 0.0005 to 0.05%