JP5556961B2 - ホットスタンプ成形品、ホットスタンプ成形品の製造方法、エネルギ吸収部材、及びエネルギ吸収部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、局部変形能に優れたホットスタンプ成形品及びその製造方法、並びに、部材内で２００ＭＰａ以上の引張強度差を有するエネルギ吸収部材及びその製造方法に関する。

本願は、２０１１年５月１３日に、日本に出願された特願２０１１−１０８３９７号、２０１１年５月１３日に、日本に出願された特願２０１１−１０８５６４号、２０１１年９月１２日に、日本に出願された特願２０１１−１９８１６０号、及び２０１１年９月１２日に、日本に出願された特願２０１１−１９８２６１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、地球環境保護の視点から自動車車体を軽量化するために高強度鋼板を自動車車体に適用する検討が積極的に行われていることから、鋼材に要求される強度は益々高くなっている。しかし、鋼板強度が高くなるのに伴い、加工性が劣化するとともに、形状凍結性への配慮が必要となる。

一方、通常使用するプレス加工においては、成形荷重が益々高まり、プレス能力の向上も実用化に向けて大きな課題である。

ホットスタンプ技術では、鋼板をオーステナイト域の高温まで加熱した後にプレス成形を実施する。そのため、室温で実施する通常のプレス加工に比べ、成形荷重が大幅に低減される。

また、ホットスタンプ技術では、プレス加工と同時に、金型内で冷却することにより焼入れ処理を行うことになるので、鋼のＣ量に応じた強度を得ることができる。それ故、ホットスタンプ技術は、形状凍結性と強度とを両立させる技術として注目されている。

特許文献１には、ホットスタンプ技術で９８０ＭＰａ以上の引張強度を有するホットスタンプ成形品を得る方法が記載されている。しかし、この方法で、９８０ＭＰａより低い引張強度を有するホットスタンプ成形品を得ることはできない。

特許文献２及び特許文献３には、引張強度が低いホットスタンプ材を使用した部材と、その製造方法に関わる技術や、その技術を適用したテーラードブランクによる部材に関する技術が記載されている。しかし、これらの技術においては、遅れ破壊特性及び靭性に対する配慮がなされていないので、部材としての性能が十分とは言い難い。

日本国特開２００５−０９７７２５号公報 日本国特開２００５−２４８３２０号公報 日本国特開２００６−２０００２０号公報

自動車用部品、特に、フレーム、メンバー、及び、リンフォースといった部品は、その役割から、（１）衝突時にエネルギを効率良く吸収する部品と、（２）耐力を確保し、変形せずに、衝突時のエネルギを伝達させる部品とに分類される。

特に、フレーム及びメンバーには、要求強度が益々高くなるとともに、軸圧縮変形と曲げ変形の両方の特性を具備した部材が求められている。それを実現する方法として、ホットスタンプを活用することが考えられる。

即ち、テーラードブランク材を活用し、ホットスタンプによる焼入れ後に強度差が生じるように鋼の成分組成を調整し、部材内に強度の低い部分を構成する必要がある。

本発明は、特に、軸圧縮変形を考慮した場合において、上記構成を実現することを課題とし、９８０ＭＰａ未満の引張強度を有する局部変形能に優れたホットスタンプ成形品及びその製造方法、並びに、部材内で強度差を有するエネルギ吸収部材及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究した。その結果、鋼の成分組成とホットスタンプの条件を最適化すれば、両者の相乗作用により、上記目的を達成できることを見いだした。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は、以下の通りである。

（１）本発明の第一の態様は、ホットスタンプ用鋼板をホットスタンプすることにより得られるホットスタンプ成形品であって、質量％で、Ｃ：０．００２〜０．１％、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｍｎ＋Ｃｒ：０．５％以上、１．０％未満、Ｂ：０．０００５〜０．００４％、０．５〜２．５％、０．１％以下に制限されたＰ、０．０１％以下に制限されたＳ、０．０５％以下に制限されたｔ−Ａｌ、及び０．００５％以下に制限されたＮを含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる成分組成を有し、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織を有するホットスタンプ成形品である。
（２）上記（１）に記載のホットスタンプ成形品は、めっき層を表面に有してもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載のホットスタンプ成形品は、前記成分組成が、質量％で、Ｔｉ：０．００１〜０．１％、Ｎｂ：０．００１〜０．０５％、Ｖ：０．００５〜０．１％、及びＭｏ：０．０２〜０．５％の１種以上を更に含有してもよい。
（４）本発明の第二の態様は、上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載のホットスタンプ成形品と、前記ホットスタンプ成形品に接合され、１１８０ＭＰａ以上の引張強度を有する接合部材とを備え、前記接合部材の引張強度から前記ホットスタンプ成形品の引張強度を差し引いた引張強度差が２００ＭＰａ以上のエネルギ吸収部材である。
（５）本発明の第三の態様は、質量％で、Ｃ：０．００２〜０．１％、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｍｎ＋Ｃｒ：０．５％以上、１．０％未満、Ｂ：０．０００５〜０．００４％、０．１％以下に制限されたＰ、０．０１％以下に制限されたＳ、０．０５％以下に制限されたｔ−Ａｌ、及び０．００５％以下に制限されたＮを含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる成分組成を有するスラブを、表面温度がＡｒ３点以上１４００℃以下の温度域となるように加熱する加熱工程と、加熱された前記スラブを、前記表面温度がＡｒ３点以上１４００℃以下の温度域の状態で、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量を４０％以上として仕上圧延を行い、その後１秒以内に冷却を開始することにより、熱延鋼板を製造する熱間圧延工程と、前記熱延鋼板を６５０℃以下の温度域で巻き取る巻き取り工程と、前記熱延鋼板をホットスタンプ用鋼板として用い、このホットスタンプ用鋼板をＡｃ３点以上の温度に加熱した状態で金型により成形し、前記金型内において、前記ホットスタンプ用鋼板を１００℃／秒を超える冷却速度で冷却することにより、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織を有するホットスタンプ成形品を製造するホットスタンプ工程と、を備えるホットスタンプ成形品製造方法である。
（６）上記（５）に記載のホットスタンプ成形品製造方法では、前記ホットスタンプ工程前に前記熱延鋼板にめっき処理を施すめっき工程を更に備え、前記ホットスタンプ工程において、前記めっき処理が施された前記熱延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いてもよい。
（７）上記（５）に記載のホットスタンプ成形品製造方法では、前記ホットスタンプ工程前に前記熱延鋼板に冷間圧延を施すことにより冷延鋼板を製造する冷間圧延工程を更に備え、前記ホットスタンプ工程において、前記冷延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いてもよい。
（８）上記（５）に記載のホットスタンプ成形品製造方法では、前記ホットスタンプ工程前に前記熱延鋼板に冷間圧延を施すことにより冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、前記冷延鋼板に、めっき処理を施すめっき処理工程とを更に備え、前記ホットスタンプ工程において、前記めっき処理が施された前記冷延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いてもよい。
（９）上記（５）に記載のホットスタンプ成形品製造方法では、前記ホットスタンプ工程前に前記熱延鋼板に冷間圧延を施すことにより冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、前記冷延鋼板に、連続焼鈍を施す連続焼鈍工程と、を更に備え、前記ホットスタンプ工程において、前記連続焼鈍が施された前記冷延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いてもよい。
（１０）上記（５）に記載のホットスタンプ成形品製造方法では、前記ホットスタンプ工程前に前記熱延鋼板に冷間圧延を施すことにより冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、前記冷延鋼板に、連続焼鈍を施す連続焼鈍工程と、前記連続焼鈍が施された前記冷延鋼板にめっき処理を施すめっき処理工程と、を更に備え、前記ホットスタンプ工程において、前記連続焼鈍及び前記めっき処理が施された前記冷延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いてもよい。
（１１）上記（５）〜（１０）のいずれか一項に記載のホットスタンプ成形品製造方法では、質量％で、前記スラブが、さらに、質量％で、Ｔｉ：０．００１〜０．１％、Ｎｂ：０．００１〜０．０５％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｍｏ：０．０２〜０．５％の１種以上を含有してもよい。
（１２）本発明の第四の態様は、上記（５）〜（１１）のいずれか一項に記載のホットスタンプ用鋼板を、接合用鋼板に接合し、接合鋼板を製造する接合工程と、前記接合鋼板をＡｃ３点以上の温度に加熱した状態で前記接合鋼板を金型を用いて成形し、前記金型内において、前記接合鋼板を１００℃／秒を超える冷却速度で冷却することにより、前記接合鋼板のうち、前記ホットスタンプ用鋼板に対応する部位の金属組織を、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織とし、かつ前記接合鋼板のうち、前記接合用鋼板に対応する部位の引張強度から前記ホットスタンプ用鋼板に対応する部位の引張強度を差し引いた引張強度差を２００ＭＰａ以上とするホットスタンプ工程と、を備えるエネルギ吸収部材の製造方法である。

本発明によれば、テーラードブランクを活用して部品を製造する場合、軸圧縮変形部分については、ホットスタンプ後の強度を低く抑えることができるので、部品に局部変形能を付与することができ、その結果、軸圧縮変形時及び曲げ変形時のエネルギ吸収特性に優れた部材を製造することが可能となる。

Ｃ量とホットスタンプ成形品の引張強度との関係を示す図である。 ホットスタンプ時の冷却速度とホットスタンプ成形品の引張強度との関係を示す図である。 遅れ破壊評価用試験片の形状を示す図である。 接合鋼板（テーラードブランク材）をホットスタンプ成形して得られたハット型の接合部材に背板を取り付けた部材と、接合鋼板における溶接線位置と、軸圧縮変形時の負荷方向とを示す図である。

まず、本発明を完成させるに至った実験について説明する。

本発明者は、焼入れ性に大きく影響を及ぼすＭｎ＋Ｃｒ量に着目し、Ｍｎ＋Ｃｒ量が低い成分組成（１．０質量％未満）とＭｎ＋Ｃｒ量が高い成分組成（１．０質量％以上）それぞれについて、下記の実験を行った。

表１に示すＭｎ＋Ｃｒ量が１．０％未満であり、且つ、ボロンを含有しない成分組成を有する板厚：１．６ｍｍの冷延・焼鈍板を使用し、ホットスタンプにおける熱履歴を再現する条件、即ち、９００℃に加熱後、２００℃／秒で室温まで冷却する条件で熱処理を施した際の、鋼のＣ量と引張強度（ＴＳ）との関係を調査した。
また、表２に示すＭｎ＋Ｃｒ量が１．０％以上であり、且つ、ボロンを含有する成分組成を有する板厚：１．６ｍｍの冷延・焼鈍板を使用し、ホットスタンプにおける熱履歴を再現する条件、即ち、９００℃に加熱後、５０℃／秒で室温まで冷却する条件で熱処理を施した際の、鋼のＣ量と引張強度（ＴＳ）との関係を調査した。尚、表２に示す成分組成においては、２００℃／秒の冷却速度に比べて遅く設定された冷却速度（５０℃／秒）でも十分な焼入れ効果を得るために、ボロンを適量添加している。

熱処理後の鋼板から、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に基づき５号試験片を作製し、引張試験を行った。得られた結果を図１に示す。図１中、○は、表１に対応する鋼の結果を示し、●は、表２に対応する鋼の結果を示す。

表１、表２、及び図１から、ホットスタンプ後の引張強度を９８０ＭＰａ未満とするには、鋼のＣ量を０．１質量％以下とする必要があることが知見された。ホットスタンプ後の引張強度が９８０ＭＰａ未満となった試験片の金属組織を確認すると、９０％未満のマルテンサイトと、１０％以上のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織であった。

さらに、表１のＮｏ．５の鋼板及び表２のＮｏ．５’の鋼板を使用し、１０℃／秒の加熱速度で９００℃に加熱した後、２０秒保熱し、直ちに、種々の冷却速度で室温まで冷却した。その後、上記引張試験と同様の方法で引張試験を行うとともに、局部変形能と良い相関を示す穴拡げ性を調査した。

孔拡げ性の調査は、ＪＩＳ Ｚ ２２５６（２０１０）に記載の方法で行った。即ち、鋼板に、直径１０ｍｍ（ｄ_０）の穴を打ち抜き、６０度の円錐ポンチを使用してバリが外側になるように穴を押し広げ、割れが板厚を貫通した時点の穴径（ｄ）を測定し、λ（＝（（ｄ−ｄ_０）／ｄ_０）×１００）で評価した。

ホットスタンプ後の冷却速度と引張強度との関係を図２に示す。図２中では、λ≧５０％と評価された鋼板を四角形（Ｍｎ＋Ｃｒが１．０％未満の場合：□、Ｍｎ＋Ｃｒが１．０％以上の場合：■）でプロットし、λ＜５０％と評価された鋼板を三角形（Ｍｎ＋Ｃｒが１．０％未満の場合：△、Ｍｎ＋Ｃｒが１．０％以上の場合：▲）でプロットした。

図２から、Ｍｎ＋Ｃｒが１．０％未満の成分組成（□及び△でプロット）では、冷却速度が１００℃／秒以下の場合、組織が“フェライト＋パーライト”又は“フェライト＋ベイナイト”となり、組織内に硬度差を有することに起因して穴拡げ性が悪くなり、局部変形能が不足することになることがわかる。結果として、特に、軸圧縮変形時に安定した変形挙動が得られなくなる。

また、Ｍｎ＋Ｃｒが１．０％未満の成分組成（□及び△でプロット）では、鋼板を、１００℃／秒を超える冷却速度で冷却すると、“ベイナイト”、“マルテンサイト”、又は、“ベイナイト＋マルテンサイト”を含む組織が得られ、４５０ＭＰａを超える引張強度が得られるとともに、λが５０％以上となることから、特に、軸圧縮変形時に安定した変形挙動が得られる。

更に、図２から、Ｍｎ＋Ｃｒが１．０％以上の成分組成（■及び▲でプロット）では、冷却速度が１０℃／秒未満の場合、組織が“フェライト＋パーライト”又は“フェライト＋ベイナイト”となり、組織内に硬度差を有することに起因し穴拡げ性が悪くなり、局部変形能が不足することになることがわかる。その結果、特に、軸圧縮変形時に安定した変形挙動が得られなくなる。それ故、冷却速度の下限を１０℃／秒、好ましくは３０℃／秒とする必要があることがわかる。一方、鋼板を、１００℃／秒を超える冷却速度で冷却すると、９８０ＭＰａを超える引張強度となり、特に、軸圧縮変形時に、安定した変形挙動が得られなくなるので、冷却速度の上限を１００℃／秒、好ましくは７０℃／秒とする必要があることがわかる。

このような実験事実に基づいて、本発明者は、ホットスタンプ成形品の成分組成を制御した上で、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織とすることにより、優れた局部変形能をホットスタンプ成形品に付与できることを知見した。以下、このような知見に基づきなされた本発明を実施形態に沿って詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、ホットスタンプ用鋼板をホットスタンプすることにより得られるホットスタンプ成形品である。

まず、本実施形態に係るホットスタンプ成形品の金属組織について説明する。金属組織に関する％は、面積率を意味する。また、各組織については、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を画像解析することにより算出する。

（マルテンサイト：０〜９０％未満）
本実施形態に係るホットスタンプ成形品の金属組織は、９０％未満のマルテンサイトを含有する。９０％以上とする場合、ホットスタンプ成形品の引張強度を９８０ＭＰａ以下に抑えることが出来ない。一方、マルテンサイトの面積率は０％であってもよい。マルテンサイトの面積率は、８５％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましい。

（ベイナイト：１０〜１００％）
本実施形態に係るホットスタンプ成形品の金属組織は、０〜９０％未満のマルテンサイトに加え、１０％以上１００％以下のベイナイトを含有する。マルテンサイトとベイナイトとの硬度差は小さいため、両者が混在する場合であっても、穴拡げ性に大きな悪影響を与えない。すなわち、良好な局部変形能を得ることが出来る。ベイナイトが１０％未満である場合、残部としてのマルテンサイトが高くなることから、ホットスタンプ成形品の引張強度を９８０ＭＰａ以下に抑えることが難しくなる。従って、ベイナイトの面積率の下限は、１５％であることが好ましく、２０％であることがより好ましい。一方、ベイナイトの面積率の上限は、１００％であることが望ましいが、後述する不可避的混入組織を考慮すると、９９．５％としてもよい。

（ベイニティックフェライト：９９．５〜１００％）
尚、Ｃ量が０．０１％以下である成分組成の鋼を用いる場合には、ホットスタンプにより析出されるセメンタイト量が不十分となるため、ベイナイト組織を得ることが難しい。そこで、本実施形態に係るホットスタンプ成形品の金属組織は、実質的にベイニティックフェライトからなる金属組織、すなわち９９．５％以上のベイニティックフェライトを有する金属組織であってもよい。ベイニティックフェライトの面積率が９９．５％未満である場合、他の組織との硬度差に起因し、孔拡げ性が低下する虞があるため、９９．５％を下限とする。

（不可避的混入組織：０．５％未満）
本実施形態に係るホットスタンプ成形品の金属組織は、０．５％以下であれば、フェライト（ベイニティックフェライト以外のフェライト）やパーライトなどの組織を含有しても良い。ただし、これらの組織はマルテンサイトとの硬度差が大きいことからホットスタンプ成形品内に硬度差を付与するため、穴拡げ性が悪くなり、局部変形能の劣化に繋がるため、可及的に低減させることが好ましい。

このように、本実施形態に係るホットスタンプ成形品は、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織を有する。

次に、本実施形態に係るホットスタンプ成形品（及びその原材料であるスラブ）の成分組成について説明する。なお、成分組成に係る％は、質量％を意味する。

（Ｃ：０．００２〜０．１％）
Ｃは、強度を決める元素であり、特に、焼入れ後の強度に与える影響が大きい元素である。本発明では、ホットスタンプ品の引張強度を９８０ＭＰａ未満とするので、Ｃ量の上限は０．１％、好ましくは０．０６％、更に好ましくは０．０５％とする。一方、低炭素域まで脱炭すると、脱炭コストが上昇するうえ、９８０ＭＰａ未満の範囲で所要の強度が得られないので、Ｃ量の下限は０．００２％、好ましくは０．００５％、より好ましくは０．０１％とする。

（Ｓｉ：０．０１〜０．５％）
Ｓｉは、固溶強化元素であるので、０．０１％以上を添加するが、０．５％を超えて添加すると、めっき性が劣化するので、０．５％を上限とする。Ｓｉ量の下限は、好ましくは０．０５％であり、より好ましくは０．１％である。Ｓｉ量の上限は、好ましくは０．４％であり、より好ましくは０．３％である。

（Ｍｎ＋Ｃｒ：０．５％以上、１．０％未満）
ＭｎとＣｒは、焼入性を確保するために添加する元素である。Ｍｎ＋Ｃｒ量が０．５％未満の場合、十分な焼入れ性を確保することができない。従って、Ｍｎ＋Ｃｒ量の下限は０．５％、好ましくは０．６％、より好ましくは０．７％である。

後述するように、Ｍｎ＋Ｃｒ量が１．０％未満の場合、ホットスタンプの際に１００℃／秒超の冷却速度で冷却することにより、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織を作りこむ。この冷却条件を用いる際には、極力、フェライトの形成を抑制するために、Ｍｎ＋Ｃｒ量は、０．９％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがより好ましい。

Ｍｎ量の下限値は０．１％、好ましくは０．５％としてもよく、上限値は１．５％としてもよい。
Ｃｒ量の下限値は０．０１％、好ましくは０．２％としてもよく、上限値は１．５％としてもよい。

（Ｐ：０．１％以下）
Ｐは、固溶強化元素で、比較的安価に鋼板の強度を高めることができるが、粒界に偏析し易く、強度が高い場合には、低温脆化を引き起こす元素である。このため、Ｐ量は０．１％以下に制限される。Ｐ量は０．０２０％以下に制限されることが好ましく、０．０１５％以下に制限されることがより好ましい。Ｐ量は少ないほど好ましいが、０．００１％よりも低減することは、脱Ｐコストの上昇を招くので、０．００１％以上としてもよい。

（Ｓ：０．０１％以下）
Ｓは、熱間加工性を劣化させる元素であり、また、鋼板の加工性を劣化させる元素である。このため、Ｓ量は０．０１％以下に制限される。Ｓ量は０．００５％以下に制限されることが好ましい。Ｓ量は少ない方が好ましいが、０．００１％未満とすることは、脱硫コストの上昇を招くので、０．００１％以上としてもよい。

（ｔ−Ａｌ：０．０５％以下）
Ａｌは、通常、脱酸のために添加する元素である。ｔ−Ａｌ量が０．００５％未満では、脱酸が不十分となり、鋼中に酸化物が多量に残存して、局部変形能の劣化を招くので、０．００５％以上が好ましい。一方、０．０５％を超えると、鋼中にアルミナを主体とする酸化物が多量に残存し、局部変形能の劣化を招くので、０．０５％以下が好ましく、０．０４％以下であることがより好ましい。尚、ｔ−Ａｌとは、トータルアルミニウムを意味する。

（Ｎ：０．００５％以下）
Ｎは少ないほど好ましい元素であり、０．００５％以下に制限される。Ｎ量が０．００１％未満に低減することは、精錬コストの上昇を招くので、０．００１％以上としてもよい。一方、０．００３％を超えると、析出物が生成し、焼入れ後の靭性が劣化するので、０．００３％以下が好ましい。

本実施形態に係るホットスタンプ成形品の成分組成は、選択元素として、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏからなる群から選択される少なくとも１種を含有してもよい。すなわち、本発明は、これらの元素が０％の場合を含む。

（Ｂ：０．０００５〜０．００４％）
Ｂは、焼入性向上元素であるので、Ｃ量が少ない鋼においても、組織をベイナイト又はマルテンサイトとし、所要の強度を確保するために添加する。
このため、Ｍｎ＋Ｃｒが１．０％未満であっても、Ｂの添加効果を得るために、Ｂ量の下限値を０．０００５％、好ましくは０．０００８％、又は０．００１０％とする。ただし、Ｂ量が０．００４％を超えると、添加効果は飽和するので、Ｂ量の上限は０．００４％、好ましくは０．００２％である。

（Ｔｉ：０〜０．１％）
（Ｎｂ：０〜０．０５％）
Ｔｉ及びＮｂは、微細な炭化物を形成し、ホットスタンプ後の旧オーステナイト粒径を微細化する元素である。添加効果を得るために、それぞれ、下限値を０．００１％、好ましくは０．０１％としてもよい。一方、過度の添加は、添加効果が飽和し、製造コストが上昇する。従って、Ｔｉ量に関してはその上限値を０．１％、好ましくは０．０８％とし、Ｎｂ量に関してはその上限値を０．０５％、より好ましくは０．０３％とする。

（Ｖ：０〜０．１％）
Ｖは、炭化物を形成して、組織を微細化する元素である。鋼板をＡｃ３点以上に加熱した場合、微細なＶ炭化物が、再結晶及び粒成長を抑制してオーステナイト粒を細粒にし、靭性を改善する。０．００５％未満では、添加効果が得られないため、Ｖの下限値を０．００５％、好ましくは０．０１％としてもよい。一方、Ｖ量が０．１％を超えると、添加効果が飽和するとともに、製造コストが上昇する。従って、Ｖ量の上限値は０．１％、より好ましくは０．０７％とする。

（Ｍｏ：０〜０．５％）
Ｍｏも、Ｔｉ、Ｎｂ、及び、Ｖと同様に、鋼板をＡｃ３点以上に加熱した場合、微細な炭化物を形成して、再結晶及び粒成長を抑制してオーステナイト粒を細粒にし、靭性を改善する元素である。０．０２％未満では、添加効果が得られないため、Ｍｏ量の下限は０．０２％、好ましくは０．０８％としてもよい。一方、０．５％を超えると、添加効果が飽和するとともに、製造コストが上昇するので、Ｍｏ量の上限は０．５％、好ましくは０．３％とする。

なお、本発明のホットスタンプ成形品は、製鋼段階においてスクラップ等から混入するＣｕ、Ｓｎ、Ｎｉ等を、本発明の効果を損なわない範囲で含有してもよい。また、脱酸元素として使用したＣａや、Ｃｅ等を含むＲＥＭを、本発明の効果を損なわない範囲で含有してもよい。具体的には、不可避的不純物として、０．１％以下のＣｕ、０．０２％以下のＳｎ、０．１％以下のＮｉ、０．０１％以下のＣａ、０．０１％のＲＥＭを含有してもよい。

以下、本実施形態に係るホットスタンプ成形品の製造方法について詳細に説明する。

本実施形態に係るホットスタンプ成形品の製造方法は、加熱工程、熱間圧延工程、及びホットスタンプ工程を少なくとも有する。すなわち、加熱条件、熱間圧延条件、及びホットスタンプ条件を適切に制御することにより、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織を作りこむ。

（加熱工程）
加熱工程では、上述の成分組成を有するスラブを、表面温度がＡｒ３点以上１４００℃以下の温度域となるように加熱する。これは、ホットスタンプ後に得られる旧オーステナイト粒径は、所要の遅れ破壊特性及び靭性を確保する観点から、できるだけ小さくする必要があるためである。すなわち、熱延板段階の組織を微細化するために、加熱温度を１４００℃以下としている。好ましくは１２５０℃以下である。一方、表面温度が１４００℃超とする場合、圧延性が悪化してしまうため、１４００℃を上限としている。

尚、熱延に供する鋼スラブを製造する方法は、連続鋳造方法に限定されるものではない。通常の連続鋳造方法や、厚さ１００ｍｍ以下の薄スラブを鋳造する方法を採用することができる。

（熱間圧延工程）
熱間圧延工程では、加熱されたスラブを、表面温度がＡｒ３点以上１４００℃以下の温度域の状態で、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量を４０％以上として仕上圧延を行い、その後１秒以内に冷却を開始する。これにより、ホットスタンプ用鋼板として用いられる熱延鋼板を製造する。

（巻き取り工程）
巻き取り工程では、前記熱延鋼板を６５０℃以下の温度域で巻き取る。６５０℃超の温度域で巻き取る場合、巻き取り後にコイル変形（コイル座屈）が生じやすくなるため、これを上限とする。
尚、４００℃未満で巻き取ると、熱延板強度が高くなり過ぎるので、巻取り温度は４００℃以上が好ましいが、４００℃未満で巻き取った後、軟質化を目的として、再加熱をしてもよい。

（ホットスタンプ工程）
ホットスタンプ工程では、上述の熱延鋼板をホットスタンプ用鋼板として用い、このホットスタンプ用鋼板をＡｃ３点以上の温度に加熱した状態で金型により成形する。そして、この金型内において、前記ホットスタンプ用鋼板を１００℃／秒を超える冷却速度で冷却する。このような温度条件でホットスタンプを行うことにより、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織を有するホットスタンプ成形品を製造する。

また、熱延鋼板をホットスタンプ用鋼板として用いる以外にも、熱延鋼板に冷間圧延、焼鈍、めっき処理などを適宜施すことにより得られる各種鋼板をホットスタンプ用鋼板として用いてもよい。冷間圧延、焼鈍、及び、めっきの各条件は、特に規定されるものではなく、通常の条件でよい。冷間圧延は、通常の冷延圧下率の範囲、例えば、４０〜８０％で実施すればよい。めっきは、熱間圧延後、冷間圧延後、又は、再結晶焼鈍後に実施するが、加熱条件や冷却条件は、特に規定されるものではない。めっきは、主として、Ｚｎめっき又はＡｌめっきが好ましい。Ｚｎめっきについては、合金化処理を行ってもよいし、行わなくてもよい。Ａｌめっきについては、めっき中にＳｉを含んでいても、本発明に影響を与えない。熱延鋼板、冷延鋼板、焼鈍鋼板、及び、めっき鋼板の調質圧延は、形状を適切に調整するために、適宜実施すればよい。

ホットスタンプ工程では、ホットスタンプ用鋼板を、Ａｃ３点以上に加熱する。加熱温度がＡｃ３点未満であると、部分的にオーステナイト化しない領域ができる。この領域では、ベイナイトやマルテンサイトが生成しないので、鋼板全体において十分な強度が得られないことになる。

ただし、旧オーステナイト粒径に対する加熱温度の影響は大きく、加熱温度が９５０℃を超えると、旧オーステナイト粒径が粗大化するので、加熱温度は９５０℃以下が好ましい。

また、加熱時間は、５〜６００秒が好ましい。加熱時間が５秒未満では、炭化物の再溶解が不十分となり、強度を確保するのに十分な量の固溶Ｃを確保することが難しくなる。一方、加熱時間が６００秒を超えると、旧オーステナイト粒径が粗大化し、局部変形能が低下し易い。

ホットスタンプの際の冷却は、１００℃／秒を超える冷却速度で行う。冷却速度が１００℃／秒以下であると、フェライト又はパーライトが生成して、均一な組織が得られず、５０％以上のλが得られずに局部変形能が劣化するためである。

なお、加熱後の冷却は、Ａｒ３点を超える温度から行う必要がある。Ａｒ３点以下の温度から冷却を開始すると、フェライトが生成して、均一な組織が得られずにλが低くなり、局部変形能が劣化する。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、第１実施形態に記載のホットスタンプ成形品に相当する９８０ＭＰａ未満の座屈変形部位と、１１８０ＭＰａ以上の引張強度を有する変形抑制部位とを有するエネルギ吸収部材である。すなわち、このエネルギ吸収部材では、座屈変形部位と変形抑制部位との間の引張強度差が２００ＭＰａ以上に設計される。ここで、上記の引張強度差は、変形抑制部位の引張強度の値から座屈変形部位の引張強度の値を差し引いた値を意味する。
このようなエネルギ吸収部材は、自動車部品の中でも、例えば、フロントフレームのような、特に、軸圧縮変形を伴う部材と、センターピラー下部のような曲げ変形部でもある程度の扁平変形を必要とする部材に適用される。軸圧縮変形を伴う部材は、座屈変形によるエネルギ吸収部分（ホットスタンプ用鋼板に対応する部位）と、キックアップ部のような変形を極力抑制する部分（接合用鋼板に対応する部位）とで構成される。

座屈変形部（ホットスタンプ用鋼板に対応する部位）の引張強度は、コンパクトモードで変形を進行させるために、変形抑制部（接合用鋼板に対応する部位）より２００ＭＰａ以上低くなる。扁平変形を必要とする部材においても、曲げ変形部で扁平変形を進行させるために、９８０ＭＰａ未満の引張強度が好ましい。

本実施形態に係るエネルギ吸収部材は、第１実施形態に記載の熱延鋼板、冷延鋼板、焼鈍鋼板、めっき鋼板等のホットスタンプ用鋼板に接合用鋼板を接合することで得られる接合鋼板をホットプレス用鋼板として用いて、ホットスタンプ処理を行うことで得られる。

すなわち、本実施形態に係るエネルギ吸収部材は、
（１）第１実施形態に記載の成分組成を有するスラブを、表面温度がＡｒ３点以上１４００℃以下の温度域となるように加熱し、
（２）加熱されたスラブを、表面温度がＡｒ３点以上１４００℃以下の温度域の状態で、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量を４０％以上として仕上圧延を行い、その後１秒以内に冷却を開始することにより、熱延鋼板を製造し、
（３）熱延鋼板を６５０℃以下の温度域で巻き取り、
（４）熱延鋼板を、接合用鋼板に接合することで、接合鋼板を製造し、
（５）接合鋼板をＡｃ３点以上の温度に加熱した状態で金型により成形し、
（６）金型内において、接合鋼板を１００℃／秒を超える冷却速度で冷却することにより、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織とすることにより製造される。また、上記接合鋼板は、熱延鋼板に対して冷間圧延処理、連続焼鈍処理、めっき処理のいずれか１種以上を施して得られる鋼板を接合用鋼板と接合したものを用いてもよい。

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。

（実施例α１）
表３に示す成分組成の溶鋼を転炉から出鋼し、スラブとした後、本発明の熱延条件（加熱温度：１２２０℃、仕上げ温度：８７０℃、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量：６５％、仕上圧延終了後、冷却開始までの時間：１秒、巻取温度：６３０℃）で熱間圧延を実施し、板厚３ｍｍの熱延鋼板とした。

熱延鋼板を、冷間圧延で１．４ｍｍの冷延鋼板とし、その後、表４に示す条件で連続焼鈍、又は、焼鈍と焼鈍後にめっき処理を実施した。めっき処理は、溶融亜鉛めっき（ＧＩ（合金化処理なし）／ＧＡ（合金化処理あり））、又は、Ｓｉを１０％含む溶融アルミめっき（Ａｌ）とした。なお、焼鈍後、又は、めっき処理後には、表４に示す圧下量でスキンパス圧延を実施した。

冷延・焼鈍鋼板及びＡｌめっき鋼板については、加熱炉で９００℃に加熱した後、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟んで、室温まで、２００℃／秒の冷却速度で冷却し、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。

ＧＩ鋼板及びＧＡ鋼板については、通電加熱で、１００℃／秒の加熱速度で８７０℃に加熱し、その後、５秒程度保熱してから、Ａｒ３点＋１０℃まで空冷し、同様に、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟んで、室温まで、２００℃／秒の冷却速度で冷却し、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。

熱処理後の引張強度は、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に基づき５号試験片を作製し、引張試験を行って評価した。局部変形能は、前述したＪＩＳ Ｚ ２２５６（２０１０）に記載の方法で穴拡げ性を調査し、λで評価した。λが５０％以上を合格（ＯＫ）とした。遅れ破壊特性と低温靭性の評価も併せて実施した。

遅れ破壊特性は、図３に示すＶノッチ試験片を使用し、室温にて、チオシアン酸アンモニウム３ｇ／ｌを３％食塩水に溶かした水溶液に１００時間浸漬して、０．７ＴＳ（熱処理後）の負荷をかけた状態での破断の有無で評価した（破断無し：ＯＫ、破断有り：ＮＧ）。
低温脆性は、−４０℃でシャルピー試験を行い、５０％以上の延性破面率が得られた場合を合格（ＯＫ）とし、５０％未満では不合格（ＮＧ）とした。

得られた結果を表４に併せて示す。本発明に従う発明鋼および参考鋼（Ａ−１鋼〜Ｋ−１鋼）においては、ＴＳ：４９０〜９８０ＭＰａと、優れた局部変形能が得られているとともに、遅れ破壊特性や低温靭性に問題はない。

Ｃ量が低く、本発明の範囲を外れたＬ−１鋼では、ホットスタンプ相当の熱処理後の引張強度が低い。Ｃ量が高く、本発明の範囲を外れたＭ−１鋼では、引張強度が１１８０ＭＰａを超えていて、軸圧縮変形時の座屈変形が不安定となって、エネルギ吸収特性の低下が懸念される。

Ｓｉ量が本発明の範囲を超えるＮ−１鋼や、Ｍｎ＋Ｃｒ量が本発明の範囲より低く外れるＯ−１鋼では、フェライトが生成して組織が不均一となるため、λが５０％より低い。そのため、局部変形能の低下によるエネルギ吸収特性の低下が懸念される。なお、Ｎ−１鋼では、Ｓｉ量が高く本発明の範囲を外れているので、めっき性が悪い。

（実施例α２）
表３に示すＫ−１鋼について、本発明の範囲の熱延条件（加熱温度：１２５０℃、仕上げ温度：８８０℃、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量：６０％、仕上圧延終了後、冷却開始までの時間：０．８秒、巻取温度：５５０℃）で、板厚２ｍｍの熱延鋼板とし、その後、酸洗を施した。

酸洗後の鋼板について、加熱炉で８８０℃に加熱し、次いで、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟んで、種々の冷却速度で、室温まで冷却して、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。さらに、酸洗後の鋼板に、亜鉛（ＧＩ、ＧＡ）めっき、又は、Ｓｉを１０％含む溶融アルミめっきを施してから、同様の加熱−冷却処理を施した。

また、表３に示すＫ−１鋼について、本発明の範囲の熱延条件（加熱温度：１２５０℃、仕上げ温度：８９０℃、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量：４５％、仕上圧延終了後、冷却開始までの時間：０．５秒、巻取温度：５００℃）で、板厚３．２ｍｍの熱延鋼板とし、酸洗後、５０％の冷延率で１．６ｍｍの冷延鋼板とした。

冷延鋼板について、加熱炉で９００℃に加熱し、次いで、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟んで、種々の冷却速度で、室温まで冷却して、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。

冷延鋼板に亜鉛めっき（ＧＩ、ＧＡ）を施した鋼板については、通電加熱により、５秒で８７０℃に加熱した後、５秒程度保熱してから、６５０℃まで空冷し、次いで、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟んで、種々の冷却速度で、室温まで冷却して、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。

Ｓｉを１０％含む溶融アルミめっきを施した鋼板についても、同様の加熱−冷却処理を施した。なお、熱延後、焼鈍後、又は、めっき処理後に、表４に示す圧下量でスキンパスを実施した。得られた鋼板の材質特性を、実施例α１と同様に評価した。結果を表５に示す。

発明法のプロセスに従った方法ａ、方法ｂ、方法ｃ、方法ｄ、方法ｆ、方法ｇ、方法ｈ、及び、方法ｉの例においては、優れた局部変形能が得られているとともに、遅れ破壊特性や低温靭性に問題はない。

一方、冷却速度が本発明の範囲から低く外れた方法ｅ及び方法ｊの例においては、熱処理後の組織にフェライトとパーライトが生成したため、ホットスタンプ後の強度が低いばかりでなく、λが５０％より低く、局部変形能の低下によるエネルギ吸収特性の低下が懸念される。

（実施例α３）
図４に示す形状の部材をホットスタンプで作製するために、軸圧縮変形部分１に、実施例α１で発明鋼のＩ−１鋼、又は、比較鋼のＯ−１鋼を配し、ホットスタンプ後の引張強度≧１１８０ＭＰａとなる部分２に、質量％で、０．２１％Ｃ−０．２％Ｓｉ−１．４％Ｍｎ−０．００２５％Ｂの板厚１．４ｍｍの冷延板を配し、両鋼板をレーザー溶接部３の位置でレーザー溶接した。

これらの溶接部材を、電気炉で９００℃に加熱し、６０秒の保熱後に、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟んで、プレス成形と冷却を同時に行って、図４に示す形状の部材を作製した。その後、引張強度５９０ＭＰａの背板４を配し、スポット溶接で接合した。

上記部材１及び２から小型引張試験片を作製し、引張試験で引張強度を測定した。その結果、上記部材１に相当する部位でＩ−１鋼を使用した場合は８８０ＭＰａであり、Ｏ−１鋼を使用した場合は５２０ＭＰａであった。一方、上記部材２に相当する部位の引張強度は１５１０ＭＰａであった。

図４に示す部材について、落重試験を行った。図４に示す部材に、図４に示す軸圧縮変形時の負荷方向５の方向から、１５０ｋｇの荷重で、１５ｍ／秒の速度で変形を与えた。発明鋼のＩ−１鋼を使用した部材では、割れが発生することなく座屈変形したが、比較鋼のＯ−１鋼を使用した部材では、座屈変形部に割れが発生し、エネルギ吸収量が減少した。

（実施例α４）
図４に示す形状の部材をホットスタンプで作製する際、実施例α１での発明鋼のＡ−１鋼及び参考鋼のＨ−１鋼を使用した。上記部材を９５０℃に加熱し、６０秒保熱した後、実施例α３と同様に、表面から水が噴出する給水口とその水を吸い込む排水口を有する金型に挟んで、プレス成形と冷却を同時に実施した。

上記部材の変形挙動を評価するために、落重試験を行った。軸圧縮変形については、図４に示す軸圧縮変形時の負荷方向５の方向から、１５０ｋｇの荷重を１５ｍ／秒の速度で与えた。曲げ変形については、曲げ変形時の負荷方向６の方向から、５ｍ／秒の速度で部材に変形を与えた。いずれの部材も、いずれの変形モードにおいても破断することなく変形し、十分なエネルギ吸収能を有することを確認した。

（実施例β１）
表６に示す成分組成の溶鋼を転炉から出鋼し、スラブとした後、本発明の熱延条件（加熱温度：１２２０℃、仕上げ温度：８７０℃、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量：６５％、仕上圧延終了後、冷却開始までの時間：１秒、巻取温度：６３０℃）で熱間圧延を実施し、板厚３ｍｍの熱延鋼板とした。

熱延鋼板を、冷間圧延で１．４ｍｍの冷延鋼板とし、その後、表７に示す条件で連続焼鈍、又は、焼鈍と焼鈍後にめっき処理を実施した。めっき処理は、溶融亜鉛めっき（ＧＩ（合金化処理なし）／ＧＡ（合金化処理あり））、又は、Ｓｉを１０％含む溶融アルミめっき（Ａｌ）とした。なお、焼鈍後、又は、めっき処理後には、表７に示す圧下量でスキンパス圧延を実施した。

冷延・焼鈍鋼板及びＡｌめっき鋼板については、加熱炉で９００℃に加熱した後、金型に挟んで、室温まで、５０℃／秒の冷却速度で冷却し、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。

ＧＩ鋼板及びＧＡ鋼板については、通電加熱で、１００℃／秒の加熱速度で８７０℃に加熱し、その後、５秒程度保熱してから、Ａｒ３点＋１０℃まで空冷し、同様に、金型に挟んで、室温まで、５０℃／秒の冷却速度で冷却し、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。

熱処理後の引張強度は、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１）に基づき５号試験片を作製し、引張試験を行って評価した。局部変形能は、前述したＪＩＳ Ｚ ２２５６（２０１０）に記載の方法で穴拡げ性を調査し、λで評価した、λが５０％以上を合格（ＯＫ）とした。遅れ破壊特性と低温靭性の評価も併せて実施した。

遅れ破壊特性は、図３に示すＶノッチ試験片を使用し、室温にて、チオシアン酸アンモニウム３ｇ／ｌを３％食塩水に溶かした水溶液に１００時間浸漬して、０．７ＴＳ（熱処理後）の負荷をかけた状態での破断の有無で判定した（破断無し：ＯＫ、破断有り：ＮＧ）。

低温脆性は、−４０℃でシャルピー試験を行い、５０％以上の延性破面率が得られた場合を合格（ＯＫ）とし、５０％未満では不合格（ＮＧ）とした。

得られた結果を表７に併せて示す。本発明のプロセスに従う参考鋼（Ａ−２鋼〜Ｋ−２鋼）においては、ＴＳ：４９０〜９８０ＭＰａと、優れた局部変形能が得られているとともに、遅れ破壊特性や低温靭性に問題はない。

Ｃ量が低く、本発明の範囲を外れたＬ−２鋼では、ホットスタンプ相当の熱処理後の引張強度が低い。Ｃ量が高く、本発明の範囲を外れたＭ−２鋼では、引張強度が１１８０ＭＰａを超えていて、軸圧縮変形時の座屈変形が不安定となって、エネルギ吸収特性の低下が懸念される。

Ｓｉ量が本発明の範囲を超えるＮ−２鋼、５０℃／秒の冷却速度からみてＭｎ＋Ｃｒ量が低いＯ−２鋼、さらに、Ｍｎ＋Ｃｒ量が１．０％以上でありＢが添加されていないＰ−２鋼では、フェライトが生成して組織が不均一となるため、λが５０％より低い。そのため、局部変形能の低下によるエネルギ吸収特性の低下が懸念される。なお、Ｍ−２鋼では、Ｓｉ量が高く本発明の範囲を外れているので、めっき性が悪い。

（実施例β２）
表６に示すＫ−２鋼について、本発明の範囲の熱延条件（加熱温度：１２５０℃、仕上げ温度：８８０℃、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量：６０％、仕上圧延終了後、冷却開始までの時間：０．８秒、巻取温度：５５０℃）で、板厚２ｍｍの熱延鋼板とし、その後、酸洗を施した。

酸洗後の鋼板について、加熱炉で８８０℃に加熱し、次いで、金型に挟んで、種々の冷却速度で、室温まで冷却して、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。さらに、酸洗後の鋼板に、亜鉛（ＧＩ、ＧＡ）めっき、又は、Ｓｉを１０％含む溶融アルミめっきを施してから、同様の加熱−冷却処理を施した。

また、表７に示すＫ−２鋼について、本発明の範囲の熱延条件（加熱温度：１２５０℃、仕上げ温度：８９０℃、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量：４５％、仕上圧延終了後、冷却開始までの時間：０．５秒、巻取温度：５００℃）で、板厚３．２ｍｍの熱延鋼板とし、酸洗後、５０％の冷延率で１．６ｍｍの冷延鋼板とした。

冷延鋼板について、加熱炉で９００℃に加熱し、次いで、金型に挟んで、種々の冷却速度で、室温まで冷却して、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。さらに、亜鉛めっき（ＧＩ、ＧＡ）を施した鋼板については、通電加熱で、５秒で８７０℃に加熱し、５秒程度保熱した後、６５０℃まで空冷し、金型に挟んで、種々の冷却速度で、室温まで冷却して、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。

Ｓｉを１０％含む溶融アルミめっきを施した鋼板については、加熱炉で８８０℃に加熱した後、金型に挟んで、種々の冷却速度で、室温まで冷却して、ホットスタンプでの熱履歴を模擬した。なお、熱延後、焼鈍後、又は、めっき処理後に、表８に示す圧下量でスキンパスを実施した。

得られた鋼板の材質特性を、実施例β１と同様に評価した。得られた結果を表８に示す。

発明法のプロセスに従った方法ａ’、方法ｂ’、方法ｃ’、方法ｄ’、方法ｆ’、方法ｇ’、方法ｈ’、及び、方法ｉ’の例においては、優れた局部変形能が得られているとともに、遅れ破壊特性や低温靭性に問題はない。

一方、冷却速度が本発明の範囲から低く外れた方法ｅ’及び方法ｊ’の例においては、熱処理後の組織にフェライトとパーライトが生成したため、ホットスタンプ後の強度が低いばかりでなく、λが５０％より低く、局部変形能の低下によるエネルギ吸収特性の低下が懸念される。

（実施例β３）
図４に示す形状の部材をホットスタンプで作製するために、軸圧縮変形部分１に、実施例β１で参考鋼のＩ−２鋼、又は、比較鋼のＯ−２鋼の鋼板を配し、ホットスタンプ後の引張強度≧１１８０ＭＰａとなる部分２に、質量％で、０．２１％Ｃ−０．２％Ｓｉ−２．４％Ｍｎ−０．００２５％Ｂの板厚１．４ｍｍの冷延鋼板を配し、両鋼板をレーザー溶接部３の位置でレーザー溶接した。

これらの溶接部材を、電気炉で９００℃に加熱し、６０秒の保熱後に、金型に挟んでプレス成形と冷却を同時に行って、図４に示す形状の部材を作製した。その後、引張強度５９０ＭＰａの背板４を配し、スポット溶接で接合した。

上記部材１及び２から小型引張試験片を作製し、引張試験で引張強度を測定した。その結果、上記部材１に相当する部分でＩ−２鋼を使用した場合は８８０ＭＰａであり、Ｏ−２鋼を使用した場合は５２０ＭＰａであった。一方、上記部材２に相当する部分２の引張強度は１５１０ＭＰａであった。したがって、ホットスタンプ後の引張強度差（ΔＴＳ）は２００ＭＰａ以上となっている。

図４に示す部材について、落重試験を行った。図４に示す部材に、図４に示す軸圧縮変形時の負荷方向５の方向から、１５０ｋｇの荷重で、１５ｍ／秒の速度で変形を与えた。参考鋼のＩ−２鋼を使用した部材では、割れが発生することなく座屈変形したが、比較鋼のＯ−２鋼を使用した部材では、フェライトとベイナイトが生成して、金属組織が不均一となり、これに起因して座屈変形部に割れが発生し、エネルギ吸収量が減少した。

（実施例β４）
図４に示す形状の部材をホットスタンプで作製する際、実施例β１での参考鋼のＡ−２鋼及びＨ−２鋼を使用した。上記部材の鋼板を９５０℃に加熱し、６０秒保熱した後、実施例β３と同様に、金型に挟んで、プレス成形と冷却を同時に実施した。

上記部材の変形挙動を評価するために、落重試験を行った。軸圧縮変形については、図４に示す軸圧縮変形時の負荷方向５の方向から、１５０ｋｇの荷重を１５ｍ／秒の速度で与えた。曲げ変形については、曲げ変形時の負荷方向６の方向から、５ｍ／秒の速度で部材に変形を与えた。いずれの部材も、いずれの変形モードにおいても破断することなく変形し、十分なエネルギ吸収能を有することを確認した。

前述したように、本発明によれば、テーラードブランク材を活用して部品を製造する場合、軸圧縮変形部分については、ホットスタンプ後の引張強度を低く抑えることができるので、部品に局部変形能を付与することができ、その結果、軸圧縮変形時及び曲げ変形時のエネルギ吸収特性に優れた部材を製造することが可能となる。よって、本発明は、機械部品製造産業において利用可能性が高いものである。

１ 軸圧縮変形部分
２ ホットスタンプ後の引張強度≧１１８０ＭＰａとなる部分
３ レーザー溶接部
４ 背板
５ 軸圧縮変形時の負荷方向
６ 曲げ変形時の負荷方向

Claims (12)

1. ホットスタンプ用鋼板をホットスタンプすることにより得られるホットスタンプ成形品であって、質量％で、
   Ｃ：０．００２〜０．１％、
   Ｓｉ：０．０１〜０．５％、
   Ｍｎ＋Ｃｒ：０．５％以上、１．０％未満、
   Ｂ：０．０００５〜０．００４％、
   ０．１％以下に制限されたＰ、
   ０．０１％以下に制限されたＳ、
   ０．０５％以下に制限されたｔ−Ａｌ、及び
   ０．００５％以下に制限されたＮ
   を含み、
   残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる成分組成を有し、
   面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織を有する
   ことを特徴とするホットスタンプ成形品。
2. めっき層を表面に有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のホットスタンプ成形品。
3. 前記成分組成が、質量％で、
   Ｔｉ：０．００１〜０．１％、
   Ｎｂ：０．００１〜０．０５％、
   Ｖ：０．００５〜０．１％、及び
   Ｍｏ：０．０２〜０．５％
   の１種以上を更に含有する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホットスタンプ成形品。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のホットスタンプ成形品と、
   前記ホットスタンプ成形品に接合され、１１８０ＭＰａ以上の引張強度を有する接合部材と
   を備え、
   前記接合部材の引張強度から前記ホットスタンプ成形品の引張強度を差し引いた引張強度差が２００ＭＰａ以上である
   ことを特徴とするエネルギ吸収部材。
5. 質量％で、Ｃ：０．００２〜０．１％、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｍｎ＋Ｃｒ：０．５％以上、１．０％未満、Ｂ：０．０００５〜０．００４％、０．１％以下に制限されたＰ、０．０１％以下に制限されたＳ、０．０５％以下に制限されたｔ−Ａｌ、及び０．００５％以下に制限されたＮを含み、
   残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる成分組成を有するスラブを、表面温度がＡｒ３点以上１４００℃以下の温度域となるように加熱する加熱工程と、
   加熱された前記スラブを、前記表面温度がＡｒ３点以上１４００℃以下の温度域の状態で、最終スタンド及び１つ前のスタンドでの総圧下量を４０％以上として仕上圧延を行い、その後１秒以内に冷却を開始することにより、熱延鋼板を製造する熱間圧延工程と、
   前記熱延鋼板を６５０℃以下の温度域で巻き取る巻き取り工程と、
   前記熱延鋼板をホットスタンプ用鋼板として用い、このホットスタンプ用鋼板をＡｃ３点以上の温度に加熱した状態で金型により成形し、前記金型内において、前記ホットスタンプ用鋼板を１００℃／秒を超える冷却速度で冷却することにより、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織を有するホットスタンプ成形品を製造するホットスタンプ工程と、
   を備える
   ことを特徴とするホットスタンプ成形品製造方法。
6. 前記ホットスタンプ工程前に、前記熱延鋼板にめっき処理を施すめっき工程を更に備え、
   前記ホットスタンプ工程において、前記めっき処理が施された前記熱延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載のホットスタンプ成形品製造方法。
7. 前記ホットスタンプ工程前に、前記熱延鋼板に冷間圧延を施すことにより冷延鋼板を製造する冷間圧延工程を更に備え、
   前記ホットスタンプ工程において、前記冷延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載のホットスタンプ成形品製造方法。
8. 前記ホットスタンプ工程前に、前記熱延鋼板に冷間圧延を施すことにより冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、
   前記冷延鋼板にめっき処理を施すめっき処理工程と
   を更に備え、
   前記ホットスタンプ工程において、前記めっき処理が施された前記冷延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載のホットスタンプ成形品製造方法。
9. 前記ホットスタンプ工程前に、前記熱延鋼板に冷間圧延を施すことにより冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、
   前記冷延鋼板に、連続焼鈍を施す連続焼鈍工程と、
   を更に備え、
   前記ホットスタンプ工程において、前記連続焼鈍が施された前記冷延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載のホットスタンプ成形品製造方法。
10. 前記ホットスタンプ工程前に、前記熱延鋼板に冷間圧延を施すことにより冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と、
    前記冷延鋼板に、連続焼鈍を施す連続焼鈍工程と、
    前記連続焼鈍が施された前記冷延鋼板にめっき処理を施すめっき処理工程と、
    を更に備え、
    前記ホットスタンプ工程において、前記連続焼鈍及び前記めっき処理が施された前記冷延鋼板を前記ホットスタンプ用鋼板として用いる
    ことを特徴とする請求項５に記載のホットスタンプ成形品製造方法。
11. 前記スラブが、さらに、質量％で、Ｔｉ：０．００１〜０．１％、Ｎｂ：０．００１〜０．０５％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｍｏ：０．０２〜０．５％の１種以上を含有する
    ことを特徴とする請求項５に記載のホットスタンプ成形品製造方法。
12. 請求項５〜１１のいずれか一項に記載のホットスタンプ用鋼板を、接合用鋼板に接合し、接合鋼板を製造する接合工程と、
    前記接合鋼板をＡｃ３点以上の温度に加熱した状態で前記接合鋼板を金型を用いて成形し、前記金型内において、前記接合鋼板を１００℃／秒を超える冷却速度で冷却することにより、前記接合鋼板のうち、前記ホットスタンプ用鋼板に対応する部位の金属組織を、面積率で、０〜９０％未満のマルテンサイトと、１０〜１００％のベイナイトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織、又は、面積率で、９９．５％〜１００％のベイニティックフェライトと、０．５％未満の不可避的混入組織とからなる金属組織とし、かつ前記接合鋼板のうち、前記接合用鋼板に対応する部位の引張強度から前記ホットスタンプ用鋼板に対応する部位の引張強度を差し引いた引張強度差を２００ＭＰａ以上とするホットスタンプ工程と、
    を備える
    ことを特徴とするエネルギ吸収部材の製造方法。

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