JP6288287B2 - ろう付継手の製造方法及びろう付継手 - Google Patents

Description

本発明は、ろう付継手の製造方法及びろう付継手に関し、特に、複数枚の鋼板の板面同士をろう付するために用いて好適なものである。

従来から、ホットスタンプ工程によりホットスタンプ成形品を製造することが行われている。この際、複数枚の鋼板の板面同士を接合することにより製造されたブランク材をホットスタンプ工程に供することにより、ホットスタンプ成形品の強度及び剛性を高めることも行われている。この場合、メインの鋼板の領域のうち、他の領域よりも大きな強度及び剛性が必要になる領域に対して、１枚又は複数枚の鋼板が接合される。このようなブランク材を用いたホットスタンプ成形品の用途として、例えば、モノコックボディ（ユニットコンストラクションボディ）の構成部品であるフロントサイドメンバーやセンターピラー等がある。

このようなメインの鋼板と補強用の鋼板との接合を、ろう付により行う技術がある。

特許文献１には、メインの鋼板と補強用の鋼板との板面間にろう材（硬質はんだ。以下同じである。）を配置して溶接により鋼板とろう材を仮止めした後、鋼板の成形温度よりも高い温度まで鋼板を加熱して熱間プレス成形を行い、その後、金型内で成形後の鋼板を冷却してろう材を凝固させる技術が開示されている。

特許文献２には、メインの鋼板と補強用の鋼板の板面との間に、固相線温度が１０５０℃以下で且つ液相線温度が７００℃以上のろう材を挟み込み、これを加熱炉に入れて、９００℃〜１０５０℃で加熱し、その後、焼入れとプレス成形（ホットスタンプ）を行う技術が開示されている。

特許文献３には、板面にろう材を塗布したメインの鋼板を焼入れのために加熱すると共に当該ろう材を溶融させ、この溶融したろう材を介してメインの鋼板の板面と補強用の鋼板の板面とを接合し、その後、焼入れとプレス成形（ホットスタンプ）を行う技術が開示されている。

特開２００２−１７８０６９号公報 特開２００４−１４１９１３号公報 特開２０１１−８８４８４号公報 特開２０１４−２００８４０号公報 特開２０１５−１６６０９９号公報

邦武立朗著、「鋼のＡｃ1，Ａｃ3およびＭｓ変態点の経験式による予測」、熱処理、４１（３）、ｐ．１６４−ｐ．１６９ CHOQUET,P.et al、Mathematical Model for Predictions of Austenite and Ferrite Microstructures in Hot Rolling Processes.IRSID Report,St.Germain-en-Laye,1985.7p.

しかしながら、特許文献１〜３に記載の技術でも、鋼板の間にろう材が充填されない箇所が生じる虞があり、鋼板の間に隙間が残存する虞がある。したがって、特許文献１〜３に記載の技術では、ホットスタンプ成形品の強度及び剛性を十分に向上させることが容易ではない。

そこで、本発明者らは、特許文献４において、ホットスタンプのための加熱工程の時、又は、加熱工程からホットスタンプ成形工程に移行するまでの間に、ろう材を間に挟んだ複数枚の金属板に対して板厚の方向に加圧する手法を提案した。この手法によれば、特許文献１〜３に記載の技術のように、鋼板の間に隙間が残存することを防止できる。

また、本発明者らは、特許文献５において、ホットスタンプ工程における加熱温度を上回り、且つ、金属板の固相線温度を下回る固相線温度を有するろう材を用いることにより、ホットスタンプ工程に大幅な変更を加えることなく、前述した特許文献４に記載のホットスタンプ成形品と略同等の強度及び剛性を有するホットスタンプ成形品を製造する手法を提案した。

一方、たとえば、軽量化と高強度化との両立が求められる自動車部品等に、ろう付により複数枚の鋼板を接合して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（ろう付継手）を適用するために、さらなる高強度化が求められている。

しかしながら、特許文献１〜３に記載されたろう付継手の具体的な引張強度（ＴＳＳ（Tensile Shear Strength）及びＣＴＳ（Cross Tension Strength））は記載されておらず、ろう付継手の高強度化が不十分である。ホットスタンプ工程における鋼板の温度の制御（管理）を、ろう付継手の継手強度を高める観点で検討していない。

そこで、本発明は、優れた引張強度（ＴＳＳ及びＣＴＳ）を有するろう付継手及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明者らはホットスタンプ工程における鋼板の温度の制御（管理）に着目し検討を行った。その結果、鋼板におけるろう材近傍領域でのＡｒ３点が、鋼板の本来のＡｒ３点よりも高くなることを見出した。そして、ホットスタンプ工程における焼き入れ開始温度を、鋼板の本来のＡｒ３点以下に制御することにより、鋼板のろう材近傍領域における焼き入れ度合いと、それ以外の領域における焼き入れ度合いと、を異ならせて、鋼板のろう材近傍領域に軟化領域を形成し、ろう付継手の引張強度を向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の態様は、以下の通りである。
（１）板面が相互に対向するように重ね合わせられた複数枚の鋼板と、前記複数枚の鋼板のうち、相互に隣り合う２枚の鋼板の板面の間の所定の領域に配置された第１のろう材とを、有する板組を、前記鋼板のＡｃ３点以上の加熱温度で加熱する加熱工程と、前記加熱工程により加熱された前記板組に対し、焼入れと成形とを行うホットスタンプ成形工程と、を有し、前記第１のろう材の液相線温度が前記加熱温度未満であり、前記ホットスタンプ成形工程における焼き入れ開始前に、前記鋼板におけるろう材近傍領域のＡｒ３点が、前記鋼板のＡｒ３点よりも高くなっており、前記ホットスタンプ成形工程における前記板組の焼入れ開始温度を、前記鋼板のＡｒ３点以下の温度とすることを特徴とするろう付継手の製造方法。
（２）前記第１のろう材の代わりに、前記加熱工程における加熱温度を超え、かつ前記鋼板の固相線温度未満の固相線温度を有する第２のろう材が、前記２枚の鋼板の板面の間の所定の領域に配置された板組を得る工程と、前記加熱工程の前に、前記板組を、前記第２のろう材の液相線温度を超え、かつ前記鋼板の固相線温度未満の温度に加熱した後、前記第２のろう材の固相線温度未満まで冷却して前記鋼板をろう付するろう付工程をさらに有していることを特徴とする（１）に記載のろう付継手の製造方法。
（３）前記加熱工程は、前記板組を前記鋼板の板厚方向に加圧しながら、前記板組を加熱することを特徴とする（１）または（２）に記載のろう付継手の製造方法。
（４）前記ろう付工程は、前記板組を前記鋼板の板厚方向に加圧しながら、前記板組を加熱することを特徴とする（２）に記載のろう付継手の製造方法。
（５）前記複数枚の鋼板は、表面にめっきが施されていない非めっき鋼板と、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板と、の一方又は両方からなることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載のろう付継手の製造方法。

（６）板面が相互に対向するように重ね合わせられた複数枚の鋼板と、前記複数枚の鋼板のうち、相互に隣り合う２枚の鋼板の板面の間の所定の領域に配置されたろう材と、を有し、前記２枚の鋼板が前記ろう材によって接合されたろう付継手であって、前記ろう材に接する前記鋼板における、ろう材近傍位置の平均硬さと、当該鋼板における、母材領域の代表位置の平均硬さとの関係が、以下の（Ａ）式を満たすことを特徴とするろう付継手。
ろう材近傍位置の平均硬さ（ＨＶ）＋５０ＨＶ＜母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ） ・・・（Ａ）
（Ａ）式において、前記ろう材近傍位置は、前記鋼板と前記ろう材との境界面の位置から、前記鋼板の板厚の方向に沿って前記鋼板側に１０μｍだけ隔てた位置であり、前記母材領域の代表位置は、前記ろう材に接する２つの前記鋼板のそれぞれにおける位置であって、前記鋼板の２つの板面のうち、前記ろう材と接していない側の板面から、前記鋼板の板厚の方向に沿って前記鋼板側に、前記鋼板の板厚の１／４倍の長さだけ隔てた位置であり、前記ろう材近傍位置の平均硬さは、３箇所の前記ろう材近傍位置におけるビッカース硬さの算術平均値であり、前記母材領域の代表位置の平均硬さは、前記母材領域の代表位置におけるビッカース硬さの算術平均値であり、前記３箇所の間隔は、前記ビッカース硬さの測定のために最初に形成された圧痕の２つの対角線の長さの算術平均値の３倍の長さを有するものとする。
（７）前記ろう材に接する前記鋼板の領域であって、以下の（Ｂ）式を満たす領域である軟化領域の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする（６）に記載のろう付継手。
前記軟化領域の硬さ（ＨＶ）＋５０ＨＶ＜前記母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ）
・・・（Ｂ）
（Ｂ）式において、前記軟化領域の硬さは、前記軟化領域におけるビッカース硬さであるものとする。
（８）前記複数枚の鋼板は、表面にめっきが施されていない非めっき鋼板と、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板と、の一方又は両方からなることを特徴とする（６）又は（７）に記載のろう付継手。

本発明によれば、加熱工程において、鋼板におけるろう材近傍領域でのＡｒ３点が、鋼板の本来のＡｒ３点よりも高くなる。そして、ホットスタンプ成形工程における板組の焼入れ開始温度を、鋼板のＡｒ３点以下の温度にする。その結果、鋼板のろう材近傍領域における焼き入れ度合いと、それ以外の領域における焼き入れ度合いと、を異ならせて鋼板のろう材近傍領域の硬さをそれ以外の領域よりも低下させることができる。このろう材近傍領域が軟化することにより、ろう材への応力集中を緩和することができる。よって、ホットスタンプ工程における鋼板の温度の制御によって、ろう付継手の継手強度を高めることができる。

成形部品の外観構成の一例を示す図である。 板組の構成の一例を示す図である。 板組に対する加圧方法の一例を説明する図である。 軟化領域の一例を説明する図である。 実施例における引張せん断試験の試験片の形状を示す図である。 実施例における十字引張試験の試験片の形状を示す図である。 実施例における引張せん断強度（ＴＳＳ）と焼き入れ開始温度との関係を示す図である。 実施例における十字引張強度（ＣＴＳ）と焼き入れ開始温度との関係を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。

本実施形態では、自動車のフロントサイドメンバーやセンターピラー等に利用される成形部品を製造する場合を例に挙げて説明する。ただし、成形部品は、このようなものに限定されない。

（成形部品の概形）
まず、本実施形態の成形部品の一例について説明する。図１は、成形部品１００の外観構成の一例を示す図である。尚、各図に示すＸ−Ｙ−Ｚ座標は、各図における方向の関係を示すものであり、座標の原点は、各図において共通である。図１において、成形部品１００は、ハット型部材１１０と、クロージングプレート１２０と、を有する。

ハット型部材１１０は、ホットスタンプ成形品の一例であり、メイン部材１１１と補強用部材１１２とを有する。メイン部材１１１と補強用部材１１２は、それぞれ１枚の鋼板からなるものである。

メイン部材１１１の横断面の形状は、ハット形である。補強用部材１１２の横断面の形状は、メイン部材１１１の凸部の内側の面の形状・大きさに合わせたコの字形である。補強用部材１１２の外側の面と、メイン部材１１１の凸部の内側の面とがろう付により接合される。これにより、メイン部材１１１の凸部の内側の面の稜線を含む領域が、補強用部材１１２により覆われる。尚、ろう付の詳細については後述する。

クロージングプレート１２０は、１枚の鋼板（平板）からなるものである。メイン部材１１１のフランジ部の下面とクロージングプレート１２０の上面は、スポット溶接等の溶接を行うことにより接合される。

メイン部材１１１、補強用部材１１２、及びクロージングプレート１２０の厚みは、同じであっても異なっていてもよい。

（製造工程とろう付継手）
次に、成形部品の製造工程と、成形部品の一部を構成するろう付継手の一例を説明する。本実施形態では、成形部品の製造工程は、板組準備工程と、板組製造工程と、加熱工程と、ホットスタンプ成形工程と、ショットブラスト工程と、を含む。工程順は、板組準備工程、板組製造工程、加熱工程、ホットスタンプ成形工程、ショットブラスト工程の順である。

［板組準備工程］
板組準備工程は、図２に示すような板組２００を構成する材料（鋼板２１０、２２０と、ろう材２３０）を準備する工程である。

＜板組２００の構成＞
図２は、板組２００の構成の一例を示す図である。具体的に図２（ａ）は、板組２００の横断面を示す図である。図２（ｂ）は、ろう材２３０が配置される領域を示す図であり、鋼板２２０の上方から板組２００を見た図である。図２（ｂ）では、ろう材２３０が配置される領域を破線で（透視して）示す。

図２において、板組２００は、鋼板２１０、２２０と、ろう材２３０とを有する。鋼板２１０は、メイン部材１１１になるものであり、鋼板２２０は、補強用部材１１２になるものである。ろう材２３０は、鋼板２１０、２２０の板面の間に配置される。図２（ｂ）に示すように、ろう材２３０は、鋼板２２０の板面の領域のうち、当該板面の縁の部分を除く所定の領域に配置される。尚、ろう材２３０を鋼板２２０の板面の全面に配置してもよい。

＜鋼板２１０、２２０の構成＞
鋼板２１０、２２０の板厚は特に限定されない。鋼板２１０、２２０の材質としては特に制限されず、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼等が例示される。本実施形態で製造される成形部品１００では、高強度・高剛性が要求される。したがって、鋼板２１０、２２０は、例えば、高強度鋼板であり、成形部品に要求される強度・剛性が得られるよう化学組成及びその他の設計がなされる方が好ましい。ホットスタンプ成形工程では、成形中に（金型内で）焼入れが実施される。したがって、鋼板２１０、２２０の焼入れ性は高い方が好ましい。つまり、鋼板２１０、２２０には、強度・剛性及び焼入れ性を高める元素が含有されている方が好ましい。特に、後述する軟化領域を確実に形成するために、炭素およびマンガンが含有されていることが好ましい。

また、鋼板２１０、２２０としては、その表面にめっきが施されていない鋼板（非めっき鋼板）を用いることができる。ただし、鋼板２１０、２２０は、その表面に亜鉛めっきあるいはアルミニウムめっきが施された鋼板（亜鉛系めっき鋼板あるいはアルミニウム系めっき鋼板）であってもよい。かかる亜鉛系めっき鋼板は、非合金の亜鉛めっき（例えば非合金の溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ））であっても、合金化亜鉛めっき（例えば合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ））であってもよい。さらに、非めっき鋼板と、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板と、を組み合わせてもよい。

尚、クロージングプレート１２０については、ろう付が行われない。したがって、クロージングプレート１２０については、どのような鋼板で構成してもよい。めっき鋼板を用いてクロージングプレート１２０を構成してもよいし、非めっき鋼板を用いてクロージングプレート１２０を構成してもよい。

＜ろう材２３０の構成＞
ろう材２３０は、公知のろう材である。ろう材２３０としては、例えば、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系、Ａｇ−Ｃｕ系、Ｎｉ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｐ系、及びＡｌ−Ｓｉ系のろう材を採用することができる。ろう材２３０は、粉状のものであっても、ペースト状のものであっても、固体のものであってもよい。

以下の説明では、ろう材２３０のうち、ろう材の液相線温度が加熱工程における加熱温度未満である第１のろう材２３１を用いる。第１のろう材２３１は、ろう材２３０の一例であり、以降の説明および図面では、特に断りのない限り、「ろう材２３０」という記載を、「ろう材２３１」という記載に読み替えればよい。

加熱工程において、ろう材２３１は加熱され、加熱温度が、ろう材の液相線温度を超えると溶融し、その後、冷却され、ろう材の固相線温度未満になると固相となり、鋼板同士を接合してろう付が完了する。

ろう材２３１が固相となるのは加熱工程中であってもよいし、ホットスタンプ成形工程中であってもよい。そのため、ホットスタンプ成形工程における冷却金型による成形を開始する時点において、固液共存状態、液相、固相のいずれの状態であってもよいが、固相の状態になっている方が好ましい。ホットスタンプ成形工程における冷却金型による成形を開始する時点でろう材２３１が固相状態である場合には、確実に液体金属脆化割れを防止することができる。

一方、加熱工程における加熱温度は、通常８００℃〜１０００℃であり、１２００℃になることも想定される。このような加熱温度において、ろう材２３１は液相の状態になっているが、固液共存状態であってもよい。

したがって、加熱工程において鋼板２１０、２２０のろう付が適切に行われ、ホットスタンプ成形工程が終了するまでにろう付が完了するように、第１のろう材２３１（の液相線温度と固相線温度）を選択するのが好ましい。

以上の観点から、ろう材２３１の固相線温度は７００℃以上が好ましく、７５０℃以上がより好ましい。また、ろう材２３１の液相線温度は８００℃以上が好ましく、８５０℃以上がより好ましい。

［板組製造工程］
板組２００を製造する際には、まず、鋼板２２０の板面の領域のうち、当該板面の縁の部分を除く所定の領域にろう材２３１が配置されるように、ろう材２３１を介して鋼板２１０、２２０の板面同士を重ね合わせる。このとき、メイン部材１１１と補強用部材１１２との所望の位置関係が得られ、且つ、ろう付に適した位置になるように、鋼板２１０、２２０の位置合わせが行われる。

ペースト状のろう材２３１を用いる場合には、例えば、鋼板２２０の板面の前述した領域（縁を除く領域）にろう材２３１を塗布した後、鋼板２２０の板面（ろう材２３１が塗布されている面）と鋼板２１０の板面とを、前述した位置合わせを行って、重ね合わせる。

一方、粉状、固体のろう材２３１を用いる場合には、例えば、鋼板２１０、２２０の板面の間の前述した領域（縁を除く領域）にろう材２３１が配置されるように、前述した位置合わせを行って、鋼板２１０、２２０の板面をろう材２３１を挟んで重ね合わせる。

ここで、ろう材２３１の厚みは特に限定されない。例えば、鋼板２１０、２２０を接合することが担保できるという観点から、ろう材２３１の厚みを、３０μｍ〜２００μｍにすることができる。

尚、ろう材２３１を挟んで鋼板２１０、２２０を重ね合わせた後、鋼板２１０、２２０に対して溶接を実施してもよい。溶接は、代表的にはスポット溶接であり、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接、シーム溶接等であってもよい。このようにすれば、鋼板２１０、２２０同士の位置が固定され、且つ、鋼板２１０、２２０同士の密着度を高めることができる。

また、鋼板２１０、２２０の化学組成と板厚を同じにしても、これらの少なくとも何れか一方を異ならせてもよい。また、鋼板２１０、２２０の形状は異なっていても、同じであってもよい。例えば、ホットスタンプ成形品がセンターピラーである場合、メイン部材１１１となる鋼板２１０を軟鋼とし、補強用部材１１２となる鋼板２２０を、メイン部材１１１とは板厚が異なる高強度鋼板とすることができる。この場合、図１に示すように、メイン部材１１１となる鋼板２１０の表面の一部に、補強用部材１１２となる鋼板２２０が重なる。板組２００を構成する複数の鋼板２１０、２２０の組み合わせは、ホットスタンプ成形品の用途やホットスタンプ成形品に要求される性能等に応じて適宜決定することができる。

ここで、鋼板２１０、２２０のそれぞれの板厚として、例えば、０．６ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下を採用することができる。かかる範囲であれば、ろう付による接合を確実に行えるからである。

［加熱工程］
板組製造工程で得られた板組２００を、ホットスタンプ成形工程により成形するために必要な温度に加熱する。加熱温度の下限は、鋼板２１０、２２０のＡｃ３点である。一方、加熱温度の上限は特に限定されないが、例えば、１０００℃にすることができる。ここで、Ａｃ３点は、非特許文献１に記載のように、以下の（１）式の近似式で表した場合の温度であるものとする。
Ａｃ３＝−２３０．５×［Ｃ］＋３１．６×［Ｓｉ］−２０．４×［Ｍｎ］−３９．８×［Ｃｕ］−１８．１×［Ｎｉ］−１４．８×［Ｃｒ］＋１６．８×［Ｍｏ］＋９１２ ・・・（１）
（１）式において、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］は、それぞれ炭素、シリコン、マンガン、銅、ニッケル、クロム、モリブデンの含有量（質量％）である。

加熱工程における加熱方法としては種々の方法がある。一般的には、ウォーキングビーム式又はバッチ式の加熱炉が用いられる。ただし、加熱炉の種類は特に限定されず、電気炉であってもよいし、ガス炉であってもよい。

また、加熱炉の他に、通電加熱や高周波加熱を用いることができる。通電加熱とは、治具にセットされた板組を構成する鋼板２１０、２２０に電極を取り付けて、鋼板２１０、２２０間を通電して鋼板２１０、２２０を加熱することをいう。

高周波加熱とは、高周波電流を流したコイルの中に、治具にセットされた板組を通すことにより、電磁誘導の作用により、鋼板２１０、２２０に電流を流して鋼板２１０、２２０を加熱することをいう。

これら通電加熱や高周波加熱は、真空中又は不活性ガス雰囲気中で行うのが好ましい。

本実施形態では、特許文献４の明細書に記載されているように、加熱工程において加熱中の板組２００に対して、鋼板２１０、２２０の板厚方向に加圧を行う。この加圧により、板組２００を加熱した場合に、鋼板２１０、２２０とろう材２３１との間に隙間が形成されることを抑制することができる。すなわち、鋼板２１０、２２０とろう材２３１とを可及的に密着させることができる。なお、後述するホットスタンプ工程において、ろう材２３１が固相状態である場合には上記の加圧は行わなくてもよい。

板組２００に対する加圧方法としては種々の方法がある。図３は、板組２００に対する加圧方法の一例を説明する図である。

図３に示すように、鋼板２１０の下面の全体に、支持板３１０を配置する。また、鋼板２２０の上面の全体に、押さえ板３２０を配置する。そして、押さえ板３２０及び支持板３１０に挟まれた板組２００を加熱工程（加熱炉等）で加熱する。このとき、押さえ板３２０の自重により、板組２００が圧力Ｐで加圧される。この加圧により、板組２００内の鋼板２１０、２２０の変形は拘束される。そのため、加熱後の板組において、鋼板２１０、２２０とろう材２３１（図３ではろう材２３０）との間に隙間が形成されることを抑制することができ、鋼板２１０、２２０とろう材２３１とを可及的に密着させることができる。

支持板３１０及び押さえ板３２０は、加熱中の鋼板２１０、２２０の変形を抑制するのに十分な強度及び／又は厚さを有していれば、材質等は特に限定されない。加圧時の鋼板２１０、２２０に対する好ましい平均荷重は０．１×１０^-3〜１．０ＭＰａである。したがって、押さえ板３２０は、この平均荷重を板組２００（鋼板２１０、２２０）に付与できる程度の重量を有する方が好ましい。

支持板３１０及び押さえ板３２０を利用して板組を加熱する場合、支持板３１０及び押さえ板３２０が熱を遮蔽するため、板組の温度が上がりにくくなる場合がある。したがって、支持板３１０及び押さえ板３２０は、加熱中に鋼板２１０、２２０が変形しない程度の強度を確保できる範囲で、厚みを薄くしたり、格子状又は網状の構造としたりすることができる。

支持板３１０及び押さえ板３２０に挟まれた板組２００を、加熱工程を実施する加熱装置（加熱炉等）に装入し、所定の時間または処理が経過した後、当該加熱装置から抽出する。

以上の加熱工程により、ブランク材が製造される。

［ホットスタンプ成形工程］
加熱工程で製造されたブランク材は、ホットスタンプ成形装置まで搬送される。

ブランク材の搬送に際し、支持板３１０をブランク材（板組２００）から外し、押さえ板３２０をブランク材上にかぶせたまま搬送してもよい。この場合、ブランク材のさらなる温度低下を抑制できる。

ブランク材を搬送した後、押さえ板３２０をブランク材から外してブランク材をホットスタンプ成形装置内の冷却金型に配置する。冷却金型としては、例えば、水冷式の金型を採用することができる。このように冷却金型に配置されたブランク材に対してホットスタンプ成形を実施して、ホットスタンプ成形品を製造する。このホットスタンプ成形工程により、成形と焼入れとが同時に行われる。

尚、ここでは、支持板３１０をブランク材から外した上でブランク材を搬送する場合を例に挙げて説明した。ただし、板組２００の温度がろう材２３１の固相線温度未満となった後に、支持板３１０及び押さえ板３２０をブランク材から外すのが好ましい。ろう材２３１が固相となるため、鋼板２１０、２２０とろう材２３１との間に隙間が形成されにくくなるからである。

また、生産性を考慮すれば、加熱工程が終了してから、ブランク材をホットスタンプ成形装置に配置するまでの間のうち、可能な限り遅い時点で押さえ板３２０をブランク材から外すのが好ましく、ホットスタンプ成形装置にブランク材を配置する直前に、押さえ板３２０をブランク材から外すのがさらに好ましい。

＜ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度＞
本実施形態では、以上のホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘ（℃）と、鋼板２１０、２２０のＡｒ３点（℃）との関係が、以下の（２）式を満たす温度域で、ホットスタンプ成形工程における鋼板２１０、２２０の冷却を行う。
Ｘ≦鋼板（母材）のＡｒ３点 ・・・（２）

このように本実施形態では、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘ℃を、鋼板２１０、２２０のＡｒ３点（℃）以下の温度として、ホットスタンプ成形工程における鋼板２１０、２２０の冷却を行い、焼入れを行う。尚、Ａｒ３点は、オーステナイトからフェライトに変態を開始する温度である。また、鋼板２１０の成分組成と、鋼板２２０の成分組成とが異なる場合には、鋼板２１０のＡｒ３点と、鋼板２２０のＡｒ３点とが異なる。この場合、式（２）のＡｒ３点としては、Ａｒ３点が低い方を用いる。

これまでの技術常識では、フェライトの析出を抑制して焼入れ性（ホットスタンプ成形品の強度及び剛性）を高めるために、ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度Ｘを、鋼板のＡｒ３点を上回るようにするのが好ましいとされている（焼入れ開始温度Ｘは高い方が好ましいとされている）。ここで、特許文献２では、アルミニウムめっき鋼板のブランク材にろう材を挟んだ後、７００℃で型投入することが開示されている。該特許文献２の（００１５）段落では、ろう材の液相線温度以下で急冷開始温度以上の温度にブランク材を保持すべきで、急冷開始温度が何ら説明もなく７００℃と記載されている。実施例にも型投入温度が７００℃の例が開示されているが、鋼材の成分が開示されていないので、７００℃がＡｒ３点以下なのか未満なのか何ら知る手だてがない。また、型投入温度として、７００℃から８３０℃の範囲までの実施例が開示されているが、この温度範囲で接合強度が「良」であったと記載されるだけで、型投入温度と接合強度がどのような関係かも不明である。型投入温度を変えると、ろう材近傍の硬さが軟化したかどうかも開示されていない。

これに対し、本発明者らは、後述する実施例に代表されるように、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入開始温度のみを変え、その他の条件を同一にした場合の種々のろう付継手の継手強度を調査した。その結果、焼入れ開始温度を低くした方が、ろう付継手の継手強度が高くなるという、これまでの技術常識とは異なる特異な知見を得た。そして、かかる知見について更なる調査を行ったところ、鋼板２１０、２２０のろう材２３１近傍の領域では、鋼板２１０、２２０の他の領域に比べて硬さが低下するという知見を得た。さらに、本発明者らは、ろう付継手の破断形態は、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘに関わらず凝集破壊（ろう材の内部での破壊）であるという知見を得た。

尚、以下の説明では、鋼板２１０、２２０のろう材２３１近傍の、鋼板２１０、２２０の他の領域に比べて硬さが低下する領域を、必要に応じて「軟化領域」と称する。また、鋼板２１０、２２０の領域のうち、軟化領域以外の領域を必要に応じて「母材領域」と称する。

ここで、軟化領域が形成されるのは、加熱工程において板組２００（鋼板２１０、２２０及びろう材２３１）が高温となることで、鋼板２１０、２２０内の鋼の強度に作用する元素（たとえば、炭素、マンガン等）がろう材２３１へ拡散し、鋼板２１０、２２０のろう材２３１近傍の領域では、当該元素の量が少なくなるためであると推測される。

すなわち、この拡散により、軟化領域の元素（炭素及びマンガン等）の量が、元々の鋼板２１０、２２０における元素の量と比較して少なくなる。一方、Ａｒ３点は、非特許文献２に記載のように、以下の（３）式の近似式で表すことができる。
Ａｒ３＝９０２−５２７Ｃ−６２Ｍｎ＋６０Ｓｉ ・・・（３）
（３）式において、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉは、それぞれ炭素、マンガン、シリコンの含有量（質量％）である。

このため、軟化領域におけるＡｒ３点は、鋼板２１０、２２０の本来のＡｒ３点よりも高くなる。したがって、鋼板２１０、２２０のＡｒ３点以下の温度を焼入れ開始温度として焼入れ（ホットスタンプ成形工程）を実施すると、母材領域と、軟化領域とでは、Ａｒ３点が異なるため、焼き入れ度合いも異なる。その結果、軟化領域は母材領域よりも軟化する。具体的には、軟化領域のビッカース硬度は、母材領域のビッカース硬度よりも５０ＨＶ以上低くなる。

以上のように、本発明者らは、軟化領域が形成されるという知見と、凝集破壊が起こるという知見を得た。これらの知見に鑑みると、ろう付継手に荷重がかかった際には、母材領域よりもビッカース硬度で５０ＨＶ以上低い軟化領域が変形することで、ろう材への応力集中が緩和し、この応力集中の緩和により、ろう付継手の強度を顕著に向上させることができると考えられる。

以上のように、鋼板２１０、２２０のＡｒ３点で焼入れを行ったとしても、軟化領域では、焼入れ度合いが母材領域の焼き入れ度合いよりも小さいため軟化する。このことから、軟化領域におけるＡｒ３点（鋼板２１０、２２０の本来のＡｒ３点よりも上昇するＡｒ３点）をＹ（℃）とすると、以下の（４）式が満たされるように、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘ（℃）を定めればよい。
Ｘ＜Ｙ ・・・（４）

軟化領域におけるＡｒ３点（＝Ｙ（℃））は、前述した拡散の程度により依存すると考えられるため、一定の値に定めることは容易ではない。しかしながら、前述したように、軟化領域におけるＡｒ３点（＝Ｙ（℃））は、鋼の焼き入れ後の強度に作用する元素のろう材への拡散により、鋼板２１０、２２０の本来のＡｒ３点を超える温度となる。以上、すなわち以下の（５）式が成り立つ。
鋼板（母材）のＡｒ３点＜Ｙ ・・・（５）

以上の（４）式及び（５）式より、本発明者らは、前述した（２）式を満たすように焼き入れ開始温度を制御すれば、母材領域の焼入れを進行させて強度を高めることと、軟化領域の（焼入れ度合いが母材領域よりも小さいことによる）軟化との双方を同時に実現することができることを見出した。

また、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘの下限値は、ろう付継手（ホットスタンプ成形品）の用途や、ろう付継手（ホットスタンプ成形品）に要求される性能に応じて適宜定めることができる。ただし、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘを低くし過ぎると、母材領域の焼き入れが不足してしまい、鋼板２１０、２２０全体の強度が低下し、ろう材への応力集中を緩和する効果が低下してしまう。このような観点から、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘの下限値として、例えば、（Ａｒ３−１００）℃を採用することができる。

以上の焼入れ開始温度Ｘでホットスタンプ成形工程を行うことにより、ろう付継手（本実施形態では、ハット型部材１１０（ホットスタンプ成形品））が製造される。

［ショットブラスト工程］
ホットスタンプ用成形工程で製造されたハット型部材１１０（ホットスタンプ成形品）に対してショットブラスト処理を行い、ハット型部材１１０（鋼板２１０、２２０）の表面に形成されたスケールを除去する。尚、ショットブラスト工程は、一般的な技術で実現することができる。

以上のようにして、ハット型部材１１０が製造される。そして、ハット型部材１１０のフランジ部とクロージングプレート１２０とを、例えば、スポット溶接により接合することにより、成形部品１００が製造される。

以下に、このようにして製造される成形部品１００を構成するろう付継手（１１０）について説明する。

＜軟化領域＞
図４は、軟化領域の一例を説明する図である。本実施形態では、ビッカース硬さ（ＨＶ）で母材領域と軟化領域の硬さを規定する。尚、ビッカース硬さの測定は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に規定される方法で行われるものとする。

<<ろう材近傍位置の平均硬さ>>
まず、図４に示すように、鋼板２１０とろう材２３１（図４ではろう材２３０）との境界面の位置から、鋼板２１０の板厚の方向に沿って鋼板２１０側に１０μｍだけ隔てた位置４１１を、鋼板２１０のろう材２３１近傍の位置として評価する。鋼板２２０についても同様に、鋼板２２０とろう材２３１との境界面の位置から、鋼板２２０の板厚の方向に沿って鋼板２２０側に１０μｍだけ隔てた位置４２１を、鋼板２１０のろう材２３１近傍の位置として評価する。以下の説明では、この位置４１１、４２１を必要に応じて「ろう材近傍位置」と称する。

尚、図４では、鋼板２１０、２２０のＸ軸方向の中央の位置を、ろう材近傍位置４１１、４１２として示す。しかしながら、ろう材近傍位置は、鋼板２１０、２２０とろう材２３１との境界面の位置から、鋼板２１０、２２０の板厚の方向に沿って鋼板２１０、２２０側に１０μｍだけ隔てた位置であれば、必ずしも、鋼板２１０、２２０のＸ軸方向の中央の位置でなくてもよい。

ビッカース硬さの測定に際しては、例えば、鋼板２１０、２２０を切断及び研磨して、鋼板２１０、２２０の板面に垂直な断面（図４に示すような断面）を測定面として得るようにする。

このようにして得た測定面上の３箇所の測定位置のそれぞれに対し１０ｇｆの荷重で板面方向に圧子を押し込み、その結果から、鋼板２１０、２２０のそれぞれについて、ろう材近傍位置の平均硬さを測定する。具体的には、以下の（ａ）〜（ｅ）の工程により、ろう材近傍位置の平均硬さを測定する。

（ａ）まず、測定面に含まれるろう材近傍位置（鋼板２１０とろう材２３１との境界面の位置から、鋼板２１０の板厚の方向に沿って鋼板２１０側に１０μｍだけ隔てた位置）の任意の１箇所を測定位置として選択し、当該測定位置におけるビッカース硬さを測定する。
（ｂ）次に、前記（ａ）で選択した測定位置に形成された圧痕の２つの対角線の長さの算術平均値ｄの３倍（＝３×ｄ）の長さを求める。
（ｃ）次に、前記（ａ）で選択した測定位置に形成された圧痕の中心から、前記（ｂ）で求めた長さ（＝３×ｄ）だけ離れた測定面上の２箇所の位置であって、当該圧痕の中心を通り、鋼板２１０とろう材２３１との境界面に平行な直線上の位置を測定位置（ろう材近傍位置）として特定する。
（ｄ）次に、前記（ｃ）で特定した２箇所の測定位置におけるビッカース硬さを測定する。
（ｅ）最後に、以上のようにして測定した３箇所（ろう材近傍位置）におけるビッカース硬さの算術平均値を求める。この算術平均値を、ろう材近傍位置の平均硬さとする。
以上のろう材近傍位置の平均硬さの導出を、鋼板２１０、２２０のそれぞれについて行う。

<<軟化領域の厚みＤ>>
本実施形態では、後述する「軟化領域の特定」において算出される軟化領域の厚み（鋼板２１０、２２０の厚み方向における軟化領域の長さ）Ｄ（μｍ）は、１０μｍ以上であり、鋼板２１０、２２０（ろう材２３１に接する２枚の鋼板）のそれぞれの板厚ｔ１（μｍ）、ｔ２（μｍ）のの１／２０倍の和以下であるとする。すなわち、以下の（６）式が成り立つものとする。ここで、鋼板２１０の板厚がｔ１（μｍ）、鋼板２２０の板厚がｔ２（μｍ）であるものとする。
１０≦Ｄ≦ｔ１×（１／２０）＋ｔ２×（１／２０） ・・・（６）

本発明者らは、後述する実施例を含め、前述した＜ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度＞で説明した条件を満たす種々の条件でホットスタンプ成形工程を実施した結果から、以下の知見を得た。

まず、軟化領域の厚みＤが１０μｍ以上であれば、軟化領域が、ろう付継手の継手強度の向上に確実に寄与するという知見を得た。そこで、本実施形態では、前記（６）式のようにして軟化領域の厚みＤの下限値を定めることとした。

また、軟化領域の厚みＤを、鋼板２１０、２２０の板厚ｔ１（μｍ）、ｔ２（μｍ）の１／２０倍の和になるようにするためには、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘを（Ａｒ３−１００）℃以下にしなければならないという知見を得た。前述したように、ホットスタンプ成形工程（の冷却金型）における焼入れ開始温度Ｘを（Ａｒ３−１００）℃以下にすると、鋼板２１０、２２０全体の強度が低下しすぎる虞がある。そこで、本実施形態では、前記（６）式のようにして軟化領域の厚みＤの上限値を定めることとした。

<<母材領域の代表位置の平均硬さ>>
鋼板２１０の領域のうち、軟化領域以外の領域が母材領域になる。前述したように本実施形態では、軟化領域の厚みＤの上限値は、前記（６）式で定められる。したがって、本実施形態では、鋼板２１０、２２０の板面のうち、ろう材２３１と接していない側の板面から、鋼板２１０、２２０の板厚方向に沿って、少なくとも、鋼板２１０、２２０の板厚ｔ１（μｍ）、ｔ２（μｍ）の１９／２０倍だけそれぞれ隔てた位置までの領域が母材領域になる。

そこで、本実施形態では、鋼板２１０の２つの表面（板面）のうち、ろう材２３１と接していない側の表面から、鋼板２１０の板厚の方向に沿って鋼板２１０側に、鋼板２１０の板厚ｔ１（μｍ）の１／４倍（＝ｔ１／４）の長さだけ隔てた位置を、鋼板２１０内の母材領域の代表位置として評価する。鋼板２２０についても同様に、鋼板２２０の２つの表面（板面）のうち、ろう材２３１と接していない側の表面から、鋼板２２０の板厚の方向に沿って鋼板２２０側に、鋼板２２０の板厚ｔ２（μｍ）の１／４倍（＝ｔ２／４）の長さだけ隔てた位置を、鋼板２２０内の母材領域の代表位置として評価する。このような位置を母材領域の代表位置とするのは、ろう付継手に適用される鋼板であれば、どのような鋼板であっても、かかる位置は母材領域に含まれるからである。

ビッカース硬さの測定に際しては、ろう材近傍位置の平均硬さの測定の場合と同様に、例えば、鋼板２１０、２２０を切断及び研磨して、鋼板２１０、２２０の板面に垂直な断面（図４に示すような断面）を測定面として得るようにする。

このようにして得た測定面の３箇所の測定位置のそれぞれに対し１０ｇｆの荷重で板面方向に圧子を押し込み、その結果から、鋼板２１０、２２０のそれぞれについて、母材領域の代表位置の平均硬さを測定する。具体的には、以下の（ｆ）〜（ｇ）の工程により、母材領域の代表位置の平均硬さを測定する。

（ｆ）まず、測定面に含まれる母材領域の代表位置（鋼板２１０の２つの表面（板面）のうち、ろう材２３１と接していない側の表面から、鋼板２１０の板厚の方向に沿って鋼板２１０側に、鋼板２１０の板厚ｔ１（μｍ）の１／４倍（＝ｔ１／４）の長さだけ隔てた位置）の任意の１箇所を測定位置として選択し、当該測定位置におけるビッカース硬さを測定する。
（ｇ）次に、測定面に含まれる母材領域の代表位置（鋼板２２０の２つの表面（板面）のうち、ろう材２３１と接していない側の表面から、鋼板２２０の板厚の方向に沿って鋼板２２０側に、鋼板２２０の板厚ｔ２（μｍ）の１／４倍（＝ｔ２／４）の長さだけ隔てた位置）の任意の１箇所を測定位置として選択し、当該測定位置におけるビッカース硬さを測定する。
（ｈ）最後に、以上の（ｆ）および（ｇ）の工程で測定された２つのビッカース硬さの算術平均値を求める。この算術平均値を、母材領域の代表位置の平均硬さとする。

<<ろう材近傍位置の平均硬さと母材領域の代表位置の平均硬さとの関係>>
本発明者らは、後述する実施例を含め、前述した＜ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度＞で説明した条件を満たす種々の条件でホットスタンプ成形工程を実施した。その結果、前述した＜ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度＞で説明した条件を満たす場合には、鋼板２１０、２２０におけるろう材近傍位置の平均硬さに５０ＨＶを加算した値が、鋼板２１０、２２０における母材領域の代表位置の平均硬さ未満になるという知見を得た。すなわち、以下の（７）式が成り立つという知見を得た。
ろう材近傍位置の平均硬さ（ＨＶ）＋５０ＨＶ＜母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ） ・・・（７）

ただし、前述したように、軟化領域は、母材領域の硬さと比較して硬さが低下していればいるほど、ろう付継手の継手強度の向上へ大きく寄与する。したがって、鋼板２１０、２２０におけるろう材近傍位置の平均硬さに１００ＨＶを加算した値が、鋼板２１０、２２０における母材領域の代表位置の平均硬さ未満になるようにするのが好ましい。すなわち、以下の（８）式が成り立つのが好ましい。
ろう材近傍位置の平均硬さ（ＨＶ）＋１００ＨＶ＜母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ） ・・・（８）

<<軟化領域の特定>>
ろう材近傍位置は軟化領域に含まれる位置である。本実施形態では、ろう材近傍位置の平均硬さと母材領域の代表位置の平均硬さとの関係を前記（７）式の関係で定める場合には、以下の（９）式が成り立つ領域を軟化領域とする。
軟化領域の硬さ（ＨＶ）＋５０ＨＶ＜母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ） ・・・（９）

すなわち、鋼板２１０に対し１０ｇｆの荷重で板面方向に圧子を押し込み、その結果から測定されるビッカース硬さ（ＨＶ）に５０ＨＶを加算した値が、母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ）未満になる領域を軟化領域とする。

一方、ろう材近傍位置の平均硬さと母材領域の代表位置の平均硬さとの関係が前記（８）式の関係を満足する場合には、以下の（１０）式が成り立つ領域を規定することができ、この（１０）式が成り立つ領域は、（９）式が成り立つ領域である軟化領域に含まれる。
軟化領域の硬さ（ＨＶ）＋１００ＨＶ＜母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ） ・・・（１０）

すなわち、鋼板２１０に対し１０ｇｆの荷重で板面方向に圧子を押し込み、その結果から測定されるビッカース硬さ（ＨＶ）に１００ＨＶを加算した値が、母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ）未満になる領域を（１０）式が成り立つ領域とする。

ここで、本実施形態では、前記（９）式及び前記（１０）式の何れであっても、以下のようにして、鋼板２１０におけるビッカース硬さの測定位置を決定する。

まず、前述したろう材近傍位置（図４に示す例では、ろう材近傍位置４１１）を通り、且つ、鋼板２１０とろう材２３１との境界面に平行な第１仮想線（図４に示す例では第１仮想線４１２）とのなす角度が３０°となる第２仮想線（図４に示す例では第２仮想線４１３）を設定する。

第２仮想線上の位置であって、ろう材近傍位置から、ろう材２３１が形成されている側とは反対側に、ろう材近傍位置における圧痕の２つの対角線の長さの算術平均値ｄの３倍（＝３×ｄ）だけ隔てた位置（図４に示す例では、位置４１４）に対し１０ｇｆの荷重で板面方向に圧子を押し込み、その結果から、ビッカース硬さを測定する。このビッカース硬さが、前記（９）式又は前記（１０）式を満たす場合には、当該位置４１４は軟化領域に含まれているものとする。

そして、位置４１４から、ろう材２３１が形成されている側とは反対側に、位置４１４における圧痕の２つの対角線の長さの算術平均値ｄの３倍（＝３×ｄ）だけ隔てた位置（図４に示す例では、位置４１５）に対し１０ｇｆの荷重で板面方向に圧子を押し込み、その結果から、ビッカース硬さを測定する。このビッカース硬さが、前記（９）式又は前記（１０）式を満たす場合には、当該位置４１５は軟化領域に含まれているものとする。

さらに、位置４１５から、ろう材２３１が形成されている側とは反対側に、位置４１５における圧痕の２つの対角線の長さの算術平均値ｄの３倍（＝３×ｄ）だけ隔てた位置（図４に示す例では、位置４１６）に対し１０ｇｆの荷重で板面方向に圧子を押し込み、その結果から、ビッカース硬さを測定する。このビッカース硬さが、前記（９）式又は前記（１０）式を満たす場合には、当該位置４１６は軟化領域に含まれているものとする。

以上のような測定を、測定したビッカース硬さが、前記（９）式を満たさなくなるまで行う。そして、鋼板２１０の２つの板面のうち、ろう材２３１と接している側の板面から、前記（９）式を最後に満たす位置までの、鋼板２１０の板厚方向の長さを、鋼板２１０における軟化領域の厚みＤとして特定する。鋼板２２０についても、鋼板２１０と同様にして軟化領域を特定することができる。

以上のように本実施形態では、ろう材近傍位置４１１を通り、且つ、鋼板２１０、２２０とろう材２３１との境界面に平行な第１仮想線４１２とのなす角度が３０°となる第２仮想線４１３に沿ってビッカース硬さを測定する。したがって、鋼板２１０、２２０の厚み方向に沿って（第１仮想線と第２仮想線とのなす角度が９０°になるようにして）ビッカース硬さを測定するよりも、鋼板２１０、２２０の厚み方向におけるビッカース硬さの分布を、より高精度に測定することができる（鋼板２１０、２２０の厚み方向におけるビッカース硬さの測定間隔を細かくすることができる）。

（実施例）
次に、実施例を説明する。尚、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

［板組］
表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．６に示す６つの鋼板を用意した。表１に示す炭素当量Ｃｅｑは、以下の（１１）式で定められるものとした。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｓｉ／４０＋Ｃｒ／２０ ・・・（１１）
（１１）式において、Ｃ、Ｓｉ、Ｃｒは、それぞれ炭素、シリコン、クロムの含有量（質量％）である。

表１に示すＮｏ．１の鋼板とＮｏ．２の鋼板は板厚のみが異なる。Ｎｏ．１の鋼板とＮｏ．２の鋼板の（（３）式で定められる）Ａｒ３点は、７２７℃であり、Ａｃ３点は８４２℃である。

Ｎｏ．３の鋼板とＮｏ．４の鋼板は板厚のみが異なる。Ｎｏ．３の鋼板とＮｏ．４の鋼板の（（３）式で定められる）Ａｒ３点は、７１１℃であり、Ａｃ３点は８３５℃である。

Ｎｏ．５の鋼板とＮｏ．６の鋼板はＡｒ３点が７００℃未満のものである。Ｎｏ．５の鋼板とＮｏ．６の鋼板の（（３）式で定められる）Ａｒ３点は、それぞれ６８０℃、６９３℃であり、Ａｃ３点は、それぞれ８２２℃、８２５℃である。

また、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．５に示す４つの鋼板は、いずれも、その表面にめっきが施されていない鋼板（非めっき鋼板）である。Ｎｏ．４に示す鋼板は、溶融亜鉛めっき鋼板、Ｎｏ．６に示す鋼板は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板である。

［ろう付継手の評価］
表１における同じ番号（「Ｎｏ．」）の２つの鋼板（例えば、Ｎｏ．１の鋼板同士）の板面の間に、厚み３０μｍのろう材を配置し、板組を製造した。ここで、鋼板の板面の大きさは、いずれも、幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍである。また、２つの鋼板の板面の全体が重なるようにし、当該重なる領域の全体に、ろう材が配置されるようにした。

次に、炉内温度が１０００℃の加熱炉に板組を装入し、加熱工程を実施した。炉内滞在時間（接合時間）を５ｍｉｎ、炉内雰囲気を還元性雰囲気とした。本実施例では、炉内加熱の際には板組の加圧力を１．０×１０^-3ＭＰａとした。

以上の条件で加熱工程を実施した後、内部水冷の平板プレス機（何れも成形面が平坦な上型と下型を使用）にて、板組を上下から挟み込み、ホットスタンプ成形工程を実施した。ホットスタンプ成形工程における金型冷却速度は何れも４５℃／ｓｅｃとした。

ホットスタンプ成形工程を実施することにより得られたろう付継手について、前述した方法で、母材領域の代表位置の平均硬さ（各板厚の１／４の位置の測定）と、ろう材近傍位置（ろう材から１０μｍ離れた位置の３点測定）の平均硬さと、軟化領域の厚みと、を測定した。その結果を、表２及び表３に示す。

表２、表３において、「板の組み合わせ」は、表１に示す番号（「Ｎｏ．」）に対応する。「板の組み合わせ」が「１−１」、「２−２」、「３−３」、「４−４」、「５−５」、「６−６」であることは、それぞれ、表１に示すＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６の鋼板を２枚使用したことを示す。このことは、後述する表４及び表５でも同じである。

また、表２及び表３において、「ろう材」の欄の「Ａ」は、Ｃｕ−Ｓｎ２０％ろう（固相線温度７７０℃、液相線温度９３０℃）を、ろう材として使用したことを示す。このことは、後述する表４及び表５でも同じである。

また、表２において、「８５０℃焼入れ」は、ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度Ｘを８５０℃にしたことを示す。「７００℃焼入れ」は、ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度Ｘを７００℃にしたことを示す。前述したように、Ｎｏ．１の鋼板とＮｏ．２の鋼板のＡｒ３点は７２７℃であり、Ｎｏ．３の鋼板とＮｏ．４の鋼板のＡｒ３点は、７１１℃である。したがって、「８５０℃焼入れ」は、前述した（２）式の条件を満たさない例（比較例）となる。一方、「７００℃焼入れ」は、前述した（２）式の条件を満たす例（発明例）となる。

同様に、表３において、「８５０℃焼入れ」は、ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度Ｘを８５０℃にしたことを示す。「６５０℃焼入れ」は、ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度Ｘを６５０℃にしたことを示す。前述したように、Ｎｏ．５の鋼板のＡｒ３点は６８０℃であり、Ｎｏ．６の鋼板のＡｒ３点は、６９３℃である。したがって、「８５０℃焼入れ」は、前述した（２）式の条件を満たさない例（比較例）となる。一方、「６５０℃焼入れ」は、前述した（２）式の条件を満たす例（発明例）となる。

この他、表２及び表３において「母材領域の代表位置の平均硬さ」、「ろう材近傍位置の平均硬さ」、及び「軟化領域の厚み」は、いずれも本実施形態で説明したものである。このことは、後述する表６及び表７でも同じである。

ただし、ここでは、前述した（９）式を満たす領域を軟化領域とした。すなわち、母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ）から５０ＨＶを減算した値よりもビッカース硬さの値が小さくなる領域を軟化領域として特定した。

表２及び表３に示すように、（２）式の条件を満たさないと、母材領域の代表位置の平均硬さに対し、ろう材近傍位置の平均硬さは殆ど低下しないことが分かる。また、軟化領域は形成されなかった。一方、（２）式の条件を満たすと、母材領域の代表位置の平均硬さに対し、ろう材近傍位置の平均硬さは５０ＨＶ以上低下することが分かる。そして、３０μｍ以上の厚みを有する軟化領域が形成されることが分かる。

［ホットスタンプ成形品の評価］
図５は、引張せん断試験の試験片の形状を示す図である。表１における同じ番号（「Ｎｏ．」）の２つの鋼板（例えば、Ｎｏ．１の鋼板同士）の板面の間に、厚み３０μｍのろう材を配置し、板組（引張せん断試験の試験片）を製造した。

図５の上図に示すように、幅２５ｍｍ、長さ９０ｍｍの２つの鋼板を、幅方向の領域の全体が重なり、且つ、先端から長手方向に沿って２５ｍｍの領域が重なるようにすると共に、当該重なる領域の全体（２５ｍｍ×２５ｍｍの領域）に、ろう材が配置されるようにした。

図６は、十字引張試験の試験片の形状を示す図である。表１における同じ番号（「Ｎｏ．」）の２つの鋼板（例えば、Ｎｏ．１の鋼板同士）の板面の間に、厚み３０μｍのろう材を配置し、板組（十字引張試験の試験片）を製造した。

図６の上図に示すように、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの２つの鋼板を、その中央の５０ｍｍ×５０ｍｍの正方形の領域が重なるようにすると共に、当該重なる領域の全体（５０ｍｍ×５０ｍｍの領域）に、ろう材が配置されるようにした。

以上のようにして製造した板組（引張せん断試験の試験片及び十字引張試験の試験片）のそれぞれについて、前述したろう付継手と同じ条件で加熱工程とホットスタンプ成形工程を実施した（［ろう付継手の評価］の項を参照）。

ホットスタンプ成形工程を実施することにより得られたろう付継手（引張試験の試験片）に対し、ＪＩＳ Ｚ３１３６に準じた手法で引張せん断試験を実施し、引張せん断強度（ＴＳＳ）を測定した。尚、引張せん断試験の際の引張の方向は、図５の下図に示す白抜き矢印線の方向である。

また、同じくホットスタンプ成形工程を実施することにより得られたろう付継手（十字引張試験の試験片）に対し、ＪＩＳ Ｚ３１３７に準じた手法で十字引張試験を実施し、十字引張強度（ＣＴＳ）を測定した。尚、十字引張試験の際の引張の方向は、図６の下図に示す白抜き矢印線の方向である。

図１に示したハット型部材１１０のようなホットスタンプ成形品では、場所により、付与される応力の形態が異なる。当該応力の形態は、図５及び図６の下図に示す白抜きの矢印線の方向に力が作用する場合の応力の組み合わせで近似できる。したがって、前述した（２）式を満たす場合の方が満たさない場合よりも、引張せん断強度（ＴＳＳ）及び十字引張強度（ＣＴＳ）が共に向上すれば、ろう付継手をどのように成形しても、継手強度が向上するということができる。そこで、ここでは、引張せん断強度（ＴＳＳ）と十字引張強度（ＣＴＳ）のそれぞれを評価することにより、ホットスタンプ成形品を評価する。その結果を、表４〜表７に示す。

表４及び表５において、「ろう材」の欄の「Ｂ」は、Ｃｕ−Ｚｎ３０％ろう（固相線温度９００℃、液相線温度９３０℃）を、ろう材として使用したことを示す。

表４〜表７における「焼入れ（開始）温度」は、ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度Ｘを示す。表４では、「焼入れ（開始）温度」が８５０℃である場合と７００℃である場合とのそれぞれにおける引張せん断強度（ＴＳＳ）と十字引張強度（ＣＴＳ）のそれぞれの測定結果を示す。表２を参照しながら説明したように、「焼入れ（開始）温度」が８５０℃である場合の測定結果は、前述した（２）式の条件を満たさない例（比較例）となる。一方、「焼入れ（開始）温度」が７００℃である場合の測定結果は、前述した（２）式の条件を満たす例（発明例）となる。また、表５では、「焼入れ（開始）温度」が８５０℃である場合と６５０℃である場合とのそれぞれにおける引張せん断強度（ＴＳＳ）と十字引張強度（ＣＴＳ）のそれぞれの測定結果を示す。表３を参照しながら説明したように、「焼入れ（開始）温度」が８５０℃である場合の測定結果は、前述した（２）式の条件を満たさない例（比較例）となる。一方、「焼入れ（開始）温度」が６５０℃である場合の測定結果は、前述した（２）式の条件を満たす例（発明例）となる。

表４及び表５に示すように、板の組み合わせ及びろう材の種類に関わらず、（２）式の条件を満たさない場合よりも満たす場合の方が、引張せん断強度（ＴＳＳ）と十字引張強度（ＣＴＳ）の双方を向上させることができることが分かる。

また、表６、表７では、それぞれ、「板の組み合わせ」が「２−２」の場合について、「焼入れ温度」（ホットスタンプ成形工程における焼入れ開始温度Ｘ）を異ならせた場合の引張せん断強度（ＴＳＳ）、十字引張強度（ＣＴＳ）の測定結果を示す。表６および７の測定結果をグラフとして、それぞれ、図７および８に示す。

表６及び表７に示すように、「焼入れ温度」が低くなると、引張せん断強度（ＴＳＳ）及び十字引張強度（ＣＴＳ）の双方が大きくなる傾向になることが分かる。

前述したように、Ｎｏ．２の鋼板のＡｒ３点は７２７℃である。表６及び表７において、「焼入れ温度」がこの温度を上回る場合の測定結果は、（２）式を満たさない例（比較例）となる。一方、「焼入れ温度」がこの温度以下になる場合の測定結果は、（２）式を満たす例（発明例）になる。

表６及び表７に示すように、「焼入れ温度」の範囲を変化させた場合、表２及び表３を参照しながら説明したように、（２）式の条件を満たさないと、母材領域の代表位置の平均硬さに対し、ろう材近傍位置の平均硬さは殆ど低下しないことが分かる。このことは、図７および８から視覚的にも分かる。また、軟化領域は形成されなかった。一方、（２）式の条件を満たすと、母材領域の代表位置の平均硬さに対し、ろう材近傍位置の平均硬さは５０ＨＶ以上低下することが分かる。このことは、図７および８から視覚的にも分かる。そして、１０μｍ以上の厚みを有する軟化領域が形成されることが分かる。

特に、焼き入れ開始温度Ｘが、（Ａｒ３点−１００）［℃］以上Ａｒ３点［℃］以下である場合には、母材領域が十分に焼き入れされて硬さが上昇し、しかも形成された軟化領域がろう材への応力集中を緩和できるため、引張せん断強度（ＴＳＳ）及び十字引張強度（ＣＴＳ）の双方が大きくなることが図７および８から視覚的に分かる。

尚、本実施例では、同じ番号の板の組み合わせについての結果を示し、その他の板の組み合わせについての説明を省略した。しかしながら、本発明者らは、異なる番号の板の組み合わせについても、本実施例で説明したのと同様の傾向が得られることを確認した。

（まとめ）
以上のように本実施形態では、鋼板２１０、２２０の間にろう材２３１を挟んで構成した板組２００を鋼板（母材）のＡｃ３点以上の温度で加熱した後、焼入れ開始温度Ｘを、鋼板（母材）のＡｒ３点以下の温度としてホットスタンプ成形工程を実施することによりろう付継手を製造する。このようにすれば、鋼板２１０、２２０のろう材２３０近傍の位置におけるビッカース硬さ（ろう材近傍位置の平均硬さ）を、鋼板２１０、２００の元々のビッカース硬さ（母材領域の代表位置の平均硬さ）から５０ＨＶを減算した値よりも小さくすることができる。すなわち、鋼板２１０、２２０のろう材２３１近傍の領域（軟化領域）の硬さを低下させることができる。したがって、ホットスタンプ工程における鋼板の温度の制御によって、ろう付継手の継手強度を高めることができる。よって、ホットスタンプ成形品を製造する従来の工程を大きく変更することなく、高強度のろう付継手を製造することができる。

（変形例）
本実施形態では、加熱工程において加熱中の板組２００に対して、鋼板２１０、２２０の板厚方向に加圧を行うようにした。しかしながら、特許文献４の明細書に記載されているように、当該加圧は、加熱工程の後、ホットスタンプ成形工程前に行ってもよい。尚、以上のような加圧を行えば、鋼板２１０、２２０とろう材２３１との間に隙間が形成されることを確実に抑制することができるので好ましいが、必ずしも当該加圧を行う必要はない。

また、本実施形態では、特許文献４の明細書に記載の技術のように、加熱工程においてろう付を行う場合を例に挙げて説明した。しかしながら、特許文献５の明細書に記載の技術のように、加熱工程の前にろう付を行うようにしてもよい。

すなわち、液相線温度が加熱工程における加熱温度よりも低い第１のろう材２３１に代えて、ホットスタンプ用加熱工程（本実施形態における「加熱工程」）における加熱温度を上回り、且つ、鋼板２１０、２２０の固相線温度を下回る固相線温度を有する第２のろう材２３２で鋼板２１０、２２０をろう付する（ろう付工程）。第２のろう材２３２は、ろう材２３０の一例であり、第１のろう材２３１に対して、液相線温度および固相線温度が異なっているが、その他の特性、形状等は同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、ろう付工程におけるろう材２３２の配置、あるいは、軟化領域の規定については、図２〜４において、「ろう材２３０」という記載を、「ろう材２３２」という記載に読み替えればよい。

ろう付工程では、ろう材２３２の温度が、ろう材２３２の液相線温度を上回り、且つ、鋼板２１０、２２０の固相線温度を下回る温度になるように、治具にセットされた板組２００を加熱する。また、この際、図３を参照しながら説明したのと同様に、板組２００を加圧しながら加熱するのが好ましい。以上のようにして加熱された板組２００を、ろう材２３２の温度が、ろう材２３２の固相線温度を下回るまで冷却する。

その後、本実施形態で説明した、加熱工程、ホットスタンプ成形工程、及びショットブラスト工程をこの順で実施する。ろう付された板組２００を加熱工程において加熱しても、ろう材２３２の固相線温度は加熱温度よりも高いので、ろう材２３２は液相化せず、固相状態を維持できる。また、第１のろう材２３１を用いた場合と同様に、ホットスタンプ成形工程における焼き入れ開始前に、鋼板におけるろう材近傍領域のＡｒ３点が、鋼板のＡｒ３点よりも高くなっている。

したがって、上述した軟化領域を鋼板に形成して、ろう付継手の引張強度を高められることに加えて、ホットスタンプ成形時に液体金属脆化割れを確実に防止することができる。また、ホットスタンプ成形前の加熱工程とは別の工程でろう付を行うため、ろう付の管理が容易となり、ろう付条件に制約が生じることを抑制できる。また、ホットスタンプ成形前の加熱工程の雰囲気が非還元性雰囲気であっても、ろう材の酸化によりろう付が不可能となることを防止することができる。以上より、従来のホットスタンプ工程に大幅な変更を加えることなく、ろう付継手の継手強度を高めることができる。このような第２のろう材を用いた場合に得られる上記の効果は、本発明者らにより実験的にも確認されている。尚、このようにした場合、加熱工程を開始する際にろう付が完了しているので、加熱工程においては前述した加圧を行わないようにしてもよい。

また、本実施形態では、面接合する鋼板の枚数が２枚である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、面接合する鋼板の枚数は３枚以上であってもよい。この場合、相互に対向する２枚の鋼板の間のそれぞれに、ろう材が配置されるようにする。

尚、実施例及び変形例を含め本実施形態で説明した温度の測定位置は、何れも、ろう材の、鋼板の板厚方向の中心の位置である。

また、実施例及び変形例を含め本実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

Claims (8)

1. 板面が相互に対向するように重ね合わせられた複数枚の鋼板と、前記複数枚の鋼板のうち、相互に隣り合う２枚の鋼板の板面の間の所定の領域に配置された第１のろう材とを、有する板組を、前記鋼板のＡｃ３点以上の加熱温度で加熱する加熱工程と、
   前記加熱工程により加熱された前記板組に対し、焼入れと成形とを行うホットスタンプ成形工程と、を有し、
   前記第１のろう材の液相線温度が前記加熱温度未満であり、
   前記ホットスタンプ成形工程における焼き入れ開始前に、前記鋼板におけるろう材近傍領域のＡｒ３点が、前記鋼板のＡｒ３点よりも高くなっており、
   前記ホットスタンプ成形工程における前記板組の焼入れ開始温度を、前記鋼板のＡｒ３点以下の温度とすることを特徴とするろう付継手の製造方法。
2. 前記第１のろう材の代わりに、前記加熱工程における加熱温度を超え、かつ前記鋼板の固相線温度未満の固相線温度を有する第２のろう材が、前記２枚の鋼板の板面の間の所定の領域に配置された板組を得る工程と、
   前記加熱工程の前に、前記板組を、前記第２のろう材の液相線温度を超え、かつ前記鋼板の固相線温度未満の温度に加熱した後、前記第２のろう材の固相線温度未満まで冷却して前記鋼板をろう付するろう付工程をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載のろう付継手の製造方法。
3. 前記加熱工程は、前記板組を前記鋼板の板厚方向に加圧しながら、前記板組を加熱することを特徴とする請求項１または２に記載のろう付継手の製造方法。
4. 前記ろう付工程は、前記板組を前記鋼板の板厚方向に加圧しながら、前記板組を加熱することを特徴とする請求項２に記載のろう付継手の製造方法。
5. 前記複数枚の鋼板は、表面にめっきが施されていない非めっき鋼板と、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板と、の一方又は両方からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のろう付継手の製造方法。
6. 板面が相互に対向するように重ね合わせられた複数枚の鋼板と、
   前記複数枚の鋼板のうち、相互に隣り合う２枚の鋼板の板面の間の所定の領域に配置されたろう材と、を有し、前記２枚の鋼板が前記ろう材によって接合されたろう付継手であって、
   前記ろう材に接する前記鋼板における、ろう材近傍位置の平均硬さと、当該鋼板における、母材領域の代表位置の平均硬さとの関係が、以下の（Ａ）式を満たすことを特徴とするろう付継手。
   ろう材近傍位置の平均硬さ（ＨＶ）＋５０ＨＶ＜母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ） ・・・（Ａ）
   （Ａ）式において、前記ろう材近傍位置は、前記ろう材に接する２つの前記鋼板と前記ろう材との境界面の位置から、前記鋼板の板厚の方向に沿って前記鋼板側に１０μｍだけ隔てた位置であり、
   前記母材領域の代表位置は、前記ろう材に接する２つの前記鋼板のそれぞれにおける位置であって、前記鋼板の２つの板面のうち、前記ろう材と接していない側の板面から、前記鋼板の板厚の方向に沿って前記鋼板側に、前記鋼板の板厚の１／４倍の長さだけ隔てた位置であり、
   前記ろう材近傍位置の平均硬さは、３箇所の前記ろう材近傍位置におけるビッカース硬さの算術平均値であり、
   前記母材領域の代表位置の平均硬さは、前記母材領域の代表位置におけるビッカース硬さの算術平均値であり、
   前記３箇所の間隔は、前記ビッカース硬さの測定のために最初に形成された圧痕の２つの対角線の長さの算術平均値の３倍の長さを有するものとする。
7. 前記ろう材に接する前記鋼板の領域であって、以下の（Ｂ）式を満たす領域である軟化領域の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載のろう付継手。
   前記軟化領域の硬さ（ＨＶ）＋５０ＨＶ＜前記母材領域の代表位置の平均硬さ（ＨＶ）・・・（Ｂ）
   （Ｂ）式において、前記軟化領域の硬さは、前記軟化領域におけるビッカース硬さであるものとする。
8. 前記複数枚の鋼板は、表面にめっきが施されていない非めっき鋼板と、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板と、の一方又は両方からなることを特徴とする請求項６又は７に記載のろう付継手。

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