JP6326761B2 - Hot stamping steel manufacturing method, hot stamping steel plate manufacturing method and hot stamping steel plate - Google Patents

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Description

本発明は、鋼材の製造方法に関し、さらに詳しくは、ホットスタンプを利用したホットスタンプ鋼材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a steel material, and more particularly to a method for manufacturing a hot stamped steel material using a hot stamp.

自動車等に用いられる構造部材を高強度にするために、ホットスタンプにより構造部材を製造する場合がある。ホットスタンプでは、Ac3点以上に加熱された鋼板を、金型でプレスしつつ、金型で鋼板を急冷する。つまり、ホットスタンプでは、プレスと焼入れとを同時に行う。ホットスタンプにより、形状精度が高く、高強度の構造部材を製造できる。 In order to increase the strength of structural members used in automobiles and the like, the structural members may be manufactured by hot stamping. In hot stamping, a steel sheet heated to a point of Ac3 or higher is pressed with a mold, and the steel sheet is rapidly cooled with a mold. That is, in hot stamping, pressing and quenching are performed simultaneously. With hot stamping, high-strength structural members can be manufactured with high shape accuracy.

鋼板に対してホットスタンプを実施した場合、鋼板表面に鉄酸化物が形成される。鉄酸化物は鋼板の塗装密着性を低下する。つまり、鉄酸化物が形成された場合、鋼板表面を塗装しても、塗膜が剥離しやすい。   When hot stamping is performed on a steel plate, iron oxide is formed on the surface of the steel plate. Iron oxide reduces the paint adhesion of the steel sheet. That is, when iron oxide is formed, the coating film is easily peeled off even when the steel sheet surface is painted.

特開2003−73774号公報(特許文献1)及び特開2003−129209号公報(特許文献2)及び特開2003−126921号公報(特許文献3)は、塗装密着性を改善する技術を提案する。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-73774 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-129209 (Patent Document 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-126921 (Patent Document 3) propose a technique for improving paint adhesion. .

特許文献1〜特許文献3では、ホットスタンプ用鋼板として、溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板を利用する。溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板をホットスタンプに利用することにより、鉄酸化物が表面に形成されることなく、構造部材を成形できる。   In Patent Documents 1 to 3, a hot dip galvanized steel sheet or an alloyed hot dip galvanized steel sheet is used as a hot stamping steel sheet. By using a hot-dip galvanized steel sheet or an alloyed hot-dip galvanized steel sheet for hot stamping, a structural member can be formed without forming iron oxide on the surface.

特開2003−73774号公報JP 2003-73774 A 特開2003−129209号公報JP 2003-129209 A 特開2003−126921号公報JP 2003-126921 A

しかしながら、溶融亜鉛めっき鋼板又は合金化溶融亜鉛めっき鋼板をホットスタンプに利用した場合、りん酸塩処理により形成されるりん酸塩皮膜が付着しにくい(つまり、りん酸塩処理性が低い)場合がある。特に、ホットスタンプ工程において、通電加熱又は誘導加熱により鋼板をAc3点以上に急速に加熱した後、速やかにプレス成形を行う場合、りん酸塩処理性が低下する。この場合、塗装密着性も低下する。 However, when a hot dip galvanized steel sheet or an alloyed hot dip galvanized steel sheet is used for hot stamping, the phosphate film formed by the phosphate treatment is difficult to adhere (that is, the phosphate processability is low). is there. In particular, in a hot stamping process, when a steel sheet is rapidly heated to an Ac 3 point or higher by energization heating or induction heating, and then press forming is performed quickly, the phosphate processability decreases. In this case, paint adhesion is also reduced.

本発明の目的は、塗装密着性を高めるホットスタンプ鋼材の製造方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the hot stamping steel material which improves paint adhesion.

本実施の形態によるホットスタンプ鋼材の製造方法は、質量%で、C:0.05〜0.4%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜2.5%、P:0.03%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.1%以下、N:0.01%以下、B:0〜0.005%、Ti:0〜0.1%、Cr:0〜0.5%、Nb:0〜0.1%、Ni:0〜1.0%、及び、Mo:0〜0.5%を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有する鋼板を準備する工程と、鋼板に対して、Alを含有する溶融亜鉛めっき浴を利用した溶融亜鉛めっき処理を実施する工程と、溶融亜鉛めっき処理された鋼板を1.0〜6.0%の伸び率で冷間圧延する工程と、冷間圧延後の鋼板をAc3点〜950℃に加熱した後、金型を用いて鋼板をプレスしながら焼入れしてホットスタンプ鋼材を成形する工程とを備える。 The manufacturing method of the hot stamped steel material by this Embodiment is the mass%, C: 0.05-0.4%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.5-2.5%, P: 0 0.03% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.1% or less, N: 0.01% or less, B: 0 to 0.005%, Ti: 0 to 0.1%, Cr: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 0.1 %, Ni: 0 to 1.0%, and Mo: 0 to 0.5%, a step of preparing a steel sheet having a chemical composition consisting of Fe and impurities in the balance, and for the steel sheet, Al A step of carrying out a hot dip galvanizing treatment using a hot dip galvanizing bath, a step of cold rolling a hot dip galvanized steel sheet at an elongation of 1.0 to 6.0%, and after cold rolling The steel sheet is heated to a point of Ac 3 to 950 ° C., and then the steel sheet is quenched using a mold while being pressed to form a hot stamped steel material.

本実施形態によるホットスタンプ鋼材の製造方法により製造されたホットスタンプ鋼材では、塗装密着性が高まる。   In the hot stamping steel material manufactured by the method for manufacturing the hot stamping steel material according to the present embodiment, the coating adhesion is enhanced.

図1は、溶融亜鉛めっき処理後に冷間圧延を実施することなくホットスタンプを実施した鋼材に対してりん酸塩処理を実施した場合の鋼材表面のSEM画像(倍率1000倍)である。FIG. 1 is an SEM image (magnification 1000 times) of a steel material surface when a phosphate treatment is performed on a steel material that has been hot stamped without performing cold rolling after the hot dip galvanizing treatment. 図2は、溶融亜鉛めっき処理後に3.0%の伸び率で冷間圧延を実施して、さらにホットスタンプを実施した鋼材に対してりん酸塩処理を実施した場合の鋼材表面のSEM画像(倍率1000倍)である。FIG. 2 shows an SEM image of the steel surface when cold rolling is performed at a 3.0% elongation after the hot dip galvanizing treatment and the steel material is further subjected to phosphate treatment on the hot stamped steel material ( (Magnification 1000 times). 図3は、通常のスキンパス(伸び率0.3%)を実施して製造されたホットスタンプ用鋼板の表面の反射電子組成像(倍率1000倍)である。FIG. 3 is a reflected electron composition image (magnification 1000 times) of the surface of a steel sheet for hot stamping manufactured by carrying out a normal skin pass (elongation rate 0.3%). 図4は、本実施形態による強圧下の冷間圧延(伸び率5.0%)を実施して製造されたホットスタンプ用鋼板の表面の反射電子組成像(倍率1000倍)である。FIG. 4 is a reflected electron composition image (magnification 1000 times) of the surface of a hot stamping steel plate manufactured by performing cold rolling (elongation rate 5.0%) under strong pressure according to the present embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

本発明者らは、ホットスタンプ鋼材の塗装密着性に関して調査及び検討を行った。その結果、本発明者らは次の知見を得た。   The inventors investigated and examined the paint adhesion of hot stamped steel. As a result, the present inventors obtained the following knowledge.

溶融亜鉛めっき処理に利用される溶融亜鉛めっき浴(以下、単にめっき浴という)には、Alが含有される。めっき浴の温度は440〜480℃程度であり、高温である。このような高温下でFeとZnとが接触すると、FeとZnとが継続的に合金化して、めっき皮膜厚さの制御が困難となる。めっき浴にAlが含有されれば、FeとZnとが反応する前に、FeとAlとが反応してZnとの過剰な合金化反応を抑制するため、めっき皮膜厚さの制御が可能となる。そのため、通常、溶融亜鉛めっき浴にはAlが含有される。   A hot dip galvanizing bath (hereinafter simply referred to as a plating bath) used for hot dip galvanizing treatment contains Al. The temperature of a plating bath is about 440-480 degreeC, and is high temperature. When Fe and Zn come into contact at such a high temperature, Fe and Zn are continuously alloyed, making it difficult to control the thickness of the plating film. If Al is contained in the plating bath, before Fe and Zn react, Fe and Al react with each other to suppress an excessive alloying reaction with Zn, so that the plating film thickness can be controlled. Become. Therefore, usually, the hot dip galvanizing bath contains Al.

溶融亜鉛めっき浴にAlが含有されるため、溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層にもAlが含有される。めっき層中のAlは拡散してめっき層の表層に移動して、Al酸化膜を形成する。Al酸化膜はりん酸に溶解しないため、りん酸塩(りん酸亜鉛、りん酸マンガン等)との反応が阻害される。そのため、Al酸化膜が形成された領域では、りん酸塩皮膜が形成されにくい。つまり、Al酸化膜が形成された領域は、りん酸塩処理性が低い。   Since Al is contained in the hot dip galvanizing bath, Al is also contained in the plated layer of the hot dip galvanized steel sheet. Al in the plating layer diffuses and moves to the surface layer of the plating layer to form an Al oxide film. Since the Al oxide film does not dissolve in phosphoric acid, the reaction with phosphate (zinc phosphate, manganese phosphate, etc.) is inhibited. Therefore, the phosphate film is difficult to be formed in the region where the Al oxide film is formed. That is, the region where the Al oxide film is formed has a low phosphate processability.

そこで、本実施形態では、ホットスタンプ用鋼板を製造した後、ホットスタンプを実施する前に、ホットスタンプ用鋼板に対して、1.0%以上の伸び率で冷間圧延を実施する。以下、1.0%以上の伸び率を「強圧下」という。この場合、ホットスタンプ用鋼板の表層に形成されたAl酸化膜の一部は、強圧下の冷間圧延により表層から剥離する。さらに、剥離しなかったAl酸化膜は、強圧下の冷間圧延により破壊される。Al酸化膜が剥離又は破壊されたホットスタンプ用鋼板を用いた場合、ホットスタンプ後のホットスタンプ鋼材のりん酸塩処理性が高まる。その結果、ホットスタンプ鋼材の塗装密着性が高まる。   Therefore, in the present embodiment, after the hot stamping steel plate is manufactured, before the hot stamping, the hot stamping steel plate is cold-rolled at an elongation rate of 1.0% or more. Hereinafter, an elongation rate of 1.0% or more is referred to as “under strong pressure”. In this case, a part of the Al oxide film formed on the surface layer of the hot stamping steel plate is peeled off from the surface layer by cold rolling under strong pressure. Further, the Al oxide film that has not been peeled is broken by cold rolling under strong pressure. When the hot stamping steel plate from which the Al oxide film has been peeled or broken is used, the phosphate treatment property of the hot stamping steel material after hot stamping is enhanced. As a result, the paint adhesion of hot stamped steel is increased.

以上の知見に基づいて完成した本実施形態のホットスタンプ鋼材の製造方法は、質量%で、C:0.05〜0.4%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜2.5%、P:0.03%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.1%以下、N:0.01%以下、B:0〜0.005%、Ti:0〜0.1%、Cr:0〜0.5%、Nb:0〜0.1%、Ni:0〜1.0%、及び、Mo:0〜0.5%を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有する鋼板を準備する工程と、鋼板に対して、Alを含有する溶融亜鉛めっき浴を利用した溶融亜鉛めっき処理を実施する工程と、溶融亜鉛めっき処理された鋼板を1.0〜6.0%の伸び率で冷間圧延する工程と、冷間圧延後の鋼板をAc3点〜950℃に加熱した後、金型を用いて鋼板をプレスしながら焼入れしてホットスタンプ鋼材を成形する工程とを備える。 The manufacturing method of the hot stamped steel material of this embodiment completed based on the above knowledge is mass%, C: 0.05-0.4%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.5-2 .5%, P: 0.03% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.1% or less, N: 0.01% or less, B: 0 to 0.005%, Ti: 0 to 0.1%, Cr: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 0.1 %, Ni: 0 to 1.0%, and Mo: 0 to 0.5%, a step of preparing a steel sheet having a chemical composition consisting of Fe and impurities in the balance, and for the steel sheet, Al A step of carrying out a hot dip galvanizing treatment using a hot dip galvanizing bath, a step of cold rolling a hot dip galvanized steel sheet at an elongation of 1.0 to 6.0%, and after cold rolling The steel sheet is heated to a point of Ac 3 to 950 ° C., and then the steel sheet is quenched using a mold while being pressed to form a hot stamped steel material.

この場合、強圧下の冷間圧延により、ホットスタンプ用鋼板の表層に形成されたAl酸化膜が剥離又は破壊される。そのため、ホットスタンプ鋼材のりん酸塩処理性及び塗装密着性が高まる。   In this case, the Al oxide film formed on the surface layer of the steel sheet for hot stamping is peeled or destroyed by cold rolling under strong pressure. Therefore, the phosphate treatment property and paint adhesion of hot stamped steel materials are enhanced.

上記溶融亜鉛めっき処理をする工程では、溶融亜鉛めっき処理された鋼板を加熱して合金化処理を実施してもよい。   In the hot dip galvanizing process, the hot dip galvanized steel sheet may be heated to perform the alloying process.

この場合、ホットスタンプ用鋼板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を利用できる。合金化溶融亜鉛めっき鋼板であっても、上述の効果が得られる。   In this case, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet can be used as the hot stamping steel sheet. Even if it is an galvannealed steel sheet, the above-mentioned effects can be obtained.

上記製造方法はさらに、冷間圧延後であってホットスタンプ鋼材を成形する前に、溶融亜鉛めっき処理された鋼板の表面に防錆油膜を形成する工程を備えてもよい。   The manufacturing method may further include a step of forming a rust-preventing oil film on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet after cold rolling and before forming the hot stamped steel material.

冷間圧延後、ホットスタンプを実施するまでの間の期間が長い場合に、ホットスタンプ用鋼板の表面に錆が発生するのを抑制できる。   It is possible to suppress the occurrence of rust on the surface of the steel sheet for hot stamping when the period between cold rolling and hot stamping is long.

上記製造方法はさらに、防錆油膜が形成された鋼板に対してブランキング加工を実施する工程を備えてもよい。この場合、ホットスタンプ鋼材を成形する工程では、ブランキング加工が実施されたホットスタンプ用鋼板を利用する。   The manufacturing method may further include a step of blanking the steel plate on which the rust-preventing oil film is formed. In this case, in the step of forming the hot stamping steel material, a hot stamping steel plate subjected to blanking is used.

本実施の形態によるホットスタンプ用鋼板の製造方法は、質量%で、C:0.05〜0.4%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜2.5%、P:0.03%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.1%以下、N:0.01%以下、B:0〜0.005%、Ti:0〜0.1%、Cr:0〜0.5%、Nb:0〜0.1%、Ni:0〜1.0%、及び、Mo:0〜0.5%を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有する鋼板を準備する工程と、鋼板に対して、Alを含有する溶融亜鉛めっき浴を利用した溶融亜鉛めっき処理を実施する工程と、溶融亜鉛めっき処理された鋼板を1.0〜6.0%の伸び率で冷間圧延する工程とを備える。   The manufacturing method of the steel sheet for hot stamping by this Embodiment is the mass%, C: 0.05-0.4%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.5-2.5%, P: 0.03% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.1% or less, N: 0.01% or less, B: 0 to 0.005%, Ti: 0 to 0.1%, Cr: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 0.1 %, Ni: 0 to 1.0%, and Mo: 0 to 0.5%, a step of preparing a steel sheet having a chemical composition consisting of Fe and impurities in the balance, and for the steel sheet, Al A step of performing a hot dip galvanizing treatment using a hot dip galvanizing bath, and a step of cold rolling the hot dip galvanized steel plate at an elongation of 1.0 to 6.0%.

この場合、強圧下での冷間圧延により、ホットスタンプ用鋼板の表層に形成されたAl酸化膜が剥離又は破壊される。そのため、後工程のホットスタンプにより製造されたホットスタンプ鋼材のりん酸塩処理性及び塗装密着性が高まる。   In this case, the Al oxide film formed on the surface layer of the steel sheet for hot stamping is peeled or destroyed by cold rolling under strong pressure. Therefore, the phosphate treatment property and paint adhesion of the hot stamped steel manufactured by the hot stamping in the subsequent process are enhanced.

本実施の形態によるホットスタンプ用鋼板は、母材と、合金化溶融亜鉛めっき層とを備える。母材は、質量%で、C:0.05〜0.4%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜2.5%、P:0.03%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.1%以下、N:0.01%以下、B:0〜0.005%、Ti:0〜0.1%、Cr:0〜0.5%、Nb:0〜0.1%、Ni:0〜1.0%、及び、Mo:0〜0.5%を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有する。合金化溶融亜鉛めっき層は、母材上に形成される。合金化溶融亜鉛めっき層の表面のクラックの総長さは10000μm2あたり200μm以上である。 The steel sheet for hot stamping according to the present embodiment includes a base material and an alloyed hot-dip galvanized layer. A base material is the mass%, C: 0.05-0.4%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.5-2.5%, P: 0.03% or less, S: 0.00. 01% or less, sol. Al: 0.1% or less, N: 0.01% or less, B: 0 to 0.005%, Ti: 0 to 0.1%, Cr: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 0.1 %, Ni: 0 to 1.0%, and Mo: 0 to 0.5%, and the balance has a chemical composition composed of Fe and impurities. The alloyed hot-dip galvanized layer is formed on the base material. The total length of cracks on the surface of the galvannealed layer is 200 μm or more per 10,000 μm 2 .

この場合、ホットスタンプ用鋼板の表層では、クラックによりAl酸化膜が十分に破壊及び分断されている。そのため、後工程のホットスタンプにより製造されたホットスタンプ鋼材のりん酸塩処理性及び塗装密着性が高まる。   In this case, in the surface layer of the hot stamping steel plate, the Al oxide film is sufficiently broken and divided by cracks. Therefore, the phosphate treatment property and paint adhesion of the hot stamped steel manufactured by the hot stamping in the subsequent process are enhanced.

以下、上述のホットスタンプ鋼材及びホットスタンプ用鋼板の製造方法について詳述する。   Hereinafter, the manufacturing method of the above-mentioned hot stamping steel material and hot stamping steel plate will be described in detail.

[製造工程]
本実施形態によるホットスタンプ鋼材の製造方法は、準備工程と、溶融亜鉛めっき処理工程と、冷間圧延工程と、ホットスタンプ工程とを備える。以下、各工程について詳述する。
[Manufacturing process]
The manufacturing method of the hot stamped steel material according to the present embodiment includes a preparation process, a hot dip galvanizing process, a cold rolling process, and a hot stamping process. Hereinafter, each process is explained in full detail.

[準備工程]
初めに、鋼板を準備する。鋼板は、次の化学組成を有する。以下、元素に関する「%」は、質量%を意味する。
[Preparation process]
First, a steel plate is prepared. The steel sheet has the following chemical composition. Hereinafter, “%” related to elements means mass%.

C:0.05〜0.4%
炭素(C)は、ホットスタンプ後の鋼材の強度を高める。C含有量が低すぎれば、上記効果が得られない。一方、C含有量が高すぎれば、ホットスタンプ後の強度は高くなるが、鋼板の靭性が低下する。すなわち所望の強度と靱性が得られるようC量は調整されればよい。その際に好ましいC含有量は、0.05〜0.4%である。C含有量の好ましい下限は0.10%である。C含有量の好ましい上限は0.35%である。
C: 0.05-0.4%
Carbon (C) increases the strength of the steel material after hot stamping. If the C content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, if the C content is too high, the strength after hot stamping is increased, but the toughness of the steel sheet is lowered. That is, the C amount may be adjusted so that desired strength and toughness can be obtained. In that case, the preferable C content is 0.05 to 0.4%. A preferable lower limit of the C content is 0.10%. The upper limit with preferable C content is 0.35%.

Si:0.5%以下
シリコン(Si)は一般的に鋼の脱酸目的で使用されることが多く、その場合不可避的に含有される。しかしながら、Si含有量が高すぎれば、ホットスタンプにおける加熱中に鋼中のSiが拡散し、鋼板表面に酸化物を形成する。酸化物はりん酸塩処理性を低下し得る。Siはさらに、鋼板のAc3点を上昇させる働きがあり、Ac3点が上昇するとホットスタンプ時の加熱温度が、Znめっきの蒸発温度を超えてしまう。したがって、Si含有量は0.5%以下である。好ましいSi含有量の上限は0.3%である。Si含有量の好ましい下限は、求められる脱酸レベルによるが、0.05%である。
Si: 0.5% or less Generally, silicon (Si) is often used for the purpose of deoxidizing steel, and in that case, it is inevitably contained. However, if the Si content is too high, Si in the steel diffuses during heating in the hot stamp, and an oxide is formed on the steel plate surface. Oxides can reduce phosphatability. Si further has a function of raising the A c3 point of the steel sheet, and when the A c3 point rises, the heating temperature at the time of hot stamping exceeds the evaporation temperature of the Zn plating. Therefore, the Si content is 0.5% or less. The upper limit of the preferable Si content is 0.3%. The preferred lower limit of the Si content is 0.05%, depending on the required deoxidation level.

Mn:0.5〜2.5%
マンガン(Mn)は、焼入れ性を高め、ホットスタンプ後の鋼材の強度を高める。Mn含有量が低すぎれば、その効果が得られない。一方、Mn含有量が高すぎれば、その効果が飽和する。したがって、Mn含有量は0.5〜2.5%である。Mn含有量の好ましい下限は0.6%である。Mn含有量の好ましい上限は2.4%である。
Mn: 0.5 to 2.5%
Manganese (Mn) increases the hardenability and increases the strength of the steel after hot stamping. If the Mn content is too low, the effect cannot be obtained. On the other hand, if the Mn content is too high, the effect is saturated. Therefore, the Mn content is 0.5 to 2.5%. The minimum with preferable Mn content is 0.6%. The upper limit with preferable Mn content is 2.4%.

P:0.03%以下
りん(P)は鋼中に含まれる不純物である。Pは粒界に偏析して鋼の靭性を低下し、耐遅れ破壊性を低下する。したがって、P含有量はなるべく低い方が好ましい。P含有量は0.03%以下である。
P: 0.03% or less Phosphorus (P) is an impurity contained in steel. P segregates at the grain boundaries to lower the toughness of the steel and the delayed fracture resistance. Therefore, the P content is preferably as low as possible. The P content is 0.03% or less.

S:0.01%以下
硫黄(S)は鋼中に含まれる不純物である。Sは硫化物を形成して鋼の靭性を低下し、耐遅れ破壊性を低下する。したがって、S含有量はなるべく低い方が好ましい。S含有量は0.01%以下である。
S: 0.01% or less Sulfur (S) is an impurity contained in steel. S forms a sulfide to reduce the toughness of the steel and the delayed fracture resistance. Accordingly, the S content is preferably as low as possible. The S content is 0.01% or less.

sol.Al:0.1%以下
アルミニウム(Al)は一般的に鋼の脱酸目的で使用されることが多く、その場合不可避的に含有される。一方、Al含有量が高すぎれば、脱酸は十分となるが、鋼板のAc3点が上昇して、ホットスタンプ時の必要な加熱温度がZnめっきの蒸発温度を超える。したがって、Al含有量は0.1%以下である。Al含有量の好ましい上限は0.05%である。Al含有量の好ましい下限は0.01%である。本明細書におけるAl含有量は、sol.Al(酸可溶Al)の含有量を意味する。
sol. Al: 0.1% or less Aluminum (Al) is generally often used for the purpose of deoxidation of steel, and in that case, it is inevitably contained. On the other hand, if the Al content is too high, deoxidation is sufficient, but the Ac3 point of the steel sheet rises, and the required heating temperature during hot stamping exceeds the evaporation temperature of Zn plating. Therefore, the Al content is 0.1% or less. The upper limit with preferable Al content is 0.05%. A preferable lower limit of the Al content is 0.01%. Al content in this specification is sol. It means the content of Al (acid-soluble Al).

N:0.01%以下
窒素(N)は鋼中に不可避的に含まれる不純物である。Nは窒化物を形成して鋼の靭性を低下する。Nはさらに、Bが含有される場合、Bと結合して固溶B量を減らす。その結果、焼入れ性が低下する。したがって、N含有量はなるべく低い方が好ましい。N含有量は0.01%以下である。
N: 0.01% or less Nitrogen (N) is an impurity inevitably contained in steel. N forms nitrides and lowers the toughness of the steel. N further combines with B to reduce the amount of solid solution B when B is contained. As a result, hardenability decreases. Accordingly, the N content is preferably as low as possible. N content is 0.01% or less.

本実施形態の鋼板の化学組成の残部はFe及び不純物からなる。本明細書において、不純物とは、鉄鋼材料を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境などから混入するものを意味する。   The balance of the chemical composition of the steel plate of this embodiment is composed of Fe and impurities. In this specification, an impurity means the thing mixed from the ore as a raw material, a scrap, or a manufacturing environment, etc. when manufacturing steel materials industrially.

本実施形態による鋼板はさらに、B及びTiを含有してもよい。   The steel plate according to the present embodiment may further contain B and Ti.

B:0〜0.005%
ボロン(B)は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Bは鋼の焼入れ性を高め、ホットスタンプ後の鋼材の強度を高める。しかしながら、B含有量が高すぎれば、その効果が飽和する。したがって、B含有量は、0〜0.005%である。B含有量の好ましい下限は0.0001%である。
B: 0 to 0.005%
Boron (B) is an optional element and may not be contained. When contained, B increases the hardenability of the steel and increases the strength of the steel material after hot stamping. However, if the B content is too high, the effect is saturated. Therefore, the B content is 0 to 0.005%. A preferable lower limit of the B content is 0.0001%.

Ti:0〜0.1%
チタン(Ti)は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、TiはNと結合して窒化物を形成する。そのため、BとNとの結合が抑制され、BN形成による焼入れ性の低下を抑制できる。しかしながら、Ti含有量が高すぎれば、上記効果が飽和し、さらに、Ti窒化物が過剰に析出して鋼の靭性が低下する。したがって、Ti含有量は0〜0.1%である。Tiはそのピン止め効果により、ホットスタンプ加熱時のオーステナイト粒径を微細化し、それにより鋼材の靱性等を高める。Ti含有量の好ましい下限は0.01%である。
Ti: 0 to 0.1%
Titanium (Ti) is an optional element and may not be contained. When contained, Ti combines with N to form a nitride. Therefore, the coupling | bonding of B and N is suppressed and the fall of the hardenability by BN formation can be suppressed. However, if the Ti content is too high, the above effect is saturated, and Ti nitride is excessively precipitated to lower the toughness of the steel. Therefore, the Ti content is 0 to 0.1%. Due to its pinning effect, Ti refines the austenite grain size during hot stamping, thereby enhancing the toughness of the steel material. A preferable lower limit of the Ti content is 0.01%.

本実施形態による鋼板はさらに、Cr及びMoからなる群から選択される1種以上を含有する。これらの元素は任意元素であり、鋼の焼入れ性を高める。   The steel plate according to the present embodiment further contains one or more selected from the group consisting of Cr and Mo. These elements are optional elements and enhance the hardenability of the steel.

Cr:0〜0.5%
クロム(Cr)は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Crは鋼の焼入れ性を高める。しかしながら、Cr含有量が高すぎれば、Cr炭化物が形成され、ホットスタンプの加熱時に炭化物が溶解しにくくなる。そのためオーステナイト化が進行しにくくなり、焼き入れ性が低下する。したがって、Cr含有量は0〜0.5%である。Cr含有量の好ましい下限は0.1%である。
Cr: 0 to 0.5%
Chromium (Cr) is an optional element and may not be contained. When contained, Cr increases the hardenability of the steel. However, if the Cr content is too high, Cr carbides are formed and the carbides are difficult to dissolve when the hot stamp is heated. As a result, austenitization is difficult to proceed, and the hardenability is lowered. Therefore, the Cr content is 0 to 0.5%. The minimum with preferable Cr content is 0.1%.

Mo:0〜0.5%
モリブデン(Mo)は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Moは鋼の焼入れ性を高める。しかしながら、Mo含有量が高すぎれば、上記効果が飽和する。したがって、Mo含有量は0〜0.5%である。Mo含有量の好ましい下限は0.05%である。
Mo: 0 to 0.5%
Molybdenum (Mo) is an optional element and may not be contained. When contained, Mo increases the hardenability of the steel. However, if the Mo content is too high, the above effect is saturated. Therefore, the Mo content is 0 to 0.5%. A preferable lower limit of the Mo content is 0.05%.

本実施形態による鋼板素材はさらに、Nb及びNiからなる群から選択される1種以上を含有してもよい。これらの元素は任意元素であり、鋼の靭性を高める。   The steel plate material according to the present embodiment may further contain one or more selected from the group consisting of Nb and Ni. These elements are optional elements and increase the toughness of the steel.

Nb:0〜0.1%
ニオブ(Nb)は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Nbは炭化物を形成して、ホットスタンプ時に結晶粒を微細化する。細粒化により、鋼の靭性が高まる。しかしながらNb含有量が高すぎれば、上記効果が飽和する。Nb含有量が高すぎればさらに、焼入れ性が低下する。したがって、Nb含有量は0〜0.1%である。Nb含有量の好ましい下限は0.02%である。
Nb: 0 to 0.1%
Niobium (Nb) is an optional element and may not be contained. When Nb is contained, Nb forms carbides and refines the crystal grains during hot stamping. Refinement increases the toughness of steel. However, if the Nb content is too high, the above effect is saturated. If the Nb content is too high, the hardenability further decreases. Therefore, the Nb content is 0 to 0.1%. The minimum with preferable Nb content is 0.02%.

Ni:0〜1.0%
ニッケル(Ni)は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Niは鋼の靭性を高める。Niはさらに、ホットスタンプでの加熱時に、溶融Znに起因した脆化を抑制する。しかしながら、Ni含有量が高すぎれば、上記効果が飽和する。したがって、Ni含有量は0〜1.0%である。Ni含有量の好ましい下限は0.1%である。
Ni: 0 to 1.0%
Nickel (Ni) is an optional element and may not be contained. When contained, Ni increases the toughness of the steel. Ni further suppresses embrittlement due to molten Zn during heating with a hot stamp. However, if the Ni content is too high, the above effect is saturated. Therefore, the Ni content is 0 to 1.0%. A preferable lower limit of the Ni content is 0.1%.

上述の化学組成を有する鋼板素材は、次の方法で製造される。上述の化学組成を有する溶鋼を製造する。製造された溶鋼を用いて、鋳造法によりスラブを製造する。製造された溶鋼を用いて、造塊法によりインゴットを製造してもよい。製造されたスラブ又はインゴットを熱間圧延して鋼板素材(熱延鋼板)を製造する。必要に応じて、熱延鋼板に対して酸洗処理を実施し、酸洗処理後の熱延鋼板に対して冷間圧延を実施して鋼板素材(冷延鋼板)としてもよい。   The steel plate material having the above chemical composition is manufactured by the following method. A molten steel having the above chemical composition is produced. A slab is manufactured by a casting method using the manufactured molten steel. You may manufacture an ingot by the ingot-making method using the manufactured molten steel. The manufactured slab or ingot is hot-rolled to manufacture a steel plate material (hot rolled steel plate). If necessary, the hot-rolled steel sheet may be pickled, and the hot-rolled steel sheet after the pickling process may be cold-rolled to obtain a steel sheet material (cold-rolled steel sheet).

[溶融亜鉛めっき処理工程]
上記鋼板に対して、溶融亜鉛めっき処理を実施する。具体的には、鋼板をめっき浴(溶融亜鉛めっき浴)に浸漬して鋼板表面にめっきを付着させる。めっきが付着した鋼板をめっき浴から引きあげる。好ましくは、鋼板表面のめっき付着量を調整して20〜100g/m2にする。鋼板の引き上げ速度や、ワイピングのガスの流量を調整することにより、めっき付着量を調整できる。めっき付着量のさらに好ましい下限は25g/m2である。めっき付着量のさらに好ましい上限は80g/m2である。
[Hot galvanizing process]
A hot dip galvanizing process is implemented with respect to the said steel plate. Specifically, the steel sheet is immersed in a plating bath (hot dip galvanizing bath) to deposit the plating on the surface of the steel sheet. The steel plate with the plating attached is pulled up from the plating bath. Preferably, the plating adhesion amount on the steel sheet surface is adjusted to 20 to 100 g / m 2 . The plating adhesion amount can be adjusted by adjusting the pulling speed of the steel plate and the flow rate of the wiping gas. A more preferable lower limit of the plating adhesion amount is 25 g / m 2 . A more preferable upper limit of the plating adhesion amount is 80 g / m 2 .

溶融亜鉛めっき浴中のAl濃度は特に限定されない。好ましいAl濃度は、0.10〜0.25質量%である。めっき浴中のAl濃度が低すぎれば、FeAl合金相の形成が不十分となり、めっき皮膜が不均一に形成される。Al濃度が低すぎればさらに、鋼板中のFeがめっき浴中に溶出する。溶出されたFeはドロスを生成する。Al濃度が高すぎれば、めっき皮膜中のFeAl層が過剰に厚く形成される。後述する合金化処理を実施する場合、FeAl層が厚すぎれば、反応速度が遅くなり生産性が低下する。したがって、めっき浴中の好ましいAl濃度は0.10〜0.25%である。Al濃度のさらに好ましい上限は0.20%である。   The Al concentration in the hot dip galvanizing bath is not particularly limited. A preferable Al concentration is 0.10 to 0.25% by mass. If the Al concentration in the plating bath is too low, the formation of the FeAl alloy phase becomes insufficient, and the plating film is formed unevenly. If the Al concentration is too low, Fe in the steel sheet is further eluted in the plating bath. The eluted Fe generates dross. If the Al concentration is too high, the FeAl layer in the plating film is formed excessively thick. When the alloying process described later is performed, if the FeAl layer is too thick, the reaction rate becomes slow and the productivity decreases. Therefore, the preferable Al concentration in the plating bath is 0.10 to 0.25%. A more preferable upper limit of the Al concentration is 0.20%.

[合金化処理工程]
溶融亜鉛めっき処理工程は、次に示す合金化処理工程を含む。合金化処理工程では、溶融亜鉛めっき処理によりめっき層(溶融亜鉛めっき層)が形成された鋼板(溶融亜鉛めっき鋼板)を、470〜600℃で30秒以内加熱し、その後、冷却する。上記加熱温度まで加熱した直後に冷却してもよい。均熱時間は上述の時間に限定されない。めっき層中の所望のFe濃度に応じて、加熱温度及び均熱時間は適宜設定される。
[Alloying process]
The hot dip galvanizing process includes the following alloying process. In the alloying treatment step, a steel plate (hot dip galvanized steel plate) on which a plated layer (hot dip galvanized layer) is formed by hot dip galvanizing is heated at 470 to 600 ° C. within 30 seconds, and then cooled. You may cool immediately after heating to the said heating temperature. The soaking time is not limited to the above time. The heating temperature and the soaking time are appropriately set according to the desired Fe concentration in the plating layer.

合金化処理における加熱温度の好ましい下限は540℃である。この場合、合金化処理工程において、めっき層中のFe濃度が増加して、表層に形成されるAl酸化膜の量が増加する。そのため、次工程の強圧下での冷間圧延工程において、より多くのAl酸化膜が剥離又は破壊される。要するに、ホットスタンプ工程前に、あらかじめ多くのAl酸化膜を形成しておき、強圧下の冷間圧延により多くのAl酸化膜を剥離及び破壊する。そのため、ホットスタンプ後の鋼材のりん酸塩処理性及び塗装密着性が高まる。   A preferred lower limit of the heating temperature in the alloying treatment is 540 ° C. In this case, in the alloying process, the Fe concentration in the plating layer increases, and the amount of Al oxide film formed on the surface layer increases. Therefore, more Al oxide film is peeled off or destroyed in the cold rolling process under the strong pressure of the next process. In short, many Al oxide films are formed in advance before the hot stamping process, and many Al oxide films are peeled and destroyed by cold rolling under strong pressure. Therefore, the phosphate treatment property and paint adhesion of the steel material after hot stamping are enhanced.

以上の合金化処理により、めっき層として合金化溶融亜鉛めっき層を有するホットスタンプ用鋼板(GA)が製造される。   By the above alloying treatment, a hot stamping steel plate (GA) having an alloyed hot-dip galvanized layer as a plated layer is produced.

[冷間圧延工程]
溶融亜鉛めっき処理後の鋼板に対して、冷間圧延を実施する。冷間圧延はたとえば、スキンパスミルを用いて実施する。スキンパスミルは一対のワークロールと、一対のワークロールを収納するスタンドとを備える。スキンパスは、一列に配列された複数の一対のワークロールを備えてもよい。スキンパスは多段圧延機であってもよい。
[Cold rolling process]
Cold rolling is performed on the steel sheet after the hot dip galvanizing treatment. Cold rolling is performed using, for example, a skin pass mill. The skin pass mill includes a pair of work rolls and a stand for storing the pair of work rolls. The skin path may include a plurality of pairs of work rolls arranged in a line. The skin pass may be a multi-stage rolling mill.

溶融亜鉛めっき処理後の鋼板に対して、表面の平坦度を高めたり、ひずみを矯正したりすることを目的に、従来、冷間圧延(スキンパス)が実施される場合がある。上記の目的のための従来のスキンパスの伸び率は0.5%以下である。   Conventionally, cold rolling (skin pass) may be performed on the steel sheet after the hot dip galvanizing treatment for the purpose of increasing the flatness of the surface or correcting the distortion. The elongation rate of the conventional skin pass for the above purpose is 0.5% or less.

これに対して、本実施形態での冷間圧延は、鋼板の表層に形成されたAl酸化膜の剥離又は破壊を目的とする。そのため、本実施形態での冷間圧延での伸び率は1.0%以上である。伸び率(%)は圧下率と同義である。一般的に、スキンパスミルの入側及び出側にはそれぞれ、ブライドルロールが配置されている。入側ブライドルロールのロール径がD0(m)、ロール周速がV0(回/s)あり、出側ブライドルロールのロール径がD1(m)、ロール周速がV1(回/s)である場合、伸び率(%)は、次の式で定義される。
伸び率=(D1×V1−D0×V0)/(D0×V0)×100
On the other hand, the cold rolling in this embodiment aims at peeling or destruction of the Al oxide film formed on the surface layer of the steel plate. Therefore, the elongation percentage in the cold rolling in this embodiment is 1.0% or more. The elongation (%) is synonymous with the rolling reduction. In general, bridle rolls are arranged on the entrance side and the exit side of the skin pass mill, respectively. The roll diameter of the entry side bridle roll is D0 (m), the roll peripheral speed is V0 (times / s), the roll diameter of the exit side bridle roll is D1 (m), and the roll peripheral speed is V1 (times / s). In this case, the elongation rate (%) is defined by the following formula.
Elongation rate = (D1 × V1-D0 × V0) / (D0 × V0) × 100

スキンパスミルの入側の鋼板速度VP0(m/s)とスキンパスミル出側の鋼板速度VP1(m/s)とを速度計で測定可能な場合、伸び率(%)は次の式でも定義できる。
伸び率=(VP1−VP0)/VP0×100
When the steel plate speed VP0 (m / s) on the entrance side of the skin pass mill and the steel plate speed VP1 (m / s) on the exit side of the skin pass mill can be measured with a speedometer, the elongation (%) can also be defined by the following equation. .
Elongation rate = (VP1-VP0) / VP0 × 100

以上の工程により、本実施形態のホットスタンプ用鋼板が製造される。   Through the above steps, the hot stamping steel plate of the present embodiment is manufactured.

本実施形態では、強圧下の冷間圧延を実施してホットスタンプ用鋼板を製造する。これにより、ホットスタンプ用鋼板の表層のAl酸化膜が破壊され、その一部が剥離する。そのため、ホットスタンプ後の鋼材のりん酸塩処理性が高まり、塗装密着性が高まる。   In the present embodiment, hot stamping steel sheets are manufactured by cold rolling under strong pressure. Thereby, the Al oxide film on the surface layer of the steel sheet for hot stamping is destroyed, and a part thereof is peeled off. Therefore, the phosphate treatment property of the steel material after hot stamping is enhanced, and the paint adhesion is enhanced.

図1は、溶融亜鉛めっき処理後に通常のスキンパス(伸び率0.3%)を実施して製造された鋼板にホットスタンプを実施して製造された鋼材に対して、りん酸塩処理を実施した場合の鋼材表面のSEM画像(倍率1000倍)である。図2は、溶融亜鉛めっき処理後に3.0%の伸び率で冷間圧延を実施して、さらにホットスタンプを実施した鋼材に対してりん酸塩処理を実施した場合の鋼材表面のSEM画像(倍率1000倍)である。   FIG. 1 shows that a steel sheet manufactured by hot stamping a steel plate manufactured by performing a normal skin pass (elongation rate 0.3%) after hot dip galvanizing processing was subjected to phosphate treatment. It is a SEM image (magnification 1000 times) of the steel material surface in the case. FIG. 2 shows an SEM image of the steel surface when cold rolling is performed at a 3.0% elongation after the hot dip galvanizing treatment and the steel material is further subjected to phosphate treatment on the hot stamped steel material ( (Magnification 1000 times).

図1及び図2を参照して、冷間圧延を実施しなかった鋼材表面(図1)では、りん酸塩皮膜20が形成されていない領域10が認められる。一方、3.0%の冷間圧延を実施した鋼材表面(図2)では、ほぼ全領域にわたってりん酸塩皮膜20が形成されている。   With reference to FIG.1 and FIG.2, the area | region 10 in which the phosphate membrane | film | coat 20 is not formed is recognized by the steel material surface (FIG. 1) which did not implement cold rolling. On the other hand, on the steel material surface (FIG. 2) subjected to 3.0% cold rolling, the phosphate film 20 is formed over almost the entire region.

以上のとおり、強圧下の冷間圧延を実施すれば、ホットスタンプ後の鋼材のりん酸塩処理性が高まる。図3は、通常のスキンパス(伸び率0.3%)を実施して製造されたホットスタンプ用鋼板の表面のBSE組成像(倍率1000倍)である。図4は、本実施形態による強圧下の冷間圧延(伸び率5.0%)を実施して製造されたホットスタンプ用鋼板の表面のBSE組成像(倍率1000倍)である。   As described above, if cold rolling under strong pressure is performed, the phosphate treatment property of the steel material after hot stamping is enhanced. FIG. 3 is a BSE composition image (magnification 1000 times) of the surface of a steel sheet for hot stamping manufactured by carrying out a normal skin pass (elongation rate 0.3%). FIG. 4 is a BSE composition image (magnification 1000 times) of the surface of a steel sheet for hot stamping manufactured by cold rolling (elongation rate 5.0%) under strong pressure according to the present embodiment.

通常のスキンパスが実施されたホットスタンプ用鋼板の表面(図3)では、ワークロールと接触された領域30が平坦になっている。一方、その他の領域40の表面は粗く、凹凸を有する。しかしながら、図3の表面にはクラックがほぼ発生していない。   On the surface (FIG. 3) of the hot stamping steel plate subjected to the normal skin pass, the region 30 in contact with the work roll is flat. On the other hand, the surface of the other region 40 is rough and has irregularities. However, almost no cracks are generated on the surface of FIG.

これに対して、強圧下の冷間圧延が実施されたホットスタンプ用鋼板の表面(図4)では、ワークロールと接触された平坦な領域30の割合が図3よりも大きくなっている。さらに、図4の表面には、クラック50が多数形成されている。   On the other hand, on the surface of the hot stamping steel plate that has been cold-rolled under high pressure (FIG. 4), the ratio of the flat region 30 that is in contact with the work roll is larger than that in FIG. Furthermore, many cracks 50 are formed on the surface of FIG.

以上のことから、本実施形態の製造方法は、次の理由によりホットスタンプ後の鋼材のりん酸塩処理性を高めると考えられる。強圧下の冷間圧延によって、ワークロールと接触した広範囲の表層部分のAl酸化膜は、ワークロールとの接触により表層から剥離する。さらに、強圧下の冷間圧延は、鋼板のめっき層の表層部分に多数のクラック50を形成する。クラック50の形成により表層のAl酸化膜は破壊され、分断される。Al酸化膜が剥離又は破壊されることにより、ホットスタンプ後の鋼材のりん酸塩処理性が高まり、塗装密着性が高まる。   From the above, it is considered that the manufacturing method of the present embodiment improves the phosphatability of the steel material after hot stamping for the following reason. Due to cold rolling under strong pressure, the Al oxide film in a wide range of the surface layer portion in contact with the work roll is peeled off from the surface layer by contact with the work roll. Furthermore, cold rolling under high pressure forms a large number of cracks 50 in the surface layer portion of the plated layer of the steel sheet. The formation of the crack 50 destroys and divides the surface Al oxide film. When the Al oxide film is peeled or broken, the phosphate treatment property of the steel material after hot stamping is enhanced, and the coating adhesion is enhanced.

冷間圧延での伸び率の好ましい下限は1.5%であり、さらに好ましくは3.0%である。この場合、ホットスタンプ用鋼板の表層のAl酸化膜が十分に剥離又は破壊される。一方、伸び率が高すぎれば、スキンパスミルへの負荷が大きくなりすぎる。そのため、冷間圧延での伸び率の上限は6.0%である。伸び率の好ましい上限は6.0%未満であり、さらに好ましくは5.5%である。   The minimum with preferable elongation rate in cold rolling is 1.5%, More preferably, it is 3.0%. In this case, the Al oxide film on the surface layer of the steel sheet for hot stamping is sufficiently peeled or destroyed. On the other hand, if the elongation is too high, the load on the skin pass mill becomes too large. Therefore, the upper limit of the elongation rate in cold rolling is 6.0%. The upper limit with a preferable elongation rate is less than 6.0%, More preferably, it is 5.5%.

[ホットスタンプ用鋼板の表層について]
以上の製造工程により製造されたホットスタンプ用鋼板は、板材である母材と、母材上に形成されるめっき層とを備える。母材は、上記鋼板と同じ化学組成を有する。本例のめっき層は合金化溶融亜鉛めっき層である。めっき層の表層に残存するAl酸化物は、強圧下の冷間圧延で形成されたクラックにより破壊及び分断されている。
[About the surface layer of the steel sheet for hot stamping]
The steel sheet for hot stamp manufactured by the above manufacturing process includes a base material that is a plate material and a plating layer formed on the base material. The base material has the same chemical composition as the steel plate. The plating layer in this example is an alloyed hot dip galvanizing layer. The Al oxide remaining on the surface layer of the plating layer is broken and divided by cracks formed by cold rolling under strong pressure.

具体的には、めっき層の表面のクラックの総長さが10000μm2あたり200μm以上である。以下、クラック総長さの測定方法について説明する。 Specifically, the total length of cracks on the surface of the plating layer is 200 μm or more per 10,000 μm 2 . Hereinafter, a method for measuring the total crack length will be described.

[クラック総長さ]
めっき層が合金化溶融亜鉛めっき層である場合の、めっき層のクラック総長さは、次の方法で求める。ホットスタンプ用鋼板の表面のうち、任意の10視野(各視野の面積は100μm×100μm=10000μm2)を決定する。各視野のBSE組成像(倍率1000倍)を作成する。各視野でのクラックの総長さを求める。10視野のクラックの総長さの平均を、10000μm2あたりのクラック総長さ(μm)と定義する。
[Total crack length]
When the plating layer is an alloyed hot dip galvanizing layer, the total crack length of the plating layer is determined by the following method. Of the surface of the steel sheet for hot stamping, arbitrary 10 visual fields (the area of each visual field is 100 μm × 100 μm = 10000 μm 2 ) are determined. Create a BSE composition image (1000 × magnification) for each field of view. Find the total length of cracks in each field of view. The average of the total length of cracks in 10 fields is defined as the total crack length (μm) per 10,000 μm 2 .

上述のとおり定義されたクラック総長さが200μm/10000μm2以上であれば、ホットスタンプ用鋼板の表層のAl酸化膜は十分に剥離及び破壊されている。そのため、ホットスタンプ鋼材のりん酸塩処理性及び塗装密着性が高まる。 When the total crack length defined as described above is 200 μm / 10000 μm 2 or more, the Al oxide film on the surface layer of the steel sheet for hot stamping is sufficiently peeled and broken. Therefore, the phosphate treatment property and paint adhesion of hot stamped steel materials are enhanced.

[ホットスタンプ工程]
強圧下の冷間圧延により製造されたホットスタンプ用鋼板に対して、ホットスタンプを実施する。ホットスタンプには、緩加熱によるホットスタンプと、急速加熱によるホットスタンプとがある。
[Hot stamp process]
Hot stamping is performed on a steel sheet for hot stamping manufactured by cold rolling under high pressure. The hot stamp includes a hot stamp by slow heating and a hot stamp by rapid heating.

緩加熱によるホットスタンプでは、主に輻射熱を加熱に利用する。初めに、ホットスタンプ用鋼板を加熱炉(ガス炉、電気炉、赤外線炉等)に装入する。加熱炉内で、ホットスタンプ用鋼板をAc3点〜950℃に加熱し、この温度で保持(均熱)する。加熱によりめっき層中のZnが液化する。しかしながらホットスタンプ用鋼板を上記温度で均熱することにより、めっき層中の溶融ZnがFeと結合して固相(Fe−Zn固溶体相)となる。めっき層中の溶融ZnをFeと結合して固相化した後、加熱炉から鋼板を抽出する。均熱によりめっき層中の溶融ZnをFeと結合してFe−Zn固溶体相として加熱炉から抽出しプレス用の鋼板を準備してもよいし、加熱炉から抽出後、ZnFe合金相として固相化するまで降温させ、プレス用の鋼板を準備してもよい。 In hot stamping by gentle heating, radiant heat is mainly used for heating. First, the hot stamping steel plate is charged into a heating furnace (gas furnace, electric furnace, infrared furnace, etc.). In the heating furnace, the hot stamping steel plate is heated to a point of Ac 3 to 950 ° C. and held (soaked) at this temperature. The Zn in the plating layer is liquefied by heating. However, by soaking the hot stamping steel plate at the above temperature, the molten Zn in the plating layer is combined with Fe to form a solid phase (Fe—Zn solid solution phase). After the molten Zn in the plating layer is combined with Fe and solidified, the steel plate is extracted from the heating furnace. The molten Zn in the plating layer may be combined with Fe by soaking and extracted from the heating furnace as a Fe-Zn solid solution phase, and a steel plate for pressing may be prepared. After extraction from the heating furnace, a solid phase as a ZnFe alloy phase may be prepared. The temperature may be lowered until it is converted into a steel plate for pressing.

プレス用に準備された鋼板を、金型を用いてプレスする。鋼板をプレスするとき、金型により鋼板を焼入れする。金型内には冷却媒体(たとえば水)が循環しており、金型が鋼板を抜熱して焼入れする。以上の工程により、緩加熱によりホットスタンプ鋼材を製造する。   A steel plate prepared for pressing is pressed using a mold. When pressing a steel plate, the steel plate is quenched by a mold. A cooling medium (for example, water) circulates in the mold, and the mold heats and quenches the steel sheet. By the above process, hot stamped steel is manufactured by gentle heating.

急速加熱によるホットスタンプでは、次の工程を実施する。初めに、ホットスタンプ用鋼板をAc3点〜950℃まで急速加熱する。急速加熱はたとえば、通電加熱又は誘導加熱により実施される。平均加熱速度は20℃/秒以上である。急速加熱の場合、鋼板をAc3点〜950℃に加熱した後、めっき層中の溶融ZnがFeと結合して固相(Fe−Zn固溶体相又はZnFe合金相)になるまで、プレス成形等、鋼材に応力を付与することなく冷却する。具体的には、少なくとも鋼板の温度が782℃以下になるまで冷却する。冷却後、金型を用いて鋼板をプレスしながら焼入れする。 In hot stamping by rapid heating, the following steps are performed. First, the rapid heating hot stamping steel plate to A c3 point to 950 ° C.. The rapid heating is performed by, for example, energization heating or induction heating. The average heating rate is 20 ° C./second or more. In the case of rapid heating, after the steel sheet is heated to a point of Ac 3 to 950 ° C., until the molten Zn in the plating layer is combined with Fe to form a solid phase (Fe—Zn solid solution phase or ZnFe alloy phase), press forming, etc. Cooling without applying stress to the steel. Specifically, cooling is performed until at least the temperature of the steel sheet becomes 782 ° C. or lower. After cooling, quenching is performed while pressing the steel sheet using a mold.

緩加熱及び急速加熱のいずれの工程においても、成形されたホットスタンプ鋼材の組織は、体積率で90%以上のマルテンサイトを含有する。そのため、ホットスタンプ鋼材は高い強度を有する。   In both the slow heating and the rapid heating processes, the structure of the formed hot stamped steel material contains 90% or more martensite by volume. Therefore, the hot stamped steel material has high strength.

製造されたホットスタンプ鋼材は、優れたりん酸塩処理性及び塗装密着性を有する。特に、本実施形態の製造方法は、急速加熱によるホットスタンプを実施したときに効果を発揮する。従来のホットスタンプ鋼材の製造方法において、緩加熱によるホットスタンプを実施する場合、加熱炉で鋼板が均熱される。この場合、ホットスタンプ用鋼板のめっき層の表層にAl酸化膜が形成されても、長時間の加熱によりAl酸化膜が割れて分断される。一方、急速加熱によるホットスタンプを実施する場合、均熱時間が極めて短い。そのため、最表面に形成されたAl酸化膜は破壊されず、残存する。そのため、急速加熱によるホットスタンプでは、緩加熱によるホットスタンプと比較して、ホットスタンプ鋼材のりん酸塩処理性及び塗装密着性が低い。   The manufactured hot stamping steel has excellent phosphatability and paint adhesion. In particular, the manufacturing method of the present embodiment is effective when hot stamping by rapid heating is performed. In the conventional hot stamping steel manufacturing method, when hot stamping is performed by gentle heating, the steel plate is soaked in a heating furnace. In this case, even if an Al oxide film is formed on the surface layer of the hot stamping steel plate, the Al oxide film is broken and divided by heating for a long time. On the other hand, when performing hot stamping by rapid heating, the soaking time is extremely short. Therefore, the Al oxide film formed on the outermost surface remains without being destroyed. Therefore, hot stamping by rapid heating has lower phosphate treatment properties and paint adhesion than hot stamping by slow heating.

本実施形態の製造方法を採用した場合、急速加熱によるホットスタンプを実施した場合であっても、ホットスタンプ鋼材は優れたりん酸塩処理性及び塗装密着性を有する。急速加熱を実施する前に、鋼板の表層のAl酸化膜が除去されているからである。   When the manufacturing method of this embodiment is adopted, even when hot stamping by rapid heating is performed, the hot stamped steel material has excellent phosphate treatment properties and paint adhesion. This is because the Al oxide film on the surface layer of the steel sheet has been removed before the rapid heating.

なお、本実施形態の製造方法を緩加熱によるホットスタンプを実施した場合も、従来の緩加熱によるホットスタンプを採用した製造方法と比較して、ホットスタンプ鋼材は優れたりん酸塩処理性及び塗装密着性を示す。   In addition, even when the hot stamping by the gentle heating is performed in the manufacturing method of the present embodiment, the hot stamping steel material has an excellent phosphate treatment property and coating as compared with the manufacturing method adopting the conventional hot stamping by the mild heating. Shows adhesion.

[溶融亜鉛めっき鋼板を用いたホットスタンプの製造方法]
上述の製造方法では、合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA:Galvannealed Iron)を用いてホットスタンプ鋼材を製造した。しかしながら、本実施形態のホットスタンプ鋼材の製造方法では、溶融亜鉛めっき鋼板(GI:Galvanized Iron)を用いてホットスタンプ鋼材を製造してもよい。具体的には、上述の溶融亜鉛めっき処理工程内の合金化処理工程を省略する。この場合、溶融亜鉛めっき鋼板に対して、冷間圧延工程を実施する。以降の工程は合金化溶融亜鉛めっき鋼板の場合と同じである。本実施形態の製造方法では、めっき層が合金化溶融亜鉛めっき層(GA)の方がAl酸化膜が破壊されやすく有効であるが、めっき層が溶融亜鉛めっき層(GI)の場合でもある程度の効果が得られる。
[Method of manufacturing hot stamping using hot-dip galvanized steel sheet]
In the manufacturing method described above, a hot stamped steel material was manufactured using an alloyed hot-dip galvanized steel sheet (GA: Galvannealed Iron). However, in the method for manufacturing a hot stamped steel material according to the present embodiment, a hot stamped steel material may be manufactured using a hot-dip galvanized steel sheet (GI). Specifically, the alloying process in the above hot dip galvanizing process is omitted. In this case, a cold rolling step is performed on the hot dip galvanized steel sheet. The subsequent steps are the same as in the case of the galvannealed steel sheet. In the manufacturing method of the present embodiment, the alloyed hot-dip galvanized layer (GA) is more effective because the Al oxide film is easily broken, but even if the plated layer is a hot-dip galvanized layer (GI) An effect is obtained.

[防錆油膜形成工程]
上述の製造方法はさらに、冷間圧延工程後であってホットスタンプ工程の前に、防錆油膜形成工程を含んでもよい。
[Rust prevention oil film formation process]
The manufacturing method described above may further include a rust preventive oil film forming step after the cold rolling step and before the hot stamping step.

防錆油膜形成工程では、冷間圧延工程を実施後のホットスタンプ用鋼板の表面に、防錆油を塗布して防錆油膜を形成する。ホットスタンプ用鋼板が製造されてから、ホットスタンプ工程が実施されるまでの期間が長い場合があり得る。その場合、ホットスタンプ用鋼板の表面が酸化する場合があり得る。本工程により防錆油膜が形成された鋼板の表面は酸化しにくく、スケールの発生がより抑制される。   In the rust-preventing oil film forming step, a rust-preventing oil film is formed by applying rust-preventing oil to the surface of the steel sheet for hot stamping after the cold rolling step. There may be a case where the period from when the steel sheet for hot stamping is manufactured to when the hot stamping process is performed is long. In that case, the surface of the steel sheet for hot stamping may be oxidized. The surface of the steel sheet on which the rust-preventing oil film is formed by this step is difficult to oxidize, and scale generation is further suppressed.

[ブランキング加工工程]
上述の製造方法はさらに、防錆油膜形成工程の後であって、ホットスタンプ工程の前に、ブランキング加工工程を実施してもよい。
[Blanking process]
The above-described manufacturing method may further perform a blanking process after the antirust oil film forming process and before the hot stamping process.

ブランキング加工では、ホットスタンプ用鋼板に対して剪断加工及び/又は打ち抜き加工等を実施して、特定の形状に成形する。ブランキング加工後の鋼板の剪断面は酸化しやすい。鋼板表面に防錆油膜が形成されていれば、剪断面にも防錆油がある程度広がる。そのため、ブランキング加工後の鋼板の酸化が抑制される。   In the blanking process, the steel sheet for hot stamping is subjected to a shearing process and / or a punching process and formed into a specific shape. The sheared surface of the steel plate after blanking is easily oxidized. If the rust preventive oil film is formed on the steel plate surface, the rust preventive oil spreads to some extent on the shear surface. Therefore, the oxidation of the steel plate after blanking is suppressed.

表1に示す化学組成を有する鋼A〜Fの鋼板を準備した。   Steel plates of steels A to F having chemical compositions shown in Table 1 were prepared.

表1を参照して、いずれの鋼の化学組成も、本実施形態の鋼板の化学組成を満たした。   With reference to Table 1, the chemical composition of any steel satisfy | filled the chemical composition of the steel plate of this embodiment.

上記化学組成の各鋼の溶鋼を製造した。溶鋼を用いて連続鋳造法によりスラブを製造した。スラブを熱間圧延し、熱延鋼板を製造した。熱延鋼板を酸洗した後、冷間圧延を実施して、冷延鋼板を製造した。冷延鋼板をホットスタンプ鋼材の製造に利用する鋼板とした。表1に示すとおり、各鋼種の鋼板の板厚はいずれも1.6mmであった。   Molten steel of each steel having the above chemical composition was produced. Slabs were produced by continuous casting using molten steel. The slab was hot rolled to produce a hot rolled steel sheet. After pickling the hot-rolled steel sheet, cold rolling was performed to produce a cold-rolled steel sheet. A cold-rolled steel sheet was used as a steel sheet used for manufacturing hot stamped steel. As shown in Table 1, the plate thickness of each steel type was 1.6 mm.

鋼A〜Fの鋼板を利用して、表2中の試験番号1〜19の製造条件でホットスタンプ鋼材を製造した。   Hot stamped steel materials were manufactured under the manufacturing conditions of test numbers 1 to 19 in Table 2 using steel plates of steels A to F.

具体的には、試験番号1〜19の鋼板に対して、溶融亜鉛めっき処理を実施した。各試験番号で用いためっき浴のAl濃度はいずれも0.12%であり、0.10〜0.25%の範囲内であった。また、いずれの試験番号においても、20〜100g/m2の範囲内となるように、鋼板の引き上げ速度及びワイピングのガス流量を調整した。 Specifically, hot dip galvanizing treatment was performed on the steel plates of test numbers 1 to 19. The Al concentration of the plating bath used in each test number was 0.12%, and was within the range of 0.10 to 0.25%. Moreover, in any test number, the pulling-up speed of the steel plate and the gas flow rate of wiping were adjusted so as to be in the range of 20 to 100 g / m 2 .

さらに、試験番号1〜3、5、7〜10、12〜19の鋼板に対しては、合金化処理を実施した。合金化処理での最高温度はいずれも約530℃であり、約30秒加熱した後、室温まで冷却した。以上の工程により、試験番号1〜3、5、7〜10、12〜19では、合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)を製造し、試験番号4、6及び11では、溶融亜鉛めっき鋼板(GI)を製造した。表2中の「鋼板種類」欄の「GA」は合金化溶融亜鉛めっき鋼板を意味し、「GI」は溶融亜鉛めっき鋼板を意味する。溶融亜鉛めっき処理を実施した後、後述の方法により、めっき付着量を測定した。   Furthermore, the alloying process was implemented with respect to the steel plates of test numbers 1-3, 5, 7-10, 12-19. The maximum temperatures in the alloying treatment were all about 530 ° C., heated for about 30 seconds, and then cooled to room temperature. According to the above steps, alloyed hot dip galvanized steel sheets (GA) are manufactured in test numbers 1 to 3, 5, 7 to 10, and 12 to 19, and hot dip galvanized steel sheets (GI) are tested in test numbers 4, 6 and 11. ) Was manufactured. In Table 2, “GA” in the “steel plate type” column means an alloyed hot-dip galvanized steel plate, and “GI” means a hot-dip galvanized steel plate. After carrying out the hot dip galvanizing treatment, the plating adhesion amount was measured by the method described later.

製造された各試験番号の鋼板に対して、表2に示す伸び率で冷間圧延を実施した。冷間圧延には、周知のスキンパスミルを用いた。   Cold rolling was performed at the elongation shown in Table 2 on the manufactured steel plates of each test number. A well-known skin pass mill was used for cold rolling.

冷間圧延後、各試験番号の鋼板に対して、急速加熱によるホットスタンプを実施した。具体的には、試験番号1〜19の鋼板に対して通電加熱を実施して、鋼種A〜FのAc3点以上の温度である870℃に加熱した。加熱速度は85℃/秒であった。 After cold rolling, hot stamping by rapid heating was performed on the steel plates of each test number. Specifically, the steel plates of test numbers 1 to 19 were subjected to energization heating and heated to 870 ° C., which is a temperature of the Ac 3 point or higher of steel types A to F. The heating rate was 85 ° C./second.

通電加熱後、鋼板温度が650℃になるまで冷却した。冷却後、水冷ジャケットを備えた平板金型を利用して、鋼板を挟み込んでホットスタンプ鋼材(鋼板)を製造した。ホットスタンプ時冷却速度が遅い部分でも、マルテンサイト変態開始点である360℃程度まで、50℃/秒以上の冷却速度となるように焼入れした。   It cooled until the steel plate temperature was set to 650 degreeC after electric heating. After cooling, a hot stamped steel (steel plate) was produced by sandwiching the steel plate using a flat plate mold equipped with a water cooling jacket. Even in the portion where the cooling rate at the time of hot stamping was slow, quenching was performed at a cooling rate of 50 ° C./second or more to about 360 ° C., which is the martensitic transformation start point.

[評価試験]
上記製造工程により製造されたホットスタンプ用鋼板及びホットスタンプ鋼材に対して、次の評価試験を実施した。
[Evaluation test]
The following evaluation test was implemented with respect to the hot stamping steel plate and hot stamping steel material manufactured by the said manufacturing process.

[めっき付着量測定試験]
製造された溶融亜鉛めっき鋼板(GI)及び合金化された溶融亜鉛めっき鋼板(GA)からめっき層を含むサンプルを採取した。JIS H0401に準拠してサンプルのめっき層を塩酸で溶解した。溶解前のサンプル重量と、溶解後のサンプル重量と、めっき層が形成されていた面積とに基づいて、めっき付着量(g/m2)を求めた。測定の結果、いずれの試験番号のめっき付着量も20〜100g/m2の範囲内であった。
[Plating adhesion measurement test]
Samples including a plating layer were collected from the manufactured hot-dip galvanized steel sheet (GI) and alloyed hot-dip galvanized steel sheet (GA). The plating layer of the sample was dissolved with hydrochloric acid according to JIS H0401. The plating adhesion amount (g / m 2 ) was determined based on the sample weight before dissolution, the sample weight after dissolution, and the area where the plating layer was formed. As a result of the measurement, the plating adhesion amount of any test number was in the range of 20 to 100 g / m 2 .

[りん酸塩処理性評価試験]
各試験番号の板状のホットスタンプ鋼材に対して、日本パーカライジング株式会社製の表面調整処理剤プレパレンX(商品名)を用いて表面調整を室温で20秒実施した。さらに、日本パーカライジング株式会社製のりん酸亜鉛処理液パルボンド3020(商品名)を用いてりん酸塩処理を実施した。処理液の温度は43℃とし、板状のホットスタンプ鋼材を処理液に120秒間浸漬した。
[Phosphate treatability evaluation test]
Surface adjustment was performed for 20 seconds at room temperature on a plate-like hot stamped steel material of each test number using a surface conditioning treatment preparation PREPAREN X (trade name) manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. Furthermore, the phosphate treatment was implemented using the zinc phosphate processing liquid Palbond 3020 (brand name) by Nippon Parkerizing Co., Ltd. The temperature of the treatment liquid was 43 ° C., and a plate-like hot stamped steel material was immersed in the treatment liquid for 120 seconds.

りん酸塩処理後、ホットスタンプ鋼材の任意の5視野(125μm×90μm)を1000倍の走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して、反射電子像(BSE)を得た。反射電子像では、観察領域をグレースケールで画像表示した。反射電子像内において、りん酸塩皮膜が形成された部分と、りん酸塩皮膜が形成されていない部分とで、コントラストが異なる。そこで、りん酸塩皮膜が形成されていない部分の明度(複数階調)の数値範囲X1を、SEM及びEDS(エネルギ分散型X線マイクロアナライザ)によりあらかじめ決定した。   After phosphating, arbitrary five fields of view (125 μm × 90 μm) of the hot stamped steel were observed with a 1000 × scanning electron microscope (SEM) to obtain a reflected electron image (BSE). In the reflected electron image, the observation area was displayed in gray scale. In the reflected electron image, the contrast is different between the portion where the phosphate coating is formed and the portion where the phosphate coating is not formed. Therefore, the numerical value range X1 of the brightness (plural gradations) of the portion where the phosphate film is not formed is determined in advance by SEM and EDS (energy dispersive X-ray microanalyzer).

各視野の反射電子像において、画像処理により、数値範囲X1内のコントラストを示す領域の面積A1を求めた。そして、次の式(2)に基づいて、各視野の透け面積率TR(%)を求めた。
TR=A1/A0×100 (2)
ここで、A0は視野の全面積(125μm×90μm=11250μm2)である。5視野の透け面積率TR(%)の平均を、その試験番号のホットスタンプ鋼材の透け面積率(%)と定義した。
In the reflected electron image of each visual field, the area A1 of the region showing the contrast within the numerical value range X1 was obtained by image processing. Then, based on the following formula (2), the transparent area ratio TR (%) of each visual field was obtained.
TR = A1 / A0 × 100 (2)
Here, A0 is the total area of the visual field (125 μm × 90 μm = 111250 μm 2 ). The average of the see-through area ratio TR (%) of the five visual fields was defined as the see-through area ratio (%) of the hot stamped steel material having the test number.

表2中の「りん酸塩処理性」欄の「×:NA」(Not Accepted)は、透け面積率が15%以上であったことを意味する。「○:G」(Good)は、透け面積率が5%以上15%未満であったことを意味する。「◎:E」(Excellent)は、透け面積率が5%未満であったことを意味する。透け評価において、「○:G」又は「◎:E」である場合、りん酸塩処理性に優れると判断した。   “X: NA” (Not Accepted) in the “phosphate treatment property” column of Table 2 means that the see-through area ratio was 15% or more. “◯: G” (Good) means that the transparent area ratio was 5% or more and less than 15%. “◎: E” (Excellent) means that the transparent area ratio was less than 5%. In the see-through evaluation, when “◯: G” or “◎: E”, it was judged that the phosphate treatment was excellent.

[塗装密着性評価試験]
上述のりん酸塩処理を実施した後、各試験番号の板状のホットスタンプ鋼材に対して、日本ペイント株式会社製のカチオン型電着塗料を電圧160Vのスロープ通電で電着塗装し、さらに、焼き付け温度170℃で20分間焼き付け塗装した。電着塗装後の塗料の膜厚の平均は、いずれの試験番号も10μmであった。
[Coating adhesion evaluation test]
After carrying out the above-mentioned phosphate treatment, a cation-type electrodeposition paint manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. was applied to the plate-like hot stamped steel material of each test number with a slope current of 160 V, and further, Baking was applied at a baking temperature of 170 ° C. for 20 minutes. The average film thickness of the paint after electrodeposition coating was 10 μm in any test number.

電着塗装後、ホットスタンプ鋼材を、50℃の温度を有する5%NaCl水溶液に500時間浸漬した。浸漬後、試験面60mm×120mmの領域(面積A10=60mm×120mm=7200mm2)全面に、ポリエステル製テープを貼り付けた。その後、テープを引きはがした。テープの引きはがしにより剥離した塗膜の面積A2(mm2)を求め、式(3)に基づいて塗膜剥離率(%)を求めた。
塗膜剥離率=A2/A10×100 (3)
After electrodeposition coating, the hot stamped steel was immersed in a 5% NaCl aqueous solution having a temperature of 50 ° C. for 500 hours. After immersion, a polyester tape was applied to the entire surface of the test surface 60 mm × 120 mm (area A10 = 60 mm × 120 mm = 7200 mm 2 ). Then the tape was peeled off. The area A2 (mm 2 ) of the coating film peeled off by peeling off the tape was determined, and the coating film peeling rate (%) was determined based on the formula (3).
Coating film peeling rate = A2 / A10 × 100 (3)

表2中の「塗装密着性」欄の「×:NA」は、塗膜剥離率が10.0%以上であったことを意味する。「○:G」は塗膜剥離率が10.0%未満5.0%以上であったことを意味する。「◎:E」は塗膜剥離率が5.0%未満であったことを意味する。「塗装密着性」欄において、「○:G」又は「◎:E」である場合、塗装密着性に優れると判断した。   “X: NA” in the column “Coating adhesion” in Table 2 means that the coating film peeling rate was 10.0% or more. “◯: G” means that the coating film peeling rate was less than 10.0% and 5.0% or more. “A: E” means that the coating film peeling rate was less than 5.0%. In the “paint adhesion” column, when “◯: G” or “◎: E”, it was judged that the paint adhesion was excellent.

[試験結果]
表2に試験結果を示す。試験番号5〜8、10、11、13,15、17及び19では、鋼板の化学組成及び冷間圧延での伸び率が適切であった。そのため、製造されたホットスタンプ用鋼板の表層のクラック総長さは200μm/10000μm2以上であった。そのため、ホットスタンプ鋼材において、優れたりん酸塩処理性及び塗装密着性が得られた。
[Test results]
Table 2 shows the test results. In test numbers 5 to 8, 10, 11, 13, 15, 17, and 19, the chemical composition of the steel sheet and the elongation ratio in cold rolling were appropriate. Therefore, the total crack length of the surface layer of the manufactured steel sheet for hot stamping was 200 μm / 10000 μm 2 or more. Therefore, in the hot stamping steel material, excellent phosphate treatment property and paint adhesion were obtained.

特に、試験番号7、8及び11では、伸び率が3.0%以上であったため、試験番号5、6、10、13、15、17及び19と比較して、優れたりん酸塩処理性及び塗装密着性が得られた。   In particular, in the test numbers 7, 8, and 11, since the elongation was 3.0% or more, superior phosphate treatment properties compared to the test numbers 5, 6, 10, 13, 15, 17, and 19. And paint adhesion was obtained.

一方、試験番号1〜4、9、12、4、16及び18では、冷間圧延での伸び率が1.0%未満であった。そのため、合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)において、クラック総長さが200μm/10000μm2未満であった。そのため、化成処理性及び塗装密着性が低かった。 On the other hand, in the test numbers 1-4, 9, 12, 4, 16, and 18, the elongation rate in cold rolling was less than 1.0%. Therefore, in the galvannealed steel sheet (GA), the total crack length was less than 200 μm / 10000 μm 2 . Therefore, chemical conversion treatment property and paint adhesion were low.

以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above-described embodiment is merely an example for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately changing the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.

本実施形態によるホットスタンプ鋼材の製造方法は、ホットスタンプにより製造される鋼材の製造方法として広く適用可能である。急速加熱によるホットスタンプを実施する場合において、特に適する。   The manufacturing method of hot stamped steel materials according to the present embodiment can be widely applied as a manufacturing method of steel materials manufactured by hot stamping. It is particularly suitable for hot stamping by rapid heating.

10、30及び40 領域
20 化成皮膜
50 クラック
10, 30 and 40 region 20 chemical conversion film 50 crack

Claims (6)

質量%で、C:0.05〜0.4%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜2.5%、P:0.03%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.1%以下、N:0.01%以下、B:0〜0.005%、Ti:0〜0.1%、Cr:0〜0.5%、Nb:0〜0.1%、Ni:0〜1.0%、及び、Mo:0〜0.5%を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有する鋼板を準備する工程と、
前記鋼板に対して、Alを含有する溶融亜鉛めっき浴を利用した溶融亜鉛めっき処理を実施して溶融亜鉛めっき鋼板を製造する工程と、
必要に応じて、前記溶融亜鉛めっき鋼板に合金化処理を実施して合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する工程と、
前記溶融亜鉛めっき鋼板又は前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板を3.0〜6.0%の伸び率で冷間圧延する工程と、
前記冷間圧延後の前記鋼板をAc3点〜950℃に加熱した後、金型を用いて前記鋼板をプレスしながら焼入れしてホットスタンプ鋼材を成形する工程とを備える、ホットスタンプ鋼材の製造方法。
In mass%, C: 0.05 to 0.4%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.5 to 2.5%, P: 0.03% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.1% or less, N: 0.01% or less, B: 0 to 0.005%, Ti: 0 to 0.1%, Cr: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 0.1 %, Ni: 0 to 1.0%, and Mo: 0 to 0.5%, a step of preparing a steel plate having a chemical composition consisting of Fe and impurities, and
A step of producing a hot dip galvanized steel sheet by performing a hot dip galvanizing process using a hot dip galvanizing bath containing Al on the steel sheet ,
If necessary, the galvanized steel sheet is subjected to an alloying treatment to produce an galvannealed steel sheet; and
Cold rolling the hot-dip galvanized steel sheet or the alloyed hot-dip galvanized steel sheet at an elongation of 3.0 to 6.0%;
Heating the steel sheet after the cold rolling to an Ac 3 point to 950 ° C., and then quenching the steel sheet using a mold while forming a hot stamping steel material. Method.
請求項1に記載のホットスタンプ鋼材の製造方法であってさらに、
前記冷間圧延後であって前記ホットスタンプ鋼材を成形する前に、前記溶融亜鉛めっき処理された前記鋼板の表面に防錆油膜を形成する工程を備える、ホットスタンプ鋼材の製造方法。
It is a manufacturing method of hot stamping steel materials according to claim 1, and further,
A method for producing a hot stamped steel material, comprising a step of forming a rust preventive oil film on the surface of the hot dip galvanized steel sheet after the cold rolling and before forming the hot stamped steel material.
請求項に記載のホットスタンプ鋼材の製造方法であってさらに、
前記防錆油膜が形成された前記鋼板に対してブランキング加工を実施する工程を備え、
前記ホットスタンプ鋼材を成形する工程では、前記ブランキング加工が実施されたホットスタンプ用鋼板を利用する、ホットスタンプ鋼材の製造方法。
The method for producing a hot stamped steel material according to claim 2 , further comprising:
Comprising a step of performing blanking on the steel sheet on which the rust preventive oil film is formed,
In the step of forming the hot stamping steel material, a hot stamping steel material manufacturing method using a hot stamping steel plate on which the blanking process has been performed.
質量%で、C:0.05〜0.4%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜2.5%、P:0.03%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.1%以下、N:0.01%以下、B:0〜0.005%、Ti:0〜0.1%、Cr:0〜0.5%、Nb:0〜0.1%、Ni:0〜1.0%、及び、Mo:0〜0.5%を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有する鋼板を準備する工程と、
前記鋼板に対して、Alを含有する溶融亜鉛めっき浴を利用した溶融亜鉛めっき処理を実施して溶融亜鉛めっき鋼板を製造する工程と、
必要に応じて、前記溶融亜鉛めっき鋼板に合金化処理を実施して合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する工程と、
前記溶融亜鉛めっき鋼板又は前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板を3.0〜6.0%の伸び率で冷間圧延する工程とを備える、ホットスタンプ用鋼板の製造方法。
In mass%, C: 0.05 to 0.4%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.5 to 2.5%, P: 0.03% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.1% or less, N: 0.01% or less, B: 0 to 0.005%, Ti: 0 to 0.1%, Cr: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 0.1 %, Ni: 0 to 1.0%, and Mo: 0 to 0.5%, a step of preparing a steel plate having a chemical composition consisting of Fe and impurities, and
A step of producing a hot dip galvanized steel sheet by performing a hot dip galvanizing process using a hot dip galvanizing bath containing Al on the steel sheet ,
If necessary, the galvanized steel sheet is subjected to an alloying treatment to produce an galvannealed steel sheet; and
A method for producing a hot stamping steel sheet, comprising: cold rolling the hot dip galvanized steel sheet or the alloyed hot dip galvanized steel sheet at an elongation rate of 3.0 to 6.0%.
請求項に記載のホットスタンプ用鋼板の製造方法であってさらに、
前記冷間圧延後に、前記鋼板の表面に防錆油膜を形成する工程を備える、ホットスタンプ用鋼板の製造方法。
The method for manufacturing a steel sheet for hot stamping according to claim 4 , further comprising:
A method for producing a steel sheet for hot stamping, comprising a step of forming a rust preventive oil film on the surface of the steel sheet after the cold rolling.
質量%で、C:0.05〜0.4%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜2.5%、P:0.03%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.1%以下、N:0.01%以下、B:0〜0.005%、Ti:0〜0.1%、Cr:0〜0.5%、Nb:0〜0.1%、Ni:0〜1.0%、及び、Mo:0〜0.5%を含有し、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有する母材と、
前記母材上に形成された溶融亜鉛めっき層、又は、合金化溶融亜鉛めっき層とを備え、
前記溶融亜鉛めっき層が前記母材上に形成される場合、前記溶融亜鉛めっき層の表面のクラックの総長さが10000μm 2 あたり250μm以上であり、
前記合金化溶融亜鉛めっき層が前記母材上に形成される場合、前記合金化溶融亜鉛めっき層の表面のクラックの総長さが10000μm2あたり370μm以上である、ホットスタンプ用鋼板。
In mass%, C: 0.05 to 0.4%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.5 to 2.5%, P: 0.03% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.1% or less, N: 0.01% or less, B: 0 to 0.005%, Ti: 0 to 0.1%, Cr: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 0.1 %, Ni: 0 to 1.0%, and Mo: 0 to 0.5%, with the base material having a chemical composition comprising the balance Fe and impurities,
A hot-dip galvanized layer formed on the base material , or an alloyed hot-dip galvanized layer,
When the hot dip galvanized layer is formed on the base material, the total length of cracks on the surface of the hot dip galvanized layer is 250 μm or more per 10,000 μm 2 ,
A steel sheet for hot stamping , wherein when the alloyed hot-dip galvanized layer is formed on the base material, the total length of cracks on the surface of the alloyed hot-dip galvanized layer is 370 μm or more per 10,000 μm 2 .
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6171872B2 (en) * 2013-11-12 2017-08-02 新日鐵住金株式会社 Hot stamping steel manufacturing method, hot stamping steel plate manufacturing method and hot stamping steel plate
DE102016218957A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Thyssenkrupp Ag Temporary corrosion protection layer
US11180837B2 (en) * 2018-03-29 2021-11-23 Nippos Steel Corporation Hot stamped article
CN113811630B (en) * 2019-07-02 2022-07-12 日本制铁株式会社 Hot-pressed molded body
WO2021019829A1 (en) * 2019-07-30 2021-02-04 Jfeスチール株式会社 Hot-pressed member and steel sheet for hot pressing use, and methods respectively for producing these products
CN111041382A (en) * 2019-12-03 2020-04-21 马鞍山钢铁股份有限公司 1800 MPa-grade non-coating hot forming steel with low high-temperature friction coefficient and preparation method thereof
KR20230069975A (en) * 2020-10-27 2023-05-19 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Hot-pressed members and steel sheets for hot-pressing and their manufacturing methods
CN116568422A (en) * 2021-02-17 2023-08-08 日本制铁株式会社 Plated steel sheet for hot stamping, method for producing hot stamped steel, and hot stamped steel
CN116801996A (en) * 2021-02-17 2023-09-22 日本制铁株式会社 Plated steel sheet for hot stamping, method for producing hot stamped steel, and hot stamped steel

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005113233A (en) * 2003-10-09 2005-04-28 Nippon Steel Corp Zn-BASED PLATED STEEL FOR HOT PRESS
JP4072129B2 (en) * 2004-02-24 2008-04-09 新日本製鐵株式会社 Hot pressed steel with zinc-based plating
JP4967360B2 (en) * 2006-02-08 2012-07-04 住友金属工業株式会社 Plated steel sheet for hot pressing, method for manufacturing the same, and method for manufacturing hot press-formed members
WO2008153183A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Process for manufacturing shaped article
JP5251272B2 (en) * 2008-06-05 2013-07-31 新日鐵住金株式会社 Automotive parts with excellent corrosion resistance after painting and Al-plated steel sheet for hot pressing
JP2010248602A (en) * 2009-04-20 2010-11-04 Jfe Steel Corp Plated steel sheet for hot press and hot press molded article
JP5463906B2 (en) * 2009-12-28 2014-04-09 新日鐵住金株式会社 Steel sheet for hot stamping and manufacturing method thereof
JP5359925B2 (en) * 2010-02-23 2013-12-04 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method of energy absorbing member having strength difference in member
KR101617505B1 (en) * 2011-04-27 2016-05-02 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Steel sheet for hot stamping members and method for producing same
US10023925B2 (en) * 2011-05-13 2018-07-17 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Hot stamped article, method of producing hot stamped article, energy absorbing member, and method of producing energy absorbing member

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