JP6819796B2 - 熱間プレス用鋼板 - Google Patents
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Description
[1]鋼板表面に、片面当たりのめっき付着量が120g/m2以下のZn合金めっき層を有し、さらに前記Zn合金めっき層の表面に、融点が900℃超えの金属酸化物からなる金属酸化物層を有する熱間プレス用鋼板。
[2]前記金属酸化物層は、Al、Ti、Cr、Fe、Niのうちの1種または2種以上から選択される金属酸化物である[1]に記載の熱間プレス用鋼板。
[3]前記Zn合金めっき層は、Zn−Al合金めっき層、Zn−Al−Mg合金めっき層、Zn−Al−Mg−Si合金めっき層、Zn−Fe合金めっき層、Zn−Ni合金めっき層のうちのいずれか1種である[1]または[2]に記載の熱間プレス用鋼板。
[4]前記Zn−Ni合金めっき層は、10〜25質量%のNiを含み、残部はZnおよび不可避的不純物からなる[3]に記載の熱間プレス用鋼板。
一般的なめっき製造ラインで120g/m2超えの厚めっきを形成させるためには、ラインスピードを大幅に抑制する必要があり、コストアップを招く。したがって、片面当たりのめっき付着量は120g/m2以下とする。なお、好ましくは、90g/m2以下である。また、10g/m2未満では熱間プレス加熱時のFeスケール生成抑制効果が不十分になるため、10g/m2以上であることが好ましい。また、自動車用熱間プレス部材は主に足回りや骨格部材など耐食性を必要とする部位に適用される。そのため、めっき層としては犠牲防食作用を有するZn合金めっき層であることが必要である。
本発明では、Zn合金めっき層の表面に、融点が900℃超えの金属酸化物からなる金属酸化物層を有する。一般的な熱間プレス成形時の到達温度である900℃において、熱間プレス用鋼板の表面を高硬度、すなわち固体状態を保つことができる表層とすることにより、熱間プレス成型時の表層硬度を高く保つことができる。本発明では、Zn合金めっき層の表面に、融点が900℃超えの金属酸化物からなる金属酸化物層を設けることで、硬質なプレス金型によって軟質なめっき層が傷つけられるといったカジリを抑制することができる。その結果、摺動性が向上し耐カジリ特性を改善することができる。
Cは、鋼組織としてマルテンサイトなどを形成させることで強度を向上させる。1470MPa級を超えるような強度を得るためには0.20%以上必要である。一方、0.35%を超えるとスポット溶接部の靱性が劣化する。したがって、C量は0.20〜0.35%とすることが好ましい。
Siは鋼を強化して良好な材質を得るのに有効な元素である。そのためには0.1%以上必要である。一方、0.5%を超えるとフェライトが安定化されるため、焼き入れ性が低下する。したがって、Si量は0.1〜0.5%とすることが好ましい。
Mnは鋼の高強度化に有効な元素である。機械特性や強度を確保するためは1.0%以上含有させることが必要である。一方、3.0%を超えると焼鈍時の表面濃化が増加し、めっき密着性の確保が困難になる。したがって、Mn量は1.0〜3.0%とすることが好ましい。
P量が0.02%を超えると鋳造時のオーステナイト粒界へのP偏析に伴う粒界脆化により、局部延性の劣化を通じて強度と延性のバランスが低下する。したがって、P量は0.02%以下とすることが好ましい。
SはMnSなどの介在物となって、耐衝撃性の劣化や溶接部のメタルフローに沿った割れの原因となる。したがって、極力低減することが望ましく0.01%以下とすることが好ましい。また、良好な伸びフランジ性を確保するため、より好ましくは0.005%以下とする。
Nbは鋼の強化に有効な成分であるが、過剰に含まれると形状凍結性が低下する。したがって、Nbを含有させる場合は0.05%以下とする。
TiもNbと同様に鋼の強化には有効であるが、過剰に含まれると形状凍結性が低下するという課題がある。したがって、Tiを含有させる場合は0.05%以下とする。
Bはオーステナイト粒界からのフェライト生成および成長を抑制する作用を有するため、0.0002%以上の添加が好ましい。一方、過剰なBの添加は成形性を大きく損なう。したがって、Bを含有させる場合は0.0002〜0.0050%とする。
Crは鋼の強化および焼き入れ性を向上させるために有用である。このような効果を発現するためには0.1%以上の添加が好ましい。一方、合金コストが高いため0.3%超えの添加では大幅なコストアップを招く。したがって、Crを含有させる場合は0.1〜0.3%とする。
Sbも熱間プレスのプロセス中に鋼板表層の脱炭を抑止する効果がある。このような効果を発現するためには0.003%以上の添加が必要である。一方、Sb量が0.030%を超えると圧延荷重の増加を招くため生産性を低下させる。したがって、Sbを含有させる場合は0.003〜0.030%とする。
○:剥離面積が、酸化物層無しの場合と比較して20%以上減少
△:剥離面積が、酸化物層無しの場合と比較して0%以上20%未満減少
×:剥離面積が、酸化物層無しの場合と比較して増大
評価が○であれば、耐カジリ特性に優れた熱間プレス用鋼板であると判断した。
○:クラック発生無しまたはクラック深さの平均値が10μm未満
△:クラック深さの平均値が10μm以上200μm未満
×:クラック深さの平均値が200μm以上
評価が○であれば、耐LME特性に優れるとした。
Claims (4)
- 鋼板表面に、片面当たりのめっき付着量が120g/m2以下のZn合金めっき層を有し、
さらに前記Zn合金めっき層の表面に、融点が900℃超えの金属酸化物からなる金属酸化物層を有し、前記金属酸化物層は、Cr、Fe、Niのうちの1種または2種以上から選択される金属酸化物である熱間プレス用鋼板。 - 前記Zn合金めっき層は、Zn−Al合金めっき層、Zn−Al−Mg合金めっき層、Zn−Al−Mg−Si合金めっき層、Zn−Fe合金めっき層、Zn−Ni合金めっき層のうちのいずれか1種である請求項1に記載の熱間プレス用鋼板。
- 前記Zn−Ni合金めっき層は、10〜25質量%のNiを含み、残部はZnおよび不可避的不純物からなる請求項2に記載の熱間プレス用鋼板。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の熱間プレス用鋼板の製造方法であって、前記金属酸化物層は乾式プロセスにより形成される熱間プレス用鋼板の製造方法。
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