JP6933197B2 - Steel plate for hot press - Google Patents

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Description

本発明は、主に自動車用鋼板に使用される熱間プレス用鋼板に関するものである。 The present invention relates mainly to hot press steel sheets used for automobile steel sheets.

近年、自動車の分野では素材鋼板の高性能化と共に軽量化が促進されており、防錆性を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板または電気亜鉛めっき鋼板の使用が増加している。しかし、多くの場合、鋼板の高強度化に伴ってそのプレス成形性が低下するため、複雑な部品形状を得ることは困難になる。例えば自動車用途で、防錆性が必要であり、かつ難成形部品としてはシャシーなどの足回り部材やBピラーなどの骨格用構造部材が挙げられる。 In recent years, in the field of automobiles, the performance of the material steel sheet has been improved and the weight reduction has been promoted, and the use of high-strength hot-dip galvanized steel sheet or electrogalvanized steel sheet having rust resistance is increasing. However, in many cases, the press formability of the steel sheet decreases as the strength of the steel sheet increases, so that it becomes difficult to obtain a complicated part shape. For example, in automobile applications, rustproofing is required, and examples of difficult-to-mold parts include undercarriage members such as chassis and structural members for skeletons such as B-pillars.

このような背景から、近年では冷間プレスに比べてプレス成形性と高強度化の両立が容易である熱間プレスによる自動車用部品の製造が急速に増加しており、熱間プレス技術の諸課題を解決する様々な技術が開示されている。 Against this background, in recent years, the production of automobile parts by hot press, which makes it easier to achieve both press formability and high strength compared to cold press, is rapidly increasing, and various hot press technologies. Various technologies for solving problems are disclosed.

例えば、特許文献1では、鋼板表層のめっき層融点を800℃以上とすることで、液体金属脆化割れの無い熱間プレス部材を得る製造方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a manufacturing method for obtaining a hot pressed member without embrittlement cracking of a liquid metal by setting the melting point of the plating layer on the surface layer of a steel sheet to 800 ° C. or higher.

また、特許文献2では、めっき層表層にZnOを主体とする酸化皮膜を備えることで、熱間プレス加熱時の亜鉛蒸発を防止する熱間プレス用鋼板が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a hot-pressed steel sheet that prevents zinc evaporation during hot-press heating by providing an oxide film mainly composed of ZnO on the surface layer of the plating layer.

また、特許文献3では、熱間プレス前に空気ジェットなどを用いて鋼板を450〜700℃に急速中間冷却した後、プレスによる金型冷却を実施することによってマイクロクラックの無い熱間プレス部材を製造する方法が開示されている。 Further, in Patent Document 3, a hot press member without microcracks is manufactured by rapidly intermediate cooling the steel sheet to 450 to 700 ° C. using an air jet or the like before hot pressing, and then cooling the mold by pressing. The method of manufacture is disclosed.

特許第5817479号公報Japanese Patent No. 5817479 特許第3582504号公報Japanese Patent No. 3582504 特許第5727037号公報Japanese Patent No. 5727037

上述した様に、熱間プレス技術の諸課題に対して、鋼板、めっきおよび工法などの観点から様々な解決策が提案され、熱間プレス技術の進歩・発展を支えてきた。 As mentioned above, various solutions have been proposed from the viewpoints of steel sheet, plating, construction method, etc. to various problems of hot press technology, and have supported the progress and development of hot press technology.

しかしながら、熱間プレス部品の生産量増加や新規部品への技術適用に伴って、従来に無かった新たな課題が顕在化するようになってきた。 However, with the increase in the production volume of hot pressed parts and the application of technology to new parts, new problems that have not existed in the past have become apparent.

例えば、Znめっき層を有する熱間プレス用鋼板を熱間プレス成形した場合、Znめっき表層には凹凸のあるZnO主体の酸化皮膜が形成する。このようなめっき表層のZnO形成は、本来犠牲防食作用によって鋼板の耐食性を担保するべき金属Znが減少すること意味する。したがって、非加熱材(熱間プレスしない材料)と同等の犠牲防食性を担保するためには、熱間プレスの加熱プロセス中に酸化によって失われる金属Zn量を加味してめっきを厚目付けする必要があり、これはコストアップを招く。また、一般的な連続めっき製造ラインでは、めっきの厚目付けのためにラインスピードが制限されるため、生産性も低下するという課題があった。 For example, when a hot-pressed steel sheet having a Zn-plated layer is hot-press-formed, a ZnO-based oxide film having irregularities is formed on the Zn-plated surface layer. Such ZnO formation on the plating surface layer means that the amount of metal Zn that should ensure the corrosion resistance of the steel sheet is reduced by the sacrificial anticorrosion action. Therefore, in order to ensure the same sacrificial corrosion resistance as non-heated materials (materials that are not hot-pressed), it is necessary to thicken the plating by taking into account the amount of metal Zn lost by oxidation during the heating process of hot-pressing. This leads to an increase in cost. Further, in a general continuous plating production line, there is a problem that the productivity is lowered because the line speed is limited due to the thickening of the plating.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、熱間プレスの加熱プロセス中に酸化によって失われる金属Zn量を低減し、耐食性に優れた熱間プレス用鋼板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a steel sheet for hot pressing having excellent corrosion resistance by reducing the amount of metallic Zn lost by oxidation during the heating process of hot pressing. do.

本発明者らは、Zn合金めっき層の表面に、湿式プロセスまたは乾式プロセスによって種々の金属層を成膜し、得られた熱間プレス部材について、熱間プレス後の耐食性を調査した。その結果、酸素との反応性に富んだ金属層、すなわち、酸素親和力の高い易酸化金属である900℃における酸化物の標準反応ギブズエネルギーがZnよりも高い金属からなる金属層をZn合金めっき層表面に付与することで、熱間プレス成形時に金属層がZnよりも優先的に酸化され、Zn酸化による金属Zn量の減少が抑制可能であり、優れた耐食性を得られることを見出した。 The present inventors have formed various metal layers on the surface of the Zn alloy plating layer by a wet process or a dry process, and investigated the corrosion resistance of the obtained hot-pressed member after hot-pressing. As a result, a metal layer highly reactive with oxygen, that is, a metal layer made of a metal having a standard reaction Gibbs energy of an oxide at 900 ° C., which is an easily oxidized metal having a high oxygen affinity, is higher than Zn. It has been found that by applying the metal layer to the surface, the metal layer is preferentially oxidized over Zn during hot press molding, the decrease in the amount of metal Zn due to Zn oxidation can be suppressed, and excellent corrosion resistance can be obtained.

本発明は上記知見に基づくものであり、その特徴は以下の通りである。
[1]鋼板表面に、片面当たりのめっき付着量が120g/m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、900℃における酸化物の標準反応ギブズエネルギーがZnよりも高い金属からなる金属層を有することを特徴とする熱間プレス用鋼板。
[2]前記金属層は、Al、Si、Ti、Cr、Mn、Zrのうちの1種または2種以上から選択される金属または合金であることを特徴とする[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種であることを特徴とする[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ことを特徴とする[3]に記載の熱間プレス用鋼板。
The present invention is based on the above findings, and its features are as follows.
[1] A Zn alloy plating layer having a plating adhesion amount of 120 g / m 2 or less per side is provided on the surface of the steel sheet.
Further, a steel sheet for hot pressing characterized by having a metal layer made of a metal having a standard reaction Gibbs energy of an oxide at 900 ° C. higher than Zn on the surface of the Zn alloy plating layer.
[2] The hot heat according to [1], wherein the metal layer is a metal or alloy selected from one or more of Al, Si, Ti, Cr, Mn, and Zr. Steel plate for pressing.
[3] The Zn alloy plating layer includes a Zn-Al alloy plating layer, a Zn-Al-Mg alloy plating layer, a Zn-Al-Mg-Si alloy plating layer, a Zn-Fe alloy plating layer, and a Zn-Ni alloy plating layer. The hot press steel plate according to [1] or [2], which is any one of the above.
[4] The steel sheet for hot pressing according to [3], wherein the Zn—Ni alloy plating layer contains 10 to 25% by mass of Ni, and the balance is Zn and unavoidable impurities.

本発明によれば、熱間プレスの加熱プロセス中に酸化によって失われる金属Zn量を低減し、耐食性に優れた熱間プレス用鋼板が得られる。 According to the present invention, the amount of metal Zn lost by oxidation during the heating process of the hot press is reduced, and a steel sheet for hot press having excellent corrosion resistance can be obtained.

以下、本発明について具体的に説明する。なお、以下の説明において、鋼成分組成の各元素の含有量、めっき層成分組成の各元素の含有量の単位はいずれも「質量%」であり、以下、特に断らない限り単に「%」で示す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described. In the following description, the unit of the content of each element in the steel component composition and the content of each element in the plating layer component composition are both "mass%", and hereinafter, unless otherwise specified, simply "%" is used. show.

まず、熱間プレス用鋼板のZn合金めっき層の限定理由について述べる。 First, the reason for limiting the Zn alloy plating layer of the hot press steel sheet will be described.

片面当たりのめっき付着量が120g/m以下のZn合金めっき層
一般的なめっき製造ラインで120g/m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/m以下とする。なお、好ましくは、90g/m以下である。また、10g/m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/m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。
Zn alloy plating layer with plating adhesion amount of 120 g / m 2 or less per side In order to form thick plating of 120 g / m 2 or more on a general plating production line, it is necessary to significantly suppress the line speed. Invite cost increase. Therefore, the amount of plating adhered to one side is 120 g / m 2 or less. It should be noted that it is preferably 90 g / m 2 or less. Further, if it is less than 10 g / m 2 , the effect of suppressing Fe scale formation during hot press heating becomes insufficient, so it is preferably 10 g / m 2 or more. In addition, hot press members for automobiles are mainly applied to parts that require corrosion resistance, such as undercarriage and skeleton members. Therefore, the plating layer needs to be a Zn alloy plating layer having a sacrificial anticorrosion effect.

防錆性の観点から、めっき層の主成分がZnであれば組成に関しては特に限定されないが、Zn合金めっき層としては、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種が好ましい。 From the viewpoint of rust prevention, if the main component of the plating layer is Zn, the composition is not particularly limited, but the Zn alloy plating layer includes a Zn-Al alloy plating layer, a Zn-Al-Mg alloy plating layer, and a Zn-. Any one of an Al—Mg—Si alloy plating layer, a Zn—Fe alloy plating layer, and a Zn—Ni alloy plating layer is preferable.

また、本発明では、Zn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Zn−Ni合金めっき層であることが好ましい。Zn合金めっき層中のNi量を10〜25質量%に制御することで、融点の高いNiZn11、NiZn、NiZn21のいずれかの結晶構造を有するγ相が形成されるため、他のZn合金めっき層に比べて耐液体金属脆化の観点で有利である。 Further, in the present invention, the Zn alloy plating layer preferably contains 10 to 25% by mass of Ni, and the balance is a Zn—Ni alloy plating layer composed of Zn and unavoidable impurities. By controlling the amount of Ni in the Zn alloy plating layer to 10 to 25% by mass, a γ phase having a crystal structure of Ni 2 Zn 11 , Ni Zn 3 , or Ni 5 Zn 21 having a high melting point is formed. , It is advantageous from the viewpoint of brittle resistance of liquid metal as compared with other Zn alloy plating layers.

次に、Zn合金めっき層の表面に形成される金属層について説明する。 Next, the metal layer formed on the surface of the Zn alloy plating layer will be described.

900℃における酸化物の標準反応ギブズエネルギーがZnよりも高い金属からなる金属層
本発明では、Zn合金めっき層の表面に、900℃における酸化物の標準反応ギブスエネルギーがZnよりも高い金属からなる金属層を有する。一般に熱間プレス成形時において、鋼板は室温からオーステナイト単相域である900℃前後まで加熱される。この温度域において、Znめっき層表面に酸素との反応性に富んだ金属層として、900℃における酸化物の標準反応ギブスエネルギーがZnよりも高い金属からなる金属層をZn合金めっき層表面に付与することで、熱間プレス成形時にZnより易酸化元素からなる金属層が優先的に酸化される。その結果、Zn酸化による金属Zn量の低減を抑制し、更なる犠牲防食作用が担保される。Zn酸化による金属Zn量低減を抑制するために、熱間プレス成形時において、Znよりも酸素親和力の高い元素、すなわち、900℃における酸化物の標準反応ギブスエネルギーがZnよりも高い金属を金属層の金属として選択することが必要である。
A metal layer made of a metal having a standard reaction Gibbs energy of an oxide at 900 ° C higher than Zn. In the present invention, the surface of a Zn alloy plating layer is made of a metal having a standard reaction Gibbs energy of an oxide higher than Zn at 900 ° C. It has a metal layer. Generally, during hot press forming, the steel sheet is heated from room temperature to around 900 ° C., which is an austenite single-phase region. In this temperature range, as a metal layer highly reactive with oxygen on the surface of the Zn plating layer, a metal layer made of a metal having a standard reaction Gibbs energy of an oxide higher than Zn at 900 ° C. is imparted to the surface of the Zn alloy plating layer. By doing so, the metal layer made of an easily oxidizing element is preferentially oxidized over Zn during hot press molding. As a result, the reduction of the amount of metal Zn due to Zn oxidation is suppressed, and further sacrificial anticorrosion action is ensured. In order to suppress the reduction of the amount of metal Zn due to Zn oxidation, an element having a higher oxygen affinity than Zn, that is, a metal having a standard reaction Gibbs energy of an oxide at 900 ° C. higher than Zn during hot press molding is used as a metal layer. It is necessary to select it as the metal of.

金属層は、Al、Si、Ti、Cr、Mn、Zrのうちの1種または2種以上から選択される金属または合金であることが好ましい。ここに挙げた金属はいずれも900℃における酸化物の標準反応ギブスエネルギーがZnよりも高い金属である。金属層の付着量の下限について、微量でも金属層が無い場合に比べてZn酸化による金属Zn量低減の抑制効果が認められるが、本発明においては、0.1g/m以上が好ましい。また、上限も特に規定しないが過剰な厚さの金属層はコスト増加を招くため、30g/m以下であることが好ましい。より好ましくは10g/m以下、さらに好ましくは5g/m以下である。 The metal layer is preferably a metal or alloy selected from one or more of Al, Si, Ti, Cr, Mn, and Zr. All of the metals listed here are metals in which the standard reaction Gibbs energy of oxides at 900 ° C. is higher than that of Zn. Regarding the lower limit of the adhesion amount of the metal layer, the effect of suppressing the reduction of the metal Zn amount due to Zn oxidation is observed as compared with the case where there is no metal layer even in a small amount, but in the present invention, 0.1 g / m 2 or more is preferable. Further, although the upper limit is not particularly specified, an excessively thick metal layer causes an increase in cost, and therefore, it is preferably 30 g / m 2 or less. It is more preferably 10 g / m 2 or less, still more preferably 5 g / m 2 or less.

なお、標準反応ギブズエネルギーについては、エリンガム図を用いて算出することができる。 The standard reaction Gibbs energy can be calculated using the Ellingham diagram.

金属層の形成方法については、特に制限されず、例えば、PVD(Physical Vapor Deposition)、CVD(Chemical Vapor Deposition)、コールドスプレーといった乾式プロセスや、電気めっき、非水電気めっき、無電解めっき、溶融めっきといった湿式プロセスを用いて形成することができる。 The method for forming the metal layer is not particularly limited, and for example, dry processes such as PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), and cold spray, electroplating, non-aqueous electroplating, electroless plating, and hot-dip plating. It can be formed by using a wet process such as.

本発明において、1470MPa級を超えるような熱間プレス部材を得るためには、めっき層の下地鋼板としては、例えば、質量%で、C:0.20〜0.35%、Si:0.1〜0.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.02%以下、S:0.01%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する冷延鋼板または熱延鋼板を用いることができる。以下に各成分の限定理由を記載する。 In the present invention, in order to obtain a hot-pressed member exceeding 1470 MPa class, the base steel plate of the plating layer may be, for example, by mass%, C: 0.25 to 0.35%, Si: 0.1. Cold containing ~ 0.5%, Mn: 1.0 to 3.0%, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, and having a component composition in which the balance is composed of Fe and unavoidable impurities. Rolled steel sheets or hot rolled steel sheets can be used. The reasons for limiting each component are described below.

C:0.20〜0.35%
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。
C: 0.25 to 0.35%
C improves the strength by forming martensite or the like as a steel structure. 0.20% or more is required to obtain a strength exceeding 1470 MPa class. On the other hand, if it exceeds 0.35%, the toughness of the spot welded portion deteriorates. Therefore, the amount of C is preferably 0.25 to 0.35%.

Si:0.1〜0.5%
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。
Si: 0.1 to 0.5%
Si is an effective element for strengthening steel to obtain a good material. For that purpose, 0.1% or more is required. On the other hand, if it exceeds 0.5%, the ferrite is stabilized and the hardenability is lowered. Therefore, the amount of Si is preferably 0.1 to 0.5%.

Mn:1.0〜3.0%
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。
Mn: 1.0 to 3.0%
Mn is an element effective for increasing the strength of steel. In order to secure mechanical properties and strength, it is necessary to contain 1.0% or more. On the other hand, if it exceeds 3.0%, the surface thickening during annealing increases, and it becomes difficult to secure the plating adhesion. Therefore, the amount of Mn is preferably 1.0 to 3.0%.

P:0.02%以下
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。
P: 0.02% or less When the amount of P exceeds 0.02%, the balance between strength and ductility is lowered through deterioration of local ductility due to grain boundary embrittlement due to P segregation to austenite grain boundaries during casting. Therefore, the amount of P is preferably 0.02% or less.

S:0.01%以下
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。
S: 0.01% or less S becomes an inclusion such as MnS and causes deterioration of impact resistance and cracking along the metal flow of the welded portion. Therefore, it is desirable to reduce it as much as possible, and it is preferably 0.01% or less. Further, in order to secure good stretch flangeability, it is more preferably 0.005% or less.

また、本発明では上記した基本成分のほかに鋼板の特性の更なる改善を意図して、Nb:0.05%以下、Ti:0.05%以下、B:0.0002〜0.0050%、Cr:0.1〜0.3%、Sb:0.003〜0.030%のうちから選ばれた少なくとも1種を必要に応じて適宜含有させることが可能である。 Further, in the present invention, in addition to the above-mentioned basic components, Nb: 0.05% or less, Ti: 0.05% or less, B: 0.0002 to 0.0050%, with the intention of further improving the characteristics of the steel sheet. , Cr: 0.1 to 0.3%, Sb: 0.003 to 0.030%, and at least one selected from these can be appropriately contained as needed.

Nb:0.05%以下
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。
Nb: 0.05% or less Nb is an effective component for strengthening steel, but if it is contained in excess, the shape freezing property is lowered. Therefore, when Nb is contained, it is set to 0.05% or less.

Ti:0.05%以下
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。
Ti: 0.05% or less Ti is also effective for strengthening steel like Nb, but there is a problem that shape freezing property is lowered when it is contained in an excessive amount. Therefore, when Ti is contained, it is set to 0.05% or less.

B:0.0002〜0.0050%
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。
B: 0.0002 to 0.0050%
Since B has an effect of suppressing ferrite formation and growth from austenite grain boundaries, it is preferable to add 0.0002% or more. On the other hand, the addition of excess B greatly impairs moldability. Therefore, when B is contained, it is set to 0.0002 to 0.0050%.

Cr:0.1〜0.3%
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。
Cr: 0.1 to 0.3%
Cr is useful for strengthening steel and improving hardenability. In order to exhibit such an effect, addition of 0.1% or more is preferable. On the other hand, since the alloy cost is high, addition of more than 0.3% causes a significant cost increase. Therefore, when Cr is contained, it is set to 0.1 to 0.3%.

Sb:0.003〜0.030%
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。
Sb: 0.003 to 0.030%
Sb also has the effect of suppressing decarburization of the surface layer of the steel sheet during the hot pressing process. In order to exhibit such an effect, it is necessary to add 0.003% or more. On the other hand, if the amount of Sb exceeds 0.030%, the rolling load is increased and the productivity is lowered. Therefore, when Sb is contained, it is set to 0.003 to 0.030%.

上記以外の残部は、Feおよび不可避的不純物からな。 The rest other than the above consists of Fe and unavoidable impurities.

本発明の熱間プレス用鋼板を用いて熱間プレス部材を製造するための熱間プレス工程は何ら限定されるものではなく、公知の熱間プレス工程が適用可能である。例えば、本発明の熱間プレス用鋼板に対して、Ac3変態点〜950℃の温度範囲に加熱し、次いで、熱間プレス加工を行い、引き続き金型や水などの冷媒を用いて冷却を行うことにより熱間プレス部材が製造される。なお、上記加熱温度とは鋼板の最高到達温度のことをいう。また、上記加熱を行う方法としては、電気炉やガス炉などによる加熱、火炎加熱、通電加熱、高周波加熱、誘導加熱などを例示できる。 The hot pressing process for manufacturing a hot pressing member using the hot pressing steel sheet of the present invention is not limited in any way, and a known hot pressing process can be applied. For example, the hot-pressed steel plate of the present invention is heated to a temperature range of Ac3 transformation point to 950 ° C., then hot-pressed, and subsequently cooled using a refrigerant such as a die or water. As a result, the hot press member is manufactured. The heating temperature refers to the maximum temperature reached by the steel sheet. Moreover, as a method of performing the above-mentioned heating, heating by an electric furnace, a gas furnace or the like, flame heating, energization heating, high frequency heating, induction heating and the like can be exemplified.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。下記の実施例は本発明を限定するものではなく、要旨構成の範囲内で適宜変更することは、本発明の範囲に含まれるものとする。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. The following examples do not limit the present invention, and any modification within the scope of the abstract structure shall be included in the scope of the present invention.

下地鋼板として、質量%で、C:0.30%、Si:0.25%、Mn:1.2%、P:0.005%、S:0.005%、Nb:0.005%、Ti:0.02%、B:0.0020%、Cr:0.2%、Sb:0.008%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する、板厚1.4mmの冷延鋼板を用いた。この冷延鋼板の表面に、表1に示すめっき方法で、種々のZn合金めっき層を形成した。次いで、Zn合金めっき層の表面に、表1に示す成膜法で種々の金属層を被覆し、熱間プレス用鋼板を得た。なお、めっき層について、所望の組成が得られるよう溶融めっき浴組成を調整し、浴温度を各組成の融点+20℃とした。また、ワイピング圧力を調整することで付着量を制御した。電気めっき処理の条件は、所望の組成が得られるように浴中の金属塩比および電流値を調整し、ライン速度を変えることで付着量を制御した。また、金属層のPVDの成膜条件は、所望の金属ターゲットを使用し、電圧および処理時間を制御することで所望の付着量を制御した。金属層の電気めっき処理の条件は、所望の組成が得られるように浴中の金属塩比および電流値を調整し、ライン速度を変えることで付着量を制御した。 As a base steel sheet, in terms of mass%, C: 0.30%, Si: 0.25%, Mn: 1.2%, P: 0.005%, S: 0.005%, Nb: 0.005%, A plate thickness of 1.4 mm, containing Ti: 0.02%, B: 0.0020%, Cr: 0.2%, Sb: 0.008%, and having a component composition in which the balance is composed of Fe and unavoidable impurities. Cold-rolled steel sheet was used. Various Zn alloy plating layers were formed on the surface of this cold-rolled steel sheet by the plating method shown in Table 1. Next, the surface of the Zn alloy plating layer was coated with various metal layers by the film forming method shown in Table 1 to obtain a steel sheet for hot pressing. The hot-dip plating bath composition of the plating layer was adjusted so that a desired composition could be obtained, and the bath temperature was set to the melting point of each composition + 20 ° C. In addition, the amount of adhesion was controlled by adjusting the wiping pressure. As for the conditions of the electroplating treatment, the metal salt ratio and the current value in the bath were adjusted so that the desired composition was obtained, and the adhesion amount was controlled by changing the line speed. Further, as the PVD film forming condition of the metal layer, a desired metal target was used, and the desired adhesion amount was controlled by controlling the voltage and the processing time. As for the conditions of the electroplating treatment of the metal layer, the amount of adhesion was controlled by adjusting the metal salt ratio and the current value in the bath and changing the line speed so as to obtain a desired composition.

得られた熱間プレス用鋼板から150mmC×300mmLの試験片を採取し、電気炉によって900℃まで4分間で加熱し、900℃で1分間保持した後、電気炉から試験片を取り出しハット型金型によって700℃で熱間プレスを実施した。成形後の部品形状は上面の平坦部長さ100mm、側面の平坦部長さ50mm、下面の平坦部長さ50mmである。また、金型の曲げRは上面の両肩、下面の両肩いずれも7Rである。 A 150 mmC × 300 mmL test piece was collected from the obtained steel sheet for hot pressing, heated to 900 ° C. for 4 minutes by an electric furnace, held at 900 ° C. for 1 minute, and then the test piece was taken out from the electric furnace and used as a hat die. Hot pressing was performed at 700 ° C. depending on the mold. The shape of the part after molding is a flat portion length of 100 mm on the upper surface, a flat portion length of 50 mm on the side surface, and a flat portion length of 50 mm on the lower surface. Further, the bending R of the mold is 7R for both the upper shoulders and the lower shoulders.

以上より得られたハット成形部品を腐食試験(SAE−J2334)に供し、60サイクル後の側面平坦部中央(100mmC×30mmLの領域)の耐食性を調査し、以下の基準で評価した。
○:平均腐食深さが、金属層無しの場合と比較して100μm以上減少
△:平均腐食深さが、金属層無しの場合と比較して0μm以上100μm未満減少
×:平均腐食深さが、金属層無しの場合と比較して増大
評価○であれば、耐食性に優れた熱間プレス用鋼板と判断した。
The hat molded parts obtained from the above were subjected to a corrosion test (SAE-J2334), and the corrosion resistance of the center of the flat side surface (region of 100 mmC × 30 mmL) after 60 cycles was investigated and evaluated according to the following criteria.
◯: The average corrosion depth is reduced by 100 μm or more as compared with the case without the metal layer Δ: The average corrosion depth is reduced by 0 μm or more and less than 100 μm as compared with the case without the metal layer ×: The average corrosion depth is Increased compared to the case without a metal layer If the evaluation is ○, it was judged to be a steel sheet for hot pressing with excellent corrosion resistance.

表1に評価結果を示す。 Table 1 shows the evaluation results.

Figure 0006933197
Figure 0006933197

表1によれば、本発明の熱間プレス用鋼板は優れた耐食性を有する。 According to Table 1, the steel sheet for hot pressing of the present invention has excellent corrosion resistance.

実施例1において評価したZn−Ni合金めっき層を有する熱間プレス用鋼板について、耐LME特性(LME:Liquid Metal Embrittlement、液体金属脆化)について評価した。具体的には、実施例1で得られたハット成形部品の上面肩R部から断面SEM観察用サンプルを採取し、観察により肩R外側で断面長さ5mmの視野における母材に浸入しているクラック深さを250μmピッチで合計20か所測定し、以下の基準で耐LME特性を評価した。
○: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。
The steel sheet for hot pressing having the Zn—Ni alloy plating layer evaluated in Example 1 was evaluated for its LME resistance (LME: Liquid Metal Embrittlement, liquid metal embrittlement). Specifically, a sample for observing the cross section SEM is taken from the upper shoulder R portion of the hat molded part obtained in Example 1, and is infiltrated into the base material in the field of view having a cross section length of 5 mm outside the shoulder R by observation. The crack depth was measured at a total of 20 locations at a pitch of 250 μm, and the LME resistance characteristics were evaluated according to the following criteria.
◯: No cracks occurred or the average value of the crack depth is less than 10 μm Δ: The average value of the crack depth is 10 μm or more and less than 200 μm ×: The average value of the crack depth is 200 μm or more It was said to be excellent.

表2に耐LME特性の評価結果を示す。 Table 2 shows the evaluation results of the LME resistance characteristics.

Figure 0006933197
Figure 0006933197

表2の結果から、本発明の熱間用プレス鋼板において、Zn−Ni合金めっき層が10〜25質量%のNiを含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなるZn−Ni合金めっき層であれば、耐食性に加えて優れた耐LME特性も兼ね備えることが分かる。 From the results in Table 2, in the hot pressed steel plate of the present invention, the Zn—Ni alloy plating layer may be a Zn—Ni alloy plating layer containing 10 to 25% by mass of Ni, and the balance Fe and unavoidable impurities. For example, it can be seen that it also has excellent LME resistance in addition to corrosion resistance.

Claims (3)

鋼板表面に、片面当たりのめっき付着量が120g/m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、900℃における酸化物の標準反応ギブズエネルギーがZnよりも高い金属からなる金属層を有し、前記金属層は、Si、Ti、Mn、Zrのうちの1種または2種以上から選択される金属または合金であることを特徴とする熱間プレス用鋼板。
A Zn alloy plating layer having a plating adhesion amount of 120 g / m 2 or less per side is provided on the surface of the steel sheet.
Further wherein the Zn surface of the alloy plating layer, the standard reaction Gibbs energy of oxide formation at 900 ° C. has have a metal layer made of metal having high than Zn, the metal layer, Si, Ti, Mn, of the Zr 1 hot press steel sheet, wherein a metal or alloy der Rukoto selected from species or two or more.
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種であることを特徴とする請求項に記載の熱間プレス用鋼板。 The Zn alloy plating layer is one of a Zn-Al alloy plating layer, a Zn-Al-Mg alloy plating layer, a Zn-Al-Mg-Si alloy plating layer, a Zn-Fe alloy plating layer, and a Zn-Ni alloy plating layer. The steel plate for hot pressing according to claim 1 , wherein the steel plate is any one of them. 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ことを特徴とする請求項に記載の熱間プレス用鋼板。 The hot press steel sheet according to claim 2 , wherein the Zn—Ni alloy plating layer contains 10 to 25% by mass of Ni, and the balance is Zn and unavoidable impurities.
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