JP7425391B1 - ホットスタンプ用重ね合わせブランク、及び、重ね合わせホットスタンプ成形体 - Google Patents
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
Description
上記知見に基づき完成された本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
14.0≦(L*1-L*2)×(W1/W2)2≦32.0 ・・・ 式(1)
0.86≦{t1/(t1+t2)}×(L*1/L*2)2 ・・・ 式(2)
20≦W1a≦120 ・・・ 式(3)
20≦W1b≦120 ・・・ 式(4)
20≦W2b≦120 ・・・ 式(5)
ここで、
W1=0.5×(W1a+W1b)
W2=0.5×(W1b+W2b)
L*1=0.5×(L*1a+L*1b)
L*2=0.5×(L*1b+L*2b)
W1a:第一のAl系めっき鋼板の第二のAl系めっき鋼板と接する側の表面のAl系めっき層の付着量
W1b:第一のAl系めっき鋼板の第二のAl系めっき鋼板と接しない側の表面のAl系めっき層の付着量
W2b:第二のAl系めっき鋼板の第一のAl系めっき鋼板と接しない側の表面のAl系めっき層の付着量
L*1a:第一のAl系めっき鋼板の第二のAl系めっき鋼板と接する側の表面の明度L*
L*1b:第一のAl系めっき鋼板の前記第二のAl系めっき鋼板と接しない側の表面の明度L*
L*2b:第二のAl系めっき鋼板の第一のAl系めっき鋼板と接しない側の表面の明度L*
である。
なお、t1及びt2の単位はmmであり、W1a、W1b、W2a及びW2bの単位はg/m2である。
[2]下記の式(6)を満たす、[1]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
14.0≦(L*1-L*2)×(W1/W2)2≦30.0 ・・・ 式(6)
[3]前記第一のAl系めっき鋼板は、前記第二のAl系めっき鋼板と接しない側の前記Al系めっき層の上層として、炭素系黒色皮膜を有する、[1]又は[2]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[4]前記炭素系黒色皮膜の膜厚は、0.3~10.0μmである、[1]又は[2]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[5]前記炭素系黒色皮膜のZn含有量、Ti含有量、Cu含有量及びV含有量の合計が、0.2~3.0g/m2である、[1]又は[2]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[6]前記Al系めっき層の上層に、Zn含有量、Ti含有量、Cu含有量及びV含有量の合計が0.2~3.0g/m2である層を更に有する、[1]又は[2]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[7]前記炭素系黒色皮膜の窒素含有量は、2~18質量%である、[1]又は[2]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[8]板厚T1の第一のAl-Fe系合金めっき鋼板と、前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板上に重ね合わされて溶接された前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板よりも面積が小さな板厚T2の第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と、を備える、重ね合わせホットスタンプ成形体であって、下記式(7)~式(9)の関係を満たす、重ね合わせホットスタンプ成形体。
25≦K1≦60 ・・・式(7)
25≦K2≦60 ・・・式(8)
0≦(D1-D2)×(K1/K2)2≦5.0 ・・・ 式(9)
ここで、
K1:前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板の重ね合わされていない部分において、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接する側のAl-Fe系合金めっき層のめっき厚と、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側のAl-Fe系合金めっき層のめっき厚と、の平均値
K2:前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板の重ね合わされた部分において、前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側でのAl-Fe系合金めっき層のめっき厚
D1:前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板において、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接する側の前記Al-Fe系合金めっき層中に鋼板基材と接するように位置する拡散層の厚さと、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側の前記Al-Fe系合金めっき層中に鋼板基材と接するように位置する拡散層の厚さと、の平均値
D2:前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板の前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側において、前記Al-Fe系合金めっき層中に鋼板基材と接するように位置する拡散層の厚さ
である。
なお、前記板厚T1及び前記板厚T2の単位は、mmであり、前記K1、前記K2、前記D1及び前記D2の単位は、μmである。
[9]前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板において、前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側の面の前記Al-Fe系合金めっき層の上に、Zn含有量、Ti含有量、Cu含有量及びV含有量の合計が0.2~3.0g/m2である層が位置し、
更に、前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板において、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側の面の前記Al-Fe系合金めっき層の上に、Zn含有量、Ti含有量、Cu含有量及びV含有量の合計が0~3.0g/m2である層が位置する、[8]に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体。
以下、本実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク4について、詳細に説明する。
本実施形態に係るホットスタンプ用重ね合わせブランク4において、第一のAl系めっき鋼板1及び第二のAl系めっき鋼板2のそれぞれにおける母材鋼板の化学組成は、特に限定されるものではない。ただし、例えば1500MPa以上の引張強さ(試験力を9.8107Nとしたときのビッカース硬さ(すなわち、JIS Z2244-1:2020におけるHV1)で400程度以上)を得ることを目的に、化学組成が、質量%で、C:0.19~0.50%、Si:0.01~1.50%、Mn:0.4~2.0%、Cr:0.01~1.00%、Ti:0.001~0.100%、B:0.0005~0.0100%、P:0.100%以下、S:0.100%以下、Al:0~1.000%、N:0.0100%以下、Nb:0~0.100%、Mo、Ni、Cu、Co、W、Sn、V、Sb:それぞれ、0~0.500%、Mg、Ca、Zr、REM、O:それぞれ、0~0.0100%以下、残部Fe及び不純物である母材鋼板を用いることが好ましい。また、上記の化学組成の範囲内で、第一のAl系めっき鋼板1の母材鋼板の化学組成と、第二のAl系めっき鋼板2の母材鋼板の化学組成とは、同一であってもよいし、相違していてもよい。
第一のAl系めっき鋼板1の両面に施されるAl系めっき層の付着量は、第二のAl系めっき鋼板2と接する側の表面1aにおいて、W1a(g/m2)であり、第二のAl系めっき鋼板2と接しない側の表面1bにおいて、W1b(g/m2)である。また、第二のAl系めっき鋼板2の両面に施されるAl系めっき層の付着量は、第一のAl系めっき鋼板1と接しない側の表面2bにおいて、W2b(g/m2)である。ここで、上記W1a、W1b、W2bのいずれにおいても、その値は、それぞれ独立に、片面当たり20g/m2以上120g/m2以下の範囲内である。つまり、W1a、W1b、及び、W2bは、それぞれ下記の式(3)、式(4)、及び、式(5)を満足する。
20≦W1a≦120 ・・・ 式(3)
20≦W1b≦120 ・・・ 式(4)
20≦W2b≦120 ・・・ 式(5)
以下では、図1を参照しながら、本発明で重要な、明度について説明する。かかる明度は、JIS Z8781-4:2013の3.3に規定された、CIE1976明度指数L*(CIE 1976 lightness)であり、以下、単に「明度」又は「明度L*」という。
0.86≦{t1/(t1+t2)}×(L*1/L*2)2 ・・・ 式(2)
明度は、その値が低いほど、アルミめっき鋼板のホットスタンプ時の加熱における昇温速度が増加する。これは、明度は、その値が低いほど、アルミめっき鋼板の表面が黒色化していることを示唆することから、熱を吸収し易い特性が得られるためと考えられる。すなわち、本実施形態において、明度は、ホットスタンプ時の加熱における昇温速度を評価するための指標として用いられる。特に、重ね合わせ部と一枚部との昇温速度の差があることを改善するには、重ね合わせ部の明度と、一枚部の明度とに差を設け、(L*1-L*2)を大きくすることが重要であること(すなわち、板厚の厚い重ね合わせ部では、表面の明度を低くし、一枚部では、逆に表面の明度を高くすることが重要であること)を見出した。
明度は、その値が低いほど、アルミめっき鋼板のホットスタンプ時の加熱における昇温速度が増加する。これは、明度は、その値が低いほど、アルミめっき鋼板の表面が黒色化していることを示唆することから、熱を吸収し易い特性が得られるためと考えられる。特に、パッチワークの重ね合わせ部の昇温速度が遅いことを改善するには、重ね合わせ部の板厚(すなわち第一のAl系めっき鋼板1の板厚t1と第二のAl系めっき鋼板2の板厚t2の合計t1+t2)に対し、相対的に重ね合わせ部の明度を下げることが重要である。上記式(2)では、板厚の比t1/(t1+t2)のべき数が1であるのに対し、明度の比(L*1/L*2)のべき数は2となっている。このことから、本発明においては、明度の比(L*1/L*2)が、板厚の比t1/(t1+t2)よりも重要な位置づけであることがわかる。
図3は、本実施形態に係る母材鋼板15の表面にAl系めっき層14が設けられ、更にその上層に炭素系黒色皮膜17が設けられたAl系めっき鋼板16の片面側の層構造、又は、選択的に、Zn、Ti、Cu、Vを更に含有する炭素系黒色皮膜17が上層に設けられたAl系めっき鋼板16の片面側の層構造を、模式的に示したものである。
炭素系黒色皮膜17の膜厚は、0.3μm以上10μm以下であることが好ましい。炭素系黒色皮膜17の膜厚を0.3μm以上とすることで、明度の増加を抑制して、重ね合わせ部の昇温速度を増加させることが可能となる。炭素系黒色皮膜17の膜厚は、より好ましくは0.3μm以上であり、更に好ましくは0.4μm以上であり、更に一層好ましくは、好ましくなる順に、0.5μm以上、0.6μm以上、0.7μm以上である。一方、炭素系黒色皮膜17の膜厚を10μm以下とすることで、経済性を担保しつつ明度を低下させることが可能となると共に、ホットスタンプの加熱後に皮膜を残存させずにスポット溶接性を担保することが可能となる。炭素系黒色皮膜17の膜厚は、より好ましくは8μm以下であり、更に好ましくは、好ましくなる順に、6μm以下、5μm以下、4μm以下である。
炭素系黒色皮膜17には、Al系めっき層との密着性を高めるためのバインダーとして、選択的に、樹脂を含有することができる。樹脂の種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂などを挙げることができる。
炭素系黒色皮膜17は、窒素含有量が、2質量%以上18質量%以下であることが好ましい。炭素系皮膜は、一般に、Alめっき上に塗装した場合に、皮膜とめっきとの密着性が低下する。しかしながら、例えば、窒素を含有するポリウレタン樹脂をバインダー成分に用いたり、アンモニアを混合させたりして、窒素の含有量を上げることで、Al系めっき層との密着性を、より一層高めることが出来る。これにより、重ね合わせ部の昇温速度をより一層高めることが出来る。
第二の鋼板2の表面に施されたAl系めっき層の、更に上層に位置する炭素系黒色皮膜17に対し、選択的に、Zn、Ti、Cu、又は、Vの少なくとも何れか1種類を、合計で0.2g/m2以上3.0g/m2以下を含有させることが好ましい。ここで示す付着量は、Zn、Ti、Cu、又は、Vとして、単位面積当たりに付着する量を指す。Zn、Ti、Cu、及び、Vは、放射率を向上させることに加え、赤外線吸収が良好な酸化物を構成する元素である。そのため、かかる元素を含有する炭素系黒色皮膜17を設けることで、重ね合わせブランクとして用いる場合に課題となる、昇温速度が遅い重ね合わせ部と、昇温速度が速い一枚部との昇温速度の違いを、抑制することができる。特に、上述の炭素系黒色皮膜17は、ホットスタンプ加熱中に焼失することと比較し、Zn、Ti、Cu、又は、Vは、ホットスタンプ加熱中でも残存する。そのために、かかる元素を含有する炭素系黒色皮膜17は、高温での昇温速度向上に、より一層寄与することができる。また、Zn、Ti、Cu、及び、Vは、金属状態で含有させても、酸化物の状態で含有させても、いずれの状態でもよい。これは、昇温の途中過程でいずれも酸化物となり、放射率向上に寄与するためである。
第一のAl系めっき鋼板1と第二のAl系めっき鋼板2とを重ね合わせて溶接されるホットスタンプ用重ね合わせブランク4において、溶接の種類としては、スポット溶接、シーム溶接、ろう付け溶接、レーザー溶接、プラズマ溶接、アーク溶接などが選択できる。ここで、重ね合わせ部を良好に接触させるという点で、重ね合わせ部の内部までを複数の点で接触させ、かつ、鋼板-鋼板間に加圧を掛けて直接接合することができるスポット溶接がより好ましい。
本実施形態に係るホットスタンプ成形体の製造方法では、図1に示すように、上述のホットスタンプ用重ね合わせブランク4を、加熱し、かかる加熱の直後に成形するに際し、重ね合わせ部の少なくとも一部に曲げ加工の施された曲げ部を設けることで、本実施形態の重ね合わせホットスタンプ成形体12を製造する。
25≦K1≦60 ・・・ 式(7)
25≦K2≦60 ・・・ 式(8)
表1に示す第一のAl系めっき鋼板1、及び、第二のAl系めっき鋼板2を、以下に述べる方法で作製し、図1の通りスポット溶接3することで、ホットスタンプ用重ね合わせブランク4を作製した。第一のAl系めっき鋼板1として、通常の熱延工程及び冷延工程を経た冷延鋼板(化学組成:質量%で、C:0.23%、Si:0.30%、Mn:1.2%、P:0.010%、S:0.002%、Cr:0.25%、Ti:0.020%、Al:0.042%、N:0.0030%、B:0.0020%、残部:Fe及び不純物)を供試材料として、ゼンジミア式溶融アルミめっき処理ラインにて、アルミめっき処理を両面に行った。めっき後、ガスワイピング法でめっき付着量を調整し、その後冷却し、第一のAl系めっき鋼板1を作製した。この際のめっき浴組成は、89質量%Al-9質量%Si-2質量%Feであった。第二のAl系めっき鋼板2についても、第一のAl系めっき鋼板1と同様に作製し、炭素系黒色皮膜を塗装した。
G1:90秒以上の昇温時間の短縮
G2:60秒以上90秒未満の昇温時間の短縮
G3:30秒以上60秒未満の昇温時間の短縮
NG:30秒未満の昇温時間の短縮、又は、昇温時間の延長
G1:適正電流範囲2.0kA以上
G2:適正電流範囲1.5kA以上2.0kA未満
G3:適正電流範囲1.0kA以上1.5kA未満
NG:適正電流範囲1.0kA未満
電極形状:DR、先端径6φ(R40)(材質:クロム銅)
初期加圧時間:60cycle、溶接時間22cycle、保持時間10cycle
溶接電流値:4kA~15kA、0.2kAピッチで溶接
表2に示す、実施例1と同様の製造条件にて、板厚1.0mm、1.6mm、2.0mmの第一のAl系めっき鋼板、第二のAl系めっき鋼板を作製し、ホットスタンプ用重ね合わせブランクを作製した。第一のAl系めっき鋼板1、第二のAl系めっき鋼板2を以下に述べる方法で作製し、図1の通りスポット溶接3することで、ホットスタンプ用重ね合わせブランク4を作製した。
G1:90秒以上の昇温時間の短縮
G2:60秒以上90秒未満の昇温時間の短縮
G3:30秒以上60秒未満の昇温時間の短縮
NG:30秒未満の昇温時間の短縮、又は、昇温時間の延長
実施例1の水準A3と同様の製造条件にて、第一のAl系めっき鋼板、第二のAl系めっき鋼板を作製した。第二のAl系めっき鋼板のAl系めっき鋼板の上にZn、V、Ti、Cu(真空蒸着法)を形成させ、更にその上に、炭素系黒色皮膜を形成させたものを、発明例C1~C4として作製した。また、Zn酸化物、V酸化物、Ti酸化物、Cu酸化物の水分散ゾルを炭素系黒色皮膜に含有させることで、発明例C5~C10を作製した。これらについて、図1の通りスポット溶接3することで、ホットスタンプ用重ね合わせブランク4を作製した。発明例C1~C10の詳細は、表3に示した通りである。
実施例1の水準A3と同様の製造条件にて、第一のAl系めっき鋼板、第二のAl系めっき鋼板を作製し、第二のAl系めっき鋼板のAl系めっき鋼板の上に炭素系黒色皮膜を形成させ、上述の方法で窒素含有量を1%にしたものをD1とし、2%、5%、8%、18%、20%にしたものを、それぞれ、D2、D3、D4、D5、D6として、テープ剥離試験を実施した(テープ:ニチバン株式会社製CT405AP-24)。その結果、窒素含有量が1%のD1、及び、窒素含有量が20%のD6では皮膜の剥離が認められ、その他のD2、D3、D4、及び、D5では剥離は認められなかった。
表4に示す、実施例1の水準A3、A7、A10、A12、A13、A15、A16、及び、実施例3の水準C5、C6、C9、C10と同様の製造条件にて、重ね合わせホットスタンプ成形体を作製し、それぞれの水準をE1、E6、E7、E8、E9、E10、E11、及び、E2、E3、E4、E5とした。また、E2、E3、E4、E5の第二のAl系めっき鋼板で用いたZn酸化物、V酸化物、Ti酸化物、Cu酸化物を含有した炭素系黒色皮膜を有するAl系めっき鋼板を、第二のAl系めっき鋼板、及び、第一のAl系めっき鋼板の両者に用いて、実施例3と同様の製造条件にて重ね合わせホットスタンプ成形体を作製し、それぞれの水準を、E12、E13、E14、E15とした。なお、各水準E1~E15の重ね合わせホットスタンプ成形体を得るために適用した、上記のような実施例1、実施例3での製造条件を、表4に「適用した製造条件」という項目を設けて記載している。重ね合わされていない部分(一枚部)を2枚切り出し、同種板組みでスポット溶接性を調査した。表4における各水準は、発明例をE1~E5、E7、E9、E12~E15として示し、比較例をE6、E8、E10、E11として示した。ホットスタンプ後のスポット溶接性の評価方法、評価基準は、実施例1と同様である。
表1に示す、実施例1の水準A2、A3、A5、及び、A15に再度着目し、更に、これら水準に対して、更に第一のAl系めっき層上に更に炭素系黒色皮膜を設けた以外は、同様の製造条件にて製造し、図1の通りスポット溶接3することで、ホットスタンプ用重ね合わせブランク4を作製した。
[a]
ブランクである板厚t1(mm)の第一の鋼板と、
前記第一の鋼板上に重ね合わされて溶接された、少なくとも一枚の、前記第一の鋼板よりも面積の小さな板厚t2(mm)の第二の鋼板と、
を備えた、ホットスタンプ用重ね合わせブランクであって、
前記第一の鋼板、及び、前記第二の鋼板は、それぞれ鋼板の両面にAl系めっき層を有するめっき鋼板であり、
前記第二の鋼板は、前記第一の鋼板と接しない側の前記Al系めっき層の少なくとも一部の上層として、炭素系黒色皮膜を有し、
前記第一の鋼板において、前記Al系めっき層の付着量が、前記第二の鋼板と接する側の表面でW1a(g/m2)、前記第二の鋼板と接しない側の表面でW1b(g/m2)であり、かつ、前記第一の鋼板の表面のJIS Z 8781-4に定める明度L*が、前記第二の鋼板と接する側の表面でL*1a、前記第二の鋼板と接しない側の表面でL*1bであり、
前記第二の鋼板において、前記Al系めっき層の付着量が、前記第一の鋼板と接しない側の表面でW2b(g/m2)であり、かつ、前記第二の鋼板の表面の明度L*が、前記第一の鋼板と接しない側の表面でL*2bであり、
前記第一の鋼板と前記第二の鋼板の重ね合わされた部分において、前記Al系めっき層の平均の付着量W2を、0.5×(W1b+W2b)とし、平均の明度L*2を、0.5×(L*1b+L*2b)とし、前記第一の鋼板の、第二の鋼板と重ね合わされて無い部分における、前記Al系めっき層の平均の付着量W1を、0.5×(W1a+W1b)とし、平均の明度L*1を、0.5×(L*1a+L*1b)としたときに、
前記W1a、前記W1b、及び、前記W2bが、それぞれ20g/m2以上120g/m2以下の範囲内であり、
前記L*1、前記L*2、前記W1、前記W2、前記t1及び前記t2は、以下の式(a)及び式(b)の関係を満たす、ホットスタンプ用重ね合わせブランク。
14≦(L*1-L*2)×(W1/W2)2≦32 ・・・ 式(a)
0.80≦{t1/(t1+t2)}×(L*1/L*2)2 ・・・ 式(b)
[b]
前記炭素系黒色皮膜の膜厚は、0.3μm以上10.0μm以下である、[a]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[c]
前記炭素系黒色皮膜は、Zn、Ti、Cu、又は、Vの少なくとも何れか1種類を、合計で0.2g/m2以上3.0g/m2以下含有する、[a]又は[b]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[d]
前記炭素系黒色皮膜の窒素含有量は、1質量%以上20質量%以下である、[a]又は[b]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[e]
前記炭素系黒色皮膜の窒素含有量は、1質量%以上20質量%以下である、[c]に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
[f]
板厚T1(mm)の第一の鋼板と、前記第一の鋼板上に重ね合わされて溶接された、少なくとも一枚の、前記第一の鋼板よりも面積が小さな板厚T2(mm)の第二の鋼板と、を備えた重ね合わせホットスタンプ成形体であって、
前記第一の鋼板、及び、前記第二の鋼板は、それぞれ両面にAl-Fe系合金めっき層を有するめっき鋼板であり、
前記第一の鋼板において、重ね合わされていない部分の前記Al-Fe系合金めっき層のめっき厚K1が、25μm以上60μm以下であり、
前記第二の鋼板において、重ね合わされた部分の前記Al-Fe系合金めっき層のめっき厚K2が、25μm以上60μm以下であり、
前記第一の鋼板において、前記Al-Fe系合金めっき層中に鋼板基材と接するように位置する、Al:30質量%以下、かつ、Fe:70質量%以上の拡散層の厚さを、D1(μm)とし、前記第二の鋼板において、前記Al-Fe系合金めっき層中に鋼板基材と接するように位置する、Al:30質量%以下、かつ、Fe:70質量%以上の拡散層の厚さを、D2(μm)としたときに、
前記K1、前記K2、前記D1及び前記D2は、以下の式(c)の関係を満たし、
前記第一の鋼板、及び、前記第二の鋼板に曲げ部を有する、重ね合わせホットスタンプ成形体。
0.0≦(D1-D2)×(K1/K2)2≦5.0 ・・・ 式(c)
[g]
前記第二の鋼板において、前記第一の鋼板と接しない側の面の前記Al-Fe系合金めっき層の少なくとも一部上に、Zn、Ti、Cu、又は、Vの酸化物の少なくとも何れか1種類が、合計で0.2g/m2以上3.0g/m2以下存在する、[f]に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体。
1a 第一のAl系めっき鋼板の中の、第二のAl系めっき鋼板と接する面
1b 第一のAl系めっき鋼板の中の、第二のAl系めっき鋼板と接しない面
2 第二のAl系めっき鋼板
2a 第二のAl系めっき鋼板の中の、第一のAl系めっき鋼板と接する面
2b 第二のAl系めっき鋼板の中の、第一のAl系めっき鋼板と接しない面
3 溶接部
4 ホットスタンプ用重ね合わせブランク
4a ホットスタンプ用重ね合わせブランクの中の、重ね合わせ部
4b ホットスタンプ用重ね合わせブランクの中の、一枚部
5 ホットスタンプのための加熱炉
6 ホットスタンプのためのプレス金型
7 頭頂部
8 頭頂部側の曲げ部
9 フランジ側の曲げ部
10 縦壁部
11 フランジ部
12 重ね合わせホットスタンプ成形体
13 Al系めっき鋼板の片側の表面
14 Al系めっき層
15 母材鋼板
16 Al系めっき層の上層に炭素系黒色皮膜を有するAl系めっき鋼板の片側の表面
17 炭素系黒色皮膜
18 Al-Fe系合金めっき鋼板の片側の表面
19 Al-Fe系合金めっき層
20 拡散層
21 母材鋼板
22 Al-Fe系合金めっき層の上部にZn、Ti、Cu、Vいずれかを含む皮膜を有する、Al-Fe系合金めっき鋼板の片側の表面めっき鋼板の片側の表面
23 Zn、Ti、Cu、Vいずれかを含む皮膜
Claims (9)
- 板厚t1の第一のAl系めっき鋼板と、
前記第一のAl系めっき鋼板上に重ね合わされて溶接された、前記第一のAl系めっき鋼板よりも面積が小さく、かつ、前記第一のAl系めっき鋼板と接しない側のAl系めっき層の上層として、炭素系黒色皮膜を有する、板厚t2の第二のAl系めっき鋼板と、
を備える、ホットスタンプ用重ね合わせブランクであって、
下記式(1)~式(5)満たす、ホットスタンプ用重ね合わせブランク。
14.0≦(L*1-L*2)×(W1/W2)2≦32.0 ・・・ 式(1)
0.86≦{t1/(t1+t2)}×(L*1/L*2)2 ・・・ 式(2)
20≦W1a≦120 ・・・ 式(3)
20≦W1b≦120 ・・・ 式(4)
20≦W2b≦120 ・・・ 式(5)
ここで、
W1=0.5×(W1a+W1b)
W2=0.5×(W1b+W2b)
L*1=0.5×(L*1a+L*1b)
L*2=0.5×(L*1b+L*2b)
W1a:第一のAl系めっき鋼板の第二のAl系めっき鋼板と接する側の表面のAl系めっき層の付着量
W1b:第一のAl系めっき鋼板の第二のAl系めっき鋼板と接しない側の表面のAl系めっき層の付着量
W2b:第二のAl系めっき鋼板の第一のAl系めっき鋼板と接しない側の表面のAl系めっき層の付着量
L*1a:第一のAl系めっき鋼板の第二のAl系めっき鋼板と接する側の表面の明度L*
L*1b:第一のAl系めっき鋼板の前記第二のAl系めっき鋼板と接しない側の表面の明度L*
L*2b:第二のAl系めっき鋼板の第一のAl系めっき鋼板と接しない側の表面の明度L*
である。
なお、t1及びt2の単位はmmであり、W1a、W1b、W2a及びW2bの単位はg/m2である。 - 下記の式(6)を満たす、請求項1に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
14.0≦(L*1-L*2)×(W1/W2)2≦30.0 ・・・ 式(6) - 前記第一のAl系めっき鋼板は、前記第二のAl系めっき鋼板と接しない側の前記Al系めっき層の上層として、炭素系黒色皮膜を有する、請求項1又は2に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
- 前記炭素系黒色皮膜の膜厚は、0.3~10.0μmである、請求項1又は2に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
- 前記炭素系黒色皮膜のZn含有量、Ti含有量、Cu含有量及びV含有量の合計が、0.2~3.0g/m2である、請求項1又は2に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
- 前記Al系めっき層の上層に、Zn含有量、Ti含有量、Cu含有量及びV含有量の合計が0.2~3.0g/m2である層を更に有する、請求項1又は2に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
- 前記炭素系黒色皮膜の窒素含有量は、2~18質量%である、請求項1又は2に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランク。
- 板厚T1の第一のAl-Fe系合金めっき鋼板と、前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板上に重ね合わされて溶接された前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板よりも面積が小さな板厚T2の第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と、を備える、重ね合わせホットスタンプ成形体であって、
下記式(7)~式(9)の関係を満たす、重ね合わせホットスタンプ成形体。
25≦K1≦60 ・・・式(7)
25≦K2≦60 ・・・式(8)
0≦(D1-D2)×(K1/K2)2≦5.0 ・・・ 式(9)
ここで、
K1:前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板の重ね合わされていない部分において、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接する側のAl-Fe系合金めっき層のめっき厚と、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側のAl-Fe系合金めっき層のめっき厚と、の平均値
K2:前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板の重ね合わされた部分において、前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側でのAl-Fe系合金めっき層のめっき厚
D1:前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板において、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接する側の前記Al-Fe系合金めっき層中に鋼板基材と接するように位置する拡散層の厚さと、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側の前記Al-Fe系合金めっき層中に鋼板基材と接するように位置する拡散層の厚さと、の平均値
D2:前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板の前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側において、前記Al-Fe系合金めっき層中に鋼板基材と接するように位置する拡散層の厚さ
である。
なお、前記板厚T1及び前記板厚T2の単位は、mmであり、前記K1、前記K2、前記D1及び前記D2の単位は、μmである。 - 前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板において、前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側の面の前記Al-Fe系合金めっき層の上に、Zn含有量、Ti含有量、Cu含有量及びV含有量の合計が0.2~3.0g/m2である層が位置し、
更に、前記第一のAl-Fe系合金めっき鋼板において、前記第二のAl-Fe系合金めっき鋼板と接しない側の面の前記Al-Fe系合金めっき層の上に、Zn含有量、Ti含有量、Cu含有量及びV含有量の合計が0~3.0g/m2である層が位置する、請求項8に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体。
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