JP7425392B1 - 重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】Ａｌ系めっき鋼板を素材として用いた場合に、重ね合わせ部の昇温速度が遅いことと、一枚部が過剰な時間加熱されることの両者を改善すること。【解決手段】本発明は、板厚ｄ１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の小さく、かつ、前記第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側の前記Ａｌ系めっき鋼板の表面に炭素系黒色被膜を有する、板厚ｄ２の第二のＡｌ系めっき鋼板と、を備えたホットスタンプ用重ね合わせブランクを、温度Ｔ１の加熱炉にて加熱する加熱方法であり、前記ホットスタンプ用重ね合わせブランクが、式（ａ）～式（ｃ）を満足し、加熱時間をｔ１以上、かつ、ｔ２＋△ｔ２以下とする。【選択図】図５
Description
本発明は、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法に関する。
近年、自動車用鋼板の用途において、高強度と高成形性とを両立する鋼板が望まれている。高強度と高成形性とを両立する鋼板に対応するものの１つとして、残留オーステナイトのマルテンサイト変態を利用したＴＲＩＰ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ）鋼がある。このＴＲＩＰ鋼により、成形性の優れた１０００ＭＰａ級程度の強度を有する高強度鋼板を製造することは可能である。しかしながら、ＴＲＩＰ鋼の技術を用い、更に高強度（例えば１５００ＭＰａ以上）を有する超高強度鋼で成形性を確保することは困難であり、更には、成形後の形状凍結性が悪く成形品の寸法精度が劣るという問題がある。
上記のような、室温付近で成形する工法（いわゆる冷間プレス工法）に対し、最近注目を浴びている工法が、ホットスタンプ（ホットプレス、熱間プレス、ダイクエンチ、プレスクエンチ等とも呼称される。）である。このホットスタンプは、鋼板をＡｃ３点以上（例えば８００℃以上）まで加熱してオーステナイト化した直後に熱間でプレスすることによって成形性を確保させ、下死点保持の間に金型でＭｓ点以下（例えば４００℃以下）まで急冷することで材料をマルテンサイト化させ焼き入れることで、プレス後に所望の高強度の材質を得る部品の製造方法である。本工法によれば、成形後の形状凍結性にも優れた自動車用部品を得ることができる。
一方で、自動車の車体を構成する部品に用いられる各種のプレス成形体には、静的強度、動的強度、衝突安全性、更には軽量化等の様々な観点から、多様な性能や特性の向上が要求されている。例えば、Ａピラーレインフォース、Ｂピラーレインフォース、バンパーレインフォース、トンネルリンフォース、サイドシルレインフォース、ルーフレインフォース又はフロアークロスメンバー等の自動車部品には、それぞれの自動車部品における特定部位だけが、この特定部位を除く一般部位よりも耐衝突特性を有することが要求される。
そこで、自動車部品における補強が必要な特定部位に相当する部分だけに複数枚の鋼板を重ね合わせて溶接した後、得られた鋼板をホットスタンプ成形して、重ね合わせホットスタンプ成形体を製造する工法が、２００７年頃より実際に採用されている（特許文献１および特許文献２を参照。）。この工法によれば、プレス金型数を削減しながら重ね合わせホットスタンプ成形体の特定部位だけを部分的に強化することができ、かつ、不必要に部品厚を増加することが無いために部品軽量化にも寄与できる。なお、このように重ね合わせて溶接することで作製したブランクを、重ね合わせブランクと呼ぶ（パッチワークブランクとも呼ばれる。）。
重ね合わされる鋼板が非めっき鋼板である場合、熱間プレス成形に伴う高温加熱によって、製造される重ね合わせ熱間プレス部材の表面に酸化スケールが生成する。そのため、熱間プレス成形後に、例えばショットブラスト処理によって生成した酸化スケールを除去する必要が生じたり、あるいは、製造された重ね合わせ熱間プレス部材の耐食性が低下し易かったりするといった問題がある。更に、重ね合わせブランクの素材として非めっき鋼板を用いた場合の特有の問題として、重ね合わされていない部分（以下、「一枚部」とも称する。）はショットブラスト処理が可能なものの、重ね合わされた部分（以下、「重ね合わせ部」とも称する。）の鋼板の間に形成された酸化スケールはショットブラスト処理での除去が困難であり、耐食性が特に低下し易いという問題がある。
重ね合わされる鋼板がめっき鋼板であれば、熱間プレス成形後の重ね合わせ熱間プレス部材にショットブラスト処理を行う必要性は解消される。ホットプレス用として用いられるめっき鋼板としては、一般に、Ｚｎ系めっき鋼板とＡｌ系めっき鋼板とが挙げられる。Ｚｎ系めっき及びＡｌ系めっきのいずれについても、Ｆｅがめっき中に拡散する合金化反応によって、ホットスタンプ加熱後に、Ｚｎ系めっきはＺｎ－Ｆｅ系めっきとなり、Ａｌ系めっきはＡｌ－Ｆｅ系めっきとなる。
特許文献２及び特許文献３に示すように、Ｚｎ系めっき鋼板（即ち、Ｚｎを５０質量％以上含有するめっき鋼板（Ｚｎめっき、又は、Ｚｎ－Ｆｅ合金、Ｚｎ－Ｎｉ合金、Ｚｎ－Ｆｅ－Ａｌ合金などのＺｎ系合金めっき））は、酸化スケールの生成を抑制し、ショットブラスト処理が必要となるという問題は解消される。しかしながら、重ね合わせブランク素材としてＺｎ系めっき鋼板を用い、ホットスタンプ成形時に重ね合わせ部に曲げ成形を施す場合、地鉄に亀裂が生じて、耐衝突特性に問題が生じる場合がある。これは、比較的低融点である亜鉛が残存する場合、Ｚｎが液体金属となってめっき表面から地鉄に侵入するためであり、いわゆる液体金属脆化と呼ばれる問題によるものである。なお、曲げ成形は、耐衝突特性を形状の面から確保する手段であり、重ね合わせ部に曲げ成形を施すことは、極めて重要な重ね合わせ成形体の利用方法である。
特許文献２及び特許文献３に示すように、Ｚｎ系めっき鋼板をホットスタンプとして用いる場合に採られる液体金属脆化の対策として、一般的には、ホットスタンプ加熱時にＺｎ－Ｆｅ合金化反応を進めてめっきを高融点化する対策、及び、ホットスタンプの曲げ成形時の成形温度を下げて亜鉛が固体化するのを待つ対策が挙げられる。しかしながら、重ね合わせブランクの素材として亜鉛系めっき鋼板を用いた場合の特有の問題として、重ね合わせ部の板厚が一枚部より厚いために昇温速度が遅く、ホットスタンプ加熱時にＺｎ－Ｆｅ合金化反応を進行させることが困難であるという問題がある。更には、ホットスタンプ成形時の成形温度について、重ね合わせ部の板厚が一枚部より厚いため、冷却速度も遅く、重ね合わせ部が冷めるのを待つと一枚部が早く冷めてしまい、マルテンサイト組織を確保できない問題も存在する。また、一枚部では、Ｚｎは酸化亜鉛の膜となりＺｎの蒸発を抑制するが、重ね合わせ部の鋼板の間の雰囲気では酸素の欠乏が起こるためにＺｎが蒸発し、重ね合わせ部の耐食性の低下、液体金属脆化の問題が更に大きくなる。
特許文献４に示すようなＡｌ系めっき鋼板（即ち、Ａｌを５０質量％以上含有するめっき鋼板（Ａｌめっき、又は、Ａｌ－Ｓｉ合金、Ａｌ－Ｆｅ－Ｓｉ合金などのＡｌ系合金めっき））では、Ｚｎと同様に酸化スケールの生成を抑制するため、ショットブラスト処理が必要となるという問題は解消され、更には、Ｚｎに比べ高融点であるＡｌでは、液体金属脆化の問題を起こさない。そのため、Ａｌ系めっき鋼板は、重ね合わせブランクの素材として用いるには好適である。
そこで、本発明者らは、近年、重ね合わせブランク用のＡｌ系めっき鋼板や、Ａｌ系めっき鋼板を用いた重ね合わせブランクについて、鋭意検討を行い、様々な提案を行っている（例えば、以下の特許文献５～特許文献８を参照。）。
しかしながら、重ね合わせブランクの素材として、特許文献４に開示されているようなＡｌ系めっき鋼板を用いた場合の特有の問題として、ホットスタンプの加熱の際に重ね合わせ部の昇温速度が遅いこと、及び、重ね合わせ部と重ね合わされていない部分（一枚部）との昇温速度に差があることにより、ホットスタンプの部品生産性が低下する問題、並びに、スポット溶接性の問題が生じる。
すなわち、重ね合わせ部をオーステナイト化温度以上に達するよう加熱時間を長くする必要があり、部品の生産性が低下する問題がある。特に、Ａｌ系めっきが無い鋼板の場合（すなわち鋼板表面がＦｅの場合）、Ｆｅが酸化し黒色を帯び、Ｚｎ系めっきの場合は、Ａｌ系めっきと比較して容易にＺｎ－Ｆｅの合金化反応が進行し金属光沢が消失し、黒色を帯びる。これら鋼板に対して、Ａｌ系めっき鋼板では、銀白色の金属光沢を持った表面であることに加え、Ａｌ系めっきが耐酸化性に優れるため、金属光沢が加熱中も長く維持されることにより、昇温速度が遅くなる。その結果、ホットスタンプの部品生産性が低下する問題が生じ易い。
また、特許文献３に記載されているように、ホットスタンプの加熱で進行するＡｌ系めっき鋼板のめっきのＡｌ－Ｆｅ合金化反応は、めっきのスポット溶接性に重要である。ここで、ホットスタンプの加熱時間を長くした場合、鋼板一枚部において、過剰な時間加熱されるため、Ａｌ－Ｆｅ合金化反応が進み、Ｆｅ濃度の高いＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層が形成されてしまう。その結果、更なる問題として、鋼板一枚部において、スポット溶接性が低下してしまう問題が生じる。
そのため、以上説明したような、地鉄の酸化スケールを抑制し、かつ、液体金属脆化の問題を起こさないために、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの素材として用いるには好適であるＡｌ系めっき鋼板に関し、重ね合わせ部の昇温速度が遅いことと、一枚部が過剰な時間加熱されることの両者を改善する発明によって、ホットスタンプの部品生産性と一枚部のスポット溶接性の問題を解決させることが希求される。
このような、ホットスタンプの部品生産性と一枚部のスポット溶接性の問題は、上記特許文献５～特許文献８に記載した技術においても、未だ改良の余地が存在していた。例えば、上記特許文献８等では、加熱時間を管理することで、ホットスタンプ時の加熱を実施していた。より詳細には、例えば予備試験等で、重ね合わせ部の昇温速度又は昇温時間を確認していた。その上で、得られた昇温速度又は昇温時間に関する知見にバラつき等を考慮した上で、例えば１０分間等といった、比較的長時間の保持時間を加味して、ホットスタンプ時の加熱を行っていた。かかる場合においても、上記のような一枚部のスポット溶接性の問題については、未だ改良の余地が存在していた。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、Ａｌ系めっき鋼板を素材として用いた場合に、重ね合わせ部の昇温速度が遅いことと、一枚部が過剰な時間加熱されることの両者を改善することが可能な、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、Ａｌ系めっき鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に定める明度Ｌ＊に着目した結果、明度は低いほど、Ａｌ系めっき鋼板のホットスタンプの加熱の昇温速度が増加することを見出した。これは、明度は低い値を示すほど、Ａｌ系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てい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、重ね合わせ部の明度Ｌ＊、板厚（すなわち２枚の鋼板の板厚の合計）、加熱温度に応じて、最小の加熱時間が存在することを見出した。
また、一枚部が過剰な時間加熱されることを抑制するには、一枚部では、逆に明度を高くすることで、熱を吸収し難い特性を得て、ホットスタンプの加熱の昇温速度を低下させることが重要である。Ａｌ系めっき鋼板を用いることで、銀白色の金属光沢を持った表面に起因して、高い明度を得ることが出来る。特に、一枚部が過剰に加熱されることを抑制するには、一枚部の明度Ｌ＊、板厚、加熱温度に応じて、最大の加熱時間が存在することを見出した。
また、Ａｌ系めっき鋼板の上層に炭素系黒色皮膜を用いることで、明度を下げることが出来ることを見出した。特に、炭素系黒色皮膜は、ホットスタンプの加熱中の酸化反応によって燃焼することで焼失されるため、炭素系黒色皮膜が残存することによる重ね合わせホットスタンプ成形部品のスポット溶接性の低下を抑制できることを見出した。このような炭素系黒色皮膜の燃焼による焼失効果を得るには、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの２枚の鋼板が接しない側の面に、炭素系黒色皮膜を用いることが重要である。
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。
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。
［１］板厚ｄ１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の小さく、かつ、前記第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色被膜を有する、板厚ｄ２の第二のＡｌ系めっき鋼板と、を備えたホットスタンプ用重ね合わせブランクを、温度Ｔ１の加熱炉にて加熱する加熱方法であって、前記ホットスタンプ用重ね合わせブランクが、下記式（ａ）～式（ｃ）を満足し、加熱時間をｔ１以上、かつ、ｔ２＋△ｔ２以下とする、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、Ｔ１は加熱炉の温度であり、ｔ１は下記式（ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、ｔ２は下記式（ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、△ｔ２は下記式（ｆ）であり、ｄ、ｄ１及びｄ２の単位はｍｍとし、Ｔ１の単位は℃とし、ｔ１、ｔ２及び△ｔ２の単位は分とする。
４０≦Ｌ＊ｂ≦６０ ・・・式（ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦８０ ・・・式（ｂ）
２．５≦ｄ≦４．８ ・・・式（ｃ）
Ｔ１＝Ａ１・ｔ１２＋Ｂ１・ｔ１＋Ｃ１ ・・・式（ｄ）
Ｔ１＝Ａ２・ｔ２２＋Ｂ２・ｔ２＋Ｃ２ ・・・式（ｅ）
△ｔ２＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ１） ・・・式（ｆ）
ただし、Ｌ＊ｂ、Ｌ＊１、Ｌ＊１ａ、Ｌ＊１ｂ、Ｌ＊２ｂ、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２及びＣ２は、下記とする。
Ｌ＊ｂ＝０．５×（Ｌ＊１ｂ＋Ｌ＊２ｂ） ・・・式（ａ－１）
Ｌ＊１＝０．５×（Ｌ＊１ａ＋Ｌ＊１ｂ） ・・・式（ｂ－１）
ｄ＝ｄ１＋ｄ２ ・・・式（ｃ－１）
Ｌ＊１ａ：第一の鋼板の第二の鋼板と接する側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊１ｂ：第一の鋼板の第二の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊２ｂ：第二の鋼板の第一の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ａ１＝－０．３６４５ｄ５＋６．３４３ｄ４－４３．８２２ｄ３
＋１５１．７１ｄ２－２６８．８９ｄ＋２０５．６８ ・・・式（ｄ－１）
Ｂ１＝２．９３４７ｄ５－４７．３１３ｄ４＋２９８．８４ｄ３
－９３６．３５ｄ２＋１５１８．１ｄ－１１９７．６ ・・・式（ｄ－２）
Ｃ１＝１３８１．５７ ・・・式（ｄ－３）
Ａ２＝－０．４３６７ｄ１５＋７．３７８９ｄ１４－４９．１０７ｄ１３
＋１６１．９５ｄ１２－２６９．２ｄ１＋１８８．９７ ・・・式（ｅ－１）
Ｂ２＝１．８５９４ｄ１５－３１．０３４ｄ１４＋２０４．６２ｄ１３
－６７５．１１ｄ１２＋１１５９．２ｄ１－９６４．５９ ・・・式（ｅ－２）
Ｃ２＝１３６７．３９ ・・・式（ｅ－３）
［２］前記加熱時間を、ｔ２＋△ｔ２’以下とする、［１］に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、△ｔ２’は下記式（ｆ’）であり、その単位は分である。
△ｔ２’＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ１） ・・・式（ｆ’）
［３］板厚ｄ１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の小さく、かつ、前記第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色被膜を有する、板厚ｄ２の第二のＡｌ系めっき鋼板と、を備えたホットスタンプ用重ね合わせブランクを、温度Ｔ３の加熱炉にて加熱する加熱方法であって、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表面に炭素系黒色皮膜を有し、前記ホットスタンプ用重ね合わせブランクが、下記式（Ａ）～式（Ｃ）を満足し、加熱時間をｔ３以上、かつ、ｔ４＋△ｔ４以下とする、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、Ｔ３は加熱炉の温度であり、ｔ３は下記式（Ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、ｔ４は下記式（Ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、△ｔ４は下記式（Ｆ）であり、ｄ、ｄ１及びｄ２の単位はｍｍとし、Ｔ３の単位は℃とし、ｔ３、ｔ４及び△ｔ４の単位は分とする。
２０≦Ｌ＊ｂ＜４０ ・・・式（Ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦６０ ・・・式（Ｂ）
２．５≦ｄ≦４．８ ・・・式（Ｃ）
Ｔ３＝Ａ３・ｔ３２＋Ｂ３・ｔ３＋Ｃ３ ・・・式（Ｄ）
Ｔ３＝Ａ４・ｔ４２＋Ｂ４・ｔ４＋Ｃ４ ・・・式（Ｅ）
△ｔ４＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ３） ・・・式（Ｆ）
ただし、Ｌ＊ｂ、Ｌ＊１、Ｌ＊１ａ、Ｌ＊１ｂ、Ｌ＊２ｂ、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ａ４、Ｂ４及びＣ４は、下記とする。
Ｌ＊ｂ＝０．５×（Ｌ＊１ｂ＋Ｌ＊２ｂ） ・・・式（Ａ－１）
Ｌ＊１＝０．５×（Ｌ＊１ａ＋Ｌ＊１ｂ） ・・・式（Ｂ－１）
ｄ＝ｄ１＋ｄ２ ・・・式（Ｃ－１）
Ｌ＊１ａ：第一の鋼板の第二の鋼板と接する側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊１ｂ：第一の鋼板の第二の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊２ｂ：第二の鋼板の第一の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ａ３＝－０．５６９３ｄ５＋９．８１６８ｄ４－６７．００２ｄ３
＋２２８．１１ｄ２－３９４．８５ｄ＋２９１．７７ ・・・式（Ｄ－１）
Ｂ３＝３．０４７２ｄ５－４９．８２９ｄ４＋３２０．４３ｄ３
－１０２６．６ｄ２＋１７０６．７ｄ－１３７４．３ ・・・式（Ｄ－２）
Ｃ３＝１３９４．２１ ・・・式（Ｄ－３）
Ａ４＝－０．３６４５ｄ１５＋６．３４３ｄ１４－４３．８２２ｄ１３
＋１５１．７１ｄ１２－２６８．８９ｄ１＋２０５．６８ ・・・式（Ｅ－１）
Ｂ４＝２．９３４７ｄ１５－４７．３１３ｄ１４＋２９８．８４ｄ１３
－９３６．３５ｄ１２＋１５１８．１ｄ１－１１９７．６ ・・・式（Ｅ－２）
Ｃ４＝１３８１．５７ ・・・式（Ｅ－３）
［４］前記加熱時間を、ｔ４＋△ｔ４’以下とする、［３］に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、△ｔ４’は下記式（Ｆ’）であり、その単位は分である。
△ｔ４’＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ３） ・・・式（Ｆ’）
ここで、Ｔ１は加熱炉の温度であり、ｔ１は下記式（ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、ｔ２は下記式（ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、△ｔ２は下記式（ｆ）であり、ｄ、ｄ１及びｄ２の単位はｍｍとし、Ｔ１の単位は℃とし、ｔ１、ｔ２及び△ｔ２の単位は分とする。
４０≦Ｌ＊ｂ≦６０ ・・・式（ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦８０ ・・・式（ｂ）
２．５≦ｄ≦４．８ ・・・式（ｃ）
Ｔ１＝Ａ１・ｔ１２＋Ｂ１・ｔ１＋Ｃ１ ・・・式（ｄ）
Ｔ１＝Ａ２・ｔ２２＋Ｂ２・ｔ２＋Ｃ２ ・・・式（ｅ）
△ｔ２＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ１） ・・・式（ｆ）
ただし、Ｌ＊ｂ、Ｌ＊１、Ｌ＊１ａ、Ｌ＊１ｂ、Ｌ＊２ｂ、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２及びＣ２は、下記とする。
Ｌ＊ｂ＝０．５×（Ｌ＊１ｂ＋Ｌ＊２ｂ） ・・・式（ａ－１）
Ｌ＊１＝０．５×（Ｌ＊１ａ＋Ｌ＊１ｂ） ・・・式（ｂ－１）
ｄ＝ｄ１＋ｄ２ ・・・式（ｃ－１）
Ｌ＊１ａ：第一の鋼板の第二の鋼板と接する側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊１ｂ：第一の鋼板の第二の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊２ｂ：第二の鋼板の第一の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ａ１＝－０．３６４５ｄ５＋６．３４３ｄ４－４３．８２２ｄ３
＋１５１．７１ｄ２－２６８．８９ｄ＋２０５．６８ ・・・式（ｄ－１）
Ｂ１＝２．９３４７ｄ５－４７．３１３ｄ４＋２９８．８４ｄ３
－９３６．３５ｄ２＋１５１８．１ｄ－１１９７．６ ・・・式（ｄ－２）
Ｃ１＝１３８１．５７ ・・・式（ｄ－３）
Ａ２＝－０．４３６７ｄ１５＋７．３７８９ｄ１４－４９．１０７ｄ１３
＋１６１．９５ｄ１２－２６９．２ｄ１＋１８８．９７ ・・・式（ｅ－１）
Ｂ２＝１．８５９４ｄ１５－３１．０３４ｄ１４＋２０４．６２ｄ１３
－６７５．１１ｄ１２＋１１５９．２ｄ１－９６４．５９ ・・・式（ｅ－２）
Ｃ２＝１３６７．３９ ・・・式（ｅ－３）
［２］前記加熱時間を、ｔ２＋△ｔ２’以下とする、［１］に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、△ｔ２’は下記式（ｆ’）であり、その単位は分である。
△ｔ２’＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ１） ・・・式（ｆ’）
［３］板厚ｄ１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の小さく、かつ、前記第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色被膜を有する、板厚ｄ２の第二のＡｌ系めっき鋼板と、を備えたホットスタンプ用重ね合わせブランクを、温度Ｔ３の加熱炉にて加熱する加熱方法であって、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表面に炭素系黒色皮膜を有し、前記ホットスタンプ用重ね合わせブランクが、下記式（Ａ）～式（Ｃ）を満足し、加熱時間をｔ３以上、かつ、ｔ４＋△ｔ４以下とする、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、Ｔ３は加熱炉の温度であり、ｔ３は下記式（Ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、ｔ４は下記式（Ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、△ｔ４は下記式（Ｆ）であり、ｄ、ｄ１及びｄ２の単位はｍｍとし、Ｔ３の単位は℃とし、ｔ３、ｔ４及び△ｔ４の単位は分とする。
２０≦Ｌ＊ｂ＜４０ ・・・式（Ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦６０ ・・・式（Ｂ）
２．５≦ｄ≦４．８ ・・・式（Ｃ）
Ｔ３＝Ａ３・ｔ３２＋Ｂ３・ｔ３＋Ｃ３ ・・・式（Ｄ）
Ｔ３＝Ａ４・ｔ４２＋Ｂ４・ｔ４＋Ｃ４ ・・・式（Ｅ）
△ｔ４＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ３） ・・・式（Ｆ）
ただし、Ｌ＊ｂ、Ｌ＊１、Ｌ＊１ａ、Ｌ＊１ｂ、Ｌ＊２ｂ、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ａ４、Ｂ４及びＣ４は、下記とする。
Ｌ＊ｂ＝０．５×（Ｌ＊１ｂ＋Ｌ＊２ｂ） ・・・式（Ａ－１）
Ｌ＊１＝０．５×（Ｌ＊１ａ＋Ｌ＊１ｂ） ・・・式（Ｂ－１）
ｄ＝ｄ１＋ｄ２ ・・・式（Ｃ－１）
Ｌ＊１ａ：第一の鋼板の第二の鋼板と接する側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊１ｂ：第一の鋼板の第二の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊２ｂ：第二の鋼板の第一の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ａ３＝－０．５６９３ｄ５＋９．８１６８ｄ４－６７．００２ｄ３
＋２２８．１１ｄ２－３９４．８５ｄ＋２９１．７７ ・・・式（Ｄ－１）
Ｂ３＝３．０４７２ｄ５－４９．８２９ｄ４＋３２０．４３ｄ３
－１０２６．６ｄ２＋１７０６．７ｄ－１３７４．３ ・・・式（Ｄ－２）
Ｃ３＝１３９４．２１ ・・・式（Ｄ－３）
Ａ４＝－０．３６４５ｄ１５＋６．３４３ｄ１４－４３．８２２ｄ１３
＋１５１．７１ｄ１２－２６８．８９ｄ１＋２０５．６８ ・・・式（Ｅ－１）
Ｂ４＝２．９３４７ｄ１５－４７．３１３ｄ１４＋２９８．８４ｄ１３
－９３６．３５ｄ１２＋１５１８．１ｄ１－１１９７．６ ・・・式（Ｅ－２）
Ｃ４＝１３８１．５７ ・・・式（Ｅ－３）
［４］前記加熱時間を、ｔ４＋△ｔ４’以下とする、［３］に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、△ｔ４’は下記式（Ｆ’）であり、その単位は分である。
△ｔ４’＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ３） ・・・式（Ｆ’）
以上説明したように本発明によれば、Ａｌ系めっき鋼板をホットスタンプ用重ね合わせブランクの素材として用いた場合に、重ね合わせ部の昇温速度が遅いことと、一枚部が過剰な時間加熱されることの両者を改善し、ホットスタンプ成形体の部品生産性と一枚部のスポット溶接性の問題を解決させることが可能となる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図１は、本発明の実施形態に係る、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法の一例を模式的に示す説明図である。
本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法では、ホットスタンプ用重ね合わせブランクが、重ね合わせホットスタンプ成形体の素材として用いられる。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は、テーラードブランクの一種であり、パッチワークブランクとも呼ばれる。
図１に模式的に示すように、本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法では、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４が、第一のＡｌ系めっき鋼板１と、第一のＡｌ系めっき鋼板より面積の小さい第二のＡｌ系めっき鋼板２とを、溶接３することで構成される。このとき、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４の中で、第二のＡｌ系めっき鋼板２が重ね合わされた部分を、重ね合わせ部４ａと呼び、重ね合わされていない部分を、一枚部４ｂと呼ぶ。なお、本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法では、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４において、第二のＡｌ系めっき鋼板２は、図１に模式的に示したように、第一のＡｌ系めっき鋼板１からはみ出した部分が存在しないように、第一のＡｌ系めっき鋼板１の外縁部よりも内側に配置されることが好ましい。
また、第一のＡｌ系めっき鋼板１の表面には、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接する側の面１ａと、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接しない側の面１ｂの両面に対し、Ａｌ系めっき層が施されており、第二のＡｌ系めっき鋼板２についても同様に、第一のＡｌ系めっき鋼板１と接する側の面２ａと、第一のＡｌ系めっき鋼板１と接しない側の面２ｂの両面に対し、Ａｌ系めっき層が施されている。更に、本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法では、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面２ｂには、Ａｌ系めっき層の上層に、炭素系黒色皮膜（図示せず。）が設けられている。
また、本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体のもう一つの製造方法では、第一のＡｌ系めっき鋼板１の表面には、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接する側の面１ａと、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接しない側の面１ｂの両面に対し、Ａｌ系めっき層が施されており、第二のＡｌ系めっき鋼板２についても同様に、第一のＡｌ系めっき鋼板１と接する側の面２ａと、第一のＡｌ系めっき鋼板１と接しない側の面２ｂの両面に対し、Ａｌ系めっき層が施されている。また、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面２ｂには、Ａｌ系めっき層の上層に、炭素系黒色皮膜（図示せず。）が設けられており、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面１ｂにおいても、Ａｌ系めっき層の上層に、炭素系黒色皮膜（図示せず。）が設けられている。
ホットスタンプ用重ね合わせブランク４は、本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法として、加熱炉５でＡｃ３点以上まで加熱されることで、鋼板はオーステナイト化され、炉から取り出した直後に金型６でプレス成形および急冷されることで、鋼板はマルテンサイト変態する。これにより、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４は、耐衝突特性に優れた本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体１２となる。このとき、重ね合わせ部４ａの少なくとも一部には、重ね合わせホットスタンプ成形体１２となった際に曲げ部８となる部分が存在することが、ホットスタンプ成形体の部品の衝突特性の向上の点から好ましい。
図１では、重ね合わせホットスタンプ成形体１２の一例として、ハット形状の金型を用いた成形品を図示しており、ホットスタンプ成形体１２の部位の呼称を、頭頂部７、頭頂部の曲げ部８、縦壁部１０、フランジ部１１、フランジ部の曲げ部９とする。
なお、図１では、本実施形態に係る第二のＡｌ系めっき鋼板２は、頭頂部７側の外側に配置されているが、第二のＡｌ系めっき鋼板２が頭頂部７の内側に配置されることでも、本発明の目的は達成される。
（１．ホットスタンプ用重ね合わせブランク）
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。
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。
上記のように、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は、第一のＡｌ系めっき鋼板１と、第一のＡｌ系めっき鋼板１に溶接された、第一のＡｌ系めっき鋼板１より面積の小さい第二のＡｌ系めっき鋼板２と、を有しており、第一のＡｌ系めっき鋼板１及び第二のＡｌ系めっき鋼板２それぞれの両面には、Ａｌ系めっきが施されている。すなわち、本実施形態に係る第一のＡｌ系めっき鋼板１及び第二のＡｌ系めっき鋼板２は、母材鋼板の双方の表面上にＡｌ系めっき層を有する、Ａｌ系めっき鋼板である。
＜Ａｌ系めっき鋼板＞
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：０～０．０１００％、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％、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。
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：０～０．０１００％、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％、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。
上記の化学組成を母材鋼板としたＡｌ系めっき鋼板の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、常法の製銑工程、及び、製鋼工程を経て、熱延、酸洗、冷延、ゼンジミア式溶融アルミめっきの工程で製造されたものを利用することができる。
本実施形態において、第一のＡｌ系めっき鋼板１の板厚ｄ１（ｍｍ）と、第二のＡｌ系めっき鋼板２の板厚ｄ２（ｍｍ）は、選択的に、それぞれ０．５ｍｍ以上３．２ｍｍ以下であることが好ましい。板厚を０．５ｍｍ以上とすることで、熱延、冷延での工程の生産性を所望の状態に保持することが可能となる。また、板厚を３．２ｍｍ以下とすることで、ホットスタンプの金型焼き入れ時に冷却速度が低下して焼き入れ性が不足する結果、所望の引張強度が得られなくなる現象を、防止することが可能となる。
なお、第一のＡｌ系めっき鋼板１の板厚ｄ１及び第二のＡｌ系めっき鋼板２の板厚ｄ２は、例えば、ＪＩＳ Ｂ７５０２：２０１６に準拠したマイクロメーターを用いて測定することが可能である。また、上記の板厚ｄ１、ｄ２とは、母材鋼板の板厚に加え、両面に設けられたＡｌ系めっき層の厚みも含んだ板厚とする。
［板厚ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）：２．５ｍｍ以上４．８ｍｍ以下］
本実施形態において、第一のＡｌ系めっき鋼板と第二のＡｌ系めっき鋼板が重ね合わされた部分の合計板厚ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）は、２．５ｍｍ以上４．８ｍｍ以下である。合計板厚の増加は、重ね合わせ部の昇温速度を遅くしてホットスタンプの加熱時の生産性を低下する。そのため、合計板厚ｄは、４．８ｍｍ以下とする。つまり、ｄは、下記式（ｃ）を満足する。
２．５≦ｄ≦４．８ ・・・ 式（ｃ）
本実施形態において、第一のＡｌ系めっき鋼板と第二のＡｌ系めっき鋼板が重ね合わされた部分の合計板厚ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）は、２．５ｍｍ以上４．８ｍｍ以下である。合計板厚の増加は、重ね合わせ部の昇温速度を遅くしてホットスタンプの加熱時の生産性を低下する。そのため、合計板厚ｄは、４．８ｍｍ以下とする。つまり、ｄは、下記式（ｃ）を満足する。
２．５≦ｄ≦４．８ ・・・ 式（ｃ）
合計板厚ｄは、好ましくは４．６ｍｍ以下であり、より好ましくは４．４ｍｍ以下、４．２ｍｍ以下、又は、４．０ｍｍ以下である。一方、合計板厚の減少は、昇温速度の向上効果が飽和することに加え、ホットスタンプ成形体の衝突特性が低下する。そのため、合計板厚ｄは２．５ｍｍ以上とする。合計板厚ｄは、好ましくは２．８ｍｍ以上であり、より好ましくは３．２ｍｍ以上である。
＜Ａｌ系めっき層＞
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。
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。
ここで、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４における、重ね合わされていない部分（一枚部４ｂ）の平均のＡｌ系めっき層の付着量を、片面当たりＷ１（ｇ／ｍ２）とする。第一のＡｌ系めっき鋼板１において、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接している側の表面の片面のＡｌ系めっき層の付着量がＷ１ａ（ｇ／ｍ２）であり、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接していない側の表面の片面のＡｌ系めっき層の付着量がＷ１ｂ（ｇ／ｍ２）であった場合、Ｗ１＝０．５×（Ｗ１ａ＋Ｗ１ｂ）となる。また、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４における、重ね合わせ部４ａの平均のＡｌ系めっき層の付着量を、片面当たりＷ２（ｇ／ｍ２）とする。第一のＡｌ系めっき鋼板１における、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接していない側の表面１ｂの片面のＡｌ系めっき層の付着量がＷ１ｂ（ｇ／ｍ２）であり、第二のＡｌ系めっき鋼板２における、第一のＡｌ系めっき鋼板１と接していない側の表面の片面のＡｌ系めっき層の付着量がＷ２ｂ（ｇ／ｍ２）であった場合、Ｗ２＝０．５×（Ｗ１ｂ＋Ｗ２ｂ）となる。
なお、第一のＡｌ系めっき鋼板１において、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接する側の表面１ａ、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接しない側の表面１ｂ、及び、第二のＡｌ系めっき鋼板２において、第一のＡｌ系めっき鋼板１と接しない側の表面２ｂは、製造された重ね合わせブランクがホットスタンプの加熱の際に、熱源に露出する面であり、ホットスタンプにおける加熱時の昇温速度を制御する上で重要な表面となる。
本実施形態に係るＡｌ系めっき層のめっき付着量については、特に限定されるものではない。ただし、ホットスタンプ成形体に求められる特性としては、（ａ）ホットスタンプ加熱時のＦｅスケールの発生を抑制すること、（ｂ）ホットスタンプ成形時のめっきの滑落（パウダリングとも呼ばれる。）によるめっきの欠けや押し疵を抑制すること、が好ましい特性として挙げられる。
パウダリングは、成形時に生じる曲げ部の内側の面でめっきに掛かる圧縮応力や、成形時の金型からの摺動によってめっきに掛かるせん断応力などを原因として発生する。各鋼板におけるＡｌ系めっき層の付着量Ｗ１、Ｗ２が２０ｇ／ｍ２未満である場合には、めっきの厚みが薄くなり、Ｆｅスケールの抑制が不十分となる問題が生じる。そのため、各鋼板におけるＡｌ系めっき層の付着量Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ独立に、２０ｇ／ｍ２以上とすることが好ましい。各鋼板におけるＡｌ系めっき層の付着量Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ独立に、より好ましくは３０ｇ／ｍ２以上であり、更に好ましくは、好ましくなる順に、３５ｇ／ｍ２以上、４０ｇ／ｍ２以上、４５ｇ／ｍ２以上、５０ｇ／ｍ２以上である。
一方、各鋼板における片面あたりのめっきの付着量Ｗ１、Ｗ２が１２０ｇ／ｍ２を超える場合には、パウダリングの抑制が不十分となる問題が生じる。そのため、本実施形態において、各鋼板における片面あたりのめっきの付着量Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ独立に、１２０ｇ／ｍ２以下とすることが好ましい。各鋼板における片面あたりのめっきの付着量Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ独立に、より好ましくは１１０ｇ／ｍ２以下であり、更に好ましくは、好ましくなる順に１００ｇ／ｍ２以下、９５ｇ／ｍ２以下、９０ｇ／ｍ２以下である。なお、第二のＡｌ系めっき鋼板において、第一のＡｌ系めっき鋼板と接する側の表面におけるＡｌ系めっき層の付着量については、特に規定するものではない。
ただし、各鋼板における片面あたりのめっきの付着量Ｗ１、Ｗ２の差｜Ｗ１－Ｗ２｜は、４０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。めっきの付着量の差｜Ｗ１－Ｗ２｜が４０ｇ／ｍ２以下となることで、製造されるホットスタンプ成形体において、スポット溶接性を更に向上させることが可能となる。めっきの付着量の差｜Ｗ１－Ｗ２｜は、より好ましくは３５ｇ／ｍ２以下、３０ｇ／ｍ２以下、２５ｇ／ｍ２以下、又は、２０ｇ／ｍ２以下である。
なお、各鋼板におけるＡｌ系めっき層の厚み（μｍ）は、めっき付着量（ｇ／ｍ２）から概算することができ、Ａｌ系めっき層の化学組成にもよるが、おおむね、以下の式（１）により求めることができる。
（めっきの厚み）＝（めっき付着量）／３ ・・・ 式（１）
図２は、本実施形態に係るＡｌ系めっき層が母材鋼板の表面に設けられたＡｌ系めっき鋼板１３の片面側の層構造を、模式的に示したものである。本実施形態に係るＡｌ系めっき層は、溶融めっき法によって製造された場合、Ａｌ系めっき層１４の母材鋼板１５との境界部付近に、アルミ－鉄系（Ａｌ－Ｆｅ系）合金層（図示せず。）が形成される。
なお、Ａｌ系めっきを母材鋼板に処理する方法として一般的な溶融めっき法によれば、溶融アルミめっき浴に母材鋼板を浸漬し、窒素や大気などでガスワイピングすることで付着量が調整されたＡｌ系めっき鋼板を製造することができる。その結果、必然的に、図２のＡｌ系めっき層１４と母材鋼板１５との界面には、溶融めっき時のＦｅの溶出によりアルミ－鉄系合金層が形成される。本願明細書では、図２のＡｌ系めっき層１４に、アルミ－鉄系合金層も含むものとする。
上記Ａｌ系めっき層を形成するための溶融アルミめっき浴の化学組成（つまり、Ｆｅを除き、Ａｌ系めっき層１４の化学組成とほぼ同一である。）は、特に限定されない。ただし、ホットスタンプ加熱時に必要な耐熱性に優れる点で、溶融アルミめっき浴Ａｌの含有量は、８０質量％以上であることが好ましい。また、アルミ－鉄合金層の厚みの制御が容易な点で、溶融アルミめっき浴のＳｉの含有量は、２質量％以上であることが好ましい。Ｓｉの含有量を２質量％以上とすることで、アルミ－鉄系合金層が厚くなり過ぎて成形性が低下することを、防止することが可能となる。一方、溶融アルミめっき浴のＳｉの含有量を１５質量％以下とすることで、ホットスタンプ加熱時の合金化反応が遅くなりホットスタンプの生産性が低下することを、防止することが可能となる。
溶融アルミめっき浴がＳｉを２質量％以上１５質量％以下含有する場合、かかるめっき浴を用いて形成されるＡｌ系めっき層１４には、状態図に基づいてＡｌとＳｉの共晶組織が形成される。溶融めっき法による場合、不可避的に母材鋼板からの溶出成分としてＦｅを１質量％以上５質量％以下含むことがある。他の不可避的不純物としては、溶融めっき設備の溶出成分や溶融アルミめっき浴のインゴットの不純物に起因したＣｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｖ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｂｉ、Ｍｇ、Ｃａなどの元素が挙げられ、これらの元素を１質量％未満含むことがある。
すなわち、本実施形態に係るＡｌ系めっき層１４の化学組成（平均化学組成）は、質量％で、Ａｌ：８０～９７％、Ｓｉ：２～１５％、Ｆｅ：１～１５％、Ｃｒ：０％以上１％未満、Ｍｏ：０％以上１％未満、Ｚｎ：０％以上１％未満、Ｖ：０％以上１％未満、Ｔｉ：０％以上１％未満、Ｓｎ：０％以上１％未満、Ｎｉ：０％以上１％未満、Ｃｕ：０％以上１％未満、Ｗ：０％以上１％未満、Ｂｉ：０％以上１％未満、Ｍｇ：０％以上１％未満、Ｃａ：０％以上１％未満を含有し、残部は不純物であるめっき層であってもよい。ここで、前述の通り溶融アルミめっき浴では、不可避的にＦｅを１質量％以上５質量％以下含むことがあるのに対し、Ａｌ系めっき層にはアルミ－鉄系合金層が形成されるため、Ｆｅの割合が高まる。そのため、Ａｌ系めっき層１４の化学組成はＦｅ：１～１５％であっても良い。
上記アルミ－鉄系合金層の金属組織としては、ＡｌとＦｅの２元合金であるθ相（ＦｅＡｌ３）、η相（Ｆｅ２Ａｌ５）、ζ相（ＦｅＡｌ２）、Ｆｅ３Ａｌ、ＦｅＡｌ、Ａｌ固溶系のＢＣＣ相（α２、α）などが挙げられ、これらのめっき相の組み合わせでアルミ－鉄系合金層が構成される。Ｓｉを含有する場合のアルミ－鉄系合金層の金属組織としては、τ１相（Ａｌ２Ｆｅ３Ｓｉ３）、τ２相（Ａｌ３ＦｅＳｉ）、τ３相（Ａｌ２ＦｅＳｉ）、τ４相（Ａｌ３ＦｅＳｉ２）、τ５相（Ａｌ８Ｆｅ２Ｓｉ）、τ６相（Ａｌ９Ｆｅ２Ｓｉ２）、τ７相（Ａｌ３Ｆｅ２Ｓｉ３）、τ８相（Ａｌ２Ｆｅ３Ｓｉ４）、τ１０相（Ａｌ４Ｆｅ１．７Ｓｉ）、τ１１相（Ａｌ５Ｆｅ２Ｓｉ）などが挙げられ（ただし、各相は化学量論的な組成にならない場合がある。）、アルミ－鉄系合金層の金属組織は、主としてτ５相、又は、θ相で構成されることが多い。
また、上記Ａｌ系めっき層の片面当たりの付着量は、予め一方の面のＡｌ系めっき層をシールで保護した上で、ＪＩＳ Ｇ ３３１４：２０１９ ＪＢ．３の方法（水酸化ナトリウム－ヘキサメチレンテトラミン・塩酸剥離重量法）を用いて測定する。
＜明度＞
以下で、図１を参照しながら本願で重要な、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。
以下で、図１を参照しながら本願で重要な、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。
第一のＡｌ系めっき鋼板１の表面の明度Ｌ＊について、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接する側の表面１ａにおいてＬ＊１ａと表記し、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Ｌ＊１ｂと表記するものとする。更に、第二のＡｌ系めっき鋼板２の表面の明度Ｌ＊について、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Ｌ＊２ｂと表記するものとする。その上で、Ｌ＊１＝０．５×（Ｌ＊１ａ＋Ｌ＊１ｂ）、Ｌ＊２＝０．５×（Ｌ＊１ｂ＋Ｌ＊２ｂ）と定義する。この場合に、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４は、炭素系黒色皮膜がどのように設けられているかに応じて、以下の（Ａ）又は（Ｂ）の何れかの条件を満足する。
（Ａ）第二のＡｌ系めっき鋼板において、第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色皮膜を有する場合、Ｌ＊ｂが、４０以上６０以下であり、かつ、Ｌ＊１が、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上８０以下である。
（Ｂ）第二のＡｌ系めっき鋼板において、第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色皮膜を有し、かつ、第一のＡｌ系めっき鋼板において、第二のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に、炭素系黒色皮膜を有する場合、Ｌ＊ｂが、２０以上４０未満であり、Ｌ＊１が、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上６０以下である。
（Ｂ）第二のＡｌ系めっき鋼板において、第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色皮膜を有し、かつ、第一のＡｌ系めっき鋼板において、第二のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に、炭素系黒色皮膜を有する場合、Ｌ＊ｂが、２０以上４０未満であり、Ｌ＊１が、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上６０以下である。
ここで、Ｌ＊１とは、ホットスタンプ用重ね合わせブランク４における、重ね合わされていない部分（一枚部４ｂ）の平均のＡｌ系めっき層の表面の明度を意味している。また、Ｌ＊ｂとは、ホットスタンプ用重ね合わせブランクにおける、重ね合わせ部４ａの平均のＡｌ系めっき層の表面の明度を、意味している。すなわち、Ｌ＊ｂ＝０．５×（Ｌ＊１ｂ＋Ｌ＊２ｂ）であり、Ｌ＊１＝０．５×（Ｌ＊１ａ＋Ｌ＊１ｂ）である。
［Ｌ＊ｂ、Ｌ＊１］
明度は、その値が低いほど、アルミめっき鋼板においてホットスタンプ時の加熱の際の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ため、熱を吸収し易い特性が得られているためと考えられる。逆に、一枚部では、重ね合わせ部に比べ板厚が薄いため、昇温が早く、過剰な加熱時間となる。このことから、一枚部では、明度を高くして、熱の吸収を抑制することが重要である。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。
明度は、その値が低いほど、アルミめっき鋼板においてホットスタンプ時の加熱の際の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ため、熱を吸収し易い特性が得られているためと考えられる。逆に、一枚部では、重ね合わせ部に比べ板厚が薄いため、昇温が早く、過剰な加熱時間となる。このことから、一枚部では、明度を高くして、熱の吸収を抑制することが重要である。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。
更に、Ａｌ系めっき鋼板を用いることで、銀白色の金属光沢を持った表面に起因して、高い明度を得ることが出来ること、及び、Ａｌ系めっき層の厚み（Ａｌ系めっき層の付着量と考えることもできる。）を大きくすることで、めっきの合金化が表面まで到達することで生じるめっき表面の黒色化を抑制することができ、ホットスタンプの加熱中でも高い明度を維持できること、をそれぞれ見出した。また、Ａｌ系めっき鋼板の上層に炭素系黒色皮膜を用いることで、明度を下げることが出来る。このように、Ａｌ系めっき鋼板に用いるＡｌ系めっき層と、炭素系黒色皮膜とを適切に制御することで、明度を所望の値に調整することが可能である。
（Ａ）の場合、Ｌ＊ｂは、４０以上６０以下であり、かつ、Ｌ＊１は、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上８０以下である。つまり、Ｌ＊ｂは式（ａ）を満足し、Ｌ＊１は式（ｂ）を満足する。
４０≦Ｌ＊ｂ≦６０ ・・・式（ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦８０ ・・・式（ｂ）
４０≦Ｌ＊ｂ≦６０ ・・・式（ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦８０ ・・・式（ｂ）
Ｌ＊ｂが６０超である場合、重ね合わせ部におけるホットスタンプ時の加熱の際の昇温速度の改善が十分ではない。そのため、Ｌ＊ｂは、６０以下とする。Ｌ＊ｂは、好ましくは５８以下であり、より好ましくは５６以下であり、更に好ましくは５４以下である。
一方、Ｌ＊ｂが４０未満である場合、上記のような効果が飽和することに加え、炭素系黒色皮膜を厚く形成するために、図１の重ね合わせブランク４を製造する際のスポット溶接３でチリが発生し易くなり、ブランクを制作できない場合がある。また、炭素系黒色皮膜の膜厚が厚くなると、皮膜が剥離する場合があり、ホットスタンプ設備を汚し工業的に好ましくないことと共に、ホットスタンプの加熱後に所望の昇温速度を得られない可能性がある。そのため、Ｌ＊ｂは、４０以上とする。Ｌ＊ｂは、好ましくは４２以上であり、より好ましくは４４以上であり、更に好ましくは４６以上である。
また、Ｌ＊１が（Ｌ＊ｂ＋２０）未満である場合、重ね合わせ部と比較して、一枚部が過剰な加熱時間となり、スポット溶接性が低下する。そのため、Ｌ＊１は、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上とする。Ｌ＊１は、好ましくは（Ｌ＊ｂ＋２２）以上、より好ましくは（Ｌ＊ｂ＋２４）以上である。
一方、Ｌ＊１が８０超である場合、加熱時間が短くなり過ぎる結果、母材鋼板のＡｃ３点を超えずに、衝突特性が低下する。そのため、Ｌ＊１は、８０以下とする。Ｌ＊１は、好ましくは７８以下であり、より好ましくは７６以下である。
（Ｂ）の場合、Ｌ＊ｂは、２０以上４０以下であり、かつ、Ｌ＊１は、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上６０以下である。つまり、Ｌ＊ｂは式（Ａ）を満足し、Ｌ＊１は式（Ｂ）を満足する。
２０≦Ｌ＊ｂ＜４０ ・・・式（Ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦６０ ・・・式（Ｂ）
２０≦Ｌ＊ｂ＜４０ ・・・式（Ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦６０ ・・・式（Ｂ）
Ｌ＊ｂが４０超である場合、昇温速度の改善が十分ではない。そのため、Ｌ＊ｂは、４０以下とする。Ｌ＊ｂが４０以下となることで、重ね合わせ部のホットスタンプの加熱の昇温速度が更に改善する。更には、前述の（Ａ）の場合と異なり、第二のＡｌ系めっき鋼板において、第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色皮膜を有し、かつ、第一のＡｌ系めっき鋼板において、第二のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に、炭素系黒色皮膜を有するため、皮膜の厚みの過剰な形成を抑制できる。その結果、前述した、図１の重ね合わせブランク４を造る際のスポット溶接３で、チリの発生を抑制できる。Ｌ＊ｂは、好ましくは３８以下であり、より好ましくは３６以下であり、更に好ましくは３４以下である。
一方、Ｌ＊ｂが２０未満である場合、上記のような効果が飽和することに加え、炭素系黒色皮膜を厚く形成するために、図１の重ね合わせブランク４を製造する際のスポット溶接３でチリが発生し易くなり、ブランクを制作できない場合がある。そのため、Ｌ＊ｂは、２０以上とする。Ｌ＊ｂは、好ましくは２２以上であり、より好ましくは２４以上である。
また、Ｌ＊１が（Ｌ＊ｂ＋２０）未満である場合、重ね合わせ部と比較して、一枚部が過剰な加熱時間となり、スポット溶接性が低下する。そのため、Ｌ＊１は、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上とする。Ｌ＊１は、好ましくは（Ｌ＊ｂ＋２２）以上であり、より好ましくは（Ｌ＊ｂ＋２４）以上である。
一方、Ｌ＊１が８０超である場合、加熱時間が短くなり過ぎる結果、母材鋼板のＡｃ３点を超えずに、衝突特性が低下する。そのため、Ｌ＊１は、８０以下とする。Ｌ＊１は、好ましくは７８以下であり、より好ましくは７６以下である。
明度の測定方法としては、例えば試験片を３０×３０ｍｍを切り出し、分光測色計（スガ試験機製ＳＣ－Ｔ－ＧＶ５、正反射光を含む）を用いて、測定ビームの直径φ１５ｍｍで測定することができる。
＜炭素系黒色皮膜＞
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の片面側の層構造を、模式的に示したものである。
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の片面側の層構造を、模式的に示したものである。
第二のＡｌ系めっき鋼板２において、第一のＡｌ系めっき鋼板１と接しない側の表面２ｂに位置するＡｌ系めっき層の上層に、炭素系黒色皮膜１７が設けられる。Ａｌ系めっき鋼板では、銀白色の金属光沢を持った表面となるため、高い明度となる。ここで、Ａｌ系めっき鋼板の上層に炭素系黒色皮膜を設けることで、明度を下げることが出来る。特に、炭素系黒色皮膜１７は、ホットスタンプ時の加熱中の酸化反応によって燃焼することで焼失され、ＣＯ２等として排出される。その結果、炭素系黒色皮膜１７が残存することによる重ね合わせホットスタンプ成形部品のスポット溶接性の低下を、抑制できる。
なお、炭素系黒色皮膜を用いないで、明度を下げる手段としては、約７００～８００℃で加熱することで、めっきを表面まで合金化する方法が挙げられる。しかしながら、母材鋼板中に炭化物が析出するため、ホットスタンプ後の衝突特性が低下し、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの材料として用いるのは、好ましくない。また、炭素系黒色皮膜を用いないで、明度を下げる他の手段としては、Ａｌ系めっき層の上層に、Ｚｎ、Ｚｎ－Ｎｉ、Ｚｎ－Ｆｅの電気めっきを施す方法や、Ａｌ系めっき鋼板を酸洗処理する方法が挙げられる。しかしながら、いずれもホットスタンプの加熱後にＡｌ系めっき層の表面の酸化物を増加させるため、スポット溶接でのチリ発生に繋がり、注意が必要である。
更に、第一のＡｌ系めっき鋼板１において、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接しない側の表面１ｂに位置するＡｌ系めっき層の上層に、炭素系黒色皮膜を設けることが好ましい。第一のＡｌ系めっき鋼板においても明度を減少させることで、より一層、重ね合わせ部の昇温速度向上が図られる。
なお、第二のＡｌ系めっき鋼板２において、第一のＡｌ系めっき鋼板１と接する側の表面２ａに位置する表面、及び、第一のＡｌ系めっき鋼板１において、第二のＡｌ系めっき鋼板２と接する側の表面１ａに位置する表面には、いずれも炭素系黒色皮膜を設けないことが好ましい。鋼板と接する側では皮膜の燃焼に必要な酸素の侵入が阻害されるため、未燃焼の炭素系黒色皮膜が残存し、ホットスタンプ成形体のスポット溶接性を低下させる要因となる。
また、銀白色の金属光沢を持ったＡｌ系めっき鋼板の明度を更に増加させる手段としては、例えば、Ａｌ系めっき鋼板を５００～６００℃程度に加熱することで表面を酸化することにより、白色化させることが挙げられる。これにより、Ａｌ系めっき鋼板の表面の明度を更に増加させることが可能である。
かかる炭素系黒色皮膜の膜厚は、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。炭素系黒色皮膜の膜厚は、より好ましくは０．４μｍ以上であり、更に好ましくは、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。また、炭素系黒色皮膜の膜厚が１０μｍを超えると、皮膜が剥離する場合があり、設備を汚し工業的に好ましくないことと共に、ホットスタンプの加熱後に所望の昇温速度を得られない可能性がある。炭素系黒色皮膜の膜厚は、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。
炭素系黒色皮膜の膜厚は、めっきの断面を光学顕微鏡（例えば面積：１００μｍ×１００μｍ）で観察し（エッチング無し）、図３に示すようにアルミめっき層の上層の皮膜の厚みを測定することを３視野で実施し、３視野それぞれで測定した皮膜の厚みの平均値として求めることができる。この時、断面から皮膜を電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）で分析し、炭素含有量が３０質量％以上の場合、炭素系黒色皮膜であると判断する。黒色の皮膜であることとは、表面からの明度Ｌ＊値が６０以下であることから判断する。
［バインダー］
炭素系黒色皮膜には、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。
［炭素系黒色皮膜中にＺｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｖの少なくとも何れか１種類以上含有］
第二のＡｌ系めっき鋼板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０．１ｇ／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、昇温の途中仮定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。
第二のＡｌ系めっき鋼板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０．１ｇ／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、昇温の途中仮定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。
上記のような昇温速度の違いの抑制効果は、かかる元素の合計付着量を０．１ｇ／ｍ２以上とすることで発現させることができる。そのため、炭素系黒色皮膜におけるかかる元素の合計付着量は、０．１ｇ／ｍ２以上であることが好ましい。炭素系黒色皮膜におけるかかる元素の合計付着量は、より好ましくは、０．２ｇ／ｍ２以上であり、更に好ましくは０．３ｇ／ｍ２以上であり、より一層好ましくは０．５ｇ／ｍ２以上である。
一方、炭素系黒色皮膜におけるかかる元素の合計付着量を３．０ｇ／ｍ２以下とすることで、上記のような昇温速度の違いの抑制効果を、飽和させずに発現させることが可能となる。また、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、又は、Ｖは、ホットスタンプ加熱後でも残存するものであるが、炭素系黒色皮膜におけるかかる元素の合計付着量を３．０ｇ／ｍ２以下とすることで、ホットスタンプ成形品のスポット溶接性を保持させることが可能となる。炭素系黒色皮膜におけるかかる元素の合計付着量は、より好ましくは２．５ｇ／ｍ２以下、更に好ましくは２．０ｇ／ｍ２以下である。
Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、及び、Ｖの付着量（含有量）は、例えば、蛍光Ｘ線分析装置（ＲＩＧＡＫＵ社製、ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ）を用いて表面から元素分析し、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、及び、Ｖの付着量を定量することで求めることができる。
以上述べた炭素系黒色皮膜１７の処理方法としては特に限定されないが、例えば、水分散型のカーボンブラック（例えば、三菱化学社製ＲＣＦ＃５２）、亜鉛酸化物（例えば、シーアイ化成社製、Ｎａｎｏ Ｔｅｋ）又はチタン酸化物（例えば、シーアイ化成社製、Ｎａｎｏ Ｔｅｋ）、銅酸化物（例えば、シーアイ化成社製、Ｎａｎｏ Ｔｅｋ）、バナジウム酸化物（Ｈｏｎｇｗｕ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｌｔｄ社製）を水に分散させた水系塗装液を準備し、上記溶融アルミめっき処理を実施した後に、ロールコーターで塗装し、乾燥焼き付け処理を行うことで製造することができる。または、アルミめっき鋼板に、Ｚｎ、Ｔｉ、ＣｕもしくはＶの金属を真空蒸着させる手段を用いて製造することができる。
なお、本実施形態に係る他の様態として、Ａｌ系めっき層の上に、上記炭素系黒色皮膜１７と、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、又は、Ｖの少なくとも何れか１種類（より詳細には、金属状態のこれら元素、又は、これら元素の酸化物）を有する皮膜層１７’の双方を備えていてもよい。この場合に、炭素系黒色皮膜１７と、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、又は、Ｖの少なくとも何れか１種類を有する皮膜層１７’の配置順序についても特に限定されるものではなく、炭素系黒色皮膜１７がＺｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、又は、Ｖの少なくとも何れか１種類を有する皮膜層１７’の上層に位置してもよいし、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、又は、Ｖの少なくとも何れか１種類を有する皮膜層１７’が炭素系黒色皮膜１７の上層に位置してもよい。
なお、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、又は、Ｖの少なくとも何れか１種類を有する皮膜層１７’が炭素系黒色皮膜１７の下層に位置した場合であっても、本実施形態に係る炭素系黒色皮膜１７の膜厚であれば、蛍光Ｘ線は容易に炭素系黒色皮膜１７を透過する。そのため、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、又は、Ｖの少なくとも何れか１種類を有する皮膜層１７’が炭素系黒色皮膜１７の下層に位置した場合であっても、蛍光Ｘ線分析法により、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、及び、Ｖの付着量を測定することが可能である。
また、かかる炭素系黒色皮膜１７や、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、又は、Ｖの少なくとも何れか１種類を含有する皮膜層１７’は、母材鋼板の両面に設けられてもよいが、母材鋼板において、ホットスタンプの加熱時における熱源に露出する側の面にのみ設けられることがより好ましい。
＜溶接＞
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好ましい。
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好ましい。
（２．重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法）
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、当該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。
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、当該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。
本実施形態において特に重要な事項として、加熱時間、及び、加熱温度を精密に制御することが挙げられる。図５の比較例に示すように、９２０℃でホットスタンプ用重ね合わせブランクを加熱した場合に、一枚部の昇温時間に比べ、板厚の厚い重ね合わせ部の昇温時間は遅いことが分かる。そのため、ホットスタンプでは、ブランクをオーステナイト化温度以上に加熱する目的、及び、ブランクの板温を均一化する目的から、加熱の生産性が遅いという問題が生じる。更に、重ね合わせ部の昇温時間に合わせて加熱時間を長時間確保すると、昇温の速い一枚部は、過剰に加熱時間を経ることとなる。その結果、アルミめっきの合金化反応が過剰に進み、重ね合わせホットスタンプ成形体のスポット溶接性が低下するという問題が生じる。
そのため、図６の発明例に示すように、上記と同様の９２０℃でホットスタンプ用重ね合わせブランクを加熱する際に、図１の重ね合わせブランクの面積の小さな第二のＡｌ系めっき鋼板２の、重ね合わされてない側の面２ｂの表面に、炭素系黒色皮膜を設けることで明度を減少させ、昇温速度を向上させることが出来る。この時、昇温の速い一枚部の過剰な加熱時間も短縮され、アルミめっきの合金化反応も抑制され、重ね合わせホットスタンプ成形体のスポット溶接性が改善する。
（Ａ）の場合、重ね合わせブランクを、温度（雰囲気温度）Ｔ１（℃）の加熱炉で加熱する際に、下記の式（ｄ）～式（ｆ）により算出される、ｔ１（分）以上、（ｔ２＋△ｔ２)（分）以下の時間で、重ね合わせブランクを加熱した後、加熱されたブランクを金型により成形すると同時に、金型（必要に応じて、成形されたブランクの冷却速度を高めるために、金型内部を通過する冷却水により、金型が冷却される。）からの抜熱などにより、成形されたブランクを冷却（急冷）する。これにより、耐衝突特性に優れた重ね合わせホットスタンプ成形体１２を得る。ここで、時間ｔ１、ｔ２は、下記の式（ｄ）及び式（ｅ）のように、時間ｔ１、ｔ２に関する２次方程式の解として定まるものであるが、ｔ１は下記式（ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、ｔ２は下記式（ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値である。
Ｔ１＝Ａ１・ｔ１２＋Ｂ１・ｔ１＋Ｃ１ ・・・式（ｄ）
Ａ１＝－０．３６４５ｄ５＋６．３４３ｄ４－４３．８２２ｄ３
＋１５１．７１ｄ２－２６８．８９ｄ＋２０５．６８ ・・・式（ｄ－１）
Ｂ１＝＋２．９３４７ｄ５－４７．３１３ｄ４＋２９８．８４ｄ３
－９３６．３５ｄ２＋１５１８．１ｄ－１１９７．６ ・・・式（ｄ－２）
Ｃ１＝１３８１．５７ ・・・式（ｄ－３）
Ｔ１＝Ａ２・ｔ２２＋Ｂ２・ｔ２＋Ｃ２ ・・・式（ｅ）
Ａ２＝－０．４３６７ｄ１５＋７．３７８９ｄ１４－４９．１０７ｄ１３
＋１６１．９５ｄ１２－２６９．２ｄ１＋１８８．９７ ・・・式（ｅ－１）
Ｂ２＝＋１．８５９４ｄ１５－３１．０３４ｄ１４＋２０４．６２ｄ１３
－６７５．１１ｄ１２＋１１５９．２ｄ１－９６４．５９ ・・・式（ｅ－２）
Ｃ２＝１３６７．３９ ・・・式（ｅ－３）
△ｔ２＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ１） ・・・式（ｆ）
Ａ１＝－０．３６４５ｄ５＋６．３４３ｄ４－４３．８２２ｄ３
＋１５１．７１ｄ２－２６８．８９ｄ＋２０５．６８ ・・・式（ｄ－１）
Ｂ１＝＋２．９３４７ｄ５－４７．３１３ｄ４＋２９８．８４ｄ３
－９３６．３５ｄ２＋１５１８．１ｄ－１１９７．６ ・・・式（ｄ－２）
Ｃ１＝１３８１．５７ ・・・式（ｄ－３）
Ｔ１＝Ａ２・ｔ２２＋Ｂ２・ｔ２＋Ｃ２ ・・・式（ｅ）
Ａ２＝－０．４３６７ｄ１５＋７．３７８９ｄ１４－４９．１０７ｄ１３
＋１６１．９５ｄ１２－２６９．２ｄ１＋１８８．９７ ・・・式（ｅ－１）
Ｂ２＝＋１．８５９４ｄ１５－３１．０３４ｄ１４＋２０４．６２ｄ１３
－６７５．１１ｄ１２＋１１５９．２ｄ１－９６４．５９ ・・・式（ｅ－２）
Ｃ２＝１３６７．３９ ・・・式（ｅ－３）
△ｔ２＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ１） ・・・式（ｆ）
ここで、上記式（ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値として定まるｔ１は、より詳細には、以下の式（ｄ’）から算出される。
ｔ１＝［－Ｂ１－｛Ｂ１２－（４×Ａ１×（Ｃ１－Ｔ１））｝０．５］／２×Ａ１
・・・式（ｄ’）
ｔ１＝［－Ｂ１－｛Ｂ１２－（４×Ａ１×（Ｃ１－Ｔ１））｝０．５］／２×Ａ１
・・・式（ｄ’）
同様に、上記式（ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値として定まるｔ２は、より詳細には、以下の式（ｅ’）から算出される。
ｔ２＝［－Ｂ２－｛Ｂ２２－（４×Ａ２×（Ｃ２－Ｔ１））｝０．５］／２×Ａ２
・・・式（ｅ’）
ｔ２＝［－Ｂ２－｛Ｂ２２－（４×Ａ２×（Ｃ２－Ｔ１））｝０．５］／２×Ａ２
・・・式（ｅ’）
なお、上記の各関係式を得るにあたって、本発明者らは、重ね合わせブランクを構成する鋼板の板厚を変化させながら、ホットスタンプにおける加熱プロセスについて、実際の操業条件を加味しながら、輻射熱で昇温される伝熱方程式、及び、めっき合金化反応に関する拡散モデルに基づいて、数値演算シミュレーションを実施した。かかるシミュレーション結果から、昇温時間及び拡散層の形成時間に関する知見を得ることができ、得られた知見に基づき、加熱温度と加熱時間とが満たすべき条件を定式化した。その定式化の結果が、上記の各関係式である。
加熱時間ｔが、前述のｔ１（分）未満である場合には、加熱が十分で無いために、ホットプレス後の重ね合わせ部のマルテンサイト変態が十分では無くなる結果、材料硬度が低下して、部品の耐衝突特性が低下する。また、加熱時間ｔが、前述の（ｔ２＋△ｔ２）（分）超である場合には、一枚部の加熱が過剰に長時間となる結果、アルミめっきの合金化反応が過剰に進み、スポット溶接性が低下する。
ここで、加熱時間を（ｔ２＋△ｔ２）以下とすると同時に、下記式（ｆ’）を用いて、加熱時間を（ｔ２＋△ｔ２’）以下とすることが好ましい。これにより、よりアルミめっきの合金化反応が抑制されて、スポット溶接性がより向上する。なお、△ｔ２’≦△ｔ２であるため、図７のように、加熱時間が（ｔ２＋△ｔ２’）以下であれば、加熱時間は必ず（ｔ２＋△ｔ２）以下となる。このため、加熱時間を（ｔ２＋△ｔ２’）以下とするのであれば、式（ｆ）にかかわる計算等を省略してもよい。
△ｔ２’＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ１） ・・・式（ｆ’）
図７で図示する通り、加熱時間をｔ１（分）（下限）以上、ｔ２＋△ｔ２（上限）以下に制御することで、ホットスタンプ生産性、スポット溶接性に優れた、重ね合わせホットスタンプ成形体を得ることができる。加熱時間ｔの上限を、（ｔ２＋△ｔ２）とすることで、従来、予備試験等の結果を踏まえて安全マージンを確保しつつ定めていた加熱時間の無駄な長期化を回避して、加熱時間ｔの上限を論理的に決定できるようになり、ひいては、更なる生産性の向上を図ることが可能となる。また、加熱時間ｔの上限が（ｔ２＋△ｔ２）と定まることで、製造されるホットスタンプ成形体においても、拡散層の厚みの増加を抑制することが可能となり、スポット溶接性の向上に寄与することとなる。
好ましくは、（Ｂ）の場合のように、図１の重ね合わせブランクの面積の小さな第二のＡｌ系めっき鋼板２の、重ね合わされてない側の面２ｂの表面に対し炭素系黒色皮膜を設けることで、明度を減少させ、更に、第一のＡｌ系めっき鋼板１の、重ね合わされていない側の面１ｂの表面に対しても、炭素系黒色皮膜を設けることで、明度を減少させる。これにより、ホットスタンプにおける加熱時の昇温速度を、更に向上させることが出来る。
上記の面２ｂにおける炭素系黒色皮膜の膜厚と、面１ｂにおける炭素系黒色皮膜の膜厚とは、同じでも良いし、異なっていても良い。この時、昇温の速い一枚部の過剰な加熱時間も短縮され、アルミめっきの合金化反応も抑制され、重ね合わせホットスタンプ成形体のスポット溶接性が改善する。
この場合、重ね合わせブランクを、温度（雰囲気温度）Ｔ３（℃）の加熱炉で、時間ｔ（分）で加熱する際に、下記の式（Ｄ）～式（Ｆ）により算出される、ｔ（分）以上、（ｔ４＋△ｔ４）（分）以下の時間で、重ね合わせブランクを加熱した後、加熱されたブランクを金型により成形すると同時に、金型（必要に応じて、成形されたブランクの冷却速度を高めるために、金型内部を通過する冷却水により、金型が冷却される。）からの抜熱などにより、成形されたブランクを冷却（急冷）する。これにより、耐衝突特性に優れた重ね合わせホットスタンプ成形体１２を得る。ここで、時間ｔ３、ｔ４は、下記の式（１１）及び式（１５）のように、時間ｔ３、ｔ４に関する２次方程式の解として定まるものであるが、ｔ３は下記式（Ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、ｔ４は下記式（Ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値である。
Ｔ３＝Ａ３・ｔ３２＋Ｂ３・ｔ３＋Ｃ３ ・・・式（Ｄ）
Ａ３＝－０．５６９３ｄ５＋９．８１６８ｄ４－６７．００２ｄ３
＋２２８．１１ｄ２－３９４．８５ｄ＋２９１．７７ ・・・式（Ｄ－１）
Ｂ３＝＋３．０４７２ｄ５－４９．８２９ｄ４＋３２０．４３ｄ３
－１０２６．６ｄ２＋１７０６．７ｄ－１３７４．３ ・・・式（Ｄ－２）
Ｃ３＝１３９４．２１ ・・・式（Ｄ－３）
Ｔ３＝Ａ４・ｔ４２＋Ｂ４・ｔ４＋Ｃ４ ・・・式（Ｅ）
Ａ４＝－０．３６４５ｄ１５＋６．３４３ｄ１４－４３．８２２ｄ１３
＋１５１．７１ｄ１２－２６８．８９ｄ１＋２０５．６８ ・・・式（Ｅ－１）
Ｂ４＝＋２．９３４７ｄ１５－４７．３１３ｄ１４＋２９８．８４ｄ１３
－９３６．３５ｄ１２＋１５１８．１ｄ１－１１９７．６ ・・・式（Ｅ－２）
Ｃ４＝１３８１．５７ ・・・式（Ｅ－３）
△ｔ４＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ３） ・・・式（Ｆ）
Ａ３＝－０．５６９３ｄ５＋９．８１６８ｄ４－６７．００２ｄ３
＋２２８．１１ｄ２－３９４．８５ｄ＋２９１．７７ ・・・式（Ｄ－１）
Ｂ３＝＋３．０４７２ｄ５－４９．８２９ｄ４＋３２０．４３ｄ３
－１０２６．６ｄ２＋１７０６．７ｄ－１３７４．３ ・・・式（Ｄ－２）
Ｃ３＝１３９４．２１ ・・・式（Ｄ－３）
Ｔ３＝Ａ４・ｔ４２＋Ｂ４・ｔ４＋Ｃ４ ・・・式（Ｅ）
Ａ４＝－０．３６４５ｄ１５＋６．３４３ｄ１４－４３．８２２ｄ１３
＋１５１．７１ｄ１２－２６８．８９ｄ１＋２０５．６８ ・・・式（Ｅ－１）
Ｂ４＝＋２．９３４７ｄ１５－４７．３１３ｄ１４＋２９８．８４ｄ１３
－９３６．３５ｄ１２＋１５１８．１ｄ１－１１９７．６ ・・・式（Ｅ－２）
Ｃ４＝１３８１．５７ ・・・式（Ｅ－３）
△ｔ４＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ３） ・・・式（Ｆ）
ここで、上記式（Ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値として定まるｔ３は、より詳細には、以下の式（Ｄ’）から算出される。
ｔ３＝［－Ｂ３－｛Ｂ３２－（４×Ａ３×（Ｃ３－Ｔ３））｝０．５］／２×Ａ３
・・・式（Ｄ’）
ｔ３＝［－Ｂ３－｛Ｂ３２－（４×Ａ３×（Ｃ３－Ｔ３））｝０．５］／２×Ａ３
・・・式（Ｄ’）
同様に、上記式（Ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値として定まるｔ４は、より詳細には、以下の式（Ｅ’）から算出される。
ｔ４＝［－Ｂ４－｛Ｂ４２－（４×Ａ４×（Ｃ４－Ｔ３））｝０．５］／２×Ａ４
・・・式（Ｅ’）
ｔ４＝［－Ｂ４－｛Ｂ４２－（４×Ａ４×（Ｃ４－Ｔ３））｝０．５］／２×Ａ４
・・・式（Ｅ’）
なお、上記の各関係式を得るにあたっても、本発明者らは、重ね合わせブランクを構成する鋼板の板厚を変化させながら、ホットスタンプにおける加熱プロセスについて、実際の操業条件を加味しながら、輻射熱で昇温される伝熱方程式、及び、めっき合金化反応に関する拡散モデルに基づいて、数値演算シミュレーションを実施した。かかるシミュレーション結果から、昇温時間及び拡散層の形成時間に関する知見を得ることができ、得られた知見に基づき、加熱温度と加熱時間とが満たすべき条件を定式化した。その定式化の結果が、上記の各関係式である。
加熱時間ｔが、前述のｔ３（分）未満である場合には、加熱が十分で無いために、ホットプレス後の重ね合わせ部のマルテンサイト変態が十分では無くなる結果、材料硬度が低下して、部品の耐衝突特性が低下する。また、加熱時間ｔが、前述の（ｔ４＋△ｔ４）（分）超である場合には、一枚部の加熱が過剰に長時間となる結果、アルミめっきの合金化反応が過剰に進み、スポット溶接性が低下する。
ここで、加熱時間を（ｔ４＋△ｔ４）以下とすると同時に、下記式（Ｆ’）を用いて、加熱時間を（ｔ４＋△ｔ４’）以下とすることが好ましい。これにより、よりアルミめっきの合金化反応が抑制され、スポット溶接性がより向上する。なお、△ｔ４’≦△ｔ４であるため、図７のように、加熱時間が（ｔ４＋△ｔ４’）以下であれば、加熱時間は必ず（ｔ４＋△ｔ４）以下となる。このため、加熱時間を（ｔ４＋△ｔ４’）以下とするのであれば、式（Ｆ）にかかわる計算等を省略してもよい。
△ｔ４’＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ３） ・・・式（Ｆ’）
図８で図示する通り、加熱時間をｔ３（分）（下限）以上、ｔ４＋△ｔ４（上限）以下に制御することで、ホットスタンプ生産性、スポット溶接性に優れた、より好ましい、重ね合わせホットスタンプ成形体を得ることができる。加熱時間ｔの上限を、（ｔ４＋△ｔ４）とすることで、従来、予備試験等の結果を踏まえて安全マージンを確保しつつ定めていた加熱時間の無駄な長期化を回避して、加熱時間ｔの上限を論理的に決定できるようになり、ひいては、更なる生産性の向上を図ることが可能となる。また、加熱時間ｔの上限が（ｔ４＋△ｔ４）と定まることで、製造されるホットスタンプ成形体においても、拡散層の厚みの増加を抑制することが可能となり、スポット溶接性の向上に寄与することとなる。
なお、上記加熱温度とは、重ね合わせ部の鋼板の最高到達温度のことを意味する。加熱方法としては、電気炉、ガス炉、遠赤外炉、近赤外炉などによる加熱、通電加熱、高周波加熱、誘導加熱などを例示することができる。ここで、重ね合わせブランクは面積が大きくなり易く、大型のブランクを均一な温度で加熱できる点で、電気炉、ガス炉、遠赤外炉が好ましい。
上記加熱温度は、一般的に、母材鋼板がオーステナイト化されるＡｃ３点（例えば、８００℃又は８４０℃）以上１０００℃以下の温度範囲であることが好ましい。加熱温度は、鋼板中の炭化物を溶解することで焼き入れ性を向上させるため、及び、加熱時間の短縮（生産性向上）のためから、より好ましくは８６０℃以上であり、更に好ましくは８８０℃以上、８９０℃以上、又は、９００℃以上である。また、加熱温度は、重ね合わせ部と一枚部の昇温速度を均一化できる点で、より好ましくは９５０℃以下であり、更に好ましくは９３０℃以下である。
また、上記加熱時間とは、重ね合わせブランクを、加熱炉の中に挿入した時刻から、加熱炉から抽出される時刻までの時間を意味する。
重ね合わせブランクを加熱した後から、プレス機の金型が成形のため下降し、重ね合わせブランクと金型とが接触するまでの時間は、３秒以上２０秒以下であることが好ましい。オーステナイト化温度まで加熱されたブランクが、金型や水などの冷媒を用いて冷却を行うことによりマルテンサイト変態される結果、高強度となって、耐衝突特性に優れた重ね合わせホットスタンプ成形体が得られる。そのため、重ね合わせブランクを加熱した直後に冷却することが好ましいことから、かかる時間は、０秒であっても良い。ただし、実際には、ブランクを搬送するために３秒以上の時間を要することが多い。また、かかる時間が２０秒超である場合には、ブランクが冷却されてオーステナイトからフェライトへと変態が始まり、ブランクにおいて、プレス成形後にマルテンサイト組織が得られない可能性がある。
上記のような成形時には、金型や水などの冷媒を用いて冷却を行うが、その冷却の速度は、３０℃／秒以上であることが好ましく、５０℃／秒以上であることがより好ましい。冷却速度（℃／秒）の算出方法としては、以下のようにすればよい。すなわち、前述した重ね合わせブランクと金型とが接触した後から、金型が下死点で保持された後に金型が上昇を始めるまでの時間ｋ（秒）を求め、重ね合わせブランクと金型とが接触する前のブランク温度Ｃ１を放射温度計で測定し、金型が下死点で保持され金型が上昇した後のブランク温度Ｃ２を放射温度計で測定する。得られた結果を用いて、平均冷却速度（Ｃ１－Ｃ２）／ｋ（℃／秒）を算出すればよい。
（３．重ね合わせホットスタンプ成形体）
上記のようにして製造される本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体１２は、板厚がＴ１（ｍｍ）である第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板と、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ており、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板よりも面積が小さく、かつ、板厚がＴ２（ｍｍ）である、少なくとも一枚の第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板と、を備える。
上記のようにして製造される本実施形態に係る重ね合わせホットスタンプ成形体１２は、板厚がＴ１（ｍｍ）である第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板と、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ており、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板よりも面積が小さく、かつ、板厚がＴ２（ｍｍ）である、少なくとも一枚の第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板と、を備える。
なお、ホットスタンプ成形体１２は、上述のとおり、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が加熱された後、更に曲げ加工等が施されることにより、製造されている。このため、ホットスタンプ成形体１２を構成する第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板及び第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板は、必ずしも平坦な形状でない。例えば、図１のように、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板には、頭頂部の曲げ部８などを有し、第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板には、頭頂部の曲げ部８とフランジ部の曲げ部９等を有する。「鋼板」という名称を用いているが、必ずしも平坦な形状ではない。本実施形態においては、ホットスタンプ成形体１２を構成する鋼板と、重ね合わせブランク４を構成する鋼板との区別のため、便宜的に、前者を合金めっき鋼板（例えば、Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板）といい、後者を（「合金」が付記されない。）めっき鋼板（例えば、Ａｌ系めっき鋼板）という。
重ね合わせホットスタンプ成形体１２における第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板は、第一の鋼板の両面に、両面での平均めっき厚がＫ１（μｍ）であるＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層を有するＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板である。また、重ね合わせホットスタンプ成形体１２における第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板は、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板と接しない側の表面におけるめっき厚がＫ２（μｍ）であるＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層を有するめっき鋼板である。なお、第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板において、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板と接する側の表面におけるＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層のめっき厚については、特に規定するものではない。
ここで、重ね合わせホットスタンプ成形体１２の第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板におけるＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層の平均めっき厚Ｋ１、Ｋ２は、それぞれ独立に、２５μｍ以上であることが好ましく、３０μｍ以上であることがより好ましく、３５μｍ以上であることが更に好ましい。
一方、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板におけるＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層の平均めっき厚Ｋ１、Ｋ２は、それぞれ独立に、６０μｍ以下であることが好ましく、５５μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることが更に好ましい。
第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板、第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層のめっき厚がそれぞれ上記のような範囲内となることで、重ね合わせホットスタンプ成形体１２のスポット溶接性を、良好な状態に保持することが可能となる。
上記のめっき厚は、めっきの断面を光学顕微鏡（面積：１００μｍ×１００μｍ）でナイタールエッチング後に観察し、めっき厚みを測定することを３視野で実施し、３視野それぞれで測定しためっき厚みの平均値として求めることができる。なお、第一の鋼板のめっき厚については、一枚部の位置４ｂと第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板と接する重ね合わせ部４ａの位置とがあるが、昇温速度が速くホットスタンプにおける加熱時間が最も長くなりスポット溶接性が劣化し易いという点から、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板のめっき厚は、一枚部から測定する。
Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層は、ホットスタンプ時の加熱によってＡｌ系めっき層にＦｅが表面まで拡散した結果形成された層（換言すれば、Ａｌ及びＦｅを少なくとも含有する合金めっき層）である。Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層は、ＡｌとＦｅの化合物層であるθ相（ＦｅＡｌ３）、η相（Ｆｅ２Ａｌ５）、ζ相（ＦｅＡｌ２）、Ｆｅ３Ａｌ、ＦｅＡｌ、Ａｌ固溶Ｆｅなどの相の組み合わせで構成される。また、めっき中にＳｉを含有する場合のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層は、τ１相（Ａｌ２Ｆｅ３Ｓｉ３）、τ２相（Ａｌ３ＦｅＳｉ）、τ３相（Ａｌ２ＦｅＳｉ）、τ４相（Ａｌ３ＦｅＳｉ２）、τ５相（Ａｌ８Ｆｅ２Ｓｉ）、τ６相（Ａｌ９Ｆｅ２Ｓｉ２）、τ７相（Ａｌ３Ｆｅ２Ｓｉ３）、τ８相（Ａｌ２Ｆｅ３Ｓｉ４）、τ１０相（Ａｌ４Ｆｅ１．７Ｓｉ）、τ１１相（Ａｌ５Ｆｅ２Ｓｉ）も含み（ただし、各相は化学量論的な組成にならない場合がある。）、Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層は、主としてτ１相（Ａｌ２Ｆｅ３Ｓｉ３）、η相（Ｆｅ２Ａｌ５）、ＦｅＡｌ、Ａｌ固溶Ｆｅの何れか又はその複数の相で構成されることが多い。
特に、ホットスタンプ時の加熱によって、Ａｌ系めっき中のＡｌと母材鋼板中のＦｅは、相互拡散する。そのため、母材鋼板中へのＡｌの拡散によって形成される相として、母材鋼板側から順に、Ａｌが固溶したＦｅのＢＣＣ相、ＦｅＡｌの相を含んだ層が形成される。これらの相を含む層は、拡散層（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）とも呼ばれる。ここで、かかる拡散層は、以下で説明するように、ナイタールエッチング処理後の断面を光学顕微鏡により観察することで、特定することが可能である。また、光学顕微鏡による観察で拡散層を特定できない場合には、断面を電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）で分析することで、拡散層を特定することが可能である。この際、かかるＥＰＭＡ分析結果において、Ａｌ：３０質量％以下、かつ、Ｆｅ：７０質量％以上である層を、拡散層２０とすればよい。
具体的には、図９、図１０に示すように、重ね合わせホットスタンプ成形体１８において、層１９は、主としてη相、τ１相、ＦｅＡｌ相を含む層であり、拡散層２０が含まれる。Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層の厚みは、層１９の厚みとして測定され、拡散層の厚みは、層２０の厚みとして測定される。例えば、断面から光学顕微鏡で、ナイタールエッチング後に観察した例を図１０に示す。
第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板の、第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板と重ね合わされていない部分の、Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層中に含まれる拡散層の厚みをＤ１（μｍ）と表記し、第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板の、Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層中に含まれる拡散層の厚みをＤ２（μｍ）と表記する。本実施形態に係るホットスタンプ成形体１２では、ホットスタンプの加熱時における加熱時間の上限を、（ｔ２＋△ｔ２）（又は、ｔ４＋△ｔ４）という短い時間に定めているため、拡散層の厚みＤ１（μｍ）、Ｄ２（μｍ）を、それぞれ独立に、３μｍ以上１０μｍ以下に低減することが可能となっている。拡散層の厚みが３μｍ以上である場合、めっきを十分に合金化させたことを意味し、表面に合金化していないＡｌが残存することを防止して、スポット溶接性の低下を防止することが可能となる。拡散層の厚みは、より好ましくは４μｍ以上であり、更に好ましは５μｍ以上である。一方、拡散層の厚みを１０μｍ以下とすることで、スポット溶接性の低下を防止することが可能となる。拡散層の厚みは、より好ましくは９μｍ以下であり、更に好ましくは８μｍ以下である。これにより、本実施形態に係るホットスタンプ成形体１２では、一枚部のスポット溶接性が向上している。
Ａｌ－Ｆｅ系めっき層のスポット溶接性は、Ａｌ－Ｆｅの２元系合金（ＦｅＡｌ３、Ｆｅ２Ａｌ５、ＦｅＡｌ２）によって抑制されることが知られており、Ａｌ固溶Ｆｅ層が薄くなればＡｌ－Ｆｅの２元系合金が厚くなる関係にある。
Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層のめっき厚Ｋ１、Ｋ２、及び、拡散層の厚みＤ１、Ｄ２の特定方法としては、めっき断面を１００μｍ×１００μｍの視野にてナイタールエッチング処理を実施し、光学顕微鏡によりその断面を観察する。図１０に示すように、光学顕微鏡によりめっき厚及び拡散層の厚みを測定する。より詳細には、少なくとも３箇所において、めっき断面を上記の方法により観察し、各観察箇所のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき層１９の厚みや拡散層２０の厚みを特定する。その後、得られた厚みの平均値を算出して、得られた平均値を、Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層１９や拡散層２０の厚みとすればよい。ただし、光学顕微鏡による観察で拡散層を特定できない場合、電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）による分析を行い、Ａｌ：３０質量％以下、かつ、Ｆｅ：７０質量％以上である層の厚さを、少なくとも３箇所で測定し、その平均値を拡散層２０の厚さとする。
なお、上記のような拡散層は、Ａｌ系めっき層内での内方拡散により形成される層であるため、拡散層の厚みＤ１、Ｄ２は、ほぼホットスタンプの加熱条件の影響だけが強く反映され、初期めっき厚の影響を受けない。また、たとえ第二のＡｌ系めっき鋼板のめっき付着量を多くしたとしても、加熱速度が遅い第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板の拡散層の厚さＤ２を、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板の拡散層の厚さＤ１とほぼ同じ値にすることはできない。
また、Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層のめっき厚Ｋ１、Ｋ２は、ホットスタンプ前のめっき付着の影響だけでなく、ホットスタンプの加熱条件（加熱温度、保持時間）の影響を受ける。また、Ａｌ－Ｆｅ系合金めっき層のめっき厚Ｋ１、Ｋ２は、これらの影響のみならず、高温での加熱時間に影響を及ぼす板厚と、明度の影響も受けるため、初期めっき厚のみに影響するわけではない。
本実施形態の重ね合わせホットスタンプ成形体１２を自動車部品として用いる際には、一般的に、溶接、リン酸系化成処理、電着塗装などが施されて使用される。従って、例えば、リン酸系化成処理によるリン酸亜鉛皮膜及びリン酸皮膜、並びにその表面に電着塗装による５μｍ以上５０μｍ以下の有機系皮膜などがホットスタンプ成形体１２の表面に形成される場合がある。電着塗装の後に外観品位や耐食性向上のため、中塗り、上塗り等の塗装が更に施されることもある。
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
表１に示す第一の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。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、ガスワイピング法により、めっき付着量を片側当たり８０ｇ／ｍ２に調整し、その後冷却して、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。
表１に示す第一の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。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、ガスワイピング法により、めっき付着量を片側当たり８０ｇ／ｍ２に調整し、その後冷却して、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。
水準Ａ１５については、第一のＡｌ系めっき鋼板のＡｌ系めっき鋼板の第二のＡｌ系めっき鋼板と接する面１ａについて酸洗（５％塩酸）することで、明度を下げる処理をした。水準Ａ１６については、第一のＡｌ系めっき鋼板のＡｌ系めっき鋼板の第二のＡｌ系めっき鋼板と接する面１ａ及び接しない面１ｂの両方を、酸洗（５％塩酸）することで、明度を下げる処理をした。また、水準Ａ１７、Ａ１８については、５５０℃で加熱することで、表面のＡｌ系めっき層を溶融化させ、明度を上げる処理をした。
第二のＡｌ系めっき鋼板２も、第一のＡｌ系めっき鋼板１と同様に作製し、炭素系黒色皮膜を膜厚０．５～８．０μｍでＡｌ系めっき表面に塗装した。
本ブランクを、表１の加熱温度にてホットスタンプ加熱することで重ね合わせ部の昇温速度を調査し、重ね合わせ部を表１の時間で加熱した後、８秒後に３０℃／秒以上の冷速で金型冷却することで、重ね合わせホットスタンプ成形体１２を得た。重ね合わされていない部分（一枚部）のフランジ部１１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１における各水準は、本願発明例（以下、単に「発明例」と記載する。）をＡ２～Ａ４、Ａ７、Ａ８、Ａ１１、Ａ１６、Ａ１７、Ａ１９、Ａ２０、Ａ２３～Ａ２５、Ａ２７とし、比較例をＡ１、Ａ５、Ａ６、Ａ９、Ａ１０、Ａ１２～Ａ１５、Ａ１８、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２６、Ａ２８～Ａ３０として示した。
鋼板の板厚ｔ１、ｔ２は、上述の通り、ＪＩＳ Ｂ７５０２：２０１６に準拠したマイクロメーターを用いて測定した。また、明度Ｌ＊１ａ、Ｌ＊１ｂ、Ｌ＊２ｂは、試験片を５０×５０ｍｍを切り出し、分光測色計（スガ試験機製ＳＣ－Ｔ－ＧＶ５、正反射光を含む。）を用いて、測定ビームの直径φ＝１５ｍｍとして測定した。炭素系黒色皮膜の膜厚は、上述の通り断面観察から測定した。
また、得られた重ね合わせホットスタンプ成形体の拡散層の厚みＤ１、Ｄ２は、上述の通り、光学顕微鏡による断面観察により測定した（いずれも、３個所測定し、その平均値を求めた。）。
重ね合わせホットスタンプ成形体の硬度を測定するため、厚手のため最も加熱速度が遅く、金型による冷速も遅いため硬度が低くなる可能性のある、重ね合わせ部の第二のＡｌ系めっき鋼板の硬度を、断面からマイクロビッカース硬度計を用いて、荷重９．８１０７Ｎで測定した。その評価基準は、以下の通りであり、評価Ｇを良好と判定し、評価ＮＧ（Ｎｏ Ｇｏｏｄ）を不良と判定した。
＜評価基準＞
Ｇ ：硬度４００ＨＶ以上
ＮＧ：硬度４００ＨＶ未満
Ｇ ：硬度４００ＨＶ以上
ＮＧ：硬度４００ＨＶ未満
重ね合わせホットスタンプ成形体のスポット溶接性を調査するため、図１の重ね合わせホットスタンプ成形体１２の重ね合わされていない部分（一枚部）のフランジ部１１を２枚切り出し、同種板組みでスポット溶接性を、以下に示す溶接条件にて調査した。その評価基準は、スポット溶接時の溶接ナゲットが４√ｔ（ｔは板厚）の直径を得られる溶接電流値と、チリ（Ｓｐｌａｓｈ）が発生する溶接電流値との範囲（適正電流範囲と呼ぶ）に関して、評価Ｇ（Ｇｏｏｄ）を良好、ＶＧ（Ｖｅｒｙ Ｇｏｏｄ）を更に良好と判定し、評価ＮＧ（Ｎｏ Ｇｏｏｄ）を不良と判定した。
＜評価基準＞
ＶＧ：適正電流範囲１．５ｋＡ以上
Ｇ ：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
ＶＧ：適正電流範囲１．５ｋＡ以上
Ｇ ：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
溶接電源：直流インバーター、電極加圧力：３．９ｋＮ
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
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１に、ブランクの重ね合わせ部の昇温速度、及び、ホットスタンプ（ＨＳ）後のスポット溶接性について調査した評価結果をまとめた。
発明例であるＡ２～Ａ４、Ａ７、Ａ８、Ａ１１、Ａ１６、Ａ１７、Ａ１９、Ａ２０、Ａ２３～Ａ２５、Ａ２７は、板厚が本発明の範囲内にあり、炭素系黒色皮膜を有し、加熱温度と加熱時間の関係が式（ａ）～式（ｆ）を満足するため、ホットスタンプ後の重ね合わせ部の硬度、スポット溶接性は良好であった。特に、発明例のＡ２、Ａ３、Ａ７は、加熱時間が式（ｄ）、（ｅ）、及び、好ましい式（ｆ’）を満足するため、スポット溶接性がＶＧとより好ましい評価結果が得られる。
比較例であるＡ１、Ａ５、Ａ６、Ａ９、Ａ１０、Ａ１２は、加熱温度と時間の関係が式（ａ）～（ｆ）を満足しないため、重ね合わせ部の硬度又はスポット溶接性が不良であった。比較例であるＡ１３、Ａ１４、Ａ３０は、炭素系黒色皮膜を有さないため、昇温速度が遅く重ね合わせ部の硬度が不良であった。比較例であるＡ１５は、Ｌ＊１の値が、（Ｌ＊ｂ＋２０）を超えなかったため、一枚部の過加熱が抑制されずスポット溶接性が不良あった。比較例であるＡ１８は、Ｌ＊１の値が８０を超えるため、スポット溶接性が不良であった。比較例であるＡ２１では、明度Ｌ＊ｂの値が６０を超えるため、重ね合わせ部の硬度が不良であった。比較例であるＡ２２は、第一のＡｌ系めっき鋼板と第二のＡｌ系めっき鋼板の合計板厚が２．５ｍｍ未満であるため、過剰な加熱時間となり一枚部のスポット溶接性が不良であった。比較例であるＡ２６、Ａ２８、Ａ２９は、第一のＡｌ系めっき鋼板と第二のＡｌ系めっき鋼板の合計板厚が４．８ｍｍ超であるため、重ね合わせ部の昇温速度が遅く、重ね合わせ部の硬度が不良であった。
（実施例２）
実施例１の水準Ａ１６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、膜厚を１５μｍにした水準を作製した結果、明度Ｌ＊２ｂの値が１０、Ｌ＊ｂの値が３９となった。テープ剥離（テープ：ニチバン株式会社製ＣＴ４０５ＡＰ－２４）した結果、皮膜の剥離が認められ実用的では無かった。同様の試験にて、Ａ１６やＡ１９では剥離は認められなかった。
実施例１の水準Ａ１６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、膜厚を１５μｍにした水準を作製した結果、明度Ｌ＊２ｂの値が１０、Ｌ＊ｂの値が３９となった。テープ剥離（テープ：ニチバン株式会社製ＣＴ４０５ＡＰ－２４）した結果、皮膜の剥離が認められ実用的では無かった。同様の試験にて、Ａ１６やＡ１９では剥離は認められなかった。
（実施例３）
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、及び、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系めっき層の上に、炭素系黒色皮膜を形成させた。この時、第二のＡｌ系めっき鋼板のめっき付着量を、片側当たり５５ｇ／ｍ２、４５ｇ／ｍ２、３０ｇ／ｍ２とした水準Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３を作成した。
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、及び、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系めっき層の上に、炭素系黒色皮膜を形成させた。この時、第二のＡｌ系めっき鋼板のめっき付着量を、片側当たり５５ｇ／ｍ２、４５ｇ／ｍ２、３０ｇ／ｍ２とした水準Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３を作成した。
得られた水準Ａ３、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３を、実施例１における水準Ａ３の条件で加熱し、焼入れした重ね合わせホットスタンプ成形体を得た。得られた重ね合わせホットスタンプ成形体から、第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板を切り出し、実施例１に記載したものと同様の条件でスポット溶接し、第二のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板のスポット溶接性を評価した。
その結果、水準Ａ３とＡ３１の評点はＶＧであり、水準Ａ３２とＡ３３の評点はＧであった。この理由は、水準Ａ３とＡ３１は、第一のＡｌ系めっき鋼板のめっき付着量Ｗ１から、第二のＡｌ系めっき鋼板のめっき付着量Ｗ２を差し引いた値｜Ｗ１－Ｗ２｜が２５ｇ／ｍ２以下と好ましい範囲内であった一方で、水準Ａ３２とＡ３３は、第一のＡｌ系めっき鋼板のめっき付着量から、第二のＡｌ系めっき鋼板のめっき付着量を差し引いた値｜Ｗ１－Ｗ２｜が３５ｇ／ｍ２以上と、上記の好ましい範囲から外れていたためと考えられる。なお、水準Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３の重ね合わせ部の硬度、第一のＡｌ－Ｆｅ系合金めっき鋼板の一枚部のスポット溶接性は、水準Ａ３と同じく、それぞれ評点Ｇ、評点ＶＧであった。
（実施例４）
表２に示す、実施例１と同様の製造条件にて、第一のＡｌ系めっき鋼板と第二のＡｌ系めっき鋼板それぞれの、重ね合わされていないＡｌ系めっき表面に、炭素系黒色皮膜を膜厚０．５～８．０μｍで塗装した。本ブランクを表１の加熱温度にてホットスタンプ加熱することで重ね合わせ部の昇温速度を調査し、重ね合わせ部を表１の時間で加熱した後、８秒後に３０℃／秒以上の冷速で金型冷却することで重ね合わせホットスタンプ成形体１２を得た。重ね合わされていない部分（一枚部）のフランジ部１１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２における各水準は、本願発明例をＢ１～Ｂ７として示した。
表２に示す、実施例１と同様の製造条件にて、第一のＡｌ系めっき鋼板と第二のＡｌ系めっき鋼板それぞれの、重ね合わされていないＡｌ系めっき表面に、炭素系黒色皮膜を膜厚０．５～８．０μｍで塗装した。本ブランクを表１の加熱温度にてホットスタンプ加熱することで重ね合わせ部の昇温速度を調査し、重ね合わせ部を表１の時間で加熱した後、８秒後に３０℃／秒以上の冷速で金型冷却することで重ね合わせホットスタンプ成形体１２を得た。重ね合わされていない部分（一枚部）のフランジ部１１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２における各水準は、本願発明例をＢ１～Ｂ７として示した。
表１の比較例の水準Ａ１では同じ板厚、加熱温度、加熱時間で重ね合わせ部の硬度が不良だったが、発明例Ｂ１では、重ね合わせ部の硬度が良好な結果を示した。発明例Ｂ４も重ね合わせ部の硬度、一枚部のスポット溶接性は良好であるが、Ｂ２、Ｂ３は、表１の比較例の水準Ａ１０では同じ板厚、加熱温度、加熱時間で重ね合わせ部の硬度が不良だったが、発明例Ｂ２～Ｂ４では、重ね合わせ部の硬度が良好な結果を示した。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、本出願は、２０２２年５月１９日付で出願した、以下のような要旨を有する発明を基礎として、優先権を主張するものである。
［ａ］
重ね合わせブランクを加熱炉で加熱する重ね合わせブランク加熱工程と、
加熱された前記重ね合わせブランクを、前記加熱炉から搬出してプレス装置に搬送する加熱ブランク搬送工程と、
前記加熱された重ね合わせブランクを前記プレス装置に設けられた金型でプレス加工して、重ね合わせホットスタンプ成形体を得るホットスタンプ工程と、
からなる、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法であって、
前記重ね合わせブランクは、板厚ｄ１（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ｄ２（ｍｍ）の第二の鋼板と、からなり、
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Ａｌ系めっき鋼板であり、
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、
前記第一の鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４に定める明度Ｌ＊について、前記第二の鋼板と接する側の表面においてＬ＊１ａとし、前記第二の鋼板と接しない側の表面においてＬ＊１ｂとし、前記第二の鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４に定める明度Ｌ＊について、前記第一の鋼板と接しない側の表面においてＬ＊２ｂとしたときに、
Ｌ＊１ｂとＬ＊２ｂの平均値Ｌ＊ｂは、４０以上６０以下であり、かつ、Ｌ＊１ａとＬ＊１ｂの平均値Ｌ＊１は、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上８０以下であり、
前記第一の鋼板と前記第二の鋼板とが重ね合わされた部分の合計板厚ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）は、２．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、
前記重ね合わせブランク加熱工程において、前記重ね合わせブランクを、温度Ｔ１（℃）の加熱炉で、時間ｔ（分）で加熱する際、前記加熱炉において、加熱時間ｔ（分）、及び、加熱温度Ｔ１（℃）で定義される座標平面において、下記式（１）～（９）のグラフで定まる時間ｔ１（分）以上、（ｔ２＋△ｔ２）（分）以下の加熱時間で、前記重ね合わせブランクを加熱する、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
ここで、Ｔ１、ｔ１、ｔ２、△ｔ２は下記で示される。
Ｔ１＝Ａ１・ｔ１２＋Ｂ１・ｔ１＋Ｃ１ ・・・式（１）
Ａ１＝－０．３６４５ｄ５＋６．３４３ｄ４－４３．８２２ｄ３
＋１５１．７１ｄ２－２６８．８９ｄ＋２０５．６８ ・・・式（２）
Ｂ１＝＋２．９３４７ｄ５－４７．３１３ｄ４＋２９８．８４ｄ３
－９３６．３５ｄ２＋１５１８．１ｄ－１１９７．６ ・・・式（３）
Ｃ１＝１３８１．５７ ・・・式（４）
Ｔ１＝Ａ２・ｔ２２＋Ｂ２・ｔ２＋Ｃ２ ・・・式（５）
Ａ２＝－０．４３６７ｄ１５＋７．３７８９ｄ１４－４９．１０７ｄ１３
＋１６１．９５ｄ１２－２６９．２ｄ１＋１８８．９７ ・・・式（６）
Ｂ２＝＋１．８５９４ｄ１５－３１．０３４ｄ１４＋２０４．６２ｄ１３
－６７５．１１ｄ１２＋１１５９．２ｄ１－９６４．５９ ・・・式（７）
Ｃ２＝１３６７．３９ ・・・式（８）
△ｔ２＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ１） ・・・式（９）
［ｂ］
前記△ｔ２が、下記式（１０）を満足する、［ａ］に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
△ｔ２＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ１） ・・・式（１０）
［ｃ］
重ね合わせブランクを加熱炉で加熱する重ね合わせブランク加熱工程と、
加熱された前記重ね合わせブランクを、前記加熱炉から搬出してプレス装置に搬送する加熱ブランク搬送工程と、
前記加熱された重ね合わせブランクを前記プレス装置に設けられた金型でプレス加工して、重ね合わせホットスタンプ成形体を得るホットスタンプ工程と、
からなる、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法であって、
前記重ね合わせブランクは、板厚ｄ１（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ｄ２（ｍｍ）の第二の鋼板と、からなり、
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Ａｌ系めっき鋼板であり、
前記第一の鋼板は、前記第二の鋼板と接しない側の前記Ａｌ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、
前記第一の鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４に定める明度Ｌ＊について、前記第二の鋼板と接する側の表面においてＬ＊１ａとし、前記第二の鋼板と接しない側の表面においてＬ＊１ｂとし、前記第二の鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４に定める明度Ｌ＊について、前記第一の鋼板と接しない側の表面においてＬ＊２ｂとしたときに、
Ｌ＊１ｂとＬ＊２ｂの平均値Ｌ＊ｂは、２０以上４０未満であり、かつ、Ｌ＊１ａとＬ＊１ｂの平均値Ｌ＊１は、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上６０以下であり、
前記第一の鋼板と前記第二の鋼板とが重ね合わされた部分の合計板厚ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）は、２．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、
前記重ね合わせブランク加熱工程において、前記重ね合わせブランクを、温度Ｔ３（℃）の加熱炉で、時間ｔ（分）で加熱する際、前記加熱炉において、加熱時間ｔ（分）、及び、加熱温度Ｔ３（℃）で定義される座標平面において、下記式（１１）～（２０）のグラフで定まる時間ｔ３（分）以上、（ｔ４＋△ｔ４）（分）以下の加熱時間で、前記重ね合わせブランクを加熱する、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
ここで、Ｔ３、ｔ３、ｔ４、△ｔ４は下記で示される。
Ｔ３＝Ａ３・ｔ３２＋Ｂ３・ｔ３＋Ｃ３ ・・・式（１１）
Ａ３＝－０．５６９３ｄ５＋９．８１６８ｄ４－６７．００２ｄ３
＋２２８．１１ｄ２－３９４．８５ｄ＋２９１．７７ ・・・式（１２）
Ｂ３＝＋３．０４７２ｄ５－４９．８２９ｄ４＋３２０．４３ｄ３
－１０２６．６ｄ２＋１７０６．７ｄ－１３７４．３ ・・・式（１３）
Ｃ３＝１３９４．２１ ・・・式（１４）
Ｔ３＝Ａ４・ｔ４２＋Ｂ４・ｔ４＋Ｃ４ ・・・式（１５）
Ａ４＝－０．３６４５ｄ１５＋６．３４３ｄ１４－４３．８２２ｄ１３
＋１５１．７１ｄ１２－２６８．８９ｄ１＋２０５．６８ ・・・式（１６）
Ｂ４＝＋２．９３４７ｄ１５－４７．３１３ｄ１４＋２９８．８４ｄ１３
－９３６．３５ｄ１２＋１５１８．１ｄ１－１１９７．６ ・・・式（１７）
Ｃ４＝１３８１．５７ ・・・式（１８）
△ｔ４＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ３） ・・・式（１９）
［ｄ］
前記△ｔ４が、下記式（２０）を満足する、請求項３に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
△ｔ４＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ３） ・・・式（２０）
［ａ］
重ね合わせブランクを加熱炉で加熱する重ね合わせブランク加熱工程と、
加熱された前記重ね合わせブランクを、前記加熱炉から搬出してプレス装置に搬送する加熱ブランク搬送工程と、
前記加熱された重ね合わせブランクを前記プレス装置に設けられた金型でプレス加工して、重ね合わせホットスタンプ成形体を得るホットスタンプ工程と、
からなる、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法であって、
前記重ね合わせブランクは、板厚ｄ１（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ｄ２（ｍｍ）の第二の鋼板と、からなり、
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Ａｌ系めっき鋼板であり、
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、
前記第一の鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４に定める明度Ｌ＊について、前記第二の鋼板と接する側の表面においてＬ＊１ａとし、前記第二の鋼板と接しない側の表面においてＬ＊１ｂとし、前記第二の鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４に定める明度Ｌ＊について、前記第一の鋼板と接しない側の表面においてＬ＊２ｂとしたときに、
Ｌ＊１ｂとＬ＊２ｂの平均値Ｌ＊ｂは、４０以上６０以下であり、かつ、Ｌ＊１ａとＬ＊１ｂの平均値Ｌ＊１は、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上８０以下であり、
前記第一の鋼板と前記第二の鋼板とが重ね合わされた部分の合計板厚ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）は、２．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、
前記重ね合わせブランク加熱工程において、前記重ね合わせブランクを、温度Ｔ１（℃）の加熱炉で、時間ｔ（分）で加熱する際、前記加熱炉において、加熱時間ｔ（分）、及び、加熱温度Ｔ１（℃）で定義される座標平面において、下記式（１）～（９）のグラフで定まる時間ｔ１（分）以上、（ｔ２＋△ｔ２）（分）以下の加熱時間で、前記重ね合わせブランクを加熱する、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
ここで、Ｔ１、ｔ１、ｔ２、△ｔ２は下記で示される。
Ｔ１＝Ａ１・ｔ１２＋Ｂ１・ｔ１＋Ｃ１ ・・・式（１）
Ａ１＝－０．３６４５ｄ５＋６．３４３ｄ４－４３．８２２ｄ３
＋１５１．７１ｄ２－２６８．８９ｄ＋２０５．６８ ・・・式（２）
Ｂ１＝＋２．９３４７ｄ５－４７．３１３ｄ４＋２９８．８４ｄ３
－９３６．３５ｄ２＋１５１８．１ｄ－１１９７．６ ・・・式（３）
Ｃ１＝１３８１．５７ ・・・式（４）
Ｔ１＝Ａ２・ｔ２２＋Ｂ２・ｔ２＋Ｃ２ ・・・式（５）
Ａ２＝－０．４３６７ｄ１５＋７．３７８９ｄ１４－４９．１０７ｄ１３
＋１６１．９５ｄ１２－２６９．２ｄ１＋１８８．９７ ・・・式（６）
Ｂ２＝＋１．８５９４ｄ１５－３１．０３４ｄ１４＋２０４．６２ｄ１３
－６７５．１１ｄ１２＋１１５９．２ｄ１－９６４．５９ ・・・式（７）
Ｃ２＝１３６７．３９ ・・・式（８）
△ｔ２＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ１） ・・・式（９）
［ｂ］
前記△ｔ２が、下記式（１０）を満足する、［ａ］に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
△ｔ２＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ１） ・・・式（１０）
［ｃ］
重ね合わせブランクを加熱炉で加熱する重ね合わせブランク加熱工程と、
加熱された前記重ね合わせブランクを、前記加熱炉から搬出してプレス装置に搬送する加熱ブランク搬送工程と、
前記加熱された重ね合わせブランクを前記プレス装置に設けられた金型でプレス加工して、重ね合わせホットスタンプ成形体を得るホットスタンプ工程と、
からなる、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法であって、
前記重ね合わせブランクは、板厚ｄ１（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ｄ２（ｍｍ）の第二の鋼板と、からなり、
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Ａｌ系めっき鋼板であり、
前記第一の鋼板は、前記第二の鋼板と接しない側の前記Ａｌ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、
前記第一の鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４に定める明度Ｌ＊について、前記第二の鋼板と接する側の表面においてＬ＊１ａとし、前記第二の鋼板と接しない側の表面においてＬ＊１ｂとし、前記第二の鋼板の表面のＪＩＳ Ｚ ８７８１－４に定める明度Ｌ＊について、前記第一の鋼板と接しない側の表面においてＬ＊２ｂとしたときに、
Ｌ＊１ｂとＬ＊２ｂの平均値Ｌ＊ｂは、２０以上４０未満であり、かつ、Ｌ＊１ａとＬ＊１ｂの平均値Ｌ＊１は、（Ｌ＊ｂ＋２０）以上６０以下であり、
前記第一の鋼板と前記第二の鋼板とが重ね合わされた部分の合計板厚ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）は、２．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、
前記重ね合わせブランク加熱工程において、前記重ね合わせブランクを、温度Ｔ３（℃）の加熱炉で、時間ｔ（分）で加熱する際、前記加熱炉において、加熱時間ｔ（分）、及び、加熱温度Ｔ３（℃）で定義される座標平面において、下記式（１１）～（２０）のグラフで定まる時間ｔ３（分）以上、（ｔ４＋△ｔ４）（分）以下の加熱時間で、前記重ね合わせブランクを加熱する、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
ここで、Ｔ３、ｔ３、ｔ４、△ｔ４は下記で示される。
Ｔ３＝Ａ３・ｔ３２＋Ｂ３・ｔ３＋Ｃ３ ・・・式（１１）
Ａ３＝－０．５６９３ｄ５＋９．８１６８ｄ４－６７．００２ｄ３
＋２２８．１１ｄ２－３９４．８５ｄ＋２９１．７７ ・・・式（１２）
Ｂ３＝＋３．０４７２ｄ５－４９．８２９ｄ４＋３２０．４３ｄ３
－１０２６．６ｄ２＋１７０６．７ｄ－１３７４．３ ・・・式（１３）
Ｃ３＝１３９４．２１ ・・・式（１４）
Ｔ３＝Ａ４・ｔ４２＋Ｂ４・ｔ４＋Ｃ４ ・・・式（１５）
Ａ４＝－０．３６４５ｄ１５＋６．３４３ｄ１４－４３．８２２ｄ１３
＋１５１．７１ｄ１２－２６８．８９ｄ１＋２０５．６８ ・・・式（１６）
Ｂ４＝＋２．９３４７ｄ１５－４７．３１３ｄ１４＋２９８．８４ｄ１３
－９３６．３５ｄ１２＋１５１８．１ｄ１－１１９７．６ ・・・式（１７）
Ｃ４＝１３８１．５７ ・・・式（１８）
△ｔ４＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ３） ・・・式（１９）
［ｄ］
前記△ｔ４が、下記式（２０）を満足する、請求項３に記載の重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法。
△ｔ４＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ３） ・・・式（２０）
１ 第一のＡｌ系めっき鋼板
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
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
Claims (4)
- 板厚ｄ１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の小さく、かつ、前記第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色被膜を有する、板厚ｄ２の第二のＡｌ系めっき鋼板と、
を備えたホットスタンプ用重ね合わせブランクを、温度Ｔ１の加熱炉にて加熱する加熱方法であって、
前記ホットスタンプ用重ね合わせブランクが、下記式（ａ）～式（ｃ）を満足し、
加熱時間をｔ１以上、かつ、ｔ２＋△ｔ２以下とする、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、Ｔ１は加熱炉の温度であり、ｔ１は下記式（ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、ｔ２は下記式（ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、△ｔ２は下記式（ｆ）であり、ｄ、ｄ１及びｄ２の単位はｍｍとし、Ｔ１の単位は℃とし、ｔ１、ｔ２及び△ｔ２の単位は分とする。
４０≦Ｌ＊ｂ≦６０ ・・・式（ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦８０ ・・・式（ｂ）
２．５≦ｄ≦４．８ ・・・式（ｃ）
Ｔ１＝Ａ１・ｔ１２＋Ｂ１・ｔ１＋Ｃ１ ・・・式（ｄ）
Ｔ１＝Ａ２・ｔ２２＋Ｂ２・ｔ２＋Ｃ２ ・・・式（ｅ）
△ｔ２＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ１） ・・・式（ｆ）
ただし、Ｌ＊ｂ、Ｌ＊１、Ｌ＊１ａ、Ｌ＊１ｂ、Ｌ＊２ｂ、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２及びＣ２は、下記とする。
Ｌ＊ｂ＝０．５×（Ｌ＊１ｂ＋Ｌ＊２ｂ） ・・・式（ａ－１）
Ｌ＊１＝０．５×（Ｌ＊１ａ＋Ｌ＊１ｂ） ・・・式（ｂ－１）
ｄ＝ｄ１＋ｄ２ ・・・式（ｃ－１）
Ｌ＊１ａ：第一の鋼板の第二の鋼板と接する側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊１ｂ：第一の鋼板の第二の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊２ｂ：第二の鋼板の第一の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ａ１＝－０．３６４５ｄ５＋６．３４３ｄ４－４３．８２２ｄ３
＋１５１．７１ｄ２－２６８．８９ｄ＋２０５．６８ ・・・式（ｄ－１）
Ｂ１＝２．９３４７ｄ５－４７．３１３ｄ４＋２９８．８４ｄ３
－９３６．３５ｄ２＋１５１８．１ｄ－１１９７．６ ・・・式（ｄ－２）
Ｃ１＝１３８１．５７ ・・・式（ｄ－３）
Ａ２＝－０．４３６７ｄ１５＋７．３７８９ｄ１４－４９．１０７ｄ１３
＋１６１．９５ｄ１２－２６９．２ｄ１＋１８８．９７ ・・・式（ｅ－１）
Ｂ２＝１．８５９４ｄ１５－３１．０３４ｄ１４＋２０４．６２ｄ１３
－６７５．１１ｄ１２＋１１５９．２ｄ１－９６４．５９ ・・・式（ｅ－２）
Ｃ２＝１３６７．３９ ・・・式（ｅ－３） - 前記加熱時間を、ｔ２＋△ｔ２’以下とする、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の加熱方法。
ここで、△ｔ２’は下記式（ｆ’）であり、その単位は分である。
△ｔ２’＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ１） ・・・式（ｆ’） - 板厚ｄ１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の小さく、かつ、前記第一のＡｌ系めっき鋼板と接しない側のＡｌ系めっき層の上層に炭素系黒色被膜を有する、板厚ｄ２の第二のＡｌ系めっき鋼板と、
を備えたホットスタンプ用重ね合わせブランクを、温度Ｔ３の加熱炉にて加熱する加熱方法であって、
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表面に炭素系黒色皮膜を有し、
前記ホットスタンプ用重ね合わせブランクが、下記式（Ａ）～式（Ｃ）を満足し、
加熱時間をｔ３以上、かつ、ｔ４＋△ｔ４以下とする、ホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、Ｔ３は加熱炉の温度であり、ｔ３は下記式（Ｄ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、ｔ４は下記式（Ｅ）の２次方程式の解のうち小さい方の値であり、△ｔ４は下記式（Ｆ）であり、ｄ、ｄ１及びｄ２の単位はｍｍとし、Ｔ３の単位は℃とし、ｔ３、ｔ４及び△ｔ４の単位は分とする。
２０≦Ｌ＊ｂ＜４０ ・・・式（Ａ）
（Ｌ＊ｂ＋２０）≦Ｌ＊１≦６０ ・・・式（Ｂ）
２．５≦ｄ≦４．８ ・・・式（Ｃ）
Ｔ３＝Ａ３・ｔ３２＋Ｂ３・ｔ３＋Ｃ３ ・・・式（Ｄ）
Ｔ３＝Ａ４・ｔ４２＋Ｂ４・ｔ４＋Ｃ４ ・・・式（Ｅ）
△ｔ４＝２．６９６０×１０１３×ｅ（－０．０３２０５×Ｔ３） ・・・式（Ｆ）
ただし、Ｌ＊ｂ、Ｌ＊１、Ｌ＊１ａ、Ｌ＊１ｂ、Ｌ＊２ｂ、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ａ４、Ｂ４及びＣ４は、下記とする。
Ｌ＊ｂ＝０．５×（Ｌ＊１ｂ＋Ｌ＊２ｂ） ・・・式（Ａ－１）
Ｌ＊１＝０．５×（Ｌ＊１ａ＋Ｌ＊１ｂ） ・・・式（Ｂ－１）
ｄ＝ｄ１＋ｄ２ ・・・式（Ｃ－１）
Ｌ＊１ａ：第一の鋼板の第二の鋼板と接する側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊１ｂ：第一の鋼板の第二の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ｌ＊２ｂ：第二の鋼板の第一の鋼板と接しない側の表面の明度Ｌ＊
Ａ３＝－０．５６９３ｄ５＋９．８１６８ｄ４－６７．００２ｄ３
＋２２８．１１ｄ２－３９４．８５ｄ＋２９１．７７ ・・・式（Ｄ－１）
Ｂ３＝３．０４７２ｄ５－４９．８２９ｄ４＋３２０．４３ｄ３
－１０２６．６ｄ２＋１７０６．７ｄ－１３７４．３ ・・・式（Ｄ－２）
Ｃ３＝１３９４．２１ ・・・式（Ｄ－３）
Ａ４＝－０．３６４５ｄ１５＋６．３４３ｄ１４－４３．８２２ｄ１３
＋１５１．７１ｄ１２－２６８．８９ｄ１＋２０５．６８ ・・・式（Ｅ－１）
Ｂ４＝２．９３４７ｄ１５－４７．３１３ｄ１４＋２９８．８４ｄ１３
－９３６．３５ｄ１２＋１５１８．１ｄ１－１１９７．６ ・・・式（Ｅ－２）
Ｃ４＝１３８１．５７ ・・・式（Ｅ－３） - 前記加熱時間を、ｔ４＋△ｔ４’以下とする、請求項３に記載のホットスタンプ用重ね合わせブランクの加熱方法。
ここで、△ｔ４’は下記式（Ｆ’）であり、その単位は分である。
△ｔ４’＝１．４９８×１０１３×ｅ（－０．０３１９８×Ｔ３） ・・・式（Ｆ’）
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