KR20220078691A

KR20220078691A - 핫 스탬프용 도금 강판 및 핫 스탬프 부재

Info

Publication number: KR20220078691A
Application number: KR1020227015790A
Authority: KR
Inventors: 유키 스즈키; 소시 후지타; 준 마키; 가즈히사 구스미; 마사히로 후다
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2022-06-10
Also published as: JP6806289B1; EP4067528A4; KR102679515B1; US20240091842A1; WO2021106178A1; CN114729438A; EP4067528A1; CN114729438B; JPWO2021106178A1; MX2022005665A

Abstract

본 발명의 일 양태에 관한 핫 스탬프용 도금 강판은, 강판과, 상기 강판의 편면 또는 양면에 형성되고, Al 함유량이 60질량％ 이상인 도금층과, 상기 도금층 상에 형성된 표면 피막층으로 이루어진다. 상기 도금층의 두께 t가 10 내지 60㎛이다. 상기 도금층과 상기 표면 피막층의 계면으로부터 상기 두께 t의 2/3배의 위치까지의 두께 범위에 있어서의 상기 도금층의 평균 결정 입경이, 2t/3 이하이며, 또한 15.0㎛ 이하이다. 상기 표면 피막층이, Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하는 입자를 함유한다. 상기 A군 원소의 함유량의 합계가 0.01 내지 10.0g/㎡이다. 상기 A군 원소를 포함하는 상기 입자의 평균 입경이 0.05 내지 3.0㎛이다.

Description

핫 스탬프용 도금 강판 및 핫 스탬프 부재

본 발명은, 핫 스탬프용 도금 강판 및 핫 스탬프 부재에 관한 것이다.

근년, 환경 보호와 지구 온난화의 방지를 위해, 화학 연료의 소비를 억제하는 것이 요청되고 있다. 이 요청은, 다양한 제조업에 대하여 영향을 미치고 있다. 예를 들어, 이동 수단으로서 일상 생활이나 활동에 없어서는 안될 자동차에 대해서도 예외는 아니다. 자동차 제조업에서는, 차체의 경량화 등에 의한 연비의 향상 등이 요구되고 있다. 그러나, 자동차 제조업에서는, 제품의 품질상, 단순히 차체의 경량화를 실현하는 것은 허용되지 않고, 적절한 안전성을 확보할 필요가 있다.

자동차의 구조의 대부분은, 철, 특히 강판에 의해 형성되어 있고, 이 강판의 중량을 저감하는 것이, 차체의 경량화를 위해 중요하다. 그러나, 상술한 바와 같이, 단순히 강판의 중량을 저감하는 것은 허용되지 않고, 강판의 기계적 강도를 확보하는 것도 요청된다. 이러한 강판에 대한 요청은, 자동차 제조업뿐만 아니라, 다양한 제조업에서도 요청되고 있다. 그 때문에, 강판의 기계적 강도를 높임으로써, 종래의 강판보다 판 두께를 얇게 해도 기계적 강도를 유지 또는 높일 수 있는 강판에 대해서, 연구 개발이 행해지고 있다.

일반적으로, 높은 기계적 강도를 갖는 재료는, 굽힘 가공 등의 성형 가공에 있어서, 형상 동결성이 저하되는 경향이 있다. 그 때문에, 높은 기계적 강도를 갖는 재료를 복잡한 형상으로 가공하는 경우, 가공 자체가 곤란해지는 경우가 있다. 이 성형성에 대한 문제를 해결하는 수단의 하나로서, 소위 「핫 스탬프법(열간 프레스법, 핫 프레스법, 고온 프레스법, 혹은 다이 ??치법이라고도 칭해짐)」을 들 수 있다. 핫 스탬프법은, 성형 대상인 강판을 오스테나이트 영역의 고온으로 가열하여, 가열에 의해 연화된 강판에 대하여 프레스 가공을 행하여 성형한 후에, 금형으로 구속한 상태에서 냉각하는 방법이다. 핫 스탬프법에 의하면, 강판을 일단 오스테나이트 영역의 고온으로 가열하여 연화시키므로, 용이하게 프레스 가공할 수 있고, 또한, 성형 후의 냉각에 의한 ??칭 효과에 의해, 성형품의 기계적 강도를 높일 수 있다. 따라서, 핫 스탬프법에 의해, 양호한 형상 동결성과 높은 기계적 강도를 갖는 성형품을 얻는 것이 가능해진다.

그러나, 핫 스탬프법을 강판에 적용한 경우, 내식성을 필요로 하는 부재 등에서는, 가공 후에 부재 표면에 방청 처리나 금속 피복을 실시할 필요가 있다. 이 경우, 표면 청정화 공정 및 표면 처리 공정 등이 필요해지므로 생산성이 저하된다.

특허문헌 1에는, 강의 표면에 Al을 주체로 하고, Mg와 Si를 함유하는 Al계 금속 피복을 갖는 핫 스탬프용 알루미늄계 도금 강판이 기재되어 있다.

특허문헌 2에는, 자동차 부재에 관한 것이고, 핫 스탬프 후의 Al-Fe 금속간 화합물층의 표면에, 0.05 내지 1㎛ 두께의 산화막을 형성하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 산화막이 소정의 두께가 되도록, 열간 프레스용 Al 도금 강판을 가열하고, 표층까지 Al-Fe 금속간 화합물층을 형성시킴으로써, 전착 도장 후의 도막 결함이나 밀착성 저하를 억제하여, 도장 후 내식성을 확보하는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2003-034845호 공보 일본 특허 공개 제2009-293078호 공보

특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 핫 스탬프 후의 도장 후 내식성이 충분하지 않다. 이것은, 최표면의 화합물 조성이나 입경의 영향에 의해, 그 상층의 도막이나 화성 처리층과의 친화력이 충분히 강해지지 않았기 때문이라고 추찰된다.

특허문헌 2에 기재된 바와 같이, Al-Fe 금속간 화합물층의 구조나 두께를 제어해도, 충분한 도장 후 내식성을 얻는 것은 어렵다. 이것은, 산화막과 화성 처리제의 반응성 저하에 의해, 화성 처리 피막의 부착량의 감소 등이 발생하기 때문이라고 추정된다.

상술한 바와 같이, 종래의 기술에서는, 도금 강판을 핫 스탬프하여 핫 스탬프 부재로 했을 때, 충분한 도장 후 내식성을 확보하는 것이 어렵다는 과제가 있었다.

본 발명은 이상의 사정을 배경으로 하여 이루어진 것으로, 우수한 화성 처리성과 도장 후 내식성을 갖는 핫 스탬프 부재, 및 이 핫 스탬프 부재를 얻을 수 있는 핫 스탬프용 도금 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

강판 상에, 도금층 및 표면 피막층을 형성시킨 핫 스탬프용 도금 강판을 사용하는 자동차의 제조 공정 중에서, 핫 스탬프용 도금 강판은, 핫 스탬프 공정에서 가열ㆍ성형되어 핫 스탬프 부재가 된다. 핫 스탬프 부재는, 부재 표면(표면 피막층 상)에, 인산아연 피막으로 대표되는 화성 처리 피막, 그 상층에 전착 도막, 경우에 따라서는 또한 상층에 도막이 적층되어 실용에 제공된다.

부식 환경 하에서는, 하기의 식 (1) 내지 (3)에 나타내는 바와 같은 반응식에 의해, 알루미늄이나 철, 혹은 핫 스탬프 공정에서 생성되는 알루미늄과 철의 금속간 화합물의 애노드 용해 반응이 발생함으로써, 부식 생성물이 형성되어, 도막 팽창이 진행된다고 추찰된다.

Al→Al³⁺+3e^- ㆍㆍㆍ (1)

Fe→Fe²⁺+2e^- ㆍㆍㆍ (2)

Fe_xAl_y→xFe+yAl+(2x+3y)e^- ㆍㆍㆍ (3)

본 발명자들은, 도금 직후의 입자 분사에 의해 도금층의 금속 조직의 세립화 처리가 실시된 도금층 상에 형성시키는 표면 피막층 중에, +1 이상의 안정된 가수를 복수종(예를 들어 +3가와 +6가 등) 취할 수 있는 원소를 포함하는 입자를 소정량 함유시키고, 또한 이들 원소를 포함하는 입자의 평균 입경을 소정의 범위 내로 함으로써, 상기 과제의 해결을 도모하였다. 구체적으로는, Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하는 입자를 함유하고, 상기 A군 원소의 함유량이, A군 원소의 함유량의 합계가 0.01 내지 10.0g/㎡이고, 또한 상기 A군 원소를 포함하는 상기 입자의 평균 입경이 0.05 내지 3.0㎛인 표면 피막층을 도금층 상에 형성함으로써, 상기 과제의 해결을 도모하였다.

입자에 포함되는 A군 원소는, 핫 스탬프 후, 더 높은 가수를 갖는 산화물을 형성할 수 있다. 그 결과, 산화물 내에서의 전자의 치우침(극성)이 보다 높아지고, 마찬가지로 극성이 높은 화성 처리액 중의 성분, 예를 들어 인산아연과의 상호 작용이 강해짐으로써, 화성 처리성이 향상된다. 또한, 화성 처리성이 향상된다고 하는 것은, 핫 스탬프 부재에 화성 처리를 실시한 경우에, 화성 처리 피막의 부착량이 커지는 것을 의미한다. 또한, 도장 후 내식성이 향상된다고 하는 것은, 핫 스탬프 부재에 화성 처리를 실시하고, 전착 도료에 의해 도막을 형성한 표면에 커터로 흠집을 낸 경우에 있어서, 부식 환경에서의 도막의 팽창 폭이 작아지는 것을 의미한다. 화성 처리성이 높아져, 화성 처리 피막의 부착량이 커지면, 화성 처리 피막과 전착 도막의 밀착성이 높아져, 도장 후 내식성이 향상된다.

표면 피막층이, A군 원소를 포함하는 입자를 포함함으로써, 그 상층에 화성 처리 피막, 예를 들어 인산아연 피막, 또한 상층에 전착 도막을 형성시킨 후의 부식 환경에 있어서, 부식 환경에 있어서의 수분이나 염분과 같은 부식 인자가 도금 금속에 도달하는 것을 방지하는 작용도 기대된다.

또한, 무기 피막 중의 A군 원소가 입자의 상태로 함유됨으로써, 표면 피막층의 표면적이 커져, 핫 스탬프 시, 가열에 요하는 시간이 길어진다. 또한, 수분 혹은 산소가 존재하는 분위기와의 거리가 가까운 A군 원소의 양이 많아짐으로써, 표면 피막층(3)의 표면에 A군 원소가 농화되기 쉬워진다. 그러면, 핫 스탬프 후의 화성 처리 시, 예를 들어 인산 처리 시에 인산아연이 부착되기 쉬워져, 화성 처리성이 향상됨으로써, 도장 후 밀착성이 향상된다.

도금층의 금속 조직의 세립화에 의해, 핫 스탬프 부재의 도장 밀착성이 향상되는 메커니즘에 대해서는 불명확한 점이 있지만, 본 발명자는 이하와 같이 추찰하였다. 도금층의 평균 결정 입경을 작게 제어함으로써, 결정립계를 많게 할 수 있다. 그 결과, 핫 스탬프 가열 후에도 입계가 많아지고, 표면의 산화막층도 요철이 많아지기 때문에, 화성 처리한 후의 전착 도막과의 물리적ㆍ화학적 결합이 강고해질 것으로 추찰된다.

A군 원소는 주로 산화물의 형태로 산화막층에 포함된다. 이러한 핫 스탬프 부재의 최표면(산화막층의 표면)에 대하여 화성 처리가 실시될 때, 핫 스탬프 부재의 최표면에 A군 원소의 산화물이 존재함으로써 산화막층과 화성 처리액의 계면에 있어서의 화성 처리액의 pH가 상승한다. 이에 의해 인산아연 결정의 석출량이 많아진다. 즉, 소위 화성 처리성이 높아진다. 또한, 인산아연 결정의 석출량이 많아짐으로써, 화성 처리 후에 전착 도장되는 전착 도막의 밀착성(도료 밀착성)이 향상된다. 전착 도막의 밀착성이 높아짐으로써, 도장 후 내식성이 향상된다.

본 발명은 이상과 같은 지견에 기초하여 이루어진 것이며, 그 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 핫 스탬프용 도금 강판은,

강판과,

상기 강판의 편면 또는 양면에 형성되고, Al 함유량이 60질량％ 이상인 도금층과,

상기 도금층 상에 형성된 표면 피막층으로 이루어지고,

상기 도금층의 두께 t가 10 내지 60㎛이고,

상기 도금층과 상기 표면 피막층의 계면으로부터 상기 두께 t의 2/3배의 위치까지의 두께 범위에 있어서의 상기 도금층의 평균 결정 입경이, 2t/3 이하이며, 또한 15.0㎛ 이하이고,

상기 표면 피막층이, Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하는 입자를 함유하고,

상기 표면 피막층에 있어서의 상기 A군 원소의 함유량의 합계가 0.01 내지 10.0g/㎡이고,

상기 A군 원소를 포함하는 상기 입자의 평균 입경이 0.05 내지 3.0㎛이다.

(2) 상기 (1)에 기재된 핫 스탬프용 도금 강판은, 상기 A군 원소를 포함하는 상기 입자의 적어도 일부가, O를 함유해도 된다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 핫 스탬프용 도금 강판은,

상기 표면 피막층이, 또한, Zn, Zr 및 Ti로 이루어지는 B군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 입자를 함유하고,

상기 표면 피막층에 있어서의 상기 B군 원소의 함유량의 합계가 0.01 내지 10.0g/㎡여도 된다.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 핫 스탬프용 도금 강판은, 상기 도금층에 있어서의 Ca, Mg, Sr 및 Ti의 함유량의 합계가, 상기 도금층 전체에 대해, 질량％로, 0.01％ 내지 20％여도 된다.

(5) 본 발명의 다른 양태에 관한 핫 스탬프 부재는, 상기 (1) 내지 (4)에 기재된 핫 스탬프용 도금 강판을 핫 스탬프하여 얻어지는 핫 스탬프 부재이며,

표면에 Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소와, Al과, 산소를 포함하는 산화막층을 갖는다.

본 발명에 관한 상기 양태에 의하면, 우수한 화성 처리성과 도장 후 내식성을 갖는 핫 스탬프 부재, 및 이 핫 스탬프 부재를 얻을 수 있는 핫 스탬프용 도금 강판을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 핫 스탬프용 도금 강판의 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 핫 스탬프용 도금 강판의, 도금층의 평균 결정 입경의 측정 방법을 도시하는 모식도이다.

이하에, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 핫 스탬프용 도금 강판(10)(이하, 단순히 도금 강판이라고 기재하는 경우가 있음)을 도시하는 도면이다. 본 실시 형태에 관한 도금 강판(10)은, 강판(1)과, 강판(1)의 편면 또는 양면에 형성되고, Al을 함유하는 도금층(2)과, 도금층(2) 상에 형성된 표면 피막층(3)으로 이루어진다.

(강판(1))

본 실시 형태에 관한 핫 스탬프용 도금 강판(10)의 모재가 되는 강판(1)의 화학 성분은 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나, 본 실시 형태에 관한 강판(1)으로서는, 핫 스탬프 후에 높은 기계적 특성(인장 강도, 항복 응력, 연신율, 단면 수축률, 경도, 충격값, 피로 강도 등의 기계적인 변형 및 파괴에 대한 강도)이 얻어지는 강판을 사용하는 것이 바람직하다.

핫 스탬프 후에 있어서 높은 기계적 강도를 얻기 위해, 강판(1)의 화학 성분은, 질량％로, C: 0.10 내지 0.60％, Si: 0.01 내지 0.60％, Mn: 0.01 내지 3.00％, P: 0.050％ 이하, S: 0.050％ 이하, Al: 1.00％ 이하, Ti: 0.001 내지 0.100％, B: 0.0001 내지 0.0100％, N: 0.0100％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 원소의 함유량에 관한 「％」는, 특별히 언급이 없는 한, 「질량％」를 의미한다. 본 실시 형태에 관한 강판(1)의 바람직한 화학 성분에 대해서, 이하에 설명한다.

C: 0.10 내지 0.60％

C는, 원하는 기계적 강도를 얻기 위해 함유시킨다. C 함유량이 0.10％ 미만인 경우에는, 기계적 강도를 향상시키는 효과가 충분히 얻어지지 않아, C를 함유시키는 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, C 함유량이 0.60％를 초과하는 경우에는, 강판(1)의 강도를 보다 향상시킬 수 있기는 하지만, 연신율 및 단면 수축률이 저하되는 경우가 있다. 따라서, C 함유량은, 0.10 내지 0.60％가 바람직하다. 필요에 따라서, C 함유량의 하한을 0.15％ 또는 0.20％로 해도 되고, C 함유량의 상한을 0.50％ 또는 0.40％로 해도 된다.

Si: 0.01 내지 0.60％

Si는, 기계적 강도를 향상시키는 강도 향상 원소이며, C와 마찬가지로, 강판(1)의 원하는 기계적 강도를 얻기 위해 함유시킨다. Si 함유량이 0.01％ 미만인 경우에는, 강도 향상 효과가 발휘되기 어려워, 기계적 강도가 충분히 향상되지 않는 경우가 있다. 한편, Si는 산화 용이성 원소이기도 하므로, Si 함유량이 0.60％를 초과하는 경우에는, 강판(1)의 표층에 형성된 Si 산화물의 영향에 의해, 용융 도금을 행할 때, 습윤성이 저하되어, 미도금이 발생하는 경우가 있다. 따라서, Si 함유량은, 0.01 내지 0.60％가 바람직하다.

Mn: 0.01 내지 3.00％

Mn은, 기계적 강도를 향상시키는 강도 향상 원소이며, ??칭성을 높이는 원소이기도 하다. 또한 Mn은, 불순물인 S에 의한 열간에서의 취화를 방지하는 효과를 갖는다. Mn 함유량이 0.01％ 미만인 경우에는, 상술한 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, Mn은 γ 형성 원소이므로, Mn 함유량이 3.00％를 초과하는 경우에는, 잔류 γ상이 너무 많아져서 핫 스탬프 부재의 강도가 저하되는 경우가 있다. 따라서, Mn 함유량은, 0.01 내지 3.00％가 바람직하다. 필요에 따라서, Mn 함유량의 하한을 0.30％ 또는 0.50％로 해도 되고, Mn 함유량의 상한을 2.50％ 또는 2.10％로 해도 된다.

P: 0.050％ 이하

P는, ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 인성을 열화시키는 원소이다. 특히 P 함유량이 0.050％를 초과하면, 핫 스탬프 부재의 인성이 현저하게 열화되는 경우가 있다. 따라서, P 함유량은 0.050％ 이하가 바람직하다. 또한, P 함유량은, 0.005％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

P는 용강 제조 시에 스크랩 등으로부터 불순물로서 혼입되지만, 그 하한을 특별히 제한할 필요는 없고, 그 하한은 0％이다. 단, P 함유량을 과잉으로 저감하면, 제조 비용이 증가한다. 그 때문에, P 함유량의 하한은 0.001％ 이상, 또는 0.002％ 이상이어도 된다.

S: 0.050％ 이하

S는, ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 인성을 열화시키는 원소이다. 특히, S 함유량이 0.050％를 초과하면, 핫 스탬프 부재의 인성이 현저하게 열화되는 경우가 있다. 따라서, S 함유량은 0.050％ 이하가 바람직하다. 또한, S 함유량은, 0.003％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

S는 용강 제조 시에 스크랩 등으로부터 불순물로서 혼입되지만, 그 하한을 특별히 제한할 필요는 없고, 그 하한은 0％이다. 단, S 함유량을 과잉으로 저감하면, 제조 비용이 증가한다. 그 때문에, S 함유량의 하한은 0.001％ 이상이어도 된다.

Al: 1.00％ 이하

Al은, 강의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 강도를 안정적으로 확보하는 것을 가능하게 하는 원소이다. 그러나, Al 함유량이 1.00％를 초과하면, 상기의 효과가 포화됨과 함께 비용의 증가를 야기한다. 따라서, Al 함유량은 1.00％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기의 효과를 얻기 위해서는, Al 함유량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Ti: 0.001 내지 0.100％

Ti는, 기계적 강도를 향상시키는 강도 강화 원소이다. Ti 함유량이 0.001％ 미만이면, 강도 향상 효과나 내산화성 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, Ti를 과잉으로 함유시키면, 예를 들어, 탄화물이나 질화물을 형성하여, 강을 연질화시키는 경우가 있다. 특히, Ti 함유량이 0.100％를 초과하면, 원하는 기계적 강도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, Ti 함유량은, 0.001 내지 0.100％가 바람직하다.

B: 0.0001 내지 0.0100％

B는, ??칭 시에 강의 강도를 향상시키는 효과를 갖는다. B 함유량이 0.0001％ 미만이면, 상기의 강도 향상 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, B 함유량이 0.0100％를 초과하면, 강 중에 개재물이 형성되고, 강판(1)이 취화되어, 피로 강도가 저하되는 경우가 있다. 따라서, B 함유량은, 0.0001％ 내지 0.0100％가 바람직하다.

N: 0.0100％ 이하

N은, ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 인성을 열화시키는 원소이다. 특히, N 함유량이 0.0100％를 초과하면, 강 중에 조대한 질화물이 형성되어, 강판(1)의 국부 변형능이나 인성이 현저하게 열화된다. 따라서, N 함유량은 0.0100％ 이하가 바람직하다. N 함유량의 하한은 특별히 한정할 필요는 없지만, N 함유량을 0.0002％ 미만으로 하면, 비용이 상승하는 경우가 있다. 그 때문에, N 함유량은 0.0002％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0008％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태에 관한 강판(1)에는, 상기의 원소에 더하여 또한, 하기에 나타내는 Cr, Ni, Cu, V, Nb, Sn, Mo, W, Ca 및 REM으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유시켜도 된다.

Cr: 0 내지 1.0％

Cr은, 강의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 강도를 안정적으로 얻는 것을 가능하게 하는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 또한, Cr은, 열처리 시에 강판 표면에 FeCr₂O₄를 생성시켜, 스케일 생성을 억제함과 함께, 스케일 중의 FeO를 감소시키는 역할을 한다. 이 FeCr₂O₄가 배리어층이 되어, 스케일 중으로의 Fe의 공급이 차단되므로, 스케일 두께를 얇게 할 수 있다. 스케일 두께가 얇으면, 스케일이 열간 성형 시에는 박리되기 어렵고, 핫 스탬프 성형 후의 스케일 제거 처리 시에는 박리되기 쉽다고 하는 장점도 있다. 그러나, Cr 함유량이 1.0％를 초과하면 상기의 효과는 포화되어, 비용의 증가를 야기한다. 따라서, Cr을 함유시키는 경우, Cr 함유량은 1.0％ 이하로 한다. Cr 함유량은 0.8％ 이하인 것이 바람직하다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, Cr 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하고, 0.05％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

Ni: 0 내지 2.0％

Ni는, 강의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 강도를 안정적으로 얻는 것을 가능하게 하는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 그러나, Ni 함유량이 2.0％를 초과하면, 상기의 효과가 포화되어 비용이 증가한다. 따라서, Ni를 함유시키는 경우, Ni 함유량은 2.0％ 이하로 한다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, Ni 함유량을 0.1％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Cu: 0 내지 1.0％

Cu는, 강의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 강도를 안정적으로 얻는 것을 가능하게 하는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 또한, Cu는, 부식 환경에 있어서 강판(1)의 내공식성을 향상시키는 원소이기도 하다. Cu 함유량이 1.0％를 초과하면, 상기의 효과가 포화되어 비용이 증가한다. 따라서, Cu를 함유시키는 경우, Cu 함유량은 1.0％ 이하로 한다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, Cu 함유량을 0.1％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

V: 0 내지 1.0％

V는, 강의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 강도를 안정적으로 얻는 것을 가능하게 하는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 그러나, V 함유량이 1.0％를 초과하면, 상기의 효과가 포화되어 비용이 증가한다. 따라서, V를 함유시키는 경우, V 함유량은 1.0％ 이하로 한다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, V 함유량을 0.1％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Nb: 0 내지 1.0％

Nb는, 강의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 강도를 안정적으로 얻는 것을 가능하게 하는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 그러나, Nb 함유량이 1.0％를 초과하면, 상기의 효과가 포화되어 비용이 증가한다. 따라서, Nb를 함유시키는 경우, Nb 함유량은 1.0％ 이하로 한다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, Nb를 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Sn: 0 내지 1.0％

Sn은, 부식 환경에 있어서 강판(1)의 내공식성을 향상시키므로, 함유시켜도 된다. 그러나, Sn 함유량이 1.0％를 초과하면 입계 강도가 저하되어, 인성이 열화된다. 따라서, Sn을 함유시키는 경우, Sn 함유량은 1.0％ 이하로 한다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, Sn 함유량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Mo: 0 내지 1.0％

Mo는, 강의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 강도를 안정적으로 확보하는 것을 가능하게 하는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 그러나, Mo 함유량이 1.0％를 초과하면, 상기의 효과가 포화되어 비용이 증가한다. 따라서, Mo를 함유시키는 경우, Mo 함유량은 1.0％ 이하로 한다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, Mo 함유량을 0.1％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

W: 0 내지 1.0％

W는 강의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후의 핫 스탬프 부재의 강도를 안정적으로 확보하는 것을 가능하게 하는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 또한, 부식 환경에 있어서 강판(1)의 내공식성을 향상시키는 원소이기도 하다. 그러나, W 함유량이 1.0％를 초과하면, 상기의 효과가 포화되어 비용이 증가한다. 따라서, W를 함유시키는 경우, W 함유량은 1.0％ 이하로 한다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, W 함유량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Ca: 0 내지 0.01％

Ca는, 강 중의 개재물을 미세화하여, ??칭 후의 인성 및 연성을 향상시키는 효과를 갖는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 그러나, Ca 함유량이 0.01％를 초과하면, 상기의 효과가 포화되어, 비용이 증가한다. 따라서, Ca를 함유하는 경우, Ca 함유량은 0.01％ 이하로 한다. Ca 함유량은 0.004％ 이하인 것이 바람직하다. 상기의 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Ca 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.002％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

REM: 0 내지 0.3％

REM은, Ca와 마찬가지로 강 중의 개재물을 미세화하여, ??칭 후의 인성 및 연성을 향상시키는 효과를 갖는 원소이므로, 함유시켜도 된다. 그러나, REM 함유량이 0.3％를 초과하면, 상기의 효과는 포화되어, 비용이 증가한다. 따라서, REM을 함유시키는 경우, REM 함유량은 0.3％ 이하로 한다. REM 함유량은 0.2％ 이하인 것이 바람직하다. 상기의 효과를 확실하게 얻기 위해서는, REM 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.002％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

여기서, REM은, Sc, Y 및 란타노이드로 이루어지는 합계 17원소를 가리키고, 상기 REM의 함유량은 이들 원소의 함유량의 합계를 의미한다. REM은, 예를 들어 Fe-Si-REM 합금을 사용하여 용강에 첨가되고, 이 합금에는, 예를 들어, Ce, La, Nd, Pr이 포함된다.

또한, 본 실시 형태에 관한 강판(1)은, 상술한 원소 이외에도, 제조 공정 등에서 혼입되는 불순물을 포함해도 된다. 상기한 화학 성분을 갖는 강판(1)에 후술하는 도금층(2)과 표면 피막층(3)을 형성한 경우, 핫 스탬프법에 의한 가열ㆍ??칭에 의해, 약 1000㎫ 이상의 인장 강도를 실현할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 강판(1)의 판 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 0.6 내지 2.5㎜로 하는 것이 바람직하다.

(도금층(2))

본 실시 형태에 관한 도금층(2)은, 상술한 강판(1)의 편면 또는 양면에 형성된다. 본 실시 형태에 관한 도금층(2)은 Al을 함유한다. 본 실시 형태에 있어서, Al을 함유하는 도금층이란, 질량％로 60％ 이상의 Al을 함유하는 도금층을 의미한다. 도금층(2)에 있어서의 Al 이외의 원소로서는, Si, Fe 및 Zn이 각각 0.1 내지 20％, 0.1 내지 10％, 0.1 내지 40％ 정도 포함되어 있어도 된다. Si, Fe 및 Zn의 각각의 함유량의 하한은 0％이지만, 그 하한을 상기한 바와 같이 0.1％로 해도 된다. 특히 Si는, Al과 Fe의 합금층(Al-Fe 합금층)의 성장을 억제함으로써, 도금층(2)의 미끄럼 이동성을 향상시키는 효과가 있다. Fe는 기기 등(예를 들어 용융 도금법의 경우, 도금액이 포함되는 스테인리스제 용기 등)에 포함되는 Fe가 도금층(2)에 혼입되는 것이 생각된다. Zn은, 도금층(2)의 전위를 저하시킴으로써 지철이 노출된 부위에 있어서의 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 도금층(2)의 잔부는 0.5％ 미만의 불순물로 이루어진다. 불순물로서, Cu, Na, K, Co 등을 들 수 있다. 또한, 여기서 각 원소의 함유량은, 도금층(2)의 모든 개소에 있어서, 상기 범위 내에 있을 필요는 없고, 도금층(2) 전체의 평균적인 화학 조성이, 상기 범위 내에 있으면 된다. 이 때문에, 용융 도금법에 의해 제조하는 경우, 도금욕의 화학 조성을 상기 범위 내로 함으로써, 도금층(2) 전체의 평균적인 화학 조성을 상기 범위 내로 할 수 있다.

도금층(2)의 두께 t는, 10 내지 60㎛로 한다. 도금층(2)의 두께 t를 10㎛ 이상으로 함으로써, 핫 스탬프 부재의 내식성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도금층의 두께 t를 60㎛ 이하로 함으로써, Al-Fe 금속간 화합물층이 최표층 또는 최표층 부근까지 형성되므로, 핫 스탬프 부재의 내식성이 향상된다. 도금층(2)의 두께 t는, 13㎛ 이상 또는 15㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도금층(2)의 두께 t는, 55㎛ 이하, 50㎛ 이하 또는 45㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

도금층(2)의 두께 t는, 예를 들어 시료를 단면으로부터 FE-EPMA(전계 방출형 전자선 마이크로애널라이저)로 정량 분석함으로써 측정할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 도금 강판(10)의 단부로부터 폭 방향으로 10㎜ 이상 이격된 부분, 구체적으로는 예를 들어 15㎜ 이격된 개소로부터 10㎜×10㎜의 크기의 시료를 잘라낸다. 그 시료를 수지에 매립하고, 연마함으로써 매립 연마 시료를 얻는다. 통전하기 쉽도록 매립 연마 시료에 탄소를 증착한 후에, FE-EPMA를 사용하여 가속 전압 10kV, 배율 1500배 이상으로 점 분석함으로써 각 원소의 함유량을 정량 분석한다. 질량 탄소를 제외한 원소의 합계에 차지하는 Al 함유량이, 30질량％ 이상이 되는 층을 도금층(2)으로 한다. 도금 표면으로부터 판 두께 중심을 향하여 강판과 수직으로 1㎛마다 점 분석하여, Al 함유량이 30질량％ 미만이 된 점을 도금층(2)이 아니라고 판단한다. 그리고, Al 함유량이 30질량％ 이상인 점의 집합을 도금층(2)으로 하고, 도금층(2)의 두께 t를 구한다.

도금층(2)과 표면 피막층(3)의 계면으로부터 두께 t의 2/3배의 위치(2t/3 위치)까지의 두께 범위에 있어서, 도금층(2)의 평균 결정 입경은, 2t/3(㎛) 이하, 또한 15.0㎛ 이하이다. 이 두께 범위에 있어서, 도금층(2)의 평균 결정 입경을 2t/3(㎛) 이하, 또한 15.0㎛ 이하로 함으로써, 결정립계의 면적이 커져, 핫 스탬프 가열 시에 대기 등의 분위기 가스와의 계면적이 커진다. 이에 의해, 인산아연 결정의 석출량이 많아진다. 즉, 소위 화성 처리성이 높아진다. 또한, 이에 의해, 화성 처리 후에 전착 도장되는 전착 도막의 밀착성이 향상된다. 전착 도막의 밀착성이 높아짐으로써, 핫 스탬프 부재의 도장 후 내식성이 향상된다.

핫 스탬프 후에는, 상술한 바와 같이, 도장 후 내식성이 향상되지만, 핫 스탬프하지 않는 경우에도, 상기 두께 범위에 있어서, 도금층(2)의 평균 결정 입경이 2t/3(㎛) 이하, 또한 15.0㎛ 이하임으로써, 입계가 많아지고, 표면의 산화막층도 요철이 많아지기 때문에, 화성 처리한 후의 전착 도막과의 물리적ㆍ화학적 결합이 강고해질 것으로 추찰된다. 그 결과, 도장 후 내식성이 향상된다.

도금층(2)의 평균 결정 입경은, 이하의 방법에 의해 구할 수 있다.

핫 스탬프용 도금 강판(10)으로부터, 도금층(2)의 두께 방향 단면이 관찰면이 되도록 시료를 채취한다. 채취한 시료를, 3％ 질산 알코올액(나이탈액)으로 에칭함으로써 결정립계를 현출시키고, 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 도금층(2)과 표면 피막층(3)의 계면으로부터 강판(1)까지가 포함되도록 화상을 촬상한다. 이 사진에 대해, 도 2에 도시한 바와 같이, 도금층(2)과 표면 피막층(도시하지 않음)의 계면으로부터 두께 방향으로 길이 2t/3(t=도금층의 두께(㎛))의 선분을 그어서, 입계와의 교점의 수를 n으로 하고, 선분 길이(2t/3)를 n으로 나눈 값, 즉 (2t/3n)을 평균 결정 입경으로 한다. 이러한 선분을 도 2 중 (a), (b), (c)와 같이, 임의의 위치에 5㎛ 간격으로 3개 그어서, 각각의 선분의 위치에서 평균 결정 입경을 구하고, 그것들을 평균한 값을, 도금층(2)과 표면 피막층(3)의 계면으로부터 두께 t의 2/3배의 위치(2t/3 위치)까지의 두께 범위에 있어서의, 도금층(2)의 평균 결정 입경으로 한다.

n이 0인 경우는, 2t/3n을 계산할 수 없다. 그러나, n이 0인 경우는, 관찰 화상에 있어서 입경이 2t/3보다도 큰 경우이므로, 평균 결정 입경은 2t/3 이하가 아니라고 판단한다.

또한, 교점의 수 n의 산출에 있어서는, JIS G 0551:2013의 부속서 C.2.2에 기재된 바와 같이, 선분이 3중점과 교차하는 경우, 그 점에서는 n을 1.5로 한다.

본 실시 형태에 관한 도금층(2)은, 예를 들어 용융 도금법에 의해 강판(1)의 표면에 형성되어도 된다. 용융 도금법에 있어서의 금속 피복 시나 열간 프레스에 있어서의 가열 시 등에 있어서, 도금층(2)의 적어도 일부는, 강판(1) 중의 Fe와 합금화할 수 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 도금층(2)은 반드시 일정한 화학 성분을 갖는 단일의 층인 것만은 아니며, 적절히 합금화한 층을 포함해도 된다.

본 실시 형태에 관한 도금층(2)에는, Ca, Mg, Sr 및 Ti 중 1종 또는 2종 이상의 원소가 포함되는 것이 바람직하다. 도금층(2) 중에 상기 원소가 포함되면, 핫 스탬프 후(핫 스탬프 부재)의 도장 후 내식성이 보다 향상된다. 상세한 메커니즘은 명확하지는 않지만, 상기 원소는 부식 시험 과정에서 생성되는 부식 생성물에 대한 방식 효과를 가지므로, 물이나 산소, 염분 등의 부식 인자가 도금층(2)에 도달하는 것을 늦출 수 있을 것으로 생각된다.

핫 스탬프 후(핫 스탬프 부재)의 도장 후 내식성을 향상시키기 위해, Ca, Mg, Sr 및 Ti의 함유량의 합계가, 도금층(2) 전체에 대해, 질량％로, 0.01 내지 20％인 것이 바람직하다. 상기 원소의 함유량의 합계는, 도금층(2) 전체에 대해 0.03 내지 10％인 것이 보다 바람직하다. 그 상한을 6.0％, 4.0％ 또는 2.0％로 해도 되고, 그 하한을 0.05％, 0.08％ 또는 0.10％로 해도 된다.

본 실시 형태에 관한 도금층(2)은, 예를 들어 용융 도금층의 형태이다.

(도금층(2)의 분석 방법)

본 실시 형태에 있어서 도금층(2)의 성분은, 이하의 방법에 의해 분석한다.

본 실시 형태에 관한 도금 강판(10)은 도금층(2) 상에 후술하는 표면 피막층(3)이 형성되어 있으므로, 먼저 표면 피막층(3)을 제거한다. 구체적으로는, 연마에 의해 표면 피막층(3)을 제거하면 된다. 표면에 노출된 도금층(2)에 대하여, JIS G 3314:2011의 부속서 JB에 기재된 오프라인 형광 X선법에 의해, 도금층(2)의 성분을 분석한다.

(표면 피막층(3))

본 실시 형태에 관한 표면 피막층(3)은, 상술한 도금층(2)의 표면에 상층으로서 형성되는, 후술하는 A군 원소를 함유하는 층이다. 본 실시 형태에 관한 표면 피막층(3)의 형태로서는, 도막, 나아가 분체 도장에 의한 막(분체 베이킹층) 등의 형태가 대표적이지만, 이들의 형태에 한정되는 것은 아니다.

표면 피막층(3)은, A군 원소(Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo, W)로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하는 입자를 함유한다. 이 입자는, A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자의 상태, 혹은 A군 원소의 화합물(예를 들어 산화물)을 주체로 하는 입자의 상태로 표면 피막층(3) 중에 존재한다. 본 실시 형태에 있어서의 「주체로 하는」이란, 입자가 생성될 때에 포함되는 불순물 등도 포함해도 되는 것으로 한다. 입자의 구조는 표면 피막층(3)의 제조 방법에 따라 다르다. 그 상세한 구성에 대해서는 설명의 편의상, 후술한다.

표면 피막층(3) 중의 A군 원소는, 다음의 i 내지 v의 양태로 포함된다.

i: A군 원소의 단체의 1종을 주체로 하는 입자의 양태.

ii: A군 원소의 단체의 1종을 주체로 하는 입자 및 A군 원소의 단체의 다른 1종을 주체로 하는 입자의 양태.

iii: A군 원소의 화합물의 1종을 주체로 하는 입자의 양태.

iv: A군 원소의 화합물의 1종을 주체로 하는 입자 및 A군 원소의 화합물의 다른 1종을 주체로 하는 입자의 양태.

v: A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자(1종 이상) 및 A군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자(1종 이상)의 양태.

표면 피막층(3)이 도막인 경우, 표면 피막층(3)에 있어서의 「입자」는, A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자 및/또는 A군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자로서 존재한다. 이러한 표면 피막층(3)은 예를 들어, 유기성의 바인더에 상술한 입자를 혼합한 도료를 도금층(2) 상에 도포하고, 필요에 따라서 가열에 의해 도포된 도막을 건조시킴으로써 제조된다. 유기성의 바인더를 특별히 한정할 필요는 없고, 공지된 유기성 바인더 등을 사용할 수 있다.

표면 피막층(3)이 분체 베이킹에 의해 제조된 것인 경우, 표면 피막층(3)에 있어서의 「입자」란, 분체 입자를 나타낸다. 이러한 표면 피막층(3)은 예를 들어, 유기성의 바인더에 상술한 분체 입자를 혼합한 도료를 도금층(2) 상에 도포 및 베이킹함으로써 제조된다.

표면 피막층(3)에 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하는 경우, 핫 스탬프 후에, 표면 피막층(3)과 분위기의 계면에 있어서, 수분 혹은 산소와의 반응에 의해, 표면 피막층(3)에 A군 원소의 산화물이 형성된다. A군 원소와 같이 +1 이상의 안정된 가수를 복수종(예를 들어 +3가와 +6가 등) 취할 수 있는 원소의 경우, 산화물 내에서의 전자의 치우침(극성)이 높아진다. 이러한 표면 피막층(3) 상에 마찬가지로 극성이 비교적 높은 화성 처리액 중의 성분, 예를 들어 인산아연을 부착시키면, 산화물과 인산아연의 상호 작용이 강해짐으로써, 화성 처리성이 향상된다. 또한, 화성 처리성이 높아지면, 화성 처리 피막과 전착 도막의 밀착성이 높아져, 도장 후 내식성이 향상된다. A군 원소의 단체 및 화합물은, 부식 환경에 있어서, 부식 촉진 인자인 물이나 염수에 용해 후, 난용성 화합물을 형성함으로써 도장 후 내식성을 높이는 효과도 기대된다.

또한, 표면 피막층(3)에는, A군 원소의 단체 및/또는 화합물이, 이들을 주체로 하는 입자의 상태로 존재하므로, A군 원소의 단체 및/또는 화합물의 입자가 존재하지 않는 표면 피막층과 비교하여, 표면 피막층(3)의 표면적이 커진다. 표면 피막층(3)의 표면적이 커지면, 핫 스탬프 시, 가열에 요하는 시간이 길어진다. 또한, 표면적이 큰 표면 피막층(3)에 A군 원소가 포함되어 있으므로, 표면적이 작은(상술한 입자가 존재하지 않는) 표면 피막층과 비교하여, 수분 혹은 산소가 존재하는 분위기와의 거리가 가까운 A군 원소의 양이 많아진다. 이에 의해, 핫 스탬프 후에 표면 피막층(3)의 표면에 A군 원소가 농화되기 쉬워진다. 그러면, 핫 스탬프 후의 화성 처리 시, 예를 들어 인산 처리 시에, 표면 피막층(3)의 표면에 인산아연이 부착되기 쉬워져, 화성 처리성이 향상된다. 이에 의해, 핫 스탬프용 도금 강판(10)의 도장 후 밀착성이 향상된다.

본 실시 형태에 관한 표면 피막층(3)의 1㎡당에 있어서의 A군 원소의 함유량의 합계는, 표면 피막층(3)의 1㎡당에 있어서의 각 A군 원소의 함유량의 합계로 0.01 내지 10.0g/㎡이다. 각 A군 원소의 함유량의 합계란, 표면 피막층(3)의 1㎡당에 포함되는 모든 종류의 A군 원소의 질량을 합계한 양을 의미한다.

예를 들어, 표면 피막층(3)이, A군 원소로서 Sc만을 포함하는 입자를 포함하는 경우에는 이하와 같이 A군 원소의 함유량을 산출한다. 표면 피막층(3)이 A군 원소인 Sc의 단체를 주체로 하는 입자를 포함하는 경우, 또는 표면 피막층(3)이 A군 원소인 Sc의 화합물인 염화스칸듐을 주체로 하는 입자를 포함하는 경우, 어느 경우에 있어서도, 표면 피막층(3)의 1㎡당에 있어서의 A군 원소의 함유량은, 표면 피막층(3) 중의 1㎡당의 Sc의 함유량이다. 또한, 상술한 「주체로 하는」이란, 입자의 제조 시에 혼입되는, A군 원소 이외의 불순물이 함유되어 있어도 되는 것을 나타낸다. 이 때문에, 「Sc의 단체를 주체로 하는 입자」란, Sc의 단체와, A군 원소를 함유하지 않는 불순물로 이루어지는 입자를 나타낸다. 상기 예에서는, 표면 피막층(3)이, A군 원소로서 Sc만을 포함하는 입자를 포함하는 경우를 예로서 들었지만, 이들 입자가 다른 A군 원소도 포함하는 경우는, 표면 피막층(3)에 있어서의 각 A군 원소의 1㎡당에 포함되는 중량을 계산하고, 그것들을 합계한 양을 표면 피막층(3) 중의 A군 원소의 1㎡당에 있어서의 함유량으로 한다.

예를 들어, 표면 피막층(3)이, A군 원소로서 Sc를 포함하는 입자 및 V를 포함하는 입자를 포함하는 경우는, 이하와 같이 표면 피막층(3)의 1㎡당에 있어서의 A군 원소의 함유량을 산출한다. 표면 피막층(3)이, A군 원소인 Sc의 단체를 주체로 하는 입자와, A군 원소인 V의 화합물인 염화바나듐을 주체로 하는 입자를 포함하는 경우, 표면 피막층(3)의 1㎡당에 있어서의 A군 원소의 함유량은, 표면 피막층(3)의 1㎡당에 포함되는 Sc와 V의 합계량이다.

표면 피막층(3)에 있어서의 A군 원소의 함유량의 합계가 0.01g/㎡ 미만이 되면, 핫 스탬프 후의 표면 피막층(3)의 표면에 충분한 양의 A군 원소의 산화물이 형성되지 않아, 화성 처리성이 불충분해진다. 이 때문에, 표면 피막층(3)에 있어서의 A군 원소의 함유량의 합계가 0.01g/㎡ 미만인 경우는, 도금 강판(10)에 화성 처리를 행해도 표면 피막층(3)의 표면에 충분한 양의 화성 처리 피막이 형성되지 않는다. 이 때문에, 전착 도막은 화성 처리 피막(3)과 충분한 밀착성을 유지할 수 없게 되어, 도장 후 내식성이 열위가 된다. 따라서, 표면 피막층(3)에 있어서의 A군 원소의 함유량의 합계는 화성 처리성을 유지하는 관점에서 0.01g/㎡ 이상으로 하지만, 도장 후 내식성 향상의 관점에서는, 0.1g/㎡ 이상, 0.2g/㎡ 이상 또는 0.4g/㎡ 이상인 것이 특히 바람직하다.

한편, 표면 피막층(3)에 있어서의 A군 원소의 함유량의 합계가 10.0g/㎡ 초과가 되면, 도장 후 내식성이 포화되어 비용 증가의 원인이 된다. 이 때문에, 본 실시 형태의 표면 피막층(3)에 있어서의 A군 원소의 함유량의 합계는 10.0g/㎡ 이하로 한다. 또한, A군 원소의 첨가량과 효과를 감안하면, 비용 대비 효과의 면에서 그 함유량의 합계는 6.0g/㎡ 이하, 3.0g/㎡ 이하 또는 2.0g/㎡ 이하가 바람직하다.

본 실시 형태에 관한 표면 피막층(3) 중의 A군 원소를 포함하는 입자의 평균 입경은 0.05 내지 3.0㎛이다. A군 원소를 포함하는 입자의 평균 입경이 상기 범위 내임으로써, 표면 피막층(3)의 내식성을 유지한 채 화성 처리성을 향상시킬 수 있다.

A군 원소를 포함하는 입자의 평균 입경이 3.0㎛ 초과이면, A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자 및/또는 A군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자의 체적당의 표면적이 작으므로, 표면 피막층(3)의 표층의 표면적이 불충분해진다. 이 때문에, 핫 스탬프 후에 표면 피막층(3)의 표면에 형성되는 A군 원소의 산화물 양이 불충분해져 버려, 도금 강판(10)의 화성 처리성이 향상되지 않는다. 그 결과, 원하는 도장 후 내식성이 얻어지지 않는다. 표면 피막층(3)의 표면적 향상에 의한 화성 처리성의 향상의 관점에서, A군 원소를 포함하는 입자의 평균 입경은, 2.0㎛ 이하, 1.5㎛ 이하, 1.1㎛ 이하 또는 0.7㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 한편, 평균 입경이 0.05㎛ 미만이면, A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자 및/또는 A군 원소의 화합물 간을 주체로 하는 입자의 표면적이 너무 커져서, 그것들이 부식 환경에 있어서 물이나 염분의 침입 경로가 된다. 이 때문에 원하는 도장 후 내식성이 얻어지지 않는다. 이 때문에, A군 원소를 포함하는 입자의 평균 입경은, 0.05㎛ 이상으로 한다. 필요에 따라서, 0.07㎛ 이상, 0.1㎛ 이상 또는 0.2㎛ 이상으로 해도 된다.

A군 원소 중 Sc, Mn, Fe, Co, Nb, Mo 및 W는 도장 후 내식성이 특히 우수하다. 그 메커니즘은 상세하게는 명확하지 않지만, 이들 원소는, 화성 처리성을 향상시키는 작용을 발휘할 뿐만 아니라, 부식 환경에 있어서, 부식 인자인 물에 용해했을 때, 도금층(2)에 대한 흡착 작용이 우수하기 때문에, 상술한 식 (1) 내지 식 (3)의 반응이 일어나는 것을 방지한다고 하는, 부식 억제 작용을 발휘하기 때문이라고 추측된다. 이 때문에, A군 원소를, Sc, Mn, Fe, Co, Nb 및 W만으로 해도 된다. 필요에 따라서, 이들 원소 중의 특정 원소만을, A군 원소로 해도 된다.

A군 원소의 화합물의 예로서는, 산화물, 염화물, 황화물, 불화물, 수산화물, 탄화물, 질화물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화스칸듐, 브롬화스칸듐, 염화스칸듐, 불화스칸듐, 수산화스칸듐, 탄화규소, 염화티타늄, 티타늄산바륨, 바나딜아세틸아세토나토, 바나듐아세틸아세토네이트, 아세트산바나딜, 황산바나딜, 오산화바나듐, 삼산화바나듐, 이산화바나듐, 메타바나듐산암모늄, 메타바나듐산소다, 메타바나듐산칼륨, 과망간산칼륨, 과망간산암모늄, 산화철, 질산철, 황산철, 수산화철, 염화코발트, 아세트산코발트, 산화코발트, 산화세륨, 염화세륨, 질산세륨, 황산세륨, 아세트산세륨, 옥살산세륨, 수산화세륨, 산화니오븀, 니오브산칼륨, 니오브산리튬, 질화니오븀, 산화몰리브덴, 몰리브덴산암모늄, 몰리브덴산칼륨, 산화텅스텐, 텅스텐산암모늄, 텅스텐산칼륨, 황화텅스텐이나 상기 화합물의 수화물 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

표면 피막층(3) 중에는 산소가 포함되는 것이 바람직하므로, A군 원소를 포함하는 입자는, 적어도 일부가 산소 원자(O)를 포함하는 것이 바람직하다. 표면 피막층(3) 중의 A군 원소를 포함하는 입자가 산소 원자를 함유하는 경우, 즉, 표면 피막층(3)이 A군 원소의 산화물을 주체로 하는 입자를 포함하는 경우, 도금 강판(10)의 화성 처리성이 한층 더 향상된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, A군 원소를 포함하는 입자의 적어도 일부가 산소를 함유한다는 것은, 표면 피막층(3) 중의 모든 A군 원소를 포함하는 입자에 대하여 30％ 이상의 A군 원소를 포함하는 입자가 산소 원자를 함유하는 것을 나타낸다.

A군 원소를 포함하는 입자의 적어도 일부가 산소 원자를 함유하는 경우에, 화성 처리성이 한층 더 향상되는 것의 상세한 메커니즘에 대해서는 불분명한 점이 있지만, 본 발명자들은, 이하와 같이 추측하고 있다.

A군 원소의 화합물(산화물)을 주체로 하는 입자가, 전기 음성도가 비교적 높은 산소 원자를 함유함으로써, 입자 중의 화합물 내에서 전자의 치우침이 보다 높아진다(극성이 높아진다). 입자 중의 화합물 내에서 전자의 치우침이 보다 높아지면, 화성 처리액 중의 주성분에서 마찬가지로 극성이 높은 성분, 예를 들어 인산아연과 A군 원소의 화합물의 친화성이 높아짐으로써, 화성 처리성이 향상된다. 또한, 화성 처리성의 향상에 의해, 도막의 밀착성이 향상되는 효과도 기대된다. 또한, A군 원소를 포함하는 입자의 적어도 일부가 산소 원자를 함유하는 경우, 산소 원자가 화성 처리액에 용해될 때에 염기성을 나타낸다. 이 때문에, 표면 피막층(3) 표면 부근의 화성 처리액의 pH가 높아져, 표면 피막층(3) 표면에 대한 인산아연 등의 성분의 석출이 촉진된다. 이에 의해 표면 피막층(3)의 화성 처리성을 향상시키는 효과가 발현된다. 또한, A군 원소를 포함하는 입자가 황이나 질소 등의 산소 이외의 원자를 함유하는 경우에, 상기 산소 이외의 원자가 핫 스탬프 시의 가열에 의해 산화되면, 휘발성 가스가 발생하여 설비를 오염시키거나 작업 환경을 저하시킬 것이 우려된다. 그러나, A군 원소를 포함하는 입자가 산소 원자를 함유하는 경우에는, 핫 스탬프 시의 가열에 의해 휘발하는 가스의 양은 매우 적다.

본 실시 형태에 관한 표면 피막층(3)은, 상기 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자에 더하여, 또한, Zn, Zr 및 Ti로 이루어지는 B군 원소 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 입자를 함유함으로써, 핫 스탬프 후의 도장 후 내식성을, 보다 향상시킬 수 있다. 이것은, 상기 B군 원소가, 핫 스탬프 후의 부재가 부식 환경에 노출되었을 때, 그 화합물이 물이나 산소, 염분 등의 부식 인자에 대하여 배리어 기능을 발현하여, 부식에 대한 저항이 되기 때문이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 B군 원소를 포함하는 입자는, B군 원소의 화합물을 주체로 하는 상태로 표면 피막층(3) 중에 존재한다.

본 실시 형태에 관한 표면 피막층(3)에서는, Zn, Zr 및 Ti로 이루어지는 B군 원소의 함유량의 합계가 0.01 내지 10.0g/㎡인 것이 바람직하다. B군 원소의 함유량의 합계란, 표면 피막층(3)의 1㎡당에 포함되는 모든 종류의 B군 원소의 질량을 합계한 양을 의미한다.

예를 들어, 표면 피막층(3)이, B군 원소로서 Zn만을 포함하는 입자를 포함하는 경우는, 이하와 같이 B군 원소의 함유량의 합계를 산출한다. 표면 피막층(3)이 B군 원소인 Zn의 화합물인 산화아연을 주체로 하는 입자를 포함하는 경우, 표면 피막층(3)에 있어서의 B군 원소의 함유량의 합계는, 표면 피막층(3) 중의 Zn의 함유량이다.

또한, 표면 피막층(3)이 B군 원소로서 Zn을 포함하는 입자 및 Zr을 포함하는 입자를 포함하는 경우는, 이하와 같이 표면 피막층(3)에 있어서의 B군 원소의 함유량의 합계를 산출한다. 표면 피막층(3)이 B군 원소인 Zn의 화합물인 산화아연을 주체로 하는 입자와, B군 원소인 Zr의 화합물인 탄산지르코늄암모늄을 주체로 하는 입자를 포함하는 경우, B군 원소의 함유량의 합계는, 표면 피막층(3) 중의 Zn의 함유량과 Zr의 함유량의 합계이다.

B군 원소의 함유량의 합계를 상기 범위 내로 함으로써, 핫 스탬프 후의 도장 후 내식성을, 보다 향상시킬 수 있다. B군 원소의 함유량의 합계의 하한은, 보다 바람직하게는 0.03g/㎡, 0.05g/㎡ 또는 0.1g/㎡이며, 더욱 바람직하게는 0.2g/㎡이다. B군 원소의 함유량의 합계의 상한은, 보다 바람직하게는 3.0g/㎡, 2.0g/㎡ 또는 1.0g/㎡이며, 더욱 바람직하게는 0.8g/㎡ 또는 0.7g/㎡이다.

B군 원소(Zn, Zr, Ti)의 화합물로서는, 산화물, 브롬화물, 염화물, 황화물, 불화물, 수산화물, 탄화물, 질화물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화아연, 염화아연, 황화아연, 불화아연, 인산아연, 인산수소이아연수산화아연, 산화지르코늄, 불화지르코늄, 헥사플루오로지르코늄산암모늄(육불화지르콘산암모늄), 탄산지르코늄암모늄, 산화티타늄, 플루오로티타늄산, 헥사플루오로티타늄산암모늄 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자 및/또는 A군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자에 더하여 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 함유하는 경우의 표면 피막층(3)의 형태는, 도막, 혹은 분체 도장에 의한 막(분체 베이킹층) 등의 형태가 대표적이지만, 이들의 형태에 한정되는 것은 아니다.

B군 원소를 포함하는 표면 피막층(3)이 도막인 경우, 표면 피막층(3)은 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자와 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하는 도막이다. 이 도막에는, A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자와 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자 외에, 유기성의 바인더를 포함해도 된다.

표면 피막층(3)이 분체 베이킹층인 경우, 표면 피막층(3)은 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자와 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하는 분체 베이킹층이다. 이 경우도, 분체 베이킹층에 유기성의 바인더를 포함해도 된다.

본 실시 형태에 관한 표면 피막층(3)의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.1 내지 2.5㎛로 하는 것이 바람직하다. 그 막 두께의 하한을 0.3㎛, 0.5㎛ 또는 0.8㎛로 해도 되고, 그 상한을 2.2㎛, 1.8㎛ 또는 1.5㎛로 해도 된다.

(표면 피막층(3)의 분석 방법)

표면 피막층(3)이 도막 혹은 분체 베이킹층인 경우, JIS G 3314:2011의 부속서 JB에 기재된 오프라인 형광 X선법에 의해, 표면 피막층(3)에 있어서의 A군 원소(혹은 A군 원소 및 B군 원소)의 함유량(각 원소의 합계량)을 측정할 수 있다. 구체적으로는, 직경 30㎜의 시야 내에서 오프라인 형광 X선법의 강도를 계측한다. 이어서, 그 강도와, 미리 작성한 각 A군 원소 및/또는 각 B군 원소의 검량선을 사용해서 1㎡당에 포함되는 각 A군 원소 및/또는 각 B군 원소의 질량을 산출한다. 이들 각 A군 원소 및/또는 각 B군 원소의 질량을 합계함으로써, 표면 피막층(3)의 1㎡당의 A군 원소 및/또는 B군 원소의 함유량을 구할 수 있다.

표면 피막층(3) 중의 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자의 평균 입경은, 이하의 방법에 의해 측정한다.

도금 강판(10)의 단부로부터 폭 방향으로 10㎜ 이상 이격된 부분, 구체적으로는 예를 들어 15㎜ 이격된 개소로부터, 20㎜×20㎜의 크기의 시료를 잘라내고, 그 시료 표면을 관찰면으로 한다. 전해 방사형 주사 전자 현미경(FE-SEM)을 사용하여, 가속 전압 15kV, 배율 10000배로, 100㎛×100㎛의 관찰 시야를 5 시야 이상 관찰한다. 외장의 에너지 분산형 분석 장치(EDX)를 사용하여, 관찰 시야 내의 입자를 분석함으로써, 그 입자가 A군 원소의 단체/또는 화합물을 주체로 하는 입자 인지 여부를 판단한다. 상기 관찰 시야를 촬영한 관찰 사진을 사용하여, JIS G 0551:2013의 부속서 C에 기재된 원형 시험선에 의한 절단법에 의해, A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자의 입경을 구한다. 상기 관찰 사진에 있어서의 모든 A군 원소의 단체/또는 화합물을 주체로 하는 입자의 입경 평균을 산출함으로써, 표면 피막층(3) 중의 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자의 평균 입경을 얻는다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 표면 피막층(3) 중의 A군 원소를 포함하는 입자(A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자)는, 단일의 결정 핵의 성장에 의해 생성된 입자인 1차 입자로서 존재하는 경우와, 1차 입자끼리가 응집되어 2차 입자로서 존재하는 경우가 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에 있어서의 A군 원소를 포함하는 입자의 평균 입경은, 1차 입자만으로 존재하는 경우에는 입자 하나의 입경(1차 입경)을 측정하고, 2차 입자로서 존재하는 경우에는 2차 입자의 입경(2차 입경)을 측정함으로써 얻는다.

주사형 전자 현미경상으로 촬영한 단면상의 100㎛×100㎛의 관찰 시야에 있어서, 각 입자(A군 원소의 단체/또는 화합물을 주체로 하는 입자)의 긴 직경 및 짧은 직경의 평균값을 시야 내의 모든 입자에 대하여 산출하고, 그것들의 평균값을 산출함으로써 평균 입경을 구한다.

1차 입자와 2차 입자의 구별은, 예를 들어 주사형 전자 현미경상으로부터, 입자 중에서 경계(명도의 차)의 존재 유무로부터 판단하거나, 투과형 전자 현미경의 전자 회절상으로 측정했을 때, 결정 방위가 동일 방위의 것끼리라면 1차 입자로 간주하고, 다르면 서로 다른 1차 입자라고 판단할 수 있다.

(핫 스탬프 부재)

상술한 핫 스탬프용 도금 강판(10)에, 핫 스탬프법에 의한 가열 및 ??칭을 행함으로써, 약 1000㎫ 이상의 인장 강도를 갖는 핫 스탬프 부재를 얻을 수 있다. 또한, 핫 스탬프법에 있어서는, 고온에서 연화된 상태에서 프레스 가공을 행할 수 있으므로, 용이하게 성형할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 핫 스탬프용 도금 강판(10)은, 최표층측의 표면 피막층(3)에 A군 원소를 함유하고 있으므로, 핫 스탬프 후에, 표면 피막층(3)과 분위기의 계면에 있어서, 수분 혹은 산소와의 반응에 의해, 표면 피막층(3)에 A군 원소를 포함하는 산화막층이 형성된다. 이 산화막층은, Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소와, Al과, 산소를 포함한다. 즉, 본 실시 형태에 관한 핫 스탬프 부재는, 표면에 Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소와, Al과, 산소를 포함하는 산화막층을 갖는다. 핫 스탬프 부재는, 자동차의 제조 공정 중에서, 부재 표면(표면 피막층(3) 상)에, 인산아연 피막으로 대표되는 화성 처리 피막, 그 상층에 전착 도막, 경우에 따라서는 또한 상층에 도막이 적층된다. A군 원소에서는, 산화물 내에서의 전자의 치우침(극성)이 높아진다. 이러한 표면 피막층(3) 상에 마찬가지로 극성이 비교적 높은 화성 처리액 중의 성분, 예를 들어 인산아연을 부착시키면, 산화물과 인산아연의 상호 작용이 강해짐으로써, 화성 처리성이 향상된다. 또한, 화성 처리성이 높아지면, 화성 처리 피막과 전착 도막의 밀착성이 높아져, 도장 후 내식성이 향상된다. A군 원소의 단체 및 화합물은, 부식 환경에 있어서, 부식 촉진 인자인 물이나 염수에 용해 후, 난용성 화합물을 형성함으로써 도장 후 내식성을 높이는 효과도 기대된다.

(핫 스탬프용 도금 강판(10)의 제조 방법)

본 실시 형태에 관한 도금 강판(10)의 제조 방법을 이하에 설명한다.

소정의 화학 성분을 갖는 강판(1)을 사용하여, 예를 들어 용융 도금법에 의해, 강판(1)의 편면 또는 양면에 도금층(2)을 형성한다. 도금욕 온도는 550 내지 700℃로 하면 된다.

상기한 방법에 의해 강판(1)의 편면 또는 양면에 도금을 도포한 직후에, 도금층(2)의 표면에 입자를 분사한다. 도금층(2)이 응고되기 전에 입자를 분사함으로써 도금층의 금속 결정의 성장이 저해되어, 도금층(2) 중의 금속 결정 입자의 입경을 작게 할 수 있다. 이렇게 도금층(2) 중의 금속 결정 입자의 입경이 작아짐으로써, 그 도금층(2) 상에 표면 피막층(3)을 형성하면, 도금층(2)의 결정 입자의 크기에 영향을 받아, 도금층(2)과의 계면에 있어서의 표면 피막층(3)의 결정 입자가 작아진다. 이에 의해, 계면 상에 형성되는 표면 피막층(3)의 결정 입자도 성장이 저해되고, 그에 수반하여 표면 피막층(3) 중의 입자(A군 원소의 단체 및/또는 화합물)의 입경을 작게 할 수 있어, 표면 피막층(3)의 표면적을 크게 할 수 있다. 표면 피막층(3)의 표면적이 커지면, 핫 스탬프 후의 화성 처리 시, 화성 처리성이 향상됨으로써, 도장 후 밀착성이 향상된다.

도금층(2) 표면에 대한 입자의 분사는, 평균 입경 20㎛ 이하의 금속 산화물(산화티타늄, 산화마그네슘, 산화바나듐, 산화크롬, 산화망간, 산화코발트, 산화니켈, 산화구리, 산화지르코늄, 이산화규소, 산화아연, 산화철, 산화알루미늄)을, 냉각 가스와 함께 초속 30 내지 70m로 분사하는 것이 바람직하다. 분사된 입자는, 결정의 핵이 되는 것과 동시에 용융 상태의 도금 금속을 냉각하는 효과를 갖는다. 도금층 중의 평균 결정 입경을 작게 제어함으로써, 결정립계를 많게 할 수 있다. 그 결과, 핫 스탬프 가열 후에도 입계가 많아지고, 표층의 산화막층도 요철이 많아지기 때문에, 화성 처리한 후의 전착 도막과의 물리적ㆍ화학적 결합이 강고해질 것으로 추찰된다. 입자의 분사 속도가 30m/s 미만인 경우, 결정의 핵의 수가 적어진다. 그 결과, 핫 스탬프 후에 있어서도 결정 입경이 커져, 전착 도막과의 물리적ㆍ화학적 결합을 확보할 수 없어, 도료 밀착성, 도장 후 내식성이 떨어진다. 한편, 입자의 분사 속도가 70m/s 초과이면, 입자의 분사에 의해 결정의 수가 너무 많아져서, 결정이 너무 작아지기 때문에, 상층 피막을 부여하고, 화성 처리, 전착 도막을 부여해도, 부식 시험액 등에 대한 용해 속도가 상대적으로 빨라지기 때문에, 도료 밀착성, 도장 후 내식성이 떨어진다. 또한, 도금층(2) 표면에 균일하게 입자를 분사하기 위해, 스프레이 노즐을 사용하는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.

용융 도금 대신에 강판(1)의 표면에 증착이나 용사에 의해 Al 및 A군 원소를 부착시킴으로써, A군 원소를 포함하는 Al 피복층을 형성하고, 또한, 이 Al 피복층을 갖는 강판을 핫 스탬프함으로써, 본 실시 형태에 관한 핫 스탬프 부재를 제조해도 된다.

또한, Al 피복층을 형성하는 방법의 일례로서, 증착이나 용사에 의해, 강판(1)에 대하여 먼저 Al을 부착시키고, 이어서 A군 원소를 부착시켜도 된다. 이에 의해, Al층과 A군 원소로 이루어지는 Al 피복층이 형성된다.

또한, Al 피복층을 형성하는 방법의 다른 예로서, A군 원소를 포함시킨 증착원 또는 용사원을 사용하여 증착 또는 용사를 행하여, Al 및 A군 원소를 동시에 강판(1)에 부착시켜도 된다. Al 피복층에 있어서의 A군 원소의 비율은, 0.001％ 내지 30질량％인 것이 바람직하다.

그 후, 핫 스탬프용 도금 강판(10)의 경우와 마찬가지로, Al 피복층을 갖는 강판에 핫 스탬프를 실시함으로써, 핫 스탬프용 도금 강판으로부터, 핫 스탬프 부재를 제조할 수 있다.

표면 피막층(3)의 형성 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이하의 방법에 의해 표면 피막층(3)을 형성할 수 있다.

ㆍA군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자(또는, 그것에 더하여 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자)를 함유하는 용액, 혹은 현탁액을 도금층(2)의 표면에 도포하고, 필요에 따라서 건조 처리를 행하여, 도막으로서 표면 피막층(3)을 형성하는 방법. 여기서, 용액 또는 현탁액은, 유기성의 바인더를 포함하는 것이 바람직하다.

ㆍ도금층(2)을 형성한 강판(1)에, A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자(또는, 그것에 더하여 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자)의 분말을 사용하여, 분체 도장에 의해 분체 베이킹층으로서 표면 피막층(3)을 형성하는 방법.

A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자(또는, 그것에 더하여 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자)를 함유하는 용액 혹은 현탁액에는, 필요에 따라서 소정의 유기성의 바인더를 혼합해도 된다. 유기성 바인더로서는, 예를 들어, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 이들 유기성 바인더의 대부분은 핫 스탬프 가열 공정에서 소실된다.

(핫 스탬프 부재의 제조 방법)

이상과 같이 하여 제조된 핫 스탬프용 도금 강판(10)에 대하여, 핫 스탬프를 실시한다. 핫 스탬프법에서는, 핫 스탬프용 도금 강판(10)을 필요에 따라서 블랭킹(펀칭 가공)한 후, 핫 스탬프용 도금 강판(10)을 가열하여 연화시킨다. 그리고, 연화된 핫 스탬프용 도금 강판(10)을 프레스 가공하여 성형하고, 그 후, 냉각(??칭)된다. 가열 및 ??칭된 핫 스탬프 부재는, 약 1000㎫ 이상의 높은 인장 강도가 얻어진다. 가열 방법으로서는, 통상의 전기로, 라디언트 튜브로 외에도, 적외선 가열 등을 채용하는 것이 가능하다.

핫 스탬프 시의 가열 온도와 가열 시간은, 대기 분위기의 경우, 850 내지 950℃에서 2분 이상으로 하는 것이 바람직하다. 가열 시간이 2분보다 짧으면, 핫 스탬프 부품의 인장 강도가 충분히 높아지지 않는다.

가열 시간의 상한을 한정할 필요는 없지만, 10분 이하인 것이 바람직하다. 10분보다 길면 생산성이 낮아져, 경제적으로 불리해지기 때문이다.

도금층 중의 평균 결정 입경을 작게 제어함으로써, 결정립계를 많게 할 수 있다. 그 결과, 핫 스탬프 가열 후에도 입계가 많아지고, 상층 피막도 입계 혹은 요철이 많아지기 때문에, 화성 처리한 후의 전착 도막과의 물리적ㆍ화학적 결합이 강고해질 것으로 추찰된다.

실시예

이하에 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만, 실시예에서의 조건은 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 예에 지나지 않으며, 본 발명은 이 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

본 실시예의 핫 스탬프용 강판에 사용한 강판의 화학 성분을 표 1에 나타낸다.

[표 1]

표 1에 기재된 강판에 대해, 용융 도금법에 의해 강판의 편면 또는 양면에 도금층을 형성하였다. 용융 도금 시의 도금욕 온도는 550 내지 700℃로 하고, 도금욕에 강판을 침지시킨 후, 스프레이 노즐을 사용하여, 도금층의 표면에 평균 입경 1 내지 10㎛의 금속 산화물(산화알루미늄)을 표 2-1 내지 표 3-7에 나타내는 조건에서 분사하였다. 단, 표 2-3의 부호 a1, a4 및 a5에 대해서는, 분사를 행하지 않았다. 분사에 대하여 표 중에는, 분사를 행한 예를 「유」라고 기재하고, 분사를 행하지 않은 예를 「무」라고 기재하였다.

그 후, 도금의 부착량이 편면당 80g/㎡가 되도록, 가스 와이핑법으로 도금의 부착량을 조정하였다. 이때, 도금층의 두께는 표 2-1 내지 표 3-7에 나타낸 바와 같았다. 또한, 표 2-1 내지 표 3-8에 나타낸 바와 같이, A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하는 표면 피막층, 혹은 이들을 포함하지 않는 표면 피막층, 또한 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자, 그리고 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하는 표면 피막층을 도금층 상에 형성함으로써, 도금 강판을 얻었다. 또한, 일부에 대해서는, 도금층의 조성을 변화시켰다.

A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자를 포함하는 예(부호 A1 내지 A7)는, A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자 및 유기성 바인더를 물에 분산 혹은 용해시킨 도료를 롤 코터로 도포한 후, 도달 판 온도 80℃에서 건조시킴으로써, 표면 피막층을 형성하였다.

A군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자, 혹은 A군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자 및 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하는 예(부호 A8 내지 A51, 부호 a4, a6, a8 및 a10 내지 12, 부호 B1 내지 B85)는, A군 원소의 염화물, 산화물 등의 화합물 및 유기성 바인더를 물에 분산 혹은 용해시킨 도료를 롤 코터로 도포한 후, 도달 판 온도 80℃에서 건조시킴으로써, 표면 피막층을 형성하였다.

A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자 및 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하는 예(부호 B86 내지 B112)는, A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자 및 B군 원소의 염화물, 산화물 등의 화합물 및 유기성 바인더를 물에 분산 혹은 용해시킨 도료를 롤 코터로 도포한 후, 도달 판 온도 80℃에서 건조시킴으로써, 표면 피막층을 형성하였다.

A군 원소를 포함하는 입자를 함유하지 않는 예(부호 a1 내지 a3, a7 및 a9)는, 산화알루미늄 및 유기성 바인더를 물에 분산 혹은 용해시킨 도료를 롤 코터로 도포한 후, 도달 판 온도 80℃에서 건조시킴으로써, 표면 피막층을 형성하였다. 표 2-2의 부호 A52 및 A53은, A군 원소를 포함하는 입자 및 유기성 바인더를 함유하는 분체 입자를 혼합한 도료를 도금층 상에 분사한 후 200℃까지 가열시킴으로써, 표면 피막층을 형성하였다.

표 2-1 내지 표 2-2에 있어서, 부호 A1 내지 A7은, A군 원소의 단체를 주체로 하는 입자를 포함하는 표면 피막층을 형성한 발명예이고, 부호 A8 내지 A15는, A군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하지만, 이 입자가 산소를 포함하지 않는 표면 피막층을 형성한 발명예이고, 부호 A16 내지 A47은, A군 원소 및 산소를 포함하는 화합물을 주체로 하는 입자로 표면 피막층을 형성한 발명예이며, 부호 A48 내지 A51은, A군 원소를 주체로 하는 입자(단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자)의 2종 이상을 포함하는 표면 피막층을 형성한 발명예이다. 부호 A52 및 A53은, 유기성 바인더 및 산화몰리브덴 또는 산화텅스텐을 포함하는 분체 입자를 포함하는 표면 피막층을 형성한 발명예이다.

또한, A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자의 2종 이상을 포함하는 표면 피막층을 형성한 예(부호 A48 내지 A51)에 대해서는, 각 단체 혹은 각 화합물에, (1), (2) … 의 번호를 붙여, 각각의 원소 등을 표 중에 기재하였다.

표 2-3의 부호 a1 내지 a3, a7 및 a9는, A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자를 포함하지 않는 표면 피막층을 형성한 비교예이고, 부호 a4, a11 및 a12는, A군 원소의 함유량(원소 환산의 합계량)이 부족한 비교예이고, 부호 a5는 표면 피막층을 적층하지 않은 비교예이고, 부호 a6 및 a8은, 도금층의 두께가 작았던 비교예이며, 부호 a10은, 도금층에 있어서의 평균 결정 입경이 컸던 비교예이다.

표 3-1 내지 표 3-8의 부호 B1 내지 B112는, A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자, 그리고 B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자의 1종 이상을 포함하는 표면 피막층을 형성한 발명예이다. 또한, B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 2종 이상 포함하는 예(부호 B41 내지 B85 및 B95 내지 B112)에 대해서는, 각 화합물에, (1), (2) … 의 번호를 붙여, 각각의 화합물을 구성하는 원소 등을 표 중에 기재하였다.

표 4의 부호 C1 내지 C24는, 도금 조성을 변화시킨 발명예이다.

표 2-1 내지 표 4에 기재된 도금 강판의 분석 결과는, 각각 이하의 방법에 의해 얻었다.

(표면 피막층의 분석 방법)

JIS G 3314:2011의 부속서 JB에 기재된 오프라인 형광 X선법에 의해, 표면 피막층에 있어서의 A군 원소(또는 A군 원소 및 B군 원소)의 함유량(원소 환산의 합계량)을 측정하였다. 먼저, 기지의 산화물 피막의 형광 X선 강도와, 그 함유량의 관계를 검량선으로서 미리 작성하였다. 이 검량선에 있어서는 형광 X선 강도와 함유량은 일대일로 대응하고 있으므로, 형광 X선 강도가 정해지면 함유량이 특정된다. 이어서, 직경 30㎜의 시료에 X선을 조사했을 때에 방출되는 A군 원소 및/또는 B군 원소의 형광 X선의 강도를 측정하였다. 상술한 검량선으로부터, 이 형광 X선의 강도에 대응하는 함유량을 계산함으로써, 각 A군 원소 및/또는 각 B군 원소의 함유량(g/㎡)을 산출하고, 각 A군 원소 및/또는 각 B군 원소의 함유량(g/㎡)의 합계량을 산출함으로써, A군 원소 및/또는 B군 원소의 함유량을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 A군 원소(또는 A군 원소 및 B군 원소)의 함유량을 표 중에 나타낸다. 또한, 표면 피막층 중의 A군 원소를 포함하는 입자 중, 30％ 이상이 산소 원자를 함유한 경우, 「산소 원자 함유」의 란에 「유」라고 기재하였다.

도금 강판(10)의 단부로부터 10㎜ 이상 이격된 부분으로부터 20㎜×20㎜의 크기의 시료를 잘라내고, 그 시료 표면을 관찰면으로 하였다. 전해 방사형 주사형 전자 현미경(FE-SEM)을 사용하여, 100㎛×100㎛의 관찰 시야를 5 시야 관찰하였다. FE-SEM에 외장된 에너지 분산형 분석 장치(EDX)를 사용하여, 관찰 시야 내의 입자를 분석하고, 그 입자가 A군 원소의 단체/또는 화합물을 주체로 하는 입자인지 여부를 판단하였다. 그 입자가 주체로 하는 원소를 표 중의 「원소」의 란에 기재하였다. 또한, 그 입자가 주체로 하는 원소가 단체의 상태로 포함된 경우는 표 중의 「단체 또는 화합물」의 란에 「단체」라고 기재하고, 그 원소가 화합물의 상태로 포함된 경우는 그 란에 화합물의 종류를 기재하였다.

주사형 전자 현미경상으로 촬영한 단면상의 100㎛×1005㎛의 관찰 시야에 있어서, 각 입자(A군 원소의 단체/또는 화합물을 주체로 하는 입자)의 긴 직경 및 짧은 직경의 평균값을 시야 내의 모든 입자에 대하여 산출하고, 그것들의 평균값을 산출함으로써 표면 피막층 중의 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자의 평균 입경을 구하였다. 얻어진 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자의 평균 입경을 표 중에 나타낸다.

1차 입자와 2차 입자는, 주사형 전자 현미경상으로부터, 입자 중에서 경계(명도의 차)의 존재 유무로부터 판단하였다.

(도금층의 분석 방법)

연마에 의해, 도금층 상의 표면 피막층을 제거하였다. 표면에 노출된 도금층에 대하여, JIS G 3314:2011의 부속서 JB에 기재된 오프라인 형광 X선법에 의해, 도금층의 성분을 분석하였다. 얻어진 도금층의 성분(도금 조성)을 표 중에 나타낸다. 도금층의 화학 성분의 잔부는, 0.5％ 미만의 불순물이었다. 예를 들어, 표 중에, 도금층의 화학 성분(도금 조성)에 대하여 「Al-10％Si」라고 기재되어 있는 예는, 도금층이, Al과, 10％의 Si와, 0.5％ 미만의 불순물로 이루어지는 것을 나타낸다.

(도금층의 두께 t의 측정 방법)

도금층의 두께 t는, 단면으로부터 FE-EPMA(전계 방출형 전자선 마이크로애널라이저)로 정량 분석함으로써 측정하였다. 시료를 도금 강판(10)의 단부로부터 폭 방향으로 15㎜ 이격된 개소로부터 10㎜×10㎜의 크기의 시료를 잘라냈다. 그 시료를 수지에 매립하고, 연마함으로써 매립 연마 시료를 얻었다. 통전하기 쉽도록 매립 시료에 탄소를 증착한 후에, FE-EPMA 배율을 사용하여 가속 전압 10kV, 배율 1500배 이상으로 점 분석함으로써 각 원소의 함유량을 정량 분석하였다. 질량 탄소를 제외하는 원소의 합계에 차지하는 Al 함유량이 30질량％가 되는 점을 도금층으로 한다. 도금 표면으로부터 판 두께 중심을 향하여 강판과 수직으로 1㎛마다 점 분석하고, Al 함유량이 30질량％ 미만이 된 점을 도금층이 아니라고 판단한다. 그리고, Al 함유량이 30질량％ 이상인 점의 집합을 도금층으로 하고, 도금층의 두께 t를 측정하였다. 얻어진 도금층의 두께 t는, 표 중의 「도금 두께」의 표 중의 란에 기재하였다.

(도금층의 평균 결정 입경의 측정 방법)

핫 스탬프용 도금 강판으로부터, 도금층의 두께 방향 단면이 관찰면이 되도록 시료를 채취하였다. 채취한 시료를, 3％ 질산 알코올액(나이탈액)으로 에칭함으로써 결정립계를 현출시키고, 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 도금층의 최표면으로부터 강판까지가 포함되도록 화상을 촬상하였다. 이때, EDX(에너지 분산형 X선 분석)에 의해, Al 함유량이 60질량％ 이상인 층을 도금층이라고 판단하였다. 이 사진에 대해, 도 2에 도시한 바와 같이, 도금층(2)과 표면 피막층(도시하지 않음)의 계면으로부터 두께 방향으로 길이 2t/3(t=도금층의 두께(㎛))의 선분을 그어서, 입계와의 교점의 수를 n으로 하고, 선분 길이(2t/3)를 n으로 나눈 값, 즉 (2t/3n)을 평균 결정 입경으로 하였다. 이러한 선분을 도 2 중의 (a), (b), (c)와 같이, 임의의 위치에 5㎛ 간격으로 3개 그어서, 각각의 선분의 위치에서 평균 결정 입경을 구하고, 그것들을 평균값한 값을, 도금층과 표면 피막층의 계면으로부터 두께 t의 2/3배의 위치(2t/3 위치)까지의 두께 범위에 있어서의, 도금층의 평균 결정 입경으로 하였다.

n이 0인 경우는, 2t/3n을 계산할 수 없다. 그러나, n이 0인 경우는, 관찰 화상에 있어서 입경이 2t/3보다도 큰 경우이므로, 평균 결정 입경은 2t/3 이하가 아니라고 판단하였다.

또한, 교점의 수 n의 산출에 있어서는, JIS G 0551:2013의 부속서 C.2.2에 기재된 바와 같이, 선분이 3중점과 교차하는 경우, 그 점에서는 n을 1.5로 하였다.

표 2-1 내지 표 4에 기재된 도금 강판을 940℃에서 6분간 가열한 후, 금형에서 성형하는 동시에 그 금형에서 냉각하여, 핫 스탬프 부재를 얻었다. 가열은, 노점 40℃의 습윤 분위기에서 행하였다.

얻어진 핫 스탬프 부재에 대해서, 하기의 방법에 의해, 화성 처리성 및 도장 후 내식성을 조사하여, 평가하였다. 또한, 실시예의 핫 스탬프 부재는, 표면에 Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소와, Al과, 산소를 포함하는 산화막층을 갖고 있었다.

(1) 화성 처리성

핫 스탬프 부재를 150㎜×70㎜로 절단하고, 니혼 파커라이징사제의 화성 처리액(PB-SX35)으로 시험편을 화성 처리한 후, 인산아연 함유량을 형광 X선 분석 장치에 의해 측정하였다. 측정하여 얻어진 인산아연 함유량에 따라서, 이하의 평점 X1 내지 X4로 화성 처리성을 평가하였다. 화성 처리성의 평점이 X1, X2, 또는 X3인 경우를, 화성 처리성이 우수하다고 하여 합격이라고 판정하였다. 화성 처리성의 평점이 X4인 경우를, 화성 처리성이 떨어진다고 하여 불합격이라고 판정하였다.

[인산아연 함유량에 의한 화성 처리성 평점]

X1: 0.7g/㎡ 이상

X2: 0.3g/㎡ 이상, 0.7g/㎡ 미만

X3: 0.1g/㎡ 이상, 0.3g/㎡ 미만

X4: 0.1g/㎡ 미만

(2) 도장 후 내식성

핫 스탬프 부재를 150㎜×70㎜로 절단하고, 니혼 파커라이징사제의 화성 처리액(PB-SX35)으로 시험편을 화성 처리한 후, 닛폰 페인트(주)사제 전착 도료(파워 닉스 110)를 도막 두께가 20㎛가 되도록 도장하여, 170℃에서 베이킹하였다. 일본 공업 규격 JIS H 8502에 규정하는 방법에 준거하여, 시험편의 도장 후 내식성을 조사하였다. 구체적으로는, 각 시료에 인산 화성 처리, 양이온 전착 도장(두께 20 마이크로미터)을 행한 후, 도막에 커터로 흠집을 내고, 2시간의 5％ 염수 분무, 4시간의 건조, 2시간의 습윤 환경을 1 사이클로 하는 중성 염수 분무 사이클 시험법에 의한 부식 시험의 180 사이클 후의 커트 흠집으로부터의 도막 팽창의 폭(편측 최댓값)을 측정하였다. 그 측정 결과에 따라서, 이하의 평점 Y1 내지 Y4로 도장 후 내식성을 평가하였다. 도장 후 내식성의 평점이 Y1, Y2 또는 Y3인 경우를, 도장 후 내식성이 우수하다고 하여 합격이라고 판정하였다. 도장 후 내식성의 평점이 Y4인 경우를, 도장 후 내식성이 떨어진다고 하여 불합격이라고 판정하였다.

[도장 후 내식성 평점]

Y1: 팽창 폭 0㎜ 이상, 1㎜ 미만

Y2: 팽창 폭 1㎜ 이상, 2㎜ 미만

Y3: 팽창 폭 2㎜ 이상, 3㎜ 미만

Y4: 팽창 폭 3㎜ 이상

이상의 방법에 의해 평가한 화성 처리성 및 도장 후 내식성의 평가 결과를, 표 중에 나타낸다.

[표 2-1]

[표 2-2]

[표 2-3]

[표 3-1]

[표 3-2]

[표 3-3]

[표 3-4]

[표 3-5]

[표 3-6]

[표 3-7]

[표 3-8]

[표 4]

표 2-1 내지 표 2-2에 나타낸 바와 같이, 표면 피막층의 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자의 평균 입경 및 A군 원소의 함유량이 본 발명의 범위 내인 발명예 A1 내지 A53은, 우수한 화성 처리성 및 도장 후 내식성을 갖는다.

한편, 표 2-3의 비교예 a1 내지 a12는, 모두 화성 처리성 및 도장 후 내식성이 떨어졌다. 또한, 부호 a1에서, 도금층과 표면 피막층의 계면으로부터 두께 t의 2/3배까지의 두께 범위의 도금층의 평균 결정 입경이 「-」로 된 것은, 2t/3보다도 컸던 것을 의미한다.

비교예 a1 내지 a3은 모두, A군 원소에 속하지 않는 Al의 화합물에 의해 표면 피막층을 형성했기 때문에, 화성 처리성 및 도장 후 내식성이 떨어졌다.

비교예 a4, a11 및 a12는, A군 원소에 속하는 Mo의 화합물에 의해 표면 피막층을 형성했지만, Mo의 함유량의 합계가 과소했기 때문에, 화성 처리성 및 도장 후 내식성이 떨어졌다.

비교예 a5는, 표면 피막층에 A군 원소가 없으므로, 화성 처리성 및 도장 후 내식성이 떨어졌다.

비교예 a7 및 a9는, A군 원소에 속하지 않는 Cr의 화합물에 의해 표면 피막층을 형성했기 때문에, 화성 처리성 및 도장 후 내식성이 떨어졌다.

비교예 a6 및 a9는, 도금층의 두께가 작았기 때문에, 화성 처리성 및 도장 후 내식성이 떨어졌다.

비교예 a10은, 도금층에 있어서의 평균 결정 입경이 컸기 때문에, 화성 처리성 및 도장 후 내식성이 떨어졌다.

표 3-1 내지 표 3-8에 나타낸 바와 같이, 표면 피막층이, A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자와, B군 원소의 화합물을 주체로 하는 입자를 함유하는 경우에는, 표면 피막층이 A군 원소의 단체 및/또는 화합물을 주체로 하는 입자만을 함유하는 경우와 비교하여, 화성 처리성 및 도장 후 내식성에 대하여 동등 이상의 우수한 결과를 나타냈다.

표 4에 나타낸 바와 같이, 도금층에 Ca, Mg, Sr, Ti 중 어느 것을 첨가한 발명예 C1 내지 C24는, 도금층에 이들 원소를 첨가하지 않은 경우와 비교하여, 화성 처리성 및 도장 후 내식성이 우수한 것이 확인되었다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태 및 실시예에 대해서 설명했지만, 이들 실시 형태, 실시예는, 어디까지나 본 발명의 요지의 범위 내의 하나의 예에 지나지 않고, 본 발명의 요지로부터 일탈하지 않는 범위 내에서, 구성의 부가, 생략, 치환 및 그 밖의 변경이 가능하다. 즉 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되지는 않고, 첨부의 특허 청구 범위에 의해서만 한정되며, 그 범위 내에서 적절히 변경 가능한 것은 물론이다.

1: 강판
2: 도금층
3: 표면 피막층
10: 핫 스탬프용 도금 강판

Claims

강판과,
상기 강판의 편면 또는 양면에 형성되고, Al 함유량이 60질량％ 이상인 도금층과,
상기 도금층 상에 형성된 표면 피막층으로 이루어지고,
상기 도금층의 두께 t가 10 내지 60㎛이고,
상기 도금층과 상기 표면 피막층의 계면으로부터 상기 두께 t의 2/3배의 위치까지의 두께 범위에 있어서의 상기 도금층의 평균 결정 입경이, 2t/3 이하이며, 또한 15.0㎛ 이하이고,
상기 표면 피막층이, Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하는 입자를 함유하고,
상기 표면 피막층에 있어서의 상기 A군 원소의 함유량의 합계가 0.01 내지 10.0g/㎡이고,
상기 A군 원소를 포함하는 상기 입자의 평균 입경이 0.05 내지 3.0㎛인
것을 특징으로 하는 핫 스탬프용 도금 강판.
제1항에 있어서,
상기 A군 원소를 포함하는 상기 입자의 적어도 일부가, O를 함유하는 것을 특징으로 하는 핫 스탬프용 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표면 피막층이, 또한, Zn, Zr 및 Ti로 이루어지는 B군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 입자를 함유하고,
상기 표면 피막층에 있어서의 상기 B군 원소의 함유량의 합계가 0.01 내지 10.0g/㎡인 것을 특징으로 하는 핫 스탬프용 도금 강판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도금층에 있어서의 Ca, Mg, Sr 및 Ti의 함유량의 합계가, 상기 도금층 전체에 대해, 질량％로, 0.01 내지 20％인 것을 특징으로 하는 핫 스탬프용 도금 강판.
제1항 내지 제4항에 기재된 핫 스탬프용 도금 강판을 핫 스탬프하여 얻어지는 핫 스탬프 부재이며,
표면에 Sc, V, Mn, Fe, Co, Ce, Nb, Mo 및 W로 이루어지는 A군 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소와, Al과, 산소를 포함하는 산화막층을 갖는 것을 특징으로 하는 핫 스탬프 부재.