KR20230169265A - Al-plated steel sheet, manufacturing method of Al-plated steel sheet, and manufacturing method of hot stamped molded body - Google Patents

Al-plated steel sheet, manufacturing method of Al-plated steel sheet, and manufacturing method of hot stamped molded body Download PDF

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다카시 도이
겐지 고바야시
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

핫 스탬프 성형 시의 Al 도금의 산화에 부수하여 강재에 침입하는 수소에 의하여 진행되는 수소 취화를 억제할 수 있는 Al 도금 강판을 제공한다. Al 도금 강판(1)은, 소정의 화학 조성을 갖는 강 기재와, 강 기재 위에 형성된, Al과 Si를 포함하는 도금층인 Al 도금층(20)과, Al 도금층(20) 위에 형성된 산화층(30)을 구비하고, 산화층(30)의 두께(d)가, 10~400nm이며, 산화층(30)은, 수산화물층(31)을 포함하고, 산화층(30)의 두께(d)에 대한 수산화물층(31)의 두께(d1)의 비율이 30% 이하이다. 여기서, 산화층(30)의 두께(d)는, X선 광전자 분광법에 의한 깊이 방향 분석에 있어서, 산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 될 때의 표면으로부터의 깊이로 하고, 수산화물층(31)의 두께(d1)는, X선 광전자 분광법에 의한 깊이 방향 분석에 있어서, 수산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 될 때의 표면으로부터의 깊이로 한다.Provided is an Al-plated steel sheet that can suppress hydrogen embrittlement caused by hydrogen penetrating into the steel material as a result of oxidation of the Al plating during hot stamping. The Al-plated steel sheet 1 includes a steel base material having a predetermined chemical composition, an Al plating layer 20, which is a plating layer containing Al and Si, formed on the steel base material, and an oxide layer 30 formed on the Al plating layer 20. And, the thickness (d) of the oxide layer 30 is 10 to 400 nm, the oxide layer 30 includes the hydroxide layer 31, and the thickness (d) of the hydroxide layer 31 relative to the thickness (d) of the oxide layer 30 is 10 to 400 nm. The ratio of thickness d1 is 30% or less. Here, the thickness d of the oxide layer 30 is set as the depth from the surface when the integrated intensity of the oxide becomes 1/2 of the maximum value in depth direction analysis by X-ray photoelectron spectroscopy, and the hydroxide layer ( The thickness d1 in 31) is the depth from the surface when the integrated intensity of the hydroxide becomes 1/2 of the maximum value in depth direction analysis by X-ray photoelectron spectroscopy.

Description

Al 도금 강판, Al 도금 강판의 제조 방법, 및 핫 스탬프 성형체의 제조 방법Al-plated steel sheet, manufacturing method of Al-plated steel sheet, and manufacturing method of hot stamped molded body

본 발명은, Al 도금 강판, Al 도금 강판의 제조 방법, 및 핫 스탬프 성형체에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 핫 스탬프용 Al 도금 강판 및 그 제조 방법, 그리고 이것을 이용한 핫 스탬프 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an Al-plated steel sheet, a method for manufacturing an Al-plated steel sheet, and a hot stamp molded body. More specifically, it relates to an Al-plated steel sheet for hot stamping, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a hot stamp molded body using the same. will be.

성형성을 확보하는 것이 곤란한 고강도 강(특히, 1500MPa 이상의 초고강도 강)을 높은 치수 정밀도로 성형하는 기술로서, 핫 스탬프법이 알려져 있다. 핫 스탬프법은, 강판을 800℃ 이상의 고온으로 가열한 상태에서 성형함으로써 성형성의 과제를 없애고, 성형 후의 냉각에 의하여 원하는 고강도를 얻는 것이다.The hot stamping method is known as a technology for forming high-strength steel (particularly, ultra-high-strength steel of 1500 MPa or more), for which it is difficult to secure formability, with high dimensional accuracy. The hot stamping method eliminates the problem of formability by forming a steel sheet while heated to a high temperature of 800°C or higher, and obtains the desired high strength by cooling after forming.

핫 스탬프법에서는 대기 중에서의 가열을 수반하기 때문에, 강판의 표면에 스케일이 생성되고, 이것을 후공정에서 제거할 필요가 있다. 이것을 개선하는 것으로써, Si를 함유시킨 Al 도금을 강판에 실시하여 산화 억제를 도모하는 기술이 알려져 있다.Since the hot stamping method involves heating in the air, scale is generated on the surface of the steel sheet, which needs to be removed in a later process. To improve this, a technique is known to suppress oxidation by applying Al plating containing Si to the steel sheet.

일본국 특허공개 2003-193187호 공보에는, Fe-Al계 피복의 Al양을 35% 이하로 함으로써, 가공 시의 크랙의 발생을 억제하는 것이 기재되어 있다. 국제 공개 제2019/160106호에는, 성형부 내식성 및 도장 후 내식성을 개선하기 위하여, Fe-Al계 도금층을 소정의 구조로 한 Fe-Al계 도금 핫 스탬프 부재가 기재되어 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 2003-193187 describes suppressing the occurrence of cracks during processing by setting the amount of Al in the Fe-Al-based coating to 35% or less. International Publication No. 2019/160106 describes a Fe-Al-based plating hot stamp member in which the Fe-Al-based plating layer has a predetermined structure in order to improve the corrosion resistance of the molded part and the corrosion resistance after painting.

핫 스탬프법에서는, 가열 시에 수소가 강재 중에 침입하기 때문에, 강재의 수소 취화(脆化) 감수성이 높아진다고 알려져 있다. 국제 공개 제2012/120692호에는, 내(耐)지연파괴성을 개선시키기 위하여, 강판 중에 Fe-Mn계 복합 산화물을 생성시키고, 그 복합 산화물과 매트릭스인 강의 계면에 수소를 트랩시키는 것이 기재되어 있다.In the hot stamping method, it is known that since hydrogen penetrates into the steel material during heating, the susceptibility of the steel material to hydrogen embrittlement increases. International Publication No. 2012/120692 describes generating an Fe-Mn-based composite oxide in a steel sheet and trapping hydrogen at the interface between the composite oxide and the matrix steel in order to improve delayed fracture resistance.

일본국 특허공개 2003-193187호 공보Japanese Patent Publication No. 2003-193187 국제 공개 제2019/160106호International Publication No. 2019/160106 국제 공개 제2012/120692호International Publication No. 2012/120692 일본국 특허공개 2016-65312호 공보Japanese Patent Publication No. 2016-65312 일본국 특허공개 2022-31677호 공보Japanese Patent Publication No. 2022-31677 일본국 특허공표 2022-513595호 공보Japanese Patent Publication No. 2022-513595 일본국 특허공개 평6-272017호 공보Japanese Patent Publication No. 6-272017

Al 도금 강판에 핫 스탬프 공정을 실시하면, Al 도금의 산화에 수반하여, 강재에 수소가 침입하는 경우가 있다.When a hot stamping process is performed on an Al-plated steel sheet, hydrogen may enter the steel material due to oxidation of the Al plating.

본 발명의 과제는, 핫 스탬프 성형 시의 Al 도금의 산화에 부수하여 강재에 침입하는 수소에 의하여 진행되는 수소 취화를 억제할 수 있는, 높은 신뢰성을 갖는 Al 도금 강판을 제공하는 것, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 과제는, 수소 취화가 억제된 핫 스탬프 성형체를 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a highly reliable Al-plated steel sheet that can suppress hydrogen embrittlement caused by hydrogen entering the steel material accompanying oxidation of the Al plating during hot stamping, and manufacturing the same. It provides a method. Another object of the present invention is to provide a hot stamp molded body in which hydrogen embrittlement is suppressed.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 Al 도금 강판은, 핫 스탬프용 Al 도금 강판으로서, 강 기재(基材)와, 상기 강 기재 위에 형성된, Al과 Si를 포함하는 도금층인 Al 도금층과, 상기 Al 도금층 위에 형성된 산화층을 구비하고, 상기 강 기재의 화학 조성이, 질량%로, C: 0.1~0.6%, Si: 0.01~1.50%, Mn: 0.10~3.00%, P: 0.05% 이하, S: 0.020% 이하, Al: 0.10% 이하, Ti: 0.01~0.10%, B: 0.0001~0.0100%, N: 0.015% 이하, Cr: 0~1.0%, Mo: 0~1.0%, Ni: 0~1.0%, Cu: 0~1.0%, Nb: 0~1.0%, 잔부: Fe 및 불순물이며, 상기 산화층의 두께가, 10~400nm이고, 상기 산화층은, 수산화물층을 포함하며, 상기 산화층의 두께에 대한 상기 수산화물층의 두께의 비율이 30% 이하이다. 여기서, 상기 산화층의 두께는, X선 광전자 분광법에 의한 깊이 방향 분석에 있어서, 산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 될 때의 표면으로부터의 깊이로 하고, 상기 수산화물층의 두께는, X선 광전자 분광법에 의한 깊이 방향 분석에 있어서, 수산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 될 때의 표면으로부터의 깊이로 한다.An Al-plated steel sheet according to an embodiment of the present invention is an Al-plated steel sheet for hot stamping, comprising a steel base, an Al plating layer formed on the steel base, which is a plating layer containing Al and Si, and the Al plating layer. It has an oxide layer formed thereon, and the chemical composition of the steel base material, in mass%, is C: 0.1 to 0.6%, Si: 0.01 to 1.50%, Mn: 0.10 to 3.00%, P: 0.05% or less, S: 0.020%. Below, Al: 0.10% or less, Ti: 0.01~0.10%, B: 0.0001~0.0100%, N: 0.015% or less, Cr: 0~1.0%, Mo: 0~1.0%, Ni: 0~1.0%, Cu : 0 to 1.0%, Nb: 0 to 1.0%, balance: Fe and impurities, the thickness of the oxide layer is 10 to 400 nm, the oxide layer includes a hydroxide layer, and the hydroxide layer relative to the thickness of the oxide layer The thickness ratio is less than 30%. Here, the thickness of the oxide layer is the depth from the surface when the integrated intensity of the oxide becomes 1/2 of the maximum value in depth direction analysis by X-ray photoelectron spectroscopy, and the thickness of the hydroxide layer is In the depth direction analysis by line photoelectron spectroscopy, the depth from the surface when the integrated intensity of the hydroxide becomes 1/2 of the maximum value is taken as the depth from the surface.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 Al 도금 강판의 제조 방법은, 상기의 Al 도금 강판의 제조 방법으로서, Al 도금된 강판을 120~600℃의 온도로 가열하는 예비 산화 공정을 포함한다.A method of manufacturing an Al-plated steel sheet according to an embodiment of the present invention includes a preliminary oxidation process of heating the Al-plated steel sheet to a temperature of 120 to 600°C.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 핫 스탬프 성형체는, 상기의 Al 도금 강판을 핫 스탬프하는 공정을 포함한다.A hot stamped molded body according to an embodiment of the present invention includes the process of hot stamping the above Al-plated steel sheet.

본 발명에 의하면, 핫 스탬프 성형 시의 Al 도금의 산화에 부수하여 강재에 침입하는 수소에 의하여 진행되는 수소 취화를 억제할 수 있는, 높은 신뢰성을 갖는 Al 도금 강판이 얻어진다. 본 발명에 의하면 또한, 수소 취화가 억제된 핫 스탬프 성형체가 얻어진다.According to the present invention, a highly reliable Al-plated steel sheet that can suppress hydrogen embrittlement caused by hydrogen penetrating into the steel material accompanying oxidation of the Al plating during hot stamping is obtained. According to the present invention, a hot stamp molded body with suppressed hydrogen embrittlement is obtained.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 Al 도금 강판의 모식적 단면도이다.
도 2는, 도 1의 산화층의 구성을 확대하여 나타내는 모식적 단면도이다.
도 3은, XPS에 의하여 측정되는 O 1s 스펙트럼의 예이다.
도 4는, 산화물 및 수산화물의 적분 강도의 깊이 방향의 프로파일의 예이다.
1 is a schematic cross-sectional view of an Al-plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the structure of the oxide layer in FIG. 1.
Figure 3 is an example of an O 1s spectrum measured by XPS.
Figure 4 is an example of a profile in the depth direction of the integrated intensity of oxides and hydroxides.

본 발명자들은, Al 도금 강판의 표면에 형성되는 산화층과, Al 도금 강판에 핫 스탬프 공정을 실시했을 때에 강재에 침입하는 수소량과의 관계에 대하여 검토했다. 검토의 과정에서, Al 도금 강판을 소정의 조건으로 가열하는 예비 산화 공정을 행하고, 그 후에 핫 스탬프 공정을 행하면, 강재에 침입하는 수소량이 감소하는 것을 알 수 있었다.The present inventors studied the relationship between the oxide layer formed on the surface of an Al-plated steel sheet and the amount of hydrogen that penetrates into the steel material when the Al-plated steel sheet is subjected to a hot stamping process. In the process of examination, it was found that if a preliminary oxidation process of heating an Al-plated steel sheet was performed under predetermined conditions and then a hot stamping process was performed, the amount of hydrogen infiltrating the steel material was reduced.

Al 도금 강판은, 도금 직후의 단계에 있어서, 표면에 두께 수 nm 정도의 산화층(초기 산화층)을 갖고 있다. 이 초기 산화층은, 표면 측으로부터 순서대로, 수산화물을 많이 포함하는 층인 수산화물층과, 수산화물이 적은 층인 산화물층을 포함하고 있다. 여기서의 수산화물이란, Al(OH)3이나 AlOOH와 같이, OH기(수산기)를 구조 중에 포함하는 것이다. 한편, 산화물이란, Al2O3이나 AlFeO4와 같이, 금속과 산소만의 화학식으로 표시되는 것이다. 초기 산화층에서는, 산화층의 두께에 대한 수산화물층의 두께의 비율이 비교적 높게 되어 있다. Al 도금 강판에 예비 산화 공정을 실시하면, 산화층이 두꺼워짐과 더불어, 산화층의 두께에 대한 수산화물층의 두께의 비율이 저하된다.Al-plated steel sheets have an oxidation layer (initial oxidation layer) with a thickness of several nm on the surface in the stage immediately after plating. This initial oxide layer includes, in order from the surface side, a hydroxide layer, which is a layer containing a large amount of hydroxide, and an oxide layer, which is a layer containing a small amount of hydroxide. The hydroxide herein is one that contains an OH group (hydroxyl group) in its structure, such as Al(OH) 3 or AlOOH. On the other hand, oxide is expressed by a chemical formula of only metal and oxygen, such as Al 2 O 3 or AlFeO 4 . In the initial oxidation layer, the ratio of the thickness of the hydroxide layer to the thickness of the oxide layer is relatively high. When a preliminary oxidation process is performed on an Al-plated steel sheet, the oxide layer becomes thicker and the ratio of the thickness of the hydroxide layer to the thickness of the oxide layer decreases.

핫 스탬프 공정에서 강재에 침입하는 수소로서, 강재 표면의 수산화물의 수소와, 분위기 중의 수분의 수소가 상정된다. 상술한 예비 산화 공정은, 그 양쪽 모두의 수소의 저감에 기여하고 있다고 생각된다. 즉, 예비 산화 공정에 의하여, 강재의 표면의 수산화물의 수소의 방출이 촉진됨과 더불어, 수산화물이 저감된 산화층이 추가적인 산화에 대한 보호층으로서 기능하여, 핫 스탬프 공정에 있어서의 산화 반응이 억제되어, 분위기 중의 수분의 해리 반응이 억제된다고 생각된다.Hydrogen entering the steel material during the hot stamping process is assumed to be hydrogen from hydroxide on the surface of the steel material and hydrogen from moisture in the atmosphere. It is believed that the above-mentioned preliminary oxidation process contributes to the reduction of both hydrogen. That is, the preliminary oxidation process promotes the release of hydrogen from the hydroxide on the surface of the steel material, and the oxidation layer with reduced hydroxide functions as a protective layer against further oxidation, suppressing the oxidation reaction in the hot stamping process, It is thought that the dissociation reaction of moisture in the atmosphere is suppressed.

본 발명은, 이상의 지견에 의거하여 완성되었다. 이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다. 각 도면에 나타내어진 구성 부재 간의 치수비는, 반드시 실제의 치수비를 나타내는 것은 아니다.The present invention was completed based on the above findings. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The same or significant parts in the drawings are given the same reference numerals and their descriptions are not repeated. The dimensional ratio between constituent members shown in each drawing does not necessarily represent the actual dimensional ratio.

[Al 도금 강판][Al plated steel sheet]

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 Al 도금 강판(1)의 모식적 단면도이다. Al 도금 강판(1)은, 강 기재(10)와, 강 기재(10) 위에 형성된 Al 도금층(20)과, Al 도금층(20) 위에 형성된 산화층(30)을 구비하고 있다. Al 도금층(20) 및 산화층(30)은, 강 기재(10)의 편면에 형성되어 있어도 되고, 강 기재(10)의 양면에 형성되어 있어도 된다.Figure 1 is a schematic cross-sectional view of an Al-plated steel sheet 1 according to an embodiment of the present invention. The Al-plated steel sheet 1 includes a steel base 10, an Al plating layer 20 formed on the steel base 10, and an oxide layer 30 formed on the Al plating layer 20. The Al plating layer 20 and the oxide layer 30 may be formed on one side of the steel substrate 10, or may be formed on both sides of the steel substrate 10.

[산화층][Oxidation layer]

산화층(30)은, Al 도금층(20)의 표면이 산화되어 형성된 층이며, Al의 산화물 및 Al의 수산화물을 포함하고 있다. Al의 산화물은 예를 들면, Al2O3이나 AlFeO4이다. Al의 수산화물은 예를 들면, Al(OH)3이나 AlOOH이다. 산화층(30)은, Al의 산화물 이외의 산화물이나, Al의 수산화물 이외의 수산화물을 포함하고 있어도 된다.The oxide layer 30 is a layer formed by oxidizing the surface of the Al plating layer 20, and contains Al oxide and Al hydroxide. The oxide of Al is, for example, Al 2 O 3 or AlFeO 4 . Hydroxides of Al are, for example, Al(OH) 3 or AlOOH. The oxide layer 30 may contain an oxide other than an oxide of Al or a hydroxide other than a hydroxide of Al.

도 2는, 산화층(30)의 구성을 확대하여 나타내는 모식적 단면도이다. 산화층(30)은, 수산화물을 많이 포함하는 층인 수산화물층(31)과, 수산화물이 적은 층인 산화물층(32)을 포함하고 있다. 산화층(30)에 포함되는 수산화물은, 산화층(30)의 표면 측에 많이 분포한다. 그 때문에 표면 측에 수산화물층(31), 기재 측에 산화물층(32)이 형성된다.FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the structure of the oxide layer 30. The oxide layer 30 includes a hydroxide layer 31, which is a layer containing a large amount of hydroxide, and an oxide layer 32, a layer containing a small amount of hydroxide. Hydroxides contained in the oxide layer 30 are largely distributed on the surface side of the oxide layer 30. Therefore, a hydroxide layer 31 is formed on the surface side and an oxide layer 32 is formed on the substrate side.

본 실시 형태에서는, 산화층(30)의 두께(d)가 10~400nm이며, 산화층(30)의 두께(d)에 대한 수산화물층(31)의 두께(d1)의 비율이 30% 이하이다.In this embodiment, the thickness d of the oxide layer 30 is 10 to 400 nm, and the ratio of the thickness d1 of the hydroxide layer 31 to the thickness d of the oxide layer 30 is 30% or less.

산화층(30)은, Al 도금 강판(1)의 추가적인 산화에 대한 보호층으로서 기능한다. 즉, Al 도금 강판(1)에 미리 소정의 두께의 산화층(30)을 형성해 둠으로써, 핫 스탬프 공정에서의 산화 반응을 억제할 수 있다. 이에 의하여, 핫 스탬프 공정의 사이에 강 기재(10)에 침입하는 수소량을 저감시킬 수 있다. 산화층(30)의 두께(d)가 10nm 미만이면, 이 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 한편, 산화층(30)의 두께(d)가 400nm를 초과하면, 산화층(30)에 포함되는 수산화물 중의 수소의 영향이 커진다. 산화층(30)의 두께(d)의 하한은, 바람직하게는 20nm이다. 산화층(30)의 두께(d)의 상한은, 바람직하게는 300nm이고, 더욱 바람직하게는 200nm이며, 더욱 바람직하게는 100nm이고, 더욱 바람직하게는 50nm이다.The oxidation layer 30 functions as a protective layer against further oxidation of the Al-plated steel sheet 1. That is, by forming the oxidation layer 30 of a predetermined thickness on the Al-plated steel sheet 1 in advance, the oxidation reaction in the hot stamping process can be suppressed. As a result, the amount of hydrogen penetrating into the steel substrate 10 during the hot stamping process can be reduced. If the thickness d of the oxide layer 30 is less than 10 nm, this effect cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the thickness d of the oxide layer 30 exceeds 400 nm, the influence of hydrogen in the hydroxide contained in the oxide layer 30 increases. The lower limit of the thickness d of the oxide layer 30 is preferably 20 nm. The upper limit of the thickness d of the oxide layer 30 is preferably 300 nm, more preferably 200 nm, even more preferably 100 nm, and even more preferably 50 nm.

산화층(30)에 포함되는 수산화물은, 강 기재(10)에 침입하는 수소원이 될 수 있다. 산화층(30)의 두께(d)에 대한 수산화물층(31)의 두께(d1)의 비율을 30% 이하로 함으로써, 수산화물로부터 강재에 침입하는 수소량을 저감시킬 수 있다. 산화층(30)의 두께(d)에 대한 수산화물층(31)의 두께(d1)의 비율은, 바람직하게는 25% 이하이고, 더욱 바람직하게는 20% 이하이며, 더욱 바람직하게는 15% 이하이다.Hydroxide contained in the oxide layer 30 may become a source of hydrogen penetrating into the steel substrate 10. By setting the ratio of the thickness d1 of the hydroxide layer 31 to the thickness d of the oxide layer 30 to 30% or less, the amount of hydrogen penetrating into the steel material from the hydroxide can be reduced. The ratio of the thickness d1 of the hydroxide layer 31 to the thickness d of the oxide layer 30 is preferably 25% or less, more preferably 20% or less, and even more preferably 15% or less. .

산화층(30)의 두께(d), 및 수산화물층(31)의 두께(d1)는, X선 광전자 분광법(XPS)에 의한 깊이 방향 분석에 의하여, 다음과 같이 측정한다.The thickness d of the oxide layer 30 and the thickness d1 of the hydroxide layer 31 are measured as follows by depth direction analysis using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

도 3은, XPS에 의하여 측정되는 O 1s 스펙트럼의 예이다. O 1s 스펙트럼에는, 산화물의 피크 및 수산화물의 피크가 포함된다. 이 O 1s 스펙트럼으로부터 백그라운드를 빼고, 산화물의 피크와 수산화물의 피크를 파형 분리하여, 각각의 적분 강도를 구한다. 백그라운드의 처리는, XPS의 데이터 처리로서 전형적인 Shirley법을 이용한다. 여기서 얻어진 적분 강도의 비율은, 측정하고 있는 깊이에 있어서의 산화물과 수산화물의 존재 비율과 일치한다.Figure 3 is an example of an O 1s spectrum measured by XPS. The O 1s spectrum includes oxide peaks and hydroxide peaks. The background is subtracted from this O 1s spectrum, the waveforms of the oxide peak and the hydroxide peak are separated, and the respective integrated intensities are determined. Background processing uses the typical Shirley method as XPS data processing. The ratio of integrated intensities obtained here coincides with the abundance ratio of oxides and hydroxides at the depth being measured.

Ar+ 이온에 의한 스퍼터링을 행하면서, 스퍼터와 XPS 측정을 반복하여, 산화물 및 수산화물의 적분 강도의 깊이 방향의 프로파일을 얻는다. 도 4는, 산화물 및 수산화물의 적분 강도의 깊이 방향의 프로파일의 예이다.While performing sputtering with Ar + ions, sputtering and XPS measurement are repeated to obtain a profile of the integrated intensity of the oxide and hydroxide in the depth direction. Figure 4 is an example of a profile in the depth direction of the integrated intensity of oxides and hydroxides.

여기서, 수산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 되는 위치를, 수산화물층(31)과 산화물층(32)의 층 경계로 한다. 또, 산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 되는 위치를, 산화물층(32)과 Al 도금층(20)의 층 경계로 한다.Here, the position where the integrated intensity of the hydroxide is 1/2 of the maximum value is taken as the layer boundary between the hydroxide layer 31 and the oxide layer 32. Additionally, the position where the integrated intensity of the oxide is 1/2 of the maximum value is set as the layer boundary between the oxide layer 32 and the Al plating layer 20.

즉, 수산화물층(31)의 두께(d1)는, 수산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 될 때의 표면으로부터의 깊이가 된다. 또, 산화층(30)의 두께(d)는, 산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 될 때의 표면으로부터의 깊이가 된다. 또한 산화물층(32)의 두께(d2)는, 산화층(30)의 두께(d)로부터 수산화물층(31)의 두께(d1)를 뺀 것이 된다.That is, the thickness d1 of the hydroxide layer 31 is the depth from the surface when the integrated intensity of the hydroxide becomes 1/2 of the maximum value. Additionally, the thickness d of the oxide layer 30 is the depth from the surface when the integrated intensity of the oxide becomes 1/2 of the maximum value. Additionally, the thickness d2 of the oxide layer 32 is obtained by subtracting the thickness d1 of the hydroxide layer 31 from the thickness d of the oxide layer 30.

[Al 도금층][Al plating layer]

Al 도금층(20)은, Al과 Si를 포함하는 도금층이다. Al 도금층(20)에서는, Al과 Fe 및 Si의 금속간 화합물이 형성되어 있는 경우가 있다. Al 도금층(20)의 화학 조성(두께 방향의 평균 조성. 이하, 이 단락에 있어서 같음.)은, 이에 한정되지 않지만, 예를 들면 Al: 20~100질량%, Si: 1~20질량%, Fe: 0~60질량%이다. Al 도금층(20)의 Al 함유량의 하한은, 바람직하게는 25질량%이다. Al 도금층(20)의 Al 함유량의 상한은, 바람직하게는 95질량%이고, 더욱 바람직하게는 90질량%이며, 더욱 바람직하게는 70질량%이고, 더욱 바람직하게는 55질량%이다. Al 도금층(20)의 Si 함유량의 하한은, 바람직하게는 2질량%이며, 더욱 바람직하게는 5질량%이다. Al 도금층(20)의 Si 함유량의 상한은, 바람직하게는 15질량%이며, 더욱 바람직하게는 12질량%이다. Al 도금층(20)의 Fe 함유량의 하한은, 바람직하게는 20질량%이다. Al 도금층(20)의 Fe 함유량의 상한은, 바람직하게는 50질량%이며, 더욱 바람직하게는 40질량%이다.The Al plating layer 20 is a plating layer containing Al and Si. In the Al plating layer 20, intermetallic compounds of Al, Fe, and Si may be formed. The chemical composition of the Al plating layer 20 (average composition in the thickness direction, hereinafter the same in this paragraph) is not limited to this, but is, for example, Al: 20 to 100 mass%, Si: 1 to 20 mass%, Fe: 0 to 60 mass%. The lower limit of the Al content of the Al plating layer 20 is preferably 25% by mass. The upper limit of the Al content of the Al plating layer 20 is preferably 95 mass%, more preferably 90 mass%, further preferably 70 mass%, and even more preferably 55 mass%. The lower limit of the Si content of the Al plating layer 20 is preferably 2% by mass, and more preferably 5% by mass. The upper limit of the Si content of the Al plating layer 20 is preferably 15 mass%, and more preferably 12 mass%. The lower limit of the Fe content of the Al plating layer 20 is preferably 20% by mass. The upper limit of the Fe content of the Al plating layer 20 is preferably 50 mass%, more preferably 40 mass%.

Al 도금층(20)은, Al, Si, Fe 이외의 원소를 포함하고 있어도 된다. 구체적으로는, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Y, Nb, Ce, 및 Ta 등이 첨가되는 경우가 있다. Al, Si, Fe 이외의 원소의 합계의 함유량은, 바람직하게는 10질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 5질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 3질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 1질량% 이하이다.The Al plating layer 20 may contain elements other than Al, Si, and Fe. Specifically, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Y, Nb, Ce, and Ta may be added. The total content of elements other than Al, Si, and Fe is preferably 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, further preferably 3 mass% or less, and even more preferably 1 mass%. It is as follows.

Al 도금층(20)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1~100μm이다. Al 도금층(20)의 두께의 하한은, 바람직하게는 5μm이고, 더욱 바람직하게는 10μm이며, 더욱 바람직하게는 15μm이다. Al 도금층(20)의 두께의 상한은, 바람직하게는 50μm이고, 더욱 바람직하게는 40μm이며, 더욱 바람직하게는 30μm이다.The thickness of the Al plating layer 20 is not particularly limited, but is, for example, 1 to 100 μm. The lower limit of the thickness of the Al plating layer 20 is preferably 5 μm, more preferably 10 μm, and still more preferably 15 μm. The upper limit of the thickness of the Al plating layer 20 is preferably 50 μm, more preferably 40 μm, and even more preferably 30 μm.

[강 기재][Kang Ki-gi]

강 기재(10)는, 예를 들면 열연강판이나 냉연강판이다. 이하, 강 기재(10)의 화학 조성에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 원소의 함유량의 「%」는, 질량%를 의미한다.The steel base material 10 is, for example, a hot rolled steel sheet or a cold rolled steel sheet. Hereinafter, the chemical composition of the steel base material 10 will be described. In the following description, “%” of element content means mass%.

C: 0.1~0.6%C: 0.1~0.6%

탄소(C)는, 목적으로 하는 기계적 강도를 확보하기 위하여 함유된다. C 함유량이 0.1% 미만인 경우에는, 충분한 기계적 강도의 향상이 얻어지지 않는다. 한편, C 함유량이 0.6%를 초과하는 경우에는, 연신율, 단면 수축이 저하되기 쉬워진다. C 함유량의 상한은, 바람직하게는 0.5%이다.Carbon (C) is contained to secure the desired mechanical strength. When the C content is less than 0.1%, sufficient improvement in mechanical strength is not obtained. On the other hand, when the C content exceeds 0.6%, elongation and cross-sectional shrinkage tend to decrease. The upper limit of the C content is preferably 0.5%.

Si: 0.01~1.50%Si: 0.01~1.50%

실리콘(Si)은, 기계적 강도를 향상시키는 원소이며, C와 동일하게 목적으로 하는 기계적 강도를 확보하기 위하여 함유된다. Si 함유량이 0.01% 미만인 경우에는, 충분한 기계적 강도의 향상이 얻어지지 않는다. 한편, Si 함유량이 1.50%를 초과하는 경우에는, 강 기재 표층에 형성한 Si 산화물의 영향에 의하여, 도금을 행할 때에 젖음성이 저하되어 미도금이 발생할 우려가 있다. Si 함유량의 상한은, 바람직하게는 0.60%이다.Silicon (Si) is an element that improves mechanical strength, and, like C, is contained to ensure the desired mechanical strength. When the Si content is less than 0.01%, sufficient improvement in mechanical strength is not obtained. On the other hand, when the Si content exceeds 1.50%, there is a risk that wettability will decrease during plating and non-plating may occur due to the influence of Si oxide formed on the surface layer of the steel substrate. The upper limit of Si content is preferably 0.60%.

Mn: 0.10~3.00%Mn: 0.10~3.00%

망간(Mn)은, 강을 강화시키는 강화 원소 중 하나이며, 담금질성을 높이는 원소 중 하나이기도 하다. Mn은 또한, 불순물 중 하나인 S에 의한 열간 취성을 방지하는 데에도 유효하다. Mn 함유량이 0.10% 미만인 경우에는, 이들 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 한편, Mn 함유량이 3.00%를 초과하는 경우에는, 잔류 오스테나이트가 너무 많아져 강도가 저하될 우려가 있다. Mn 함유량의 하한은, 바람직하게는 0.50%이다. Mn 함유량의 상한은, 바람직하게는 2.00%이다.Manganese (Mn) is one of the reinforcing elements that strengthens steel, and is also one of the elements that improves hardenability. Mn is also effective in preventing hot embrittlement caused by S, which is one of the impurities. When the Mn content is less than 0.10%, these effects are not sufficiently obtained. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.00%, there is a risk that the retained austenite increases too much and the strength decreases. The lower limit of the Mn content is preferably 0.50%. The upper limit of the Mn content is preferably 2.00%.

P: 0.05% 이하P: 0.05% or less

인(P)은, 강 기재 중에 포함되는 불순물이다. 강 기재에 포함되는 P는, 강 기재의 결정립계로 편석하여 강 기재의 인성을 저하시키는 경우가 있다. P 함유량은 될 수 있는 한 적게 하는 것이 바람직하다.Phosphorus (P) is an impurity contained in the steel base material. P contained in the steel base material may segregate into the grain boundaries of the steel base material, thereby lowering the toughness of the steel base material. It is desirable to keep the P content as low as possible.

S: 0.020% 이하S: 0.020% or less

황(S)은, 강 기재 중에 포함되는 불순물이다. 강 기재에 포함되는 S는, 황화물을 형성하여 강 기재의 인성을 저하시키는 경우가 있다. S 함유량은 될 수 있는 한 적게 하는 것이 바람직하다.Sulfur (S) is an impurity contained in the steel base material. S contained in the steel base material may form sulfides and reduce the toughness of the steel base material. It is desirable to keep the S content as low as possible.

Al: 0.10% 이하Al: 0.10% or less

알루미늄(Al)은, 일반적으로 강의 탈산 목적으로 사용된다. 그러나, Al 함유량이 많은 경우, 강 기재의 Ac3점이 상승하기 때문에, 핫 스탬프 공정 시에 강의 담금질성 확보에 필요한 가열 온도를 상승시킬 필요가 있다. 그 때문에, Al 함유량은 바람직하게는 0.10% 이하이다. Al 함유량은, 보다 바람직하게는 0.05% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.01% 이하이다.Aluminum (Al) is generally used for deoxidation purposes in steel. However, when the Al content is high, the Ac 3 point of the steel base increases, so it is necessary to increase the heating temperature necessary to ensure the hardenability of the steel during the hot stamping process. Therefore, the Al content is preferably 0.10% or less. The Al content is more preferably 0.05% or less, and even more preferably 0.01% or less.

Ti: 0.01~0.10%Ti: 0.01~0.10%

티탄(Ti)은, 강도 강화 원소 중 하나이다. Ti 함유량이 0.01% 미만인 경우에는, 강도 향상 효과나 내산화성 향상 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 한편, Ti 함유량이 0.10%를 초과하는 경우에는, 탄화물이나 질화물이 형성되어, 강이 연질화할 우려가 있다.Titanium (Ti) is one of the strength enhancing elements. When the Ti content is less than 0.01%, the strength improvement effect and the oxidation resistance improvement effect are not sufficiently obtained. On the other hand, when the Ti content exceeds 0.10%, there is a risk that carbides and nitrides may be formed, causing the steel to soften.

B: 0.0001~0.0100%B: 0.0001~0.0100%

보론(B)은, 담금질 시에 작용하여 강도를 향상시키는 효과를 갖는다. B 함유량이 0.0001% 미만인 경우에는, 강도 향상 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 한편, B 함유량이 0.0100%를 초과하는 경우에는, 개재물이 형성되어 강 기재가 취화되고, 피로 강도가 저하될 우려가 있다.Boron (B) acts during quenching and has the effect of improving strength. When the B content is less than 0.0001%, the strength improvement effect is not sufficiently obtained. On the other hand, if the B content exceeds 0.0100%, there is a risk that inclusions are formed, the steel base material becomes embrittled, and the fatigue strength decreases.

N: 0.015% 이하N: 0.015% or less

질소(N)는, 강 기재 중에 포함되는 불순물이다. 강 기재에 포함되는 N은, 질화물을 형성하여 강 기재의 인성을 저하시키는 경우가 있다. 또한, 강 기재에 포함되는 N은, B와 결합하여 고용(固溶) B양을 줄여, B의 담금질성 향상 효과를 저하시키는 경우가 있다. N 함유량은 될 수 있는 한 적게 하는 것이 바람직하다. N 함유량의 상한은, 바람직하게는 0.010%이다.Nitrogen (N) is an impurity contained in the steel base material. N contained in the steel base material may form nitrides and reduce the toughness of the steel base material. In addition, N contained in the steel base material may combine with B to reduce the amount of solid solution B, thereby lowering the hardenability improvement effect of B. It is desirable to keep the N content as low as possible. The upper limit of N content is preferably 0.010%.

강 기재(10)는, Cr, Mo, Ni, Cu, 및 Nb 중 하나 이상을 포함하고 있어도 된다. Cr, Mo, Ni, Cu, 및 Nb는, 모두 임의 원소이다. 즉, 강 기재(10)는, Cr, Mo, Ni, Cu, 및 Nb 중 어느 하나 또는 모두를 포함하고 있지 않아도 된다.The steel base material 10 may contain one or more of Cr, Mo, Ni, Cu, and Nb. Cr, Mo, Ni, Cu, and Nb are all arbitrary elements. That is, the steel base material 10 does not need to contain any or all of Cr, Mo, Ni, Cu, and Nb.

Cr: 0~1.0%Cr: 0~1.0%

크롬(Cr)은 담금질성을 향상시킴과 더불어, 탄화물 형성에 의하여 뜨임 연화 저항을 크게 한다. 또, 내식성을 양호하게 하여, 고온 강도의 향상에도 유효하다. 그 때문에, 필요에 따라 함유시켜도 된다. Cr 함유량의 하한은, 바람직하게는 0.01%이다. 한편, 1.0%를 초과하여 함유시켜도 효과가 포화되어, 비용의 상승을 초래한다.Chromium (Cr) improves hardenability and increases temper softening resistance by forming carbides. Additionally, it improves corrosion resistance and is effective in improving high-temperature strength. Therefore, it may be contained as needed. The lower limit of Cr content is preferably 0.01%. On the other hand, even if it is contained in excess of 1.0%, the effect is saturated, resulting in an increase in cost.

Mo: 0~1.0%Mo: 0~1.0%

몰리브덴(Mo)은 탄화물을 만들기 쉽고, 뜨임 연화 저항을 크게 한다. Cr과 복합 첨가함으로써 효과가 커진다. 또, 소량으로 담금질성을 양호하게 하고, 결정립 조대화 온도를 상승시키며, 뜨임 취성의 방지 효과도 높다. 그 때문에, 필요에 따라 함유시켜도 된다. Mo 함유량의 하한은, 바람직하게는 0.01%이다. 한편, 1.0%를 초과하여 함유시켜도 효과가 포화되어, 비용의 상승을 초래한다.Molybdenum (Mo) is easy to form carbide and increases temper softening resistance. The effect is increased by complex addition with Cr. In addition, a small amount improves hardenability, increases the grain coarsening temperature, and has a high effect of preventing tempering embrittlement. Therefore, it may be contained as needed. The lower limit of Mo content is preferably 0.01%. On the other hand, even if it is contained in excess of 1.0%, the effect is saturated, resulting in an increase in cost.

Ni: 0~1.0%Ni: 0~1.0%

니켈(Ni)은 A1 변태점을 현저하게 저하시켜, 강도, 인성, 및 담금질성을 향상시킨다. Cr이나 Mo와의 복합 첨가에 의하여 상승 효과가 나타나기 쉽다. 또 내식성을 양호하게 하여, 저온 취화도 억지(抑止)한다. 그 때문에, 필요에 따라 함유시켜도 된다. Ni 함유량의 하한은, 바람직하게는 0.01%이다. 한편, 1.0%를 초과하여 함유시켜도 효과가 포화되어, 비용의 상승을 초래한다.Nickel (Ni) significantly lowers the A1 transformation point and improves strength, toughness, and hardenability. A synergistic effect is likely to occur through complex addition with Cr or Mo. It also improves corrosion resistance and prevents low-temperature embrittlement. Therefore, it may be contained as needed. The lower limit of Ni content is preferably 0.01%. On the other hand, even if it is contained in excess of 1.0%, the effect is saturated, resulting in an increase in cost.

Cu: 0~1.0%Cu: 0~1.0%

구리(Cu)는 담금질성 및 내식성을 향상시킨다. 그 때문에, 필요에 따라 함유시켜도 된다. Cu 함유량의 하한은, 바람직하게는 0.01%이다. 한편, 1.0%를 초과하여 함유시켜도 효과가 포화되어, 비용의 상승을 초래한다.Copper (Cu) improves hardenability and corrosion resistance. Therefore, it may be contained as needed. The lower limit of Cu content is preferably 0.01%. On the other hand, even if it is contained in excess of 1.0%, the effect is saturated, resulting in an increase in cost.

Nb: 0~1.0%Nb: 0~1.0%

니오브(Nb)는, 담금질성을 향상시킨다. Nb는 강의 주성분인 Fe보다 금속 반경이 크고, 밀도도 높은 점에서, Fe의 매트릭스에 고용하기 어려워, 강재의 결정립계에 석출됨으로써 결정립의 조대화를 방지하는 역할을 갖는다. 또, 뜨임 취성도 억지한다. 그 때문에, 필요에 따라 함유시켜도 된다. Nb 함유량의 하한은, 바람직하게는 0.01%이다. 한편, 1.0%를 초과하여 함유시켜도 효과가 포화되어, 비용의 상승을 초래한다.Niobium (Nb) improves hardenability. Nb has a larger metal radius and higher density than Fe, the main component of steel, so it is difficult to dissolve in the Fe matrix and plays a role in preventing coarsening of grains by precipitating at the grain boundaries of steel materials. Additionally, tempering embrittlement is suppressed. Therefore, it may be contained as needed. The lower limit of Nb content is preferably 0.01%. On the other hand, even if it is contained in excess of 1.0%, the effect is saturated, resulting in an increase in cost.

강 기재(10)의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물이다. 여기서 말하는 불순물은, 강의 원료로서 이용되는 광석이나 스크랩으로부터 혼입되는 원소, 혹은 제조 과정의 환경 등으로부터 혼입되는 원소를 말한다. 불순물은 예를 들면, 상기에서 든 원소 외에, Zn, Co, Sn, V, As, Zr, Ca, Mg 등이다.The remainder of the chemical composition of the steel base material 10 is Fe and impurities. The impurities referred to here refer to elements mixed from ore or scrap used as raw materials for steel, or elements mixed from the environment of the manufacturing process, etc. Impurities include, for example, Zn, Co, Sn, V, As, Zr, Ca, Mg, etc. in addition to the elements mentioned above.

[Al 도금 강판의 제조 방법][Manufacturing method of Al-plated steel sheet]

다음으로, Al 도금 강판(1)의 제조 방법의 일례를 설명한다.Next, an example of a manufacturing method for the Al-plated steel sheet 1 will be described.

[도금 공정][Plating process]

용융 도금법에 의하여 강 기재(10)의 표면에 Al 도금층(20)을 형성한다. 도금욕의 온도는, 바람직하게는 600~700℃이다. 도금욕의 온도가 600℃보다 낮으면, 도금욕이 저점도가 되어, 균일한 도금이 곤란해진다. 도금욕의 온도가 700℃보다 높으면, 휘발에 의하여 단시간에 성분이 변화하여, 공정 관리가 곤란해진다.An Al plating layer 20 is formed on the surface of the steel substrate 10 by a hot dip plating method. The temperature of the plating bath is preferably 600 to 700°C. If the temperature of the plating bath is lower than 600°C, the plating bath has a low viscosity, making uniform plating difficult. If the temperature of the plating bath is higher than 700°C, the components change in a short time due to volatilization, making process control difficult.

도금욕은, Al에 더하여 Si를 함유한다. 도금욕 중의 Si 함유량은 예를 들면, 1~20질량%이며, 바람직하게는 5~15질량%이다. 도금욕은, Al 및 Si 이외의 원소를 포함하고 있어도 된다. 구체적으로는, 도금욕에는, Fe, Al, Si, O, 및 H 이외에, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Y, Nb, Ce, 및 Ta 등이 첨가되는 경우가 있다. Al 도금층(20) 및 산화층(30)의 금속 성분 비율은, 도금욕의 화학 조성에 따라 변조를 받지만, 도금 공정에서 형성되는 도금층이 Al을 주체로 하는 층인 한 적용 가능하다. 도금욕 중의 Al 함유량의 하한은, 바람직하게는 70질량%이고, 바람직하게는 80질량%이며, 더욱 바람직하게는 85질량%이고, 더욱 바람직하게는 88질량%이다.The plating bath contains Si in addition to Al. The Si content in the plating bath is, for example, 1 to 20 mass%, and is preferably 5 to 15 mass%. The plating bath may contain elements other than Al and Si. Specifically, in addition to Fe, Al, Si, O, and H, the plating bath contains Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Y, Nb, Ce, Ta, etc. may be added. The ratio of metal components in the Al plating layer 20 and the oxide layer 30 is modulated depending on the chemical composition of the plating bath, but is applicable as long as the plating layer formed in the plating process is a layer mainly composed of Al. The lower limit of the Al content in the plating bath is preferably 70 mass%, preferably 80 mass%, more preferably 85 mass%, and still more preferably 88 mass%.

강 기재(10)를 예를 들면 700~800℃로 유지한 후, 도금욕에 침지한다. 도금 공정은, 전체 공정을 비산화성 분위기(환원성 분위기를 포함한다)에서 실시하는 것이 바람직하다. 산화성 분위기에서는, 강 기재(10)의 표면이 산화하는 것에 의하여 도금이 불균일해지는 경우가 있는 것에 더하여, 도금욕이 산화하는 것에 의한 손실이 발생하기 때문이다. Al 도금층(20)의 두께는, 도금욕의 온도, 점도, 침지 시간, 가스 분사 등에 의하여 조정할 수 있다.The steel base material 10 is maintained at, for example, 700 to 800°C and then immersed in a plating bath. The entire plating process is preferably carried out in a non-oxidizing atmosphere (including a reducing atmosphere). In an oxidizing atmosphere, the surface of the steel base material 10 is oxidized, which may cause plating to become uneven, and in addition, loss may occur due to oxidation of the plating bath. The thickness of the Al plating layer 20 can be adjusted by the temperature of the plating bath, viscosity, immersion time, gas injection, etc.

상기에서는 용융 도금법에 따라 도금층을 형성하는 경우를 설명했지만, 용융 도금법 대신에, 증착이나 용사(溶射)에 의하여 도금층을 형성해도 된다. 이 경우, Al 합금을 이용해도 되고, Al과 첨가 원소를 따로 따로 증착 또는 용사해도 된다.Although the case where the plating layer is formed by the hot dip plating method has been described above, the plating layer may be formed by vapor deposition or thermal spraying instead of the hot dip plating method. In this case, an Al alloy may be used, or Al and additional elements may be separately deposited or sprayed.

[예비 산화 공정][Preliminary oxidation process]

Al 도금된 강판을 소정의 조건으로 가열하는 예비 산화 공정을 행한다. 구체적으로는, Al 도금된 강판을 120~600℃의 온도(120℃ 이상 600℃ 이하의 범위 내의 임의의 온도)로 가열한다.A preliminary oxidation process is performed in which the Al-plated steel sheet is heated under predetermined conditions. Specifically, the Al-plated steel sheet is heated to a temperature of 120 to 600°C (an arbitrary temperature within the range of 120°C to 600°C).

예비 산화의 온도가 120℃보다 낮으면, 초기 산화층으로부터의 탈수의 진행이 느려, 산화층(30)의 두께(d)에 대한 수산화물층(31)의 두께(d1)의 비율을 충분히 내릴 수 없는 경우가 있다. 한편, 예비 산화의 온도가 600℃를 초과하면, 산화층(30)의 두께(d)를 적절히 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 또, Al 도금층(20)이 강 기재(10)와 합금을 형성하거나, 강 기재(10)가 변질되거나 함으로써, 가공성이 저하되어 핫 스탬프용 강판으로서 적합하지 않게 되는 경우가 있다. 예비 산화의 온도의 하한은, 바람직하게는 150℃이며, 더욱 바람직하게는 180℃이다. 예비 산화의 온도의 상한은, 바람직하게는 400℃이고, 더욱 바람직하게는 300℃이며, 더욱 바람직하게는 250℃이다.If the temperature of preliminary oxidation is lower than 120°C, the progress of dehydration from the initial oxidation layer is slow, and the ratio of the thickness (d1) of the hydroxide layer 31 to the thickness (d) of the oxide layer 30 cannot be sufficiently reduced. There is. On the other hand, if the temperature of preliminary oxidation exceeds 600°C, it may become difficult to appropriately control the thickness d of the oxidation layer 30. In addition, there are cases where the Al plating layer 20 forms an alloy with the steel base material 10 or the steel base material 10 deteriorates, thereby reducing workability and making it unsuitable as a steel sheet for hot stamping. The lower limit of the temperature for preliminary oxidation is preferably 150°C, and more preferably 180°C. The upper limit of the temperature for preliminary oxidation is preferably 400°C, more preferably 300°C, and even more preferably 250°C.

유지 시간은, 온도나 다른 조건에도 의존하지만, 예를 들면 1분~48시간이다. 유지 시간의 하한은, 바람직하게는 20분이며, 더욱 바람직하게는 40분이다. 유지 시간의 상한은, 바람직하게는 24시간이고, 더욱 바람직하게는 12시간이며, 더욱 바람직하게는 4시간이고, 더욱 바람직하게는 2시간이다.The holding time depends on temperature and other conditions, but is, for example, 1 minute to 48 hours. The lower limit of the holding time is preferably 20 minutes, and more preferably 40 minutes. The upper limit of the holding time is preferably 24 hours, more preferably 12 hours, still more preferably 4 hours, and still more preferably 2 hours.

예비 산화 공정은, 산화성 분위기하에서 행하는 것이 바람직하고, 특히 대기 중에서 행하는 것이 비용면에서 바람직하다. 그렇지만, 예비 산화 공정은, 과도한 비산화성 분위기하가 아니면 행할 수 있고, 예를 들면 감압하, 환원성 분위기하, 불활성 가스 분위기하, 고(高) 노점 환경하 등에서 예비 산화 공정을 행해도, 조건에 따라서는 소기의 산화층(30)을 형성할 수 있다. 예비 산화 공정의 분위기는, 바람직하게는 노점이 -70℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 -30℃ 이상이며, 더욱 바람직하게는 0℃ 이상이다. 예비 산화 공정의 분위기는, 바람직하게는 산소 분압이 0.001MPa 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.01MPa 이상이다.The preliminary oxidation process is preferably performed in an oxidizing atmosphere, and is especially preferably performed in air from the viewpoint of cost. However, the preliminary oxidation process can be performed as long as it is not in an excessively non-oxidizing atmosphere. For example, the preliminary oxidation process can be performed under reduced pressure, in a reducing atmosphere, in an inert gas atmosphere, in a high dew point environment, etc., depending on the conditions. Accordingly, the desired oxidation layer 30 can be formed. The atmosphere of the preliminary oxidation process preferably has a dew point of -70°C or higher, more preferably -30°C or higher, and even more preferably 0°C or higher. The atmosphere of the preliminary oxidation process preferably has an oxygen partial pressure of 0.001 MPa or more, and more preferably 0.01 MPa or more.

예비 산화 공정의 가열 방식은 임의이며, 예를 들면 고온로(高溫爐)나 통전 가열을 이용할 수 있다. 승온 속도 및 강온 속도는 임의이며, 예를 들면 10~1000℃/s로 할 수 있다.The heating method for the preliminary oxidation process is arbitrary, and for example, a high-temperature furnace or electric heating can be used. The temperature increase rate and temperature decrease rate are arbitrary, and can be, for example, 10 to 1000°C/s.

예비 산화 공정은, 도금 공정 후, 도금된 강판이 핫 스탬프 공정에 제공되기 전의 임의의 타이밍에 행할 수 있다. 예비 산화 공정은 예를 들면, 도금 공정 후의 권취 공정 시, 권취 후의 롤 보관 시, 및 핫 스탬프 공정 전의 롤 전개 시 중 어느 하나의 타이밍에 행해도 된다.The preliminary oxidation process can be performed at any timing after the plating process but before the plated steel sheet is subjected to the hot stamping process. The preliminary oxidation process may be performed at any of the following timings: for example, during the winding process after the plating process, during roll storage after winding, or during roll unfolding before the hot stamping process.

이상의 공정에 의하여, Al 도금 강판(1)이 제조된다. Al 도금 강판(1)은, 산화층(30)의 두께(d)가 10~400nm이며, 산화층(30)의 두께(d)에 대한 수산화물층(31)의 두께(d1)의 비율이 30% 이하이다. 이에 의하여, 핫 스탬프 시에 Al 도금의 산화에 부수하여 강재에 침입하는 수소에 의하여 진행되는 수소 취화를 억제할 수 있는, 높은 신뢰성을 갖는 Al 도금 강판이 얻어진다.Through the above process, the Al-plated steel sheet 1 is manufactured. In the Al-plated steel sheet (1), the thickness (d) of the oxide layer (30) is 10 to 400 nm, and the ratio of the thickness (d1) of the hydroxide layer (31) to the thickness (d) of the oxide layer (30) is 30% or less. am. As a result, a highly reliable Al-plated steel sheet that can suppress hydrogen embrittlement caused by hydrogen penetrating into the steel material accompanying oxidation of the Al plating during hot stamping is obtained.

Al 도금 강판(1)은, 핫 스탬프용 강판으로서 적합하게 이용할 수 있다. Al 도금 강판(1)에 실시하는 핫 스탬프 공정은 특별히 한정되지 않지만, 예시하면 다음과 같은 것이다. Al 도금 강판(1)을 소정의 사이즈로 정형한 후에 가열한다. 가열 방식은, 고온로 및 통전 가열 중 어느 것이어도 된다. 유지 온도는 850~950℃로 하는 것이 바람직하고, 유지 시간은 2분 이상으로 하는 것이 바람직하다. 가열 후, 금형으로 성형함과 동시에 금형으로 냉각한다.The Al-plated steel sheet 1 can be suitably used as a steel sheet for hot stamping. The hot stamping process performed on the Al-plated steel sheet 1 is not particularly limited, but examples are as follows. The Al-plated steel sheet (1) is shaped to a predetermined size and then heated. The heating method may be either a high-temperature furnace or electric heating. The holding temperature is preferably 850 to 950°C, and the holding time is preferably 2 minutes or more. After heating, it is molded into a mold and simultaneously cooled by the mold.

[핫 스탬프 성형체의 제조 방법][Method for manufacturing hot stamp molded body]

본 발명의 일 실시 형태에 따른 핫 스탬프 성형체의 제조 방법은, Al 도금 강판(1)을 핫 스탬프하는 공정을 구비하고 있다. Al 도금 강판(1)은, 핫 스탬프 시에 Al 도금의 산화에 부수하여 강재에 침입하는 수소에 의하여 진행되는 수소 취화를 억제할 수 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에 의한 핫 스탬프 성형체의 제조 방법에 의하면, 수소 취화가 억제된 핫 스탬프 성형체가 얻어진다.A method for manufacturing a hot stamp molded body according to an embodiment of the present invention includes a process of hot stamping an Al-plated steel sheet (1). The Al-plated steel sheet 1 can suppress hydrogen embrittlement caused by hydrogen penetrating into the steel material accompanying oxidation of the Al plating during hot stamping. Therefore, according to the method for manufacturing a hot stamp molded body according to the present embodiment, a hot stamp molded body with suppressed hydrogen embrittlement is obtained.

실시예Example

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. The present invention is not limited to these examples.

표 1에 나타내는 화학 조성을 갖는 강판에 대하여, 용융 도금법에 의하여 Al 도금층을 강판의 양면에 형성했다.For a steel sheet having the chemical composition shown in Table 1, an Al plating layer was formed on both sides of the steel sheet by a hot dip plating method.

Figure pct00001
Figure pct00001

도금욕의 화학 조성은, Al-10질량% Si-2질량% Fe였다. 도금욕 중의 Fe는 도금 기기나 강판으로부터 불가피적으로 공급되는 것이다. 용융 도금 시의 도금욕의 온도는 700℃로 했다. 도금욕에 강판을 침지시킨 후, 가스 와이핑법으로 부착량을 편면당 70g/m2로 조정했다.The chemical composition of the plating bath was Al-10 mass% Si-2 mass% Fe. Fe in the plating bath is inevitably supplied from plating equipment or steel sheets. The temperature of the plating bath during hot dip plating was 700°C. After the steel sheet was immersed in the plating bath, the adhesion amount was adjusted to 70 g/m 2 per side using a gas wiping method.

그 후, 하기의 표 2에 나타내는 조건으로 예비 산화 공정을 행하여 Al 도금 강판을 제작했다. 동일 조건으로 예비 산화 공정을 행한 Al 도금 강판을 복수 제작하고, 그 일부에 대하여 XPS에 의한 표면 분석을 행했다.After that, a preliminary oxidation process was performed under the conditions shown in Table 2 below to produce an Al-plated steel sheet. A plurality of Al-plated steel sheets that had undergone a preliminary oxidation process under the same conditions were produced, and surface analysis by XPS was performed on some of them.

[XPS에 의한 표면 분석][Surface analysis by XPS]

XPS 측정은, 알박·파이 주식회사 제조, PHI Quantera SXM을 사용했다. X선 광원으로는, 단색화된 Al Kα선(1486.6eV)을 사용하고, X선 조사 영역은 직경 약 100μm의 영역으로 했다.For the XPS measurement, PHI Quantera SXM manufactured by Ulvac-Pi Co., Ltd. was used. As an

단시간의 스퍼터와 XPS 측정을 반복하여, 산화물 및 수산화물의 적분 강도의 깊이 방향의 프로파일을 얻었다. Ar+ 이온에 의한 스퍼터링은, 가속 전압 4kV, 스퍼터 영역은 1mm×1mm로 했다. 스퍼터링 레이트는, SiO2 환산으로 75.1nm/분이었다.Short-term sputtering and XPS measurements were repeated to obtain a profile of the integrated intensity of oxides and hydroxides in the depth direction. Sputtering with Ar + ions was performed at an acceleration voltage of 4 kV and a sputtering area of 1 mm x 1 mm. The sputtering rate was 75.1 nm/min in SiO 2 conversion.

산화물 및 수산화물의 적분 강도의 깊이 방향의 프로파일로부터, 상기에서 설명한 방법에 의하여, 산화층(30)의 두께(d), 및 수산화물층(31)의 두께(d1)를 구했다.From the profile in the depth direction of the integrated intensities of the oxide and hydroxide, the thickness d of the oxide layer 30 and the thickness d1 of the hydroxide layer 31 were determined by the method described above.

[핫 스탬프 공정 및 수소 분석][Hot stamp process and hydrogen analysis]

예비 산화 공정 후의 Al 도금 강판을 노온 900℃의 전기 저항로에 있어서 균열(均熱) 시간이 5분간이 되도록 가열했다. 그 후, 금형으로 성형함과 동시에 금형으로 냉각하여, 핫 스탬프 성형체를 얻었다.The Al-plated steel sheet after the preliminary oxidation process was heated in an electric resistance furnace at a furnace temperature of 900°C so that the soaking time was 5 minutes. After that, it was molded using a mold and simultaneously cooled with a mold to obtain a hot stamp molded body.

핫 스탬프 성형체를 액체 질소 중에 보관하고, 그대로 승온 탈리 분석을 행하여 수소량을 정량했다. 250℃까지의 수소량 적산값을 구했다. 또한, 수소량이 0.7질량ppm을 초과하면 1.5GPa급의 강재에 부적당, 0.5질량ppm을 초과하면 1.8GPa급의 강재에 부적당하게 되어 있다.The hot stamp molded body was stored in liquid nitrogen, and a temperature-elevated desorption analysis was performed as it was to quantify the amount of hydrogen. The integrated value of hydrogen up to 250°C was obtained. Additionally, if the hydrogen amount exceeds 0.7 mass ppm, it is unsuitable for 1.5 GPa grade steel materials, and if it exceeds 0.5 mass ppm, it is unsuitable for 1.8 GPa grade steel materials.

예비 산화 공정의 조건, XPS에 의한 표면 분석의 결과, 및 수소 분석의 결과를 표 2에 나타낸다.The conditions of the pre-oxidation process, the results of surface analysis by XPS, and the results of hydrogen analysis are shown in Table 2.

Figure pct00002
Figure pct00002

표 2에 나타내는 바와 같이, 라벨 A01~A11의 Al 도금 강판은, 산화층의 두께(d)가 10~400nm의 범위 내이며, 산화층의 두께(d)에 대한 수산화물층의 두께(d1)의 비율이 30% 이하였다. 이들 Al 도금 강판으로부터 제조한 핫 스탬프 성형체의 수소량은, 모두 0.2질량ppm 이하였다.As shown in Table 2, the Al-plated steel sheets labeled A01 to A11 have an oxide layer thickness (d) in the range of 10 to 400 nm, and the ratio of the hydroxide layer thickness (d1) to the oxide layer thickness (d) is It was less than 30%. The hydrogen content of the hot stamped bodies manufactured from these Al-plated steel sheets was all 0.2 mass ppm or less.

이에 대하여, 라벨 a1~a8의 Al 도금 강판으로부터 제조한 핫 스탬프 성형체의 수소량은, 모두 0.5질량ppm 이상이었다.In contrast, the hydrogen content of the hot stamped molded bodies manufactured from the Al-plated steel sheets of labels a1 to a8 was all 0.5 mass ppm or more.

라벨 a1의 Al 도금 강판은, 예비 산화 공정을 행하지 않은 경우의 예이다. 라벨 a1의 Al 도금 강판은, 산화층의 두께(d)가 10nm 미만이며, 산화층의 두께(d)에 대한 수산화물층의 두께(d1)의 비율이 30%보다 높았다.The Al-plated steel sheet labeled a1 is an example in which the preliminary oxidation process was not performed. In the Al-plated steel sheet labeled a1, the oxide layer thickness (d) was less than 10 nm, and the ratio of the hydroxide layer thickness (d1) to the oxide layer thickness (d) was higher than 30%.

라벨 a2, a4, 및 a6의 Al 도금 강판은, 산화층의 두께(d)는 10~400nm의 범위 내였지만, 산화층의 두께(d)에 대한 수산화물층의 두께(d1)의 비율이 30%보다 높았다.For the Al-plated steel sheets labeled a2, a4, and a6, the thickness (d) of the oxide layer was in the range of 10 to 400 nm, but the ratio of the thickness (d1) of the hydroxide layer to the thickness (d) of the oxide layer was higher than 30%. .

라벨 a3의 Al 도금 강판은, 산화층의 두께(d)에 대한 수산화물층의 두께(d1)의 비율은 30% 이하였지만, 산화층의 두께(d)가 400nm보다 컸다. 라벨 a5 및 a7의 Al 도금 강판은, 산화층의 두께(d)에 대한 수산화물층의 두께(d1)의 비율은 30% 이하였지만, 산화층의 두께(d)가 10nm보다 작았다. 라벨 a8의 Al 도금 강판은, 산화층의 두께(d)에 대한 수산화물층의 두께(d1)의 비율이 30%보다 높고, 산화층의 두께(d)도 10nm보다 작았다.In the Al-plated steel sheet of label a3, the ratio of the thickness (d1) of the hydroxide layer to the thickness (d) of the oxide layer was 30% or less, but the thickness (d) of the oxide layer was greater than 400 nm. In the Al-plated steel sheets of labels a5 and a7, the ratio of the thickness (d1) of the hydroxide layer to the thickness (d) of the oxide layer was 30% or less, but the thickness (d) of the oxide layer was less than 10 nm. In the Al-plated steel sheet of label a8, the ratio of the thickness (d1) of the hydroxide layer to the thickness (d) of the oxide layer was higher than 30%, and the thickness (d) of the oxide layer was also smaller than 10 nm.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 상술한 실시 형태는 본 발명을 실시하기 위한 예시에 지나지 않는다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 일 없이, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 상술한 실시 형태를 적절히 변형하여 실시하는 것이 가능하다.Although embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are only examples for carrying out the present invention. Accordingly, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiments without departing from the spirit thereof.

1 Al 도금 강판
10 강 기재
20 Al 도금층
30 산화층
31 수산화물층
32 산화물층
1 Al plated steel sheet
10 lectures
20 Al plating layer
30 Oxide layer
31 Hydroxide layer
32 Oxide layer

Claims (3)

핫 스탬프용 Al 도금 강판으로서,
강 기재(基材)와,
상기 강 기재 위에 형성된, Al과 Si를 포함하는 도금층인 Al 도금층과,
상기 Al 도금층 위에 형성된 산화층을 구비하고,
상기 강 기재의 화학 조성이, 질량%로,
C: 0.1~0.6%,
Si: 0.01~1.50%,
Mn: 0.10~3.00%,
P: 0.05% 이하,
S: 0.020% 이하,
Al: 0.10% 이하,
Ti: 0.01~0.10%,
B: 0.0001~0.0100%,
N: 0.015% 이하,
Cr: 0~1.0%,
Mo: 0~1.0%,
Ni: 0~1.0%,
Cu: 0~1.0%,
Nb: 0~1.0%,
잔부: Fe 및 불순물이며,
상기 산화층의 두께가, 10~400nm이고,
상기 산화층은, 수산화물층을 포함하며, 상기 산화층의 두께에 대한 상기 수산화물층의 두께의 비율이 30% 이하인, Al 도금 강판.
여기서, 상기 산화층의 두께는, X선 광전자 분광법에 의한 깊이 방향 분석에 있어서, 산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 될 때의 표면으로부터의 깊이로 하고, 상기 수산화물층의 두께는, X선 광전자 분광법에 의한 깊이 방향 분석에 있어서, 수산화물의 적분 강도가 최대값의 1/2이 될 때의 표면으로부터의 깊이로 한다.
As an Al-plated steel sheet for hot stamping,
Steel substrate,
An Al plating layer, which is a plating layer containing Al and Si, formed on the steel substrate,
Provided with an oxide layer formed on the Al plating layer,
The chemical composition of the steel base material is expressed in mass%,
C: 0.1~0.6%;
Si: 0.01~1.50%;
Mn: 0.10~3.00%,
P: 0.05% or less,
S: 0.020% or less,
Al: 0.10% or less,
Ti: 0.01~0.10%,
B: 0.0001~0.0100%,
N: 0.015% or less,
Cr: 0~1.0%,
Mo: 0~1.0%,
Ni: 0~1.0%,
Cu: 0~1.0%,
Nb: 0~1.0%,
Rest: Fe and impurities,
The thickness of the oxide layer is 10 to 400 nm,
The oxide layer includes a hydroxide layer, and the ratio of the thickness of the hydroxide layer to the thickness of the oxide layer is 30% or less.
Here, the thickness of the oxide layer is the depth from the surface when the integrated intensity of the oxide becomes 1/2 of the maximum value in depth direction analysis by X-ray photoelectron spectroscopy, and the thickness of the hydroxide layer is In the depth direction analysis by line photoelectron spectroscopy, the depth from the surface when the integrated intensity of the hydroxide becomes 1/2 of the maximum value is taken as the depth from the surface.
청구항 1에 기재된 Al 도금 강판의 제조 방법으로서,
Al 도금된 강판을 120~600℃의 온도로 가열하는 예비 산화 공정을 포함하는, Al 도금 강판의 제조 방법.
A method for manufacturing an Al-plated steel sheet according to claim 1, comprising:
A method of manufacturing an Al-plated steel sheet, comprising a preliminary oxidation process of heating the Al-plated steel sheet to a temperature of 120 to 600°C.
청구항 1에 기재된 Al 도금 강판을 핫 스탬프하는 공정을 포함하는, 핫 스탬프 성형체의 제조 방법.A method for producing a hot stamped molded body, comprising the step of hot stamping the Al-plated steel sheet according to claim 1.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06272017A (en) 1993-03-22 1994-09-27 Tosoh Corp Production of aluminum alloy coated heat resistant material
JP2003193187A (en) 2001-12-25 2003-07-09 Nippon Steel Corp High strength aluminum based plated steel sheet having excellent workability and corrosion resistance in worked part and high strength automotive parts
WO2012120692A1 (en) 2011-03-09 2012-09-13 新日本製鐵株式会社 Steel sheets for hot stamping, method for manufacturing same, and method for manufacturing high-strength parts
JP2016065312A (en) 2014-09-24 2016-04-28 Jfeスチール株式会社 Steel structure for hydrogen
WO2019160106A1 (en) 2018-02-15 2019-08-22 日本製鉄株式会社 Fe-Al PLATED HOT-STAMPED MEMBER AND METHOD FOR PRODUCING Fe-Al PLATED HOT-STAMPED MEMBER
JP2022513595A (en) 2018-11-12 2022-02-09 サイトリックス システムズ,インコーポレイテッド Systems and methods for intellisense for SAAS applications
JP2022031677A (en) 2017-06-01 2022-02-22 ポスコ Hot press molding member steel sheet excellent in hydrogen delayed fracture resistance and method for manufacturing the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2769960T3 (en) * 2015-03-31 2020-06-29 Nippon Steel Nisshin Co Ltd Using a Plated Steel Sheet as a Heat-Absorbing and Radiant Steel Sheet
DE102016102504A1 (en) * 2016-02-08 2017-08-10 Salzgitter Flachstahl Gmbh Aluminum-based coating for steel sheets or steel strips and method of making same
JP2018162508A (en) * 2017-03-27 2018-10-18 日新製鋼株式会社 Plated sheet steel, and production method of painted plated sheet steel
WO2019171157A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 Arcelormittal A manufacturing process of press hardened parts with high productivity

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06272017A (en) 1993-03-22 1994-09-27 Tosoh Corp Production of aluminum alloy coated heat resistant material
JP2003193187A (en) 2001-12-25 2003-07-09 Nippon Steel Corp High strength aluminum based plated steel sheet having excellent workability and corrosion resistance in worked part and high strength automotive parts
WO2012120692A1 (en) 2011-03-09 2012-09-13 新日本製鐵株式会社 Steel sheets for hot stamping, method for manufacturing same, and method for manufacturing high-strength parts
JP2016065312A (en) 2014-09-24 2016-04-28 Jfeスチール株式会社 Steel structure for hydrogen
JP2022031677A (en) 2017-06-01 2022-02-22 ポスコ Hot press molding member steel sheet excellent in hydrogen delayed fracture resistance and method for manufacturing the same
WO2019160106A1 (en) 2018-02-15 2019-08-22 日本製鉄株式会社 Fe-Al PLATED HOT-STAMPED MEMBER AND METHOD FOR PRODUCING Fe-Al PLATED HOT-STAMPED MEMBER
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