KR20240001240A - 구조 부재의 설계 방법, 강판의 제조 방법, 테일러드 블랭크의 제조 방법, 구조 부재의 제조 방법 및 구조 부재 - Google Patents

Abstract

이 구조 부재의 설계 방법은, 테일러드 블랭크를 성형해서 얻어지는 구조 부재의 설계 방법이며, 상기 구조 부재의 해석 모델에 대해서, 수치 시뮬레이션에 의한 충돌 해석을 실시하여, 제1 영역의 파단 지표가 규정값 이상이며, 상기 제1 영역 이외의 나머지 모든 영역의 상기 파단 지표가 상기 규정값 미만으로 되도록, 상기 용접부의 위치를 설정하는 용접부 설정 공정과, 상기 용접부 설정 공정 후에, 상기 피접합 단부에 있어서 상기 제1 영역에 해당하는 부분을 포함하는 영역을, 상기 노출부가 형성되는 제거 영역으로서 설정하는 제거 영역 설정 공정을 구비한다.

Description

구조 부재의 설계 방법, 강판의 제조 방법, 테일러드 블랭크의 제조 방법, 구조 부재의 제조 방법 및 구조 부재

본 발명은, 구조 부재의 설계 방법, 강판의 제조 방법, 테일러드 블랭크의 제조 방법, 구조 부재의 제조 방법 및 구조 부재에 관한 것이다.

본원은, 2021년 8월 3일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2021-127370호에 기초해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

근년, CO₂ 가스 배출량의 삭감에 의해 지구 환경을 보호하기 위해서, 자동차 분야에서는 자동차 차체의 경량화가 긴요한 과제이다. 이 과제를 해결하기 위해서, 고강도 강판을 적용하는 검토가 적극적으로 행해지고 있다. 강판(도금 강판)의 강도는 점점 높아지고 있다.

자동차용 부재를 성형하는 기술의 하나로서, 열간 프레스(이하, 「핫 스탬프」라고 칭하는 경우가 있음)가 주목받고 있다. 핫 스탬프에서는, 강판을 고온으로 가열하여, Ar₃ 변태 온도 이상의 온도 영역에서 프레스 성형하고 있다. 또한, 핫 스탬프에서는, 프레스 성형한 강판을 금형에 의한 방열로 급속하게 냉각하여, 프레스압이 걸린 상태에서 성형과 동시에 변태를 일으키게 한다. 핫 스탬프는, 이상의 공정에 의해, 고강도이면서 또한 형상 동결성이 우수한 열간 프레스 성형품(이하, 「핫 스탬프 성형품」이라고 칭하는 경우가 있음)을 제조할 수 있는 기술이다.

또한, 자동차용 부재의 프레스 성형품의 수율 및 기능성을 향상시키기 위해서, 적어도 2매의 강판의 단부면을 맞대어, 레이저 용접, 플라스마 용접 등에 의해 접합한 테일러드 블랭크가, 프레스용 소재로서 적용되고 있다. 테일러드 블랭크에서는, 목적에 따라, 복수의 강판을 접합하기 위해서, 하나의 부품 중에서 판 두께 및 강도를 자유롭게 변화시킬 수 있다. 그 결과, 테일러드 블랭크를 사용함으로써, 자동차용 부재의 기능성의 향상 및 자동차용 부재의 부품 개수의 삭감이 가능하다. 또한, 테일러드 블랭크에 대해서 핫 스탬프함으로써, 판 두께, 강도 등을 자유롭게 변화시킨 고강도의 프레스 성형품을 제조할 수 있다.

테일러드 블랭크를 프레스용 소재로서 사용하여, 핫 스탬프에 의해 자동차용 부재를 성형할 경우, 테일러드 블랭크는, 예를 들어 800℃ 내지 1000℃의 온도 영역으로 가열된다. 이 때문에, 핫 스탬프용 테일러드 블랭크에는, Zn계 도금보다 도금 비점이 높은 Al-Si 등의 알루미늄 도금이 이루어진 도금 강판이 사용되는 경우가 많다.

알루미늄 도금이 이루어진 도금 강판을 맞대기 용접하면, 용접부의 알루미늄 농도가 높아지고, ??칭성이 저하된다. 그 결과, 용접부의 강도가 저하된다는 문제가 있었다.

이 문제를 해결하기 위해서, 알루미늄 도금이 이루어진 도금 강판이 맞대기 용접되는 영역에 있어서, 알루미늄 도금을 제거하는 기술이 있다.

특허문헌 1에는, 시트 금속 피스의 1개 이상은, 코팅 재료층 및 용접 노치를 포함하고, 여기서, 용접 접합부가 코팅 재료층의 구성 물질이 실질적으로 없도록, 용접 전에 적어도 코팅 재료층의 일부가 에지 영역으로부터 제거되는 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 강 기판 및 프리 코팅에 의해 판이 구성되어 있고, 상기 프리 코팅은, 상기 기판에 접하고, 금속 합금층이 적재된 금속간 합금층에 의해 구성되어 있고, 상기 판의 적어도 하나의 프리 코팅된 표면 상에 있어서, 1개의 존은, 상기 금속 합금층이 없고, 상기 존은, 상기 판의 주위에 위치하고 있는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 제6034490호 공보 일본 특허 제5237263호 공보

특허문헌 1 및 2에 기재된 기술에서는, 용접 예정 영역 전역의 알루미늄 도금을 제거하고 있기 때문에, 알루미늄 도금의 제거 가공에 시간이 걸린다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 감안해서 이루어진 발명으로, 구조 부재의 파단을 억제할 수 있으며, 또한, 알루미늄 도금의 제거 가공의 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한, 공구를 고수명화할 수 있는, 구조 부재의 설계 방법, 강판의 제조 방법, 테일러드 블랭크의 제조 방법, 구조 부재의 제조 방법 및 구조 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

(1) 본 발명의 양태 1의 구조 부재의 설계 방법은,

테일러드 블랭크를 성형해서 얻어지는 구조 부재의 설계 방법이며,

상기 테일러드 블랭크는, 2 이상의 강판을 맞대기 용접해서 형성된 선상의 용접부를 구비하고,

맞대기 용접되기 전의 상기 강판은, 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 마련된 도금 강판이 맞대기 용접되는 피접합 단부의 일부에 있어서, 상기 모재 강판이 노출된 노출부를 구비하고,

상기 구조 부재의 해석 모델에 대해서, 수치 시뮬레이션에 의한 충돌 해석을 실시하고, 상기 용접부의 그 연장 방향의 적어도 일부 영역인 제1 영역의 파단 지표가 규정값 이상이며, 상기 용접부에서의 상기 제1 영역 이외의 나머지 모든 영역의 상기 파단 지표가 상기 규정값 미만으로 되도록, 상기 용접부의 위치를 설정하는 용접부 설정 공정과,

상기 용접부 설정 공정 후에, 상기 피접합 단부에 있어서 상기 제1 영역에 해당하는 부분을 포함하는 영역을, 상기 노출부가 형성되는 제거 영역으로서 설정하는 제거 영역 설정 공정을 구비한다.

(2) 본 발명의 양태 2는, 양태 1의 구조 부재의 설계 방법에 있어서,

상기 구조 부재는, 다른 부재와 접합되는 플랜지부를 구비하고,

상기 제1 영역이 플랜지부에 위치하고 있어도 된다.

(3) 본 발명의 양태 3의 강판의 제조 방법은,

양태 1 또는 2의 구조 부재의 설계 방법으로 설계된 구조 부재의 제조에 사용하는 강판의 제조 방법이며,

상기 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 상기 금속간 화합물층, 상기 알루미늄 도금층이 마련된 도금 강판을 제공하는 공정과,

상기 제거 영역에 있어서, 상기 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층의 일부를 제거함으로써, 상기 모재 강판을 노출시킨 노출부와, 상기 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 잔존하는 제1 도금부와, 상기 모재 강판의 표면 상에, 금속간 화합물층 및 알루미늄 도금층이 잔존하는 제2 도금부를 형성하는 제거 공정을 구비하고,

상기 제거 공정에서는, 상기 도금 강판의 두께 방향에 수직이고, 평면에서 보아 상기 도금 강판의 중앙부로부터 상기 도금 강판의 하나의 단부 에지를 향하는 제1 방향에 있어서, 상기 모재 강판의 한쪽 표면 상에, 상기 제1 도금부, 상기 노출부, 상기 제2 도금부, 상기 도금 강판의 상기 단부 에지가 이 순으로 배치되도록, 또한, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 모재 강판의 다른 쪽 표면 상에, 적어도 상기 제1 도금부, 상기 노출부, 상기 도금 강판의 상기 단부 에지가 이 순으로 배치되도록, 상기 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층의 일부를 제거한다.

(4) 본 발명의 양태 4의 강판의 제조 방법은, 양태 1 또는 2의 구조 부재의 설계 방법으로 설계된 구조 부재의 제조에 사용하는 강판의 제조 방법이며,

상기 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 상기 금속간 화합물층, 상기 알루미늄 도금층이 마련된 도금 강판을 제공하는 공정과,

상기 제거 영역에 있어서, 상기 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층의 일부를 제거함으로써, 상기 모재 강판을 노출시킨 노출부와, 상기 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 잔존하는 제1 도금부를 형성하는 제거 공정을 구비하고,

상기 제거 공정에서는, 상기 도금 강판의 두께 방향에 수직이고, 평면에서 보아 상기 도금 강판의 중앙부로부터 상기 도금 강판의 하나의 단부 에지를 향하는 제1 방향에 있어서, 상기 모재 강판의 한쪽 표면 상에, 상기 제1 도금부, 상기 노출부, 상기 도금 강판의 상기 단부 에지가 이 순으로 배치되도록, 또한, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 모재 강판의 다른 쪽 표면 상에, 적어도 상기 제1 도금부, 상기 노출부, 상기 도금 강판의 상기 단부 에지가 이 순으로 배치되도록, 상기 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층의 일부를 제거한다.

(5) 본 발명의 양태 5의 테일러드 블랭크의 제조 방법은, 양태 3 또는 4의 강판의 제조 방법으로 제조된 강판을, 맞대기 용접하는 공정을 구비한다.

(6) 본 발명의 양태 6의 구조 부재의 제조 방법은, 양태 5의 테일러드 블랭크의 제조 방법으로 제조된 테일러드 블랭크를 열간 프레스 가공하는 공정을 구비한다.

(7) 본 발명의 양태 7의 구조 부재는,

선상의 용접부가 형성된 구조 부재이며,

상기 구조 부재는, 상기 용접부에 의해 접합된 2 이상의 강 부재를 구비하고,

상기 강 부재는,

모재와,

상기 모재의 표면 상에 마련되는 도금층을

구비하고,

상기 강 부재는, 상기 용접부를 따라 인접하는 영역에, 상기 모재가 노출되는 노출부를 구비하고,

상기 노출부는, 상기 용접부의 연장 방향에서 부분적으로 존재하고 있다.

(8) 본 발명의 양태 8은, 양태 7의 구조 부재에 있어서, 상기 노출부는, 상기 구조 부재에서의 파단 상정 부분에 대응하는 부분에 존재하고 있어도 된다.

(9) 본 발명의 양태 9는, 양태 7 또는 8의 구조 부재에 있어서,

상기 구조 부재는,

천장판부와,

상기 천장판부의 단부로부터 굴곡해서 접속하는 한 쌍의 종벽부와,

상기 천장판부와 상기 종벽부를 접속하는 제1 능선부와,

상기 종벽부의 단부로부터 굴곡해서 접속하는 한 쌍의 플랜지부와,

상기 종벽부와 상기 플랜지부를 접속하는 제2 능선부를

갖고,

상기 노출부는, 상기 종벽부 이외의 부분에 존재하고 있어도 된다.

(10) 본 발명의 양태 10은, 양태 9의 구조 부재에 있어서,

상기 노출부가 상기 플랜지부에만 있어도 된다.

본 발명의 상기 양태에 의하면, 플랜지부를 갖는 구조 부재의 파단을 억제할 수 있으며, 또한, 알루미늄 도금의 제거 가공의 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한, 공구를 고수명화할 수 있는, 플랜지부를 갖는 구조 부재의 설계 방법, 강판의 제조 방법, 테일러드 블랭크의 제조 방법, 플랜지부를 갖는 구조 부재의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 구조 부재의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 구조 부재의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 3은 본 개시의 구조 부재의 설계 방법의 흐름도이다.
도 4는 충돌 해석을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 충돌 해석의 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 제거 영역을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 개시의 플랜지용 구조 부재에 사용하는 강판에서의 모재 강판의 노출부와 제2 도금부를 갖는 단부의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 8은 본 개시의 강판의 제조 방법 및 테일러드 블랭크의 제조 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 강판의 제조 방법에서의 저부 형성 공정을 설명하는 단면도이다.
도 10은 본 개시의 강판의 제조 방법에서의 저부 형성 공정을 설명하는 단면도이다.
도 11은 본 개시의 강판의 제조 방법에서의 저부 형성 공정을 설명하는 단면도이다.
도 12는 본 개시의 강판의 제조 방법에서의 절삭 공정을 설명하는 단면도이다.
도 13은 본 개시의 강판의 제조 방법에서의 절삭 공정을 설명하는 단면도이다.
도 14는 본 개시의 강판의 제조 방법에서의 절삭 공정을 설명하는 단면도이다.
도 15는 본 개시의 테일러드 블랭크의 단면 모식도이다.
도 16은 도 1의 구조 부재의 B-B선을 따른 단면도이다.
도 17은 실시예 1의 제거 영역의 설명도이다.
도 18은 실시예 2의 해석 결과를 나타내는 도면이다.
도 19는 실시예 2의 제거 영역의 설명도이다.
도 20은 비교예 1의 제거 영역의 설명도이다.
도 21은 실시예 및 비교예에서의 차량 하단으로부터의 높이와 침입량의 관계를 나타내는 도면이다.

본 발명자들이 예의 검토한 결과, 테일러드 블랭크를 성형해서 얻어지는 구조 부재에 있어서, 충돌 시에 선상의 용접부 전역에 걸쳐 인장력이 부하되지 않는 것을 알 수 있었다. 그 때문에, 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층의 제거의 필요가 없는 영역이 구조 부재에 존재한다. 본 개시에서는, 수치 시뮬레이션을 사용하여, 테일러드 블랭크를 성형해서 얻어지는 구조 부재의 충돌 해석을 행함으로써, 용접부에 있어서, 인장력이나 국소적인 굽힘 변형이 부하되어 파단할 리스크가 높은 부분이 용접부의 그 연장 방향의 적어도 일부 영역인 제1 영역만이 되도록 구조 부재를 설계한다. 이와 같이 구조 부재를 설계함으로써, 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층을 제거하는 범위를, 제1 영역만으로 할 수 있다. 이에 의해, 부하가 높은 제1 영역에서는, 용접부의 강도를 유지할 수 있다. 부하가 작은 영역에 있어서, 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층을 제거하지 않아도 되기 때문에, 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층의 제거에 걸리는 가공 시간을 단축시킬 수 있고, 공구를 고수명화할 수 있다.

<구조 부재의 설계 방법>

이하, 도면을 참조하여, 본 개시의 구조 부재의 설계 방법에 대해서 설명한다.

본 개시의 구조 부재는, 예를 들어 자동차용 구조 부재이며, B 필러, 범퍼 및 사이드 실 등을 들 수 있다. 도 1 및 도 2에 본 개시의 구조 부재의 일례를 들지만, 본 개시의 구조 부재는, 도 1 및 도 2의 형상에 한정되지는 않는다. 도 1은 구조 부재의 사시도이다. 도 2는 도 1의 구조 부재(10)의 A-A선을 따른 단면도이다. 도 1 및 도 2의 구조 부재(10)는, 부재(강 부재)(10A)와 부재(강 부재)(10B)와 부재(10A) 및 부재(10B)를 접속하는 선상의 용접부(150)를 구비하는 B 필러이다. 구조 부재(10)에 대해서는 후술한다. 구조 부재(10)는, 플랜지부(1), 제1 능선부(2), 종벽부(3), 제2 능선부(4) 및 천장판부(5)를 적어도 구비한다. 부재(10A)와 부재(10B)는, 인장 강도 및 두께 등이 동일해도 되고, 달라도 된다. 또한, 구조 부재(10)는, 테일러드 블랭크를 핫 스탬프함으로써 얻어진다. 또한, 구조 부재(10)에 사용되는 테일러드 블랭크는 2 이상의 강판(맞대기 용접용 강판)을 맞대기 용접해서 형성한 선상의 용접부를 구비한다. 테일러드 블랭크의 제조에 사용하는 강판(맞대기 용접되기 전의 강판)은, 모재 강판의 표면 상에, 모재 강판 측으로부터 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 마련되는 도금 강판의 단부(맞대기 용접되는 피접합 단부)의 일부에 있어서, 모재 강판이 노출된 노출부를 구비한다. 본 개시의 테일러드 블랭크에 사용하는 강판에 대해서는 후술한다. 이하, 구조 부재의 설계 방법에 대해서 설명한다. 본 명세서 중에서, 「공정」의 용어의 의미는, 독립된 공정뿐만 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우라도 그 공정의 소기 목적을 달성할 수 있으면, 본 용어의 의미에 포함된다.

도 3을 사용하여 본 개시의 구조 부재의 설계 방법 S10에 대해서 설명한다. 도 3은 본 개시의 구조 부재의 설계 방법의 흐름도이다. 본 개시의 구조 부재의 설계 방법 S10은, 구조 부재(10)의 해석 모델에 대해서, 수치 시뮬레이션에 의한 충돌 해석을 실시하여, 용접부(150)의 그 연장 방향의 적어도 일부 영역인 제1 영역의 파단 지표가 규정값 이상이며, 용접부(150)에서의 제1 영역 이외의 나머지 모든 영역의 파단 지표가 규정값 미만으로 되도록, 용접부의 위치를 설정하는 용접부 설정 공정 S5와, 용접부 설정 공정 S5 후에, 피접합 단부에 있어서 제1 영역에 해당하는 부분을 포함하는 영역을, 노출부가 형성되는 제거 영역으로서 설정하는 제거 영역 설정 공정을 구비한다. 예를 들어 플랜지 부분만을 제1 영역으로 할 경우는, 예를 들어 구조 부재의 설계 방법 S10은, 구조 부재(10)에 대해서, 수치 시뮬레이션에 의한 충돌 해석을 실시하여, 용접부(150)에서의 구조 부재(10)의 플랜지부(1)의 파단 지표가 규정값 이상이며, 용접부(150)에서의 구조 부재(10)의 플랜지부(1) 이외의 부분의 파단 지표가 규정값 미만으로 되도록, 용접부(150)의 위치를 설정하는 용접부 설정 공정 S5와, 용접부 설정 공정 S5 후에, 충돌 해석에 있어서 파단 지표가 규정값 이상으로 되고, 또한, 상기 용접부가 형성되는 영역에 해당하는 도금 강판의 단부를 적어도 포함하는 영역을, 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층이 제거되는 제거 영역으로서 설정하는 제거 영역 설정 공정 S6을 구비한다. 이하, 제1 영역이 플랜지부(1)만일 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지는 않는다. 제1 영역은, 예를 들어 플랜지부(1), 제1 능선부(2), 제2 능선부(4) 및 천장판부(5)의 어느 하나 이상에 위치하고 있어도 된다. 제1 영역은, 적절하게 설정할 수 있다. 제1 영역은, 플랜지부(1)에만 위치하고 있는 것이 바람직하다. 도금층을 제거할 예정인 제1 영역이 플랜지부(1)에 위치하고 있으면, 다른 부재와 접합되는 플랜지부(1)에서의 용접부(150)가 빠르게 파단되는 것을 피할 수 있다. 그 때문에, 하중이 가해졌을 경우에 다른 부재와의 접합을 가능한 한 유지할 수 있다. 이에 의해, 다른 부재가 구조 부재의 플랜지부에서 접합된 구조를 갖는 예를 들어 자동차의 골격 부재 등의 부재의 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

(용접부 설정 공정)

용접부 설정 공정 S5에서는, 먼저 구조 부재(10)에 대해서 충돌 해석을 실시한다(S1). 구체적으로는, 구조 부재(10)의 해석 모델에 대해서, 수치 시뮬레이션에 의한 충돌 해석을 실시한다. 충돌 해석에 대해서 도 4를 사용하여 설명한다. 도 4의 (a)는, 구조 부재(10)와 충돌용 배리어의 위치 관계를 나타내고, 도 4의 (b)는, 충돌 시의 굽힘 모멘트 및 인장력의 방향을 나타낸다. 도 4의 예에서는, 충돌용 배리어가 충돌하는 부분에서는 에너지 흡수 영역이 되어, 당해 부분은 큰 변형을 받는다. 구체적으로는, 충돌 부분의 천장판부(5)와 종벽부(3)가 굽힘 변형이나 압괴 변형을 받는다. 이때 플랜지부(1)는 일반적으로 굽힘 외측에 배치되어 있기 때문에, 인장 변형이 발생한다. 한편, 구조 부재(10)의 상측에 대해서는, 충돌용 배리어의 침입에 수반하여 굽힘 모멘트를 받는다. 그 때문에, 상측에 위치하는 플랜지부(1)는, 구조 부재(10)의 하부측에 위치하는 플랜지부(1)와 마찬가지로 굽힘 외측에 배치되어 있으므로, 인장 변형이 발생한다. 따라서, 플랜지부(1)는 전체 길이에 걸쳐 인장 변형이 발생한다. 그 때문에, 용접부가 어느 위치에 있어도 파단 위험성이 높아진다. 한편, 플랜지부(1) 이외의 부분(예를 들어, 천장판부(5))에서도 굽힘 변형이 발생하는 위치에 용접부가 있으면 파단 위험성이 높아진다. 이 파단은 용접부의 위치를 바꿈으로써 피할 수 있다. 제1 영역(여기서는, 플랜지부(1)) 이외의 부분에서의 파단 위험성을 파악하기 위해서 충돌 해석을 행한다.

충돌 해석 S1에서는, 구조 부재의 해석 모델에 대해서, 수치 시뮬레이션으로 충돌 해석을 행한다. 수치 시뮬레이션은, 특별히 한정되지는 않고, 예를 들어, 유한 요소법, 차분법, 경계 요소법 등을 사용할 수 있다. 충돌 해석은, 예를 들어 LS-DYNA(등록 상표) 등의 소프트웨어를 사용하여 실행하고, 파단 지표의 분석은, NSafe(등록 상표)-MAT를 사용하여 실시할 수 있다. 도 5는, 충돌 해석의 결과를 나타내는 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 충돌 해석을 행함으로써, 파단 지표가 높은 부분(파단 리스크가 높은 부분)을 특정할 수 있다. 파단 지표로서는, 예를 들어 변형, 응력, 판 두께 감소율 등을 들 수 있다. 파단 지표로서는, 변형이 바람직하다.

충돌 해석에 사용하는 조건(충돌 방향, 충돌 속도, 구조 부재의 인장 강도 등)은, 특별히 한정되지는 않고, 구조 부재가 사용되는 용도에 따라서 적절하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 구조 부재(10)의 경우, 예를 들어 전차량 모델을 사용하여, 측면 충돌에서의 해석을 행한다.

충돌 해석(S1)을 한 후, 용접부(150)에 있어서, 제1 영역 이외의 부분에서 파단 지표가 큰 부위를 추출한다(S2). 이어서 S2에서 추출한 모든 부위의 파단 지표가, 규정값 미만인지 여부를 확인한다. 즉, 파단 지표가 규정값 이상으로 되는 영역(파단 상정 부분이라고 칭하는 경우가 있음)이 용접부(150)의 제1 영역(여기서는, 플랜지부(1))만으로 되는지 여부를 확인한다(S3). 여기서, 규정값은, 예를 들어 파단 지표에서의 파단이 일어나는 역치이다. 용접부(150)에 있어서, 제1 영역 이외의 나머지 모든 영역에서, 파단 지표가 규정값 이상으로 되는 영역이 있을 경우는, 용접부(150)의 위치를 변경하여(S4), 다시 충돌 해석을 행한다(S1). 파단 지표가 규정값 이상으로 되는 영역이 용접부(150)의 제1 영역만일 경우는, 제거 영역 설정 공정 S6을 행한다. 용접부(150)의 위치 변경 방법은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도어 힌지 설치부를 구비하는 경우는, 도어 힌지 설치부에 용접부(150)가 들어가지 않도록 변경할 수 있다.

제거 영역 설정 공정 S6에서는, 용접부 설정 공정 S5 후에, 충돌 해석에 있어서 파단 지표가 규정값 이상으로 되고, 또한 용접부(150)가 형성되는 영역(고부하 영역)에 해당하는 강판(맞대기 용접용 강판)의 단부 영역을, 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층이 제거되는 제거 영역으로서 설정한다. 바꾸어 말하면, 제거 영역 설정 공정 S6에서는, 피접합 단부에 있어서 제1 영역에 해당하는 부분을 적어도 포함하는 영역을, 노출부가 형성되는 제거 영역으로서 설정한다. 도 6은, 제거 영역(170)을 설명하기 위한 모식도이다. 여기서는, 고부하 영역은, 제1 영역(180)이 된다. 부재(10A)가 되는 강판(120)과 부재(10B)가 되는 강판(110)은, 열간 프레스 성형으로 구조 부재(10)의 형상이 되고, 또한 용접 예정 위치(160)가, 용접부 설정 공정 S5에서 설정된 용접부(150)의 위치로 되도록 형상이 설정된다. 용접 예정 위치(160)를 따른 강판(110)의 단부(110a) 및 강판(120)의 단부(120a)가 맞대기 용접되는 피접합 단부(130)이다. 제거 영역(170)은, 고부하 영역을 포함한다. 제거 영역의 길이 방향의 길이(L1)는, 고부하 영역의 길이 방향의 길이의 3배 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 고부하 영역의 길이 방향의 길이의 2배 이하이다. 제거 영역(170)은, 고부하 영역의 길이와 동등해도 된다. 즉, 제거 영역은 고부하 영역만으로 해도 된다. 제거 영역의 길이 방향에 수직인 방향의 길이(W1)는, 용접부(150)가 형성될 예정인 영역의 폭(용접부의 길이 방향에 수직인 방향의 길이)보다 긴 것이 바람직하다. 제거 영역 이외는, 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층(16)을 제거하지 않으므로, 구조 부재(10)에 사용하는 강판의 양산성이 향상된다.

<강판>

다음으로, 도 6의 강판(110) 및 강판(120)에 대해서 설명한다. 본 개시의 강판(맞대기 용접용 강판)(110 및 120)은, 다른 강판과 맞대기 용접함으로써 테일러드 블랭크를 형성하는 강판이다.

또한, 본 명세서 중에서, 「내지」를 사용하여 표현되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

본 명세서 중에서, 성분(원소)의 함유량에 대해서, 예를 들어 C(탄소)의 함유량의 경우, 「C양」이라고 표기하는 경우가 있다. 또한, 다른 원소의 함유량에 대해서도 마찬가지로 표기하는 경우가 있다.

본 개시에 있어서, 「모재 강판」, 「금속간 화합물층」, 「알루미늄 도금층」의 용어는, 제1 양태에서 후술하는 「모재 강판, 금속간 화합물층 및 알루미늄 도금층의 범위 규정」에서 설명한다.

본 개시에 있어서, 강판(맞대기 용접용 강판)의 「단면」의 용어는, 강판의 두께(판 두께) 방향으로 절단한 단면을 의미한다. 구체적으로는, 도 7에서, 강판(100)의 두께 방향을 Z로 하고, 노출부(22)의 길이 방향(도 7의 표시면에 직교하는 방향)을 X로 한다. 그리고 방향 Z 및 방향 X에 각각 직교하는 방향을 Y로 한다. 이때, 단면은, YZ 평면에 의해 절단한 단면을 의미한다.

본 개시에 있어서, 「두께 방향」의 용어는, 강판의 판 폭 중앙부의 판 두께를 측정하는 방향을 의미한다.

본 개시에 있어서, 「도금 두께」의 용어는, 제1 도금부 또는 제2 도금부의 표면으로부터 모재 강판까지의 강판의 두께 방향의 길이를 의미한다.

본 개시에 있어서, 「강판의 단부면」의 용어는, 강판의 표면 중, 두께 방향에 직교하는 방향을 향해서 노출되어 있는 면을 의미한다.

본 개시에 있어서, 「강판의 단부 에지」의 용어는, 강판의 단부면과 인접하는 부위를 의미한다.

본 개시에 있어서, 「강판의 단부」의 용어는, 강판의 주위에 위치하고 있는 영역이며, 강판의 대향하는 폭(즉, 대향하는 강판의 단부 에지로부터 단부 에지까지의 길이)에 대해서, 강판의 단부면으로부터 20％ 이내까지의 범위의 영역을 의미한다.

본 개시의 강판은, 단부에서의 단부면과, 다른 강판의 단부면을 맞대기 용접함으로써 테일러드 블랭크를 형성한다. 여기서, 맞대기 용접되는 2개의 강판의 양태는, 이하에 나타내는 복수의 양태의 어느 것의 양태를 채용할 수 있다.

본 개시의 구조 부재에 사용되는 강판은, 모재 강판과, 금속간 화합물층과, 알루미늄 도금층을 갖는다. 그리고 본 개시의 강판은, 모재 강판의 표면 상에, 모재 강판 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 마련된 제1 도금부를 갖는다. 또한, 본 개시의 강판은, 제거 영역 설정 공정 S6에서 설정한 제거 영역(170)에 있어서, 모재 강판이 노출된 노출부를 갖는다. 또한, 본 개시의 강판은, 제거 영역 설정 공정 S6에서 설정한 제거 영역(170)에 있어서, 모재 강판의 표면 상에, 모재 강판 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 마련된 제2 도금부를 갖는다.

여기서, 강판의 두께 방향에 수직이고, 제1 도금부로부터 강판의 하나의 단부 에지를 향하는 방향(Y 방향)을, 제1 방향(제1 배향)으로 한다. 본 개시의 강판에서는, 제1 방향에 있어서, 모재 강판의 적어도 한쪽 표면 상에, 제1 도금부, 노출부, 제2 도금부, 강판의 단부 에지가, 제1 도금부, 노출부, 제2 도금부, 강판의 단부 에지의 순으로 배치된다. 또한, 본 개시의 강판에서는, 제1 방향에 있어서, 모재 강판의 다른 쪽 표면 상에, 적어도 제1 도금부, 노출부, 강판의 단부 에지가, 이 순으로 배치된다.

또한, 제1 방향에 있어서, 모재 강판의 다른 쪽 표면 상에, 제1 도금부, 노출부, 제2 도금부, 강판의 단부 에지가, 이 순으로 배치되어도 된다.

또한, 본 개시의 강판은, 그 단부의 단부면이 다른 강판의 단부면과 맞대기 용접됨으로써 테일러드 블랭크로서 형성된다. 다른 강판의 형상은 특별히 한정되지는 않는다.

도 7은, 도 6에 사용되는 강판(110 및 120)으로서 사용되는 강판의 일례이다. 도 7은, 본 개시의 강판의 한쪽 표면 상에, 제1 도금부와, 모재 강판의 노출부와, 금속간 화합물층과 알루미늄 도금층이 마련되는 제2 도금부가 마련되고, 다른 쪽 표면 상에 제1 도금부와 노출부가 마련되는 단부의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 즉, 도 7에서는, 강판의 한쪽 표면 상에, 제1 도금부, 노출부 및 제2 도금부를 갖고, 제2 도금부에는 금속간 화합물층 및 알루미늄 도금층이 마련되는 양태가 도시된다. 또한, 도 7에 도시하는 강판의 다른 쪽 표면 상의 단부에는, 제1 도금부 및 노출부가 마련되는데, 제2 도금부는 마련되지 않고, 노출부가 강판의 단부 에지까지 연장 설치된다.

도 7에서, 100은 강판, 12는 모재 강판, 14는 알루미늄 도금층, 16은 금속간 화합물층, 22는 노출부, 24는 제2 도금부, 26은 제1 도금부를 나타낸다.

또한, 100A는 강판(100)의 단부 에지를 나타낸다. 100B는, 제1 도금부(26)와 노출부(22)의 경계 상에 있는 제1 도금부(26)의 단부 에지를 나타낸다. 100C는 제2 도금부(24)와 노출부(22)의 경계 상에 있는 제2 도금부(24)의 단부 에지를 나타낸다.

본 개시의 강판(100)은, 모재 강판(12)과, 금속간 화합물층(16)과, 알루미늄 도금층(14)을 갖는다. 그리고 본 개시의 강판(100)은, 모재 강판(12)의 표면 상에, 모재 강판(12) 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층(16), 알루미늄 도금층(14)이 마련된 제1 도금부(26)를 갖는다. 또한, 본 개시의 강판(100)은, 제거 영역에 있어서, 모재 강판(12)이 노출되는 노출부(22)를 갖는다. 또한, 본 개시의 강판(100)은, 모재 강판(12)의 표면 상에, 금속간 화합물층(16)과 알루미늄 도금층(14)이 마련된 제2 도금부(24)를 갖는다.

여기서, 강판(100)의 두께 방향에 수직이고, 제1 도금부(26)로부터 강판(100)의 하나의 단부 에지(100A)를 향하는 방향을, 제1 방향(F1)으로 한다. 본 개시의 강판(100)에서는, 제1 방향(F1)에 있어서, 제1 도금부(26), 노출부(22), 제2 도금부(24), 강판(100)의 단부 에지(100A)가, 제1 도금부(26), 노출부(22), 제2 도금부(24), 강판(100)의 단부 에지(100A)의 순으로, 동일면 상에 배치된다.

노출부(22)는, 제1 도금부(26)의 단부 에지(100B)로부터, 제2 도금부(24)와 노출부(22)의 경계의 단부 에지(100C)까지의 사이의 영역으로 형성되어 있다. 노출부(22)는, 제1 도금부(26)와 제2 도금부(24)의 사이에 형성된다.

제2 도금부(24)는, 강판(100)의 단부 에지(100A)를 포함하는 영역으로 형성되어 있다. 제1 방향(F1)에 있어서, 강판(100)의 단부 에지(100A)와 제2 도금부(24)는 인접한다. 제2 도금부(24)는, 강판(100)의 단부 에지(100A)로부터, 제2 도금부(24)와 노출부(22)의 경계의 단부 에지(100C)까지 사이의 영역으로 형성되어 있다.

강판(100)의 단부의 한쪽 표면에, 상기 제2 도금부(24), 노출부(22) 및 제1 도금부(26)가 형성되어 있고, 단부의 다른 쪽 표면에, 노출부(22) 및 제1 도금부(26)가 형성되어 있다.

본 개시의 강판(100)에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 강판(100)의 단부에 있어서, 모재 강판(12)이 노출되는 노출부(22)에서의 모재 강판(12)의 두께가, 제1 도금부(26)에서의 모재 강판(12)의 두께와 동일해도 된다. 또한, 본 개시의 강판(100)에서는, 강판(100)의 단부에 있어서, 모재 강판(12)이 노출되는 노출부(22)에서의 모재 강판(12)의 두께가, 제1 도금부(26)에서의 모재 강판(12)의 두께보다 작아도 된다.

이상, 도 7을 참조하여 본 개시의 강판을 설명하였지만, 본 개시의 강판은 이들에 한정되는 것은 아니다.

<모재 강판>

모재 강판(12)의 표면에는, 알루미늄 도금층(14)이 마련된다. 모재 강판(12)은, 열간 압연 공정, 냉간 압연 공정, 도금 공정 등을 포함하는 통상의 방법에 의해 얻어진 것이면 되며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 모재 강판은 열연 강판 또는 냉연 강판의 어느 것이어도 된다.

또한, 모재 강판(12)의 두께는 목적에 따른 두께로 하면 되며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 모재 강판(12)의 두께는, 알루미늄 도금층(14)을 마련한 후의 도금 강판(노출부(22) 등이 형성되기 전의 강판) 전체의 두께로서, 0.8mm 이상이 되는 두께이어도 되고, 또한, 1mm 이상이 되는 두께이어도 된다. 또한, 모재 강판(12)의 두께는, 4mm 이하가 되는 두께이어도 되고, 또한 3mm 이하가 되는 두께이어도 된다.

모재 강판(12)에는, 예를 들어 높은 기계적 강도(예를 들어, 인장 강도, 항복점, 신장, 드로잉, 경도, 충격값, 피로 강도 등의 기계적인 변형 및 파괴에 관한 여러 성질을 의미함)를 갖도록 형성된 강판을 사용하는 것이 좋다. 구체적으로는, 현재 입수가 용이한 인장 강도 400 내지 2700MPa의 강판이 예시되지만, 이것에 한정되지는 않는다. 판 두께는, 예를 들어 0.7mm 내지 3.2mm이다. 또한, 모재 강판(12)으로서, 낮은 기계적 강도를 갖는 강판을 사용해도 된다. 구체적으로는, 1300MPa급, 1200MPa급, 1000MPa급, 600MPa급 또는 500MPa급 등이다. 예를 들어, 자동차의 B 필러의 경우, 변형을 방지하고자 하는 상부로부터 중앙부에 걸쳐서는 인장 강도가 높은 강판을 사용하고, 그것보다 인장 강도가 낮은 강판을 에너지 흡수부인 하부에 사용한다. 상부로부터 중앙부에 걸쳐서는, 현재 입수가 용이한 강판으로는, 1500 내지 2700MPa급의 강판을 사용하는 것이 바람직하다. 하부는 인장 강도 500MPa급 내지 1800MPa급의 강판을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 적합하게는 하부는 600MPa급 내지 1300MPa급의 강판이다. B 필러의 강판의 판 두께에 있어서, 상부는 1.4mm 내지 2.6mm, 하부는 1.0mm 내지 1.6mm가 바람직하다.

모재 강판(12)의 바람직한 화학 조성의 일례로서는, 예를 들어 이하의 화학 조성을 들 수 있다.

모재 강판(12)은, 질량％로, C: 0.02％ 내지 0.58％, Mn: 0.20％ 내지 3.00％, Al: 0.005％ 내지 0.06％, P: 0.03％ 이하, S: 0.010％ 이하, N: 0.010％ 이하, Ti: 0％ 내지 0.20％, Nb: 0％ 내지 0.20％, V: 0％ 내지 1.0％, W: 0％ 내지 1.0％, Cr: 0％ 내지 1.0％, Mo: 0％ 내지 1.0％, Cu: 0％ 내지 1.0％, Ni: 0％ 내지 1.0％, B: 0％ 내지 0.0100％, Mg: 0％ 내지 0.05％, Ca: 0％ 내지 0.05％, REM: 0％ 내지 0.05％, Sn: 0％ 내지 0.5％, Bi: 0％ 내지 0.05％, Si: 0％ 내지 2.00％ 및 잔부: Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖는다.

또한, 이하, 성분(원소)의 함유량을 나타내는 「％」는, 「질량％」를 의미한다.

(C: 0.02％ 내지 0.58％)

C는, 모재 강판(12)의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후 강도를 주로 결정하는 중요한 원소이다. 또한, C는, A₃점을 낮추고, ??칭 처리 온도의 저온화를 촉진하는 원소이다. C양이 0.02％ 미만이면, 그 효과는 충분하지 않을 경우가 있다. 따라서, C양은 0.02％ 이상으로 하는 것이 좋다. 한편, C양이 0.58％를 초과하면, ??칭부의 인성 열화가 현저해진다. 따라서, C양은 0.58％ 이하로 하는 것이 좋다. 바람직하게는, C양은 0.45％ 이하이다.

(Mn: 0.20％ 내지 3.00％)

Mn은, 모재 강판(12)의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후 강도를 안정되게 확보하기 위해서 매우 효과가 있는 원소이다. Mn양이 0.20％ 미만이면, 그 효과는 충분하지 않을 경우가 있다. 따라서, Mn양은 0.20％ 이상으로 하는 것이 좋다. 바람직하게는, Mn양은 0.80％ 이상이다. 한편, Mn양이 3.00％를 초과하면 그 효과는 포화할 뿐만 아니라, 도리어 ??칭 후에 안정된 강도의 확보가 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, Mn양은 3.00％ 이하로 하는 것이 좋다. 바람직하게는, Mn양은 2.40％ 이하이다.

(Al: 0.005％ 내지 0.06％)

Al은, 탈산 원소로서 기능하여, 모재 강판(12)을 건전화하는 작용을 갖는다. Al양이 0.005％ 미만이면, 상기 작용에 의한 효과를 얻는 것이 곤란할 경우가 있다. 따라서, Al양은 0.005％ 이상으로 하는 것이 좋다. 한편, Al양이 0.06％ 초과이며, 상기 작용에 의한 효과는 포화하여, 비용적으로 불리해진다. 따라서, Al양은 0.06％ 이하로 하는 것이 좋다. 바람직하게는, Al양은 0.05％ 이하이다. 또, Al양은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.

(P: 0.03％ 이하)

P는, 불순물로서 함유되는 원소이다. P는 과잉으로 함유하면, 모재 강판(12)의 인성이 저하되기 쉬워진다. 따라서, P양은 0.03％ 이하로 하는 것이 좋다. 바람직하게는, P양은 0.01％ 이하이다. P양의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, 비용 관점에서는 하한은 0.0002％가 바람직하다.

(S: 0.010％ 이하)

S는, 불순물로서 함유되는 원소이다. S는, MnS를 형성하여, 모재 강판(12)을 취화시키는 작용을 갖는다. 따라서, S양은 0.010％ 이하로 하는 것이 좋다. 더 바람직한 S양은 0.004％ 이하이다. S양의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, 비용 관점에서는 하한은 0.0002％로 하는 것이 바람직하다.

(N: 0.010％ 이하)

N은, 모재 강판(12) 중에서 불순물로서 함유되는 원소이다. 또한 N은, 모재 강판(12) 중에서 개재물을 형성하여, 열간 프레스 성형 후의 인성을 열화시키는 원소이다. 따라서, N양은 0.010％ 이하로 하는 것이 좋다. 바람직하게는 0.008％ 이하, 더욱 바람직하게는, N양은 0.005％ 이하이다. N양의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, 비용 관점에서는 하한은 0.0002％로 하는 것이 바람직하다.

(Ti: 0％ 내지 0.20％, Nb: 0％ 내지 0.20％, V: 0％ 내지 1.0％, W: 0％ 내지 1.0％)

Ti, Nb, V 및 W는, 알루미늄 도금층과 모재 강판(12)에서의 Fe 및 Al의 상호 확산을 촉진하는 원소이다. 따라서, Ti, Nb, V 및 W 중 적어도 1종 또는 2종 이상을 모재 강판(12)에 함유시켜도 된다. 그러나, 1) Ti양 및 Nb양이 0.20％를 초과하거나, 또는 2) V양 및 W양이 1.0％를 초과하면, 상기 작용에 의한 효과는 포화하여, 비용적으로 불리해진다. 따라서, Ti양 및 Nb양은 0.20％ 이하로 하는 것이 좋고, V양 및 W양은 1.0％ 이하로 하는 것이 좋다. Ti양 및 Nb양은 0.15％ 이하가 바람직하고, V양 및 W양은 0.5％ 이하가 바람직하다. 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Ti양 및 Nb양의 하한값을 0.01％, V양 및 W양의 하한값을 0.1％로 하는 것이 바람직하다.

(Cr: 0％ 내지 1.0％, Mo: 0％ 내지 1.0％, Cu: 0％ 내지 1.0％, Ni: 0％ 내지 1.0％, B: 0％ 내지 0.0100％)

Cr, Mo, Cu, Ni 및 B는, 모재 강판(12)의 ??칭성을 높이고, 또한 ??칭 후 강도를 안정되게 확보하기 위해서 효과가 있는 원소이다. 따라서, 이들 원소 중 1종 또는 2종 이상을 모재 강판(12)에 함유시켜도 된다. 그러나, Cr, Mo, Cu 및 Ni의 함유량에 대해서는 1.0％ 초과, B양에 대해서는 0.0100％ 초과로 해도, 상기 효과는 포화하여, 비용적으로 불리해진다. 따라서, Cr, Mo, Cu 및 Ni의 함유량은 1.0％ 이하로 하는 것이 좋다. 또한, B양은 0.0100％ 이하로 하는 것이 좋고, 0.0080％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Cr, Mo, Cu 및 Ni의 함유량이 0.1％ 이상, 그리고 B의 함유량이 0.0010％ 이상의 어느 것을 만족시키는 것이 바람직하다.

(Ca: 0％ 내지 0.05％, Mg: 0％ 내지 0.05％, REM: 0％ 내지 0.05％)

Ca, Mg 및 REM은, 강 중의 개재물의 형태를 미세화하여, 개재물에 의한 열간 프레스 성형 시의 갈라짐 발생을 방지하는 작용을 갖는다. 따라서, 이들 원소의 1종 또는 2종 이상을 모재 강판(12)에 함유시켜도 된다. 그러나, 과잉으로 첨가하면, 모재 강판(12) 중의 개재물의 형태를 미세화하는 효과는 포화하여, 비용 증가를 초래할 뿐이 된다. 따라서, Ca양은 0.05％ 이하, Mg양은 0.05％ 이하, REM양은 0.05％ 이하로 한다. 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Ca양을 0.0005％ 이상, Mg양을 0.0005％ 이상 및 REM양을 0.0005％ 이상의 어느 것을 만족시키는 것이 바람직하다.

여기서, REM은, Sc, Y 및 란타노이드의 17원소를 가리키고, 상기 REM의 함유량은, 이들 원소의 합계 함유량을 가리킨다. 란타노이드의 경우, 공업적으로는 미슈 메탈의 형태로 모재 강판(12)에 첨가된다.

(Sn: 0％ 내지 0.5％)

Sn은, 노출부(22)의 내식성을 향상시키는 원소이다. 따라서, 모재 강판(12)에 Sn을 함유시켜도 된다. 그러나, 0.5％를 초과해서 모재 강판(12)에 Sn을 함유시키면 모재 강판(12)의 취화를 초래한다. 따라서, Sn양은 0.5％ 이하로 한다. 바람직하게는, Sn양은 0.3％ 이하이다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Sn양을 0.02％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 Sn양은 0.04％ 이상이다.

(Bi: 0％ 내지 0.05％)

Bi는, 용강의 응고 과정에서 응고 핵이 되고, 덴드라이트의 2차 암 간격을 작게 함으로써, 덴드라이트의 2차 암 간격 내에 편석되는 Mn 등의 편석을 억제하는 작용을 갖는 원소이다. 따라서, 모재 강판(12)에 Bi를 함유시켜도 된다. 특히 열간 프레스용 강판과 같이 다량의 Mn을 함유시키는 것이 자주 행해지는 강판에 대해서는, Mn의 편석에 기인하는 인성의 열화를 억제하는데 Bi는 효과가 있다. 따라서, 그러한 강종에는 Bi를 함유시키는 것이 바람직하다.

그러나, 0.05％를 초과해서 모재 강판(12)에 Bi를 함유시켜도, 상기 작용에 의한 효과는 포화해버려, 비용의 증가를 초래한다. 따라서, Bi양은 0.05％ 이하로 한다. 바람직하게는, Bi양은 0.02％ 이하이다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Bi양을 0.0002％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 Bi양은 0.0005％ 이상이다.

(Si: 0％ 내지 2.00％)

Si는, 고용 강화 원소이며, 2.00％까지 함유시켰을 때는 유효하게 활용할 수 있다. 그러나, Si는 2.00％를 초과해서 모재 강판(12)에 함유시키면, 도금성에 문제가 생길 우려가 있다. 따라서, 모재 강판(12)이 Si를 함유하는 경우, Si양은 2.00％ 이하로 하는 것이 좋다. 바람직한 상한은 1.40％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.00％ 이하이다. 하한은 특별히 한정되지는 않지만, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, 하한은 0.01％가 바람직하다.

(잔부)

잔부는, Fe 및 불순물이다. 여기서, 불순물이란, 광석이나 스크랩 등의 원재료에 포함되는 성분, 또는 제조 과정에서 강판에 혼입되는 성분이 예시된다. 불순물이란, 의도적으로 강판에 함유시킨 것은 아닌 성분을 의미한다.

<알루미늄 도금층>

알루미늄 도금층(14)은, 모재 강판(12)의 양면에 형성된다. 알루미늄 도금층(14)을 형성하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 알루미늄 도금층(14)은, 용융 도금법(알루미늄을 주체로 해서 포함하는 용융 금속욕 중에 모재 강판(12)을 침지시켜, 알루미늄 도금층을 형성시키는 방법)에 의해, 모재 강판(12)의 양면에 형성해도 된다.

여기서, 알루미늄 도금층(14)이란, 알루미늄을 주체로서 포함하는 도금층이며, 알루미늄을 50질량％ 이상 함유하고 있으면 된다. 목적에 따라, 알루미늄 도금층(14)은 알루미늄 이외의 원소(예를 들어, Si 등)를 포함하고 있어도 되고, 제조 과정 등에서 혼입되어버리는 불순물을 포함하고 있어도 된다. 알루미늄 도금층(14)은, 구체적으로는, 예를 들어 질량％로, Si(실리콘)를 5％ 내지 12％ 포함하고, 잔부는 알루미늄 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖고 있어도 된다. 또한, 알루미늄 도금층(14)은 질량％로, Si(실리콘)를 5％ 내지 12％, Fe(철)를 2％ 내지 4％를 포함하고, 잔부는 알루미늄 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖고 있어도 된다.

상기 범위로 알루미늄 도금층(14)에 Si를 함유시키면, 가공성 및 내식성의 저하가 억제될 수 있다. 또한, 금속간 화합물층의 두께를 저감할 수 있다.

제1 도금부(26)에서의 알루미늄 도금층(14)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 평균 두께로 8㎛(마이크로미터) 이상인 것이 좋고, 15㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제1 도금부(26)에서의 알루미늄 도금층(14)의 두께는, 예를 들어 평균 두께로 50㎛ 이하인 것이 좋고, 40㎛ 이하인 것이 바람직하고, 35㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 알루미늄 도금층(14)의 두께는, 강판(100)의 제1 도금부(26)에서의 평균 두께를 나타낸다.

알루미늄 도금층(14)은, 모재 강판(12)의 부식을 방지한다. 또한, 알루미늄 도금층(14)은, 모재 강판(12)을 열간 프레스 성형에 의해 가공하는 경우에, 모재 강판(12)이 고온으로 가열되어도, 모재 강판(12)의 표면이 산화함으로 인한 스케일(철 화합물)의 발생을 방지한다. 또한, 알루미늄 도금층(14)에서는, 유기계 재료에 의한 도금 피복이나 다른 금속계 재료(예를 들어, 아연계 재료)에 의한 도금 피복보다 비점 및 융점이 높다. 따라서, 열간 프레스 성형에 의해 열간 프레스 성형품을 성형할 때, 피복이 증발하지 않기 때문에, 표면의 보호 효과가 높다.

용융 도금 시의 가열에 의해, 알루미늄 도금층(14)은, 모재 강판(12) 중의 철(Fe)과 합금화할 수 있다.

<금속간 화합물층>

금속간 화합물층(16)은, 모재 강판(12) 상에 알루미늄 도금을 마련할 때, 모재 강판(12)과 알루미늄 도금층(14)의 사이의 경계에 형성되는 층이다. 구체적으로는, 금속간 화합물층(16)은, 알루미늄을 주체로서 포함하는 용융 금속욕 중에서의 모재 강판(12)의 철(Fe)과 알루미늄(Al)을 포함하는 금속의 반응에 의해 형성된다. 금속간 화합물층(16)은, 주로 Fe_xAl_y(x, y는 1 이상을 나타냄)로 표현되는 화합물의 복수종으로 형성되어 있다. 알루미늄 도금층이 Si(실리콘)를 포함하는 경우는, 금속간 화합물층(16)은 Fe_xAl_y 및 Fe_xAl_ySi_z(x, y, z는 1 이상을 나타냄)로 표현되는 화합물의 복수종으로 형성되어 있다.

제1 도금부(26)에서의 금속간 화합물층(16)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 평균 두께로 1㎛ 이상인 것이 좋고, 3㎛ 이상인 것이 바람직하고, 4㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 도금부(26)에서의 금속간 화합물층(16)의 두께는, 예를 들어 평균 두께로 10㎛ 이하인 것이 좋고, 8㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 금속간 화합물층(16)의 두께는, 제1 도금부(26)에서의 평균 두께를 나타낸다.

또한, 금속간 화합물층(16)의 두께는, 알루미늄을 주체로서 포함하는 용융 금속욕의 온도와 침지 시간에 의해 제어할 수 있다.

여기서, 모재 강판(12), 금속간 화합물층(16) 및 알루미늄 도금층(14)의 확인, 그리고 금속간 화합물층(16) 및 알루미늄 도금층(14)의 두께 측정에 대해서는, 이하와 같은 방법에 의해 행한다.

강판(100)의 단면이 노출되도록 절단을 행하여, 강판(100)의 단면을 연마한다. 또한, 노출된 강판(100)의 단면 배향은 특별히 한정되지는 않는다. 그러나, 강판(100)의 단면은, 노출부(22)의 길이 방향에 직교하는 단면인 것이 바람직하다.

연마한 강판(100)의 단면을, 전자선 마이크로애널라이저(Electron Probe MicroAnalyser: FE-EPMA)에 의해, 강판(100)의 표면으로부터 모재 강판(12)까지를 선 분석하여, 알루미늄 농도 및 철 농도를 측정한다. 알루미늄 농도 및 철 농도는, 3회 측정한 평균값인 것이 바람직하다.

측정 조건은, 가속 전압 15kV, 빔 직경 100nm 정도, 1점당 조사 시간 1000ms, 측정 피치 60nm이다. 측정 거리는, 도금층의 두께를 측정할 수 있도록 하면 되며, 예를 들어 측정 거리는, 강판(100)의 표면으로부터 모재 강판(12)까지를 두께 방향으로 30㎛ 내지 80㎛ 정도로 한다. 모재 강판(12)의 두께는, 광학 현미경으로 스케일을 사용하여 측정하는 편이 바람직하다.

<모재 강판, 금속간 화합물층 및 알루미늄 도금층의 범위 규정>

강판(100)(도금 강판)의 단면의 알루미늄 농도의 측정값으로서, 알루미늄(Al) 농도가 0.06질량％ 미만인 영역을 모재 강판(12), 알루미늄 농도가 0.06질량％ 이상인 영역을 금속간 화합물층(16) 또는 알루미늄 도금층(14)이라고 판단한다. 또한, 금속간 화합물층(16) 및 알루미늄 도금층(14) 중, 철(Fe) 농도가 4질량％ 초과인 영역을 금속간 화합물층(16), 철 농도가 4질량％ 이하인 영역을 알루미늄 도금층(14)이라고 판단한다.

또한, 모재 강판(12)과 금속간 화합물층(16)의 경계부터, 금속간 화합물층(16)과 알루미늄 도금층(14)의 경계까지의 거리를 금속간 화합물층(16)의 두께로 한다. 또한, 금속간 화합물층(16)과 알루미늄 도금층(14)의 경계부터 알루미늄 도금층(14)의 표면까지의 거리를 알루미늄 도금층(14)의 두께로 한다.

알루미늄 도금층(14)의 두께 및 금속간 화합물층(16)의 두께는, 강판(100)의 표면으로부터 모재 강판(12)의 표면(모재 강판(12) 및 금속간 화합물층(16)의 경계)까지를 선 분석하여, 다음과 같이 해서 측정한다.

예를 들어, 제1 도금부(26)의 두께를 측정하는 경우, 노출부(22)의 길이 방향(예를 들어 도 1에서의 X 방향으로 함, 이하, 제3 방향이라고 칭함)에 대해서, 제1 도금부(26)의 제3 방향의 전체 길이(이하의 전체 길이의 규정도 마찬가지로 함)를 6등분한 5개소의 위치의 알루미늄 도금층(14)의 두께를 구하고, 구한 값을 평균한 값을 알루미늄 도금층(14)의 두께로 한다. 여기서, 제1 방향에서의 두께의 측정 위치는, 5개소의 단면에서 보았을 때의 각각에 있어서 제1 도금부(26)의 폭의 1/2의 위치에서 행한다(이하, 두께의 측정은 마찬가지로 행함). 또한, 제1 도금부(26)의 폭이란, 제1 방향(F1)에서의 제1 도금부(26)의 단부 에지간의 거리를 나타내며, 이하, 단순히 제1 도금부(26)의 폭이라고도 한다. 두께 측정 시의 알루미늄 도금층(14), 금속간 화합물층(16), 모재 강판(12)의 구별에 대해서는, 상술한 판단 기준에 따라서 판단한다. 또한, 노출부(22)가 곡선 상에 연장 설치될 경우, 곡선을 따른 전체 길이를 6등분한 개소에서 두께를 구해도 된다.

마찬가지로, 금속간 화합물층(16)의 두께를 측정하는 경우, 제3 방향에 대해서, 금속간 화합물층(16)의 전체 길이(이하의 전체 길이의 규정도 마찬가지로 함)를 6등분한 5개소의 위치에서 금속간 화합물층(16)의 두께를 구하고, 구한 값을 평균한 값을 금속간 화합물층(16)의 두께로 한다. 제1 도금부(26)의 금속간 화합물층(16)의 두께를 측정하는 경우, 알루미늄 도금층(14)의 두께를 측정할 때와 마찬가지로, 제1 도금부(26)의 폭의 1/2의 위치에서 행한다. 또한, 두께 측정 시의 알루미늄 도금층(14), 금속간 화합물층(16), 모재 강판(12)의 구별에 대해서는, 상술한 판단 기준에 따라서 판단한다.

<노출부>

도 7에 도시하는 바와 같이, 강판(100)은, 제거 영역(170)에 있어서, 단부의 양면에 노출부(22)를 갖는다. 제2 도금부(24)가 마련되는 면에서는, 노출부(22)는, 제거 영역(170)의 단부에서, 제1 도금부(26)와 제2 도금부(24)의 사이에 마련된다. 제2 도금부(24)가 마련되지 않는 면에서는, 노출부(22)는, 제거 영역(170)의 단부에서, 제1 도금부(26)와 강판(100)의 단부 에지(100A)의 사이에 마련된다.

여기서, 도 7을 참조하면, 제2 도금부(24)가 형성되는 경우, 노출부(22)는, 제2 도금부(24)와 노출부(22)의 경계의 단부 에지(100C)부터 제1 도금부(26)의 단부 에지(100B)까지의 범위에 형성되어 있다. 또한, 제2 도금부(24)가 형성되지 않을 경우, 노출부(22)는, 강판(100)의 단부 에지(100A)로부터 제1 도금부(26)의 단부 에지(100B)까지의 범위에 형성되어 있다.

제1 방향(F1)에서의 노출부(22)의 폭(제1 방향(F1)에서의 제2 도금부(24)부터 제1 도금부(26)까지의 거리. 이하, 단순히 노출부(22)의 폭이라고도 함)은, 예를 들어 평균으로 0.1mm 이상인 것이 좋다. 노출부(22)의 폭을 0.1mm 이상으로 함으로써 테일러드 블랭크의 용접 시에 용접부의 단부에 알루미늄이 남지 않도록 할 수 있다. 노출부(22)의 폭은, 평균으로 5.0mm 이하인 것이 좋다. 노출부(22)의 폭을 5.0mm 이하로 함으로써, 도장 후의 내식성의 열화를 억제할 수 있다. 맞대기 용접이 레이저 용접일 경우, 노출부(22)의 폭은 바람직하게는 0.5mm 이상이며, 노출부(22)의 폭은 바람직하게는 1.5mm 이하이다. 맞대기 용접이 플라스마 용접일 경우, 노출부(22)의 폭은 바람직하게는 1.0mm 이상이며, 노출부(22)의 폭은 바람직하게는 4.0mm 이하이다. 즉, 노출부(22)의 폭을 0.1mm 이상이면서 또한 노출부(22)의 폭을 5.0mm 이하(평균)의 범위로 하는 것이 바람직하다. 노출부(22)의 폭은, 예를 들어 노출부(22)의 제3 방향(X 방향)에서의 전체 길이를 6등분한 5개소의 단면으로부터 노출부(22)의 폭을 현미경으로 스케일을 사용해서 측정하여, 그 평균값으로 한다(이하, 폭의 측정 방법은 동일함).

<제2 도금부>

제2 도금부(24)는, 노출부(22)와 마찬가지로, 제거 영역의 단부이며, 노출부(22)가 마련된 단부에 형성된다. 그리고 제2 도금부(24)는, 강판(100)의 주위에 위치하는 단부의 적어도 편면에 있어서, 노출부(22)보다 강판(100)의 단부 에지측이며, 강판(100)의 단부 에지(100A)를 포함하는 영역에 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 제2 도금부(24)는, 제거 영역의 단부에 있어서, 강판(100)의 단부 에지(100A)를 따라 마련되는 것이 바람직하다.

제2 도금부(24)는, 맞대기 용접 후에, 용접부 중에 포함되도록, 강판(100)의 단부 에지를 포함하는 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 이 상태가 되도록, 제2 도금부(24)는, 강판(100)의 단부의 적어도 편면에, 강판(100)의 단부 에지를 따라 마련된다.

제1 방향(F1)에 있어서, 제2 도금부(24)(의 모두)는, 강판(100)의 단부 에지(100A)로부터 0.9mm까지의 범위에 존재하고 있는 것이 좋다. 제2 도금부(24)가 이 범위에 존재하고 있으면, 제2 도금부(24)가 맞대기 용접 후에 용접부 중에 포함되기 쉬워진다. 또한, 제2 도금부(24)의 존재 영역을 이 범위로 함으로써, 적어도, 강판(100)의 단부 에지(100A)로부터 제1 도금부측 0.9mm 초과의 영역이 노출부(22)가 된다. 이에 의해, 적어도 맞대기 용접 후의 용접 금속과 용접 열 영향부의 사이의 표면 상을, 경질의 금속간 화합물을 생성하지 않는 영역으로 할 수 있다. 이와 같이, 제2 도금부(24)의 폭 및 노출부(22)의 위치를 규정함으로써, 용접 금속의 도장 후 내식성을 향상시키기 위해서 필요한 Al을 용접 금속에 공급할 수 있음과 함께, 용접 금속과 용접 열 영향부의 경계에 피로 강도를 저하시키는 금속간 화합물의 생성을 방지하는 것이 가능해진다. 제2 도금부(24)는, 강판(100)의 단부 에지(100A)로부터 0.5mm까지의 범위에 존재하고 있는 것이 바람직하고, 강판(100)의 단부 에지(100A)로부터 0.4mm까지의 범위에 존재하고 있는 것이 보다 바람직하고, 강판(100)의 단부 에지(100A)로부터 0.3mm까지의 범위에 존재하고 있는 것이 보다 바람직하다.

예를 들어, 제2 도금부(24)의 폭은, 맞대기 용접 후의 테일러드 블랭크에서의 용접부(150)의 폭에 따라 설정되는 것이 바람직하다. 용접부(150)의 폭은, 예를 들어 0.4mm 내지 6mm이다. 용접부(150)의 폭이 0.4mm일 경우는, 제2 도금부(24)의 폭은, 0.04mm 이상, 0.2mm 미만인 것이 바람직하고, 제2 도금부(24)의 폭과 노출부(22)의 폭의 합계는, 0.5mm 이상인 것이 바람직하다. 용접부(150)의 폭이 1mm일 경우는, 제2 도금부(24)의 폭은, 0.3mm 이하인 것이 바람직하고, 제2 도금부(24)의 폭과 노출부(22)의 폭의 합계는, 0.8mm 이상인 것이 바람직하다. 용접부의 폭이 2mm일 경우는, 제2 도금부(24)의 폭은, 0.8mm 이하인 것이 바람직하고, 제2 도금부(24)의 폭과 노출부(22)의 폭의 합계는, 1.3mm 이상인 것이 바람직하다. 용접부(150)의 폭이 6mm일 경우는, 제2 도금부(24)의 폭은, 0.9mm 이하인 것이 바람직하고, 제2 도금부(24)의 폭과 노출부(22)의 폭의 합계는, 3.3mm 이상인 것이 바람직하다. 용접 방법에 따라서 용접부(150)의 폭이 변화한다. 이 때문에, 예를 들어 맞대기 용접이 레이저 용접일 경우, 제2 도금부(24)의 폭은, 바람직하게는 0.05mm 이상이며, 제2 도금부(24)의 폭은, 바람직하게는 0.40mm 이하이다. 플라스마 용접에 사용하는 경우, 제2 도금부(24)의 폭은, 바람직하게는 0.10mm 이상이며, 제2 도금부(24)의 폭은, 바람직하게는 0.60mm 이하이다.

여기서, 노출부(22)의 폭은, 노출부(22)의 폭을 5개소 측정한 평균값이며, 제2 도금부(24)의 폭은, 제2 도금부(24)의 폭을 5개소 측정한 평균값이다. 노출부(22) 및 제2 도금부(24)의 측정 장소는, 각각 노출부(22)의 길이 방향에 있어서, 노출부(22)의 X 방향의 전체 길이를 6등분한 5개소의 위치이다.

노출부(22)의 폭 및 제2 도금부(24)의 폭의 측정 방법은 이하와 같다.

강판(100)의 단부에 형성된 노출부(22) 및 제2 도금부(24)의 전체 폭이 관찰 가능한 단면(예를 들어, 강판(100)의 평면에서 보아 제1 방향(F1)을 따른 단면)을 포함하는 측정용 시료를 5개소 채취한다. 측정용 시료는, 강판(100)의 단부 에지(100A)를 따른 방향으로 형성된 노출부(22)의 길이를 6등분한 5개소의 위치로부터 채취한다. 다음으로, 강판(100)의 단면이 노출되도록 절단을 행한다. 그 후, 절단한 측정용 시료를 수지에 매립하고, 연마를 행하여, 단면을 현미경으로 확대한다. 그리고 1시료당, 제2 도금부(24)부터 제1 도금부(26)까지의 거리인 노출부(22)의 폭을 측정한다. 또한, 각 시료에 대해서 제2 도금부(24)에서의 양쪽 단부 에지간의 거리를 측정한다. 제거 영역의 폭(w1)은, 도 7의 경우는, 제2 도금부(24)의 폭과 노출부(22)의 폭의 합계가 된다.

<강판의 제조 방법>

다음으로 본 개시의 강판의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다. 제조하는 강판은, 상기 설계 방법에 의해 설계된 구조 부재의 제조에 사용하는 강판이다. 도 8은, 본 개시의 테일러드 블랭크의 제조 방법 S11을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 강판(맞대기 용접용 강판)의 제조 방법 S11에서, 도금 강판 제조 공정 S12를 행한다. 도금 강판 제조 공정 S12에서는, 도 9에 도시하는 도금 강판(101)을 제조한다. 도금 강판 제조 공정 S12에서는, 공지의 방법에 의해, 모재 강판(12)의 각 표면 상에, 모재 강판(12) 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층(16), 알루미늄 도금층(14)이 마련된 도금 강판(101)을 제조한다. 도금 강판(101)은, 상술한 강판(100)에 대해서 노출부(22) 및 제2 도금부(24)가 형성되어 있지 않다.

여기서, 도금 강판(101)의 두께를 t㎛로 한다. 또한, 도금 강판(101)의 두께는 제1 도금부(26)에서의 강판(100)의 두께와 동등하다.

도금 강판 제조 공정 S12가 종료되면, 스텝 S14의 제거 공정 S14로 이행한다. 또한, 제거 공정 S14는, 알루미늄 도금층(14) 및 금속간 화합물층(16)을 기계적으로 제거하는 공정이다. 제거 공정 S14에서는, 도금 강판(101)의 두께 방향에 수직이고, 평면에서 보아 도금 강판(101)의 중앙부로부터 도금 강판(101)의 하나의 단부 에지를 향하는 제1 방향(F1)에 있어서, 모재 강판(12)의 한쪽 표면 상에, 제1 도금부(26), 노출부(22), 제2 도금부(24), 도금 강판(101)의 단부 에지(100C)가 이 순으로 배치되도록, 또한, 제1 방향(F1)에 있어서, 모재 강판(12)의 다른 쪽 표면 상에, 적어도 제1 도금부(26), 노출부(22), 도금 강판의 단부 에지(100C)가 이 순으로 배치되도록, 알루미늄 도금층(14) 및 금속간 화합물층(16)의 일부를 제거해도 된다.

다음으로, 제거 공정 S14에 있어서, 저부 형성 공정 S15를 행한다.

저부 형성 공정 S15에서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 도금 강판(101)을 절단해서 도금 강판(101)의 일부를 변형시켜, 도금 강판(101)의 모재 강판(12)의 표면에 저부 영역(R2)을 형성한다. 저부 영역(R2)은, 모재 강판(12)의 단부 에지에 형성된다. 이 도금 강판(101)의 절단 시에, 구조 부재(10)의 형상이 되도록 도금 강판(101)을 절단해도 된다.

여기서, 제1 방향(F1)을 규정한다. 제1 방향(F1)은, 도금 강판(101)의 두께 방향에 수직이고, 평면에서 본 도금 강판(101)의 중앙부로부터 도금 강판(101)의 하나의 단부 에지를 향하는 방향이다. 이 제1 방향(F1)은, 도금 강판(101)이 가공되어 강판(100)으로 되었을 때의, 강판(100)의 상기 제1 방향(F1)에 일치한다. 여기서 말하는 저부 영역(R2)은, 모재 강판(12) 중 절단 시에 변형되지 않은 부분(예를 들어, 노출부(22))의 표면을 제1 방향(F1)으로 연장한 가상면(T1)보다 두께 방향에 있어서 모재 강판(12)의 내부측에 위치하는 알루미늄 도금층(14) 및 금속간 화합물층(16)의 영역을 의미한다. 또한, 가상면(T1)을 두께 방향에 수직인 단면에서 보면 가상 선이 된다.

이 예에서는, 저부 형성 공정 S15에서, 기계적 방법인 셔링 가공(전단 가공)에 의해 도금 강판(101)을 절단하여, 도금 강판(101)에 저부 영역(R2)을 형성한다. 또한, 셔링 가공 대신에, 블랭킹 가공(blanking 가공)을 사용하여 도금 강판(101)에 저부 영역(R2)을 형성해도 된다. 여기서 말하는 기계적 방법이란, 도금 강판(101)에 공구를 직접 접촉시켜, 접촉시킨 공구에 의해 도금 강판(101)을 가공하는 방법을 의미한다.

저부 형성 공정 S15에서는, 구체적으로는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 셔링 장치(400)의 지지대(401)의 상면(401a) 상에 도금 강판(101)을 둔다. 상면(401a)은, 평탄해서, 수평면을 따르도록 배치되어 있다. 이때, 도금 강판(101)의 단부가, 지지대(401)로부터 돌출되도록 배치한다.

셔링 장치(400)의 날부(402)는, 지지대(401)의 상면(401a)보다 상방에, 지지대(401)로부터 상면(401a)을 따라 일정 간격(S)을 두고 배치되어 있다.

날부(402)를 하방을 향하게 해서 이동시켜, 도 10에 도시하는 바와 같이, 도금 강판(101)을, 도금 강판(101)의 두께 방향으로 절단하면, 도금 강판(101)의 단부가 절단된다. 이때, 도금 강판(101)의 제1면(101A)에, 시어 드루프인 저부 영역(R2)이 형성된다. 도금 강판(101)의 하방의 면에 돌기(버)인 돌출부(38)가 형성된다.

여기서, 저부 영역(R2)의 가장 깊은 저부 깊이를 x(㎛)로 한다. 저부 깊이(x)는, 가상면(T1)으로부터 저부 영역(R2)에서의 모재 강판(12)의 표면까지의 거리(의 최댓값)를 나타낸다. 또한, 저부 깊이(x)는, 공지의 레이저 프로파일계 등으로 측정할 수 있다.

도금 강판(101)의 재질이나 간격(S) 등을 조절함으로써, 돌출부(38)가 형성되는 동시에, 도 10 중에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 도금 강판(101)의 하면이 변형되어, 저부 영역(R3)이 형성되는 경우가 있다. 또한, 이점쇄선은, 도금 강판(101)의 하면의 형상을 나타낸다.

이 경우, 저부 형성 공정 S15에서, 도금 강판(101)의 상면에 저부 영역(R2)이, 하면에 저부 영역(R3)이 각각 형성된다. 예를 들어, 저부 영역(R3)은, 돌출부(38)가 형성될 때, 도금 강판(101)을 형성하는 재료가 도금 강판(101)의 강성에 의해 돌출부(38) 측으로 끌림으로써 형성된다고 생각된다.

저부 형성 공정 S15가 종료되면, 스텝 S17로 이행한다.

다음으로, 절삭 공정(삭제 공정) S17에서, 기계적 방법인 절삭 가공을 사용하여 도금 강판(101)을 제거 영역(170)의 모재 강판(12) 및 금속간 화합물층(16)의 일부를 절삭하여, 노출부(22) 및 제2 도금부(24)를 형성하여, 강판(100)을 제조한다. 본 개시에서는, 절삭 가공에 엔드밀을 사용하여, 적어도 가상면(T1)보다 두께 방향에서의 도금 강판(101)의 외측에 존재하며, 또한 제거 영역(170)에 있는 알루미늄 도금층(14) 및 금속간 화합물층(16)을 엔드밀에 의해 절삭해서 제거한다. 축선 주위로 회전하는 엔드밀의 날을 도금 강판(101)에 직접 접촉시켜, 도금 강판(101)을 절삭한다.

절삭 가공 S17에는, 엔드밀 이외에, 예를 들어 바이트, 엔드밀, 메탈 소어 등이 사용된다. 또한, 삭제 공정에서는, 알루미늄 도금층(14) 및 금속간 화합물층(16)을 연삭해서 제거해도 된다. 연삭에는, 지석, 그라인더 등이 사용된다.

절삭 공정 S17에서는, 도금 강판(101)의 단부 에지로부터 제1 방향(F1)과는 반대 방향을 향해서 저부 영역(R2)을 넘어선 초월 위치(P)까지의 영역(R5)을 절삭한다. 초월 위치(P)는, 후속 공정에서 제1 도금부(26)의 단부 에지(100B)가 되는 위치이며, 저부 영역(R2)과 초월 위치(P)의 사이의 범위가 노출부(22)로 된다. 이때, 도금 강판(101)의 영역(R5)을 절삭하는 깊이는 일정하다. 이에 의해, 절삭에 요하는 제조 비용이 억제된다. 또한, 영역(R5) 내 중 저부 영역(R2) 상의 알루미늄 도금층(14) 및 금속간 화합물층(16)은 절삭하지 않아도 된다.

도금 강판(101)을 절삭하는 깊이는, 알루미늄 도금층(14)의 두께(a), 금속간 화합물층(16)의 두께(b) 및 저부 깊이(x)의 합계 값 미만이다. 즉, 적어도 저부 영역(R2)에 위치하는 금속간 화합물층(16)과 알루미늄 도금층(14)의 일부를 잔존시키도록 절삭한다. 상기 절삭에 의해, 노출부(22) 및 제2 도금부(24)가 형성되고, 마찬가지로 다른 쪽 면에 대해서도, 제거 영역(170)의 범위의 모재 강판(12) 및 금속간 화합물층(16)을 제거함으로써 노출부(22)를 형성함으로써, 강판(100)이 제조된다.

또한, 본 개시의 강판의 제조 방법에서는, 제거 영역(170)에 노출부(22) 및 제2 도금부(24)를 이하와 같이 형성해도 된다.

도 11에 도시한 바와 같이, 지지대(420)의 상면(420a) 상에 도금 강판(101)을 둔다. 가압 롤 등의 압박 부재(425)로 도금 강판(101)의 단부를 도금 강판(101)의 두께 방향으로 압박한다는 기계적 방법을 사용하여, 도금 강판(101)의 상면에 저부 영역(R7)을 형성한다. 저부 영역(R7)은, 도금 강판(101)의 단부 에지에 형성된다. 또한, 압박 부재(425)로 압박하는 방향은, 두께 방향에 대해서 경사져 있어도 된다.

저부 영역(R7)에 있어서, 가장 깊게 오목해진 부분은 도금 강판(101)의 단부 에지에 위치하고 있다.

다음으로, 절삭 공정 S17을 행하면, 도 12와 같이, 노출부(22) 및 제2 도금부(42)가 형성된 강판(102)이 제조된다.

또한, 본 개시의 제조 방법에서는, 제거 영역(170)에 노출부(22)만을 형성해도 된다. 즉, 제거 공정 S14에서, 도금 강판(101)의 두께 방향에 수직이고, 평면에서 보아 도금 강판(101)의 중앙부로부터 도금 강판(101)의 하나의 단부 에지를 향하는 제1 방향(F1)에 있어서, 모재 강판(12)의 한쪽 표면 상에, 제1 도금부(26), 노출부(22), 도금 강판의 단부 에지(100C)가 이 순으로 배치되도록, 또한, 제1 방향(F1)에 있어서, 모재 강판(12)의 다른 쪽 표면 상에, 적어도 제1 도금부(26), 노출부(22), 도금 강판(101)의 단부 에지(100C)가 이 순으로 배치되도록, 알루미늄 도금층(14) 및 금속간 화합물층(16)의 일부를 제거해도 된다.

이 예에서는, 기계적 방법이 아닌 레이저 가공 방법을 사용한다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 레이저 가공 장치(430)로부터 도금 강판(101)의 단부에 레이저광(L7)을, 도금 강판(101)의 두께 방향을 따라 조사한다. 이에 의해, 도금 강판(101)의 단부가 절단되지만, 도금 강판(101)에 저부 영역은 형성되지 않는다. 이 후, 상기와 마찬가지로 엔드밀 등을 사용하여 절삭함으로써, 도 14와 같이, 제거 영역(170)에 노출부(22)만이 형성된 강판(103)이 얻어진다.

<테일러드 블랭크의 제조 방법>

본 개시의 테일러드 블랭크의 제조 방법은, 공지의 방법으로 본 개시의 강판을 맞대기 용접하는 공정을 구비한다. 구체적으로는, 도 6과 같이, 강판(110 및 120)의 노출부를 구비한 단부끼리를 맞댄 상태에서 배치하고, 예를 들어 공지의 레이저 용접 장치(도시하지 않음)를 사용하여, 강판(110 및 120)의 맞대기 용접을 행한다. 이에 의해, 용접부(150)를 형성하여, 도 15의 테일러드 블랭크(300)가 얻어진다. 용접부(150)는, 용접부 설정 공정 S5에서 설정된 위치에 형성된다.

<구조 부재의 제조 방법>

본 개시의 구조 부재의 제조 방법은, 상기에서 제조된 테일러드 블랭크(300)를 열간 프레스 가공하는 공정을 구비한다. 열간 프레스 가공함으로써, 예를 들어 도 1 및 2의 구조로 성형된 구조 부재(10)를 얻을 수 있다.

<구조 부재>

본 개시의 구조 부재(10)에 대해서 설명한다. 도 16은, 도 1의 구조 부재(10)의 B-B선을 따른 단면도이다. 본 개시의 구조 부재(10)는, 선상의 용접부(150)가 형성된 구조 부재(10)이다. 구조 부재(10)는, 용접부(150)에 의해 접합된 2 이상의 강 부재(10A, 10B)를 구비한다. 구조 부재(10)는, 천장판부(5)와, 천장판부(5)의 단부로부터 굴곡해서 접속하는 한 쌍의 종벽부(3)와, 천장판부(5)와 종벽부(3)를 접속하는 제1 능선부(2)와, 종벽부(3)의 단부로부터 굴곡해서 접속하는 한 쌍의 플랜지부(1)와, 종벽부(3)와 플랜지부(1)를 접속하는 제2 능선부(4)를 갖는다. 강 부재(10A, 10B)는, 모재(12A)와, 모재(12A)의 표면 상에 마련되는 도금층(36)을 구비한다. 본 개시의 구조 부재(10)에서는, 도금층(36)은, 예를 들어 금속간 화합물층이다. 강 부재(10A, 10B)는, 용접부(150)를 따라 인접하는 영역에, 모재(12A)가 노출되는 노출부(22)를 구비한다. 노출부(22)는, 용접부(150)의 연장 방향에서 부분적으로 존재하고 있다.

노출부(22)는, 구조 부재(10)에서의 파단 상정 부분에 대응하는 부분에 존재하고 있다. 파단 상정 부분이란, 특정 하중 입력 조건에서 구조 부재(10)에 하중이 부하되었을 경우에 용접부에서 응력이 가장 집중되는 부분이다. 파단 상정 부분은, 플랜지부 등 응력이 집중되기 쉬운 부분을 경험적으로 판단해도 되고, 충돌 해석에 있어서 파단 지표가 규정값 이상으로 되는 영역으로 해도 된다. 구조 부재(10)의 파단 상정 부분을 충돌 해석으로 특정하는 방법으로서는, 이하의 방법이 있다. 구조 부재(10)를 예를 들어, 3차원 스캐너를 사용하여 혹은 CAD 데이터로부터 3차원의 형상 데이터를 취득하고, 그 형상 데이터와 재료의 기계 특성에 기초하여 용접부를 구비한 구조물 모델을 제작한다. 얻어진 구조물 모델에 대해서, 노출 부분을 형성하지 않는 조건에서 특정 하중 입력 조건 하에 충돌 해석을 행하여, 파단 지표가 높은 영역을 특정한다. 파단 지표는 변형이 바람직하다. 구조물 모델의 메시 사이즈가 커지면 메시 내에 국소적으로 큰 변형이 발생해도 그 메시의 영역에 변형이 분산되기 때문에, 메시 사이즈가 클수록 파단이 생기는 상당 소성 변형은 작아지는 경향이 있다. 파단 상정 부분을 결정할 때의 상당 소성 변형의 역치는, 예를 들어 메시 사이즈 1mm 내지 4mm에서의 해석이라면, 5 내지 20％로 설정할 수 있다. 구체적으로는, 구조물 모델의 메시 사이즈가 2mm일 경우는, 상당 소성 변형이 10％ 이상으로 되는 영역을 파단 상정 부분이라고 결정할 수 있다.

노출부(22)는, 종벽부(3) 이외의 부분에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 종벽부(3) 이외의 부분에 노출부(22)가 존재하고 있음으로써, 파단 위험성이 높은 부분의 강도를 유지하면서, 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층을 제거하는 영역을 작게 할 수 있다. 노출부(22)는, 플랜지부(1), 제1 능선부(2), 제2 능선부(4) 및 천장판부(5)의 어느 하나 이상에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 노출부(22)는, 천장판부(5), 플랜지부(1) 또는 천장판부(5) 및 플랜지부(1)에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 노출부(22)는, 플랜지부(1)에만 있는 것이 특히 바람직하다. 플랜지부(22)에만 있음으로써, 다른 부재가 접속되는 플랜지부(1)의 파단을 억제할 수 있어, 구조 부재(10)의 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 구조 부재의 설계 방법, 강판의 제조 방법, 테일러드 블랭크의 제조 방법, 구조 부재의 제조 방법 및 구조 부재에 의하면, 구조 부재의 파단을 억제할 수 있으며, 또한, 알루미늄 도금의 제거 가공의 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다. 상기 사례에서는, 저부 영역을 형성해서 제2 도금부를 형성하였지만, 레이저를 사용하여 알루미늄 도금을 일부 제거함으로써, 저부 영역을 형성하지 않고 제2 도금부를 형성해도 된다.

구조 부재(10)의 평면에서 보았을 때에 있어서, 구조 부재(10)의 길이 방향과 플랜지부의 용접선이 이루는 각도가 80° 이하인 것이 바람직하다. 구조 부재(10)의 길이 방향과 플랜지부의 용접선이 이루는 각도가 80° 이하인 경우, 플랜지부(1)에 노출부(22)가 없어도 된다.

그 밖에, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상기 실시 형태에서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절하게 가능하며, 또한, 상기한 변형예를 적절하게 조합해도 된다.

실시예

다음으로, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해서 채용한 일 조건예이며, 본 발명은, 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

(용접부의 설계)

충돌 해석은, LS-DYNA(등록 상표)를 사용해서 실행하고, 파단 지표의 분석은, NSafe(등록 상표)-MAT를 사용해서 실시하였다. 도 1의 B 필러의 형상에 대해서, 충돌 해석을 행하여, 용접부에 있어서, 제1 영역의 파단 지표(변형)가 파단 역치 이상으로 되고, 제1 영역 이외의 파단 지표(변형)가 파단 역치 미만으로 되도록 용접부의 위치를 결정하였다. 충돌 해석은, 전차량 모델을 사용하고, 배리어는 IIHS 측면 충돌 허니콤 배리어, 대차 중량을 1500kg, 충돌 속도를 50km/h로 해서 행하였다. 부재 A는 인장 강도 2000MPa, 판 두께 2.2mm로 하였다. 부재 B는 인장 강도 1300MPa, 판 두께를 1.6mm로 하였다.

(실시예 1)

실시예 1은, 제1 영역을 플랜지부만으로 하였다. 도 17과 같이 형성한 2매의 도금 강판(알루미늄 도금층 30㎛, 금속간 화합물층 8㎛)에 대해서, 파단 위험성이 높은 플랜지부만으로 되는 부분의 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층을 편측 길이 25mm(상면 및 하면 합계: 100mm)로 절삭한 것으로 해서 해석을 행하였다.

(실시예 2)

실시예 2는, 제1 영역을 플랜지부, 능선부 및 천장판부로 하였다. 도 18에 도시하는 바와 같이 플랜지부, 능선부 및 천장판부의 파단 지표가 높아지도록 용접부를 결정하였다. 도 19와 같이 형성한 2매의 도금 강판(알루미늄 도금층 30㎛, 금속간 화합물층 8㎛)에 대해서, 파단 위험성이 높은 플랜지부, 능선부, 천장판부가 되는 부분의 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층을 상면 및 하면 합계로 380mm 절삭한 것으로 해서 해석을 행하였다.

(비교예 1)

도 20과 같이 형성한 2매의 도금 강판(알루미늄 도금층 30㎛, 금속간 화합물층 8㎛)에 대해서, 용접부가 형성 예정인 전역(상면 및 하면에서 합계 700mm)의 알루미늄 도금층 및 금속간 화합물층을 절삭한 것으로 해서 해석을 행하였다.

(비교예 2)

도 17과 동일한 형상의 2매의 도금 강판에 대해서, 절삭을 행하지 않은 것으로 해서 해석을 행하였다.

(침입량 해석)

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 조건에서 충돌 해석을 행하여, 차량 하단으로부터의 높이가 다른 5점에서의 침입량으로 평가를 행하였다. 충돌 시의 해석은, LS-DYNA로 실행하고, 파단 지표의 분석은, NSafe-MAT를 사용하였다. 충돌 해석은, 전차량 모델을 사용하고, 배리어는 IIHS 측면 충돌 허니콤 배리어, 대차 중량을 1500kg, 충돌 속도를 50km/h로 해서 행하였다. 부재 A는 인장 강도 2000MPa, 판 두께 2.2mm로 하였다. 부재 B는 인장 강도 1300MPa, 판 두께 1.6mm로 하였다.

얻어진 결과를 도 21에 나타낸다. 실시예 1 및 실시예 2는 전역을 제거한 비교예 1과 마찬가지로, 구조 부재에 대해서 파단은 없고, 침입량을 억제할 수 있었다. 한편, 절삭을 행하지 않은 비교예 2는, 파단이 생겼다.

(작업 시간 및 공구 수명)

주사 속도 6m/min, 회전 속도 40000rpm, 공구 직경(φ) 6mm, 단부(R) 0.5mm, 공구 수명을 가공 길이 300m로 해서, 실시예 및 비교예에 대해서 가공 시간과 공구 수명을 구하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1의 「-」는 가공하지 않은 것을 나타낸다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1은, 가공 범위가 플랜지 부분만이므로, 가공 시간이 짧고, 또한, 공구의 수명도 길었다. 또한, 플랜지부, 천장판부, 능선부를 절삭한 실시예 2는, 실시예 1보다는 공구 수명이 짧아졌지만, 비교예 1보다 공구 수명이 길었다. 이상의 결과로부터, 본 개시의 구조 부재의 설계 방법을 사용함으로써 구조 부재의 파단을 억제할 수 있으며, 또한, 알루미늄 도금의 제거 가공의 시간을 단축시킬 수 있는 것이 확인되었다.

1: 플랜지부 2: 제1 능선부
3: 종벽부 4: 제2 능선부
5: 천장판부 10: 구조 부재
12: 모재 강판 14: 알루미늄 도금층
16: 금속간 화합물층 22: 노출부
26: 제1 도금부 42: 제2 도금부

Claims (10)

1. 테일러드 블랭크를 성형해서 얻어지는 구조 부재의 설계 방법이며,
   상기 테일러드 블랭크는, 2 이상의 강판을 맞대기 용접해서 형성된 선상의 용접부를 구비하고,
   맞대기 용접되기 전의 상기 강판은, 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 마련된 도금 강판이 맞대기 용접되는 피접합 단부의 일부에 있어서, 상기 모재 강판이 노출된 노출부를 구비하고,
   상기 구조 부재의 해석 모델에 대해서, 수치 시뮬레이션에 의한 충돌 해석을 실시하여, 상기 용접부의 그 연장 방향의 적어도 일부 영역인 제1 영역의 파단 지표가 규정값 이상이며, 상기 용접부에서의 상기 제1 영역 이외의 나머지 모든 영역의 상기 파단 지표가 상기 규정값 미만으로 되도록, 상기 용접부의 위치를 설정하는 용접부 설정 공정과,
   상기 용접부 설정 공정 후에, 상기 피접합 단부에 있어서 상기 제1 영역에 해당하는 부분을 포함하는 영역을, 상기 노출부가 형성되는 제거 영역으로서 설정하는 제거 영역 설정 공정을
   구비하는, 구조 부재의 설계 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 구조 부재는, 다른 부재와 접합되는 플랜지부를 구비하고,
   상기 제1 영역이 플랜지부에 위치하고 있는, 구조 부재의 설계 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 기재된 구조 부재의 설계 방법으로 설계된 구조 부재의 제조에 사용하는, 강판의 제조 방법이며,
   상기 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 상기 금속간 화합물층, 상기 알루미늄 도금층이 마련된 도금 강판을 제공하는 공정과,
   상기 제거 영역에 있어서, 상기 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층의 일부를 제거함으로써, 상기 모재 강판을 노출시킨 노출부와, 상기 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 잔존하는 제1 도금부와, 상기 모재 강판의 표면 상에, 금속간 화합물층 및 알루미늄 도금층이 잔존하는 제2 도금부를 형성하는 제거 공정을 구비하고,
   상기 제거 공정에서는, 상기 도금 강판의 두께 방향에 수직이고, 평면에서 보아 상기 도금 강판의 중앙부로부터 상기 도금 강판의 하나의 단부 에지를 향하는 제1 방향에 있어서, 상기 모재 강판의 한쪽 표면 상에, 상기 제1 도금부, 상기 노출부, 상기 제2 도금부, 상기 도금 강판의 상기 단부 에지가 이 순으로 배치되도록, 또한, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 모재 강판의 다른 쪽 표면 상에, 적어도 상기 제1 도금부, 상기 노출부, 상기 도금 강판의 상기 단부 에지가 이 순으로 배치되도록, 상기 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층의 일부를 제거하는, 강판의 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 기재된 구조 부재의 설계 방법으로 설계된 구조 부재의 제조에 사용하는, 강판의 제조 방법이며,
   상기 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 상기 금속간 화합물층, 상기 알루미늄 도금층이 마련된 도금 강판을 제공하는 공정과,
   상기 제거 영역에 있어서, 상기 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층의 일부를 제거함으로써, 상기 모재 강판을 노출시킨 노출부와, 상기 모재 강판의 표면 상에, 상기 모재 강판 측으로부터 순서대로 금속간 화합물층, 알루미늄 도금층이 잔존하는 제1 도금부를 형성하는 제거 공정을 구비하고,
   상기 제거 공정에서는, 상기 도금 강판의 두께 방향에 수직이고, 평면에서 보아 상기 도금 강판의 중앙부로부터 상기 도금 강판의 하나의 단부 에지를 향하는 제1 방향에 있어서, 상기 모재 강판의 한쪽 표면 상에, 상기 제1 도금부, 상기 노출부, 상기 도금 강판의 상기 단부 에지가 이 순으로 배치되도록, 또한, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 모재 강판의 다른 쪽 표면 상에, 적어도 상기 제1 도금부, 상기 노출부, 상기 도금 강판의 상기 단부 에지가 이 순으로 배치되도록, 상기 알루미늄 도금층 및 상기 금속간 화합물층의 일부를 제거하는, 강판의 제조 방법.
5. 제4항에 기재된 강판의 제조 방법으로 제조된 강판을, 맞대기 용접하는 공정을 구비하는, 테일러드 블랭크의 제조 방법.
6. 제5항에 기재된 테일러드 블랭크의 제조 방법으로 제조된 테일러드 블랭크를 열간 프레스 가공하는 공정을 구비하는, 구조 부재의 제조 방법.
7. 선상의 용접부가 형성된 구조 부재이며,
   상기 구조 부재는, 상기 용접부에 의해 접합된 2 이상의 강 부재를 구비하고,
   상기 강 부재는,
   모재와,
   상기 모재의 표면 상에 마련되는 도금층을
   구비하고,
   상기 강 부재는, 상기 용접부를 따라 인접하는 영역에, 상기 모재가 노출되는 노출부를 구비하고,
   상기 노출부는, 상기 용접부의 연장 방향에서 부분적으로 존재하고 있는, 구조 부재.
8. 제7항에 있어서, 상기 노출부는, 상기 구조 부재에서의 파단 상정 부분에 대응하는 부분에 존재하고 있는, 구조 부재.
9. 제7항에 있어서, 상기 구조 부재는,
   천장판부와,
   상기 천장판부의 단부로부터 굴곡해서 접속하는 한 쌍의 종벽부와,
   상기 천장판부와 상기 종벽부를 접속하는 제1 능선부와,
   상기 종벽부의 단부로부터 굴곡해서 접속하는 한 쌍의 플랜지부와,
   상기 종벽부와 상기 플랜지부를 접속하는 제2 능선부를
   갖고,
   상기 노출부는, 상기 종벽부 이외의 부분에 존재하고 있는, 구조 부재.
10. 제9항에 있어서, 상기 노출부가 상기 플랜지부에만 있는, 구조 부재.

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