WO2022215635A1 - ホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ部材 - Google Patents

ホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ部材 Download PDF

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WO2022215635A1
WO2022215635A1 PCT/JP2022/016314 JP2022016314W WO2022215635A1 WO 2022215635 A1 WO2022215635 A1 WO 2022215635A1 JP 2022016314 W JP2022016314 W JP 2022016314W WO 2022215635 A1 WO2022215635 A1 WO 2022215635A1
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mass
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hot stamping
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PCT/JP2022/016314
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亜暢 小林
裕嗣 崎山
貴幸 原野
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日本製鉄株式会社
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    • B21D22/20—Deep-drawing
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
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    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
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    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/42—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of light metals

Definitions

  • the present invention relates to a hot stamping steel plate and a hot stamping member.
  • LME Liquid Metal Embrittlement
  • Patent Document 1 discloses a technique for suppressing the intrusion of hydrogen into a steel material at high temperatures by enriching nickel in the surface region of the steel sheet.
  • Patent Document 2 discloses a technique for suppressing hydrogen penetration into steel materials by coating steel sheets with a barrier precoat containing nickel and chromium and having a weight ratio of Ni/Cr between 1.5 and 9. there is
  • Patent Document 1 may not be able to sufficiently suppress the intrusion of hydrogen generated when Al plating is applied.
  • the method of Patent Document 2 in an environment where dew point control is not performed (for example, under a high dew point environment such as 30° C.), hydrogen penetration into the steel sheet may not be sufficiently suppressed.
  • the Al-plated steel sheet is used in an environment where the steel sheet corrodes after hot stamping, a large amount of hydrogen may accumulate in the steel sheet, which is considered to cause delayed fracture.
  • the present invention is an invention made in view of the above problems, and even when hot stamping a steel plate plated with Al, it is possible to suppress the intrusion of hydrogen even in a high dew point environment, and to perform hot stamping. It is an object of the present invention to provide a hot-stamped member that is excellent in suppressing the penetration of hydrogen into the steel sheet afterward, and a steel sheet for hot-stamping that can produce the hot-stamped member.
  • a steel sheet for hot stamping provided with an Al—Si alloy plating layer is provided with a surface plating layer having a desired chemical composition and thickness, so that hot stamping can be performed in an environment where the dew point is not controlled. It was found that the amount of hydrogen permeation into the steel sheet for hot stamping can be sufficiently suppressed, and that the amount of hydrogen permeation into the steel sheet after hot stamping can be easily suppressed.
  • a steel sheet for hot stamping according to one aspect of the present invention includes a mother steel sheet, an Al content of 75% by mass or more, a Si content of 3% by mass or more, and the Al content and the Si content
  • An Al—Si alloy plating layer having a total of 95% by mass or more, an Al oxide coating having a thickness of 0 to 20 nm
  • a surface layer having a total of Sn content, Ni content, and Zn content of more than 90% by mass, a Sn content of 10% by mass or more, a Ni content of less than 90% by mass, and a Zn content of less than 50% by mass.
  • the Al—Si alloy plating layer has a thickness of 5 to 50 ⁇ m
  • a steel sheet for hot stamping wherein the surface plating layer has a thickness of more than 300 nm and less than or equal to 2500 nm.
  • the surface plating layer may be provided as an upper layer on the Al--Si alloy plating layer so as to be in direct contact with the Al--Si alloy plating layer.
  • the Al oxide coating may have a thickness of 2 to 20 nm.
  • the steel plate for hot stamping according to any one of (1) to (3) above,
  • the chemical composition of the mother steel plate is, in mass%, C: 0.25 to 0.70%, Si: 0.005 to 1.000%, Mn: 0.30 to 3.00%, P: 0.100% or less, S: 0.1000% or less, N: 0.0100% or less, Cu: 0 to 1.00%, Ni: 0 to 1.00%, Cr: 0 to 1.000%, Mo: 0 to 1.000%, Nb: 0 to 0.200%, V: 0 to 1.000%, Ti: 0 to 0.150%, B: 0 to 0.0100%, Co: 0 to 1.00%, W: 0 to 1.00%, Sn: 0 to 1.00%, Sb: 0 to 1.00%, Zr: 0 to 1.00%, Mg: 0-0.150%, Al: 0 to 1.0000%, Ca: 0-0.010%, REM: 0% to 0.300% and balance: Fe and impurities.
  • the steel plate for hot stamping according to (4) above is The chemical composition of the mother steel sheet is, in mass%, Cu: 0.01 to 1.00%, Ni: 0.01 to 1.00%, Cr: 0.001 to 1.000% lower, Mo: 0.001 to 1.000%, Nb: 0.001 to 0.200%, V: 0.01 to 1.00%, Ti: 0.001 to 0.150%, B: 0.001 to 0.0100%, Co: 0.01 to 1.00%, W: 0.01 to 1.00%, Sn: 0.01 to 1.00%, Sb: 0.01 to 1.00%, Zr: 0.01 to 1.00%, Mg: 0.001-0.150%, Al: 0.0010 to 1.0000%, Ca: 0.001-0.010% and REM: 0.001-0.300% It may contain one or more selected from the group consisting of.
  • a hot stamping member is A hot stamping member comprising a base steel material and a plating layer provided on the base steel material, the plating layer comprising: A surface layer having a total of Sn content, Ni content, and Zn content of 50% by mass or more, a Sn content of 7% by mass or more, a Ni content of less than 72% by mass, and a Zn content of less than 40% by mass.
  • the Ni content of the surface layer rich region may be less than 50% by mass.
  • the hot stamped member according to any one of (6) to (8) above,
  • the chemical composition of the base steel is, in mass%, C: 0.25 to 0.70%, Si: 0.005 to 1.000%, Mn: 0.30 to 3.00%, P: 0.100% or less, S: 0.1000% or less, N: 0.0100% or less, Cu: 0 to 1.00%, Ni: 0 to 1.00%, Cr: 0 to 1.000%, Mo: 0 to 1.000%, Nb: 0 to 0.200%, V: 0 to 1.00%, Ti: 0 to 0.150%, B: 0 to 0.0100%, Co: 0 to 1.00%, W: 0 to 1.00%, Sn: 0 to 1.00%, Sb: 0 to 1.00%, Zr: 0 to 1.00%, Mg: 0-0.150%, Al: 0 to 1.0000%, Ca: 0-0.010%, REM: 0% to 0.300% and balance: Fe and impurities.
  • the hot stamped member according to (9) above, The chemical composition of the base steel is, in mass%, Cu: 0.01 to 1.00%, Ni: 0.01 to 1.00%, Cr: 0.001 to 1.000% lower, Mo: 0.001 to 1.000%, Nb: 0.001 to 0.200%, V: 0.01 to 1.00%, Ti: 0.001 to 0.150%, B: 0.0010 to 0.0100%, Co: 0.01 to 1.00%, W: 0.01 to 1.00%, Sn: 0.01 to 1.00%, Sb: 0.01 to 1.00%, Zr: 0.01 to 1.00%, Mg: 0.001-0.150%, Al: 0.0010 to 1.0000%, Ca: 0.001-0.010% and REM: 0.001-0.300% It may contain one or more selected from the group consisting of.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a steel sheet for hot stamping according to another embodiment of the present invention. It is an example of measurement results of glow discharge emission spectrometry of a hot stamp member. It is an example of measurement results of glow discharge emission spectrometry of a hot stamp member.
  • the inventors of the present invention made further intensive studies and obtained the following findings.
  • the total of the Sn content, the Ni content, and the Zn content is more than 90% by mass, the Sn content is 10% by mass or more, and the Ni content is less than 90% by mass.
  • the thickness of the surface plating layer is more than 300 nm and 2500 nm or less, the reaction with water in the atmosphere is sufficiently suppressed, and the amount of hydrogen entering the steel sheet can be reduced.
  • a steel sheet for hot stamping 10 includes a mother steel sheet 1, an Al--Si alloy plating layer 2, and a surface plating layer 4 in this order, as shown in FIG.
  • the hot stamped steel sheet 10A includes the mother steel sheet 1, the Al—Si alloy plating layer 2, the Al oxide coating 3, and the surface plating layer 4 in this order as shown in FIG. Each configuration will be described below.
  • a numerical range represented by "-” means a range including the numerical values before and after “-” as lower and upper limits. Numerical values indicated as “less than” and “greater than” do not include the value within the numerical range. All percentages in the chemical composition are percentages by mass.
  • the steel plate (mother steel plate) 1 of the hot stamping steel plate 10 may have the chemical composition of a known hot stamping steel plate.
  • the chemical composition is, in mass %, C: 0.25% to 0.70%, Si: 0.005% to 1.000%, Mn: 0.30% to 3.00%, P: 0.00%.
  • C 0.25% to 0.70%
  • the C content is preferably 0.25% or more.
  • the C content is preferably 0.28% or more. It is not necessary to limit the tensile strength of the hot stamped member of the present embodiment to 1600 MPa or more, and the C content may be less than 0.25%. In this case, the lower limit of the C content may be 0.20%, 0.22% or 0.24%.
  • the C content is preferably 0.70% or less.
  • the C content is preferably 0.55% or less, 0.50% or less, 0.45% or less or 0.40% or less, 0.36% or less or 0.32% or less.
  • Si: 0.005% to 1.000% Si is an element contained in order to ensure hardenability. If the Si content is less than 0.005%, it becomes difficult to ensure a tensile strength of 1600 MPa or more. Therefore, the Si content is preferably 0.005% or more. A more preferable Si content is 0.100% or more or 0.150% or more. Since the above effect is saturated even if the Si content exceeds 1.000%, the Si content is made 1.000% or less. The Si content is preferably 0.500% or less. It is not necessary to limit the tensile strength of the hot stamped member of this embodiment to 1600 MPa or more, and the Si content may be less than 0.005%. In this case, the lower limit of the Si content may be 0.002% or 0.004%.
  • Mn 0.30% to 3.00% Mn is an element that contributes to improving the strength of the hot stamped member through solid solution strengthening. If the Mn content is less than 0.30%, the solid-solution strengthening ability is poor, the martensite becomes soft, and the tensile strength decreases. Therefore, in order to obtain a tensile strength of 1600 MPa or more, the Mn content is preferably 0.30% or more. It is not necessary to limit the tensile strength of the hot stamped member of this embodiment to 1600 MPa or more, and the content of Mn may be less than 0.30%. In this case, the lower limit of Mn content may be 0.20%, 0.24% or 0.27%.
  • the Mn content is more preferably 0.40% or more, 0.50% or more, 0.60% or more, or 0.80% or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.00%, coarse inclusions are formed in the steel, making fracture more likely to occur. The amount should be 3.00% or less.
  • the Mn content is preferably 2.50% or less or 2.00% or less. A more preferable Mn content is 1.80% or less, 1.60% or less, 1.40% or less, 1.20% or less, or 1.00% or less.
  • P 0.100% or less
  • P is an impurity element that segregates at grain boundaries and reduces the strength of grain boundaries. If the P content exceeds 0.100%, the strength of the grain boundary is significantly lowered, and the hydrogen embrittlement resistance of the hot stamped member is lowered. Therefore, the P content is preferably 0.100% or less.
  • the P content is more preferably 0.050% or less, 0.030% or less, or 0.015% or less. Even more preferable P content is 0.010% or less or 0.005% or less.
  • the lower limit of the P content is not particularly limited. Therefore, the lower limit of the P content is 0%. Attempting to reduce the P content to less than 0.0005% greatly increases the cost of removing P, which is not economically preferable.
  • S 0.1000% or less
  • S is an impurity element that forms inclusions in steel.
  • the S content is more preferably 0.0300% or less, 0.0100% or less, 0.0070% or less, or 0.0050% or less.
  • the lower limit of the S content is not particularly limited. Therefore, the lower limit of the S content is 0%. Attempting to reduce the S content to less than 0.00015%, for example, greatly increases the desulfurization cost, which is not economically preferable. .
  • the S content may be 0.0010% or more or 0.0050% or more.
  • N 0.0100% or less
  • N is an impurity element, and is an element that forms nitrides in steel and deteriorates the toughness and hydrogen embrittlement resistance of the hot stamped member. If the N content exceeds 0.0100%, coarse nitrides are formed in the steel, and the hydrogen embrittlement resistance of the hot stamped member is remarkably lowered. Therefore, the N content is set to 0.0100% or less.
  • the N content is preferably 0.0050% or less.
  • the lower limit of the N content is not particularly limited. Therefore, the lower limit of the N content is 0%. If you try to reduce the N content to less than 0.0015%, the cost of removing N will increase significantly, which is not economically preferable. .
  • the mother steel sheet that constitutes the hot stamping steel sheet 10 according to the present embodiment has Cu: 0.01 to 1.00% and Ni: 0.01 to 1.00% as arbitrary elements instead of part of Fe. , Cr: 0.001 to 1.000%, Mo: 0.001 to 1.000%, Nb: 0.001 to 0.200%, V: 0.01 to 1.00%, Ti: 0.001 to 1.00%.
  • the content is 0% when the following optional elements are not contained.
  • Cu: 0% to 1.00% diffuses into the plating layer of the hot stamped member during hot stamping, and has the effect of reducing the amount of hydrogen that enters during heating in the production of the hot stamped member, so it may be contained as necessary. Moreover, Cu is an element effective for enhancing the hardenability of steel and stably ensuring the strength of the coated steel member after hardening.
  • the Cu content is preferably 0.01% or more in order to ensure the above effects.
  • Cu content is more preferably 0.10% or more.
  • the Cu content is more preferably 0.15% or more.
  • the Cu content is preferably 1.00% or less.
  • Cu content is more preferably 0.350% or less.
  • Ni 0% to 1.00%
  • Ni is an important element for suppressing hot shortness due to Cu during the production of the mother steel sheet and ensuring stable production, so Ni may be contained. If the Ni content is less than 0.01%, the above effects may not be sufficiently obtained. Therefore, the Ni content is preferably 0.01% or more. The Ni content is preferably 0.05% or more. More preferably, the Ni content is 0.10% or more. On the other hand, when the Ni content exceeds 1.00%, the limit hydrogen content of the coated steel member is lowered. Therefore, the Ni content is preferably 1.00% or less. The Ni content is preferably 0.50% or less or 0.25% or less. More preferably, the Ni content is 0.20% or less.
  • Cr: 0% to 1.000% is an element that contributes to improving the strength of the hot-stamped member by solid-solution strengthening, so it may be contained as necessary.
  • the Cr content is preferably 0.001% or more in order to ensure the above effects.
  • Cr content is more preferably 0.050% or more.
  • the Cr content is more preferably 0.100% or more.
  • the Cr content is more preferably 0.800% or less, 0.500% or less, or 0.250% or less.
  • Mo 0% to 1.000%
  • Mo is an element that contributes to improving the strength of the hot-stamped member by solid-solution strengthening, so it may be contained as necessary.
  • the Mo content is preferably 0.001% or more in order to ensure the above effects. More preferably, the Mo content is 0.005% or more. Mo content is more preferably 0.010% or more. Particularly preferably, the Mo content is 0.100% or more. On the other hand, even if the Mo content exceeds 1.000%, the above effect is saturated, so the Mo content is preferably 1.000% or less. Mo content is more preferably 0.800% or less, 0.500% or less, or 0.250% or less.
  • Nb 0% to 0.200%
  • Nb is an element that contributes to improving the strength of the hot-stamped member by solid-solution strengthening, so it may be contained as necessary.
  • the Nb content is preferably 0.001% or more in order to ensure the above effects. More preferably, the Nb content is 0.010% or more. The Nb content is more preferably 0.030% or more. On the other hand, even if the Nb content exceeds 0.200%, the above effect is saturated, so the Nb content is preferably 0.200% or less. The Nb content is more preferably 0.100% or less.
  • V 0 to 1.00%
  • V is an element that forms fine carbides and improves the critical hydrogen content of the hot stamped member due to its grain refining effect and hydrogen trapping effect. Therefore, V may be contained.
  • the V content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.10% or more. However, if the V content exceeds 1.00%, the above effects become saturated and the economy decreases. Therefore, when V is contained, the V content is preferably 1.00% or less.
  • the V content is more preferably 0.700% or less, 0.400% or less, or 0.250% or less.
  • Ti 0% to 0.150%
  • Ti is an element that contributes to improving the strength of the hot-stamped member by solid-solution strengthening, so it may be contained as necessary.
  • the Ti content is preferably 0.001% or more in order to ensure the above effects. More preferably, the Ti content is 0.010% or more.
  • the Ti content is preferably 0.020% or more. On the other hand, even if the Ti content exceeds 0.150%, the above effect is saturated, so the Ti content is preferably 0.150% or less.
  • the Ti content is more preferably 0.100% or less, 0.060% or less, or 0.040% or less.
  • B 0% to 0.0100%
  • B is an element that segregates at the grain boundary to improve the strength of the grain boundary, so it may be contained as necessary.
  • the B content is preferably 0.0005% or more in order to ensure the above effects. More preferably, the B content is 0.0005% or more.
  • the B content is more preferably 0.0010% or more.
  • the B content is more preferably 0.0100% or less.
  • the B content is more preferably 0.0075% or less, 0.0040% or less, or 0.0025% or less.
  • Co 0% to 1.00%
  • Co is an element that has the effect of raising the martensite start temperature (Ms point) and improves the toughness of the hot stamped member, so it may be contained as necessary.
  • the Co content is preferably 0.01% or more in order to ensure the above effects.
  • a more preferable Co content is 0.08% or more.
  • the Co content is preferably 1.00% or less.
  • the Co content is more preferably 0.90% or less, 0.50% or less, or 0.10% or less.
  • W 0% to 1.00%
  • W is an element that enhances the hardenability of steel and makes it possible to stably secure the strength of the hot stamped member after hardening. Therefore, it may be contained.
  • W is an element that improves corrosion resistance in a corrosive environment. In order to obtain the above effect, it is preferable to contain 0.01% or more of W. However, if the W content exceeds 1.00%, the above effects become saturated and the economy decreases. Therefore, when W is included, the W content is preferably 1.00% or less. The W content is more preferably 0.75% or less, 0.40% or less, or 0.10% or less.
  • Sn 0% to 1.00%
  • Sn is an element that improves corrosion resistance in corrosive environments. Therefore, Sn may be contained. In order to obtain the above effect, it is preferable to contain 0.01% or more of Sn. However, when the Sn content exceeds 1.00%, the grain boundary strength is lowered, and the critical hydrogen content of the coated steel member after quenching is lowered. Therefore, when Sn is included, the Sn content is preferably 1.00% or less. The Sn content is more preferably 0.60% or less, 0.10% or less, or 0.05% or less.
  • Sb 0% to 1.00%
  • Sb is an element that improves corrosion resistance in corrosive environments. Therefore, Sb may be contained.
  • the Sb content is preferably 0.01% or more. However, if the Sb content exceeds 1.00%, the grain boundary strength is lowered, and the critical hydrogen content of the hot stamped member after quenching is lowered. Therefore, when Sb is included, the Sb content is preferably 1.00% or less.
  • the Sb content is more preferably 0.60% or less, 0.10% or less, or 0.05% or less.
  • Zr: 0% to 1.00% Zr is an element that improves corrosion resistance in corrosive environments. Therefore, it may be contained. In order to obtain the above effects, the Zr content is preferably 0.01% or more. However, when the Zr content exceeds 1.00%, the grain boundary strength is lowered, and the critical hydrogen content of the hot stamped member after quenching is lowered. Therefore, when Zr is contained, the Zr content is preferably 1.00% or less. The Zr content is more preferably 0.60% or less, 0.20% or less, or 0.05% or less.
  • Mg 0% to 0.150%
  • Mg is an element that deoxidizes molten steel to make the steel sound, and improves the toughness of the hot stamped member. Therefore, Mg may be contained as necessary.
  • the Mg content is preferably 0.001% or more. More preferably, it is 0.008% or more.
  • the Mg content is preferably 0.150% or less. More preferably, it is 0.100% or less, 0.050% or less, or 0.010% or less.
  • Al 0% to 1.0000%
  • Al is an element commonly used as a deoxidizing agent for steel. Therefore, Al may be contained. In order to obtain the above effect, it is preferable to contain 0.0010% or more of Al. More preferably, the Al content is 0.0100% or more. However, if the Al content exceeds 1.0000%, the above effects become saturated and the economy decreases. Therefore, when Al is included, the Al content is set to 1.0000% or less. A preferable Al content is 0.5000% or less, 0.1000% or less, 0.0500% or less, or 0.0300% or less.
  • Ca 0% to 0.010%
  • Ca is an element that has the effect of deoxidizing molten steel and making the steel sound. In order to ensure this effect, it is preferable to set the Ca content to 0.001% or more. On the other hand, even if the Ca content exceeds 0.010%, the above effect is saturated, so the Ca content is preferably 0.010% or less. More preferably, the Ca content is 0.007% or less, 0.005% or less, or 0.003% or less.
  • REM 0% to 0.300%
  • the REM content is preferably 0.001% or more.
  • the REM content is 0.300% or less. More preferably, the REM content is 0.100% or less, 0.050% or more, 0.010% or less, or 0.005% or less.
  • REM refers to a total of 17 elements consisting of Sc, Y and lanthanoids, and the content of REM refers to the total content of these elements.
  • Remainder: Fe and impurities The rest of the chemical composition of the mother steel sheet 1 constituting the steel sheet 10 for hot stamping according to this embodiment is Fe and impurities.
  • Impurities include impurities that are unavoidably mixed from steel raw materials or scraps and/or during the steelmaking process, or that are intentionally added after the hot stamping steel sheet 10 according to the present embodiment is hot stamped. It is permissible as long as it does not impair the characteristics of the hot stamped member.
  • the chemical composition of the mother steel plate 1 described above may be measured by a general analysis method. For example, it may be measured using ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry). Incidentally, C and S may be measured using the combustion-infrared absorption method, and N may be measured using the inert gas fusion-thermal conductivity method.
  • the chemical composition may be analyzed after removing the plating layer on the surface by mechanical grinding.
  • the metal structure of the mother steel sheet 1 constituting the steel sheet 10 for hot stamping steel plate 10 is not limited, but in terms of the area ratio of the cross section, ferrite: 20 to 80%, pearlite: 20 to 80%, and the balance being bainite, martensite, or retained austenite. may be The area ratio of the remainder may be less than 5%.
  • the area ratios of ferrite and pearlite are measured by the following method.
  • a cross section parallel to the rolling direction at the central position in the sheet width direction is mirror-finished and polished with colloidal silica containing no alkaline solution at room temperature for 8 minutes to remove the strain introduced to the surface layer of the sample.
  • the length is 50 ⁇ m
  • the depth of 1/8 of the plate thickness from the surface to 3/8 of the plate thickness is measured from the surface so that the depth of 1/4 of the plate thickness can be analyzed from the surface. Regions of depth are measured by electron backscatter diffraction at 0.1 ⁇ m measurement intervals to obtain crystallographic orientation information.
  • an apparatus composed of a thermal field emission scanning electron microscope (JSM-7001F manufactured by JEOL) and an EBSP detector (DVC5 type detector manufactured by TSL) is used.
  • the degree of vacuum in the apparatus is 9.6 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa or less
  • the acceleration voltage is 15 kV
  • the irradiation current level is 13
  • the electron beam irradiation level is 62.
  • a backscattered electron image is taken in the same field of view.
  • crystal grains in which ferrite and cementite are deposited in layers are specified from a backscattered electron image, and the area ratio of the crystal grains is calculated to obtain the area ratio of pearlite.
  • the crystal orientation information obtained for the crystal grains other than the crystal grains determined to be pearlite is used in the "Grain Average Miorientation" function installed in the software "OIM Analysis (registered trademark)" attached to the EBSP analysis device.
  • a region with a grain average misorientation value of 1.0° or less is determined to be ferrite.
  • the area ratio of ferrite is obtained.
  • the sum of the area ratios of bainite, martensite, and retained austenite in the present embodiment is a value obtained by subtracting the area ratios of ferrite and pearlite from 100%.
  • the plate thickness of the mother steel plate 1 of the hot stamping steel plate 10 according to the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of weight reduction of the vehicle body, it is preferably 0.5 to 3.5 mm.
  • the plate thickness of the mother steel plate 1 is preferably 0.8 mm or more, 1.0 mm or more, or 1.2 mm or more.
  • the plate thickness of the mother steel plate 1 is preferably 3.2 mm or less, 2.8 mm or less, or 2.4 mm or less.
  • the Al—Si alloy plating layer 2 of the steel sheet 10 for hot stamping according to this embodiment is provided as an upper layer of the mother steel sheet 1 .
  • the Al--Si alloy plating layer 2 is plating containing Al and Si as main components.
  • "mainly composed of Al and Si” means that at least 3% by mass or more of Si is contained, and the total of the Al content and the Si content is 95% by mass or more. That is, the Al—Si alloy plating layer 2 has an Al content of 75% by mass or more, a Si content of 3% by mass or more, and a total of the Al content and the Si content of 95% by mass or more. .
  • the Al content in the Al—Si alloy plating layer 2 is 75 to 97% by mass or less, and if the Al content in the Al—Si alloy plating layer 2 is within this range, it adheres to the surface of the mother steel sheet during hot stamping. Good quality scales are formed.
  • the Al content in the Al—Si alloy plating layer 2 is preferably 95% by mass or less or 93% by mass or less.
  • the Al content in the Al—Si alloy plating layer 2 may be 91% by mass or less or 88% or less, or may be 78% or more, 81% or more, or 85% or more.
  • the Si content in the Al-Si alloy plating layer 2 is preferably 3% by mass or more or 5% by mass or more. More preferably, the Si content in the Al—Si alloy plated layer 2 is 7% by mass or more, or 9% by mass or more.
  • the Si content in the Al—Si alloy plating layer 2 is preferably 20% by mass or less. More preferably, the Si content is 15% by mass or less or 12% by mass or less. If the Si content in the Al—Si alloy plating layer 2 is 3% by mass or more, alloying of Fe—Al can be suppressed.
  • the Si content in the Al--Si alloy plating layer 2 is 20% by mass or less, the melting point of the Al--Si alloy plating layer 2 can be suppressed from rising, and the temperature of the hot-dip plating bath can be lowered. Therefore, if the Si content in the Al—Si alloy plating layer 2 is 20% by mass or less, the production cost can be reduced.
  • the balance in the Al—Si alloy plating layer 2 is Fe and impurities. Examples of impurities include components that are unavoidably mixed during the production of the Al—Si alloy plating layer 2 and components in the mother steel sheet 1 .
  • the thickness (average layer thickness) of the Al—Si alloy plating layer 2 of the hot stamping steel sheet 10 according to the present embodiment is 5 ⁇ m or more.
  • a more preferable thickness of the Al—Si alloy plating layer 2 is 8 ⁇ m or more, 12 ⁇ m or more, or 15 ⁇ m or more. If the thickness of the Al—Si alloy plating layer 2 is less than 5 ⁇ m, a scale with good adhesion cannot be formed during hot stamping.
  • the thickness of the Al—Si alloy plating layer 2 is 50 ⁇ m or less.
  • a more preferable thickness of the Al—Si alloy plating layer 2 is 45 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less, or 35 ⁇ m or less. If the thickness of the Al--Si alloy plating layer 2 exceeds 50 ⁇ m, the above effects are saturated and the cost increases.
  • the thickness of the Al-Si alloy plating layer 2 is measured as follows. After cutting the steel plate 10 for hot stamping in the plate thickness direction, the cross section of the steel plate 10 for hot stamping is polished. The cross section of the polished hot stamping steel plate 10 is line-analyzed using the ZAF method from the surface of the hot stamping steel plate 10 to the mother steel plate 1 using an electron probe microanalyser (FE-EPMA), and the detected Al concentration and Si concentration in the components are measured.
  • the measurement conditions are an acceleration voltage of 15 kV, a beam diameter of about 100 nm, an irradiation time of 1000 ms per point, and a measurement pitch of 60 nm.
  • a region where the Si concentration is 3% by mass or more and the sum of the Al concentration and the Si concentration is 95% by mass or more is determined as the Al—Si alloy plated layer 2 .
  • the thickness of the Al--Si alloy plating layer 2 is the length of the above region in the plate thickness direction.
  • the thickness of the Al—Si alloy plating layer 2 is measured at five positions spaced apart by 5 ⁇ m, and the arithmetic mean of the obtained values is taken as the thickness of the Al—Si alloy plating layer 2 .
  • the Al content and the Si content in the Al-Si alloy plating layer 2 were obtained by taking a test piece according to the test method described in JIS K 0150 (2009) and measuring 1/1 of the total thickness of the Al-Si alloy plating layer 2. By measuring the Al content and the Si content at the two positions, the Al content and the Si content in the Al—Si alloy plating layer 2 in the hot stamping steel plate 10 are obtained.
  • the Al oxide coating 3 of the hot stamping steel sheet 10 according to the present embodiment is provided as an upper layer of the Al—Si alloy plating layer 2 so as to be in contact with the Al—Si alloy plating layer 2 .
  • the Al oxide film is a region having an O content of 20 atomic % or more.
  • the Al oxide coating may be omitted.
  • the thickness of the Al oxide coating is 0-20 nm.
  • the thickness (average film thickness) of the Al oxide coating 3 of the steel sheet 10 for hot stamping according to the present embodiment is 20 nm or less.
  • the thickness of the Al oxide coating 3 is 10 nm or less.
  • the thickness of the Al oxide coating 3 of the hot stamping steel plate 10 is more than 20 nm, the coverage of the surface plating layer 4 provided as the upper layer of the Al oxide coating 3 is less than 90%, and the hydrogen embrittlement resistance is lowered.
  • the lower limit of the Al oxide coating 3 is 0 nm. In that case, the surface plating layer 4 is formed so as to be in contact with the Al—Si alloy plating layer 2 .
  • the thickness of the Al oxide coating 3 may be 2 nm or more.
  • the thickness of the Al oxide coating 3 is evaluated by alternately repeating Ar sputtering and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement. Specifically, the XPS measurement is performed after the hot stamping steel plate 10 is sputtered by Ar sputtering (accelerating voltage: 20 kV, sputtering rate: 1.0 nm/min). This Ar sputtering and the XPS measurement are alternately performed, and these measurements are repeated until the peak of the binding energy of 73.8 eV to 74.5 eV of the 2p orbital of oxidized Al appears in the XPS measurement and disappears.
  • Ar sputtering accelerating voltage: 20 kV
  • sputtering rate 1.0 nm/min
  • the average film thickness of the Al oxide coating 3 is calculated from the sputtering time and the sputtering rate from the position where the O content is 20 atomic % or more for the first time after the sputtering is started to the position where the O content is less than 20 atomic %. do.
  • the sputtering rate is calculated in terms of SiO2 .
  • the thickness of the Al oxide coating 3 is the arithmetic average value measured at two points.
  • the surface plating layer 4 of the steel sheet 10 for hot stamping according to the present embodiment is provided as an upper layer of the Al oxide coating 3 so as to be in contact with the Al oxide coating 3 .
  • the surface layer plating layer 4 is provided as an upper layer of the Al—Si alloy plating layer 2 so as to be in direct contact with the Al—Si alloy plating layer 2 .
  • the surface plating layer 4 is alloy plating or Sn plating consisting of two or more of Zn, Sn, and Ni.
  • the surface plating layer 4 has a total of Sn content, Ni content, and Zn content of more than 90% by mass, a Sn content of 10% by mass or more, a Ni content of less than 90% by mass, and a Zn content of 50%. It is less than % by mass.
  • the chemical composition of the surface layer plating layer 4 is within the above range, the elements and oxides constituting the surface layer plating layer are less likely to cause a reduction reaction of hydrogen, and even if hydrogen atoms are generated and adsorbed on the surface, the hydrogen atoms is combined to form hydrogen gas to promote the Tafel reaction, which has the effect of making it difficult for hydrogen to penetrate into the mother steel sheet. Therefore, by forming the surface plating layer 4, the amount of hydrogen entering the hot stamping steel sheet 10 during hot stamping can be suppressed. Therefore, the surface plated layer 4 can also be called a hydrogen penetration prevention layer.
  • the sum of the Sn content, Ni content, and Zn content of the surface plating layer 4 is over 90% by mass in order to reduce the amount of hydrogen entering the hot stamped member.
  • the total of the Sn content, the Ni content and the Zn content of the surface plated layer 4 may be 92% by mass or more, 94% by mass or more, 96% by mass or more, or 98% by mass or more, and is 100% by mass.
  • the total of Sn content, Ni content and Zn content of the surface plated layer 4 may be 98% by mass or less, 96% by mass or less, or 94% by mass or less.
  • the Sn content of the surface plating layer 4 is 10% by mass or more in order to suppress the amount of hydrogen entering the hot stamping member.
  • the Sn content of the surface plating layer 4 is 12% by mass or more, 14% by mass or more, 16% by mass or more, 18% by mass or more, 20% by mass or more, 30% by mass or more, 40% by mass or more, 60% by mass or more, It may be 80% by mass or more, 90% by mass or more, 94% by mass or more, 96% by mass or more, or 98% by mass or more.
  • the Sn content of the surface plated layer 4 may be 100% by mass. That is, the surface plating layer 4 may be 100% Sn plating.
  • the Sn content of the surface plating layer 4 is 98% by mass or less, 96% by mass or less, 94% by mass or less, 90% by mass or less, 85% by mass or less, 80% by mass or less, 60% by mass or less, and 50% by mass. % or less, 30 mass % or less, or 20 mass % or less.
  • the Ni content of the surface plating layer 4 is less than 90% by mass in order to reduce the amount of hydrogen entering the hot stamped member.
  • the Ni content of the surface plating layer 4 is 85% by mass or less, 80% by mass or less, 60% by mass or less, 40% by mass or less, 20% by mass or less, 10% by mass or more, 8% by mass or less, 6% by mass or less, It may be 4% by mass or less, 2% by mass or less, or 0% by mass.
  • the Ni content of the surface plating layer 4 is 2% by mass or more, 4% by mass or more, 6% by mass or more, 8% by mass or more, 10% by mass or more, 20% by mass or more, 40% by mass or more, and 60% by mass. % or more, 80% by mass or more, or 85% by mass or more.
  • the Zn content of the surface plating layer 4 is less than 50% by mass in order to reduce the amount of hydrogen entering the hot stamped member.
  • the Zn content of the surface plating layer 4 is 48% by mass or less, 46% by mass or less, 44% by mass or less, 40% by mass or less, 30% by mass or less, 20% by mass or less, 10% by mass or more, 8% by mass or less, It may be 6% by mass or less, 4% by mass or less, 2% by mass or less, or 0% by mass.
  • the Zn content of the surface plating layer 4 is 1% by mass or more, 2% by mass or more, 4% by mass or more, 6% by mass or more, 8% by mass or more, 10% by mass or more, 15% by mass or more, and 20% by mass. % or more or 30% mass % or more.
  • the surface plating layer 4 contains elements (including impurities) other than Sn, Zn, and Ni.
  • the total content of elements other than Sn, Zn and Ni is 10% or less.
  • the total content of elements other than Sn, Ni and Zn may be 5% by mass or less, 3% by mass or less, or 1% by mass or less.
  • the thickness of the surface plating layer 4 is over 300 nm. This is because if the thickness of the surface plated layer 4 is 300 nm or less, it is not possible to sufficiently suppress the penetration of hydrogen into the mother steel sheet 1 during hot stamping. A more preferable thickness of the surface plating layer 4 is 400 nm or more or 500 nm or more. Further, if the thickness of the surface plating layer 4 exceeds 2500 nm, the effect of suppressing the amount of hydrogen entering the mother steel sheet 1 is saturated, resulting in an increase in cost. Therefore, the thickness of the surface plated layer 4 is 2500 nm or less. The thickness of the surface plating layer 4 is preferably 2000 nm or less, 1500 nm or less, or 1000 nm or less, and more preferably 730 nm or less.
  • the coverage of the surface plated layer 4 with respect to the Al oxide film 3 is preferably 90% or more. More preferably, the coverage of the surface plated layer 4 is 95% or more. If the coverage of the surface plating layer 4 is less than 90%, the reaction between water vapor and Al on the surface of the Al—Si alloy plating layer 2 during hot stamping may not be sufficiently suppressed.
  • the coverage of the surface plated layer 4 may be 100% or less, or may be 99% or less.
  • the coverage of the surface plating layer 4 is evaluated by XPS measurement.
  • the XPS measurement was performed using a Quantum 2000 model manufactured by ULVAC-PHI, using Al K ⁇ rays as a radiation source, an output of 15 kV, 25 W, a spot size of 100 ⁇ m, the number of scans of 10 times, and the hot stamping steel plate 10. Scanning and measuring in the energy range, analysis software MultiPak V. 8.0, Sn content (atomic%), Zn content (atomic%), Ni content (atomic%), Al content (atomic%) in the detected metal components , and the content of other components (atomic %).
  • Sn content (mass%), Zn content (mass%), Ni content (mass%) and Al content ( mass %) can be obtained.
  • Sn content (mass%), Zn content (mass%), Ni content (mass%), and Sn content (mass%) with respect to the total of Al content (mass%), Zn content (mass% ) and Ni content (% by mass) are calculated, and the obtained ratio is defined as the coverage.
  • the thickness of the surface plating layer 4 can be measured by glow discharge spectroscopy (GDS).
  • GDS glow discharge spectroscopy
  • the discharge condition is 35 W (constant power mode)
  • the Ar pressure during measurement is 600 Pa
  • the discharge range is 4 mm ⁇ .
  • the distance between the electrodes is set to 0.15 mm to 0.25 mm, and the measurement may be performed by applying a high frequency from the rear surface of the sample, a direct glow, a high frequency glow, or the like.
  • the discharge voltage may be 30 W to 50 W (constant power mode), and the Ar pressure during measurement may be 500 Pa to 700 Pa.
  • the discharge range may be measured from 2 mm ⁇ to 6 mm ⁇ .
  • the thickness (nm) of the surface plated layer 4 is obtained as follows. First, from the measurement start to the end (until Al is detected and the total of the plating components (Sn, Zn, Ni) that is the surface layer plating layer reaches 50%), the unit time is calculated from the depth and measurement time Calculate the depth that can be cut per hit. Next, the thickness of the surface plating layer 4 of the steel sheet 10 for hot stamping is calculated by multiplying the obtained depth that can be scraped per unit time by the measurement time.
  • Each content of Zn, Sn, and Ni in the surface plating layer 4 is obtained by calculating the concentration of each element at the central position in the plate thickness direction of the surface plating layer 4 obtained in the measurement of the thickness of the surface plating layer 4 described above. content.
  • the hot stamped member according to this embodiment is obtained by hot stamping the steel plate 10 for hot stamping.
  • the steel plate 10 for hot stamping contains Cu in the base steel material, Cu may diffuse to the surface of the hot stamping member.
  • the constituent components (Sn, Zn, Ni) of the surface plating layer and their oxides (hydroxides) may remain on the surface of the hot stamped member according to this embodiment.
  • a hot stamped member obtained by hot stamping the steel sheet 10 for hot stamping according to the present embodiment will be described below.
  • a hot-stamped member according to this embodiment includes a base steel material and a plating layer provided on the base steel material.
  • the base material (base steel material) has the same chemical composition as the base steel plate 1 of the steel plate 10 for hot stamping.
  • the chemical composition of the base steel can be measured by the method described above.
  • the plated layer of the hot stamping member has a total of Sn content, Zn content and Ni content of 50% by mass or more, a Sn content of 7% by mass or more, a Ni content of less than 72% by mass, and a Zn content is less than 40% by mass, the total of Sn content, Zn content and Ni content is less than 50% by mass, the Al content is 10% by mass or more, and the Fe content is 50% by mass or less. and an Fe-rich region having an Al content of 10% by mass or more and an Fe content of more than 50% by mass in this order from the surface of the plating layer. Note that the Ni content in the surface layer rich region may be less than 50% by mass.
  • FIG. 3 is a depth profile of the plating layer of the hot stamped member.
  • the vertical axis in FIG. 3 indicates the content of each element, and the horizontal axis indicates the depth from the outermost surface of the hot stamped member (outermost surface: 0 ⁇ m).
  • a solid line indicates the Fe content, a dashed line indicates the Al content, and a dotted line indicates the Sn content.
  • the Sn content (Note 1) of the plating layer of the hot stamping member is 50% by mass or more, and the Sn content is 7% by mass or more.
  • the Sn content is 50% by mass or more, it is natural that the Sn content is 5% by mass or more.
  • Note 3 Hot stamping When the steel sheet 10 for steel plate 10 is not surface-plated with a Sn content of 100%, the surface-rich region is rich in Sn, Ni, and Zn.) is region A in FIG.
  • the Al-rich region in which the Sn content (Note 1) is less than 50% by mass, the Al content is 10% by mass or more, and the Fe content is 50% by mass or less is region B in FIG.
  • the Fe-rich region in which the Al content is 10% by mass or more and the Fe content is more than 50% by mass is region C in FIG. Corrosion of the hot stamped member can be suppressed by the existence of the plating layer having the surface layer rich region, the Al rich region, and the Fe rich region in order from the outermost surface of the hot stamped member.
  • the position of the boundary between the surface layer rich region and the Al rich layer of the hot stamping member is substantially the Sn content and the Ni content and the total Zn content is 50% by mass. That is, with respect to the requirements that the surface rich layer has a Sn content of 7% by mass or more, a Ni content of less than 72% by mass, and a Zn content of less than 40% by mass, the lower limit of the Sn content is increased, Alternatively, the upper limit of the Ni content may be lowered, or the upper limit of the Zn content may be lowered.
  • the lower limit of the Sn content in the surface rich region may be 8% by mass, 9% by mass, or 10% by mass.
  • the upper limit of the Ni content in the surface rich region may be 70% by mass, 65% by mass, 60% by mass, 50% by mass, 40% by mass, 20% by mass, or 10% by mass.
  • the upper limit of the Zn content in the surface rich region may be 45% by mass, 42% by mass, 40% by mass, 35% by mass, 30% by mass, 20% by mass, or 10% by mass.
  • the thickness of the plating layer of the hot stamped member is calculated from the sum of the thicknesses of the surface layer rich region, the Al rich region, and the Fe rich region.
  • the content of each element that is not described as the maximum value or average value is the content of each element at each depth position.
  • the maximum total of the Sn content, the Ni content, and the Zn content in the region from the surface of the plating layer to the position of 100 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer is 50% by mass. It is above and Fe content is 10 mass % or less.
  • the total of the Sn content, the Ni content, and the Zn content is 5% by mass or more, and the Fe content is 40% by mass or less.
  • the total of the Sn content, the Ni content, and the Zn content is 1% by mass or more, and the Fe content is 50% by mass or less.
  • the hot stamping member obtained by hot stamping the hot stamping steel sheet 10 having the surface plating layer 4 that is, the total of the Ni content and the Zn content is 0% by mass
  • Sn plating the total of the Ni content and the Zn content is 0% by mass
  • An example will be described.
  • the structure from the surface of the plating layer of the hot stamping member according to the present embodiment to a position of 1000 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer will be described with reference to FIG.
  • the vertical axis in FIG. 4 indicates the content of each element, and the horizontal axis indicates the depth from the outermost surface of the hot stamped member (outermost surface: 0 ⁇ m).
  • a solid line indicates the Fe content
  • a dashed line indicates the Al content
  • a dotted line indicates the Sn content.
  • the area from the surface of the plating layer of the hot stamping member according to the present embodiment to the position of 100 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer is area D in FIG.
  • a region E in FIG. 4 extends from a position of 100 nm in the thickness direction from the surface of the plated layer of the hot stamp member to a position of 500 nm in the thickness direction from the surface of the plated layer.
  • the area from the position of 500 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer to the position of 1000 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer is region F in FIG. Each region will be described below.
  • the maximum Sn content (Note 1) is 50% by mass or more, and the Fe content is 10. % by mass or less.
  • the Al content in the region from the surface of the plating layer to a position of 100 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer may be 1% by mass or more.
  • the maximum value of Sn content (Note 1) is less than 50% by mass, the hot stamping member The Al content or Fe content of the outermost surface of the hot stamped member is excessively increased, and the amount of hydrogen penetration during hot stamping of the hot stamped member is reduced. Therefore, the maximum Sn content (Note 1) is 50% by mass or more. A more preferable maximum Sn content (Note 1) is 70% by mass or more. The Sn content (Note 1) may be 90% by mass or less.
  • the Fe content exceeds 10% by mass in the region from the surface of the plating layer of the hot stamping member to the position of 100 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member, Fe that causes corrosion of the hot stamping member. becomes excessively large on the outermost surface of the hot-stamped member (the surface of the plating layer of the hot-stamped member), and the red rust resistance of the hot-stamped member decreases. Therefore, the Fe content is 10% by mass or less. A more preferable Fe content is 5% by mass or less.
  • the maximum Al content is less than 1% by mass in the region from the surface of the plating layer of the hot stamping member to the 100 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member, (including the surface layer plating component oxides, etc.), the Sn oxide on the surface layer is likely to peel off, which may cause dents and the like due to the peeled off material. Therefore, the maximum Al content is preferably 1% by mass or more. A more preferable maximum Al content is 5% by mass or more. Al content may be 50 mass % or less.
  • the maximum Sn content (Note 1) in the region from the 100 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member to the 500 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member is 5% by mass. It is above and Fe content is 40 mass % or less.
  • the maximum value of the total of the Sn content, the Ni content, and the Zn content is 5% by mass or more, including the case where the surface plating layer 4 of the hot stamping steel plate 10 is not 100% Sn plating,
  • the maximum Sn content may be 0.5% by mass or more or 1% by mass or more.
  • the maximum Sn content (Note 1) in the region from the 100 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member to the 500 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member is 5% by mass. If it is less than that, the adhesion (of the oxide containing the surface layer plating component, etc.) is lowered, and the Sn oxide on the surface layer is likely to peel off, which may cause dents due to the peeled off material. Therefore, the maximum Sn content (Note 1) is 5% by mass or more. A more preferable maximum Sn content (Note 1) is 10% by mass or more.
  • the Fe content is more than 40% by mass, the hot stamping member
  • the Fe content in the outermost surface of is excessively increased. Therefore, the Fe content is 40% by mass or less.
  • a more preferable Fe content is 25% by mass or less.
  • the balance is Al, Si, and impurities.
  • Impurities include those mixed from steel raw materials or scraps and/or in the process of manufacturing the hot stamped member according to the present embodiment, or intentionally added, and are allowed as long as they do not impair the characteristics of the hot stamped member. are exemplified.
  • the maximum Sn content (Note 1) in the region from the 500 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member to the 1000 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member is 1% by mass. It is above and Fe content is 50 mass % or less.
  • the maximum Sn content (Note 1) in the region from the 500 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member to the 1000 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer of the hot stamping member is 1% by mass. If it is less than that, the alloying may not be sufficiently performed during the heat treatment, and the adhesion of the plating on the surface layer may be insufficient. Therefore, the maximum Sn content (Note 1) is 1% by mass or more. A more preferable maximum Sn content (Note 1) is 5% by mass or more. The maximum Sn content (Note 1) may be 30% by mass or less.
  • the Fe content is more than 50% by mass, the hot stamping member
  • the Fe content on the outermost surface of is excessively increased. Therefore, the Fe content is 50% by mass or less.
  • a more preferable Fe content is 40% by mass or less.
  • the balance is Al, Si, and impurities.
  • Impurities include those mixed from steel raw materials or scraps and/or in the process of manufacturing the hot stamped member according to the present embodiment, or intentionally added, and are allowed as long as they do not impair the characteristics of the hot stamped member. are exemplified.
  • the depth profile of each element in the plating layer of the hot stamped member can be measured by glow discharge optical spectroscopy (GDS).
  • GDS glow discharge optical spectroscopy
  • the distance between the electrodes is set to 0.15 mm to 0.25 mm, and the measurement may be performed by applying a high frequency from the rear surface of the sample, a direct glow, a high frequency glow, or the like.
  • the discharge voltage may be 30 W to 50 W (constant power mode), and the Ar pressure during measurement may be 500 Pa to 700 Pa.
  • the discharge range may be measured from 2 mm ⁇ to 6 mm ⁇ . For the measurement time at one point, measure the time ( ⁇ ) until 90% or more of Fe is detected, and measure about 20% of that time ( ⁇ ⁇ 0.2) ( total ⁇ +0.2 ⁇ ).
  • a depth profile of each element can be obtained by measuring from the outermost surface of the hot stamped member to the region where the Fe element of the base steel is stable.
  • the depth (nm) from the surface of the plating layer is determined as follows. First, the depth cut per unit time is calculated from the depth cut from the start to the end of measurement and the measurement time. Next, the obtained depth that can be removed per unit time is multiplied by the measured time to calculate the depth from the surface of the plated layer of the hot stamped member. If the surface of the hot stamping member is extremely uneven and cannot be evacuated, an indium wire with a diameter of several hundred ⁇ m is pressed against the hot stamping member as a sealing material for measurement. A circle of the same size as the vacuumed portion to be measured is surrounded by an indium wire, and the hot stamping member is pressed with the indium wire to fill the surface unevenness, and then the GDS measurement is performed.
  • At least one of Sn oxide, Sn hydroxide, Ni oxide, Ni hydroxide, Zn oxide, or Zn hydroxide on the surface of the plating layer Sn oxide, Sn hydroxide, Ni oxide, Ni hydroxide, Zn oxide, or Zn in the region from the surface of the plating layer of the hot stamping member to a position of 20 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer At least one hydroxide may be present.
  • the presence of at least one of Sn oxide, Sn hydroxide, Ni oxide, Ni hydroxide, Zn oxide, and Zn hydroxide on the surface of the plating layer improves chemical conversion and electrodeposition coating properties.
  • Sn oxides include SnO, SnO 2 and SnO 3 .
  • Sn hydroxides include Sn(OH) 2 .
  • Zn oxides include Zn(OH) 2 .
  • ZnO is mentioned as Zn hydroxide.
  • Ni oxides include NiO or Ni 2 O 3 .
  • Ni hydroxides include NiOH or Ni(OH) 2 .
  • the total of the Sn content, the Zn content, and the Ni content is 30% by mass or more.
  • the total of the Sn content, the Zn content, and the Ni content is 30% by mass or more. is preferred. If the total of the Sn content, the Zn content and the Ni content is 30% by mass or more, the amount of hydrogen penetration after hot stamping can be further suppressed. A more preferable total of Sn content, Zn content and Ni content is 40% by mass or more.
  • XPS measurement X-ray photoelectron spectroscopy measurement
  • the hot stamp member is sputter-etched by Ar sputtering (accelerating voltage: 20 kV, sputtering rate: 1.0 nm/min), and then XPS measurement is performed.
  • XPS measurement uses Quantum 2000 type manufactured by ULVAC-Phi, using a radiation source Al K ⁇ ray, an output of 15 kV, 25 W, a spot size of 100 ⁇ m, 10 scans, and scanning the outermost surface of the hot stamp member in the entire energy range. to measure.
  • This Ar sputtering etching and XPS measurement are performed alternately, and these measurements are repeated from the plated layer to a position of 20 nm in the thickness direction.
  • the depth from the surface of the plating layer is calculated from the sputtering etching time and the sputtering rate.
  • the sputter etching rate is calculated in terms of SiO2 .
  • the plating of the hot stamping member At least Sn oxide, Sn hydroxide, Ni oxide, Ni hydroxide, Zn oxide, or Zn hydroxide in the region from the surface of the layer to the 20 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer It is determined that one type exists.
  • the presence or absence of Sn oxides, Sn hydroxides, Ni oxides, Ni hydroxides, Zn oxides, or Zn hydroxides is determined after XPS measurement of the samples by the above method. Background is measured after removing . After that, the background is removed from the measurement data of the sample. Sn oxide, Sn hydroxide, Ni oxide, Ni hydroxide, Zn It is determined that at least one kind of oxide or Zn hydroxide is present. The total of the Sn content, Zn content, and Ni content in the area from the surface of the plating layer of the hot stamping member to the 20 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer is from all the elements detected by the above XPS measurement. Calculate and ask.
  • the thickness of the plating layer of the hot stamped member is the sum of the thicknesses of the surface rich region, Al rich region and Fe rich region. When the thickness of the plating layer of the hot stamped member is less than 5 ⁇ m, sufficient corrosion resistance may not be obtained. Therefore, the thickness of the plating layer is preferably 5 ⁇ m or more. More preferably, the thickness of the plating layer is 10 ⁇ m or more, 20 ⁇ m or more, or 30 ⁇ m or more. When the thickness of the plating layer exceeds 200 ⁇ m, the effect of improving corrosion resistance is saturated. Therefore, it is preferable to set the thickness of the plating layer to 200 ⁇ m or less. The thickness of the plating layer may be 180 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or less, 120 ⁇ m or less, or 100 ⁇ m or less.
  • the plate thickness of the hot stamped member according to the present embodiment is not particularly limited, but it is preferably 0.5 to 3.5 mm from the viewpoint of reducing the weight of the vehicle body.
  • the plate thickness of the hot stamped member is preferably 0.8 mm or more, 1.0 mm or more, or 1.2 mm or more.
  • the plate thickness of the hot stamped member is preferably 3.2 mm or less, 2.8 mm or less, or 2.4 mm or less.
  • the tensile strength of the hot stamped member according to the present embodiment is not particularly limited, it may be 1150 MPa or more, 1300 MPa or more, 1500 MPa or 1600 MPa or more from the viewpoint of weight reduction of the vehicle body.
  • the hot stamped member may have a tensile strength of 2500 MPa or less, 2200 MPa or less, 2000 MPa or less, or 1800 MPa or less.
  • a slab (steel material) to be subjected to hot rolling may be a slab manufactured by a conventional method, for example, a slab manufactured by a general method such as a continuous casting slab or a thin slab caster. Hot rolling may also be performed by a general method, and is not particularly limited. After hot rolling, the steel sheet is coiled to obtain a mother steel sheet.
  • the cumulative rolling reduction in cold rolling is not particularly limited, it is preferably 40 to 60% from the viewpoint of the shape stability of the mother steel sheet.
  • Al-Si alloy plating Al—Si alloy plating is applied to the hot-rolled steel sheet as it is or after cold rolling.
  • the method of forming the Al--Si alloy plating layer 2 is not particularly limited, and hot-dip plating, electroplating, vacuum deposition, cladding, thermal spraying, and the like can be used. A hot dip plating method is particularly preferred.
  • the Al—Si alloy plating layer 2 When the Al—Si alloy plating layer 2 is formed by hot dip plating, at least the Si content is 3% by mass or more, and the total of the Al content and the Si content is 95% by mass or more.
  • An Al—Si alloy plated steel sheet is obtained by immersing the mother steel sheet 1 in a plating bath whose composition is adjusted to .
  • the temperature of the plating bath is preferably in the temperature range of 660°C to 690°C.
  • the hot-rolled steel sheet Before applying the Al—Si alloy plating layer 2, the hot-rolled steel sheet may be heated to a plating bath temperature of about 650° C. to 780° C. before plating.
  • the plating bath may contain Fe as an impurity in addition to Al and Si. Further, as long as the Si content is 3% by mass or more and the total of the Al content and the Si content is 95% by mass or more, the plating bath further contains Ni, Mg, Ti, Zn, Sb, It may contain Sn, Cu, Co, In, Bi, Ca, misch metal, and the like.
  • the Al oxide coating of the steel sheet after forming the Al—Si alloy plating layer 2 may be removed to obtain an Al oxide coating-removed steel sheet.
  • the Al oxide coating 3 is removed by immersing the Al-plated steel sheet in an acidic or basic removing liquid. Dilute hydrochloric acid (HCl 0.1 mol/L) or the like can be used as an acidic removing liquid.
  • the basic remover include sodium hydroxide aqueous solution (NaOH 0.1 mol/L).
  • the immersion time is adjusted so that the Al oxide film 3 after forming the surface plated layer 4 has a thickness of 20 nm or less. For example, when the bath temperature is 40° C., the Al oxide coating is removed by immersing for 1 minute.
  • “Surface plating layer” After forming the Al—Si alloy plating or after forming the surface layer plating layer 4, the Al oxide film 3 is removed so that the average thickness of the Al oxide film 3 is 20 nm or less, and within 1 minute, the Al oxide film removed steel plate.
  • it is preferable to obtain a steel sheet for hot stamping by forming the surface plating layer 4 by applying Sn plating, Sn--Ni plating, Sn--Zn plating, Sn--Ni--Zn plating, or the like.
  • the surface plated layer 4 may be formed by an electroplating method, a vacuum deposition method, or the like.
  • the surface plating layer 4 is Sn plating, for example, 0.3 to 0.5 mol/L of stannous sulfate, 0.5 to 0.8 mol/L of sulfuric acid, and 0.15 to 0.3 mol/L of cresol sulfonic acid , 0.003-0.007 mol/L of ⁇ -naphthol and 1-3 g/L of gelatin.
  • the current density is 0.5 to 5 A/dm 2
  • the Sn plating can be formed by controlling the energization time so that the thickness exceeds 300 nm.
  • a tin plate is preferably used for the anode.
  • the Sn plating bath preferably has a pH of 1.2 to 3.0 and a temperature of 15 to 30°C.
  • the metal is heated with an electron beam in a vapor deposition device. Alloy plating is preferred.
  • the vapor deposition amount is determined by the vapor pressure at the heating temperature. Therefore, it is preferable to adjust the heating temperature of each metal in order to obtain an alloy plating of more than 300 nm.
  • a hot-stamped member can be obtained by hot-stamping the steel sheet for hot-stamping produced as described above.
  • An example of hot stamping conditions will be described below, but the hot stamping conditions are not limited to these conditions.
  • the above steel plate for hot stamping is placed in a heating furnace and heated at a heating rate of 1.5° C./sec to 10.0° C./sec to a temperature of Ac 3 or higher (reaching temperature). If the heating temperature is 1.5° C./second to 10.0° C./second, surface diffusion of Fe can be prevented. If the reaching temperature is Ac 3 or higher, springback can be suppressed, which is preferable.
  • the Ac 3 point (°C) is represented by the following formula (1).
  • the retention time after reaching the reached temperature be 5 seconds or more and 300 seconds or less.
  • a holding time of 5 seconds or more and 300 seconds or less is preferable because diffusion of Fe to the surface of the hot stamping can be suppressed.
  • the steel plate after being held is hot-stamped and cooled to room temperature to obtain a hot-stamped member.
  • the cooling rate from hot stamping to room temperature is preferably 5° C./second or more. If the cooling rate is 5° C./second or more, diffusion of Fe to the outermost surface of the hot stamped member can be suppressed.
  • tempering may be performed after hot stamping. For example, it may be held at 250° C. for 30 minutes.
  • the conditions in the examples are one example of conditions adopted for confirming the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is based on this one example of conditions. It is not limited. Various conditions can be adopted in the present invention as long as the objects of the present invention are achieved without departing from the gist of the present invention.
  • Al-Si plating Al—Si alloy plating was applied to the mother steel plate manufactured above.
  • the Al—Si alloy plating bath was adjusted so as to have the Al content and Si content shown in Tables 3A, 3B, 3C, and 3D.
  • the mother steel sheets produced by the above method were immersed in a plating bath with adjusted components to obtain Al--Si alloy plated steel sheets shown in Tables 3A, 3B, 3C and 3D.
  • the Al oxide film on the surface of the Al—Si alloy plated steel sheet was removed by the method described in Tables 3A, 3B, 3C and 3D.
  • alkali was described in Tables 3A, 3B, 3C, and 3D
  • a 0.1 mol/L sodium hydroxide aqueous solution was used as the removing liquid.
  • acid is described in Tables 3A, 3B, 3C, and 3D
  • 0.1 mol/L diluted hydrochloric acid was used as the removing liquid.
  • the Al—Si plated steel sheet obtained above was immersed in a removing liquid to obtain a steel sheet from which the Al oxide film was removed. "-" in the table means that the Al oxide film was not removed.
  • the Sn plating bath had a pH of 1.2 to 3.0 and a temperature of 15 to 30°C.
  • steel plate No. In Nos. 1 to 34, 36 to 50, and 59 to 112, the Al—Si alloy-plated steel sheet or the steel sheet from which the Al oxide film was removed was subjected to a process of forming a surface layer plating layer by vapor deposition.
  • the apparatus capacity (chamber internal volume): 0.6 m 3
  • the distance from the vapor deposition metal source to the steel plate (substrate) 0.6 m
  • the degree of vacuum during vapor deposition 5.0 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ 2.
  • the thickness of the Al—Si alloy plating layer was measured as follows.
  • the steel plate for hot stamping obtained by the above manufacturing method was cut in the plate thickness direction. After that, the cross section of the hot stamping steel plate is polished, and the cross section of the polished hot stamping steel plate is subjected to line analysis using the ZAF method from the surface of the hot stamping steel plate to the steel plate by FE-EPMA, and the components detected Al concentration and Si concentration were measured.
  • the measurement conditions were an acceleration voltage of 15 kV, a beam diameter of about 100 nm, an irradiation time of 1000 ms per point, and a measurement pitch of 60 nm.
  • the measurement was performed in the range including the surface layer plating layer, the Al--Si alloy plating layer and the steel sheet.
  • a region where the Si concentration is 3% by mass or more and the total of the Al concentration and the Si concentration is 95% by mass or more is determined as an Al-Si alloy plating layer, and the thickness of the Al-Si alloy plating layer is the above. It is defined as the length of the area in the plate thickness direction.
  • the thickness of the Al—Si alloy plating layer was measured at five positions spaced apart by 5 ⁇ m, and the arithmetic mean of the obtained values was taken as the thickness of the Al—Si alloy plating layer. Evaluation results are shown in Tables 3A, 3B, 3C and 3D.
  • Al content and Si content in Al-Si alloy plating layer are obtained by taking a test piece according to the test method described in JIS K 0150 (2005) and measuring the 1/2 position of the total thickness of the Al-Si alloy plating layer. By measuring the Al content and the Si content of the hot stamping steel plate 10, the Al content and the Si content in the Al—Si alloy plating layer were obtained. The results obtained are shown in Tables 3A, 3B, 3C and 3D.
  • the thickness of the Al oxide coating was evaluated by alternately repeating Ar sputtering and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements. Specifically, the steel plate for hot stamping was sputtered by Ar sputtering (accelerating voltage: 0.5 kV, sputtering rate: 0.5 nm/min based on SiO 2 ), and then XPS measurement was performed. XPS measurements were performed using a source of Al K ⁇ radiation, power of 15 kV, 25 W, spot size of 100 ⁇ m, 10 scans, and a total energy range of 0-1300 eV.
  • Ar sputtering accelerating voltage: 0.5 kV
  • sputtering rate 0.5 nm/min based on SiO 2
  • the thickness of the Al oxide coating is calculated from the sputtering time and the sputtering rate from the position where the O content reaches 20 atomic % or more for the first time after sputtering is started to the position where the O content reaches less than 20 atomic %.
  • the sputtering rate is calculated in terms of SiO2 .
  • the thickness of the Al oxide film was the arithmetic mean value measured at two points. The results obtained are shown in Tables 3A, 3B, 3C and 3D.
  • the average layer thickness (thickness) of the surface plated layer 4 can be measured by glow discharge spectroscopy (GDS).
  • GDS glow discharge spectroscopy
  • the discharge conditions were 35 W (constant power mode), the Ar pressure at the time of measurement was 600 Pa, and the discharge range was 4 mm ⁇ .
  • the distance between electrodes was 0.18 mm.
  • Al was detected from the outermost surface of the steel sheet 10 for hot stamping, and the measurement was performed until the total of the plating components (Sn, Zn, Ni) in the surface layer plating layer reached 50%.
  • the thickness (nm) of the surface plating layer was determined as follows. First, the depth cut per unit time was calculated from the depth cut from the start to the end of measurement and the measurement time. Next, the thickness of the surface plating layer of the steel sheet 10 for hot stamping was calculated by multiplying the obtained depth that can be scraped per unit time by the measurement time. The results obtained are shown in Tables 4A, 4B, 4C and 4D.
  • the content of the main element in the surface plating layer (the content of any one of Sn content, Zn content, and Ni content) is the surface plating layer obtained in measuring the thickness of the surface plating layer
  • the concentration of the element with the largest numerical value among the Sn concentration, Zn concentration, and Ni concentration at the central position in the plate thickness direction was defined as the content of the main element.
  • the results obtained are shown in Tables 4A, 4B, 4C and 4D.
  • the coverage of the surface plating layer was evaluated by XPS measurement.
  • the XPS measurement was performed by scanning the hot stamping steel plate 10 with an output of 15 kV, 25 W, a spot size of 100 ⁇ m, 10 scans, and an entire energy range of 0 to 1300 eV using a radiation source Al K ⁇ ray.
  • the Sn content (atomic%) and the Al content (atomic%) were calculated.
  • the ratio of the Ni content (mass%) to the total of the Sn content (mass%) and the Al content (mass%) is calculated, and the obtained ratio is the Sn plating coverage (%). did.
  • a depth profile of each element in the plating layer of the hot stamped member was obtained by measuring with GDS. The conditions were that the distance between the electrodes was 0.19 mm, and a high frequency was applied from the rear surface of the sample. The discharge voltage was 35 W (constant power mode), the Ar pressure was 600 Pa, and the discharge range was 4 mm ⁇ . The measurement time at one point was about 12 minutes, and the etching was performed by about 50 ⁇ m. The depth of the plating layer was calculated by the method described above. A depth profile of each element was obtained by performing measurement from the surface of the hot stamped member to the region where the Fe element of the base material is stable.
  • I is the case where the Fe content is 5% by mass or less, more than 5% by mass, and 10% by mass. % or less was set as II, and the case of more than 10% by mass was set as III.
  • the maximum value of the total of Sn content, Ni content and Zn content is 70% by mass or more
  • I is 50% by mass or more and less than 70% by mass
  • II is less than 50% by mass.
  • III where the maximum Al content is 5% by mass or more is I, 1% by mass or more and less than 5% by mass is II, and less than 1% by mass is III.
  • the case where the Fe content is 15% by mass or less is defined as I.
  • the case of more than 15% by mass and 40% by mass or less was designated as II, and the case of more than 40% by weight was designated as III.
  • III when the maximum value of the total of Sn content, Ni content and Zn content is 10% by mass or more, I is defined, II is 5% by mass or more and less than 10% by mass, and less than 5% by mass. III.
  • I is the case where the Fe content is 20% by mass or less
  • a case of 20% by mass or more and 50% by mass or less was designated as II
  • a case of more than 50% by weight was designated as III.
  • I is 1% by mass or more and less than 5% by mass
  • II is less than 1% by mass.
  • the area (0-100 nm) in Tables 6A, 6B, 6C, and 6D means the area from the surface of the plating layer to the 100 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer.
  • the region (100-500 nm) in Tables 6A, 6B, 6C, and 6D means the region from the 100 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer to the 500 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer.
  • the region (500-1000 nm) in Tables 6A, 6B, 6C, and 6D means the region from the 500 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer to the 1000 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer.
  • Sn oxide, Sn hydroxide, Ni oxide, Ni hydroxide, Zn oxide, or Zn hydroxide in the area from the surface of the plating layer to the 20 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer at least one At least Sn oxide, Sn hydroxide, Ni oxide, Ni hydroxide, Zn oxide, or Zn hydroxide in the region from the surface of the plating layer to a position of 20 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer Confirmation of the existence of one species was performed by X-ray photoelectron spectroscopy measurement (XPS measurement).
  • XPS measurement X-ray photoelectron spectroscopy measurement
  • the hot stamp member was subjected to sputtering etching by Ar sputtering (accelerating voltage: 20 kV, sputtering rate: 1.0 nm/min), and then XPS measurement was performed.
  • XPS measurement uses Quantum 2000 type manufactured by ULVAC-Phi, using a radiation source Al K ⁇ ray, an output of 15 kV, 25 W, a spot size of 100 ⁇ m, 10 scans, and scanning the outermost surface of the hot stamp member in the entire energy range. measured by This Ar sputtering etching and XPS measurement were performed alternately, and these measurements were repeated from the plated layer to a position of 20 nm in the thickness direction.
  • the depth from the surface of the plating layer was calculated from the sputtering etching time and the sputtering rate.
  • the sputter etching rate was calculated in terms of SiO2 .
  • the total of the Sn content, the Ni content, and the Zn content in the region from the surface of the plating layer of the hot stamping member to the 20 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer is determined from all elements detected by XPS measurement. calculated and sought.
  • the tensile strength of the hot stamped member was determined according to the test method described in JIS Z 2241:2011 by preparing a No. 5 test piece described in JIS Z 2241:2011 from an arbitrary position of the hot stamped member. Note that Experiment No. in which the condition of the scale was poor. 49 were not evaluated. The measurement results are shown in Tables 5A, 5B, 5C and 5D.
  • the hot stamped member was subjected to temperature programmed hydrogen analysis to measure the amount of hydrogen in the hot stamped member. After hot stamping, when the temperature of the hot stamped material drops to about 100°C, it is immersed in liquid nitrogen, cooled to -10°C or less and frozen. Quantity was used to evaluate the penetrating hydrogen content (mass ppm) of the hot stamped member.
  • the amount of intruding hydrogen is 0.2 wt. ppm or less is E, 0.20 wt. ppm to 0.35 wt. ppm to Gr, 0.35 wt. ppm to 0.6 wt. ppm to G, 0.6 wt. B was defined as more than ppm.
  • steel sheet Nos. satisfying the scope of the present invention Nos. 21, 22, 25, 26, 32, 42, 57, 58, 63-66, 71-109, 111, and 112 had a small amount of hydrogen entering in the heating furnace and after hot stamping. Since Comparative Example 20 and the like had a Zn concentration of 50% by mass or more, the amount of hydrogen entering after hot stamping was high.
  • the present invention even if it is an Al-plated hot stamping steel sheet or hot stamping in a high dew point environment, it has excellent hydrogen embrittlement resistance by reducing the amount of penetrating hydrogen. , with high industrial applicability.

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Abstract

このホットスタンプ用鋼板は、母鋼板と、Ａｌ含有量が７５質量％以上、Ｓｉ含有量が３質量％以上、かつ、前記Ａｌ含有量と前記Ｓｉ含有量との合計が９５質量％以上であるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層と、厚さ が０～２０ｎｍである酸化Ａｌ被膜と、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が９０質量％超、Ｓｎ含有量が１０質量％以上、Ｎｉ含有量が９０質量％未満、かつ、Ｚｎ含有量が５０質量％未満である表層めっき層と、をこの順で備え、前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さが５～５０μｍであり、前記表層めっき層の厚さが３００ｎｍ超、２５００ｎｍ以下であることを特徴とする。

Description

ホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ部材
　本発明は、ホットスタンプ用鋼板およびホットスタンプ部材に関する。本願は、２０２１年４月６日に、日本に出願された特願２０２１－０６４８８４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、環境保護及び省資源化の観点から自動車車体の軽量化が求められており、自動車用部材への高強度鋼板の適用が加速している。自動車用部材はプレス成形によって製造されるが、鋼板の高強度化に伴い成形荷重が増加するだけでなく、成形性が低下するため、高強度鋼板においては、複雑な形状の部材への成形性が課題となる。このような課題を解決するため、鋼板が軟質化するオーステナイト域の高温まで加熱した後にプレス成形を実施するホットスタンプ技術の適用が進められている。ホットスタンプは、プレス加工と同時に、金型内において焼入れ処理を実施することで、自動車用部材への成形性と自動車用部材の強度確保とを両立する技術として注目されている。
　めっきなどを施していない裸材の鋼板に対してホットスタンプを行う場合、加熱時のスケールの形成及び表層脱炭を抑制するために、非酸化雰囲気でホットスタンプを行う必要がある。しかし、非酸化雰囲気でホットスタンプを行っても、加熱炉からプレス機までは、大気雰囲気であるので、ホットスタンプ後の鋼板の表面にはスケールが形成される。この鋼板の表面のスケールは、密着性が悪く、簡単に剥離してしまうため、他工程への悪影響が懸念される。そのため、ショットブラストなどを用いて除去する必要がある。ショットブラストは、鋼板の形状への影響があるという問題がある。また、スケール除去工程によって、ホットスタンプ工程の生産性が低下するという問題がある。
　鋼板表面のスケールの密着性を改善するための方法として、鋼板の表面にめっき層を形成する方法がある。めっき層を形成することで、ホットスタンプを行っても鋼板の表面に密着性のよいスケールが形成するため、スケール除去の工程が不要となる。そのため、めっき層を形成することで、ホットスタンプ工程の生産性が改善される。
　鋼板表面にめっきを形成する方法としては、Ｚｎめっき又はＡｌめっきを形成する方法が考えられるが、Ｚｎめっきを用いた場合、液体金属脆性（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｍｅｔａｌ　Ｅｍｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ、以下、ＬＭＥと称する）の問題がある。ＬＭＥとは、固体金属表面に液体金属が接触した状態で引張応力を付与すると、本来延性を示す固体金属が脆化する現象をいう。Ｚｎは融点が低く、ホットスタンプ時に、溶けたＺｎがＦｅの旧オーステナイト粒界に沿って入り込み、鋼板にマイクロクラックが生じてしまう。
　Ａｌめっきを鋼板に施す場合、上記のＬＭＥの問題は発生しないが、ホットスタンプ時にＡｌめっきの表面において、Ａｌと水との反応が起こり、水素が発生する。そのため、鋼板への侵入水素量が多いという問題がある。この鋼板への水素の侵入量が多いと、ホットスタンプ後に応力を負荷すると鋼板が割れてしまう（水素脆化）。
　特許文献１には、鋼板の表面領域においてニッケルを富化することで、高温における鋼材への侵入水素を抑制する技術が開示されている。
　特許文献２には、鋼板をニッケル及びクロムを含み、重量比Ｎｉ／Ｃｒが１．５～９の間であるバリアプレコートで被覆することで、鋼材への侵入水素を抑制する技術が開示されている。
　しかし、特許文献１の方法では、Ａｌめっきを施した場合に発生する水素の侵入を十分に抑制することはできない場合があった。また、特許文献２の方法では、露点制御をおこなわない環境（例えば３０℃のような高露点環境下）では、鋼板への水素の侵入を十分に抑制できない場合があった。また、Ａｌめっき鋼板はホットスタンプ後に、鋼板が腐食する環境で使用すると、多くの水素が鋼板内に蓄積される場合があり遅れ破壊の原因になると考えられる。
日本国特表２０１７－５２５８４９号公報 日本国特表２０１９－５１８１３６号公報
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされた発明であり、Ａｌめっきが施された鋼板をホットスタンプする場合においても、高露点環境下でも水素の侵入を抑制することができ、かつ、ホットスタンプ後の鋼板中への水素侵入抑制に優れたホットスタンプ部材に加え、当該ホットスタンプ部材を製造可能なホットスタンプ用鋼板を提供することを目的とする。
　本発明者らが鋭意検討した結果、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層を備えるホットスタンプ用鋼板が、所望の化学組成と厚さを有する表層めっき層を備えることで、露点を制御しない環境下においてホットスタンプを行っても、ホットスタンプ用鋼板への水素の侵入量を十分に抑制でき、かつ、ホットスタンプ後の鋼板中への水素侵入量を抑制しやすくなることを知見した。
　本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を進めてなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
（１）本発明の一態様に係るホットスタンプ用鋼板は、母鋼板と、Ａｌ含有量が７５質量％以上、Ｓｉ含有量が３質量％以上、かつ、前記Ａｌ含有量と前記Ｓｉ含有量との合計が９５質量％以上であるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層と、
厚さが０～２０ｎｍである酸化Ａｌ被膜と、
Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が９０質量％超、Ｓｎ含有量が１０質量％以上、Ｎｉ含有量が９０質量％未満、かつ、Ｚｎ含有量が５０質量％未満である表層めっき層と、
をこの順で備え、
　前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さが５～５０μｍであり、
　前記表層めっき層の厚さが３００ｎｍ超、２５００ｎｍ以下である
ことを特徴とするホットスタンプ用鋼板。
（２）　上記（１）に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記表層めっき層が前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の上層として、前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層に直接接して設けられてもよい。
（３）　上記（１）に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記酸化Ａｌ被膜の厚さが２～２０ｎｍであってもよい。
（４）　上記（１）～（３）のいずれか１つに記載のホットスタンプ用鋼板は、
　前記母鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ　：０．２５～０．７０％、
Ｓｉ：０．００５～１．０００％ 、
Ｍｎ：０．３０～３．００％、
Ｐ　：０．１００％以下、
Ｓ　：０．１０００％以下、
Ｎ　：０．０１００％以下、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｎｉ：０～１．００％、 
Ｃｒ：０～１．０００％、
Ｍｏ：０～１．０００％、
Ｎｂ：０～０．２００％、
Ｖ　：０～１．０００％、
Ｔｉ：０～０．１５０％、
Ｂ　：０～０．０１００％、
Ｃｏ：０～１．００％、
Ｗ　：０～１．００％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｓｂ：０～１．００％、
Ｚｒ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．１５０％、
Ａｌ：０～１．００００％、 
Ｃａ：０～０．０１０％、
ＲＥＭ：０％～０．３００％、および
残部：Ｆｅ及び不純物であってもよい。
（５）　上記（４）に記載のホットスタンプ用鋼板は、
　前記母鋼板の前記化学組成が、質量％で、
Ｃｕ：０．０１～１．００％、
Ｎｉ：０．０１～１．００％、 
Ｃｒ：０．００１～１．０００％下、
Ｍｏ：０．００１～１．０００％、
Ｎｂ：０．００１～０．２００％、
Ｖ　：０．０１～１．００％、
Ｔｉ：０．００１～０．１５０％、
Ｂ　：０．００１～０．０１００％、
Ｃｏ：０．０１～１．００％、
Ｗ　：０．０１～１．００％、
Ｓｎ：０．０１～１．００％、
Ｓｂ：０．０１～１．００％、
Ｚｒ：０．０１～１．００％、
Ｍｇ：０．００１～０．１５０％、
Ａｌ：０．００１０～１．００００％、 
Ｃａ：０．００１～０．０１０％、および
ＲＥＭ：０．００１～０．３００％
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。
（６）　本発明の一態様に係るホットスタンプ部材は、
　母鋼材と、前記母鋼材上に設けられためっき層と、を備えるホットスタンプ部材であって、前記めっき層が、
　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が５０質量％以上、Ｓｎ含有量が７質量％以上、Ｎｉ含有量が７２質量％未満、かつ、Ｚｎ含有量が４０質量％未満である表層リッチ領域と、
　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が５０質量％未満、Ａｌ含有量が１０質量％以上、かつ、Ｆｅ含有量が５０質量％以下であるＡｌリッチ領域と、
　Ａｌ含有量が１０質量％以上、かつ、Ｆｅ含有量が５０質量％超であるＦｅリッチ領域と、
を前記めっき層の表面からこの順で有し、
　前記めっき層の前記表面～前記めっき層の前記表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、
　　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が５０質量％以上であり、
　　Ｆｅ含有量が１０質量％以下であり、
　前記めっき層の前記表面から前記厚さ方向に１００ｎｍ位置～前記めっき層の前記表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、
　　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が５質量％以上であり、
　　Ｆｅ含有量が４０質量％以下であり、
　前記めっき層の前記表面から前記厚さ方向に５００ｎｍ位置～前記めっき層の前記表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、
　　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が１質量％以上であり、
　　Ｆｅ含有量が５０質量％以下である。
（７）　上記（６）に記載のホットスタンプ部材は、前記表層リッチ領域のＮｉ含有量が５０質量％未満であってもよい。
（８）　上記（６）または（７）に記載のホットスタンプ部材は、
　前記めっき層の前記表面～前記めっき層の前記表面から前記厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、
　Ｓｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも1種が存在し、かつ、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が３０質量％以上であってもよい。
（９）　上記（６）～（８）のいずれか１つに記載のホットスタンプ部材は、
　前記母鋼材の化学組成が、質量％で、
Ｃ　：０．２５～０．７０％、
Ｓｉ：０．００５～１．０００％ 、
Ｍｎ：０．３０～３．００％、
Ｐ　：０．１００％以下、
Ｓ　：０．１０００％以下、
Ｎ　：０．０１００％以下、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｎｉ：０～１．００％、 
Ｃｒ：０～１．０００％、
Ｍｏ：０～１．０００％、
Ｎｂ：０～０．２００％、
Ｖ　：０～１．００％、
Ｔｉ：０～０．１５０％、
Ｂ　：０～０．０１００％、
Ｃｏ：０～１．００％、
Ｗ　：０～１．００％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｓｂ：０～１．００％、
Ｚｒ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．１５０％、
Ａｌ：０～１．００００％、 
Ｃａ：０～０．０１０％、
ＲＥＭ：０％～０．３００％、および
残部：Ｆｅ及び不純物であってもよい。
（１０）　上記（９）に記載のホットスタンプ部材は、
　前記母鋼材の前記化学組成が、質量％で、
Ｃｕ：０．０１～１．００％、
Ｎｉ：０．０１～１．００％、 
Ｃｒ：０．００１～１．０００％下、
Ｍｏ：０．００１～１．０００％、
Ｎｂ：０．００１～０．２００％、
Ｖ　：０．０１～１．００％、
Ｔｉ：０．００１～０．１５０％、
Ｂ　：０．００１０～０．０１００％、
Ｃｏ：０．０１～１．００％、
Ｗ　：０．０１～１．００％、
Ｓｎ：０．０１～１．００％、
Ｓｂ：０．０１～１．００％、
Ｚｒ：０．０１～１．００％、
Ｍｇ：０．００１～０．１５０％、
Ａｌ：０．００１０～１．００００％、 
Ｃａ：０．００１～０．０１０％、および
ＲＥＭ：０．００１～０．３００％
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。
　本発明に係る上記態様によれば、Ａｌめっきを施された鋼板をホットスタンプする場合においても、高露点環境下でも水素の侵入を抑制することができ、かつ、ホットスタンプ後の鋼板中への水素侵入抑制に優れたホットスタンプ部材に加え、当該ホットスタンプ部材を製造可能なホットスタンプ用鋼板を提供することができる。
本発明の実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の断面模式図である。 本発明の別の実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の断面模式図である。 ホットスタンプ部材のグロー放電発光分析の測定結果の一例である。 ホットスタンプ部材のグロー放電発光分析の測定結果の一例である。
＜ホットスタンプ用鋼板＞
　本発明者らが鋭意検討した結果、露点を制御しない環境においては、Ａｌめっきを形成した鋼板をホットスタンプすると、Ａｌめっき表面のＡｌと大気中の水とが反応することで、多量の水素が発生し、かつ、鋼板に水素が多く侵入する場合があることが分かった。
　本発明者らが、さらに鋭意検討したところ、下記の知見を得た。
（Ａ）表層めっき層として、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が９０質量％超であり、Ｓｎ含有量が１０質量％以上であり、Ｎｉ含有量が９０質量％未満であり、かつ、Ｚｎ含有量が５０質量％未満であるめっきを用いると高露点下でのホットスタンプにおける鋼板への水素の侵入を抑制できる。
（Ｂ）表層めっき層の厚さが３００ｎｍ超、２５００ｎｍ以下であると、大気中の水との反応が十分に抑制され、また、鋼板に侵入する水素の量を低減できる。
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板では、上述の知見に基づいて、ホットスタンプ用鋼板の構成を決定した。本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板は、各めっき構成の相乗効果により、本発明の目的とする効果が得られる。ホットスタンプ用鋼板１０は、図１のように、母鋼板１、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２、及び表層めっき層４をこの順で備える。酸化Ａｌ被膜を備える場合は、図２のようにホットスタンプ鋼板１０Ａは、母鋼板１、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２、酸化Ａｌ被膜３、及び表層めっき層４をこの順に備える。以下、各構成について説明する。なお、本明細書中において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。「未満」、「超」と示す数値には、その値が数値範囲に含まれない。化学組成についての％は全て質量％を示す。
　（母鋼板）
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の鋼板（母鋼板）１は、公知のホットスタンプ用鋼板の化学組成であればよい。例えば、化学組成が、質量％で、Ｃ：０．２５％～０．７０％、Ｓｉ：０．００５％～１．０００％、Ｍｎ：０．３０％～３．００％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．１０００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、Ｃｕ：０％～１．００％、Ｎｉ：０％～１．００％、Ｃｒ：０％～１．０００％、Ｍｏ：０％～１．０００％、Ｎｂ：０％～０．２００％、Ｖ：０％～１．００％、Ｔｉ：０％～０．１５０％、Ｂ：０％～０．０１００％、Ｃｏ：０％～１．００％、Ｗ：０％～１．００％、Ｓｎ：０％～１．００％、Ｓｂ：０％～１．００％、Ｚｒ：０％～１．００％、Ｍｇ：０％～０．１５０％、Ａｌ：０％～１．００００％、Ｃａ：０％～０．０１０％及びＲＥＭ：０％～０．３００％および、残部がＦｅ及び不純物である。
「Ｃ：０．２５％～０．７０％」
　Ｃは、焼入れ性を確保するために重要な元素である。Ｃ含有量が０．２５％未満では、十分な焼入れ性が得ることができないため、１６００ＭＰａ以上の引張強さを確保することが困難となる。そのため、Ｃ含有量は０．２５％以上とすることが好ましい。Ｃ含有量は、好ましくは０．２８％以上である。本実施形態のホットスタンプ部材の引張強さを１６００ＭＰａ以上に限定する必要はなく、Ｃ含有量を０．２５％未満としてもよい。この場合、Ｃ含有量の下限を、０．２０％、０．２２％又は０．２４％としてもよい。一方、Ｃ含有量が０．７０％超では、ホットスタンプ部材の強度が高くなりすぎて、限界水素量の低下が著しくなる。そのため、Ｃ含有量は０．７０％以下とすることが好ましい。Ｃ含有量は、好ましくは０．５５％以下、０．５０％以下、０．４５％以下又は０．４０％以下、０．３６％以下又は０．３２％以下である。
「Ｓｉ：０．００５％～１．０００％」
　Ｓｉは、焼入れ性を確保するために含有させる元素である。Ｓｉ含有量が０．００５％未満では、１６００ＭＰａ以上の引張強さを確保し難くなる。そのため、Ｓｉ含有量は０．００５％以上とすることが好ましい。より好ましいＳｉ含有量は、０．１００％以上又は０．１５０％以上である。１．０００％超のＳｉを含有させても上記効果が飽和するため、Ｓｉ含有量は１．０００％以下とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．５００％以下である。本実施形態のホットスタンプ部材の引張強さを１６００ＭＰａ以上に限定する必要はなく、Ｓｉ含有量を０．００５％未満としてもよい。この場合、Ｓｉ含有量の下限を、０．００２％又は０．００４％としてもよい。
「Ｍｎ：０．３０％～３．００％」
　Ｍｎは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素である。Ｍｎ含有量が０．３０％未満では、固溶強化能が乏しくマルテンサイトが軟らかくなり、引張強さが低下する。そのため、１６００ＭＰａ以上の引張強さとするためには、Ｍｎ含有量は０．３０％以上とすることが好ましい。本実施形態のホットスタンプ部材の引張強さを１６００ＭＰａ以上に限定する必要はなく、Ｍｎ有量を０．３０％未満としてもよい。この場合、Ｍｎ有量の下限を、０．２０％、０．２４％又は０．２７％としてもよい。Ｍｎ含有量は、より好ましくは０．４０％以上、０．５０％以上、０．６０％以上又は０．８０％以上である。一方、Ｍｎ含有量を３．００％超とすると、鋼中に粗大な介在物が生成して破壊が生じやすくなることに加え、ホットスタンプ部材の耐水素脆化特性が低下するので、Ｍｎ含有量は、３．００％以下とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは２．５０％以下又は２．００％以下である。さらに好ましいＭｎ含有量は、１．８０％以下、１．６０％以下、１．４０％以下、１．２０％以下又は１．００％以下である。
「Ｐ：０．１００％以下」
　Ｐは、粒界に偏析し、粒界の強度を低下させる不純物元素である。Ｐ含有量が０．１００％を超えると、粒界の強度が著しく低下して、ホットスタンプ部材の耐水素脆化特性が低下する。そのため、Ｐ含有量は０．１００％以下とすることが好ましい。Ｐ含有量は、より好ましくは０．０５０％以下、０．０３０％以下又は０．０１５％以下である。更により好ましいＰ含有量は、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。Ｐ含有量の下限は特に限定しない。このため、Ｐ含有量の下限は０％である。Ｐ含有量を０．０００５％未満に低減しようとすると、脱Ｐコストが大幅に上昇し、経済的に好ましくないため、実操業上、０．０００５％又は０．００１％を下限としてもよい。
「Ｓ：０．１０００％以下」
　Ｓは、鋼中に介在物を形成する不純物元素である。Ｓ含有量が０．１０００％を超えると、鋼中に多量の介在物が生成し、ホットスタンプ部材の耐水素脆化特性が低下する。そのため、Ｓ含有量は０．１０００％以下とすることが好ましい。Ｓ含有量は、より好ましくは０．０３００％以下、０．０１００％以下、０．００７０％以下又は０．００５０％以下である。Ｓ含有量の下限は特に限定しない。このため、Ｓ含有量の下限は０％である。Ｓ含有量を０．０００１５％未満などに低減しようとすると、脱Ｓコストが大幅に上昇し、経済的に好ましくないため、実操業上、０．０００１５％又は０．０００５％を下限としてもよい。Ｓ含有量は０．００１０％以上又は０．００５０％以上であってもよい。
「Ｎ：０．０１００％以下」
　Ｎは、不純物元素であり、鋼中に窒化物を形成してホットスタンプ部材の靱性および耐水素脆化特性を劣化させる元素である。Ｎ含有量が０．０１００％を超えると、鋼中に粗大な窒化物が生成して、ホットスタンプ部材の耐水素脆化特性が著しく低下する。そのため、Ｎ含有量は０．０１００％以下とする。Ｎ含有量は、好ましくは０．００５０％以下である。Ｎ含有量の下限は特に限定しない。このため、Ｎ含有量の下限は０％である。Ｎ含有量を０．００１５％未満などに低減しようとすると、脱Ｎコストが大幅に上昇し、経済的に好ましくないため、実操業上、０．００１５％又は０．００２０％を下限としてもよい。
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０を構成する母鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、任意元素として、Ｃｕ：０．０１～１．００％、Ｎｉ：０．０１～１．００％、Ｃｒ：０．００１～１．０００％下、Ｍｏ：０．００１～１．０００％、Ｎｂ：０．００１～０．２００％、Ｖ：０．０１～１．００％、Ｔｉ：０．００１～０．１５０％、Ｂ：０．００１～０．０１００％、Ｃｏ：０．０１～１．００％、Ｗ：０．０１～１．００％、Ｓｎ：０．０１～１．００％、Ｓｂ：０．０１～１．００％、Ｚｒ：０．０１～１．００％、Ｍｇ：０．００１～０．１５０％、Ａｌ：０．００１０～１．００００％、 Ｃａ：０．００１～０．０１０％、およびＲＥＭ：０．００１～０．３００％からなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。以下の任意元素を含有しない場合の含有量は０％である。
「Ｃｕ：０％～１．００％」
　Ｃｕは、ホットスタンプ時にホットスタンプ部材のめっき層まで拡散して、ホットスタンプ部材の製造における、加熱時に侵入する水素を低減する作用を有するので、必要に応じて含有させてもよい。また、Ｃｕは鋼の焼入れ性を高め、焼入れ後の被覆鋼部材の強度を安定して確保するために有効な元素である。Ｃｕを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｃｕ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。Ｃｕ含有量は、より好ましくは０．１０％以上である。Ｃｕ含有量は、さらに好ましくは０．１５％以上である。一方、１．００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｃｕ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｃｕ含有量は、より好ましくは０．３５０％以下である。
「Ｎｉ：０％～１．００％」
　Ｎｉは、母鋼板製造時のＣｕによる熱間脆性を抑制し、安定した生産を確保するために、重要な元素であるので、Ｎｉを含有させてもよい。Ｎｉ含有量が０．０１％未満では、上記の効果を十分に得られない場合がある。したがって、Ｎｉ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．０５％以上が好ましい。さらに好ましくはＮｉ含有量は０．１０％以上である。
　一方、Ｎｉ含有量が１．００％を超えると、被覆鋼部材の限界水素量が低下する。したがって、Ｎｉ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．５０％以下又は０．２５％以下が好ましい。より好ましくは、Ｎｉ含有量は、０．２０％以下である。
「Ｃｒ：０％～１．０００％」
　Ｃｒは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｃｒを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｃｒ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。Ｃｒ含有量は、より好ましくは０．０５０％以上である。Ｃｒ含有量は、さらに好ましくは０．１００％以上である。一方、１．０００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｃｒ含有量は１．０００％以下とすることが好ましい。Ｃｒ含有量は、より好ましくは０．８００％以下、０．５００％以下又は０．２５０％以下である。
「Ｍｏ：０％～１．０００％」
　Ｍｏは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｍｏを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｍｏ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。Ｍｏ含有量は、０．００５％以上とすることがより好ましい。Ｍｏ含有量は、さらに好ましくは０．０１０％以上である。特に好ましくは、Ｍｏ含有量は０．１００％以上である。一方、１．０００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｍｏ含有量は１．０００％以下とすることが好ましい。Ｍｏ含有量は、より好ましくは０．８００％以下、０．５００％以下又は０．２５０％以下である。
「Ｎｂ：０％～０．２００％」
　Ｎｂは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｎｂを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｎｂ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。Ｎｂ含有量は０．０１０％以上とすることがより好ましい。Ｎｂ含有量は、さらに好ましくは０．０３０％以上である。一方、０．２００％を超えてＮｂを含有させても上記効果は飽和するので、Ｎｂ含有量は０．２００％以下とすることが好ましい。Ｎｂ含有量は、より好ましくは０．１００％以下である。
「Ｖ：０～１．００％」
　Ｖは、微細な炭化物を形成し、その細粒化効果や水素トラップ効果によりホットスタンプ部材の限界水素量を向上させる元素である。そのため、Ｖを含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ｖを０．０１％以上含有させることが好ましく、０．１０％以上含有させることがより好ましい。
　しかしながら、Ｖ含有量が１．００％を超えると、上記の効果が飽和して経済性が低下する。したがって、含有させる場合のＶ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｖ含有量は、より好ましくは０．７００％以下、０．４００％以下又は０．２５０％以下である。
「Ｔｉ：０％～０．１５０％」
　Ｔｉは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｔｉを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｔｉ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。Ｔｉ含有量は０．０１０％以上とすることがより好ましい。Ｔｉ含有量は、好ましくは０．０２０％以上である。一方、０．１５０％を超えて含有させても上記効果は飽和するので、Ｔｉ含有量は０．１５０％以下とすることが好ましい。Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．１００％以下、０．０６０％以下又は０．０４０％以下である。
「Ｂ：０％～０．０１００％」
　Ｂは、粒界に偏析して粒界の強度を向上させる元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｂを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｂ含有量は０．０００５％以上とすることが好ましい。Ｂ含有量は０．０００５％以上とすることがより好ましい。Ｂ含有量は、さらに好ましくは０．００１０％以上である。一方、０．０１００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｂ含有量は０．０１００％以下とすることが好ましい。Ｂ含有量は、より好ましくは０．００７５％以下、０．００４０％以下又は０．００２５％以下である。
「Ｃｏ：０％～１．００％」
　Ｃｏは、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ点）を上昇させる作用を有する元素であり、ホットスタンプ部材の靭性を向上させるので、必要に応じて含有させてもよい。Ｃｏを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるためには、Ｃｏ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。より好ましいＣｏ含有量は０．０８％以上である。一方、Ｃｏ含有量が１．００％超を超えると鋼の焼き入れ性が低下する。そのため、Ｃｏ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｃｏ含有量は、より好ましくは０．９０％以下、０．５０％以下又は０．１０％以下である。
「Ｗ：０％～１．００％」
　Ｗは鋼の焼入れ性を高め、焼入れ後のホットスタンプ部材の強度を安定して確保することを可能にする元素である。そのため、含有させてもよい。また、Ｗは、腐食環境において耐食性を向上させる元素である。上記の効果を得るためには、Ｗを０．０１％以上含有させることが好ましい。
　しかしながら、Ｗ含有量が１．００％を超えると、上記の効果が飽和して経済性が低下する。したがって、含有させる場合のＷ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｗ含有量は、より好ましくは０．７５％以下、０．４０％以下又は０．１０％以下である。
「Ｓｎ：０％～１．００％」
　Ｓｎは腐食環境において耐食性を向上させる元素である。そのため、Ｓｎを含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ｓｎを０．０１％以上含有させることが好ましい。
　しかしながら、Ｓｎ含有量が１．００％を超えると粒界強度が低下し、焼入れ後の被覆鋼部材の限界水素量が低下する。したがって、含有させる場合のＳｎ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｓｎ有量は、より好ましくは０．６０％以下、０．１０％以下又は０．０５％以下である。
「Ｓｂ：０％～１．００％」
　Ｓｂは腐食環境において耐食性を向上させる元素である。そのため、Ｓｂを含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ｓｂ含有量を０．０１％以上とすることが好ましい。
　しかしながら、Ｓｂ含有量が１．００％を超えると粒界強度が低下し、焼入れ後のホットスタンプ部材の限界水素量が低下する。したがって、含有させる場合のＳｂ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｓｂ有量は、より好ましくは０．６０％以下、０．１０％以下又は０．０５％以下である。
「Ｚｒ：０％～１．００％」
　Ｚｒは腐食環境において耐食性を向上させる元素である。そのため、含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ｚｒ含有量を０．０１％以上とすることが好ましい。
　しかしながら、Ｚｒ含有量が１．００％を超えると粒界強度が低下し、焼入れ後のホットスタンプ部材の限界水素量が低下する。したがって、含有させる場合のＺｒ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｚｒ有量は、より好ましくは０．６０％以下、０．２０％以下又は０．０５％以下である。
「Ｍｇ：０％～０．１５０％」
　Ｍｇは、溶鋼を脱酸して鋼を健全化する作用を有する元素であり、ホットスタンプ部材の靭性を向上させる。そのため、必要に応じてＭｇを含有させてもよい。上記効果を確実に得るためには、Ｍｇ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。より好ましくは、０．００８％以上である。一方、Ｍｇ含有量が０．１５０％超の場合、上記効果は飽和してコストの上昇を引き起こす。そのため、Ｍｇ含有量は０．１５０％以下とすることが好ましい。より好ましくは、０．１００％以下、０．０５０％以下又は０．０１０％以下である。
「Ａｌ：０％～１．００００％」
　Ａｌは、鋼の脱酸剤として一般的に用いられる元素である。そのため、Ａｌを含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ａｌを０．００１０％以上含有させることが好ましい。Ａｌ含有量は、０．０１００％以上であることがより好ましい。
　しかしながら、Ａｌ含有量が１．００００％を超えると、上記の効果が飽和して経済性が低下する。したがって、含有させる場合のＡｌ含有量は１．００００％以下とする。好ましいＡｌ含有量は、０．５０００％以下、０．１０００％以下、０．０５００％以下又は０．０３００％以下である。
「Ｃａ：０％～０．０１０％」
　Ｃａは、溶鋼を脱酸して鋼を健全化する作用を有する元素である。この作用を確実に発揮させるためには、Ｃａ含有量を０．００１％以上とすることが好ましい。一方、０．０１０％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｃａ含有量は０．０１０％以下とすることが好ましい。Ｃａ含有量は０．００７％以下、０．００５％以下又は０．００３％以下とすることがより好ましい。
「ＲＥＭ：０％～０．３００％」
　ＲＥＭは、Ｃａと同様に鋼中の介在物を微細化し、焼入れ後の被覆鋼部材の限界水素量を向上させる効果を有する元素である。この作用を確実に発揮させるためには、ＲＥＭ含有量を０．００１％以上とすることが好ましい。一方、０．３００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、ＲＥＭ含有量は０．３００％以下とすることが好ましい。ＲＥＭ含有量は０．１００％以下、０．０５０％以、０．０１０％以下又は０．００５％以下とすることがより好ましい。
　なお、本実施形態においてＲＥＭとは、Ｓｃ、Ｙ及びランタノイドからなる合計１７元素を指し、ＲＥＭの含有量とはこれらの元素の含有量の合計を指す。
「残部：Ｆｅ及び不純物」
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０を構成する母鋼板１の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物である。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから及び／又は製鋼過程で不可避的に混入し、あるいは、意図的に添加されたものであって本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプした後の、ホットスタンプ部材の特性を阻害しない範囲で許容される。
　上述した母鋼板１の化学組成は、一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、ＩＣＰ－ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ－Ａｔｏｍｉｃ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定すればよい。なお、ＣおよびＳは燃焼－赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解－熱伝導度法を用いて測定すればよい。表面のめっき層は機械研削により除去してから化学組成の分析を行えばよい。
「金属組織」
　次に、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０を構成する母鋼板１の金属組織について説明する。ホットスタンプ用鋼板１０の母鋼板１の金属組織は限定されないが、断面の面積率において、フェライト：２０～８０％、パーライト：２０～８０％、残部がベイナイト、マルテンサイトまたは残留オーステナイトの１種以上であってもよい。残部の面積率は５％未満であってもよい。
（フェライト及びパーライトの面積率の測定方法）
　フェライトおよびパーライトの面積率の測定は、以下の方法で行う。板幅方向中央位置における、圧延方向に平行な断面を鏡面に仕上げ、室温においてアルカリ性溶液を含まないコロイダルシリカを用いて８分間研磨し、サンプルの表層に導入されたひずみを除去する。サンプル断面の長手方向の任意の位置において、表面から板厚の１／４深さを分析できるように、長さ５０μｍ、表面から板厚の１／８深さ～表面から板厚の３／８深さの領域を、０．１μｍの測定間隔で電子後方散乱回折法により測定して結晶方位情報を得る。測定には、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ－７００１Ｆ）とＥＢＳＰ検出器（ＴＳＬ製ＤＶＣ５型検出器）とで構成された装置を用いる。この際、装置内の真空度は９．６×１０－５Ｐａ以下、加速電圧は１５ｋＶ、照射電流レベルは１３、電子線の照射レベルは６２とする。さらに、同一視野において反射電子像を撮影する。
　まず、反射電子像からフェライトとセメンタイトが層状に析出した結晶粒を特定し、当該結晶粒の面積率を算出することで、パーライトの面積率を得る。その後、パーライトと判別された結晶粒を除く結晶粒に対し、得られた結晶方位情報をＥＢＳＰ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）」に搭載された「Ｇｒａｉｎ　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ」機能を用いて、Ｇｒａｉｎ　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ値が１．０°以下の領域をフェライトと判定する。フェライトと判定された領域の面積率を求めることで、フェライトの面積率を得る。
（ベイナイト、マルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の測定方法）
　本実施形態におけるベイナイト、マルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の合計は、１００％から、フェライト、パーライトの面積率から差し引いた値とする。
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の母鋼板１の板厚は特に限定しないが、車体軽量化の観点から、０．５～３．５ｍｍとすることが好ましい。母鋼板１の板厚は０．８ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上又は１．２ｍｍ以上であることが好ましい。母鋼板１の板厚は３．２ｍｍ以下、２．８ｍｍ以下又は２．４ｍｍ以下であることが好ましい。
（Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層）
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０のＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２は、母鋼板１の上層として設けられている。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２は、Ａｌ及びＳｉを主成分とするめっきである。ここで、Ａｌ及びＳｉを主成分とするとは、少なくともＳｉを３質量％以上含有し、かつ、Ａｌの含有量とＳｉの含有量との合計が９５質量％以上であることをいう。つまり、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２は、Ａｌ含有量が７５質量％以上、Ｓｉ含有量が３質量％以上、かつ、前記Ａｌ含有量と前記Ｓｉ含有量との合計が９５質量％以上である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量は７５～９７質量％以下であり、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量がこの範囲であれば、ホットスタンプ時に母鋼板の表面に密着性の良いスケールが形成される。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量は、９５質量％以下又は９３質量％以下であることが好ましい。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量は、９１質量％以下又は８８％以下としてもよく、７８％以上、８１％以上又は８５％以上としてもよい。
　Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量は、３質量％以上又は５質量％以上であることが好ましい。より好ましくは、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量は７質量％以上又は９質量％以上である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量は、２０質量％以下であることが好ましい。より好ましくはＳｉ含有量は、１５質量％以下又は１２質量％以下である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量が３質量％以上であれば、Ｆｅ－Ａｌの合金化を抑制することができる。また、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量が２０質量％以下であれば、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の融点の上昇を抑制でき、溶融めっき浴の温度を低くすることができる。そのため、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量が２０質量％以下であれば、生産コストを下げることができる。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中の残部は、Ｆｅ及び不純物である。不純物としては、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の製造中に不可避的に混入する成分や母鋼板１中の成分等が挙げられる。
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０のＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さ（平均層厚）は５μｍ以上である。より好ましいＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは８μｍ以上、１２μｍ以上又は１５μｍ以上である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さが５μｍ未満であると、ホットスタンプ時に密着性のよいスケールを形成することができない。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは５０μｍ以下である。より好ましいＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは４５μｍ以下、４０μｍ以下又は３５μｍ以下である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さが５０μｍ超であると、上記の効果が飽和することに加え、コストが高くなる。
　Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは以下のように測定する。ホットスタンプ用鋼板１０の板厚方向に切断を行った後、ホットスタンプ用鋼板１０の断面を研磨する。研磨したホットスタンプ用鋼板１０の断面を、電子線マイクロアナライザ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｐｒｏｂｅ　ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｓｅｒ：ＦＥ－ＥＰＭＡ）により、ホットスタンプ用鋼板１０の表面から母鋼板１までをＺＡＦ法を用いて線分析し、検出された成分中のＡｌ濃度及びＳｉ濃度を測定する。測定条件は、加速電圧１５ｋＶ、ビーム径１００ｎｍ程度、１点あたりの照射時間１０００ｍｓ、測定ピッチ６０ｎｍとすればよい。Ｓｉ濃度が３質量％以上、かつ、Ａｌ濃度とＳｉ濃度との合計が９５質量％以上である領域をＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２と判定する。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは、上記の領域の板厚方向の長さとする。５μｍ間隔ずつ離れた５箇所の位置でＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さを測定し、求めた値の算術平均をＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さとする。
　Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量は、ＪＩＳ　Ｋ　０１５０（２００９）に記載の試験方法に従って、試験片を採取し、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の全厚の１／２位置のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を測定することで、ホットスタンプ用鋼板１０におけるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を得る。
（酸化Ａｌ被膜）
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の酸化Ａｌ被膜３は、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の上層として、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２に接して設けられている。酸化Ａｌ被膜は、Ｏの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％以上である領域とする。酸化Ａｌ被膜は無くてもよい。酸化Ａｌ被膜の厚さは、０～２０ｎｍである。
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の酸化Ａｌ被膜３の厚さ（平均膜厚）は、２０ｎｍ以下である。好ましくは、酸化Ａｌ被膜３の厚さは、１０ｎｍ以下である。ホットスタンプ用鋼板１０の酸化Ａｌ被膜３の厚さが２０ｎｍ超の場合、酸化Ａｌ被膜３の上層として設けられる表層めっき層４の被覆率が９０％未満となり、耐水素脆化特性が低下する場合がある。酸化Ａｌ被膜３は無くてもよいので、酸化Ａｌ被膜３の下限は０ｎｍである。その場合、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２に接するように、表層めっき層４が形成される。酸化Ａｌ被膜３の厚さは２ｎｍ以上であってもよい。
　酸化Ａｌ被膜３の厚さは、ＡｒスパッタリングとＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）測定とを交互に繰り返すことで、評価する。具体的には、Ａｒスパッタリング（加速電圧２０ｋＶ、スパッタレート１．０ｎｍ／ｍｉｎ）でホットスタンプ用鋼板１０のスパッタリングを行った後に、ＸＰＳ測定を行う。このＡｒスパッタリングとＸＰＳ測定とは交互に行い、ＸＰＳ測定で酸化したＡｌの２ｐ軌道の結合エネルギー７３．８ｅＶ～７４．５ｅＶのピークが現れてからなくなるまで、これらの測定を繰り返す。酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚は、スパッタリングを開始して初めてＯの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％以上となる位置から、Ｏの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％未満となる位置までのスパッタリング時間とスパッタレートとから算出する。スパッタレートはＳｉＯ２換算で行う。酸化Ａｌ被膜３厚さは、２箇所で測定した算術平均値とする。
（表層めっき層）
　本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層４は、酸化Ａｌ被膜３の上層として酸化Ａｌ被膜３に接して設けられている。酸化Ａｌ被膜３が無い場合は、表層めっき層４は、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の上層として、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２に直接接して設けられている。表層めっき層４は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉのうち２種以上からなる合金めっきまたはＳｎめっきである。表層めっき層４は、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が９０質量％超、Ｓｎ含有量が１０質量％以上、Ｎｉ含有量が９０質量％未満、かつ、Ｚｎ含有量が５０質量％未満である。表層めっき層４の化学組成が前記の範囲内の場合、表層めっき層を構成する元素、および酸化物は水素の還元反応を起こしにくく、水素原子が発生し表面に吸着しても、水素原子同士が結合し水素ガスとなって脱離するＴａｆｅｌ反応を促進させるため、母鋼板中に水素が侵入しづらくなる効果を有する。そのため、表層めっき層４を形成することで、ホットスタンプする際のホットスタンプ用鋼板１０への水素の侵入量を抑制することができる。このため、表層めっき層４を水素侵入防止層ということもできる。
　ホットスタンプ部材での水素侵入量の低減のため、表層めっき層４のＳｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計は、９０質量％超である。表層めっき層４のＳｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計は、９２質量％以上、９４質量％以上、９６質量％以上又は９８質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。その一方、表層めっき層４のＳｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計は、９８質量％以下、９６質量％以下又は９４質量％以下であってもよい。
　ホットスタンプ部材の水素侵入量抑制のため、表層めっき層４のＳｎ含有量は、１０質量％以上である。表層めっき層４のＳｎ含有量は、１２質量％以上、１４質量％以上、１６質量％以上、１８質量％以上、２０質量％以上、３０質量％以上、４０質量％以上、６０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、９４質量％以上、９６質量％以上又は９８質量％以上であってもよい。特に、表層めっき層４のＳｎ含有量は１００質量％であってもよい。つまり、表層めっき層４は１００％Ｓｎめっきであってもよい。その一方、表層めっき層４のＳｎ含有量は、９８質量％以下、９６質量％以下、９４質量％以下、９０質量％以下、８５質量％以下、８０質量％以下、６０質量％以下、５０質量％以下、３０質量％以下又は２０質量％以下であってもよい。
　ホットスタンプ部材での水素侵入量の低減のためには、表層めっき層４のＮｉ含有量は、９０質量％未満である。表層めっき層４のＮｉ含有量は、８５質量％以下、８０質量％以下、６０質量％以下、４０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以上、８質量％以下、６質量％以下、４質量％以下又は２質量％以下、０質量％であってもよい。その一方、表層めっき層４のＮｉ含有量は、２質量％以上、４質量％以上、６質量％以上、８質量％以上、１０質量％以上、２０質量％以上、４０質量％以上、６０質量％以上、８０質量％以上又は８５質量％以上であってもよい。
　ホットスタンプ部材での水素侵入量の低減のためには、表層めっき層４のＺｎ含有量は、５０質量％未満である。表層めっき層４のＺｎ含有量は、４８質量％以下、４６質量％以下、４４質量％以下、４０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以上、８質量％以下、６質量％以下、４質量％以下、２質量％以下又は０質量％であってもよい。その一方、表層めっき層４のＺｎ含有量は、１質量％以上、２質量％以上、４質量％以上、６質量％以上、８質量％以上、１０質量％以上、１５質量％以上、２０質量％以上又は３０％質量％以上であってもよい。
　表層めっき層４は、表層めっき層４における、Ｓｎ、ＮｉおよびＺｎの含有量の合計が、９０質量％超であれば、Ｓｎ、ＺｎおよびＮｉ以外の元素（不純物などを含む。）を含有してもよい。Ｓｎ、ＺｎおよびＮｉ以外の元素の合計含有量としては、１０％以下である。Ｓｎ、ＮｉおよびＺｎ以外の元素の含有量の合計は、５質量％以下、３質量％以下であってもよいし、１質量％以下であってもよい。
　本実施形態に係る表層めっき層４の厚さは、３００ｎｍ超である。表層めっき層４の厚さが３００ｎｍ以下であると、ホットスタンプ時の母鋼板１への水素の侵入を十分に抑制できないためである。より好ましい表層めっき層４の厚さは、４００ｎｍ以上又は５００ｎｍ以上である。また、表層めっき層４の厚さが２５００ｎｍ超であると、母鋼板１への水素の侵入量を抑制する効果が飽和し、コストが高くなる。このため、表層めっき層４の厚さは２５００ｎｍ以下である。好ましい表層めっき層４の厚さは、２０００ｎｍ以下、１５００ｎｍ以下又は１０００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは７３０ｎｍ以下である。
　酸化Ａｌ被膜３に対する表層めっき層４の被覆率（酸化Ａｌ被膜３がない場合は、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２に対する表層めっき層４の被覆率）が９０％以上であることが好ましい。より好ましくは、表層めっき層４の被覆率が９５％以上である。表層めっき層４の被覆率が９０％未満であると、ホットスタンプ時のＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２表面で水蒸気とＡｌとの反応を十分に抑制できない場合がある。表層めっき層４の被覆率は、１００％以下であってもよく、９９％以下であってもよい。
　表層めっき層４の被覆率は、ＸＰＳの測定で評価する。具体的には、ＸＰＳ測定は、アルバック・ファイ社製のＱｕａｎｔｕｍ２０００型を用い、線源としてＡｌ　Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、ホットスタンプ用鋼板１０を全エネルギー範囲で走査して測定し、アルバック・ファイ社製の解析ソフトＭｕｌｔｉＰａｋ　Ｖ．８．０を用いて解析し、検出された金属成分におけるＳｎの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、Ｚｎの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、Ｎｉの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、Ａｌの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、及び他の成分の含有量を（ａｔｏｍｉｃ％）を得る。得られた含有量（ａｔｏｍｉｃ％）を含有量（質量％）に換算することで、Ｓｎ含有量（質量％）、Ｚｎ含有量（質量％）、Ｎｉ含有量（質量％）及びＡｌ含有量（質量％）を得ることができる。Ｓｎ含有量（質量％）、Ｚｎ含有量（質量％）、Ｎｉ含有量（質量％）、およびＡｌの含有量（質量％）の合計に対するＳｎ含有量（質量％）、Ｚｎ含有量（質量％）、およびＮｉ含有量（質量％）の合計含有量の割合（％）を計算し、得られた割合を被覆率とする。
　表層めっき層４の厚さは、グロー放電発光分析（ＧＤＳ）で測定することができる。放電条件は３５Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は６００Ｐａ、放電範囲は４ｍｍφで測定を行うことができる。電極間距離は０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍとし、サンプル背面から高周波あるいは直接グロー、高周波グローなどから選択して印加して測定しても良い。放電電圧は３０Ｗ～５０Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は５００Ｐａ～７００Ｐａで測定しても良い。放電範囲は２ｍｍφ～６ｍｍφで測定しても良い。１か所の測定時間は、Ｆｅが９０％以上検出されるようになるまでの時間（αとする）を測定し、その時間の２割程度の時間（α×０．２）をさらに測定（合計α＋０．２α）しても良い。ホットスタンプ用鋼板１０の最表面からＡｌが検出され、かつ表層めっき層であるめっき成分（Ｓｎ，Ｚｎ，Ｎｉ）の合計が５０％になるまでの領域まで測定を行うことで、表層めっき層４の厚さを得ることができる。表層めっき層４の厚さ（ｎｍ）は、以下のように求める。まず、測定開始から終了まで（Ａｌが検出され、かつ表層めっき層であるめっき成分（Ｓｎ，Ｚｎ，Ｎｉ）の合計が５０％になるまで）に削られた深さと測定時間とから、単位時間当たりに削れる深さを算出する。次に、得られた単位時間当たりに削れる深さに測定時間を乗じて、ホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層４の厚さを計算する。
　表層めっき層４中のＺｎ、Ｓｎ、およびＮｉの各含有量は、上記の表層めっき層４の厚さの測定において得られる表層めっき層４の板厚方向の中心位置における各元素濃度を各元素の含有量とする。
＜ホットスタンプ部材＞
　次に本実施形態に係るホットスタンプ部材は、ホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプすることで得られる。ホットスタンプ用鋼板１０は、母鋼材中にＣｕを含有する場合、ホットスタンプ部材の表面までＣｕが拡散していてもよい。本実施形態に係るホットスタンプ部材の表面には表層めっき層の構成成分（Ｓｎ、Ｚｎ、Ｎｉ）およびそれらの酸化物（水酸化物）が残存していてもよい。以下、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプすることで得られるホットスタンプ部材について説明する。本実施形態に係るホットスタンプ部材は、母鋼材と母鋼材上に設けられためっき層とを備える。
（母鋼材）
　母材（母鋼材）は、ホットスタンプ用鋼板１０の母鋼板１と同じ化学組成を有する。母鋼材の化学組成は上述の方法で測定することができる。
（めっき層）
　ホットスタンプ部材のめっき層は、Ｓｎ含有量とＺｎ含有量とＮｉ含有量の合計が５０質量％以上、Ｓｎ含有量が７質量％以上、Ｎｉ含有量が７２質量％未満、かつ、Ｚｎ含有量が４０質量％未満である表層リッチ領域と、Ｓｎ含有量とＺｎ含有量とＮｉ含有量の合計が５０質量％未満、Ａｌ含有量が１０質量％以上、かつ、Ｆｅ含有量が５０質量％以下であるＡｌリッチ領域と、Ａｌ含有量が１０質量％以上、かつ、Ｆｅ含有量が５０質量％超であるＦｅリッチ領域と、をめっき層の表面からこの順で有する。なお、表層リッチ領域のＮｉ含有量は５０質量％未満であってもよい。
　以下、表層めっき層４が１００％Ｓｎめっきであるホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプして得たホットスタンプ部材である場合を例にして、めっき層について説明する。本実施形態に係るホットスタンプ部材のめっき層の構造を、図３を用いて説明する。図３は、ホットスタンプ部材のめっき層の深さプロファイルである。図３の縦軸は各元素の含有量を示し、横軸はホットスタンプ部材の最表面からの深さを示す（最表面：０μｍ）。実線はＦｅの含有量を示し、破線はＡｌの含有量を示し、点線はＳｎの含有量を示す。ここでは、便宜的に表層めっき層が１００％Ｓｎめっきである図３をもとに説明するが、表層めっき層４が１００％Ｓｎめっきでない場合、以下の説明において、「Ｓｎ含有量」を「Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計」に置き換えると、理解しやすくなる。このため、「Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計」に置き換えることができる「Ｓｎ含有量」に、「（注１）」を付記した。
　ホットスタンプ用鋼板１０がＳｎ含有量が１００％の表層めっきの場合、ホットスタンプ部材のめっき層のＳｎ含有量（注１）が５０質量％以上であり、Ｓｎ含有量が７質量％以上であり（注２：Ｓｎ含有量が５０質量％以上であるため、Ｓｎ含有量が５質量％以上であることは当然であるが、Ｓｎ含有量が１００％の表層めっき以外の場合も理解し易いように、念のため、この要件も記載している。）、Ｎｉ含有量が９０質量％未満であり、かつ、Ｚｎ含有量が４０質量％未満となるＳｎがリッチな領域（注３：ホットスタンプ用鋼板１０がＳｎ含有量が１００％の表層めっき以外の場合、ＳｎとＮｉとＺｎとがリッチな領域となる。）である表層リッチ領域は、図３の領域Ａとなる。
　Ｓｎ含有量（注１）が５０質量％未満であり、Ａｌ含有量が１０質量％以上であり、Ｆｅ含有量が５０質量％以下であるＡｌリッチ領域は図３の領域Ｂとなる。Ａｌ含有量が１０質量％以上であり、Ｆｅ含有量が５０質量％超であるＦｅリッチ領域は図３の領域Ｃとなる。
　ホットスタンプ部材の最表面から順に、表層リッチ領域、Ａｌリッチ領域、及びＦｅリッチ領域があるめっき層が存在することで、ホットスタンプ部材の腐食を抑制することができる。ホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層が１００％Ｓｎめっきである場合以外も含め、ホットスタンプ部材の表層リッチ領域とＡｌリッチ層の境界となる位置は、実質的に、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が５０質量％となる位置になる。つまり、表層リッチ層における「Ｓｎ含有量が７質量％以上、Ｎｉ含有量が７２質量％未満、かつ、Ｚｎ含有量が４０質量％未満」という要件に関し、Ｓｎ含有量の下限を高くしたり、又は、Ｎｉ含有量の上限を低くしたり、Ｚｎ含有量の上限を低くしてもよい。例えば、表層リッチ領域のＳｎ含有量の下限を８質量％、９質量％又は１０質量％としてもよい。表層リッチ領域のＮｉ含有量の上限を７０質量％、６５質量％、６０質量％、５０質量％、４０％質量％、２０質量％又は１０質量％としてもよい。表層リッチ領域のＺｎ含有量の上限を４５質量％、４２質量％、４０質量％、３５質量％、３０％質量％、２０質量％又は１０質量％としてもよい。
　ホットスタンプ部材のめっき層の厚さは、表層リッチ領域、Ａｌリッチ領域、及びＦｅリッチ領域の各領域の厚さの合計から計算される。なお、以下の説明で、最大値、平均値と記載していない各元素の含有量は、各深さ位置における各元素の含有量である。
　本実施形態に係るホットスタンプ部材において、めっき層の表面～めっき層の表面から厚み方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が５０質量％以上であり、Ｆｅ含有量が１０質量％以下である。
　本実施形態に係るホットスタンプ部材において、めっき層の表面から厚み方向に１００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚み方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が５質量％以上であり、Ｆｅ含有量が４０質量％以下である。
　本実施形態に係るホットスタンプ部材において、めっき層の表面から厚み方向に５００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚み方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が１質量％以上であり、Ｆｅ含有量が５０質量％以下である。
　以下、Ｓｎめっきにより形成された表層めっき層４（つまり、Ｎｉ含有量とＺｎ含有量の合計が０質量％）を有するホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプして得たホットスタンプ部材である場合を例にして説明する。本実施形態に係るホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの構造を、図４を用いて説明する。図４の縦軸は各元素の含有量を示し、横軸はホットスタンプ部材の最表面からの深さを示す（最表面：０μｍ）。実線はＦｅの含有量を示し、破線はＡｌの含有量を示し、点線はＳｎの含有量を示す。ここでは、便宜的に表層めっき層が１００％Ｓｎめっきである図４をもとに説明するが、表層めっき層４が１００％Ｓｎめっきでない場合、以下の説明において、「Ｓｎ含有量」を「Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計」に置き換えると、理解しやすくなる。このため、「Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計」に置き換えることができる「Ｓｎ含有量」に、「（注１）」を付記した。
　本実施形態に係るホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域は、図４の領域Ｄとなる。ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域は図４の領域Ｅとなる。めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域は図４の領域Ｆとなる。以下、各領域について説明する。
「めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域」
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量（注１）の最大値は５０質量％以上、Ｆｅ含有量は１０質量％以下である。めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ａｌ含有量は１質量％以上としてもよい。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量（注１）の最大値が５０質量％未満の場合、ホットスタンプ部材の最表面のＡｌ含有量又はＦｅ含有量が過度に多くなり、ホットスタンプ部材のホットスタンプ時の水素侵入量が低下する。そのため、Ｓｎ含有量（注１）の最大値は５０質量％以上である。より好ましいＳｎ含有量（注１）の最大値は、７０質量％以上である。Ｓｎ含有量（注１）は９０質量％以下としてもよい。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が１０質量％超の場合、ホットスタンプ部材の腐食の原因となるＦｅがホットスタンプ部材の最表面（ホットスタンプ部材のめっき層の表面）に過度に多くなり、ホットスタンプ部材の耐赤錆性が低下する。そのため、Ｆｅ含有量は１０質量％以下である。より好ましいＦｅ含有量は、５質量％以下である。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ａｌ含有量の最大値が１質量％未満である場合、（表層めっき成分を含む酸化物等の）密着性が低下して、表層のＳｎ酸化物が剥離しやすくなり、剥離物による押し疵などの原因になる場合がある。そのため、Ａｌ含有量の最大値は１質量％以上とすることが好ましい。より好ましいＡｌ含有量の最大値は、５質量％以上である。Ａｌ含有量は５０質量％以下であってもよい。
「めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域」
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量（注１）の最大値が５質量％以上であり、Ｆｅ含有量が４０質量％以下である。なお、ホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層４が１００％Ｓｎめっき以外の場合も含め、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が５質量％以上であることに加え、Ｓｎ含有量の最大値を０．５質量％以上又は１質量％以上としてもよい。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量（注１）の最大値が５質量％未満の場合、（表層めっき成分を含む酸化物等の）密着性が低下して、表層のＳｎ酸化物が剥離しやすくなり、剥離物による押し疵などの原因になる場合がある。そのため、Ｓｎ含有量（注１）の最大値は５質量％以上である。より好ましいＳｎ含有量（注１）の最大値は１０質量％以上である。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が４０質量％超の場合、ホットスタンプ部材の最表面におけるＦｅ含有量が過度に多くなる。そのため、Ｆｅ含有量は、４０質量％以下である。より好ましいＦｅ含有量は、２５質量％以下である。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、残部は、Ａｌ、Ｓｉ、及び不純物である。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから及び／又は本実施形態に係るホットスタンプ部材を製造する過程で混入し、あるいは意図的に添加したものであって、ホットスタンプ部材の特性を阻害しない範囲で許容される元素が例示される。
「めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域」
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量（注１）の最大値は１質量％以上であり、Ｆｅ含有量は５０質量％以下である。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量（注１）の最大値は１質量％未満の場合、熱処理時に合金化が十分行われない可能性があり、表層のめっきの密着性が不十分となる場合がある。そのため、Ｓｎ含有量（注１）の最大値は１質量％以上である。より好ましいＳｎ含有量（注１）の最大値は５質量％以上である。Ｓｎ含有量（注１）の最大値は３０質量％以下であってもよい。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が５０質量％超の場合、ホットスタンプ部材の最表面のＦｅ含有量が過度に多くなる。そのため、Ｆｅ含有量は、５０質量％以下である。より好ましいＦｅ含有量は、４０質量％以下である。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、残部は、ＡｌとＳｉと不純物である。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから及び／又は本実施形態に係るホットスタンプ部材を製造する過程で混入し、あるいは意図的に添加したものであって、ホットスタンプ部材の特性を阻害しない範囲で許容される元素が例示される。
　ホットスタンプ部材のめっき層の各元素の深さプロファイルはグロー放電発光分析（ＧＤＳ）で測定することができる。電極間距離は０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍとし、サンプル背面から高周波あるいは直接グロー、高周波グローなどから選択して印加して測定しても良い。放電電圧は３０Ｗ～５０Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は５００Ｐａ～７００Ｐａで測定しても良い。放電範囲は２ｍｍφ～６ｍｍφで測定しても良い。１か所の測定時間は、Ｆｅが９０％以上検出されるようになるまでの時間（αとする）を測定し、その時間の２割程度の時間（α×０．２）をさらに測定（合計α＋０．２α）しても良い。ホットスタンプ部材の最表面から母鋼材のＦｅ元素が安定する領域まで測定を行うことで、各元素の深さプロファイルを得ることができる。めっき層の表面からの深さ（ｎｍ）は、以下のように求める。まず、測定開始から終了までに削られた深さと測定時間とから、単位時間当たりに削れる深さを算出する。次に、得られた単位時間当たりに削れる深さに測定時間を乗じて、ホットスタンプ部材のめっき層の表面からの深さを計算する。ホットスタンプ部材の表面の凹凸が激しく、真空引きができない場合は、直径数百μｍのインジウム線をホットスタンプ部材に押し付けてシーリング材とすることで測定する。測定する箇所の真空引き部と同程度の円をインジウム線で囲い、ホットスタンプ部材にインジウム線を押し当てて表面凹凸を埋めた後ＧＤＳ測定する。
「めっき層の表面のＳｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも１種」
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも１種が存在してもよい。めっき層の表面にＳｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも１種が存在することで、化成性・電着塗装性が良好となるためである。Ｓｎ酸化物としてはＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＯ３が挙げられる。Ｓｎ水酸化物としては、Ｓｎ（ＯＨ）２が挙げられる。Ｚｎ酸化物としては、Ｚｎ（ＯＨ）２が挙げられる。Ｚｎ水酸化物としては、ＺｎＯが挙げられる。Ｎｉ酸化物としては、ＮｉＯ又はＮｉ２Ｏ３が挙げられる。Ｎｉ水酸化物としては、ＮｉＯＨ又はＮｉ（ＯＨ）２が挙げられる。
「めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量とＺｎ含有量とＮｉ含有量の合計が３０質量％以上である」
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ含有量とＺｎ含有量とＮｉ含有量の合計が３０質量％以上であることが好ましい。Ｓｎ含有量とＺｎ含有量とＮｉ含有量の合計が３０質量％以上であれば、ホットスタンプ後の水素侵入量をさらに抑制することができる。より好ましいＳｎ含有量とＺｎ含有量とＮｉ含有量の合計は、４０質量％以上である。
　Ｓｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の存在の確認は、Ｘ線光電子分光法測定（ＸＰＳ測定）で行う事が出来る。具体的には、Ａｒスパッタリング（加速電圧２０ｋＶ、スパッタレート１．０ｎｍ／ｍｉｎ）でホットスタンプ部材のスパッタリングエッチングを行った後に、ＸＰＳ測定を行う。ＸＰＳ測定は、アルバック・ファイ社製のＱｕａｎｔｕｍ２０００型を用い、線源Ａｌ　Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、ホットスタンプ部材の最表面を全エネルギー範囲で走査して測定する。このＡｒスパッタリングエッチングとＸＰＳ測定とは交互に行い、めっき層から厚さ方向に２０ｎｍ位置まで、これらの測定を繰り返す。めっき層の表面からの深さは、スパッタリングエッチング時間とスパッタリングレートとから算出する。スパッタエッチングレートはＳｉＯ２換算で行う。ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ酸化物又はＳｎ水酸化物の２ｐ軌道に由来する４８６．０ｅＶ～４８６．８ｅＶ、Ｚｎ酸化物又はＺｎ水酸化物の２ｐ軌道に由来する１０２１．７ｅＶ～１０２２．５ｅＶ、Ｎｉ酸化物又はＮｉ水酸化物の２ｐ軌道に由来する８５４ｅＶ～８５７ｅＶにピークが検出される場合を、ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも１種が存在すると判定する。より具体的には、Ｓｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の有無は、上記の方法での試料のＸＰＳ測定後、試料を取り除いた後にバックグラウンドを測定する。その後、試料の測定データからバックグラウンドを除去する。バックグラウンド除去後に、各酸化物や各水酸化物のピーク該当部分において１０００ｃ／ｓ以上のピークが検出される場合を、Ｓｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも１種が存在すると判定する。ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域におけるＳｎ含有量、Ｚｎ含有量、Ｎｉ含有量の合計は、上記のＸＰＳ測定で検出された全元素から計算して求める。
「めっき層の厚さ」
　ホットスタンプ部材のめっき層の厚さは、表層リッチ領域、Ａｌリッチ領域、及びＦｅリッチ領域の厚さの合計とする。ホットスタンプ部材のめっき層の厚さが５μｍ未満の場合、十分な耐食性が得られない場合がある。そのため、めっき層の厚さは、５μｍ以上であることが好ましい。めっき層の厚さは、１０μｍ以上、２０μｍ以上又は３０μｍ以上であることがより好ましい。めっき層の厚さが２００μｍ超の場合、耐食性向上の効果が飽和する。そのため、めっき層の厚さは２００μｍ以下とすることが、好ましい。めっき層の厚さは１８０μｍ以下、１５０μｍ以下、１２０μｍ以下又は１００μｍ以下としてもよい。
　以上、表層めっき層４がＳｎめっきであるホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプして得たホットスタンプ部材である場合について説明した。
　本実施形態に係るホットスタンプ部材の板厚は特に限定しないが、車体軽量化の観点から、０．５～３．５ｍｍとすることが好ましい。ホットスタンプ部材の板厚は０．８ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上又は１．２ｍｍ以上であることが好ましい。ホットスタンプ部材の板厚は３．２ｍｍ以下、２．８ｍｍ以下又は２．４ｍｍ以下であることが好ましい。
　本実施形態に係るホットスタンプ部材の引張強さは特に限定しないが、車体軽量化の観点から、１１５０ＭＰａ以上、１３００ＭＰａ以上、１５００ＭＰａ、１６００ＭＰａ以上としてもよい。ホットスタンプ部材の引張強さは、２５００ＭＰａ以下、２２００ＭＰａ以下、２０００ＭＰａ以下又は１８００ＭＰａ以下としてもよい。
＜ホットスタンプ用鋼板の製造方法＞
　次に、ホットスタンプ用鋼板１０の好適な製造方法について説明する。熱間圧延に供するスラブ（鋼材）は、常法で製造したスラブであればよく、例えば、連続鋳造スラブ、薄スラブキャスターなどの一般的な方法で製造したスラブであればよい。熱間圧延も一般的な方法で行えばよく、特に限定しない。熱間圧延後、巻取り、母鋼板を得る。
　巻取り後、必要に応じて、さらに冷間圧延を行ってもよい。冷間圧延における累積圧下率は特に限定しないが、母鋼板の形状安定性の観点から、４０～６０％とすることが好ましい。
「Ａｌ－Ｓｉ合金めっき」
　上記の熱延鋼板をそのまま、もしくは冷間圧延を施した後、Ａｌ－Ｓｉ合金めっきを施す。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の方法は、特に限定されるものではなく、溶融めっき法、電気めっき法、真空蒸着法、クラッド法、溶射法等を用いることができる。特に好ましくは、溶融めっき法である。
　溶融めっき法で、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２を形成する場合は、少なくともＳｉの含有量が３質量％以上で、Ａｌの含有量とＳｉの含有量との合計が９５質量％以上となるように成分を調整しためっき浴に上記の母鋼板１を浸漬することでＡｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板を得る。めっき浴の温度は６６０℃～６９０℃の温度域が好ましい。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２を施す前に、めっき浴温度６５０℃～７８０℃の近傍まで熱延鋼板を昇温してからめっきを行ってもよい。
　また、溶融めっきを行う場合、めっき浴にはＡｌやＳｉの他に不純物としてＦｅが混入している場合がある。また、Ｓｉの含有量が３質量％以上、かつ、Ａｌの含有量とＳｉの含有量との合計が９５質量％以上となる限り、さらにめっき浴にはＮｉ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃａ、ミッシュメタル等を含有していてもよい。
「酸化Ａｌ被膜除去」
　表層めっき層４を形成する前に、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２を形成後の鋼板（以下、Ａｌめっき鋼板）の酸化Ａｌ被膜を除去して、酸化Ａｌ被膜除去鋼板を得てもよい。酸化Ａｌ被膜３の除去は、Ａｌめっき鋼板を酸性又は塩基性の除去液に浸漬することで行う。酸性の除去液としては、希塩酸（ＨＣｌ　０．１ｍｏｌ／Ｌ）などが挙げられる。塩基性の除去液としては、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ　０．１ｍｏｌ／Ｌ）などが挙げられる。浸漬時間は、表層めっき層４形成後の酸化Ａｌ被膜３が２０ｎｍ以下になるように、調整する。例えば、浴温４０℃の場合、１分間浸漬することで、酸化Ａｌ被膜を除去する。
「表層めっき層」
　Ａｌ－Ｓｉ合金めっき形成後、または、表層めっき層４形成後の酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚が２０ｎｍ以下になるように酸化Ａｌ被膜３を除去後、１分以内に酸化Ａｌ被膜除去鋼板に対して、Ｓｎめっき、Ｓｎ－Ｎｉめっき、Ｓｎ－Ｚｎめっき、Ｓｎ－Ｎｉ－Ｚｎめっき等を施して表層めっき層４を形成することでホットスタンプ用鋼板を得ることが好ましい。表層めっき層４の形成は、電気めっき法、真空蒸着法などで形成してもよい。
　表層めっき層４がＳｎめっきである場合、例えば、硫酸第一錫０．３～０．５ｍｏｌ／Ｌ、硫酸０．５～０．８ｍｏｌ／Ｌ、クレゾールスルホン酸０．１５～０．３ｍｏｌ／Ｌ、β－ナフトール０．００３－０．００７ｍｏｌ／Ｌ、ゼラチン１～３ｇ／Ｌを含有するＳｎめっき浴に、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき形成後または、酸化Ａｌ被膜除去後の鋼板をカソードとして浸漬する。浸漬後、電流密度０．５～５Ａ／ｄｍ２で、厚さが３００ｎｍ超となるように、通電時間を制御してＳｎめっきを形成することができる。アノードには、錫板を用いることが好ましい。Ｓｎめっき浴のｐＨは１．２～３．０とし、Ｓｎめっき浴の温度は１５～３０℃とすることが好ましい。
　表層めっき層４がＳｎ－Ｎｉめっき、Ｓｎ－Ｚｎめっき、Ｓｎ－Ｎｉ－Ｚｎめっきのように複数の元素を主成分とするめっきからなる場合は、蒸着装置により、金属を電子線で加熱して合金めっきをすることが好ましい。蒸着量は加熱温度における蒸気圧で決まる。そのため、３００ｎｍ超の合金めっきを得るために、各金属の加熱温度を調整することが好ましい。
＜ホットスタンプ工程＞
　上記で製造したホットスタンプ用鋼板をホットスタンプすることで、ホットスタンプ部材を得ることができる。以下、ホットスタンプの条件の一例を説明するが、ホットスタンプ条件はこの条件に限定されない。
　上述のホットスタンプ用鋼板を加熱炉に入れて、加熱速度１．５℃／秒～１０．０℃／秒で、Ａｃ３点以上の温度（到達温度）まで加熱する。加熱温度が１．５℃／秒～１０．０℃／秒であれば、Ｆｅの表面拡散を防止することができる。到達温度がＡｃ３点以上であれば、スプリングバックを抑制することができるので、好ましい。なお、Ａｃ３点（℃）は下記（１）式で表される。
　Ａｃ３＝９１２－２３０．５×Ｃ＋３１．６×Ｓｉ－２０．４×Ｍｎ－１４．８×Ｃｒ－１８．１×Ｎｉ＋１６．８×Ｍｏ－３９．８×Ｃｕ・・・（１）
　なお、上記式中の元素記号は、当該元素の質量％での含有量であり、含有しない場合は０を代入する。
　到達温度になった後の保持時間は、５秒以上、３００秒以下とすることが好ましい。保持時間が５秒以上、３００秒以下であれば、Ｆｅのホットスタンプ表面への拡散を抑制することができるので、好ましい。
　保持後の鋼板をホットスタンプし、室温まで冷却してホットスタンプ部材を得る。ホットスタンプ後から室温までの冷却速度は、５℃／秒以上が好ましい。冷却速度が５℃／秒以上であれば、Ｆｅのホットスタンプ部材最表面への拡散を抑制することができる。
　また、必要に応じて、ホットスタンプ後に焼き戻しを行ってもよい。例えば、２５０℃で３０分間保持してもよい。
　次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
（母鋼板の製造）
　表１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂに示す化学組成の溶鋼を鋳造して製造した鋼片に、Ａｃ３～１４００℃の温度まで加熱して熱間圧延を行い、熱延鋼板（母鋼板）を得た。Ｎｏ．１６およびＮｏ．３６の鋼板は、熱間圧延後に累積圧下率５０％で冷間圧延をして、３．２ｍｍから１．６ｍｍの厚さに圧延した。なお、熱間圧延のみ場合は熱間圧延で１．６ｍｍの厚さに圧延した。表１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ中の空欄は、意図して添加していないことを示す。
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（Ａｌ－Ｓｉめっき）
　上記で製造した母鋼板に対し、Ａｌ－Ｓｉ合金めっきを施した。Ａｌ－Ｓｉ合金のめっき浴は、表３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに記載のＡｌ含有量及びＳｉ含有量となるように、めっき浴の成分を調整した。成分を調整しためっき浴に上記の方法により製造した母鋼板を浸漬し、表３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに記載のＡｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板を得た。
（酸化Ａｌ被膜除去）
　Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板の表面の酸化Ａｌ被膜を表３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに記載の方法で除去した。表３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄにアルカリと記載されている場合は、除去液として０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を用いた。表３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに酸と記載されている場合は、除去液として０．１ｍｏｌ／Ｌの希塩酸を用いた。上記で得たＡｌ－Ｓｉめっき鋼板を除去液に浸漬し、酸化Ａｌ被膜除去鋼板を得た。表中に「－」とある場合は、酸化Ａｌ被膜除去を行っていないことを意味する。
（表層めっき層）
　次に、鋼板Ｎｏ．３５、５２～５８では、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板または、酸化Ａｌ被膜を除去したＡｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板に対し、電気めっきにより表層めっき層を形成させる処理を行った。表層めっき層がＳｎめっきの場合、硫酸第一錫０．３～０．５ｍｏｌ／Ｌ、硫酸０．５～０．８ｍｏｌ／Ｌ、クレゾールスルホン酸０．１５～０．３ｍｏｌ／Ｌ、β－ナフトール０．００３－０．００７ｍｏｌ／Ｌ、ゼラチン１～３ｇ／Ｌを含有するＳｎめっき浴に、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板を浸漬した。浸漬後、アノードに錫板を用い、電流密度０．５～５Ａ／ｄｍ２で、厚さが３００ｎｍ超となるように、通電時間を制御してＳｎめっきを形成した。Ｓｎめっき浴のｐＨは１．２～３．０とし、Ｓｎめっき浴の温度は１５～３０℃とした。
　また、鋼板Ｎｏ．１～３４、３６～５０、５９～１１２では、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板または、酸化Ａｌ被膜除去鋼板に対し、蒸着により表層めっき層を形成させる処理を行った。具体的には、装置容量（チャンバー内容量）：０．６ｍ３、蒸着金属源から鋼板（基板）までの距離：０．６ｍ、蒸着中の真空度：５．０×１０－３～２．０×１０－５Ｐａ、蒸着金属源用るつぼの容量：４０ｍｌ、内径：３０φ、蒸着方法：電子線、電子線照射条件：電圧１０Ｖ（固定）、電流０．７～１．５Ａ、鋼板温度：５０～６００℃、鋼板回転速度：１５ｒｐｍという条件で蒸着を行うことで形成した。蒸着金属には、９９．９質量％以上の純度の金属を使用した。得られたホットスタンプ用鋼板の基材である鋼板の各組織を上述の方法で確認したところ、断面の面積率において、フェライト：２０～８０％、パーライト：２０～８０％、残部：５％未満であった。
（ホットスタンプ）
　次に、高露点環境下（３０℃）で、表５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄに記載の通りの条件でホットスタンプ用鋼板をホットスタンプし、ホットスタンプ部材を得た。
（Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さ）
　Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さは以下のように測定した。上記の製造方法で得られたホットスタンプ用鋼板を板厚方向に切断した。その後、ホットスタンプ用鋼板の断面を研磨し、研磨したホットスタンプ用鋼板の断面を、ＦＥ－ＥＰＭＡにより、ホットスタンプ用鋼板の表面から鋼板までをＺＡＦ法を用いて線分析し、検出された成分中のＡｌ濃度及びＳｉ濃度を測定した。測定条件は、加速電圧１５ｋＶ、ビーム径１００ｎｍ程度、１点あたりの照射時間１０００ｍｓ、測定ピッチ６０ｎｍとした。表層めっき層、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層及び鋼板が含まれる範囲で測定を行った。Ｓｉ濃度が３質量％以上、かつ、Ａｌ濃度とＳｉ濃度との合計が９５質量％以上である領域をＡｌ－Ｓｉ合金めっき層と判定し、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さは、上記の領域の板厚方向の長さとした。５μｍ間隔ずつ離れた５箇所の位置でＡｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さを測定し、求めた値の算術平均をＡｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さとした。評価結果を表３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに示す。
（Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量測定）
　Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量は、ＪＩＳ　Ｋ　０１５０（２００５）に記載の試験方法に従って、試験片を採取し、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の全厚の１／２位置のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を測定することで、ホットスタンプ用鋼板１０におけるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を得た。得られた結果を表３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに示す。
（酸化Ａｌ被膜の厚さ）
　酸化Ａｌ被膜の厚さは、ＡｒスパッタリングとＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）測定を交互に繰り返すことで、評価した。具体的には、Ａｒスパッタリング（加速電圧０．５ｋＶ、ＳｉＯ２を基準としたスパッタレート０．５ｎｍ／ｍｉｎ）でホットスタンプ用鋼板のスパッタリングを行った後に、ＸＰＳ測定を行った。ＸＰＳ測定は、線源Ａｌ　Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、全エネルギー範囲０～１３００ｅＶで行った。ＡｒスパッタリングとＸＰＳ測定は交互に行い、ＸＰＳ測定でＡｌの２ｐ軌道の結合エネルギー７３．８ｅＶ～７４．５ｅＶのピークが現れてからなくなるまで、これらの測定を繰り返した。酸化Ａｌ被膜の厚さは、スパッタリングを開始して初めてＯの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％以上となる位置から、Ｏの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％未満となる位置までのスパッタリング時間とスパッタリングレートから算出する。スパッタリングレートはＳｉＯ２換算で行う。酸化Ａｌ被膜の厚さは、２箇所で測定した算術平均値とした。得られた結果を表３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに示す。
（表層めっき層の厚さ）
　表層めっき層４の平均層厚（厚さ）は、グロー放電発光分析（ＧＤＳ）で測定することができる。放電条件は３５Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は６００Ｐａ、放電範囲は４ｍｍφで測定を行った。電極間距離は０．１８ｍｍとした。１か所の測定時間は、Ｆｅが９０％以上検出されるようになるまでの時間（αとする）を測定し、その時間の２割程度の時間（α×０．２）をさらに測定（合計α＋０．２α）した。ホットスタンプ用鋼板１０の最表面からＡｌが検出さ、かつ表層めっき層であるめっき成分（Ｓｎ，Ｚｎ，Ｎｉ）の合計が５０％になるまでの領域まで測定を行った。表層めっき層の厚さ（ｎｍ）は、以下のように求めた。まず、測定開始から終了までに削られた深さと測定時間とから、単位時間当たりに削れる深さを算出した。次に、得られた単位時間当たりに削れる深さに測定時間を乗じて、ホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層の厚さを計算した。得られた結果を表４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄに示す。
（表層めっき層のＳｎ含有量、Ｚｎ含有量、Ｎｉ含有量）
　表層めっき層中の主元素の含有量（Ｓｎ含有量、Ｚｎ含有量、およびＮｉ含有量のうちいずれか１種の含有量）は、表層めっき層の厚さの測定において得られた表層めっき層の板厚方向の中心位置におけるＳｎ濃度、Ｚｎ濃度、Ｎｉ濃度のうち最も数値の大きい元素濃度を主元素の含有量とした。具体的には、板厚方向の表層めっき層の中心位置で測定して得られた値の算術平均（Ｎ＝２）をＳｎ含有量、Ｚｎ含有量、Ｎｉ含有量のうち最も大きい元素の数値を主元素の含有量とした。得られた結果を表４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄに示す。
（表層めっき層の被覆率）
　表層めっき層の被覆率は、ＸＰＳ測定で評価した。ＸＰＳ測定は、線源Ａｌ　Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、ホットスタンプ用鋼板１０を全エネルギー範囲０～１３００ｅＶで走査して測定した。Ｓｎめっきの場合は、Ｓｎの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）とＡｌの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）を算出した。次にＳｎの含有量（質量％）とＡｌの含有量（質量％）との合計に対するＮｉ含有量の割合（質量％）を計算し、得られた割合をＳｎめっきの被覆率（％）とした。合金めっきの場合は、Ｓｎの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、Ｚｎの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、Ｎｉの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）とＡｌの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）を算出した。次にＺｎの含有量とＡｌの含有量との合計に対するＺｎ含有量の割合（％）を計算し、得られた割合を合金めっきの被覆率（％）とした。得られた結果を表４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄに示す。
（めっき層の深さプロファイル）
　ホットスタンプ部材のめっき層の各元素の深さプロファイルはＧＤＳで測定することで得た。条件は電極間距離を０．１９ｍｍとし、サンプル背面から高周波を印加した。放電電圧は３５Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は６００Ｐａ、放電範囲は４ｍｍφで測定した。１か所の測定時間は約１２分程度であり、約５０μｍほどエッチングした。めっき層の深さは、上述の方法で算出した。ホットスタンプ部材の表面から母材のＦｅ元素が安定する領域まで測定を行うことで、各元素の深さプロファイルを得た。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が５質量％以下の場合をＩとし、５質量％超、１０質量％以下の場合をＩＩとし、１０質量％超の場合をＩＩＩとした。また、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が７０質量％以上の場合をＩとし、５０質量％以上７０質量％未満の場合をＩＩとし、５０質量％未満の場合をＩＩＩとし、Ａｌ含有量の最大値が５質量％以上である場合をＩとし、１質量％以上５質量％未満の場合をＩＩとし、１質量％未満の場合をＩＩＩとした。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が１５質量％以下の場合をＩとし、１５質量％超４０質量％以下の場合をＩＩとし、４０質量％超の場合をＩＩＩとした。また、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が１０質量％以上の場合をＩとし、５質量％以上１０質量％未満の場合をＩＩとし、５質量％未満の場合をＩＩＩとした。
　ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が２０質量％以下の場合をＩとし、２０質量％以上５０質量％以下の場合をＩＩとし、５０質量％超の場合をＩＩＩとした。また、Ｓｎ含有量とＺｎ含有量とＮｉ含有量の合計の最大値が５質量％以上の場合をＩとし、１質量％以上５質量％未満の場合をＩＩとし、１質量％未満の場合をＩＩＩとした。
　表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ中の表面から１０００ｎｍまでの領域の判定は、各領域で全てＩ又はＩＩの場合を合格としてＧとした。各領域の判定において、１つでもＩＩＩがある場合を不合格としてＢとした。表中のＳｎ＋Ｎｉ＋Ｚｎは、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計（質量％）を意味する。
　なお、表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ中の領域（０－１００ｎｍ)は、めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域を意味する。表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ中の領域（１００－５００ｎｍ)は、めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域を意味する。表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ中の領域（５００－１０００ｎｍ)は、めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域を意味する。
（めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域におけるＳｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも１種）
　めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域におけるＳｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも１種の存在の確認は、Ｘ線光電子分光法測定（ＸＰＳ測定）で行った。具体的には、Ａｒスパッタリング（加速電圧２０ｋＶ、スパッタレート１．０ｎｍ／ｍｉｎ）でホットスタンプ部材のスパッタリングエッチングを行った後に、ＸＰＳ測定を行った。ＸＰＳ測定は、アルバック・ファイ社製のＱｕａｎｔｕｍ２０００型を用い、線源Ａｌ　Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、ホットスタンプ部材の最表面を全エネルギー範囲で走査して測定した。このＡｒスパッタリングエッチングとＸＰＳ測定とは交互に行い、めっき層から厚さ方向に２０ｎｍ位置まで、これらの測定を繰り返した。めっき層の表面からの深さは、スパッタリングエッチング時間とスパッタリングレートとから算出した。ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、上記で説明したＳｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物に由来するいずれかの範囲でピークが検出される場合を、めっき層の表面にＳｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも1種が存在すると判定する。スパッタエッチングレートはＳｉＯ２換算で行った。また、ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域におけるＳｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計は、ＸＰＳ測定で検出された全元素から計算して求めた。
（表面から２０ｎｍ位置までの領域の判定）
　めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｓｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも１種が存在し、且つＳｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が３０質量％以上の場合をＧとし、それ以外の場合をＢとした。結果を表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに示す。
　（各リッチ領域の判定）
　ホットスタンプ部材のめっき層の各元素の深さプロファイルのＧＤＳ測定結果から、めっき層の表層リッチ領域（Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計：５０質量％以上、Ｓｎ含有量：７質量％以上、Ｎｉ含有量：７２質量％未満、かつ、Ｚｎ含有量：４０質量％未満）、Ａｌリッチ領域（Ａｌ含有量：１０質量％以上、Ｆｅ含有量：５０質量％以下）、Ｆｅリッチ領域（Ａｌ含有量：１０質量％以上、Ｆｅ含有量：５０質量％超）の各領域をめっき層の表面からこの順で備えていた場合（各リッチ領域の判定）をＧ、これらの各領域を備えていなかった場合は、Ｂとした。得られた結果を表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに示す。
（引張強さ）
　ホットスタンプ部材の引張強さは、ホットスタンプ部材の任意の位置からＪＩＳ　Ｚ　２２４１：２０１１に記載の５号試験片を作製し、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１：２０１１に記載の試験方法に従って求めた。なお、スケールの状態が劣悪であった実験Ｎｏ．４９は評価しなかった。測定結果を表５Ａ、５Ｂ、５Ｃ，５Ｄに示す。
（加熱炉で侵入した水素量）
　ホットスタンプ部材に対し、昇温水素分析を行い、ホットスタンプ部材中の水素量を測定した。ホットスタンプ部材はホットスタンプ後、１００℃程度まで温度が下がったら、液体窒素に浸漬し、－１０℃以下に冷却して凍結し、昇温水素分析にて３００℃までに放出される拡散性水素量を用いて、ホットスタンプ部材の侵入水素量（質量ｐｐｍ）を評価した。侵入水素量が０．２ｗｔ．ｐｐｍ以下をＥ、０．２０ｗｔ．ｐｐｍ～０．３５ｗｔ．ｐｐｍをＧｒ、０．３５ｗｔ．ｐｐｍ～０．６ｗｔ．ｐｐｍをＧ、０．６ｗｔ．ｐｐｍ超をＢとした。評価がＥ、Ｇｒ、Ｇの場合を高露点環境下でも侵入水素量を抑制できると判断し合格とした。Ｂの場合を不合格とした。測定結果を表５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄに示す。なお、早期破断したおよび引張強さが１６００ＭＰａ未満の鋼板については、侵入水素量評価を行わなかった。
（ホットスタンプ部材への水素侵入量（暴露試験））
　一部のホットスタンプ部材を６０℃で３日間保持して水素を抜いた後に、沖縄の沿岸部から０．５ｋｍ以内の環境に６か月間暴露して、その後のホットスタンプ部材内部の水素侵入量を調査した。昇温脱離法は資料サイズ１０ｘ４０ｍｍ、昇温範囲：室温～２００℃、昇温速度：１００℃／ｈで実施して、２００℃までの積算量で求めた。
このときの水素の積算量が０．７ｗｔ．ｐｐｍ以上の場合はＢａｄ（Ｂ）、０．７ｗｔ．ｐｐｍ未満の場合はＧｏｏｄ（Ｇ）として評価した。得られた結果を表５Ａ、５Ｂ、５Ｃ，５Ｄに示す。
　表５Ａ、５Ｂ、５Ｃ，５Ｄに示す通り、本発明の範囲を満足する鋼板Ｎｏ．２１、２２、２５、２６、３２、４２、５７，５８、６３～６６、７１～１０９、１１１、１１２は加熱炉での侵入水素量およびホットスタンプ後の侵入水素量も少なかった。比較例２０などはＺｎ濃度が５０質量％以上であったので、ホットスタンプ後の侵入水素量が高かった。
　本発明によれば、Ａｌめっきを施されたホットスタンプ用鋼板であっても、高露点環境下でのホットスタンプにおいても、侵入水素量を低減することで優れた耐水素脆化特性を有するので、産業上の利用可能性が高い。
　１　　鋼板
　２　　Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層
　３　　酸化Ａｌ被膜
　４　　表層めっき層
　１０　ホットスタンプ用鋼板

Claims (10)

  1. 　母鋼板と、
    　Ａｌ含有量が７５質量％以上、Ｓｉ含有量が３質量％以上、かつ、前記Ａｌ含有量と前記Ｓｉ含有量との合計が９５質量％以上であるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層と、
    　厚さ が０～２０ｎｍである酸化Ａｌ被膜と、
    　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が９０質量％超、Ｓｎ含有量が１０質量％以上、Ｎｉ含有量が９０質量％未満、かつ、Ｚｎ含有量が５０質量％未満である表層めっき層と、
    をこの順で備え、
    　前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さが５～５０μｍであり、
    　前記表層めっき層の厚さが３００ｎｍ超、２５００ｎｍ以下である
    ことを特徴とするホットスタンプ用鋼板。
  2. 　前記表層めっき層が前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の上層として、前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層に直接接して設けられる請求項１に記載のホットスタンプ用鋼板。
  3. 　前記酸化Ａｌ被膜の厚さが２～２０ｎｍである請求項１に記載のホットスタンプ用鋼板。
  4. 　前記母鋼板の化学組成が、質量％で、
    Ｃ　：０．２５～０．７０％、
    Ｓｉ：０．００５～１．０００％ 、
    Ｍｎ：０．３０～３．００％、
    Ｐ　：０．１００％以下、
    Ｓ　：０．１０００％以下、
    Ｎ　：０．０１００％以下、
    Ｃｕ：０～１．００％、
    Ｎｉ：０～１．００％、 
    Ｃｒ：０～１．０００％、
    Ｍｏ：０～１．０００％、
    Ｎｂ：０～０．２００％、
    Ｖ　：０～１．０００％、
    Ｔｉ：０～０．１５０％、
    Ｂ　：０～０．０１００％、
    Ｃｏ：０～１．００％、
    Ｗ　：０～１．００％、
    Ｓｎ：０～１．００％、
    Ｓｂ：０～１．００％、
    Ｚｒ：０～１．００％、
    Ｍｇ：０～０．１５０％、
    Ａｌ：０～１．００００％、 
    Ｃａ：０～０．０１０％、
    ＲＥＭ：０％～０．３００％、および
    残部：Ｆｅ及び不純物である、
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のホットスタンプ用鋼板。
  5. 　前記母鋼板の前記化学組成が、質量％で、
    Ｃｕ：０．０１～１．００％、
    Ｎｉ：０．０１～１．００％、 
    Ｃｒ：０．００１～１．０００％下、
    Ｍｏ：０．００１～１．０００％、
    Ｎｂ：０．００１～０．２００％、
    Ｖ　：０．０１～１．００％、
    Ｔｉ：０．００１～０．１５０％、
    Ｂ　：０．００１～０．０１００％、
    Ｃｏ：０．０１～１．００％、
    Ｗ　：０．０１～１．００％、
    Ｓｎ：０．０１～１．００％、
    Ｓｂ：０．０１～１．００％、
    Ｚｒ：０．０１～１．００％、
    Ｍｇ：０．００１～０．１５０％、
    Ａｌ：０．００１０～１．００００％、 
    Ｃａ：０．００１～０．０１０％、および
    ＲＥＭ：０．００１～０．３００％
    からなる群から選択される１種又は２種以上を含有する
    ことを特徴とする請求項４に記載のホットスタンプ用鋼板。
  6. 　母鋼材と、前記母鋼材上に設けられためっき層と、を備えるホットスタンプ部材であって、前記めっき層が、
    　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が５０質量％以上、Ｓｎ含有量が７質量％以上、Ｎｉ含有量が７２質量％未満かつ、Ｚｎ含有量が４０質量％未満である表層リッチ領域と、
    　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が５０質量％未満、Ａｌ含有量が１０質量％以上、かつ、Ｆｅ含有量が５０質量％以下であるＡｌリッチ領域と、
    　Ａｌ含有量が１０質量％以上、かつ、Ｆｅ含有量が５０質量％超であるＦｅリッチ領域と、
    を前記めっき層の表面からこの順で有し、
    　前記めっき層の前記表面～前記めっき層の前記表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、
    　　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が５０質量％以上であり、
    　　Ｆｅ含有量が１０質量％以下であり、
    　前記めっき層の前記表面から前記厚さ方向に１００ｎｍ位置～前記めっき層の前記表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、
    　　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が５質量％以上であり、
    　　Ｆｅ含有量が４０質量％以下であり、
    　前記めっき層の前記表面から前記厚さ方向に５００ｎｍ位置～前記めっき層の前記表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、
    　　Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計の最大値が１質量％以上であり、
    　　Ｆｅ含有量が５０質量％以下である、
    ことを特徴とするホットスタンプ部材。
  7. 　前記表層リッチ領域のＮｉ含有量が５０質量％未満である
    ことを特徴とする請求項６に記載のホットスタンプ部材。
  8. 　前記めっき層の前記表面～前記めっき層の前記表面から前記厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、
    　Ｓｎ酸化物、Ｓｎ水酸化物、Ｎｉ酸化物、Ｎｉ水酸化物、Ｚｎ酸化物、または、Ｚｎ水酸化物の少なくとも1種が存在し、かつ、Ｓｎ含有量とＮｉ含有量とＺｎ含有量の合計が３０質量％以上であることを特徴とする請求項６または７に記載のホットスタンプ部材。
  9. 　　前記母鋼材の化学組成が、質量％で、
    Ｃ　：０．２５～０．７０％、
    Ｓｉ：０．００５～１．０００％ 、
    Ｍｎ：０．３０～３．００％、
    Ｐ　：０．１００％以下、
    Ｓ　：０．１０００％以下、
    Ｎ　：０．０１００％以下、
    Ｃｕ：０～１．００％、
    Ｎｉ：０～１．００％、 
    Ｃｒ：０～１．０００％、
    Ｍｏ：０～１．０００％、
    Ｎｂ：０～０．２００％、
    Ｖ　：０～１．００％、
    Ｔｉ：０～０．１５０％、
    Ｂ　：０～０．０１００％、
    Ｃｏ：０～１．００％、
    Ｗ　：０～１．００％、
    Ｓｎ：０～１．００％、
    Ｓｂ：０～１．００％、
    Ｚｒ：０～１．００％、
    Ｍｇ：０～０．１５０％、
    Ａｌ：０～１．００００％、 
    Ｃａ：０～０．０１０％、
    ＲＥＭ：０％～０．３００％、および
    残部：Ｆｅ及び不純物である、
    ことを特徴とする請求項６～８のいずれか１項に記載のホットスタンプ部材。
  10. 　前記母鋼材の前記化学組成が、質量％で、
    Ｃｕ：０．０１～１．００％、
    Ｎｉ：０．０１～１．００％、 
    Ｃｒ：０．００１～１．０００％下、
    Ｍｏ：０．００１～１．０００％、
    Ｎｂ：０．００１～０．２００％、
    Ｖ　：０．０１～１．００％、
    Ｔｉ：０．００１～０．１５０％、
    Ｂ　：０．００１０～０．０１００％、
    Ｃｏ：０．０１～１．００％、
    Ｗ　：０．０１～１．００％、
    Ｓｎ：０．０１～１．００％、
    Ｓｂ：０．０１～１．００％、
    Ｚｒ：０．０１～１．００％、
    Ｍｇ：０．００１～０．１５０％、
    Ａｌ：０．００１０～１．００００％、 
    Ｃａ：０．００１～０．０１０％、および
    ＲＥＭ：０．００１～０．３００％
    からなる群から選択される１種又は２種以上を含有する
    ことを特徴とする請求項９に記載のホットスタンプ部材。
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