WO2022215636A1 - 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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WO2022215636A1
WO2022215636A1 PCT/JP2022/016321 JP2022016321W WO2022215636A1 WO 2022215636 A1 WO2022215636 A1 WO 2022215636A1 JP 2022016321 W JP2022016321 W JP 2022016321W WO 2022215636 A1 WO2022215636 A1 WO 2022215636A1
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mass
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hot stamping
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PCT/JP2022/016321
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Inventor
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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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
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    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
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    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets

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 Documents 1 and 2 the penetration of hydrogen into the steel sheet is suppressed by further forming a barrier precoat or the like on the Al plating.
  • a barrier precoat in the hot stamped member after hot stamping, even if a barrier precoat is formed, Fe diffuses to the surface of the hot stamped member, so corrosion of the hot stamped member is sufficiently prevented. The problem is that it cannot be suppressed.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hot stamping member having excellent corrosion resistance and a steel sheet for hot stamping from which the hot stamping member can be manufactured.
  • a hot stamping steel sheet provided with an Al-Si alloy plating layer is provided with a surface plating layer having a desired chemical composition and thickness on the Al-Si alloy plating layer. It has been found that the corrosion of the stamp member can be sufficiently suppressed.
  • a steel sheet for hot stamping according to one aspect of the present invention a mother steel plate; an Al—Si alloy plating layer having an Al content of 75% by mass or more, a Si content of 3 to 20% by mass, and a total of the Al content and the Si content of 95% by mass or more; an Al oxide coating having a thickness of 0 to 20 nm; a surface plating layer; in this order, In the surface plating layer, The total of Cr content, Cu content, and Ni content is more than 90% by mass, and the Ni content is 50% by mass or less, or The sum of the Cr content, the Cu content, and the Ni content is more than 90% by mass, the Ni content is 90% by mass or less, and the Cr content is 0.08 times or less the Ni content.
  • the Al—Si alloy plating layer has a thickness of 8 to 50 ⁇ m, The thickness of the surface plating layer is more than 300 nm and 2500
  • the Ni content of the surface plating layer may be less than 50% by mass.
  • the surface plating layer is directly on the Al-Si alloy plating layer as an upper layer of the Al-Si alloy plating layer. They may be provided in contact with each other.
  • 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 (5) above,
  • the chemical composition of the mother steel plate is, in mass%, C: 0.01 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: 0-0.200%, sol. Al: 0 to 1.00000%, Ca: 0-0.010%, REM: 0% to 0.300% and balance: Fe and impur
  • the steel plate for hot stamping according to (6) above 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: 0.001 to 1.000%, 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: 0.001-0.200%, sol. Al: 0.00100 to 1.00000%, 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-stamped member is a hot-stamped member comprising a base steel material and a plating layer provided on the base steel material, the plating layer comprising: The total of Cr content, Cu content and Ni content is 50% by mass or more, and the Ni content is 40% by mass or less, or A surface layer having a total of Cr content, Cu content, and Ni content of 50% by mass or more, a Ni content of 72% by mass or less, and a Cr content of 0.08 times or less the Ni content.
  • the hot stamping member according to any one of (8) to (10) above,
  • the chemical composition of the base steel is, in mass%, C: 0.01 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: 0-0.200%, sol. Al: 0 to 1.00000%, Ca: 0-0.010%, REM: 0% to 0.300%, and the balance: Fe and impur
  • the hot stamped member according to (11) above is 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: 0.001 to 1.000%, 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: 0.001-0.200%, sol. Al: 0.00100 to 1.00000%, 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.
  • A As a surface plating layer, Plating in which the total of Cr content, Cu content and Ni content is more than 90% by mass and the Ni content is 50% by mass or less, or Plating with a total of Cr content, Cu content and Ni content of more than 90% by mass, a Ni content of 90% by mass or less, and a Cr content of 0.08 times or less than the Ni content
  • diffusion of Fe to the surface of the hot stamping member can be suppressed.
  • B When the thickness of the surface plating layer is more than 300 nm and 2500 nm or less, the diffusion of Fe to the surface of the hot stamped member can be further suppressed.
  • the configuration of the hot stamping steel sheet was determined based on the above knowledge.
  • the steel sheet for hot stamping according to the present embodiment achieves the desired effect of the present invention due to the synergistic effect of each plating composition.
  • the hot stamping steel sheet 10 includes a mother steel sheet 1, an Al—Si alloy plating layer 2, an Al oxide film 3, and a surface plating layer 4 in this order. Without the Al oxide coating 3, the hot stamping steel sheet 10A comprises the mother steel sheet 1, the Al--Si alloy plating layer 2, 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 (hereinafter referred to as mother steel plate) 1 of the hot stamping steel plate 10 according to the present embodiment may have the chemical composition of a known hot stamping steel plate.
  • the chemical composition is, in mass %, C: 0.01% to 0.70%, Si: 0.005% to 1.000%, Mn: 0.30% to 3.00%, P: 0.00%.
  • C 0.01% to 0.70%
  • the C content is preferably 0.01% or more.
  • the C content is preferably 0.04% or more.
  • a more preferable C content is 0.10% or more, 0.15% or more, 0.20% or more, 0.23% or more, 0.25% or more, or 0.27% or more.
  • the C content is preferably 0.70% or less.
  • the C content is more 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%, the above effect cannot be obtained. 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. Even if the Si content exceeds 0.800%, the above effect is saturated, so the Si content is made 0.800% or less. The Si content is preferably 0.400% or less. The Si content is more preferably 0.250% or less. A particularly preferable Si content is 0.200% or less.
  • 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%, there is a concern that solid-solution strengthening ability is poor, martensite becomes soft, and tensile strength decreases. Therefore, the Mn content is preferably 0.30% or more. The Mn content is more preferably 0.40% or more, 0.50% or more, or 0.60% or more. An even more preferable Mn content is 0.80% or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.00%, coarse inclusions are formed in the steel and fracture is likely to occur, so the Mn content is made 3.00% or less. The Mn content is preferably 2.00% 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 remarkably lowered, and the hot stamped member is prone to brittle fracture. 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%. If the P content is reduced to, for example, less than 0.0005%, the cost of removing P increases significantly, which is not economically preferable.
  • S 0.1000% or less
  • S is an impurity element that forms inclusions in steel. If the S content exceeds 0.1000%, a large amount of inclusions are formed in the steel, making the hot stamped member prone to brittle fracture. Therefore, the S content is preferably 0.1000% or less.
  • 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%. If the S content is reduced to, for example, less than 0.00015%, the desulfurization cost will increase significantly, 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 an element that forms nitrides in steel and deteriorates the toughness and tensile strength of the hot stamped member. If the N content exceeds 0.0100%, coarse nitrides are formed in the steel, making the hot stamped member susceptible to brittle fracture. 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 1 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: 0.001 to 1.000%, 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 to 1.00%, Zr: 0.01 to 1.00%, Mg: 0.001 to 0.200%, Al: 0.00100 to 1.00000%, Ca: 0. 001 to 0.010%, and REM: 0.001 to 0.300%.
  • the content is 0% when the following optional elements are not contained.
  • Cu: 0% or more and 1.00% or less Cu 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 effective element for enhancing the hardenability of steel and stably ensuring the strength of the hot stamped member after hardening.
  • the Cu content is preferably 0.01% or more in order to ensure the above effects.
  • a more preferable Cu content is 0.10% or more.
  • the Cu content is more preferably 0.15% or more.
  • the Cu content is more preferably 0.90% or less.
  • the Cu content is more preferably 0.35% or less.
  • Ni 0% or more and 1.00% or less
  • Ni is an important element for suppressing hot shortness due to Cu during steel sheet manufacturing 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. A more preferable Ni content is 0.05% or more. A more preferable Ni content is 0.10% or more. On the other hand, when the Ni content exceeds 1.00%, the critical hydrogen content of the hot stamped 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. The Ni content is preferably 0.200% or less.
  • Cr 0% or more and 1.000% or less
  • Cr 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.
  • a more preferable Cr content is 0.050% or more.
  • a more preferable Cr content is 0.100% or more.
  • the Cr content is preferably 1.000% or less.
  • the Cr content is more preferably 0.800% or less, 0.500% or less, or 0.250% or less.
  • Mo 0% or more, 1.000% or less
  • 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.
  • a more preferable Mo content is 0.005% or more.
  • a more preferable Mo content is 0.010% or more.
  • 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% Since solid-solution Nb has a function of decreasing the diffusion rate of Fe, Nb may be contained as necessary.
  • the Nb content is preferably 0.001% or more.
  • a more preferable Nb content is 0.005% or more.
  • a more preferable Nb content is 0.010% or more.
  • a particularly preferable Nb content is 0.030% or more or 0.050% or more.
  • the Nb content is more preferably 0.150% or less.
  • the Nb content is more preferably 0.100% or less.
  • V 0% to 1.000%
  • 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 0.001% or more.
  • a more preferable V content is 0.010% or more.
  • a more preferable V content is 0.100% or more.
  • the V content is preferably 1.000% 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.
  • a more preferable Ti content is 0.010% or more.
  • a more preferable Ti content is 0.020% or more.
  • the Ti content is preferably 0.150% or less.
  • the Ti content is more preferably 0.120% or less, 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.
  • the B content is preferably 0.0010% or more.
  • the B content is 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. More preferably, it is 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 hot stamped 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 0.200% 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. In order to reliably obtain the above effects, the Mg content is preferably 0.001% or more. More preferably, it is 0.010% or more. On the other hand, when the Mg content exceeds 0.200%, the above effect saturates and causes an increase in cost. Therefore, the Mg content is preferably 0.200% or less. More preferably, it is 0.100% or less, 0.050% or less, or 0.010% or less.
  • Al 0% to 1.00000% or less
  • Al is an element that has the effect of deoxidizing molten steel and making the steel sound (suppressing the occurrence of defects such as blowholes in the steel). sol. If the Al content is less than 0.00010%, deoxidation is not sufficiently performed and the above effects cannot be obtained, so sol.
  • the Al content is preferably 0.00010% or more. sol. Al content is more preferably 0.00020% or more. sol.
  • the Al content is more preferably 0.00100% or more, or 0.00200% or more. sol.
  • the Al content is particularly preferably 0.01000% or more. On the other hand, sol. If the Al content exceeds 1.00000%, coarse oxides are formed in the steel, making the hot stamped member susceptible to brittle fracture.
  • the Al content is preferably 1.00000% or less.
  • the Al content is more preferably 0.50000% or less, or 0.40000% or less.
  • the Al content is more preferably 0.10000% or less, 0.07000% or less, 0.05000% or less, or 0.03000% or less.
  • sol. Al means acid-soluble Al, and refers to the total amount of solid-solution Al present in the steel in a solid solution state and Al present in the steel as acid-soluble precipitates such as AlN.
  • Ca 0% or more, 0.010% or less
  • 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% or more, 0.300% or less
  • 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. sol. Al can be measured by ICP-AES using the filtrate obtained by thermally decomposing the sample with acid.
  • 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. or more.
  • 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% to 20% by mass of Si is contained, and the total of the Al content and the Si content is 95% by mass or more.
  • the Al—Si alloy plating layer 2 has an Al content of 75% by mass or more, a Si content of 3% to 20% by mass, and a total of the Al content and the Si content of 95% by mass or more. .
  • the Al—Si alloy plating layer 2 has an Al content of 75% by mass or more, a Si content of 3 to 20% by mass, and a total of the Al content and the Si content of 95% by mass or more. be.
  • the Al content in the Al--Si alloy plating layer 2 is 75% by mass to 97% by mass. 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. More preferably, the Si content in the Al—Si alloy plating layer 2 is 11% by mass or more. The Si content in the Al—Si alloy plating layer 2 is 20% by mass or less. Preferably, the Si content is 15% by weight or less or 12% by weight or less. If the Si content in the Al--Si alloy plating layer 2 is less than 3% by mass, the adhesion to scale is lowered.
  • the Si content in the Al--Si alloy plating layer 2 exceeds 20% by mass, the adhesion to scale is lowered.
  • 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 8 ⁇ m or more.
  • a more preferable thickness of the Al—Si alloy plating layer 2 is 12 ⁇ m or more, or 10 ⁇ m or more.
  • a more preferable thickness of the Al—Si alloy plating layer 2 is 15 ⁇ m or more. If the thickness of the Al--Si alloy plating layer 2 is less than 8 ⁇ 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 to 20% by mass and the total 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 average 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 average film thickness of the Al oxide coating 3 of the steel sheet 10 for hot stamping according to this embodiment is 20 nm or less.
  • the average film thickness of the Al oxide coating 3 is 10 nm or less.
  • 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 Fe diffusion suppressing function is reduced.
  • 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 average film 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 average film 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 plating layer 4 is provided as an upper layer of the Al--Si alloy plating layer 2 and directly in contact with the Al--Si alloy plating layer 2 (hot stamping steel sheet 10A).
  • the surface plating layer 4 has (1) a total of Cr content, Cu content and Ni content of more than 90% by mass and a Ni content of 50% by mass or less, or (2) Cr content and The sum of the Cu content and the Ni content is more than 90% by mass, the Ni content is 90% by mass or less, and the Cr content is 0.08 times or less the Ni content.
  • the sum of the Cr content, the Cu content, and the Ni content is more than 90% by mass, and the Ni content is 50% by mass or less or the Ni content is 90% by mass or less, and the Cr content contains Ni
  • the surface plated layer 4 can also be called an Fe diffusion prevention layer.
  • the total content of Cr, Cu and Ni in the surface plating layer 4 is over 90% by mass.
  • the total of Cr content, Cu content and Ni 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 Cr content, Cu content and Ni 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 Cr content of the surface plating layer 4 is preferably higher than the Ni content of the surface plating layer 4 when the Cr content is 5% by mass or more.
  • the Cr content of the surface plated layer 4 is less than 5% by mass, the Cr content of the surface plated layer 4 does not have to be greater than the Ni content of the surface plated layer 4 .
  • the Ni content of the surface plated layer 4 may be less than 50%.
  • the Cr content is 5% by mass or more, 10% by mass or more, 20% by mass or more, 25% by mass or more, 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass % or more, 80 mass % or more, 90 mass % or more, 94 mass % or more, or 98 mass % or more, or 100 mass %. That is, 100% Cr plating may be used.
  • the Cr 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, 20 mass % or less, 10 mass % or less, or 5 mass % or less, or 0 mass % or less.
  • the Cu content of the surface plating layer 4 is high. Therefore, the Cu content is 5% by mass or more, 10% by mass or more, 20% by mass or more, 25% by mass or more, 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass % or more, 80 mass % or more, 90 mass % or more, 94 mass % or more, or 98 mass % or more, or 100 mass %. That is, 100% Cu plating may be used.
  • the Cu 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, 50% by mass % or less, 30 mass % or less, 20 mass % or less, 10 mass % or less, or 5 mass % or less, or 0 mass % or less.
  • the Ni content of the surface plating layer 4 is set to 50% by mass or less. However, even if the Ni content of the surface plating layer 4 exceeds 50% by mass, in order to improve the corrosion resistance of the hot stamping member, the Ni content is 90% by mass or less, and the Cr content of the surface plating layer 4 is less than or equal to 0.08 times the Ni content of the surface plated layer 4 (that is, "Cr ⁇ 0.08 ⁇ Ni"). That is, the Ni content of the surface plating layer 4 is 50% by mass or less, or the Ni content of the surface plating layer 4 is 90% by mass or less, and the Cr content is 0% of the Ni content of the surface plating layer 4. .08 times or less.
  • the Ni content is 90% by mass or less, but may be less than 90%, 80% or less, 70% or less, 60% or less, or 0% or less. If necessary, the ratio of the Ni content to the Cr content (Ni/Cr) of the surface plating layer 4 is 1.4 or less, 1.2 or less, 1.0 or less, or 0.7 regardless of the Ni content. The following may be used. Similarly, if necessary, the ratio of the Ni content to the Cr content (Ni/Cr) of the surface plating layer 4 is 10.0 or more, 12.0 or more, 15.0 or more, or It may be 20.0 or more. If the total content of Cr, Cu and Ni in the surface plated layer 4 exceeds 90% by mass, it may contain elements (including impurities) other than Cr, Cu and Ni. The total content of elements other than Cr, Cu and Ni is 10% or less. The total content of elements other than Cr, Cu and Ni 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 according to this embodiment is over 300 nm. This is because if the thickness of the surface plated layer 4 is 300 nm or less, diffusion of Fe during hot stamping cannot be sufficiently suppressed.
  • a more preferable thickness of the surface plating layer 4 is 400 nm or more or 500 nm or more.
  • the upper limit of the thickness of the surface plating layer 4 is 2500 nm or less.
  • the thickness of the surface plated layer 4 is more preferably 1000 nm or less, more preferably 730 nm or less. If the thickness of the surface plated layer 4 exceeds 2500 nm, the effect of suppressing the diffusion of Fe during hot stamping is saturated, resulting in an increase in cost.
  • the thickness of the surface plated layer 4 is set to 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 cannot 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, Cr content (atomic%), Cu content (atomic%), Ni content (atomic%), Al content (atomic%) in the detected metal components , and the content of other components (atomic %).
  • the average layer thickness (thickness) of the surface plating layer 4 can be measured by glow discharge spectroscopy (GDS).
  • GDS glow discharge 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 ⁇ ).
  • Al is detected from the outermost surface of the steel plate 10 for hot stamping, and the measurement is performed until the total of the plating components (Cu, Cr, Ni) that is the surface layer plating layer 4 reaches 50%.
  • a thickness of 4 can be obtained.
  • the thickness (nm) of the surface plated layer 4 is obtained as follows. First, from the depth and measurement time cut from the start to the end of the measurement (Al is detected and the total of the plating components (Cu, Cr, Ni) that is the surface plating layer 4 is 50%), the unit 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.
  • the contents of Cu, Cr, and Ni in the surface layer plating layer 4 are each element concentration at the center position in the plate thickness direction of the surface layer plating layer 4 obtained in the measurement of the thickness of the surface layer plating layer 4. content.
  • a hot stamped member obtained by hot stamping the steel sheet 10 for hot stamping according to the present embodiment will be described.
  • 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 plating layer of the hot stamping member has (1) a total of Cr content, Cu content and Ni content of 50% by mass or more, and a Ni content of 40% by mass or less, or (2) Cr-containing A surface layer rich region in which the sum of the amount, the Cu content, and the Ni content is 50% by mass or more, the Ni content is 72% by mass or less, and the Cr content is 0.08 times or less the Ni content and an Al-rich region in which the sum of the Cr content, the Cu content and the 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 the Al content and an Fe-rich region having an Fe 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.
  • the surface layer rich region has a Ni content of 40% or less, but even if the Ni content exceeds 40% by mass, the Ni content is 72% by mass or less, and the Cr content is higher than the Ni content. It should be 0.08 times or less.
  • the Cr content in the surface layer rich region is 4% by mass or more, the Cr content in the surface layer rich region is preferably higher than the Ni content in the surface layer rich region in order to improve the corrosion resistance of the hot stamped member.
  • the Cr content in the surface layer rich region is less than 4% by mass, the Cr content in the surface layer rich region need not be greater than the Ni content in the surface layer rich region.
  • 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 Cu content.
  • the Cu content (Note 1) of the plating layer of the hot stamping member is 50% by mass or more and the Ni content is 40% by mass or less.
  • a Cu-rich region (note 2: If the steel sheet 10 for hot stamping is not surface-plated with a Cu content of 100%, the surface-rich region is rich in Cr, Cu, and Ni.) is region A in FIG.
  • the Al-rich region where the Cu 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 plating layer having a surface layer rich region, an Al rich region, and an 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 Cr content and the Cu content and the total Ni content is 50% by mass. If necessary, the Ni content in the surface layer rich region is 40% by mass or less.
  • the Cr content in the surface layer rich region is 0.08 times or less than the Ni content in the surface layer rich region, that is, , "Cr ⁇ 0.08 ⁇ Ni". That is, the Ni content of the surface layer rich region is set to 40% by mass or less, or the Cr content of the surface layer rich region is set to 0.08 times or less of the Ni content of the surface layer rich region.
  • the ratio of the Ni content to the Cr content in the surface layer rich region is 1.4 or less, 1.2 or less, 1.0 or less, or It may be 0.7 or less, or the ratio of Ni content to Cr content (Ni/Cr) in the surface layer rich region may be 10.0 or more, 12.5 or more, 15.0 or more, or 20.0 or more good too.
  • 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, Al rich region, and 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 sum of the Cr content, the Cu content, and the Ni 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 or more, and the Fe content is 10% by mass or less,
  • the maximum total of Cr content, Cu content, and Ni content is 5% by mass or more in a region from a position of 100 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer to a position of 500 nm in the thickness direction from the surface of the plating layer.
  • the Fe content is 40% by mass or less
  • the maximum total of Cr content, Cu content and Ni content is 1% by mass or more in the region 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. and the Fe content is 50% by mass or less.
  • a case where the hot stamping member is obtained by hot stamping the hot stamping steel plate 10 having the surface plating layer 4 of Cu plating will be described as an example.
  • 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 Cu 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 area from the surface of the plating layer to the 100 nm position in the thickness direction from the surface of the plating layer In the area 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, the maximum value of Cu 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 the Cu content (Note 1) is 50% by mass or more.
  • a more preferable maximum Cu content (Note 1) is 70% by mass or more.
  • the Cu 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 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 is less than 1% by mass, the whitening resistance of the hot stamping member An intermetallic compound of Cu and Al that improves rust resistance may not be formed. 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 Cu content is less than 5% by mass 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, An intermetallic compound of Cu and Al is not formed, which improves the white rust resistance of hot stamped parts. Therefore, the maximum Cu content is 5% by mass or more. A more preferable maximum Cu content 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 Cu 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 Cu 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 value of Cu content (Note 1) is 1% by mass or more. A more preferable maximum Cu content is 5% by mass or more. The maximum value of Cu 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 hydroxide may be present.
  • the presence of at least one of Cr oxide, Cr hydroxide, Cu oxide, Cu hydroxide, Ni oxide, or Ni hydroxide on the surface of the plating layer improves chemical conversion and electrodeposition coating properties. This is because the Cr oxides include CrO, Cr 2 O 3 , CrO 2 and CrO 3 .
  • Cr hydroxides include Cr(OH) 2 and Cr(OH) 3 .
  • Cu oxides include Cu 2 O and CuO.
  • Cu hydroxides include CuOH and Cu(OH) 2 .
  • Ni oxides include NiO or Ni 2 O 3 .
  • Ni hydroxides include NiOH or Ni(OH) 2 .
  • the total of the Cr content, the Cu content, and the Ni content is 30% by mass or more.
  • the total of the Cr content, the Cu content, and the Ni content is 30% by mass or more. is preferred. If the sum of Cr content, Cu content and Ni content is 30% by mass or more, the Fe content in the outermost surface of the hot stamped member can be further suppressed. A more preferable total of Cr content, Cu 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 presence or absence of Cr oxide, Cr hydroxide, Cu oxide, Cu hydroxide, Ni oxide, or Ni hydroxide is determined after XPS measurement of the sample by the above method. Background is measured after removing . After that, the background is removed from the measurement data of the sample. Cr oxide, Cr hydroxide, Cu oxide, Cu hydroxide, Ni It is determined that at least one kind of oxide or Ni hydroxide exists. The total of the Cr content, Cu content, and Ni 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, 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, the thickness of the plating layer is preferably 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. It is not necessary to specifically limit the tensile strength of the hot stamped member according to this embodiment.
  • the tensile strength of the hot stamped member may be 980 MPa or higher, 1080 MPa or higher, 1150 MPa or higher, 1300 MPa or higher, 1500 MPa or higher, or 1600 MPa or higher.
  • 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 steel slab (steel material) to be subjected to hot rolling may be a steel slab manufactured by a conventional method, for example, a steel 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 steel sheet.
  • pre-plating annealing is performed. Specifically, after winding the steel sheet, the temperature is raised to a temperature range of 780 ° C. to 810 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./sec to 100 ° C./sec, and the temperature is maintained in the temperature range for 90 s to 110 s. is preferred. If the heating rate is less than 10°C/second, the residence time at 500°C or higher may exceed 180 seconds. The rate of temperature rise during normal pre-plating annealing is 3° C./second to 6° C./second, and the residence time at 500° C. or higher may exceed 180 seconds. Therefore, it is preferable to heat rapidly by electric heating or the like in order to increase the rate of temperature rise to 10° C./second or more.
  • the thermal insulation After the thermal insulation is completed, it is rapidly air-cooled to a temperature range of 660°C to 680°C at a cooling rate of 12°C/second to 20°C/second (pre-plating cooling). If the cooling rate is less than 12°C/second, the residence time at 500°C or higher may exceed 180 seconds.
  • 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 Si content is 3 to 20% by mass, 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 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.
  • the plating bath further contains Ni, Mg, Ti, Zn, Sb , 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.
  • the surface plating layer 4 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. On the other hand, it is preferable to obtain a steel sheet for hot stamping by forming the surface plated layer 4 .
  • the surface plating layer 4 may be formed by an electroplating method, a vacuum deposition method (chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD)), thermal spraying, or the like. When the surface plated layer 4 is formed by electroplating, it can be formed, for example, by the following method.
  • the surface plating layer 4 is made of Cr plating, for example, Cr A steel sheet after formation of Al--Si alloy plating or after removal of Al oxide coating is immersed as a cathode in a chromium plating bath containing 3+ .
  • Cr plating can be formed by controlling the energization time so that the thickness becomes 300 nm or more at a current density of 10 to 30 A/dm 2 . It is preferable to use a Sn-4%Pb electrode for the anode.
  • the pH of the chromium plating bath is preferably 2.0 to 3.0, and the temperature of the chromium plating bath is preferably 40 to 50.degree.
  • the surface plating layer 4 is made of Cu plating, for example, copper pyrophosphate 0.3 to 0.5 mol/L, potassium pyrophosphate 0.8 to 1.0 mol/L, ammonia water (28%): 3 ml/
  • a steel sheet after forming an Al—Si alloy plating or after removing an Al oxide coating is immersed as a cathode in a Cu plating bath having an L, P ratio (P 2 O 7 4 ⁇ /Cu 2+ ): 6.5 to 8.5. .
  • Cu plating can be formed at a current density of 1 to 10 A/dm 2 by controlling the energization time so that the thickness exceeds 300 nm. It is preferred to use oxygen-free copper for the anode. It is preferable that the pH of the copper plating bath is 8.0 to 9.5 and the temperature of the plating bath is 50 to 60.degree.
  • the surface plated layer 4 is made of alloy plating
  • 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 300 nm or more.
  • Hot stamping process A hot-stamped member is obtained by hot-stamping the steel plate for hot-stamping produced 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.
  • the elapsed heating time in the temperature range of 450°C or higher is within 7.0 minutes. More preferably within 3.5 minutes, still more preferably within 2.1 minutes. When the elapsed heating time in the temperature range of 450° C. or higher exceeds 7.0 minutes, Fe may diffuse to the outermost surface of the hot stamped member.
  • 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.
  • Steel slabs produced by casting molten steel having chemical compositions shown in Tables 1A, 1B, 2A, and 2B are hot-rolled by heating to a temperature of Ac 3 to 1400 ° C., coiled, etc., and hot-rolled steel sheets ( steel plate) was obtained.
  • Steel plate no. Steel sheets Nos. 11, 23, 28 and 31 were cold rolled from 3.2 mm after hot rolling to a thickness of 1.6 mm to obtain cold rolled steel sheets.
  • Other steel plates were hot rolled to a thickness of 1.6 mm.
  • Al-Si plating Al—Si alloy plating was applied to the steel sheets produced above.
  • the components of the plating bath for the Al—Si alloy were adjusted so that the Al content and Si content shown in Tables 3A, 3B, and 3C were obtained.
  • the 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 and 3C.
  • the Al oxide film on the surface of the Al—Si alloy plated steel sheet was removed by the methods described in Tables 3A, 3B and 3C.
  • alkali was described in Tables 3A, 3B, and 3C
  • a 0.1 mol/L sodium hydroxide aqueous solution was used as the removing liquid.
  • acid is described in Tables 3A, 3B, and 3C
  • 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.
  • a surface plating layer was formed by electroplating on an Al—Si alloy plated steel plate or an Al—Si alloy plated steel plate from which the Al oxide film was removed.
  • the surface plating layer is Cr plating, chromium containing Cr 3+ in 0.75 to 2 mol/l chromic anhydride, 0.05 to 0.4 mol/l halide, 0.01 to 0.1 mol/l sulfuric acid
  • An Al—Si alloy plated steel sheet was immersed in the plating bath.
  • a Sn-4% Pb electrode was used as the anode, a current density of 10 to 30 A/dm 2 was used, and a Cr plating was formed by controlling the energization time so that the thickness exceeded 300 nm.
  • the pH of the chromium plating bath was set to 2.0-3.0, and the temperature of the chromium plating bath was set to 40-50°C.
  • the pH of the copper plating bath was set to 8.0 to 9.5, and the temperature of the plating bath was set to 50 to 60.degree.
  • 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 to 20% by mass 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. is 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, and 3C.
  • 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 and 3C.
  • 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 and 3C.
  • the thickness of the surface plating layer was 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 up to the area where the total of the plating components (Cu, Cr, Ni) in the surface layer plating layer reached 50%.
  • the thickness (nm) of the surface plating layer was determined as follows.
  • the depth cut per unit time was calculated from the depth cut from the start to the end of measurement and the measurement time.
  • 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 and 4C.
  • the content of the main element in the surface plating layer (one of Cr content, Cu content, and Ni content) is obtained in the thickness direction of the surface plating layer obtained in measuring the thickness of the surface plating layer Among the Cr concentration, Cu concentration, and Ni concentration at the center position of , the concentration of the element with the largest numerical value was used. The results obtained are shown in Tables 4A, 4B and 4C.
  • 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, and more than 5% by mass and 10% by mass.
  • the following case was designated as II, and the case exceeding 10% by mass was designated as III.
  • 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 25% by mass or less was designated as II, and the case of more than 25% by weight was designated as III.
  • the maximum value of the total of Cr content, Cu content and Ni content is 10% by mass or more, I is 5% by mass or more and less than 10% by mass, II is 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 30% by mass or less was designated as II
  • a case of more than 30% 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, and 6C 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, and 6C 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, and 6C 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.
  • 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.
  • Cr oxide, Cr hydroxide, Cu oxide, Cu hydroxide, Ni oxide or when a peak derived from Ni hydroxide is detected, Cr oxide, Cr hydroxide, Cu oxide, Cu hydroxide, Ni oxide, or Ni hydroxide on the surface of the plating layer Determine that at least one kind of substance exists.
  • the sputter etching rate was calculated in terms of SiO2 .
  • the total of Cr content, Cu 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 determined from all elements detected by XPS measurement. calculated and sought.
  • the surface layer rich region of the plating layer ((1) the total of Cr content, Cu content and Ni content: 50% by mass or more, and Ni content: 40% by mass or less, or (2) the sum of Cr content, Cu content, and Ni content: 50% by mass or more, and Ni content: 72% by mass or less, and Cr content is 0.08 times or less than Ni content), Al-rich region (sum of Cr content, Cu content and Ni content: less than 50% by mass, Al content: 10% by mass or more, Fe content : 50% by mass or less) and Fe-rich regions (Al content: 10% by mass or more, Fe content: more than 50% by mass) are provided in this order from the surface of the plating layer (each rich region judgment) was rated as G, and when each of these regions was not provided, it was rated as B. The results are shown in Tables 6A, 6B, 6C.
  • the corrosion resistance of the hot stamped member was evaluated by a neutral salt spray cycle test (CCT) based on 8.1 of JIS H 8502:1999. However, 8.1.2 b) of the above standard was changed so that sodium chloride was dissolved to 70 g per 1 liter of the test liquid. Specifically, after 2 cycles of CCT, 5 cycles of CCT, and 10 cycles of CCT, the hot-stamped members were taken out, and the maintenance rate of metallic luster of the substrate was evaluated.
  • CCT neutral salt spray cycle test

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Abstract

このホットスタンプ用鋼板(10)は、母鋼板(1)と、Al含有量が75質量%以上、Si含有量が3~20質量%、かつ、Al含有量と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)と、厚さが0~20nmである酸化Al被膜(3)と、Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超であり、かつ、Ni含有量が50質量%以下であり、または、Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超であり、かつ、Ni含有量が90質量%以下であり、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下である表層めっき層(4)と、をこの順で備え、Al-Si合金めっき層(2)の厚さが8~50μmであり、表層めっき層(4)の厚さが2500nm以下である。

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2021-064885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されるため、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。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。
日本国特表2017-525849号公報 日本国特表2019-518136号公報
 特許文献1および2では、Alめっきの上にさらにバリアプレコートなどを形成することで、鋼板への水素侵入を抑制ししている。しかし、特許文献1及び2の方法では、ホットスタンプ後のホットスタンプ部材において、バリアプレコートを形成してもFeがホットスタンプ部材の表面まで拡散していることから、ホットスタンプ部材の腐食を十分に抑制できないという問題がある。
 本発明は、上記の課題に鑑みてなされた発明であり、耐食性に優れるホットスタンプ部材および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、Al-Si合金めっき層上に、所望の化学組成と厚さの表層めっき層を備えることで、ホットスタンプ部材の腐食を十分に抑制できることを知見した。
 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3~20質量%、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、
 表層めっき層と、
をこの順で備え、
 前記表層めっき層において、
 Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超であり、かつ、Ni含有量が50質量%以下であり、または、
 Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超であり、かつ、Ni含有量が90質量%以下であり、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下であり、
前記Al-Si合金めっき層の厚さが8~50μmであり、
 前記表層めっき層の厚さが、300nm超、2500nm以下である。
(2)上記(1)に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記表層めっき層のCr含有量が5質量%以上の場合Cr含有量がNi含有量より多いこと、若しくは、前記表層めっき層のCr含有量が5質量%未満であることのいずれかを満たしてもよい。
(3)上記(1)又は(2)に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記表層めっき層のNi含有量が50質量%未満であってもよい。
(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。
(5) 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、前記酸化Al被膜の厚さが2~20nmであってもよい。
(6) 上記(1)~(5)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 :0.01~0.70%、
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:0~0.200%、
sol.Al:0~1.00000%、 
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。
(7) 上記(6)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 :0.001~1.000%、
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:0.001~0.200%、
sol.Al:0.00100~1.00000%、 
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種または2種以上を含有してもよい。
(8) 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、
 Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が50質量%以上であり、かつ、Ni含有量が40質量%以下、または、
 Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が50質量%以上であり、かつ、Ni含有量が72質量%以下、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下である表層リッチ領域と、
 Cr含有量とCu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、
  Cr含有量とCu含有量とNi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、
  Cr含有量とCu含有量とNi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、
  Cr含有量とCu含有量とNi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%以下であってもよい。
(9) 上記(8)に記載のホットスタンプ部材は、前記表層リッチ領域のCr含有量が4質量%以上である場合Cr含有量はNi含有量より多いこと、若しくは、前記表層リッチ領域のCr含有量が4質量%未満であることのいずれかを満たしてもよい。
(10) 上記(8)または(9)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、
 Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni水酸化物の少なくとも1種が存在し、かつ、Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が30質量%以上であってもよい。
(11) 上記(8)~(10)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 :0.01~0.70%、
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:0~0.200%、
sol.Al:0~1.00000%、 
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。
(12) 上記(11)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 :0.001~1.000%、
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:0.001~0.200%、
sol.Al:0.00100~1.00000%、 
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、耐食性に優れるホットスタンプ部材および当該ホットスタンプ部材を製造可能なAlめっきを施したホットスタンプ用鋼板を得ることができる。
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、Alめっき鋼板をホットスタンプした場合、表面にFeが拡散し、耐食性が低下することが分かった。
 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、
 Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超、かつ、Ni含有量が50質量%以下であるめっき、または、
 Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超、かつ、Ni含有量が90質量%以下であり、かつCr含有量がNi含有量の0.08倍以下であるめっきを用いると、ホットスタンプ部材の表面へのFeの拡散を抑制することができる。
(B)表層めっき層の厚さが300nm超、2500nm以下であると、ホットスタンプ部材の表面へのFeの拡散をより抑制することができる。
 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に示すように、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と、をこの順で備える。酸化Al被膜3が無い場合は、図2のように、ホットスタンプ用鋼板10Aは、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。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(以下、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:0.01%~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:0~0.200%、sol.Al:0%~1.000%、Ca:0~0.010%、REM:0~0.300%および残部:Fe及び不純物である。
「C:0.01%~0.70%」
 Cは、焼き入れ性を確保するために重要な元素である。C含有量が0.01%未満では、十分な焼入れ性が得ることができないため、強度が低下する。そのため、C含有量は0.01%以上とすることが、好ましい。C含有量は、好ましくは0.04%以上である。より好ましいC含有量は0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.23%以上、0.25%以上又は0.27%以上である。一方、C含有量が0.70%超では、粗大な炭化物が生成して破壊が生じやすくなる。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、より好ましくは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%未満では上記効果が得られない。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。0.800%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0.800%以下とする。Si含有量は、好ましくは0.400%以下である。Si含有量は、さらに好ましくは0.250%以下である。特に好ましいSi含有量は0.200%以下である。
「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懸念がある。そのため、Mn含有量は0.30%以上とすることが、好ましい。Mn含有量は、より好ましくは0.40%以上、0.50%以上又は0.60%以上である。更により好ましいMn含有量は、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2.00%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が脆性破壊しやすくなる。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%未満などに低減すると、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が脆性破壊しやすくなる。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引張強さ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が脆性破壊しやすくなる。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1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 :0.001~1.000%、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:0.001~0.200%、Al:0.00100~1.00000%、 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%以上、1.00%以下」
 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、焼入れ後のホットスタンプ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。より好ましいCu含有量は、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0.90%以下である。Cu含有量は、さらに好ましくは0.35%以下である。
「Ni:0%以上、1.00%以下」
 Niは、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。より好ましいNi含有量は0.05%以上である。さらに好ましい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、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、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。Ni含有量は0.200%以下が好ましい。
「Cr:0%以上、1.000%以下」
 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。より好ましいCr含有量は、0.050%以上である。さらに好ましいCr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、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%以上、1.000%以下」
 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。より好ましいMo含有量は0.005%以上である。さらに好ましいMo含有量は、0.010%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%」
 固溶NbがFeの拡散速度を低下させる機能を有するので、必要に応じてNbを含有してもよい。Nb含有量は、0.001%以上が好ましい。より好ましいNb含有量は、0.005%以上である。さらに好ましいNb含有量は、0.010%以上である。特に好ましいNb含有量は、0.030%以上または、0.050%以上である。一方、0.200%を超えても、Nbが固溶できず炭化物を粗大化させるので、Nb含有量は0.200%以下とすることが好ましい。N含有量はより好ましくは、0.150%以下である。Nb含有量は、さらに好ましくは0.100%以下である。
「V:0%~1.000%」
 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含有量は、0.001%以上であるとすることが好ましい。より好ましいV含有量は、0.010%以上である。さらに好ましV含有量は、0.100%以上である。
 しかしながら、V含有量が1.000%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1.000%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。より好ましいTi含有量は0.010%以上である。さらに好ましいTi含有量は、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0.120%以下、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、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。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%~0.200%」
 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、0.010%以上である。一方、Mg含有量が0.200%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0.200%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。
「sol.Al:0%~1.00000%以下」
 Alは、溶鋼を脱酸して鋼を健全化する(鋼にブローホールなどの欠陥が生じることを抑制する)作用を有する元素である。sol.Al含有量が0.00010%未満では、脱酸が十分に行われず上記効果が得られないため、sol.Al含有量は0.00010%以上とすることが好ましい。sol.Al含有量は、より好ましくは0.00020%以上である。sol.Al含有量は、さらに好ましくは0.00100%以上、または0.00200%以上である。sol.Al含有量は、特に好ましくは0.01000%以上である。一方、sol.Al含有量が1.00000%を超えると、鋼中に粗大な酸化物が生成し、ホットスタンプ部材が脆性破壊しやすくなる。そのため、sol.Al含有量は1.00000%以下とすることが好ましい。sol.Al含有量は、より好ましくは0.50000%以下、または0.40000%以下である。sol.Al含有量は、さらに好ましくは0.10000%以下、0.07000%以下、0.05000%以下、又は0.03000%以下である。なお、sol.Alとは、酸可溶性Alを意味し、固溶状態で鋼中に存在する固溶Alと、AlN等の酸可溶性析出物として鋼中に存在するAlとの総量のことをいう。
「Ca:0%以上、0.010%以下」
 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%以上、0.300%以下」
 REM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、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。sol.Alは、試料を酸で加熱分解した後の濾液を用いてICP-AESによって測定すればよい。
「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%~20質量%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。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~20質量%、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。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3~20質量%、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質量%~97質量%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。さらに好ましくは、Al-Si合金めっき層2中のSi含有量は11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。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%未満であると、スケール密着性が低下する。また、Al-Si合金めっき層2中のSi含有量が20質量%超であると、スケール密着性が低下する。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8μm以上である。より好ましいAl-Si合金めっき層2の厚さは12μm以上又は10μm以上である。より好ましいAl-Si合金めっき層2の厚さは15μm以上である。Al-Si合金めっき層2の厚さが8μm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3~20質量%、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の平均厚さとする。
 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の平均膜厚は、20nm以下である。好ましくは、酸化Al被膜3の平均膜厚は、10nm以下である。ホットスタンプ用鋼板10の酸化Al被膜3の平均膜厚が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、Fe拡散の抑制機能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の平均膜厚は、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SiO換算で行う。酸化Al被膜3の平均膜厚は、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(ホットスタンプ用鋼板10A)。表層めっき層4は、(1)Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超であり、かつ、Ni含有量が50質量%以下、または、(2)Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超であり、Ni含有量が90質量%以下であり、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下である。Cr含有量とCu含有量とNi含有量との合計が90質量%超であり、かつ、Ni含有量が50質量%以下またはNi含有量が90質量%以下であり、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下であることで、ホットスタンプ時のホットスタンプ部材表面へのFeの拡散を抑制することができる。このため、表層めっき層4をFe拡散防止層ということもできる。
 ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層めっき層4のCr含有量とCu含有量とNi含有量の合計は、90質量%超である。表層めっき層4のCr含有量とCu含有量とNi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Cr含有量とCu含有量とNi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耐食性向上のため、Cr5質量%以上の場合、表層めっき層4のCr含有量は、表層めっき層4のNi含有量より多いことが好ましい。ただし、表層めっき層4のCr含有量が5質量%未満である場合、表層めっき層4のCr含有量は、表層めっき層4のNi含有量より多くなくてもよい。また、表層めっき層4のNi含有量は50%未満であってもよい。
 ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層めっき層4のCr含有量は、高い方が好ましい。このため、Cr含有量は、5質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、94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。つまり、100%Crめっきであってもよい。その一方、表層めっき層4のCr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、20質量%以下、10質量%以下又は5質量%以下であってもよく、0質量%であってもよい。
 ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層めっき層4のCu含有量は、高い方が好ましい。このため、Cu含有量は、5質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、94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。つまり、100%Cuめっきであってもよい。その一方、表層めっき層4のCu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、20質量%以下、10質量%以下又は5質量%以下であってもよく、0質量%であってもよい。
 ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層めっき層4のNi含有量は50質量%以下とする。しかし、表層めっき層4のNi含有量が50質量%超であっても、ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、Ni含有量が90質量%以下であり、かつ、表層めっき層4のCr含有量が表層めっき層4のNi含有量の0.08倍以下(つまり、「Cr≦0.08×Ni」)であればよい。すなわち、表層めっき層4のNi含有量は50質量%以下、または、表層めっき層4のNi含有量が90質量%以下であり、かつ、Cr含有量は表層めっき層4のNi含有量の0.08倍以下とする。Ni含有量は90質量%以下であるが、90%未満、80%以下、70%以下、60%以下叉は0%以下としてもよい。必要に応じて、表層めっき層4のNi含有量とCr含有量の比(Ni/Cr)を、Ni含有量によらず1.4以下、1.2以下、1.0以下又は0.7以下としてもよい。同様に、必要に応じて、表層めっき層4のNi含有量とCr含有量の比(Ni/Cr)を、Ni含有量によらず10.0以上、12.0以上、15.0以上又は20.0以上としてもよい。
 表層めっき層4における、Cr、CuおよびNiの含有量の合計が、90質量%超であれば、Cr、Cu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。Cr、Cu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。Cr、CuおよびNi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Feの拡散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の厚さの上限は、2500nm以下である。より好ましい表層めっき層4の厚さは、1000nm以下であり、さらに好ましくは730nm以下である。表層めっき層4の厚さが2500nm超であると、ホットスタンプ時のFeの拡散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の厚さが2500nm以下とする。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。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Crの含有量(atomic%)、Cu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、Cr含有量(質量%)、Cu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。Crめっきの場合は、Cr含有量(質量%)とAlの含有量(質量%)との合計に対するCr含有量(質量%)の割合(%)を計算し、得られた割合を被覆率とする。Cr含有量(質量%)、Cu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Cr含有量(質量%)、Cu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。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4であるめっき成分(Cu,Cr,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(Alが検出され、かつ表層めっき層4であるめっき成分(Cu,Cr,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Cu、Cr、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、(1)Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が50質量%以上であり、かつ、Ni含有量が40質量%以下、または、(2)Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が50質量%以上であり、かつ、Ni含有量が72質量%以下、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下である表層リッチ領域と、Cr含有量とCu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。つまり、表層リッチ領域は、Ni含有量は40%以下とするが、Ni含有量が40質量%超であっても、Ni含有量が72質量%以下、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下であればよい。ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層リッチ領域のCr含有量が4質量%以上である場合、表層リッチ領域のCr含有量は表層リッチ領域のNi含有量より多いことが好ましい。ただし、表層リッチ領域のCr含有量が4質量%未満である場合、表層リッチ領域のCr含有量は、表層リッチ領域のNi含有量より多くなくてもよい。
 以下、Cuめっきにより形成された表層めっき層4(つまり、Cr含有量とNi含有量の合計が0質量%)を有する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Cuの含有量を示す。ここでは、便宜的に表層めっき層が100%Cu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%Cuめっきでない場合、以下の説明において、「Cu含有量」を「Cr含有量とCu含有量とNi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、「Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計」に置き換えることができる「Cu含有量」に、「(注1)」を付記した。
 ホットスタンプ用鋼板10が、Cu含有量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Cu含有量(注1)が50質量%以上であり、かつ、Ni含有量が40質量%以下、または、
 Cu含有量(注1)が50質量%以上であり、かつ、Ni含有量が72質量%以下、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下であるCuがリッチな領域(注2:ホットスタンプ用鋼板10がCu含有量が100%の表層めっき以外の場合、CrとCuとNi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。
  Cu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%Cu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、Cr有量とCu含有量とNi含有量の合計が50質量%となる位置になる。必要に応じて、表層リッチ領域におけるNi含有量は40質量%以下である。しかし、表層リッチ領域におけるNi含有量が40%超であっても、ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層リッチ領域のCr含有量が表層リッチ領域のNi含有量の0.08倍以下、つまり、「Cr≦0.08×Ni」であればよい。すなわち、表層リッチ領域のNi含有量は40質量%以下、または、表層リッチ領域のCr含有量は表層リッチ領域のNi含有量の0.08倍以下とする。表層リッチ領域のNi含有量は40質量%以下の場合、表層リッチ領域におけるNi含有量とCr含有量の比(Ni/Cr)を、1.4以下、1.2以下、1.0以下又は0.7以下としてもよく、若しくは、表層リッチ領域におけるNi含有量とCr含有量の比(Ni/Cr)を、10.0以上、12.5以上、15.0以上又は20.0以上としてもよい。
 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さ方向に100nm位置までの領域において、Cr含有量とCu含有量とNi含有量との合計の最大値が50質量%以上であり、Fe含有量が10質量%以下であり、
 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位置までの領域において、Cr含有量とCu含有量とNi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、
 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位置までの領域において、Cr含有量とCu含有量とNi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。
 表層めっき層4がCu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Cuの含有量を示す。ここでは、便宜的に表層めっき層が100%Cu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%Cuめっきでない場合、以下の説明において、「Cu含有量」を「Cr含有量とCu含有量とNi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、「Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計」に置き換えることができる「Cu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、Cu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、Cu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耐食性が低下する。そのため、Cu含有量(注1)の最大値は50質量%以上である。より好ましいCu含有量(注1)の最大値は、70質量%以上である。Cu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、ホットスタンプ部材の耐白錆性を改善するCuとAlとの金属間化合物が形成されない場合がある。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、Cu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。
 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、Cu含有量の最大値が5質量%未満の場合、ホットスタンプ部材の耐白錆性を改善するCuとAlとの金属間化合物が形成されない。そのため、Cu含有量の最大値は5質量%以上である。より好ましいCu含有量の最大値は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、Cu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、Cu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、Cu含有量(注1)の最大値は1質量%以上である。より好ましいCu含有量の最大値は5質量%以上である。Cu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Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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、Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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。Cr酸化物としてはCrO、Cr、CrO、CrOが挙げられる。Cr水酸化物としては、Cr(OH)、Cr(OH)が挙げられる。Cu酸化物としては、CuO、CuOが挙げられる。Cu水酸化物としては、CuOH、Cu(OH)が挙げられる。Ni酸化物としては、NiO又はNiが挙げられる。Ni水酸化物としては、NiOH又はNi(OH)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、Cr含有量とCu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、Cr含有量とCu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。Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が30質量%以上であれば、ホットスタンプ部材の最表面のFe含有量をさらに、抑制することができる。より好ましいCr含有量とCu含有量とNi含有量の合計は、40質量%以上である。
 Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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SiO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、Cu酸化物又はCu水酸化物の2p軌道に由来する933.5eV~935.5eV、Cr酸化物又はCr水酸化物の2p軌道に由来する576.5eV~579.8eV、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、Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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、Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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、Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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Cr含有量、Cu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Cu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する必要はない。しかしながら、ホットスタンプ部材が使用される車両は高強度材が多いことに鑑み、ホットスタンプ部材の引張強さを980MPa以上、1080MPa以上、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。熱間圧延に供する鋼片(鋼材)は、常法で製造した鋼片であればよく、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鋼片であればよい。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、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合金めっきを鋼板に施す前に、めっき前焼鈍を行う。具体的には、鋼板の巻取り後、昇温速度10℃/秒~100℃/秒で、780℃~810℃の温度域まで昇温し、当該温度域で90s~110sの間保温することが好ましい。昇温速度が10℃/秒未満の場合、500℃以上滞在時間が180秒を超える場合がある。通常のめっき前焼鈍時の昇温速度は3℃/秒~6℃/秒であり、500℃以上滞在時間が180秒を超える場合がある。そのため、昇温測度を10℃/秒以上とするために、通電加熱などで急速に加熱することが好ましい。
 保温が終わった後、660℃~680℃の温度域まで冷却速度12℃/秒~20℃/秒で急速空冷する(めっき前冷却)。冷却速度が12℃/秒未満の場合、500℃以上滞在時間が180秒超となる場合がある。
「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、Siの含有量が3~20質量%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3~20質量%、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(化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD))、溶射などで形成してもよい。
 電気めっきで表層めっき層4を形成する場合、例えば以下の方法で形成することができる。表層めっき層4がCrめっきからなる場合は、例えば、無水クロム酸0.75~2mol/l、ハロゲン化物0.05~0.4mol/l、硫酸0.01~0.1mol/l、にCr3+を含むクロムめっき浴に、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10~30A/dmで、厚さが300nm以上となるように、通電時間を制御してCrめっきを形成することができる。アノードにSn-4%Pb電極を用いることが好ましい。クロムめっき浴のpHは2.0~3.0とし、クロムめっき浴の温度は40~50℃とすることが好ましい。
 表層めっき層4がCuめっきからなる場合は、例えば、ピロリン酸銅0.3~0.5mol/L、ピロリン酸カリウム0.8~1.0 mol/L、アンモニア水(28%):3ml/L、P比(P 4-/Cu2+):6.5~8.5のCu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1~10A/dmで、厚さが300nm超となるように、通電時間を制御してCuめっきを形成することができる。アノードに無酸素銅を用いることが好ましい。銅めっき浴のpHは8.0~9.5、めっき浴の温度は50~60℃とすることが好ましい。
 表層めっき層4が合金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以上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。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、Ac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Ac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、Ac点(℃)は下記(1)式で表される。
 Ac=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。
 450℃以上の温度域での加熱経過時間は、7.0分以内である。より好ましくは、3.5分以内、さらに好ましくは、2.1分以内である。450℃以上の温度域での加熱経過時間が7.0分超の場合、Feがホットスタンプ部材の最表面まで拡散する場合がある。
 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。
(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、Ac~1400℃の温度まで加熱して熱間圧延を行い、巻取りなどを行い熱延鋼板(鋼板)を得た。鋼板No.11、23、28、31については、熱延後3.2mmから厚さ1.6mmに冷間圧延を行い、冷延鋼板を得た。その他の鋼板は、熱間圧延で厚さ1.6mmまで圧延した。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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(Al-Siめっき)
 上記で製造した鋼板に対し、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鋼板を浸漬し、表3A、3B、3C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に記載の方法で除去した。表3A、3B、3C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.25~32、56~61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した。表層めっき層がCrめっきの場合、無水クロム酸0.75~2mol/l、ハロゲン化物0.05~0.4mol/l、硫酸0.01~0.1mol/l、にCr3+を含むクロムめっき浴に、Al-Si合金めっき鋼板を浸漬した。浸漬後、アノードにSn-4%Pb電極を用い、電流密度10~30A/dmで、厚さが300nm超となるように、通電時間を制御してCrめっきを形成した。クロムめっき浴のpHは2.0~3.0とし、クロムめっき浴の温度は40~50℃とした。表層めっき層がCuめっきの場合、ピロリン酸銅0.3~0.5mol/L、ピロリン酸カリウム0.8~1.0 mol/L、アンモニア水(28%):3ml/L、P比(P 4-/Cu2+):6.5~8.5のCuめっき浴に、Al-Si合金めっき鋼板を浸漬した。浸漬後、アノードに無酸素銅を用い、電流密度1~10A/dmで、厚さが300nm超となるように、通電時間を制御してCrめっきを形成した。このとき、銅めっき浴のpHは8.0~9.5とし、めっき浴の温度は50~60℃とした。
 また、鋼板No.1~24、33~54、62~78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した。具体的には、装置容量(チャンバー内容量):0.6m、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。なお、表層めっき層において、Ni含有量が50質量%超の場合のみ、Cr/Ni比を算出した表4A、4B、4C中のCr/Niの欄に記載した。
(ホットスタンプ)
 次に、表5A、5B、5C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3~20質量%、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、SiO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SiO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に示す。
(表層めっき層の厚さ)
 表層めっき層の厚さは、グロー放電発光分析(GDS)で測定した。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が検出され、かつ表層めっき層であるめっき成分(Cu,Cr,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に示す。
(表層めっき層のCr含有量、Cu含有量、Ni含有量)
 表層めっき層中の主元素の含有量(Cr含有量、Cu含有量、およびNi含有量のいずれか1種)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Cr濃度、Cu濃度、Ni濃度のうち、数値が最も大きい元素の濃度とした。得られた結果を表4A、4B、4C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、Cr含有量とCu含有量とNi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、25質量%以下の場合をIIとし、25質量%超の場合をIIIとした。また、Cr含有量とCu含有量とNi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30質量%以下の場合をIIとし、30質量%超の場合をIIIとした。また、Cr含有量とCu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。
 なお、表6A、6B、6C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Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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、上記で説目下Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni水酸化物に由来するピークが検出される場合を、めっき層の表面にCr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni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SiO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Cr含有量とCu含有量とNi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、Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni水酸化物の少なくとも1種が存在し、且つCr含有量とCu含有量とNi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((1)Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計:50質量%以上であり、かつ、Ni含有量:40質量%以下、または、(2)Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計:50質量%以上であり、かつ、Ni含有量;72質量%以下、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下)、Alリッチ領域(Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計:50質量%未満、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。結果を表6A、6B、6Cに示す。
(耐食性)
 ホットスタンプ部材の耐食性はJIS H 8502:1999の8.1に基づいて中性塩水噴霧サイクル試験(CCT)で評価した。ただし、前記規格の8.1.2 b)については、塩化ナトリウムが試験液1リッター当たり70gになるように溶解させることに変更した。具体的には、CCT2サイクル、CCT5サイクル、CCT10サイクルでホットスタンプ部材を取り出し、下地の金属光沢の維持率を評価した。CCT12サイクルまで赤錆50%未満を維持する場合をMagnificent、CCT9サイクルまで赤錆50%未満を維持する場合をExcellent、CCT6サイクルまで赤錆50%未満を維持する場合、をGreat、CCT3サイクルまで赤錆50%未満を維持する場合をGood、CCT3サイクルまで赤錆50%未満を維持できない場合をBadとした。Magnificent~Goodを合格、Badを不合格とした。結果を表5A、5B、5Cに示す。
 表5A、5B、5Cに示す通り、本発明の範囲を満足する鋼板No.2~48、50、51、53、57、58、60~67、69~76は耐食性に優れていた。
 本発明によれば、ホットスタンプ後に優れた耐食性を有するので、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 (12)

  1.  母鋼板と、
     Al含有量が75質量%以上、Si含有量が3~20質量%、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、
     表層めっき層と、
    をこの順で備え、
     前記表層めっき層において、
     Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超であり、かつ、Ni含有量が50質量%以下であり、または、
     Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が90質量%超であり、かつ、Ni含有量が90質量%以下であり、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下であり、
    前記Al-Si合金めっき層の厚さが8~50μm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.  前記表層めっき層のCr含有量が5質量%以上の場合Cr含有量がNi含有量より多いこと、若しくは、前記表層めっき層のCr含有量が5質量%未満であることのいずれかを満たす
    ことを特徴とする、請求項1に記載のホットスタンプ用鋼板。
  3.  前記表層めっき層のNi含有量が50質量%未満である
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のホットスタンプ用鋼板。
  4.  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1~3のいずれか1項に記載のホットスタンプ用鋼板。
  5.  前記酸化Al被膜の厚さが2~20nmである請求項1~3のいずれか1項に記載のホットスタンプ用鋼板。
  6.  前記母鋼板の化学組成が、質量%で、
    C :0.01~0.70%、
    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:0~0.200%、
    sol.Al:0~1.00000%、 
    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1~5のいずれか1項に記載のホットスタンプ用鋼板。
  7.  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 :0.001~1.000%、
    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:0.001~0.200%、
    sol.Al:0.00100~1.00000%、 
    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種または2種以上を含有する
    ことを特徴とする請求項6に記載のホットスタンプ用鋼板。
  8.  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、
     Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が50質量%以上であり、かつ、Ni含有量が40質量%以下、または、
     Cr含有量とCu含有量とNi含有量の合計が50質量%以上であり、かつ、Ni含有量が72質量%以下、かつ、Cr含有量がNi含有量の0.08倍以下である表層リッチ領域と、
     Cr含有量とCu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、
      Cr含有量とCu含有量とNi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、
      Cr含有量とCu含有量とNi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、
      Cr含有量とCu含有量とNi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。
  9.  前記表層リッチ領域のCr含有量が4質量%以上である場合Cr含有量はNi含有量より多いこと、若しくは、前記表層リッチ領域のCr含有量が4質量%未満であることのいずれかを満たす
    ことを特徴とする請求項8に記載のホットスタンプ部材。
  10.  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、
     Cr酸化物、Cr水酸化物、Cu酸化物、Cu水酸化物、Ni酸化物、または、Ni水酸化物の少なくとも1種が存在し、かつ、Cr含有量とCu含有量とNi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8または9に記載のホットスタンプ部材。
  11.   前記母鋼材の化学組成が、質量%で、
    C :0.01~0.70%、
    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:0~0.200%、
    sol.Al:0~1.00000%、 
    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8~10のいずれか1項に記載のホットスタンプ部材。
  12.  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 :0.001~1.000%、
    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:0.001~0.200%、
    sol.Al:0.00100~1.00000%、 
    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11に記載のホットスタンプ部材。
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