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WO2020213201A1 - 熱間プレス用鋼板および熱間プレス部材 - Google Patents

熱間プレス用鋼板および熱間プレス部材 Download PDF

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WO2020213201A1
WO2020213201A1 PCT/JP2019/045766 JP2019045766W WO2020213201A1 WO 2020213201 A1 WO2020213201 A1 WO 2020213201A1 JP 2019045766 W JP2019045766 W JP 2019045766W WO 2020213201 A1 WO2020213201 A1 WO 2020213201A1
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WO
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hot
steel sheet
less
plating layer
value
Prior art date
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PCT/JP2019/045766
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English (en)
French (fr)
Inventor
佳子 中原
田中　稔
鈴木　幸子
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JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C18/00—Alloys based on zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor

Definitions

  • the present invention relates to a hot press steel plate and a hot press member.
  • the present invention relates to a hot press steel plate and a hot press member having excellent corrosion resistance and weldability.
  • Patent Document 1 describes a hot-pressed member having excellent corrosion resistance in which a steel plate coated with Zn or a Zn-based alloy is hot-pressed and a Zn-Fe-based compound or a Zn-Fe-Al-based compound is provided on the surface.
  • the manufacturing technology is disclosed.
  • Patent Document 2 by hot pressing a steel sheet having a ZnNi alloy plating layer, a Ni diffusion region exists on the surface layer of the steel sheet, and a metal corresponding to the ⁇ phase of the Zn—Ni alloy is present on the Ni diffusion region.
  • a hot press member having an inter-compound layer and a ZnO layer and having excellent scale resistance, coating adhesion, post-coating corrosion resistance, and hydrogen penetration resistance is disclosed.
  • Patent Document 3 by coating a Zn-based galvanized steel sheet with a silicone resin film having a silanol group, the evaporation of Zn during temperature rise before hot pressing is suppressed by the barrier effect.
  • the technology is disclosed.
  • the silicone resin film described in Patent Document 3 is limited to a resin having only a silanol group because a compound that contributes to improvement in corrosion resistance is not produced in a resin containing an organic group other than a silanol group.
  • Patent Document 4 elements such as Al, Mg, and Ca, which are more easily oxidized than Zn, are added to the Zn-based plating layer, and the oxide layer of these easily oxidizable elements is Znized during temperature rise before hot pressing.
  • a technique for preventing the evaporation of Zn by forming it on the surface layer of a plating layer is disclosed. It should be noted that it is difficult to add an easily oxidizing element to the plating layer by electroplating, and it can be produced only by hot-dip galvanizing.
  • the Zn-based galvanized steel sheet is held in the middle for 5 to 1000 seconds at a temperature of 400 ° C. or higher and lower than the Ac3 transformation point during temperature rise before hot pressing to obtain a solid-dissolved phase of Fe and Zn.
  • a hot pressing technique for suppressing the evaporation of Zn during temperature rise before hot pressing is disclosed.
  • the Zn-based galvanized steel sheets for hot pressing described in Patent Documents 1 to 5 require a long time for heating before hot pressing using an electric furnace, so that Zn evaporation is unavoidable. Further, if the required time is long, the oxidation of Zn is accelerated, and ZnO having high electrical resistance is formed thickly on the plating surface layer. As a result, although resistance spot welding is possible for hot-pressed members, there is a problem that a part of the overheated steel sheet is likely to be melted and scattered, and the appropriate welding condition range is narrowed. It will occur. Further, in the technique described in Patent Document 5, a holding furnace must be installed separately from the heating furnace, and the heating time is forced to be extended, so that there remains a problem in productivity.
  • an object of the present invention is to provide a hot-pressed steel plate and a hot-pressed member having excellent corrosion resistance and weldability.
  • the present inventors conducted diligent research and obtained the following findings.
  • (2) The heating rate of the hot-pressed steel sheet during heating has a correlation with the glossiness (G value) of the steel sheet surface, and when the G value of the hot-pressed steel sheet is 10 or less, the heating rate is improved. The heating time can be shortened.
  • the heating rate of the hot-pressed steel sheet during heating has a correlation with the brightness (L value) of the steel sheet surface, and when the L value of the hot-pressed steel sheet is 50 or less, the heating rate is further improved.
  • the heating time can be shortened.
  • (4) By manufacturing a hot-pressed member using a hot-pressed steel sheet having a G value of 10 or less, the amount of metallic Zn remaining in the Zn-based plating layer after hot-pressing.
  • a hot-pressed member having excellent weldability can be obtained by preventing a decrease and ensuring excellent corrosion resistance and preventing ZnO from being formed thickly.
  • a hot-pressed steel sheet having a Zn-based plating layer having an adhesion amount of 30 to 90 g / m 2 on at least one surface of the steel sheet, and the glossiness (G value) of the surface of the hot-pressed steel sheet. ) Is 10 or less, a steel sheet for hot pressing.
  • N Contains 0.01% or less, The steel sheet for hot pressing according to any one of [1] to [4], wherein the balance has a component composition of Fe and unavoidable impurities. [6] The steel sheet is in mass%. Nb: 0.05% or less, Ti: 0.05% or less, B: 0.0002 to 0.005%, Cr: 0.1-0.3%, Sb: The steel sheet for hot pressing according to [5], which further contains at least one selected from 0.003 to 0.03%.
  • Hot press with 2.0 or less the amount of metal Zn in the Zn-based plating layer is 25 g / m 2 or more, and the amount of Zn present as ZnO in the Zn-based plating layer is 2.5 g / m 2 or less.
  • the hot press member according to [7] wherein the brightness (L value) of the surface of the hot press member is 40 or less.
  • the hot press member manufactured by using the hot press steel plate of the present invention is suitable for a structural member for an automobile skeleton.
  • the steel sheet for hot pressing of the present invention has a Zn-based plating layer having an adhesion amount of 30 to 90 g / m 2 on at least one surface of the steel sheet, and the glossiness (G value) of the surface of the steel sheet for hot pressing. Is 10 or less.
  • Coating weight of Zn-plated steel sheet of the deposition amount is 30 ⁇ 90g / m 2 Zn-based plating layer present invention
  • the amount of deposition per side is to 30 ⁇ 90g / m 2.
  • the amount of adhesion is preferably 50 g / m 2 or more, and more preferably 70 g / m 2 or more.
  • the composition of the Zn-based plating layer is not particularly limited as long as the main component of the plating layer is Zn from the viewpoint of rust prevention, but the Zn—Ni alloy plating layer, the Zn plating (GI) layer, and the alloyed hot-dip Zn plating Any one of the (GA) layer and the Zn—Al alloy plating layer is preferable.
  • the Zn-based plating layer preferably contains 10 to 25% by mass of Ni, and the balance is a Zn—Ni alloy plating layer composed of Zn and unavoidable impurities.
  • a ⁇ phase having a crystal structure of any one of Zn 2 Ni 11 , Zn Ni 3 , and Zn 5 Ni 21 having a high melting point is formed. Will be done.
  • melting of the plating during hot pressing, evaporation and oxidation of Zn are suppressed, and corrosion resistance is improved.
  • the Ni content to 10 to 25% by mass it is possible to suppress the generation of scale during hot pressing, and it is possible to suppress damage to members and dies due to this, so that productivity is also excellent.
  • the Zn-based plating layer is preferably a Zn—Al alloy plating layer containing 0.5 to 20% by mass of Al and the balance being Zn and unavoidable impurities.
  • the Al content in the Zn—Al alloy plating layer is less than 0.5% by mass, the ratio of Al on the surface of the plating layer becomes too small, and the coverage of the dense corrosion products containing Al decreases, so that the corrosive environment The barrier effect on the permeation of corrosive factors underneath may be reduced, resulting in reduced corrosion resistance.
  • the Al content exceeds 20% by mass, the ratio of Zn on the surface of the plating layer becomes too small, and the sacrificial anticorrosion effect due to Zn decreases, so that the corrosion resistance may decrease.
  • the glossiness (G value) of the surface of the steel sheet for hot pressing is 10 or less.
  • the faster the heating rate and the shorter the required heating time the more in the Zn-based plating layer. Evaporation and oxidation of Zn are suppressed.
  • the corrosion resistance and weldability of the hot pressed member are improved.
  • heating before hot pressing by an electric furnace is a method using radiant heat. Therefore, it is considered that the rate of temperature rise of the hot-pressed steel sheet is improved by improving the emissivity (also referred to as absorption rate) of the hot-pressed steel sheet, that is, lowering the specular reflectance indicated by the G value. ..
  • the present inventors have a shorter temperature rise rate than a steel sheet having a G value of more than 10, and the evaporation and oxidation of Zn in the Zn-based plating layer are suppressed. Therefore, it has been found that excellent corrosion resistance and weldability can be obtained. Therefore, in the present invention, the G value of the surface of the steel sheet for hot pressing is set to 10 or less. The G value is preferably 7 or less.
  • the brightness (L value) of the surface of the hot-pressed steel sheet is 50 or less.
  • the heating rate during heating before hot pressing is also improved.
  • the corrosion resistance and weldability of the hot press member are improved.
  • the present inventors are more excellent in hot pressing steel sheets having an L value of 50 or less because the evaporation and oxidation of Zn in the Zn-based plating layer are further suppressed. It was found that corrosion resistance and weldability can be obtained. Therefore, in the present invention, it is preferable that the L value of the surface of the steel sheet for hot pressing is 50 or less.
  • the L value is more preferably 40 or less.
  • the base steel plate of the Zn-based plating layer may be, for example, by mass%, C: 0.20 to 0.35%. , Si: 0.1-0.5%, Mn: 1.0-3.0%, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.1% or less, N: 0
  • a steel sheet containing 0.01% or less and having a component composition in which the balance is composed of Fe and unavoidable impurities can be used.
  • the steel plate may be either a cold-rolled steel plate or a hot-rolled steel plate. The reasons for limiting each component are described below.
  • C 0.20 to 0.35% C improves the strength by forming martensite or the like as a steel structure. 0.20% or more is required to obtain a strength exceeding 1470 MPa class. On the other hand, if it exceeds 0.35%, the toughness of the spot welded portion deteriorates. Therefore, the amount of C is preferably 0.20 to 0.35%.
  • Si 0.1-0.5% Si is an effective element for strengthening steel to obtain a good material. For that purpose, 0.1% or more is required. On the other hand, if it exceeds 0.5%, the ferrite is stabilized and the hardenability is lowered. Therefore, the amount of Si is preferably 0.1 to 0.5%.
  • Mn 1.0 to 3.0%
  • Mn is an element effective for increasing the strength of steel. In order to secure the mechanical properties and strength, it is necessary to contain 1.0% or more. On the other hand, if it exceeds 3.0%, the surface thickening at the time of annealing increases, and it becomes difficult to secure the plating adhesion. Therefore, the amount of Mn is preferably 1.0 to 3.0%.
  • the amount of P exceeds 0.02%, the balance between strength and ductility is lowered through deterioration of local ductility due to grain boundary embrittlement due to P segregation to austenite grain boundaries during casting. Therefore, the amount of P is preferably 0.02% or less.
  • S 0.01% or less S becomes an inclusion such as MnS and causes deterioration of impact resistance and cracking along the metal flow of the welded portion. Therefore, it is desirable to reduce it as much as possible, and it is preferably 0.01% or less. Further, in order to secure good stretch flangeability, it is more preferably 0.005% or less.
  • the amount of Al is preferably 0.1% or less.
  • N 0.01% or less
  • the amount of N is preferably 0.01% or less.
  • Nb 0.05% or less
  • Ti 0.05% or less
  • B 0.0002 to 0.005%
  • Cr 0.1 to 0.3%
  • Sb 0.003 to 0.03%
  • Nb 0.05% or less Nb is an effective component for strengthening steel, but if it is contained in excess, the shape freezing property is lowered. Therefore, when Nb is contained, it is set to 0.05% or less.
  • Ti 0.05% or less Ti is also effective for strengthening steel like Nb, but there is a problem that shape freezing property is lowered when it is contained in an excessive amount. Therefore, when Ti is contained, it is set to 0.05% or less.
  • B 0.0002 to 0.005% Since B has an effect of suppressing ferrite formation and growth from austenite grain boundaries, it is preferable to add 0.0002% or more. On the other hand, the addition of excess B greatly impairs moldability. Therefore, when B is contained, it is set to 0.0002 to 0.005%.
  • Cr 0.1-0.3% Cr is useful for strengthening steel and improving hardenability. In order to exhibit such an effect, addition of 0.1% or more is preferable. On the other hand, since the alloy cost is high, addition of more than 0.3% causes a significant cost increase. Therefore, when Cr is contained, it is set to 0.1 to 0.3%.
  • Sb 0.003 to 0.03% Sb also has the effect of suppressing decarburization of the surface layer of the steel sheet during the hot pressing process. In order to exhibit such an effect, it is necessary to add 0.003% or more. On the other hand, if the amount of Sb exceeds 0.03%, the rolling load is increased and the productivity is lowered. Therefore, when Sb is contained, it is set to 0.003 to 0.03%.
  • the rest other than the above consists of Fe and unavoidable impurities.
  • the steel sheet for hot pressing of the present invention can be manufactured by subjecting a Zn-based plated steel sheet to surface processing such as wet blasting, sand blasting, shot blasting, and shot peening. In these surface processing, it is possible to manufacture a steel sheet for hot pressing having a desired G value and L value by changing various conditions such as the type of abrasive particles, particle size, injection speed, air pressure, and number of injections. it can.
  • the hot-pressed member of the present invention is a hot-pressed member having a Zn-based plating layer having an adhesion amount of 30 to 90 g / m 2 on at least one surface of the steel plate, and has a glossiness on the surface of the hot-pressed member.
  • the (G value) is 2.0 or less
  • the amount of metal Zn in the Zn-based plating layer is 25 g / m 2 or more
  • the amount of Zn present as ZnO in the Zn-based plating layer is 2.5 g / m 2 or less. It is characterized by that.
  • the amount of metal Zn in the Zn-based plating layer is 40 g / m 2 or more, and the amount of Zn present as ZnO in the Zn-based plating layer is 2.0 g / m 2 or less. Since the hot press member of the present invention requires only a short heating time before the hot press, the amount of metal Zn remaining in the Zn-based plating layer after the hot press does not decrease, and excellent corrosion resistance can be ensured. In addition, the hot-pressed member of the present invention is excellent in weldability because it can prevent ZnO from being formed thickly on the plating surface layer.
  • the brightness (L value) of the surface of the hot press member is preferably 40 or less.
  • the hot-pressed steel sheet of the present invention can be manufactured by a method called a direct process in which hot-pressing and cooling are performed after heating to the temperature range of Ac 3 transformation point to 1000 ° C. preferable.
  • a heating method using an electric furnace for heating before hot pressing. If the heating temperature is less than the Ac 3 transformation point, quenching of the steel sheet may be insufficient and the desired strength may not be obtained. Further, when the heating temperature exceeds 1000 ° C., not only is it uneconomical in terms of energy, but also the occurrence of point-like defects becomes remarkable, and the corrosion resistance deteriorates.
  • the time required for heating varies depending on the type of plating, but is preferably 200 seconds or less. Further, cooling after the hot press working may be performed by using a mold at the same time as the hot press working, or may be performed by using a refrigerant such as water at the same time as or immediately after the hot pressing work.
  • a cold-rolled steel sheet A or B having the composition shown in Table 1 and having the balance composed of Fe and unavoidable impurities and having a thickness of 2.0 mm was used as the base steel sheet.
  • Various Zn-based platings were applied to the surface of the cold-rolled steel sheet by electroplating and hot-dip plating so as to form an adhesion amount of 30 to 90 g / m 2 , to obtain a Zn-based plated steel sheet.
  • electroplating the metal salt ratio and the current value in the bath were adjusted so as to obtain a desired composition, and in hot dip galvanizing, the bath composition, wiping speed, and time were adjusted.
  • each Zn-based plated steel sheet was subjected to surface processing such as wet blasting, sandblasting, shot blasting, and shot peening to obtain a hot-pressed steel sheet having the G and L values shown in Table 1.
  • surface processing such as wet blasting, sandblasting, shot blasting, and shot peening to obtain a hot-pressed steel sheet having the G and L values shown in Table 1.
  • the G value the 60-degree mirror surface glossiness was measured using a glossiness meter by a method conforming to JIS Z8741.
  • the L value was measured by a spectroscopic reflection measurement method (SCI method) based on JIS J 5600.
  • a 210 mmC ⁇ 330 mmL test piece was sampled from the hot-pressed steel sheet subjected to the above surface processing, and heat-treated in an electric furnace.
  • the furnace temperature is set to 990 ° C
  • a thermocouple is attached to the steel sheet to monitor the temperature of the steel sheet, and when the steel sheet reaches 900 ° C, it is taken out, air-cooled to 700 ° C, and then hot pressed with a hat die. Was carried out.
  • the time required for heating was defined as the time from when the steel sheet was placed in the furnace until it reached 900 ° C.
  • the shape of the part after molding is a flat portion length of 100 mm on the upper surface, a flat portion length of 50 mm on the side surface, and a flat portion length of 50 mm on the lower surface.
  • the bending R of the mold is 7R for both the upper shoulders and the lower shoulders.
  • the amount of metal Zn in the Zn-based plating layer and the amount of Zn in ZnO in the obtained hot press member were quantified as follows. A 30 ⁇ 30 mm analytical sample was taken from the obtained hot-pressed member, ZnO on the plating surface was peeled off with ammonium dichromate, and the solution diluted with hydrochloric acid was subjected to ZnO in ZnO by ICP emission spectrometry. I asked for the amount. Further, the sample after ZnO peeling was subjected to plating stripping with hydrochloric acid containing no inhibitor, and the amount of metallic Zn remaining in the stripping solution was determined by ICP emission spectrometry.
  • the mating test piece in which two test pieces of 70 ⁇ 150 mm and 50 ⁇ 150 mm are joined by spot welding is treated with zinc phosphate as a chemical conversion treatment.
  • Nippon Parkerizing Co., Ltd .; PB-SX35 PB-SX35
  • cation electrodeposition coating Kansai Paint Co., Ltd .; GT-100
  • the end face and the back surface were masked, and a cycle corrosion test under the following conditions was carried out for 120 cycles based on the SAE J2334 standard.
  • ⁇ Cycle conditions Salt water immersion (0.5% by mass NaCl + 0.1% by mass CaCl 2 + 0.075% by mass NaHCO 3 , 15 minutes) ⁇ Drying step (RH 50%, 60 ° C, 17 hours 45 minutes) ⁇ Wetting step (RH 90%, 50 ° C, 6 hours) Then, the welded portion of the combined test piece was cut out with a drill, and the corrosion product was dissolved and removed with a hydrochloric acid solution. Next, the inside of the mating part was divided into eight equal parts, the plate thickness of the corroded part was measured with a point micrometer in each part, and the plate thickness reduction due to corrosion in each part was determined from the difference from the masked healthy part. I asked.
  • Corrosion depth is 0.1 mm or less
  • Corrosion depth is more than 0.1 mm and 0.3 mm or less
  • Corrosion depth is more than 0.3 mm

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Abstract

耐食性および溶接性に優れる熱間プレス用鋼板および熱間プレス部材を提供することを目的とする。　鋼板の少なくとも一方の面に、付着量が３０～９０ｇ／ｍ２であるＺｎ系めっき層を有する熱間プレス用鋼板であって、前記熱間プレス用鋼板表面の光沢度（Ｇ値）が１０以下である熱間プレス用鋼板。

Description

熱間プレス用鋼板および熱間プレス部材
　本発明は、熱間プレス用鋼板および熱間プレス部材に関する。特に、耐食性および溶接性に優れた熱間プレス用鋼板および熱間プレス部材に関する。
　近年、自動車の分野では素材鋼板の高性能化と共に軽量化が促進されており、防錆性を有する高強度溶融亜鉛めっき鋼板または電気亜鉛めっき鋼板の使用が増加している。しかし、多くの場合、鋼板の高強度化に伴ってそのプレス成形性が低下するため、複雑な部品形状を得ることは困難になる。例えば自動車用途で、防錆性が必要であり、かつ難成形部品としてはシャシーなどの足回り部材やＢピラーなどの骨格用構造部材が挙げられる。
　このような背景から、近年では冷間プレスに比べてプレス成形性と高強度化の両立が容易である熱間プレスによる自動車骨格用構造部材の製造が急速に増加している。自動車骨格用構造部材には優れた耐食性が必要とされるため、表面にめっき層などの皮膜を設けた鋼板やそれを用いた熱間プレス方法が提案されている。
　例えば、特許文献１には、ＺｎまたはＺｎベース合金で被覆された鋼板を熱間プレスし、Ｚｎ－Ｆｅベース化合物またはＺｎ－Ｆｅ－Ａｌベース化合物を表面に設けた耐食性に優れる熱間プレス部材を製造する技術が開示されている。
　また、特許文献２には、ＺｎＮｉ合金めっき層を有する鋼板を熱間プレスすることで、鋼板の表層にＮｉ拡散領域が存在し、Ｎｉ拡散領域上にＺｎ－Ｎｉ合金のγ相に相当する金属間化合物層、およびＺｎＯ層を有し、耐スケール性、塗装密着性、塗装後耐食性、耐水素侵入性に優れた熱間プレス部材が開示されている。
　このように、熱間プレス用鋼板としてＺｎ系めっき鋼板を用いることは耐食性の向上には有効である。しかしながら、Ｚｎの融点は４１９℃、沸点は９０７℃と両者ともに低いため、熱間プレス前の加熱工程において、めっき層中のＺｎの溶融やめっき層からのＺｎの蒸発が避けられず、熱間プレス後のめっき層中に残存する金属Ｚｎ量が減少するため、耐食性が劣化してしまうという課題があった。
　このような課題の下、特許文献３では、Ｚｎ系めっき鋼板に対し、シラノール基を有するシリコーン樹脂皮膜で被覆することで、バリヤー効果により熱間プレス前の昇温中のＺｎの蒸発を抑制する技術が開示されている。なお、特許文献３に記載のシリコーン樹脂皮膜は、シラノール基以外の有機基を含む樹脂では、耐食性向上に寄与する化合物が生成しないため、シラノール基のみを有する樹脂に限定されている。
　特許文献４では、Ｚｎ系めっき層中に、Ｚｎよりも酸化し易いＡｌ、Ｍｇ、Ｃａなどの元素を添加し、熱間プレス前の昇温中にこれら易酸化性元素の酸化物層をＺｎめっき層の表層に形成させることによって、Ｚｎの蒸発を防ぐ技術が開示されている。なお、易酸化性元素のめっき層への添加は電気めっきでは困難であり、溶融めっきによってのみ製造できる。
　さらに特許文献５では、Ｚｎ系めっき鋼板に対し、熱間プレス前の昇温中に、４００℃以上Ａｃ３変態点以下の温度で５～１０００秒中間保持を行い、ＦｅとＺｎの固溶相を形成させることで、熱間プレス前の昇温中にＺｎの蒸発を抑制する熱間プレス技術が開示されている。
特開２００１－３５３５４８号公報 特開２０１１－２４６８０１号公報 特開２００７－６３５７８号公報 特開２００４－２７００２９号公報 特開２００３－１２６９２０号公報
　特許文献１～５に記載される熱間プレス用のＺｎ系めっき鋼板は、電気炉を用いた熱間プレス前の加熱では、所要時間が長いため、Ｚｎの蒸発が避けられない。さらに、所要時間が長いとＺｎの酸化が加速され、電気抵抗の高いＺｎＯがめっき表層に厚く形成されてしまう。その結果、熱間プレス部材に対し、抵抗スポット溶接は可能ではあるものの、過熱された鋼板の一部が溶融飛散する現象である散りが発生しやすく、適正な溶接条件範囲が狭くなるという問題が生じてしまう。また、特許文献５に記載の技術は、加熱炉とは別に保持炉を設置しなければならなく、また加熱時間の延長を強いられるため、生産性に課題が残る。
　そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、耐食性および溶接性に優れる熱間プレス用鋼板および熱間プレス部材を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を達成するために、鋭意研究を行い、以下の知見を得た。
（１）熱間プレス前の炉による加熱において、熱間プレス用鋼板の昇温速度が速いほど、所定温度までの加熱時間は短縮し、Ｚｎの蒸発や酸化は抑制されるため、耐食性および溶接性が向上する。
（２）熱間プレス用鋼板の加熱時の昇温速度は、鋼板表面の光沢度（Ｇ値）と相関があり、熱間プレス用鋼板のＧ値が１０以下では昇温速度が向上し、加熱時間を短縮させることができる。
（３）熱間プレス用鋼板の加熱時の昇温速度は、鋼板表面の明度（Ｌ値）と相関があり、熱間プレス用鋼板のＬ値が５０以下ではさらに昇温速度が向上し、加熱時間を短縮させることができる。
（４）熱間プレス用鋼板のＧ値が１０以下である熱間プレス用鋼板を用いて熱間プレス部材を製造することにより、熱間プレス後にＺｎ系めっき層中に残存する金属Ｚｎ量の減少を防ぎ優れた耐食性を担保するとともに、ＺｎＯが厚く形成されるのを防ぐことで溶接性にも優れる熱間プレス部材を得ることができる。
　本発明は上記知見に基づくものであり、その特徴は以下の通りである。
［１］鋼板の少なくとも一方の面に、付着量が３０～９０ｇ／ｍ２であるＺｎ系めっき層を有する熱間プレス用鋼板であって、前記熱間プレス用鋼板表面の光沢度（Ｇ値）が１０以下であることを特徴とする熱間プレス用鋼板。
［２］前記熱間プレス用鋼板表面の明度（Ｌ値）が５０以下である［１］に記載の熱間プレス用鋼板。
［３］前記Ｚｎ系めっき層が、１０～２５質量％のＮｉを含み、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなるＺｎ－Ｎｉ合金めっき層である［１］または［２］に記載の熱間プレス用鋼板。
［４］前記Ｚｎ系めっき層が、０．５～２０質量％のＡｌを含み、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなるＺｎ－Ａｌ合金めっき層である［１］または［２］に記載の熱間プレス用鋼板。
［５］前記鋼板が、質量％で、
Ｃ：０．２０～０．３５％、
Ｓｉ：０．１～０．５％、
Ｍｎ：１．０～３．０％、
Ｐ：０．０２％以下、
Ｓ：０．０１％以下
Ａｌ：０．１％以下、
Ｎ：０．０１％以下を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する［１］～［４］のいずれかに記載の熱間プレス用鋼板。
［６］前記鋼板が、質量％で、
Ｎｂ：０．０５％以下、
Ｔｉ：０．０５％以下、
Ｂ：０．０００２～０．００５％、
Ｃｒ：０．１～０．３％、
Ｓｂ：０．００３～０．０３％から選ばれた少なくとも１種をさらに含有する［５］に記載の熱間プレス用鋼板。
［７］鋼板の少なくとも一方の面に、付着量が３０～９０ｇ／ｍ２であるＺｎ系めっき層を有する熱間プレス部材であって、前記熱間プレス部材表面の光沢度（Ｇ値）が２．０以下であり、前記Ｚｎ系めっき層における金属Ｚｎ量が２５ｇ／ｍ２以上であり、前記Ｚｎ系めっき層におけるＺｎＯとして存在するＺｎ量が２．５ｇ／ｍ２以下である熱間プレス部材。
［８］前記熱間プレス部材表面の明度（Ｌ値）が４０以下である［７］に記載の熱間プレス部材。
　本発明によれば、耐食性および溶接性に優れる熱間プレス用鋼板および熱間プレス部材を得ることができる。したがって、本発明の熱間プレス用鋼板を用いて製造される熱間プレス部材は、自動車骨格用構造部材に好適である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明は、本発明の好適な一実施態様を示すものであり、本発明は、以下の説明によって何ら限定されるものではない。また、鋼成分組成の各元素の含有量の単位はいずれも「質量％」であり、以下、特に断らない限り単に「％」で示す。
　本発明の熱間プレス用鋼板は、鋼板の少なくとも一方の面に、付着量が３０～９０ｇ／ｍ２であるＺｎ系めっき層を有し、熱間プレス用鋼板表面の光沢度（Ｇ値）が１０以下であることを特徴とする。
　付着量が３０～９０ｇ／ｍ２であるＺｎ系めっき層
　本発明のＺｎ系めっき鋼板のめっき付着量は、片面あたりの付着量が３０～９０ｇ／ｍ２とする。片面あたりの付着量が３０ｇ／ｍ２以上であれば、十分な耐食性が得られる。また、付着量が９０ｇ／ｍ２以下であればコストアップを招くことがない。付着量は、好ましくは５０ｇ／ｍ２以上、より好ましくは７０ｇ／ｍ２以上とする。
　Ｚｎ系めっき層としては、防錆性の観点からめっき層の主成分がＺｎであれば組成に関しては特に限定されないが、Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層、Ｚｎめっき（ＧＩ）層、合金化溶融Ｚｎめっき（ＧＡ）層、Ｚｎ－Ａｌ合金めっき層のうちのいずれか１種が好ましい。
　また、本発明では、Ｚｎ系めっき層は、１０～２５質量％のＮｉを含み、残部はＺｎおよび不可避的不純物からなるＺｎ－Ｎｉ合金めっき層であることが好ましい。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層中のＮｉ含有率を１０～２５質量％に制御することで、融点の高いＺｎ２Ｎｉ１１、ＺｎＮｉ３、Ｚｎ５Ｎｉ２１のいずれかの結晶構造を有するγ相が形成される。その結果、熱間プレス時のめっきの溶融、Ｚｎの蒸発や酸化が抑制され、耐食性が向上する。さらに、Ｎｉ含有率を１０～２５質量％に制御することで、熱間プレス時のスケールの生成を抑制し、これによる部材や金型の損傷を抑制できるため、生産性にも優れる。
　また、本発明では、Ｚｎ系めっき層は、０．５～２０質量％のＡｌを含み、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなるＺｎ－Ａｌ合金めっき層であることが好ましい。Ｚｎ－Ａｌ合金めっき層中のＡｌ含有率が０．５質量％未満では、めっき層表面におけるＡｌの比率が過少となり、Ａｌを含有する緻密な腐食生成物の被覆率が減少するため、腐食環境下における腐食因子の透過に対するバリヤー効果が低下し、耐食性が低下する場合がある。一方、Ａｌ含有率が２０質量％を超えると、めっき層表面におけるＺｎの比率が過少となり、Ｚｎによる犠牲防食効果が減少するため、耐食性が低下する場合がある。
　熱間プレス用鋼板表面の光沢度（Ｇ値）が１０以下
　上述したように、熱間プレス前の炉による加熱において、昇温速度が速く、加熱所要時間が短いほど、Ｚｎ系めっき層中のＺｎの蒸発や酸化は抑制される。その結果、熱間プレス部材の耐食性および溶接性は向上する。特に、電気炉による熱間プレス前の加熱は放射熱を使用した方法である。このため、熱間プレス用鋼板の放射率（吸収率とも言う）を向上させる、すなわち、Ｇ値が示す鏡面反射率を低下させることで、熱間プレス用鋼板の昇温速度は向上すると考えられる。本発明者らは、Ｇ値が１０以下である熱間プレス用鋼板では、Ｇ値が１０を超える鋼板に比べて昇温速度が短く、Ｚｎ系めっき層中のＺｎの蒸発や酸化が抑制されるため、優れた耐食性および溶接性が得られることを見出した。したがって、本発明では、熱間プレス用鋼板表面のＧ値を１０以下にする。なお、Ｇ値は好ましくは７以下である。
　熱間プレス用鋼板表面の明度（Ｌ値）が５０以下
　熱間プレス用鋼板のＬ値が示す拡散反射率を低下させることによっても、熱間プレス前の加熱時の昇温速度は向上し、その結果、熱間プレス部材の耐食性および溶接性は向上すると考えられる。本発明者らは、Ｇ値が１０以下であることに加え、さらにＬ値が５０以下の熱間プレス用鋼板では、Ｚｎ系めっき層中のＺｎの蒸発や酸化はより一層抑制され、より優れた耐食性および溶接性が得られることを見出した。したがって、本発明では、熱間プレス用鋼板表面のＬ値を５０以下にすることが好ましい。なお、Ｌ値はより好ましくは４０以下である。
　本発明において、熱間プレス後に１４７０ＭＰａ級を超えるような熱間プレス部材を得るためには、Ｚｎ系めっき層の下地鋼板としては、例えば、質量％で、Ｃ：０．２０～０．３５％、Ｓｉ：０．１～０．５％、Ｍｎ：１．０～３．０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０１％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼板を用いることができる。なお、鋼板としては冷延鋼板または熱延鋼板のいずれでも構わない。以下に各成分の限定理由を記載する。
　Ｃ：０．２０～０．３５％
　Ｃは、鋼組織としてマルテンサイトなどを形成させることで強度を向上させる。１４７０ＭＰａ級を超えるような強度を得るためには０．２０％以上必要である。一方、０．３５％を超えるとスポット溶接部の靱性が劣化する。したがって、Ｃ量は０．２０～０．３５％とすることが好ましい。
　Ｓｉ：０．１～０．５％
　Ｓｉは鋼を強化して良好な材質を得るのに有効な元素である。そのためには０．１％以上必要である。一方、０．５％を超えるとフェライトが安定化されるため、焼き入れ性が低下する。したがって、Ｓｉ量は０．１～０．５％とすることが好ましい。
　Ｍｎ：１．０～３．０％
　Ｍｎは鋼の高強度化に有効な元素である。機械特性や強度を確保するためは１．０％以上含有させることが必要である。一方、３．０％超えると焼鈍時の表面濃化が増加し、めっき密着性の確保が困難になる。したがって、Ｍｎ量は１．０～３．０％とすることが好ましい。
　Ｐ：０．０２％以下
　Ｐ量が０．０２％を超えると鋳造時のオーステナイト粒界へのＰ偏析に伴う粒界脆化により、局部延性の劣化を通じて強度と延性のバランスが低下する。したがって、Ｐ量は０．０２％以下とすることが好ましい。
　Ｓ：０．０１％以下
　ＳはＭｎＳなどの介在物となって、耐衝撃性の劣化や溶接部のメタルフローに沿った割れの原因となる。したがって、極力低減することが望ましく０．０１％以下とすることが好ましい。また、良好な伸びフランジ性を確保するため、より好ましくは０．００５％以下とする。
　Ａｌ：０．１％以下
　Ａｌ量が０．１％を超えると、素材の鋼板のブランキング加工性や焼入れ性を低下させる。したがって、Ａｌ量は０．１％以下とすることが好ましい。
　Ｎ：０．０１％以下
　Ｎ量が０．０１％を超えると、熱間圧延時や熱間プレス前の加熱時にＡｌＮの窒化物を形成し、素材の鋼板のブランキング加工性や焼入れ性を低下させる。したがって、Ｎ量は０．０１％以下とすることが好ましい。
　また、本発明では上記した基本成分のほかに鋼板の特性の更なる改善を意図して、Ｎｂ：０．０５％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、Ｂ：０．０００２～０．００５％、Ｃｒ：０．１～０．３％、Ｓｂ：０．００３～０．０３％のうちから選ばれた少なくとも１種を、必要に応じて適宜含有させることが可能である。
　Ｎｂ：０．０５％以下
　Ｎｂは鋼の強化に有効な成分であるが、過剰に含まれると形状凍結性が低下する。したがって、Ｎｂを含有させる場合は０．０５％以下とする。
　Ｔｉ：０．０５％以下
　ＴｉもＮｂと同様に鋼の強化には有効であるが、過剰に含まれると形状凍結性が低下するという課題がある。したがって、Ｔｉを含有させる場合は０．０５％以下とする。
　Ｂ：０．０００２～０．００５％
　Ｂはオーステナイト粒界からのフェライト生成および成長を抑制する作用を有するため、０．０００２％以上の添加が好ましい。一方、過剰なＢの添加は成形性を大きく損なう。したがって、Ｂを含有させる場合は０．０００２～０．００５％とする。
　Ｃｒ：０．１～０．３％
　Ｃｒは鋼の強化および焼き入れ性を向上させるために有用である。このような効果を発現するためには０．１％以上の添加が好ましい。一方、合金コストが高いため０．３％超えの添加では大幅なコストアップを招く。したがって、Ｃｒを含有させる場合は０．１～０．３％とする。
　Ｓｂ：０．００３～０．０３％
　Ｓｂも熱間プレスのプロセス中に鋼板表層の脱炭を抑止する効果がある。このような効果を発現するためには０．００３％以上の添加が必要である。一方、Ｓｂ量が０．０３％を超えると圧延荷重の増加を招くため生産性を低下させる。したがって、Ｓｂを含有させる場合は０．００３～０．０３％とする。
　上記以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる。
　次に、本発明の熱間プレス用鋼板の製造方法について説明する。
　本発明の熱間プレス用鋼板は、Ｚｎ系めっき鋼板に対し、ウェットブラスト、サンドブラスト、ショットブラスト、ショットピーニングなどの表面加工を施すことで製造できる。これらの表面加工では、研磨粒子の種類、粒子サイズ、噴射速度、エアー圧、噴射回数など種々条件を変化させることで、所望のＧ値、Ｌ値を有する熱間プレス用鋼板を製造することができる。
　次に、本発明の熱間プレス用鋼板を用いて製造される熱間プレス部材の特性について、以下に説明する。
　本発明の熱間プレス部材は、鋼板の少なくとも一方の面に、付着量が３０～９０ｇ／ｍ２であるＺｎ系めっき層を有する熱間プレス部材であって、熱間プレス部材表面の光沢度（Ｇ値）が２．０以下であり、Ｚｎ系めっき層における金属Ｚｎ量が２５ｇ／ｍ２以上であり、Ｚｎ系めっき層におけるＺｎＯとして存在するＺｎ量が２．５ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする。なお、好ましくは、Ｚｎ系めっき層における金属Ｚｎ量が４０ｇ／ｍ２以上であり、Ｚｎ系めっき層におけるＺｎＯとして存在するＺｎ量が２．０ｇ／ｍ２以下である。本発明の熱間プレス部材は、熱間プレス前の加熱所要時間が短く済むため、熱間プレス後にＺｎ系めっき層中に残存する金属Ｚｎ量が減少せず、優れた耐食性を担保できる。加えて、本発明の熱間プレス部材はめっき表層にＺｎＯが厚く形成されることを防ぐことができるため、溶接性にも優れる。なお、好ましくは、熱間プレス部材表面の明度（Ｌ値）が４０以下である。
　次に、本発明の熱間プレス用鋼板を用いた熱間プレス部材の製造方法について説明する。
　本発明の熱間プレス用鋼板に対して、Ａｃ３変態点～１０００℃の温度範囲に加熱後、熱間プレス加工、冷却を行う、ダイレクトプロセスと呼ばれる方法によって熱間プレス部材を製造することが好ましい。なお、自動車骨格用構造部材などの複雑な形状の部材の量産するにあたっては、熱間プレス前の加熱は電気炉による加熱手法を用いるのが好ましい。加熱温度がＡｃ３変態点未満では、鋼板の焼入れが不十分となり、所望の強度が得られない場合がある。また、加熱温度が１０００℃を超えると、エネルギー的に不経済であるばかりでなく、点状欠陥の発生が顕著となり、耐食性が劣化してしまう。また、加熱所要時間は、めっきの種類によって異なるが２００秒以下であるのが好ましい。さらに、熱間プレス加工後の冷却は、熱間プレス加工と同時に金型を用いて行ってもよく、また熱間プレス加工と同時または直後に水などの冷媒を用いて行ってもよい。
　以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。下記の実施例は本発明を限定するものではなく、要旨構成の範囲内で適宜変更することは、本発明の範囲に含まれるものとする。
　下地鋼板として、表１に記載の成分組成を有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる、板厚２．０ｍｍの冷延鋼板ＡまたはＢを用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　この冷延鋼板の表面に種々のＺｎ系めっきを、付着量３０～９０ｇ／ｍ２で形成されるように電気めっきおよび溶融めっきを施しＺｎ系めっき鋼板を得た。なお、電気めっきでは、所望の組成が得られるように浴中の金属塩比および電流値を調整し、溶融めっきでは浴組成およびワイピング速度、時間を調整した。
　続いて、各Ｚｎ系めっき鋼板に対し、ウェットブラスト、サンドブラスト、ショットブラスト、ショットピーニングなどの表面加工を施し、表１に示すＧ値およびＬ値を有する熱間プレス用鋼板を得た。なお、Ｇ値については、ＪＩＳ　Ｚ　８７４１に準拠した方法で、光沢度計を用いて６０度鏡面光沢度を測定した。Ｌ値については、ＪＩＳ　Ｊ　５６００に準拠した分光反射測定法（ＳＣＩ法）で測定した。
　上記の表面加工を施した熱間プレス用鋼板から、２１０ｍｍＣ×３３０ｍｍＬの試験片を採取し、電気炉による熱処理を行った。炉温度は９９０℃に設定し、鋼板に熱電対を取り付けて鋼板温度をモニターし、鋼板が９００℃に到達した時点で取り出し、７００℃まで空冷を行った後、ハット型金型によって熱間プレスを実施した。なお、鋼板を炉に入れてから、９００℃に到達するまでの時間を加熱所要時間とした。成形後の部品形状は上面の平坦部長さ１００ｍｍ、側面の平坦部長さ５０ｍｍ、下面の平坦部長さ５０ｍｍである。また、金型の曲げＲは上面の両肩、下面の両肩いずれも７Ｒである。
　得られた熱間プレス部材におけるＺｎ系めっき層における金属Ｚｎ量およびＺｎＯ中のＺｎ量は、以下のようにして定量した。得られた熱間プレス部材から３０×３０ｍｍの分析用サンプルを採取し、重クロム酸アンモニウムによってめっき表層のＺｎＯを剥離し、さらに塩酸で希釈した溶液に対し、ＩＣＰ発光分析法によってＺｎＯ中のＺｎ量を求めた。さらに、ＺｎＯ剥離後のサンプルに対し、インヒビターを含まない塩酸を用いてめっき剥離を行い、剥離溶液に対しＩＣＰ発光分析法によって残存する金属Ｚｎ量を求めた。
　熱間プレス部材の合わせ部における穴あき耐食性を評価するために、７０×１５０ｍｍと５０×１５０ｍｍの２枚の試験片をスポット溶接によって接合した合わせ試験片に対し、化成処理としてリン酸亜鉛処理（日本パーカライジング社製；ＰＢ－ＳＸ３５）、次いで膜厚が１５μｍとなるようにカチオン電着塗装（関西ペイント社製；ＧＴ－１００）を施した。その後、端面および裏面をマスクし、ＳＡＥ　Ｊ２３３４規格に基づいて、下記条件のサイクル腐食試験を１２０サイクル実施した。
＜サイクル条件＞
塩水浸漬（０．５質量％ＮａＣｌ＋０．１質量％ＣａＣｌ２＋０．０７５質量％ＮａＨＣＯ３、１５分）→乾燥工程（ＲＨ　５０％、６０℃、１７時間４５分）→湿潤工程（ＲＨ　９０％、５０℃、６時間）
　その後、合わせ試験片の溶接部をドリルで切り抜き、腐食生成物を塩酸溶液で溶解、除去した。次いで、合わせ部内側を８等分に区画し、各区画において腐食部の板厚をポイントマイクロメーターで測定し、マスキングを施していた健全部との差から、各区画における腐食による板厚減少を求めた。得られた各区画の最大板厚減少値の８点の平均値を算出し、各試験片の腐食深さとした。◎および○を合格とした。
◎：腐食深さが０．１ｍｍ以下
〇：腐食深さが０．１ｍｍ超え０．３ｍｍ以下
×：腐食深さが０．３ｍｍ超え
　さらに、熱間プレス部材の溶接性を評価するために、塗装を施していない熱間プレス部材に対して溶接試験を行った。溶接試験はインバータ直流抵抗スポット溶接機を用い、クロム銅製のＤＲ形電極（電極先端径６ｍｍ）にて、加圧力４５０ｋｇｆ、通電時間３４０ｍｓｅｃで溶接を行い、ナゲット径が４√ｔ（ｔ：板厚（ｍｍ））となる電流値から散り発生までで定義する適正電流範囲を求めた。◎および○を合格とした。
◎：適正電流範囲が１．５ｋＡ以上
〇：適正電流範囲が１．０ｋＡ以上１．５ｋＡ未満
×：適正電流範囲が１．０ｋＡ未満
　結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　熱間プレス用鋼板のＧ値が低いほど、加熱所要時間が短くなり、残存する金属Ｚｎ量は多く、ＺｎＯ中に存在するＺｎ量は少ないことがわかる。すなわち、Ｇ値が１０以下である熱間プレス用鋼板では、優れた耐食性および溶接性が得られる。さらに、Ｌ値が５０以下であれば耐食性および溶接性はさらに向上する。

Claims (8)

  1. 　鋼板の少なくとも一方の面に、付着量が３０～９０ｇ／ｍ２であるＺｎ系めっき層を有する熱間プレス用鋼板であって、前記熱間プレス用鋼板表面の光沢度（Ｇ値）が１０以下である熱間プレス用鋼板。
  2. 　前記熱間プレス用鋼板表面の明度（Ｌ値）が５０以下である請求項１に記載の熱間プレス用鋼板。
  3. 　前記Ｚｎ系めっき層が、１０～２５質量％のＮｉを含み、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなるＺｎ－Ｎｉ合金めっき層である請求項１または２に記載の熱間プレス用鋼板。
  4. 　前記Ｚｎ系めっき層が、０．５～２０質量％のＡｌを含み、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなるＺｎ－Ａｌ合金めっき層である請求項１または２に記載の熱間プレス用鋼板。
  5. 　前記鋼板が、質量％で、
    Ｃ：０．２０～０．３５％、
    Ｓｉ：０．１～０．５％、
    Ｍｎ：１．０～３．０％、
    Ｐ：０．０２％以下、
    Ｓ：０．０１％以下
    Ａｌ：０．１％以下、
    Ｎ：０．０１％以下を含有し、
    残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する請求項１～４のいずれかに記載の熱間プレス用鋼板。
  6. 　前記鋼板が、質量％で、
    Ｎｂ：０．０５％以下、
    Ｔｉ：０．０５％以下、
    Ｂ：０．０００２～０．００５％、
    Ｃｒ：０．１～０．３％、
    Ｓｂ：０．００３～０．０３％から選ばれた少なくとも１種をさらに含有する請求項５に記載の熱間プレス用鋼板。
  7. 　鋼板の少なくとも一方の面に、付着量が３０～９０ｇ／ｍ２であるＺｎ系めっき層を有する熱間プレス部材であって、前記熱間プレス部材表面の光沢度（Ｇ値）が２．０以下であり、前記Ｚｎ系めっき層における金属Ｚｎ量が２５ｇ／ｍ２以上であり、前記Ｚｎ系めっき層におけるＺｎＯとして存在するＺｎ量が２．５ｇ／ｍ２以下である熱間プレス部材。
  8. 　前記熱間プレス部材表面の明度（Ｌ値）が４０以下である請求項７に記載の熱間プレス部材。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010005121A1 (ja) * 2008-07-11 2010-01-14 新日本製鐵株式会社 急速加熱ホットプレス用アルミめっき鋼板、その製造方法、及びこれを用いた急速加熱ホットプレス方法
JP2010121181A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Jfe Steel Corp 熱間プレス加工用鋼板
WO2011016518A1 (ja) * 2009-08-06 2011-02-10 新日本製鐵株式会社 輻射伝熱加熱用金属板及びその製造方法、並びに異強度部分を持つ金属加工品及びその製造方法
JP2013503254A (ja) * 2009-08-25 2013-01-31 ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフト 腐食に対する保護を与える金属コーティングが施された鋼部材を製造する方法、および鋼部材
WO2013132816A1 (ja) * 2012-03-07 2013-09-12 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス用鋼板、その製造方法、およびそれを用いた熱間プレス部材の製造方法
JP2015527198A (ja) * 2012-05-03 2015-09-17 マグナ インターナショナル インコーポレイテッド 非金属コーティングが被覆された金属薄板からなる自動車コンポーネンツ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010005121A1 (ja) * 2008-07-11 2010-01-14 新日本製鐵株式会社 急速加熱ホットプレス用アルミめっき鋼板、その製造方法、及びこれを用いた急速加熱ホットプレス方法
JP2010121181A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Jfe Steel Corp 熱間プレス加工用鋼板
WO2011016518A1 (ja) * 2009-08-06 2011-02-10 新日本製鐵株式会社 輻射伝熱加熱用金属板及びその製造方法、並びに異強度部分を持つ金属加工品及びその製造方法
JP2013503254A (ja) * 2009-08-25 2013-01-31 ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフト 腐食に対する保護を与える金属コーティングが施された鋼部材を製造する方法、および鋼部材
WO2013132816A1 (ja) * 2012-03-07 2013-09-12 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間プレス用鋼板、その製造方法、およびそれを用いた熱間プレス部材の製造方法
JP2015527198A (ja) * 2012-05-03 2015-09-17 マグナ インターナショナル インコーポレイテッド 非金属コーティングが被覆された金属薄板からなる自動車コンポーネンツ

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