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公開番号2024133498
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-02
出願番号2024096145,2022580508
出願日2024-06-13,2020-11-26
発明の名称熱間プレス用鋼板及びその製造方法
出願人ヒュンダイスチールカンパニー
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C23C 2/12 20060101AFI20240925BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】熱間プレス成形時、メッキ層にクラックが生じることを、防止したり最小化させたりすることができる熱間プレス用鋼板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ベース鋼板100と、該ベース鋼板上に位置し、順次に積層された拡散層210と表面層220を具備したメッキ層200と、を含み、該拡散層は、該ベース鋼板上に順次に位置し、それぞれシリコンを含むFe-Al合金化層212及びFe-Al金属間化合物層214を含み、拡散層に対するFe-Al金属間化合物層の面積分率が84.5%ないし98.0%である熱間プレス用鋼板10を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱間プレス用鋼板であって、
ベース鋼板と、
前記ベース鋼板上に位置し、順次に積層された拡散層と表面層とを具備したメッキ層と、を含み、
前記拡散層は、前記ベース鋼板上に順次に位置し、それぞれシリコンを含むＦｅ－Ａｌ合金化層及びＦｅ－Ａｌ金属間化合物層を含み、
前記拡散層に対する前記Ｆｅ－Ａｌ金属間化合物層の面積分率は、８４．５％ないし９８．０％であり、
前記ベース鋼板は、ｗｔ％で、炭素（Ｃ）：０．０１ｗｔ％ないし０．５ｗｔ％、シリコン（Ｓｉ）：０．０１ｗｔ％ないし１．０ｗｔ％、マンガン（Ｍｎ）：０．５ｗｔ％ないし３．０ｗｔ％、リン（Ｐ）：０超過０．０５ｗｔ％以下、硫黄（Ｓ）：０超過０．０１ｗｔ％以下、アルミニウム（Ａｌ）：０超過０．１ｗｔ％以下、残部の鉄（Ｆｅ）及びその他不可避な不純物を含む、熱間プレス用鋼板。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記メッキ層に対する前記拡散層の面積分率は、１０％ないし３５％である、請求項１に記載の熱間プレス用鋼板。
【請求項３】
前記Ｆｅ－Ａｌ金属間化合物層は、順次に積層された第１層及び第２層を含み、
前記第１層は、第１硬度を有し、前記第２層は、前記第１硬度より高い第２硬度を有し、
前記Ｆｅ－Ａｌ合金化層の硬度は、前記第１硬度及び前記第２硬度より高い、請求項１に記載の熱間プレス用鋼板。
【請求項４】
前記Ｆｅ－Ａｌ合金化層、前記第１層及び前記第２層におけるアルミニウムの含量は、前記第１層で最も少なく、前記シリコンの含量は、前記第１層で最も多い、請求項３に記載の熱間プレス用鋼板。
【請求項５】
前記第１層の平均厚は、５０ｎｍないし５００ｎｍであり、前記第２層の平均厚は、１μｍないし１６μｍである、請求項３に記載の熱間プレス用鋼板。
【請求項６】
前記メッキ層の平均厚は、１０μｍないし５０μｍである、請求項１に記載の熱間プレス用鋼板。
【請求項７】
前記Ｆｅ－Ａｌ合金化層の平均厚は、５０ｎｍないし５００ｎｍである、請求項１に記載の熱間プレス用鋼板。
【請求項８】
前記拡散層に対する前記Ｆｅ－Ａｌ合金化層の面積分率は、２．０％ないし１５．５％である、請求項１に記載の熱間プレス用鋼板。
【請求項９】
前記ベース鋼板は、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）及びボロン（Ｂ）のうち１以上の成分をさらに含む、請求項１に記載の熱間プレス用鋼板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間プレス用鋼板及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
最近、自動車産業における環境規制と安全基準とが強化されることにより、自動車の軽量化及び安定性のための高強度鋼の適用が増えている。一方、高強度鋼は、重量対比で、高強度特性を確保することができるが、加工中に素材の破断が生じたり、スプリングバック現象が生じたりして、複雑であって精密な形状の製品成形に困難さが伴う。従って、そのような問題点を解決するための方法として、熱間プレス成形の適用が広がっている。
【０００３】
熱間プレス成形は、高温において、鋼板を加熱してプレス加工するので、鋼材成形が容易であり、金型を介して急冷を実施するので、成形品の強度を確保することができる。しかしながら、熱間プレス成形のために、鋼板を高温で加熱するので、鋼板表面が酸化されるという問題点がある。そのような問題点を解決するために、米国登録特許第６，２９６，８０５号発明は、アルミニウムメッキを施した鋼板を熱間プレス成形する方法を提案している。該米国登録特許第６，２９６，８０５号発明によれば、アルミニウムメッキ層が鋼板表面に存在するので、鋼板加熱により、鋼板表面が酸化されることを防止することができる。
【０００４】
しかしながら、鋼板の加熱時、鋼板から、Ｆｅがアルミニウムメッキ層に拡散され、アルミニウムメッキ層が合金化され、そのようなアルミニウムメッキ鋼板を熱間プレス成形すれば、合金化により、脆性を有することになるメッキ層にクラックが生じうる。なお、アルミニウムメッキ層は、犠牲防食性がないために、メッキ層にクラックが生じ、鋼板表面が露出されれば、熱間プレス成形品の耐食性が急激に低下してしまう。
【０００５】
一方、１０－２０１９－００７７９２８号発明は、素地鋼板の表面に形成されたＦｅ－Ａｌ合金メッキ層を含むものの、Ｆｅ－Ａｌ合金メッキ層を厚み方向に４等分し、４層にしたとき、最外郭の層を除いた残り層の硬度が、それより外郭層の硬度より低く形成され、表面にクラック発生が抑制される鉄・アルミニウム系合金メッキ鋼板を開示する。しかしながら、Ｆｅ－Ａｌ合金メッキ層の硬度が外郭に行くほど低くなるので、熱間プレス工程中、金型に、Ｆｅ－Ａｌ合金メッキ層が付着し、それが剥離される憂いがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施例は、熱間プレス成形時、メッキ層にクラックが生じることを、防止したり最小化させたりすることができる熱間プレス用鋼板及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例は、ベース鋼板と、前記ベース鋼板上に位置し、順次に積層された拡散層と表面層とを具備したメッキ層と、を含み、前記拡散層は、前記ベース鋼板上に順次に位置し、それぞれシリコンを含むＦｅ－Ａｌ合金化層及びＦｅ－Ａｌ金属間化合物層を含み、前記拡散層に対する前記Ｆｅ－Ａｌ金属間化合物層の面積分率が８４．５％ないし９８．０％である熱間プレス用鋼板を開示する。
【０００８】
本実施例において、前記Ｆｅ－Ａｌ金属間化合物層は、順次に積層された第１層及び第２層を含み、前記Ｆｅ－Ａｌ合金化層の硬度は、前記第１層の第１硬度、及び前記第２層の第２硬度より高く、前記第２硬度が前記第１硬度よりも高い。
【０００９】
本実施例において、前記メッキ層に対する前記拡散層の面積分率は、１０％ないし３５％でもある。
【００１０】
本実施例において、前記Ｆｅ－Ａｌ合金化層、前記第１層、及び前記第２層において、アルミニウム含量は、前記第１層において最も少なく、前記シリコンの含量は、前記第１層において最も多くもなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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