热压用钢板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种热压用钢板，该热压用钢板适合于通过热压制造汽车的车身底部 部件或车体结构部件等。
【背景技术】
[0002] -直以来，汽车的车身底部部件及车体结构部件等大多是通过对具有特定强度的 钢板进行压制加工而制造的。近年来，从保护地球环境的方面出发，热切希望进行汽车车体 的轻量化，正在持续努力将所使用的钢板高强度化，以降低其板厚。但是，随着钢板的高强 度化，其压制加工性降低，因而难以将钢板加工成所期望的部件形状的情况增多。
[0003] 专利文献1中提出了一种被称为热压的加工技术，该技术使用由冲模和冲头构成 的模具对加热后的钢板进行加工，同时将其骤冷，由此能够兼顾加工的容易化和高强度化。 但是，在该热压中，热压前要将钢板加热至950Γ左右的高温，因而钢板表面会生成氧化层 (铁氧化物），该氧化层在热压时发生剥离，存在损伤模具或损伤热压后的部件表面的问 题。
[0004] 另外，残存于部件表面的氧化层还会引起外观不良或涂布密合性的降低。因此，通 常进行酸洗或喷丸等处理以除去部件表面的氧化层。但是，这会使制造工序复杂，引起生产 率的降低。
[0005] 此外，汽车的车身底部部件及车体结构部件等还需要具有优异的耐腐蚀性。但是， 通过上述工序所制造的热压部件中未设有镀层等防锈皮膜，因而耐腐蚀性尚不充分。
[0006] 由此，期望一种能够在热压前的加热时抑制氧化层生成的同时提高热压后部件的 耐腐蚀性的热压技术，提出了一种在表面设有镀层等皮膜的热压用钢板及使用了该热压用 钢板的热压方法。例如，专利文献2中公开了一种耐腐蚀性优异的热压部件的制造方法，该 制造方法中，对用Zn或Zn基合金所被覆的钢板进行热压，将Zn-Fe基化合物或Zn-Fe-Al 基化合物设置于表面。
[0007] 另外，专利文献3中公开了一种热压用钢板，其在以Ni为主体的附着量为0.0 lg/ m2~5g/m2的下层镀层的上层实施了附着量为10g/m2~90g/m 2的镀Zn-Ni层。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :英国专利第1490535号公报
[0011] 专利文献2 :日本专利第3663145号公报
[0012] 专利文献3 :日本专利第4883240号公报
【发明内容】
[0013] 发明要解决的课题
[0014] 但是，在利用专利文献2所记载的方法制造的热压部件中，使用熔点低的镀锌钢 板或镀锌铝钢板，因而在热压成型时镀层中的锌有时会侵入钢板而引起裂纹、即发生所谓 的液态金属脆性断裂。
[0015] 另外，近年来，强烈要求通过缩短热压的节拍时间而提高生产率。因此讨论了：在 热压的各种工序中，将加热后的钢板迅速搬运至压制机并迅速进行热压、即缩短搬运时间。 但是，使用专利文献3所记载的热压用钢板的情况下，若以短搬运时间进行热压，有时会发 生液态金属脆性断裂，为了避免该情况，会刻意延迟压制开始等，生产率受到限制。
[0016] 本发明是鉴于上述情况进行的，其目的在于提供一种热压用钢板，该热压用钢板 的耐液态金属脆性优异，即便在以提高生产率为目的的搬运时间短的热压条件下，也不会 产生液态金属脆性断裂。
[0017] 用于解决课题的方案
[0018] 本发明人对用于解决上述课题的热压用钢板进行了深入研究。结果发现：通过具 有下述高熔点的镀层和位于其上层的Zn-Ni镀层来作为镀层，能够提供一种耐液态金属脆 性优异的热压用钢板，该热压用钢板即便在以提高生产率为目的的搬运时间短的热压条件 下，也不会产生液态金属脆性断裂，由此完成了本发明。上述高熔点的镀层含有60质量％ 以上的Ni，余部由Zn和不可避免的杂质构成，附着量超过5g/m2且为50g/m2以下，上述 Zn-Ni镀层含有10质量％~25质量％的Ni，余部由Zn和不可避免的杂质构成，附着量为 10g/m2~90g/m2以下。
[0019] 本发明是基于这种技术思想而完成的，涉及一种热压用钢板，其特征在于，该热压 用钢板在钢板表面具有第一镀层，该第一镀层含有60质量％以上的Ni，余部由Zn和不可避 免的杂质构成，每个单面的附着量超过5g/m2且为50g/m2以下，该热压用钢板在上述第一镀 层的上层具有第二镀层，该第二镀层含有10质量％~25质量％的Ni，余部由Zn和不可避 免的杂质构成，每个单面的附着量为l〇g/m2~90g/m2以下。
[0020] 发明的效果
[0021] 通过使用本发明的热压用钢板，能够制造耐液态金属脆性优异的热压部件，该热 压部件即便在以提高生产率为目的的搬运时间短的热压条件下，也不产生液态金属脆性断 裂。使用本发明的热压用钢板所制造的热压部件的耐液态金属脆性优异，适合于汽车的车 身底部部件及车体结构部件。
【附图说明】
[0022] 图1是示出实施例1的帽形成型后的钢板的图。
【具体实施方式】 [0023] 1)镀层
[0024] 本发明中，为了确保在以提高生产率为目的的搬运时间短的热压条件下也优异的 耐液态金属脆性，特征在于，在钢板表面具有第一镀层，该第一镀层含有60质量％以上的 Ni，余部由Zn和不可避免的杂质构成，每个单面的附着量超过5g/m2且为50g/m2以下，在第 一镀层的上层具有第二镀层，该第二镀层含有10质量％~25质量％的Ni，余部由Zn和不 可避免的杂质构成，每个单面的附着量为l〇g/m2~90g/m2以下。
[0025] 搬运时间短的情况下，热压成型的开始温度升高，因而压制成型有时以镀层的凝 固尚未完成的状态开始。其结果，有时会产生液态金属脆性断裂。本发明中，通过在钢板表 面设置第一镀层，该第一镀层含有60质量％以上的Ni，余部由Zn和不可避免的杂质构成， 每个单面的附着量超过5g/m2且为50g/m 2以下，由此能够完全遮蔽后述第二镀层中含有的 锌侵入钢板。因此，即便在搬运时间短的热压条件下也能够可靠地确保耐液态金属脆性。
[0026] 使第一镀层的Ni含量为60质量％以上的理由是为了使第一镀层的熔点为即便在 热压前的加热下也不熔融的、1000°C以上的极高的温度。
[0027] 第一镀层的每个单面的附着量超过5g/m2且为50g/m2以下。附着量为5g/m 2以下 时，未确认到第一镀层产生的遮蔽效果。另外，若附着量超过50g/m2,则不仅效果饱和，还会 引起成本上升。因此，第一镀层的附着量为超过5g/m2且50g/m2以下的范围。
[0028] 本发明中，在第一镀层的上层具有第二镀层，该第二镀层含有10质量％~25质 量％的Ni，余部由Zn和不可避免的杂质构成，每个单面的附着量为10g/m2~90g/m2。
[0029] 使第二镀层的Ni含量为10质量％~25质量％的理由是为了使第二镀层的相结 构为耐腐蚀性优异、熔点为881°C的γ相。通过使镀层的Ni含量为10质量％~25质量％， 可形成具有Ni2Znn、NiZn3、Ni5Zn 2#任一种晶体结构的熔点高为881°C的γ相，因此能够 将加热时的ΖηΟ的生成反应抑制到最小限度。另外，在热压完成后，镀层也作为γ相残存， 因此可通过Ζη的牺牲防腐蚀效果发挥出优异的耐腐蚀性。需要说明的是，Ni含量为10质 量％~25质量％下的γ相的形成与Ni-Zn合金的平衡状态图未必一致。认为这是因为，利 用电镀法等进行的镀层的形成反应以非平衡的方式进行。γ相具有Ni2Znn、NiZn3、Ni 5Zn21中任一种晶体结构，可以通过使用了 X射线衍射法或TEM (透射电子显微镜）的电子射线衍 射法来确认。
[0030] 本发明中，第二镀层的每个单面的附着量为10g/m2~90g/m2。附着量小于10g/m 2时，热压部件的耐腐蚀性不充分。附着量若超过90g/m2,则会引起成本上升。因此，镀层的 附着量为l〇g/m2~90g/m 2的范围。
[0031] 此处，上述镀层的附着量可以通过湿式分析法求出。具体地说，例如在向6质量％ 盐酸水溶液中添加了 lg/Ι六亚甲基四胺作为抑制剂的水溶液中，溶解附着面积已知的镀 层整体，由此时的重量减少量求出镀层的附着量即可。
[0032] 另外，对这种镀层的形成方法没有特别限定，优选公知的电镀法。另外，如通常所 进行的那样，镀层的附着量可以通过调整通电时间来控制。
[0033] 2)底层钢板
[0034] 为了得到具有980MPa以上的强度的热压部件，作为镀层的底层钢板，可以使用具 有下述成分组成的热乳钢板或冷乳钢板：例如，以质量％计含有C :0. 15%~0. 50%、Si : 0· 05%~2. 00%、Μη :0· 5%~3. 0%、P :0· 10% 以下、S :0· 05% 以下、A1 :0· 10% 以下、N : 0.010%以下，余部由Fe和不可避免的杂质构成。下面说明各成分元素的限定理由。此处， 只要不特别声明，则表示成分的含量的" ％ "是指"质量％ "。
[0035] C :0· 15%~0· 50%
[0036] C是提高钢的强度的元素，为了使热压部件的拉伸强度（TS)为980MPa以上，需要 使其