(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139029
(43)【公開日】2024-10-09
(54)【発明の名称】成形体の曲げ性の評価方法
(51)【国際特許分類】
G01N 3/20 20060101AFI20241002BHJP
G01N 3/42 20060101ALI20241002BHJP
【ＦＩ】
G01N3/20
G01N3/42 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023049802
(22)【出願日】2023-03-27
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】藤中 真吾
(72)【発明者】
【氏名】大野 敦史
【テーマコード（参考）】
2G061
【Ｆターム（参考）】
2G061AA07
2G061AB01
2G061BA02
2G061CA02
2G061CB01
2G061EC02
(57)【要約】
【課題】本発明は、より簡便に行うことができる成形体の曲げ性の評価方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る成形体の曲げ性の評価方法は、鋼板をプレス加工して得られる成形体の曲げ性の評価方法であって成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して面硬度を測定する測定ステップと、表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて前記成形体の曲げ性を評価する評価ステップと、を含む。
【選択図】図４
【解決手段】本発明の一実施形態に係る成形体の曲げ性の評価方法は、鋼板をプレス加工して得られる成形体の曲げ性の評価方法であって成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して面硬度を測定する測定ステップと、表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて前記成形体の曲げ性を評価する評価ステップと、を含む。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼板をプレス加工して得られる成形体の曲げ性の評価方法であって、
前記成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して前記成形体の表面硬度を測定する測定ステップと、
前記表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて前記成形体の曲げ性を評価する評価ステップと、
を含む、成形体の曲げ性の評価方法。
前記成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して前記成形体の表面硬度を測定する測定ステップと、
前記表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて前記成形体の曲げ性を評価する評価ステップと、
を含む、成形体の曲げ性の評価方法。
【請求項2】
前記判定用閾値は、前記成形体を構成する評価対象鋼板の強度に対応する強度を有する複数の試験鋼板のそれぞれについての、ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定される最大曲げ角と、前記複数の試験鋼板の表面に前記測定ステップにおいて負荷される荷重と等しい荷重を負荷して測定されるビッカース硬さとが示す関係に基づいて決定される、請求項１に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
【請求項3】
前記複数の試験鋼板のうちの少なくとも２つは、互いに異なる脱炭指標値を有する、請求項２に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
【請求項4】
前記成形体を構成する鋼板の１／４深さ位置における金属組織、及び、前記複数の試験鋼板のうち少なくとも２つの試験鋼板の１／４深さ位置における金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上である、請求項２に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
【請求項5】
前記成形体を構成する鋼板の表層部における金属組織、及び、前記複数の試験鋼板のうち少なくとも２つの試験鋼板の表層部における金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が７５％以上である、請求項４に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
【請求項6】
前記複数の試験鋼板の全ては、互いに同じ板厚であり、
前記成形体を構成する鋼板の板厚は、前記複数の試験鋼板の板厚と同じである、請求項２に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
前記成形体を構成する鋼板の板厚は、前記複数の試験鋼板の板厚と同じである、請求項２に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
【請求項7】
前記複数の試験鋼板の全ては、互いに異なる脱炭指標値を有し、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト分率が８５％以上であり、かつ、互いに同じ板厚であり、
前記成形体を構成する鋼板は、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であり、かつ、前記複数の試験鋼板の板厚と同じである、請求項２に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
前記成形体を構成する鋼板は、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であり、かつ、前記複数の試験鋼板の板厚と同じである、請求項２に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
【請求項8】
前記成形体は、表面から板厚方向に特定軟化層が設けられ、前記特定軟化層が設けられた部分における板厚方向の中心部の硬度は４００Ｈｖ以上であり、前記特定軟化層は、前記特定軟化層が設けられた部分における前記板厚方向の中心部の硬度よりも少なくとも１０Ｈｖ低い硬度を有する領域であり、前記特定軟化層の厚さは、前記特定軟化層が設けられた部分における板厚の２％以上２０％未満であり、前記表面における前記特定軟化層の硬度が、前記特定軟化層が設けられた部分における前記板厚方向の中心部の硬度の０．５倍以上０．９倍未満であり、前記特定軟化層は、前記板厚方向において、前記表面から前記特定軟化層の厚さの４０％までの領域である第一の硬さ変化領域と、前記特定軟化層のうち前記第一の硬さ変化領域ではない領域である第二の硬さ変化領域とを有し、前記第一の硬さ変化領域における板厚方向の硬さ変化の絶対値ΔＨｖ１は、前記第二の硬さ変化領域における板厚方向の硬さ変化の絶対値ΔＨｖ２よりも大きい鋼板が成形された成形体である、請求項１又は２に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
【請求項9】
前記成形体を構成する前記鋼板の脱炭指標値が０．０８５以上である、請求項１又は２に記載の成形体の曲げ性の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成形体の曲げ性の評価方法に関する。
【背景技術】
【0002】
鋼板は、用途に応じて様々な形状に成形される。成形体の曲げ性を評価する技術として、例えば、特許文献１には、ＶＤＡ規格２３８－１００に規定される曲げ試験に準拠して金属板の曲げ試験を行い、該金属板の荷重と曲げ角度との関係を示す荷重－曲げ角度曲線を求めるステップ（１）と、前記荷重－曲げ角度曲線における限界曲げ角度αを超える領域での荷重と曲げ角度との関係に基づいて、前記金属板の耐割れ性を評価するステップ（２）と、を有することを特徴とする金属板の耐割れ性評価方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－０８０４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
鋼板は、例えば、ホットスタンプ等の熱間加工や冷間加工により成形されるが、ホットスタンプ時の熱履歴や冷間成形時のひずみの導入等により、成形の前後で鋼板の機械特性が変化することがある。そのため、特許文献１に記載されたような、プレス前の鋼板の機械特性の評価結果に基づいて成形体の曲げ性を予測する方法では、成形体の機械特性に関する品質を適切に評価できないことがある。
【0005】
また、成形体を用いてＶＤＡ規格２３８－１００に規定される曲げ試験（ＶＤＡ曲げ試験）を行おうとしても、ＶＤＡ曲げ試験の試験片として必要な６０ｍｍ角の平板を準備することができない場合が多い。特に、自動車部材は複雑な形状をしているものが多く、自動車部材から上記試験片を準備することは難しい。そのため、自動車部材を含む成形体にＶＤＡ曲げ試験をそのまま採用することができない場合がほとんどである。
【0006】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであって、より簡便に行うことができる成形体の曲げ性の評価方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
［１］ 本発明の一態様に係る成形体の曲げ性の評価方法は、鋼板をプレス加工して得られる成形体の曲げ性の評価方法であって、上記成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して上記成形体の表面硬度を測定する測定ステップと、上記表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて上記成形体の曲げ性を評価する評価ステップと、を含む。
［２］ 上記［１］に記載の曲げ性の評価方法では、上記判定用閾値は、上記成形体を構成する評価対象鋼板の強度に対応する強度を有する複数の試験鋼板のそれぞれについての、ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定される最大曲げ角と、上記複数の試験鋼板の表面に上記測定ステップにおいて負荷される荷重と等しい荷重を負荷して測定されるビッカース硬さとが示す関係に基づいて決定されてもよい。
［３］ 上記［２］に記載の成形体の曲げ性の評価方法では、上記複数の試験鋼板のうちの少なくとも２つは、互いに異なる脱炭指標値を有していてもよい。
［４］ 上記［２］又は［３］に記載の曲げ性の評価方法では、上記成形体を構成する鋼板の１／４深さ位置における金属組織、及び、上記複数の試験鋼板のうち少なくとも２つの試験鋼板の１／４深さ位置における金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であってもよい。
［５］ 上記［４］に記載の曲げ性の評価方法では、上記成形体を構成する鋼板の表層部における金属組織、及び、上記複数の試験鋼板のうち少なくとも２つの試験鋼板の表層部における金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が７５％以上であってもよい。
［６］ 上記［２］～［５］のいずれかに記載の曲げ性の評価方法では、上記複数の試験鋼板の全ては、互いに同じ板厚であり、上記成形体を構成する鋼板の板厚は、上記複数の試験鋼板の板厚と同じであってもよい。
［７］ 上記［２］に記載の曲げ性の評価方法では、上記複数の試験鋼板の全ては、互いに異なる脱炭指標値を有し、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であり、かつ、互いに同じ板厚であり、上記成形体を構成する鋼板は、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であり、かつ、上記複数の試験鋼板の板厚と同じであってもよい。
［８］ 上記［２］～［７］のいずれかに記載の曲げ性の評価方法では、上記成形体は、表面から板厚方向に特定軟化層が設けられ、上記特定軟化層が設けられた部分における板厚方向の中心部の硬度は４００Ｈｖ以上であり、上記特定軟化層は、上記特定軟化層が設けられた部分における上記板厚方向の中心部の硬度よりも少なくとも１０Ｈｖ低い硬度を有する領域であり、上記特定軟化層の厚さは、上記軟化層が設けられた部分における上記板厚の２％以上２０％未満であり、上記表面における上記特定軟化層の硬度が、上記特定軟化層が設けられた部分における上記板厚方向の中心部の硬度の０．５倍以上０．９倍未満であり、上記特定軟化層は、上記板厚方向において、上記表面から上記特定軟化層の厚さの４０％までの領域である第一の硬さ変化領域と、上記特定軟化層のうち上記第一の硬さ変化領域ではない領域である第二の硬さ変化領域とを有し、上記第一の硬さ変化領域における板厚方向の硬さ変化の絶対値ΔＨｖ１は、上記第二の硬さ変化領域における板厚方向の硬さ変化の絶対値ΔＨｖ２よりも大きい鋼板が成形された成形体であってもよい。
［９］ 上記［２］～［８］のいずれかに記載の曲げ性の評価方法では、上記成形体を構成する上記鋼板の脱炭指標値が０．０８５以上であってもよい。
［１］ 本発明の一態様に係る成形体の曲げ性の評価方法は、鋼板をプレス加工して得られる成形体の曲げ性の評価方法であって、上記成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して上記成形体の表面硬度を測定する測定ステップと、上記表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて上記成形体の曲げ性を評価する評価ステップと、を含む。
［２］ 上記［１］に記載の曲げ性の評価方法では、上記判定用閾値は、上記成形体を構成する評価対象鋼板の強度に対応する強度を有する複数の試験鋼板のそれぞれについての、ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定される最大曲げ角と、上記複数の試験鋼板の表面に上記測定ステップにおいて負荷される荷重と等しい荷重を負荷して測定されるビッカース硬さとが示す関係に基づいて決定されてもよい。
［３］ 上記［２］に記載の成形体の曲げ性の評価方法では、上記複数の試験鋼板のうちの少なくとも２つは、互いに異なる脱炭指標値を有していてもよい。
［４］ 上記［２］又は［３］に記載の曲げ性の評価方法では、上記成形体を構成する鋼板の１／４深さ位置における金属組織、及び、上記複数の試験鋼板のうち少なくとも２つの試験鋼板の１／４深さ位置における金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であってもよい。
［５］ 上記［４］に記載の曲げ性の評価方法では、上記成形体を構成する鋼板の表層部における金属組織、及び、上記複数の試験鋼板のうち少なくとも２つの試験鋼板の表層部における金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が７５％以上であってもよい。
［６］ 上記［２］～［５］のいずれかに記載の曲げ性の評価方法では、上記複数の試験鋼板の全ては、互いに同じ板厚であり、上記成形体を構成する鋼板の板厚は、上記複数の試験鋼板の板厚と同じであってもよい。
［７］ 上記［２］に記載の曲げ性の評価方法では、上記複数の試験鋼板の全ては、互いに異なる脱炭指標値を有し、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であり、かつ、互いに同じ板厚であり、上記成形体を構成する鋼板は、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であり、かつ、上記複数の試験鋼板の板厚と同じであってもよい。
［８］ 上記［２］～［７］のいずれかに記載の曲げ性の評価方法では、上記成形体は、表面から板厚方向に特定軟化層が設けられ、上記特定軟化層が設けられた部分における板厚方向の中心部の硬度は４００Ｈｖ以上であり、上記特定軟化層は、上記特定軟化層が設けられた部分における上記板厚方向の中心部の硬度よりも少なくとも１０Ｈｖ低い硬度を有する領域であり、上記特定軟化層の厚さは、上記軟化層が設けられた部分における上記板厚の２％以上２０％未満であり、上記表面における上記特定軟化層の硬度が、上記特定軟化層が設けられた部分における上記板厚方向の中心部の硬度の０．５倍以上０．９倍未満であり、上記特定軟化層は、上記板厚方向において、上記表面から上記特定軟化層の厚さの４０％までの領域である第一の硬さ変化領域と、上記特定軟化層のうち上記第一の硬さ変化領域ではない領域である第二の硬さ変化領域とを有し、上記第一の硬さ変化領域における板厚方向の硬さ変化の絶対値ΔＨｖ１は、上記第二の硬さ変化領域における板厚方向の硬さ変化の絶対値ΔＨｖ２よりも大きい鋼板が成形された成形体であってもよい。
［９］ 上記［２］～［８］のいずれかに記載の曲げ性の評価方法では、上記成形体を構成する上記鋼板の脱炭指標値が０．０８５以上であってもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明の上記態様によれば、成形体の曲げ性の評価をより簡便に行うことでき、信頼性に優れた曲げ性の評価が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】特定軟化層の硬さ変化の一例を示す図である。
【図2】実施例における、ビッカース硬さ測定における負荷荷重毎の、各試験鋼板の表面硬度及び最大曲げ角をプロットしたグラフである。
【図3】実施例における成形体の模式図である。
【図5】実施例における試験鋼板の表面硬度（ビッカース硬さ）と最大曲げ角とをプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態である成形体の曲げ性の評価方法を説明する。しかしながら、本発明は以下で説明する例に限定されない。また、図中の各構成要素の寸法、比率は、実際の各構成要素の寸法、比率を表すものではない。
【0011】
＜成形体の曲げ性の評価方法＞
本発明の一実施形態に係る成形体の曲げ性の評価方法は、鋼板をプレス加工して得られる成形体の曲げ性の評価方法であって、成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して成形体の表面硬度を測定する測定ステップと、表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて成形体の曲げ性を評価する評価ステップと、を含む。以下に詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る成形体の曲げ性の評価方法は、鋼板をプレス加工して得られる成形体の曲げ性の評価方法であって、成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して成形体の表面硬度を測定する測定ステップと、表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて成形体の曲げ性を評価する評価ステップと、を含む。以下に詳細に説明する。
【0012】
（測定ステップ）
測定ステップでは、成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して成形体の表面硬度を測定する。
測定ステップでは、成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して成形体の表面硬度を測定する。
【0013】
成形体は、鋼板をプレス加工して得られるものである。成形体を構成する鋼板（プレス加工されて成形体となった鋼板）は、特段制限されず、公知の化学組成及び金属組織を有する鋼板であってよい。成形体が自動車部材に使用される場合、鋼板としては、例えば、引張強度で１４７０ＭＰａ以上（例えば１．５ＧＰａ級、１．８ＧＰａ級、２．０ＧＰａ級、２．５ＧＰａ級又はそれ以上）の鋼板が挙げられる。
【0014】
成形体を構成する鋼板の１／４深さ位置における金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であることが好ましい。マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であれば、高強度が求められる用途の成形体に適用可能な鋼板として当該鋼板を評価することができる。また、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトは、他の相との界面で割れを生じることがある。マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であれば、他の相の割合が小さいためマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイト相と他の相との界面での割れが生じにくい。そのため、後述する評価ステップにおいて、ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定される最大曲げ角と、測定ステップにおいて負荷される荷重と等しい荷重を負荷して測定されるビッカース硬さと、の関係に基づいて曲げ性を評価する場合に、より正確な評価をすることができる。ここで、他の相とは、フェライト、パーライト、セメンタイト、残留オーステナイトの１種又は２種以上である。
【0015】
さらに、成形体を構成する鋼板の表層部の金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が７５％以上であることが好ましい。表層部のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計７５％以上であれば、他の相の割合が小さいため、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトと他の相との界面での割れが生じにくい。そのため、試験片の表面に荷重を負荷したとき、上記界面での割れが抑制され、より正確に曲げ性を評価することができる。ここで、他の相とは、フェライト、パーライト、セメンタイト、残留オーステナイトの１種又は２種以上である。ここでいう表層部は、表面から板厚方向に５０μｍまでの範囲を言う。
【0016】
金属組織は、以下の方法で特定される。すなわち、成形体の金属組織については、成形体の端面から５０ｍｍ以上離れた任意の位置から、圧延方向に平行かつ板厚方向に平行な断面において、表層部及び１／４深さ位置における金属組織が観察できるように試験片を採取する。ただし、成形体の端面から５０ｍｍ以上離れた任意の位置からサンプルを採取できない場合は、端部を避けた位置から、上記の試験片を採取する。試験鋼板の金属組織についても同様である。なお、成形体の端面とは、成形体の長手方向あるいは短手方向の最外周であり、その部分に切断部を有する面を言う。
上記試験片の断面を＃６００から＃１５００の炭化珪素ペーパーを使用して研磨した後、粒度１～６μｍのダイヤモンドパウダーをアルコール等の希釈液や純水に分散させた液体を使用して鏡面に仕上げる。次に、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研磨し、サンプルの表層に導入されたひずみを除去する。研磨後の試験片の断面の長手方向（圧延方向）の任意の位置において、表面から板厚の１／４の位置が中心となるように、長手方向に２００μｍ、表面から板厚の１／８の位置～表面から板厚の３／８位置に亘る領域を、０．１μｍの測定間隔で、電子後方散乱回折法により測定して当該領域の結晶方位情報を得る。得られた結晶方位情報により特定された組織を１／４深さ位置における金属組織とする。また、表面から板厚方向に５０μｍの深さ及び長手方向に２００μｍ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。得られた結晶方位情報により特定された組織を表層部における金属組織とする。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ＥＢＳＤ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。また、測定の際には、Ｐｈａｓｅとして、「ｉｒｏｎ-α」、「ｉｒｏｎ-γ」を設定し、測定を行う。また、ＥＢＳＤ測定領域と同領域を、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ－７００１Ｆ）を用いて１０００倍以上の倍率で観察する。
上記試験片の断面を＃６００から＃１５００の炭化珪素ペーパーを使用して研磨した後、粒度１～６μｍのダイヤモンドパウダーをアルコール等の希釈液や純水に分散させた液体を使用して鏡面に仕上げる。次に、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研磨し、サンプルの表層に導入されたひずみを除去する。研磨後の試験片の断面の長手方向（圧延方向）の任意の位置において、表面から板厚の１／４の位置が中心となるように、長手方向に２００μｍ、表面から板厚の１／８の位置～表面から板厚の３／８位置に亘る領域を、０．１μｍの測定間隔で、電子後方散乱回折法により測定して当該領域の結晶方位情報を得る。得られた結晶方位情報により特定された組織を１／４深さ位置における金属組織とする。また、表面から板厚方向に５０μｍの深さ及び長手方向に２００μｍ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。得られた結晶方位情報により特定された組織を表層部における金属組織とする。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ＥＢＳＤ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。また、測定の際には、Ｐｈａｓｅとして、「ｉｒｏｎ-α」、「ｉｒｏｎ-γ」を設定し、測定を行う。また、ＥＢＳＤ測定領域と同領域を、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ－７００１Ｆ）を用いて１０００倍以上の倍率で観察する。
【0017】
同領域を観察するに際し、観察位置が特定できるように、ＥＢＳＤ測定領域の４隅の内３点に対して、ＥＢＳＤ測定領域の４隅から１００μｍ以内の範囲にそれぞれビッカース圧痕を打刻する。その後、観察面の組織を残して、表層の汚染を研磨除去し、ナイタールエッチングする。ビッカース圧痕を目印とすれば、ＥＢＳＤ観察面と同じ領域を観察することができる。汚染の除去については、粒子径０．１μｍ以下のアルミナ粒子を用いたバフ研磨、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た研磨、あるいはＡｒイオンスパッタリング等の手法を用いればよい。
【0018】
続いて、ＥＢＳＤ測定で得られた結晶方位情報を、ＥＢＳＤ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭＡｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）」に搭載された「ＰｈａｓｅＭａｐ」機能を用いて、残留オーステナイトの面積率を算出する。面積率の算出に際し、結晶構造がｆｃｃであるものを残留オーステナイトと判断する。
【0019】
また、結晶構造がｂｃｃである領域について、ＥＢＳＤ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭＡｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）」に搭載された「ＧｒａｉｎＡｖｅｒａｇｅＭｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ」機能を用いて、セメンタイト、パーライト、フェライト、ベイナイト、マルテンサイト、焼き戻しマルテンサイトのいずれであるかを判断し、面積率を測定する。
具体的には、結晶方位差が１５°以上である境界を結晶粒界（１５°粒界）であると定義とした条件下で、ＧｒａｉｎＡｖｅｒａｇｅＭｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ値（ＧＡＭ値）が３．０°以下の領域をフェライトであると判断する。
また、ＧＡＭ値が３．０°超の領域をマルテンサイト、ベイナイト又は焼き戻しマルテンサイトと判定する。さらに、ＥＢＳＤ測定結果とＦＥ－ＳＥＭ観察によって得られた組織画像とをビッカース圧痕を目印に重ね合わせ、ＦＥ－ＳＥＭ観察の組織画像からセメンタイト、及びパーライトと判断された領域について、「ＰｈａｓｅＭａｐ」機能、及び「ＧｒａｉｎＡｖｅｒａｇｅＭｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ」機能で判定された、残留オーステナイト及び残留オーステナイト以外の組織の領域を、セメンタイト、及びパーライトとして判断する。この際、１５°粒界を用いた粒界ＭＡＰとビッカース圧痕の位置との比較からセメンタイト、及びパーライトの位置を特定してもよい。
具体的には、結晶方位差が１５°以上である境界を結晶粒界（１５°粒界）であると定義とした条件下で、ＧｒａｉｎＡｖｅｒａｇｅＭｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ値（ＧＡＭ値）が３．０°以下の領域をフェライトであると判断する。
また、ＧＡＭ値が３．０°超の領域をマルテンサイト、ベイナイト又は焼き戻しマルテンサイトと判定する。さらに、ＥＢＳＤ測定結果とＦＥ－ＳＥＭ観察によって得られた組織画像とをビッカース圧痕を目印に重ね合わせ、ＦＥ－ＳＥＭ観察の組織画像からセメンタイト、及びパーライトと判断された領域について、「ＰｈａｓｅＭａｐ」機能、及び「ＧｒａｉｎＡｖｅｒａｇｅＭｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ」機能で判定された、残留オーステナイト及び残留オーステナイト以外の組織の領域を、セメンタイト、及びパーライトとして判断する。この際、１５°粒界を用いた粒界ＭＡＰとビッカース圧痕の位置との比較からセメンタイト、及びパーライトの位置を特定してもよい。
【0020】
本実施形態に係る成形体では、面積率と体積率とは等しいとして、上記で得られた面積率を体積率であるとみなす。
【0021】
成形体を構成する鋼板には、その少なくとも一部に、表面から板厚方向に特定軟化層が設けられていることが好ましい。特定軟化層は、当該鋼板における特定軟化層よりも板厚方向の中心側の領域（鋼板における特定軟化層を除いた板厚方向の領域。以下では、当該領域を板厚方向の中心部と呼称することがある。）の硬度よりも少なくとも１０Ｈｖ低い硬度を有する領域である。
【0022】
特定軟化層の厚さは、特定軟化層が設けられた部分における板厚の２％以上２０％未満であることが好ましい。特定軟化層の厚さが、鋼板の板厚の２０％以下であれば、鋼板における特定軟化層の占める割合が小さいため、製造された成形体に求められる耐荷重を維持することができる。特定軟化層の厚さは、鋼板の板厚の１７％以下であることが好ましく、１４％以下であることが更に好ましい。一方、特定軟化層が鋼板の全域に亘る表面に設けられている場合、特定軟化層の厚さが鋼板の板厚の２％以上であれば、特定軟化層による変形能を十分に発揮することができる。特定軟化層の厚さは、鋼板の板厚の５％以上であることが好ましく、８％以上であることが更に好ましい。
【0023】
特定軟化層の硬度は、特定軟化層が設けられた部分における板厚方向の中心部の硬度の０．５倍以上０．９倍未満であることが好ましい。鋼板の表面の硬度は、鋼板の板厚方向に沿って切断して得られる断面に対して、ＪＩＳ Ｚ ２２４４－１：２０２０に記載のビッカース硬さ試験により測定される。その際、測定点は鋼板表面から深さ２０μｍ以内とし、かつ、圧痕が１０μｍ以下となるように測定する。表面の硬度が板厚方向の中心部の硬度に対して０．５倍以上であれば、衝突時の、特に、ストローク後期における耐荷重を向上させることができる。特定軟化層は、鋼板の表面において、板厚方向の中心部の硬度に対して、０．６倍以上の硬度を有していることがより好ましい。一方、表面の硬度が板厚方向の中心部の硬度に対して０．９倍未満であれば、変形能を十分に向上させることできる。特定軟化層は、鋼板の表面において、板厚方向の中心部の硬度に対して、０．８倍未満の硬度を有していることがより好ましい。
【0024】
板厚方向の中心部の硬度の測定方法は以下の通りである。試料の板面に垂直な断面を採取し、測定面の試料調製を行い、硬さ試験に供する。測定面の調製方法は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２０２０に準じて実施する。＃６００から＃１５００の炭化珪素ペーパーを使用して測定面を研磨した後、粒度１μｍから６μｍのダイヤモンドパウダーをアルコール等の希釈液や純水に分散させた液体を使用して鏡面に仕上げる。硬さ試験は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２０２０に記載の方法で実施する。マイクロビッカース硬さ試験機を用いて、試料の板厚の１／２位置に、荷重１ｋｇｆで、圧痕の３倍以上の間隔で１０点測定し、その平均値を板厚方向の中心部の硬度とする。
【0025】
図１に示すように、特定軟化層は、板厚方向において、表面から特定軟化層の厚さの４０％までの領域である第一の硬さ変化領域と、特定軟化層のうち第一の硬さ変化領域ではない領域である第二の硬さ変化領域とを有することが好ましい。第一の硬さ変化領域における板厚方向の硬さ変化の絶対値ΔＨｖ１は、第二の硬さ変化領域における板厚方向の硬さ変化の絶対値ΔＨｖ２よりも大きいことが好ましい。ΔＨｖ１がΔＨｖ２よりも大きければ、十分な荷重特性を得ることができる。
【0026】
第一の硬さ変化領域における硬さ変化の絶対値ΔＨｖ１は、１００Ｈｖ以上２００Ｈｖ未満であることが好ましい。ΔＨｖ１が１００Ｈｖ以上であれば、曲げ変形時の応力集中をより緩和でき、曲げ特性をさらに向上させることができる。また、ΔＨｖ１が、２００Ｈｖ未満であれば、曲げ変形時の応力集中を緩和する効果がさらに高められ、より良好な曲げ特性が得られる。従って、ΔＨｖ１が１００Ｈｖ以上２００Ｈｖ未満となる場合に、良好な曲げ特性が得られ、成形体の変形能を向上できる。具体的には、衝突時のストローク後期において、荷重ピーク直後からの荷重の落下を緩やかにすることができる。そこで、上記の通り、第一の硬さ変化領域における硬さ変化の絶対値ΔＨｖ１は、１００Ｈｖ以上２００Ｈｖ未満とすることが好ましい。
【0027】
次に、第一の硬さ変化領域及び第二の硬さ変化領域の硬さの測定方法ついて説明する。試料の板面に垂直な断面が採取されて、測定面の試料調製が行われた後、硬さ試験に供される。測定面の調製は、試料の表面近傍の硬さを正確に測定するために、極力凹凸が小さく、表面近傍にだれが生じないように実施する。ここでは、日本電子製のクロスセクションポリッシャを用いて、アルゴンイオンビームにより測定面がスパッタリングされる。この際、測定面に筋状の凹凸が発生することを抑制する目的で、日本電子製の試料回転ホルダを用いて、３６０度方向から測定面にアルゴンイオンビームを照射する。
【0028】
測定面が調製された試料に対し、マイクロビッカース硬さ試験機を用いて、硬さの測定が実施される。試料の表面から当該試料の特定軟化層に相当する領域を、板面と直角な方向（板厚方向）に、荷重５０ｇｆで、圧痕の３倍以上の間隔で測定する。この際、試料の板厚に依存して測定点の合計が異なるが、後述のΔＨｖ１及びΔＨｖ２を算出するための測定点数については、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２０２０の記載に基づき、圧痕による影響がない程度の間隔を確保しつつ、可能な限り多くの測定点を設定する。試料の最も表面側における測定位置は、表面（めっき層が存在する場合は、めっき層の直下又はめっき層と母材との間の合金層の直下）から２０μｍ以内までの領域で行うこととする。母材表面の最表面部分は、軟質相の組織が多いためである。
【0029】
板厚方向の中心部の両側に特定軟化層が配置された試料の場合は、同様の測定を試料の第一の表面側から行い、さらに第一の表面と反対側の第二の表面側からも行う。
【0030】
ΔＨｖ１は以下の手順で算出される。すなわち、試料の表面から特定軟化層全体の厚さ４０％までの領域（第一の硬さ変化領域）に含まれる全ての測定点から、式（１）により第一の硬さ変化領域の硬さ勾配Δａを算出する。ここで、ａｉは、ｉ番目の測定点における表面からの距離が特定軟化層全体の厚さに占める割合（％）、ｃｉはａｉにおけるビッカース硬さ（Ｈｖ）、ｎは表面から特定軟化層全体の厚さ４０％までの領域（第一の硬さ変化領域）に含まれる全ての測定点の合計である。
【0031】
【数1】
【0032】
ここで、
Δａ：第一の硬さ変化領域における板厚方向の硬さの変化の勾配（Ｈｖ／％）
ａｉ：ｉ番目の測定点における表面からの距離が特定軟化層全体の厚さに占める割合（％）
ｃｉ：ａｉにおけるビッカース硬さ（Ｈｖ）
ｎ：第一の表面側第一の硬さ変化領域に含まれる全ての測定点の合計
である。
Δａ：第一の硬さ変化領域における板厚方向の硬さの変化の勾配（Ｈｖ／％）
ａｉ：ｉ番目の測定点における表面からの距離が特定軟化層全体の厚さに占める割合（％）
ｃｉ：ａｉにおけるビッカース硬さ（Ｈｖ）
ｎ：第一の表面側第一の硬さ変化領域に含まれる全ての測定点の合計
である。
【0033】
板厚方向の中心部の両側に特定軟化層が配置された試料の場合は、第一の表面側からの硬さ測定結果を基に、第一の表面側のΔａ１を算出し、さらに、第二の表面側からの硬さ測定結果を基に、第二の表面側のΔａ２を算出する。Δａ１とΔａ２の算術平均をΔａとすることができる。
【0034】
式（１）により求めたΔａに特定軟化層全体の厚さに占める第一の硬さ変化領域の板厚方向厚さの割合を乗算してΔＨｖ１を求めることができる。
【0035】
ΔＨｖ２は以下の手順で算出される。すなわち、試料の表面側における特定軟化層全体の厚さ４０％から１００％までの領域（第二の硬さ変化領域）に含まれる全ての測定点から、式（２）により第二の硬さ変化領域の硬さ勾配ΔＡを算出する。ここで、Ａｉは、ｉ番目の測定点における表面からの距離が特定軟化層全体の厚さに占める割合（％）、ＣｉはＡｉにおけるビッカース硬さ（Ｈｖ）、Ｎは表面側における特定軟化層全体の厚さ４０％から１００％までの領域（第二の硬さ変化領域）に含まれる全ての測定点の合計である。
【0036】
【数2】
【0037】
ここで、
ΔＡ：第二の硬さ変化領域における板厚方向の硬さの変化の勾配（Ｈｖ／％）
Ａｉ：ｉ番目の測定点における表面からの距離が特定軟化層全体の厚さに占める割合（％）
Ｃｉ：Ａｉにおけるビッカース硬さ（Ｈｖ）
Ｎ：第一の表面側第二の硬さ変化領域に含まれる全ての測定点の合計
である。
ΔＡ：第二の硬さ変化領域における板厚方向の硬さの変化の勾配（Ｈｖ／％）
Ａｉ：ｉ番目の測定点における表面からの距離が特定軟化層全体の厚さに占める割合（％）
Ｃｉ：Ａｉにおけるビッカース硬さ（Ｈｖ）
Ｎ：第一の表面側第二の硬さ変化領域に含まれる全ての測定点の合計
である。
【0038】
板厚方向の中心部の両側に特定軟化層が配置された試料の場合は、第一の表面側からの硬さ測定結果を基に、第一の表面側のΔＡ１を算出し、さらに、第二の表面側からの硬さ測定結果を基に、第二の表面側のΔＡ２を算出する。ΔＡ１とΔＡ２の算術平均をΔＡとすることができる。
【0039】
式（２）により求めたΔＡに特定軟化層全体の厚さに占める第二の硬さ変化領域の板厚方向厚さの割合を乗算してΔＨｖ２を求めることができる。
【0040】
特定軟化層が設けられた部分における板厚方向の中心部の硬度は４００Ｈｖ以上であることが好ましい。板厚方向の中心部のビッカース硬さが４００Ｈｖ以上である鋼板が成形された成形体は、特定軟化層による変形能の向上の効果が顕著となる。鋼板の板厚方向の中心部のビッカース硬さが５００Ｈｖ以上であることが好ましく、６００Ｈｖ以上であることが更に好ましい。板厚方向の中心部の硬度の上限は特段制限されないが、成形性等を鑑みれば、板厚方向の中心部の硬度は、９００Ｈｖ以下であることが好ましく、８００Ｈｖ以下であることが更に好ましい。
【0041】
成形体を構成する鋼板の板厚は、例えば、０．５ｍｍ以上又は１．０ｍｍ以上である。また、鋼板の板厚は、例えば、３．５ｍｍ以下又は２．９ｍｍ以下である。
【0042】
プレス加工には、特段制限されず、公知の技術である種々の加工技術が適用されてよく、熱間プレス加工又は冷間プレス加工のいずれの加工であってもよい。
【0043】
曲げ性の評価の対象である成形体は、特段制限されず、種々の成形体を曲げ性の評価の対象とすることができる。成形体としては、例えば、キャビン骨格又は衝撃吸収骨格として自動車骨格を構成し得る骨格部材が挙げられる。キャビン骨格としては、ルーフセンタリーンフォース、ルーフサイドレール、Ｂピラー、サイドシル、トンネル、Ａピラーロア、Ａピラーアッパー、キックリーンフォース、フロアクロスメンバ、アンダーリーンフォース、及びフロントヘッダ等が挙げられる。また、衝撃吸収骨格としては、リアサイドメンバー、エプロンアッパメンバ、バンパリーンフォース、クラッシュボックス、及びフロントサイドメンバー等が挙げられる。
【0044】
また、成形体を構成する鋼板は、その脱炭指標値が０．０８５以上であることが好ましい。脱炭指標値が０．０８５以上であれば、表層部の変形能が向上することから優れた曲げ性を維持しながら耐荷重も向上させることができる。したがって、鋼板の脱炭指標値は０．０８５以上であることが好ましい。より好ましくは、鋼板の脱炭指標値は０．１４０以上、又は０．１８０以上である。脱炭指標値の上限は、脱炭指標値の算出方法から１．０００となるが、優れた曲げ性を維持しながら耐荷重も向上させるためには、脱炭指標値は、更に好ましくは０．６０以下、又は０．５０以下、０．４０以下である。
【0045】
脱炭指標値は以下の方法で求めることができる。
グロー放電発光分析装置（Ｇｌｏｗ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、ＧＤ－ＯＥＳ）を用いて成形体における板厚方向の元素濃度分布を測定する。ここで、測定範囲は成形体の表面～表面から２００μｍの位置（２００μｍ深さ位置）の範囲とし、測定間隔は０．０２μｍ以下とする。測定は成形体に含まれる全ての元素について実施する。
グロー放電発光分析装置（Ｇｌｏｗ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、ＧＤ－ＯＥＳ）を用いて成形体における板厚方向の元素濃度分布を測定する。ここで、測定範囲は成形体の表面～表面から２００μｍの位置（２００μｍ深さ位置）の範囲とし、測定間隔は０．０２μｍ以下とする。測定は成形体に含まれる全ての元素について実施する。
【0046】
成形体が表面に被覆を有する場合、ここでいう表面は被覆と母材部との界面である。表面に被覆等を有する場合については、母材部の表面（母材部と被覆等との界面）から２００μｍ深さ位置までの測定が可能となるように、機械研磨又は化学研磨により被覆等を一部又は全てを除去してからＧＤ－ＯＥＳ測定に供する。ＧＤ－ＯＥＳ測定においてＦｅ濃度（Ｆｅ含有量）が９０質量％以上である領域を母材部とみなし、Ｆｅ濃度が表面から最初に９０質量％となる測定点を母材部の表面とみなす。
次に、成形体の表面から１８０μｍの位置（１８０μｍ深さ位置）～２００μｍ深さ位置までにおけるＣ濃度（Ｃ含有量）の測定値（１０００点以上）について平均値を算出し、この平均値を脱炭の影響がない部分のＣ濃度とみなす。
ただし、母材の平均Ｃ含有量（脱炭の影響がない部分）と同等のＣ含有量に達したと判定できる深さまで測定できた場合は、測定範囲を２００μｍ深さ位置よりも表面側までとしてもよい（ただし表面から５０μｍ以上は測定する）。その場合、分析した最深部～その最深部から表層側に２０μｍまでの領域におけるＣ濃度の測定値が、最深部から表層側に２０μｍまでの領域におけるＣ濃度の平均値と、最深部から表層側に２０μｍの領域におけるＣ濃度の測定値の最大値との差の絶対値が０．０５質量％以下であり、かつ最深部から表層側に２０μｍの領域におけるＣ濃度の平均値と、最深部から表層側に２０μｍの領域におけるＣ濃度の測定値の最小値との差の絶対値が０．０５質量％以下である場合は、最深部から表層側に２０μｍの領域におけるＣ濃度の平均値を脱炭の影響がない部分のＣ濃度としてもよい。最深部が１２０μｍである場合、「最深部から表層側に２０μｍまでの領域におけるＣ濃度の測定値」とは１００μｍ位置から１２０μｍ位置に含まれるＣ濃度という意味である。
次に、成形体の表面から１８０μｍの位置（１８０μｍ深さ位置）～２００μｍ深さ位置までにおけるＣ濃度（Ｃ含有量）の測定値（１０００点以上）について平均値を算出し、この平均値を脱炭の影響がない部分のＣ濃度とみなす。
ただし、母材の平均Ｃ含有量（脱炭の影響がない部分）と同等のＣ含有量に達したと判定できる深さまで測定できた場合は、測定範囲を２００μｍ深さ位置よりも表面側までとしてもよい（ただし表面から５０μｍ以上は測定する）。その場合、分析した最深部～その最深部から表層側に２０μｍまでの領域におけるＣ濃度の測定値が、最深部から表層側に２０μｍまでの領域におけるＣ濃度の平均値と、最深部から表層側に２０μｍの領域におけるＣ濃度の測定値の最大値との差の絶対値が０．０５質量％以下であり、かつ最深部から表層側に２０μｍの領域におけるＣ濃度の平均値と、最深部から表層側に２０μｍの領域におけるＣ濃度の測定値の最小値との差の絶対値が０．０５質量％以下である場合は、最深部から表層側に２０μｍの領域におけるＣ濃度の平均値を脱炭の影響がない部分のＣ濃度としてもよい。最深部が１２０μｍである場合、「最深部から表層側に２０μｍまでの領域におけるＣ濃度の測定値」とは１００μｍ位置から１２０μｍ位置に含まれるＣ濃度という意味である。
【0047】
成形体の表面から脱炭が生じていない位置のＣ濃度に到達するまでの領域において、単位深さあたりのＣ濃度の減少量（脱炭が生じていない位置でのＣ濃度から各測定点におけるＣ濃度を差し引いた値）を算出し、単位深さとＣ濃度の減少量との積の積分値を求めてＣの欠乏領域の面積とする（面積Ａ）。ここで単位深さとは、ＧＤ－ＯＥＳの測定間隔を意味する。次に、脱炭が生じていない位置でのＣ濃度と、２００（μｍ）との積を基準面積（面積Ｂ）とし、Ｃの欠乏面積（面積Ａ）を基準面積（面積Ｂ）で除した値（面積Ａ／面積Ｂ）を脱炭指標値とする。
【0048】
試験片は、成形体における所望の位置から切り出されればよい。試験片の表面には、圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重が負荷されるため、試験片のサイズは、当該荷重が負荷可能なサイズであればよい。
【0049】
表面硬度を測定するための荷重は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４－１：２０２０に記載のビッカース硬さ試験に記載された方法で負荷される。圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下であれば、評価ステップにおいて、成形体の曲げ性を正確に評価することができる。
【0050】
（評価ステップ）
評価ステップでは、測定ステップで測定された成形体の表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて成形体の曲げ性を評価する。
評価ステップでは、測定ステップで測定された成形体の表面硬度と、判定用閾値と、に基づいて成形体の曲げ性を評価する。
【0051】
判定用閾値は、成形体の表面硬度との相関に基づく値であればよい。以下に、判定用閾値の一例を説明する。判定用閾値は、成形体を構成する鋼板である評価対象鋼板の強度に対応する強度を有する複数の試験鋼板のそれぞれについての、ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定される最大曲げ角と、複数の試験鋼板の表面に、測定ステップにおいて負荷される荷重と等しい荷重を負荷して測定されるビッカース硬さとが示す関係に基づいて決定される。ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定される最大曲げ角とは、ＶＤＡ曲げ試験における最大荷重－６０Ｎの大きさの荷重が負荷されたときの曲げ角を言う。なお、以下では、ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定される最大曲げ角を単に最大曲げ角と呼称することがある。また、試験鋼板の表面に測定ステップにおいて負荷される荷重と等しい荷重を負荷して測定されるビッカース硬さを単にビッカース硬さと呼称することがある。
【0052】
試験鋼板は、最大曲げ角とビッカース硬さとが示す関係を得るための鋼板である。試験鋼板には、成形体を構成する評価対象鋼板の強度に対応する強度を有する鋼板が用いられる。
【0053】
ビッカース硬さは、試験鋼板の表面に、測定ステップにおいて負荷される荷重と等しい荷重を負荷して測定される。ビッカース硬さは、ＪＩＳ Ｚ ２２４４－１：２０２０に準拠した方法で測定される。
【0054】
図２は、ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定された最大曲げ角と、複数の試験鋼板の表面に測定ステップにおいて負荷される荷重と等しい荷重を負荷して測定されるビッカース硬さとが示す関係を表すグラフの一例であり、図２（Ａ）は、圧痕深さが５５～７３μｍとなる条件（荷重５０ｋｇｆ）で得られた表面硬度と最大曲げ角のプロットを示すグラフであり、（Ｂ）は圧痕深さが４２～５４μｍとなる条件（荷重３０ｋｇｆ）で得られたビッカース硬さと最大曲げ角のプロットを示すグラフであり、（Ｃ）は圧痕深さが２５～４１μｍとなる条件（荷重１０ｋｇｆ）で得られたビッカース硬さと最大曲げ角のプロットを示すグラフであり、（Ｄ）は圧痕深さが８～１３μｍとなる条件（荷重１ｋｇｆ）で得られたビッカース硬さと最大曲げ角のプロットを示すグラフである。図２（Ａ）～（Ｄ）における同種のプロットは、強度が等しく、板厚、金属組織、及び脱炭指標値のうちの少なくともいずれかが異なる鋼板についてのプロットである。図２に示すように、等しい強度の鋼板間では、最大曲げ角と表面硬度（ビッカース硬さ）との間に相関がみられる。したがって、所望の最大曲げ角となるときのビッカース硬さを判定用閾値とすることができる。例えば、成形体を構成する鋼板の強度が２．５ＧＰａである場合、図２に示す、強度が２．５ＧＰａの鋼板について得られたプロットから得られる近似直線を用いることができる。詳細には、当該直線に基づけば、測定ステップで測定された成形体を構成する鋼板のビッカース硬さが所望の判定用閾値よりも小さい場合、成形体の曲げ性が良好であると判断することができる。このように、成形体を構成する鋼板の強度に応じて近似直線を選択すれば、当該成形体の曲げ性を評価することができる。
【0055】
最大曲げ角とビッカース硬さとの相関を得るために、強度が等しく、最大曲げに影響を及ぼす因子が異なる２つ以上の試験鋼板について、最大曲げ角及びビッカース硬さが測定される。最大曲げに影響を及ぼす因子としては、例えば、板厚、金属組織及び脱炭指標値等が挙げられる。複数のうちの試験鋼板のうちの少なくとも２つは、互いに異なる脱炭指標値を有することが好ましい。
【0056】
成形体の曲げ性をより正確に評価するために、試験鋼板は、成形体を構成する鋼板の金属組織に応じた金属組織を有することが好ましい。したがって、成形体を構成する鋼板の１／４深さ位置における金属組織において、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの合計の体積率が８５％以上である場合、複数の試験鋼板のうち少なくとも２つの試験鋼板の金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの合計の体積率が８５％以上であることが好ましい。さらに、成形体を構成する鋼板の表層部における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの合計の体積率が７５％以上である場合、複数の試験鋼板のうち少なくとも２つの試験鋼板の表層部における金属組織は、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの合計の体積率が７５％以上であることが好ましい。
試験鋼板の金属組織は、上述した成形体の金属組織の特定方法と同様の方法で特定する。
試験鋼板の金属組織は、上述した成形体の金属組織の特定方法と同様の方法で特定する。
【0057】
板厚は最大曲げ角に影響を及ぼすため、最大曲げ角とビッカース硬さとの関係に基づいて成形体の曲げ性を評価する場合は、試験片と試験鋼板との板厚は同じであることが好ましい。さらに、判定用閾値を決定するために用いられる複数の試験鋼板は、それらの板厚が全て同じであることが好ましい。したがって、複数の試験鋼板の全ては、互いに同じ板厚であり、かつ、成形体を構成する鋼板の板厚は、複数の試験鋼板の板厚と同じであることがより好ましい。これにより、成形体の曲げ性をより正確に評価することができる。
【0058】
より一層正確に曲げ性を評価するために、複数の試験鋼板の全ては、互いに異なる脱炭指標値を有し、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの合計の体積率が８５％以上であり、かつ、互いに同じ板厚であり、成形体を構成する鋼板は、１／４深さ位置における金属組織のマルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの合計の体積率が８５％以上であり、かつ、複数の試験鋼板の板厚と同じであることがより好ましい。
試験鋼板の脱炭指標値は、上述した方法で求める。
試験鋼板の脱炭指標値は、上述した方法で求める。
【0059】
本実施形態によれば、ＶＤＡ曲げ試験をそのまま採用することができない形状の成形体を用いて曲げ性を評価することができる。したがって、成形体の曲げ性をより簡便に評価することができる。
【0060】
以上、本発明の実施形態を説明した。上述した実施形態はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0061】
例えば、上記実施形態では、線形に近似した近似直線を使用して、曲げ性を評価しているが、直線以外に、適宜プロットに応じて近似した近似曲線を使用してもよい。
【0062】
また、最大曲げ角とビッカース硬さとが示す関係に基づいて判定用閾値を決定しているが、判定用閾値は、最大曲げ角と、例えば、ロックウェル硬さなどのビッカース硬さ以外の硬さを示す物性値とが示す関係に基づいて決定されてもよい。また、判定用閾値は破断ストロークと硬さを示す物性値とが示す関係に基づいて決定されてもよい。
【実施例0063】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、あくまでも本発明の一例であって、本発明を限定するものではない。
【0064】
（実施例１）
表１に示すとおり、強度が１．５ＧＰａ、１．８ＧＰａ、２．０ＧＰａ、又は２．５ＧＰａであり、厚さが０．８ｍｍ、１．２ｍｍ、又は１．６ｍｍであり、表層軟化を行った鋼板又は表層軟化を行っていない鋼板を準備した。表層軟化は、窒素及び水素、残部酸素からなる雰囲気又は都市ガス雰囲気下で、８００℃で１０分又は２０分間の加熱後、室温まで空冷する熱処理を行った後、９００℃で４分間の加熱後、金型冷却による熱処理を行い、試験鋼板を得た。表１における、脱炭指標値、金属組織、板厚方向の中心部の硬度、軟化層の硬度、軟化層の厚み、ΔＨｖ１、及びΔＨｖ２は、上述した方法で測定された値である。
表１に示すとおり、強度が１．５ＧＰａ、１．８ＧＰａ、２．０ＧＰａ、又は２．５ＧＰａであり、厚さが０．８ｍｍ、１．２ｍｍ、又は１．６ｍｍであり、表層軟化を行った鋼板又は表層軟化を行っていない鋼板を準備した。表層軟化は、窒素及び水素、残部酸素からなる雰囲気又は都市ガス雰囲気下で、８００℃で１０分又は２０分間の加熱後、室温まで空冷する熱処理を行った後、９００℃で４分間の加熱後、金型冷却による熱処理を行い、試験鋼板を得た。表１における、脱炭指標値、金属組織、板厚方向の中心部の硬度、軟化層の硬度、軟化層の厚み、ΔＨｖ１、及びΔＨｖ２は、上述した方法で測定された値である。
【0065】
【表1】
【0066】
図２に、ビッカース硬さ測定における負荷荷重毎の、各試験鋼板のビッカース硬さ及び最大曲げ角をプロットしたグラフを示す。最大曲げ角は、ＶＤＡ規格２３８－１００：２０１７に規定される曲げ試験に準拠して測定した。図２中、（Ａ）は圧痕深さが５５～７３μｍとなる条件（荷重５０ｋｇｆ）で得られたビッカース硬さと最大曲げ角のプロットを示すグラフであり、（Ｂ）は圧痕深さが４２～５４μｍとなる条件（荷重３０ｋｇｆ）で得られたビッカース硬さと最大曲げ角のプロットを示すグラフであり、（Ｃ）は圧痕深さが２５～４１μｍとなる条件（荷重１０ｋｇｆ）で得られたビッカース硬さと最大曲げ角のプロットを示すグラフであり、（Ｄ）は圧痕深さが８～１３μｍとなる条件（荷重１ｋｇｆ）で得られたビッカース硬さと最大曲げ角のプロットを示すグラフである。
【0067】
また、強度が１．８ＧＰａ、又は２．０ＧＰａであり、板厚が１．６ｍｍの鋼板を用い、ホットスタンプにより、図３に示す形状の成形体を製造した。加熱条件は、窒素雰囲気下で、８７０℃、９００℃、９３０℃、又は９５０℃の温度に４分又は１０分間加熱した。得られた成形体の天板部から試験片を切り出し、各試験片をＶＤＡ曲げ試験及びビッカース硬さ試験に供した。ビッカース硬さ試験においては、圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を試験片に負荷した。当該ビッカース硬さ試験により試験片の表面硬度を測定した。
【0068】
また、図４に、図２（Ａ）～（Ｄ）の各グラフに試験片の表面硬度及び最大曲げ角をプロットしたグラフを示す。図４中、（Ａ）～（Ｄ）は、図２の（Ａ）～（Ｄ）と同様である。図４に示すように、成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して測定されたビッカース硬さと最大曲げ角のプロットは、強度ごとに同一の近似直線で近似することができるものであった。したがって、求められる最大曲げ角に応じてビッカース硬さに閾値を定め、成形体から切り出した試験片の表面に圧痕深さが１５μｍ超１００μｍ以下となる荷重を負荷して測定された表面硬度と閾値を比較することで成形体の曲げ性を評価することができることが分かった。
【0069】
（実施例２）
図５に、強度が２．５ＧＰａであり、厚さが０．８ｍｍ、１．２ｍｍ、又は１．６ｍｍであり、表層軟化を行った鋼板又は表層軟化を行っていない試験鋼板の表面硬度（ビッカース硬さ）とＶＤＡ最大曲げ角とをプロットしたグラフを示す。図５に示す表層軟化１は、都市ガス雰囲気下で、８００℃で１０分間の熱処理を行った後、９００℃で４分間の加熱を行った試験鋼板についてのプロットである。図５に示す表層軟化２は、都市ガス雰囲気下で、８００℃で２０分間の熱処理を行った後、９００℃で４分間の加熱を行った試験鋼板についてのプロットである。図５に示す表層軟化なしは、９００℃で４分間の熱処理のみを行った試験鋼板についてのプロットである。表面硬度の測定においては、圧痕深さが６０μｍ程度となる条件（荷重５０ｋｇｆ）とした。また、各試験鋼板の表層部の金属組織及び１／４深さ位置の金属組織を上述した方法で観察した。
図５に、強度が２．５ＧＰａであり、厚さが０．８ｍｍ、１．２ｍｍ、又は１．６ｍｍであり、表層軟化を行った鋼板又は表層軟化を行っていない試験鋼板の表面硬度（ビッカース硬さ）とＶＤＡ最大曲げ角とをプロットしたグラフを示す。図５に示す表層軟化１は、都市ガス雰囲気下で、８００℃で１０分間の熱処理を行った後、９００℃で４分間の加熱を行った試験鋼板についてのプロットである。図５に示す表層軟化２は、都市ガス雰囲気下で、８００℃で２０分間の熱処理を行った後、９００℃で４分間の加熱を行った試験鋼板についてのプロットである。図５に示す表層軟化なしは、９００℃で４分間の熱処理のみを行った試験鋼板についてのプロットである。表面硬度の測定においては、圧痕深さが６０μｍ程度となる条件（荷重５０ｋｇｆ）とした。また、各試験鋼板の表層部の金属組織及び１／４深さ位置の金属組織を上述した方法で観察した。
【0070】
図５に示すように、都市ガス雰囲気下で、８００℃で２０分間の熱処理を行った後、９００℃で４分間の加熱を行った試験鋼板では、表面硬度が同程度であっても、他の条件と比較して、最大曲げ角にばらつきが生じていた。また、表層軟化１、２の試験鋼板の１／４深さ位置では、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であった。また、表層軟化１の試験鋼板の表層部では、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が８５％以上であった。また、表層軟化２の試験鋼板の表層部では、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトならびにフェライトが生成しており、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトの体積率の合計が７０％であった。このことから、マルテンサイト、ベイナイト及び焼き戻しマルテンサイトとフェライトとの界面で割れが生じやすく、この割れに起因して最大曲げ角が小さくなることがあることが分かった。試験鋼板の表層部におけるマルテンサイト分率が７５％以上であれば、この割れの影響を抑制することができ、成形体の曲げ性をより正確に評価することができることが分かった。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】