知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-10
(45)【発行日】2023-01-18
(54)【発明の名称】ホットスタンプ用めっき鋼板
(51)【国際特許分類】
C25D 5/26 20060101AFI20230111BHJP
B21D 22/20 20060101ALI20230111BHJP
C22C 18/00 20060101ALI20230111BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20230111BHJP
C22C 38/60 20060101ALI20230111BHJP
C21D 1/18 20060101ALN20230111BHJP
C21D 9/00 20060101ALN20230111BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20230111BHJP
C22F 1/16 20060101ALN20230111BHJP
【ＦＩ】
C25D5/26 G
B21D22/20 H
C22C18/00
C22C38/00 301T
C22C38/00 302A
C22C38/60
C21D1/18 C
C21D9/00 A
C22F1/00 605
C22F1/00 613
C22F1/00 640A
C22F1/00 691A
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/00 691Z
C22F1/16 B
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021521893
(86)(22)【出願日】2020-05-29
(86)【国際出願番号】 JP2020021438
(87)【国際公開番号】W WO2020241861
(87)【国際公開日】2020-12-03
【審査請求日】2021-10-22
(31)【優先権主張番号】P 2019102314
(32)【優先日】2019-05-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100187702
【弁理士】
【氏名又は名称】福地 律生
(74)【代理人】
【識別番号】100162204
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 学
(74)【代理人】
【識別番号】100195213
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 健治
(72)【発明者】
【氏名】高橋 武寛
(72)【発明者】
【氏名】前田 大介
(72)【発明者】
【氏名】竹林 浩史
【審査官】祢屋 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／０６３４６７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１５／１１５４６９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－１９７５０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１２５８８７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－１１５１９１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２５Ｄ ５／２６
Ｂ２１Ｄ ２２／２０
Ｃ２２Ｃ ３８／００
Ｃ２２Ｃ ３８／６０
Ｃ２２Ｃ １８／００
Ｃ２１Ｄ ９／００
Ｃ２１Ｄ １／１８
Ｃ２２Ｆ １／００
Ｃ２２Ｆ １／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼板と、前記鋼板の少なくとも片面に形成されたＺｎ－Ｎｉめっき層とを有し、前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層において、Ｎｉ濃度が８質量％以上であり、めっき付着量が片面あたり１０ｇ／ｍ2以上９０ｇ／ｍ2以下であり、平均結晶粒径が５０ｎｍ以上であるホットスタンプ用めっき鋼板であって、前記ホットスタンプ用めっき鋼板を窒素雰囲気下において２００℃で１時間熱処理した後にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定される前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度と、熱処理する前にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定される前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度との差が０．３°以下である、ホットスタンプ用めっき鋼板。
【請求項2】
前記鋼板が、質量％で、Ｃ：０．０５％以上０．７０％以下、
Ｍｎ：０．５％以上１１．０％以下、
Ｓｉ：０．０５％以上２．００％以下、
Ａｌ：０．００１％以上１．５００％以下、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．１００％以下、
Ｎ：０．０１０％以下、
Ｏ：０．０１０％以下、
Ｂ：０％以上０．００４０％以下、
Ｃｒ：０％以上２．００％以下、
Ｔｉ：０％以上０．３００％以下、
Ｎｂ：０％以上０．３００％以下、
Ｖ：０％以上０．３００％以下、
Ｚｒ：０％以上０．３００％以下、
Ｍｏ：０％以上２．０００％以下、
Ｃｕ：０％以上２．０００％以下、
Ｎｉ：０％以上２．０００％以下、
Ｓｂ：０％以上０．１００％以下、
Ｃａ：０％以上０．０１００％以下、
Ｍｇ：０％以上０．０１００％以下、及び
ＲＥＭ：０％以上０．１０００％以下
を含有し、残部が鉄及び不純物からなる、請求項１に記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
【請求項3】
前記鋼板が、質量％で、Ｂ：０．０００５％以上０．００４０％以下、
Ｃｒ：０．０１％以上２．００％以下、
Ｔｉ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｎｂ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｖ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｚｒ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｍｏ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｃｕ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｎｉ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｓｂ：０．００１％以上０．１００％以下、
Ｃａ：０．０００１％以上０．０１００％以下、
Ｍｇ：０．０００１％以上０．０１００％以下、及び
ＲＥＭ：０．０００１％以上０．１０００％以下
からなる群より選択される少なくとも一種を含有する、請求項２に記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
【請求項4】
前記めっき付着量が片面あたり５０ｇ／ｍ２以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ホットスタンプ用めっき鋼板、より具体的にはＺｎ－Ｎｉめっき層を有するホットスタンプ用めっき鋼板に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動車用部材に使用される鋼板の成形には、ホットスタンプ法（熱間プレス法）が多く使用されている。ホットスタンプ法とは、鋼板をオーステナイト域の温度に加熱した状態でプレス成形し、成形と同時にプレス金型により焼入れ（冷却）を行う方法であり、強度及び寸法精度に優れる鋼板の成形方法の１つである。
【0003】
ホットスタンプに使用される鋼板において、鋼板表面にＺｎ－Ｎｉめっき層が設けられる場合がある。特許文献１では、鋼板表面に、順に、６０質量％以上のＮｉを含み、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなり、付着量が０．０１～５ｇ／ｍ２のめっき層Ｉと、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り、付着量が１０～９０ｇ／ｍ２のめっき層ＩＩとを有するホットスタンプ用鋼板が開示されている。また、特許文献２では、鋼板表面に、１０～２５質量％のＮｉを含み、残部がＺｎ及び不可避的不純物からなり、付着量が１０～９０ｇ／ｍ２のめっき層を有し、前記めっき層のη相含有率が５質量％以下であるホットスタンプ用鋼板が開示されている。さらに、特許文献３では、鋼板表面に融点が８００℃以上であり、片面当たりの付着量が１０～９０ｇ／ｍ２のＺｎ－Ｎｉめっき層等のめっき層を有するホットスタンプ用鋼板が開示されている。また、特許文献４では、下地鋼板と、該下地鋼板上に形成された、１０～２５質量％のＮｉを含有し残部がＺｎおよび不可避的不純物からなるめっき層と、を備え、前記めっき層の片面あたりの付着量が１０～９０ｇ／ｍ2であるめっき鋼板を、８５０～９５０℃まで加熱し、前記加熱後のめっき鋼板の温度が６５０～８００℃のときに、熱間プレス成形を開始することを特徴とする熱間プレス部材の製造方法が記載されている。
【0004】
Ｚｎ－Ｎｉめっき層に関連して、特許文献５～７では、それぞれ、当該めっき層の平均結晶粒径を調整することで、クロメート処理後の外観を安定に保つこと、プレス加工性を向上すること、及び化成処理性を向上することが教示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１２－２３３２４７号公報
【文献】特開２０１６－２９２１４号公報
【文献】特開２０１２－１９７５０５号公報
【文献】国際公開第２０１５／００１７０５号
【文献】特開２００９－１２７１２６号公報
【文献】特開平６－１１６７８１号公報
【文献】特開平３－６８７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
Ｚｎ－Ｎｉめっき層を鋼板上に有するめっき鋼板をホットスタンプすることで得られる成形体（ホットスタンプ成形体）は、当該Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎにより耐食性が担保される。このＺｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎは、例えばホットスタンプ成形体が傷ついて鋼板が露出した場合でも、鋼板を構成するＦｅより腐食しやすいＺｎが先に腐食して保護皮膜を形成し、当該保護皮膜により鋼板の腐食を防止する作用（「犠牲防食作用」と称される）を有する。他方で、ホットスタンプではめっき鋼板をオーステナイト域の温度（例えば９００℃以上）に加熱するため、ホットスタンプの加熱時にめっき層中のＺｎと鋼板中のＦｅとが相互に拡散する。このようにＺｎの鋼板中への拡散が進むと、得られるホットスタンプ成形体のＺｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎ濃度が低下し、上記犠牲防食作用が十分に発揮されず、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分になるおそれがある。
【0007】
特許文献１に記載のホットスタンプ用鋼板では、鋼板表面と１０～２５質量％のＮｉを含むＺｎ－Ｎｉめっき層（めっき層ＩＩ）との間に、６０質量％以上のＮｉを含むＺｎ－Ｎｉめっき層（めっき層Ｉ）を設け、当該めっき層Ｉによって最表層のめっき層ＩＩから下地鋼板へのＺｎの拡散を防止している。このようなホットスタンプ用鋼板を得るためには、２つの異なるめっき浴組成を有するめっき浴を準備する必要があり、生産性の観点から好ましいものではない。
【0008】
特許文献２及び３に記載のホットスタンプ用鋼板では、鋼板中へのＺｎの拡散を抑制することについて何ら検討がなされておらず、鋼板中へのＺｎの拡散を十分に防止できず、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分になるおそれがある。また、特許文献４では、熱間プレス成形を所定の温度で開始することによりＬＭＥ割れを防ぐことが教示されているものの、上記のような鋼板中へのＺｎの拡散に起因する耐食性の低下を防ぐためのＺｎ－Ｎｉめっき鋼板の構成については十分に検討されていない。
【0009】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、新規な構成により、Ｚｎの鋼板中への拡散を抑制し、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることが可能なホットスタンプ用めっき鋼板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、ホットスタンプ時にＺｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが鋼板中に拡散するのを効果的に抑制し、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体を得るためには、ホットスタンプ前のＺｎ－Ｎｉめっき層中の残留歪み（応力）を少なくすることが有効であることを見出した。圧延した金属板の再結晶でも知られるように、金属組織中の歪みが大きいと、加熱による金属組織の再結晶の際に、歪みを緩和するために原子が動きやすくなるが、歪みが小さいと原子は動きにくくなる。これは、金属の拡散にもあてはまり、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中の残留歪み（応力）が小さいと、ホットスタンプ加熱時のＺｎ－Ｎｉめっき層から母材鋼板へのＺｎの拡散及び母材鋼板からＺｎ－Ｎｉめっき層へのＦｅの拡散が十分に抑制される。鋼板中へのＺｎの拡散及びめっき層中へのＦｅの拡散が抑制されれば、ホットスタンプ成形体のＺｎ－Ｎｉめっき層中に十分な濃度のＺｎを残すことが可能となり、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体が得られる。さらに、本発明者らは、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体を得るには、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中の残留歪みの制御に加えて、ホットスタンプ前のＺｎ－Ｎｉめっき層において、Ｎｉ濃度、めっき付着量、及び平均結晶粒径を所定の範囲に制御することが有効であることを見出した。
【0011】
本発明は、上記知見を基になされたものであり、その主旨は以下のとおりである。
（１）
鋼板と、前記鋼板の少なくとも片面に形成されたＺｎ－Ｎｉめっき層とを有し、前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層において、Ｎｉ濃度が８質量％以上であり、めっき付着量が片面あたり１０ｇ／ｍ2以上９０ｇ／ｍ2以下であり、平均結晶粒径が５０ｎｍ以上であるホットスタンプ用めっき鋼板であって、前記ホットスタンプ用めっき鋼板を２００℃で１時間熱処理した後にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定される前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度と、熱処理する前にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定される前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度との差が０．３°以下である、ホットスタンプ用めっき鋼板。
（２）
前記鋼板が、質量％で、
Ｃ：０．０５％以上０．７０％以下、
Ｍｎ：０．５％以上１１．０％以下、
Ｓｉ：０．０５％以上２．００％以下、
Ａｌ：０．００１％以上１．５００％以下、
Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．１００％以下、
Ｎ：０．０１０％以下、
Ｏ：０．０１０％以下、
Ｂ：０％以上０．００４０％以下、
Ｃｒ：０％以上２．００％以下、
Ｔｉ：０％以上０．３００％以下、
Ｎｂ：０％以上０．３００％以下、
Ｖ：０％以上０．３００％以下、
Ｚｒ：０％以上０．３００％以下、
Ｍｏ：０％以上２．０００％以下、
Ｃｕ：０％以上２．０００％以下、
Ｎｉ：０％以上２．０００％以下、
Ｓｂ：０％以上０．１００％以下、
Ｃａ：０％以上０．０１００％以下、
Ｍｇ：０％以上０．０１００％以下、及び
ＲＥＭ：０％以上０．１０００％以下
を含有し、残部が鉄及び不純物からなる、（１）に記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
（３）
前記鋼板が、質量％で、
Ｂ：０．０００５％以上０．００４０％以下、
Ｃｒ：０．０１％以上２．００％以下、
Ｔｉ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｎｂ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｖ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｚｒ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｍｏ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｃｕ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｎｉ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｓｂ：０．００１％以上０．１００％以下、
Ｃａ：０．０００１％以上０．０１００％以下、
Ｍｇ：０．０００１％以上０．０１００％以下、及び
ＲＥＭ：０．０００１％以上０．１０００％以下
からなる群より選択される少なくとも一種を含有する、（２）に記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
（４）
前記めっき付着量が片面あたり５０ｇ／ｍ２以上である、（１）～（３）のいずれかに記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
（１）
鋼板と、前記鋼板の少なくとも片面に形成されたＺｎ－Ｎｉめっき層とを有し、前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層において、Ｎｉ濃度が８質量％以上であり、めっき付着量が片面あたり１０ｇ／ｍ2以上９０ｇ／ｍ2以下であり、平均結晶粒径が５０ｎｍ以上であるホットスタンプ用めっき鋼板であって、前記ホットスタンプ用めっき鋼板を２００℃で１時間熱処理した後にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定される前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度と、熱処理する前にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定される前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度との差が０．３°以下である、ホットスタンプ用めっき鋼板。
（２）
前記鋼板が、質量％で、
Ｃ：０．０５％以上０．７０％以下、
Ｍｎ：０．５％以上１１．０％以下、
Ｓｉ：０．０５％以上２．００％以下、
Ａｌ：０．００１％以上１．５００％以下、
Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．１００％以下、
Ｎ：０．０１０％以下、
Ｏ：０．０１０％以下、
Ｂ：０％以上０．００４０％以下、
Ｃｒ：０％以上２．００％以下、
Ｔｉ：０％以上０．３００％以下、
Ｎｂ：０％以上０．３００％以下、
Ｖ：０％以上０．３００％以下、
Ｚｒ：０％以上０．３００％以下、
Ｍｏ：０％以上２．０００％以下、
Ｃｕ：０％以上２．０００％以下、
Ｎｉ：０％以上２．０００％以下、
Ｓｂ：０％以上０．１００％以下、
Ｃａ：０％以上０．０１００％以下、
Ｍｇ：０％以上０．０１００％以下、及び
ＲＥＭ：０％以上０．１０００％以下
を含有し、残部が鉄及び不純物からなる、（１）に記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
（３）
前記鋼板が、質量％で、
Ｂ：０．０００５％以上０．００４０％以下、
Ｃｒ：０．０１％以上２．００％以下、
Ｔｉ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｎｂ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｖ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｚｒ：０．００１％以上０．３００％以下、
Ｍｏ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｃｕ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｎｉ：０．００１％以上２．０００％以下、
Ｓｂ：０．００１％以上０．１００％以下、
Ｃａ：０．０００１％以上０．０１００％以下、
Ｍｇ：０．０００１％以上０．０１００％以下、及び
ＲＥＭ：０．０００１％以上０．１０００％以下
からなる群より選択される少なくとも一種を含有する、（２）に記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
（４）
前記めっき付着量が片面あたり５０ｇ／ｍ２以上である、（１）～（３）のいずれかに記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることが可能なホットスタンプ用めっき鋼板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
＜ホットスタンプ用めっき鋼板＞
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板は、鋼板と、鋼板の少なくとも片面に形成されたＺｎ－Ｎｉめっき層とを有する。好ましくは、Ｚｎ－Ｎｉめっき層は鋼板の両面に形成される。また、本発明においては、Ｚｎ－Ｎｉめっき層は鋼板上に形成されていればよく、鋼板とＺｎ－Ｎｉめっき層との間に他のめっき層が設けられていてもよい。
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板は、鋼板と、鋼板の少なくとも片面に形成されたＺｎ－Ｎｉめっき層とを有する。好ましくは、Ｚｎ－Ｎｉめっき層は鋼板の両面に形成される。また、本発明においては、Ｚｎ－Ｎｉめっき層は鋼板上に形成されていればよく、鋼板とＺｎ－Ｎｉめっき層との間に他のめっき層が設けられていてもよい。
【0014】
［鋼板］
本発明における鋼板の成分組成は、鋼板をホットスタンプに使用することができれば特に限定されない。以下では、本発明における鋼板に含まれ得る元素について説明する。なお、成分組成についての各元素の含有量を表す「％」は特に断りがない限り質量％を意味する。
本発明における鋼板の成分組成は、鋼板をホットスタンプに使用することができれば特に限定されない。以下では、本発明における鋼板に含まれ得る元素について説明する。なお、成分組成についての各元素の含有量を表す「％」は特に断りがない限り質量％を意味する。
【0015】
好ましくは、本発明における鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０５％以上０．７０％以下、Ｍｎ：０．５％以上１１．０％以下、Ｓｉ：０．０５％以上２．００％以下、Ａｌ：０．００１％以上１．５００％以下、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．１００％以下、Ｎ：０．０１０％以下、及びＯ：０．０１０％以下を含有することができる。
【0016】
（Ｃ：０．０５％以上０．７０％以下）
Ｃ（炭素）は、鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。自動車用部材には、例えば９８０ＭＰａ以上の高強度が求められる場合がある。強度を十分に確保するためには、Ｃ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。一方、Ｃを過度に含有すると鋼板の加工性が低下する場合があるため、Ｃ含有量を０．７０％以下とすることが好ましい。Ｃ含有量の下限は、好ましくは０．１０％、より好ましくは０．１２％、さらに好ましくは０．１５％、最も好ましくは０．２０％である。また、Ｃ含有量の上限は、好ましくは０．６５％、より好ましくは０．６０％、さらに好ましくは０．５５％、最も好ましくは０．５０％である。
Ｃ（炭素）は、鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。自動車用部材には、例えば９８０ＭＰａ以上の高強度が求められる場合がある。強度を十分に確保するためには、Ｃ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。一方、Ｃを過度に含有すると鋼板の加工性が低下する場合があるため、Ｃ含有量を０．７０％以下とすることが好ましい。Ｃ含有量の下限は、好ましくは０．１０％、より好ましくは０．１２％、さらに好ましくは０．１５％、最も好ましくは０．２０％である。また、Ｃ含有量の上限は、好ましくは０．６５％、より好ましくは０．６０％、さらに好ましくは０．５５％、最も好ましくは０．５０％である。
【0017】
（Ｍｎ：０．５％以上１１．０％以下）
Ｍｎ（マンガン）は、ホットスタンプの際の焼入れ性を向上させるのに有効な元素である。この効果を確実に得るためには、Ｍｎ含有量を０．５％以上とすることが好ましい。一方、Ｍｎを過度に含有すると、Ｍｎが偏析してホットスタンプ後の成形体の強度等が不均一になるおそれがあるため、Ｍｎ含有量を１１．０％以下とすることが好ましい。Ｍｎ含有量の下限は、好ましくは１．０％、より好ましくは２．０％、さらに好ましくは２．５％、さらにより好ましくは３．０％、最も好ましくは３．５％である。Ｍｎ含有量の上限は、好ましくは１０．０％、より好ましくは９．５％、さらに好ましくは９．０％、さらにより好ましくは８．５％、最も好ましくは８．０％である。
Ｍｎ（マンガン）は、ホットスタンプの際の焼入れ性を向上させるのに有効な元素である。この効果を確実に得るためには、Ｍｎ含有量を０．５％以上とすることが好ましい。一方、Ｍｎを過度に含有すると、Ｍｎが偏析してホットスタンプ後の成形体の強度等が不均一になるおそれがあるため、Ｍｎ含有量を１１．０％以下とすることが好ましい。Ｍｎ含有量の下限は、好ましくは１．０％、より好ましくは２．０％、さらに好ましくは２．５％、さらにより好ましくは３．０％、最も好ましくは３．５％である。Ｍｎ含有量の上限は、好ましくは１０．０％、より好ましくは９．５％、さらに好ましくは９．０％、さらにより好ましくは８．５％、最も好ましくは８．０％である。
【0018】
（Ｓｉ：０．０５％以上２．００％以下）
Ｓｉ（ケイ素）は、鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。強度を十分に確保するためには、Ｓｉ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。一方、Ｓｉを過度に含有すると、加工性が低下する場合があるため、Ｓｉ含有量を２．００％以下とすることが好ましい。Ｓｉ含有量の下限は、好ましくは０．１０％、より好ましくは０．１５％、さらに好ましくは０．２０％、最も好ましくは０．３０％である。Ｓｉ含有量の上限は、好ましくは１．８０％、より好ましくは１．５０％、さらに好ましくは１．２０％、最も好ましくは１．００％である。
Ｓｉ（ケイ素）は、鋼板の強度を向上させるのに有効な元素である。強度を十分に確保するためには、Ｓｉ含有量を０．０５％以上とすることが好ましい。一方、Ｓｉを過度に含有すると、加工性が低下する場合があるため、Ｓｉ含有量を２．００％以下とすることが好ましい。Ｓｉ含有量の下限は、好ましくは０．１０％、より好ましくは０．１５％、さらに好ましくは０．２０％、最も好ましくは０．３０％である。Ｓｉ含有量の上限は、好ましくは１．８０％、より好ましくは１．５０％、さらに好ましくは１．２０％、最も好ましくは１．００％である。
【0019】
（Ａｌ：０．００１％以上１．５００％以下）
Ａｌ（アルミニウム）は、脱酸元素として作用する元素である。脱酸の効果を得るためには、Ａｌ含有量を０．００１％以上とすることが好ましい。一方、Ａｌを過剰に含有すると加工性が低下するおそれがあるため、Ａｌ含有量を１．５００％以下とすることが好ましい。Ａｌ含有量の下限は、好ましくは０．０１０％、より好ましくは０．０２０％、さらに好ましくは０．０５０％、最も好ましくは０．１００％である。Ａｌ含有量の上限は、好ましくは１．０００％、より好ましくは０．８００％、さらに好ましくは０．７００％、最も好ましくは０．５００％である。
Ａｌ（アルミニウム）は、脱酸元素として作用する元素である。脱酸の効果を得るためには、Ａｌ含有量を０．００１％以上とすることが好ましい。一方、Ａｌを過剰に含有すると加工性が低下するおそれがあるため、Ａｌ含有量を１．５００％以下とすることが好ましい。Ａｌ含有量の下限は、好ましくは０．０１０％、より好ましくは０．０２０％、さらに好ましくは０．０５０％、最も好ましくは０．１００％である。Ａｌ含有量の上限は、好ましくは１．０００％、より好ましくは０．８００％、さらに好ましくは０．７００％、最も好ましくは０．５００％である。
【0020】
（Ｐ：０．１００％以下）
（Ｓ：０．１００％以下）
（Ｎ：０．０１０％以下）
（Ｏ：０．０１０％以下）
Ｐ（リン）、Ｓ（硫黄）、Ｎ（窒素）及び酸素（Ｏ）は不純物であり、少ない方が好ましいため、これらの元素の下限は特に限定されない。ただし、これらの元素の含有量を０％超又は０．００１％以上としてもよい。一方、これらの元素を過剰に含有すると、靭性、延性及び／又は加工性が劣化するおそれがあるため、Ｐ及びＳの上限を０．１００％、Ｎ及びＯの上限を０．０１０％とすることが好ましい。Ｐ及びＳの上限は、好ましくは０．０８０％、より好ましくは０．０５０％である。Ｎ及びＯの上限は、好ましくは０．００８％、より好ましくは０．００５％である。
（Ｓ：０．１００％以下）
（Ｎ：０．０１０％以下）
（Ｏ：０．０１０％以下）
Ｐ（リン）、Ｓ（硫黄）、Ｎ（窒素）及び酸素（Ｏ）は不純物であり、少ない方が好ましいため、これらの元素の下限は特に限定されない。ただし、これらの元素の含有量を０％超又は０．００１％以上としてもよい。一方、これらの元素を過剰に含有すると、靭性、延性及び／又は加工性が劣化するおそれがあるため、Ｐ及びＳの上限を０．１００％、Ｎ及びＯの上限を０．０１０％とすることが好ましい。Ｐ及びＳの上限は、好ましくは０．０８０％、より好ましくは０．０５０％である。Ｎ及びＯの上限は、好ましくは０．００８％、より好ましくは０．００５％である。
【0021】
本発明における鋼板の基本成分組成は上記のとおりである。さらに、当該鋼板は、必要に応じて、残部のＦｅの一部に替えて以下の任意選択元素のうち少なくとも一種を含有してもよい。例えば、鋼板は、Ｂ：０％以上０．００４０％を含有してもよい。また、鋼板は、Ｃｒ：０％以上２．００％以下を含有してもよい。また、鋼板は、Ｔｉ：０％以上０．３００％以下、Ｎｂ：０％以上０．３００％以下、Ｖ：０％以上０．３００％以下、及びＺｒ：０％以上０．３００％以下からなる群より選択される少なくとも一種を含有してもよい。また、鋼板は、Ｍｏ：０％以上２．０００％以下、Ｃｕ：０％以上２．０００％以下、及びＮｉ：０％以上２．０００％以下からなる群より選択される少なくとも一種を含有してもよい。また、鋼板は、Ｓｂ：０％以上０．１００％以下を含有してもよい。また、鋼板は、Ｃａ：０％以上０．０１００％以下、Ｍｇ：０％以上０．０１００％以下、及びＲＥＭ：０％以上０．１０００％以下からなる群より選択される少なくとも一種を含有してもよい。以下、これらの任意選択元素について詳しく説明する。
【0022】
（Ｂ：０％以上０．００４０％以下）
Ｂ（ホウ素）は、ホットスタンプの際の焼入れ性を向上させるのに有効な元素である。Ｂ含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｂ含有量を０．０００５％以上とすることが好ましい。一方、Ｂを過度に含有すると、鋼板の加工性が低下するおそれがあるため、Ｂ含有量を０．００４０％以下とすることが好ましい。Ｂ含有量の下限は、好ましくは０．０００８％、より好ましくは０．００１０％、さらに好ましくは０．００１５％である。また、Ｂ含有量の上限は、好ましくは０．００３５％、より好ましくは０．００３０％である。
Ｂ（ホウ素）は、ホットスタンプの際の焼入れ性を向上させるのに有効な元素である。Ｂ含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｂ含有量を０．０００５％以上とすることが好ましい。一方、Ｂを過度に含有すると、鋼板の加工性が低下するおそれがあるため、Ｂ含有量を０．００４０％以下とすることが好ましい。Ｂ含有量の下限は、好ましくは０．０００８％、より好ましくは０．００１０％、さらに好ましくは０．００１５％である。また、Ｂ含有量の上限は、好ましくは０．００３５％、より好ましくは０．００３０％である。
【0023】
（Ｃｒ：０％以上２．００％以下）
Ｃｒ（クロム）は、ホットスタンプの際の焼入れ性を向上させるのに有効な元素である。Ｃｒ含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｃｒ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。Ｃｒ含有量は０．１０％以上、０．５０％以上又は０．７０％以上であってもよい。一方、Ｃｒを過度に含有すると、鋼材の熱的安定性が低下する場合がある。したがって、Ｃｒ含有量は２．００％以下とすることが好ましい。Ｃｒ含有量は１．５０％以下、１．２０％以下又は１．００％以下であってもよい。
Ｃｒ（クロム）は、ホットスタンプの際の焼入れ性を向上させるのに有効な元素である。Ｃｒ含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｃｒ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。Ｃｒ含有量は０．１０％以上、０．５０％以上又は０．７０％以上であってもよい。一方、Ｃｒを過度に含有すると、鋼材の熱的安定性が低下する場合がある。したがって、Ｃｒ含有量は２．００％以下とすることが好ましい。Ｃｒ含有量は１．５０％以下、１．２０％以下又は１．００％以下であってもよい。
【0024】
（Ｔｉ：０％以上０．３００％以下）
（Ｎｂ：０％以上０．３００％以下）
（Ｖ：０％以上０．３００％以下）
（Ｚｒ：０％以上０．３００％以下）
Ｔｉ（チタン）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｖ（バナジウム）及びＺｒ（ジルコニウム）は金属組織の微細化を通じ、引張強さを向上させる元素である。これらの元素の含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ及びＺｒ含有量は０．００１％以上とすることが好ましく、０．０１０％以上、０．０２０％以上又は０．０３０％以上であってもよい。一方、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ及びＺｒを過度に含有すると、効果が飽和するとともに製造コストが上昇する。このため、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ及びＺｒ含有量は０．３００％以下とすることが好ましく、０．１５０％以下、０．１００％以下又は０．０６０％以下であってもよい。
（Ｎｂ：０％以上０．３００％以下）
（Ｖ：０％以上０．３００％以下）
（Ｚｒ：０％以上０．３００％以下）
Ｔｉ（チタン）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｖ（バナジウム）及びＺｒ（ジルコニウム）は金属組織の微細化を通じ、引張強さを向上させる元素である。これらの元素の含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ及びＺｒ含有量は０．００１％以上とすることが好ましく、０．０１０％以上、０．０２０％以上又は０．０３０％以上であってもよい。一方、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ及びＺｒを過度に含有すると、効果が飽和するとともに製造コストが上昇する。このため、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ及びＺｒ含有量は０．３００％以下とすることが好ましく、０．１５０％以下、０．１００％以下又は０．０６０％以下であってもよい。
【0025】
（Ｍｏ：０％以上２．０００％以下）
（Ｃｕ：０％以上２．０００％以下）
（Ｎｉ：０％以上２．０００％以下）
Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｕ（銅）及びＮｉ（ニッケル）は、引張強さを高める作用を有する。これらの元素の含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｍｏ、Ｃｕ及びＮｉ含有量は０．００１％以上とすることが好ましく、０．０１０％以上、０．０５０％以上又は０．１００％以上であってもよい。一方、Ｍｏ、Ｃｕ及びＮｉを過度に含有すると、鋼材の熱的安定性が低下する場合がある。したがって、Ｍｏ、Ｃｕ及びＮｉ含有量は２．０００％以下とすることが好ましく、１．５００％以下、１．０００％以下又は０．８００％以下であってもよい。
（Ｃｕ：０％以上２．０００％以下）
（Ｎｉ：０％以上２．０００％以下）
Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｕ（銅）及びＮｉ（ニッケル）は、引張強さを高める作用を有する。これらの元素の含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｍｏ、Ｃｕ及びＮｉ含有量は０．００１％以上とすることが好ましく、０．０１０％以上、０．０５０％以上又は０．１００％以上であってもよい。一方、Ｍｏ、Ｃｕ及びＮｉを過度に含有すると、鋼材の熱的安定性が低下する場合がある。したがって、Ｍｏ、Ｃｕ及びＮｉ含有量は２．０００％以下とすることが好ましく、１．５００％以下、１．０００％以下又は０．８００％以下であってもよい。
【0026】
（Ｓｂ：０％以上０．１００％以下）
Ｓｂ（アンチモン）は、めっきの濡れ性や密着性を向上させるのに有効な元素である。Ｓｂ含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｓｂ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。Ｓｂ含有量は０．００５％以上、０．０１０％以上又は０．０２０％以下であってもよい。一方、Ｓｂを過度に含有すると、靭性の低下を引き起す場合がある。したがって、Ｓｂ含有量は０．１００％以下とすることが好ましい。Ｓｂ含有量は０．０８０％以下、０．０６０％以下又は０．０５０％以下であってもよい。
Ｓｂ（アンチモン）は、めっきの濡れ性や密着性を向上させるのに有効な元素である。Ｓｂ含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｓｂ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。Ｓｂ含有量は０．００５％以上、０．０１０％以上又は０．０２０％以下であってもよい。一方、Ｓｂを過度に含有すると、靭性の低下を引き起す場合がある。したがって、Ｓｂ含有量は０．１００％以下とすることが好ましい。Ｓｂ含有量は０．０８０％以下、０．０６０％以下又は０．０５０％以下であってもよい。
【0027】
（Ｃａ：０％以上０．０１００％以下）
（Ｍｇ：０％以上０．０１００％以下）
（ＲＥＭ：０％以上０．１０００％以下）
Ｃａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）及びＲＥＭ（希土類金属）は、介在物の形状を調整することによりホットスタンプ後の靭性を向上させる元素である。これらの元素の含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｃａ、Ｍｇ及びＲＥＭ含有量は０．０００１％以上とすることが好ましく、０．００１０％以上、０．００２０％以上又は０．００４０％以上であってもよい。一方、Ｃａ、Ｍｇ及びＲＥＭを過度に含有すると、効果が飽和するとともに製造コストが上昇する。このため、Ｃａ及びＭｇ含有量は０．０１００％以下とすることが好ましく、０．００８０％以下、０．００６０％以下又は０．００５０％以下であってもよい。同様に、ＲＥＭ含有量は０．１０００％以下とすることが好ましく、０．０８００％以下、０．０５００％以下０．０１００％以下であってもよい。
（Ｍｇ：０％以上０．０１００％以下）
（ＲＥＭ：０％以上０．１０００％以下）
Ｃａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）及びＲＥＭ（希土類金属）は、介在物の形状を調整することによりホットスタンプ後の靭性を向上させる元素である。これらの元素の含有量は０％であってもよいが、この効果を確実に得るためには、Ｃａ、Ｍｇ及びＲＥＭ含有量は０．０００１％以上とすることが好ましく、０．００１０％以上、０．００２０％以上又は０．００４０％以上であってもよい。一方、Ｃａ、Ｍｇ及びＲＥＭを過度に含有すると、効果が飽和するとともに製造コストが上昇する。このため、Ｃａ及びＭｇ含有量は０．０１００％以下とすることが好ましく、０．００８０％以下、０．００６０％以下又は０．００５０％以下であってもよい。同様に、ＲＥＭ含有量は０．１０００％以下とすることが好ましく、０．０８００％以下、０．０５００％以下０．０１００％以下であってもよい。
【0028】
上記元素以外の残部は鉄及び不純物からなる。ここで「不純物」とは、母材鋼板を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明における母材鋼板に対して意図的に添加した成分でないものを包含するものである。また、不純物とは、上で説明した成分以外の元素であって、当該元素特有の作用効果が本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板の特性に影響しないレベルで母材鋼板中に含まれる元素をも包含するものである。
【0029】
本発明における鋼板としては、特に限定されず、熱延鋼板、冷延鋼板などの一般的な鋼板を使用することができる。また、本発明における鋼板は、鋼板上に後述するＺｎ－Ｎｉめっき層を形成しホットスタンプ処理を行うことができれば如何なる板厚であってよく、例えば、０．１～３．２ｍｍであればよい。
【0030】
［Ｚｎ－Ｎｉめっき層］
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層は、少なくともＺｎ及びＮｉを含むめっき層であり、他の成分については特に限定されない。例えば、Ｚｎ－Ｎｉめっき層は、Ｚｎを主成分（すなわちＺｎ濃度が５０質量％以上）とし、Ｎｉ濃度が８質量％以上であるめっき層であればよく、他の成分については特に限定されない。当該めっき層においてＺｎとＮｉは、ＺｎにＮｉが固溶しているか、ＺｎとＮｉによる金属感化合物を形成している。当該めっき層は、如何なるめっき方法で形成されていてもよいが、例えば、電気めっきで形成されていることが好ましい。Ｚｎ－Ｎｉめっき層は、鋼板の少なくとも片面に形成され、好ましくは鋼板の両面に形成される。当然ながら、ホットスタンプ成形を行うと、下地の鋼板からめっき層へのＦｅ等の拡散やめっき層から下地の鋼板へのＺｎ等の拡散が生じるため、ホットスタンプ後のめっき層の成分組成はホットスタンプの際の加熱条件（加熱温度、保持時間等）に応じて変化する。
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層は、少なくともＺｎ及びＮｉを含むめっき層であり、他の成分については特に限定されない。例えば、Ｚｎ－Ｎｉめっき層は、Ｚｎを主成分（すなわちＺｎ濃度が５０質量％以上）とし、Ｎｉ濃度が８質量％以上であるめっき層であればよく、他の成分については特に限定されない。当該めっき層においてＺｎとＮｉは、ＺｎにＮｉが固溶しているか、ＺｎとＮｉによる金属感化合物を形成している。当該めっき層は、如何なるめっき方法で形成されていてもよいが、例えば、電気めっきで形成されていることが好ましい。Ｚｎ－Ｎｉめっき層は、鋼板の少なくとも片面に形成され、好ましくは鋼板の両面に形成される。当然ながら、ホットスタンプ成形を行うと、下地の鋼板からめっき層へのＦｅ等の拡散やめっき層から下地の鋼板へのＺｎ等の拡散が生じるため、ホットスタンプ後のめっき層の成分組成はホットスタンプの際の加熱条件（加熱温度、保持時間等）に応じて変化する。
【0031】
（Ｎｉ濃度）
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層において、Ｎｉ濃度の下限は８質量％である。Ｎｉ濃度を８質量％以上とすることで、ホットスタンプの加熱時におけるＺｎの酸化を抑制、すなわち亜鉛酸化物ＺｎＯの過剰生成を抑制することで、ホットスタンプ後にＺｎ－Ｎｉめっき層中に十分な濃度のＺｎを残存させ、高い耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることができる。Ｎｉ濃度が８質量％未満となると、ホットスタンプの加熱時に亜鉛酸化物ＺｎＯの生成が著しく進み、ホットスタンプ後にＺｎ－Ｎｉめっき層中に残存するＺｎ濃度が不十分となり、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分になるおそれがある。Ｎｉ濃度の下限は、好ましくは１０質量％、より好ましくは１２質量％である。
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層において、Ｎｉ濃度の下限は８質量％である。Ｎｉ濃度を８質量％以上とすることで、ホットスタンプの加熱時におけるＺｎの酸化を抑制、すなわち亜鉛酸化物ＺｎＯの過剰生成を抑制することで、ホットスタンプ後にＺｎ－Ｎｉめっき層中に十分な濃度のＺｎを残存させ、高い耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることができる。Ｎｉ濃度が８質量％未満となると、ホットスタンプの加熱時に亜鉛酸化物ＺｎＯの生成が著しく進み、ホットスタンプ後にＺｎ－Ｎｉめっき層中に残存するＺｎ濃度が不十分となり、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分になるおそれがある。Ｎｉ濃度の下限は、好ましくは１０質量％、より好ましくは１２質量％である。
【0032】
Ｎｉ濃度の上限は特に限定されないが、経済性の観点から、３０質量％以下であることが好ましい。例えば、Ｎｉ濃度の上限は、２８質量％、２５質量％又は２０質量％であってもよい。
【0033】
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層は、さらに、Ｆｅ、Ｃｒ及びＣｏのうち１種又は２種以上を含んでいてもよい。これらの元素は意図的に添加したものであっても、製造上不可避的に混入するものであってもよい。また、Ｚｎ－Ｎｉめっき層の成分組成の残部は、Ｚｎ及び不純物である。本発明の特定の実施形態においては、Ｚｎ－Ｎｉめっき層は、質量％で、Ｎｉ：８％以上３０％以下、Ｆｅ、Ｃｒ及びＣｏのうち１種又は２種以上：０％以上５％以下、及びＣ：１％未満を含有し、残部が鉄及び不純物からなる。好ましくは、Ｚｎ－Ｎｉめっき層は、質量％で、Ｎｉ：８％以上３０％以下を含有し、残部が鉄及び不純物からなる。Ｚｎ－Ｎｉめっき層における「不純物」とは、Ｚｎ－Ｎｉめっき層を製造する際に、原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分等をいうものである。
【0034】
（めっき付着量）
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層において、鋼板の片面あたりのめっき付着量の下限は１０ｇ／ｍ2である。片面あたりのめっき付着量を１０ｇ／ｍ2以上とすることで、ホットスタンプ後に十分な厚さのめっき層を確保でき、高い耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることができる。片面あたりのめっき付着量が１０ｇ／ｍ2未満となると、耐食性を担保するＺｎ－Ｎｉめっき層の厚さが不十分となり、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることができないおそれがある。鋼板の片面あたりのめっき付着量の下限は、好ましくは１６ｇ／ｍ2、より好ましくは２０ｇ／ｍ2、さらに好ましくは２４ｇ／ｍ2、さらにより好ましくは３０ｇ／ｍ2、特に好ましくは４０ｇ／ｍ2、最も好ましくは５０ｇ／ｍ2である。特に、鋼板の片面あたりのめっき付着量が５０ｇ／ｍ2以上であると、十分な厚さのＺｎ－Ｎｉめっき層を確保でき、ホットスタンプ成形体の耐食性がより改善されるため好ましい。
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層において、鋼板の片面あたりのめっき付着量の下限は１０ｇ／ｍ2である。片面あたりのめっき付着量を１０ｇ／ｍ2以上とすることで、ホットスタンプ後に十分な厚さのめっき層を確保でき、高い耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることができる。片面あたりのめっき付着量が１０ｇ／ｍ2未満となると、耐食性を担保するＺｎ－Ｎｉめっき層の厚さが不十分となり、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることができないおそれがある。鋼板の片面あたりのめっき付着量の下限は、好ましくは１６ｇ／ｍ2、より好ましくは２０ｇ／ｍ2、さらに好ましくは２４ｇ／ｍ2、さらにより好ましくは３０ｇ／ｍ2、特に好ましくは４０ｇ／ｍ2、最も好ましくは５０ｇ／ｍ2である。特に、鋼板の片面あたりのめっき付着量が５０ｇ／ｍ2以上であると、十分な厚さのＺｎ－Ｎｉめっき層を確保でき、ホットスタンプ成形体の耐食性がより改善されるため好ましい。
【0035】
鋼板の片面あたりのめっき付着量の上限は、特に限定されないが、経済性の観点から９０ｇ／ｍ2であることが好ましい。鋼板の片面あたりのめっき付着量の上限は、好ましくは８０ｇ／ｍ2、より好ましくは７６ｇ／ｍ2、さらに好ましくは７０ｇ／ｍ2、最も好ましくは６０ｇ／ｍ2である。
【0036】
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層のＮｉ濃度及びめっき付着量の測定は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析により行われる。具体的には、本発明におけるめっき付着量は、Ｚｎ－Ｎｉめっき層を有するめっき鋼板から１０％ＨＣｌでめっき層を溶解し、得られた溶液をＩＣＰ分析することで求められる。なお、本発明におけるめっき付着量は、片面あたりの量であるため、鋼板の両面にＺｎ－Ｎｉめっき層が形成されている場合は、両面のめっき付着量が同一であるとして算出する。
【0037】
（平均結晶粒径）
本発明のＺｎ－Ｎｉめっき層において、Ｚｎ－Ｎｉめっきの平均結晶粒径は５０ｎｍ以上である。平均結晶粒径を５０ｎｍ以上とすることで、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが動きにくくなり、Ｚｎが鋼板に拡散するのを効果的に抑制することができる。そうすると、ホットスタンプ後に当該めっき層中に十分な濃度のＺｎを残存させることが可能となるため、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることができる。平均結晶粒径が５０ｎｍ未満となると、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき中のＺｎが動きやすくなり、比較的多くのＺｎが鋼板に拡散するおそれがあり、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分になるおそれがある。めっきの平均結晶粒径は、好ましくは５０ｎｍ超、より好ましくは５５ｎｍ以上又は６０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上である。
本発明のＺｎ－Ｎｉめっき層において、Ｚｎ－Ｎｉめっきの平均結晶粒径は５０ｎｍ以上である。平均結晶粒径を５０ｎｍ以上とすることで、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが動きにくくなり、Ｚｎが鋼板に拡散するのを効果的に抑制することができる。そうすると、ホットスタンプ後に当該めっき層中に十分な濃度のＺｎを残存させることが可能となるため、改善された耐食性を有するホットスタンプ成形体を得ることができる。平均結晶粒径が５０ｎｍ未満となると、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき中のＺｎが動きやすくなり、比較的多くのＺｎが鋼板に拡散するおそれがあり、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分になるおそれがある。めっきの平均結晶粒径は、好ましくは５０ｎｍ超、より好ましくは５５ｎｍ以上又は６０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上である。
【0038】
めっきの平均結晶粒径の上限は、特に限定されないが、後述するように平均結晶粒径を大きくするためには電気めっき時の電流密度を下げる必要があるため、生産性の観点から、好ましくは３００ｎｍ、より好ましくは２５０ｎｍ、さらに好ましくは２００ｎｍである。
【0039】
Ｚｎ－Ｎｉめっきの平均結晶粒径の測定は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）法により行われる。具体的には、Ｃｏ－Ｋα線によるＸＲＤ（管球電圧：４０ｋＶ及び管球電流：２００ｍＡ）により測定された回折ピークの半値幅Ｂを用いて、以下のシェラーの式：
平均結晶粒径（ｎｍ）＝Ｋλ／Ｂｃｏｓθ ・・・（１）
により求められる（式中、Ｋ：シェラー定数、λ：Ｃｏ－Ｋα線波長（ｎｍ）、θはブラッグ角（ラジアン）である）。なお、Ｋは結晶子の形状によって変化する値であるが、本発明においてはＫ＝０．９とすればよい。
平均結晶粒径（ｎｍ）＝Ｋλ／Ｂｃｏｓθ ・・・（１）
により求められる（式中、Ｋ：シェラー定数、λ：Ｃｏ－Ｋα線波長（ｎｍ）、θはブラッグ角（ラジアン）である）。なお、Ｋは結晶子の形状によって変化する値であるが、本発明においてはＫ＝０．９とすればよい。
【0040】
上述したように、本発明において、Ｚｎ－Ｎｉめっきの平均結晶粒径は５０ｎｍ以上である。このような比較的大きな結晶粒径を有するＺｎ－Ｎｉめっきは、例えば、比較的低い電流密度（典型的には１５０Ａ／ｄｍ2以下）で電気めっきを行うことで得ることができる。
【0041】
（熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフト）
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板は、２００℃で１時間熱処理した後にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定されるＺｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度（２θ）と、熱処理する前にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定されるＺｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度（２θ）との差が０．３°以下である。なお、この熱処理前後のＺｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトは、低角度側シフト又は高角度側シフトのいずれの場合も含み、すなわち、熱処理前後のＺｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度の差の絶対値が０．３°以下であることをいう。これは、Ｚｎ－Ｎｉめっき層における残留歪みの程度を表す指標であり、小さいほど本発明に係るホットスタンプ用鋼板のＺｎ－Ｎｉめっき層中に残留歪みが少ないことを意味する。熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトが０．３°以下であると、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中に残存する歪みが少なく、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層のＺｎが動きにくくなり、Ｚｎの鋼板中への拡散及びＦｅのめっき層中への拡散を抑制できる。熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトが０．３°超であると、Ｚｎ－Ｎｉめっき層に比較的大きな歪みが存在し、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層のＺｎが動きやすくなり、Ｚｎの鋼板中への拡散を十分に抑制できないおそれがある。熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトは好ましくは０．２°以下である。
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板は、２００℃で１時間熱処理した後にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定されるＺｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度（２θ）と、熱処理する前にＣｏ－Ｋα線を用いたＸ線回折分析で測定されるＺｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度（２θ）との差が０．３°以下である。なお、この熱処理前後のＺｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトは、低角度側シフト又は高角度側シフトのいずれの場合も含み、すなわち、熱処理前後のＺｎ－Ｎｉめっき層の最大Ｘ線回折ピークの角度の差の絶対値が０．３°以下であることをいう。これは、Ｚｎ－Ｎｉめっき層における残留歪みの程度を表す指標であり、小さいほど本発明に係るホットスタンプ用鋼板のＺｎ－Ｎｉめっき層中に残留歪みが少ないことを意味する。熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトが０．３°以下であると、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中に残存する歪みが少なく、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層のＺｎが動きにくくなり、Ｚｎの鋼板中への拡散及びＦｅのめっき層中への拡散を抑制できる。熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトが０．３°超であると、Ｚｎ－Ｎｉめっき層に比較的大きな歪みが存在し、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層のＺｎが動きやすくなり、Ｚｎの鋼板中への拡散を十分に抑制できないおそれがある。熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトは好ましくは０．２°以下である。
【0042】
熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトは小さいほど好ましいので、下限は特に限定されない。例えば、０°超又は０．１°以上であってもよい。
【0043】
本発明における熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトの測定は、上述したようにＸ線回折（ＸＲＤ）法により行われる。具体的には、本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板のＺｎ－Ｎｉめっき層についてＣｏ－Ｋα線を用いたＸＲＤにより最大Ｘ線回折ピークの角度（２θ）を測定する。同様に、当該めっき鋼板を２００℃で１時間熱処理した後のＺｎ－Ｎｉめっき層についてＣｏ－Ｋα線を用いたＸＲＤにより最大Ｘ線回折ピークの角度（２θ）を測定する。次いで、熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度を比較して、熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトを決定する。なお、熱処理は焼鈍炉によって行い、炉内雰囲気は酸化防止のため窒素雰囲気下で行う。測定条件としては、電圧：４５ｋＶ、電流：４０ｍＡ、測定角：１０°～９０°、スリット：１／２°、ステップサイズ：０．１°、入射角：２°を用いる。
【0044】
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板のＺｎ－Ｎｉめっき層は、熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトは０．３°以下であり、したがってＺｎ－Ｎｉめっき層に残存する歪みが少ない。このようなＺｎ－Ｎｉめっき層を得るには、例えば、ホットスタンプ前に焼鈍炉（ＢＡＦ）等の任意の炉で加熱処理することが好ましい。加熱処理温度は１５０～２５０℃であればよい。加熱処理温度が低すぎるとＺｎ－Ｎｉめっき層の歪みを十分に緩和できず、高すぎると鋼板及びめっき層の金属組織が変化するおそれがある。加熱処理の時間は１～４８時間であればよく、好ましくは２～１２時間である。加熱処理の時間が短すぎる（例えば、数分程度である）と、十分に歪みを緩和することができない場合がある。また、例えば、加熱処理雰囲気はＺｎ－Ｎｉめっき層の酸化を防ぐ等の観点から１～１０％の水素を含む窒素雰囲気であり、上記加熱処理温度までの昇温速度は２０～１００℃／時間であればよい。
【0045】
（引張強さ）
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板は、任意の適切な引張強さを有することができ、任意の適切な引張強さを有するホットスタンプ用めっき鋼板に対してホットスタンプの加熱時における鋼板中へのＺｎの拡散を抑制して改善された耐食性を達成することが可能である。したがって、引張強さは、特に限定されないが、例えば、４４０ＭＰａ以上、５９０ＭＰａ以上若しくは７８０ＭＰａ以上であってもよく、及び／又は１４７０ＭＰａ以下、１３２０ＭＰａ以下、１１８０ＭＰａ以下、１１００ＭＰａ以下若しくは９８０ＭＰａ以下であってもよい。引張強さは、鋼板の圧延方向に直角な方向からＪＩＳ５号引張試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に準拠して引張試験を行うことで測定される。
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板は、任意の適切な引張強さを有することができ、任意の適切な引張強さを有するホットスタンプ用めっき鋼板に対してホットスタンプの加熱時における鋼板中へのＺｎの拡散を抑制して改善された耐食性を達成することが可能である。したがって、引張強さは、特に限定されないが、例えば、４４０ＭＰａ以上、５９０ＭＰａ以上若しくは７８０ＭＰａ以上であってもよく、及び／又は１４７０ＭＰａ以下、１３２０ＭＰａ以下、１１８０ＭＰａ以下、１１００ＭＰａ以下若しくは９８０ＭＰａ以下であってもよい。引張強さは、鋼板の圧延方向に直角な方向からＪＩＳ５号引張試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に準拠して引張試験を行うことで測定される。
【0046】
上述したような、鋼板上にＺｎ－Ｎｉめっき層を有するめっき鋼板は、当業者に公知の如何なる条件のホットスタンプに対しても使用することができる。ホットスタンプの加熱方式としては、限定されないが、例えば、炉加熱、通電加熱、及び誘導加熱などが挙げられる。また、ホットスタンプ時の加熱温度は、鋼板の成分組成に応じてオーステナイト域に加熱すれば如何なる温度でもよく、例えば、８００℃以上、８５０℃以上、９００℃以上、又は９５０℃以上である。上記のような加熱方式によりめっき鋼板をオーステナイト域まで加熱後、プレス金型で成形及び焼入れを行うことができる。なお、加熱後に、当該温度において１～１０分間保持した後に冷却してもよいし、保持なく冷却してもよい。また、焼入れ（冷却）は、１～１００℃／秒の冷却速度で行うことができる。
【0047】
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板を用いると、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが動きにくく、Ｚｎの鋼板中への拡散を防止できる。そのため、ホットスタンプ後のＺｎ－Ｎｉめっき層に十分な濃度のＺｎを残存させることが可能となり、その結果、耐食性に優れたホットスタンプ成形体を得ることができる。
【0048】
［ホットスタンプ用めっき鋼板の製造方法］
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板の製造方法の例を以下で説明する。本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板は、鋼板の少なくとも片面、好ましくは両面に、例えば電気めっきによりＺｎ－Ｎｉめっき層を形成することで得ることができる。
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板の製造方法の例を以下で説明する。本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板は、鋼板の少なくとも片面、好ましくは両面に、例えば電気めっきによりＺｎ－Ｎｉめっき層を形成することで得ることができる。
【0049】
（鋼板の製造）
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板を製造するのに使用される鋼板の製造方法は特に限定されない。例えば、溶鋼の成分組成を所望の範囲に調整し、熱間圧延し、巻取り、さらに冷間圧延を行うことで鋼板を得ることができる。本発明における鋼板の板厚は、例えば、０．１ｍｍ～３．２ｍｍであればよい。
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板を製造するのに使用される鋼板の製造方法は特に限定されない。例えば、溶鋼の成分組成を所望の範囲に調整し、熱間圧延し、巻取り、さらに冷間圧延を行うことで鋼板を得ることができる。本発明における鋼板の板厚は、例えば、０．１ｍｍ～３．２ｍｍであればよい。
【0050】
使用する鋼板の成分組成は特に限定されないが、上述したように、鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０５％以上０．７０％以下、Ｍｎ：０．５％以上１１．０％以下、Ｓｉ：０．０５％以上２．００％以下、Ａｌ：０．００１％以上１．５００％以下、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．１００％以下、Ｎ：０．０１０％以下、及びＯ：０．０１０％以下を含有し、残部が鉄及び不純物からなることが好ましい。また、鋼板は、質量％で、Ｂ：０．０００５％以上０．００４０％以下、Ｃｒ：０．０１％以上２．００％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．３００％以下、Ｎｂ：０．００１％以上０．３００％以下、Ｖ：０．００１％以上０．３００％以下、Ｚｒ：０．００１％以上０．３００％以下、Ｍｏ：０．００１％以上２．０００％以下、Ｃｕ：０．００１％以上２．０００％以下、Ｎｉ：０．００１％以上２．０００％以下、Ｓｂ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｃａ：０．０００１％以上０．０１００％以下、Ｍｇ：０．０００１％以上０．０１００％以下、及びＲＥＭ：０．０００１％以上０．１０００％以下からなる群より選択される少なくとも一種をさらに含有してもよい。
【0051】
（Ｚｎ－Ｎｉめっき層の形成）
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層の形成方法は、本発明に係るＮｉ濃度、めっき付着量及び平均結晶粒径が得られれば特に限定されないが、電気めっきにより形成することができる。特に、比較的大きい結晶粒径のＺｎ－Ｎｉめっきを得るために、比較的低い電流密度で電気めっきを行うことが好ましく、例えば、１５０Ａ／ｄｍ２以下、１００Ａ／ｄｍ２以下、又は７０Ａ／ｄｍ２以下で電気めっきを行うことができる。電流密度の下限は、特に限定されないが、生産性の観点から１０Ａ／ｄｍ2、又は２０Ａ／ｄｍ2であればよい。一方、２８０Ａ／ｄｍ２以上で電気めっきを行うと平均結晶粒径が５０ｎｍ以下になるおそれがある。Ｚｎ－Ｎｉめっき層の形成に用いる浴の組成は、例えば、硫酸ニッケル・６水和物：１５０～３５０ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛・７水和物：１０～１５０ｇ／Ｌ、及び硫酸ナトリウム：２５～７５ｇ／Ｌであればよい。
本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層の形成方法は、本発明に係るＮｉ濃度、めっき付着量及び平均結晶粒径が得られれば特に限定されないが、電気めっきにより形成することができる。特に、比較的大きい結晶粒径のＺｎ－Ｎｉめっきを得るために、比較的低い電流密度で電気めっきを行うことが好ましく、例えば、１５０Ａ／ｄｍ２以下、１００Ａ／ｄｍ２以下、又は７０Ａ／ｄｍ２以下で電気めっきを行うことができる。電流密度の下限は、特に限定されないが、生産性の観点から１０Ａ／ｄｍ2、又は２０Ａ／ｄｍ2であればよい。一方、２８０Ａ／ｄｍ２以上で電気めっきを行うと平均結晶粒径が５０ｎｍ以下になるおそれがある。Ｚｎ－Ｎｉめっき層の形成に用いる浴の組成は、例えば、硫酸ニッケル・６水和物：１５０～３５０ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛・７水和物：１０～１５０ｇ／Ｌ、及び硫酸ナトリウム：２５～７５ｇ／Ｌであればよい。
【0052】
めっき浴は、例えば硫酸を用いて、例えば、２．０以下、１．５以下、又は１．０以下のｐＨに調整でき、さらに、めっき浴の温度は、例えば、４５℃以上、５０℃以上、又は５５℃以上とするとよい。
【0053】
電気めっきにより本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板を製造する場合、電気めっきの際の電流密度、浴組成及び通電時間を適宜変更することにより、Ｚｎ－Ｎｉめっき層のＮｉ濃度、めっき付着量、及び平均結晶粒径を調整することが可能である。より具体的には、Ｎｉ濃度は電流密度及び浴組成、めっき付着量は電流密度及び通電時間、粒径は電流密度を変更することで、それぞれ調整することができる。
【0054】
上述したように鋼板上に電気めっきによりＺｎ－Ｎｉめっき層を形成後、当該めっき層の歪みを緩和するために、例えば、焼鈍炉（ＢＡＦ）等の任意の炉で加熱処理するとよい。加熱処理温度は１５０～２５０℃であればよい。加熱処理温度が低すぎるとＺｎ－Ｎｉめっき層の歪みを十分に緩和できず、高すぎると鋼板及びめっき層の金属組織が変化するおそれがある。加熱処理の時間は１～４８時間であればよく、好ましくは２～１２時間である。また、例えば、加熱処理雰囲気はＺｎ－Ｎｉめっき層の酸化を防ぐ等の観点から水素を含む還元雰囲気であることが好ましく、より具体的には１～１０％の水素を含む窒素雰囲気であり、上記加熱処理温度までの昇温速度は２０～１００℃／時間であればよい。Ｎｉは比較的低温の水素含有雰囲気下で還元されるため、当該水素含有雰囲気下で還元されたＮｉによりＺｎの酸化が抑制されるものと考えられる。加えて、このような水素含有雰囲気下での加熱処理により、ホットスタンプ前にＺｎ－Ｎｉめっき層中に残存する歪み（応力）を緩和でき、したがって、上述した２００℃で１時間の熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度のシフトが０．３°以下である本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板を得ることができる。
【実施例】
【0055】
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板について、以下で幾つかの例を挙げてより詳細に説明する。しかし、以下で説明される特定の例によって特許請求の範囲に記載された本発明の範囲が制限されることは意図されない。
【0056】
［ホットスタンプ用めっき鋼板の試料の作製］
板厚１．４ｍｍの冷延鋼板を以下の浴組成を有するめっき浴に浸漬し、電気めっきにより当該冷延鋼板上の両面にＺｎ－Ｎｉめっき層を形成し、ホットスタンプ用めっき鋼板の試料Ｎｏ．１～１３を得た。なお、使用した全ての鋼板は、質量％で、Ｃ：０．５０％、Ｍｎ：３．０％、Ｓｉ：０．５０％、Ａｌ：０．１００％、Ｐ：０．０１０％、Ｓ：０．０２０％、Ｎ：０．００３％、Ｏ：０．００３％、及びＢ：０．００１０％を含有し、残部が鉄及び不純物であった。
めっき浴組成
・硫酸ニッケル・６水和物：２５０ｇ／Ｌ（固定）
・硫酸亜鉛・７水和物：１０～１５０ｇ／Ｌ（可変）
・硫酸ナトリウム：５０ｇ／Ｌ（固定）
板厚１．４ｍｍの冷延鋼板を以下の浴組成を有するめっき浴に浸漬し、電気めっきにより当該冷延鋼板上の両面にＺｎ－Ｎｉめっき層を形成し、ホットスタンプ用めっき鋼板の試料Ｎｏ．１～１３を得た。なお、使用した全ての鋼板は、質量％で、Ｃ：０．５０％、Ｍｎ：３．０％、Ｓｉ：０．５０％、Ａｌ：０．１００％、Ｐ：０．０１０％、Ｓ：０．０２０％、Ｎ：０．００３％、Ｏ：０．００３％、及びＢ：０．００１０％を含有し、残部が鉄及び不純物であった。
めっき浴組成
・硫酸ニッケル・６水和物：２５０ｇ／Ｌ（固定）
・硫酸亜鉛・７水和物：１０～１５０ｇ／Ｌ（可変）
・硫酸ナトリウム：５０ｇ／Ｌ（固定）
【0057】
浴のｐＨは硫酸を用いて１．５とし、浴温を５０℃で維持した。なお、試料Ｎｏ．８は高電流密度（３００Ａ／ｄｍ２）でのめっきであるため、めっき焼けを防止するために、浴のｐＨは１．０とし、浴温を７０℃で維持した。所望のＺｎ－Ｎｉめっき層のめっき付着量及び平均結晶粒径を得るために、電流密度及び通電時間を調整した。また、所望のＮｉ濃度を得るために、設定した電流密度に基づき、硫酸亜鉛・７水和物の濃度を適宜調整した。各試料を製造するのに設定した電流密度を表１に示す。
【0058】
電気めっきにより得た各試料のＮｉ濃度及び片面あたりのめっき付着量をＩＣＰ分析により決定した。具体的には、１０％ＨＣｌで各試料からめっき層のみを溶解し、得られた溶液をＩＣＰ分析することでＮｉ濃度及び片面あたりのめっき付着量を求めた。各試料のＮｉ濃度及び片面あたりのめっき付着量を表１に示す。
【0059】
Ｚｎ－Ｎｉめっき層の平均結晶粒径をＸＲＤにより決定した。まず、各試料のＣｏ－Ｋα線を用いたＸＲＤ（管球電圧：４０ｋＶ及び管球電流：２００ｍＡ）により回折ピークの半値幅Ｂを求めた。そして、求めた半値幅Ｂを用い、以下のシェラーの式：
平均結晶粒径（ｎｍ）＝Ｋλ／Ｂｃｏｓθ ・・・（１）
により平均結晶粒径を計算した（式中、Ｋ：シェラー定数＝０.９、λ：Ｃｏ－Ｋα線波長（ｎｍ）、θはブラッグ角（ラジアン）である）。ここで、Ｃｏ－Ｋα線波長λ＝０．１７９ｎｍ、ブラッグ角θ＝５０．１～５０．３°の範囲に認められた回折線の角度とした。各試料の平均結晶粒径を表１に示す。
平均結晶粒径（ｎｍ）＝Ｋλ／Ｂｃｏｓθ ・・・（１）
により平均結晶粒径を計算した（式中、Ｋ：シェラー定数＝０.９、λ：Ｃｏ－Ｋα線波長（ｎｍ）、θはブラッグ角（ラジアン）である）。ここで、Ｃｏ－Ｋα線波長λ＝０．１７９ｎｍ、ブラッグ角θ＝５０．１～５０．３°の範囲に認められた回折線の角度とした。各試料の平均結晶粒径を表１に示す。
【0060】
試料Ｎｏ．１～９、１２及び１３については、Ｚｎ－Ｎｉめっき層を形成後、４％水素を含む窒素雰囲気の焼鈍炉（ＢＡＦ）で２００℃の温度で４時間（２４０分間）の加熱処理を行った。昇温速度は５０℃／時間とした。４時間の保持後、１２時間かけて徐冷して焼鈍炉から取り出した。試料Ｎｏ．１０については、Ｚｎ－Ｎｉめっき層を形成後に上記加熱処理は行わなかった。試料Ｎｏ．１１については、１分間かけて２００℃まで加熱し、直ちに水冷した。なお、表１中の「加熱処理温度」及び「保持時間」はそれぞれ加熱処理の温度及び時間を表す。
【0061】
次いで、試料Ｎｏ．１～１３におけるＺｎ－Ｎｉめっき層についてＣｏ－Ｋα線を用いたＸＲＤにより最大Ｘ線回折ピークの角度を測定した。また、試料Ｎｏ．１～１３を焼鈍炉において２００℃で１時間熱処理し、再度Ｚｎ－Ｎｉめっき層についてＣｏ－Ｋα線を用いたＸＲＤにより最大Ｘ線回折ピークの角度を測定した。測定した熱処理前後の最大Ｘ線回折ピークの角度から最大Ｘ線回折ピークの角度のシフト量を算出した。各試料において、最大Ｘ線回折ピークの角度２θは５０．１～５０．３°付近に観測され、当該ピークはＮｉ－ＺｎのΓ相に起因するピークであった。各試料の最大Ｘ線回折ピークのシフト量を表１に示す。なお、測定条件としては、電圧：４５ｋＶ、電流：４０ｍＡ、測定角：１０°～９０°、スリット：１／２°、ステップサイズ：０．１°、入射角：２°を用いた。
【0062】
［ホットスタンプ用めっき鋼板の評価］
上述のように得られたホットスタンプ用めっき鋼板の試料Ｎｏ．１～１３にホットスタンプを行った。ホットスタンプは、大気炉を９００℃まで昇温し、４分間保持した後、先端Ｒ：３ｍｍのＶ曲げ金型を用いて成形及び焼入れ（冷却速度：５０℃／秒）を行った。得られた各ホットスタンプ成形体について、耐食性の評価試験として塩水噴霧試験（ＪＡＳＯ Ｍ６０９－９１法に準拠）を行った。この塩水噴霧試験は、（１）塩水噴霧２時間（５％ＮａＣｌ、３５℃）；（２）乾燥４時間（６０℃）；及び（３）湿潤２時間（５０℃、湿度９５％以上）を１サイクルとして合計６サイクル（合計４８時間）実施した。端面からの腐食を防ぐため、各試料の端面をテープによりシールして試験した。各試料は幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍとした。
上述のように得られたホットスタンプ用めっき鋼板の試料Ｎｏ．１～１３にホットスタンプを行った。ホットスタンプは、大気炉を９００℃まで昇温し、４分間保持した後、先端Ｒ：３ｍｍのＶ曲げ金型を用いて成形及び焼入れ（冷却速度：５０℃／秒）を行った。得られた各ホットスタンプ成形体について、耐食性の評価試験として塩水噴霧試験（ＪＡＳＯ Ｍ６０９－９１法に準拠）を行った。この塩水噴霧試験は、（１）塩水噴霧２時間（５％ＮａＣｌ、３５℃）；（２）乾燥４時間（６０℃）；及び（３）湿潤２時間（５０℃、湿度９５％以上）を１サイクルとして合計６サイクル（合計４８時間）実施した。端面からの腐食を防ぐため、各試料の端面をテープによりシールして試験した。各試料は幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍとした。
【0063】
耐食性の評価は、塩水噴霧試験４８時間後の試料の平面部を光学顕微鏡で観察し、錆発生面積率Ｚを決定することで行った。具体的には、まず、試料の表面をスキャナーで読み込んだ。その後、画像編集ソフトを用いて錆が発生している領域を選択し、錆発生面積率を求めた。この手順を５つの試料に対して行い、錆発生面積率の平均化して「錆発生面積率Ｚ」を決定した。Ｚ＜１０％の場合「耐食性◎」、１０％≦Ｚ≦３０％の場合「耐食性〇」、及びＺ＞３０％の場合「耐食性×」とし、結果を表１に示す。
【0064】
【表1】
【0065】
本発明に係るホットスタンプ用めっき鋼板の試料Ｎｏ．１～４、６、７、１２、及び１３では、ホットスタンプ成形体の耐食性が良好であった。特に、試料Ｎｏ．３、４、６及び１３については、Ｎｉ濃度が１０質量％以上、かつ、片面当たりのめっき付着量が５０ｇ／ｍ２以上であり、十分なＮｉ濃度及び十分な厚さのＺｎ－Ｎｉめっき層を確保でき、より耐食性が良好であった。
【0066】
試料Ｎｏ．５では、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分であった。これは、めっき付着量が不足しており、Ｚｎ－Ｎｉめっき層が薄く、当該めっき層が耐食性を付与するには厚さが不十分であったためと考えられる。
【0067】
試料Ｎｏ．８では、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分であった。これは、電気めっき時の電流密度が高く、めっき粒径が小さくなったため、ホットスタンプの加熱時のＺｎの鋼板中への拡散を抑制できなかったためと考えられる。
【0068】
試料Ｎｏ．９では、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分であった。これは、ホットスタンプ前の初期のＮｉ濃度が低く、ホットスタンプの加熱時に多くのＺｎがＺｎＯに酸化され、ホットスタンプ後のめっき層のＺｎ濃度が低下したためと考えられる。
【0069】
試料Ｎｏ．１０及び１１では、ホットスタンプ成形体の耐食性が不十分であった。これは、回折ピークのシフトが大きく、すなわちめっき層に残存する歪みが大きく、ホットスタンプの加熱時にＺｎの鋼板中への拡散を十分に抑制できなかったためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0070】
本発明によれば、ホットスタンプ後に改善された耐食性を確保できるホットスタンプ用めっき鋼板を提供でき、これにより、自動車用部材等に好適に用いることができる耐食性に優れたホットスタンプ成形体を提供することができる。したがって、本発明は産業上の価値が極めて高い発明といえるものである。