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(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】2023-05-23
(45)【発行日】2023-05-31
(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 20060101AFI20230524BHJP
B21D 22/20 20060101ALI20230524BHJP
C22C 18/00 20060101ALI20230524BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20230524BHJP
C22C 38/60 20060101ALI20230524BHJP
C21D 1/18 20060101ALN20230524BHJP
C21D 9/00 20060101ALN20230524BHJP
【ＦＩ】
C25D5/26 G
B21D22/20 H
C22C18/00
C22C38/00 301T
C22C38/00 302A
C22C38/60
C21D1/18 C
C21D9/00 A
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021521898
(86)(22)【出願日】2020-05-29
(86)【国際出願番号】 JP2020021445
(87)【国際公開番号】W WO2020241866
(87)【国際公開日】2020-12-03
【審査請求日】2021-10-25
(31)【優先権主張番号】P 2019102273
(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】特開２０１７－１７９５８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２５１０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１２５８８７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－１１５１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２３３２４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】A.Tozar，I.H.Karahan，“Structural and corrosion protection properties of electrochemically deposited nano-sized Zn-Ni alloy coatings”，Applied Surface Science，2014年11月01日，vol.318，pp.15-23
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２５Ｄ ５／２６
(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１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度が０．０１質量％未満である、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】
前記平均結晶粒径が４０ｎｍ以下である、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、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には、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２０１２－１９７５０５号公報
【文献】特開２０１６－２９２１４号公報
【文献】特開２０１２－２３３２４７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】
鋼板の表面にＺｎめっき層又はＺｎ－Ｎｉめっき層のようなＺｎ合金めっき層が形成されためっき鋼板にホットスタンプ法を適用すると、液体金属脆化（Ｌｉｑｕｉｄ Ｍｅｔａｌ Ｅｍｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ、以下、「ＬＭＥ」という）が起こり得る。ＬＭＥとは、固体金属の表面に液体金属が接触した状態で応力（例えば引張応力）を与えた場合に、液体金属が固体金属中に侵入することで固体金属が脆化する現象である。Ｚｎめっき層又はＺｎ合金めっき層を有する鋼板にホットスタンプ法を適用した場合、当該めっき層の融点がホットスタンプの加熱温度より低いと、鋼板の表面でめっき層が溶融して液相となり得る。そのため、そのような加熱温度でホットスタンプ成形すると、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが鋼板の粒界中に侵入し、ＬＭＥが発生するおそれがある。そうすると、得られたホットスタンプ成形体にクラック（「ＬＭＥ割れ」ともいう）が生じるおそれがある。
【0007】
特許文献１に記載のホットスタンプ用鋼板では、耐ＬＭＥ性を得るために、鋼板上に融点が８００℃以上のめっき層を設けている。また、特許文献１には、めっき層の融点がホットスタンプの加熱温度より低い場合には、なるべく高融点金属でめっきすれば溶融金属と母材鋼板とが接触する時間が短いため、耐液体金属脆性は良好となることが記載されている。しかしながら、めっき層の融点が８００℃以上であっても、当該めっき層の融点がホットスタンプ時の加熱温度より低い場合は、ホットスタンプの加熱時のめっき層の溶融は完全には防げない。そのため、ホットスタンプの成形時に溶融しためっき層が鋼板の粒界中に侵入し、ＬＭＥを引き起こすおそれがある。
【0008】
特許文献２及び３には、鋼板上にＺｎ－Ｎｉ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ものの、ＬＭＥ抑制については検討されていない。一方、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、ＬＭＥ割れを防ぐための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、ホットスタンプの成形時のＺｎ－Ｎｉめっき層の溶融を防止し、ＬＭＥを十分に抑制す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、ホットスタンプの成形時のＬＭＥを十分に抑制するためには、鋼板上に形成されたＺｎ－Ｎｉめっき層におけるめっき平均結晶粒径を微細化することが有効であることを見出した。結晶粒径が微細なめっきにすることで、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層のＺｎが動きやすい状態になり、めっき層中の多くのＺｎを下地の鋼板に拡散させることが可能となる。そうすると、めっき層のＺｎ濃度が低減され、すなわち相対的にめっき層のＮｉ濃度が増加し、当該めっき層の融点が高くなる。また、めっき層中への母材鋼板のＦｅ拡散量も増加し、めっき層中のＦｅ濃度が増加することによっても当該めっき層の融点が高くなる。そのため、ホットスタンプの成形時には、めっき層が液相として存在せず、また、加熱時に鋼板中に拡散したＺｎは鋼板中のＦｅと合金化して完全な固溶体となり、ＬＭＥを抑制することができる。また、本発明者らは、平均結晶粒径の制御に加えて、Ｚｎが鋼板に拡散した後にめっき層が十分な融点を得るために、ホットスタンプ前のめっき層中のＮｉ濃度を所定の値以上としておくことが有効であり、さらに、Ｚｎが鋼板に拡散しやすくするために、めっき層を過剰に厚くしない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）
前記平均結晶粒径が４０ｎｍ以下である、（１）～（３）のいずれかに記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
（５）
前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度が１質量％未満である、（１）～（４）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）
前記平均結晶粒径が４０ｎｍ以下である、（１）～（３）のいずれかに記載のホットスタンプ用めっき鋼板。
（５）
前記Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度が１質量％未満である、（１）～（４）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、ホットスタンプの加熱時にめっき層中の多くのＺｎを下地の鋼板に拡散させること、また、めっき層中への母材鋼板のＦｅ拡散量も増加させてめっき層中のＦｅ濃度を増加させることで、当該めっき層の融点を高くし、ホットスタンプの成形時にめっき層が液相になることを防止し、ＬＭＥが発生しないホットスタンプ用めっき鋼板を提供することができる。その結果、ＬＭＥ割れのないホットスタンプ成形体を得ることが可能となる。
【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、本発明の実施形態に係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の実施形態に係る溶融亜鉛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による金属間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による金属間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、ホットスタンプ時の加熱によりＺｎが鋼板に拡散した後に、Ｚｎ－Ｎｉめっき層のＮｉ濃度をＺｎ濃度に比べて十分に高くでき、十分に高い融点を有するめっき層を得ることができる。これにより、ホットスタンプの成形時にめっき層が液相とならず、ＬＭＥを抑制することができる。Ｎｉ濃度が８質量％未満となると、Ｚｎが鋼板に拡散しても、めっき層中のＺｎ濃度をＮｉ濃度に比べて十分に低減することができず、したがってめっき層の融点を十分に上げられず、ホットスタンプの成形時にＬＭＥが発生するおそれがある。例えば、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、ホットスタンプ時の加熱によりＺｎが鋼板に拡散した後に、Ｚｎ－Ｎｉめっき層のＮｉ濃度をＺｎ濃度に比べて十分に高くでき、十分に高い融点を有するめっき層を得ることができる。これにより、ホットスタンプの成形時にめっき層が液相とならず、ＬＭＥを抑制することができる。Ｎｉ濃度が８質量％未満となると、Ｚｎが鋼板に拡散しても、めっき層中のＺｎ濃度をＮｉ濃度に比べて十分に低減することができず、したがってめっき層の融点を十分に上げられず、ホットスタンプの成形時にＬＭＥが発生するおそれがある。例えば、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】
（Ｃ濃度）
本発明においては、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度は１質量％未満であることが好ましい。Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度を１質量％未満に低減することで、鋼板に対するめっき層の密着性を高めることができる。一方で、Ｃ濃度が１質量％を超えると、ホットスタンプの加熱時にめっき層が脆化し、ホットスタンプ後の鋼板においてめっき剥離が生じやすくなる。しがって、めっき層の密着性を高めるという観点からは、Ｃ濃度は低いほど好ましく、０．８質量％以下、０．５質量％以下、０．１質量％以下、０．０１質量％以下、又は０％であってもよい。例えば、有機添加剤を含まないめっき浴を用いてＺｎ－Ｎｉめっき層を形成することにより、当該Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度を確実に０．１質量％以下又は０．０１質量％以下に低減することが可能である。
本発明においては、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度は１質量％未満であることが好ましい。Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度を１質量％未満に低減することで、鋼板に対するめっき層の密着性を高めることができる。一方で、Ｃ濃度が１質量％を超えると、ホットスタンプの加熱時にめっき層が脆化し、ホットスタンプ後の鋼板においてめっき剥離が生じやすくなる。しがって、めっき層の密着性を高めるという観点からは、Ｃ濃度は低いほど好ましく、０．８質量％以下、０．５質量％以下、０．１質量％以下、０．０１質量％以下、又は０％であってもよい。例えば、有機添加剤を含まないめっき浴を用いてＺｎ－Ｎｉめっき層を形成することにより、当該Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度を確実に０．１質量％以下又は０．０１質量％以下に低減することが可能である。
【0034】
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。
【0035】
（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、ホットスタンプの加熱時の表面スケール形成を十分に防止することができる。片面あたりのめっき付着量が１０ｇ／ｍ2未満となると、Ｚｎ－Ｎｉめっき層の厚さが不十分となり、ホットスタンプの加熱時に表面スケールが形成され、塗装前にショットブラストによるスケール除去が必要になる。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、最も好ましくは３０ｇ／ｍ2である。
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、ホットスタンプの加熱時の表面スケール形成を十分に防止することができる。片面あたりのめっき付着量が１０ｇ／ｍ2未満となると、Ｚｎ－Ｎｉめっき層の厚さが不十分となり、ホットスタンプの加熱時に表面スケールが形成され、塗装前にショットブラストによるスケール除去が必要になる。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、最も好ましくは３０ｇ／ｍ2である。
【0036】
鋼板の片面あたりのめっき付着量の上限は、９０ｇ／ｍ2である。片面あたりのめっき付着量を９０ｇ／ｍ2以下とすることで、めっき層が過剰に厚くならないため、ホットスタンプの加熱時にめっき層中のＺｎが鋼板に拡散しやすくなり、その結果、ホットスタンプの成形時にめっき層の融点を十分に向上させてＬＭＥを効果的に防止することができる。片面あたりのめっき付着量が９０ｇ／ｍ2超となると、めっき層の厚さが厚くなりすぎ、鋼板へのＺｎの拡散が十分に進行せず、その結果、ホットスタンプの成形時にめっき層が液相となり得るため、ＬＭＥを抑制できなくなるおそれがある。また、めっき付着量が過剰であると経済的観点からも好ましくない。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。
【0037】
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。また、本発明におけるＺｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度の測定は、高周波燃焼－赤外吸収法によって行われる。
【0038】
（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の上限は５０ｎｍである。平均結晶粒径を５０ｎｍ以下とすることで、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが動きやすくなることで、Ｚｎが鋼板に拡散しやすくなる。なお、この拡散はＺｎが液相になった場合だけでなく固相であっても起こり得る。Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが鋼板に拡散すると、当該めっき層におけるＮｉ濃度がＺｎ濃度に比べて相対的に高くなり、めっき層の融点が向上する。また、めっき層の平均粒径を５０ｎｍ以下とすることで、母材鋼板のＦｅのめっき層への拡散も促進され、めっき層中のＦｅ濃度が上昇することによってもめっき層の融点が上昇する。そのため、ホットスタンプの成形時にめっき層が液相で存在しにくく、ＬＭＥの発生を抑制することが可能となる。特に、ホットスタンプが、高温、急速加熱、及び／又は保持時間なしで行われた場合にはよりＬＭＥが発生しやすくなるが、本発明のようにめっきの平均結晶粒径を微細化することで、ホットスタンプの加熱時にＺｎが鋼板に拡散し、めっき層の融点が向上するため、ホットスタンプの成形時には、めっき層が溶融せず、また、加熱時に拡散したＺｎは鋼板中のＦｅと固溶体形成するため、その結果、上記のようなＬＭＥが発生しやすい条件であってもＬＭＥを抑制可能となる。平均結晶粒径が５０ｎｍ超となると、Ｚｎの鋼板への拡散が十分に進まず、めっき層の融点を十分に高くできず、ＬＭＥを抑制できなくなるおそれがある。めっきの平均結晶粒径の上限は、好ましくは４５ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ、さらに好ましくは３５ｎｍ、最も好ましくは３０ｎｍ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の上限は５０ｎｍである。平均結晶粒径を５０ｎｍ以下とすることで、ホットスタンプの加熱時にＺｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが動きやすくなることで、Ｚｎが鋼板に拡散しやすくなる。なお、この拡散はＺｎが液相になった場合だけでなく固相であっても起こり得る。Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＺｎが鋼板に拡散すると、当該めっき層におけるＮｉ濃度がＺｎ濃度に比べて相対的に高くなり、めっき層の融点が向上する。また、めっき層の平均粒径を５０ｎｍ以下とすることで、母材鋼板のＦｅのめっき層への拡散も促進され、めっき層中のＦｅ濃度が上昇することによってもめっき層の融点が上昇する。そのため、ホットスタンプの成形時にめっき層が液相で存在しにくく、ＬＭＥの発生を抑制することが可能となる。特に、ホットスタンプが、高温、急速加熱、及び／又は保持時間なしで行われた場合にはよりＬＭＥが発生しやすくなるが、本発明のようにめっきの平均結晶粒径を微細化することで、ホットスタンプの加熱時にＺｎが鋼板に拡散し、めっき層の融点が向上するため、ホットスタンプの成形時には、めっき層が溶融せず、また、加熱時に拡散したＺｎは鋼板中のＦｅと固溶体形成するため、その結果、上記のようなＬＭＥが発生しやすい条件であってもＬＭＥを抑制可能となる。平均結晶粒径が５０ｎｍ超となると、Ｚｎの鋼板への拡散が十分に進まず、めっき層の融点を十分に高くできず、ＬＭＥを抑制できなくなるおそれがある。めっきの平均結晶粒径の上限は、好ましくは４５ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ、さらに好ましくは３５ｎｍ、最も好ましくは３０ｎｍである。
【0039】
めっきの平均結晶粒径の下限は、特に限定されないが、実質的に製造可能な平均結晶粒径の下限は１０ｎｍであるため、下限は１０ｎｍであってもよい。めっきの平均結晶粒径の下限は、好ましくは１２ｎｍ、より好ましくは１５ｎｍ、さらに好ましくは１８ｎｍ、最も好ましくは２０ｎｍである。
【0040】
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。
【0041】
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以下である。このような微細なＺｎ－Ｎｉめっきは、例えば、高電流密度（典型的には３００Ａ／ｄｍ2以上）で電気めっきを行うことで得ることができる。
【0042】
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、保持なく冷却しなくてもよい。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。
【0043】
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を鋼板に拡散させて、ホットスタンプの成形時にめっき層の融点を上げることができるため、ホットスタンプの成形時にめっき層が液相にならず、また、加熱時に鋼板に拡散したＺｎは鋼板中のＦｅに固溶し、上述した如何なる条件、特にＬＭＥが発生しやすい条件（高温、急速加熱、及び／又は保持時間なし）であっても、ＬＭＥが発生せず、したがって、ＬＭＥ割れのないホットスタンプ成形体を得ることができる。
【0044】
［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。
【0045】
（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。
【0046】
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。
【0047】
（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、微細な粒径のＺｎ－Ｎｉめっきを得るために、高電流密度で電気めっきを行うことが好ましく、例えば、２８０Ａ／ｄｍ2以上、３００Ａ／ｄｍ2以上、又は３５０Ａ／ｄｍ2以上で電気めっきを行うことができる。特に、３５０Ａ／ｄｍ2以上で電気めっきを行うと、４０ｎｍ以下の平均結晶粒径を得ることが可能となる。高電流密度でめっきした場合にめっきの平均結晶粒径が微細化する理由は、析出核の発生速度が、高電流密度化により高くなる過電圧の指数関数に比例して急激に増加するためだと考えられる。なお、比較的低い電流密度（例えば約１００Ａ／ｄｍ2）では、本発明のように５０ｎｍ以下のめっき平均結晶粒径を得ることはできない。また、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。このような浴組成にすることで、上述したような高電流密度で電気めっきが可能となり、微細な平均結晶粒径を得ることができる。
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、微細な粒径のＺｎ－Ｎｉめっきを得るために、高電流密度で電気めっきを行うことが好ましく、例えば、２８０Ａ／ｄｍ2以上、３００Ａ／ｄｍ2以上、又は３５０Ａ／ｄｍ2以上で電気めっきを行うことができる。特に、３５０Ａ／ｄｍ2以上で電気めっきを行うと、４０ｎｍ以下の平均結晶粒径を得ることが可能となる。高電流密度でめっきした場合にめっきの平均結晶粒径が微細化する理由は、析出核の発生速度が、高電流密度化により高くなる過電圧の指数関数に比例して急激に増加するためだと考えられる。なお、比較的低い電流密度（例えば約１００Ａ／ｄｍ2）では、本発明のように５０ｎｍ以下のめっき平均結晶粒径を得ることはできない。また、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。このような浴組成にすることで、上述したような高電流密度で電気めっきが可能となり、微細な平均結晶粒径を得ることができる。
【0048】
他方で、一般的に、高電流密度で電気めっきを行うと、外観不良及び／又は密着不良が起こり得るめっき焼けが生じやすい。そのため、高電流密度を使用しつつめっき焼けを防止するために、めっき浴のｐＨを、例えば硫酸を用いて、２．０以下、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．０以下とし、さらに、めっき浴の温度を６０℃以上、好ましくは６５℃以上、より好ましくは７０℃以上とするとよい。上記のような浴組成、浴ｐＨ及び浴温であれば、高電流密度でもめっき焼けを生じることなくＺｎ－Ｎｉめっき層を形成することが可能である。また、めっき焼け防止の観点から、電流密度の上限は４００Ａ／ｄｍ2、又は４５０Ａ／ｄｍ2であると好ましい。
【0049】
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。
【0050】
例えば、めっき層の種々の特性を改善するために、めっき浴にデキストリン、ジアリルアミン重合体及びジアリルジアルキルアンモニウム塩重合体などの有機添加剤を加える場合がある。ジアリルアミン重合体としては、例えば、ジアリルアミン塩酸塩重合体、メチルジアリルアミン塩酸塩重合体、ジアリルアミン塩酸塩・二酸化硫黄共重合などが挙げられ、ジアリルジアルキルアンモニウム塩重合体としては、例えば、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体、ジアリルメチルエチルアンモニウムエチルサルフェイト重合体などが挙げられる。しかしながら、このような有機添加剤を加えためっき浴による電気めっきでは、添加剤に含まれる炭素成分に起因してホットスタンプの加熱時にめっき層が脆化し、ホットスタンプ後の鋼板においてめっき剥離が生じる場合がある。したがって、めっき層の密着性を高めるという観点からは、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度を例えば１質量％未満、好ましくは０．０１質量％以下に低減することが必要である。このため、上記の電気めっきは添加剤フリーのめっき浴を用いて行うことが好ましい。
【実施例】
【0051】
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。
【0052】
［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めっき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．１～１０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）
・有機添加剤：無し、デキストリン（３ｇ／Ｌ）又はジアリルアミン塩酸塩・二酸化硫黄共重合体（分子量５０００、３ｇ／Ｌ）
板厚１．４ｍｍの冷延鋼板を以下のめっき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．１～１０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）
・有機添加剤：無し、デキストリン（３ｇ／Ｌ）又はジアリルアミン塩酸塩・二酸化硫黄共重合体（分子量５０００、３ｇ／Ｌ）
【0053】
めっき焼けを防止するため、めっき浴のｐＨは硫酸を用いて１．０とし、浴温を７０℃で維持した。所望のＺｎ－Ｎｉ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。
【0054】
上記条件で行った電気めっきにより得た各試料Ｎｏ．１～１０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。
【0055】
Ｚｎ－Ｎｉめっきの平均結晶粒径を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は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は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。
【0056】
Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度は、ＬＥＣＯ社製の高周波燃焼－赤外吸収装置ＣＳ－６０００を用いて測定した。
【0057】
［ホットスタンプ用めっき鋼板の評価］
［耐ＬＭＥ性の評価］
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．１～１０にホットスタンプを行った。ホットスタンプは通電加熱法により各試料を９５０℃まで昇温し、保持せず、ただちに先端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のＶ曲げ部をエポキシ樹脂に埋め込み研磨して断面を光学顕微鏡で観察した。観察はＶ曲げ頭頂部周辺から無作為に選択した５か所の位置において２５０倍で行った。５か所の観察において、クラックが全く観察されなかったものを「割れ評価：〇」、１か所でもクラックが観察されたものを「割れ評価：×」とした。
［耐ＬＭＥ性の評価］
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．１～１０にホットスタンプを行った。ホットスタンプは通電加熱法により各試料を９５０℃まで昇温し、保持せず、ただちに先端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のＶ曲げ部をエポキシ樹脂に埋め込み研磨して断面を光学顕微鏡で観察した。観察はＶ曲げ頭頂部周辺から無作為に選択した５か所の位置において２５０倍で行った。５か所の観察において、クラックが全く観察されなかったものを「割れ評価：〇」、１か所でもクラックが観察されたものを「割れ評価：×」とした。
【0058】
［めっき密着性の評価］
めっき密着性の評価は、上記のＶ曲げ部にテープを貼り付け、次いで剥離し、剥離したテープに付着しためっき層の面積率で評価した。テープにはニチバン社製のセロテープ（登録商標）ＣＴ－１８を用い、Ｖ曲げ方向に対して垂直方向に貼り付けた。そのテープをゴム栓で強くこすり付けて十分に密着させた後、垂直方向に引きはがした。評価範囲はテープの長手方向はサンプルの中心１０ｍｍとし、テープの幅方向は、Ｖ曲げ頭頂部を中心とした幅５ｍｍとした。各試料の評価結果を表１に示す。
めっき密着性の評価は、上記のＶ曲げ部にテープを貼り付け、次いで剥離し、剥離したテープに付着しためっき層の面積率で評価した。テープにはニチバン社製のセロテープ（登録商標）ＣＴ－１８を用い、Ｖ曲げ方向に対して垂直方向に貼り付けた。そのテープをゴム栓で強くこすり付けて十分に密着させた後、垂直方向に引きはがした。評価範囲はテープの長手方向はサンプルの中心１０ｍｍとし、テープの幅方向は、Ｖ曲げ頭頂部を中心とした幅５ｍｍとした。各試料の評価結果を表１に示す。
【0059】
【表1】
【0060】
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、７～９、１１及び１２では、ホットスタンプ成形体にクラックが発生しておらず、ＬＭＥを十分に抑制できたことがわかった。とりわけ、試料Ｎｏ．１～４及び７～９では、Ｚｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度が分析下限以下（０．０１質量％未満）であり、これに関連して高いめっき密着性を達成することができた。
【0061】
試料Ｎｏ．５では、ホットスタンプ成形体にＬＭＥ割れが発生した。これは、めっき付着量が過剰でありＺｎ－Ｎｉめっき層が厚かったため、ホットスタンプの加熱時にＺｎが十分に鋼板に拡散できなかったためと考えられる。
【0062】
試料Ｎｏ．６では、ホットスタンプ成形体にＬＭＥ割れが発生した。これは、電気めっき時の電流密度が低く、めっき平均結晶粒径が大きくなったため、ホットスタンプの加熱時にＺｎが十分に鋼板に拡散できなかったためと考えられる。
【0063】
試料Ｎｏ．１０では、ホットスタンプ後のＬＭＥ割れが発生した。これは、ホットスタンプの加熱時にＺｎが鋼板へ拡散したが、試料の初期のＮｉ濃度が低く、拡散後のＺｎ－Ｎｉめっき層の融点を十分に上げることができなかったためと考えられる。
【0064】
試料Ｎｏ．１１及び１２では、ＬＭＥは十分に抑制できたものの、めっきの密着性が低く、剥離したテープにめっきが多く付着し、その面積率は５０％を超えるものであった。これは、めっき浴に有機添加剤を使用したことでＺｎ－Ｎｉめっき層中のＣ濃度が高くなり、ホットスタンプの加熱時にめっき層が脆化したためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本発明によれば、ＬＭＥを抑制し、ホットスタンプ成形体のＬＭＥ割れを防止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、高強度な自動車用部材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。