[发明专利]热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合于通过热压制造汽车的行走部件、车身结构部件等部件的热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法。

背景技术

以往，汽车的行走部件、车身结构部件等部件大多是对具有规定强度的钢板进行冲压加工而制造的。近年，从保护地球环境的观点出发，热切希望汽车车身的轻量化，并持续进行着将所使用的钢板高强度化来降低其板厚的努力。然而，伴随着钢板的高强度化，其冲压加工性下降，因此难以将钢板加工成所希望的部件形状的情况变多。

因此，在专利文献1中提出了以下被称作热压的加工技术，即，使用由冲模和冲头构成的模具来加工被加热的钢板，同时进行骤冷，从而能够兼顾加工的容易化与高强度化。然而，在该热压中，由于在热压前将钢板加热至950℃左右的高温，因此在钢板表面生成氧化皮（铁氧化物），该氧化皮在热压时剥离，从而存在有损伤模具或损伤热压后的部件表面的问题。此外，残留在部件表面上的氧化皮成为了外观不良、涂装密合性下降的原因。因此，通常进行酸洗、喷丸等处理来除去部件表面的氧化皮，但是这使制造工序复杂，导致生产率下降。此外，汽车的行走部件、车身结构部件等部件还需要优良的耐腐蚀性，而通过上述工序制造的热压部件由于没有设置镀层等防锈膜，因此耐腐蚀性非常不足。

从这样的背景出发，期待能够在热压前的加热时抑制氧化皮的生成，同时能够提高热压后部件的耐腐蚀性的热压技术，并且已经提出了在表面设置镀层等被膜的钢板以及使用该钢板的热压方法。例如，在专利文献2中公开了一种将由Zn或Zn基合金覆盖的钢板进行热压，并在表面设置Zn-Fe基化合物或Zn-Fe-Al基化合物的耐腐蚀性优良的热压部件的制造方法。此外，在专利文献3中公开了一种将合金化热镀锌钢板在700～1000℃下加热2～20分钟后进行热压，并在表面设置有含Fe-Zn固溶相的镀层的加工性、焊接性、耐腐蚀性优良的热压成型品（部件）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：英国专利第1490535号公报

专利文献2：日本专利第3663145号公报

专利文献3：日本专利第4039548号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，使用专利文献2中所述方法制造的热压部件，有时会因为生成氧化皮而造成外观不良、涂装密合性下降，并且因为生成ZnO而导致耐腐蚀性变差。此外，专利文献2、3中所述的热压部件，存在如下问题：针对在化学转化处理被膜、电沉积涂膜未包覆的部位容易发生的点蚀的耐腐蚀性（以下，称作耐点蚀性）差。

此外，最近还研究了在热压前进行冷压从而加工为所希望形状的热压技术，对于冷压性优良的热压用钢板的需求不断提高。

本发明的一个目的在于提供一种在热压时氧化皮、ZnO的生成能够得以抑制，耐氧化性优良，同时冷压性也优良的热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种热压后的耐点蚀性优良，同时冷压性也优良的热压用钢板以及使用该热压用钢板的热压部件的制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人们对于上述目的的热压用钢板进行了深入研究，结果获得以下见解。

i）氧化皮的生成容易发生在镀层的缺陷部、以因热压而在加热时形成的Zn-Fe金属化合物为起点产生的裂纹等局部部位。

ii）氧化皮、ZnO的生成容易发生在熔点低于700℃的低Zn系镀层。

iii）为了抑制氧化皮、ZnO的生成，有效的是形成含有10～25质量%的Ni且余量由Zn和不可避免的杂质构成的熔点高的镀层。

iv）为了赋予优良的冷压性，有效的是在镀层上设置含固体润滑剂的润滑层。

v）使用专利文献2或3中所述的设置有Zn或Zn基合金镀层的钢板制造的热压部件的耐点蚀性差的原因在于，在热压前的加热时，镀层的Zn扩散至基底钢板并进入到Fe-Zn固溶相中，或者在镀层表面形成了大量的氧化锌，因此Zn原有的牺牲防蚀效果显著下降。

vi）为了抑制镀层的Zn向基底钢板扩散，有效的是在钢板表面设置含有60质量%以上的Ni，且余量由Zn和不可避免的杂质构成的镀层I，此外，为了抑制在镀层表面的大量氧化锌的形成，有效的是在该镀层I上设置含有10～25质量%的Ni，且余量由Zn和不可避免的杂质构成的镀层II。

vii）为了赋予优良的冷压性，有效的是在镀层II上设置含固体润滑剂的润滑层。