热冲压用钢板及热冲压构件的制作方法

1.本发明涉及热冲压用钢板及热冲压构件。本技术基于2021年4月6日在日本技术的特愿2021-064885号而主张优先权，并将其内容援引于此。


背景技术：

2.近年来，从环境保护及节省资源化的观点出发，要求汽车车身的轻量化，对汽车用构件加速应用高强度钢板。汽车用构件通过压制成型来制造，但伴随着钢板的高强度化，不仅成型载荷增加，而且成型性也降低，因此对于高强度钢板，向复杂形状的构件的成型性成为课题。为了解决这样的课题，在加热至钢板发生软质化的奥氏体区域的高温之后实施压制成型的热冲压技术的应用正在进展。热冲压作为下述技术受到关注：通过与压制加工同时地在模具内实施淬火处理，从而兼顾向汽车用构件的成型性和汽车用构件的强度确保。
3.在对未实施镀覆等的裸材钢板进行热冲压的情况下，为了抑制加热时的氧化皮的形成及表层脱碳，需要在非氧化气氛中进行热冲压。但是，即使在非氧化气氛中进行热冲压，由于从加热炉至压力机是大气气氛，因此在热冲压后的钢板的表面也被形成氧化皮。该钢板的表面的氧化皮的密合性差，轻易就发生剥离，因此对其他工序的不良影响令人担忧。因此，需要使用喷丸等来除去。喷丸存在对钢板的形状造成影响这样的问题。此外，存在下述这样的问题：由于氧化皮除去工序，导致热冲压工序的生产率降低。
4.作为用于改善钢板表面的氧化皮的密合性的方法，有在钢板的表面形成镀层的方法。通过形成镀层，即使进行热冲压，但由于在钢板的表面形成密合性良好的氧化皮，因此变得不需要氧化皮除去的工序。因此，通过形成镀层，热冲压工序的生产率得到改善。
5.作为在钢板表面形成镀层的方法，考虑有形成zn镀层或al镀层的方法，但在使用了zn镀层的情况下，存在液态金属脆化(liquid metal embrittlement，以下称为lme)的问题。lme是指下述现象：如果以液体金属与固体金属表面相接触的状态赋予拉伸应力，则本来显示出延展性的固体金属发生脆化。zn的熔点低，在热冲压时，熔化的zn沿着fe的原奥氏体晶界进入，在钢板中产生微裂纹。
6.在对钢板实施al镀覆的情况下，虽然不会产生上述的lme的问题，但在热冲压时在al镀层的表面引起al与水的反应而产生氢。因此，存在向钢板中的侵入氢量多的问题。如果氢向钢板中的侵入量多，则在热冲压后负荷应力时，钢板就会发生开裂(氢脆)。
7.在专利文献1中公开了一种技术，其通过在钢板的表面区域使镍富化，从而抑制高温下氢向钢材中的侵入。
8.在专利文献2中公开了一种技术，其通过将钢板用包含镍及铬、且重量比ni/cr为1.5～9之间的阻挡预涂层来进行被覆，从而抑制氢向钢材中的侵入。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.专利文献1：日本特表2017-525849号公报
12.专利文献2：日本特表2019-518136号公报


技术实现要素：

13.发明所要解决的课题
14.在专利文献1及2中，通过在al镀层上进一步形成阻挡预涂层等来抑制氢向钢板中的侵入。但是，就专利文献1及2的方法而言，在热冲压后的热冲压构件中，即使形成阻挡预涂层，fe也会扩散至热冲压构件的表面，因此存在无法充分抑制热冲压构件腐蚀的问题。
15.本发明是鉴于上述的课题而进行的发明，目的是提供耐蚀性优异的热冲压构件及能够制造该热冲压构件的热冲压用钢板。
16.用于解决课题的手段
17.本发明的发明者们进行了深入研究，结果认知到：具备al-si合金镀层的热冲压用钢板通过在al-si合金镀层上具备所期望的化学组成和厚度的表层镀层，从而能够充分抑制热冲压构件的腐蚀。
18.本发明是基于上述的认知进一步开展研究而得到的，其主旨如下所述。
19.(1)本发明的一个方案的热冲压用钢板依次具备：
20.母钢板；
21.al-si合金镀层，其中，al含量为75质量％以上、si含量为3～20质量％、并且上述al含量与上述si含量的合计为95质量％以上；
22.厚度为0～20nm的氧化al被膜；和
23.表层镀层，
24.在上述表层镀层中，cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％、并且ni含量为50质量％以下；或者cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％、并且ni含量为90质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下，
25.上述al-si合金镀层的厚度为8～50μm，
26.上述表层镀层的厚度为超过300nm且为2500nm以下。
27.(2)根据上述(1)所述的热冲压用钢板，其中，在上述表层镀层的cr含量为5质量％以上的情况下也可以满足cr含量比ni含量多、或上述表层镀层的cr含量低于5质量％中的任一者。
28.(3)根据上述(1)或(2)所述的热冲压用钢板，其中，上述表层镀层的ni含量也可以低于50质量％。
29.(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的热冲压用钢板，其中，上述表层镀层也可以作为上述al-si合金镀层的上层而与上述al-si合金镀层直接接触地设置。
30.(5)根据上述(1)～(3)中任一项所述的热冲压用钢板，其中，上述氧化al被膜的厚度也可以为2～20nm。
31.(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的热冲压用钢板，其中，
32.上述母钢板的化学组成也可以以质量％计为：
33.c：0.01～0.70％、
34.si：0.005～1.000％、
35.mn：0.30～3.00％、
36.p：0.100％以下、
37.s：0.1000％以下、
38.n：0.0100％以下、
39.cu：0～1.00％、
40.ni：0～1.00％、
41.cr：0～1.000％、
42.mo：0～1.000％、
43.nb：0～0.200％、
44.v：0～1.000％、
45.ti：0～0.150％、
46.b：0～0.0100％、
47.co：0～1.00％、
48.w：0～1.00％、
49.sn：0～1.00％、
50.sb：0～1.00％、
51.zr：0～1.00％、
52.mg：0～0.200％、
53.sol.al：0～1.00000％、
54.ca：0～0.010％、
55.rem：0％～0.300％、及
56.剩余部分：fe及杂质。
57.(7)根据上述(6)所述的热冲压用钢板，其中，
58.上述母钢板的上述化学组成也可以以质量％计含有选自下述元素中的1种或2种以上：
59.cu：0.01～1.00％、
60.ni：0.01～1.00％、
61.cr：0.001～1.000％、
62.mo：0.001～1.000％、
63.nb：0.001～0.200％、
64.v：0.001～1.000％、
65.ti：0.001～0.150％、
66.b：0.0010～0.0100％、
67.co：0.01～1.00％、
68.w：0.01～1.00％、
69.sn：0.01～1.00％、
70.sb：0.01～1.00％、
71.zr：0.01～1.00％、
72.mg：0.001～0.200％、
73.sol.al：0.00100～1.00000％、
74.ca：0.001～0.010％、及
75.rem：0.001～0.300％。
76.(8)本发明的一个方案的热冲压构件具备母钢材和设置于上述母钢材上的镀层，上述镀层也可以从上述镀层的表面起依次具有下述区域：
77.表层富集区域，其中，cr含量、cu含量和ni含量的合计为50质量％以上、并且ni含量为40质量％以下；或者cr含量、cu含量和ni含量的合计为50质量％以上、并且ni含量为72质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下；
78.al富集区域，其中，cr含量、cu含量和ni含量的合计低于50质量％、al含量为10质量％以上、并且fe含量为50质量％以下；和
79.fe富集区域，其中，al含量为10质量％以上、并且fe含量超过50质量％，
80.在上述镀层的上述表面～距离上述镀层的上述表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为50质量％以上，fe含量为10质量％以下，
81.在距离上述镀层的上述表面在上述厚度方向上为100nm位置～距离上述镀层的上述表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为5质量％以上，fe含量为40质量％以下，
82.在距离上述镀层的上述表面在上述厚度方向上为500nm位置～距离上述镀层的上述表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为1质量％以上，fe含量为50质量％以下。
83.(9)根据上述(8)所述的热冲压构件，其中，在上述表层富集区域的cr含量为4质量％以上的情况下也可以满足cr含量比ni含量多、或上述表层富集区域的cr含量低于4质量％中的任一者。
84.(10)根据上述(8)或(9)所述的热冲压构件，其中，也可以在上述镀层的上述表面～距离上述镀层的上述表面在上述厚度方向上为20nm位置为止的区域中，存在cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种，并且cr含量、cu含量和ni含量的合计为30质量％以上。
85.(11)根据上述(8)～(10)中任一项所述的热冲压构件，其特征在于，
86.上述母钢材的化学组成以质量％计为：
87.c：0.01～0.70％、
88.si：0.005～1.000％、
89.mn：0.30～3.00％、
90.p：0.100％以下、
91.s：0.1000％以下、
92.n：0.0100％以下、
93.cu：0～1.00％、
94.ni：0～1.00％、
95.cr：0～1.000％、
96.mo：0～1.000％、
97.nb：0～0.200％、
98.v：0～1.000％、
99.ti：0～0.150％、
100.b：0～0.0100％、
101.co：0～1.00％、
102.w：0～1.00％、
103.sn：0～1.00％、
104.sb：0～1.00％、
105.zr：0～1.00％、
106.mg：0～0.200％、
107.sol.al：0～1.00000％、
108.ca：0～0.010％、
109.rem：0％～0.300％、及
110.剩余部分：fe及杂质。
111.(12)根据上述(11)所述的热冲压构件，其中，
112.上述母钢材的上述化学组成也可以以质量％计含有选自下述元素中的1种或2种以上：
113.cu：0.01～1.00％、
114.ni：0.01～1.00％、
115.cr：0.001～1.000％、
116.mo：0.001～1.000％、
117.nb：0.001～0.200％、
118.v：0.001～1.000％、
119.ti：0.001～0.150％、
120.b：0.0010～0.0100％、
121.co：0.01～1.00％、
122.w：0.01～1.00％、
123.sn：0.01～1.00％、
124.sb：0.01～1.00％、
125.zr：0.01～1.00％、
126.mg：0.001～0.200％、
127.sol.al：0.00100～1.00000％、
128.ca：0.001～0.010％、及
129.rem：0.001～0.300％。
130.发明效果
131.根据本发明的上述方案，能够得到耐蚀性优异的热冲压构件及能够制造该热冲压构件的实施了al镀覆的热冲压用钢板。
附图说明
132.图1是本发明的实施方式的热冲压用钢板的截面示意图。
133.图2是本发明的另一实施方式的热冲压用钢板的截面示意图。
134.图3是热冲压构件的辉光放电发光分析的测定结果的一个例子。
135.图4是热冲压构件的辉光放电发光分析的测定结果的一个例子。
具体实施方式
136.《热冲压用钢板》
137.本发明的发明者们进行了深入研究，结果获知：在对al镀覆钢板进行了热冲压的情况下，fe扩散至表面，耐蚀性降低。
138.本发明的发明者们进一步进行了深入研究，结果得到下述的认知。
139.(a)如果使用下述镀层作为表层镀层，则能够抑制fe向热冲压构件表面的扩散，所述镀层是：
140.cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％、并且ni含量为50质量％以下的镀层；或者cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％、并且ni含量为90质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下的镀层。
141.(b)如果表层镀层的厚度为超过300nm且为2500nm以下，则能够更加抑制fe向热冲压构件表面的扩散。
142.就本实施方式的热冲压用钢板而言，基于上述的认知，确定了热冲压用钢板的构成。本实施方式的热冲压用钢板通过各镀覆构成的协同效应，可得到本发明作为目标的效果。热冲压用钢板10如图1中所示的那样依次具备母钢板1、al-si合金镀层2、氧化al被膜3及表层镀层4。在没有氧化al被膜3的情况下，如图2那样，热冲压用钢板10a依次具备母钢板1、al-si合金镀层2及表层镀层4。以下，对各构成进行说明。需要说明的是，在本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”的前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。对于表示为“低于”、“超过”的数值，其值不包含在数值范围内。关于化学组成的“％”全部表示“质量％”。
143.(母钢板)
144.本实施方式的热冲压用钢板10的钢板(以下为母钢板)1只要是公知的热冲压用钢板的化学组成即可。例如，化学组成以质量％计为c：0.01％～0.70％、si：0.005％～1.000％、mn：0.30％～3.00％、p：0.100％以下、s：0.1000％以下、n：0.0100％以下、cu：0～1.00％、ni：0～1.00％、cr：0～1.000％、mo：0～1.000％、nb：0～0.200％、v：0～1.000％、ti：0～0.150％、b：0～0.0100％、co：0～1.00％、w：0～1.00％、sn：0～1.00％、sb：0～1.00％、zr：0～1.00％、mg：0～0.200％、sol.al：0％～1.000％、ca：0～0.010％、rem：0～0.300％及剩余部分：fe及杂质。
[0145]“c：0.01％～0.70％”[0146]
c是为了确保淬透性而言重要的元素。c含量低于0.01％时，无法得到充分的淬透性，因此强度降低。因此，c含量优选设定为0.01％以上。c含量优选为0.04％以上。更优选的c含量为0.10％以上、0.15％以上、0.20％以上、0.23％以上、0.25％以上或0.27％以上。另一方面，c含量超过0.70％时，生成粗大的碳化物而变得容易产生断裂。因此，c含量优选设定为0.70％以下。c含量更优选为0.55％以下、0.50％以下、0.45％以下或0.40％以下、0.36％以下或0.32％以下。
[0147]“si：0.005％～1.000％”[0148]
si是为了确保淬透性而被含有的元素。si含量低于0.005％时，得不到上述效果。
因此，si含量优选设定为0.005％以上。更优选的si含量为0.100％以上或0.150％以上。即使含有超过0.800％的si，上述效果也饱和，因此si含量设定为0.800％以下。si含量优选为0.400％以下。si含量进一步优选为0.250％以下。特别优选的si含量为0.200％以下。
[0149]“mn：0.30％～3.00％”[0150]
mn是通过固溶强化而有助于热冲压构件的强度提高的元素。mn含量低于0.30％时，固溶强化能力不足，马氏体变得柔软，抗拉强度有可能会降低。因此，mn含量优选设定为0.30％以上。mn含量更优选为0.40％以上、0.50％以上或0.60％以上。进一步更优选的mn含量为0.80％以上。另一方面，如果将mn含量设定为超过3.00％，则在钢中生成粗大的夹杂物而变得容易产生断裂，因此mn含量设定为3.00％以下。mn含量优选为2.00％以下。
[0151]“p：0.100％以下”[0152]
p是在晶界处偏析而使晶界的强度降低的杂质元素。如果p含量超过0.100％，则晶界的强度显著降低，热冲压构件变得容易脆性断裂。因此，p含量优选设定为0.100％以下。p含量更优选为0.050％以下、0.030％以下或0.015％以下。进一步更优选的p含量为0.010％以下或0.005％以下。p含量的下限没有特别限定。因此，p含量的下限为0％。如果将p含量降低至低于0.0005％等，则脱p成本大幅上升，在经济上是不优选的，因此在实际操作上，也可以将0.0005％或0.001％作为下限。
[0153]“s：0.1000％以下”[0154]
s是在钢中形成夹杂物的杂质元素。如果s含量超过0.1000％，则在钢中生成大量的夹杂物，热冲压构件变得容易脆性断裂。因此，s含量优选设定为0.1000％以下。s含量更优选为0.0300％以下、0.0100％以下、0.0070％以下或0.0050％以下。s含量的下限没有特别限定。因此，s含量的下限为0％。如果将s含量降低至低于0.00015％等，则脱s成本大幅上升，在经济上是不优选的，因此在实际操作上，也可以将0.00015％或0.0005％作为下限。s含量也可以为0.0010％以上或0.0050％以上。
[0155]“n：0.0100％以下”[0156]
n是杂质元素，是在钢中形成氮化物而使热冲压构件的韧性及抗拉强度劣化的元素。如果n含量超过0.0100％，则在钢中生成粗大的氮化物，热冲压构件变得容易脆性断裂。因此，n含量设定为0.0100％以下。n含量优选为0.0050％以下。n含量的下限没有特别限定。因此，n含量的下限为0％。如果想要将n含量降低至低于0.0015％等，则脱n成本大幅上升，在经济上是不优选的，因此在实际操作上，也可以将0.0015％或0.0020％作为下限。
[0157]
构成本实施方式的热冲压用钢板10的母钢板1也可以含有选自cu：0.01～1.00％、ni：0.01～1.00％、cr：0.001～1.000％、mo：0.001～1.000％、nb：0.001～0.200％、v：0.001～1.000％、ti：0.001～0.150％、b：0.0010～0.0100％、co：0.01～1.00％、w：0.01～1.00％、sn：0.01～1.00％、sb：0.01～1.00％、zr：0.01～1.00％、mg：0.001～0.200％、al：0.00100～1.00000％、ca：0.001～0.010％及rem：0.001～0.300％中的1种或2种以上作为任选元素来代替fe的一部分。在不含有以下的任选元素的情况下的含量为0％。
[0158]“cu：0％～1.00％”[0159]
cu由于具有下述的作用，因此也可以根据需要含有：在热冲压时扩散至热冲压构件的镀层，降低热冲压构件的制造中的加热时所侵入的氢。此外，cu是为了提高钢的淬透性、稳定地确保淬火后的热冲压构件的强度而言有效的元素。在含有cu的情况下，为了可靠
地发挥上述效果，cu含量优选设定为0.01％以上。更优选的cu含量为0.10％以上。cu含量进一步优选为0.15％以上。另一方面，即使含有cu超过1.00％，上述效果也饱和，因此cu含量优选设定为1.00％以下。cu含量更优选为0.90％以下。cu含量进一步优选为0.35％以下。
[0160]“ni：0％～1.00％”[0161]
ni是为了抑制钢板制造时的由cu引起的热脆性、确保稳定的生产而言重要的元素，因此也可以含有ni。ni含量低于0.01％时，有可能无法充分得到上述的效果。因此，ni含量优选设定为0.01％以上。更优选的ni含量为0.05％以上。进一步优选的ni含量为0.10％以上。
[0162]
另一方面，如果ni含量超过1.00％，则热冲压构件的极限氢量降低。因此，ni含量优选设定为1.00％以下。ni含量优选为0.50％以下或0.25％以下。ni含量优选为0.200％以下。
[0163]“cr：0％～1.000％”[0164]
cr是通过固溶强化而有助于热冲压构件的强度提高的元素，因此也可以根据需要含有。在含有cr的情况下，为了可靠地发挥上述效果，cr含量优选设定为0.001％以上。更优选的cr含量为0.050％以上。进一步优选的cr含量为0.100％以上。另一方面，即使含有cr超过1.000％，上述效果也饱和，因此cr含量优选设定为1.000％以下。cr含量更优选为0.800％以下、0.500％以下或0.250％以下。
[0165]“mo：0％～1.000％”[0166]
mo是通过固溶强化而有助于热冲压构件的强度提高的元素，因此也可以根据需要含有。在含有mo的情况下，为了可靠地发挥上述效果，mo含量优选设定为0.001％以上。更优选的mo含量为0.005％以上。进一步优选的mo含量为0.010％以上。另一方面，即使含有mo超过1.000％，上述效果也饱和，因此mo含量优选设定为1.000％以下。mo含量更优选为0.800％以下、0.500％以下或0.250％以下。
[0167]“nb：0％～0.200％”[0168]
固溶nb具有降低fe的扩散速度的功能，因此也可以根据需要含有nb。nb含量优选为0.001％以上。更优选的nb含量为0.005％以上。进一步优选的nb含量为0.010％以上。特别优选的nb含量为0.030％以上或0.050％以上。另一方面，即使超过0.200％，nb也无法固溶而使碳化物粗大化，因此nb含量优选设定为0.200％以下。n含量更优选为0.150％以下。nb含量进一步优选为0.100％以下。
[0169]“v：0％～1.000％”[0170]
v是形成微细的碳化物、通过其细粒化效果、氢捕获效果来提高热冲压构件的极限氢量的元素。因此，也可以含有v。为了得到上述的效果，v含量优选设定为0.001％以上。更优选的v含量为0.010％以上。进一步优选v含量为0.100％以上。
[0171]
然而，如果v含量超过1.000％，则上述的效果饱和而经济性降低。因此，在含有的情况下的v含量优选设定为1.000％以下。v含量更优选为0.700％以下、0.400％以下或0.250％以下。
[0172]“ti：0％～0.150％”[0173]
ti是通过固溶强化而有助于热冲压构件的强度提高的元素，因此也可以根据需要含有。在含有ti的情况下，为了可靠地发挥上述效果，ti含量优选设定为0.001％以上。更优
选的ti含量为0.010％以上。进一步优选的ti含量为0.020％以上。另一方面，即使含有ti超过0.150％，上述效果也饱和，因此ti含量优选设定为0.150％以下。ti含量更优选为0.120％以下、0.100％以下、0.060％以下或0.040％以下。
[0174]“b：0％～0.0100％”[0175]
b是在晶界处偏析而提高晶界强度的元素，因此也可以根据需要含有。在含有b的情况下，为了可靠地发挥上述效果，b含量优选设定为0.0005％以上。b含量优选为0.0010％以上。另一方面，即使含有b超过0.0100％，上述效果也饱和，因此b含量优选设定为0.0100％以下。b含量更优选为0.0075％以下、0.0040％以下或0.0025％以下。
[0176]“co：0％～1.00％”[0177]
co是具有使马氏体开始温度(ms点)上升的作用的元素，提高热冲压构件的韧性，因此也可以根据需要含有。在含有co的情况下，为了可靠地发挥上述效果，co含量优选设定为0.01％以上。更优选的co含量为0.08％以上。另一方面，如果co含量超过1.00％，则钢的淬透性降低。因此，co含量优选设定为1.00％以下。更优选为0.90％以下、0.50％以下或0.10％以下。
[0178]“w：0％～1.00％”[0179]
w是能够提高钢的淬透性、稳定地确保淬火后的热冲压构件的强度的元素。因此，也可以含有w。此外，w是在腐蚀环境中提高耐蚀性的元素。为了得到上述的效果，优选含有0.01％以上的w。
[0180]
然而，如果w含量超过1.00％，则上述的效果饱和而经济性降低。因此，在含有的情况下的w含量优选设定为1.00％以下。w含量更优选为0.75％以下、0.40％以下或0.10％以下。
[0181]“sn：0％～1.00％”[0182]
sn是在腐蚀环境中提高耐蚀性的元素。因此，也可以含有sn。为了得到上述的效果，优选含有0.01％以上的sn。
[0183]
然而，如果sn含量超过1.00％，则晶界强度降低，淬火后的热冲压构件的极限氢量降低。因此，在含有的情况下的sn含量优选设定为1.00％以下。sn有量更优选为0.60％以下、0.10％以下或0.05％以下。
[0184]“sb：0％～1.00％”[0185]
sb是在腐蚀环境中提高耐蚀性的元素。因此，也可以含有sb。为了得到上述的效果，优选将sb含量设定为0.01％以上。
[0186]
然而，如果sb含量超过1.00％，则晶界强度降低，淬火后的热冲压构件的极限氢量降低。因此，在含有的情况下的sb含量优选设定为1.00％以下。sb有量更优选为0.60％以下、0.10％以下或0.05％以下。
[0187]“zr：0％～1.00％”[0188]
zr是在腐蚀环境中提高耐蚀性的元素。因此，也可以含有zr。为了得到上述的效果，优选将zr含量设定为0.01％以上。
[0189]
然而，如果zr含量超过1.00％，则晶界强度降低，淬火后的热冲压构件的极限氢量降低。因此，在含有的情况下的zr含量优选设定为1.00％以下。zr含量更优选为0.60％以下、0.20％以下或0.05％以下。
[0190]“mg：0％～0.200％”[0191]
mg是具有将钢液脱氧而将钢健全化的作用的元素，提高热冲压构件的韧性。因此，也可以根据需要含有mg。为了可靠地得到上述效果，mg含量优选设定为0.001％以上。更优选为0.010％以上。另一方面，在mg含量超过0.200％的情况下，上述效果饱和而引起成本的上升。因此，mg含量优选设定为0.200％以下。更优选为0.100％以下、0.050％以下或0.010％以下。
[0192]“sol.al：0％～1.00000％以下”[0193]
al是具有将钢液脱氧而将钢健全化的(抑制在钢中产生气孔等缺陷)作用的元素。sol.al含量低于0.00010％时，不会充分进行脱氧，得不到上述效果，因此sol.al含量优选设定为0.00010％以上。sol.al含量更优选为0.00020％以上。sol.al含量进一步优选为0.00100％以上或0.00200％以上。sol.al含量特别优选为0.01000％以上。另一方面，如果sol.al含量超过1.00000％，则在钢中生成粗大的氧化物，热冲压构件变得容易脆性断裂。因此，sol.al含量优选设定为1.00000％以下。sol.al含量更优选为0.50000％以下或0.40000％以下。sol.al含量进一步优选为0.10000％以下、0.07000％以下、0.05000％以下或0.03000％以下。需要说明的是，sol.al是指酸可溶性al，是指以固溶状态存在于钢中的固溶al和作为aln等酸可溶性析出物存在于钢中的al的总量。
[0194]“ca：0％～0.010％”[0195]
ca是具有将钢液脱氧而将钢健全化的作用的元素。为了可靠地发挥该作用，优选将ca含量设定为0.001％以上。另一方面，即使含有ca超过0.010％，上述效果也饱和，因此ca含量优选设定为0.010％以下。ca含量更优选设定为0.007％以下、0.005％以下或0.003％以下。
[0196]“rem：0％～0.300％”[0197]
rem是具有将钢液脱氧而将钢健全化的作用的元素。为了可靠地发挥该作用，优选将rem含量设定为0.001％以上。另一方面，即使含有rem超过0.300％，上述效果也饱和，因此rem含量优选设定为0.300％以下。rem含量更优选设定为0.100％以下、0.050％以下、0.010％以下或0.005％以下。
[0198]
需要说明的是，本实施方式中rem是指包含sc、y及镧系元素的合计17种元素，rem的含量是指这些元素的含量的合计。
[0199]“剩余部分：fe及杂质”[0200]
构成本实施方式的热冲压用钢板10的母钢板1的化学组成的剩余部分为fe及杂质。作为杂质，是从钢原料或废料和/或在炼钢过程中不可避免地混入或有意添加的成分，在不阻碍对本实施方式的热冲压用钢板10进行热冲压后的热冲压构件的特性的范围内被容许。
[0201]
上述的母钢板1的化学组成通过一般的分析方法进行测定即可。例如使用icp-aes(电感耦合等离子体-原子发射光谱；inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry)进行测定即可。需要说明的是，c及s使用燃烧-红外线吸收法进行测定即可，n使用不活泼气体熔融-热导率法进行测定即可。表面的镀层通过机械磨削来除去后进行化学组成的分析即可。sol.al使用将试样用酸加热分解后的滤液通过icp-aes来进行测定即可。
[0202]“金属组织”[0203]
接下来，对构成本实施方式的热冲压用钢板10的母钢板1的金属组织进行说明。热冲压用钢板10的母钢板1的金属组织没有限定，但也可以在截面的面积率中为：铁素体：20～80％、珠光体：20～80％、剩余部分为贝氏体、马氏体或残留奥氏体中的1种以上。剩余部分的面积率也可以低于5％。
[0204]
(铁素体及珠光体的面积率的测定方法)
[0205]
铁素体及珠光体的面积率的测定通过以下的方法来进行。将板宽方向中央位置处的与轧制方向平行的截面精加工成镜面，在室温下使用不含碱性溶液的胶体二氧化硅进行8分钟研磨，将被导入样品表层的应变除去。在样品截面的长度方向的任意位置处，按照能够分析距离表面为板厚的1/4深度的方式，对长度为50μm、距离表面为板厚的1/8深度～距离表面为板厚的3/8深度的区域以0.1μm的测定间隔通过电子背散射衍射法进行测定来得到晶体取向信息。对于测定，使用由热场发射型扫描电子显微镜(jeol制jsm-7001f)和ebsp检测器(tsl制dvc5型检测器)构成的装置。此时，装置内的真空度设定为9.6
×
10-5
pa以下，加速电压设定为15kv，照射电流水平设定为13，电子射线的照射水平设定为62。进而，在同一视场中摄像反射电子图像。
[0206]
首先，由反射电子图像来确定铁素体和渗碳体以层状析出的晶粒，通过算出该晶粒的面积率，得到珠光体的面积率。之后，对于除了被判别为珠光体的晶粒以外的晶粒，对所得到的晶体取向信息使用ebsp解析装置所附属的软件“oim analysis(注册商标)”中搭载的“grain average misorientation(晶粒平均取向差)”功能，将grain average misorientation值为1.0
°
以下的区域判定为铁素体。通过求出被判定为铁素体的区域的面积率，得到铁素体的面积率。
[0207]
(贝氏体、马氏体及残留奥氏体的面积率的测定方法)
[0208]
本实施方式中的贝氏体、马氏体及残留奥氏体的面积率的合计设定为从100％减去铁素体、珠光体的面积率而得到的值。
[0209]
本实施方式的热冲压用钢板10的母钢板1的板厚没有特别限定，但从车身轻量化的观点出发，优选设定为0.5～3.5mm。母钢板1的板厚优选为0.8mm以上、1.0mm以上或1.2mm以上。母钢板1的板厚优选为3.2mm以下、2.8mm以下或2.4mm以下。
[0210]
(al-si合金镀层)
[0211]
本实施方式的热冲压用钢板10的al-si合金镀层2作为母钢板1的上层来进行设置。al-si合金镀层2是以al及si作为主要成分的镀层。这里，以al及si作为主要成分是指至少含有3质量％～20质量％的si、并且al的含量与si的含量的合计为95质量％以上。al-si合金镀层2中，al含量为75质量％以上、si含量为3质量～20质量％、并且上述al含量与上述si含量的合计为95质量％以上。即，al-si合金镀层2中，al含量为75质量％以上、si含量为3～20质量％、并且上述al含量与上述si含量的合计为95质量％以上。al-si合金镀层2中的al含量为75质量％～97质量％，如果al-si合金镀层2中的al含量为该范围，则在热冲压时在钢板的表面形成密合性良好的氧化皮。al-si合金镀层2中的al含量优选为95质量％以下或93质量％以下。al-si合金镀层2中的al含量也可以设定为91质量％以下或88％以下，也可以设定为78％以上、81％以上或85％以上。
[0212]
al-si合金镀层2中的si含量优选为3质量％以上或5质量％以上。更优选al-si合
金镀层2中的si含量为7质量％以上或9质量％以上。进一步优选al-si合金镀层2中的si含量为11质量％以上。al-si合金镀层2中的si含量为20质量％以下。优选si含量为15质量％以下或12质量％以下。如果al-si合金镀层2中的si含量低于3质量％，则氧化皮密合性降低。此外，如果al-si合金镀层2中的si含量超过20质量％，则氧化皮密合性降低。al-si合金镀层2中的剩余部分为fe及杂质。作为杂质，可列举出在al-si合金镀层2的制造中不可避免地混入的成分或母钢板1中的成分等。
[0213]
本实施方式的热冲压用钢板10的al-si合金镀层2的厚度(平均层厚)为8μm以上。更优选的al-si合金镀层2的厚度为12μm以上或10μm以上。更优选的al-si合金镀层2的厚度为15μm以上。如果al-si合金镀层2的厚度低于8μm，则在热冲压时无法形成密合性良好的氧化皮。al-si合金镀层2的厚度为50μm以下。更优选的al-si合金镀层2的厚度为45μm以下、40μm以下或35μm以下。如果al-si合金镀层2的厚度超过50μm，则除了上述的效果饱和以外，成本也变高。
[0214]
al-si合金镀层2的厚度如以下那样进行测定。沿热冲压用钢板10的板厚方向进行切断之后，将热冲压用钢板10的截面进行研磨。对研磨后的热冲压用钢板10的截面，通过电子探针显微分析仪(electron probe micro analyser：fe-epma)，从热冲压用钢板10的表面至母钢板1为止使用zaf法进行线分析，测定所检测的成分中的al浓度及si浓度。测定条件设定为如下即可：加速电压为15kv、光束直径为100nm左右、每1点的照射时间为1000ms、测定间距为60nm。将si浓度为3～20质量％、并且al浓度与si浓度的合计为95质量％以上的区域判定为al-si合金镀层2。al-si合金镀层2的厚度设定为上述区域的板厚方向的长度。在每隔5μm间隔的5处位置处测定al-si合金镀层2的厚度，将所求出的值的算术平均作为al-si合金镀层2的平均厚度。
[0215]
al-si合金镀层2中的al含量及si含量通过下述方式得到热冲压用钢板10中的al-si合金镀层2中的al含量及si含量：按照jis k 0150(2009)中记载的试验方法，采集试验片，测定al-si合金镀层2的全部厚度的1/2位置的al含量及si含量。
[0216]
(氧化al被膜)
[0217]
本实施方式的热冲压用钢板10的氧化al被膜3作为al-si合金镀层2的上层而与al-si合金镀层2相接触地设置。氧化al被膜设定为o的含量为20原子％以上的区域。也可以没有氧化al被膜。氧化al被膜的厚度为0～20nm。
[0218]
本实施方式的热冲压用钢板10的氧化al被膜3的平均膜厚为20nm以下。优选氧化al被膜3的平均膜厚为10nm以下。在热冲压用钢板10的氧化al被膜3的平均膜厚超过20nm的情况下，导致作为氧化al被膜3的上层而设置的表层镀层4的被覆率低于90％，有可能fe扩散的抑制功能降低。也可以没有氧化al被膜3，因此氧化al被膜3的下限为0nm。该情况下，按照与al-si合金镀层2相接触的方式来形成表层镀层4。氧化al被膜3的厚度也可以为2nm以上。
[0219]
氧化al被膜3的平均膜厚通过交替反复进行ar溅射和x射线光电子分光法(xps)测定来进行评价。具体而言，通过ar溅射(加速电压为20kv、溅射速率为1.0nm/分钟)来进行热冲压用钢板10的溅射之后，进行xps测定。交替进行该ar溅射和xps测定，在xps测定中从氧化后的al的2p轨道的键合能73.8ev～74.5ev的峰出现到消失为止，反复进行这些测定。氧化al被膜3的平均膜厚由下述溅射时间和溅射速率来算出：从开始溅射后首次o的含量成为
20原子％以上的位置至o的含量变得低于20原子％的位置为止的溅射时间。溅射速率以sio2换算来进行。氧化al被膜3的平均膜厚设定为在2处测定的算术平均值。
[0220]
(表层镀层)
[0221]
本实施方式的热冲压用钢板10的表层镀层4作为氧化al被膜3的上层而与氧化al被膜3相接触地设置。在没有氧化al被膜3的情况下，表层镀层4作为al-si合金镀层2的上层而与al-si合金镀层2直接接触地设置(热冲压用钢板10a)。表层镀层4中，(1)cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％，并且ni含量为50质量％以下；或者(2)cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％，ni含量为90质量％以下，cr含量为ni含量的0.08倍以下。通过cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％，并且ni含量为50质量％以下或ni含量为90质量％以下、cr含量为ni含量的0.08倍以下，从而能够抑制热冲压时fe向热冲压构件表面的扩散。因此，也可以将表层镀层4称为fe扩散防止层。
[0222]
为了热冲压构件的耐蚀性提高，表层镀层4的cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％。表层镀层4的cr含量、cu含量和ni含量的合计也可以为92质量％以上、94质量％以上、96质量％以上或98质量％以上，也可以为100质量％。另一方面，表层镀层4的cr含量、cu含量和ni含量的合计也可以为98质量％以下、96质量％以下或94质量％以下。
[0223]
为了热冲压构件的耐蚀性提高，在cr为5质量％以上的情况下，表层镀层4的cr含量优选比表层镀层4的ni含量多。但是，在表层镀层4的cr含量低于5质量％的情况下，表层镀层4的cr含量也可以不比表层镀层4的ni含量多。此外，表层镀层4的ni含量也可以低于50％。
[0224]
为了热冲压构件的耐蚀性提高，表层镀层4的cr含量优选较高。因此，cr含量也可以为5质量％以上、10质量％以上、20质量％以上、25质量％以上、30质量％以上、40质量％以上、50质量％以上、60质量％以上、70质量％以上、80质量％以上、90质量％以上、94质量％以上或98质量％以上，也可以为100质量％。即，也可以为100％cr镀层。另一方面，表层镀层4的cr含量也可以为98质量％以下、96质量％以下、94质量％以下、90质量％以下、85质量％以下、80质量％以下、60质量％以下、50质量％以下、30质量％以下、20质量％以下、10质量％以下或5质量％以下，也可以为0质量％。
[0225]
为了热冲压构件的耐蚀性提高，表层镀层4的cu含量优选较高。因此，cu含量也可以为5质量％以上、10质量％以上、20质量％以上、25质量％以上、30质量％以上、40质量％以上、50质量％以上、60质量％以上、70质量％以上、80质量％以上、90质量％以上、94质量％以上或98质量％以上，也可以为100质量％。即，也可以为100％cu镀层。另一方面，表层镀层4的cu含量也可以为98质量％以下、96质量％以下、94质量％以下、90质量％以下、85质量％以下、80质量％以下、60质量％以下、50质量％以下、30质量％以下、20质量％以下、10质量％以下或5质量％以下，也可以为0质量％。
[0226]
为了热冲压构件的耐蚀性提高，表层镀层4的ni含量设定为50质量％以下。但是，即使表层镀层4的ni含量超过50质量％，但为了热冲压构件的耐蚀性提高，只要ni含量为90质量％以下、并且表层镀层4的cr含量为表层镀层4的ni含量的0.08倍以下(即“cr≤0.08
×
ni”)即可。即，设定为：表层镀层4的ni含量为50质量％以下；或者表层镀层4的ni含量为90质量％以下，并且cr含量为表层镀层4的ni含量的0.08倍以下。ni含量为90质量％以下，但也可以设定为低于90％、80％以下、70％以下、60％以下或0％以下。根据需要，也可以将表
层镀层4的ni含量与cr含量之比(ni/cr)不依赖于ni含量地设定为1.4以下、1.2以下、1.0以下或0.7以下。同样地，根据需要，也可以将表层镀层4的ni含量与cr含量之比(ni/cr)不依赖于ni含量地设定为10.0以上、12.0以上、15.0以上或20.0以上。
[0227]
如果表层镀层4中的cr、cu及ni的含量的合计超过90质量％，则也可以含有cr、cu及ni以外的元素(包含杂质等)。作为cr、cu及ni以外的元素的合计含量，为10％以下。cr、cu及ni以外的元素的含量的合计也可以为5质量％以下、3质量％以下，也可以为1质量％以下。
[0228]
本实施方式的表层镀层4的厚度超过300nm。这是因为：如果表层镀层4的厚度为300nm以下，则无法充分抑制热冲压时的fe的扩散。更优选的表层镀层4的厚度为400nm以上或500nm以上。此外，表层镀层4的厚度的上限为2500nm以下。更优选的表层镀层4的厚度为1000nm以下，进一步优选为730nm以下。如果表层镀层4的厚度超过2500nm，则抑制热冲压时的fe的扩散的效果饱和，成本变高。因此，表层镀层4的厚度设定为2500nm以下。优选的表层镀层4的厚度为2000nm以下、1500nm以下或1000nm以下，进一步优选为730nm以下。
[0229]
表层镀层4相对于氧化al被膜3的被覆率(在没有氧化al被膜3的情况下，为表层镀层4相对于al-si合金镀层2的被覆率)优选为90％以上。更优选表层镀层4的被覆率为95％以上。如果表层镀层4的被覆率低于90％，则在热冲压时的al-si合金镀层2表面无法充分抑制水蒸汽与al的反应。表层镀层4的被覆率也可以为100％以下，也可以为99％以下。
[0230]
表层镀层4的被覆率通过xps的测定来进行评价。具体而言，xps测定使用ulvac-phi公司制的quantum2000型，作为射线源，使用al kα射线，以输出功率为15kv、25w、光斑尺寸为100μm、扫描次数为10次对热冲压用钢板10在全部能量范围内进行扫描来测定，使用ulvac-phi公司制的解析软件multipak v.8.0进行解析，得到所检测的金属成分中的cr的含量(原子％)、cu的含量(原子％)、ni的含量(原子％)、al的含量(原子％)及其他成分的含量(原子％)。通过将所得到的含量(原子％)换算成含量(质量％)，能够得到cr含量(质量％)、cu含量(质量％)、ni含量(质量％)及al含量(质量％)。在cr镀层的情况下，计算cr含量(质量％)相对于cr含量(质量％)与al的含量(质量％)的合计的比例(％)，将所得到的比例作为被覆率。计算cr含量(质量％)、cu含量(质量％)及ni含量(质量％)的合计含量相对于cr含量(质量％)、cu含量(质量％)、ni含量(质量％)及al的含量(质量％)的合计的比例(％)，将所得到的比例作为被覆率。
[0231]
表层镀层4的平均层厚(厚度)可以通过辉光放电发光分析(gds)来进行测定。电极间距离也可以设定为0.15mm～0.25mm、从样品背面选择施加高频或直接辉光、高频辉光等来进行测定。放电电压也可以以30w～50w(恒功率模式)、测定时的ar压力以500pa～700pa进行测定。放电范围也可以以2mmφ～6mmφ进行测定。关于1处的测定时间，也可以测定直至检测到90％以上fe为止的时间(设定为α)，进一步测定该时间的两成左右的时间(α
×
0.2)(合计为α+0.2α)。通过从热冲压用钢板10的最表面起进行测定直至检测到al、并且作为表层镀层4的镀覆成分(cu、cr、ni)的合计成为50％为止的区域为止，从而能够得到表层镀层4的厚度。表层镀层4的厚度(nm)如以下那样求出。首先，由从测定开始至结束(检测到al、并且作为表层镀层4的镀覆成分(cu、cr、ni)的合计成为50％)为止所削去的深度和测定时间，算出每单位时间被削去的深度。接着，将测定时间乘以所得到的每单位时间被削去的深度，计算出热冲压用钢板10的表层镀层4的厚度。
[0232]
关于表层镀层4中的cu、cr及ni的各含量，将在上述的表层镀层4的厚度的测定中得到的表层镀层4的板厚方向的中心位置处的各元素浓度作为各元素的含量。
[0233]
《热冲压构件》
[0234]
接下来，对通过对本实施方式的热冲压用钢板10进行热冲压而得到的热冲压构件进行说明。本实施方式的热冲压构件具备母钢材和设置于母钢材上的镀层。
[0235]
(母钢材)
[0236]
母材(母钢材)具有与热冲压用钢板10的母钢板1相同的化学组成。母钢材的化学组成可以通过上述的方法来测定。
[0237]
(镀层)
[0238]
热冲压构件的镀层从镀层的表面起依次具有下述区域：表层富集区域，其中，(1)cr含量、cu含量和ni含量的合计为50质量％以上、并且ni含量为40质量％以下；或者(2)cr含量、cu含量和ni含量的合计为50质量％以上、并且ni含量为72质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下；al富集区域，其中，cr含量、cu含量和ni含量的合计低于50质量％、al含量为10质量％以上、并且fe含量为50质量％以下；和fe富集区域，其中，al含量为10质量％以上、并且fe含量超过50质量％。即，表层富集区域的ni含量设定为40％以下，但即使ni含量超过40质量％，但只要ni含量为72质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下即可。为了热冲压构件的耐蚀性提高，在表层富集区域的cr含量为4质量％以上的情况下，表层富集区域的cr含量优选比表层富集区域的ni含量多。但是，在表层富集区域的cr含量低于4质量％的情况下，表层富集区域的cr含量也可以不比表层富集区域的ni含量多。
[0239]
以下，以对具有由cu镀覆形成的表层镀层4(即，cr含量与ni含量的合计为0质量％)的热冲压用钢板10进行热冲压而得到的热冲压构件的情况为例，对镀层进行说明。使用图3对本实施方式的热冲压构件的镀层的结构进行说明。图3是热冲压构件的镀层的深度曲线。图3的纵轴表示各元素的含量，横轴表示距离热冲压构件的最表面的深度(最表面：0μm)。实线表示fe的含量，虚线表示al的含量，点虚线表示cu的含量。这里，为了方便起见，基于表层镀层为100％cu镀层的图3进行说明，但在表层镀层4不为100％cu镀层的情况下，在以下的说明中，只要将“cu含量”置换成“cr含量、cu含量和ni含量的合计”，则变得容易理解。因此，对可以置换成“cr含量、cu含量和ni含量的合计”的“cu含量”附记“(注1)”。
[0240]
在热冲压用钢板10是cu含量为100％的表层镀覆的情况下，热冲压构件的镀层的cu含量(注1)为50质量％以上、并且ni含量为40质量％以下；或者cu含量(注1)为50质量％以上、并且ni含量为72质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下的cu富集的区域(注2：在热冲压用钢板10是cu含量为100％的表层镀覆以外的情况下，成为cr、cu和ni富集的区域)即表层富集区域成为图3的区域a。
[0241]
cu含量(注1)低于50质量％、al含量为10质量％以上、fe含量为50质量％以下的al富集区域成为图3的区域b。al含量为10质量％以上、fe含量超过50质量％的fe富集区域成为图3的区域c。
[0242]
通过存在从热冲压构件的最表面起依次具有表层富集区域、al富集区域及fe富集区域的镀层，能够抑制热冲压构件的腐蚀。也包括热冲压用钢板10的表层镀层为100％cu镀层的情况以外的情况在内，处于热冲压构件的表层富集区域与al富集层的边界的位置实质上就是cr含量、cu含量和ni含量的合计成为50质量％的位置。根据需要，表层富集区域中的
ni含量为40质量％以下。但是，即使表层富集区域中的ni含量超过40％，但为了热冲压构件的耐蚀性提高，只要表层富集区域的cr含量为表层富集区域的ni含量的0.08倍以下、即“cr≤0.08
×
ni”即可。即，设定为：表层富集区域的ni含量为40质量％以下；或者表层富集区域的cr含量为表层富集区域的ni含量的0.08倍以下。在表层富集区域的ni含量为40质量％以下的情况下，也可以将表层富集区域中的ni含量与cr含量之比(ni/cr)设定为1.4以下、1.2以下、1.0以下或0.7以下，或者也可以将表层富集区域中的ni含量与cr含量之比(ni/cr)设定为10.0以上、12.5以上、15.0以上或20.0以上。
[0243]
热冲压构件的镀层的厚度由表层富集区域、al富集区域及fe富集区域的各区域的厚度的合计来进行计算。需要说明的是，在以下的说明中，未记载为最大值、平均值的各元素的含量为各深度位置处的各元素的含量。
[0244]
在本实施方式的热冲压构件中，在镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为50质量％以上，fe含量为10质量％以下；
[0245]
在距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为5质量％以上，fe含量为40质量％以下；
[0246]
在距离镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为1质量％以上，fe含量为50质量％以下。
[0247]
以对表层镀层4为cu镀层的热冲压用钢板10进行热冲压而得到的热冲压构件的情况为例进行说明。使用图4对本实施方式的热冲压构件的镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的结构进行说明。图4的纵轴表示各元素的含量，横轴表示距离热冲压构件的最表面的深度(最表面：0μm)。实线表示fe的含量，虚线表示al的含量，点虚线表示cu的含量。这里，为了方便起见，基于表层镀层为100％cu镀层的图4进行说明，但在表层镀层4不为100％cu镀层的情况下，在以下的说明中，只要将“cu含量”置换成“cr含量、cu含量和ni含量的合计”，则变得容易理解。因此，对可以置换成“cr含量、cu含量和ni含量的合计”的“cu含量”附记“(注1)”。
[0248]
本实施方式的热冲压构件的镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域成为图4的区域d。热冲压构件的距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域成为图4的区域e。距离镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域成为图4的区域f。以下，对各区域进行说明。
[0249]“镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域”[0250]
在热冲压构件的镀层的表面～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域中，cu含量(注1)的最大值为50质量％以上，fe含量为10质量％以下。在镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域中，al含量也可以设定为1质量％以上。
[0251]
当在热冲压构件的镀层的表面～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域中，cu含量(注1)的最大值低于50质量％的情况下，热冲压构件的最
表面的al含量或fe含量过度变多，热冲压构件的耐蚀性降低。因此，cu含量(注1)的最大值为50质量％以上。更优选的cu含量(注1)的最大值为70质量％以上。cu含量(注1)也可以设定为90质量％以下。
[0252]
当在热冲压构件的镀层的表面～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域中，fe含量超过10质量％的情况下，成为热冲压构件的腐蚀原因的fe在热冲压构件的最表面(热冲压构件的镀层的表面)过度变多，热冲压构件的耐红锈性降低。因此，fe含量为10质量％以下。更优选的fe含量为5质量％以下。
[0253]
当在热冲压构件的镀层的表面～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域中，al含量的最大值低于1质量％的情况下，有可能不会形成改善热冲压构件的耐白锈性的cu与al的金属间化合物。因此，al含量的最大值优选设定为1质量％以上。更优选的al含量的最大值为5质量％以上。al含量也可以为50质量％以下。
[0254]“距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域”[0255]
在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域中，cu含量(注1)的最大值为5质量％以上，fe含量为40质量％以下。
[0256]
当在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域中，cu含量的最大值低于5质量％的情况下，不会形成改善热冲压构件的耐白锈性的cu与al的金属间化合物。因此，cu含量的最大值为5质量％以上。更优选的cu含量的最大值为10质量％以上。
[0257]
当在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域中，fe含量超过40质量％的情况下，热冲压构件的最表面处的fe含量过度变多。因此，fe含量为40质量％以下。更优选的fe含量为25质量％以下。
[0258]
在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域中，剩余部分为al、si及杂质。作为杂质，是从钢原料或废料和/或在制造本实施方式的热冲压构件的过程中混入或有意添加的成分，可例示出在不阻碍热冲压构件的特性的范围内被容许的元素。
[0259]“距离镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域”[0260]
在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域中，cu含量(注1)的最大值为1质量％以上，fe含量为50质量％以下。
[0261]
当在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域中，cu含量(注1)的最大值低于1质量％的情况下，有可能在热处理时不会充分进行合金化，有可能表层的镀覆密合性变得不充分。因此，cu含量(注1)的最大值为1质量％以上。更优选的cu含量的最大值为5质量％以上。cu含量(注1)的最大值也可以为30质量％以下。
[0262]
当在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离热冲压构件
的镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域中，fe含量超过50质量％的情况下，热冲压构件的最表面的fe含量过度变多。因此，fe含量为50质量％以下。更优选的fe含量为40质量％以下。
[0263]
在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域中，剩余部分为al、si和杂质。作为杂质，是从钢原料或废料和/或在制造本实施方式的热冲压构件的过程中混入或有意添加的成分，可例示出在不阻碍热冲压构件的特性的范围内被容许的元素。
[0264]
热冲压构件的镀层的各元素的深度曲线可以通过辉光放电发光分析(gds)来进行测定。电极间距离也可以设定为0.15mm～0.25mm、从样品背面选择施加高频或直接辉光、高频辉光等来进行测定。放电电压也可以以30w～50w(恒功率模式)、测定时的ar压力以500pa～700pa进行测定。放电范围也可以以2mmφ～6mmφ进行测定。关于1处的测定时间，也可以测定直至检测到90％以上fe为止的时间(设定为α)，进一步测定该时间的两成左右的时间(α
×
0.2)(合计为α+0.2α)。通过从热冲压构件的最表面至母钢材的fe元素稳定的区域为止进行测定，能够得到各元素的深度曲线。距离镀层的表面的深度(nm)如以下那样求出。首先，由从测定开始至结束为止所削去的深度和测定时间，算出每单位时间被削去的深度。接着，将测定时间乘以所得到的每单位时间被削去的深度，计算出距离热冲压构件的镀层的表面的深度。在热冲压构件的表面的凹凸剧烈、无法抽真空的情况下，通过将直径为数百μm的铟线按压于热冲压构件上制成密封材来进行测定。将与所测定的部位的抽真空部相同程度的圆用铟线包围，在热冲压构件上垫压铟线来将表面凹凸填埋后进行gds测定。
[0265]“镀层的表面的cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种”[0266]
在热冲压构件的镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中，也可以存在cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种。这是因为：通过在镀层的表面存在cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种，从而化学转化性和电沉积涂装性变得良好。作为cr氧化物，可列举出cro、cr2o3、cro2、cro3。作为cr氢氧化物，可列举出cr(oh)2、cr(oh)3。作为cu氧化物，可列举出cu2o、cuo。作为cu氢氧化物，可列举出cuoh、cu(oh)2。作为ni氧化物，可列举出nio或ni2o3。作为ni氢氧化物，可列举出nioh或ni(oh)2。
[0267]“在镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计为30质量％以上”[0268]
在热冲压构件的镀层的表面～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计优选为30质量％以上。如果cr含量、cu含量和ni含量的合计为30质量％以上，则能够进一步抑制热冲压构件的最表面的fe含量。更优选的cr含量、cu含量和ni含量的合计为40质量％以上。
[0269]
cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物的存在的确认可以通过x射线光电子分光法测定(xps测定)来进行。具体而言，通过ar溅射(加速电压为20kv、溅射速率为1.0nm/分钟)进行热冲压构件的溅射蚀刻之后，进行xps测定。xps测定使用ulvac-phi公司制的quantum2000型，使用射线源al kα射线，以输出功率为15kv、25w、光斑尺寸为100μm、扫描次数为10次对热冲压构件的最表面在全部能量范围内进行扫描来
测定。该ar溅射蚀刻与xps测定交替进行，从镀层起沿厚度方向至20nm位置为止，反复进行这些测定。距离镀层的表面的深度由溅射蚀刻时间和溅射速率来算出。溅射蚀刻速率以sio2换算来进行。在热冲压构件的镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中，将在来源于cu氧化物或cu氢氧化物的2p轨道的933.5ev～935.5ev、来源于cr氧化物或cr氢氧化物的2p轨道的576.5ev～579.8ev、来源于ni氧化物或ni氢氧化物的2p轨道的854ev～857ev下检测到峰的情况判定为在热冲压构件的镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中存在cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种。更具体而言，关于cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物的有无，通过上述的方法进行试样的xps测定后，除去试样，之后测定背景。之后，从试样的测定数据中除去背景。在背景除去后，将在相当于各氧化物、各氢氧化物的峰的部分检测到1000c/s以上的峰的情况判定为存在cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种。热冲压构件的镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中的cr含量、cu含量、ni含量的合计由通过上述的xps测定所检测到的全部元素进行计算来求出。
[0270]“镀层的厚度”[0271]
热冲压构件的镀层的厚度设定为表层富集区域、al富集区域及fe富集区域的厚度的合计。在热冲压构件的镀层的厚度低于5μm的情况下，有可能得不到充分的耐蚀性。因此，镀层的厚度优选为5μm以上。镀层的厚度更优选为10μm以上、20μm以上或30μm以上。在镀层的厚度超过200μm的情况下，耐蚀性向上的效果饱和。因此，镀层的厚度优选设定为200μm以下。镀层的厚度也可以设定为180μm以下、150μm以下、120μm以下或100μm以下。
[0272]
以上，对将表层镀层4为cu镀层的热冲压用钢板10进行热冲压而得到的热冲压构件的情况进行了说明。
[0273]
本实施方式的热冲压构件的板厚没有特别限定，但从车身轻量化的观点出发，优选设定为0.5～3.5mm。热冲压构件的板厚优选为0.8mm以上、1.0mm以上或1.2mm以上。热冲压构件的板厚优选为3.2mm以下、2.8mm以下或2.4mm以下。
[0274]
本实施方式的热冲压构件的抗拉强度没有必要特别限定。然而，鉴于使用热冲压构件的车辆大多为高强度材，也可以将热冲压构件的抗拉强度设定为980mpa以上、1080mpa以上、1150mpa以上、1300mpa以上、1500mpa以上、1600mpa以上。热冲压构件的抗拉强度也可以设定为2500mpa以下、2200mpa以下、2000mpa以下或1800mpa以下。
[0275]
《热冲压用钢板的制造方法》
[0276]
接下来，对热冲压用钢板10的优选的制造方法进行说明。供于热轧的钢坯(钢材)只要是通过常规方法而制造的钢坯即可，例如，只要是连续铸造板坯、通过薄板坯连铸机等一般的方法制造的钢坯即可。热轧也通过一般的方法来进行即可，没有特别限定。热轧后进行卷取，得到母钢板。
[0277]
卷取后，也可以根据需要进一步进行冷轧。冷轧中的累积压下率没有特别限定，但从钢板的形状稳定性的观点出发，优选设定为40～60％。
[0278]
在对钢板实施al-si合金镀覆之前，进行镀覆前退火。具体而言，优选在钢板的卷取后，以升温速度为10℃/秒～100℃/秒升温至780℃～810℃的温度区域，在该温度区域中保温90秒～110秒的时间。在升温速度低于10℃/秒的情况下，有可能500℃以上滞留时间超
过180秒。通常的镀覆前退火时的升温速度为3℃/秒～6℃/秒，有可能500℃以上滞留时间超过180秒。因此，为了将升温测度设定为10℃/秒以上，优选通过通电加热等急速地进行加热。
[0279]
保温结束后，以冷却速度为12℃/秒～20℃/秒急速空气冷却至660℃～680℃的温度区域(镀覆前冷却)。在冷却速度低于12℃/秒的情况下，有可能500℃以上滞留时间变得超过180秒。
[0280]“al-si合金镀覆”[0281]
对上述的热轧钢板直接实施al-si合金镀覆，或在实施冷轧后实施al-si合金镀覆。al-si合金镀层2的方法没有特别限定，可以使用热浸镀法、电镀法、真空蒸镀法、包覆法、喷镀法等。特别优选为热浸镀法。
[0282]
在通过热浸镀法来形成al-si合金镀层2的情况下，通过在按照使si的含量成为3～20质量％、al的含量与si的含量的合计成为95质量％以上的方式调整了成分的镀浴中浸渍上述的母钢板1，得到al-si合金镀覆钢板。镀浴的温度优选为660℃～690℃的温度区域。在施加al-si合金镀层2之前，也可以将热轧钢板升温至镀浴温度650℃～780℃的附近之后进行镀覆。
[0283]
此外，在进行热浸镀的情况下，有可能在镀浴中除了al和si以外还混入fe作为杂质。此外，只要si的含量为3～20质量％、并且al的含量与si的含量的合计成为95质量％以上，则也可以进一步在镀浴中含有ni、mg、ti、zn、sb、sn、cu、co、in、bi、ca、混合稀土合金等。
[0284]“氧化al被膜除去”[0285]
在形成表层镀层4之前，也可以将形成al-si合金镀层2后的钢板(以下为al镀覆钢板)的氧化al被膜除去来得到氧化al被膜除去钢板。氧化al被膜3的除去通过将al镀覆钢板浸渍于酸性或碱性的除去液中来进行。作为酸性的除去液，可列举出稀盐酸(hcl为0.1mol/l)等。作为碱性的除去液，可列举出氢氧化钠水溶液(naoh为0.1mol/l)等。浸渍时间按照使表层镀层4形成后的氧化al被膜3成为20nm以下的方式进行调整。例如，在浴温为40℃的情况下，通过浸渍1分钟来将氧化al被膜除去。
[0286]“表层镀层”[0287]
优选通过下述方式来得到热冲压用钢板：在al-si合金镀层形成后、或按照使表层镀层4形成后的氧化al被膜3的平均膜厚成为20nm以下的方式将氧化al被膜3除去后，在1分钟以内对氧化al被膜除去钢板形成表层镀层4。表层镀层4的形成也可以通过电镀法、真空蒸镀法(化学蒸镀(cvd)、物理蒸镀(pvd))、喷镀等来形成。
[0288]
在通过电镀来形成表层镀层4的情况下，例如可以通过以下的方法来形成。在表层镀层4由cr镀层形成的情况下，例如在铬酸酐为0.75～2mol/l、卤化物为0.05～0.4mol/l、硫酸为0.01～0.1mol/l中包含cr
3+
的铬镀浴中，将al-si合金镀层形成后或氧化al被膜除去后的钢板作为阴极进行浸渍。在浸渍后，可以以电流密度为10～30a/dm2按照厚度成为300nm以上的方式控制通电时间来形成cr镀层。对于阳极，优选使用sn-4％pb电极。优选的是，铬镀浴的ph设定为2.0～3.0，铬镀浴的温度设定为40～50℃。
[0289]
在表层镀层4由cu镀层形成的情况下，例如在吡咯啉酸铜为0.3～0.5mol/l、吡咯啉酸钾为0.8～1.0mol/l、氨水(28％)：3ml/l、p比(p2o
74-/cu
2+
)：6.5～8.5的cu镀浴中，将al-si合金镀层形成后或氧化al被膜除去后的钢板作为阴极进行浸渍。在浸渍后，可以以电
流密度为1～10a/dm2按照厚度变得超过300nm的方式控制通电时间来形成cu镀层。对于阳极，优选使用无氧铜。优选的是，铜镀浴的ph设定为8.0～9.5，镀浴的温度设定为50～60℃。
[0290]
在表层镀层4由合金镀层形成的情况下，优选通过蒸镀装置将金属以电子射线进行加热来进行合金镀覆。蒸镀量由加热温度下的蒸气压来决定。因此，为了得到300nm以上的合金镀层，优选调整各金属的加热温度。
[0291]
《热冲压工序》
[0292]
通过对上述制造的热冲压用钢板进行热冲压，得到热冲压构件。以下，对热冲压的条件的一个例子进行说明，但热冲压条件并不限于该条件。
[0293]
将上述的热冲压用钢板放入加热炉中，以加热速度为1.5℃/秒～10.0℃/秒加热至ac3点以上的温度(到达温度)。如果加热温度为1.5℃/秒～10.0℃/秒，则能够防止fe的表面扩散。如果到达温度为ac3点以上，则能够抑制回弹，因此是优选的。需要说明的是，ac3点(℃)以下述(1)式来表示。
[0294]
ac3＝912-230.5
×
c+31.6
×
si-20.4
×
mn-14.8
×
cr-18.1
×
ni+16.8
×
mo-39.8
×
cu
ꢀꢀꢀ
(1)
[0295]
需要说明的是，上述式中的元素符号为该元素的以质量％计的含量，在不含有的情况下代入0。
[0296]
达到到达温度后的保持时间优选设定为5秒～300秒。如果保持时间为5秒～300秒，则能够抑制fe向热冲压表面的扩散，因此是优选的。
[0297]
对保持后的钢板进行热冲压，冷却至室温，得到热冲压构件。从热冲压后至室温为止的冷却速度优选为5℃/秒以上。如果冷却速度为5℃/秒以上，则能够抑制fe向热冲压构件最表面的扩散。
[0298]
450℃以上的温度区域中的加热经过时间为7.0分钟以内。更优选为3.5分钟以内，进一步优选为2.1分钟以内。在450℃以上的温度区域中的加热经过时间超过7.0分钟的情况下，有可能fe会扩散至热冲压构件的最表面。
[0299]
此外，根据需要，也可以在热冲压后进行回火。例如，也可以在250℃下保持30分钟。
[0300]
实施例
[0301]
接下来，对本发明的实施例进行说明，但实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性及效果而采用的一个条件例，本发明并不限于这一个条件例。只要不脱离本发明的主旨、达成本发明的目的，则本发明可采用各种条件。
[0302]
(钢板的制造)
[0303]
对于将表1a、1b、2a、2b中所示的化学组成的钢液进行铸造而制造的钢坯，加热至ac3～1400℃的温度来进行热轧，进行卷取等，得到热轧钢板(钢板)。对于钢板no.11、23、28、31，热轧后由3.2mm进行冷轧至厚度为1.6mm，得到冷轧钢板。其他的钢板通过热轧而轧制至厚度为1.6mm。
[0304]
[表1a]
[0305][0306]
[表1b]
[0307][0308]
[表2a]
[0309][0310]
[表2b]
[0311][0312]
[表3a]
[0313][0314]
下划线表示为本发明的范围外
[0315]
[表3b]
[0316][0317]
下划线表示为本发明的范围外
[0318]
[表3c]
[0319][0320]
下划线表示为本发明的范围外
[0321]
[表4a]
[0322][0323]
[表4b]
[0324][0325]
[表4c]
[0326][0327]
[表5a]
[0328][0329]
下划线表示为本发明的范围外
[0330]
[表5b]
[0331][0332]
下划线表示为本发明的范围外
[0333]
[表5c]
[0334][0335]
下划线表示为本发明的范围外
[0336]
[表6a]
[0337][0338]
[表6b]
[0339][0340]
[表6c]
[0341][0342]
(al-si镀覆)
[0343]
对于上述制造的钢板，实施al-si合金镀覆。al-si合金的镀浴按照成为表3a、3b、
3c中记载的al含量及si含量的方式来调整镀浴的成分。在调整了成分的镀浴中浸渍通过上述的方法制造的钢板，得到表3a、3b、3c中记载的al-si合金镀覆钢板。
[0344]
(氧化al被膜除去)
[0345]
将al-si合金镀覆钢板的表面的氧化al被膜通过表3a、3b、3c中记载的方法来除去。在表3a、3b、3c中记载为碱的情况下，作为除去液，使用了0.1mol/l的氢氧化钠水溶液。在表3a、3b、3c中记载为酸的情况下，作为除去液，使用了0.1mol/l的稀盐酸。将上述中得到的al-si镀覆钢板浸渍于除去液中，得到氧化al被膜除去钢板。在表中记有
“‑”
的情况下，是指未进行氧化al被膜除去。
[0346]
(表层镀层)
[0347]
接着，就钢板no.25～32、56～61而言，对于al-si合金镀覆钢板或除去氧化al被膜后的al-si合金镀覆钢板，通过电镀来形成表层镀层。在表层镀层为cr镀层的情况下，在铬酸酐为0.75～2mol/l、卤化物为0.05～0.4mol/l、硫酸为0.01～0.1mol/l中包含cr
3+
的铬镀浴中浸渍al-si合金镀覆钢板。在浸渍后，对阳极使用sn-4％pb电极，以电流密度为10～30a/dm2按照厚度成为超过300nm的方式控制通电时间来形成cr镀层。铬镀浴的ph设定为2.0～3.0，铬镀浴的温度设定为40～50℃。在表层镀层为cu镀层的情况下，在吡咯啉酸铜为0.3～0.5mol/l、吡咯啉酸钾为0.8～1.0mol/l、氨水(28％)：3ml/l、p比(p2o
74-/cu
2+
)：6.5～8.5的cu镀浴中浸渍al-si合金镀覆钢板。在浸渍后，对阳极使用无氧铜，以电流密度为1～10a/dm2按照厚度成为超过300nm的方式控制通电时间来形成cr镀层。此时，铜镀浴的ph设定为8.0～9.5，镀浴的温度设定为50～60℃。
[0348]
此外，就钢板no.1～24、33～54、62～78而言，对于al-si合金镀覆钢板或氧化al被膜除去钢板，通过蒸镀来形成表层镀层。具体而言，通过以下述这样的条件进行蒸镀来形成：装置容量(腔室内容量)：0.6m3、从蒸镀金属源至钢板(基板)为止的距离：0.6m、蒸镀中的真空度：5.0
×
10-3
～2.0
×
10-5
pa、蒸镀金属源用坩埚的容量：40ml、内径：30φ、蒸镀方法：电子射线、电子射线照射条件：电压为10v(固定)、电流为0.7～1.5a、钢板温度：50～600℃、钢板旋转速度：15rpm。对于蒸镀金属，使用了99.9以上的纯度的金属。对所得到的热冲压用钢板的基材即钢板的各组织通过上述的方法进行了确认，其结果是，就截面的面积率而言，铁素体：20～80％、珠光体：20～80％、剩余部分：低于5％。需要说明的是，仅在表层镀层中ni含量超过50质量％的情况下，在算出了cr/ni比的表4a、4b、4c中的cr/ni的栏中进行记载。
[0349]
(热冲压)
[0350]
接着，以表5a、5b、5c中记载的那样的条件对热冲压用钢板进行热冲压，得到热冲压构件。
[0351]
(al-si合金镀层的厚度)
[0352]
al-si合金镀层的厚度如以下那样进行测定。将通过上述的制造方法得到的热冲压用钢板沿板厚方向进行切断。之后，将热冲压用钢板的截面进行研磨，对研磨后的热冲压用钢板的截面通过fe-epma从热冲压用钢板的表面至钢板为止使用zaf法进行线分析，测定所检测的成分中的al浓度及si浓度。测定条件设定为：加速电压为15kv、光束直径为100nm左右、每1点的照射时间为1000ms、测定间距为60nm。在包含表层镀层、al-si合金镀层及钢板的范围内进行了测定。将si浓度为3～20质量％、并且al浓度与si浓度的合计为95质量％
以上的区域判定为al-si合金镀层，al-si合金镀层的厚度设定为上述区域的板厚方向的长度。在每隔5μm间隔的5处位置处测定al-si合金镀层的厚度，将所求出的值的算术平均作为al-si合金镀层的厚度。将评价结果示于表3a、3b、3c中。
[0353]
(al-si合金镀层中的al含量及si含量测定)
[0354]
al-si合金镀层中的al含量及si含量通过下述方式得到热冲压用钢板10中的al-si合金镀层中的al含量及si含量：按照jis k 0150(2005)中记载的试验方法，采集试验片，测定al-si合金镀层的全部厚度的1/2位置的al含量及si含量。将所得到的结果示于表3a、3b、3c中。
[0355]
(氧化al被膜的厚度)
[0356]
氧化al被膜的厚度通过交替地反复进行ar溅射和x射线光电子分光法(xps)测定来进行评价。具体而言，通过ar溅射(加速电压为0.5kv、以sio2作为基准的溅射速率为0.5nm/分钟)来进行热冲压用钢板的溅射之后，进行了xps测定。xps测定中，射线源使用al kα射线，以输出功率为15kv、25w、光斑尺寸为100μm、扫描次数为10次、全部能量范围为0～1300ev来进行。ar溅射和xps测定交替进行，在xps测定中从al的2p轨道的键合能73.8ev～74.5ev的峰出现至消失为止，反复进行这些测定。氧化al被膜的厚度由下述溅射时间和溅射速率来算出：从开始溅射后首次o的含量成为20原子％以上的位置至o的含量变得低于20原子％的位置为止的溅射时间。溅射速率以sio2换算来进行。氧化al被膜的厚度设定为在2处测定的算术平均值。将所得到的结果示于表3a、3b、3c中。
[0357]
(表层镀层的厚度)
[0358]
表层镀层的厚度通过辉光放电发光分析(gds)来进行测定。以下述方式进行测定：放电条件为35w(恒功率模式)、测定时的ar压力为600pa、放电范围为4mmφ。电极间距离设定为0.18mm。关于1处的测定时间，测定直至检测到90％以上fe为止的时间(设定为α)，进一步测定该时间的两成左右的时间(α
×
0.2)(合计为α+0.2α)。从热冲压用钢板10的最表面起进行测定直至检测到al、并且作为表层镀层的镀覆成分(cu、cr、ni)的合计成为50％为止的区域为止。表层镀层的厚度(nm)如以下那样求出。首先，由从测定开始至结束为止所削去的深度和测定时间，算出每单位时间被削去的深度。接着，将测定时间乘以所得到的每单位时间被削去的深度，计算出热冲压用钢板10的表层镀层的厚度。将所得到的结果示于表4a、4b、4c中。
[0359]
(表层镀层的cr含量、cu含量、ni含量)
[0360]
表层镀层中的主元素的含量(cr含量、cu含量及ni含量中的任1种)设定为在表层镀层的厚度的测定中得到的表层镀层的板厚方向的中心位置处的cr浓度、cu浓度、ni浓度中的数值最大的元素浓度。将所得到的结果示于表4a、4b、4c中。
[0361]
(镀层的深度曲线)
[0362]
热冲压构件的镀层的各元素的深度曲线通过以gds进行测定来获得。条件是将电极间距离设定为0.19mm，从样品背面施加高频。以下述方式进行测定：放电电压为35w(恒功率模式)、测定时的ar压力为600pa、放电范围为4mmφ。1处的测定时间为约12分钟左右，蚀刻了约50μm左右。镀层的深度通过上述的方法来算出。通过从热冲压构件的表面至母材的fe元素稳定的区域为止进行测定，得到各元素的深度曲线。
[0363]
在热冲压构件的镀层的表面～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为
100nm位置为止的区域中，将fe含量为5质量％以下的情况设定为i，将超过5质量％且为10质量％以下的情况设定为ii，将超过10质量％的情况设定为iii。此外，将cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为70质量％以上的情况设定为i，将50质量％以上且低于70质量％的情况设定为ii，将低于50质量％的情况设定为iii，将al含量的最大值为5质量％以上的情况设定为i，将1质量％以上且低于5质量％的情况设定为ii，将低于1质量％的情况设定为iii。
[0364]
在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域中，将fe含量为15质量％以下的情况设定为i，将25质量％以下的情况设定为ii，将超过25质量％的情况设定为iii。此外，将cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为10质量％以上的情况设定为i，将5质量％以上且低于10质量％的情况设定为ii，将低于5质量％的情况设定为iii。
[0365]
在距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离热冲压构件的镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域中，将fe含量为20质量％以下的情况设定为i，将20质量％～30质量％的情况设定为ii，将超过30质量％的情况设定为iii。此外，将cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为5质量％以上的情况设定为i，将1质量％以上且低于5质量％的情况设定为ii，将低于1质量％的情况设定为iii。
[0366]
表6a、6b、6c中的从表面至1000nm为止的区域的判定是将各区域中全部为i或ii的情况作为合格而设定为g。在各区域的判定中，将即使有1个为iii的情况作为不合格而设定为b。
[0367]
需要说明的是，表6a、6b、6c中的区域(0-100nm)是指镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域。表6a、6b、6c中的区域(100-500nm)是指距离镀层的表面在厚度方向上为100nm位置～距离镀层的表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域。表6a、6b、6c中的区域(500-1000nm)是指距离镀层的表面在厚度方向上为500nm位置～距离镀层的表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域。
[0368]
(镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中的cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种)
[0369]
镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中的cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种的存在的确认通过x射线光电子分光法测定(xps测定)来进行。具体而言，通过ar溅射(加速电压为20kv、溅射速率为1.0nm/分钟)来进行热冲压构件的溅射蚀刻之后，进行了xps测定。xps测定使用ulvac-phi公司制的quantum2000型，射线源使用al kα射线，以输出功率为15kv、25w、光斑尺寸为100μm、扫描次数为10次对热冲压构件的最表面在全部能量范围内进行扫描来测定。该ar溅射蚀刻与xps测定交替进行，从镀层起沿厚度方向至20nm位置为止，反复进行了这些测定。距离镀层的表面的深度由溅射蚀刻时间和溅射速率来算出。在热冲压构件的镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中，将检测到上述说明的来源于cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物的峰的情况判定为在镀层的表面存在cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种。溅射蚀刻速率以sio2换算来进行。此外，热冲压构件的镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中的cr含量、cu含量和ni含量的合计由通
过xps测定所检测到的全部元素进行计算来求出。
[0370]
(从表面至20nm位置为止的区域的判定)
[0371]
在镀层的表面～距离镀层的表面在厚度方向上为20nm位置为止的区域中，将存在cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种、并且cr含量、cu含量和ni含量的合计为30质量％以上的情况设定为g，将除此以外的情况设定为b。将结果示于表6a、6b、6c中。
[0372]
(各富集区域的判定)
[0373]
根据热冲压构件的镀层的各元素的深度曲线的gds测定结果，将从镀层的表面起依次具备镀层的表层富集区域((1)cr含量、cu含量和ni含量的合计：50质量％以上、并且ni含量：40质量％以下；或者(2)cr含量、cu含量和ni含量的合计：50质量％以上、并且ni含量：72质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下)、al富集区域(cr含量、cu含量和ni含量的合计：低于50质量％、al含量：10质量％以上、fe含量：50质量％以下)、fe富集区域(al含量：10质量％以上、fe含量：超过50质量％)的各区域的情况(各富集区域的判定)设定为g，在不具备上述这些各区域的情况下，设定为b。将结果示于表6a、6b、6c中。
[0374]
(耐蚀性)
[0375]
热冲压构件的耐蚀性基于jis h 8502：1999的8.1通过中性盐水喷雾循环试验(cct)来进行评价。但是，关于上述标准的8.1.2b)，变更为按照使氯化钠以每1升试验液成为70g的方式进行溶解。具体而言，在cct为2个循环、cct为5个循环、cct为10个循环时将热冲压构件取出，对基底金属的金属光泽的维持率进行了评价。将直至cct为12个循环为止维持红锈低于50％的情况设定为极优(magnificent)，将直至cct为9个循环为止维持红锈低于50％的情况设定为优(excellent)，将直至cct为6个循环为止维持红锈低于50％的情况设定为良(great)，将直至cct为3个循环为止维持红锈低于50％的情况设定为可(good)，将直至cct为3个循环为止无法维持红锈低于50％的情况设定为差(bad)。将“极优”～“可”作为合格，将“差”作为不合格。将结果示于表5a、5b、5c中。
[0376]
如表5a、5b、5c中所示的那样，满足本发明的范围的钢板no.2～48、50、51、53、57、58、60～67、69～76的耐蚀性优异。
[0377]
产业上的可利用性
[0378]
根据本发明，由于在热冲压后具有优异的耐蚀性，因此产业上的可利用性高。
[0379]
符号的说明
[0380]
1钢板
[0381]
2al-si合金镀层
[0382]
3氧化al被膜
[0383]
4表层镀层
[0384]
10热冲压用钢板

技术特征：
1.一种热冲压用钢板，其特征在于，其依次具备：母钢板；al-si合金镀层，其中，al含量为75质量％以上、si含量为3～20质量％、并且所述al含量与所述si含量的合计为95质量％以上；厚度为0～20nm的氧化al被膜；和表层镀层，在所述表层镀层中，cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％、并且ni含量为50质量％以下；或者cr含量、cu含量和ni含量的合计超过90质量％、并且ni含量为90质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下，所述al-si合金镀层的厚度为8～50μm，所述表层镀层的厚度为超过300nm且为2500nm以下。2.根据权利要求1所述的热冲压用钢板，其特征在于，在所述表层镀层的cr含量为5质量％以上的情况下满足cr含量比ni含量多、或所述表层镀层的cr含量低于5质量％中的任一者。3.根据权利要求1或2所述的热冲压用钢板，其特征在于，所述表层镀层的ni含量低于50质量％。4.根据权利要求1～3中任一项所述的热冲压用钢板，其中，所述表层镀层作为所述al-si合金镀层的上层而与所述al-si合金镀层直接接触地设置。5.根据权利要求1～3中任一项所述的热冲压用钢板，其中，所述氧化al被膜的厚度为2～20nm。6.根据权利要求1～5中任一项所述的热冲压用钢板，其特征在于，所述母钢板的化学组成以质量％计为：c：0.01～0.70％、si：0.005～1.000％、mn：0.30～3.00％、p：0.100％以下、s：0.1000％以下、n：0.0100％以下、cu：0～1.00％、ni：0～1.00％、cr：0～1.000％、mo：0～1.000％、nb：0～0.200％、v：0～1.000％、ti：0～0.150％、b：0～0.0100％、co：0～1.00％、w：0～1.00％、sn：0～1.00％、
sb：0～1.00％、zr：0～1.00％、mg：0～0.200％、sol.al：0～1.00000％、ca：0～0.010％、rem：0％～0.300％、及剩余部分：fe及杂质。7.根据权利要求6所述的热冲压用钢板，其特征在于，所述母钢板的所述化学组成以质量％计含有选自下述元素中的1种或2种以上：cu：0.01～1.00％、ni：0.01～1.00％、cr：0.001～1.000％、mo：0.001～1.000％、nb：0.001～0.200％、v：0.001～1.000％、ti：0.001～0.150％、b：0.0010～0.0100％、co：0.01～1.00％、w：0.01～1.00％、sn：0.01～1.00％、sb：0.01～1.00％、zr：0.01～1.00％、mg：0.001～0.200％、sol.al：0.00100～1.00000％、ca：0.001～0.010％、及rem：0.001～0.300％。8.一种热冲压构件，其特征在于，其具备母钢材和设置于所述母钢材上的镀层，所述镀层从所述镀层的表面起依次具有下述区域：表层富集区域，其中，cr含量、cu含量和ni含量的合计为50质量％以上、并且ni含量为40质量％以下；或者cr含量、cu含量和ni含量的合计为50质量％以上、并且ni含量为72质量％以下、并且cr含量为ni含量的0.08倍以下；al富集区域，其中，cr含量、cu含量和ni含量的合计低于50质量％、al含量为10质量％以上、并且fe含量为50质量％以下；和fe富集区域，其中，al含量为10质量％以上、并且fe含量超过50质量％，在所述镀层的所述表面～距离所述镀层的所述表面在厚度方向上为100nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为50质量％以上，fe含量为10质量％以下，在距离所述镀层的所述表面在所述厚度方向上为100nm位置～距离所述镀层的所述表面在厚度方向上为500nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为5
质量％以上，fe含量为40质量％以下，在距离所述镀层的所述表面在所述厚度方向上为500nm位置～距离所述镀层的所述表面在厚度方向上为1000nm位置为止的区域中，cr含量、cu含量和ni含量的合计的最大值为1质量％以上，fe含量为50质量％以下。9.根据权利要求8所述的热冲压构件，其特征在于，在所述表层富集区域的cr含量为4质量％以上的情况下满足cr含量比ni含量多、或所述表层富集区域的cr含量低于4质量％中的任一者。10.根据权利要求8或9所述的热冲压构件，其特征在于，在所述镀层的所述表面～距离所述镀层的所述表面在所述厚度方向上为20nm位置为止的区域中，存在cr氧化物、cr氢氧化物、cu氧化物、cu氢氧化物、ni氧化物或ni氢氧化物中的至少1种，并且cr含量、cu含量和ni含量的合计为30质量％以上。11.根据权利要求8～10中任一项所述的热冲压构件，其特征在于，所述母钢材的化学组成以质量％计为：c：0.01～0.70％、si：0.005～1.000％、mn：0.30～3.00％、p：0.100％以下、s：0.1000％以下、n：0.0100％以下、cu：0～1.00％、ni：0～1.00％、cr：0～1.000％、mo：0～1.000％、nb：0～0.200％、v：0～1.000％、ti：0～0.150％、b：0～0.0100％、co：0～1.00％、w：0～1.00％、sn：0～1.00％、sb：0～1.00％、zr：0～1.00％、mg：0～0.200％、sol.al：0～1.00000％、ca：0～0.010％、rem：0％～0.300％、及剩余部分：fe及杂质。12.根据权利要求11所述的热冲压构件，其特征在于，所述母钢材的所述化学组成以质量％计含有选自下述元素中的1种或2种以上：
cu：0.01～1.00％、ni：0.01～1.00％、cr：0.001～1.000％、mo：0.001～1.000％、nb：0.001～0.200％、v：0.001～1.000％、ti：0.001～0.150％、b：0.0010～0.0100％、co：0.01～1.00％、w：0.01～1.00％、sn：0.01～1.00％、sb：0.01～1.00％、zr：0.01～1.00％、mg：0.001～0.200％、sol.al：0.00100～1.00000％、ca：0.001～0.010％、及rem：0.001～0.300％。

技术总结
该热冲压用钢板(10)依次具备：母钢板(1)；Al-Si合金镀层(2)，其中，Al含量为75质量％以上、Si含量为3～20质量％、并且Al含量与Si含量的合计为95质量％以上；厚度为0～20nm的氧化Al被膜(3)；和表层镀层(4)，其中，Cr含量、Cu含量和Ni含量的合计超过90质量％、并且Ni含量为50质量％以下；或者Cr含量、Cu含量和Ni含量的合计超过90质量％、并且Ni含量为90质量％以下、并且Cr含量为Ni含量的0.08倍以下，Al-Si合金镀层(2)的厚度为8～50μm，表层镀层(4)的厚度为2500nm以下。度为2500nm以下。度为2500nm以下。


技术研发人员：小林亚畅 崎山裕嗣 原野贵幸
受保护的技术使用者：日本制铁株式会社
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2023/9/9