JP7610159B2 - ホットスタンプ用鋼板 - Google Patents

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Description

本発明は、ホットスタンプ用鋼板に関する。本願は、２０２１年４月６日に、日本に出願された特願２０２１－０６４８８５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年、環境保護及び省資源化の観点から自動車車体の軽量化が求められており、自動車用部材への高強度鋼板の適用が加速している。自動車用部材はプレス成形によって製造されるが、鋼板の高強度化に伴い成形荷重が増加するだけでなく、成形性が低下するため、高強度鋼板においては、複雑な形状の部材への成形性が課題となる。このような課題を解決するため、鋼板が軟質化するオーステナイト域の高温まで加熱した後にプレス成形を実施するホットスタンプ技術の適用が進められている。ホットスタンプは、プレス加工と同時に、金型内において焼入れ処理を実施することで、自動車用部材への成形性と自動車用部材の強度確保とを両立する技術として注目されている。
めっきなどを施していない裸材の鋼板に対してホットスタンプを行う場合、加熱時のスケールの形成及び表層脱炭を抑制するために、非酸化雰囲気でホットスタンプを行う必要がある。しかし、非酸化雰囲気でホットスタンプを行っても、加熱炉からプレス機までは、大気雰囲気であるので、ホットスタンプ後の鋼板の表面にはスケールが形成される。この鋼板の表面のスケールは、密着性が悪く、簡単に剥離してしまうため、他工程への悪影響が懸念される。そのため、ショットブラストなどを用いて除去する必要がある。ショットブラストは、鋼板の形状への影響があるという問題がある。また、スケール除去工程によって、ホットスタンプ工程の生産性が低下するという問題がある。
鋼板表面のスケールの密着性を改善するための方法として、鋼板の表面にめっき層を形成する方法がある。めっき層を形成することで、ホットスタンプを行っても鋼板の表面に密着性のよいスケールが形成されるため、スケール除去の工程が不要となる。そのため、めっき層を形成することで、ホットスタンプ工程の生産性が改善される。
鋼板表面にめっきを形成する方法としては、Ｚｎめっき又はＡｌめっきを形成する方法が考えられるが、Ｚｎめっきを用いた場合、液体金属脆性（Ｌｉｑｕｉｄ Ｍｅｔａｌ Ｅｍｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ、以下、ＬＭＥと称する）の問題がある。ＬＭＥとは、固体金属表面に液体金属が接触した状態で引張応力を付与すると、本来延性を示す固体金属が脆化する現象をいう。Ｚｎは融点が低く、ホットスタンプ時に、溶けたＺｎがＦｅの旧オーステナイト粒界に沿って入り込み、鋼板にマイクロクラックが生じてしまう。
Ａｌめっきを鋼板に施す場合、上記のＬＭＥの問題は発生しないが、ホットスタンプ時にＡｌめっきの表面において、Ａｌと水との反応が起こり、水素が発生する。そのため、鋼板への侵入水素量が多いという問題がある。鋼板への水素の侵入量が多いと、ホットスタンプ後に応力を負荷すると鋼板が割れてしまう（水素脆化）。
特許文献１には、鋼板の表面領域においてニッケルを富化することで、高温における鋼材への侵入水素を抑制する技術が開示されている。
特許文献２には、鋼板をニッケル及びクロムを含み、重量比Ｎｉ／Ｃｒが１．５～９の間であるバリアプレコートで被覆することで、鋼材への侵入水素を抑制する技術が開示されている。
日本国特表２０１７－５２５８４９号公報 日本国特表２０１９－５１８１３６号公報
特許文献１および２では、Ａｌめっきの上にさらにバリアプレコートなどを形成することで、鋼板への水素侵入を抑制ししている。しかし、特許文献１及び２の方法では、ホットスタンプ後のホットスタンプ部材において、バリアプレコートを形成してもＦｅがホットスタンプ部材の表面まで拡散していることから、ホットスタンプ部材の腐食を十分に抑制できないという問題がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされた発明であり、耐食性に優れるホットスタンプ部材を製造可能なホットスタンプ用鋼板を提供することを目的とする。
本発明者らが鋭意検討した結果、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層を備えるホットスタンプ用鋼板が、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層上に、所望の化学組成と厚さの表層めっき層を備えることで、ホットスタンプ部材の腐食を十分に抑制できることを知見した。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を進めてなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
（１） 本発明の一態様に係るホットスタンプ用鋼板は、
母鋼板と、
Ａｌ含有量が７５質量％以上、Ｓｉ含有量が３～２０質量％、かつ、前記Ａｌ含有量と前記Ｓｉ含有量との合計が９５質量％以上であるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層と、
厚さが０～２０ｎｍである酸化Ａｌ被膜と、
表層めっき層と、
をこの順で備え、
前記表層めっき層において、
Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が９０質量％超であり、かつ、Ｎｉ含有量が５０質量％以下であり、または、
Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が９０質量％超であり、かつ、Ｎｉ含有量が９０質量％以下であり、かつ、Ｃｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下であり、
前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さが８～５０μｍであり、
前記表層めっき層の厚さが、３００ｎｍ超、２５００ｎｍ以下である。
（２）上記（１）に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記表層めっき層のＣｒ含有量が５質量％以上の場合Ｃｒ含有量がＮｉ含有量より多いこと、若しくは、前記表層めっき層のＣｒ含有量が５質量％未満であることのいずれかを満たしてもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載のホットスタンプ用鋼板は、前記表層めっき層のＮｉ含有量が５０質量％未満であってもよい。
（４） 上記（１）～（３）のいずれか１つに記載のホットスタンプ用鋼板は、前記表層めっき層が前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の上層として、前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層に直接接して設けられてもよい。
（５） 上記（１）～（３）のいずれか１つに記載のホットスタンプ用鋼板は、前記酸化Ａｌ被膜の厚さが２～２０ｎｍであってもよい。
（６） 上記（１）～（５）のいずれか１つに記載のホットスタンプ用鋼板は、
前記母鋼板の化学組成が、質量％で、
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％、および
残部：Ｆｅ及び不純物であってもよい。
（７） 上記（６）に記載のホットスタンプ用鋼板は、
前記母鋼板の前記化学組成が、質量％で、
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％、および
ＲＥＭ：０．００１～０．３００％
からなる群から選択される１種または２種以上を含有してもよい。
本発明に係る上記態様によれば、耐食性に優れるホットスタンプ部材を製造可能なＡｌめっきを施したホットスタンプ用鋼板を得ることができる。
本発明の実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の断面模式図である。 本発明の別の実施形態に係るホットスタンプ用鋼板の断面模式図である。 ホットスタンプ部材のグロー放電発光分析の測定結果の一例である。 ホットスタンプ部材のグロー放電発光分析の測定結果の一例である。
＜ホットスタンプ用鋼板＞
本発明者らが鋭意検討した結果、Ａｌめっき鋼板をホットスタンプした場合、表面にＦｅが拡散し、耐食性が低下することが分かった。
本発明者らが、さらに鋭意検討したところ、下記の知見を得た。
（Ａ）表層めっき層として、
Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が９０質量％超、かつ、Ｎｉ含有量が５０質量％以下であるめっき、または、
Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が９０質量％超、かつ、Ｎｉ含有量が９０質量％以下であり、かつＣｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下であるめっきを用いると、ホットスタンプ部材の表面へのＦｅの拡散を抑制することができる。
（Ｂ）表層めっき層の厚さが３００ｎｍ超、２５００ｎｍ以下であると、ホットスタンプ部材の表面へのＦｅの拡散をより抑制することができる。
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板では、上述の知見に基づいて、ホットスタンプ用鋼板の構成を決定した。本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板は、各めっき構成の相乗効果により、本発明の目的とする効果が得られる。ホットスタンプ用鋼板１０は、図１に示すように、母鋼板１、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２、酸化Ａｌ被膜３、及び表層めっき層４と、をこの順で備える。酸化Ａｌ被膜３が無い場合は、図２のように、ホットスタンプ用鋼板１０Ａは、母鋼板１、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２、及び表層めっき層４をこの順で備える。以下、各構成について説明する。なお、本明細書中において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。「未満」、「超」と示す数値には、その値が数値範囲に含まれない。化学組成についての％は全て質量％を示す。
（母鋼板）
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の鋼板（以下、母鋼板）１は、公知のホットスタンプ用鋼板の化学組成であればよい。例えば、化学組成が、質量％で、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％および残部：Ｆｅ及び不純物である。
「Ｃ：０．０１％～０．７０％」
Ｃは、焼き入れ性を確保するために重要な元素である。Ｃ含有量が０．０１％未満では、十分な焼入れ性が得ることができないため、強度が低下する。そのため、Ｃ含有量は０．０１％以上とすることが、好ましい。Ｃ含有量は、好ましくは０．０４％以上である。より好ましいＣ含有量は０．１０％以上、０．１５％以上、０．２０％以上、０．２３％以上、０．２５％以上又は０．２７％以上である。一方、Ｃ含有量が０．７０％超では、粗大な炭化物が生成して破壊が生じやすくなる。そのため、Ｃ含有量は０．７０％以下とすることが、好ましい。Ｃ含有量は、より好ましくは０．５５％以下、０．５０％以下、０．４５％以下又は０．４０％以下、０．３６％以下又は０．３２％以下である。
「Ｓｉ：０．００５％～１．０００％」
Ｓｉは、焼入れ性を確保するために含有させる元素である。Ｓｉ含有量が０．００５％未満では上記効果が得られない。そのため、Ｓｉ含有量は０．００５％以上とすることが、好ましい。より好ましいＳｉ含有量は、０．１００％以上又は０．１５０％以上である。０．８００％超のＳｉを含有させても上記効果が飽和するため、Ｓｉ含有量は０．８００％以下とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．４００％以下である。Ｓｉ含有量は、さらに好ましくは０．２５０％以下である。特に好ましいＳｉ含有量は０．２００％以下である。
「Ｍｎ：０．３０％～３．００％」
Ｍｎは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素である。Ｍｎ含有量が０．３０％未満では、固溶強化能が乏しくマルテンサイトが軟らかくなり、引張強さが低下する懸念がある。そのため、Ｍｎ含有量は０．３０％以上とすることが、好ましい。Ｍｎ含有量は、より好ましくは０．４０％以上、０．５０％以上又は０．６０％以上である。更により好ましいＭｎ含有量は、０．８０％以上である。一方、Ｍｎ含有量を３．００％超とすると、鋼中に粗大な介在物が生成して破壊が生じやすくなるので、Ｍｎ含有量は、３．００％以下とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは２．００％以下である。
「Ｐ：０．１００％以下」
Ｐは、粒界に偏析し、粒界の強度を低下させる不純物元素である。Ｐ含有量が０．１００％を超えると、粒界の強度が著しく低下して、ホットスタンプ部材が脆性破壊しやすくなる。そのため、Ｐ含有量は０．１００％以下とすることが、好ましい。Ｐ含有量は、より好ましくは０．０５０％以下、０．０３０％以下又は０．０１５％以下である。更により好ましいＰ含有量は、０．０１０％以下又は０．００５％以下である。Ｐ含有量の下限は特に限定しない。このため、Ｐ含有量の下限は０％である。Ｐ含有量を０．０００５％未満などに低減すると、脱Ｐコストが大幅に上昇し、経済的に好ましくないため、実操業上、０．０００５％又は０．００１％を下限としてもよい。
「Ｓ：０．１０００％以下」
Ｓは、鋼中に介在物を形成する不純物元素である。Ｓ含有量が０．１０００％を超えると、鋼中に多量の介在物が生成し、ホットスタンプ部材が脆性破壊しやすくなる。そのため、Ｓ含有量は０．１０００％以下とすることが、好ましい。Ｓ含有量は、より好ましくは０．０３００％以下、０．０１００％以下、０．００７０％以下又は０．００５０％以下である。Ｓ含有量の下限は特に限定しない。このため、Ｓ含有量の下限は０％である。Ｓ含有量を０．０００１５％未満などに低減すると、脱Ｓコストが大幅に上昇し、経済的に好ましくないため、実操業上、０．０００１５％又は０．０００５％を下限としてもよい。Ｓ含有量は０．００１０％以上又は０．００５０％以上であってもよい。
「Ｎ：０．０１００％以下」
Ｎは、不純物元素であり、鋼中に窒化物を形成してホットスタンプ部材の靱性および引張強さを劣化させる元素である。Ｎ含有量が０．０１００％を超えると、鋼中に粗大な窒化物が生成して、ホットスタンプ部材が脆性破壊しやすくなる。そのため、Ｎ含有量は０．０１００％以下とする。Ｎ含有量は、好ましくは０．００５０％以下である。Ｎ含有量の下限は特に限定しない。このため、Ｎ含有量の下限は０％である。Ｎ含有量を０．００１５％未満などに低減しようとすると、脱Ｎコストが大幅に上昇し、経済的に好ましくないため、実操業上、０．００１５％又は０．００２０％を下限としてもよい。
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０を構成する母鋼板１は、Ｆｅの一部に代えて、任意元素として、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％、およびＲＥＭ：０．００１～０．３００％からなる群から選択される１種又は２種以上を含有してもよい。以下の任意元素を含有しない場合の含有量は０％である。
「Ｃｕ：０％以上、１．００％以下」
Ｃｕは、ホットスタンプ時にホットスタンプ部材のめっき層まで拡散して、ホットスタンプ部材の製造における、加熱時に侵入する水素を低減する作用を有するので、必要に応じて含有させてもよい。また、Ｃｕは鋼の焼入れ性を高め、焼入れ後のホットスタンプ部材の強度を安定して確保するために有効な元素である。Ｃｕを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｃｕ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。より好ましいＣｕ含有量は、０．１０％以上である。Ｃｕ含有量は、さらに好ましくは０．１５％以上である。一方、１．００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｃｕ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｃｕ含有量はより好ましくは０．９０％以下である。Ｃｕ含有量は、さらに好ましくは０．３５％以下である。
「Ｎｉ：０％以上、１．００％以下」
Ｎｉは、鋼板製造時のＣｕによる熱間脆性を抑制し、安定した生産を確保するために、重要な元素であるので、Ｎｉを含有させてもよい。Ｎｉ含有量が０．０１％未満では、上記の効果を十分に得られない場合がある。したがって、Ｎｉ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。より好ましいＮｉ含有量は０．０５％以上である。さらに好ましいＮｉ含有量は０．１０％以上である。
一方、Ｎｉ含有量が１．００％を超えると、ホットスタンプ部材の限界水素量が低下する。したがって、Ｎｉ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｎｉ含有量は０．５０％以下又は０．２５％以下が好ましい。Ｎｉ含有量は０．２００％以下が好ましい。
「Ｃｒ：０％以上、１．０００％以下」
Ｃｒは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｃｒを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｃｒ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。より好ましいＣｒ含有量は、０．０５０％以上である。さらに好ましいＣｒ含有量は、０．１００％以上である。一方、１．０００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｃｒ含有量は１．０００％以下とすることが好ましい。Ｃｒ含有量は、より好ましくは０．８００％以下、０．５００％以下又は０．２５０％以下である。
「Ｍｏ：０％以上、１．０００％以下」
Ｍｏは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｍｏを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｍｏ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。より好ましいＭｏ含有量は０．００５％以上である。さらに好ましいＭｏ含有量は、０．０１０％以上である。一方、１．０００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｍｏ含有量は１．０００％以下とすることが好ましい。Ｍｏ含有量は、より好ましくは０．８００％以下、０．５００％以下又は０．２５０％以下である。
「Ｎｂ：０％～０．２００％」
固溶ＮｂがＦｅの拡散速度を低下させる機能を有するので、必要に応じてＮｂを含有してもよい。Ｎｂ含有量は、０．００１％以上が好ましい。より好ましいＮｂ含有量は、０．００５％以上である。さらに好ましいＮｂ含有量は、０．０１０％以上である。特に好ましいＮｂ含有量は、０．０３０％以上または、０．０５０％以上である。一方、０．２００％を超えても、Ｎｂが固溶できず炭化物を粗大化させるので、Ｎｂ含有量は０．２００％以下とすることが好ましい。Ｎ含有量はより好ましくは、０．１５０％以下である。Ｎｂ含有量は、さらに好ましくは０．１００％以下である。
「Ｖ：０％～１．０００％」
Ｖは、微細な炭化物を形成し、その細粒化効果や水素トラップ効果によりホットスタンプ部材の限界水素量を向上させる元素である。そのため、Ｖを含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ｖ含有量は、０．００１％以上であるとすることが好ましい。より好ましいＶ含有量は、０．０１０％以上である。さらに好ましＶ含有量は、０．１００％以上である。
しかしながら、Ｖ含有量が１．０００％を超えると、上記の効果が飽和して経済性が低下する。したがって、含有させる場合のＶ含有量は１．０００％以下とすることが好ましい。Ｖ含有量は、より好ましくは０．７００％以下、０．４００％以下又は０．２５０％以下である。
「Ｔｉ：０％～０．１５０％」
Ｔｉは、固溶強化によりホットスタンプ部材の強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｔｉを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｔｉ含有量は、０．００１％以上とすることが好ましい。より好ましいＴｉ含有量は０．０１０％以上である。さらに好ましいＴｉ含有量は、０．０２０％以上である。一方、０．１５０％を超えて含有させても上記効果は飽和するので、Ｔｉ含有量は０．１５０％以下とすることが好ましい。Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．１２０％以下、０．１００％以下、０．０６０％以下又は０．０４０％以下である。
「Ｂ：０％～０．０１００％」
Ｂは、粒界に偏析して粒界の強度を向上させる元素であるため、必要に応じて含有させても良い。Ｂを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるために、Ｂ含有量は０．０００５％以上とすることが好ましい。Ｂ含有量は、好ましくは０．００１０％以上である。一方、０．０１００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｂ含有量は０．０１００％以下とすることが好ましい。Ｂ含有量は、より好ましくは０．００７５％以下、０．００４０％以下又は０．００２５％以下である。
「Ｃｏ：０％～１．００％」
Ｃｏは、マルテンサイト開始温度（Ｍｓ点）を上昇させる作用を有する元素であり、ホットスタンプ部材の靭性を向上させるので、必要に応じて含有させてもよい。Ｃｏを含有させる場合、上記効果を確実に発揮させるためには、Ｃｏ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。より好ましいＣｏ含有量は０．０８％以上である。一方、Ｃｏ含有量が１．００％超を超えると鋼の焼き入れ性が低下する。そのため、Ｃｏ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。より好ましくは０．９０％以下、０．５０％以下又は０．１０％以下である。
「Ｗ：０％～１．００％」
Ｗは鋼の焼入れ性を高め、焼入れ後のホットスタンプ部材の強度を安定して確保することを可能にする元素である。そのため、含有させてもよい。また、Ｗは、腐食環境において耐食性を向上させる元素である。上記の効果を得るためには、Ｗを０．０１％以上含有させることが好ましい。
しかしながら、Ｗ含有量が１．００％を超えると、上記の効果が飽和して経済性が低下する。したがって、含有させる場合のＷ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｗ含有量は、より好ましくは０．７５％以下、０．４０％以下又は０．１０％以下である。
「Ｓｎ：０％～１．００％」
Ｓｎは腐食環境において耐食性を向上させる元素である。そのため、Ｓｎを含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ｓｎを０．０１％以上含有させることが好ましい。
しかしながら、Ｓｎ含有量が１．００％を超えると粒界強度が低下し、焼入れ後のホットスタンプ部材の限界水素量が低下する。したがって、含有させる場合のＳｎ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｓｎ有量は、より好ましくは０．６０％以下、０．１０％以下又は０．０５％以下である。
「Ｓｂ：０％～１．００％」
Ｓｂは腐食環境において耐食性を向上させる元素である。そのため、Ｓｂを含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ｓｂ含有量を０．０１％以上とすることが好ましい。
しかしながら、Ｓｂ含有量が１．００％を超えると粒界強度が低下し、焼入れ後のホットスタンプ部材の限界水素量が低下する。したがって、含有させる場合のＳｂ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｓｂ有量は、より好ましくは０．６０％以下、０．１０％以下又は０．０５％以下である。
「Ｚｒ：０％～１．００％」
Ｚｒは腐食環境において耐食性を向上させる元素である。そのため、含有させてもよい。上記の効果を得るためには、Ｚｒ含有量を０．０１％以上とすることが好ましい。
しかしながら、Ｚｒ含有量が１．００％を超えると粒界強度が低下し、焼入れ後のホットスタンプ部材の限界水素量が低下する。したがって、含有させる場合のＺｒ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。Ｚｒ有量は、より好ましくは０．６０％以下、０．２０％以下又は０．０５％以下である。
「Ｍｇ：０％～０．２００％」
Ｍｇは、溶鋼を脱酸して鋼を健全化する作用を有する元素であり、ホットスタンプ部材の靭性を向上させる。そのため、必要に応じてＭｇを含有させてもよい。上記効果を確実に得るためには、Ｍｇ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。より好ましくは、０．０１０％以上である。一方、Ｍｇ含有量が０．２００％超の場合、上記効果は飽和してコストの上昇を引き起こす。そのため、Ｍｇ含有量は０．２００％以下とすることが好ましい。より好ましくは、０．１００％以下、０．０５０％以下又は０．０１０％以下である。
「ｓｏｌ．Ａｌ：０％～１．０００００％以下」
Ａｌは、溶鋼を脱酸して鋼を健全化する（鋼にブローホールなどの欠陥が生じることを抑制する）作用を有する元素である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．０００１０％未満では、脱酸が十分に行われず上記効果が得られないため、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．０００１０％以上とすることが好ましい。ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、より好ましくは０．０００２０％以上である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、さらに好ましくは０．００１００％以上、または０．００２００％以上である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、特に好ましくは０．０１０００％以上である。一方、ｓｏｌ．Ａｌ含有量が１．０００００％を超えると、鋼中に粗大な酸化物が生成し、ホットスタンプ部材が脆性破壊しやすくなる。そのため、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は１．０００００％以下とすることが好ましい。ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、より好ましくは０．５００００％以下、または０．４００００％以下である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量は、さらに好ましくは０．１００００％以下、０．０７０００％以下、０．０５０００％以下、又は０．０３０００％以下である。なお、ｓｏｌ．Ａｌとは、酸可溶性Ａｌを意味し、固溶状態で鋼中に存在する固溶Ａｌと、ＡｌＮ等の酸可溶性析出物として鋼中に存在するＡｌとの総量のことをいう。
「Ｃａ：０％以上、０．０１０％以下」
Ｃａは、溶鋼を脱酸して鋼を健全化する作用を有する元素である。この作用を確実に発揮させるためには、Ｃａ含有量を０．００１％以上とすることが好ましい。一方、０．０１０％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、Ｃａ含有量は０．０１０％以下とすることが好ましい。Ｃａ含有量は０．００７％以下、０．００５％以下又は０．００３％以下とすることがより好ましい。
「ＲＥＭ：０％以上、０．３００％以下」
ＲＥＭは、溶鋼を脱酸して鋼を健全化する作用を有する元素である。この作用を確実に発揮させるためには、ＲＥＭ含有量を０．００１％以上とすることが好ましい。一方、０．３００％を超えて含有させても上記効果は飽和するため、ＲＥＭ含有量は０．３００％以下とすることが好ましい。ＲＥＭ含有量は０．１００％以下、０．０５０％以、０．０１０％以下又は０．００５％以下とすることがより好ましい。
なお、本実施形態においてＲＥＭとは、Ｓｃ、Ｙ及びランタノイドからなる合計１７元素を指し、ＲＥＭの含有量とはこれらの元素の含有量の合計を指す。
「残部：Ｆｅ及び不純物」
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０を構成する母鋼板１の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物である。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから及び／又は製鋼過程で不可避的に混入し、あるいは、意図的に添加されたものであって本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプした後の、ホットスタンプ部材の特性を阻害しない範囲で許容される。
上述した母鋼板１の化学組成は、一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、ＩＣＰ－ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ－Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定すればよい。なお、ＣおよびＳは燃焼－赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解－熱伝導度法を用いて測定すればよい。表面のめっき層は機械研削により除去してから化学組成の分析を行えばよい。ｓｏｌ．Ａｌは、試料を酸で加熱分解した後の濾液を用いてＩＣＰ－ＡＥＳによって測定すればよい。
「金属組織」
次に、本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０を構成する母鋼板１の金属組織について説明する。ホットスタンプ用鋼板１０の母鋼板１の金属組織は、限定されないが、断面の面積率において、フェライト：２０～８０％、パーライト：２０～８０％、残部がベイナイト、マルテンサイトまたは残留オーステナイトの１種以上であってもよい。残部の面積率は５％未満であってもよい。
（フェライト及びパーライトの面積率の測定方法）
フェライトおよびパーライトの面積率の測定は、以下の方法で行う。板幅方向中央位置における、圧延方向に平行な断面を鏡面に仕上げ、室温においてアルカリ性溶液を含まないコロイダルシリカを用いて８分間研磨し、サンプルの表層に導入されたひずみを除去する。サンプル断面の長手方向の任意の位置において、表面から板厚の１／４深さを分析できるように、長さ５０μｍ、表面から板厚の１／８深さ～表面から板厚の３／８深さの領域を、０．１μｍの測定間隔で電子後方散乱回折法により測定して結晶方位情報を得る。測定には、サーマル電界放射型走査電子顕微鏡（ＪＥＯＬ製ＪＳＭ－７００１Ｆ）とＥＢＳＰ検出器（ＴＳＬ製ＤＶＣ５型検出器）とで構成された装置を用いる。この際、装置内の真空度は９．６×１０－５Ｐａ以下、加速電圧は１５ｋＶ、照射電流レベルは１３、電子線の照射レベルは６２とする。さらに、同一視野において反射電子像を撮影する。
まず、反射電子像からフェライトとセメンタイトが層状に析出した結晶粒を特定し、当該結晶粒の面積率を算出することで、パーライトの面積率を得る。その後、パーライトと判別された結晶粒を除く結晶粒に対し、得られた結晶方位情報をＥＢＳＰ解析装置に付属のソフトウェア「ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（登録商標）」に搭載された「Ｇｒａｉｎ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ」機能を用いて、Ｇｒａｉｎ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ値が１．０°以下の領域をフェライトと判定する。フェライトと判定された領域の面積率を求めることで、フェライトの面積率を得る。
（ベイナイト、マルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の測定方法）
本実施形態におけるベイナイト、マルテンサイト及び残留オーステナイトの面積率の合計は、１００％から、フェライト、パーライトの面積率から差し引いた値とする。
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の母鋼板１の板厚は特に限定しないが、車体軽量化の観点から、０．５～３．５ｍｍとすることが好ましい。母鋼板１の板厚は０．８ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上又は１．２ｍｍ以上であることが好ましい。母鋼板１の板厚は３．２ｍｍ以下、２．８ｍｍ以下又は２．４ｍｍ以下であることが好ましい。
（Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層）
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０のＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２は、母鋼板１の上層として設けられている。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２は、Ａｌ及びＳｉを主成分とするめっきである。ここで、Ａｌ及びＳｉを主成分とするとは、少なくともＳｉを３質量％～２０質量％含有し、かつ、Ａｌの含有量とＳｉの含有量との合計が９５質量％以上であることをいう。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２は、Ａｌ含有量が７５質量％以上、Ｓｉ含有量が３質量～２０質量％、かつ、前記Ａｌ含有量と前記Ｓｉ含有量との合計が９５質量％以上である。つまり、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２は、Ａｌ含有量が７５質量％以上、Ｓｉ含有量が３～２０質量％、かつ、前記Ａｌ含有量と前記Ｓｉ含有量との合計が９５質量％以上である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量は７５質量％～９７質量％であり、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量がこの範囲であれば、ホットスタンプ時に鋼板の表面に密着性の良いスケールが形成される。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量は、９５質量％以下又は９３質量％以下であることが好ましい。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量は、９１質量％以下又は８８％以下としてもよく、７８％以上、８１％以上又は８５％以上としてもよい。
Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量は、３質量％以上又は５質量％以上であることが好ましい。より好ましくは、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量は７質量％以上又は９質量％以上である。さらに好ましくは、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量は１１質量％以上である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量は、２０質量％以下である。好ましくは、Ｓｉ含有量は、１５質量％以下又は１２質量％以下である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量が３質量％未満であると、スケール密着性が低下する。また、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＳｉ含有量が２０質量％超であると、スケール密着性が低下する。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中の残部は、Ｆｅ及び不純物である。不純物としては、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の製造中に不可避的に混入する成分や母鋼板１中の成分等が挙げられる。
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０のＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さ（平均層厚）は８μｍ以上である。より好ましいＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは１２μｍ以上又は１０μｍ以上である。より好ましいＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは１５μｍ以上である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さが８μｍ未満であると、ホットスタンプ時に密着性のよいスケールを形成することができない。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは５０μｍ以下である。より好ましいＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは４５μｍ以下、４０μｍ以下又は３５μｍ以下である。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さが５０μｍ超であると、上記の効果が飽和することに加え、コストが高くなる。
Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは以下のように測定する。ホットスタンプ用鋼板１０の板厚方向に切断を行った後、ホットスタンプ用鋼板１０の断面を研磨する。研磨したホットスタンプ用鋼板１０の断面を、電子線マイクロアナライザ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｓｅｒ：ＦＥ－ＥＰＭＡ）により、ホットスタンプ用鋼板１０の表面から母鋼板１までをＺＡＦ法を用いて線分析し、検出された成分中のＡｌ濃度及びＳｉ濃度を測定する。測定条件は、加速電圧１５ｋＶ、ビーム径１００ｎｍ程度、１点あたりの照射時間１０００ｍｓ、測定ピッチ６０ｎｍとすればよい。Ｓｉ濃度が３～２０質量％、かつ、Ａｌ濃度とＳｉ濃度との合計が９５質量％以上である領域をＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２と判定する。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さは、上記の領域の板厚方向の長さとする。５μｍ間隔ずつ離れた５箇所の位置でＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の厚さを測定し、求めた値の算術平均をＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２の平均厚さとする。
Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量は、ＪＩＳ Ｋ ０１５０（２００９）に記載の試験方法に従って、試験片を採取し、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の全厚の１／２位置のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を測定することで、ホットスタンプ用鋼板１０におけるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を得る。
（酸化Ａｌ被膜）
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の酸化Ａｌ被膜３は、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の上層として、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２に接して設けられている。酸化Ａｌ被膜は、Ｏの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％以上である領域とする。酸化Ａｌ被膜は無くてもよい。酸化Ａｌ被膜の厚さは、０～２０ｎｍである。
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚は、２０ｎｍ以下である。好ましくは、酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚は、１０ｎｍ以下である。ホットスタンプ用鋼板１０の酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚が２０ｎｍ超の場合、酸化Ａｌ被膜３の上層として設けられる表層めっき層４の被覆率が９０％未満となり、Ｆｅ拡散の抑制機能が低下する場合がある。酸化Ａｌ被膜３は無くてもよいので、酸化Ａｌ被膜３の下限は０ｎｍである。その場合、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２に接するように、表層めっき層４が形成される。酸化Ａｌ被膜３の厚さは２ｎｍ以上であってもよい。
酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚は、ＡｒスパッタリングとＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）測定とを交互に繰り返すことで、評価する。具体的には、Ａｒスパッタリング（加速電圧２０ｋＶ、スパッタレート１．０ｎｍ／ｍｉｎ）でホットスタンプ用鋼板１０のスパッタリングを行った後に、ＸＰＳ測定を行う。このＡｒスパッタリングとＸＰＳ測定とは交互に行い、ＸＰＳ測定で酸化したＡｌの２ｐ軌道の結合エネルギー７３．８ｅＶ～７４．５ｅＶのピークが現れてからなくなるまで、これらの測定を繰り返す。酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚は、スパッタリングを開始して初めてＯの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％以上となる位置から、Ｏの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％未満となる位置までのスパッタリング時間とスパッタレートとから算出する。スパッタレートはＳｉＯ２換算で行う。酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚は、２箇所で測定した算術平均値とする。
（表層めっき層）
本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層４は、酸化Ａｌ被膜３の上層として酸化Ａｌ被膜３に接して設けられている。酸化Ａｌ被膜３が無い場合は、表層めっき層４は、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の上層として、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２に直接接して設けられている（ホットスタンプ用鋼板１０Ａ）。表層めっき層４は、（１）Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が９０質量％超であり、かつ、Ｎｉ含有量が５０質量％以下、または、（２）Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が９０質量％超であり、Ｎｉ含有量が９０質量％以下であり、Ｃｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下である。Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量との合計が９０質量％超であり、かつ、Ｎｉ含有量が５０質量％以下またはＮｉ含有量が９０質量％以下であり、Ｃｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下であることで、ホットスタンプ時のホットスタンプ部材表面へのＦｅの拡散を抑制することができる。このため、表層めっき層４をＦｅ拡散防止層ということもできる。
ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層めっき層４のＣｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計は、９０質量％超である。表層めっき層４のＣｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計は、９２質量％以上、９４質量％以上、９６質量％以上又は９８質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。その一方、表層めっき層４のＣｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計は、９８質量％以下、９６質量％以下又は９４質量％以下であってもよい。
ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、Ｃｒ５質量％以上の場合、表層めっき層４のＣｒ含有量は、表層めっき層４のＮｉ含有量より多いことが好ましい。ただし、表層めっき層４のＣｒ含有量が５質量％未満である場合、表層めっき層４のＣｒ含有量は、表層めっき層４のＮｉ含有量より多くなくてもよい。また、表層めっき層４のＮｉ含有量は５０％未満であってもよい。
ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層めっき層４のＣｒ含有量は、高い方が好ましい。このため、Ｃｒ含有量は、５質量％以上、１０質量％以上、２０質量％以上、２５質量％以上、３０質量％以上、４０質量％以上、５０質量％以上、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、９４質量％以上又は９８質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。つまり、１００％Ｃｒめっきであってもよい。その一方、表層めっき層４のＣｒ含有量は、９８質量％以下、９６質量％以下、９４質量％以下、９０質量％以下、８５質量％以下、８０質量％以下、６０質量％以下、５０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以下又は５質量％以下であってもよく、０質量％であってもよい。
ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層めっき層４のＣｕ含有量は、高い方が好ましい。このため、Ｃｕ含有量は、５質量％以上、１０質量％以上、２０質量％以上、２５質量％以上、３０質量％以上、４０質量％以上、５０質量％以上、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、９４質量％以上又は９８質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。つまり、１００％Ｃｕめっきであってもよい。その一方、表層めっき層４のＣｕ含有量は、９８質量％以下、９６質量％以下、９４質量％以下、９０質量％以下、８５質量％以下、８０質量％以下、６０質量％以下、５０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以下又は５質量％以下であってもよく、０質量％であってもよい。
ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層めっき層４のＮｉ含有量は５０質量％以下とする。しかし、表層めっき層４のＮｉ含有量が５０質量％超であっても、ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、Ｎｉ含有量が９０質量％以下であり、かつ、表層めっき層４のＣｒ含有量が表層めっき層４のＮｉ含有量の０．０８倍以下（つまり、「Ｃｒ≦０．０８×Ｎｉ」）であればよい。すなわち、表層めっき層４のＮｉ含有量は５０質量％以下、または、表層めっき層４のＮｉ含有量が９０質量％以下であり、かつ、Ｃｒ含有量は表層めっき層４のＮｉ含有量の０．０８倍以下とする。Ｎｉ含有量は９０質量％以下であるが、９０％未満、８０％以下、７０％以下、６０％以下叉は０％以下としてもよい。必要に応じて、表層めっき層４のＮｉ含有量とＣｒ含有量の比（Ｎｉ／Ｃｒ）を、Ｎｉ含有量によらず１．４以下、１．２以下、１．０以下又は０．７以下としてもよい。同様に、必要に応じて、表層めっき層４のＮｉ含有量とＣｒ含有量の比（Ｎｉ／Ｃｒ）を、Ｎｉ含有量によらず１０．０以上、１２．０以上、１５．０以上又は２０．０以上としてもよい。
表層めっき層４における、Ｃｒ、ＣｕおよびＮｉの含有量の合計が、９０質量％超であれば、Ｃｒ、ＣｕおよびＮｉ以外の元素（不純物などを含む。）を含有してもよい。Ｃｒ、ＣｕおよびＮｉ以外の元素の合計含有量としては、１０％以下である。Ｃｒ、ＣｕおよびＮｉ以外の元素の含有量の合計は、５質量％以下、３質量％以下であってもよいし、１質量％以下であってもよい。
本実施形態に係る表層めっき層４の厚さは、３００ｎｍ超である。表層めっき層４の厚さが３００ｎｍ以下であると、ホットスタンプ時のＦｅの拡散を十分に抑制できないためである。より好ましい表層めっき層４の厚さは、４００ｎｍ以上又は５００ｎｍ以上である。また、表層めっき層４の厚さの上限は、２５００ｎｍ以下である。より好ましい表層めっき層４の厚さは、１０００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは７３０ｎｍ以下である。表層めっき層４の厚さが２５００ｎｍ超であると、ホットスタンプ時のＦｅの拡散を抑制する効果が飽和し、コストが高くなる。このため、表層めっき層４の厚さが２５００ｎｍ以下とする。好ましい表層めっき層４の厚さは、２０００ｎｍ以下、１５００ｎｍ以下又は１０００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは７３０ｎｍ以下である。
酸化Ａｌ被膜３に対する表層めっき層４の被覆率（酸化Ａｌ被膜３がない場合は、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２に対する表層めっき層４の被覆率）が９０％以上であることが好ましい。より好ましくは、表層めっき層４の被覆率が９５％以上である。表層めっき層４の被覆率が９０％未満であると、ホットスタンプ時のＡｌ－Ｓｉ合金めっき層２表面で水蒸気とＡｌとの反応を十分に抑制できない。表層めっき層４の被覆率は、１００％以下であってもよく、９９％以下であってもよい。
表層めっき層４の被覆率は、ＸＰＳの測定で評価する。具体的には、ＸＰＳ測定は、アルバック・ファイ社製のＱｕａｎｔｕｍ２０００型を用い、線源としてＡｌ Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、ホットスタンプ用鋼板１０を全エネルギー範囲で走査して測定し、アルバック・ファイ社製の解析ソフトＭｕｌｔｉＰａｋ Ｖ．８．０を用いて解析し、検出された金属成分におけるＣｒの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、Ｃｕの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、Ｎｉの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、Ａｌの含有量（ａｔｏｍｉｃ％）、及び他の成分の含有量を（ａｔｏｍｉｃ％）を得る。得られた含有量（ａｔｏｍｉｃ％）を含有量（質量％）に換算することで、Ｃｒ含有量（質量％）、Ｃｕ含有量（質量％）、Ｎｉ含有量（質量％）及びＡｌ含有量（質量％）を得ることができる。Ｃｒめっきの場合は、Ｃｒ含有量（質量％）とＡｌの含有量（質量％）との合計に対するＣｒ含有量（質量％）の割合（％）を計算し、得られた割合を被覆率とする。Ｃｒ含有量（質量％）、Ｃｕ含有量（質量％）、Ｎｉ含有量（質量％）、およびＡｌの含有量（質量％）の合計に対するＣｒ含有量（質量％）、Ｃｕ含有量（質量％）、およびＮｉ含有量（質量％）の合計含有量の割合（％）を計算し、得られた割合を被覆率とする。
表層めっき層４の平均層厚（厚さ）は、グロー放電発光分析（ＧＤＳ）で測定することができる。電極間距離は０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍとし、サンプル背面から高周波あるいは直接グロー、高周波グローなどから選択して印加して測定しても良い。放電電圧は３０Ｗ～５０Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は５００Ｐａ～７００Ｐａで測定しても良い。放電範囲は２ｍｍφ～６ｍｍφで測定しても良い。１か所の測定時間は、Ｆｅが９０％以上検出されるようになるまでの時間（αとする）を測定し、その時間の２割程度の時間（α×０．２）をさらに測定（合計α＋０．２α）しても良い。ホットスタンプ用鋼板１０の最表面からＡｌが検出され、かつ表層めっき層４であるめっき成分（Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ）の合計が50％になるまでの領域まで測定を行うことで、表層めっき層４の厚さを得ることができる。表層めっき層４の厚さ（ｎｍ）は、以下のように求める。まず、測定開始から終了（Ａｌが検出され、かつ表層めっき層４であるめっき成分（Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ）の合計が50％になる）までに削られた深さと測定時間とから、単位時間当たりに削れる深さを算出する。次に、得られた単位時間当たりに削れる深さに測定時間を乗じて、ホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層４の厚さを計算する。
表層めっき層４中のＣｕ、Ｃｒ、およびＮｉの各含有量は、上記の表層めっき層４の厚さの測定において得られる表層めっき層４の板厚方向の中心位置における各元素濃度を各元素の含有量とする。
＜ホットスタンプ部材＞
次に本実施形態に係るホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプすることで得られるホットスタンプ部材について説明する。本実施形態に係るホットスタンプ部材は、母鋼材と母鋼材上に設けられためっき層とを備える。
（母鋼材）
母材（母鋼材）は、ホットスタンプ用鋼板１０の母鋼板１と同じ化学組成を有する。母鋼材の化学組成は上述の方法で測定することができる。
（めっき層）
ホットスタンプ部材のめっき層は、（１）Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が５０質量％以上であり、かつ、Ｎｉ含有量が４０質量％以下、または、（２）Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が５０質量％以上であり、かつ、Ｎｉ含有量が７２質量％以下、かつ、Ｃｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下である表層リッチ領域と、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が５０質量％未満、Ａｌ含有量が１０質量％以上、かつ、Ｆｅ含有量が５０質量％以下であるＡｌリッチ領域と、Ａｌ含有量が１０質量％以上、かつ、Ｆｅ含有量が５０質量％超であるＦｅリッチ領域と、をめっき層の表面からこの順で有する。つまり、表層リッチ領域は、Ｎｉ含有量は４０％以下とするが、Ｎｉ含有量が４０質量％超であっても、Ｎｉ含有量が７２質量％以下、かつ、Ｃｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下であればよい。ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層リッチ領域のＣｒ含有量が４質量％以上である場合、表層リッチ領域のＣｒ含有量は表層リッチ領域のＮｉ含有量より多いことが好ましい。ただし、表層リッチ領域のＣｒ含有量が４質量％未満である場合、表層リッチ領域のＣｒ含有量は、表層リッチ領域のＮｉ含有量より多くなくてもよい。
以下、Ｃｕめっきにより形成された表層めっき層４（つまり、Ｃｒ含有量とＮｉ含有量の合計が０質量％）を有するであるホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプして得たホットスタンプ部材である場合を例にして、めっき層について説明する。本実施形態に係るホットスタンプ部材のめっき層の構造を、図３を用いて説明する。図３は、ホットスタンプ部材のめっき層の深さプロファイルである。図３の縦軸は各元素の含有量を示し、横軸はホットスタンプ部材の最表面からの深さを示す（最表面：０μｍ）。実線はＦｅの含有量を示し、破線はＡｌの含有量を示し、点線はＣｕの含有量を示す。ここでは、便宜的に表層めっき層が１００％Ｃｕめっきである図３をもとに説明するが、表層めっき層４が１００％Ｃｕめっきでない場合、以下の説明において、「Ｃｕ含有量」を「Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計」に置き換えると、理解しやすくなる。このため、「Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計」に置き換えることができる「Ｃｕ含有量」に、「（注１）」を付記した。
ホットスタンプ用鋼板１０が、Ｃｕ含有量１００％の表層めっきの場合、ホットスタンプ部材のめっき層のＣｕ含有量（注１）が５０質量％以上であり、かつ、Ｎｉ含有量が４０質量％以下、または、
Ｃｕ含有量（注１）が５０質量％以上であり、かつ、Ｎｉ含有量が７２質量％以下、かつ、Ｃｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下であるＣｕがリッチな領域（注２：ホットスタンプ用鋼板１０がＣｕ含有量が１００％の表層めっき以外の場合、ＣｒとＣｕとＮｉとがリッチな領域となる。）である表層リッチ領域は、図３の領域Ａとなる。
Ｃｕ含有量（注１）が５０質量％未満であり、Ａｌ含有量が１０質量％以上であり、Ｆｅ含有量が５０質量％以下であるＡｌリッチ領域は図３の領域Ｂとなる。Ａｌ含有量が１０質量％以上であり、Ｆｅ含有量が５０質量％超であるＦｅリッチ領域は図３の領域Ｃとなる。
ホットスタンプ部材の最表面から順に、表層リッチ領域、Ａｌリッチ領域、及びＦｅリッチ領域があるめっき層が存在することで、ホットスタンプ部材の腐食を抑制することができる。ホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層が１００％Ｃｕめっきである場合以外も含め、ホットスタンプ部材の表層リッチ領域とＡｌリッチ層の境界となる位置は、実質的に、Ｃｒ有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が５０質量％となる位置になる。必要に応じて、表層リッチ領域におけるＮｉ含有量は４０質量％以下である。しかし、表層リッチ領域におけるＮｉ含有量が４０％超であっても、ホットスタンプ部材の耐食性向上のため、表層リッチ領域のＣｒ含有量が表層リッチ領域のＮｉ含有量の０．０８倍以下、つまり、「Ｃｒ≦０．０８×Ｎｉ」であればよい。すなわち、表層リッチ領域のＮｉ含有量は４０質量％以下、または、表層リッチ領域のＣｒ含有量は表層リッチ領域のＮｉ含有量の０．０８倍以下とする。表層リッチ領域のＮｉ含有量は４０質量％以下の場合、表層リッチ領域におけるＮｉ含有量とＣｒ含有量の比（Ｎｉ／Ｃｒ）を、１．４以下、１．２以下、１．０以下又は０．７以下としてもよく、若しくは、表層リッチ領域におけるＮｉ含有量とＣｒ含有量の比（Ｎｉ／Ｃｒ）を、１０．０以上、１２．５以上、１５．０以上又は２０．０以上としてもよい。
ホットスタンプ部材のめっき層の厚さは、表層リッチ領域、Ａｌリッチ領域、及びＦｅリッチ領域の各領域の厚さの合計から計算される。なお、以下の説明で、最大値、平均値と記載していない各元素の含有量は、各深さ位置における各元素の含有量である。
本実施形態に係るホットスタンプ部材において、めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量との合計の最大値が５０質量％以上であり、Ｆｅ含有量が１０質量％以下であり、
めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計の最大値が５質量％以上であり、Ｆｅ含有量が４０質量％以下であり、
めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計の最大値が１質量％以上であり、Ｆｅ含有量が５０質量％以下である。
表層めっき層４がＣｕめっきであるホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプして得たホットスタンプ部材である場合を例にして説明する。本実施形態に係るホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの構造を、図４を用いて説明する。図４の縦軸は各元素の含有量を示し、横軸はホットスタンプ部材の最表面からの深さを示す（最表面：０μｍ）。実線はＦｅの含有量を示し、破線はＡｌの含有量を示し、点線はＣｕの含有量を示す。ここでは、便宜的に表層めっき層が１００％Ｃｕめっきである図４をもとに説明するが、表層めっき層４が１００％Ｃｕめっきでない場合、以下の説明において、「Ｃｕ含有量」を「Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計」に置き換えると、理解しやすくなる。このため、「Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計」に置き換えることができる「Ｃｕ含有量」に、「（注１）」を付記した。
本実施形態に係るホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域は、図４の領域Ｄとなる。ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域は図４の領域Ｅとなる。めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域は図４の領域Ｆとなる。以下、各領域について説明する。
「めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域」
ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｕ含有量（注１）の最大値は５０質量％以上、Ｆｅ含有量は１０質量％以下である。めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ａｌ含有量は１質量％以上としてもよい。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｕ含有量（注１）の最大値が５０質量％未満の場合、ホットスタンプ部材の最表面のＡｌ含有量又はＦｅ含有量が過度に多くなり、ホットスタンプ部材の耐食性が低下する。そのため、Ｃｕ含有量（注１）の最大値は５０質量％以上である。より好ましいＣｕ含有量（注１）の最大値は、７０質量％以上である。Ｃｕ含有量（注１）は９０質量％以下としてもよい。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が１０質量％超の場合、ホットスタンプ部材の腐食の原因となるＦｅがホットスタンプ部材の最表面（ホットスタンプ部材のめっき層の表面）に過度に多くなり、ホットスタンプ部材の耐赤錆性が低下する。そのため、Ｆｅ含有量は１０質量％以下である。より好ましいＦｅ含有量は、５質量％以下である。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ａｌ含有量の最大値が１質量％未満である場合、ホットスタンプ部材の耐白錆性を改善するＣｕとＡｌとの金属間化合物が形成されない場合がある。そのため、Ａｌ含有量の最大値は１質量％以上とすることが好ましい。より好ましいＡｌ含有量の最大値は、５質量％以上である。Ａｌ含有量は５０質量％以下であってもよい。
「めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域」
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｕ含有量（注１）の最大値が５質量％以上であり、Ｆｅ含有量が４０質量％以下である。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｕ含有量の最大値が５質量％未満の場合、ホットスタンプ部材の耐白錆性を改善するＣｕとＡｌとの金属間化合物が形成されない。そのため、Ｃｕ含有量の最大値は５質量％以上である。より好ましいＣｕ含有量の最大値は１０質量％以上である。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が４０質量％超の場合、ホットスタンプ部材の最表面におけるＦｅ含有量が過度に多くなる。そのため、Ｆｅ含有量は、４０質量％以下である。より好ましいＦｅ含有量は、２５質量％以下である。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、残部は、Ａｌ、Ｓｉ、及び不純物である。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから及び／又は本実施形態に係るホットスタンプ部材を製造する過程で混入し、あるいは意図的に添加したものであって、ホットスタンプ部材の特性を阻害しない範囲で許容される元素が例示される。
「めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域」
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｕ含有量（注１）の最大値は１質量％以上であり、Ｆｅ含有量は５０質量％以下である。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｃｕ含有量（注１）の最大値は１質量％未満の場合、熱処理時に合金化が十分行われない可能性があり、表層のめっきの密着性が不十分となる場合がある。そのため、Ｃｕ含有量（注１）の最大値は１質量％以上である。より好ましいＣｕ含有量の最大値は５質量％以上である。Ｃｕ含有量（注１）の最大値は３０質量％以下であってもよい。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が５０質量％超の場合、ホットスタンプ部材の最表面のＦｅ含有量が過度に多くなる。そのため、Ｆｅ含有量は、５０質量％以下である。より好ましいＦｅ含有量は、４０質量％以下である。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、残部は、ＡｌとＳｉと不純物である。不純物としては、鋼原料もしくはスクラップから及び／又は本実施形態に係るホットスタンプ部材を製造する過程で混入し、あるいは意図的に添加したものであって、ホットスタンプ部材の特性を阻害しない範囲で許容される元素が例示される。
ホットスタンプ部材のめっき層の各元素の深さプロファイルはグロー放電発光分析（ＧＤＳ）で測定することができる。電極間距離は０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍとし、サンプル背面から高周波あるいは直接グロー、高周波グローなどから選択して印加して測定しても良い。放電電圧は３０Ｗ～５０Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は５００Ｐａ～７００Ｐａで測定しても良い。放電範囲は２ｍｍφ～６ｍｍφで測定しても良い。１か所の測定時間は、Ｆｅが９０％以上検出されるようになるまでの時間（αとする）を測定し、その時間の２割程度の時間（α×０．２）をさらに測定（合計α＋０．２α）しても良い。ホットスタンプ部材の最表面から母鋼材のＦｅ元素が安定する領域まで測定を行うことで、各元素の深さプロファイルを得ることができる。めっき層の表面からの深さ（ｎｍ）は、以下のように求める。まず、測定開始から終了までに削られた深さと測定時間とから、単位時間当たりに削れる深さを算出する。次に、得られた単位時間当たりに削れる深さに測定時間を乗じて、ホットスタンプ部材のめっき層の表面からの深さを計算する。ホットスタンプ部材の表面の凹凸が激しく、真空引きができない場合は、直径数百μｍのインジウム線をホットスタンプ部材に押し付けてシーリング材とすることで測定する。測定する箇所の真空引き部と同程度の円をインジウム線で囲い、ホットスタンプ部材にインジウム線を押し当てて表面凹凸を埋めた後ＧＤＳ測定する。
「めっき層の表面のＣｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも１種」
ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｃｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも１種が存在してもよい。めっき層の表面にＣｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも１種が存在することで、化成性・電着塗装性が良好となるためである。Ｃｒ酸化物としてはＣｒＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３が挙げられる。Ｃｒ水酸化物としては、Ｃｒ（ＯＨ）２、Ｃｒ（ＯＨ）３が挙げられる。Ｃｕ酸化物としては、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯが挙げられる。Ｃｕ水酸化物としては、ＣｕＯＨ、Ｃｕ（ＯＨ）２が挙げられる。Ｎｉ酸化物としては、ＮｉＯ又はＮｉ２Ｏ３が挙げられる。Ｎｉ水酸化物としては、ＮｉＯＨ又はＮｉ（ＯＨ）２が挙げられる。
「めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が３０質量％以上である」
ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が３０質量％以上であることが好ましい。Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が３０質量％以上であれば、ホットスタンプ部材の最表面のＦｅ含有量をさらに、抑制することができる。より好ましいＣｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計は、４０質量％以上である。
Ｃｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の存在の確認は、Ｘ線光電子分光法測定（ＸＰＳ測定）で行う事が出来る。具体的には、Ａｒスパッタリング（加速電圧２０ｋＶ、スパッタレート１．０ｎｍ／ｍｉｎ）でホットスタンプ部材のスパッタリングエッチングを行った後に、ＸＰＳ測定を行う。ＸＰＳ測定は、アルバック・ファイ社製のＱｕａｎｔｕｍ２０００型を用い、線源Ａｌ Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、ホットスタンプ部材の最表面を全エネルギー範囲で走査して測定する。このＡｒスパッタリングエッチングとＸＰＳ測定とは交互に行い、めっき層から厚さ方向に２０ｎｍ位置まで、これらの測定を繰り返す。めっき層の表面からの深さは、スパッタリングエッチング時間とスパッタリングレートとから算出する。スパッタエッチングレートはＳｉＯ２換算で行う。ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｃｕ酸化物又はＣｕ水酸化物の２ｐ軌道に由来する９３３．５ｅＶ～９３５．５ｅＶ、Ｃｒ酸化物又はＣｒ水酸化物の２ｐ軌道に由来する５７６．５ｅＶ～５７９．８ｅＶ、Ｎｉ酸化物又はＮｉ水酸化物の２ｐ軌道に由来する８５４ｅＶ～８５７ｅＶにピークが検出される場合を、ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｃｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも１種が存在すると判定する。より具体的には、Ｃｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の有無は、上記の方法での試料のＸＰＳ測定後、試料を取り除いた後にバックグラウンドを測定する。その後、試料の測定データからバックグラウンドを除去する。バックグラウンド除去後に、各酸化物や各水酸化物のピーク該当部分において１０００ｃ／ｓ以上のピークが検出される場合を、Ｃｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも１種が存在すると判定する。ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域におけるＣｒ含有量、Ｃｕ含有量、Ｎｉ含有量の合計は、上記のＸＰＳ測定で検出された全元素から計算して求める。
「めっき層の厚さ」
ホットスタンプ部材のめっき層の厚さは、表層リッチ領域、Ａｌリッチ領域、及びＦｅリッチ領域の厚さの合計とする。ホットスタンプ部材のめっき層の厚さが５μｍ未満の場合、十分な耐食性が得られない場合がある。そのため、めっき層の厚さは、５μｍ以上であることが好ましい。めっき層の厚さは、１０μｍ以上、２０μｍ以上又は３０μｍ以上であることがより好ましい。めっき層の厚さが２００μｍ超の場合、耐食性向上の効果が飽和する。そのため、めっき層の厚さは２００μｍ以下とすることが好ましい。めっき層の厚さは１８０μｍ以下、１５０μｍ以下、１２０μｍ以下又は１００μｍ以下としてもよい。
以上、表層めっき層４がＣｕめっきであるホットスタンプ用鋼板１０をホットスタンプして得たホットスタンプ部材である場合について説明した。
本実施形態に係るホットスタンプ部材の板厚は特に限定しないが、車体軽量化の観点から、０．５～３．５ｍｍとすることが好ましい。ホットスタンプ部材の板厚は０．８ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上又は１．２ｍｍ以上であることが好ましい。ホットスタンプ部材の板厚は３．２ｍｍ以下、２．８ｍｍ以下又は２．４ｍｍ以下であることが好ましい。
本実施形態に係るホットスタンプ部材の引張強さは特に限定する必要はない。しかしながら、ホットスタンプ部材が使用される車両は高強度材が多いことに鑑み、ホットスタンプ部材の引張強さを９８０ＭＰａ以上、１０８０ＭＰａ以上、１１５０ＭＰａ以上、１３００ＭＰａ以上、１５００ＭＰａ、１６００ＭＰａ以上としてもよい。ホットスタンプ部材の引張強さは、２５００ＭＰａ以下、２２００ＭＰａ以下、２０００ＭＰａ以下又は１８００ＭＰａ以下としてもよい。
＜ホットスタンプ用鋼板の製造方法＞
次に、ホットスタンプ用鋼板１０の好適な製造方法について説明する。熱間圧延に供する鋼片（鋼材）は、常法で製造した鋼片であればよく、例えば、連続鋳造スラブ、薄スラブキャスターなどの一般的な方法で製造した鋼片であればよい。熱間圧延も一般的な方法で行えばよく、特に限定しない。熱間圧延後、巻取り、母鋼板を得る。
巻取り後、必要に応じて、さらに冷間圧延を行ってもよい。冷間圧延における累積圧下率は特に限定しないが、鋼板の形状安定性の観点から、４０～６０％とすることが好ましい。
Ａｌ－Ｓｉ合金めっきを鋼板に施す前に、めっき前焼鈍を行う。具体的には、鋼板の巻取り後、昇温速度１０℃／秒～１００℃／秒で、７８０℃～８１０℃の温度域まで昇温し、当該温度域で９０ｓ～１１０ｓの間保温することが好ましい。昇温速度が１０℃／秒未満の場合、５００℃以上滞在時間が１８０秒を超える場合がある。通常のめっき前焼鈍時の昇温速度は３℃／秒～６℃／秒であり、５００℃以上滞在時間が１８０秒を超える場合がある。そのため、昇温測度を１０℃／秒以上とするために、通電加熱などで急速に加熱することが好ましい。
保温が終わった後、６６０℃～６８０℃の温度域まで冷却速度１２℃／秒～２０℃／秒で急速空冷する（めっき前冷却）。冷却速度が１２℃／秒未満の場合、５００℃以上滞在時間が１８０秒超となる場合がある。
「Ａｌ－Ｓｉ合金めっき」
上記の熱延鋼板をそのまま、もしくは冷間圧延を施した後、Ａｌ－Ｓｉ合金めっきを施す。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２の方法は、特に限定されるものではなく、溶融めっき法、電気めっき法、真空蒸着法、クラッド法、溶射法等を用いることができる。特に好ましくは、溶融めっき法である。
溶融めっき法で、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２を形成する場合は、Ｓｉの含有量が３～２０質量％で、Ａｌの含有量とＳｉの含有量との合計が９５質量％以上となるように成分を調整しためっき浴に上記の母鋼板１を浸漬することでＡｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板を得る。めっき浴の温度は６６０℃～６９０℃の温度域が好ましい。Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２を施す前に、めっき浴温度６５０℃～７８０℃の近傍まで熱延鋼板を昇温してからめっきを行ってもよい。
また、溶融めっきを行う場合、めっき浴にはＡｌやＳｉの他に不純物としてＦｅが混入している場合がある。また、Ｓｉの含有量が３～２０質量％、かつ、Ａｌの含有量とＳｉの含有量との合計が９５質量％以上となる限り、さらにめっき浴にはＮｉ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃａ、ミッシュメタル等を含有していてもよい。
「酸化Ａｌ被膜除去」
表層めっき層４を形成する前に、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層２を形成後の鋼板（以下、Ａｌめっき鋼板）の酸化Ａｌ被膜を除去して、酸化Ａｌ被膜除去鋼板を得てもよい。酸化Ａｌ被膜３の除去は、Ａｌめっき鋼板を酸性又は塩基性の除去液に浸漬することで行う。酸性の除去液としては、希塩酸（ＨＣｌ ０．１ｍｏｌ／Ｌ）などが挙げられる。塩基性の除去液としては、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ ０．１ｍｏｌ／Ｌ）などが挙げられる。浸漬時間は、表層めっき層４形成後の酸化Ａｌ被膜３が２０ｎｍ以下になるように、調整する。例えば、浴温４０℃の場合、１分間浸漬することで、酸化Ａｌ被膜を除去する。
「表層めっき層」
Ａｌ－Ｓｉ合金めっき形成後、または、表層めっき層４形成後の酸化Ａｌ被膜３の平均膜厚が２０ｎｍ以下になるように酸化Ａｌ被膜３を除去後、１分以内に酸化Ａｌ被膜除去鋼板に対して表層めっき層４を形成することでホットスタンプ用鋼板を得ることが好ましい。表層めっき層４の形成は、電気めっき法、真空蒸着法（化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ））、溶射などで形成してもよい。
電気めっきで表層めっき層４を形成する場合、例えば以下の方法で形成することができる。表層めっき層４がＣｒめっきからなる場合は、例えば、無水クロム酸０．７５～２ｍｏｌ／ｌ、ハロゲン化物０．０５～０．４ｍｏｌ／ｌ、硫酸０．０１～０．１ｍｏｌ／ｌ、にＣｒ3+を含むクロムめっき浴に、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき形成後、または酸化Ａｌ被膜除去後の鋼板をカソードとして浸漬する。浸漬後、電流密度１０～３０Ａ／ｄｍ２で、厚さが３００ｎｍ以上となるように、通電時間を制御してＣｒめっきを形成することができる。アノードにＳｎ－４％Ｐｂ電極を用いることが好ましい。クロムめっき浴のｐＨは２．０～３．０とし、クロムめっき浴の温度は４０～５０℃とすることが好ましい。
表層めっき層４がＣｕめっきからなる場合は、例えば、ピロリン酸銅０．３～０．５ｍｏｌ／Ｌ、ピロリン酸カリウム０．８～１．０ ｍｏｌ／Ｌ、アンモニア水（２８％）：３ｍｌ／Ｌ、Ｐ比（Ｐ２Ｏ７ ４－／Ｃｕ２＋）：６．５～８．５のＣｕめっき浴に、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき形成後、または酸化Ａｌ被膜除去後の鋼板をカソードとして浸漬する。浸漬後、電流密度１～１０Ａ／ｄｍ２で、厚さが３００ｎｍ超となるように、通電時間を制御してＣｕめっきを形成することができる。アノードに無酸素銅を用いることが好ましい。銅めっき浴のｐＨは８．０～９．５、めっき浴の温度は５０～６０℃とすることが好ましい。
表層めっき層４が合金めっきからなる場合は、蒸着装置により、金属を電子線で加熱して合金めっきをすることが好ましい。蒸着量は加熱温度における蒸気圧で決まる。そのため、３００ｎｍ以上の合金めっきを得るために、各金属の加熱温度を調整することが好ましい。
＜ホットスタンプ工程＞
上記で製造したホットスタンプ用鋼板をホットスタンプすることで、ホットスタンプ部材を得る。以下、ホットスタンプの条件の一例を説明するが、ホットスタンプ条件はこの条件に限定されない。
上述のホットスタンプ用鋼板を加熱炉に入れて、加熱速度１．５℃／秒～１０．０℃／秒で、Ａｃ３点以上の温度（到達温度）まで加熱する。加熱温度が１．５℃／秒～１０．０℃／秒であれば、Ｆｅの表面拡散を防止することができる。到達温度がＡｃ３点以上であれば、スプリングバックを抑制することができるので、好ましい。なお、Ａｃ３点（℃）は下記（１）式で表される。
Ａｃ３＝９１２－２３０．５×Ｃ＋３１．６×Ｓｉ－２０．４×Ｍｎ－１４．８×Ｃｒ－１８．１×Ｎｉ＋１６．８×Ｍｏ－３９．８×Ｃｕ・・・（１）
なお、上記式中の元素記号は、当該元素の質量％での含有量であり、含有しない場合は０を代入する。
到達温度になった後の保持時間は、５秒以上、３００秒以下とすることが好ましい。保持時間が５秒以上、３００秒以下であれば、Ｆｅのホットスタンプ表面への拡散を抑制することができるので、好ましい。
保持後の鋼板をホットスタンプし、室温まで冷却してホットスタンプ部材を得る。ホットスタンプ後から室温までの冷却速度は、５℃／秒以上が好ましい。冷却速度が５℃／秒以上であれば、Ｆｅのホットスタンプ部材最表面への拡散を抑制することができる。
４５０℃以上の温度域での加熱経過時間は、７．０分以内である。より好ましくは、３．５分以内、さらに好ましくは、２．１分以内である。４５０℃以上の温度域での加熱経過時間が７．０分超の場合、Ｆｅがホットスタンプ部材の最表面まで拡散する場合がある。
また、必要に応じて、ホットスタンプ後に焼き戻しを行ってもよい。例えば、２５０℃で３０分間保持してもよい。
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
（鋼板の製造）
表１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂに示す化学組成の溶鋼を鋳造して製造した鋼片に、Ａｃ３～１４００℃の温度まで加熱して熱間圧延を行い、巻取りなどを行い熱延鋼板（鋼板）を得た。鋼板Ｎｏ．１１、２３、２８、３１については、熱延後３．２ｍｍから厚さ１．６ｍｍに冷間圧延を行い、冷延鋼板を得た。その他の鋼板は、熱間圧延で厚さ１．６ｍｍまで圧延した。
Figure 0007610159000001
Figure 0007610159000002
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（Ａｌ－Ｓｉめっき）
上記で製造した鋼板に対し、Ａｌ－Ｓｉ合金めっきを施した。Ａｌ－Ｓｉ合金のめっき浴は、表３Ａ、３Ｂ、３Ｃに記載のＡｌ含有量及びＳｉ含有量となるように、めっき浴の成分を調整した。成分を調整しためっき浴に上記の方法により製造した鋼板を浸漬し、表３Ａ、３Ｂ、３Ｃに記載のＡｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板を得た。
（酸化Ａｌ被膜除去）
Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板の表面の酸化Ａｌ被膜を表３Ａ、３Ｂ、３Ｃに記載の方法で除去した。表３Ａ、３Ｂ、３Ｃにアルカリと記載されている場合は、除去液として０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を用いた。表３Ａ、３Ｂ、３Ｃに酸と記載されている場合は、除去液として０．１ｍｏｌ／Ｌの希塩酸を用いた。上記で得たＡｌ－Ｓｉめっき鋼板を除去液に浸漬し、酸化Ａｌ被膜除去鋼板を得た。表中に「－」とある場合は、酸化Ａｌ被膜除去を行っていないことを意味する。
（表層めっき層）
次に、鋼板Ｎｏ．２５～３２、５６～６１では、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板または、酸化Ａｌ被膜を除去したAl-Si合金めっき鋼板に対し、電気めっきにより表層めっき層を形成した。表層めっき層がＣｒめっきの場合、無水クロム酸０．７５～２ｍｏｌ／ｌ、ハロゲン化物０．０５～０．４ｍｏｌ／ｌ、硫酸０．０１～０．１ｍｏｌ／ｌ、にＣｒ3+を含むクロムめっき浴に、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板を浸漬した。浸漬後、アノードにＳｎ－４％Ｐｂ電極を用い、電流密度１０～３０Ａ／ｄｍ２で、厚さが３００ｎｍ超となるように、通電時間を制御してＣｒめっきを形成した。クロムめっき浴のｐＨは２．０～３．０とし、クロムめっき浴の温度は４０～５０℃とした。表層めっき層がＣｕめっきの場合、ピロリン酸銅０．３～０．５ｍｏｌ／Ｌ、ピロリン酸カリウム０．８～１．０ ｍｏｌ／Ｌ、アンモニア水（２８％）：３ｍｌ／Ｌ、Ｐ比（Ｐ２Ｏ７ ４－／Ｃｕ２＋）：６．５～８．５のＣｕめっき浴に、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板を浸漬した。浸漬後、アノードに無酸素銅を用い、電流密度１～１０Ａ／ｄｍ２で、厚さが３００ｎｍ超となるように、通電時間を制御してＣｒめっきを形成した。このとき、銅めっき浴のｐＨは８．０～９．５とし、めっき浴の温度は５０～６０℃とした。
また、鋼板Ｎｏ．１～２４、３３～５４、６２～７８では、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき鋼板または、酸化Ａｌ被膜除去鋼板に対し、蒸着により表層めっき層を形成した。具体的には、装置容量（チャンバー内容量）：０．６ｍ３、蒸着金属源から鋼板（基板）までの距離：０．６ｍ、蒸着中の真空度：５．０×１０－３～２．０×１０－５Ｐａ、蒸着金属源用るつぼの容量：４０ｍｌ、内径：３０φ、蒸着方法：電子線、電子線照射条件：電圧１０Ｖ（固定）、電流０．７～１．５Ａ、鋼板温度：５０～６００℃、鋼板回転速度：１５ｒｐｍという条件で蒸着を行うことで形成した。蒸着金属には、９９．９以上の純度の金属を使用した。得られたホットスタンプ用鋼板の基材である鋼板の各組織を上述の方法で確認したところ、断面の面積率において、フェライト：２０～８０％、パーライト：２０～８０％、残部：５％未満であった。なお、表層めっき層において、Ｎｉ含有量が５０質量％超の場合のみ、Ｃｒ／Ｎｉ比を算出した表４Ａ、４Ｂ、４Ｃ中のＣｒ／Ｎｉの欄に記載した。
（ホットスタンプ）
次に、表５Ａ、５Ｂ、５Ｃに記載の通りの条件でホットスタンプ用鋼板をホットスタンプし、ホットスタンプ部材を得た。
（Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さ）
Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さは以下のように測定した。上記の製造方法で得られたホットスタンプ用鋼板を板厚方向に切断した。その後、ホットスタンプ用鋼板の断面を研磨し、研磨したホットスタンプ用鋼板の断面を、ＦＥ－ＥＰＭＡにより、ホットスタンプ用鋼板の表面から鋼板までをＺＡＦ法を用いて線分析し、検出された成分中のＡｌ濃度及びＳｉ濃度を測定した。測定条件は、加速電圧１５ｋＶ、ビーム径１００ｎｍ程度、１点あたりの照射時間１０００ｍｓ、測定ピッチ６０ｎｍとした。表層めっき層、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層及び鋼板が含まれる範囲で測定を行った。Ｓｉ濃度が３～２０質量％、かつ、Ａｌ濃度とＳｉ濃度との合計が９５質量％以上である領域をＡｌ－Ｓｉ合金めっき層と判定し、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さは、上記の領域の板厚方向の長さとした。５μｍ間隔ずつ離れた５箇所の位置でＡｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さを測定し、求めた値の算術平均をＡｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さとした。評価結果を表３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示す。
（Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量測定）
Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量は、ＪＩＳ Ｋ ０１５０（２００５）に記載の試験方法に従って、試験片を採取し、Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の全厚の１／２位置のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を測定することで、ホットスタンプ用鋼板１０におけるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層中のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を得た。得られた結果を表３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示す。
（酸化Ａｌ被膜の厚さ）
酸化Ａｌ被膜の厚さは、ＡｒスパッタリングとＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）測定を交互に繰り返すことで、評価した。具体的には、Ａｒスパッタリング（加速電圧０．５ｋＶ、ＳｉＯ２を基準としたスパッタレート０．５ｎｍ／ｍｉｎ）でホットスタンプ用鋼板のスパッタリングを行った後に、ＸＰＳ測定を行った。ＸＰＳ測定は、線源Ａｌ Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、全エネルギー範囲０～１３００ｅＶで行った。ＡｒスパッタリングとＸＰＳ測定は交互に行い、ＸＰＳ測定でＡｌの２ｐ軌道の結合エネルギー７３．８ｅＶ～７４．５ｅＶのピークが現れてからなくなるまで、これらの測定を繰り返した。酸化Ａｌ被膜の厚さは、スパッタリングを開始して初めてＯの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％以上となる位置から、Ｏの含有量が２０ａｔｏｍｉｃ％未満となる位置までのスパッタリング時間とスパッタリングレートから算出する。スパッタリングレートはＳｉＯ２換算で行う。酸化Ａｌ被膜の厚さは、２箇所で測定した算術平均値とした。得られた結果を表３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示す。
（表層めっき層の厚さ）
表層めっき層の厚さは、グロー放電発光分析（ＧＤＳ）で測定した。放電条件は３５Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は６００Ｐａ、放電範囲は４ｍｍφで測定を行った。電極間距離は０．１８ｍｍとした。１か所の測定時間は、Ｆｅが９０％以上検出されるようになるまでの時間（αとする）を測定し、その時間の２割程度の時間（α×０．２）をさらに測定（合計α＋０．２α）した。ホットスタンプ用鋼板１０の最表面からＡｌが検出され、かつ表層めっき層であるめっき成分（Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ）の合計が５０％になるまでの領域まで測定を行った。表層めっき層の厚さ（ｎｍ）は、以下のように求めた。まず、測定開始から終了までに削られた深さと測定時間とから、単位時間当たりに削れる深さを算出した。次に、得られた単位時間当たりに削れる深さに測定時間を乗じて、ホットスタンプ用鋼板１０の表層めっき層の厚さを計算した。得られた結果を表４Ａ、４Ｂ、４Ｃに示す。
（表層めっき層のＣｒ含有量、Ｃｕ含有量、Ｎｉ含有量）
表層めっき層中の主元素の含有量（Ｃｒ含有量、Ｃｕ含有量、およびＮｉ含有量のいずれか１種）は、表層めっき層の厚さの測定において得られた表層めっき層の板厚方向の中心位置におけるＣｒ濃度、Ｃｕ濃度、Ｎｉ濃度のうち、数値が最も大きい元素の濃度とした。得られた結果を表４Ａ、４Ｂ、４Ｃに示す。
（めっき層の深さプロファイル）
ホットスタンプ部材のめっき層の各元素の深さプロファイルはＧＤＳで測定することで得た。条件は電極間距離を０．１９ｍｍとし、サンプル背面から高周波を印加した。放電電圧は３５Ｗ（定電力モード）、測定時のＡｒ圧力は６００Ｐａ、放電範囲は４ｍｍφで測定した。１か所の測定時間は約１２分程度であり、約５０μｍほどエッチングした。めっき層の深さは、上述の方法で算出した。ホットスタンプ部材の表面から母材のＦｅ元素が安定する領域まで測定を行うことで、各元素の深さプロファイルを得た。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が５質量％以下の場合をＩとし、５質量％超１０質量％以下の場合をＩＩとし、１０質量％超の場合をＩＩＩとした。また、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計の最大値が７０質量％以上の場合をＩとし、５０質量％以上７０質量％未満の場合をＩＩとし、５０質量％未満の場合をＩＩＩとし、Ａｌ含有量の最大値が５質量％以上である場合をＩとし、１質量％以上５質量％未満の場合をＩＩとし、１質量％未満の場合をＩＩＩとした。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が１５質量％以下の場合をＩとし、２５質量％以下の場合をＩＩとし、２５質量％超の場合をＩＩＩとした。また、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計の最大値が１０質量％以上の場合をＩとし、５質量％以上１０質量％未満の場合をＩＩとし、５質量％未満の場合をＩＩＩとした。
ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～ホットスタンプ部材のめっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域において、Ｆｅ含有量が２０質量％以下の場合をＩとし、２０質量％以上３０質量％以下の場合をＩＩとし、３０質量％超の場合をＩＩＩとした。また、Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計の最大値が５質量％以上の場合をＩとし、１質量％以上５質量％未満の場合をＩＩとし、１質量％未満の場合をＩＩＩとした。
表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ中の表面から１０００ｎｍまでの領域の判定は、各領域で全てＩ又はＩＩの場合を合格としてＧとした。各領域の判定において、１つでもＩＩＩがある場合を不合格としてＢとした。
なお、表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ中の領域（０－１００ｎｍ)は、めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置までの領域を意味する。表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ中の領域（１００－５００ｎｍ)は、めっき層の表面から厚さ方向に１００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置までの領域を意味する。表６Ａ、６Ｂ、６Ｃ中の領域（５００－１０００ｎｍ)は、めっき層の表面から厚さ方向に５００ｎｍ位置～めっき層の表面から厚さ方向に１０００ｎｍ位置までの領域を意味する。
（めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域におけるＣｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも１種）
めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域におけるＣｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも１種の存在の確認は、Ｘ線光電子分光法測定（ＸＰＳ測定）で行った。具体的には、Ａｒスパッタリング（加速電圧２０ｋＶ、スパッタレート１．０ｎｍ／ｍｉｎ）でホットスタンプ部材のスパッタリングエッチングを行った後に、ＸＰＳ測定を行った。ＸＰＳ測定は、アルバック・ファイ社製のＱｕａｎｔｕｍ２０００型を用い、線源Ａｌ Ｋα線を用い、出力１５ｋＶ、２５Ｗ、スポットサイズ１００μｍ、スキャン回数１０回、ホットスタンプ部材の最表面を全エネルギー範囲で走査して測定した。このＡｒスパッタリングエッチングとＸＰＳ測定とは交互に行い、めっき層から厚さ方向に２０ｎｍ位置まで、これらの測定を繰り返した。めっき層の表面からの深さは、スパッタリングエッチング時間とスパッタリングレートとから算出した。ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、上記で説目下Ｃｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物に由来するピークが検出される場合を、めっき層の表面にＣｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも1種が存在すると判定する。スパッタエッチングレートはＳｉＯ２換算で行った。また、ホットスタンプ部材のめっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域におけるＣｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計は、ＸＰＳ測定で検出された全元素から計算して求めた。
（表面から２０ｎｍ位置までの領域の判定）
めっき層の表面～めっき層の表面から厚さ方向に２０ｎｍ位置までの領域において、Ｃｒ酸化物、Ｃｒ水酸化物、Ｃｕ酸化物、Ｃｕ水酸化物、Ｎｉ酸化物、または、Ｎｉ水酸化物の少なくとも１種が存在し、且つＣｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が３０質量％以上の場合をＧとし、それ以外の場合をＢとした。結果を表６Ａ、６Ｂ、６Ｃに示す。
（各リッチ領域の判定）
ホットスタンプ部材のめっき層の各元素の深さプロファイルのＧＤＳ測定結果から、めっき層の表層リッチ領域（（１）Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計：５０質量％以上であり、かつ、Ｎｉ含有量：４０質量％以下、または、（２）Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計：５０質量％以上であり、かつ、Ｎｉ含有量；７２質量％以下、かつ、Ｃｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下）、Ａｌリッチ領域（Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計：５０質量％未満、Ａｌ含有量：１０質量％以上、Ｆｅ含有量：５０質量％以下）、Ｆｅリッチ領域（Ａｌ含有量：１０質量％以上、Ｆｅ含有量：５０質量％超）の各領域をめっき層の表面からこの順で備えていた場合（各リッチ領域の判定）をＧ、これらの各領域を備えていなかった場合は、Ｂとした。結果を表６Ａ、６Ｂ、６Ｃに示す。
（耐食性）
ホットスタンプ部材の耐食性はＪＩＳ Ｈ ８５０２：１９９９の８．１に基づいて中性塩水噴霧サイクル試験（ＣＣＴ）で評価した。ただし、前記規格の８．１．２ ｂ）については、塩化ナトリウムが試験液１リッター当たり７０ｇになるように溶解させることに変更した。具体的には、ＣＣＴ２サイクル、ＣＣＴ５サイクル、ＣＣＴ１０サイクルでホットスタンプ部材を取り出し、下地の金属光沢の維持率を評価した。ＣＣＴ１２サイクルまで赤錆５０％未満を維持する場合をＭａｇｎｉｆｉｃｅｎｔ、ＣＣＴ９サイクルまで赤錆５０％未満を維持する場合をＥｘｃｅｌｌｅｎｔ、ＣＣＴ６サイクルまで赤錆５０％未満を維持する場合、をＧｒｅａｔ、ＣＣＴ３サイクルまで赤錆５０％未満を維持する場合をＧｏｏｄ、ＣＣＴ３サイクルまで赤錆５０％未満を維持できない場合をＢａｄとした。Ｍａｇｎｉｆｉｃｅｎｔ～Ｇｏｏｄを合格、Ｂａｄを不合格とした。結果を表５Ａ、５Ｂ、５Ｃに示す。
表５Ａ、５Ｂ、５Ｃに示す通り、本発明の範囲を満足する鋼板Ｎｏ．２～４８、５０、５１、５３、５７、５８、６０～６７、６９～７６は耐食性に優れていた。
本発明によれば、ホットスタンプ後に優れた耐食性を有するので、産業上の利用可能性が高い。
１ 鋼板
２ Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層
３ 酸化Ａｌ被膜
４ 表層めっき層
１０ ホットスタンプ用鋼板

Claims (7)

  1. 母鋼板と、
    Ａｌ含有量が７５質量％以上、Ｓｉ含有量が３～２０質量％、かつ、前記Ａｌ含有量と前記Ｓｉ含有量との合計が９５質量％以上であるＡｌ－Ｓｉ合金めっき層と、
    厚さが０～２０ｎｍである酸化Ａｌ被膜と、
    表層めっき層と、
    をこの順で備え、
    前記表層めっき層において、
    Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が９０質量％超であり、かつ、Ｎｉ含有量が５０質量％以下であり、または、
    Ｃｒ含有量とＣｕ含有量とＮｉ含有量の合計が９０質量％超であり、かつ、Ｎｉ含有量が９０質量％以下であり、かつ、Ｃｒ含有量がＮｉ含有量の０．０８倍以下であり、
    前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の厚さが８～５０μｍであり、
    前記表層めっき層の厚さが、３００ｎｍ超、２５００ｎｍ以下である
    ことを特徴とするホットスタンプ用鋼板。
  2. 前記表層めっき層のＣｒ含有量が５質量％以上の場合Ｃｒ含有量がＮｉ含有量より多いこと、若しくは、前記表層めっき層のＣｒ含有量が５質量％未満であることのいずれかを満たす
    ことを特徴とする、請求項１に記載のホットスタンプ用鋼板。
  3. 前記表層めっき層のＮｉ含有量が５０質量％未満である
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のホットスタンプ用鋼板。
  4. 前記表層めっき層が前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層の上層として、前記Ａｌ－Ｓｉ合金めっき層に直接接して設けられる請求項１～３のいずれか１項に記載のホットスタンプ用鋼板。
  5. 前記酸化Ａｌ被膜の厚さが２～２０ｎｍ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鋼板。
  6. 前記母鋼板の化学組成が、質量％で、
    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％、および
    残部：Ｆｅ及び不純物である、
    ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のホットスタンプ用鋼板。
  7. 前記母鋼板の前記化学組成が、質量％で、
    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％、および
    ＲＥＭ：０．００１～０．３００％
    からなる群から選択される１種または２種以上を含有する
    ことを特徴とする請求項６に記載のホットスタンプ用鋼板。
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