[发明专利]热压成型品的制造方法、压制成型品、冲模模具及模具套件

说明书

本发明提供一种热压成型品的制造方法，其是对在Al镀层之上具有锌化合物层或金属锌层作为最表层的镀Al钢板(10)使用冲模模具(11)进行热压成型的热压成型品的制造方法，冲模模具(11)在作为冲模孔(11D)的外侧的表面的、并且与被热压成型之前的镀Al钢板(10)相接触的钢板接触面(11A)中的与冲模肩部(11B)相邻的全部区域具有硬质层(11C)，所述硬质层(11C)的沿从冲模孔(11D)的外侧朝向内侧的方向测定的偏度(Rsk)为1.3以下，并且硬度Hv_Die为HV2000以上。

技术领域

本申请涉及热压成型品的制造方法、压制成型品、冲模模具及模具套件。

背景技术

近年来，为了保护环境和防止地球变暖，抑制化学燃料的消耗的要求在提高。该要求对各种制造业造成影响。关于汽车也不例外，要求由车体的轻量化等带来的燃料效率的提高等。但是，就汽车而言需要兼顾车体的轻量化和安全性。

汽车的车体结构大多通过铁、特别是钢板而形成。对于车体的轻量化要求维持由该钢板带来的结构材的强度并且降低重量。这样的对于钢板的要求不仅在汽车制造业，而且在各种制造业也被视为同样。因而，通过提高钢板的机械强度，从而即使比以往使用的钢板薄，也能够维持或提高结构材的机械强度。

一般具有高机械强度的材料在弯曲加工等成型加工中存在形状冻结性降低的倾向。即，在加工成复杂形状的情况下，加工本身变得困难。作为解决关于该成型性的问题的手段之一，可列举出所谓的“热压成型(热压法、高温压制法、模具淬火法)”。在该热压成型中，将作为成型对象的钢板暂且加热至高温，对通过加热而软化后的钢板进行压制加工而成型后，进行冷却。

根据该热压成型，使钢板暂且加热至高温而发生软化，因此能够对该钢板容易地进行压制加工。进而，通过成型后的由冷却带来的淬火效果，能够提高钢板的机械强度。因此，通过该热压成型，可获得兼顾了良好的形状冻结性和高机械强度的成型品。

但是，例如通过将钢板加热至800℃以上的高温，导致钢板的表面氧化而产生氧化皮(氧化物)。在为了确保耐蚀性而进行涂装或镀覆的情况下，氧化皮成为障碍。因此，在进行热压成型后，变得需要除去该氧化皮的工序(去氧化皮工序)。即，生产率差。

作为避免这样的氧化皮生成的方法，可列举出对热压成型前的钢板实施被覆的方法。对钢板镀覆了具有替化防蚀作用的锌而成的镀锌(Zn)系钢板从其防蚀性能和钢板生产技术的观点出发被广泛用于汽车钢板等中。但是，热压成型中的加热温度(700～1000℃)比锌的沸点高，在为了热压成型而进行加热时，表面的镀层蒸发，有可能成为表面性状的显著劣化的原因。

因而，对于进行加热至高温的热压成型的钢板，优选使用沸点比Zn系的金属被覆高的Al系的金属被覆的钢板、所谓的镀铝(Al)钢板。

通过实施Al系的金属被覆，能够防止氧化皮附着在钢板表面，变得不需要去氧化皮工序等工序，因此生产率提高。另外，由于Al系的金属被覆还具有防锈效果，因此涂装后的耐蚀性也提高。

在实施Al系的金属被覆的情况下，根据压制成型之前的预加热的条件，Al被覆首先熔融，之后通过来自钢板的Fe扩散而变化为铝-铁合金层。进而，有可能铝-铁合金层生长从而直至钢板的表面成为铝-铁合金层。以下，将铝-铁合金也称为“Al-Fe合金”或“合金”。由于该合金层极为硬质，因此通过压制加工时的与模具的接触而导致形成加工瑕疵。该加工瑕疵的抑制是对镀Al钢板进行热压成型的情况下的课题。

针对该课题，在专利文献1中公开了一种方法，其为了防止加工瑕疵的产生，出于改善热润滑性以及化学转化处理性和耐蚀性的目的，在镀Al钢板的表面形成氧化锌皮膜(以下也称为“ZnO皮膜”)等纤锌矿型化合物的皮膜。