JP2001355052A - スポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板とその製造方法 - Google Patents
スポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニ
ウム合金めっき鋼板及びその製造方法の提供。 【解決手段】 鋼板の表面に質量％でＡｌ：３〜２０
％、Ｓｉ：０．０１〜２％、残部Ｚｎ及び不可避的不純
物とからなるめっき層を有する鋼板であって、そのめっ
き層中にさらに、さらに必要に応じてＭｇ：０．１〜１
０％を含み、１００μｍ２以上の面積のＳｉ系物質をめ
っき層の単位断面積当たり６×１０３個以下含有するこ
とを特徴とする。また、鋼板のめっき層中にさらに、必
要に応じ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｎの１種または２種以
上を質量％で０．０１〜２％含有する。さらに、前記鋼
板はめっき後の後処理として無機酸化物皮膜または有機
樹脂皮膜を被覆することを特徴としている。前記めっき
鋼板の製造方法は、めっき浴温を４００℃以上とするこ
とにより、めっき層中に１００μｍ２以上の面積のＳｉ
系物質をめっき層の単位断面積当たり６×１０３個以下
含有させることを特徴とする。
ウム合金めっき鋼板及びその製造方法の提供。 【解決手段】 鋼板の表面に質量％でＡｌ：３〜２０
％、Ｓｉ：０．０１〜２％、残部Ｚｎ及び不可避的不純
物とからなるめっき層を有する鋼板であって、そのめっ
き層中にさらに、さらに必要に応じてＭｇ：０．１〜１
０％を含み、１００μｍ２以上の面積のＳｉ系物質をめ
っき層の単位断面積当たり６×１０３個以下含有するこ
とを特徴とする。また、鋼板のめっき層中にさらに、必
要に応じ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｎの１種または２種以
上を質量％で０．０１〜２％含有する。さらに、前記鋼
板はめっき後の後処理として無機酸化物皮膜または有機
樹脂皮膜を被覆することを特徴としている。前記めっき
鋼板の製造方法は、めっき浴温を４００℃以上とするこ
とにより、めっき層中に１００μｍ２以上の面積のＳｉ
系物質をめっき層の単位断面積当たり６×１０３個以下
含有させることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スポット溶接性に
優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板とその製
造方法に関するものである。
優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板とその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車、家庭電気製品、建材等の
耐用年数の長期化に対応するため、表面処理鋼板の使用
が拡大している。特にＺｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板
は、今までの溶融亜鉛めっきに比較して耐食性が優れて
いることから、建材などを中心に使用されている。ま
た、最近ではＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板が開発され
てきており、さらなる耐食性の向上が図られてきてい
る。
耐用年数の長期化に対応するため、表面処理鋼板の使用
が拡大している。特にＺｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板
は、今までの溶融亜鉛めっきに比較して耐食性が優れて
いることから、建材などを中心に使用されている。ま
た、最近ではＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板が開発され
てきており、さらなる耐食性の向上が図られてきてい
る。
【０００３】しかしこのようなＺｎ−高Ａｌ系合金めっ
き鋼板には溶接性が劣っているという欠点がある。これ
は溶融亜鉛めっきの融点が約４１９℃であるのに対し、
高Ａｌ系合金めっき鋼板の融点が一般に低くスポット溶
接時にめっき層が容易に溶解して溶接部の接触面積が大
きくなり電流密度が低下し、ナゲット径が小さくなると
共にＣｕ−Ｚｎ合金が生成し電極が損耗するのである。
このため溶接チップ表面の加熱が過大となり電極チップ
表面に脆い合金層が堆積しチップ損耗が激しくなるとい
う欠点もあり改善が求められている。
き鋼板には溶接性が劣っているという欠点がある。これ
は溶融亜鉛めっきの融点が約４１９℃であるのに対し、
高Ａｌ系合金めっき鋼板の融点が一般に低くスポット溶
接時にめっき層が容易に溶解して溶接部の接触面積が大
きくなり電流密度が低下し、ナゲット径が小さくなると
共にＣｕ−Ｚｎ合金が生成し電極が損耗するのである。
このため溶接チップ表面の加熱が過大となり電極チップ
表面に脆い合金層が堆積しチップ損耗が激しくなるとい
う欠点もあり改善が求められている。
【０００４】合金化溶融亜鉛めっき鋼板における溶接性
を向上させる方法として特開平２-４９８３号公報にＺ
ｎＯを主成分とする酸化皮膜を形成させる技術が開示さ
れているが、工業的にＺｎＯ皮膜を容易に形成させるこ
とが困難であり、実用化に至っていない。また、特開平
５−２６３２１０号公報にはＺｎ−５％Ａｌ系合金めっ
き鋼板にＦｅの合金化を促進するＴｉを添加し、めっき
後に合金化炉を使用してＦｅを合金化させ、スポット溶
接性を改善させる技術が記載されている。しかし、これ
は合金化炉が必須であり高コストとなるという問題があ
る。また、特開平６−３３６６６４号公報には亜鉛−ア
ルミニウム系溶融めっき浴に鋼板を浸漬後珪素含有水溶
液を噴霧してめっき表面にシリカ被膜を形成しスポット
溶接性を改善する技術が記載されているが、これはシリ
カ被膜を鋼板上に密着性良く一様に形成することが困難
であり、現状ではあまり効果がないという問題がある。
を向上させる方法として特開平２-４９８３号公報にＺ
ｎＯを主成分とする酸化皮膜を形成させる技術が開示さ
れているが、工業的にＺｎＯ皮膜を容易に形成させるこ
とが困難であり、実用化に至っていない。また、特開平
５−２６３２１０号公報にはＺｎ−５％Ａｌ系合金めっ
き鋼板にＦｅの合金化を促進するＴｉを添加し、めっき
後に合金化炉を使用してＦｅを合金化させ、スポット溶
接性を改善させる技術が記載されている。しかし、これ
は合金化炉が必須であり高コストとなるという問題があ
る。また、特開平６−３３６６６４号公報には亜鉛−ア
ルミニウム系溶融めっき浴に鋼板を浸漬後珪素含有水溶
液を噴霧してめっき表面にシリカ被膜を形成しスポット
溶接性を改善する技術が記載されているが、これはシリ
カ被膜を鋼板上に密着性良く一様に形成することが困難
であり、現状ではあまり効果がないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような状況に鑑
み、従来の亜鉛−アルミニウム系合金めっき鋼板のスポ
ット溶接性を改善した溶融亜鉛-アルミニウム系合金め
っき鋼板を提供することが本発明の目的である。
み、従来の亜鉛−アルミニウム系合金めっき鋼板のスポ
ット溶接性を改善した溶融亜鉛-アルミニウム系合金め
っき鋼板を提供することが本発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】スポット溶接性の劣化は
めっき合金の融点低下と電極上でのＣｕ−Ｚｎ合金生成
による電極の損耗で起こること、めっき後の後処理によ
るめっき浴表層のみの改質では溶接性能のばらつきが大
きいとの認識に基づき、本発明者らは、めっき合金の組
成及び構造を変えることを指向した。そして鋭意検討の
結果、めっき浴中にＳｉを添加することが有効あること
を突き止めた。この理由は明らかではないが、Ｓｉが
Ｃｕ−Ｚｎ合金生成を抑制すること、ＳｉがＡｌ系酸
化物の生成を抑制することが影響しているものと考えら
れる。また、本発明者らはめっき層中のＳｉの存在状態
を調査したところ、金属Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｍｇ2Ｓｉ等多
岐にわたり、必ずしもシリカの存在によらないことを知
見した。さらに詳細な調査を行ったところ、めっき層中
のＳｉ系物質のサイズが大きい場合、スポット溶接性が
劣化し、その数が多くなると顕著に劣化してくることを
突き止めた。本発明はこれらの知見に基づきなされたも
ので、その要旨とするところは、以下に示す通りであ
る。
めっき合金の融点低下と電極上でのＣｕ−Ｚｎ合金生成
による電極の損耗で起こること、めっき後の後処理によ
るめっき浴表層のみの改質では溶接性能のばらつきが大
きいとの認識に基づき、本発明者らは、めっき合金の組
成及び構造を変えることを指向した。そして鋭意検討の
結果、めっき浴中にＳｉを添加することが有効あること
を突き止めた。この理由は明らかではないが、Ｓｉが
Ｃｕ−Ｚｎ合金生成を抑制すること、ＳｉがＡｌ系酸
化物の生成を抑制することが影響しているものと考えら
れる。また、本発明者らはめっき層中のＳｉの存在状態
を調査したところ、金属Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｍｇ2Ｓｉ等多
岐にわたり、必ずしもシリカの存在によらないことを知
見した。さらに詳細な調査を行ったところ、めっき層中
のＳｉ系物質のサイズが大きい場合、スポット溶接性が
劣化し、その数が多くなると顕著に劣化してくることを
突き止めた。本発明はこれらの知見に基づきなされたも
ので、その要旨とするところは、以下に示す通りであ
る。
【０００７】（１） 鋼板の表面に質量％でＡｌ：３〜
２０％、Ｓｉ：０．０１〜２％を含み、残部Ｚｎ及び不
可避的不純物とからなるめっき層を有し、１００μｍ2
以上の面積のＳｉ系物質をめっき層の単位断面積当たり
６×１０3個以下含有することを特徴とするスポット溶
接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
２０％、Ｓｉ：０．０１〜２％を含み、残部Ｚｎ及び不
可避的不純物とからなるめっき層を有し、１００μｍ2
以上の面積のＳｉ系物質をめっき層の単位断面積当たり
６×１０3個以下含有することを特徴とするスポット溶
接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
【０００８】（２） 上記（１）に記載のめっき鋼板の
めっき層中にさらに、Ｍｇ：０．１〜１０％を含有する
ことを特徴とするスポット溶接性に優れた溶融亜鉛−ア
ルミニウム合金めっき鋼板。
めっき層中にさらに、Ｍｇ：０．１〜１０％を含有する
ことを特徴とするスポット溶接性に優れた溶融亜鉛−ア
ルミニウム合金めっき鋼板。
【０００９】（３） 上記（１）または（２）記載のめ
っき鋼板のめっき層中にさらに、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓ
ｎの１種以上を質量％で０．０１〜２％含有することを
特徴とするスポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニ
ウム合金めっき鋼板。
っき鋼板のめっき層中にさらに、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓ
ｎの１種以上を質量％で０．０１〜２％含有することを
特徴とするスポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニ
ウム合金めっき鋼板。
【００１０】（４） 上記（１）乃至（３）のいずれか
に記載のめっき鋼板のめっき層の上に、無機酸化物皮膜
を７０ｍｇ／ｍ2〜２ｇ／ｍ2有することを特徴とするス
ポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっ
き鋼板。
に記載のめっき鋼板のめっき層の上に、無機酸化物皮膜
を７０ｍｇ／ｍ2〜２ｇ／ｍ2有することを特徴とするス
ポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっ
き鋼板。
【００１１】（５）上記（１）乃至（３）のいずれかに
記載のめっき鋼板のめっき層の上に、有機樹脂皮膜を１
００ｍｇ／ｍ2〜２ｇ／ｍ2有することを特徴とするスポ
ット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき
鋼板。
記載のめっき鋼板のめっき層の上に、有機樹脂皮膜を１
００ｍｇ／ｍ2〜２ｇ／ｍ2有することを特徴とするスポ
ット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき
鋼板。
【００１２】（６） 溶融亜鉛−アルミニウム合金めっ
き鋼板を製造するに際し、めっき浴温を４００℃以上と
することにより、めっき層中に１００μｍ2以上の面積
のＳｉ系物質をめっき層の単位断面積当たり６×１０3
個以下含有させることを特徴とする上記（１）乃至
（５）のいずれかに記載のスポット溶接性に優れた溶融
亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の製造方法。
き鋼板を製造するに際し、めっき浴温を４００℃以上と
することにより、めっき層中に１００μｍ2以上の面積
のＳｉ系物質をめっき層の単位断面積当たり６×１０3
個以下含有させることを特徴とする上記（１）乃至
（５）のいずれかに記載のスポット溶接性に優れた溶融
亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の製造方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まずめっき層中に含有させる元素について説明する。
まずめっき層中に含有させる元素について説明する。
【００１４】めっき層中のＡｌは耐食性の向上のために
添加される。３％未満では耐食性が劣り、２０％を超え
ると耐食性向上効果が飽和すると共にスポット溶接性が
劣化するため３〜２０％とした。
添加される。３％未満では耐食性が劣り、２０％を超え
ると耐食性向上効果が飽和すると共にスポット溶接性が
劣化するため３〜２０％とした。
【００１５】Ｓｉは本発明にとり重要な元素であり、ス
ポット溶接性の向上のために添加する。０．０１％未満
では、スポット溶接性の向上が見られず２％を超えると
スポット溶接性が劣化するため０．０１〜２％とする。
ポット溶接性の向上のために添加する。０．０１％未満
では、スポット溶接性の向上が見られず２％を超えると
スポット溶接性が劣化するため０．０１〜２％とする。
【００１６】Ｓｉ系物質（金属Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｍｇ2Ｓ
ｉ等）のめっき層中のサイズについては、１００μｍ2
を超えるものがある場合にはミクロ的に抵抗に差異が生
じスポット溶接時に爆飛が発生し易くなり、スポット溶
接性が劣化する傾向にある。そして、このサイズ以上の
Ｓｉ系物質がめっき層の単位断面積当たり６×１０3個
を超えると、スポット溶接性が顕著に劣化するため、１
００μｍ2以上の面積のＳｉ系物質の個数をめっき層の
単位断面積当たり６×１０3個以下とした。
ｉ等）のめっき層中のサイズについては、１００μｍ2
を超えるものがある場合にはミクロ的に抵抗に差異が生
じスポット溶接時に爆飛が発生し易くなり、スポット溶
接性が劣化する傾向にある。そして、このサイズ以上の
Ｓｉ系物質がめっき層の単位断面積当たり６×１０3個
を超えると、スポット溶接性が顕著に劣化するため、１
００μｍ2以上の面積のＳｉ系物質の個数をめっき層の
単位断面積当たり６×１０3個以下とした。
【００１７】Ｍｇは一般には耐食性向上効果があること
から添加されることが多いが本発明ではＭｇ添加により
溶接性に悪影響を及ぼすＡｌ2Ｏ3の生成を抑制すること
で溶接性の劣化を抑制する。０．１％未満では添加効果
がなく、１０％を超えると浴ドロスの発生が多く、めっ
きが困難になるため０．１〜１０％としたが、好ましく
は０．５〜１０％である。
から添加されることが多いが本発明ではＭｇ添加により
溶接性に悪影響を及ぼすＡｌ2Ｏ3の生成を抑制すること
で溶接性の劣化を抑制する。０．１％未満では添加効果
がなく、１０％を超えると浴ドロスの発生が多く、めっ
きが困難になるため０．１〜１０％としたが、好ましく
は０．５〜１０％である。
【００１８】Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ及びＳｎは溶接性の安定
化のために必要に応じて添加される。０．０１％未満で
は添加効果がなく、２％を超えると溶接性向上効果が飽
和するため０．０１〜２％とする。
化のために必要に応じて添加される。０．０１％未満で
は添加効果がなく、２％を超えると溶接性向上効果が飽
和するため０．０１〜２％とする。
【００１９】使用するめっき原板には特に限定はなく、
製鋼方法や鋼の強度、熱延ＰＯ材、冷延材等製品によら
ず使用可能である。めっきは、ゼンジミアタイプ、フラ
ックスタイプ、または、プレめっきタイプ等の製造方法
によらず、本技術は適用可能である。
製鋼方法や鋼の強度、熱延ＰＯ材、冷延材等製品によら
ず使用可能である。めっきは、ゼンジミアタイプ、フラ
ックスタイプ、または、プレめっきタイプ等の製造方法
によらず、本技術は適用可能である。
【００２０】めっき浴温は浴へのＳｉの均一分散性に影
響を与え、４００℃未満ではＳｉの析出が起こり、Ｓｉ
系物質が粗大になり過ぎ、溶接性を阻害するようにな
る。また、めっき浴がドロスアウトし易くなり釜歩留り
の低下につながるため４００℃以上とする。
響を与え、４００℃未満ではＳｉの析出が起こり、Ｓｉ
系物質が粗大になり過ぎ、溶接性を阻害するようにな
る。また、めっき浴がドロスアウトし易くなり釜歩留り
の低下につながるため４００℃以上とする。
【００２１】また、耐黒変性、耐食性向上のためにめっ
き後に水系、有機系後処理を施しても特に問題なく、調
質圧延を行ってもかまわない。
き後に水系、有機系後処理を施しても特に問題なく、調
質圧延を行ってもかまわない。
【００２２】めっき後のめっき層上に、更にＳｉ、Ｍ
ｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｅ、Ｃａの酸化物から選ばれる少な
くとも１種以上の無機酸化物を被覆させると本発明の効
果をより一層向上させることができる。この場合、例え
ばりん酸塩等の複合酸化物とすることも何等問題はな
い。この無機酸化物皮膜の被覆量が７０ｍｇ／ｍ2未満
では溶接性の向上効果が十分ではなく、また、２ｇ／ｍ
2を超えると不通電し易くなり溶接性が劣化するため、
無機酸化物皮膜の被覆量は７０ｍｇ／ｍ2〜２ｇ／ｍ2と
した。
ｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｃｅ、Ｃａの酸化物から選ばれる少な
くとも１種以上の無機酸化物を被覆させると本発明の効
果をより一層向上させることができる。この場合、例え
ばりん酸塩等の複合酸化物とすることも何等問題はな
い。この無機酸化物皮膜の被覆量が７０ｍｇ／ｍ2未満
では溶接性の向上効果が十分ではなく、また、２ｇ／ｍ
2を超えると不通電し易くなり溶接性が劣化するため、
無機酸化物皮膜の被覆量は７０ｍｇ／ｍ2〜２ｇ／ｍ2と
した。
【００２３】また、この無機酸化物皮膜の代わりに有機
樹脂皮膜を被覆させても、無機酸化物皮膜と同様に本発
明の効果をより一層向上させることができる。１００ｍ
ｇ／ｍ2未満では溶接性の向上効果が十分ではなく、２
ｇ／ｍ2を超えると不通電し易くなり溶接性が劣化する
ため、有機樹脂皮膜の被覆量は１００ｍｇ／ｍ2〜２ｇ
／ｍ2とした。有機樹脂としては、水系樹脂、溶剤系樹
脂、粉体系樹脂、無溶剤系樹脂のどのような形態でも良
い。ここでいう水系樹脂とは水溶性樹脂の他、本来水不
溶性でありながらエマルジョンやサスペンジョンのよう
に水不溶性樹脂が水中に微分散された状態になり得るも
の（水分散性樹脂）を含めていう。
樹脂皮膜を被覆させても、無機酸化物皮膜と同様に本発
明の効果をより一層向上させることができる。１００ｍ
ｇ／ｍ2未満では溶接性の向上効果が十分ではなく、２
ｇ／ｍ2を超えると不通電し易くなり溶接性が劣化する
ため、有機樹脂皮膜の被覆量は１００ｍｇ／ｍ2〜２ｇ
／ｍ2とした。有機樹脂としては、水系樹脂、溶剤系樹
脂、粉体系樹脂、無溶剤系樹脂のどのような形態でも良
い。ここでいう水系樹脂とは水溶性樹脂の他、本来水不
溶性でありながらエマルジョンやサスペンジョンのよう
に水不溶性樹脂が水中に微分散された状態になり得るも
の（水分散性樹脂）を含めていう。
【００２４】有機樹脂として使用できる樹脂は、特に限
定しないが、ポリオレフィン系樹脂、アクリルオレフィ
ン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ
カーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系
樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂、その他の加
熱硬化型の樹脂などが挙げられ、架橋可能なものがより
好ましい。有機樹脂は２種類以上を混合して使用しても
良いし、或いは共重合させて使用しても良い。また、必
要に応じて各種メラミン樹脂、アミノ樹脂等の架橋剤を
添加しても良い。これらの中で特に、性能面とコスト面
の両立を考慮する場合はアクリルオレフィン系樹脂、ア
クリル系樹脂を用いるのが望ましい。さらに、有機樹脂
に加えて微粒シリカや潤滑剤を少量添加しても本発明の
効果を損なうことはない。
定しないが、ポリオレフィン系樹脂、アクリルオレフィ
ン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ
カーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系
樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂、その他の加
熱硬化型の樹脂などが挙げられ、架橋可能なものがより
好ましい。有機樹脂は２種類以上を混合して使用しても
良いし、或いは共重合させて使用しても良い。また、必
要に応じて各種メラミン樹脂、アミノ樹脂等の架橋剤を
添加しても良い。これらの中で特に、性能面とコスト面
の両立を考慮する場合はアクリルオレフィン系樹脂、ア
クリル系樹脂を用いるのが望ましい。さらに、有機樹脂
に加えて微粒シリカや潤滑剤を少量添加しても本発明の
効果を損なうことはない。
【００２５】無機酸化物皮膜或いは有機樹脂皮膜を形成
させるための塗布方法としては、スプレー、カーテンコ
ート、フローコーター、ロールコーター、バーコータ
ー、刷毛塗り、浸漬及びエアナイフ絞り等のいずれの方
法も適用できる。また到達焼付け温度は８０〜２５０℃
とするのが望ましい。８０℃未満では塗料中の水が完全
に揮発しづらいため耐食性が低下するなどの悪影響を及
ぼす。２５０℃を超えると有機物である樹脂のアルキル
部分が熱分解等の変性を起こしたり、皮膜の硬化が進み
すぎて耐食性や加工性が低下したりするため好ましくな
い。より好ましくは８０〜１６０℃である。また、乾燥
設備については特に限定しないが、熱風吹き付けによる
方法や、ヒーターによる間接加熱方法、赤外線による方
法、誘導加熱による方法、並びにこれらを併用する方法
も採用できる。また、使用する有機樹脂の種類によって
は、紫外線や電子線などのエネルギー線によって硬化さ
せることもできる。
させるための塗布方法としては、スプレー、カーテンコ
ート、フローコーター、ロールコーター、バーコータ
ー、刷毛塗り、浸漬及びエアナイフ絞り等のいずれの方
法も適用できる。また到達焼付け温度は８０〜２５０℃
とするのが望ましい。８０℃未満では塗料中の水が完全
に揮発しづらいため耐食性が低下するなどの悪影響を及
ぼす。２５０℃を超えると有機物である樹脂のアルキル
部分が熱分解等の変性を起こしたり、皮膜の硬化が進み
すぎて耐食性や加工性が低下したりするため好ましくな
い。より好ましくは８０〜１６０℃である。また、乾燥
設備については特に限定しないが、熱風吹き付けによる
方法や、ヒーターによる間接加熱方法、赤外線による方
法、誘導加熱による方法、並びにこれらを併用する方法
も採用できる。また、使用する有機樹脂の種類によって
は、紫外線や電子線などのエネルギー線によって硬化さ
せることもできる。
【００２６】
【実施例】（実施例１）鋼スラブを溶製して通常の方法
で薄鋼板を製造した板厚０．８ｍｍのＳＰＣＣ板をめっ
き原板とした。めっきはゼンジミアタイプの連続溶融亜
鉛めっきラインにて加熱、焼鈍、めっきを行った。焼鈍
雰囲気は、１０％水素、残９０％窒素ガス雰囲気であ
り、露点を−３０度とした。焼鈍温度は７３０℃、焼鈍
時間は３分である。めっき浴はＡｌ：３．５〜２１％、
Ｍｇ：０〜１０．５％、Ｓｉ：０〜２．２％、Ｔｉ：０
〜１．８％、Ｃｒ：０〜１．７％、Ｎｉ：０〜１．７
％、Ｓｎ：０．４〜１．８％、残部Ｚｎ及び不可避的不
純物に調整しためっき浴を使用した。得られためっき鋼
板の組成を表１に示す。めっき浴温は３９０〜５００℃
で行い、めっき後は通常のワイピングによりめっき付着
量を片面当たり９０ｇ／ｍ2に調整した。めっき後、調
質圧延を１％行い、その後、必要に応じてクロメート処
理を２０〜３０ｍｇ／ｍ2の付着量で実施した。このよ
うに製造されためっき鋼板のＳｉ系物質については、め
っき断面のＥＰＭＡ観察を実施し、任意の１００μｍ平
方の視野毎に観察し、１００μｍ2以上のものの個数を
数え、めっき層断面の単位断面積当たりの個数として表
した。結果を表１に示す。
で薄鋼板を製造した板厚０．８ｍｍのＳＰＣＣ板をめっ
き原板とした。めっきはゼンジミアタイプの連続溶融亜
鉛めっきラインにて加熱、焼鈍、めっきを行った。焼鈍
雰囲気は、１０％水素、残９０％窒素ガス雰囲気であ
り、露点を−３０度とした。焼鈍温度は７３０℃、焼鈍
時間は３分である。めっき浴はＡｌ：３．５〜２１％、
Ｍｇ：０〜１０．５％、Ｓｉ：０〜２．２％、Ｔｉ：０
〜１．８％、Ｃｒ：０〜１．７％、Ｎｉ：０〜１．７
％、Ｓｎ：０．４〜１．８％、残部Ｚｎ及び不可避的不
純物に調整しためっき浴を使用した。得られためっき鋼
板の組成を表１に示す。めっき浴温は３９０〜５００℃
で行い、めっき後は通常のワイピングによりめっき付着
量を片面当たり９０ｇ／ｍ2に調整した。めっき後、調
質圧延を１％行い、その後、必要に応じてクロメート処
理を２０〜３０ｍｇ／ｍ2の付着量で実施した。このよ
うに製造されためっき鋼板のＳｉ系物質については、め
っき断面のＥＰＭＡ観察を実施し、任意の１００μｍ平
方の視野毎に観察し、１００μｍ2以上のものの個数を
数え、めっき層断面の単位断面積当たりの個数として表
した。結果を表１に示す。
【００２７】得られためっき鋼板の溶接性の評価は、連
続打点性試験による評価と溶接安定性による評価で行っ
た。
続打点性試験による評価と溶接安定性による評価で行っ
た。
【００２８】（連続打点性試験）めっき鋼板を２枚重ね
併せてスポット溶接の連続打点性試験を実施した。
併せてスポット溶接の連続打点性試験を実施した。
【００２９】試験条件は、電極形状：先端ドーム径１２
φ、加圧力：２２０ｋｇｆ、溶接時間：１２サイクル
（ＡＣ ５０サイクル）、溶接電流：１２ｋＡで行い、
剪断引張後のナゲット径を測定して、その値が４．５ｍ
ｍになった時を電極寿命とした。電極寿命が２０００点
以上のものを○、１０００〜２０００点を△、１０００
点未満を×とし、△と×を不合格とした。
φ、加圧力：２２０ｋｇｆ、溶接時間：１２サイクル
（ＡＣ ５０サイクル）、溶接電流：１２ｋＡで行い、
剪断引張後のナゲット径を測定して、その値が４．５ｍ
ｍになった時を電極寿命とした。電極寿命が２０００点
以上のものを○、１０００〜２０００点を△、１０００
点未満を×とし、△と×を不合格とした。
【００３０】（溶接安定性）電極寿命が２０００点以上
のものについて、２０００点から２０１０点までのナゲ
ット径サイズのばらつきで表し、最大と最小のナゲット
サイズの差が０．３ｍｍ以下のものを◎、０．５ｍｍ以
下のものを○とし、それぞれ合格とした。
のものについて、２０００点から２０１０点までのナゲ
ット径サイズのばらつきで表し、最大と最小のナゲット
サイズの差が０．３ｍｍ以下のものを◎、０．５ｍｍ以
下のものを○とし、それぞれ合格とした。
【００３１】評価結果を表１に示す。Ｎｏ．１からＮ
ｏ．３６は本発明例であり、溶接性は良好である。特
に、Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．３６はめっき層中に、さらにＴ
ｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、或いはＳｎを含有させた例で、連続打
点性の他に溶接安定性にも優れたものとなっている。一
方、Ｎｏ．３７からＮｏ．４５は比較例であり、Ｎｏ．
４４はＡｌが高すぎるため溶接性に劣り、Ｎｏ．３７、
Ｎｏ．３８、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４１、Ｎｏ．４２はＳ
ｉ量が低すぎるため、またＮｏ．４５はＳｉが高すぎる
ため、さらにＮｏ．４３はＭｇが高すぎるため、Ｎｏ．
３９は浴温が低すぎるためいずれも溶接性に劣る結果と
なっている。
ｏ．３６は本発明例であり、溶接性は良好である。特
に、Ｎｏ．２１〜Ｎｏ．３６はめっき層中に、さらにＴ
ｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、或いはＳｎを含有させた例で、連続打
点性の他に溶接安定性にも優れたものとなっている。一
方、Ｎｏ．３７からＮｏ．４５は比較例であり、Ｎｏ．
４４はＡｌが高すぎるため溶接性に劣り、Ｎｏ．３７、
Ｎｏ．３８、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４１、Ｎｏ．４２はＳ
ｉ量が低すぎるため、またＮｏ．４５はＳｉが高すぎる
ため、さらにＮｏ．４３はＭｇが高すぎるため、Ｎｏ．
３９は浴温が低すぎるためいずれも溶接性に劣る結果と
なっている。
【００３２】
【表１】
【００３３】（実施例２）鋼スラブを溶製して通常の方
法で薄鋼板を製造した板厚０．８ｍｍのＳＰＣＣ板をめ
っき原板とした。めっきはゼンジミアタイプの連続溶融
亜鉛めっきラインにて加熱、焼鈍、めっきを行った。焼
鈍雰囲気は、１０％水素、残９０％窒素ガス雰囲気であ
り、露点を−３０度とした。焼鈍温度は７３０℃、焼鈍
時間は３分である。めっき浴はＡｌ：３．５〜２２％、
Ｍｇ：０〜１０．５％、Ｓｉ：０〜２．２％、Ｔｉ：０
〜１．７％、Ｃｒ：０〜１．７％、Ｎｉ：０〜１．７
％、Ｓｎ：０〜１．９％、残部Ｚｎ及び不可避的不純物
に調整しためっき浴を使用した。得られためっき鋼板の
組成を表２に示す。めっき浴温は３９０〜５１０℃で行
い、めっき後は通常のワイピングによりめっき付着量を
片面当たり９０ｇ／ｍ2に調整した。めっき後、調質圧
延を１％行った。その後、後処理を行った。後処理は無
機酸化物被覆処理を７０ｍｇ／ｍ2〜２５００ｍｇ／ｍ2
の範囲で行った。
法で薄鋼板を製造した板厚０．８ｍｍのＳＰＣＣ板をめ
っき原板とした。めっきはゼンジミアタイプの連続溶融
亜鉛めっきラインにて加熱、焼鈍、めっきを行った。焼
鈍雰囲気は、１０％水素、残９０％窒素ガス雰囲気であ
り、露点を−３０度とした。焼鈍温度は７３０℃、焼鈍
時間は３分である。めっき浴はＡｌ：３．５〜２２％、
Ｍｇ：０〜１０．５％、Ｓｉ：０〜２．２％、Ｔｉ：０
〜１．７％、Ｃｒ：０〜１．７％、Ｎｉ：０〜１．７
％、Ｓｎ：０〜１．９％、残部Ｚｎ及び不可避的不純物
に調整しためっき浴を使用した。得られためっき鋼板の
組成を表２に示す。めっき浴温は３９０〜５１０℃で行
い、めっき後は通常のワイピングによりめっき付着量を
片面当たり９０ｇ／ｍ2に調整した。めっき後、調質圧
延を１％行った。その後、後処理を行った。後処理は無
機酸化物被覆処理を７０ｍｇ／ｍ2〜２５００ｍｇ／ｍ2
の範囲で行った。
【００３４】得られためっき鋼板の溶接性の評価は、連
続打点性試験による評価と溶接安定性による評価で行っ
た。
続打点性試験による評価と溶接安定性による評価で行っ
た。
【００３５】（連続打点性試験）めっき鋼板を２枚重ね
併せてスポット溶接の連続打点性試験を実施した。
併せてスポット溶接の連続打点性試験を実施した。
【００３６】試験条件は、電極形状：先端ドーム径１２
φ、加圧力：２２０ｋｇｆ、溶接時間：１２サイクル
（ＡＣ ５０サイクル）、溶接電流：１２ｋＡで行い、
剪断引張後のナゲット径を測定して、その値が４．５ｍ
ｍになった時を電極寿命とした。電極寿命が２５００点
超を◎、２０００〜２５００点を○、１０００〜２００
０点を△、１０００点未満を×とし、△と×を不合格と
した。
φ、加圧力：２２０ｋｇｆ、溶接時間：１２サイクル
（ＡＣ ５０サイクル）、溶接電流：１２ｋＡで行い、
剪断引張後のナゲット径を測定して、その値が４．５ｍ
ｍになった時を電極寿命とした。電極寿命が２５００点
超を◎、２０００〜２５００点を○、１０００〜２００
０点を△、１０００点未満を×とし、△と×を不合格と
した。
【００３７】（溶接安定性）電極寿命が２０００点以上
のものについて、２０００点から２０１０点までのナゲ
ット径サイズのばらつきで表し、最大と最小のナゲット
サイズの差が０．３ｍｍ以下のものを◎、０．５ｍｍ以
下のものを○とし、それぞれ合格とした。
のものについて、２０００点から２０１０点までのナゲ
ット径サイズのばらつきで表し、最大と最小のナゲット
サイズの差が０．３ｍｍ以下のものを◎、０．５ｍｍ以
下のものを○とし、それぞれ合格とした。
【００３８】結果を表２に示す。Ｎｏ．４６からＮｏ．
７７が本発明例で、いずれも良好な溶接性を示してい
る。Ｎｏ．７８からＮｏ．８６は比較例であり、Ｎｏ．
７８、Ｎｏ．７９、Ｎｏ．８５、Ｎｏ．８６は無機酸化
物皮膜が厚すぎるため溶接性が劣り、Ｎｏ．８０〜Ｎ
ｏ．８５はめっき層中の成分が本発明範囲外となってい
るため、無機皮膜処理を施しても溶接性が不十分となっ
ている。
７７が本発明例で、いずれも良好な溶接性を示してい
る。Ｎｏ．７８からＮｏ．８６は比較例であり、Ｎｏ．
７８、Ｎｏ．７９、Ｎｏ．８５、Ｎｏ．８６は無機酸化
物皮膜が厚すぎるため溶接性が劣り、Ｎｏ．８０〜Ｎ
ｏ．８５はめっき層中の成分が本発明範囲外となってい
るため、無機皮膜処理を施しても溶接性が不十分となっ
ている。
【００３９】
【表２】
【００４０】（実施例３）鋼スラブを溶製して通常の方
法で薄鋼板を製造した板厚０．８ｍｍのＳＰＣＣ板をめ
っき原板とした。めっきはゼンジミアタイプの連続溶融
亜鉛めっきラインにて加熱、焼鈍、めっきを行った。焼
鈍雰囲気は、１０％水素、残９０％窒素ガス雰囲気であ
り、露点を−３０度とした。焼鈍温度は７３０℃、焼鈍
時間は３分である。めっき浴の組成はＡｌ：３．５〜２
２％、Ｍｇ：０〜１０．５％、Ｓｉ：０〜２．２％、Ｔ
ｉ：０〜１．７％、Ｃｒ：０〜１．７％、Ｎｉ：０〜
１．７％、Ｓｎ：０〜１．９％、残部Ｚｎ及び不可避的
不純物に調整しためっき浴を使用した。得られためっき
鋼板の組成を表３に示す。めっき浴温は３９０〜５１０
℃で行い、めっき後は通常のワイピングによりめっき付
着量を片面当たり９０ｇ／ｍ2に調整した。めっき後、
調質圧延を１％行い、溶剤脱脂後に表３に示す樹脂系の
有機樹脂皮膜処理を行った。
法で薄鋼板を製造した板厚０．８ｍｍのＳＰＣＣ板をめ
っき原板とした。めっきはゼンジミアタイプの連続溶融
亜鉛めっきラインにて加熱、焼鈍、めっきを行った。焼
鈍雰囲気は、１０％水素、残９０％窒素ガス雰囲気であ
り、露点を−３０度とした。焼鈍温度は７３０℃、焼鈍
時間は３分である。めっき浴の組成はＡｌ：３．５〜２
２％、Ｍｇ：０〜１０．５％、Ｓｉ：０〜２．２％、Ｔ
ｉ：０〜１．７％、Ｃｒ：０〜１．７％、Ｎｉ：０〜
１．７％、Ｓｎ：０〜１．９％、残部Ｚｎ及び不可避的
不純物に調整しためっき浴を使用した。得られためっき
鋼板の組成を表３に示す。めっき浴温は３９０〜５１０
℃で行い、めっき後は通常のワイピングによりめっき付
着量を片面当たり９０ｇ／ｍ2に調整した。めっき後、
調質圧延を１％行い、溶剤脱脂後に表３に示す樹脂系の
有機樹脂皮膜処理を行った。
【００４１】得られためっき鋼板の溶接性の評価は、連
続打点性試験による評価と溶接安定性による評価で行っ
た。
続打点性試験による評価と溶接安定性による評価で行っ
た。
【００４２】（連続打点性試験）めっき鋼板を２枚重ね
併せてスポット溶接の連続打点性試験を実施した。
併せてスポット溶接の連続打点性試験を実施した。
【００４３】試験条件は、電極形状：先端ドーム径１２
φ、加圧力：２２０ｋｇｆ、溶接時間：１２サイクル
（ＡＣ ５０サイクル）、溶接電流：１２ｋＡで行い、
剪断引張後のナゲット径を測定して、その値が４．５ｍ
ｍになった時を電極寿命とした。電極寿命が２５００点
超を◎、２０００〜２５００点を○、１０００〜２００
０点を△、１０００点未満を×とし、△と×を不合格と
した。
φ、加圧力：２２０ｋｇｆ、溶接時間：１２サイクル
（ＡＣ ５０サイクル）、溶接電流：１２ｋＡで行い、
剪断引張後のナゲット径を測定して、その値が４．５ｍ
ｍになった時を電極寿命とした。電極寿命が２５００点
超を◎、２０００〜２５００点を○、１０００〜２００
０点を△、１０００点未満を×とし、△と×を不合格と
した。
【００４４】（溶接安定性）電極寿命が２０００点以上
のものについて、２０００点から２０１０点までのナゲ
ット径サイズのばらつきで表し、最大と最小のナゲット
サイズの差が０．３ｍｍ以下のものを◎、０．５ｍｍ以
下のものを○とし、それぞれ合格とした。
のものについて、２０００点から２０１０点までのナゲ
ット径サイズのばらつきで表し、最大と最小のナゲット
サイズの差が０．３ｍｍ以下のものを◎、０．５ｍｍ以
下のものを○とし、それぞれ合格とした。
【００４５】結果を表３に示す。Ｎｏ．８７〜Ｎｏ．１
３２は本発明例で、いずれも良好な溶接性を示した。Ｎ
ｏ．１３３とＮｏ．１３４は皮膜量が少なく、溶接性向
上効果が得られておらず、Ｎｏ．１３５とＮｏ．１３６
は逆に皮膜が厚すぎて溶接性が劣る結果となっている。
３２は本発明例で、いずれも良好な溶接性を示した。Ｎ
ｏ．１３３とＮｏ．１３４は皮膜量が少なく、溶接性向
上効果が得られておらず、Ｎｏ．１３５とＮｏ．１３６
は逆に皮膜が厚すぎて溶接性が劣る結果となっている。
【００４６】
【表３】
【００４７】
【発明の効果】このように本発明によれば、溶接性に優
れた溶融亜鉛−アルミニウム系合金めっき鋼板を製造す
ることが可能となり、自動車、建材等の産業上きわめて
大きな効果を有している。
れた溶融亜鉛−アルミニウム系合金めっき鋼板を製造す
ることが可能となり、自動車、建材等の産業上きわめて
大きな効果を有している。
フロントページの続き (72)発明者 高橋 彰 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 小松 久芳 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 三宅 豪 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 森本 康秀 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 西村 一実 姫路市広畑区富士町１番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 本田 和彦 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 高橋 靖雄 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA05 AA22 AB05 AB13 AB44 AC52 AC82 AC87 AE02 4K044 AA02 AB02 BA10 BA12 BA17 BA21 BB03 BC02 BC08 CA11 CA16 CA53
Claims (6)
- 【請求項１】 鋼板の表面に質量％でＡｌ：３〜２０
％、Ｓｉ：０．０１〜２％を含み、残部Ｚｎ及び不可避
的不純物とからなるめっき層を有し、１００μｍ2以上
の面積のＳｉ系物質をめっき層の単位断面積当たり６×
１０3個以下含有することを特徴とするスポット溶接性
に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。 - 【請求項２】 請求項１に記載のめっき鋼板のめっき層
中にさらに、Ｍｇ：０．１〜１０％を含有することを特
徴とするスポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウ
ム合金めっき鋼板。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のめっき鋼
板のめっき層中にさらに、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｎの１
種以上を質量％で０．０１〜２％含有することを特徴と
するスポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合
金めっき鋼板。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
のめっき鋼板のめっき層の上に無機酸化物皮膜を７０ｍ
ｇ／ｍ2〜２ｇ／ｍ2有することを特徴とするスポット溶
接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
のめっき鋼板のめっき層の上に有機樹脂皮膜を１００ｍ
ｇ／ｍ2〜２ｇ／ｍ2有することを特徴とするスポット溶
接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。 - 【請求項６】 溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板
を製造するに際し、めっき浴温を４００℃以上とするこ
とにより、めっき層中に１００μｍ2以上の面積のＳｉ
系物質をめっき層の単位断面積当たり６×１０3個以下
含有させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のい
ずれかに記載のスポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アル
ミニウム合金めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111341A JP4555498B2 (ja) | 2000-04-11 | 2001-04-10 | スポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000109408 | 2000-04-11 | ||
| JP2000-109408 | 2000-04-11 | ||
| JP2001111341A JP4555498B2 (ja) | 2000-04-11 | 2001-04-10 | スポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001355052A true JP2001355052A (ja) | 2001-12-25 |
| JP4555498B2 JP4555498B2 (ja) | 2010-09-29 |
Family
ID=26589855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001111341A Expired - Lifetime JP4555498B2 (ja) | 2000-04-11 | 2001-04-10 | スポット溶接性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4555498B2 (ja) |
Cited By (7)
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| JP2004225157A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-08-12 | Nippon Steel Corp | 鮮映性の優れた高耐食性塗装鋼板 |
| JP2007084844A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Nippon Steel Corp | 溶接性に優れる高耐食性溶融めっき鋼板とその製造方法 |
| JP2007146199A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Nisshin Steel Co Ltd | 自動車用防錆構造体 |
| JP2012007243A (ja) * | 2011-09-27 | 2012-01-12 | Nisshin Steel Co Ltd | 自動車用防錆構造体 |
| JP2016124029A (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | 新日鐵住金株式会社 | ホットスタンプ用重ね合わせブランクと、重ね合わせホットスタンプ成形体の製造方法、および重ね合わせホットスタンプ成形体 |
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| CN116457483A (zh) * | 2020-11-18 | 2023-07-18 | 日本制铁株式会社 | 镀敷钢材 |
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