CN116368252A - Fe系电镀钢板和合金化热浸镀锌钢板以及它们的制造方法 - Google Patents

Fe系电镀钢板和合金化热浸镀锌钢板以及它们的制造方法 Download PDF

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cold
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山本俊佑
奥村友辅
高岛克利
青山麻衣
金泽友美
星野克弥
牧水洋一
河野崇史
山下孝子
松田广志
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Original Assignee
JFE Steel Corp
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Abstract

本发明提供一种不仅化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆外观优异、而且耐电阻焊裂纹特性也优异的Fe系电镀钢板。本发明的Fe系镀覆钢板具有：具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板，以及形成于上述冷轧钢板的单面或两面的、每单面的附着量为1.0g/m2以上的Fe系电镀层；内部氧化物层的厚度为2.00μm以下，从上述Fe系电镀层表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下。

Description

Fe系电镀钢板和合金化热浸镀锌钢板以及它们的制造方法
技术领域
本发明涉及Fe系电镀钢板和合金化热浸镀锌钢板以及它们的制造方法。应予说明，在本发明中，“Fe系电镀钢板”包括(i)对冷轧钢板实施Fe系电镀而得到的单纯的Fe系电镀钢板(以下也有时简称为“CR”)和(ii)对上述(i)的单纯的Fe系电镀钢板实施热浸镀锌而得到的热浸镀锌层未被合金化的热浸镀锌钢板(以下也有时称为“GI”)这两者。另外，在本发明中，“合金化热浸镀锌钢板”是指将(ii)的热浸镀锌钢板的热浸镀锌层加热合金化而成的合金化热浸镀锌钢板(以下也有时称为“GA”)。
背景技术
近年来，从保护地球环境的观点考虑，提高汽车的油耗效率成为重要的课题。因此，通过使作为汽车构件的坯材的钢板高强度化并变薄，使汽车车身轻型化的举措越发活跃。然而，钢板的高强度化导致成型性的降低，因此期望开发一种兼具高强度和高成型性的钢板。
作为在不明显损害钢板的成型性的情况下实现高强度化的方法，可举出通过在钢板中添加Si进行固溶强化。但是，为了钢板的高强度化而添加的Si在退火中在钢板表面形成氧化物。在不对钢板实施热浸镀锌而使用钢板的情况下，该氧化物使化学转化处理性劣化。另外，在对钢板实施热浸镀锌来制造热浸镀锌钢板时，该氧化物使熔融锌与钢板的润湿性劣化，产生未镀覆。出于确保这样的化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆外观的目的，已知有在钢板的退火之前对钢板表面实施Fe系电镀(Fe系预镀覆)的技术。
专利文献1中记载了一种热浸镀锌钢板的制造方法，包括：“准备基体钢板的阶段；在上述准备的基体钢板上形成镀覆附着量为0.2～2g/m2的Fe镀层的阶段；将形成有上述Fe镀层的钢板在600～800℃氧化加热的阶段；将上述经加热的钢板在包含氧20ppm以下、H2：1～20vol％、剩余部分N2和其他不可避免的气体且露点(Dew Point)为－30～5℃的还原性气氛中在750～900℃维持5秒以上的阶段；将上述维持的钢板冷却的阶段；以及将上述冷却的钢板浸渍于445～480℃的热浸镀锌浴进行镀覆的阶段(权利要求1)”。
专利文献2中记载了“一种钢板，从母材的表面到5.0μm以上的深度为止，具有晶界的至少一部分被氧化物被覆的内部氧化层，并且在从上述母材的表面到5.0μm的深度为止的区域，上述氧化物的晶界被覆率为60％以上(权利要求1)”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6025867号公报
专利文献2：国际公开2019/116531号
发明内容
在汽车部件的制造中，经压制成型的部件多通过电阻焊(点焊)而组合。在电阻焊的多个部件中的至少一个包含热浸镀锌钢板的情况下，电阻焊时，在焊接部附近产生残余应力的状态下，镀层的锌熔融而扩散侵入到构成各部件的钢板的晶界，从而导致液体金属脆化(Liquid Metal Embrittlement；LME)，可能在该钢板产生晶界裂纹(LME裂纹)。特别是如果焊接用的电极相对于该钢板存在角度的状态下进行焊接，则残余应力可能增加而产生裂纹。认为随着钢板的高强度化而残余应力增大，因此可能随着由添加Si引起的钢板的高强度化而产生LME裂纹。
然而，根据本发明人等的研究，发现在专利文献1所记载的热浸镀锌钢板的制造方法中，虽然能够防止未镀覆而确保优异的镀覆表面外观和镀覆密合性，但耐电阻焊裂纹特性不充分。另外，发现在专利文献2所记载的钢板中，由于内部氧化层、即晶界氧化的深度过大，因此耐电阻焊裂纹特性仍然不充分。
因此，本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种不仅化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆外观优异、而且耐电阻焊裂纹特性也优异的Fe系电镀钢板、以及其优选的制造方法。另外，本发明的目的在于提供一种不仅镀覆外观优异、而且耐电阻焊裂纹特性也优异的合金化热浸镀锌钢板、以及其优选的制造方法。
本发明人等为了解决上述课题反复进行了深入研究，发现以下的许多见解。出于确保化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆外观的目的形成规定附着量A的Fe系电镀层时，该附着量A与之后的退火时的露点B之和与耐电阻焊裂纹特性相关。具体而言，在A+B为规定值以上的情况下，能够发挥优异的耐电阻焊裂纹特性。
该A+B的规定值在CR和GI的情况下相等。在CR和GI的情况下，通过形成软质的Fe系电镀层，缓和在焊接时施加于冷轧钢板表面的应力。另一方面，在GA的情况下，由于在合金化工序中Fe系电镀层并入热浸镀锌层中，因此A+B的规定值上升。
首先，对CR和GI的情况进行详细说明。为了以高水准满足焊接部的耐电阻焊裂纹特性，重要的是在冷轧钢板上形成附着量A的Fe系电镀层，然后在满足A+B≥3.0的条件下进行退火工序，由此在Fe系电镀层内形成内部氧化物，使从Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度向冷轧钢板方向的内部氧化层的深度为2.00μm以内。在满足A+B≥3.0的情况下，能够使在退火时从冷轧钢板向Fe系电镀层扩散的Si在Fe系电镀层的内部形成氧化物。如此，通过在Fe系电镀层的内部部分地形成氧化物，可以使从Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度向冷轧钢板方向的内部氧化层的深度为2.00μm以内。因此，能够极力抑制锌到达冷轧钢板的晶界时的向冷轧钢板的深度方向的侵入，能够提高焊接部的耐电阻焊裂纹特性。
进而，在退火工序中，使Fe系电镀钢板的从Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下。由此，能够进一步提高耐电阻焊裂纹特性。本发明人等发现，在退火前形成Fe系电镀层的情况下，能够进一步降低从Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度，能够更有效地得到提高耐电阻焊裂纹特性的效果。
另外，在接着退火(均热)工序的加热工序中，通过使Fe系电镀钢板的400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为10℃/秒以上，极力抑制升温工序中的Fe系电镀层的晶粒的生长，使在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面与冷轧钢板相接的Fe系电镀层的晶界的数量在每10μm宽度的冷轧钢板中为10个以上。由此，能够进一步提高耐电阻焊裂纹特性。在使升温工序中的400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为10℃/秒以上的情况下，使与Fe系电镀层和冷轧钢板的界面相接的Fe系电镀层的晶粒细粒化，使熔融的锌向Fe系电镀层的侵入路径分散。即，能够延迟焊接时熔融的锌到达冷轧钢板的晶界的时间，能够进一步提高耐电阻焊裂纹特性。
接着，对GA的情况进行详细说明。在GA的情况下，由于在合金化工序中Fe系电镀层并入热浸镀锌层中而消失，因此无法期待Fe系电镀层的应力缓和效果。为了即使在Fe系电镀层消失的情况下也以高水准满足焊接部的耐电阻焊裂纹特性，重要的是在冷轧钢板上形成附着量A的Fe系电镀层，然后在满足A+B≥5.0的条件下进行退火工序，由此在Fe系电镀层内形成内部氧化物，在合金化工序中将Si内部氧化物的一部分并入合金化热浸镀锌层中，由此减少与合金化热浸镀锌层相接的内部氧化物的量。在满足A+B≥5.0的情况下，能够使在退火时从冷轧钢板向Fe系电镀层扩散的Si在Fe系电镀层的内部形成氧化物。如此，通过在Fe系电镀层的内部部分地形成氧化物，能够减少与合金化热浸镀锌层相接的内部氧化物的量。因此，能够抑制锌从与合金化热浸镀锌层相接的内部氧化层的晶界侵入。其结果，能够延迟焊接时熔融的锌到达冷轧钢板的晶界的时间，能够提高焊接部的耐电阻焊裂纹特性。
进而，在退火工序中，使合金化热浸镀锌钢板的从冷轧钢板的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下。由此，能够进一步提高耐电阻焊裂纹特性。本发明人等发现，在退火前形成Fe系电镀层的情况下，能够进一步降低从冷轧钢板的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度，能够更有效地得到提高耐电阻焊裂纹特性的效果。
基于上述见解完成的本发明的主要构成如下。
[1]一种Fe系电镀钢板，具有：
冷轧钢板，具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成，以及
Fe系电镀层，形成于上述冷轧钢板的单面或两面，每单面的附着量为1.0g/m2以上；
在通过辉光放电发光分析法从上述Fe系电镀层的表面向深度方向测定的表示Si的波长的发光强度分布(Profile)中，(i)存在发光强度比从上述Fe系电镀层与上述冷轧钢板的界面起的深度为10.0±0.1μm的范围中的平均Si强度(ISi)大的山，(ii)上述山的峰位于比从上述Fe系电镀层的表面起0.10μm更深的位置，(iii)上述发光强度从上述山的峰向深度方向逐渐降低而首次与上述平均Si强度(ISi)变得相等的深度位于从上述Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度至2.00μm以下的范围内，
从上述Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下。
[2]根据上述[1]所述的Fe系电镀钢板，其中，具有与上述Fe系电镀层相接而形成的未被合金化的热浸镀锌层。
[3]根据上述[1]或[2]所述的Fe系电镀钢板，其中，从上述Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.04质量％以下。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，上述Fe系电镀钢板的表层部为脱碳层。
[5]根据上述[4]所述的Fe系电镀钢板，其中，上述脱碳层的厚度为30μm以上。
[6]根据上述[4]所述的Fe系电镀钢板，其中，上述脱碳层的厚度为80μm以上。
[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，在上述Fe系电镀层与上述冷轧钢板的界面，与上述冷轧钢板相接的上述Fe系电镀层的晶界的数量在上述冷轧钢板的观察视场中的钢板宽度方向每10μm中为10个以上。
[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，上述冷轧钢板的成分组成以质量％计包含C：0.8％以下、Si：0.1％～3.0％、Mn：1.0％～12.0％、P：0.1％以下、S：0.03％以下、N：0.010％以下和Al：1.0％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[9]根据上述[8]所述的Fe系电镀钢板，其中，上述成分组成进一步以质量％计含有选自B：0.005％以下、Ti：0.2％以下、Cr：1.0％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Mo：1.0％以下、Nb：0.20％以下、V：0.5％以下、Sb：0.020％以下、Ta：0.1％以下、W：0.5％以下、Zr：0.1％以下、Sn：0.20％以下、Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下和REM：0.005％以下中的至少一种元素。
[10]根据上述[1]～[9]中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，在上述成分组成中，Si量为0.9质量％～1.7质量％。
[11]根据上述[1]～[10]中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，上述Fe系电镀层具有如下的成分组成：包含合计10质量％以下的选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素，剩余部分由Fe和不可避免的杂质。
[12]一种合金化热浸镀锌钢板，具有：
冷轧钢板，具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si成分组成，以及
合金化热浸镀锌层，形成于上述冷轧钢板的单面或两面；
在上述合金化热浸镀锌层与上述冷轧钢板之间不具有Fe系电镀层，
在通过辉光放电发光分析法从上述合金化热浸镀锌层的表面向深度方向测定的表示Si的波长的发光强度分布中，从上述合金化热浸镀锌层与上述冷轧钢板的界面向上述冷轧钢板侧+0.5μm的范围的平均Si强度(ISi，Fe)除以上述冷轧钢板中的平均Si强度(ISi，bulk)而得的值(ISi，Fe)/(ISi，bulk)为0.90以下，
从上述合金化热浸镀锌层与上述冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下。
[13]根据上述[12]所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，从上述合金化热浸镀锌层与上述冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.04质量％以下。
[14]根据上述[12]或[13]所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，上述冷轧钢板的表层部为脱碳层。
[15]根据上述[14]所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，上述脱碳层的厚度为30μm以上。
[16]根据上述[14]所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，上述脱碳层的厚度为80μm以上。
[17]根据上述[12]～[16]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，上述冷轧钢板的成分组成以质量％计包含C：0.8％以下、Si：0.1％～3.0％、Mn：1.0％～12.0％、P：0.1％以下、S：0.03％以下、N：0.010％以下和Al：1.0％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[18]根据上述[17]所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，上述成分组成进一步以质量％计含有选自B：0.005％以下、Ti：0.2％以下、Cr：1.0％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Mo：1.0％以下、Nb：0.20％以下、V：0.5％以下、Sb：0.020％以下、Ta：0.1％以下、W：0.5％以下、Zr：0.1％以下、Sn：0.20％以下、Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下和REM：0.005％以下中的至少一种元素。
[19]根据上述[12]～[18]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，在上述成分组成中，Si量为0.9质量％～1.7质量％。
[20]根据上述[12]～[19]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，上述合金化热浸镀锌层包含合计1质量％以下的选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素。
[21]一种化学转化处理钢板，具有在上述[1]～[11]中任一项所述的Fe系电镀钢板或上述[12]～[19]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的上述合金化热浸镀锌层的表面形成的化学转化处理被膜。
[22]一种电沉积涂装钢板，具有与上述[21]所述的化学转化处理钢板的上述化学转化处理被膜相接而形成的电沉积涂装被膜。
[23]一种汽车部件，是至少一部分使用上述[22]所述的电沉积涂装钢板而成的。
[24]一种Fe系电镀钢板的制造方法，具有：
对具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板实施Fe系电镀，得到在上述冷轧钢板的单面或两面形成有每单面的附着量A(g/m2)为1.0g/m2以上的Fe系电镀层的Fe系电镀钢板的工序，以及
然后，将上述Fe系电镀钢板在露点B(℃)满足下式(1)的气氛下保持在650℃～900℃的退火工序。
A+B≥3.0···(1)
[25]根据上述[24]所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，进一步具有如下工序：在上述退火工序后，对上述Fe系电镀钢板实施热浸镀锌，在上述Fe系电镀层的表面形成未被合金化的热浸镀锌层。
[26]根据上述[24]或[25]所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，上述退火工序在露点B(℃)满足下式(1)’的气氛下进行。
A+B≥8.0···(1)’
[27]根据上述[24]～[26]中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，具有如下工序：在上述退火工序前，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为10℃/秒以上对上述Fe系电镀钢板进行加热。
[28]根据上述[24]～[27]中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，上述附着量A小于5.0g/m2。
[29]根据上述[24]～[28]中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，上述冷轧钢板的成分组成以质量％计包含C：0.8％以下、Si：0.1％～3.0％、Mn：1.0％～12.0％、P：0.1％以下、S：0.03％以下、N：0.010％以下和Al：1.0％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[30]根据上述[29]所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，上述成分组成进一步以质量％计含有选自B：0.005％以下、Ti：0.2％以下、Cr：1.0％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Mo：1.0％以下、Nb：0.20％以下、V：0.5％以下、Sb：0.020％以下、Ta：0.1％以下、W：0.5％以下、Zr：0.1％以下、Sn：0.20％以下、Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下和REM：0.005％以下中的至少一种元素。
[31]根据上述[24]～[30]中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，在上述成分组成中，Si量为0.9质量％～1.7质量％。
[32]根据上述[24]～[31]中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，上述Fe系电镀中，镀浴中含有选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素并使这些元素的合计含量在上述Fe系镀层中为10质量％以下。
[33]根据上述[24]～[32]中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，进一步具有如下工序：在不满足上述式(1)或式(1)’时，以满足上述式(1)或式(1)’的方式变更附着量A(g/m2)或露点B(℃)中的至少一个。
[34]一种合金化热浸镀锌钢板的制造方法，具有：
对具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板实施Fe系电镀，得到在上述冷轧钢板的单面或两面形成有每单面的附着量A(g/m2)为1.0g/m2以上的Fe系电镀层的Fe系电镀钢板的工序，
然后，将上述Fe系电镀钢板在露点B(℃)满足下式(2)的气氛下保持在650℃～900℃的退火工序，
然后，对上述Fe系电镀钢板实施热浸镀锌，在上述Fe系电镀层的表面形成未被合金化的热浸镀锌层的工序，以及
然后，将上述热浸镀锌层加热合金化，得到在上述冷轧钢板的单面或两面形成有合金化热浸镀锌层的合金化热浸镀锌钢板的工序。
A+B≥5.0···(2)
[35]根据上述[34]所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，上述退火工序在露点B(℃)满足下式(2)’的气氛下进行。
A+B≥10.0···(2)’
[36]根据上述[34]或[35]所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，具有如下工序：在上述退火工序前，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为10℃/秒以上对上述Fe系电镀钢板进行加热。
[37]根据上述[34]～[36]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，上述附着量A小于5.0g/m2。
[38]根据上述[34]～[37]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，上述冷轧钢板的成分组成以质量％计包含C：0.8％以下、Si：0.1％～3.0％、Mn：1.0％～12.0％、P：0.1％以下、S：0.03％以下、N：0.010％以下和Al：1.0％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[39]根据上述[38]所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，上述成分组成进一步以质量％计含有选自B：0.005％以下、Ti：0.2％以下、Cr：1.0％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Mo：1.0％以下、Nb：0.20％以下、V：0.5％以下、Sb：0.020％以下、Ta：0.1％以下、W：0.5％以下、Zr：0.1％以下、Sn：0.20％以下、Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下和REM：0.005％以下中的至少一种元素。
[40]根据上述[24]～[39]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，在上述成分组成中，Si量为0.9质量％～1.7质量％。
[41]根据上述[34]～[40]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，上述Fe系电镀中，镀浴中含有选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素并使这些元素的合计含量在上述合金化热浸镀锌层中为1质量％以下。
[42]根据上述[34]～[41]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，进一步具有如下工序：在不满足上述式(2)或式(2)’时，以满足上述式(2)或式(2)’的方式变更附着量A(g/m2)或露点B(℃)中的至少一个。
[43]一种化学转化处理钢板的制造方法，具有：
上述[24]～[33]中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法或上述[34]～[42]中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，以及
然后，对上述Fe系电镀钢板或上述合金化热浸镀锌钢板实施化学转化处理，得到与上述Fe系电镀钢板或上述合金化热浸镀锌钢板相接而形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板的工序。
[44]一种电沉积涂装钢板的制造方法，具有：
上述[43]所述的化学转化处理钢板的制造方法，以及
对上述化学转化处理钢板实施电沉积涂装，得到与上述化学转化处理被膜相接而形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板的工序。
[45]一种汽车部件的制造方法，具有：
上述[44]所述的电沉积涂装钢板的制造方法，以及
将上述电沉积涂装钢板作为一部分而制造汽车部件的工序。
本发明的Fe系电镀钢板不仅化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆外观优异，而且耐电阻焊裂纹特性也优异。另外，本发明的合金化热浸镀锌钢板不仅镀覆外观优异，而且耐电阻焊裂纹特性也优异。
附图说明
图1是表示在实施例1的合金化热浸镀锌钢板(GA)的例子中，Fe系电镀层的附着量A和退火时露点B与耐电阻焊裂纹特性的评价结果的关系的图表。
图2是表示在实施例1的热浸镀锌钢板(GI)的例子中，Fe系电镀层的附着量A和退火时露点B与耐电阻焊裂纹特性的评价结果的关系的图表。
图3是表示在实施例1的不进行热浸镀锌的Fe系电镀钢板(CR)的例子中，Fe系电镀层的附着量A和退火时露点B与耐电阻焊裂纹特性的评价结果的关系的图表。
图4的(a)是用于对焊接部的耐电阻焊裂纹特性的评价方法进行说明的图，(b)的上图是该评价的焊接后的板组的俯视图，下图是上图的B－B截面的放大图。
图5是实施例1的不进行热浸镀锌的Fe系电镀钢板(CR)的一部分的例子的基于辉光放电发光分析法的表示Si的波长的发光强度分布的原始数据。
图6是表示用于测定在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面与冷轧钢板相接的Fe系电镀层的晶界的数量的观察用样品的概要的(a)立体图和(b)A－A剖视图。
图7是用于对在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面与冷轧钢板相接的Fe系电镀层的晶界的数量的测定方法进行说明的图。
图8是图7的由方框包围的部分的放大图。
图9是实施例1的合金化热浸镀锌钢板(GA)的一部分的例子的基于辉光放电发光分析法的表示Si和Zn的波长的发光强度分布的原始数据。
图10A是实施例1的不进行热浸镀锌的Fe系电镀钢板(CR)的一部分的例子的利用电子探针微量分析器分析而得的C浓度的板厚方向深度的分布的原始数据。
图10B是图10A的分布的平滑化处理后的数据。
图11A是实施例1的合金化热浸镀锌钢板(GA)的一部分的例子的利用电子探针微量分析器分析的C浓度而得的板厚方向深度的分布的原始数据。
图11B是图11A的分布的平滑化处理后的数据。
具体实施方式
(Fe系电镀钢板及其制造方法)
本发明的一个实施方式的Fe系电镀钢板的制造方法具有：对具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板实施Fe系电镀，得到在上述冷轧钢板的单面或两面形成有Fe系电镀层的Fe系电镀钢板的工序，以及，然后，对上述Fe系电镀钢板进行退火的工序。然后，在不进行热浸镀锌工序的情况下，能够得到单纯的Fe系镀覆钢板(CR)。应予说明，优选对上述冷轧钢板不实施退火而实施上述Fe系电镀。即，本发明的一个实施方式的Fe系电镀钢板(CR)具有：具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板，以及形成于上述冷轧钢板的单面或两面的Fe系电镀层；不具有未被合金化的热浸镀锌层和合金化热浸镀锌层。
本发明的其它实施方式的Fe系镀覆钢板的制造方法可以进一步具有如下工序：在上述退火工序后，对上述Fe系电镀钢板实施热浸镀锌而在上述Fe系电镀层的表面形成未被合金化的热浸镀锌层的工序。然后，在不进行将热浸镀锌层加热合金化的工序的情况下，能够得到热浸镀锌层未被合金化的热浸镀锌钢板(GI)。即，本发明的其它实施方式的Fe系电镀钢板(GI)具有：具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板，形成于上述冷轧钢板的单面或两面的Fe系电镀层，以及与上述Fe系电镀层相接而形成的未被合金化的热浸镀锌层。
(合金化热浸镀锌钢板及其制造方法)
本发明的一个实施方式的合金化热浸镀锌钢板的制造方法具有：对具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板实施Fe系电镀，得到在上述冷轧钢板的单面或两面形成有Fe系电镀层的Fe系电镀钢板的工序，然后，对上述Fe系电镀钢板进行退火的工序，然后，对上述Fe系电镀钢板实施热浸镀锌，在上述Fe系电镀层的表面形成未被合金化的热浸镀锌层的工序，以及，然后，将上述热浸镀锌层加热合金化，得到在上述冷轧钢板的单面或两面形成有合金化热浸镀锌层的合金化热浸镀锌钢板(GA)的工序。在这种情况下，在合金化工序中Fe系电镀层并入热浸镀锌层中而消失。即，本发明的一个实施方式的合金化热浸镀锌钢板(GA)具有：具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板，以及形成于上述冷轧钢板的单面或两面的合金化热浸镀锌层；在上述合金化热浸镀锌层与上述冷轧钢板之间不具有Fe系电镀层。
[冷轧钢板]
得到冷轧钢板的工序没有特别限定，可以采用公知的或任意的工序和条件。例如，可以对具有期望的成分组成的板坯进行热轧而得到热轧钢板，对该热轧钢板实施脱脂和接着该脱脂的酸洗，然后对热轧钢板进行冷轧而得到冷轧钢板。
[冷轧钢板的成分组成]
对冷轧钢板的成分组成进行说明。以下，“质量％”简记为“％”。
Si：0.1％～3.0％
Si不明显损害加工性而通过固溶来提高钢的强度的效果(固溶强化能)大，因此是对实现钢板的高强度化有效的元素，但Si也是对焊接部的耐电阻焊裂纹特性造成不良影响的元素。在Si量小于0.1％的情况下，无法实现钢板的高强度化，另外，对焊接部的耐电阻焊裂纹特性不特别产生问题，应用本发明的必要性不足。这样的焊接部的耐电阻焊裂纹的问题在Si量为0.5％以上时特别明显。但是，从生产成本的观点出发，汽车部件的组装工序中的点焊时的节拍时间成为课题，在采取减少保持时间的对策时，即使Si量为0.1％以上且小于0.5％，也有时产生焊接部的耐电阻焊裂纹的问题。因此，在本发明中，Si量为0.1％以上，优选为0.5％以上，更优选为0.7％以上，进一步优选为0.9％以上。另一方面，Si量过多时，热轧性和冷轧性大幅降低，对生产率造成不良影响，或者导致钢板本身的延展性的降低。因此，Si量为3.0％以下，优选为2.5％以下，更优选为2.0％以下，最优选为1.7％以下。
本实施方式的冷轧钢板以Si量是上述范围为必需的要件，对于其他成分，只要是通常的冷轧钢板所具有的成分组成就可以允许，没有特别限制。但是，在采用依据JIS Z2241(2011)测定的拉伸强度(TS)为590MPa以上的高强度的冷轧钢板的情况下，优选为以下的成分组成。
C：0.8％以下(不包含0％)
C是对通过形成马氏体等作为钢组织来确保机械特性、强度有效的元素。从该观点出发，C量优选超过0％，更优选为0.03％以上，更优选为0.05％以上，进一步优选为0.08％以上。另一方面，从得到良好的焊接性的观点出发，C量优选为0.8％以下，更优选为0.3％以下。
Mn：1.0％～12.0％
Mn是对将钢固溶强化进行高强度化，并且提高淬透性，促进残余奥氏体、贝氏体和马氏体的生成有效的元素。从该观点出发，Mn量优选为1.0％以上，更优选为1.3％以上，进一步优选为1.5％以上，最优选为1.8％以上。另一方面，从不导致成本上升而得到上述效果的观点出发，Mn量优选为12.0％以下，更优选为3.5％以下，进一步优选为3.3％以下。
P：0.1％以下(不包含0％)
通过抑制P量，能够防止焊接性的降低。进而，能够防止P在晶界偏析，能够防止延展性、弯曲性和韧性劣化。另外，如果大量添加P，则促进铁素体相变，从而晶体粒径也变大。因此，P量优选为0.1％以下。P的下限没有特别限定，由于生产技术上的制约，P量可以超过0％，可以为0.001％以上。
S：0.03％以下(不包含0％)
S量优选为0.03％以下，更优选为0.02％以下。通过抑制S量，能够防止焊接性的降低，并且防止热时的延展性的降低，抑制热裂纹，显著提高表面性状。进而，通过抑制S量，能够避免形成粗大的硫化物作为杂质元素，能够防止钢板的延展性、弯曲性、拉伸凸缘性的降低。S的下限没有特别限定，由于生产技术上的制约，S量可以超过0％，也可以为0.0001％以上。
N：0.010％以下(不包含0％)
N与Ti、Nb和V在高温下形成粗大的氮化物，对强度没有太大贡献，因此不仅减小由添加Ti、Nb和V所带来的高强度化的效果，而且还导致韧性的降低。进而，N量过多时，在热轧中伴有板坯裂纹，有可能产生表面缺陷。因此，N量优选为0.010％以下。N量优选为0.005％以下，更优选为0.003％以下，进一步优选为0.002％以下。N量的下限没有特别限定，由于生产技术上的制约，N量可以超过0％，可以为0.0005％以上。
Al：1.0％以下(不包含0％)
Al由于热力学上最容易氧化，因此在Si和Mn之前氧化，具有抑制Si和Mn的钢板最表面的氧化，促进Si和Mn的钢板内部的氧化的效果。另一方面，如果Al量超过1.0％，则成本增加。因此，在添加Al的情况下，Al量优选为1.0％以下。Al的下限没有特别限定，Al量可以超过0％，可以为0.001％以上。但是，从得到上述效果的观点出发，Al量优选为0.01％以上。
除上述成分以外的剩余部分为Fe和不可避免的杂质。但是，也可以任意包含选自以下中的至少1种的元素。
B：0.005％以下
B是对提高钢的淬透性有效的元素。为了提高淬透性，B量优选为0.0003％以上，更优选为0.0005％以上。另外，为了不损害成型性，B量优选为0.005％以下。
Ti：0.2％以下
Ti对钢的析出强化有效。因此，Ti量优选为0.005％以上。另外，为了不损害成型性，Ti量优选为0.2％以下，更优选为0.05％以下。
Cr：1.0％以下
Cr量优选为0.005％以上。通过使Cr量为0.005％以上，能够提高淬透性，提高强度与延展性的平衡。在添加Cr的情况下，从防止成本增加的观点出发，Cr量优选为1.0％以下。
Cu：1.0％以下
Cu量优选为0.005％以上。通过使Cu量为0.005％以上，能够促进残余γ相的形成。在添加Cu的情况下，从防止成本增加的观点出发，Cu量优选为1.0％以下。
Ni：1.0％以下
Ni量优选为0.005％以上。通过使Ni量为0.005％以上，能够促进残余γ相的形成。在添加Ni的情况下，从防止成本增加的观点出发，Ni量优选为1.0％以下。
Mo：1.0％以下
Mo量优选为0.005％以上。通过使Mo量为0.005％以上，能够得到强度调整的效果，Mo量更优选为0.05％以上。在添加Mo的情况下，从防止成本增加的观点出发，Mo量优选为1.0％以下。
Nb：0.20％以下
从得到强度提高的效果的观点出发，Nb量优选为0.005％以上。在含有Nb的情况下，从防止成本增加的观点出发，Nb量优选为0.20％以下。
V：0.5％以下
从得到强度提高的效果的观点出发，V量优选为0.005％以上。在含有V的情况下，从防止成本增加的观点出发，V量优选为0.5％以下。
Sb：0.020％以下
从抑制钢板表面的氧化的观点出发，可以含有Sb。Sb通过抑制钢板的氧化来改善镀覆的润湿性和冷轧钢板的化学转化处理性。为了得到这样的效果，Sb量优选为0.001％以上。另一方面，Sb抑制脱碳层的形成。为了得到良好的耐电阻焊裂纹特性，Sb量优选为0.020％以下，更优选为0.015％以下，进一步优选为0.012％以下。
Ta：0.1％以下
从得到强度提高的效果的观点出发，Ta量优选为0.001％以上。在含有Ta的情况下，从防止成本增加的观点出发，Ta量优选为0.1％以下。
W：0.5％以下
从得到强度提高的效果的观点出发，W量优选为0.005％以上。在含有W的情况下，从防止成本增加的观点出发，W量优选为0.5％以下。
Zr：0.1％以下
从得到强度提高的效果的观点出发，Zr量优选为0.0005％以上。在含有Zr的情况下，从防止成本增加的观点出发，Zr量优选为0.1％以下。
Sn：0.20％以下
Sn是对抑制脱氮、脱硼等而抑制钢的强度降低有效的元素。为了得到这样的效果，Sn量优选为0.002％以上。为了确保耐冲击性，在含有Sn的情况下，Sn量优选为0.20％以下。
Ca：0.005％以下
通过使Ca量为0.0005％以上，能够控制硫化物的形态，提高延展性和韧性。从得到良好的延展性的观点出发，在含有Ca的情况下，Ca量优选为0.005％以下。
Mg：0.005％以下
通过使Mg量为0.0005％以上，能够控制硫化物的形态，提高延展性和韧性。在含有Mg的情况下，从防止成本增加的观点出发，Mg量优选为0.005％以下。
REM：0.005％以下
通过使REM量为0.0005％以上，能够控制硫化物的形态，提高延展性和韧性。从得到良好的韧性的观点出发，在含有REM的情况下，REM量优选为0.005％以下。
[冷轧钢板的厚度]
本实施方式的冷轧钢板的板厚没有特别限定，通常为0.5mm以上，另外，可以为3.2mm以下。
[脱脂·酸洗]
在本实施方式中，作为Fe系电镀的前处理，优选对冷轧钢板实施脱脂和接着该脱脂的酸洗。具体而言，优选为了净化钢板表面而进行脱脂和水洗，接着，为了活化钢板表面而实施酸洗和水洗。脱脂和水洗没有特别限定，可以采用公知或任意的方法和条件。在酸洗处理中，可以使用硫酸、盐酸、硝酸和它们的混合物等各种酸。其中，优选硫酸、盐酸和它们的混合。酸的浓度没有特别规定，如果考虑氧化被膜的除去能力、防止过度酸洗导致表面粗糙等，则优选为1～20质量％左右。另外，在酸洗液中可以含有消泡剂、酸洗促进剂、酸洗抑制剂等。
[Fe系电镀]
接着，对冷轧钢板实施Fe系电镀，得到在冷轧钢板的单面或两面形成有规定附着量的Fe系镀层的Fe系电镀钢板。由于Fe系电镀层的存在，能够在单纯的Fe系镀覆钢板(CR)中得到优异的化学转化处理性，能够在热浸镀锌钢板(GI)中得到良好的镀覆外观。在合金化热浸镀锌钢板(GA)中，Fe系电镀层消失，但在GA的制造工艺中进行Fe系电镀成为得到良好的镀覆外观的必要条件。Fe系电镀处理的具体方法和条件没有特别限定。例如，作为镀浴，可以应用硫酸浴、盐酸浴或两者的混合等。
从得到Fe系电镀层的充分的附着量的观点出发，通电开始前的镀浴中的Fe离子含量以Fe2+计优选为0.5mol/L～2.0mol/L。对于与Fe系电镀有关的其他条件也没有特别限定。如果考虑恒温保持性，镀液的温度优选为30℃～85℃。镀液的pH没有特别限定，但从防止因氢产生而导致电流效率的降低的观点出发，优选为1.0以上，从确保电导率的观点出发，优选为3.0以下。电流密度从生产率的观点出发优选为10A/dm2以上，从容易控制Fe系电镀层的附着量的观点出发优选为150A/dm2以下。通板速度从生产率的观点出发优选为5mpm以上，从稳定地控制附着量的观点出发优选为150mpm以下。
作为Fe系电镀层，除了纯Fe之外，还可以使用Fe－B合金、Fe－C合金、Fe－P合金、Fe－N合金、Fe－O合金、Fe－Ni合金、Fe－Mn合金、Fe－Mo合金、Fe－W合金等合金镀层。在镀浴中可以含有选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素。对于镀浴中的这些元素的合计含量，在CR和GI的情况下，优选在Fe系镀层中这些元素的合计含量为10质量％以下，在GA的情况下，认为不残留Fe系镀层，因此，优选在合金化热浸镀锌层中这些元素的合计含量为1质量％以下。应予说明，在CR或GI的情况下且Fe系电镀层为Fe－C合金的情况下，C的含量优选为0.08质量％以下。应予说明，金属元素只要以金属离子的形式含有即可，非金属元素可以作为硼酸、磷酸、硝酸、有机酸等的一部分而含有。另外，在镀浴中可以包含硫酸钠、硫酸钾等导电助剂、螯合剂、pH缓冲剂。
Fe系电镀层的每单面的附着量A：1.0g/m2以上
在CR、GI和GA的任一制造工序中，在Fe系电镀层的每单面的附着量A小于1.0g/m2的情况下，Fe系电镀层的附着量不充分，化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆外观不充分。因此，Fe系电镀层的每单面的附着量A为1.0g/m2以上，优选超过2.0g/m2。该附着量A的上限没有特别限定，但从抑制生产线的加长和电力成本的增加的观点出发，Fe系电镀层的每单面的附着量A优选小于5.0g/m2，更优选为4.5g/m2以下。应予说明，在本实施方式的CR和GI中，Fe系电镀层的每单面的附着量维持Fe系电镀后的附着量A。另一方面，在GA中，Fe系电镀层消失。
Fe系电镀层也有助于焊接部的耐电阻焊裂纹特性。该机理尚未明确，但认为在后述的退火时，通过Fe系电镀层而促进从钢板表层的脱碳，由脱碳产生的表层软化层缓和焊接时的残余应力，由此抑制焊接部的裂纹。
与不具有Fe系电镀层的冷轧钢板相比，具有1.0g/m2以上的Fe系电镀层的Fe系电镀钢板通过退火而进一步促进脱碳层的形成，焊接部的耐电阻焊裂纹特性提高。该机理尚未明确，但推测在没有Fe系电镀层的情况下，通过在退火中在钢板表层固溶C与炉内的H2O反应而生成CO和CO2的反应来进行脱碳，与此相对，在具有Fe系电镀层的情况下，钢板中的固溶C能够在保持固溶C的状态下扩散到Fe系电镀层中，因此控速过程不同，具有Fe系电镀层的一方脱碳的速度更快。应予说明，在Ni、Co、Sn等单独电镀的情况下，C在这些金属元素中的固溶度极低，C不固溶，因此得不到促进脱碳的效果。
Fe系电镀层的附着量如下测定。从Fe系电镀钢板采取10×15mm尺寸的样品，埋入树脂，制成截面埋入样品。使用扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope；SEM)对该截面的任意3个位置，以加速电压15kV以及根据Fe系电镀层的厚度以倍率2000～10000倍进行观察，通过3个视场的厚度的平均值乘以铁的密度而换算成Fe系电镀层的每单面的附着量。
[升温工序]
在CR、GI和GA的任一制造工序中，在退火(均热)前的升温工序中，也优选使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为10℃/秒以上而对Fe系电镀钢板进行加热。通过使该平均升温速度为10℃/秒以上，极力抑制升温工序中的Fe系电镀层中的晶粒的生长。这是因为在升温工序中，如后所述在Fe系电镀层的晶界几乎不进行Si内部氧化，因此如果平均升温速度小于10℃/秒，则无法抑制晶粒的生长。通过在升温工序中在极力抑制Fe系电镀层中的晶粒的生长的状态下如后所述以退火时的气氛的露点B(℃)与Fe系电镀层的每单面的附着量A(g/m2)的关系满足规定的条件的方式进行退火，能够使Fe系电镀层的晶体细粒化。升温工序的加热带例如可以使用直火燃烧炉(Direct Fired Furnace：DFF)或无氧化炉(Non Oxidizing Furnace：NOF)。在辐射管型加热炉的情况下，可以在前段设置IH(Induction Heater)等预加热带。
[退火]
然后，进行对Fe系电镀钢板进行退火的工序。退火工序是为了通过除去因轧制工序产生的冷轧钢板的应变，使组织再结晶，从而调整钢板强度而进行的。
氢浓度：1.0体积％～30.0体积％
退火工序例如可以在氢浓度为1.0体积％～30.0体积％的还原性气氛中进行。氢起到抑制退火工序中的Fe系电镀钢板表面的Fe的氧化，活化钢板表面的作用。如果氢浓度为1.0体积％以上，则能够抑制钢板表面的Fe氧化，在实施热浸镀锌时确保镀覆密合性。因此，退火工序优选在氢浓度1.0体积％以上的还原性气氛下进行，更优选在2.0体积％以上的还原性气氛下进行。退火工序中的氢浓度的上限没有特别限定，但从成本的观点出发，氢浓度优选为30.0体积％以下，更优选为20.0体积％以下。退火气氛的除氢以外的剩余部分优选为氮。
在本实施方式中，重要的是退火时的气氛的露点B(℃)与Fe系电镀层的每单面的附着量A(g/m2)的关系满足规定的条件，由此能够提高焊接部的耐电阻焊裂纹特性。认为这是因为在对Fe系电镀钢板进行退火时，促进脱碳，由脱碳产生的表层软化层缓和焊接时的残余应力，由此抑制焊接部的裂纹。
具体而言，在制造单纯的Fe系镀覆钢板(CR)或热浸镀锌层未被合金化的热浸镀锌钢板(GI)的情况下，重要的是满足下式(1)，优选满足下式(1)’。
A+B≥3.0···(1)
A+B≥8.0···(1)’
另外，在制造热浸镀锌层合金化的合金化热浸镀锌钢板(GA)的情况下，重要的是满足下式(2)，优选满足下式(2)’。
A+B≥5.0···(2)
A+B≥10.0···(2)’
上述的LME裂纹可以大致分类为“在与电极相接的表面产生的裂纹(以下为表面裂纹)”和“在钢板间在塑性金属环区(corona bond)附近产生的裂纹(以下为内部裂纹)”。已知在产生溅射这样的大电流范围的电阻焊中容易产生表面裂纹，通过设为不产生溅射的适当的电流范围内，能够抑制表面裂纹。另一方面，即使使电阻焊接时的电流在不产生溅射的适当的范围内也产生内部裂纹。另外，通过制造工序的外观检查容易发现表面裂纹，与此相对，通过外观检查不易发现内部裂纹。由于这些原因，在LME裂纹中，内部裂纹成为特别大的课题。如果焊接用的电极在相对于钢板存在角度的状态下进行电阻焊，则有可能残余应力增加而产生内部裂纹。认为残余应力伴随钢板的高强度化而增大，因此有可能伴随钢板的高强度化而产生内部裂纹。本公开中，能够提高耐电阻焊裂纹特性的特别是防止该内部裂纹的特性。
如上所述，如果结果满足上述式(1)或式(2)，则焊接部的耐电阻焊裂纹特性提高。作为其他实施方式，可以进一步具备如下工序：在CR和GI的制造工序中，在不满足上述式(1)或式(1)’时，以满足上述式(1)或式(1)’的方式变更附着量A(g/m2)或露点B(℃)中的至少一个，在GA的制造工序中，在不满足上述式(2)或式(2)’时，以满足上述式(2)或式(2)’的方式变更附着量A(g/m2)或露点B(℃)中的至少一个。由此，能够更可靠地提高焊接部的耐电阻焊裂纹特性。作为在操作中进行该工序的一个例子，可举出具有根据Fe系电镀中得到的Fe系电镀层的附着量A的值，以满足上述式(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’的方式变更退火工序中的露点B的工序，在退火工序中以成为变更的露点B的方式控制气氛露点。具体而言，将在Fe系电镀中得到的Fe系电镀层的附着量A的值代入上述式(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’，以满足该代入的式子的方式决定上述退火工序中的露点B。这里，“将Fe系镀层的附着量A的值代入上述式(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’”不限于严格地代入与上述(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’相同的式子的方式，也包括代入始终满足这些式子的更窄范围的不等式的方式。通过进行这样的控制，即使在例如因连续进行通板的钢板的产品规格发生切换、附着量A大幅变化而不满足上述式(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’时(实际不满足式子时、产生不满足式子的情况时)，也能够以满足式子的方式进行自动控制。
应予说明，由于露点B的控制响应性比附着量A差，因此，从控制响应性的观点出发，优选根据露点B的值，以满足上述式(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’的方式变更附着量A。在连续退火炉的情况下，根据退火工序的露点B的值变更比退火工序更靠上游的Fe系电镀工序中的附着量A，但连续通板的钢板中变更了附着量A的部位在满足上述式(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’的条件下制造。
作为以满足上述式(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’的方式变更附着量A或露点B中的至少一个的时机，在焊接不同产品规格的钢板并连续通板的情况下，更优选根据该焊接部位的通过来变更附着量A或露点B。如上所述，由于露点B的响应性差，因此在变更露点B的情况下，更优选以满足式子的方式前馈控制炉内的加湿量。
这里所谓的“附着量A的值”可以为在Fe系电镀中采用的条件下得到的附着量(目标值)，也可以为实际得到的Fe系电镀层的附着量(测定值)。同样地，“露点B的值”可以为目标值或测定值中的任一者。
以上，说明了CR、GI和GA的制造方法的操作中的例子，但也可以作为在操作开始前预先确认附着量A的目标值和露点B的目标值是否满足上述式(1)或式(1)’或者式(2)或式(2)’，在不满足的情况下预先变更附着量A的目标值和露点B的目标值中的任一个的CR、GI和GA的制造条件决定方法来实施。这样的制造条件决定方法可以作为CR、GI和GA的制造方法的一部分的工序来实施，也可以作为单独的工序来实施。
退火气氛的露点的上限没有特别限定，但为了适当地防止Fe系电镀层表面的氧化、抑制露点的偏差、且使化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆密合性良好，退火气氛的露点优选为20℃以下。另外，退火气氛的露点B的下限只要满足上述式(1)或式(2)就没有特别限制，但露点B优选超过0℃，更优选超过5℃。
650℃～900℃的温度范围中的保持时间：30秒～600秒
在退火工序中，优选使650℃～900℃的温度范围中的保持时间为30秒以上。由此，能够适当地除去形成于Fe系电镀层表面的Fe的自然氧化膜，提高化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆密合性。该温度范围中的保持时间的上限没有特别限定，但从生产率的观点出发，该温度范围中的保持时间优选为600秒以下。
Fe系电镀钢板的最高到达温度：650℃～900℃
Fe系电镀钢板的最高到达温度没有特别限定，但优选为650℃～900℃。通过使Fe系电镀钢板的最高到达温度为650℃以上，钢板组织的再结晶适当地进行，能够得到期望的强度。另外，能够使形成于Fe系电镀层表面的Fe的自然氧化膜适当地还原，提高化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆密合性。另外，如果Fe系电镀钢板的最高到达温度为900℃以下，则能够防止钢中的Si和Mn的扩散速度过度增加，防止Si和Mn向钢板表面的扩散，因此能够提高化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆密合性。另外，如果最高到达温度为900℃以下，则能够防止热处理炉的炉体损伤，也能够降低成本。应予说明，上述最高到达温度以在Fe系电镀钢板的表面测定的温度为基准。
[热浸镀锌]
在GI和GA的制造工序中，进一步进行如下工序：在退火工序后，对Fe系电镀钢板实施热浸镀锌，在Fe系电镀钢板的表面形成热浸镀锌层。只要在退火工序后将Fe系电镀钢板冷却，浸渍在热浸镀锌浴中，对钢板表面实施热浸镀锌即可。热浸镀锌浴由Al、Zn和不可避免的杂质构成。热浸镀锌浴的成分没有特别规定，但通常浴中Al浓度为0.05质量％～0.250质量％。如果使浴中Al浓度为0.05质量％以上，则能够防止底部浮渣的产生，防止浮渣附着于钢板而成为缺陷。另外，通过使浴中Al浓度为0.250质量％以下，防止顶部浮渣的增加，防止浮渣附着于钢板而成为缺陷，并且降低成本。热浸镀锌处理的其他条件没有限制，例如热浸镀锌浴的浴温为通常的440～500℃的范围，在板温440～550℃下使钢板浸渍于热浸镀锌浴中进行。
热浸镀锌层的每单面的镀覆附着量控制为25～80g/m2。通过使该附着量为25g/m2以上，能够进一步提高耐腐蚀性，并且容易控制镀覆附着量。另外，如果该附着量为80g/m2以下，则镀覆密合性良好。附着量的调整可以通过一般的气体擦拭来进行。
[加热合金化]
在GA的制造工序中，在热浸镀锌处理后，将热浸镀锌层加热合金化，制成合金化热浸镀锌钢板(GA)。进行合金化处理的方法没有特别限定，可以使用IH、气体炉等进行，合金化时的最高到达板温优选为460～600℃。如果为460℃以上，则充分进行合金化，如果为600℃以下，则合金化不会过度，不损害镀覆密合性。
合金化热浸镀锌钢板的合金化热浸镀锌层中的Fe％优选为7～15质量％。如果为7质量％以上，则能够抑制因η相的残留而导致的加压成型性的劣化，如果为15质量％以下，则不损害镀覆密合性。应予说明，在控制为该范围的情况下，Fe系电镀层全部与锌合金化而消失。在该情况下，合金化热浸镀锌钢板的耐电阻焊裂纹特性也优异。
对GI和GA中的镀锌层的附着量和Fe％的计算方法进行说明。
镀锌层的附着量的测定依据JIS H 0401或ISO17925进行。首先，从GI或GA采取2个部位的20×25mm尺寸的样品。测定各自的重量后，使用JIS H 0401或ISO17925中规定的试验液进行单侧镀覆剥离，再次进行重量测定。通过从镀覆剥离前的重量减去镀覆剥离后的重量并除以镀覆剥离部分的表面积，可以算出附着量。这里，将2个部位的平均值作为镀覆附着量。
Fe％的测定依据ISO17925进行。利用电感耦合等离子体(ICP)发光分析装置分析上述镀覆剥离后的试验液，将Fe量除以试验液中包含的Fe、Zn、Al量的合计值，由此能够算出Fe％。这里，将2个部位的平均值作为Fe％。
[CR和GI中的内部氧化层]
在本实施方式的CR和GI中，重要的是从Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度向冷轧钢板方向的内部氧化层的深度设为2.00μm以内。这可以通过进行满足式(1)A+B≥3.0的退火来实现。在从Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度向冷轧钢板方向的内部氧化层的深度超过2.00μm的情况下，耐电阻焊裂纹特性劣化。其机理尚未明确，但认为通过使内部氧化层的深度为2.00μm以内，能够极力抑制锌到达冷轧钢板的晶界时的向冷轧钢板的深度方向的侵入，能够提高焊接部的耐电阻焊裂纹特性。另一方面，通过形成内部氧化物，能够抑制退火时在表面形成氧化物，起到提高CR中的化学转化处理性、GI中的镀覆外观的作用。为了表现出这样的效果，该内部氧化层的深度优选为0.10μm以上。
使从Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度向冷轧钢板方向的内部氧化层的深度为2.00μm以内定义为满足以下的条件。即，在通过辉光放电发光分析法(Glow DischargeOptical Emission Spectrometry：GD－OES)从Fe系电镀层的表面向深度方向测定的表示Si的波长的发光强度分布中，(i)存在发光强度比从Fe系电镀层与冷轧钢板的界面起的深度为10.0±0.1μm的范围中的平均Si强度(ISi)大的山，(ii)上述山的峰位于比从Fe系电镀层的表面0.10μm更深的位置，(iii)上述发光强度从上述山的峰向深度方向逐渐降低而首次与平均Si强度(ISi)变得相等的深度位于从Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度至2.00μm以下的范围内。测定条件为Ar气体压力600Pa、高频输出35W、测定直径4mmΦ、取样间隔0.1秒。应予说明，在相同条件下通过辉光放电发光分析法分析未进行Fe系电镀的冷轧钢板后，测定溅射痕迹的深度，由此算出溅射速度，将表示Si的波长的强度分布的横轴换算成与各时间对应的深度。溅射痕迹的深度测定使用非接触型表面形状测定装置(NewView 7300：Zygo公司制)。
使用图5，对分析在本实施方式中观察到的表示Si的波长的发光强度而得的Si的峰的代表性例子进行说明。图5是后述的实施例1(表4)中的比较例No.21(无Fe系电镀，退火气氛的露点B：+4.7℃)、发明例No.23(Fe系电镀的附着量A：4.7g/m2，露点B：－1.3℃)和发明例No.27(Fe系电镀的附着量A：3.9g/m2，露点B：+9.8℃)的表示Si的波长的发光强度分布的原始数据。在发明例No.23和27中，在冷轧钢板的表面形成有厚度约0.50～0.60μm的Fe系电镀层(在图5中为了方便称为“镀Fe”)。在比较例No.21中，在从冷轧钢板表面起0.10μm以内观察到来自Si外部氧化物的山Pex。另外，在从表面的深度起超过0.10μm也观察到来自Si内部氧化物的山Pin。在发明例No.23和27中，在从Fe系电镀层的表面起0.10μm以内观察到来自Si外部氧化物的峰Pex，在从该表面起的深度超过0.10μm也观察到来自Si内部氧化物的山Pin。以跨越Fe系电镀层和冷轧钢板的形式观察到Pin，这意味着在Fe系电镀层中也形成有Si内部氧化物。到发光强度从该山Pin的峰向深度方向逐渐降低而首次与平均Si强度(ISi)变得相等的深度为止定义为内部氧化层。由于Pex存在于从表面(比较例No.21中为冷轧钢板的表面，发明例No.23和27中为Fe系电镀层的表面)0.10μm的深度的范围，因此将其排除，“内部氧化层的厚度”为从表面起0.10μm的深度到发光强度从山Pin的峰向深度方向逐渐降低而首次与平均Si强度(ISi)变得相等的深度的厚度。在比较例No.21中，内部氧化层的厚度为2.39μm。在发明例No.23和27中，内部氧化层的厚度分别为0.56μm和0.52μm。
这里，Fe系电镀层的厚度为通过上述的截面观察而测定的值。对于在Fe系电镀层的内部部分地形成有氧化物的钢板通过内部氧化物抑制了Fe系电镀层中的晶粒的生长。因此，即使在Fe系电镀处理后进行退火，也能够防止Fe系电镀层的晶粒粗大化，在Fe系电镀层中形成多个晶界，结果熔融的锌的侵入路径被分散，延迟电阻焊时熔融的锌到达冷轧钢板的晶界的时间，具有优异的耐电阻焊裂纹特性。进而，通过在Fe系电镀层的内部部分地形成氧化物，能够使从Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度向冷轧钢板方向的内部氧化层的深度为2.00μm以内，极力抑制锌到达冷轧钢板的晶界时的向冷轧钢板的深度方向的侵入，具有更优异的耐电阻焊裂纹特性。
应予说明，在从表面向深度方向通过辉光放电发光分析法进行分析时，可以在从Fe系电镀层的表面起超过0.10μm和从表面起0.00μm～0.10μm这两个范围内具有表示Si的波长的发光强度的峰。在上述图5的No.21、23和27的任一者中，在从表面起超过0.10μm和从表面起0.00μm～0.10μm这两个范围内观察到表示Si的波长的发光强度的峰。这表示具有Si内部氧化物并且在表层具有Si外部氧化物。
[GA中的内部氧化物的量]
在本实施方式的GA中，重要的是减少与合金化热浸镀锌层相接的内部氧化物的量。具体而言，在通过辉光放电发光分析法(Glow Discharge Optical EmissionSpectrometry：GD－OES)从合金化热浸镀锌层的表面向深度方向(板厚方向)测定的表示Si的波长的发光强度分布中，重要的是从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向冷轧钢板侧+0.5μm的范围的平均Si强度(ISi，Fe)除以冷轧钢板中的平均Si强度(ISi，bulk)而得到值(ISi，Fe)/(ISi，bulk)为0.90以下。这可以通过进行满足式(2)A+B≥5.0的退火来实现。
(ISi，Fe)/(ISi，bulk)为0.90以下意味着能够使退火时从冷轧钢板向Fe系电镀层扩散的Si在Fe系电镀层的内部形成氧化物，如此，意味着通过在Fe系电镀层的内部部分地形成氧化物，能够减少与合金化热浸镀锌层相接的内部氧化物的量。因此，能够抑制锌从与合金化热浸镀锌层相接的内部氧化层的晶界侵入。其结果，能够延迟焊接时熔融的锌到达冷轧钢板的晶界的时间，能够提高焊接部的耐电阻焊裂纹特性。(ISi，Fe)/(ISi，bulk)优选为0.85以下，更优选为0.80以下。另外，(ISi，Fe)/(ISi，bulk)优选为0.50以上，更优选为0.60以上。
测定条件为Ar气体压力600Pa、高频输出35W、测定直径4mmΦ、取样间隔0.1秒。任一平均Si强度均为在各范围内取样的全部Si强度的平均值。应予说明，在相同条件下通过辉光放电发光分析法分析未进行Fe系电镀和热浸镀锌的冷轧钢板后，测定溅射痕迹的深度，由此算出溅射速度，将表示Si的波长的强度分布的横轴换算成与各时间对应的深度。溅射痕迹的深度测定使用非接触型表面形状测定装置(NewView 7300：Zygo公司制)。合金化热浸镀锌层的溅射速度与Fe系电镀层和冷轧钢板的溅射速度不同。即，用于深度换算的基准因元素的差异而不同。因此，合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面如下判断。使用图9说明合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面的确定方法。首先，算出将从合金化热浸镀锌层表面向板厚方向0.5±0.1μm的范围中的平均Zn强度(IZn)除以2而得的值。接着，将Zn强度成为上述值(IZn/2)的板厚方向深度定义为合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面的深度。然后，从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向冷轧钢板侧在板厚方向移动+0.5μm。算出从合金化镀锌层与冷轧钢板的界面L1到移动+0.5μm的位置L2的平均Si强度(ISi，Fe)。由于合金化热浸镀锌层的溅射速度与Fe系电镀层和冷轧钢板的溅射速度不同，因此，强度分布的横轴与通过截面观察能够目视的合金化热浸镀锌层和冷轧钢板的界面的位置没有准确对应。另外，在基于辉光放电发光分析法的测定中，通常已知由于凹凸、溅射的不均匀等原因，在由两种以上的物质构成的界面中成为宽的分布。因此，这里，将成为从合金化热浸镀锌层表面向板厚方向0.5±0.1μm的范围中的平均Zn强度(IZn)除以2而得的值IZn/2的板厚方向深度定义为合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面的深度。
使用图9，对分析在本实施方式中观察到的表示Si和Zn的波长的发光强度而得的代表性例子进行说明。图9是后述的实施例1(表2)中的比较例No.36(无Fe系电镀，退火气氛的露点B：+7.4℃)、发明例No.41(Fe系电镀的附着量A：3.5g/m2，露点B：+7.1℃)和发明例No.45(Fe系电镀的附着量4.2g/m2，露点B：+7.6℃)的表示Si和Zn的波长的发光强度分布的原始数据。在比较例No.36中，(ISi，Fe)/(ISi，bulk)为0.99。另一方面，在发明例No.41和45中，(ISi，Fe)/(ISi，bulk)分别为0.80和0.77。
[CR、GI和GA中的C浓度]
从进一步提高耐电阻焊裂纹特性的观点出发，在本实施方式的CR和GI中，重要的是通过退火使从Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下，优选为0.06质量％以下，更优选为0.04质量％以下。同样地，在本实施方式的GA中，重要的是通过退火使从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下，优选为0.06质量％以下，更优选为0.04质量％以下。另一方面，在C浓度过低的情况下，疲劳强度有可能降低。因此，在本实施方式的CR和GI中，优选使从Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.01质量％以上。同样地，在本实施方式的GA中，优选使从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.01质量％以上。
退火时，在实施了Fe系电镀的钢板的表层部形成脱碳层。脱碳层是在钢板表面附近C浓度比钢中浓度低的区域，可以在退火时为了C从钢板表面脱离而形成。在本实施方式的CR和GI中，如上所述，如果从Fe系电镀层的表面板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下，则该区域为软质。同样地，在本实施方式的GA中，如果从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下，则该区域为软质。因此，电阻焊时从焊接用的电极施加的应力得到缓和，耐电阻焊裂纹特性得到改善。
在本实施方式的CR和GI中，通过在形成Fe系电镀层后进行退火，与没有Fe系电镀层时相比，可以进一步降低从Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值。同样地，在本实施方式的GA中，通过在形成Fe系电镀层后进行退火，与没有Fe系电镀层时相比，可以进一步降低从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值。应予说明，在Ni、Co、Sn等单独电镀的情况下，C在这些金属元素中的固溶度极低，C不固溶，因此得不到促进脱碳的效果。
在形成Fe系电镀层的情况下，从Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度降低的原因以及从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度降低的原因尚未明确，但本发明人等如下推测。即，认为是因为在Fe系电镀层中几乎不包含C，诱导C从冷轧钢板扩散。
另外，通过降低从Fe系电镀层的表面或合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度所带来的软质化，从Fe系电镀层的表面或合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围的C浓度在某一定以下饱和，因此由软质化带来的耐电阻焊裂纹特性的改善是有限的。在本实施方式中，通过进一步降低从Fe系电镀层的表面或合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度，即使在脱碳层浅的情况下也有效地改善耐电阻焊裂纹特性，因此表明不仅表现出软质化，还有可能表现出由C浓度降低带来的熔点上升等其他效果。
在本实施方式的CR、GI和GA中，对CR和GI而言从Fe系电镀层的表面起的脱碳层的深度、对GA而言从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面起的脱碳层的深度、即脱碳层的厚度优选为30μm以上，更优选为80μm以上。脱碳层的厚度的上限没有特别限定，但为了使拉伸强度在良好的范围内，脱碳层的厚度优选为130μm以下。脱碳层的厚度定义为在板厚方向从Fe系电镀层的表面分析CR和GI的C浓度，在Fe系电镀钢板的表层部中C浓度为钢中的80％以下的区域的厚度。在GA中，定义为从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面(即冷轧钢板的表面)进行分析，在冷轧钢板的表层部中C浓度为钢中的80％以下的区域的厚度。
这里，从CR和GI中的从Fe系电镀层的表面或GA中的从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值、以及CR和GI中的Fe系电镀层的表面附近或GA中的合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面附近的脱碳层的厚度通过对截面加工后的试样使用电子探针微量分析器(Electron Probe Micro Analyzer：EPMA)对表层附近的元素分布进行面分析或线分析来测定。首先，对埋有树脂的钢板进行研磨，将轧制方向垂直截面精加工成观察用，然后从树脂取出作为测定用的试样。加速电压为7kV，照射电流为50nA，在CR和GI中包含Fe系电镀层的最表层、GA中包含冷轧钢板的最表层的300×300μm的范围，以1μm步进进行试样截面的面分析或线分析，实施C强度的测定。此时，为了抑制污染，利用等离子体清洁器，在测定室和试样准备室这2个部位，在测定开始前进行试样的表面和周边的碳氢化合物的除去。另外，为了抑制测定中的碳氢化合物的蓄积，在工作台上将试样温度加热保持在100℃的状态下进行测定。使用另行测定标准试样而制作的校准线，由C强度换算成C浓度(质量％)。通过污染抑制的效果，确认了C检测下限低于0.04质量％。对于所使用的装置和上述污染抑制的方法的详细内容，如以下的参考文献1中解说所示。
参考文献1：山下等“基于高精度FE－EPMA的低碳钢的初析铁素体相变初期的碳的分配”，铁和钢，Vol.103(2017)No.11.p14－20
但是，测定时的污染对策的必要性取决于所使用的机种、条件，因此上述构成未必是必需的。即，只要能够确认测定条件得到充分的精度即可，测定条件本质上与本发明的效果无关。
在得到的C浓度图中，在CR和GI中从Fe系电镀层的表面、在GA中从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面提取板厚方向的线型分布(Line Profile)，将其在冷轧钢板表面平行方向求出300点平均值数，由此得到C浓度的板厚方向的分布。冷轧钢板表面的位置可以根据同时得到的二次电子图像或反射电子图像来判断。对得到的C浓度的板厚方向的分布进行基于单纯移动平均法的平滑化处理。此时，平滑化点数优选为21点左右。在试样的表层附近平滑化点数不足单侧10点的情况下，优选对单侧可采取的测定点进行平滑化处理。接着，在平滑化处理后的强度分布中，确定对CR和GI而言在包含Fe系电镀层和冷轧钢板的Fe系电镀钢板的表层部、对GA而言在冷轧钢板的表层部中C浓度为钢中的80％以下的板厚方向的范围，作为脱碳层的厚度。另外，对于在CR和GI中从Fe系电镀层的表面、在GA中从合金化热浸镀锌层与冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围，将1μm间距的共计11点的C浓度的值平均，作为板厚方向10μm～20μm的范围的C浓度。将以上评价应用于各试样的2个视场的测定结果，以其平均作为板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值和脱碳层的厚度的评价值。
使用图10A、B和图11A、B，对利用电子探针微量分析器分析的C浓度的板厚方向分布的代表性例子进行说明。图10A是分析后述的实施例1(表4)的No.21、23和27的Fe系电镀钢板而得到的C浓度的板厚方向分布的原始数据。图11A是分析实施例1(表2)的No.36、41和45的合金化热浸镀锌钢板而得到的C浓度的板厚方向分布的原始数据。应予说明，在合金化热浸镀锌钢板中，剥离合金化热浸镀锌层实施测定。图10B和图11B分别表示通过平滑化点数21点的单纯移动平均法对图10A和图11A的原始数据进行平滑化处理(m＝21)后的数据。如图10B和图11B所示，在表4的No.27和表2的No.45中，存在C浓度为钢中的80％以下的脱碳层，该脱碳层的厚度分别为77μm和81μm。
[CR和GI中的晶粒]
在本实施方式的CR和GI中，在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面，与冷轧钢板相接的Fe系电镀层的晶界的数量优选在冷轧钢板的观察视场中的钢板宽度方向每10μm中为10个以上。在该情况下，Fe系电镀层的晶体被充分细粒化。认为通过细粒化，在Fe系电镀层形成多个晶界，结果熔融的锌的侵入被分散，延迟焊接时到达冷轧钢板的晶界的时间，改善焊接部的耐电阻焊裂纹特性，特别是能够防止内部裂纹。上述每10μm的晶界的数量更优选为20以上，进一步优选为25以上。另一方面，在晶界的数量过多的情况下，疲劳强度有可能降低。因此，上述每10μm的晶界的数量优选为40以下。
这里，在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面，与冷轧钢板相接的Fe系电镀层的晶界的数量如下测定。首先，从Fe系电镀钢板采取10×10mm尺寸的样品。利用聚焦离子束(FocusedIon Beam：FIB)装置对该样品的任意的部位进行加工，在该部位形成相对于T截面(与钢板的轧制直角方向平行且与钢板表面垂直的截面)方向具有45°的角度的、轧制直角方向30μm宽度、相对于T截面方向为45°方向的长度为50μm的45°截面，作为观察用样品。在图6中示出该观察用样品的概要。图6的(a)是观察用样品的立体图。图6的(b)是图6的(a)所示的观察用样品的A－A剖视图。接着，使用扫描离子显微镜(Scanning Ion Microscope：SIM)以倍率4000倍观察该观察用样品的45°截面的样品宽度方向和长度方向的中央部，拍摄SIM图像。将这样的SIM图像的例子示于图7。图7是对后述的实施例3(表11)的No.11如上所述进行拍摄而得的SIM图像。从SIM图像提取冷轧钢板的宽度方向10μm的区域(图7中为由方框包围的部分)。为了说明，在图8中示出图7的由方框包围的部分的放大图。如图8所示，对于SIM图像，在冷轧钢板的板宽度方向的10μm的区域内，在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面绘制边界线(图8中为虚线)。测定边界线上的Fe系电镀层的晶界的数量，作为“在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面，与冷轧钢板相接的Fe系电镀层的晶界的数量”。在发明例No.11中，在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面，与冷轧钢板相接的Fe系电镀层的晶界的数量在冷轧钢板的宽度方向每10μm中为20个。
(化学转化处理钢板及其制造方法)
可以对Fe系电镀钢板(CR或GI)或合金化热浸镀锌钢板(GA)实施化学转化处理，得到在Fe系电镀钢板或合金化热浸镀锌钢板的表面形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板。此时，作为化学转化处理的前处理，可以实施用于清洁Fe系电镀钢板或合金化热浸镀锌钢板的表面清洁的脱脂处理、水洗和根据需要的表面调整处理。接着这些前处理实施化学转化处理。脱脂处理和水洗的方法没有特别限定，可以使用通常的方法。在表面调整处理中，可以使用具有Ti胶体或磷酸锌胶体的表面调整剂等。在实施这些表面调整剂时，不需要设置特别的工序，只要按照常规方法实施即可。例如使期望的表面调整剂溶解于规定的去离子水，充分搅拌后，制成规定温度(通常为常温，25～30℃)的处理液，使钢板在该处理液中浸渍规定时间(20～30秒)。接着不干燥而进行下一工序的化学转化处理。在化学转化处理中，也只要按照常规方法实施即可。例如使期望的化学转化处理剂溶解于规定的去离子水，充分搅拌后，制成规定温度(通常35～45℃)的处理液，使钢板在该处理液中浸渍规定时间(60～120秒)。作为化学转化处理剂，例如可以使用钢用的磷酸锌处理剂、钢·铝并用型的磷酸锌处理剂和锆处理剂等。
(电沉积涂装钢板及其制造方法)
接着，可以对化学转化处理钢板实施电沉积涂装，得到与化学转化处理被膜相接而形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。电沉积涂装也只要按照常规方法实施即可。根据需要实施水洗处理等前处理后，在经充分搅拌的电沉积涂料中浸渍钢板，通过电沉积处理得到期望厚度的电沉积涂装被膜。作为电沉积涂装，除了阳离子型的电沉积涂装之外，还可以使用阴离子型电沉积涂装。进而，根据用途，可以在电沉积涂装后实施外涂涂装等。电沉积涂装被膜的厚度根据用途而不同，但优选在干燥状态下为10μm～30μm左右。
(汽车部件及其制造方法)
可以至少一部分使用电沉积涂装钢板，制造汽车部件。本实施方式的Fe系电镀钢板和合金化热浸镀锌钢板的焊接部的耐电阻焊裂纹特性优异，因此使用该Fe系电镀钢板和合金化热浸镀锌钢板的电沉积涂装钢板特别适合应用于汽车部件。汽车部件的种类没有特别限定，例如可以是侧梁部件、立柱部件、汽车车身等。
实施例
(实施例1)
将熔炼具有表1所示的成分组成(剩余部分为Fe和不可避免的杂质)的钢而得到的铸片热轧而得到热轧钢板，对该热轧钢板实施酸洗和冷轧，得到板厚1.6mm的冷轧钢板。
[表1]
Figure BDA0004209223670000321
使用这些冷轧钢板制作表2所示的各种GA、表3所示的各种GI和表4所示的各种CR。
首先，对冷轧钢板利用碱实施脱脂处理，接着，在以下所示的条件下将冷轧钢板作为阴极进行电解处理，制造Fe系电镀钢板。表2～4所示的Fe系电镀层的附着量A通过上述方法算出，通过通电时间进行控制。
[电解条件]
浴温：50℃
pH：2.0
电流密度：45A/dm2
镀浴：包含1.5mol/L的Fe2+离子的硫酸浴
阳极：氧化铱电极
接着，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为表2～4所示的值而对Fe系电镀钢板进行加热，接着，进行在具有表2～4所示的气氛露点B、包含15体积％的氢、剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的还原性气氛中以均热带温度800℃对钢板进行加热的退火。钢板在最高到达温度(800℃)下的保持时间为100秒。在表4所示的实施例中，以这样的方式得到Fe系电镀钢板(CR)。
在表2、3所示的实施例中，将得到的Fe系电镀钢板冷却到440～550℃后，接着使用浴中有效Al浓度：0.132质量％且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的460℃的热浸镀锌浴对Fe系电镀钢板实施热浸镀锌处理，然后，通过气体擦拭调整热浸镀锌层的每单面的附着量。在表3所示的实施例中，以这样的方式得到热浸镀锌钢板(GI)。
在表2所示的实施例中，进而，接着进一步进行通过510℃的合金化处理将热浸镀锌层加热合金化的工序，制造合金化热浸镀锌钢板(GA)。改变合金化处理的时间，控制合金化热浸镀锌层中的Fe％。
在表2和表3中示出通过上述方法求出的各钢板的热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层的附着量和Fe％。
在表2中示出通过上述方法求出的(ISi，Fe)/(ISi，bulk)的值、C浓度的平均值和脱碳层的厚度。在表3、4中示出通过上述方法求出的内部氧化层的厚度、C浓度的平均值、脱碳层的厚度和钢板宽度方向每10μm的晶界的数量。
在GA和GI的实施例中，评价镀锌层的外观(评价1)和焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表2和表3。在CR的实施例中，评价化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性(评价2)以及焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表4。
[评价1：镀锌层(热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层)的外观的评价]
目视判断有无外观不良(未镀覆、外观不均)，按照以下的基准进行评价。
○：无外观不良。
△：虽然有外观不良，但为在利用SEM以3000倍观察时，未确认到Fe系电镀层或冷轧钢板的露出的外观不均。
×：有外观不良，是在利用SEM以3000倍观察时，确认到Fe系电镀层或冷轧钢板的露出的未镀覆。
应予说明，Fe系电镀层或冷轧钢板有无露出可以根据SEM中的Zn与Fe的对比度的差异来掌握。进一步具体而言，利用EDX(Energy Dispersive X―ray Spectroscopy)进行分析，以是否检测出Fe来掌握。
[评价2：化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性的评价]
(1)化学转化处理
对从上述Fe系电镀钢板采取的试验片实施脱脂处理、表面调整处理和化学转化处理，制造在试验片的表背两面具有化学转化处理被膜的化学转化处理试验片。首先，使从上述Fe系电镀钢板采取的试验片浸渍于脱脂剂，在以下的标准条件下实施脱脂处理。
[脱脂处理]
·脱脂剂：FC－E2011(日本Parkerizing公司制)
·处理温度：43℃
·处理时间：120秒
接着，对脱脂处理后的试验片喷涂表面调整剂，在以下的标准条件下实施表面调整处理。
[表面调整处理]
·表面调整剂：Prepalene XG(PL－XG；日本Parkerizing公司制)
·pH：9.5
·处理温度：室温
·处理时间：20秒
接着，使表面调整处理后的试验片浸渍于化学转化处理剂，在以下的标准条件下实施化学转化处理。
[化学转化处理]
·化学转化处理剂：Palbond PB－SX35(日本Parkerizing公司制)
·化学转化处理液的温度：35℃
·处理时间：90秒
使用如上所述制造的化学转化处理试验片测定后述的化学转化处理性。
(2)电沉积涂装处理
使用关西涂料株式会社制的电沉积涂料：GT－100，在上述化学转化处理试验片的表面以膜厚成为15μm的方式实施电沉积涂装而制成电沉积涂装试验片。将该电沉积涂装试验片供于后述的盐温水浸渍试验。
＜化学转化处理性＞
对上述化学转化处理试验片(n＝1)的表面以倍率1000倍进行SEM观察，按照以下的基准进行评价。应予说明，如果为◎或○，则判断为化学转化处理性优异。
◎：化学转化晶体的粒径为5μm以下且未确认到未析出部。
○：化学转化晶体的粒径超过5μm，但未确认到未析出部。
×：化学转化晶体的粒径超过5μm且确认到未析出部。
＜盐温水浸渍试验＞
在上述电沉积涂装试验片(n＝1)的表面用刀具赋予长度45mm的十字切割划伤后，将该试验片在5mass％NaCl溶液(60℃)中浸渍360小时，然后进行水洗、干燥。接着，进行在试验片的十字切割划伤部粘贴玻璃纸胶带后剥离的胶带剥离试验，测定将十字切割划伤部左右合并的电沉积涂装被膜的最大剥离总宽度。按照以下的基准评价电沉积涂装被膜的最大剥离总宽度。应予说明，如果为◎或○，则判断为涂装后耐腐蚀性优异。
◎：最大剥离总宽度为3.0mm以下
○：最大剥离总宽度为5.0mm以下
×：最大剥离总宽度超过5.0mm
[评价3：焊接部的耐电阻焊裂纹特性的评价]
参照图4的(a)，将从各发明例和比较例的钢板(CR，GI，GA)以轧制直角方向(TD)为长边、轧制方向为短边切出长边方向150mm×短边方向50mm的的试验片6与切出相同尺寸的、镀锌层的每单面的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板5(板厚：1.6mm，TS：980MPa级)重叠而制成板组。板组组装成试验片6的评价对象面(在CR的情况下为Fe镀层，在GI和GA的情况下为镀锌层)与试验用合金化热浸镀锌钢板5的镀锌层彼此相对。将该板组介由厚度2.0mm的隔离物7固定于固定台8。隔离物7是长边方向50mm×短边方向45mm×厚度2.0mm的一对钢板，如图4的(a)所示，一对钢板各长边方向端面与板组短边方向两端面对齐地配置。因此，一对钢板间的距离为60mm。固定台8是在中央部开孔的一张板。
接着，使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机对板组在利用一对电极9(前端直径：6mm)一边进行加压一边层叠板组的状态下，在加压力：3.5kN、保持时间：0.18秒或0.24秒和焊接时间：0.36秒的条件下，在熔核直径r为5.9mm的焊接电流下实施电阻焊，制成带焊接部的板组。此时，一对电极9从铅直方向的上下对板组进行加压，下侧的电极介由固定台8的孔对试验片6进行加压。加压时，一对电极9中下侧的电极以与从隔离物7与固定台8相接的面延伸的平面相接的方式将下侧的电极和固定台8固定，使上侧的电极可移动。另外，上侧的电极与试验用合金化热浸镀锌钢板5的中央部相接。另外，板组在相对于水平方向向板组的长边方向侧倾斜5°的状态下进行焊接。应予说明，保持时间是指在流通焊接电流结束后到开始释放电极的时间。这里，参照图4的(b)下图，熔核直径r是指板组的长边方向的熔核10的端部彼此的距离。
接着，以包含含有熔核10的焊接部的中心的方式将上述带焊接部的板组沿图4的(b)上图的B－B线切割，利用光学显微镜(200倍)观察该焊接部的截面，按照以下的基准评价焊接部的耐电阻焊裂纹特性。应予说明，如果为◎或○，则判断为焊接部的耐电阻焊裂纹特性优异。如果为×，则判断为焊接部的耐电阻焊裂纹特性差。
◎：保持时间0.18秒时未确认到0.1mm以上的长度的裂纹。
○：保持时间0.18秒时确认到0.1mm以上的长度的裂纹，但保持时间0.24秒时未确认到0.1mm以上的长度的裂纹。
×：保持时间0.24秒时确认到0.1mm以上的长度的裂纹。
应予说明，在图4的(b)下图中示意性地以符号11示出试验片6产生的裂纹。应予说明，在对象侧钢板(试验用合金化热浸镀锌钢板)产生裂纹的情况下，评价对象钢板(各发明例和比较例的钢板)的应力分散，无法进行适当的评价。因此，采用在对象侧钢板未产生裂纹的数据作为实施例。
[表2]
Figure BDA0004209223670000381
/>
Figure BDA0004209223670000391
[表3]
Figure BDA0004209223670000401
[表4]
Figure BDA0004209223670000411
将表2所示的GA的实施例中的Fe系电镀层的附着量A和退火时露点B与耐电阻焊裂纹特性的评价结果的关系示于图1。另外，将表3所示的GI的实施例中的Fe系电镀层的附着量A和退火时露点B与耐电阻焊裂纹特性的评价结果的关系示于图2。另外，将表4所示的CR的实施例中的Fe系电镀层的附着量A和退火时露点B与耐电阻焊裂纹特性的评价结果的关系示于图3。
由表2、3和图1、2明确，在GA和GI的实施例的发明例中，镀锌层的外观良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。另外，由表4和图3明确，在CR的实施例的发明例中，化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。
由图1(GA)的结果可知，在相同露点下进行比较时，通过增加退火前的Fe系电镀层的附着量A，耐电阻焊裂纹特性得到改善。另外，可知区分有无改善耐电阻焊裂纹特性的边界线(实线)仅在退火前的Fe系电镀层的附着量A为1.0g/m2以上的区域显示线性，在退火前的Fe系电镀层的附着量A为1.0g/m2以上的区域，特别是在更低的露点下耐电阻焊裂纹特性得到改善。在GA中，通过合金化，Fe系电镀层全部与镀锌合金化而没有残留，因此推测通过成为基底的冷轧钢板的表层的改性，特别是通过组合规定附着量以上的Fe系电镀层和高露点来促进脱碳，从而耐电阻焊裂纹特性得到改善。
另一方面，在GI和CR的情况下，由于残留有Fe系电镀层，因此Fe系电镀层进一步作为表层软质相发挥作用，在以相同露点、退火前的Fe系电镀层的附着量进行比较时，推测耐电阻焊裂纹特性比GA得到改善。
(实施例2)
将熔炼具有表5所示的成分组成(剩余部分为Fe和不可避免的杂质)的钢而得到的铸片热轧而得到热轧钢板，对该热轧钢板实施酸洗和冷轧，得到板厚1.6mm的冷轧钢板。
[表5]
Figure BDA0004209223670000431
使用这些冷轧钢板制作表6所示的各种GA、表7所示的各种GI和表8所示的各种CR。
首先，对冷轧钢板利用碱实施脱脂处理，接着，在以下所示的条件下将冷轧钢板作为阴极进行电解处理，制造Fe系电镀钢板。表6～8所示的Fe系电镀层的附着量A通过上述方法算出，通过通电时间进行控制。
[电解条件]
浴温：50℃
pH：2.0
电流密度：45A/dm2
镀浴：包含1.5mol/L的Fe2+离子的硫酸浴
阳极：氧化铱电极
接着，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为表6～8所示的值而对Fe系电镀钢板进行加热，接着，进行在具有表6～8所示的气氛露点B、包含15体积％的氢、剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的还原性气氛中以均热带温度800℃加热钢板的退火。钢板在最高到达温度(800℃)下的保持时间为100秒。在表8所示的实施例中，以这样的方式得到Fe系电镀钢板(CR)。
在表6、7所示的实施例中，将得到的Fe系电镀钢板冷却到440～550℃后，接着使用浴中有效Al浓度：0.132质量％且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的460℃的热浸镀锌浴对Fe系电镀钢板实施热浸镀锌处理，然后，通过气体擦拭调整热浸镀锌层的每单面的附着量。在表7所示的实施例中，以这样的方式得到热浸镀锌钢板(GI)。
在表6所示的实施例中，进而，接着进一步进行通过510℃的合金化处理将热浸镀锌层加热合金化的工序，制造合金化热浸镀锌钢板(GA)。改变合金化处理的时间，控制合金化热浸镀锌层中的Fe％。
在表6和表7中示出通过上述方法求出的各钢板的热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层的附着量和Fe％。
在表6中示出通过上述方法求出的(ISi，Fe)/(ISi，bulk)的值、C浓度的平均值和脱碳层的厚度。在表7、8中示出通过上述方法求出的内部氧化层的厚度、C浓度的平均值、脱碳层的厚度和钢板宽度方向每10μm的晶界的数量。
在GA和GI的实施例中，评价镀锌层的外观(评价1)和焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表6和表7。在CR的实施例中，评价化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性(评价2)以及焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表8。应予说明，评价1～3的评价方法和评价基准与实施例1相同。
[表6]
Figure BDA0004209223670000461
[表7]
Figure BDA0004209223670000471
[表8]
Figure BDA0004209223670000481
由表6、7明确，在GA和GI的实施例的发明例中，镀锌层的外观良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。另外，由表8明确，在CR的实施例的发明例中，化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。
(实施例3)
将熔炼具有表1所示的成分组成(剩余部分为Fe和不可避免的杂质)的钢而得到的铸片热轧而得到热轧钢板，对该热轧钢板实施酸洗和冷轧，得到板厚1.6mm的冷轧钢板。
使用这些冷轧钢板制作表9所示的各种GA、表10所示的各种GI和表11所示的各种CR。
首先，对冷轧钢板利用碱实施脱脂处理，接着，在以下所示的条件下将冷轧钢板作为阴极进行电解处理，制造Fe系电镀钢板。表9～11所示的Fe系电镀层的附着量A通过上述方法算出，通过通电时间进行控制。
[电解条件]
浴温：50℃
pH：2.0
电流密度：45A/dm2
镀浴：包含1.5mol/L的Fe2+离子的硫酸浴
阳极：氧化铱电极
接着，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为表9～11所示的值而对Fe系电镀钢板进行加热，接着，进行在具有表9～11所示的气氛露点B、包含15体积％的氢、剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的还原性气氛中以均热带温度800℃加热钢板的退火。钢板在最高到达温度(800℃)下的保持时间为100秒。在表11所示的实施例中，以这样的方式得到Fe系电镀钢板(CR)。
在表9、10所示的实施例中，将得到的Fe系电镀钢板冷却到440～550℃后，接着，使用浴中有效Al浓度：0.132质量％且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的460℃的热浸镀锌浴对Fe系电镀钢板实施热浸镀锌处理，然后，通过气体擦拭调整热浸镀锌层的每单面的附着量。在表10所示的实施例中，以这样的方式得到热浸镀锌钢板(GI)。
在表9所示的实施例中，进而，接着进一步进行通过510℃的合金化处理将热浸镀锌层加热合金化的工序，制造合金化热浸镀锌钢板(GA)。改变合金化处理的时间，控制合金化热浸镀锌层中的Fe％。
在表9和表10中示出通过上述方法求出的各钢板的热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层的附着量和Fe％。
在表9中示出通过上述方法求出的(ISi，Fe)/(ISi，bulk)的值、C浓度的平均值和脱碳层的厚度。在表10、11中示出通过上述方法求出的内部氧化层的厚度、C浓度的平均值、脱碳层的厚度和钢板宽度方向每10μm的晶界的数量。
在GA和GI的实施例中，评价镀锌层的外观(评价1)和焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表9和表10。在CR的实施例中，评价化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性(评价2)以及焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表11。应予说明，评价1～3的评价方法和评价基准与实施例1相同。
[表9]
Figure BDA0004209223670000511
[表10]
Figure BDA0004209223670000521
[表11]
Figure BDA0004209223670000531
由表9、10明确，在GA和GI的实施例的发明例中，镀锌层的外观良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。另外，由表11明确，在CR的实施例的发明例中，化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。
(实施例4)
将熔炼具有表5所示的成分组成(剩余部分为Fe和不可避免的杂质)的钢而得到的铸片热轧而得到热轧钢板，对该热轧钢板实施酸洗和冷轧，得到板厚1.6mm的冷轧钢板。
使用这些冷轧钢板制作表12所示的各种GA、表13所示的各种GI和表14所示的各种CR。
首先，对冷轧钢板利用碱实施脱脂处理，接着，在以下所示的条件下将冷轧钢板作为阴极进行电解处理，制造Fe系电镀钢板。表12～14所示的Fe系电镀层的附着量A通过上述方法算出，通过通电时间进行控制。
[电解条件]
浴温：50℃
pH：2.0
电流密度：45A/dm2
镀浴：包含1.5mol/L的Fe2+离子的硫酸浴
阳极：氧化铱电极
接着，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为表12～14所示的值而对Fe系电镀钢板进行加热，接着，进行在具有表12～14所示的气氛露点B、包含15体积％的氢、剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的还原性气氛中以均热带温度800℃加热钢板的退火。钢板在最高到达温度(800℃)下的保持时间为100秒。在表14所示的实施例中，以这样的方式得到Fe系电镀钢板(CR)。
在表12、13所示的实施例中，将得到的Fe系电镀钢板冷却到440～550℃后，接着，使用浴中有效Al浓度：0.132质量％且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的460℃的热浸镀锌浴对Fe系电镀钢板实施热浸镀锌处理，然后，通过气体擦拭调整热浸镀锌层的每单面的附着量。在表13所示的实施例中，以这样的方式得到热浸镀锌钢板(GI)。
在表12所示的实施例中，进而，接着进一步进行通过510℃的合金化处理将热浸镀锌层加热合金化的工序，制造合金化热浸镀锌钢板(GA)。改变合金化处理的时间，控制合金化热浸镀锌层中的Fe％。
在表12和表13中示出通过上述方法求出的各钢板的热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层的附着量和Fe％。
在表12中示出通过上述方法求出的(ISi，Fe)/(ISi，bulk)的值、C浓度的平均值和脱碳层的厚度。在表13、14中示出通过上述方法求出的内部氧化层的厚度、C浓度的平均值、脱碳层的厚度和钢板宽度方向每10μm的晶界的数量。
在GA和GI的实施例中，评价镀锌层的外观(评价1)和焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表12和表13。在CR的实施例中，评价化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性(评价2)以及焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表14。应予说明，评价1～3的评价方法和评价基准与实施例1相同。
[表12]
Figure BDA0004209223670000561
[表13]
Figure BDA0004209223670000571
[表14]
Figure BDA0004209223670000581
由表12、13明确，在GA和GI的实施例的发明例中，镀锌层的外观良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。另外，由表14明确，在CR的实施例的发明例中，化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。
(实施例5)
将熔炼具有表15所示的成分组成(剩余部分为Fe和不可避免的杂质)的钢而得到的铸片热轧而得到热轧钢板，对该热轧钢板实施酸洗和冷轧，得到板厚1.6mm的冷轧钢板。
[表15]
Figure BDA0004209223670000601
使用这些冷轧钢板制作表16所示的各种GA、表17所示的各种GI和表18所示的各种CR。
首先，对冷轧钢板利用碱实施脱脂处理，接着，在以下所示的条件下将冷轧钢板作为阴极进行电解处理，制造Fe系电镀钢板。表16～18所示的Fe系电镀层的附着量A通过上述方法算出，通过通电时间进行控制。
[电解条件]
浴温：50℃
pH：2.0
电流密度：45A/dm2
镀浴：包含1.5mol/L的Fe2+离子的硫酸浴
阳极：氧化铱电极
接着，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为表16～18所示的值而对Fe系电镀钢板进行加热，接着，进行在具有表16～18所示的气氛露点B、包含15体积％的氢、剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的还原性气氛中以均热带温度800℃加热钢板的退火。钢板在最高到达温度(800℃)下的保持时间为100秒。在表18所示的实施例中，以这样的方式得到Fe系电镀钢板(CR)。
在表16、17所示的实施例中，将得到的Fe系电镀钢板冷却到440～550℃后，接着使用浴中有效Al浓度：0.132质量％且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的460℃的热浸镀锌浴对Fe系电镀钢板实施热浸镀锌处理，然后，通过气体擦拭调整热浸镀锌层的每单面的附着量。在表17所示的实施例中，以这样的方式得到热浸镀锌钢板(GI)。
在表16所示的实施例中，进而，接着进一步进行通过510℃的合金化处理将热浸镀锌层加热合金化的工序，制造合金化热浸镀锌钢板(GA)。改变合金化处理的时间，控制合金化热浸镀锌层中的Fe％。
在表16和表17中示出通过上述方法求出的各钢板的热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层的附着量和Fe％。
在表16中指出通过上述方法求出的(ISi，Fe)/(ISi，bulk)的值、C浓度的平均值和脱碳层的厚度。在表17、18中示出通过上述方法求出的内部氧化层的厚度、C浓度的平均值、脱碳层的厚度和钢板宽度方向每10μm的晶界的数量。
在GA和GI的实施例中，评价镀锌层的外观(评价1)和焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表16和表17。在CR的实施例中，评价化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性(评价2)和焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表18。应予说明，评价1、2的评价方法和评价基准与实施例1相同。评价3的评价方法和评价基准如下。
[评价3：焊接部的耐电阻焊裂纹特性的评价]
参照图4的(a)，将从各发明例和比较例的钢板(CR、GI、GA)以轧制直角方向(TD)为长边、轧制方向为短边切出长边方向150mm×短边方向50mm的试验片6与切出相同尺寸的、镀锌层的每单面的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板5(板厚：1.6mm，TS：980MPa级)重叠而制成板组。板组组装成试验片6的评价对象面(在CR的情况下为Fe镀层，在GI和GA的情况下为镀锌层)与试验用合金化热浸镀锌钢板5的镀锌层彼此相对。将该板组介由厚度2.0mm的隔离物7固定于固定台8。隔离物7是长边方向50mm×短边方向45mm×厚度2.0mm的一对钢板，如图4的(a)所示，一对钢板各长边方向端面与板组短边方向两端面对齐地配置。因此，一对钢板间的距离为60mm。固定台8是在中央部开孔的一张板。
接着，使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机对板组在利用一对电极9(前端直径：6mm)一边进行加压一边层叠板组的状态下，在加压力：3.5kN、保持时间：0.14秒或0.16秒和焊接时间：0.36秒的条件下，在熔核直径r为5.9mm的焊接电流下实施电阻焊，制成带焊接部的板组。此时，一对电极9从铅直方向的上下对板组进行加压，下侧的电极介由固定台8的孔对试验片6进行加压。加压时，一对电极9中下侧的电极以与从隔离物7与固定台8相接的面延伸的平面相接的方式将下侧的电极和固定台8固定，使上侧的电极可移动。另外，上侧的电极与试验用合金化热浸镀锌钢板5的中央部相接。另外，板组在相对于水平方向向板组的长边方向侧倾斜5°的状态下进行焊接。应予说明，保持时间是指在流通焊接电流结束后到开始释放电极的时间。这里，参照图4的(b)下图，熔核直径r是指板组的长边方向的熔核10的端部彼此的距离。
接着，以包含含有熔核10的焊接部的中心的方式将上述带焊接部的板组沿图4的(b)上图的B－B线切割，利用光学显微镜(200倍)观察该焊接部的截面，按照以下的基准评价焊接部的耐电阻焊裂纹特性。应予说明，如果为◎或○，则判断为焊接部的耐电阻焊裂纹特性优异。如果为×，则判断为焊接部的耐电阻焊裂纹特性差。
◎：保持时间0.14秒时未确认到0.1mm以上的长度的裂纹。
○：保持时间0.14秒时确认到0.1mm以上的长度的裂纹，但保持时间0.16秒时未确认到0.1mm以上的长度的裂纹。
×：保持时间0.16秒时确认到0.1mm以上的长度的裂纹。
应予说明，在图4的(b)下图，示意性地以符号11示出试验片6产生的裂纹。应予说明，在对象侧钢板(试验用合金化热浸镀锌钢板)产生裂纹的情况下，评价对象钢板(各发明例和比较例的钢板)的应力分散，无法进行适当的评价。因此，采用在对象侧钢板未产生裂纹的数据作为实施例。
[表16]
Figure BDA0004209223670000641
[表17]
Figure BDA0004209223670000651
[表18]
Figure BDA0004209223670000661
由表16、17明确，在GA和GI的实施例的发明例中，镀锌层的外观良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。另外，由表18明确，在CR的实施例的发明例中，化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。
(实施例6)
将熔炼具有表15所示的成分组成(剩余部分为Fe和不可避免的杂质)的钢而得到的铸片热轧而得到热轧钢板，对该热轧钢板实施酸洗和冷轧，得到板厚1.6mm的冷轧钢板。
使用这些冷轧钢板制作表19所示的各种GA、表20所示的各种GI和表21所示的各种CR。
首先，对冷轧钢板利用碱实施脱脂处理，接着，在以下所示的条件下将冷轧钢板作为阴极进行电解处理，制造Fe系电镀钢板。表19～21所示的Fe系电镀层的附着量A通过上述方法算出，通过通电时间进行控制。
[电解条件]
浴温：50℃
pH：2.0
电流密度：45A/dm2
镀浴：包含1.5mol/L的Fe2+离子的硫酸浴
阳极：氧化铱电极
接着，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为表19～21所示的值而对Fe系电镀钢板进行加热，接着，进行在具有表19～21所示的气氛露点B、包含15体积％的氢、剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的还原性气氛中以均热带温度800℃加热钢板的退火。钢板在最高到达温度(800℃)下的保持时间为100秒。在表21所示的实施例中，以这样的方式得到Fe系电镀钢板(CR)。
在表19、20所示的实施例中，将得到的Fe系电镀钢板冷却到440～550℃后，接着使用浴中有效Al浓度：0.132质量％且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的460℃的热浸镀锌浴对Fe系电镀钢板实施热浸镀锌处理，然后，通过气体擦拭调整热浸镀锌层的每单面的附着量。在表20所示的实施例中，以这样的方式得到热浸镀锌钢板(GI)。
在表19所示的实施例中，进而，接着进一步进行通过510℃的合金化处理将热浸镀锌层加热合金化的工序，制造合金化热浸镀锌钢板(GA)。改变合金化处理的时间，控制合金化热浸镀锌层中的Fe％。
在表19和表20中示出通过上述方法求出的各钢板的热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层的附着量和Fe％。
在表19中示出通过上述方法求出的(ISi，Fe)/(ISi，bulk)的值、C浓度的平均值和脱碳层的厚度。在表20、21中示出通过上述方法求出的内部氧化层的厚度、C浓度的平均值、脱碳层的厚度和钢板宽度方向每10μm的晶界的数量。
在GA和GI的实施例中，评价镀锌层的外观(评价1)和焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表19和表20。在CR的实施例中，评价化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性(评价2)以及焊接部的耐电阻焊裂纹特性(评价3)，将结果示于表21。应予说明，评价1～3的评价方法和评价基准与实施例5相同。
[表19]
Figure BDA0004209223670000691
[表20]
Figure BDA0004209223670000701
[表21]
Figure BDA0004209223670000711
由表19、20明确，在GA和GI的实施例的发明例中，镀锌层的外观良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。另外，由表21明确，在CR的实施例中的发明例中，化学转化处理性和涂装后耐腐蚀性良好，且能够实现优异的耐电阻焊裂纹特性。
产业上的可利用性
本发明的Fe系电镀钢板不仅化学转化处理性或实施热浸镀锌时的镀覆外观优异，而且耐电阻焊裂纹特性也优异。另外，本发明的合金化热浸镀锌钢板不仅镀覆外观优异，而且耐电阻焊裂纹特性也优异。因此，通过将本发明的Fe系电镀钢板或合金化热浸镀锌钢板例如应用于汽车结构构件，能够实现车身轻型化带来的油耗效改善，也能够应用于家电产品、建筑构件等用途。
符号说明
1Fe系电镀钢板
2冷轧钢板
3Fe系电镀层
5试验用合金化热浸镀锌钢板
6试验片
7隔离物
8固定台
9电极
10熔核
11裂纹

Claims (45)

1.一种Fe系电镀钢板，具有：
冷轧钢板，具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成，以及
Fe系电镀层，形成于所述冷轧钢板的单面或两面，每单面的附着量为1.0g/m2以上；
在通过辉光放电发光分析法从所述Fe系电镀层的表面向深度方向测定的表示Si的波长的发光强度分布中，(i)存在发光强度比从所述Fe系电镀层与所述冷轧钢板的界面起的深度为10.0±0.1μm的范围中的平均Si强度ISi大的山，(ii)所述山的峰位于比从所述Fe系电镀层的表面起0.10μm更深的位置，(iii)所述发光强度从所述山的峰向深度方向逐渐降低而首次与所述平均Si强度ISi变得相等的深度位于从所述Fe系电镀层的表面起0.10μm的深度至2.00μm以下的范围内，
从所述Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下。
2.根据权利要求1所述的Fe系电镀钢板，其中，具有与所述Fe系电镀层相接而形成的未被合金化的热浸镀锌层。
3.根据权利要求1或2所述的Fe系电镀钢板，其中，从所述Fe系电镀层的表面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.04质量％以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，所述Fe系电镀钢板的表层部为脱碳层。
5.根据权利要求4所述的Fe系电镀钢板，其中，所述脱碳层的厚度为30μm以上。
6.根据权利要求4所述的Fe系电镀钢板，其中，所述脱碳层的厚度为80μm以上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，在所述Fe系电镀层与所述冷轧钢板的界面，与所述冷轧钢板相接的所述Fe系电镀层的晶界的数量在所述冷轧钢板的观察视场中的钢板宽度方向每10μm中为10个以上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，所述冷轧钢板的成分组成以质量％计包含C：0.8％以下、Si：0.1％～3.0％、Mn：1.0％～12.0％、P：0.1％以下、S：0.03％以下、N：0.010％以下和Al：1.0％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
9.根据权利要求8所述的Fe系电镀钢板，其中，所述成分组成进一步以质量％计含有选自B：0.005％以下、Ti：0.2％以下、Cr：1.0％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Mo：1.0％以下、Nb：0.20％以下、V：0.5％以下、Sb：0.020％以下、Ta：0.1％以下、W：0.5％以下、Zr：0.1％以下、Sn：0.20％以下、Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下和REM：0.005％以下中的至少一种元素。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，在所述成分组成中，Si量为0.9质量％～1.7质量％。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的Fe系电镀钢板，其中，所述Fe系电镀层具有如下的成分组成：包含合计10质量％以下的选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
12.一种合金化热浸镀锌钢板，具有：
冷轧钢板，具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成，以及
合金化热浸镀锌层，形成于所述冷轧钢板的单面或两面；
在所述合金化热浸镀锌层与所述冷轧钢板之间不具有Fe系电镀层，
在通过辉光放电发光分析法从所述合金化热浸镀锌层的表面向深度方向测定的表示Si的波长的发光强度分布中，从所述合金化热浸镀锌层与所述冷轧钢板的界面向所述冷轧钢板侧+0.5μm的范围的平均Si强度(ISi，Fe)除以所述冷轧钢板中的平均Si强度ISi，bulk而得的值ISi，Fe/ISi，bulk为0.90以下，
从所述合金化热浸镀锌层与所述冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.10质量％以下。
13.根据权利要求12所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，从所述合金化热浸镀锌层与所述冷轧钢板的界面向板厚方向10μm～20μm的范围中的C浓度的平均值为0.04质量％以下。
14.根据权利要求12或13所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，所述冷轧钢板的表层部为脱碳层。
15.根据权利要求14所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，所述脱碳层的厚度为30μm以上。
16.根据权利要求14所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，所述脱碳层的厚度为80μm以上。
17.根据权利要求12～16中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，所述冷轧钢板的成分组成以质量％计包含C：0.8％以下、Si：0.1％～3.0％、Mn：1.0％～12.0％、P：0.1％以下、S：0.03％以下、N：0.010％以下和Al：1.0％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
18.根据权利要求17所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，所述成分组成进一步以质量％计含有选自B：0.005％以下、Ti：0.2％以下、Cr：1.0％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Mo：1.0％以下、Nb：0.20％以下、V：0.5％以下、Sb：0.020％以下、Ta：0.1％以下、W：0.5％以下、Zr：0.1％以下、Sn：0.20％以下、Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下和REM：0.005％以下中的至少一种元素。
19.根据权利要求12～18中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，在所述成分组成中，Si量为0.9质量％～1.7质量％。
20.根据权利要求12～19中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板，其中，所述合金化热浸镀锌层包含合计1质量％以下的选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素。
21.一种化学转化处理钢板，具有在权利要求1～11中任一项所述的Fe系电镀钢板或权利要求12～19中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的所述合金化热浸镀锌层的表面形成的化学转化处理被膜。
22.一种电沉积涂装钢板，具有与权利要求21所述的化学转化处理钢板的所述化学转化处理被膜相接而形成的电沉积涂装被膜。
23.一种汽车部件，是至少一部分使用权利要求22所述的电沉积涂装钢板而成的。
24.一种Fe系电镀钢板的制造方法，具有：
对具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板实施Fe系电镀，得到在所述冷轧钢板的单面或两面形成有每单面的附着量A(g/m2)为1.0g/m2以上的Fe系电镀层的Fe系电镀钢板的工序，以及
然后，将所述Fe系电镀钢板在露点B(℃)满足下式(1)的气氛下保持在650℃～900℃的退火工序，
A+B≥3.0···(1)。
25.根据权利要求24所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，进一步具有如下工序：在所述退火工序后，对所述Fe系电镀钢板实施热浸镀锌，在所述Fe系电镀层的表面形成未被合金化的热浸镀锌层。
26.根据权利要求24或25所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，所述退火工序在露点B(℃)满足下式(1)’的气氛下进行，
A+B≥8.0···(1)’。
27.根据权利要求24～26中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，具有如下工序：在所述退火工序前，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为10℃/秒以上对所述Fe系电镀钢板进行加热。
28.根据权利要求24～27中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，所述附着量A小于5.0g/m2。
29.根据权利要求24～28中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，所述冷轧钢板的成分组成以质量％计包含C：0.8％以下、Si：0.1％～3.0％、Mn：1.0％～12.0％、P：0.1％以下、S：0.03％以下、N：0.010％以下和Al：1.0％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
30.根据权利要求29所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，所述成分组成进一步以质量％计含有选自B：0.005％以下、Ti：0.2％以下、Cr：1.0％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Mo：1.0％以下、Nb：0.20％以下、V：0.5％以下、Sb：0.020％以下、Ta：0.1％以下、W：0.5％以下、Zr：0.1％以下、Sn：0.20％以下、Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下和REM：0.005％以下中的至少一种元素。
31.根据权利要求24～30中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，在所述成分组成中，Si量为0.9质量％～1.7质量％。
32.根据权利要求24～31中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，所述Fe系电镀中，镀浴中含有选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素并使这些元素的合计含量在所述Fe系镀层中为10质量％以下。
33.根据权利要求24～32中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法，其中，进一步具有如下工序：在不满足所述式(1)或式(1)’时，以满足所述式(1)或式(1)’的方式变更附着量A(g/m2)或露点B(℃)中的至少一个。
34.一种合金化热浸镀锌钢板的制造方法，具有：
对具有包含0.1质量％～3.0质量％的Si的成分组成的冷轧钢板实施Fe系电镀，得到在所述冷轧钢板的单面或两面形成有每单面的附着量A(g/m2)为1.0g/m2以上的Fe系电镀层的Fe系电镀钢板的工序，
然后，将所述Fe系电镀钢板在露点B(℃)满足下式(2)的气氛下保持在650℃～900℃的退火工序，
然后，对所述Fe系电镀钢板实施热浸镀锌，在所述Fe系电镀层的表面形成未被合金化的热浸镀锌层的工序，以及
然后，将所述热浸镀锌层加热合金化，得到在所述冷轧钢板的单面或两面形成有合金化热浸镀锌层的合金化热浸镀锌钢板的工序，
A+B≥5.0···(2)。
35.根据权利要求34所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，所述退火工序在露点B(℃)满足下式(2)’的气氛下进行，
A+B≥10.0···(2)’。
36.根据权利要求34或35所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，具有如下工序：在所述退火工序前，使400℃～650℃的温度范围中的平均升温速度为10℃/秒以上对所述Fe系电镀钢板进行加热。
37.根据权利要求34～36中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，所述附着量A小于5.0g/m2。
38.根据权利要求34～37中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，所述冷轧钢板的成分组成以质量％计包含C：0.8％以下、Si：0.1％～3.0％、Mn：1.0％～12.0％、P：0.1％以下、S：0.03％以下、N：0.010％以下和Al：1.0％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
39.根据权利要求38所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，所述成分组成进一步以质量％计含有选自B：0.005％以下、Ti：0.2％以下、Cr：1.0％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Mo：1.0％以下、Nb：0.20％以下、V：0.5％以下、Sb：0.020％以下、Ta：0.1％以下、W：0.5％以下、Zr：0.1％以下、Sn：0.20％以下、Ca：0.005％以下、Mg：0.005％以下和REM：0.005％以下中的至少一种元素。
40.根据权利要求24～39中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，在所述成分组成中，Si量为0.9质量％～1.7质量％。
41.根据权利要求34～40中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，所述Fe系电镀中，镀浴中含有选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种元素并使这些元素的合计含量在所述合金化热浸镀锌层中为1质量％以下。
42.根据权利要求34～41中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，进一步具有如下工序：在不满足所述式(2)或式(2)’时，以满足所述式(2)或式(2)’的方式变更附着量A(g/m2)或露点B(℃)中的至少一个。
43.一种化学转化处理钢板的制造方法，具有：
权利要求24～33中任一项所述的Fe系电镀钢板的制造方法或权利要求34～42中任一项所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，以及
然后，对所述Fe系电镀钢板或所述合金化热浸镀锌钢板实施化学转化处理，得到与所述Fe系电镀钢板或所述合金化热浸镀锌钢板相接而形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板的工序。
44.一种电沉积涂装钢板的制造方法，具有：
权利要求43所述的化学转化处理钢板的制造方法，以及
对所述化学转化处理钢板实施电沉积涂装，得到与所述化学转化处理被膜相接而形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板的工序。
45.一种汽车部件的制造方法，具有：
权利要求44所述的电沉积涂装钢板的制造方法，以及
将所述电沉积涂装钢板作为一部分而制造汽车部件的工序。
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