JP2829786B2 - スポット溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

スポット溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法

Info

Publication number
JP2829786B2
JP2829786B2 JP32105590A JP32105590A JP2829786B2 JP 2829786 B2 JP2829786 B2 JP 2829786B2 JP 32105590 A JP32105590 A JP 32105590A JP 32105590 A JP32105590 A JP 32105590A JP 2829786 B2 JP2829786 B2 JP 2829786B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
steel sheet
iron
zinc
galvanized steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP32105590A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04191356A (ja
Inventor
文彰 中村
武敏 平
史朗 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP32105590A priority Critical patent/JP2829786B2/ja
Publication of JPH04191356A publication Critical patent/JPH04191356A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2829786B2 publication Critical patent/JP2829786B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐食性、加工性、表面塗装性更にスポット
溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法に関す
るものである。
(従来技術) 近年、耐食性が優れていることを特徴とする合金化溶
融亜鉛めっき鋼板が自動車車体に用いられる耐食性表面
処理鋼板として注目されている。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板は合金化度、いい替えれ
ば、合金化された亜鉛層のFe濃度が大きくなると表面塗
装性が向上する反面、加工性が劣化する問題を有してい
る。
この問題を改善するために特公昭59−37746号公報に
よれば以下のような製造法が示されている。鋼板表面上
に亜鉛を含有する層を生成させ、ついでその上に鉄めっ
き層を形成させた後、熱処理を施すと鋼板及び形成層間
における金属元素の拡散浸透が適度に抑制され、加工
性、耐食性に優れためっき鋼板を得ることが出来る。
しかし、最表層にFeめっきを施した後、熱処理過程に
於て鋼表面になんら特別な処理を施していない場合、ス
ポット溶接の際、断面方向の抵抗値が低く、断面方向に
流れる電流が分散されるので断面方向の抵抗値が高い場
合と比べてナゲット形成性に劣り、スポット溶接性が低
下する問題があった。ここでナゲットとはスポット溶接
に於て接合部に形成される合金のことであり、ナゲット
形成性とはナゲットの出来易さであり且つスポット溶接
性のしやすさでもある。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は熱処理の鋼板前処理について鋭意研究を重ね
た結果、第1めっき層、第2めっき層の上層に特定の酸
化防止剤を塗布することにより従来技術の良好な加工
性、耐食性を有すると同時に良好なスポット溶接性を有
する合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を見出した。
(問題点を解決するための手段) 本発明の要旨は鋼板表面の第1層に亜鉛めっき層、第
2層に鉄めっき、もしくは鉄亜鉛合金めっき層を形成
し、第3層に0.01〜0.5g/m2の範囲でアルカリ金属及び
アルカリ土類金属の化合物,ほう素ゲルマニウム,ス
ズ,アンチモン,鉛,ビスマス及びバナジウムの酸素化
合物の1種或は2種以上を含む酸化防止膜を形成し、該
鋼板を加熱合金化することを特徴とするスポット溶接性
に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法である。
(作用) 以下に本発明を詳細に説明する。
第1図は本発明の製造プロセスに於ける各めっき層の
加熱合金化の状態を図示したものである。
第1層は電気もしくは溶融亜鉛めっき層として形成す
る。ただし、3g/m2以下だと耐食性が落ち、40g/m2以上
だと経済性が落ちるため、付着量は3〜40g/m2が好まし
い。
第2層は電気鉄めっきもしくは鉄亜鉛めっき層として
形成する。
ただし、3g/m2以下だと耐食性が落ち、40g/m2以上だ
と経済性が落ちるため、付着量は3〜40g/m2が好まし
い。
第3層は酸化防止剤の層として形成する。
これを加熱合金化することにより第1図に示すように
鉄もしくは鉄亜鉛めっき層である第2層からは第1層で
ある亜鉛めっき層に、該亜鉛めっき層からは該鉄もしく
は鉄亜鉛めっき層と鋼1中に各々拡散し、また、鋼1中
からは亜鉛めっき層へと拡散する。その結果、鋼1上に
は亜鉛が拡散した鋼2、更に鋼中の鉄が拡散した亜鉛層
3、その上層に第1層である亜鉛めっき層、その上に第
2層の鉄めっき層中の鉄が拡散した亜鉛層4、更に第2
層の亜鉛めっき層中亜鉛が拡散した鉄もしくは鉄亜鉛め
っき層5を形成する。すなわち、加熱合金化により第1
層亜鉛と第2層鉄または鉄亜鉛の相互拡散を行い、加工
性,耐食性,塗装密着性が優れた鋼板が得られる。
第3層である酸化防止剤の層は次の2つの効果があ
る。
第1に、酸化防止剤の膜により鋼板表面の抵抗値が上
がる。このため、第2図に示すように酸化防止剤を塗布
しない場合と比べて電流が分散しないのでナゲット形成
性が向上する。このため第3図に示されるように適正電
流の下限値が下がり、結果的に適正電流範囲が広がるの
でスポット溶接性が向上し、連続打点数が増加する。
なお、第2図中の6,6′は酸化防止膜を塗布した亜鉛
めっき鋼板であり、7,7′酸化防止剤を塗布しない亜鉛
めっき鋼板である。8は鋼板中を流れる電流、9はスポ
ット溶接用チップであり、第3図中のAは酸化防止剤・
塗布型鋼板の適正電流範囲であり、Bは酸化防止剤・無
塗布型鋼板の適正電流範囲であり、Cは適正電流範囲の
下限値の減少分、Dは溶接に適切なナゲット径の範囲、
tは板厚である。
第2に、酸化防止剤により、ブルーイングを起こすこ
となく大気中に於ける熱処理が可能となる。
本発明で云う酸化防止剤とはアルカリ金属及びアルカ
リ土類金属の化合物ほう素,ゲルマニウム,スズ,アン
チモン,鉛,ビスマス及び酸素化合物の一種あるいは二
種以上を主体とする薬剤であればよく、その他にこれら
に鋼板との反応を促進させる助剤として重金属塩を加え
てもよい。
ここでアルカリ金属の化合物とは水酸化ナトリウム,
水酸化カリウム等の水酸基と化合したもの、酸化ナトリ
ウム,酸化カリウム等の酸素化合物,炭酸ナトリウム,
炭酸カリウム,炭酸水素ナトリウム,炭酸水素カリウ
ム,りん酸ナトリウム,りん酸カリウム,ケイ酸ナトリ
ウム,ケイ酸カリウム,ほう酸ナトリウム,ほう酸カリ
ウム等の無機塩,蟻酸ナトリウム,酢酸ナトリウム等の
有機塩等のアルカリ金属を含む化合物をいう。
アルカリ土類金属の化合物とは水酸化カルシウム,水
酸化マグネシウム等の水酸基と化合したもの、酸化カル
シウム,酸化マグネシウム等の酸素化合物,炭酸カルシ
ウム,炭酸マグネシウム,リン酸カルシウム,ほう酸カ
ルシウム,ほう酸マグネシウム,ケイ酸カルシウム,ケ
イ酸マグネシウム等の無機塩及び蟻酸カルシウム,酢酸
カルシウム等の有機塩等のアルカリ金属を含む化合物全
てを云う。
ほう素の酸素化合物とはほう酸酸化二ほう素等の酸化
物ほう酸ナトリウム等のほう酸塩を云う。
ゲルマニウムの酸素化合物とは水酸化ゲルマニウム等
の水酸基と化合したもの、酸化ゲルマニウム等の酸化物
ゲルマニウム酸塩を云う。
スズの酸素化合物とは水酸化スズ等の酸化物、スズ酸
及びスズ酸塩を云う。
アンチモンの酸素化合物とは水酸化アンチモン等の水
酸基と化合したもの、酸化アンチモン等の酸素化合物、
アンチモン酸及びアンチモン酸塩を云う。
鉛の酸素化合物とは水酸化鉛等の水酸基と化合したも
の、酸化鉛等の酸素化合物鉛酸及び鉛酸塩を云う。
ビスマスの酸素化合物とは水酸化ビスマス等の水酸基
と化合したもの、酸化ビスマス等の酸素化合物、ビスマ
ス酸及びビスマス酸塩を云う。
バナジウムの酸素化合物とは水酸化バナジウム等の水
酸基と化合したもの、酸化バナジウム等の酸素化合物,
バナジウム酸及びバナジウム酸塩を云う。
酸化防止膜の付着量は0.01〜0.5g/m2の範囲とする。
その理由は、酸化防止膜を形成する際の酸化防止剤の付
着量はブルーイングを抑制する効果の面では、大きい方
が望ましいが、付着量を大きくし過ぎ0.5g/m2超だと鋼
板の外観が悪くなる。また酸化防止膜の付着量が0.01g/
m2未満だと熱処理過程で鋼板表面に厚い酸化膜が発生
し、鋼板外観が悪くなるからである。
なお本発明に適応できる加熱方法としては、直火加
熱、間接加熱、誘導加熱、通常加熱等を用いることが出
来、NHガス使用、大気中のどちらでもよい。大気中の場
合、従来技術と比較してNHガス雰囲気を作り出すための
設備費、NHガス使用による製造単価の減少によってコス
ト面に於て、また混合ガス内に水素ガスが含まれている
ことから安全面に於てもメリットがある。ここでNHガス
とは窒素と水素の混合ガスである。適度な合金化度を得
るためには加熱温度は200〜500℃の範囲が好ましい。
(実施例) 板厚1mm、板幅150mmの冷延鋼板表面に第1表、第2表
に示すように第1層に電気もしくは溶融亜鉛めっき層、
第2層に電気鉄、もしくは鉄亜鉛めっき層を形成しその
上に各種酸化防止剤を塗布した、加熱合金化処理を施し
た。
第1層には電気めっき法で付着量40g/m2の亜鉛層を形
成する場合の浴組成はZnSO4・7H2Oを350g/l、Na2SO4・7
H2Oを100g/l、H2SO4を10g/l。
第1層には溶融めっき法で付着量40g/m2の亜鉛層を形
成する場合、 めっき浴はアルミニウムを0.1wt%含む亜鉛浴を使用
した。
ZnSO4・7H2Oを350g/l、Na2SO4・7H2Oを100g/l、H2SO4
を10g/l。
第2層には電気めっき法で付着量10g/m2の鉄層を形成
せしめた。
浴成分はZnSO4・7H2Oを450g/l、H2SO4を15g/l。
第2層に電気めっき法で付着量10g/m2、Fe濃度0〜20
wt%の鉄亜鉛合金層を形成する場合の浴成分はFeSO4・7
H2Oを450g/l、ZnSO4・7H2Oを10g/l、H2SO4を15g/lであ
った。
試験方法は次の通り (1)耐食性試験 JIS Z 2371による塩水噴霧試験を3000時間連続して行
い、板厚減少量の比較調査。
◎:板厚減少量が極小 ○:板厚減少量が小 △:板厚減少量が大 (2)加工性試験 プレス加工時のめっき密着性による評価結果。
◎:きわめて良好 ○:ほぼ満足できる △:不充分 ×:不良 (3)スポット溶接性試験 二次溶接電流:8KA〜12KA 過圧力 :250kg 通電時間 :10サイクル 溶接間隔 :1点/3秒間 電極チップ :Cu−Cr系合金、C,F型先端径 6mmφ 評価の方法 ◎:溶接点数 10000点以上 ○:溶接点数 4000点以上10000点以下 ×:溶接点数 4000点以下 (4)表面塗装性試験 化成処理剤としてPB3020(日本パーカライジング
(株)製)をディップ式で行なった後U600(日本ペイン
ト(株)製)を使用して電着塗装作業を行なった。
塗装密着性試験としてフレーキング試験を行なった。
第1表、第2表の本願発明例No.1〜31,46,48,50,52は第
1層に電気めっき法を用いたもの、No.32〜45,47,49,5
1,53〜55は第1層に溶融めっき法を用いたものであり、
溶融めっき法を用いた発明例はめっき組成の欄に浴成分
を表示した。No.16〜21,35〜38は第2層の亜鉛の濃度を
10〜30wt%の範囲で変化させたものである。
第3層の塗布方法は溶液浸漬後、自然乾燥の他にNo.4
6〜51にエアナイフ絞り,ロールコーター絞り,スプレ
ー塗布についても示した。ここでエアナイフ絞りとロー
ルコーター絞りとはそれぞれ板を溶液に浸漬した後エア
ナイフとロールコーターにより溶液の付着量を調整する
方法をいう。
(発明の効果) 本発明に従うと、次の2つの効果がある。
第1に、酸化防止剤の膜により鋼板表面の抵抗値が上
がる。そのためほう酸を塗布しない場合と比べて電流が
分散せずにナゲット形成性が向上する。第2に、酸化防
止剤の膜が酸化防止膜として作用し、ブルーイングを起
こすことなく大気中に於ける熱処理が可能となる。その
ため、熱処理の炉内雰囲気をHNガスとする必要がなくな
り、その結果この鋼板を実ラインで製造する際、HNガス
雰囲気を作り出すための設備費、HNガスの使用による製
造単価ともに節約することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明品の熱処理前と熱処理後の概念図。 第2図はスポット溶接時の電流分布図。 第3図はナゲット形成の適正電流範囲を調べた図であ
る。 1…鋼、2…亜鉛が拡散した鋼、3…鋼中の鉄が拡散し
た亜鉛層、4…鉄が拡散した亜鉛層、5…亜鉛が拡散し
た鉄もしくは鉄亜鉛めっき層、6,6′…酸化防止膜を塗
布した亜鉛めっき鋼板、7,7′…酸化防止剤を塗布しな
い亜鉛めっき鋼板、8…鋼板中を流れる電流、9…スポ
ット溶接用チップ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−91164(JP,A) 特開 平2−263968(JP,A) 特開 昭59−104463(JP,A) 特開 平1−252796(JP,A) 特開 平2−47292(JP,A) 特開 平2−47293(JP,A) 特公 昭59−37746(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 2/00 - 2/40 C25D 5/00 - 5/52

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板表面の第1層に亜鉛めっき層、第2層
    に鉄めっき、もしくは鉄亜鉛合金めっき層を形成し、第
    3層にアルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物,ほ
    う素,ゲルマニウム,スズ,アンチモン,鉛,ビスマス
    及びバナジウムの酸素化合物の1種或は2種以上を含む
    酸化防止膜を付着量0.01〜0.5g/m2の範囲で形成し、該
    鋼板を加熱合金化することを特徴とするスポット溶接性
    に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法。
JP32105590A 1990-11-27 1990-11-27 スポット溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法 Expired - Lifetime JP2829786B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32105590A JP2829786B2 (ja) 1990-11-27 1990-11-27 スポット溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32105590A JP2829786B2 (ja) 1990-11-27 1990-11-27 スポット溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04191356A JPH04191356A (ja) 1992-07-09
JP2829786B2 true JP2829786B2 (ja) 1998-12-02

Family

ID=18128298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32105590A Expired - Lifetime JP2829786B2 (ja) 1990-11-27 1990-11-27 スポット溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2829786B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102010769B1 (ko) * 2017-03-03 2019-08-14 한국해양대학교 산학협력단 아연도금층에 형성되는 주석/마그네슘 박막 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04191356A (ja) 1992-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5525431A (en) Zinc-base galvanized sheet steel excellent in press-formability, phosphatability, etc. and process for producing the same
EP0446677B1 (en) Surface-treated steel sheet having improved weldability and plating properties, and method for producing the same
JP3868243B2 (ja) 溶接性、耐食性に優れたクロメートフリー処理溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板
US5849423A (en) Zinciferous plated steel sheet and method for manufacturing same
JP2829786B2 (ja) スポット溶接性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH073417A (ja) 高耐蝕性合金化溶融Znめっき鋼板
JP2001355051A (ja) 耐食性に優れた溶融Zn−Sn系めっき鋼板
JP3153098B2 (ja) 潤滑性、化成処理性、接着剤適合性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板
JP3060055B2 (ja) スポット溶接性、プレス成形性および化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法
JP3106635B2 (ja) プレス成形性およびスポット溶接性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法
JP2000336467A (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP3106634B2 (ja) プレス成形性およびスポット溶接性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法
JP2726872B2 (ja) 耐低温チッピング性及び耐穴あき耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH0441683A (ja) スポット溶接性に優れた亜鉛系めっき複層鋼板
JPH10212563A (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
JPH08188861A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP2971244B2 (ja) 耐低温チッピング性、耐穴あき腐食性及び溶接性の良好な高p含有高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH0570920A (ja) 耐低温チツピング性、耐穴あき腐食性及びスポツト溶接性の良好な高Si含有高張力合金化溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法
JP2952835B2 (ja) 溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法
JP3111888B2 (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
JP3153097B2 (ja) 潤滑性、化成処理性、接着剤適合性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板
JP3191660B2 (ja) 亜鉛系メッキ鋼板およびその製造方法
JP3191647B2 (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
JP3111880B2 (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
JP3191646B2 (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法