JPH05255805A - 高強度めっき鋼板 - Google Patents

高強度めっき鋼板

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JPH05255805A
JPH05255805A JP31701091A JP31701091A JPH05255805A JP H05255805 A JPH05255805 A JP H05255805A JP 31701091 A JP31701091 A JP 31701091A JP 31701091 A JP31701091 A JP 31701091A JP H05255805 A JPH05255805 A JP H05255805A
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JP
Japan
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steel sheet
corrosion resistance
affected zone
welding
plating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31701091A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumasa Yamazaki
一正 山崎
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車の足まわりあるいはボディー用として
使用するための鋼板。 【構成】 Cu−P−Nb−Moを添加した鋼板表面に
犠牲防食作用のあるめっきを施す。めっきの種類は亜
鉛、アルミ、亜鉛−アルミ合金、亜鉛−鉄合金などであ
る。 【効果】 本鋼板は、アーク溶接時の溶接熱影響部の軟
化がなく、このため溶接部の疲労強度に優れ、また素地
の耐食性に優れるとともに、めっきの作用により溶接部
の耐食性にも優れる。これは、Cu−Pにより鋼板素地
の耐食性を上げたことと、Nb−Moの複合添加により
溶接熱影響部の軟化を抑えたこと、ならびにめっきの犠
牲防食作用により溶加材の部分における耐食性も確保し
たことによる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度めっき鋼板に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のフレーム、サスペンショ
ンなどの足まわり部品用の鋼板あるいは補強用の内板と
しては熱延鋼板および冷延鋼板が使用されていた。これ
らの部品を軽量化のために板厚を減少させようとして
も、溶接部の疲労強度が低いため、あるいは耐食性が不
十分なために、板厚の減少は困難であった。
【0003】耐食性を確保するために、たとえば特開昭
62−243738号公報あるいは特開昭63−255
341号公報などがある。これらは、Cの含有量を減ら
し、CuとPを添加したことに特徴がある。耐食性確保
のためには、これらの対策は有効であるが、これらの鋼
材ではいずれも溶接熱影響部の強度が低下し、この部分
の疲労強度が母材よりも劣るという問題を有していた。
従って耐食性を向上させて板厚を減少させようとして
も、おのずと限度が生じており、また、耐食性もかなら
ずしも十分とはいえなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題点を解決し、溶接熱影響部の強度低下を抑え、かつ十
分な耐食性を具備させた高強度めっき鋼板を提供するこ
とを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の特徴とするところは、C:0.005〜0.
20%、Si:0.005〜1.0%、Mn:0.1〜
2.5%、P:0.050〜0.10%、S:0.00
1〜0.010%、Al:0.005〜0.1%、N:
0.0005〜0.0100%、Cu:0.10〜0.
50%、Nb:0.01〜0.05%、Mo:0.1〜
0.50%、Ni:0.05〜0.50%を含有し、残
部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板の表面に犠牲
防食作用のあるめっきが施されている高強度めっき鋼
板、ならびに該めっきが亜鉛である高強度めっき鋼板に
ある。
【0006】以下に本発明を詳細に説明する。自動車の
腐食環境は、北米、欧州などが最も厳しい。すなわちこ
の地域では冬期に道路氷結防止剤(塩化ナトリウム、塩
化カルシウムなど)が使用されるため、塩素イオン存在
下で湿潤・乾燥が繰り返され、鋼の腐食の進行が著し
い。このような環境下では、CuとPの添加が効果的で
ある。しかしながら、このような鋼では、低C化が必要
であり、強度を得るためには不利であった。高強度鋼板
を得るためには、Cは高い方が好ましく、高C材での耐
食性の確保が課題であった。
【0007】そこで本発明者らがさらに詳細に検討した
結果、高C材で耐食性を上げるには、Moの含有が必須
であることを知見した。この理由は明らかではないが、
炭化物の回りにMo酸が生成しやすくこれにより、炭化
物があっても耐食性の劣化を防ぐものと考えられる。さ
らに、鋼板の接合にはアーク溶接が採用されるが、アー
ク溶接部の耐食性に対しては、亜鉛めっきが有効である
ことを見い出した。すなわち、アーク溶接に関しては、
種々の溶接棒が使用され、鋼板の耐食性が十分でも溶接
棒の材質によっては、溶融金属部の耐食性が劣化するた
め、これを補う方法として亜鉛めっきの犠牲防食作用が
有効となる。
【0008】つぎに、溶接熱影響部の軟化防止方法を検
討した結果、NbとMoの複合添加が必須であることを
知見した。この理由は明確ではないが、NbとMoを複
合添加することにより、溶接により温度が上昇しても、
Moが成形等で導入された転位の消滅を抑え、この転位
が析出核となって、短時間で(Nb,Mo)Cが析出
し、溶接熱影響部の軟化を抑えるものと考えられる。
【0009】以上のように、本発明においては、Cu,
P,Nb,Mo,Niは必須の元素である。以下、各成
分の限定理由を述べる。Cは、セメンタイトのように大
きな析出物となった場合、腐食に際しカソード部分とな
りカップル電流が増加し耐食性を劣化させるので、低い
方が望ましいが、本発明のように、Moが添加されてい
る場合には高くても構わず、0.20%まで含有でき
る。0.20%を超えると、たとえMoを添加しても耐
食性が劣化するので0.20%を上限とする。また、
0.005%未満では、(Nb,Mo)Cが析出しなく
なり、溶接熱影響部の軟化防止ができなくなるので0.
005%を下限とする。
【0010】Siは、強度を得るための補助的元素とし
て用いる。0.005%未満にするには製造コストがか
かり経済的に不利であるため、0.005%を下限と
し、1.0%を超えると熱延段階でのスケールの除去に
コストがかかり経済的に不利であるため、1.0%を上
限とする。Mnは、主として強度を得るための元素であ
る。0.1%未満では、溶製するのにコストがかかり経
済的に不利であるため、0.1%を下限とし、2.5%
を超えると加工性が劣化し、加工に耐えられなくなるた
め、2.5%を上限とする。
【0011】Pは、本発明の必須の元素であり、0.0
5%以上含有させる。これ未満では、耐食性を向上させ
る効果がなくなるのでこれを下限とし、0.1%を超え
ると、2次加工性が劣化し、プレス成形時に割れたり、
プレス成形後わずかな力で割れたりするので0.10%
を上限とする。Sは、錆の起点となるので少ない方が良
く、0.01%未満とする必要がある。このため、上限
を0.01%とし、また、0.001%未満とするには
コストがかかるので0.001%を下限とする。
【0012】Alは、鋼の脱酸に必要な元素で、0.0
05%未満では脱酸不足となり、ピンホールなどの欠陥
を生じるので、0.005%を下限とし、0.1%を超
えると、アルミナなどの介在物が増加し、鋼の延性を損
ねるので0.1%を上限とする。Nは、(Nb,Mo)
Cの析出に関与し、この析出物にわずかに含まれ強度確
保に必要なので0.0005%以上含有させる。また、
0.0100%を超えて含まれると、熱延段階でNbN
が析出し、溶接時の溶接熱影響部軟化防止に有効なNb
量を減らすことになるので、0.0100%を上限とす
る。
【0013】Cuは本発明に必須の元素である。0.0
5%未満では、耐食性を向上させる効果がなくなるた
め、0.05%を下限とし、0.5%を超えると添加効
果が飽和するとともに、Ni等を添加してもヘゲなどの
欠陥が発生しやすくなるので0.5%を上限とする。N
bは、Moとともに溶接熱影響部の軟化を防止する効果
があり、本発明に必須の元素である。0.01%未満で
は、溶接熱影響部の軟化防止効果がなくなるので、0.
01%を下限とし、0.05%を超えると加工性が劣化
するので0.05%を上限とする。
【0014】Moは、耐食性を向上させるとともに、N
bとの複合添加において溶接熱影響部の軟化を防止する
のに有効な元素であり、本発明に必須の元素である。M
oは0.1%未満では、耐食性と溶接熱影響部の軟化防
止効果がともになくなるので、0.1%を下限とし、
0.5%を超えると効果が飽和するとともに、疵の原因
となる介在物が多くなるので、0.5%を上限とする。
【0015】NiはCu添加による熱間圧延時のヘゲを
防止するために必要であり、0.05%未満ではこの効
果がなくなるため、0.05%を下限とし、0.5%を
超えるとこの効果が飽和するため0.5%を上限とす
る。
【0016】上記成分に調整された鋼を以下の方法に従
い鋼板とする。まず、転炉で鋼を溶製し、連続鋳造法に
よりスラブとする。このスラブを高温状態のまま、ある
いは、室温まで冷却した後、加熱炉に装入し、1000
〜1250℃の温度範囲で加熱し、その後800〜95
0℃の温度範囲で仕上圧延を行い、ついで600℃以下
の温度で巻き取って熱延鋼板となす。酸洗後、直接めっ
きを施すかあるいは冷延、焼鈍後めっきを施す。めっき
の種類は亜鉛めっき、アルミニウムめっき、亜鉛−アル
ミニウム合金めっき、鉄−亜鉛合金めっき、あるいはそ
れらの組み合わせなど、犠牲防食作用のあるめっきとす
る。犠牲防食作用のあるめっきとは、電気化学的に鋼板
の電位よりも卑なものをいう。これにより、溶接部の耐
食性を向上させることができる。犠牲防食作用のあるめ
っきであれば、アーク溶接部において、溶加材および母
材の一部が露出しても、その部分の耐食性を十分カバー
できるためである。これらのめっきを3〜200g/m
2 の目付け量で鋼板表面に施す。3g/m2 以下ではい
ずれのめっきも犠牲防食作用がなくなり、また200g
/m2 を超えるとアーク溶接時にブローホールなどの欠
陥が生じるためである。かくして、高強度めっき鋼板を
得ることができる。
【0017】
【実施例】以下に本発明の実施例を述べる。表1に示す
A〜Mの化学成分の鋼(本発明鋼A〜Iおよび比較鋼J
〜M)を転炉で溶製し、連続鋳造でスラブとした後、表
2に示す条件で熱延を行い、熱延鋼板となした。また、
一部をさらに、表3に示す条件で冷延し、焼鈍後電気亜
鉛めっきを施したものと、溶融めっきを施したものを製
造した。
【0018】これらの鋼板にアーク溶接を施し、母材と
溶接熱影響部の最軟化箇所の硬さを測定した。アーク溶
接条件は、電流;250A、電圧;25V、速度;10
00mm/min 、雰囲気;マグガスである。この最軟化部
の硬さと母材の硬さの差で溶接熱影響部の軟化性を評価
した。耐食性は、鋼板に燐酸塩処理(日本パーカー製B
TL3080)を施した後、カチオン電着塗装(日本ペ
イント製パワートップD−30,20μm塗布)後、素
地に達する疵を施し、塩水噴霧35℃/6時間−乾燥7
0℃/RH60%/4時間−湿潤49℃/RH95%/
4時間−冷却20℃/4時間を1サイクルとする促進テ
ストを80サイクル実施した際の疵部の浸食深さで評価
した。
【0019】結果を比較例とともに表4に示す。本発明
鋼は、溶接熱影響部の軟化特性、耐食性ともに比較鋼に
比べて優れていることが判る。
【0020】
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【0021】
【発明の効果】かくすることにより、耐食性と溶接熱影
響部の軟化の少ないすなわち溶接熱影響部の疲労特性に
優れた高強度めっき鋼板を提供することができ、工業上
大きな効果を奏することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23F 13/10 C25D 5/26 C

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量として、 C :0.005〜0.20%、 Si:0.005〜1.0%、 Mn:0.1〜2.5%、 P :0.050〜0.10%、 S :0.001〜0.010%、 Al:0.005〜0.1%、 N :0.0005〜0.0100%、 Cu:0.10〜0.50%、 Nb:0.01〜0.05%、 Mo:0.1〜0.50%、 Ni:0.05〜0.50% を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼板
    の表面に犠牲防食作用のあるめっきが施されている高強
    度めっき鋼板。
  2. 【請求項2】 めっきが亜鉛めっきである請求項1記載
    の高強度めっき鋼板。
JP31701091A 1991-11-29 1991-11-29 高強度めっき鋼板 Withdrawn JPH05255805A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014503690A (ja) * 2010-12-27 2014-02-13 ポスコ 耐酸化性及び耐熱性に優れたアルミニウムメッキ鋼板

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Effective date: 19990204