JPH05311372A - 接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
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- JPH05311372A JPH05311372A JP11623192A JP11623192A JPH05311372A JP H05311372 A JPH05311372 A JP H05311372A JP 11623192 A JP11623192 A JP 11623192A JP 11623192 A JP11623192 A JP 11623192A JP H05311372 A JPH05311372 A JP H05311372A
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- plating film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高い接着接合強度を有する合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板。 【構成】鋼板表面にζ相のみからなるめっき皮膜が形成
されている接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。Ｐ添
加鋼やSi添加鋼を母材鋼板として用い、めっき皮膜のFe
濃度を 5.7〜7.3 重量％とすれば、ζ単相のめっき皮膜
を形成させることができる。 【効果】めっき皮膜と母材鋼との密着性が良好で、接着
剤で接合した部分に力がかかってもめっき皮膜と母材の
界面で剥離することがない。
き鋼板。 【構成】鋼板表面にζ相のみからなるめっき皮膜が形成
されている接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。Ｐ添
加鋼やSi添加鋼を母材鋼板として用い、めっき皮膜のFe
濃度を 5.7〜7.3 重量％とすれば、ζ単相のめっき皮膜
を形成させることができる。 【効果】めっき皮膜と母材鋼との密着性が良好で、接着
剤で接合した部分に力がかかってもめっき皮膜と母材の
界面で剥離することがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、めっき皮膜と鋼板基材
との密着性が良好で、接着構造用の素材として優れた強
度特性を示し、特に家電製品用および自動車用の鋼板と
して好適な接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板に関す
る。
との密着性が良好で、接着構造用の素材として優れた強
度特性を示し、特に家電製品用および自動車用の鋼板と
して好適な接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、家電製品、建材及び自動車等の産
業分野においては亜鉛系のめっき鋼板が多量に使用され
ているが、とりわけ、経済性に優れ、防錆機能および塗
装後の性能に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼板が広く使
用されている。
業分野においては亜鉛系のめっき鋼板が多量に使用され
ているが、とりわけ、経済性に優れ、防錆機能および塗
装後の性能に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼板が広く使
用されている。
【０００３】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、通常、連続
的に溶融亜鉛めっきを行った鋼板を熱処理炉で 500〜60
0 ℃の温度に３〜30秒加熱し、めっき皮膜全体をFe−Zn
合金としたものである。めっき層はFe−Znの金属間化合
物からなり、一般にめっき皮膜中の平均Fe濃度は８〜12
重量％である。８重量％未満では通常η相すなわちZn相
が混在するため溶接性および塗装後の耐食性が低下し、
12重量％を超えると一般に耐パウダリング性が低下す
る。
的に溶融亜鉛めっきを行った鋼板を熱処理炉で 500〜60
0 ℃の温度に３〜30秒加熱し、めっき皮膜全体をFe−Zn
合金としたものである。めっき層はFe−Znの金属間化合
物からなり、一般にめっき皮膜中の平均Fe濃度は８〜12
重量％である。８重量％未満では通常η相すなわちZn相
が混在するため溶接性および塗装後の耐食性が低下し、
12重量％を超えると一般に耐パウダリング性が低下す
る。
【０００４】めっき付着量は、通常、片面当たり25〜70
g/m2である。25g/m2未満のものは普通用いられる手段で
は製造するのが難しく、また70g/m2を超えるものはめっ
き皮膜の耐パウダリング性を確保することが困難となる
ので、前記の範囲外のものは一般には供給されていな
い。
g/m2である。25g/m2未満のものは普通用いられる手段で
は製造するのが難しく、また70g/m2を超えるものはめっ
き皮膜の耐パウダリング性を確保することが困難となる
ので、前記の範囲外のものは一般には供給されていな
い。
【０００５】合金化処理されためっき皮膜中には0.12〜
0.20重量％前後のAlが含まれていることが多い。これ
は、合金化処理しない通常の溶融亜鉛めっき鋼板を製造
する場合、めっき皮膜と鋼の界面における硬くて脆いFe
−Zn合金層の発達を抑制し、めっき皮膜の加工性を良く
するために溶融亜鉛浴中にAlを添加しているが、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の場合も、めっき皮膜の耐パウダリ
ング性を確保し、かつドロスの発生を抑制するうえから
Alの添加が好ましいとされており、めっき浴中に0.08〜
0.11重量％程度のAlを添加しているからである。なお、
Alはめっき時にめっき層中に富化する傾向があり、溶融
亜鉛浴中のAl濃度が0.08〜0.11重量％程度であっても、
めっき皮膜中のAl濃度は0.12〜0.20重量％の範囲にな
る。
0.20重量％前後のAlが含まれていることが多い。これ
は、合金化処理しない通常の溶融亜鉛めっき鋼板を製造
する場合、めっき皮膜と鋼の界面における硬くて脆いFe
−Zn合金層の発達を抑制し、めっき皮膜の加工性を良く
するために溶融亜鉛浴中にAlを添加しているが、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の場合も、めっき皮膜の耐パウダリ
ング性を確保し、かつドロスの発生を抑制するうえから
Alの添加が好ましいとされており、めっき浴中に0.08〜
0.11重量％程度のAlを添加しているからである。なお、
Alはめっき時にめっき層中に富化する傾向があり、溶融
亜鉛浴中のAl濃度が0.08〜0.11重量％程度であっても、
めっき皮膜中のAl濃度は0.12〜0.20重量％の範囲にな
る。
【０００６】合金化溶融亜鉛めっき鋼板の素材として
は、従来、低炭素Alキルド鋼が用いられることが多かっ
たが、近年では、その用途、特に自動車車体への適用の
拡大とともに深絞り性が要求されることが多くなってき
たことにより、ＩＦ鋼（Interstitial Free 鋼）と呼ば
れる極低炭素鋼が使用される場合も増加している。
は、従来、低炭素Alキルド鋼が用いられることが多かっ
たが、近年では、その用途、特に自動車車体への適用の
拡大とともに深絞り性が要求されることが多くなってき
たことにより、ＩＦ鋼（Interstitial Free 鋼）と呼ば
れる極低炭素鋼が使用される場合も増加している。
【０００７】上記のように合金化溶融亜鉛めっき鋼板は
種々の産業分野で広く使用されているが、めっき皮膜
は、硬くて脆い金属間化合物であることから変形の仕方
もしくは応力の付与状態によってはめっき皮膜と鋼の界
面で剥離しやすいという欠点がある。すなわち、Ni−Zn
系、Fe−Zn系等の電気めっき手段による合金化めっき鋼
板も含めて合金めっき皮膜は変形能に乏しいので、めっ
き皮膜と鋼の界面に剪断力が作用した場合、界面で剥離
しやすい。特に、塗装した後の衝撃的な変形加工で剥離
しやすいほか、接着剤で接合した場合にめっき皮膜と鋼
の界面で比較的小さい応力で剥離してしまうことがあ
る。
種々の産業分野で広く使用されているが、めっき皮膜
は、硬くて脆い金属間化合物であることから変形の仕方
もしくは応力の付与状態によってはめっき皮膜と鋼の界
面で剥離しやすいという欠点がある。すなわち、Ni−Zn
系、Fe−Zn系等の電気めっき手段による合金化めっき鋼
板も含めて合金めっき皮膜は変形能に乏しいので、めっ
き皮膜と鋼の界面に剪断力が作用した場合、界面で剥離
しやすい。特に、塗装した後の衝撃的な変形加工で剥離
しやすいほか、接着剤で接合した場合にめっき皮膜と鋼
の界面で比較的小さい応力で剥離してしまうことがあ
る。
【０００８】最近、特に自動車の車体を中心に、めっき
鋼板を接着構造用の素材として使用する動きがあるが、
この場合、合金化溶融亜鉛めっき鋼板が有する上記の欠
点が大きな問題となっている。重ね合わせ引張り剪断力
試験によって、めっき処理をしていない母材を用いた接
着構造の破断強度と合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いた
接着構造の破断強度を比較すると、後者の破断強度は前
者のそれの1/2 程度に低下し、かつ母材の接着構造の場
合は破断の形態が接着剤の凝集破壊となるのに対して、
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の接着構造では、めっき皮膜
と鋼の界面で剥離する界面剥離となる。
鋼板を接着構造用の素材として使用する動きがあるが、
この場合、合金化溶融亜鉛めっき鋼板が有する上記の欠
点が大きな問題となっている。重ね合わせ引張り剪断力
試験によって、めっき処理をしていない母材を用いた接
着構造の破断強度と合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いた
接着構造の破断強度を比較すると、後者の破断強度は前
者のそれの1/2 程度に低下し、かつ母材の接着構造の場
合は破断の形態が接着剤の凝集破壊となるのに対して、
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の接着構造では、めっき皮膜
と鋼の界面で剥離する界面剥離となる。
【０００９】このようなめっき皮膜と鋼の界面における
剥離に対しては、真の界面密着強度の他に、界面の幾何
学的な形状や、めっき皮膜および母材鋼板の機械的な性
質（例えば弾性率）等も影響を及ぼすと考えられる。従
って、密着性に優れためっき皮膜を有する鋼板を得るた
めには、めっき皮膜そのものの改質、めっき皮膜と鋼の
界面の幾何学的形状の適正化、鋼板素材の材質の適正化
等の観点から対策を講ずることが必要となる。
剥離に対しては、真の界面密着強度の他に、界面の幾何
学的な形状や、めっき皮膜および母材鋼板の機械的な性
質（例えば弾性率）等も影響を及ぼすと考えられる。従
って、密着性に優れためっき皮膜を有する鋼板を得るた
めには、めっき皮膜そのものの改質、めっき皮膜と鋼の
界面の幾何学的形状の適正化、鋼板素材の材質の適正化
等の観点から対策を講ずることが必要となる。
【００１０】本発明者らは合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
めっき皮膜と鋼の界面における密着力について基礎的な
検討を重ねた結果、亜鉛めっき皮膜中のAl濃度を増加さ
せることによりめっき皮膜と鋼との密着性を向上させ得
ることを見い出し、先に特願平３− 908号および特願平
３−6126号でその発明を出願した。
めっき皮膜と鋼の界面における密着力について基礎的な
検討を重ねた結果、亜鉛めっき皮膜中のAl濃度を増加さ
せることによりめっき皮膜と鋼との密着性を向上させ得
ることを見い出し、先に特願平３− 908号および特願平
３−6126号でその発明を出願した。
【００１１】特公平３−55544 号公報では、めっき皮膜
と鋼の界面に存在するΓ相の厚さが1.0μm 以下で、め
っき皮膜の表面にη相、ζ相が存在しない耐フレーキン
グ性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板が開示されてい
るが、過酷な条件下におけるめっき皮膜と鋼の界面の密
着性を確保する上では不十分である。
と鋼の界面に存在するΓ相の厚さが1.0μm 以下で、め
っき皮膜の表面にη相、ζ相が存在しない耐フレーキン
グ性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板が開示されてい
るが、過酷な条件下におけるめっき皮膜と鋼の界面の密
着性を確保する上では不十分である。
【００１２】また、浴のAl含有量を上げ、めっき皮膜と
鋼の界面に一定量以上のFe−Al金属間化合物を生成させ
ることにより良好な密着性を有する合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を得ることができるという報告がなされている
〔材料とプロセス、ＣＡＭＰ−ISIJ vol.4(1991)−163
8〕が、この方法では浴のAl含有量の増加により合金化
処理時間が長くなると共に、めっき表面が不均一にな
り、外観の美麗さが損なわれる。
鋼の界面に一定量以上のFe−Al金属間化合物を生成させ
ることにより良好な密着性を有する合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を得ることができるという報告がなされている
〔材料とプロセス、ＣＡＭＰ−ISIJ vol.4(1991)−163
8〕が、この方法では浴のAl含有量の増加により合金化
処理時間が長くなると共に、めっき表面が不均一にな
り、外観の美麗さが損なわれる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の問題を解決し、めっき皮膜と鋼との密着性を大幅に向
上させた接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供す
ることにある。
の問題を解決し、めっき皮膜と鋼との密着性を大幅に向
上させた接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供す
ることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板のめっき皮膜の構造と、皮膜と鋼との
密着性ならびにめっき鋼板を接着剤で接合した場合の接
着接合強度との関連性を詳細に検討した結果、下記の知
見を得た。すなわち、 (a) δ1 相もしくは（δ1 ＋ζ）相を主体とするめっき
皮膜は鋼との密着性が最も劣る。
融亜鉛めっき鋼板のめっき皮膜の構造と、皮膜と鋼との
密着性ならびにめっき鋼板を接着剤で接合した場合の接
着接合強度との関連性を詳細に検討した結果、下記の知
見を得た。すなわち、 (a) δ1 相もしくは（δ1 ＋ζ）相を主体とするめっき
皮膜は鋼との密着性が最も劣る。
【００１５】(b) 合金化温度が高い場合、一般にめっき
皮膜と鋼との間の密着力は低下する。
皮膜と鋼との間の密着力は低下する。
【００１６】(c) ζ相の多い皮膜は合金化温度が低い場
合に得られるが、通常はζ相と鋼の間にδ1 相、及びΓ
相もしくはΓ1 相が形成されてζ単相とはならず、接着
強度は極めて低くなる。
合に得られるが、通常はζ相と鋼の間にδ1 相、及びΓ
相もしくはΓ1 相が形成されてζ単相とはならず、接着
強度は極めて低くなる。
【００１７】(d) Ｐ含有量もしくはSi含有量を増加させ
た母材鋼板を溶融亜鉛めっきした後、特定の条件下で合
金化処理を施せば、従来のめっき皮膜にはなかったζ相
のみ（ζ単相）のめっき皮膜を得ることができる。この
めっき皮膜を有する鋼板を接着接合した場合の接着接合
強度は母材どうしを接着接合した場合のそれと同等であ
る。但し、Si含有量を増加させた場合は、めっき濡れ性
を確保するためにめっき時間を長くする必要がある。
た母材鋼板を溶融亜鉛めっきした後、特定の条件下で合
金化処理を施せば、従来のめっき皮膜にはなかったζ相
のみ（ζ単相）のめっき皮膜を得ることができる。この
めっき皮膜を有する鋼板を接着接合した場合の接着接合
強度は母材どうしを接着接合した場合のそれと同等であ
る。但し、Si含有量を増加させた場合は、めっき濡れ性
を確保するためにめっき時間を長くする必要がある。
【００１８】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、下記およびの合金化溶融亜鉛めっき鋼板にあ
る。
ので、下記およびの合金化溶融亜鉛めっき鋼板にあ
る。
【００１９】 鋼板表面にζ相のみからなるめっき皮
膜が形成されていることを特徴とする接着構造用合金化
溶融亜鉛めっき鋼板。
膜が形成されていることを特徴とする接着構造用合金化
溶融亜鉛めっき鋼板。
【００２０】 鋼板のＰ含有量が 0.035〜0.10重量％
であり、めっき皮膜のFe濃度が 5.7〜7.3 重量％である
前記に記載の接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
であり、めっき皮膜のFe濃度が 5.7〜7.3 重量％である
前記に記載の接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【００２１】前記のζ相のみからなるめっき皮膜には、
完全にζ相のみのめっき皮膜の他に、後述するように、
ζ相と鋼の界面に非常に薄いFe−Al系合金の薄層が介在
しているめっき皮膜も含まれる。
完全にζ相のみのめっき皮膜の他に、後述するように、
ζ相と鋼の界面に非常に薄いFe−Al系合金の薄層が介在
しているめっき皮膜も含まれる。
【００２２】
【作用】本発明は、上記のように、鋼板表面にζ単相の
めっき皮膜が形成されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板
である。めっき皮膜がζ単相ではなく、例えばη相が混
在する場合は、塗装後の耐食性が低下する。勿論、溶接
性も低下するが、本発明が目的とする合金化溶融亜鉛め
っき鋼板は溶接構造用の鋼板ではないので、これは必ず
しも本質的な問題ではない。また、δ1 相、Γ1 相また
はΓ相が混在すると接着接合強度が大幅に低下する。め
っき皮膜のFe濃度を増加させて15重量％以上にすると、
密着性の高いΓ相が鋼板表面に形成され、接着接合強度
は向上するが、いわゆるパウダリングと呼ばれる圧縮歪
下での皮膜の粉末化破壊現象が生じやすくなり、プレス
加工性が大きく低下する。
めっき皮膜が形成されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板
である。めっき皮膜がζ単相ではなく、例えばη相が混
在する場合は、塗装後の耐食性が低下する。勿論、溶接
性も低下するが、本発明が目的とする合金化溶融亜鉛め
っき鋼板は溶接構造用の鋼板ではないので、これは必ず
しも本質的な問題ではない。また、δ1 相、Γ1 相また
はΓ相が混在すると接着接合強度が大幅に低下する。め
っき皮膜のFe濃度を増加させて15重量％以上にすると、
密着性の高いΓ相が鋼板表面に形成され、接着接合強度
は向上するが、いわゆるパウダリングと呼ばれる圧縮歪
下での皮膜の粉末化破壊現象が生じやすくなり、プレス
加工性が大きく低下する。
【００２３】鋼板表面にζ単相のめっき皮膜を有する合
金化溶融亜鉛めっき鋼板は、めっき皮膜と鋼との密着力
が大きく、高い接着接合強度を示すとともに、プレス加
工性、塗装性においても極めて優れた特性を有する。
金化溶融亜鉛めっき鋼板は、めっき皮膜と鋼との密着力
が大きく、高い接着接合強度を示すとともに、プレス加
工性、塗装性においても極めて優れた特性を有する。
【００２４】上記のようなζ単相のめっき皮膜を有する
本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、Fe−Zn状態図か
ら判断すると、ζ相の包晶温度である 520℃以下の比較
的低い温度で合金化処理を行うことにより得られると考
えられるが、実際には、η相が消失して合金化が完了す
る時点で、鋼との界面にはδ1 相、もしくはδ1 相に加
えて多くの場合Γ相、Γ1 相等も形成されるため、めっ
き皮膜はζ単相にはならない。しかし、例えば母材鋼板
としてＰの含有量が高い(0.035〜0.10重量％）鋼板を用
い、溶融亜鉛めっきを施した後、 430℃以下の温度域で
合金化処理し、めっき皮膜のFe濃度を 5.7〜7.3 重量％
とすると、ζ単相のめっき皮膜が得られる。前記の発
明はこのような条件下で得られる合金化溶融亜鉛めっき
鋼板である。また、母材鋼板としてSi含有量を増加させ
た鋼板を用い、上記と同様の合金化処理を行った場合、
あるいは、一般のＰ含有量の低い母材鋼板であっても、
その表面に予めFe−Ｐ電気めっきを施した場合は、上記
と同様にζ単相のめっき皮膜を得ることができる。
本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、Fe−Zn状態図か
ら判断すると、ζ相の包晶温度である 520℃以下の比較
的低い温度で合金化処理を行うことにより得られると考
えられるが、実際には、η相が消失して合金化が完了す
る時点で、鋼との界面にはδ1 相、もしくはδ1 相に加
えて多くの場合Γ相、Γ1 相等も形成されるため、めっ
き皮膜はζ単相にはならない。しかし、例えば母材鋼板
としてＰの含有量が高い(0.035〜0.10重量％）鋼板を用
い、溶融亜鉛めっきを施した後、 430℃以下の温度域で
合金化処理し、めっき皮膜のFe濃度を 5.7〜7.3 重量％
とすると、ζ単相のめっき皮膜が得られる。前記の発
明はこのような条件下で得られる合金化溶融亜鉛めっき
鋼板である。また、母材鋼板としてSi含有量を増加させ
た鋼板を用い、上記と同様の合金化処理を行った場合、
あるいは、一般のＰ含有量の低い母材鋼板であっても、
その表面に予めFe−Ｐ電気めっきを施した場合は、上記
と同様にζ単相のめっき皮膜を得ることができる。
【００２５】本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板はζ単
相のめっき皮膜を有する鋼板であるが、めっき浴のAl濃
度によっては、ζ相と鋼の界面に非常に薄いFe−Al系合
金の薄層が介在する場合があり、この場合も本発明の合
金化溶融亜鉛めっき鋼板に含まれる。なお、この薄層
は、例えばめっき鋼板の表面を発煙硝酸で溶解すれば、
薄層が残存するので確認できる。また、このFe−Alの薄
層はめっき皮膜と鋼との密着性には何ら影響を及ぼさな
い。
相のめっき皮膜を有する鋼板であるが、めっき浴のAl濃
度によっては、ζ相と鋼の界面に非常に薄いFe−Al系合
金の薄層が介在する場合があり、この場合も本発明の合
金化溶融亜鉛めっき鋼板に含まれる。なお、この薄層
は、例えばめっき鋼板の表面を発煙硝酸で溶解すれば、
薄層が残存するので確認できる。また、このFe−Alの薄
層はめっき皮膜と鋼との密着性には何ら影響を及ぼさな
い。
【００２６】の発明において、Ｐの含有量が 0.035〜
0.10重量％の鋼板を母材として用いるのは、 0.035重量
％未満では、上記の条件下で合金化処理を施してもζ単
相のめっき皮膜にはならず、δ1 相、もしくはδ1 相の
他にさらにΓ相やΓ1 相等が形成されて接着接合強度が
低下し、また、0.10重量％を超える場合は、上記の合金
化処理をすることによりζ単相の合金化溶融亜鉛めっき
鋼板が得られるが、鋼の粒界脆化が顕著になるからであ
る。
0.10重量％の鋼板を母材として用いるのは、 0.035重量
％未満では、上記の条件下で合金化処理を施してもζ単
相のめっき皮膜にはならず、δ1 相、もしくはδ1 相の
他にさらにΓ相やΓ1 相等が形成されて接着接合強度が
低下し、また、0.10重量％を超える場合は、上記の合金
化処理をすることによりζ単相の合金化溶融亜鉛めっき
鋼板が得られるが、鋼の粒界脆化が顕著になるからであ
る。
【００２７】めっき皮膜中のFe濃度が 5.7〜7.3 重量％
になるように合金化処理を施すのは、ζ単相のめっき皮
膜とするためで、Fe濃度がこの範囲から外れるとζ相以
外の相も混在し本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は得
られない。上記のFe濃度の範囲はζ相の平衡組成(5.5〜
6.2 重量％）より若干高濃度側へ移り、かつその範囲が
広がるが、これは、合金化処理により得られるζ相のFe
の濃度範囲が平衡組成におけるそれよりも若干広いため
と考えられる。
になるように合金化処理を施すのは、ζ単相のめっき皮
膜とするためで、Fe濃度がこの範囲から外れるとζ相以
外の相も混在し本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は得
られない。上記のFe濃度の範囲はζ相の平衡組成(5.5〜
6.2 重量％）より若干高濃度側へ移り、かつその範囲が
広がるが、これは、合金化処理により得られるζ相のFe
の濃度範囲が平衡組成におけるそれよりも若干広いため
と考えられる。
【００２８】めっき皮膜中のFe濃度を上記のように 5.7
〜7.3 重量％とするには、前記のＰ添加鋼やSi添加鋼等
を亜鉛めっきした後、 430℃以下の温度で熱処理すれば
よい。
〜7.3 重量％とするには、前記のＰ添加鋼やSi添加鋼等
を亜鉛めっきした後、 430℃以下の温度で熱処理すれば
よい。
【００２９】の発明において、母材として用いる鋼板
は、Ｐを 0.035〜0.10重量％含有する他、Ｃを 0.2重量
％以下、Siを0.5 重量％以下、Mnを２重量％以下、Ｓを
0.02％以下、sol.Alを 0.1重量％以下、Tiを 0.1重量％
以下、Nbを0.05重量％以下、その他、通常用いられる合
金元素を通常の含有量で含んでいてもよい（例えば、20
ppm 以下のＢ、 0.2重量％以下のCr、Ni等）。ただし、
TiおよびNbが合計で 0.025重量％以上含まれている場合
は、Ｐの含有量を 0.5重量％以上とすることが望まし
い。
は、Ｐを 0.035〜0.10重量％含有する他、Ｃを 0.2重量
％以下、Siを0.5 重量％以下、Mnを２重量％以下、Ｓを
0.02％以下、sol.Alを 0.1重量％以下、Tiを 0.1重量％
以下、Nbを0.05重量％以下、その他、通常用いられる合
金元素を通常の含有量で含んでいてもよい（例えば、20
ppm 以下のＢ、 0.2重量％以下のCr、Ni等）。ただし、
TiおよびNbが合計で 0.025重量％以上含まれている場合
は、Ｐの含有量を 0.5重量％以上とすることが望まし
い。
【００３０】また、現在、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
摩擦特性、電着塗装性を改善する目的でその上層にFe系
めっき、もしくはZn−Niめっき等の上層めっきを施すこ
とが広く行われているが、本発明の合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板はこのような場合にも適用することができる。
摩擦特性、電着塗装性を改善する目的でその上層にFe系
めっき、もしくはZn−Niめっき等の上層めっきを施すこ
とが広く行われているが、本発明の合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板はこのような場合にも適用することができる。
【００３１】
【実施例】母材鋼板として、表１に示す各種の鋼板（い
ずれも板厚0.8mm ) を使用し、これらから 250mm×100m
m の大きさの供試材をそれぞれ切り出し、これらの供試
材を75℃のNaOH溶液で脱脂洗浄した後溶融めっきを行
い、さらに合金化処理を行った後、引張剪断試験を行っ
て破断強度を求めた。また、めっき皮膜のFe濃度を測定
し、皮膜の相構成を調べた。
ずれも板厚0.8mm ) を使用し、これらから 250mm×100m
m の大きさの供試材をそれぞれ切り出し、これらの供試
材を75℃のNaOH溶液で脱脂洗浄した後溶融めっきを行
い、さらに合金化処理を行った後、引張剪断試験を行っ
て破断強度を求めた。また、めっき皮膜のFe濃度を測定
し、皮膜の相構成を調べた。
【００３２】溶融めっきは、堅型溶融めっき装置を使用
し、供試材を露点が−40℃の、N2＋26％Ｈ2 の雰囲気中
で 850℃×60秒の条件で焼鈍し、 450℃に冷却した後、
Al濃度が0.11％の溶融亜鉛浴(485℃) 中に１秒間浸漬し
て行った（ただし、Si含有量を高めた供試鋼Ｇについて
は10秒間浸漬）。めっき後、ガスワイパーでめっき付着
量を約50g/m2（片面当り）に調整した。合金化処理は塩
浴中で処理温度を10〜3600秒の範囲で変化させて行っ
た。
し、供試材を露点が−40℃の、N2＋26％Ｈ2 の雰囲気中
で 850℃×60秒の条件で焼鈍し、 450℃に冷却した後、
Al濃度が0.11％の溶融亜鉛浴(485℃) 中に１秒間浸漬し
て行った（ただし、Si含有量を高めた供試鋼Ｇについて
は10秒間浸漬）。めっき後、ガスワイパーでめっき付着
量を約50g/m2（片面当り）に調整した。合金化処理は塩
浴中で処理温度を10〜3600秒の範囲で変化させて行っ
た。
【００３３】引張剪断試験は、JIS K 6850に準拠して作
製した引張剪断試験片を用いて歪速度50mm/minで行い、
破断荷重から破断強度を求めた。破断強度が大きいこと
は接着強度が高いことを意味する。なお、引張剪断試験
片を作製する際の接着剤としては市販のエポキシ系接着
剤を用い、接着面に約 100μm の厚みで塗布し、接着し
た。
製した引張剪断試験片を用いて歪速度50mm/minで行い、
破断荷重から破断強度を求めた。破断強度が大きいこと
は接着強度が高いことを意味する。なお、引張剪断試験
片を作製する際の接着剤としては市販のエポキシ系接着
剤を用い、接着面に約 100μm の厚みで塗布し、接着し
た。
【００３４】めっき皮膜のFe濃度は、合金化処理後の供
試材をインヒビターを含有する塩酸に浸漬して皮膜を溶
解した後、ＩＣＰ法によって求めた。
試材をインヒビターを含有する塩酸に浸漬して皮膜を溶
解した後、ＩＣＰ法によって求めた。
【００３５】めっき皮膜の相構成は定電流電解法により
調べた。この方法は、めっき鋼板に一定の電流を流した
ときの電位−時間曲線からη相、ζ相、δ1 相および
（Γ＋Γ1 ）相を判別し、皮膜構造を決定する方法であ
る〔材料とプロセス、ＣＡＭＰ−ISIJ vol.5(1992)−66
2 〕。電解は電流密度 2.5mA/cm2で行った。なお、Γ相
とΓ1 相の確認は断面ＳＥＭにより行った。
調べた。この方法は、めっき鋼板に一定の電流を流した
ときの電位−時間曲線からη相、ζ相、δ1 相および
（Γ＋Γ1 ）相を判別し、皮膜構造を決定する方法であ
る〔材料とプロセス、ＣＡＭＰ−ISIJ vol.5(1992)−66
2 〕。電解は電流密度 2.5mA/cm2で行った。なお、Γ相
とΓ1 相の確認は断面ＳＥＭにより行った。
【００３６】調査結果を表２に示す。この結果から明ら
かなように、本発明例ではめっき皮膜はζ単相で、破断
強度が高く、めっき皮膜と鋼との密着性が極めて優れて
いるといえる。
かなように、本発明例ではめっき皮膜はζ単相で、破断
強度が高く、めっき皮膜と鋼との密着性が極めて優れて
いるといえる。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【発明の効果】本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、
めっき皮膜と鋼との密着性が良好で、高い接着接合強度
を有しており、接着剤で接合する構造物の素材として用
いるのに好適である。
めっき皮膜と鋼との密着性が良好で、高い接着接合強度
を有しており、接着剤で接合する構造物の素材として用
いるのに好適である。
【図１】種々の相構成のめっき皮膜を有する合金化溶融
亜鉛めっき鋼板についての電位−時間曲線を示す図であ
る。
亜鉛めっき鋼板についての電位−時間曲線を示す図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】鋼板表面にζ相のみからなるめっき皮膜が
形成されていることを特徴とする接着構造用合金化溶融
亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】鋼板のＰ含有量が 0.035〜0.10重量％であ
り、めっき皮膜のFe濃度が 5.7〜7.3 重量％である請求
項１記載の接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11623192A JPH05311372A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11623192A JPH05311372A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311372A true JPH05311372A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=14682078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11623192A Pending JPH05311372A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 接着構造用合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05311372A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010189725A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Jfe Steel Corp | 耐衝撃密着性に優れる接着接合用亜鉛系溶融めっき鋼板 |
| JP2011117086A (ja) * | 2011-03-18 | 2011-06-16 | Nippon Steel Corp | 耐食性、耐疲労性に優れた高強度焼き入れ成形体 |
| JP2011184797A (ja) * | 2011-03-18 | 2011-09-22 | Nippon Steel Corp | 耐食性、耐疲労性に優れた高強度焼き入れ成形体 |
| US9725795B2 (en) | 2012-12-25 | 2017-08-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Galvannealed steel sheet and method of manufacturing the same |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP11623192A patent/JPH05311372A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010189725A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Jfe Steel Corp | 耐衝撃密着性に優れる接着接合用亜鉛系溶融めっき鋼板 |
| JP2011117086A (ja) * | 2011-03-18 | 2011-06-16 | Nippon Steel Corp | 耐食性、耐疲労性に優れた高強度焼き入れ成形体 |
| JP2011184797A (ja) * | 2011-03-18 | 2011-09-22 | Nippon Steel Corp | 耐食性、耐疲労性に優れた高強度焼き入れ成形体 |
| US9725795B2 (en) | 2012-12-25 | 2017-08-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Galvannealed steel sheet and method of manufacturing the same |
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