JPH0663119B2 - 抵抗溶接性のすぐれた2層めっき鋼板 - Google Patents

抵抗溶接性のすぐれた2層めっき鋼板

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JPH0663119B2
JPH0663119B2 JP63037009A JP3700988A JPH0663119B2 JP H0663119 B2 JPH0663119 B2 JP H0663119B2 JP 63037009 A JP63037009 A JP 63037009A JP 3700988 A JP3700988 A JP 3700988A JP H0663119 B2 JPH0663119 B2 JP H0663119B2
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steel sheet
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plating
weight
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隆司 羽田
康彦 三吉
一実 西村
高橋  彰
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車車体用防錆鋼板、家電用防錆鋼板とし
て用いるに適した抵抗溶接性のすぐれた2層めっき鋼板
に関するものである。
(従来の技術) 自動車車体用又は家電用防錆鋼板は抵抗溶接、特にスポ
ット溶接を施して用いられることが多い。防錆鋼板のス
ポット溶接性に関しては、冷延鋼板と同等又はそれに近
い溶接電流値と電極接触抵抗とを有するものが良好とさ
れている。
従来より、例えば特開昭57−16499号公報、特開昭58−7
7591号公報、特開昭58−157989号公報などに見られるよ
うに、各種Zn合金めっき鋼板が自動車車体用、家電用に
使用されて来た。これらは冷延鋼板に比較して耐食性が
すぐれているものの、融点の低いZn合金表面層がスポッ
ト溶接時の発熱によって容易に溶融するため、電気伝導
性が高くなり過ぎ、従って溶接電流値が冷延鋼板に比較
して大き過ぎるという欠点を有している。
また特開昭60−141898号公報、特開昭61−064899号公
報、特開昭61−143597号公報などに見られるように、酸
化物などのセラミックを含有するZn合金分散めっき鋼板
も耐食性のすぐれた防錆鋼板として知られている。これ
らは低融点Zn合金表面層の中に融点の高い酸化物などの
セラミックを分散させているため、スポット溶接時に於
ける電気伝導性の点では問題はない。しかしながらセラ
ミックは本来絶縁物であるから、その表面層内への分散
により、スポット溶接開始前の常温状態に於ける電極と
めっき鋼板表面との接触抵抗が冷延鋼板に比べて高すぎ
るという欠点がある。
(発明が解決しようとする課題) 従って本発明はかかる問題点を同時に解決した防錆鋼
板、即ち、溶接電流値と電極接触抵抗との両方の点で冷
延鋼板と同等またはそれに近いような抵抗溶接性のすぐ
れた防錆鋼板を提供するものである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは上記実情に鑑み種々検討した結果、セラミ
ックを含有するZn又はZn合金分散めっき層を下層とし、
Zn又はZn合金めっき層を上層とする2層めっき鋼板であ
って、下層目付量、下層中のセラミックの種類、含有量
の下限及び上層目付量、上層中のセラミック含有量の上
限を規定するならば、下層と上層との性能がうまくバラ
ンスし、溶接電流値と電極接触抵抗との両方の点に於い
てすぐれた抵抗溶接性を有する防錆鋼板が得られること
を見い出して、本発明をなした。
本発明の要旨は、鋼板表面に下層としてCuO,Cr,M
nO,Fe,Fe,CoO,NiO,ZrO,Nb,PbO,Ca
O,MgOの酸化物群、AlN,Si,NbN,TiNの窒化物群お
よびSiC,FeC,CaC,Crの炭化物群のいづれかの
中から選択される、粒径が0.001〜5μの粒子状セラミ
ックを1種以上、かつ合計で 重量%以上(個々にyはg/mで表した下層めっき目
付量を意味する)を含有するZn又はZn合金分散めっき層
を3〜200g/m有し、上層として上記の酸化物、窒化
物、炭化物の合計濃度が0.03重量%未満であるZn又はZn
合金めっき層を0.3〜8g/m有することを特徴とする
抵抗溶接性のすぐれた2層めっき鋼板である。
下層のZn合金分散めっき層が1重量%以上のCrを含有す
るZn合金分散めっき層であると、更に加工部の塗装耐食
性にもすぐれる。
(作 用) 次に本発明を詳細に説明する。先ず下層中のCuO,Cr
,MnO,Fe,Fe,CoO,NiO,ZrO,Nb,Pb
O,CaO,MgOの酸化物群、AlN,Si,NbN,TiNの窒化物
群およびSiC,FeC,CaC,Crの炭化物群は、融点
が高いため単独又は複合でめっき層中に分散させるなら
ば、溶接時に於けるZn又はZn合金の溶融による電気伝導
性の過度な高まりを抑制して、溶接電流値を適切な値に
する。その最小必要濃度はめっき目付量によって異な
り、下層目付量をy(g/m)とした場合、合計濃度
重量パーセントであった。上限については特に定めない
が、実用上はプレス性によって決まり、望ましい範囲は
50重量パーセント以下である。
分散材は、適正電流範囲と電極接触抵抗値ともにすぐれ
た抵抗溶接性を確保するためには、粒径0.001μ〜5μ
の粒子状で分散させることが好ましく、また膜状に存在
させることも良い。また両者の中間状態や混合状態であ
っても良い。製造法によっては粒子や膜の表面に水酸基
やNi,Fe,Co,Cuなどの金属が吸着又は結合していること
もあるが、問題はない。
下層を構成するZn又はZn合金めっきとしてはどのような
ものでも良いが、工業的にめっき不可能な合金もあるた
め例を示せば、Zn,Zn−Fe,Zn−Cr,Zn−Ni,Zn−Co,Zn−M
n,Zn−Cu,Zn−Sn,Zn−Fe−Co,Zn−Ni−Co,Zn−Fe−Ni,Z
n−Fe−Cr,Zn−Cr−Pb,Zn−Cr−Co,Zn−Cr−Ni,Zn−Cr
−Mn,Zn−Cr−Cu,Zn−Cr−Sn,Zn−Cr−Fe−Co,Zn−Cr−
Ni−Co,Zn−Cr−Fe−Pb,Zn−Cr−Fe−Sn,Zn−Ni−Cr−F
e,Zn−Fe−Moなどが挙げられる。濃度は特に定ないが、
Znの電気防食作用を期待する場合は10%以上のZnが必要
である。
上層は良好な電極接触抵抗値をもたらすが、電気抵抗の
高い酸化物、窒化物、炭化物の含有量の合計が0.03重量
パーセント以上なると電極接触抵抗値が高くなり過ぎ
る。従ってこれらの化合物の合計濃度は0.03重量%未満
に抑える必要がある。好ましくは、0.01重量%以下が良
い。猶ここで言う酸化物、窒化物、炭化物とは、金属酸
化物、金属窒化物、金属炭化物などを指す。
上層を構成するZn又はZn合金めっきとしてはどのような
ものでも良いが、工業的にめっき不可能な合金もあるた
め例を挙げるならば、Zn,Zn−Fe,Zn−Ni,Zn−Co,Zn−M
n,Zn−Cu,Zn−Sn,Zn−Cr,Zn−Cr−Ni,Zn−Cr−Co,Zn−C
r−Sn,Zn−Cr−Cu,Zn−Fe−Co,Zn−Ni−Co,Zn−Fe−Cr,
Zn−Ni−Cr−Fe,Zn−Fe−Moなどがある。
濃度範囲は特に定めないが、Zn濃度は5%以上が望まし
い。
2層めっきの場合、下層及び上層の目付量は抵抗溶接性
に対する影響が大きい。下層目付量が3g/m未満の2
層めっきでは、セラミックを適当量分散させた場合にも
溶接時の電気伝導性が不適当であった。この原因は明ら
かでないが、上層の影響と考えられる。従って下層目付
量の下限を3g/mと定めた。一方、上層目付量が8g/
を越えた2層めっきでは、下層が3g/m以上存在
した場合に於いても同様の現象が認められた。そのため
上層目付量の上限を8g/mとした。
下層めっき目付量が200g/mを越えると、スポット溶
接時のナゲット形成が不規則になり易いので上限を200g
/mと定めた。上層めっき目付量の下限については、
0.3g/m未満では、上層より下層のカバーが不充分な
ため、電気接触抵抗が高くなり過ぎる。従って下限値を
0.3g/mとした。
更に、自動車車体用防錆鋼板や家電用防錆鋼板ではプレ
スなどの加工を施した部分での塗装耐食性が要求される
場合が多い。種々検討した結果、下層のZn合金分散めっ
き層が1%以上のCrを含有するZn合金分散めっき層であ
るならば、加工部の塗装耐食性がすぐれていることを見
い出した。
また、下層の下地として0.1g/m以上のZn,Ni,Co,Sn
又はCuめっきを施せば、めっき密着性が向上する。
本発明の2層めっき鋼板では鋼板表面の両面に2層めっ
きが存在するのが普通であるが、用途によっては片面に
のみ存在する方が望ましい場合もある。片面の場合、残
り面は未処理、Zn又はZn合金めっき層、Zn又はZn合金分
散めっき層の3通りがあり、用途別に使い分けられる。
本発明は各種蒸着法を組み合わせた方法によっても製造
可能であるが、通常は電解法で製造される。例えば硫酸
亜鉛及び共析させるべき金属の硫酸塩(硫酸鉄、硫酸ニ
ッケル、硫酸コバルト等)を含む水溶液中に、めっき層
中に分散させるべき酸化物、窒化物、炭化物の粒子を懸
濁又は分散させ、Pbをアノード、鋼板をカソードとして
10〜200A/dmの電流密度で陰極電解することによって
下層である分散めっき層が得られる。次いで硫酸亜鉛お
よび共析させるべき金属の硫酸塩を含む水溶液中で同様
に陰極電解すれば上層が得られる。硫酸塩の代りに塩化
物を用いても良い。
以下実施例により本発明の効果を更に具体的に説明す
る。
(実施例) 硫酸亜鉛や各種金属の硫酸塩を含む水溶液中に各種酸化
物、窒化物、酸化物粒子を分散又は懸濁させ、鋼板をカ
ソードとして各種条件下で陰極電解することにより、各
種のZn又はZn合金分散めっき層を作成した。その上に更
に硫酸亜鉛や各種金属の硫酸塩を含む水溶液中での陰極
電解を施して上層めっきを施した。
得られた2層めっき鋼板について各種比較材と共に抵抗
溶接性を調べた。抵抗溶接性はスポット溶接法で評価し
た。溶接電流値の測定条件は、板厚0.8mm、電極チップ
4.5mmφ、加圧力200kg、溶接時間10サイクル(50Hz)と
し、ナゲット径と散り発生条件とから適性溶接電流値を
求め、その値が冷延鋼板に近いか否かで良否を判定し
た。電極接触抵抗値は同一電極チップを用い、同一加圧
力下で測定した。この場合も冷延鋼板に近い値を示すも
のを良好と判定した。
一部の材料については、円筒絞り加工後、自動車用リン
酸塩処理と20μの電着塗装を施し、塩水噴霧と常温乾燥
とを組み合せた試験によって塗装耐食性を調べた。
結果を第1表に示す。同表より明らかなように、本発明
の2層めっき鋼板は、適正電流範囲、電極接触抵抗とも
に良好で抵抗溶接性に優れている。
また下層中のCr濃度が1%以上であるめっき鋼板の塗装
耐食性は良好である。
(発明の効果) 以上詳述したごとく、本発明は2層めっき鋼板であっ
て、下層の目付量、セラミックの種類、濃度及び上層中
のセラミック不純物組成を規定することにより、下層と
上層の性能をバランスさせて、溶接電流値と電極接触抵
抗の両方の点に於いて、すぐれた抵抗溶接性を具現した
もの、及び更に下層中にCrを添加して加工部の塗装耐食
性をも良好にしたものであって、その工業的価値は誠に
大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 彰 神奈川県相模原市淵野辺5―10―1 新日 本製鐵株式会社第二技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−211096(JP,A) 特開 昭60−211095(JP,A) 特開 昭60−211094(JP,A) 特開 昭60−138093(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板表面に下層としてCuO,Cr,MnO,F
    e,Fe,CoO,NiO,ZrO,Nb,PbO,CaO,Mg
    Oの酸化物群、AlN,Si,NbN,TiNの窒化物群およびS
    iC,FeC,CaC,Crの炭化物群のいづれかの中か
    ら選択される、粒径が0.001〜5μの粒子状セラミック
    を1種以上、かつ合計で 重量%以上(個々にyはg/mで表した下層めっき目
    付量を意味する)を含有するZn又はZn合金分散めっき層
    を3〜200g/m有し、上層として上記の酸化物、窒化
    物、炭化物の合計濃度が0.03重量%未満であるZn又はZn
    合金めっき層を0.3〜8g/m有することを特徴とする
    抵抗溶接性のすぐれた2層めっき鋼板。
  2. 【請求項2】下層のZn合金めっき層が1重量%以上のCr
    を含有するZn合金分散めっきであることを特徴とする請
    求項1記載の抵抗溶接性のすぐれた2層めっき鋼板。
JP63037009A 1987-02-19 1988-02-19 抵抗溶接性のすぐれた2層めっき鋼板 Expired - Lifetime JPH0663119B2 (ja)

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