JPH07197187A - スポット溶接用極低炭素鋼板 - Google Patents
スポット溶接用極低炭素鋼板Info
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- JPH07197187A JPH07197187A JP35210393A JP35210393A JPH07197187A JP H07197187 A JPH07197187 A JP H07197187A JP 35210393 A JP35210393 A JP 35210393A JP 35210393 A JP35210393 A JP 35210393A JP H07197187 A JPH07197187 A JP H07197187A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工性及びスポット溶接性の両特性を兼備し
た極低炭素鋼板を提供する。 【構成】 Ｃ：０.００４％以下、Ｓi：０.１％以下、
Ｍn：０.５％以下、Ｐ：０.０１０％以下、Ｓ：０.０２
５％以下、Ｎ：０.０１０％以下、Ａl：０.０１〜０.１
０％以下を含有し、必要に応じて、更にＴi：０.０１〜
０.１０％、Ｎb：０.００５〜０.０６０％、Ｂ：０.０
００１〜０.００３０％のうちの１種又は２種以上を含
有し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる鋼板にお
いて、表層部に次式を満足するＣ濃化層を有することを
特徴とする極低炭素鋼板である。０.００７％≦Ｃs≦
０.５％、０.００５％≦Ｃa≦０.１％、１００μm≦Ｔ
≦０.３×ｔμm（ここで、Ｃs：Ｃ濃化層の表面Ｃ濃度
(wt％)、Ｃa：Ｃ濃化層の平均Ｃ濃度(wt％)、Ｔ：Ｃ濃
化層の深さ(μm)、ｔ：板厚(μm)）。裸鋼板のほか表面
処理鋼板にも適用できる。
た極低炭素鋼板を提供する。 【構成】 Ｃ：０.００４％以下、Ｓi：０.１％以下、
Ｍn：０.５％以下、Ｐ：０.０１０％以下、Ｓ：０.０２
５％以下、Ｎ：０.０１０％以下、Ａl：０.０１〜０.１
０％以下を含有し、必要に応じて、更にＴi：０.０１〜
０.１０％、Ｎb：０.００５〜０.０６０％、Ｂ：０.０
００１〜０.００３０％のうちの１種又は２種以上を含
有し、残部がＦe及び不可避的不純物からなる鋼板にお
いて、表層部に次式を満足するＣ濃化層を有することを
特徴とする極低炭素鋼板である。０.００７％≦Ｃs≦
０.５％、０.００５％≦Ｃa≦０.１％、１００μm≦Ｔ
≦０.３×ｔμm（ここで、Ｃs：Ｃ濃化層の表面Ｃ濃度
(wt％)、Ｃa：Ｃ濃化層の平均Ｃ濃度(wt％)、Ｔ：Ｃ濃
化層の深さ(μm)、ｔ：板厚(μm)）。裸鋼板のほか表面
処理鋼板にも適用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用鋼板としての
用途に供して好適な優れた加工性とスポット溶接性を兼
備した極低炭素鋼板に関するものである。
用途に供して好適な優れた加工性とスポット溶接性を兼
備した極低炭素鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用鋼板としては優れたプレス加工性並びに強度、溶接
性、耐食性などの諸特性が要求される。特に近年増えて
きた複雑な加工に対応するため、極低炭素鋼板の採用が
進んでいる。更に防錆性の要求される部位には、Ｚn若
しくはＺn系合金めっきを施して使用されている。
用鋼板としては優れたプレス加工性並びに強度、溶接
性、耐食性などの諸特性が要求される。特に近年増えて
きた複雑な加工に対応するため、極低炭素鋼板の採用が
進んでいる。更に防錆性の要求される部位には、Ｚn若
しくはＺn系合金めっきを施して使用されている。
【０００３】しかし、極低炭素鋼板をスポット溶接に供
した場合、適正電流範囲が従来鋼よりも高電流側へずれ
るため、スポット溶接機のケーブルなどの損耗が著しい
という問題がある。更に、極低炭素鋼板を原板としたＺ
n若しくはＺn系合金めっき鋼板では、電極寿命が著しく
劣化するため、その改善が強く望まれている。
した場合、適正電流範囲が従来鋼よりも高電流側へずれ
るため、スポット溶接機のケーブルなどの損耗が著しい
という問題がある。更に、極低炭素鋼板を原板としたＺ
n若しくはＺn系合金めっき鋼板では、電極寿命が著しく
劣化するため、その改善が強く望まれている。
【０００４】このように極低炭素鋼板でスポット溶接性
が劣化する原因は、次のように考えられる。
が劣化する原因は、次のように考えられる。
【０００５】すなわち、軟質化しすぎた鋼板では、スポ
ット溶接時の加圧により鋼板が容易に変形する。その結
果、電極−鋼板間或いは鋼板−鋼板間の接触抵抗が大き
く低下して発熱が小さくなり、適正電流範囲が高電流側
にずれる。そのため、十分な大きさのナゲットを形成す
るのに大電流が必要となり、溶接機のケーブルなどの損
耗が著しくなる。
ット溶接時の加圧により鋼板が容易に変形する。その結
果、電極−鋼板間或いは鋼板−鋼板間の接触抵抗が大き
く低下して発熱が小さくなり、適正電流範囲が高電流側
にずれる。そのため、十分な大きさのナゲットを形成す
るのに大電流が必要となり、溶接機のケーブルなどの損
耗が著しくなる。
【０００６】また、極低炭素鋼板を原板とするＺn若し
くはＺn系合金めっき鋼板では、電極損耗が激しいが、
その理由は次のように考えられる。
くはＺn系合金めっき鋼板では、電極損耗が激しいが、
その理由は次のように考えられる。
【０００７】Ｚn若しくはＺn系合金めっき鋼板の場合、
スポット溶接すると溶接時の発熱によりめっき中のＺn
が電極の主要成分であるＣu中に拡散していき、ＣuとＺ
nの合金層を電極先端に形成するようになる。スポット
溶接の打点が多くなってくると、これら合金層の中で硬
く、かつ脆いγ層(Ｃu−Ｚn系)に熱的・機械的衝撃でク
ラックが入り、遂にはγ層が剥離し脱落又は鋼板の方に
ピックアップされて、電極先端が損耗し先端径が次第に
拡大していく。その結果、電流密度も打点と共に減少し
ていき発熱不足となって、遂には溶接強度確保に必要な
大きさのナゲットが生成しなくなり、電極が寿命に達す
る。極低炭素鋼板の場合、前述のように変形し易いた
め、電極の鋼板への押し込み深さが大きく接触面積が拡
大する結果、鋼板から離れる際のγ層の鋼板へのピック
アップが加速されて、電極の損耗が激しくなる。
スポット溶接すると溶接時の発熱によりめっき中のＺn
が電極の主要成分であるＣu中に拡散していき、ＣuとＺ
nの合金層を電極先端に形成するようになる。スポット
溶接の打点が多くなってくると、これら合金層の中で硬
く、かつ脆いγ層(Ｃu−Ｚn系)に熱的・機械的衝撃でク
ラックが入り、遂にはγ層が剥離し脱落又は鋼板の方に
ピックアップされて、電極先端が損耗し先端径が次第に
拡大していく。その結果、電流密度も打点と共に減少し
ていき発熱不足となって、遂には溶接強度確保に必要な
大きさのナゲットが生成しなくなり、電極が寿命に達す
る。極低炭素鋼板の場合、前述のように変形し易いた
め、電極の鋼板への押し込み深さが大きく接触面積が拡
大する結果、鋼板から離れる際のγ層の鋼板へのピック
アップが加速されて、電極の損耗が激しくなる。
【０００８】極低炭素鋼板のスポット溶接性を改善させ
る方法としては、以下のような方法がある。 （ａ）裸鋼板に対し： 特公平４−３４６１５号、特公平５−５７３３０号の
ように母材の成分調整で機械的性質を変える方法。 特開平３−１９９３４３号のようにＣ濃化層を設ける
方法。 （ｂ）表面処理鋼板に対し：特開昭５９−１０４４６３
号、特開平１−２５２７９６号のようにめっき表面にＺ
n酸化物を形成させる方法、或いは、特開昭５５−１０
７８３号、特開平１−１１９６５１号のようにめっき表
面にＡl2Ｏ3、ＮiＯなどの酸化物を生成せしめる方法。
る方法としては、以下のような方法がある。 （ａ）裸鋼板に対し： 特公平４−３４６１５号、特公平５−５７３３０号の
ように母材の成分調整で機械的性質を変える方法。 特開平３−１９９３４３号のようにＣ濃化層を設ける
方法。 （ｂ）表面処理鋼板に対し：特開昭５９−１０４４６３
号、特開平１−２５２７９６号のようにめっき表面にＺ
n酸化物を形成させる方法、或いは、特開昭５５−１０
７８３号、特開平１−１１９６５１号のようにめっき表
面にＡl2Ｏ3、ＮiＯなどの酸化物を生成せしめる方法。
【０００９】しかしながら、(ａ)−の方法では、降伏
応力(Ｙ．Ｐ)を上げて接触抵抗を増加させたものの、極
低炭素鋼板が本来有する重要な特性の加工性を犠牲にし
ている。また、(ａ)−の方法は、Ｃ濃化層を設けては
いるが、その効果は継ぎ手部強度の改善にのみ限定され
ており、適正電流範囲の改善には何ら寄与しない。
応力(Ｙ．Ｐ)を上げて接触抵抗を増加させたものの、極
低炭素鋼板が本来有する重要な特性の加工性を犠牲にし
ている。また、(ａ)−の方法は、Ｃ濃化層を設けては
いるが、その効果は継ぎ手部強度の改善にのみ限定され
ており、適正電流範囲の改善には何ら寄与しない。
【００１０】更に、(ｂ)の方法では、電極先端とめっき
表面との直接接触を妨げることによりめっき層中のＺn
と電極成分のＣuの選択反応を防ぐものの、めっき層が
不活性な酸化物皮膜で覆われているため、化成処理性に
著しく劣るという問題がある。更には、酸化物皮膜は延
性に劣るため、加工時或いはハンドリング作業時に皮膜
にクラックが入り脱落する割合が大きく、実際上電極寿
命の改善効果は殆ど期待できない。
表面との直接接触を妨げることによりめっき層中のＺn
と電極成分のＣuの選択反応を防ぐものの、めっき層が
不活性な酸化物皮膜で覆われているため、化成処理性に
著しく劣るという問題がある。更には、酸化物皮膜は延
性に劣るため、加工時或いはハンドリング作業時に皮膜
にクラックが入り脱落する割合が大きく、実際上電極寿
命の改善効果は殆ど期待できない。
【００１１】本発明は、かゝる問題を有利に解決するた
めになされたものであり、加工性、スポット溶接性の両
特性を兼備した極低炭素鋼板を提供することを目的とし
ている。
めになされたものであり、加工性、スポット溶接性の両
特性を兼備した極低炭素鋼板を提供することを目的とし
ている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、Ｃ：０.００４％以下、Ｓi：
０.１％以下、Ｍn：０.５％以下、Ｐ：０.０１０％以
下、Ｓ：０.０２５％以下、Ｎ：０.０１０％以下、Ａ
l：０.０１〜０.１０％以下、を含有し、必要に応じ
て、更にＴi：０.０１〜０.１０％、Ｎb：０.００５〜
０.０６０％、Ｂ：０.０００１〜０.００３０％のうち
の１種又は２種以上を含有し、残部がＦe及び不可避的
不純物からなる鋼板において、表層部に次式を満足する
Ｃ濃化層を有することを特徴とするスポット溶接用極低
炭素鋼板を要旨としている。 ０.００７％≦Ｃs≦０.５％ ０.００５％≦Ｃa≦０.１％ １００μm≦Ｔ≦０.３×ｔμm ここで、Ｃs：Ｃ濃化層の表面Ｃ濃度(wt％) Ｃa：Ｃ濃化層の平均Ｃ濃度(wt％) Ｔ：Ｃ濃化層の深さ(μm) ｔ：板厚(μm)
の手段として、本発明は、Ｃ：０.００４％以下、Ｓi：
０.１％以下、Ｍn：０.５％以下、Ｐ：０.０１０％以
下、Ｓ：０.０２５％以下、Ｎ：０.０１０％以下、Ａ
l：０.０１〜０.１０％以下、を含有し、必要に応じ
て、更にＴi：０.０１〜０.１０％、Ｎb：０.００５〜
０.０６０％、Ｂ：０.０００１〜０.００３０％のうち
の１種又は２種以上を含有し、残部がＦe及び不可避的
不純物からなる鋼板において、表層部に次式を満足する
Ｃ濃化層を有することを特徴とするスポット溶接用極低
炭素鋼板を要旨としている。 ０.００７％≦Ｃs≦０.５％ ０.００５％≦Ｃa≦０.１％ １００μm≦Ｔ≦０.３×ｔμm ここで、Ｃs：Ｃ濃化層の表面Ｃ濃度(wt％) Ｃa：Ｃ濃化層の平均Ｃ濃度(wt％) Ｔ：Ｃ濃化層の深さ(μm) ｔ：板厚(μm)
【００１３】また、他の本発明は、鋼板上に第１層とし
て、Ｚn層、又はＦe、Ｎi、Ｃr、Ｍnのうちの１種又は
２種以上を含有するＺn系合金層を有すること、或い
は、第２層として、クロメート皮膜層を有すること、或
いは、最上層として、有機樹脂層を有することを特徴と
している。
て、Ｚn層、又はＦe、Ｎi、Ｃr、Ｍnのうちの１種又は
２種以上を含有するＺn系合金層を有すること、或い
は、第２層として、クロメート皮膜層を有すること、或
いは、最上層として、有機樹脂層を有することを特徴と
している。
【００１４】
【作用】以下に本発明を更に詳述する。
【００１５】本発明者らは、母材成分の調整やめっき表
面の改質のように鋼板の特性そのものに影響を与えるよ
うな従来技術とは異なり、より簡単に適正電流範囲及び
電極寿命を改善する方法について、極低炭素鋼板の表層
部に着目し、鋭意研究を重ねた。
面の改質のように鋼板の特性そのものに影響を与えるよ
うな従来技術とは異なり、より簡単に適正電流範囲及び
電極寿命を改善する方法について、極低炭素鋼板の表層
部に着目し、鋭意研究を重ねた。
【００１６】その結果、鋼板表層部に特定濃度(表面、
平均)及び特定深さのＣ濃化層を形成させることで、極
低炭素鋼板の優れた機械的特性を劣化させずに適正電流
範囲を改善できること、更には、極低炭素鋼板を原板と
したＺn又はＺn系合金めっき鋼板における電極寿命を、
めっきの表面状況を良好に保ったまま、著しく向上でき
ることを見出した。この電極寿命改善効果は、該めっき
上にクロメート皮膜層を形成させた鋼板或いは有機樹脂
皮膜を有する鋼板においても有効である。この理由は十
分には明らかでないが、特定のＣ濃化層により鋼板の表
層部が適正に硬質化された結果、適正電流範囲について
は、鋼板表面の変形が減少して選択抵抗が大きくなり鋼
板間の発熱が増加したため、また、電極寿命について
は、電極の鋼板へのめり込みが減少し鋼板へのγ層のピ
ックアップが抑制されたため、と考えられる。
平均)及び特定深さのＣ濃化層を形成させることで、極
低炭素鋼板の優れた機械的特性を劣化させずに適正電流
範囲を改善できること、更には、極低炭素鋼板を原板と
したＺn又はＺn系合金めっき鋼板における電極寿命を、
めっきの表面状況を良好に保ったまま、著しく向上でき
ることを見出した。この電極寿命改善効果は、該めっき
上にクロメート皮膜層を形成させた鋼板或いは有機樹脂
皮膜を有する鋼板においても有効である。この理由は十
分には明らかでないが、特定のＣ濃化層により鋼板の表
層部が適正に硬質化された結果、適正電流範囲について
は、鋼板表面の変形が減少して選択抵抗が大きくなり鋼
板間の発熱が増加したため、また、電極寿命について
は、電極の鋼板へのめり込みが減少し鋼板へのγ層のピ
ックアップが抑制されたため、と考えられる。
【００１７】この濃化層については、本発明者らが詳細
に検討した結果、単に平均Ｃ濃度(以下、Ｃaと記す)を
規定するだけでは所定の効果を得ることができず、同時
に表面のＣ濃度(以下、Ｃsと記す)も規定しておく必要
のあることを見出した。これは、接触抵抗や電極のめり
込みには、最表面の状況が大きく関係しているためと考
えられる。そこで、Ｃsは０.００７％以上、０.５％以
下とし、かつ、Ｃaは０.００５％以上、０.１％以下と
した。Ｃsが０.００７％未満或いはＣaが０.００５％未
満では、表層部の硬質化が不十分であり、接触抵抗の異
常低下や電極のめり込みを十分に防止できない。また、
Ｃsが０.５％超え或いはＣaが０.１％超えでは、加工性
が劣化する。
に検討した結果、単に平均Ｃ濃度(以下、Ｃaと記す)を
規定するだけでは所定の効果を得ることができず、同時
に表面のＣ濃度(以下、Ｃsと記す)も規定しておく必要
のあることを見出した。これは、接触抵抗や電極のめり
込みには、最表面の状況が大きく関係しているためと考
えられる。そこで、Ｃsは０.００７％以上、０.５％以
下とし、かつ、Ｃaは０.００５％以上、０.１％以下と
した。Ｃsが０.００７％未満或いはＣaが０.００５％未
満では、表層部の硬質化が不十分であり、接触抵抗の異
常低下や電極のめり込みを十分に防止できない。また、
Ｃsが０.５％超え或いはＣaが０.１％超えでは、加工性
が劣化する。
【００１８】更に、Ｃ濃化層の深さ(Ｔ)は１００μm以
上、０.３×ｔμm以下(ｔ：板厚)とする必要がある。１
００μm未満では薄すぎて電極のめり込みを改善でき
ず、０.３×ｔμm超えでは加工割れの原因となるためで
ある。
上、０.３×ｔμm以下(ｔ：板厚)とする必要がある。１
００μm未満では薄すぎて電極のめり込みを改善でき
ず、０.３×ｔμm超えでは加工割れの原因となるためで
ある。
【００１９】なお、Ｃ濃化層の形成方法としては、固体
浸炭法、ガス浸炭法などがあるが、上記の濃度、深さの
Ｃ濃化層を形成できる方法であれば特に限定されない。
好ましくは、省エネルギー並びに製造納期の短縮化の観
点から、連続焼鈍法でのガス浸炭法が挙げられる。
浸炭法、ガス浸炭法などがあるが、上記の濃度、深さの
Ｃ濃化層を形成できる方法であれば特に限定されない。
好ましくは、省エネルギー並びに製造納期の短縮化の観
点から、連続焼鈍法でのガス浸炭法が挙げられる。
【００２０】次に本発明における化学成分の限定理由を
説明する。
説明する。
【００２１】Ｃ：鋼を軟質化させ、しかもＥl(伸び)、
ｒ値を改善には、Ｃを極力低減させるのが有利である。
しかし、０.００４％を超えると材質が大きく劣化し始
めるので、Ｃ量は０.００４％以下とする。
ｒ値を改善には、Ｃを極力低減させるのが有利である。
しかし、０.００４％を超えると材質が大きく劣化し始
めるので、Ｃ量は０.００４％以下とする。
【００２２】Ｓi：Ｓiは鋼を強化する作用があり、所望
の強度に応じて必要量添加するが、０.１％を超えると
深絞り性に悪影響を及ぼすので、Ｓi量は０.１％以下と
する。
の強度に応じて必要量添加するが、０.１％を超えると
深絞り性に悪影響を及ぼすので、Ｓi量は０.１％以下と
する。
【００２３】Ｍn：ＭnはＳの残留による熱間割れを防ぐ
効果のほか、Ｓiと同様に鋼を強化する作用があり、所
望の強度に応じて必要量添加するが、０.５％を超える
とやはり加工性に悪影響を及ぼすのて、Ｍn量は０.５％
以下とする。
効果のほか、Ｓiと同様に鋼を強化する作用があり、所
望の強度に応じて必要量添加するが、０.５％を超える
とやはり加工性に悪影響を及ぼすのて、Ｍn量は０.５％
以下とする。
【００２４】Ｐ、Ｓ：Ｐ、Ｓはいずれも不純物元素であ
り、極力低減させることが望ましいが、Ｐは０.０１０
％以下、Ｓは０.０２５％以下程度ならば問題はない。
り、極力低減させることが望ましいが、Ｐは０.０１０
％以下、Ｓは０.０２５％以下程度ならば問題はない。
【００２５】Ｎ：ＮはＣと同様、加工性を低下させるだ
けでなく耐時効性も劣化させるので、０.０１０％以下
とする。
けでなく耐時効性も劣化させるので、０.０１０％以下
とする。
【００２６】Ａl：Ａlは脱酸剤として０.０１％以上の
添加は必要であるが、過剰添加は介在物の増加を招き加
工性が劣化するため、上限を０.１０％とする。
添加は必要であるが、過剰添加は介在物の増加を招き加
工性が劣化するため、上限を０.１０％とする。
【００２７】また、必要に応じて以下のＴi、Ｎb、Ｂの
１種又は２種以上を適量で添加することができる。
１種又は２種以上を適量で添加することができる。
【００２８】Ｔi：Ｔiは炭窒化物形成元素であり、鋼中
の固溶Ｃ、Ｎを低減させ、加工性を向上させる効果があ
る。しかし、０.０１％未満ではその添加効果が乏し
く、一方、０.１０％を超えると化成処理性及び延性の
劣化につながるので、Ｔi量は０.０１〜０.１０％の範
囲とする。
の固溶Ｃ、Ｎを低減させ、加工性を向上させる効果があ
る。しかし、０.０１％未満ではその添加効果が乏し
く、一方、０.１０％を超えると化成処理性及び延性の
劣化につながるので、Ｔi量は０.０１〜０.１０％の範
囲とする。
【００２９】Ｎb：Ｎbは炭化物形成元素であり、鋼中の
固溶Ｃを低減させると共に、熱延鋼板組織の微細化を促
して、加工性を向上させる効果がある。しかし、０.０
０５％未満ではその添加効果が乏しく、一方、０.０６
０％を超えると延性の劣化につながるので、Ｎb量は０.
００５〜０.０６０％の範囲とする。
固溶Ｃを低減させると共に、熱延鋼板組織の微細化を促
して、加工性を向上させる効果がある。しかし、０.０
０５％未満ではその添加効果が乏しく、一方、０.０６
０％を超えると延性の劣化につながるので、Ｎb量は０.
００５〜０.０６０％の範囲とする。
【００３０】Ｂ：Ｂは耐縦割れ性改善に有効な元素であ
り、その効果は０.０００１％以上で発揮するが、０.０
０３０％を超えると加工性の劣化が激しくなるので、
０.０００１〜０.００３０％の範囲とする。
り、その効果は０.０００１％以上で発揮するが、０.０
０３０％を超えると加工性の劣化が激しくなるので、
０.０００１〜０.００３０％の範囲とする。
【００３１】本発明の極低炭素鋼板は、裸鋼板、或いは
表面処理鋼板のいずれでも利用でき、表面処理としては
種々の態様が可能である。例えば、鋼板上に以下のよう
な第１層のみ、或いは第１層と第２層の複合層を設ける
ほか、更にはこれらの上に最上層として有機樹脂層を形
成することができる。
表面処理鋼板のいずれでも利用でき、表面処理としては
種々の態様が可能である。例えば、鋼板上に以下のよう
な第１層のみ、或いは第１層と第２層の複合層を設ける
ほか、更にはこれらの上に最上層として有機樹脂層を形
成することができる。
【００３２】第１層としては、Ｚn層、又はＦe、Ｎi、
Ｃr、Ｍnのうちの１種又は２種以上を含有するＺn系合
金層が挙げられる。Ｚn又はＺn系合金層の形成方法とし
ては、溶融めっき法、電気めっき法などがあり、めっき
後所定のＣ濃化層が得られるならば、特に制限されな
い。
Ｃr、Ｍnのうちの１種又は２種以上を含有するＺn系合
金層が挙げられる。Ｚn又はＺn系合金層の形成方法とし
ては、溶融めっき法、電気めっき法などがあり、めっき
後所定のＣ濃化層が得られるならば、特に制限されな
い。
【００３３】第１層上に第２層としてクロメート皮膜層
を形成することができるが、クロメート皮膜のクロム付
着量は１〜５００mg／m2、望ましくは１０〜３００mg／
m2が適当である。このクロム付着量が１mg／m2未満では
層が不均一となり、また、５００mg／m2を超えると皮膜
の加工性が劣化する。クロメート皮膜を設ける処理は反
応型、塗布型又は電解クロメートなどのいずれの方法で
もよい。
を形成することができるが、クロメート皮膜のクロム付
着量は１〜５００mg／m2、望ましくは１０〜３００mg／
m2が適当である。このクロム付着量が１mg／m2未満では
層が不均一となり、また、５００mg／m2を超えると皮膜
の加工性が劣化する。クロメート皮膜を設ける処理は反
応型、塗布型又は電解クロメートなどのいずれの方法で
もよい。
【００３４】第１層又は第２層上に形成される有機樹脂
層の有機樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、
ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂など
が挙げられるが、その種類は特に限定されるものではな
い。但し、その皮膜量は２０〜３０００mg／m2にするこ
とが好ましい。２０mg／m2未満では層が薄すぎるため所
期の耐食性向上効果が小さく、３０００mg／m2超えでは
通電が阻止され、溶接不良発生の原因となる。
層の有機樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、
ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂など
が挙げられるが、その種類は特に限定されるものではな
い。但し、その皮膜量は２０〜３０００mg／m2にするこ
とが好ましい。２０mg／m2未満では層が薄すぎるため所
期の耐食性向上効果が小さく、３０００mg／m2超えでは
通電が阻止され、溶接不良発生の原因となる。
【００３５】次に本発明の実施例を示す。
【００３６】
【実施例】供試鋼を表１及び表２に示す。Ｎo.１〜１０
は本発明鋼、Ｎo.１１〜３０は比較鋼である。そのう
ち、Ｎo.３〜５及びＮo.１８〜２２、２９はＴi、Ｎb、
Ｂのいずれか１種又は２種以上を添加した極低炭素鋼板
である。
は本発明鋼、Ｎo.１１〜３０は比較鋼である。そのう
ち、Ｎo.３〜５及びＮo.１８〜２２、２９はＴi、Ｎb、
Ｂのいずれか１種又は２種以上を添加した極低炭素鋼板
である。
【００３７】溶接性は、鋼板２枚を重ね合わせ、加圧力
２００kgf、通電時間１２サイクルの条件で先端径６mm
φのドーム型電極を用いて溶接し、適正電流範囲或いは
電極寿命を求めることで評価した。
２００kgf、通電時間１２サイクルの条件で先端径６mm
φのドーム型電極を用いて溶接し、適正電流範囲或いは
電極寿命を求めることで評価した。
【００３８】このうち、下限電流とチリ発生限界電流で
示される適正電流範囲は、溶接電流をナゲット生成開始
からチリ発生まで変化させ、その時のナゲット径、チリ
発生状況を調査することで求めた。この時の下限電流は
５√ｔ（ｔ：板厚）のナゲット径を得るのに必要な電流
値とする。
示される適正電流範囲は、溶接電流をナゲット生成開始
からチリ発生まで変化させ、その時のナゲット径、チリ
発生状況を調査することで求めた。この時の下限電流は
５√ｔ（ｔ：板厚）のナゲット径を得るのに必要な電流
値とする。
【００３９】また、電極寿命は、下限電流の１.４倍の
電流値にて連続打点し、ナゲット径が５√ｔよりも小さ
くなる時の打点数として求めた。
電流値にて連続打点し、ナゲット径が５√ｔよりも小さ
くなる時の打点数として求めた。
【００４０】機械的性質はＪＩＳ５号引張試験片を使用
して測定した。加工性は、プレス成形時の割れ発生の有
無で評価した。
して測定した。加工性は、プレス成形時の割れ発生の有
無で評価した。
【００４１】化成処理性は、以下の処理手順によるリン
酸塩処理時のリン酸塩皮膜量で評価した。 処理手順：アルカリスプレー脱脂(４０℃×２分) 表面調整(室温×３０秒) リン酸塩処理(４３℃×２分、処理液サーフダインＳ
Ｄ5000Ｒ-5) リン酸塩皮膜量測定：クロム酸溶液による溶解除去前後
の重量差から測定。
酸塩処理時のリン酸塩皮膜量で評価した。 処理手順：アルカリスプレー脱脂(４０℃×２分) 表面調整(室温×３０秒) リン酸塩処理(４３℃×２分、処理液サーフダインＳ
Ｄ5000Ｒ-5) リン酸塩皮膜量測定：クロム酸溶液による溶解除去前後
の重量差から測定。
【００４２】裸鋼板についての溶接性及び機械的特性を
表３に示す。また、表面処理鋼板についての溶接性及び
化成処理性を表面処理条件と共に表４に示す。
表３に示す。また、表面処理鋼板についての溶接性及び
化成処理性を表面処理条件と共に表４に示す。
【００４３】裸鋼板においては、通常の極低炭素鋼板の
比較例Ｎo.２５と本発明例Ｎo.１、６〜２３を比べる
と、本発明例の方が下限電流、チリ発生限界電流ともに
小さく、適正電流領域が低電流側に移行していることが
わかる。比較例Ｎo.２６〜２８と本発明例Ｎo.３〜５を
見ると、原板にＴi、Ｎb、Ｂのいずれか１又は２種以上
を含有する場合も同様である。
比較例Ｎo.２５と本発明例Ｎo.１、６〜２３を比べる
と、本発明例の方が下限電流、チリ発生限界電流ともに
小さく、適正電流領域が低電流側に移行していることが
わかる。比較例Ｎo.２６〜２８と本発明例Ｎo.３〜５を
見ると、原板にＴi、Ｎb、Ｂのいずれか１又は２種以上
を含有する場合も同様である。
【００４４】化学成分については、比較例Ｎo.２９〜３
３と本発明例Ｎo.１〜５を比べると、加工性を確保した
上での適正電流範囲の改善は、本発明範囲内の化学成分
とすることによって初めて達成されていることがわか
る。
３と本発明例Ｎo.１〜５を比べると、加工性を確保した
上での適正電流範囲の改善は、本発明範囲内の化学成分
とすることによって初めて達成されていることがわか
る。
【００４５】比較例Ｎo.３４〜３９、及び本発明例Ｎo.
６〜２３を見ると、Ｃ濃化層の深さ及びＣ濃度について
も、同様に本発明範囲内で優れた加工性と溶接性が得ら
れている。
６〜２３を見ると、Ｃ濃化層の深さ及びＣ濃度について
も、同様に本発明範囲内で優れた加工性と溶接性が得ら
れている。
【００４６】Ｔi、Ｎb、Ｂ及びＮ、Ｃの成分調整をする
ことで適正電流範囲を改善した比較例Ｎo.４０では、Ｃ
濃化層がないため、加工性が劣化していることがわか
る。
ことで適正電流範囲を改善した比較例Ｎo.４０では、Ｃ
濃化層がないため、加工性が劣化していることがわか
る。
【００４７】また、比較例Ｎo.４１と本発明例Ｎo.２４
を比べると、板厚が変わっても適正電流範囲の改善が認
められることがわかる。
を比べると、板厚が変わっても適正電流範囲の改善が認
められることがわかる。
【００４８】一方、表面処理鋼板においては、比較例Ｎ
o.５１〜５４と本発明例Ｎo.４２〜４９を比べると、本
発明例の方が電極寿命が大幅に向上しており、本発明の
Ｃ濃化層が表面処理鋼板の電極寿命改善にも大変有効で
あることがわかる。
o.５１〜５４と本発明例Ｎo.４２〜４９を比べると、本
発明例の方が電極寿命が大幅に向上しており、本発明の
Ｃ濃化層が表面処理鋼板の電極寿命改善にも大変有効で
あることがわかる。
【００４９】比較例Ｎo.５５、５６と本発明例Ｎo.４２
を比べると、本発明の化学成分及びＣ濃化層についての
条件を満足しないと、めっき表面に酸化皮膜を設けても
電極寿命の改善効果は小さく、化成処理性も悪化するこ
とがわかる。
を比べると、本発明の化学成分及びＣ濃化層についての
条件を満足しないと、めっき表面に酸化皮膜を設けても
電極寿命の改善効果は小さく、化成処理性も悪化するこ
とがわかる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
【表３】
【００５３】
【表４】
【００５４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
スポット溶接において、裸鋼板では大電流使用による溶
接機のケーブルなどの消耗を防ぎ、表面処理鋼板では連
続打点数が増加しそれだけ電極を取り替えることなく長
時間溶接ができ、いずれにおいてもコストの低減及び生
産性の大幅な向上を図ることができる。しかも、極低炭
素鋼本来の機械的特性及びめっき本来の表面特性の劣化
の問題がないという優れた効果が得られる。
スポット溶接において、裸鋼板では大電流使用による溶
接機のケーブルなどの消耗を防ぎ、表面処理鋼板では連
続打点数が増加しそれだけ電極を取り替えることなく長
時間溶接ができ、いずれにおいてもコストの低減及び生
産性の大幅な向上を図ることができる。しかも、極低炭
素鋼本来の機械的特性及びめっき本来の表面特性の劣化
の問題がないという優れた効果が得られる。
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％で(以下同じ)、 Ｃ：０.００４％以下、 Ｓi：０.１％以下、 Ｍn：０.５％以下、 Ｐ：０.０１０％以下、 Ｓ：０.０２５％以下、 Ｎ：０.０１０％以下、 Ａl：０.０１〜０.１０％以下、を含有し、残部がＦe及
び不可避的不純物からなる鋼板において、表層部に次式
を満足するＣ濃化層を有することを特徴とするスポット
溶接用極低炭素鋼板。 ０.００７％≦Ｃs≦０.５％ ０.００５％≦Ｃa≦０.１％ １００μm≦Ｔ≦０.３×ｔμm ここで、Ｃs：Ｃ濃化層の表面Ｃ濃度(wt％) Ｃa：Ｃ濃化層の平均Ｃ濃度(wt％) Ｔ：Ｃ濃化層の深さ(μm) ｔ：板厚(μm) - 【請求項２】 更にＴi：０.０１〜０.１０％、Ｎb：
０.００５〜０.０６０％、Ｂ：０.０００１〜０.００３
０％のうちの１種又は２種以上を含有する請求項１に記
載の極低炭素鋼板。 - 【請求項３】 鋼板上に第１層として、Ｚn層、又はＦ
e、Ｎi、Ｃr、Ｍnのうちの１種又は２種以上を含有する
Ｚn系合金層を有することを特徴とする請求項１又は２
に記載の極低炭素鋼板。 - 【請求項４】 第２層として、クロメート皮膜層を有す
ることを特徴とする請求項３に記載の極低炭素鋼板。 - 【請求項５】 最上層として、有機樹脂層を有すること
を特徴とする請求項３又は４に記載の極低炭素鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35210393A JPH07197187A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | スポット溶接用極低炭素鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35210393A JPH07197187A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | スポット溶接用極低炭素鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197187A true JPH07197187A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18421803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35210393A Withdrawn JPH07197187A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | スポット溶接用極低炭素鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07197187A (ja) |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35210393A patent/JPH07197187A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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