JPH0765189B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
- Publication number
- JPH0765189B2 JPH0765189B2 JP2326384A JP32638490A JPH0765189B2 JP H0765189 B2 JPH0765189 B2 JP H0765189B2 JP 2326384 A JP2326384 A JP 2326384A JP 32638490 A JP32638490 A JP 32638490A JP H0765189 B2 JPH0765189 B2 JP H0765189B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- alloyed
- galvanized steel
- welding
- coating
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- 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
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- Coating With Molten Metal (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車等の用いる表面処理鋼板に係り、さらに
詳しくは自動車用車体に広く使用することができる溶接
性にすぐれた合金化亜鉛めっき鋼板に関する。
詳しくは自動車用車体に広く使用することができる溶接
性にすぐれた合金化亜鉛めっき鋼板に関する。
（従来の技術） 合金化亜鉛めっき鋼板は、一般に溶融亜鉛めっき、又
は、電気亜鉛めっきを施した鋼板に合金化熱処理を施
し、めっき層中に鋼板素地から鉄を拡散させることによ
り製造される。このようにして製造された合金化亜鉛め
っき鋼板は、塗装後の耐蝕性及び塗膜密着性が比較的す
ぐれていることから、自動車々体等に広く使用されてい
る。
は、電気亜鉛めっきを施した鋼板に合金化熱処理を施
し、めっき層中に鋼板素地から鉄を拡散させることによ
り製造される。このようにして製造された合金化亜鉛め
っき鋼板は、塗装後の耐蝕性及び塗膜密着性が比較的す
ぐれていることから、自動車々体等に広く使用されてい
る。
しかし、このめっき層のスポット溶接性における連続打
点性は充分ではなく、通電々流密度の低下を招く問題が
あり、自動車用鋼板として要求される全ての性能を満足
し得るものとは言えないのである。
点性は充分ではなく、通電々流密度の低下を招く問題が
あり、自動車用鋼板として要求される全ての性能を満足
し得るものとは言えないのである。
（発明が解決しようとする課題） 上述する如き従来のこの種鋼板が有する問題点に着目し
て、本発明者等によって鋭意研究が成された結果、本発
明を完成するに至ったものであって、耐蝕性及び塗膜密
着性に対し万全であることはともより、スポット溶接性
により優れた特性を発揮し得る合金化亜鉛めっき鋼板を
提供することを発明の主要な目的とする。
て、本発明者等によって鋭意研究が成された結果、本発
明を完成するに至ったものであって、耐蝕性及び塗膜密
着性に対し万全であることはともより、スポット溶接性
により優れた特性を発揮し得る合金化亜鉛めっき鋼板を
提供することを発明の主要な目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係る合金化亜鉛めっ
き鋼板は次にような構成としている。
き鋼板は次にような構成としている。
即ち、請求項１に記載の合金化亜鉛めっき鋼板は、Fe:6
〜20wt％を含有し、残部がZnおよび不可避的不純物から
なる合金化亜鉛めっき層を有する合金化亜鉛めっき鋼板
であって、該合金化亜鉛めっき層の表面に、アルカリ金
属の珪酸塩及びコロイド状二酸化珪素を含む混合体を塗
布乾燥して成る厚さ0.2〜5g/m2の皮膜を設けたことを特
徴とする合金化亜鉛めっき鋼板である。
〜20wt％を含有し、残部がZnおよび不可避的不純物から
なる合金化亜鉛めっき層を有する合金化亜鉛めっき鋼板
であって、該合金化亜鉛めっき層の表面に、アルカリ金
属の珪酸塩及びコロイド状二酸化珪素を含む混合体を塗
布乾燥して成る厚さ0.2〜5g/m2の皮膜を設けたことを特
徴とする合金化亜鉛めっき鋼板である。
請求項２に記載の合金化亜鉛めっき鋼板は、前記混合体
がカップリング剤を含有する請求項１に記載の合金化亜
鉛めっき鋼板である。
がカップリング剤を含有する請求項１に記載の合金化亜
鉛めっき鋼板である。
（作 用） 一般に亜鉛めっきと加熱処理とを施した合金化亜鉛めっ
き鋼板のスポット溶接性は次の２点が原因で悪くなって
いる。
き鋼板のスポット溶接性は次の２点が原因で悪くなって
いる。
（イ）スポット溶接用電極と亜鉛とが反応し易く、非常
に脆い金属間化合物が電極表面に形成されて、電極が消
耗し易くなる。
に脆い金属間化合物が電極表面に形成されて、電極が消
耗し易くなる。
（ロ）低融点である亜鉛が母材の鉄板よりも先に溶融
し、溶着が起こるために通点領域を拡げることから、通
電々流密度が逆に低下する。
し、溶着が起こるために通点領域を拡げることから、通
電々流密度が逆に低下する。
上記２つの原因のうち、（ロ）項についてはアルカリ金
属硅酸塩及びコロイド状二酸化硅素を含む混合体を塗布
乾燥して成る厚さ0.2〜5g/m2の皮膜を合金化亜鉛めっき
層の表面に設けることによりめっき表面の凹凸部内に含
浸して存在させ得るので、スポット溶接時に発熱が起こ
っても、含浸した硅素化合物が抵抗体として作用し通電
領域を固定化するために通電々流密度の低下を抑える役
目をし、スポット溶接性を改善することができる。
属硅酸塩及びコロイド状二酸化硅素を含む混合体を塗布
乾燥して成る厚さ0.2〜5g/m2の皮膜を合金化亜鉛めっき
層の表面に設けることによりめっき表面の凹凸部内に含
浸して存在させ得るので、スポット溶接時に発熱が起こ
っても、含浸した硅素化合物が抵抗体として作用し通電
領域を固定化するために通電々流密度の低下を抑える役
目をし、スポット溶接性を改善することができる。
一方、（イ）項についても、前記皮膜が存在することに
よって、電極と亜鉛と直接的な反応を回避させることが
できる。
よって、電極と亜鉛と直接的な反応を回避させることが
できる。
このとき、上記皮膜の厚さを0.2〜5g/m2としているの
は、0.2g/m2未満では、スポット溶接時の通電領域を固
定する塗布の効果が得られず、5g/m2超ではスポット溶
接時の通電性を疎外するのでスポット溶接ができないか
らである。
は、0.2g/m2未満では、スポット溶接時の通電領域を固
定する塗布の効果が得られず、5g/m2超ではスポット溶
接時の通電性を疎外するのでスポット溶接ができないか
らである。
また、合金化亜鉛めっき層のFe含有量を６〜20wt％とし
ているのは、6wt％未満では合金化処理のムラが出やす
く、表面外観及び塗装密着性が悪くなり、20wt％超では
パウダリング性が著しく劣化するからである。
ているのは、6wt％未満では合金化処理のムラが出やす
く、表面外観及び塗装密着性が悪くなり、20wt％超では
パウダリング性が著しく劣化するからである。
なお、皮膜のアルカリ金属硅酸塩としては、硅酸ナトリ
ウム、硅酸カリウム及び硅酸リチウム等を挙げることが
できる。
ウム、硅酸カリウム及び硅酸リチウム等を挙げることが
できる。
また、アルカリ金属硅酸塩とコロイド状二酸化硅素の比
率は、３〜10の範囲が良好である。その比率が10以上で
あると造膜性が劣化し、４未満では吸湿性が著しくて、
安定な皮膜を得ることが難しい。このアルカリ金属硅酸
塩と二酸化硅素とは混合物質してもよく、シランカップ
リング剤により複合物質としてもよい。
率は、３〜10の範囲が良好である。その比率が10以上で
あると造膜性が劣化し、４未満では吸湿性が著しくて、
安定な皮膜を得ることが難しい。このアルカリ金属硅酸
塩と二酸化硅素とは混合物質してもよく、シランカップ
リング剤により複合物質としてもよい。
シランカップリング剤を含むと、シランカップリング剤
は金属、無機化合物の双方に親和性が優れているので、
合金化亜鉛めっき層の該めっき層上の皮膜との密着性を
より優れたもにし得る。
は金属、無機化合物の双方に親和性が優れているので、
合金化亜鉛めっき層の該めっき層上の皮膜との密着性を
より優れたもにし得る。
（実施例） 本発明実施例について、比較例と対比しつつ以下説明す
る。
る。
通常の溶融亜鉛めっき法により、厚さ0.8mmの鋼板に付
着量45g/m2の亜鉛めっきを施した後、温度600℃で合金
化熱処理を行い、めっき層中に鋼板素地から鉄を拡散さ
せ、鉄濃度10.5wt％に制御した合金化溶融亜鉛めっき鋼
板素地を作製した。
着量45g/m2の亜鉛めっきを施した後、温度600℃で合金
化熱処理を行い、めっき層中に鋼板素地から鉄を拡散さ
せ、鉄濃度10.5wt％に制御した合金化溶融亜鉛めっき鋼
板素地を作製した。
この鋼板の上に硅酸ナトリウムとコロイダルシリカ及び
カップリング剤から成る日本ルツボ社製SN−82処理液を
塗布した後、炉温90℃で１分間焼付けて、付着量:0.8g/
m2の無機皮膜を有する鋼板（実施例１）を作製した。
カップリング剤から成る日本ルツボ社製SN−82処理液を
塗布した後、炉温90℃で１分間焼付けて、付着量:0.8g/
m2の無機皮膜を有する鋼板（実施例１）を作製した。
又、合金化溶融亜鉛めっき鋼板素地については前記実施
例１と同じて、その上にコロイダルシリカ（日産化学社
製）からなる処理液を塗布した後、炉温90℃で１分間焼
付け、付着量:1.1g/m2の無機皮膜を有する鋼板（実施例
２）を作製した。
例１と同じて、その上にコロイダルシリカ（日産化学社
製）からなる処理液を塗布した後、炉温90℃で１分間焼
付け、付着量:1.1g/m2の無機皮膜を有する鋼板（実施例
２）を作製した。
一方、実施例１と同要領によって付着量60g/m2の亜鉛め
っきを施した後、同じく600℃の合金化熱処理を行い、
鉄濃度9wt％の合金化溶融亜鉛めっき鋼板素地を作製
し、その上に日本ルツボ社製SN−82処理液を塗布し、炉
温90℃で１分間焼付けて、付着量:1.5g/m2の無機皮膜を
有する鋼板（実施例３）を作製した。
っきを施した後、同じく600℃の合金化熱処理を行い、
鉄濃度9wt％の合金化溶融亜鉛めっき鋼板素地を作製
し、その上に日本ルツボ社製SN−82処理液を塗布し、炉
温90℃で１分間焼付けて、付着量:1.5g/m2の無機皮膜を
有する鋼板（実施例３）を作製した。
それ等各実施例について以下説明する試験を行い、実施
例１又は２と同条件の合金化溶融亜鉛めっき鋼板素地か
らなる（即ち、無機皮膜を有さない比較例１、及び、実
施例３と同条件の合金化溶融亜鉛めっき鋼板素地からな
る（無機皮膜を有さない）比較例２との間の性能比較を
実施した。
例１又は２と同条件の合金化溶融亜鉛めっき鋼板素地か
らなる（即ち、無機皮膜を有さない比較例１、及び、実
施例３と同条件の合金化溶融亜鉛めっき鋼板素地からな
る（無機皮膜を有さない）比較例２との間の性能比較を
実施した。
（ａ） 適正溶接電流範囲評価試験 試験を行う各例の合金の化溶融亜鉛めっき鋼板同士を、
第１図及び第２図に示す如く、２段重ねして組み合わせ
て、スポット溶接し、適正溶接電流範囲を調べた。即
ち、下記溶接条件（＊１）で溶接し、4.5t1/2（板厚:0.
8mmの場合は約4mm）以上のナゲットを形成する最小溶接
電流値から、電極チップか鋼板に溶着する電流値までの
電流範囲を求め、これを適正溶接電流範囲として評価し
た。尚、第１図は実施例１〜３に係り、第２図は比較例
１〜２に係るものである。これらの図において、（１）
は母材鋼板、（２）は合金化亜鉛めっき層、（３）は無
機皮膜、（４）はスポット溶接電極を示すものである。
第１図及び第２図に示す如く、２段重ねして組み合わせ
て、スポット溶接し、適正溶接電流範囲を調べた。即
ち、下記溶接条件（＊１）で溶接し、4.5t1/2（板厚:0.
8mmの場合は約4mm）以上のナゲットを形成する最小溶接
電流値から、電極チップか鋼板に溶着する電流値までの
電流範囲を求め、これを適正溶接電流範囲として評価し
た。尚、第１図は実施例１〜３に係り、第２図は比較例
１〜２に係るものである。これらの図において、（１）
は母材鋼板、（２）は合金化亜鉛めっき層、（３）は無
機皮膜、（４）はスポット溶接電極を示すものである。
＊1:溶接条件 電極チップ:1％Cr−Cu（RWMAクラス２）,5mmCF型 溶接時間:12サイクル（60Hz） 溶接電流：種々変化させた。
加圧力:200kgf （ｂ） 連続スポット溶接性試験 （ａ）の場合と同様の鋼板の組合せを用いて連続スポッ
ト溶接を行い、連続打点数の調査をした。このときの溶
接条件は次の通りである。
ト溶接を行い、連続打点数の調査をした。このときの溶
接条件は次の通りである。
電極チップ:1％Cr−Cu（RWMAクラス２）,5mmCF型 溶接時間:12サイクル（60Hz） 溶接電流：適正溶接電流範囲の中間値 加圧力:200kgf 溶接速度:1打点/2秒 ナゲット径測定：溶接した後、サンプルを捩り破断
し得られたナゲット径をノギスにて測定した。
し得られたナゲット径をノギスにて測定した。
サンプリング：サンプリング瀕度は200打点毎とし
た。
た。
以上の試験結果について第１表にまとめて示した通り、
適正溶接電流範囲評価試験では、本発明に係る鋼板は比
較例に比較して溶接可能な下限電流値が、僅かに（0.5
〜1.0KA程度）低下した。
適正溶接電流範囲評価試験では、本発明に係る鋼板は比
較例に比較して溶接可能な下限電流値が、僅かに（0.5
〜1.0KA程度）低下した。
又、連続スポット溶接性試験については、110〜125％と
著しい向上が認められた。
著しい向上が認められた。
（発明の効果） 本発明は以上述べた構成を有し作用を成すものであっ
て、無機皮膜を合金化亜鉛めっき層の表面に設けたこと
によって、スポット溶接用電極と亜鉛との反応を抑え得
て電極の消耗を少なくすることが可能であり、また、適
正溶接電流を低減し得、且つ、通電電流密度の低下を抑
えるので、スポット溶接性を改善することができ、この
ように優 れたスポット溶接性が得られるという効果が奏される。
て、無機皮膜を合金化亜鉛めっき層の表面に設けたこと
によって、スポット溶接用電極と亜鉛との反応を抑え得
て電極の消耗を少なくすることが可能であり、また、適
正溶接電流を低減し得、且つ、通電電流密度の低下を抑
えるので、スポット溶接性を改善することができ、この
ように優 れたスポット溶接性が得られるという効果が奏される。
第１図及び第２図は、実施例に係る合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板同士を２段重ねしてスポット溶接試験をする状況
の概要を示す一部破断側面図であって、第１図は実施例
１〜３に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板同士の場合、第
２図は比較例１〜２に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板同
士の場合のものである。 （１）……母材鋼板、（２）……合金化亜鉛めっき層 （３）……無機皮膜、（４）……スポット溶接電極
き鋼板同士を２段重ねしてスポット溶接試験をする状況
の概要を示す一部破断側面図であって、第１図は実施例
１〜３に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板同士の場合、第
２図は比較例１〜２に係る合金化溶融亜鉛めっき鋼板同
士の場合のものである。 （１）……母材鋼板、（２）……合金化亜鉛めっき層 （３）……無機皮膜、（４）……スポット溶接電極
Claims (2)
- 【請求項１】Fe:6〜20wt％を含有し、残部がZnおよび不
可避的不純物からなる合金化亜鉛めっき層を有する合金
化亜鉛めっき鋼板であって、該合金化亜鉛めっき層の表
面に、アルカリ金属の珪酸塩及びコロイド状二酸化珪素
を含む混合体を塗布乾燥して成る厚さ0.2〜5g/m2の皮膜
を設けたことを特徴とする合金化亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】前記混合体がカップリング剤を含有する請
求項１に記載の合金化亜鉛めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326384A JPH0765189B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326384A JPH0765189B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04193969A JPH04193969A (ja) | 1992-07-14 |
| JPH0765189B2 true JPH0765189B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=18187203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2326384A Expired - Lifetime JPH0765189B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765189B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06228722A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-08-16 | Praxair St Technol Inc | 耐溶融金属侵食性シール材およびその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329217B2 (ja) * | 1974-09-05 | 1978-08-19 |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2326384A patent/JPH0765189B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04193969A (ja) | 1992-07-14 |
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