JPS59104432A - 溶接性にすぐれた亜鉛メツキ鋼板の製造方法 - Google Patents

溶接性にすぐれた亜鉛メツキ鋼板の製造方法

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JPS59104432A
JPS59104432A JP21369882A JP21369882A JPS59104432A JP S59104432 A JPS59104432 A JP S59104432A JP 21369882 A JP21369882 A JP 21369882A JP 21369882 A JP21369882 A JP 21369882A JP S59104432 A JPS59104432 A JP S59104432A
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JP
Japan
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steel plate
zinc
weldability
plated steel
zinc plated
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Pending
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JP21369882A
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English (en)
Inventor
Yoshikuni Tokunaga
徳永 良邦
Takashi Hotta
堀田 孝
Motohiro Nakayama
元宏 中山
Naoki Henmi
辺見 直樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 近年、自動車の耐久性が北米等で法制化されると共にプ
レス加丁用の亜鉛メンキ鋼板の需要が大きくなりつつあ
る。亜鉛メンキ鋼板は従来から建材用に使用されてきた
が、プレス成形を行なって自動車部品に使用するにはi
)材質(加工性)に優れている、ii)メッキ雀着性に
すぐれている、iii )点溶接性に優れている。こと
が必要である。
亜鉛メンキ鋼板には、その製造法により、溶融亜鉛メン
キ鋼板と電気亜鉛メッキ鋼板がある。溶融唾鉛メンキ鋼
板には、いわゆる亜鉛メンキ鋼板(galvanize
d)と、地鉄と亜鉛メッキ層を表層まで合金化したアロ
イ(galvanealed )とがある。
良く知られているように亜鉛メンキ鋼板は、点溶接時に
電極チップの銅と反応して銅電極を消耗させるので、電
極チップは約千回程使用すれば取替える必要かある。か
かる点溶接性の劣る亜鉛メンキ鋼板には、1)片面亜鉛
メッキ鋼板、ii )両面亜鉛メ、キ鋼板、iii )
片面に亜鉛メンキ、他面はアロイにしたもの、等の種類
がある。
カアロイの場合、電極チップとの反応が弱く良好な連続
打点性を持っている。本発明は、良好な連続打点性を持
つ亜鉛メンキ鋼板の製造方法に関するものである。
本発明者等は、種々の基礎的研究から銅と金属亜鉛との
反応が滲しいことを知った。この反応を防ぐために表面
に亜鉛の酸化皮膜を生成することか効果的である。また
酸化亜鉛の他に溶融亜鉛メ・、キ鋼板の亜鉛メンキの表
層には、ta量に添加されるAQか濃化しているが、A
JIの濃化量が多いと銅電極の損耗の大きいことを知っ
た。
本発明はこうした基本的原理の知見に基すいてなされた
発明であり、その骨子は、(1)#素1%以上の雰囲気
中において、穐鉛メンキコ・イルを200°C以上40
0°C以下に30秒以上加熱することを特徴とする溶接
性にすぐれた亜鉛メンキ鋼板の製造方法及び(2)i記
(1)の製造方法おいて、鋼板表面に水を散布するか、
又は水茄気を炉中にふき込むことを特徴とする溶接性に
すぐれた亜鉛メンキ鋼板の製造方法である。
本発明者等は亜鉛メッキ面と電極チップの銅との合金化
反応を抑制するためには、炬鉛の表層を化学的に不活性
にすることを考え、その亡つの方法として表層に融点の
高い亜鉛の酸化物を発達させて銅との反応が激しい全屈
亜鉛原子が電極に触れるのを妨げることを考えた。メッ
キした亜鉛層が溶融状態のまま加熱するとAMが亜鉛表
層に拡散濃化して溶接性は悪くなる。しかし完全凝固し
た亜鉛メンキ層を、 200°C以上400℃以下に約
30秒以上加熱した場合には酸化物を中心とする不活性
表面になって溶接性は向上することになる。200°C
より低い温度域の加熱では、表面の酸化が進まず適当で
はないし、 400°C超の加熱ではメンキ層が軟化し
て接触物に付着して好ましく′ない。この処理は表面の
酸化を目的にするので酸化性雰囲気中で行なうのが有効
で少なくとも酸素は1%以上存在する必要がある。
この処理の態様としては、ルーズコイルに巻いたコイル
を箱型炉で加熱すれば、加熱及び冷却が迅速に行なえる
と共に雰囲気カスとの接触がよい。
従って卯鉛と地鉄との合金化が表面まで進行しないよう
な条件にて本発明の目的を達する条件を見い出すことか
可能である。そ、れに対してタイトコイルのままで処理
をする場合は、板−板間に雰囲気ガスがまわりにくいこ
と、温度の上昇が遅いものの、効果は依然としてみられ
る。溶融、電気亜鉛メッキ鋼板共に連続型の加熱炉で加
熱するか、ルーズコイルに巻いてコイルのil続ffi
炉でカロ熱スる態様も含まれる。この処理による効果を
更に高めるには、炉中に水蒸気水分を吹込むか、又は鋼
板面に水を散布する。これは、表面の酸化皮膜又は水酸
化皮膜の生成を促進して効果的である。こうした処理に
よる効果を一層効果的に進行するためには、亜鉛表層の
l濃度を抑制することが好ましい、 AMは亜鉛の酸化
反応を著しく抑制するため好ましくない。このため溶融
法においてはメンキ浴中のAn濃度をメッキ密着性を損
なわない範囲で極力低下させることが望ましい。
吹きつける水としては水単独でもよいが亜鉛層の酸化を
促進する薬剤の水溶液であれば更に好ましい。各種金属
塩化合物の一種、又は二種以上を含有せしめた水溶液で
あればよい。
金属塩化合物としては、各種金属の塩化物類、硫酸塩類
、硝酸塩類、水酸化物、リン酸塩類、炭酸塩類、ホウ酸
塩類などがあげられる。その池水溶性もしくは水分散性
のある各種化合物であればよい。また金属塩類以外にア
ンモニウム基を有する水溶性塩類や水溶性有機化合物(
例えばクエン酸やシュー酸などの有機酸類もしくはこれ
らの塩類やエチレングリコールなどの水溶性有機物など
)をはじめ各種酸類やアルカリ類などもこれらの一種も
しくは二種以上を含有せしめることは有効である。これ
らの薬剤を飽和溶解度以内の範囲で溶解せしめることが
望ましいが、溶解度以上の場合でも均一分散状態であれ
ば、特にメッキ外観を損なうこともないのでさしつかえ
ない。−・般には5重量%以下の低濃度で顕著な効果が
みられるものかよい。なお、水溶液の粘度、安定性、塗
布時の均−X布性などを向上させることを目的として各
種添加剤や界面活性剤などを適宜添加せしめることは本
発明を有効に適用する上で好ましいことである。
以上通常の亜鉛メンキに+に言及したがメンキ浴中に、
Mg、  l、Mn、Ti、Ni、 Go、Sl、Sn
、 Pb、Sb、Cd、 Cu、 Fe、 Ca、 C
r、 Na、 K、 Li、などの合金成分を含有した
合金亜鉛メッキ分野にも適用可能であり、これらも本発
明に含まれる。又特に亜鉛浴中に亜鉛の酸化速度を向」
ニさせる元素、例えばNa、 Li、 K、などを適宜
添加することは一層効果的である。
電気亜鉛メッキ鋼板においても、そのメッキ層の成分に
ついては同様のことがいえる。
本発明の効果としては溶接性の向上の他に亜鉛の表層が
不活性化することによってプレス加工時の型かじり性が
一段と向上する効果や、異物の表面付着性が少なくなる
効果もある。また裸の耐食性、化成処理性、塗装耐食性
なども劣化させないばかりかむしろ同等以上に向上させ
る効果もあり望ましいものである。
実施例1〜3 低炭素アルミギルド鋼板に両面メッキ処理を行なった溶
融亜鉛メッキ及び電気亜鉛メンキ鋼板のコイルを2分割
して、そのうちの一方をルーズコイルに巻いて箱型炉中
に入れて加熱処理をした。
雰囲気ガスは酸素と窒素の混合ガスにして酸素濃度も変
えた。露点は、水蒼気ふき込みをして露点を上げて酸化
物の生成を促進した。冷却後1.2%のダルスキンパス
圧延をしてから点溶接の連続打点試験を行なって溶接性
を評価した。溶接条件は下記の条件とする。
■)加圧力    250Kgf 2)初期加圧時間 22H2 3)通電時間    8Hz 4)保持時間    5Hz 5)溶接電流   13KA 6)板厚      0.81011 7)チップ先端径  6.0mmφ(円錐台頭型)8)
ナゲツト径   3.6mmを下限にする9)打点速度
   40打点/分 なお、溶接時は2枚のメッキ鋼板を重ね合わせて連続打
点試験に供した。又、2分割後上記の処理を行なわなか
ったコイルに1.2%のダルスキンパス圧延をした資料
についても同様の評価を行ない、比較例として示した。
結果を第1表に示した。
実施例4〜6 0.8mmの0.06%T 1g 7Jo極低炭素鋼板
に両面メッキ処理を行なった溶融亜鉛メッキ及び電気亜
鉛メンキ鋼板のコイルを2分割してそのうちの一つを連
続型加熱炉を通板して第2表に示すような時間にわたっ
て250℃以上の温度に加熱した。この炉は、カスだき
の炉であるが、外部からの空気の流入もあり、酸素濃度
は3〜12%の間にあった。いずれも最高加熱温度は3
80℃以下で亜鉛がロール等に付着しないように配慮し
た。一部のコイルにはNaHCO3、Na2HPO4水
溶液を吹きつけて酸化物の生成を促進した。
その後冷却して1.2%のダルスキンパス圧延をして実
施例1〜3と同様な方法で連続打点性を測定して溶接性
の評価を行なった。又、2分割後に」二記の処理を行な
わなかったコイルに1.2%のダルスキンパス圧延をし
た試料についても同様の評価を行ない比較例として示し
た。結果を第2表に示した。
このように本発明によれば優れた効果が得られた。
特許出願人  新日本製鐵株式會社 代理人 弁理士  井 上 雅 生 手続補正書 昭和58年10月11日 特許庁長官  若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第2131398号 2、発明の名称 溶接性にすくれた亜鉛メッキ銅板の製造方法3、補正を
する者 事件との関係  特許出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目6番3号名称 (6
65)新日本製鐵株式會社 代理人  武  1)  豊 4、代理人 〒103 住所 東京都中央区日本橋2丁目2番1号共同ビル(呉
服橋) 5、補正命令の日付  自発 6、補正により増加する発明の数  なし  方式7、
補正の対象               蕎立8、補
正の内容 (1)明細書第7頁第4行目と第5行目の間に次の文章
を加入する。
「例えば、亜鉛を含有する合金メッキにも本発明を適用
可能で、N1、Fe、 Sn、 Cr、Ti、Mn、 
Go、MOlCu、Mg、 AQ、Siなどを一種又は
二種以上含有させて、固溶、分散もしくはこれらの金属
間化合物を形成せしめた亜鉛系合金メッキ鋼板において
も、有効に適用しうるものである。
更に、2層メンキまたは多層メンキされた亜鉛系合金メ
ンキ鋼板などにも同様に有効に適用しうるちのである。
なお、これら合金メッキ層としては、Znを主体とする
ものはもちろんのこと、Znよりその他の合金元素の方
が多く含まれる場合にも本発明の適用効果があり、Zn
組成に依存しない。
これら合金メッキに本発明を適用して得られる酸化皮膜
層にはZnだけでなく、その他の合金成分元素も含まれ
ていると考えられ、メッキ層中元素および成していると
推定される。」 (2)同第7頁第12行目の「実施例1〜3」を「実施
例1〜6」と訂正する。
(3)同第8頁第7行目のr 13KAJをr InX
 1.3KA(ただし、Inはナゲツト径3.6mmφ
に達する下限電流(KA)を示す)」と訂正する。
(4)同第9頁の第1表を別紙の通り訂正する。
(5)同第10頁第1行目の「実施例4〜6」を「実施
例7〜12」と訂正する。
(6)同第10頁第11行目のrNaHcO3、Na2
 HPO4水溶液」をrNaHc03. Na2 HP
O4、Ti(H2PO4)3水溶液」と訂正する。  
       \(7)同第1O頁第14行目の「実施
例1〜3」を「実施例1〜6」と訂正する。
(8)同第11頁の第2表を別紙の通り訂正する。
代理人 弁理士 井上雅生

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸素1%以上存在する雰囲気中で、巾町鉛メンキ
    鋼板を200°C以上400°C以下に30秒以−1−
    加熱することを特徴とする溶接性にすぐれた唾鉛メッキ
    鋼板の製造方法。
  2. (2)#!j許請求の範囲(1)の製造方法において、
    加熱時鋼板表面に水を散布するか、又は水ノ本気な炉中
    にふき込むことを特徴とする溶接性にすぐれた亜鉛メッ
    キ鋼板の製造方法。
JP21369882A 1982-12-06 1982-12-06 溶接性にすぐれた亜鉛メツキ鋼板の製造方法 Pending JPS59104432A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0211745A (ja) * 1988-06-29 1990-01-16 Kawasaki Steel Corp スポット溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH0219450A (ja) * 1988-07-05 1990-01-23 Nippon Steel Corp 溶融合金化亜鉛メッキ鋼板の酸化膜生成方法
JPH02131546U (ja) * 1989-03-30 1990-11-01
JP2014148715A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Jfe Galvanizing & Coating Co Ltd 溶融Al−Zn系めっき鋼板とその製造方法

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