WO2005031331A1

WO2005031331A1 - 鋼材の表面品質の検査方法

Info

Publication number: WO2005031331A1
Application number: PCT/JP2004/014568
Authority: WO
Inventors: Hiroki Fujimoto; Kiyoyuki Fukui; Mikiji Suzuki
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2005-04-07
Also published as: CN100437099C; CN1723389A

Abstract

鋼材の溶接性、例えば熱間プレス鋼材の酸化スケールの状態を簡便かつ確実に検査する方法を提供する。（ｉ）８．７～２０８Ｎ/ｍｍ２の一定の加圧力で押圧することができる２つの測定端子を、熱延鋼板（冷延鋼板）を熱間プレスした部材に押し付け、測定端子間に３０Ａ以下の定電流を流して、測定端子間電圧を測定すること、（ｉｉ）この鋼材のスポット溶接試験を行うことにより、このスポット溶接の良否を判定すること、（ｉｉｉ）このときに良好と判断された鋼材について測定された測定端子間電圧に基づいて、スポット溶接試験の結果が良好となる測定端子間電圧値あるいは測定端子間抵抗値の範囲を求めること、そして（ｉｖ）実操業でのスポット溶接時に、鋼材の測定端子間電圧を測定し、この測定値が上記範囲内にあるか否かによりこの鋼材のスポット溶接性を予測して判定する。

Description

明細書鋼材の表面品質の検査方法技術分野

本発明は、鋼材の表面品質の検查方法に関する。背景技術

熱間プレスは、加熱炉に装入されて約 9 0 0 °Cまで加熱された鋼板に水冷金型を用いて油圧プレスを行うことによって、焼入れを行いながら高強度の鋼材からなる各種部品へプレス加工する技術である。特に最近では、この熱間プレスが、薄鋼板を含む各種鋼材にまで拡大されて適用されている。これにより、高強度の熱間プレス部材が製造される。熱間プレスを行われる鋼材は、プレスに先立って 9 0 0 °C程度の高温に加熱される。このため、熱間プレス部材の表面には、この加熱に伴つて酸化スケールが不可避的に生成する。

このように表面に酸化スケールが存在する熱間プレス部材に、熱間プレスに引き続いてそのままスポット溶接を行うと、スポット溶接機の電極と接触する酸化スケール生成部におけるジュール熱の発生が過大となる。このため、スポット溶接機の電極が熱間プレス部材と溶着し易くなり、この溶着により、スポット溶接機の電極がスポット溶接機から脱落する。特に、スポット溶接機を保持する溶接ロボットを多数配置した口ボット自動溶接工程では、スポット溶接機の電極の脱落が原因となって、生産ラインの停止が頻発するおそれがある。

さらに、熱間プレス部材は、通常、スポット溶接を行われた後に塗装を行われる。この塗装を行われた後に酸化スケールが母材から剥離することに伴って、酸化スケール生成部の上に形成された塗膜が剥離する塗装不良が発生するおそれもある。

そこで、これまでは、スポット溶接を行う前に、熱間プレス部材に例えばショットプラスト処理等の脱スケール処理を行うことによって、熱間プレス部材の表面に存在する酸化スケールを除去していた。発明の開示

熱間プレス部材は、例えば鋼板のような平坦な形状ではなく三次元形状を有するため、ショットブラスト処理におけるショットの衝突力は、熱間プレス部材の部位によって不可避的にばらつく。このため、ショットブラスト処理による酸化スケールの除去の程度は、熱間プレス部材の部位によって、変動する。これにより、ショットブラスト処理を行っても、熱間プレス部材の表面には部分的に、酸化スケールが残存することがある。したがって、ショットブラスト処理を行った後には、熱間プレス部材の全面から酸化スケールを十分に取り除くことができたか否かを、検查する必要がある。

しかし、これまでは、ショットブラスト処理を行われた熱間プレス部材の表面品質を、簡便にかつ定量的に評価することができる検查手段は、存在しなかった。

例えば、まず、熱間プレス部材の表面における酸化スケールの生成状況を、拡大鏡等を用いて拡大しながら目視により評価する検査手段が考えられる。しかし、この検查手段では、検査する作業者による評価のばらつきが不可避的に含まれるとともにその評価も定量的にはなされない。したがって、この検查手段によっても、表面に酸化スケールが基準レベルを超えて過剰に生成した不良品を見落としてしまうおそれがある。次に、熱間プレスを終了した熱間プレス部材の一部を抜き出して切断し、その切断面に生成する酸化スケールの厚みを顕微鏡等を用いて測定する検查手段も考えられる。この検査手段によれば、定量的な評価を行うことが確かに可能になる。しかし、この検査手段にも、熱間プレス部材を切断することに相当程度の工数（作業時間）を要すること、切断した熱間プレス部材を下流工程に流すことができないこと、さらには、下流工程に流す熱間プレス部材の表面に実際に生成する酸化スケールの厚さを直接測定するものではないため、やはり、不良品を見落としてしまうおそれがあることといった課題がある。

本発明の目的は、鋼材の表面品質の検査方法を提供することである。本発明の目的は、例えば、熱延鋼板又は冷延鋼板を熱間プレスすることにより得られる熱間プレス部材の表面における酸化スケールの生成状態、さらには、この熱間プレス部材にスポット溶接や塗装を行う場合のスポット溶接性や塗装性を、簡便に、定量的に、高効率で、かつ熱間プレス部材を破壊することなく、予測して判定することができる鋼材の表面品質の検査方法を提供することである。

熱間プレス部材の母材である鉄の電気抵抗値は、この鉄の表面に生成する酸化スケールの電気抵抗値よりも極めて高い。このため、例えば熱間プレス部材等の鋼材の表面に酸化スケールが存在すると、この鋼材の表面の電気抵抗値は著しく高まる。

したがって、酸化スケールの電気抵抗値と、鉄の電気抵抗値との違いを利用すれば、鋼材の表面における酸化スケールの生成状態、さらには鋼材のスポット溶接性や塗装性を予測して判定することができる。

本発明は、一定の加圧力で鋼材に押.し付けられた 2つの測定端子の間に通電して測定端子間電圧を測定すること、この鋼材に例えばスポット溶接や塗装等の後処理を行って後処理の結果の良否を判定すること、後処理の結果が良好であると判定された鋼材についての測定端子間電圧に基づいて、良好な後処理の結果を得ることができる測定端子間電圧値又は測定端子間抵抗値の範囲を求めること、及び、このようにして求めた範囲に基づいて、測定端子間電圧を測定した鋼材に対して行われる後処理の結果を予測することを特徴とする鋼材の表面品質の検査方法であるこの本発明では、鋼材が熱延鋼板又は冷延鋼板を熱間プレスすることにより得られる熱間プレス部材であり、後処理が例えばスポット溶接等の溶接であることが望ましい。

これらの本発明では、鋼材に押し付けられた 2つの測定端子に負荷される加圧力を 8. 7〜 2 0 8 N/mm²の範囲内の値とし、測定端子間電圧の測定の際に通電する電流の値を 3 O A以下とすることが望ましい。

これらの本発明では、測定端子間抵抗値が、予め定めた電気抵抗の臨界値以下である場合には溶接性を良好と判定し、一方、この電気抵抗の臨界値を超える場合には溶接性を不芳と判定することが望ましい。この場合に、電気抵抗の臨界値を、加圧力を P (N/mm²) とした場合に 5 8 P— °. ^{5 5} (m Ω ) 以上 4 8 O P—。■ ^{6 6} ( m Ω ) 以下の範囲の値に定めることが望ましい。

本発明は、例えば、下記（ a ) 及び（ b ) の工程を経て実施される。 ( a ) 好ましくは脱スケール処理を行った熱間プレス部材に所定の範囲の加圧力で電極を押し付けた状態で、この熱間プレス部材に通電する。このときの電気抵抗値を測定し、その後にスポット溶接及び塗装を行う。以上の操作を繰り返すことによって、スポット溶接性又は塗装性に問題を生じることがない電気抵抗値の適正な範囲を、実際の操業前に予め決定しておく。

( ) 実際の操業の際には、スポット溶接を行う前に熱間プレス部材の電気抵抗を測定する。そして、この電気抵抗の測定値が工程（ a ) により予め決定した電気抵抗値の適正な範囲内にあるか否かに基づいて、この熱間プレス部材の表面における酸化スケールの生成状態、さらには鋼材のスポット溶接性や塗装性を予測して判定する。

ところで、特開平 1 1 一 4 7 9 3 5号公報の請求項 4には、溶接用部材の表面における電気抵抗を 1 5 X 1 0—⁴ Ω以下とすることによって、溶接箇所に溶接熱を集中させて溶接の効率を高める発明が開示されている。しかし、この公報には、熱間プレス部材の表面における酸化スケールの電気抵抗に基づいて、熱間プレス部材の表面における酸化スケールの生成状態、さらには鋼材のスポット溶接性や塗装性を予測して判定することは、何ら示唆されていなレ、。

また、特開 2 0 0 0— 2 7 3 6 0 9号公報には、アルミニウムめっき鋼板を 2枚重ね合わせて 1対の電極で挟んで 1 2. 6 k g f /mm ²の加圧力をかけた場合の電極間の接触抵抗値が 0 . 0 5〜 1 2 m Ωであること、及び、この接触抵抗値は、溶接性を評価するために測定することが、開示されている。しかし、この発明は、実際には、アルミニウムめつき層の表面粗さを測定するものである。アルミニウムめっき層自体は導電性を有し、またこのアルミニウムめっき層の上に設ける各種の皮膜も結局は均一層である。このため、この発明にしたがって電極間の接触抵抗を測定しても、この測定によって溶接性を直接的に評価するものではない。

なお、溶接前の接触抵抗値は接合強さには殆ど影響しないことは、当業者にとつては周知の事項である。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る方法を実施するための抵抗測定装置の概略の構成を示す説明図である。

図 2は、抵抗測定装置による抵抗測定時の状況を示す説明図である。図 3は、本発明に係る方法において測定される抵抗値の説明図である図 4は、鋼材の片側のみから測定する抵抗測定装置の概略の構成を示す説明図である。

図 5は、溶着電流値（ k A ) と、酸化スケールのみの電気抵抗値 R s c a 1 e ( m Ω ) との関係の一例を示すグラフである。

図 6は、電気抵抗値（ηι Ω ) と、加圧力（N Z m m ² ) との関係の一例を示すグラフである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る鋼材の表面品質の検査方法を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では、鋼材が熱間プレス部材である場合を例にとる。また、図 2では、図 1に示す各部材と同一の部材（装置）は、図 1の符号と同一の符号を付

図 1において、ェアーシリンダによる加圧機構 1を有する装置には、 2つの測定端子 2 、 3が装着される。

この加圧機構 1は、一定の加圧力を負荷することができる機構であればよく、特定の機構には限定されない。加圧機構 1 として、例えば、ェアーシリンダによる加圧機構、サーボモータによる加圧機構、さらにはスプリングを利用した加圧機構等が例示される。この加圧機構 1 として、対向して配置された一対の電極間を絶縁したスポット溶接機を流用することが、最も簡便である。

測定端子 2 、 3は、通電可能な金属材料からなるものであればよい。このような金属材料として、電気伝導度が高く、かつ高強度である銅合金を例示することができる。

測定端子 2 、 3 の先端の形状は、特に限定を要するものではない。例えば、平面状に形成されていてもよく、又は、 1 5 R以上、より望ましくは 4 0 R以上の半径を有する曲面状に形成されていてもよい。

図 2に示すように、測定端子 2 、 3により熱間プレス部材 4 の両面を挾んで加圧すれば、熱間プレス部材 4の表面及ぴ裏面の電気抵抗を同時に測定することができるため、望ましい。

この加圧機構 1は、図示しないエアー供給源に接続される。図示しなぃスィツチを押すことによって、エアがェァー供給源からエアシリンダへ供給され、これにより、測定端子 2を含む部分が下降する。これにより、図 2に示すように、供試材である熱間プレス部材 4が、下降した測定端子 2 と、固定して配置された測定端子 3 とによって、挟まれた状態で支持される。なお、上下の測定端子 2 、 3が離れている場合には測定端子 2 、 3間は絶縁される。

測定端子 2 、 3は、電流発生装置 5に接続される。この電流発生装置 5 の種類は特に限定を要さないが、 3 O A程度以下、より好適には 0 . 5 Aから 5 Aの一定の直流電流を発生させることができる装置であることが望ましい。発生する電流値が高過ぎると、ジュール発熱量の増加によって熱間プレス部材 4の温度上昇を招き、電気抵抗の測定値に影響する可能性があるとともに、感電事故の可能性も高まるからである。

この電流発生装置 5により一定の電流が測定端子 2、 3を介して熱間プレス部材 4に通電される。

熱間プレス部材 4に通電される電流値は、電流計 6により測定される。電流計 6は、電流発生装置 5が発生する電流の値を測定することができる装置であればよい。なお、電流発生装置 5に電流測定機能が与えられている場合には電流計 6は不要である。

2つの測定端子 2、 3によつて熱間プレス部材 4を一定の加圧力で加圧して支持しながら、電流発生装置 5により測定端子 2、 3間に微量の電流を通電する。

加圧力は、特に限定を要さないものの、 8. 7 N/mm ² (先端径 6 m mの測定端子の場合、 2 5 k g f ) から 2 0 8 N/mm ² (先端径 6 mm の測定端子の場合、 6 0 0 k g f )の間の一定の加圧力とすることが望ましい。

加圧力が 8. 7 N/mm ² ( 2 5 k g f ) 未満であると、熱間プレス部材 4 と測定端子 2、 3 との接触状態が変わり易くなり、測定誤差が大きくなる。

一方、加圧力が 2 0 8 N/mm ² ( 6 0 0 k g f )を越えると、熱間プレス部材 4の表面の圧痕の深さが大きくなって供試材の商品性が低下するとともに、測定回数の増加に伴って測定端子 2、 3の変形量が過大となり、測定値のばらつきが大きくなる。

加圧力は、より好適には 3 4. 7 N/mm²以上 1 7 3 N/mm ²以下 ( 1 0 0 k g f 以上 5 0 0 k g f 以下）である。

測定端子 2、 3には電圧測定装置 7が接続される。一般的に、熱間プレス部材 4の電気抵抗値は 0. 数 m Ω〜数 1 0 0 m Ωの範囲にある。このため、電圧測定装置 7は、この範囲内の電気抵抗値を測定することができる電圧測定器又は電圧計であればよい。この電圧測定装置 7によつて測定端子 2、 3間の測定端子間電圧が測定される。そして、電圧測定装置 7により測定された測定端子間電圧と、上述した電流計 6により測定された電流値とから、熱間プレス部材 4の電気抵抗値を計算する。

このようにして得られた熱間プレス部材 4の電気抵抗値を、操業前に予め決定した、例えばスポット溶接性又は塗装性と電気抵抗値との関係から設定した電気抵抗値の臨界値と比較することにより、この熱間プレス部材 4 の表面品質（酸化スケールの残存状況）、スポット溶接性又は塗装性の良否を予測して判定する。

具体的には、得られた熱間プレス部材 4 の電気抵抗値が臨界値よりも高い場合には、熱間プレス部材 4 の表面に残存した酸化スケールの量が基準値よりも多く、スポット溶接性や塗装性が不芳である、と予測して判定する。一方、得られた熱間プレス部材 4 の電気抵抗値が臨界値よりも低い場合には、熱間プレス部材 4の表面から酸化スケールが十分に除去されており、スポット溶接性や塗装性が良好である、と予測して判定する。

このようにして、熱間プレス部材 4 のスポット溶接性や塗装性の良否に直接的に影響する酸化スケールの残存状況を、定量的に測定することができる。

次に、図 1 に示すこの装置を用いて本発明に係る方法を実施することにより、熱間プレス部材 4のスポット溶接性を予測して評価する場合をさらに詳細に説明する。なお、本発明に係る方法を実施するに際しては、熱間プレス部材 4に対する脱スケール処理を行った後でも、あるいは行わない場合でも、検査の操作内容は同じであるため、以降の説明は、熱間プレス部材 4に対する脱スケール処理を行わない場合を例にとる。本発明は、以下に列記する段階（ i ) 〜（ i' v ) により構成される。 ( i ) 8 . 7 N / m m ²〜 2 0 8 N / m m ²の一定の加圧力で押圧することができる 2つの測定端子 2、 3を、熱間プレス部材 4の両面から押し付け、測定端子 2、 3間に 3 0 A以下の定電流を流す。この際の測定端子間電圧を測定する。 ( i i ) この熱間プレス部材 4に後処理としてスポット溶接を行い、スポット溶接の結果の良否を判定する。

( i i i ) スポット溶接の結果が良好であると判定された熱間プレス部材 4について測定された測定端子間電圧に基づいて、スポット溶接の結果が良好となる測定端子間電圧値又は測定端子間抵抗値の範囲、すなわちスポット溶接の結果が良好から不芳へと変化する臨界値を求める。

( i V ) スポット溶接の結果が良好となる測定端子間電圧値あるいは測定端子間抵抗値の範囲、すなわちスポット溶接の結果が良好から不芳への変化する臨界値に基づいて、測定端子間電圧を測定した熱間プレス部材 4のスポット溶接の結果を予測して判定する。

この臨界値の設定方法について説明する。本発明による検査では、この臨界値を設定するための事前試験と、品質を予測及び判定するための本試験とを行う。

これら事前試験及び本試験それぞれにおける測定端子 2 、 3の先端の形状と加圧力とは、できるだけ同じにすることが望ましい。

測定端子 2 、 3の先端の形状の違いによって測定端子 2 、 3 と熱間プレス部材 4 との間の接触面積が変化し、また、加圧力の違いによって測定端子 2 、 3 と熱間プレス部材 4 との間の微視的な接触面積が変化するため、測定端子 2 、 3の先端の形状と加圧力とはいずれも、電気抵抗値へ影響を及ぼすおそれがあるからである。

図 2に示すように、まず、測定端子 2 、 3の先端の形状と加圧力とを一定とする。次に、測定端子 2 、 3により熱間プレス部材 4を挟んだ状態で支持する。次に、電流発生装置 5からの定電流を測定端子 2 、 3間に流す。そして、電圧が安定してから測定端子間電圧を読み取る。

ここで、 R _t 。 _{t a} i =測定端子間電圧/電流として、測定端子 2 、 3間の全体の電気抵抗値 R _t 。 _{t a} iが得られる。

図 3に模式的に示すように、測定端子 2 、 3間の全体の電気抵抗値 R _t。 _{t a}！は、測定端子 2 、 3から熱間プレス部材 4までの全体の電気抵抗値の総和として捉えることができ、下記（ 1 ) 式により表される。 R _t。 _{t a 1} = R 1 + R 2 + R 3 + R 4 + R 5 ( 1 )

( 1 ) 式において、 R 1は測定端子 2の固有抵抗を示し、 R 2は測定端子 2の側の表面の酸化スケールによる接触抵抗を示し、 R 3は供試材である母材の固有抵抗を示し、 R 4は測定端子 3の側の表面の酸化スケールによる接触抵抗を示し、さらに、 R 5は測定端子 3の固有抵抗を示す。

ここで、事前に紙やすり等を用いて完全に表面の酸化スケールを取り除いた熱間プレス部材 4の電気抵抗値を計測すると、この計測値は（ 2 ) 式により示す、母材の固有抵抗 R 3 と、測定端子 2、 3の固有抵抗 R 1、 R 5の和である。

R 1 + R 3 + R 5 ( 2 ) そして、（ 1 ) 式により求められる、測定端子 2、 3から熱間プレス部材 4までの全体の電気抵抗値から、（ 2 ) 式により求められる、母材の固有抵抗 R 3 と測定端子 2、 3の固有抵抗 R l、 R 5 との和を差し引くと、（ 3 ) 式により示す、酸化スケールのみの電気抵抗値 R _{s e a} i _eが求められる。

R _{s c a l e} = R 2 + R 4 ( 3 ) 表面の酸化スケールの生成量が多い熱間プレス部材 4であるほど、酸化スケールのみの電気抵抗値 R _{s e a} i _eが高くなる。このため、上述した事前試験を行うことより、表面状態が異なる多数の熱間プレス部材 4のスポット溶接性や塗装性の良否の程度と、酸化スケールのみの電気抵抗値 R s c a i eとの闋係を求め、酸化スケールのみの電気抵抗値 R _s c _a i _eを臨界値として、操業前に事前に設定しておく。

このようにして、本試験において熱間プレス部材 4の表面品質を判断するための事前試験は、終了する。 .

次に、本試験を行うことにより、表面品質の検查を行おうとする熱間プレス部材 4について、上述した操作と同様の操作を行うことによつて、酸化スケールのみの電気抵抗値 R _s c _a！ _eを求める。

そして、本試験により求められた酸化スケールのみの電気抵抗値 R _{s c} _a j _eと、事前試験により定められた臨界値 R _{s e a I e}とを比較することによって、熱間プレス部材 4の表面品質の良否を判断する。

すなわち、本試験により求められた電気抵抗値 R _{s c a} J _eが事前試験により定められた臨界値 R _s c _a , _eよりも高い場合には、熱間プレス部材 4 の表面に残存した酸化スケールが基準値を超えるために、スポット溶接性や塗装性が不芳であると、予測して判定する。

一方、これとは逆に、本試験により求められた電気抵抗値 R _{s e a} i _eが事前試験により定められた臨界値 R _{s c a} , _eよりも低い場合には、熱間プレス部材 4の表面の酸化スケールが十分除去されており、スポット溶接性や塗装性は良好であると、予測して判定する。

このように、本発明により、スポット溶接性や塗装性に悪影響を及ぼす酸化スケールの残存状況を、定量的に測定することができ、熱間プレス部材 4のスポット溶接性や塗装性の良否を判断することができる。

なお、一般に、測定端子 2、 3の電気抵抗、特に鋼からなる母材の電気抵抗は、酸化スケールの電気抵抗に比較して著しく小さい。また、臨界値にも測定値にも、測定端子 2、 3の電気抵抗 R l、 R 5、熱間プレス部材 4の電気抵抗 R 3が含まれる。

このため、酸化スケールのみの電気抵抗値 R _{s e a}！ _eの値による検査方法を示す後述する実施例とは異なるものの、酸化スケールのみの電気抵抗値 R _s c _{a e}の代わりに測定端子 2、 3から熱間プレス部材 4までの全体の電気抵抗値 R _t。 _{t a} iを用いて臨界値を設定しても構わない。

一般に、熱間プレス部材 4 の表面における電気抵抗は、低ければ低いほど、電極と溶着し難くなるために溶接の観点では望ましい。しかし、電気抵抗を下げるためには、熱間プレス部材 4の表面にシヨットプラストを長時間強く衝突させる必要がある。これにより、生産性の低下や強くショットブラストが当たることによる部品の変形等の問題を生じる。このため、熱間プレス部材 4の表面における電気抵抗の臨界値を下げ過ぎることは現実的ではない。

このため、よって、熱間プレス部材 4の表面における電気抵抗の臨界値は、溶着電流を 1 0 k Aから 1 4 k Aまでの範囲の所定の値に設定することが望ましい。

図 5にダラフで示すように、電気抵抗の臨界値は加圧力 8 7 N/mm ² ( 2 5 0 k g f ) において 5 πιΩから 2 5 πι Ωまでの間の所定の値となる。

なお、酸化スケールのみの電気抵抗値 R _{s c a}！ _eは絶対的な値ではない

。図 6にグラフで示すように、酸化スケールのみの電気抵抗値 R _s c _a t _e

(m Ω ) は加圧力 Pの大小によって変動する値である。加圧力 P (N/ mm²) の関数として R _{s c a l e} =A P— Bの式により近似することができる（ただし、 A、 Bは定数）。

このため、測定する加圧力 Pが異なる場合、電気抵抗値（ιη Ω) の臨界値は、加圧力 8 7 N/mm ² ( 2 5 0 k g f ) における 5 πιΩから 2 5 m Ωの間に相当する加圧力、つまり評価を行う加圧力 P (N/mm² ) の値によって、 5 8 P—。· ⁵⁵ (m Ω ) ≤ R _{s c a l e}≤ 4 8 0 P^{- 0}- ^{6 6}

(m Ω ) により示される範囲内の所定の値として設定すればよい。なお、上述したように、 R _s c _{a e} R _t。 _{t a} iであるため、 R _{s c a} "の代わりに R t。 t a iを用いてもよい。

さらに、測定端子 2、 3に通電する電流値を一定とする場合には、必ずしも電気抵抗値を指標とする必要はなく、電圧が安定した後の測定端子間電圧を指標.としてもよい。この場合の電圧 V (V) の臨界値は、測定電流を I (A) とすると、 5 8 1 ?_°' ^{5 5}以上4 8 0 1 ?—。' ^{6 6}以下の範囲内の所定の値として設定すればよい。

図 4は、本発明に係る方法の別の実施の形態を示すものである。

すなわち、これまで説明してきた実施の形態は、測定端子 2、 3が供試材である熱間プレス部材 4を両面から挟んだ状態で支持していた。しかし、図 4に示すように、 2つの測定端子 2、 3を所定の距離だけ離して配置し、熱間プレス部材 4の表面又は裏面のどちらかを加圧するように構成してもよい。これにより、熱間プレス部材 4の表面又は裏面のどちらかの電気抵抗のみを測定することが可能となる。この実施の形態においても、測定操作の具体的な内容は、上述した実施の形態と実質的に同じであるので、その説明は省略する。なお、図 4 においても、図 1 に示す各部材と同一の部材（装置）は、図 1の符号と同一の符号を付して示してある。

次に、実施例を参照しながら、本発明に係る方法をさらに具体的に説明する。

実施例 1

図 1 に示す加圧機構 1 として定置式スポット溶接機を用いて、本発明に係る方法を実施した。なお、測定端子 2、 3 とトランス（図示しない ) をつないでいる銅ケーブルを外すことにより、測定端子 2、 3を絶縁状態とした。そして、図 1に示すように、測定端子 2、 3に電流発生装置 5 の銅線と電圧測定装置 7 の銅線とをつないだ。

設定条件

測定端子： C r 一 C u電極ドームラジアス型

元直径 1 6 m m 先端直径 6 m m (先端 4 O R ) カロ圧力： 8 7 N / m m ² ( 2 5 0 k g f )

ιΑ ： [k>流流 2 A

鋼板の表面品質の評価基準となる「臨界値」は、供試材として板厚 1 . 2 m mの冷延鋼板を母材とする熱間プレス部材 4を用いて、（ a ) 測定端子 2、 3間に何も挟まずに短絡させ、測定端子 2、 3の抵抗を求める、（ b )完全に酸化スケールを除去した熱間プレス部材 4により母材の電気抵抗を求める、 ( c ) ショットブラストの条件を変えることにより、表面の状態を変えた複数のテストピースを作成し、電気抵抗値を測定する、（ d ) 表面の状態を変えたテストピースの溶接性を調査し、 1 2 0 0 0 Aまで溶着しない場合を溶接性「O K」と判断し、 1 2 0 0 0 A未満で溶着する場合を溶接性「N G」と判断する。このときの臨界値を本例では 1 5 m Ωに設定する、という操作（ a ) 〜（ d ) を繰り返し行うことにより、設定した。

次に、検査が必要な熱間プレス部材 4の溶接予定位置の近傍を測定端子 2、 3により挟んで電流を流し、電気抵抗値を算出した。

算出した電気抵抗値より測定端子 2、 3及び母材の電気抵抗値を減算することにより、酸化スケールの電気抵抗値を算出した。

そして、酸化スケールの電気抵抗値と臨界値とを比較し、酸化スケールの電気抵抗値が臨界値（ 1 5 πιΩ) 以下である場合にはスポット溶接性は問題がないと判断するとともに、酸化スケールの電気抵抗値がこの臨界値を超える場合にはスポット溶接性に問題があると判断した。

確認のため、検査作業によって、表面品質を判断した熱間プレス部材 4のスポット溶接性を調査した結果を表 1に示す。検查結果が「NG」判断された熱間プレス部材 4は、スポット溶接による溶着が発生し易かつた。

このため、本発明に係る方法により正確にスポット溶接性を検査することが可能であることが確認できた。

表 1 供試材の R sea I e 抵抗値による実際の溶接による

(ηΩ) 検査結果確認結果

1 111.2 NG NG

2 47.3 NG NG

3 72.3 NG NG

4 34.5 NG NG

5 22.7 NG NG

6 14.5 0Κ 0Κ

7 4.2 0Κ 0Κ

8 0.2 0Κ 0Κ 実施例 2

本実施例が上述した実施例 1 と相違するのは、供試材として、板厚が 1 . 4 m mの熱延鋼板を熱間プレスすることにより得られる熱閬プレス部材を使用した点である。本実施例は、この点以外は実施例 1 と同じである。

結果を表 2にまとめて示す。

表 2

検査結果が「N G」であると判断された熱間プレス部材 4は、スポット溶接による溶着が発生し易かった。このため、本発明に係る方法により正確にスポット溶接性を検查することが可能であることが確認できた

産業上の利用の可能性

本発明により、例えば、熱延鋼板又は冷延鋼板を熱間プレスすることにより得られる熱間プレス部材等の、鋼材の表面におけるスケ一ルの形成状態、さらには、この鋼材にスポット溶接や塗装を行う場合におけるスポット溶接性や塗装性を、簡便に、定量的に、効率良く、さらには鋼材を破壊することなく予測して判定することができるようになった。特に、最近のように、熱間プレスが普及している状況下では、本発明は実用性が非常に高い発明であって、斯界の技術進歩に大きな貢献をすることができる価値の高い発明である。

Claims

請求の範囲

1. 一定の加圧力で鋼材に押し付けられた 2つの測定端子の間に通電して測定端子間電圧を測定すること、当該鋼材に後処理を行って当該後処理の結果の良否を判定すること、当該後処理の結果が良好であると判定された鋼材についての測定端子間電圧に基づいて、良好な後処理の結果を得ることができる測定端子間電圧値又は測定端子間抵抗値の範囲を求めること、及び、当該範囲に基づいて前記測定端子間電圧を測定した鋼材に対して行われる後処理の結果を予測することを特徴とする鋼材の表面品質の検査方法。

2. 前記鋼材は熱延鋼板又は冷延鋼板を熱間プレスすることにより得られる熱間プレス部材であり、前記後処理は溶接である請求項 1に記載された鋼材の表面品質の検査方法。

3. 前記加圧力を 8. 7〜 2 0 8 N/mm²の範囲内のィ ΪΪとし、前記電流の値を 3 0 A以下とする請求項 2に記載された鋼材の表面品質の検查方法。

4. 前記測定端子間抵抗値が、予め定めた電気抵抗の臨界値以下である場合には溶接性良好と判定し、該電気抵抗の臨界値を超える場合には溶接性不良と判定する請求項 1から請求項 3までのいずれか 1項に記載された鋼材の表面品質の検査方法。

5. 前記電気抵抗の臨界値は、前記加圧力を P (N/mm²) とした場合に 5 8 P—。· ^{5 5} (m Ω ) 以上 4 8 O P— °· ^{6 6} (m Ω ) 以下の範囲の値である請求項 4に記載された鋼材の表面品質の検査方法。