WO2023145330A1 - アーク溶接金属、溶接継手、及び自動車部材 - Google Patents

アーク溶接金属、溶接継手、及び自動車部材 Download PDF

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WO2023145330A1
WO2023145330A1 PCT/JP2022/047289 JP2022047289W WO2023145330A1 WO 2023145330 A1 WO2023145330 A1 WO 2023145330A1 JP 2022047289 W JP2022047289 W JP 2022047289W WO 2023145330 A1 WO2023145330 A1 WO 2023145330A1
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WO
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weld metal
less
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arc
weld
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PCT/JP2022/047289
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English (en)
French (fr)
Inventor
和貴 松田
真二 児玉
正寛 松葉
欽也 石田
Original Assignee
日本製鉄株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese

Definitions

  • the present invention relates to arc weld metals, welded joints, and automotive components. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-010976 filed in Japan on January 27, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • Corrosion resistance is also required for automobile parts. Therefore, not only hydrogen embrittlement resistance but also electrodeposition coating properties are required for arc welds provided at joints of automobile members.
  • Patent Document 1 discloses a weld metal formed by gas-shielded arc welding using a flux-cored wire, wherein C: 0.02 to 0.12% (meaning “% by mass” The chemical composition is the same below), Si: 0.10 to 2.00%, Mn: 0.90 to 2.5%, Ni: 0.20 to 3.5%, Ti: 0.040 to 0 .15%, N: 0.015% or less (excluding 0%), and O: 0.030 to 0.10%, the balance being iron and unavoidable impurities, and 2500 retained austenite particles Number / mm 2 or more, the volume fraction of retained austenite particles is 4.0% or more, and the ⁇ value represented by the following formula (1) is 75 or more.
  • ⁇ value 320 ⁇ [C]+50 ⁇ [Si]+15 ⁇ [Mn]+10 ⁇ [Ni]+28 ⁇ [Mo] (1)
  • [C], [Si], [Mn], [Ni] and [Mo] mean the content (% by mass) of C, Si, Mn, Ni and Mo, respectively.
  • Patent Document 2 C: 0.02 to 0.12% (meaning “mass%”; the same applies to the chemical composition below), Si: 0.18 to 2.00%, Mn: 0.90 to 2.5%, Ni: 1.0 to 3.5%, Cr: 0.3 to 2.0%, Al: 0.030% or less (excluding 0%), N: 0.015% or less ( 0%), and O: 0.050% or less (not including 0%), respectively, the balance being iron and inevitable impurities, and retained austenite particles having an equivalent circle diameter of 0.15 ⁇ m or more 2500 pieces / mm 2 or more, the volume fraction of the retained austenite phase is 4.3% or more with respect to the entire structure, and the ratio of the content of Cr and Mn [Cr]/[Mn] is 0.20
  • a weld metal having excellent resistance to hydrogen embrittlement and susceptibility characterized by the above is disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a weld metal formed by gas-shielded arc welding using a flux-cored wire, wherein C: 0.02 to 0.12% (meaning "% by mass”. The chemical composition is described below. Same), Si: 0.10 to 2.00%, Mn: 0.90 to 2.5%, Ni: 0.20 to 3.5%, Ti: 0.040 to 0.15%, N: 0 .015% or less (not including 0%), and O: 0.030 to 0.10%, respectively, the balance being iron and unavoidable impurities, and 2500 or more retained austenite particles/mm 2 In addition, the volume fraction of retained austenite particles is 4.0% or more, and the ⁇ value represented by the following formula (1) is 75 or more.
  • ⁇ value 320 ⁇ [C]+50 ⁇ [Si]+15 ⁇ [Mn]+10 ⁇ [Ni]+28 ⁇ [Mo] (1)
  • [C], [Si], [Mn], [Ni] and [Mo] mean the content (% by mass) of C, Si, Mn, Ni and Mo, respectively.
  • Patent Document 4 in an arc welding method for steel plates having a C content of 0.08 to 0.30% by mass, using a welding wire having a total amount of Cr and Ni of 1.00% by mass or more, the following formula ( An arc welding method is disclosed in which welding is performed under the condition that X represented by 1) is 200 or less.
  • Patent Document 5 describes a fillet welded joint in which at least one steel plate has a thickness of 1 to 4 mm, in which (a) the volume fraction of martensite in the weld metal is 50% or more, and (b) the steel plate A high fatigue strength fillet welded joint is disclosed characterized by a weld toe angle formed in the face between 110 and 150 degrees.
  • the present invention provides an arc weld metal capable of improving both electrodeposition paintability and hydrogen embrittlement resistance of welds, and a welded joint and automobile excellent in both electrodeposition paintability and hydrogen embrittlement resistance of welds.
  • An object is to provide a member.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • the arc weld metal according to one aspect of the present invention contains, in unit mass %, C: 0.10% or more and 0.30% or less, Si: 0.30% or more and 1.00% or less, and Mn: 1.0% or less. 30% or more and 3.00% or less, P: 0.0500% or less, S: 0.0100% or less, N: 0.0100% or less, O: 0.0200% or more and 0.0700% or less, Al, Ti, 5.00% or less in total of one or more selected from the group consisting of Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, Nb, Zr, and Mg, the balance being iron and impurities, residual
  • the austenite volume fraction is 3.0% or more and 16.0% or less.
  • the arc welding metal described in (1) above is, in unit mass %, selected from the group consisting of Al, Ti, Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, Nb, Zr, and Mg. The above may be contained in a total amount of 0.03% or more and 5.00% or less.
  • the Ni content, Cr content, Mo content, and V content are Ni/59+Cr/52+Mo/96+V/51 ⁇ 0.0200 % may be satisfied.
  • each element symbol is the content in mass % of each element.
  • the arc weld metal according to any one of (1) to (3) above may contain C: 0.13% or more and 0.30% or less in unit mass %.
  • the arc weld metal according to any one of (1) to (4) above may contain Ti: 0.025% or more and 0.120% or less in unit mass %.
  • the arc welding metal according to any one of the above (1) to (5) has, in unit mass%, Al: 0.01% or more and 0.20% or less, Ti: 0.020% or more and 0 .120% or less, Cu: 0.10% or more and 1.00% or less, Ni: 0.05% or more and 1.50% or less, Cr: 0.050% or more and 1.000% or less, Mo: 0.050% V: 0.050% to 0.300% B: 0.050% to 0.0600% Nb: 0.005% to 0.100% Zr: 0.005% to 0.100% 005% or more and 0.050% or less, and Mg: 0.0005% or more and 0.0100% or less.
  • a welded joint according to another aspect of the present invention comprises a plurality of base material steel plates and an arc welding metal that joins the plurality of base material steel plates, wherein the arc weld metal includes the above (1) to (5), wherein the Si content of each of the plurality of base material steel sheets is 0.60% or more and 2.00% or less in mass%, and the plurality of the At least one of the base material steel plates may have a thickness of 4.0 mm or less.
  • the arc weld metal is the arc weld metal described in (6) above, and the Si content of each of the plurality of base material steel plates is 0.60% or more in mass%.
  • the thickness of at least one of the plurality of base material steel plates may be 4.0 mm or less (9)
  • the plurality of base materials At least one of the steel plates may have a tensile strength of 980 MPa or more.
  • at least one of the plurality of base material steel plates may have a tensile strength of 980 MPa or more.
  • An automobile member according to another aspect of the present invention includes the welded joint according to (7) above.
  • An automobile member according to another aspect of the present invention includes the welded joint according to (8) above.
  • an arc weld metal capable of improving both the electrodeposition paintability and the hydrogen embrittlement resistance of the weld, and a welded joint excellent in both the electrodeposition paintability and the hydrogen embrittlement resistance of the weld and automobile parts.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an analysis method when measuring chemical components of weld metal using emission spectrometry.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an analysis method when chemical analysis is used to measure the chemical composition of weld metal;
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an analysis method for measuring the amount of retained austenite in weld metal;
  • FIG. 4 is a cross-sectional schematic diagram of a weld metal and a welded joint when the welded joint is a lap fillet joint;
  • FIG. 4 is a cross-sectional schematic diagram of a weld metal and a welded joint when the welded joint is a T-shaped fillet joint; It is a schematic diagram of a paintability evaluation area.
  • arc weld metal may be simply referred to as weld metal.
  • the present inventors have found that hydrogen embrittlement resistance is improved by generating retained austenite in the weld metal. Specifically, the present inventors have found that retained austenite can be used to trap hydrogen penetrating into the weld metal, suppress hydrogen diffusion into stress concentration areas, and thereby suppress hydrogen embrittlement.
  • the arc weld metal according to the first embodiment of the present invention is unit mass%, C: 0.10% or more and 0.30% or less Si: 0.30% or more and 1.00% or less Mn: 1.30% or more and 3.00% or less P: 0.0500% or less S: 0.0100% or less N: 0.0100% or less O: 0.0200% or more and 0.0700% or less Al, Ti, Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, Nb, Zr, and one or more selected from the group consisting of Mg , in total 5.00% or less, and the balance consists of iron and impurities. Furthermore, the arc weld metal according to the present embodiment has a retained austenite volume fraction of 3.0% or more and 16.0% or less.
  • "%" indicating the content of an element means "% by mass”.
  • C (C: 0.10% or more and 0.30% or less) C is an important element that affects the strength of the weld metal. If the C content in the weld metal is less than 0.10%, the strength of the weld metal will be insufficient. Furthermore, when the C content in the weld metal is less than 0.10%, the amount of retained austenite in the weld metal is insufficient. On the other hand, when the C content in the weld metal exceeds 0.30%, the toughness of the weld metal is impaired. Therefore, the C content of the weld metal should be 0.10% or more and 0.30% or less.
  • the C content of the weld metal is preferably 0.12% or more, 0.13% or more, 0.14% or more, 0.15% or more, or 0.18% or more.
  • the C content of the weld metal is preferably 0.28% or less, 0.25% or less, 0.22% or less, or 0.20% or less.
  • the most preferable C content is considered to be in the range of 0.14% or more and 0.2% or less.
  • Si suppresses the formation of carbides and stabilizes retained austenite. Si also contributes to deoxidation of the weld metal. These effects cannot be obtained if the Si content of the weld metal is less than 0.30%. On the other hand, if the Si content of the weld metal exceeds 1.00%, the amount of insulating welding slag increases, impairing the electrodeposition coating properties of the weld metal. Therefore, the Si content of the weld metal should be 0.30% or more and 1.00% or less.
  • the Si content of the weld metal is preferably 0.35% or more, 0.40% or more, or 0.50% or more.
  • the Si content of the weld metal is preferably 0.95% or less, 0.90% or less, or 0.80% or less.
  • Mn is an important element that improves the hardenability of weld metal. Also, Mn concentrates in the austenite phase together with C and stabilizes the austenite phase. If the Mn content of the weld metal is less than 1.30%, the hardenability is insufficient and the strength of the weld metal is insufficient. On the other hand, when the Mn content of the weld metal exceeds 3.00%, the toughness of the weld metal is impaired. Therefore, the Mn content of the weld metal should be 1.30% or more and 3.00% or less. The Mn content of the weld metal is preferably 1.50% or more, 1.80% or more, or 2.00% or more. The Mn content of the weld metal is preferably 2.80% or less, 2.50% or less, or 2.20% or less.
  • P is an impurity.
  • the P content of the weld metal should be 0.0500% or less.
  • the P content is preferably 0.0450% or less, 0.0400% or less, or 0.0300% or less. From the viewpoint of ensuring the toughness of welded joints, the smaller the P content, the better. Therefore, the lower limit of P content is not defined.
  • the lower limit of the P content may be 0%. However, considering the production cost of the welded joint, the P content of the weld metal may be 0.0005% or more, 0.0010% or more, or 0.0100% or more.
  • S is an impurity. If the S content in the weld metal exceeds 0.0100%, S segregates at the grain boundaries of the weld metal, impairing the toughness of the weld metal. Therefore, the S content of the weld metal should be 0.0100% or less.
  • the S content is preferably 0.0080% or less, 0.0060% or less, or 0.0050% or less. From the viewpoint of ensuring the toughness of welded joints, the smaller the S content, the better. Therefore, the lower limit of the S content is not defined.
  • the lower limit of the S content may be 0%. However, considering the production cost of the welded joint, the S content of the weld metal may be 0.0005% or more, 0.0010% or more, or 0.0030% or more.
  • N is an element that penetrates into the weld metal during welding. Although N contributes to increasing the strength of the weld metal, an excessive N content reduces the toughness of the weld metal. Therefore, the upper limit of the N content is set to 0.0100%.
  • the N content may be 0.0080% or less, 0.0070% or less, or 0.0060% or less.
  • the strength is secured by elements other than N, so the lower limit of the N content is not set.
  • the lower limit of the N content may be 0%.
  • the N content may be 0.0001% or more, 0.0010% or more, or 0.0030% or more.
  • O is an element that penetrates into the weld metal during welding. Since O forms an oxide in the weld metal, an excessive content of O causes a decrease in the toughness of the weld metal. Therefore, the upper limit of the O content is set to 0.07%.
  • the O content may be 0.06% or less, 0.05% or less, or 0.04% or less. From the viewpoint of ensuring the toughness of welded joints, the smaller the O content, the better. Therefore, the lower limit of the O content may be 0%.
  • the O content may be 0.025% or more, 0.03% or more, or 0.035% or more.
  • the rest of the chemical composition of the weld metal consists of iron and impurities.
  • Impurities include raw materials such as ores or scraps when industrially manufacturing the base material and filler material, or components mixed in due to various factors in the manufacturing process, or welding when the base material is welded. It means a component that is mixed from the environment and is allowed within a range that does not adversely affect the weld metal according to the present embodiment.
  • the weld metal may contain the following arbitrary elements in place of part of the remaining iron.
  • Al deoxidizes the weld metal.
  • Ti deoxidizes the weld metal and refines the structure of the weld metal.
  • Cu improves welding workability and hardenability of the weld metal.
  • Ni improves the low temperature toughness of the weld metal.
  • Cr, Mo, V, and B improve the hardenability of the weld metal.
  • Nb refines the structure of the weld metal.
  • Zr improves the strength of the weld metal.
  • Mg deoxidizes the weld metal.
  • these elements may be contained in the weld metal.
  • the total content of these arbitrary elements may be 0.03% or more, 0.10% or more, 0.50% or more, or 1.50% or more.
  • the total content of these optional elements may be 5.00% or less, 3.50% or less, 2.50% or less, or 2.20% or less.
  • these optional elements are often contained in high-strength steel sheets.
  • the weld metal is formed by melting and mixing the base material on which the weld metal is provided and the filler material. Therefore, when the base metal on which the weld metal is provided is a high-strength steel plate, these optional elements may migrate from the base metal to the weld metal. On the other hand, these optional elements are not essential from the viewpoint of ensuring electrodeposition paintability and hydrogen embrittlement resistance of the weld zone.
  • the insulating slag which adversely affects the electrodeposition paintability, is mainly composed of Si, it is possible to ensure the electrodeposition paintability by controlling the Si content within the above range.
  • Hydrogen trapping for improving hydrogen embrittlement resistance is performed using retained austenite, which will be described later, but the above-mentioned arbitrary elements do not greatly affect the amount of retained austenite.
  • Mitsuru Tanino et al. "Chemistry of Iron and Steel Materials” (Okaku Uchida, 2001, pp. 103-104) lists C, N, Mn, Ni, and Cu as examples of austenite-forming elements. , C are of particular importance.
  • Masashi Maki et al. "Effect of grain size on transformation-induced plasticity of metastable Fe--Ni--C austenite" (Journal of the Japan Institute of Metals, Vol. 38, pp.
  • the total content of these optional elements may be 0%. Also, when the total content of various optional elements is specified as above, it is not necessary to specify the content of each optional element independently. On the other hand, instead of specifying the total content of various optional elements, or in addition to this, the content of each optional element may be specified independently as follows.
  • the weld metal may contain Al.
  • the Al content may be 0%, the above effect can be preferably obtained by setting the Al content to 0.01% or more, for example.
  • the Al content may be 0.05% or more, 0.08% or more, or 0.10% or more.
  • the Al content may be 0%.
  • the Al content of the weld metal is 0.20% or less, it is possible to avoid the precipitation of an excessive amount of alumina-based oxide in the weld metal and further improve the toughness of the weld metal.
  • the Al content may be 0.18% or less, 0.15% or less, or 0.12% or less.
  • Ti deoxidizes the weld metal and further refines the structure of the weld metal.
  • Ti contained in the filler metal which is the material of the weld metal, has the function of improving the electrical conductivity of the slag adhering to the surface of the weld metal and further enhancing the electrodeposition coating properties. Therefore, a Ti-containing weld metal obtained from a Ti-containing filler material has high electrodeposition coatability.
  • the Ti content may be 0%, these effects can be preferably obtained by setting the Ti content of the weld metal to 0.020% or more, for example.
  • the Ti content may be 0.025% or more, 0.030% or more, 0.050% or more, 0.060% or more, or 0.100% or more.
  • the Ti content may be 0.100% or less, 0.080% or less, or 0.060% or less.
  • the weld metal may contain Cu.
  • the Cu content may be 0%, but by setting the Cu content to 0.10% or more, 0.20% or more, or 0.30% or more, the above effects can be preferably obtained.
  • the toughness of the weld metal can be further improved.
  • the Cu content may be 0.90% or less, 0.80% or less, or 0.60% or less.
  • the weld metal may contain Ni.
  • the Ni content may be 0%, but by setting the Ni content to 0.05% or more, 0.10% or more, or 0.12% or more, the above effects can be preferably obtained.
  • the Ni content of the weld metal is 1.50% or less, excessive hardening of the weld metal can be avoided and the toughness of the weld metal can be stably ensured.
  • the Ni content may be 1.00% or less, 0.95% or less, 0.50% or less, 0.20% or less, 0.19% or less, or 0.15% or less.
  • the weld metal may contain Cr.
  • the Cr content may be 0%, the above effects can be preferably obtained by setting the Cr content to, for example, 0.050% or more, 0.100% or more, or 0.120% or more.
  • the Cr content of the weld metal is 1.000% or less, the alloy cost is reduced, which is economically advantageous.
  • the Cr content may be 0.900% or less, 0.800% or less, or 0.600% or less.
  • the weld metal may contain Mo. Although 0% of Mo content may be sufficient, the above-mentioned effect can be obtained preferably by setting Mo content to 0.050% or more, 0.100% or more, or 0.120% or more, for example. In addition, if the Mo content of the weld metal is 1.000% or less, the alloy cost is reduced, which is economically advantageous. Furthermore, by setting the Mo content of the weld metal to 1.000% or less, the toughness of the weld metal can be further improved. The Mo content may be 0.900% or less, 0.800% or less, or 0.600% or less.
  • V improves the hardenability of the weld metal. Therefore, V may be contained in the weld metal.
  • the V content may be 0%, but by setting the V content to 0.050% or more, 0.100% or more, or 0.120% or more, the above effect can be preferably obtained.
  • the V content of the weld metal is 0.300% or less, the alloy costs are reduced, which is economically advantageous.
  • the toughness of the weld metal can be further improved.
  • the V content may be 0.280% or less, 0.250% or less, or 0.200% or less.
  • B improves the hardenability of the weld metal. Therefore, B may be contained in the weld metal.
  • the B content may be 0%, but by setting the B content to, for example, 0.0005% or more, 0.0010% or more, or 0.0050% or more, the above effects can be preferably obtained.
  • the toughness of the weld metal can be further improved.
  • the B content may be 0.0500% or less, 0.0450% or less, or 0.0400% or less.
  • the weld metal may contain Nb.
  • the Nb content may be 0%, but by setting the Nb content to, for example, 0.005% or more, 0.010% or more, or 0.020% or more, the above effects can be preferably obtained.
  • the toughness of the weld metal can be further improved.
  • the Nb content may be 0.080% or less, 0.050% or less, or 0.040% or less.
  • the weld metal may contain Zr.
  • the Zr content may be 0%, but by setting the Zr content to 0.005% or more, 0.006% or more, or 0.007% or more, the above effects can be preferably obtained.
  • the Zr content may be 0.040% or less, 0.035% or less, or 0.030% or less.
  • Mg is an element added for deoxidizing the weld metal. Therefore, the weld metal may contain Mg.
  • the Mg content may be 0%, but by setting the Mg content to, for example, 0.0005% or more, 0.0007% or more, or 0.0010% or more, the above effects can be preferably obtained.
  • the Mg content of the weld metal is 0.0100% or less, it is possible to avoid a decrease in the toughness of the weld metal.
  • the Mg content may be 0.0050% or less, or 0.0030% or less.
  • the stress concentration portion is, for example, the vicinity of the root portion.
  • the retained austenite phase contained in the weld metal traps the hydrogen that has entered the weld metal during arc welding, thereby reducing the hydrogen concentration at the stress concentration sites such as the tip of the root part and improving the hydrogen resistance of the weld metal. Embrittlement properties can be improved.
  • the volume fraction of retained austenite may be 4.0% or more, 5.0% or more, or 8.0% or more.
  • the upper limit of the volume fraction of retained austenite is not particularly limited, considering the chemical composition of the weld metal according to this embodiment, it is estimated that it is difficult to increase the volume fraction of retained austenite to more than 16.0%. Therefore, the volume fraction of retained austenite may be 16.0% or less, 15.0% or less, or 13.0% or less.
  • the remainder of the metallographic structure of the weld metal is not particularly limited.
  • the remainder of the metallographic structure may be composed of, for example, ferrite and martensite.
  • the volume fraction of martensite in the weld metal is more preferably less than 50%, 48% or less, 45% or less, or 40% or less.
  • Ni, Cr, Mo, and V contained in the weld metal have the effect of improving the hardenability of the weld metal, but may form precipitates in the weld metal and reduce the toughness of the weld metal. Therefore, the parameter A obtained by substituting the Ni content, Cr content, Mo content, and V content into the following formula is preferably less than 0.0200%.
  • Parameter A Ni/59 + Cr/52 + Mo/96 + V/51
  • the Ni content, Cr content, Mo content, and V content are Ni/59+Cr/52+Mo/96+V/51 ⁇ 0.0200% is preferably satisfied.
  • Parameter A is more preferably less than 0.0100%, or less than 0.0050%.
  • each element symbol is the content in mass % of each element.
  • the weld metal may be surface-treated.
  • a chemical conversion coating, plating, coating, or the like may be provided on the surface of the weld metal.
  • plating include hot-dip galvanizing, alloying hot-dip galvanizing, electro-galvanizing, hot-dip aluminizing, and electro-aluminizing.
  • a suitable example of the coating film is an electrodeposition coating film or the like.
  • the weld metal may be subjected to blasting such as shot blasting and wet blasting, peening such as UIT and hammer peening, and grinding with a grinder or the like. Hydrogen embrittlement cracking of weld metal occurs within a relatively short period of time after completion of welding. Therefore, it is considered that the post-treatment that is performed after a while from the end of welding does not affect the frequency of occurrence of hydrogen embrittlement cracking in the weld metal.
  • Emission spectroscopic analysis is suitable for joints that can secure a wide analysis surface
  • chemical analysis is suitable for joints that can secure a large amount of test pieces.
  • Two measurement methods can be used depending on the actual situation of the joint. The analysis results are almost the same regardless of which method is used.
  • the emission spectroscopic analysis it is preferable to perform, for example, three or more measurements and regard the average value as the chemical composition of the weld metal.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a method of measuring the chemical composition of a weld metal 1 by optical emission spectrometry in a welded joint 2 formed by lap fillet welding two base steel plates 21 .
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a part of the cross section of the welded joint 2 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the weld metal 1. As shown in FIG.
  • the weld metal 1 is cut so as to expose the inside of the weld metal 1, and is appropriately prepared.
  • the weld joint 2 in which the weld metal 1 is arranged is a lap fillet joint, as shown in FIG.
  • the weld metal 1 is cut and polished so that the surface of the other base metal steel plate 21 (the base metal steel plate 21 indicated by the solid line) and the cross section of the weld metal 1 are included in the same plane.
  • the weld metal 1 is subjected to emission spectroscopic analysis.
  • the fusion boundary which is the boundary between the weld metal 1 and the base material steel plate 21, and its vicinity are not included in the analysis area.
  • the area within 100 ⁇ m from the fusion boundary should be excluded from the analysis area. This is because the components of the base steel plate 21 tend to be concentrated in the vicinity of the fusion boundary and have components different from the average components of the weld metal 1 .
  • the area within 100 ⁇ m from the fusion boundary may be excluded from the analysis area and the cross section of the weld metal may be subjected to optical emission spectroscopic analysis.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of measuring the chemical composition of the weld metal 1 by chemical analysis in the welded joint 2 formed by lap fillet welding two base steel plates 21 .
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a part of the cross section of the welded joint 2 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the weld metal 1.
  • weld metal 1 is sampled from weld joint 2 .
  • the sampling position of the weld metal 1 is set at a position separated from the fusion boundary by 100 ⁇ m or more.
  • the welded metal 1 may be sampled as shown in FIG.
  • the hatched portions in FIG. 2 are locations where the weld metal 1 is sampled.
  • the surface of the weld metal 1 may have dirt such as slag, the outermost layer of the weld metal 1 is not analyzed. Therefore, it is necessary to grind the surface of the weld metal 1 before extracting the weld metal 1 . Then, the sampled weld metal 1 may be subjected to a normal chemical analysis. Even if the shape of the welded joint is not the lap fillet joint illustrated in FIG.
  • good measurement results can be obtained by sampling the weld metal 1 while avoiding the area within 100 ⁇ m from the fusion boundary. For example, proper erosion of a cross-section of a welded joint containing weld metal will result in a distinct fusion boundary. By making the fusion boundary clear in this way, the weld metal can be collected while avoiding the region within 100 ⁇ m from the fusion boundary, regardless of the shape of the welded joint. It should be noted that the position from which the weld metal is sampled is preferably the bead stationary portion.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method of measuring the retained austenite volume fraction of the weld metal 1 in the welded joint 2 formed by lap fillet welding two base steel plates 21 .
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a part of the cross section of the welded joint 2 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the weld metal 1.
  • the method for measuring the volume fraction of retained austenite in weld metal 1 is as follows. First, the weld metal 1 is cut so as to expose the inside of the weld metal 1, and the cut surface is appropriately prepared.
  • the welded joint 2 with the welded metal 1 is a lap fillet joint
  • the welded metal 1 may be cut perpendicularly to the welding direction as shown in FIG.
  • an analysis using an X-ray diffractometer is performed in a region separated from the outer periphery of the weld metal 1 by 100 ⁇ m or more.
  • the outer circumference of the weld metal 1 is a concept including both the fusion boundary between the weld metal 1 and the base metal steel plate 21 and the surface of the weld metal 1 .
  • the area enclosed by the dashed line is the analysis area.
  • the fraction of the austenite phase is determined. Specifically, the X-ray diffraction result is substituted into the following formula to obtain the austenite phase fraction.
  • V l ⁇ /( l ⁇ + l ⁇ )
  • the fraction of martensite is included in the fraction of ferrite. This is because the crystal structure of martensite generated in steel with C: 0.10% or more and 0.30% or less is almost the same as that of ferrite.
  • the method for measuring the martensite area ratio of the weld metal is as follows. First, a cross-sectional observation sample of the weld metal is produced. Next, the cross section is subjected to nital corrosion to expose the structure. Then, the cross section of the weld metal is observed with a scanning electron microscope (SEM) for five fields of view, and the area of the martensite structure within each field of view is determined. Then, the area ratio of martensite is calculated by dividing the area of martensite by the viewing area.
  • the measurement area is an area separated from the outer periphery of the weld metal 1 by 100 ⁇ m or more. That is, the area ratio of martensite is measured within the region surrounded by the dashed line in FIG.
  • the welded joint 2 according to the second embodiment includes a plurality of base material steel plates 21 and an arc weld metal 1 that joins the plurality of base material steel plates 21, as shown in FIG. 4 or FIG.
  • This arc weld metal 1 is the arc weld metal 1 according to the first embodiment described above.
  • the figure shows an example in which two base steel plates 21 are used, the number of base steel plates 21 may be plural, and three or more base steel plates may be joined by the arc welding metal 1. good.
  • the Si content of each of the plurality of base material steel plates 21 is 0.60% or more and 2.00% or less.
  • the shape of the welded joint 2 is not particularly limited.
  • the welded joint 2 according to this embodiment may be the lap fillet joint shown in FIG. 4 or the T-shaped fillet joint shown in FIG.
  • various shapes such as butt weld joints can be applied to the weld joint 2 according to this embodiment.
  • the welded joint 2 has high resistance to hydrogen embrittlement and high electrodeposition paintability in the weld metal 1 .
  • At least one of the plurality of base material steel plates has a thickness of 4.0 mm or less. More preferably, the thickness of at least one of the plurality of base steel plates is 3.8 mm or less, 3.5 mm or less, or 3.0 mm or less. Thereby, the strength of the welded joint 2 can be increased.
  • various preferred aspects of the weld metal 1 according to the first embodiment can be applied to the weld metal 1 of the weld joint 2 according to this embodiment.
  • the Si content in each of the plurality of base steel plates 21 forming the welded joint 2 must be 0.60% or more and 2.00% or less.
  • the Si content of the base metal steel plate 21 exceeds 2.00%, even if the Si content of the weld metal 1 is within the above range, the surface of the base metal steel plate 21 of the weld metal 1 In the vicinity, an insulating slag containing Si as a main component is formed, impairing the electrodeposition coating properties of the weld metal 1 .
  • the Si content of the base steel plate 21 is preferably 1.80% or less, 1.60% or less, or 1.40% or less.
  • the Si content of the base steel plate 21 is less than 0.60%, the adhesion of the oxide scale formed on the surface of the base steel plate 21 during arc welding is impaired, and the coating film is formed together with the oxide scale. The peeling impairs the electrodeposition coating properties of the base steel plate 21 .
  • the Si content of the base steel plate 21 is preferably 0.80% or more, 1.00% or more, or 1.20% or more.
  • the structure of the base steel plate is not particularly limited, but preferred examples are given below.
  • the tensile strength of the base steel plate is not particularly limited, for example, the tensile strength of at least one of the plurality of base steel plates is preferably 980 MPa or higher, 1000 MPa or higher, 1200 MPa or higher, or 1400 MPa or higher. This makes it easy to apply the welded joint according to the present embodiment to automobile members.
  • the base material steel plate may be surface-treated.
  • the base steel sheet may have a chemical conversion treatment film, plating, coating film, or the like.
  • plating include hot-dip galvanizing, alloying hot-dip galvanizing, electro-galvanizing, hot-dip aluminizing, and electro-aluminizing.
  • a suitable example of the coating film is an electrodeposition coating film or the like.
  • the weld metal may be subjected to blasting such as shot blasting and wet blasting.
  • the base steel plate and the weld metal are subjected to blasting treatment after welding in order to remove scales and the like adhering to the surface of the steel plate before welding.
  • peening treatments such as UIT and hammer peening, and grinding with a grinder or the like may be applied to the weld metal and its surrounding base metal.
  • Hydrogen embrittlement cracking of weld metal occurs within a relatively short period of time after completion of welding. Therefore, it is considered that the post-treatment that is performed after a while from the end of welding does not affect the frequency of occurrence of hydrogen embrittlement cracking in the weld metal.
  • a motor vehicle component according to a third embodiment comprises a welded joint according to the second embodiment.
  • the automobile component according to the present embodiment has high hydrogen embrittlement resistance and high electrodeposition coating properties in both the weld metal and the base steel plate.
  • various preferred aspects of the welded joint according to the second embodiment can be applied to the welded joint of the automobile part according to this embodiment. Also, not all joints of automobile parts need to be welded joints according to the second embodiment.
  • a preferred example of the method for producing arc-welded metal includes the step of arc-welding a plurality of base material steel plates to obtain arc-welded metal.
  • the Si content of each of the plurality of base material steel sheets is set to 2.00% or less.
  • the composition of the arc weld metal is within the range of the chemical composition of the arc weld metal according to the first embodiment.
  • the average cooling rate between 800° C. and 300° C. is set to 40° C./second to 15° C./second.
  • each Si content must be 2.00% or less. As a result, it is possible to suppress the formation of insulating slag in the vicinity of the base steel plate on the surface of the weld metal, and to ensure the electrodeposition coating properties. If it is necessary to ensure not only the weld metal but also the electrodeposition coating of the base steel plate, the lower limit of the Si content of the base steel plate is set to 0.60% or more.
  • the preferred Si content of the base steel plate conforms to the base steel plate of the welded joint according to the second embodiment.
  • Arc welding is fusion welding using an electric arc as a heat source.
  • filler material such as welding wire, welding rod, etc. may be supplied to the arc weld.
  • Weld metal is metal that melts and solidifies during welding. Weld metal is formed by mixing and solidifying molten base steel plate and filler metal. Therefore, the composition of the weld metal can be controlled through the chemical composition of the base steel plate, the chemical composition of the filler metal, and the mixing ratio of the base steel plate and the filler metal. The mixing ratio of the base material steel plate and the filler material can be controlled through the filler material feeding speed, heat input, welding speed, etc. during arc welding. Additionally, the yield rate of alloying elements can also be considered in controlling the composition of the weld metal.
  • the yield rate is the amount of elements remaining in the weld metal after welding, relative to the amount of elements contained in the base steel plate and filler metal before welding. For example, the yield rate of Al, which is easily oxidized to generate slag, is low.
  • the yield rate under certain welding conditions can be estimated by preparing welded joints under the same welding conditions and analyzing the components of the weld metal.
  • the composition of the arc weld metal should be set within the range of the composition of the arc weld metal according to the first embodiment while considering these factors comprehensively.
  • the average cooling rate between 800° C. and 300° C. is set to 40° C./second to 15° C./second.
  • phase transformation from austenite to martensite may be accelerated and the amount of retained austenite may be insufficient.
  • the average cooling rate of the arc weld metal is less than 15° C./second, the phase transformation from austenite to ferrite may be accelerated and the amount of retained austenite may become insufficient.
  • the cooling rate of the arc weld metal is determined according to the heat input during arc welding, the ambient temperature after arc welding, and the total thickness of the multiple base steel plates. As the total plate thickness of the base steel plate increases, the amount of heat transfer from the weld metal to the base steel plate increases, and the average cooling rate increases. The lower the atmosphere temperature, the greater the amount of heat transfer from the weld metal to the atmosphere, and the higher the average cooling rate. The larger the heat input, the higher the temperature of the base steel plate, the smaller the amount of heat transfer from the weld metal to the base steel plate, and the lower the average cooling rate. Therefore, by appropriately combining these factors, the average cooling rate of the arc weld metal can be made within the above range.
  • the amount of heat input is determined according to the current value, voltage value, and welding speed during arc welding. As long as the average cooling rate of the arc-welded metal is within the range described above, various welding conditions can be employed according to the thickness, composition, etc. of the steel plate.
  • Example 1 Various welded joints with arc-welded metal were produced by arc-welding steel plates A to D with a thickness of 2.9 mm. Table 1 shows the tensile strength and Si content of steel sheets A to D.
  • Arc welding conditions were as follows.
  • ⁇ Welding type lap fillet welding
  • ⁇ Shape of the upper plate that is, the plate to which the end face is welded: A rectangle of 150 mm in width and 40 mm in height Rectangular ⁇ Overlapping allowance of upper plate and lower plate: 10 mm
  • ⁇ Welding current 220 to 235A
  • ⁇ Welding voltage 21-26V
  • ⁇ Welding speed 0.8m/min
  • ⁇ Welding length 100mm
  • ⁇ Energization mode DC pulse mode
  • ⁇ Shielding gas type The following two types: (1) Ar + 20% CO 2 shielding gas with H 2 added so that the partial pressure is 0.5% (2) Ar + 20% CO A gas obtained by adding H 2 to the shield gas of No.
  • the composition of the weld metal was appropriately adjusted using a filler metal. Further, after arc welding under the above conditions, the average cooling rate of the weld metal from 800°C to 300°C was set within the range of 30°C/second to 17°C/second.
  • the evaluation of the hydrogen embrittlement resistance of the weld metal was carried out as follows. After 24 hours from the end of arc welding, the welded joint was cut perpendicular to the welding direction, and the root portion was observed to confirm the presence or absence of cracks. The evaluation criteria were as follows. ⁇ Shield gas type (1) Cracked weld metal: C ⁇ Weld metal where cracks did not occur with shielding gas type (1) and cracks occurred with (2): B ⁇ Weld metal in which cracks did not occur in both shield gas types (1) and (2): A
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of the paintability evaluation area.
  • the horizontal direction in FIG. 6 is called the horizontal direction
  • the vertical direction in FIG. 6 is called the vertical direction.
  • the range of the paintability evaluation area in the horizontal direction and the vertical direction is as follows. area. The lateral extent of the paintability evaluation area is 30 mm along the longitudinal direction of the weld metal 1 .
  • the range of the paintability evaluation area in the vertical direction is from a position away from the weld toe on one side of the weld metal 1 by "the width direction length of the weld metal 1 (weld bead width) ⁇ 60%" to the other side of the weld metal 1.
  • the range is from the weld toe to the position separated by "the width direction length of the weld metal 1 (weld bead width) x 60%".
  • Defective portions of electrodeposition coating included in the paintability evaluation area were identified. Then, using image analysis software, the ratio of the electrodeposition coating defect portion occupying the coating performance evaluation area was calculated.
  • the evaluation criteria were as follows. ⁇ Percentage of electrodeposition coating defects exceeds 10% by area: C ⁇ Percentage of defective parts of electrodeposition coating is more than 5% by area and 10% by area or less: B ⁇ The percentage of electrodeposition coating defects is 5% or less by area: A
  • the chemical composition of the weld metal was obtained by emission spectroscopic analysis and listed in the table. In addition, the measurement was performed 3 times and the average value was described in the table
  • the amount of retained austenite and the amount of martensite in the weld metal were determined by the method described above.
  • the amount of retained austenite in the weld metal is shown in the table. Since the amount of martensite in the weld metal was within the range of 30 area % or more and 45 area % or less, the description is omitted in the table.
  • the evaluation of cracking was particularly excellent. It is considered that this is because the toughness of the weld metal was improved when the parameter A was less than 0.0200%.
  • Example 2 No. disclosed in the table.
  • a welded joint was manufactured using the same base material steel plate, filler material, and welding conditions as in Example 1.
  • the weld metal was quenched by immersing the welded joint in liquid nitrogen after the end of welding.
  • the average cooling rate of the weld metal from 800° C. to 300° C. was 100° C./second or more and 200° C./second or less.

Landscapes

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Abstract

本発明の一態様に係るアーク溶接金属は、単位質量％で、Ｃ：０．１０％以上０．３０％以下、Ｓｉ：０．３０％以上１．００％以下、Ｍｎ：１．３０％以上３．００％以下、Ｐ：０．０５００％以下、Ｓ：０．０１００％以下、Ｎ：０．０１％以下、Ｏ：０．０２％以上０．０７％以下、を含有し、残部が鉄及び不純物からなり、残留オーステナイト体積率が３．０％以上１６．０％以下である。

Description

アーク溶接金属、溶接継手、及び自動車部材
　本発明は、アーク溶接金属、溶接継手、及び自動車部材に関する。
　本願は、２０２２年１月２７日に、日本に出願された特願２０２２－０１０９７６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　自動車部材、特に自動車足回り部材の製造においては、材料となる鋼板の薄肉化、及び高強度化が進んでいる。これにより、自動車の軽量化を達成し、且つ、自動車の安全性を向上させることができる。自動車部材用の鋼板の接合には、主にアーク溶接が用いられる。
　しかし、高強度鋼板をアーク溶接して得られる溶接金属では、水素脆化割れが発生しやすいことが知られている。従って、自動車足回り部材への高強度鋼板の適用を進めるためには、水素脆化割れの対策が必須となる。
　また、自動車部材には、耐食性も求められる。従って、自動車部材の接合部に設けられたアーク溶接部には、耐水素脆性のみならず、電着塗装性も求められる。
　アーク溶接に関する先行技術として、特許文献１には、フラックス入りワイヤを用い、ガスシールドアーク溶接によって形成される溶接金属であって、Ｃ：０．０２～０．１２％（「質量％」の意味。化学成分組成について、以下同じ）、Ｓｉ：０．１０～２．００％、Ｍｎ：０．９０～２．５％、Ｎｉ：０．２０～３．５％、Ｔｉ：０．０４０～０．１５％、Ｎ：０．０１５％以下（０％を含まない）、及びＯ：０．０３０～０．１０％を夫々含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、残留オーステナイト粒子が２５００個／ｍｍ２以上存在すると共に、残留オーステナイト粒子の体積分率が４．０％以上であり、且つ、下記（１）式で表されるβ値が７５以上であることを特徴とする耐水素脆化感受性に優れた溶接金属が開示されている。
　β値＝３２０×［Ｃ］＋５０×［Ｓｉ］＋１５×［Ｍｎ］＋１０×［Ｎｉ］＋２８×［Ｍｏ］・・・（１）
　但し、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｎｉ］及び［Ｍｏ］は、夫々Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＭｏの含有量（質量％）を意味する。
　特許文献２には、Ｃ：０．０２～０．１２％（「質量％」の意味。化学成分組成について、以下同じ）、Ｓｉ：０．１８～２．００％、Ｍｎ：０．９０～２．５％、Ｎｉ：１．０～３．５％、Ｃｒ：０．３～２．０％、Ａｌ：０．０３０％以下（０％を含まない）、Ｎ：０．０１５％以下（０％を含まない）、及びＯ：０．０５０％以下（０％を含まない）を夫々含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、円相当直径が０．１５μｍ以上の残留オーステナイト粒子を２５００個／ｍｍ２以上含有し、残留オーステナイト相の体積分率が、組織全体に対して４．３％以上であり、ＣｒとＭｎの含有量の比［Ｃｒ］／［Ｍｎ］が０．２０以上であることを特徴とする耐水素脆化感受性に優れた溶接金属が開示されている。
　特許文献３には、フラックス入りワイヤを用い、ガスシールドアーク溶接によって形成される溶接金属であって、Ｃ：０．０２～０．１２％（「質量％」の意味。化学成分組成について、以下同じ）、Ｓｉ：０．１０～２．００％、Ｍｎ：０．９０～２．５％、Ｎｉ：０．２０～３．５％、Ｔｉ：０．０４０～０．１５％、Ｎ：０．０１５％以下（０％を含まない）、及びＯ：０．０３０～０．１０％を夫々含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、残留オーステナイト粒子が２５００個／ｍｍ２以上存在すると共に、残留オーステナイト粒子の体積分率が４．０％以上であり、且つ、下記（１）式で表されるβ値が７５以上であることを特徴とする耐水素脆化感受性に優れた溶接金属が開示されている。
　β値＝３２０×［Ｃ］＋５０×［Ｓｉ］＋１５×［Ｍｎ］＋１０×［Ｎｉ］＋２８×［Ｍｏ］・・・（１）
　但し、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｎｉ］及び［Ｍｏ］は、夫々Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＭｏの含有量（質量％）を意味する。
　特許文献４には、Ｃ量が０．０８～０．３０質量％の鋼板のアーク溶接方法において、Ｃｒ及びＮｉの合計量が１．００質量％以上である溶接ワイヤを用いて、下記式（１）で表されるＸが２００以下となる条件で溶接を実施するアーク溶接方法が開示されている。
　Ｘ＝０．８×（３００－２７９［Ｃ］Ｗ－２５［Ｓｉ］Ｗ－３５［Ｍｎ］Ｗ－４９［Ｎｉ］Ｗ－４７［Ｃｒ］Ｗ－６１［Ｍｏ］Ｗ）＋０．２×（３００－２７９［Ｃ］ＢＭ－２５［Ｓｉ］ＢＭ－３５［Ｍｎ］ＢＭ－４９［Ｎｉ］ＢＭ－４７［Ｃｒ］ＢＭ－６１［Ｍｏ］ＢＭ）　　　（１）
　（但し、［Ｃ］Ｗ、［Ｓｉ］Ｗ、［Ｍｎ］Ｗ、［Ｎｉ］Ｗ、［Ｃｒ］Ｗ、及び［Ｍｏ］Ｗは、夫々、前記溶接ワイヤ中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、及びＭｏの含有量（質量％）を示し、［Ｃ］ＢＭ、［Ｓｉ］ＢＭ、［Ｍｎ］ＢＭ、［Ｎｉ］ＢＭ、［Ｃｒ］ＢＭ、及び［Ｍｏ］ＢＭは、夫々前記鋼板中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、及びＭｏの含有量（質量％）を示す。）
　特許文献５には、少なくとも一方の鋼板の板厚が１～４ｍｍのすみ肉溶接継手において、（ａ）溶接金属中のマルテンサイトの体積率が５０％以上であり、かつ、（ｂ）上記鋼板面に形成された溶接止端部の角度が１１０～１５０°であることを特徴とする高疲労強度すみ肉溶接継手が開示されている。
国際公開第２０１３／１２９２８４号 日本国特開２０１４－１３３２５８号公報 日本国特開２０１３－１７３１７９号公報 日本国特開２０１８－１８７６４０号公報 日本国特開２００５－２３８３０５号公報
　しかしながら、特許文献１～５に記載のいずれの発明においても、溶接部の電着塗装性及び耐水素脆化特性の両方を改善することは課題とされておらず、また、そのための具体的構成も開示されていない。
　本発明は、溶接部の電着塗装性及び耐水素脆化特性の両方を改善可能なアーク溶接金属、並びに溶接部の電着塗装性及び耐水素脆化特性の両方が優れた溶接継手及び自動車部材を提供することを課題とする。
　本発明の要旨は以下の通りである。
（１）本発明の一態様に係るアーク溶接金属は、単位質量％で、Ｃ：０．１０％以上０．３０％以下、Ｓｉ：０．３０％以上１．００％以下、Ｍｎ：１．３０％以上３．００％以下、Ｐ：０．０５００％以下、Ｓ：０．０１００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、Ｏ：０．０２００％以上０．０７００％以下、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｚｒ、及びＭｇからなる群から選択される一種以上を、合計で５．００％以下、を含有し、残部が鉄及び不純物からなり、残留オーステナイト体積率が３．０％以上１６．０％以下である。
（２）上記（１）に記載のアーク溶接金属は、単位質量％で、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｚｒ、及びＭｇからなる群から選択される一種以上を、合計で０．０３％以上５．００％以下含有してもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載のアーク溶接金属では、Ｎｉ含有量、Ｃｒ含有量、Ｍｏ含有量、及びＶ含有量が、Ｎｉ／５９＋Ｃｒ／５２＋Ｍｏ／９６＋Ｖ／５１＜０．０２００％を満たしてもよい。
　ただし、上記式において各元素記号は各元素の質量％での含有量である。
（４）上記（１）～（３）のいずれか一項に記載のアーク溶接金属は、単位質量％で、Ｃ：０．１３％以上０．３０％以下を含有してもよい。
（５）上記（１）～（４）のいずれか一項に記載のアーク溶接金属は、単位質量％で、Ｔｉ：０．０２５％以上０．１２０％以下、を含有してもよい。
（６）上記（１）～（５）のいずれか一項に記載のアーク溶接金属は、単位質量％で、Ａｌ：０．０１％以上０．２０％以下、Ｔｉ：０．０２０％以上０．１２０％以下、Ｃｕ：０．１０％以上１．００％以下、Ｎｉ：０．０５％以上１．５０％以下、Ｃｒ：０．０５０％以上１．０００％以下、Ｍｏ：０．０５０％以上１．０００％以下、Ｖ：０．０５０％以上０．３００％以下、Ｂ：０．０５０％以上０．０６００％以下、Ｎｂ：０．００５％以上０．１００％以下、Ｚｒ：０．００５％以上０．０５０％以下、及びＭｇ：０．０００５％以上０．０１００％以下からなる群から選択される一種以上を含有してもよい。
（７）本発明の別の態様に係る溶接継手は、複数の母材鋼板と、前記複数の母材鋼板を接合するアーク溶接金属と、を備え、前記アーク溶接金属が、上記（１）～（５）のいずれか一項に記載のアーク溶接金属であり、前記複数の母材鋼板のそれぞれのＳｉ含有量が質量％で、０．６０％以上２．００％以下であり、複数の前記母材鋼板のうち少なくとも１つの板厚が４．０ｍｍ以下であってもよい
（８）本発明の別の態様に係る溶接継手は、複数の母材鋼板と、前記複数の母材鋼板を接合するアーク溶接金属と、を備え、前記アーク溶接金属が、上記（６）に記載のアーク溶接金属であり、前記複数の母材鋼板のそれぞれのＳｉ含有量が質量％で、０．６０％以上２．００％以下であり、複数の前記母材鋼板のうち少なくとも１つの板厚が４．０ｍｍ以下であってもよい
（９）上記（７）に記載の溶接継手では、複数の前記母材鋼板のうち少なくとも１つの引張強さが９８０ＭＰａ以上であってもよい。
（１０）上記（８）に記載の溶接継手では、複数の前記母材鋼板のうち少なくとも１つの引張強さが９８０ＭＰａ以上であってもよい。
（１１）本発明の別の態様に係る自動車部材は、上記（７）に記載の溶接継手を備える。
（１２）本発明の別の態様に係る自動車部材は、上記（８）に記載の溶接継手を備える。
　本発明によれば、溶接部の電着塗装性及び耐水素脆化特性の両方を改善可能なアーク溶接金属、並びに溶接部の電着塗装性及び耐水素脆化特性の両方が優れた溶接継手及び自動車部材を提供することができる。
発光分光分析を用いて溶接金属の化学成分を測定する際の、分析方法の模式図である。 化学分析を用いて溶接金属の化学成分を測定する際の、分析方法の模式図である。 溶接金属の残留オーステナイト量を測定する際の、分析方法の模式図である。 溶接継手が重ねすみ肉継手である場合の、溶接金属及び溶接継手の断面模式図である。 溶接継手がＴ字すみ肉継手である場合の、溶接金属及び溶接継手の断面模式図である。 塗装性評価領域の模式図である。
　まず、本発明の第一実施形態に係るアーク溶接金属について説明する。以下、アーク溶接金属を、単に溶接金属と称する場合がある。本発明者らは、残留オーステナイトを溶接金属中に生成させることにより、耐水素脆化特性が改善することを見出した。具体的には、残留オーステナイトを用いて、溶接金属中に侵入する水素をトラップし、応力集中部への水素拡散を抑制し、これにより水素脆化を抑制可能であることを見出した。
　一方、残留オーステナイトを安定化する元素であるＳｉが、電着塗装性を損なうことも、あわせて見出された。本発明者らが、電着塗装不良が生じた溶接継手を調査したところ、電着塗装不良が生じた領域には、Ｓｉ等を含有する絶縁性の溶接スラグが形成されていた。溶接ビードの表面に付着した絶縁物は、電着塗装の際の塗膜形成を阻害し、電着塗装不良を引き起こす。
　アーク溶接金属のＳｉ量を増大させると、必然的に絶縁性のスラグの生成量が増大し、電着塗装性が損なわれる。そこで本発明者らは、溶接金属の電着塗装性を損なうことなく溶接金属の残留オーステナイト量を確保するための手段を鋭意検討し、以下に詳細に説明する本実施形態に係るアーク溶接金属に想到した。
　本発明の第一実施形態に係るアーク溶接金属は、単位質量％で、
　Ｃ：０．１０％以上０．３０％以下
　Ｓｉ：０．３０％以上１．００％以下
　Ｍｎ：１．３０％以上３．００％以下
　Ｐ：０．０５００％以下
　Ｓ：０．０１００％以下
　Ｎ：０．０１００％以下
　Ｏ：０．０２００％以上０．０７００％以下
　Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｚｒ、及びＭｇからなる群から選択される一種以上を、合計で５．００％以下
を含有し、残部が鉄及び不純物からなる。さらに、本実施形態に係るアーク溶接金属は、残留オーステナイト体積率が３．０％以上１６．０％以下である。
　以下、元素の含有量を示す「％」は全て「質量％」を意味する。
（Ｃ：０．１０％以上０．３０％以下）
　Ｃは、溶接金属の強度に影響を及ぼす重要な元素である。溶接金属のＣ含有量が０．１０％未満であると、溶接金属の強度が不足する。さらに、溶接金属のＣ含有量が０．１０％未満であると、溶接金属の残留オーステナイト量が不足する。一方、溶接金属のＣ含有量が０．３０％超であると、溶接金属の靭性が損なわれる。従って、溶接金属のＣ含有量は０．１０％以上０．３０％以下とする。溶接金属のＣ含有量は、好ましくは０．１２％以上、０．１３％以上、０．１４％以上、０．１５％以上、又は０．１８％以上である。溶接金属のＣ含有量は、好ましくは０．２８％以下、０．２５％以下、０．２２％以下、又は０．２０％以下である。最も好ましいＣ含有量は０．１４％以上０．２％以下の範囲内と考えられる。
（Ｓｉ：０．３０％以上１．００％以下）
　Ｓｉは、炭化物の形成を抑制し、残留オーステナイトを安定化する。また、Ｓｉは、溶接金属の脱酸にも寄与する。溶接金属のＳｉ含有量が０．３０％未満であると、これらの効果を得ることができない。一方、溶接金属のＳｉ含有量が１．００％超であると、絶縁性の溶接スラグ量が増大し、溶接金属の電着塗装性が損なわれる。従って、溶接金属のＳｉ含有量は０．３０％以上１．００％以下とする。溶接金属のＳｉ含有量は、好ましくは０．３５％以上、０．４０％以上、又は０．５０％以上である。溶接金属のＳｉ含有量は、好ましくは０．９５％以下、０．９０％以下、又は０．８０％以下である。
（Ｍｎ：１．３０％以上３．００％以下）
　Ｍｎは、溶接金属の焼入れ性を向上させる重要な元素である。また、Ｍｎは、Ｃと共にオーステナイト相に濃化し，オーステナイト相を安定化させる．溶接金属のＭｎ含有量が１．３０％未満であると、焼入れ性が不足し、溶接金属の強度が不足する。一方、溶接金属のＭｎ含有量が３．００％超であると、溶接金属の靭性が損なわれる。従って、溶接金属のＭｎ含有量は１．３０％以上３．００％以下とする。溶接金属のＭｎ含有量は、好ましくは１．５０％以上、１．８０％以上、又は２．００％以上である。溶接金属のＭｎ含有量は、好ましくは２．８０％以下、２．５０％以下、又は２．２０％以下である。
（Ｐ：０．０５００％以下）
　Ｐは、不純物である。溶接金属のＰ含有量が０．０５００％超であると、溶接金属の粒界にＰが偏析して、溶接金属の靭性が損なわれる。従って、溶接金属のＰ含有量は０．０５００％以下とする。Ｐ含有量は、好ましくは０．０４５０％以下、０．０４００％以下、又は０．０３００％以下である。溶接継手の靭性確保の観点からは、Ｐ含有量は小さいほど好ましい。従って、Ｐ含有量の下限値は定められない。Ｐ含有量の下限値を０％としてもよい。ただし、溶接継手の製造コストを考慮すると、溶接金属のＰ含有量は、０．０００５％以上、０．００１０％以上、又は０．０１００％以上であってもよい。
（Ｓ：０．０１００％以下）
　Ｓは、不純物である。溶接金属のＳ含有量が０．０１００％超であると、溶接金属の粒界にＳが偏析して、溶接金属の靭性が損なわれる。従って、溶接金属のＳ含有量は０．０１００％以下とする。Ｓ含有量は、好ましくは０．００８０％以下、０．００６０％以下、又は０．００５０％以下である。溶接継手の靭性確保の観点からは、Ｓ含有量は小さいほど好ましい。従って、Ｓ含有量の下限値は定められない。Ｓ含有量の下限値を０％としてもよい。ただし、溶接継手の製造コストを考慮すると、溶接金属のＳ含有量は、０．０００５％以上、０．００１０％以上、又は０．００３０％以上であってもよい。
（Ｎ：０．０１００％以下）
　Ｎは、溶接の際に溶接金属に侵入する元素である。Ｎは、溶接金属の高強度化に寄与するが、その含有量が過剰である場合は、溶接金属の靭性が低下する。そのため、Ｎ含有量の上限は０．０１００％とする。Ｎ含有量は０．００８０％以下、０．００７０％以下、又は０．００６０％以下であってもよい。なお、本実施形態に係るアーク溶接金属では、Ｎ以外の元素によって強度が担保されるので、Ｎ含有量の下限値は定められない。Ｎ含有量の下限値を０％としてもよい。一方、Ｎ含有量を０．０００１％以上、０．００１０％以上、又は０．００３０％以上としてもよい。
（Ｏ：０．０２００％以上０．０７００％以下）
　Ｏは、溶接の際に溶接金属に侵入する元素である。Ｏは、溶接金属内で酸化物を形成するので、その含有量が過剰である場合、溶接金属の靭性低下を招く。そのため、Ｏ含有量の上限は０．０７％とする。Ｏ含有量を０．０６％以下、０．０５％以下、又は０．０４％以下としてもよい。溶接継手の靭性確保の観点からは、Ｏ含有量は小さいほど好ましい。従って、Ｏ含有量の下限値を０％としてもよい。一方で、溶接金属のＯ含有量を低減するためには、脱酸元素を溶接金属に含有させることが必要である。脱酸元素の増大は、施工コストの増大をもたらす。従って、溶接金属のＯ含有量は０．０２％以上とすることが望ましい。Ｏ含有量を０．０２５％以上、０．０３％以上、又は０．０３５％以上としてもよい。
　溶接金属の化学成分の残部は、鉄及び不純物からなる。不純物とは、例えば母材及び溶加材を工業的に製造する際に、鉱石若しくはスクラップ等のような原料、若しくは製造工程の種々の要因によって混入する成分、又は母材を溶接する際に溶接環境から混入する成分であって、本実施形態に係る溶接金属に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。また、残部の鉄の一部に代えて、以下に挙げる任意元素を、溶接金属が含有してもよい。
（Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｚｒ、及びＭｇからなる群から選択される一種以上の任意元素：好ましくは合計で０．０３％以上５．００％以下）
　Ａｌは、溶接金属を脱酸する。Ｔｉは、溶接金属を脱酸し、且つ、溶接金属の組織を微細化する。Ｃｕは、溶接作業性、及び溶接金属の焼入れ性を向上させる。Ｎｉは、溶接金属の低温靭性を向上させる。Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、及びＢは、溶接金属の焼入れ性を向上させる。Ｎｂは、溶接金属の組織を微細化する。Ｚｒは、溶接金属の強度を向上させる。Ｍｇは、溶接金属を脱酸する。従って、これらの元素が溶接金属に含有されていてもよい。例えば、溶接金属において、これら任意元素の合計含有量を０．０３％以上、０．１０％以上、０．５０％以上、又は１．５０％以上としてもよい。一方、合金元素の含有量を低減することで、溶接金属の靭性を担保し、さらに、施工コストを低減することができる。従って、これら任意元素の合計含有量を５．００％以下、３．５０％以下、２．５０％以下、又は２．２０％以下としてもよい。
　なお、これらの任意元素は、高強度鋼板に含有されていることが多い。また、溶接金属は、溶接金属が設けられる母材と、溶加材とが溶融混合されて形成されるものである。従って、溶接金属が設けられる母材が高強度鋼板である場合、これらの任意元素が母材から溶接金属に移行することもある。一方、これら任意元素は、溶接部の電着塗装性及び耐水素脆化特性を確保する観点からは必須ではない。
　電着塗装性に悪影響を及ぼす絶縁性スラグは、主にＳｉから構成されるので、Ｓｉ含有量を上述の範囲内に制御することによって、電着塗装性を確保可能である。
　耐水素脆化特性の向上のための水素トラップは、後述する残留オーステナイトを用いて行われているが、上述の任意元素は残留オーステナイト量に大きな影響を及ぼさない。例えば、谷野満ら「鉄鋼材料の化学」（内田老鶴圃、２００１年、ｐ１０３－１０４）には、オーステナイト形成元素の例としてＣ、Ｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、及びＣｕ等が挙げられているが、Ｃが特に重要なものとされている。また、牧正志ら「準安定Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃオーステナイトの変態誘起塑性におよぼす結晶粒径の影響」（日本金属学会誌、３８巻，ｐｐ．８７１－８７６，１９７４）には、Ｍｓ点が低下するほどオーステナイトが熱的に安定化する旨が説明されている。このＭｓ点は、例えば以下の式によって推定される（「炭素当量の変態温度の計算式」一般社団法人　日本溶接協会溶接情報センター、http://www-it.jwes.or.jp/weld_simulator/cal1.jsp）。
　Ｍｓ＝５２１－３５３Ｃ－２２Ｓｉ－２４．３Ｍｎ－７．７Ｃｕ－１７．３Ｎｉ－１７．７Ｃｒ－２５．８Ｍｏ
　Ｍｓの算出式においては、Ｃ含有量のオーステナイト安定化作用への影響が特に大きいことがわかる。
　以上の理由により、これら任意元素の合計含有量は０％であってもよい。また、種々の任意元素の合計含有量が上述のように規定された場合、任意元素それぞれの含有量を独立的に規定する必要はない。一方、種々の任意元素の合計含有量で規定することに代えて、又はこれに加えて、任意元素それぞれの含有量を以下の通り独立的に規定してもよい。
（Ａｌ：好ましくは０．０１％以上０．２０％以下）
　Ａｌは、溶接金属を脱酸する。従って溶接金属にＡｌが含有されてもよい。Ａｌ含有量は０％でもよいが、例えばＡｌ含有量を０．０１％以上とすることにより、上記効果を好ましく得ることができる。Ａｌ含有量を０．０５％以上、０．０８％以上、又は０．１０％以上としてもよい。一方、Ａｌ含有量が０％であってもよい。また、溶接金属のＡｌ含有量を０．２０％以下にすると、溶接金属中に過剰な量のアルミナ系酸化物が析出することを回避し、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ａｌ含有量を０．１８％以下、０．１５％以下、または０．１２％以下としてもよい。
（Ｔｉ：好ましくは０．０２０％以上０．１２０％以下）
　Ｔｉは、溶接金属を脱酸し、さらに、溶接金属の組織を微細化する。加えて、溶接金属の材料となる溶加材に含まれるＴｉは、溶接金属の表面に付着するスラグの導電性を向上させて、電着塗装性を一層高める働きを有する。従って、Ｔｉを含有する溶加材から得られる、Ｔｉを含有する溶接金属は、高い電着塗装性を有する。Ｔｉ含有量は０％でもよいが、例えば溶接金属のＴｉ含有量を０．０２０％以上とすることにより、これらの効果を好ましく得ることができる。Ｔｉ含有量を０．０２５％以上、０．０３０％以上、０．０５０％以上、０．０６０％以上、又は０．１００％以上としてもよい。一方、溶接金属のＴｉ含有量を０．１２０％以下とすることにより、溶接金属中の粗大な析出物の量を減少させて、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ｔｉ含有量を０．１００％以下、０．０８０％以下、または０．０６０％以下としてもよい。
（Ｃｕ：好ましくは１．００％以下）
　溶接金属の材料となる溶接ワイヤの表面にＣｕをめっきすると、溶接作業性が向上する。また、Ｃｕは、溶接金属の焼入れ性を向上させる。従って溶接金属にＣｕが含有されてもよい。Ｃｕ含有量は０％でもよいが、例えばＣｕ含有量を０．１０％以上、０．２０％以上、又は０．３０％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。一方、溶接金属のＣｕ含有量を１．００％以下にすると、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ｃｕ含有量を０．９０％以下、０．８０％以下、または０．６０％以下としてもよい。
（Ｎｉ：好ましくは１．５０％以下）
　Ｎｉは、溶接金属の低温靱性を向上させる。従って、溶接金属にＮｉが含有されてもよい。Ｎｉ含有量は０％でもよいが、例えばＮｉ含有量を０．０５％以上、０．１０％以上、又は０．１２％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。一方、溶接金属のＮｉ含有量を１．５０％以下にすると、溶接金属の過剰な硬化を回避して、溶接金属の靭性を安定的に確保することができる。Ｎｉ含有量を１．００％以下、０．９５％以下、０．５０％以下、０．２０％以下、０．１９％以下、または０．１５％以下としてもよい。
（Ｃｒ：好ましくは１．０００％以下）
　Ｃｒは、溶接金属の焼入れ性を向上させる。従って溶接金属にＣｒが含有されてもよい。Ｃｒ含有量は０％でもよいが、例えばＣｒ含有量を０．０５０％以上、０．１００％以上、又は０．１２０％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。一方、溶接金属のＣｒ含有量が１．０００％以下である場合、合金に係るコストが削減され、経済的に有利である。さらに、溶接金属のＣｒ含有量を１．０００％以下にすることで、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ｃｒ含有量を０．９００％以下、０．８００％以下、または０．６００％以下としてもよい。
（Ｍｏ：好ましくは１．０００％以下）
　Ｍｏは、溶接金属の焼入れ性を向上させる。従って溶接金属にＭｏが含有されてもよい。Ｍｏ含有量は０％でもよいが、例えばＭｏ含有量を０．０５０％以上、０．１００％以上、又は０．１２０％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。また、溶接金属のＭｏ含有量が１．０００％以下である場合、合金に係るコストが削減され、経済的に有利である。さらに、溶接金属のＭｏ含有量を１．０００％以下にすることで、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ｍｏ含有量を０．９００％以下、０．８００％以下、または０．６００％以下としてもよい。
（Ｖ：好ましくは０．３００％以下）
　Ｖは、溶接金属の焼入れ性を向上させる。従って溶接金属にＶが含有されてもよい。Ｖ含有量は０％でもよいが、例えばＶ含有量を０．０５０％以上、０．１００％以上、又は０．１２０％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。一方、溶接金属のＶ含有量が０．３００％以下である場合、合金に係るコストが削減され、経済的に有利である。さらに、溶接金属のＶ含有量を０．３００％以下にすることで、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ｖ含有量を０．２８０％以下、０．２５０％以下、または０．２００％以下としてもよい。
（Ｂ：好ましくは０．０６００％以下）
　Ｂは、溶接金属の焼入れ性を向上させる。従って溶接金属にＢが含有されてもよい。Ｂ含有量は０％でもよいが、例えばＢ含有量を０．０００５％以上、０．００１０％以上、又は０．００５０％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。一方、溶接金属のＢ含有量を０．０６００％以下とすることで、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ｂ含有量を０．０５００％以下、０．０４５０％以下、または０．０４００％以下としてもよい。
（Ｎｂ：好ましくは０．１００％以下）
　Ｎｂは、溶接金属中で炭窒化物を形成して、溶接金属の組織の微細化及び強度向上に寄与する。従って溶接金属にＮｂが含有されてもよい。Ｎｂ含有量は０％でもよいが、例えばＮｂ含有量を０．００５％以上、０．０１０％以上、又は０．０２０％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。一方、溶接金属のＮｂ含有量を０．１００％以下にすることで、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ｎｂ含有量を０．０８０％以下、０．０５０％以下、または０．０４０％以下としてもよい。
（Ｚｒ：好ましくは０．０５０％）
　Ｚｒは、溶接金属中で微細な窒化物として析出し、溶接金属の強度を向上させる。従って溶接金属にＺｒが含有されてもよい。Ｚｒ含有量は０％でもよいが、例えばＺｒ含有量を０．００５％以上、０．００６％以上、又は０．００７％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。一方、溶接金属のＺｒ含有量を０．０５０％以下とすることにより、溶接金属中に粗大な析出物が生じることを防ぎ、溶接金属の靭性を一層向上させることができる。Ｚｒ含有量を０．０４０％以下、０．０３５％以下、または０．０３０％以下としてもよい。
（Ｍｇ：好ましくは０．０１００％以下）
　Ｍｇは、溶接金属の脱酸のために添加される元素である。従って、溶接金属にＭｇが含有されてもよい。Ｍｇ含有量は０％でもよいが、例えばＭｇ含有量を０．０００５％以上、０．０００７％以上、又は０．００１０％以上とすることにより、上述の効果を好ましく得ることができる。一方、溶接金属のＭｇ含有量を０．０１００％以下にすると、溶接金属の靭性低下を回避することができる。Ｍｇ含有量を０．００５０％以下、または０．００３０％以下としてもよい。
（残留オーステナイト体積率：３．０％以上１６．０％以下）
　一般に、水素脆化割れは、応力集中部位で生じる。継手形状が重ねすみ肉継手やＴ字すみ肉継手である場合、応力集中部位は例えばルート部付近である。
　溶接金属に含まれる残留オーステナイト相は、アーク溶接の際に溶接金属に侵入した水素をトラップし、これにより、ルート部の先端等の応力集中部位における水素濃度を低減して、溶接金属の耐水素脆化特性を向上させることができる。残留オーステナイトの体積率が３．０％以上である場合、上述の効果が得られる。残留オーステナイトの体積率が４．０％以上、５．０％以上、又は８．０％以上であってもよい。残留オーステナイトの体積率の上限値は特に限定されないが、本実施形態に係る溶接金属の化学成分を考慮すると、残留オーステナイトの体積率を１６．０％超にすることは難しいと推定される。従って、残留オーステナイトの体積率を１６．０％以下、１５．０％以下、または１３．０％以下としてもよい。
　溶接金属の金属組織の残部は特に限定されない。金属組織の残部を、例えばフェライト、及びマルテンサイト等から構成されるものとすればよい。また、溶接金属のマルテンサイトの体積率は、５０％未満、４８％以下、４５％以下、または４０％以下とすることが一層好ましい。これにより、溶接金属の過剰な硬化を防止して、溶接金属の耐水素脆化特性を一層向上させることができる。
（Ｎｉ／５９＋Ｃｒ／５２＋Ｍｏ／９６＋Ｖ／５１：好ましくは０．０２００％未満）
　溶接金属に含まれるＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＶは、溶接金属の焼入れ性を向上させる効果を有する一方、溶接金属中で析出物を形成し、溶接金属の靭性を低下させる場合がある。従って、Ｎｉ含有量、Ｃｒ含有量、Ｍｏ含有量、及びＶ含有量を下記式に代入することによって得られるパラメータＡが、０．０２００％未満であることが好ましい。
　パラメータＡ＝Ｎｉ／５９＋Ｃｒ／５２＋Ｍｏ／９６＋Ｖ／５１
　換言すると、Ｎｉ含有量、Ｃｒ含有量、Ｍｏ含有量、及びＶ含有量が、
　Ｎｉ／５９＋Ｃｒ／５２＋Ｍｏ／９６＋Ｖ／５１＜０．０２００％
を満たすことが好ましい。パラメータＡは、一層好ましくは０．０１００％未満、又は０．００５０％未満である。
　ただし、上記式において各元素記号は各元素の質量％での含有量である。
　溶接金属に、表面処理が施されていてもよい。例えば溶接金属の表面上に、化成処理皮膜、めっき、及び塗膜等が設けられてもよい。めっきの好適な例は、溶融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、溶融アルミめっき、及び電気アルミめっき等である。塗膜の好適な例は、電着塗膜等である。また、ショットブラスト及びウェットブラスト等のブラスト処理、ＵＩＴ、及びハンマーピーニング等のピーニング処理、並びにグラインダー等による研削等が、溶接金属に施されていてもよい。溶接金属の水素脆化割れは、溶接完了後比較的短時間の間に生じる。そのため、溶接終了からしばらく経ってから行われる後処理は、溶接金属の水素脆化割れの発生頻度に影響しないと考えられる。
　溶接金属の化学成分の測定方法は、発光分光分析を用いる方法、又は化学分析を用いる方法のいずれを用いてもよい。発光分光分析は、広い分析面を確保できる継手に適しており、化学分析は、試験片の採取量を多く確保できる継手に適している。継手の実情に応じて、２つの測定方法を使い分けることができる。いずれの方法を用いた場合でも、分析結果はほぼ同一となる。ただし、発光分光分析を行う場合は、例えば３回以上の測定を行って、その平均値を、溶接金属の化学成分とみなすことが好ましい。
　図１を用いて発光分光分析の方法を説明する。図１は、２枚の母材鋼板２１が重ねすみ肉溶接されてなる溶接継手２において、溶接金属１の化学成分を発光分光分析によって測定する方法を説明するための図である。図１は、溶接金属１の長手方向に垂直な方向における溶接継手２の断面の一部を模式的に示す図である。発光分光分析を用いる場合、まず、溶接金属１の内部を露出させるように溶接金属１を切断し、適宜調製する。例えば溶接金属１が配された溶接継手２が重ねすみ肉継手である場合は、図１に示されるように、溶接継手２の一方の母材鋼板２１（破線で示された母材鋼板２１）を除去し、他方の母材鋼板２１（実線で示された母材鋼板２１）の表面と溶接金属１の断面とが同一平面に含まれるように溶接金属１を切断し、研磨する。次に、溶接金属１に対して発光分光分析を行う。この際、溶接金属１と母材鋼板２１との境界である溶融境界及びその近傍が、分析領域に含まれないようにする。通常のアーク溶接継手２の場合、溶融境界から１００μｍ以内の領域を、分析領域から除外すればよい。溶融境界の近傍は、母材鋼板２１の成分が濃化し、溶接金属１の平均的な成分とは異なる成分を有する傾向にあるからである。溶接継手の形状が図１に例示される重ねすみ肉継手ではない場合でも、溶融境界から１００μｍ以内の領域を分析領域から除外して溶接金属の断面に対して発光分光分析を行えばよい。
　次に、図２を用いて化学分析の方法を説明する。図２は、２枚の母材鋼板２１が重ねすみ肉溶接されてなる溶接継手２において、溶接金属１の化学成分を化学分析によって測定する方法を説明するための図である。図２は、溶接金属１の長手方向に垂直な方向における溶接継手２の断面の一部を模式的に示す図である。化学分析を用いる場合、まず、溶接継手２から溶接金属１を採取する。溶接金属１の採取位置は、溶融境界から１００μｍ以上離れた位置とする。例えば溶接金属１が配された溶接継手２が重ねすみ肉継手である場合は、図２に示されるように溶接金属１を採取すればよい。図２におけるハッチング部が、溶接金属１の採取箇所である。また、溶接金属１の表面にはスラグ等の汚れが付着している場合があるので、溶接金属１の最表層は分析対象とはしない。そのため、溶接金属１を採取する前に、溶接金属１の表面を研削する必要がある。そして、採取された溶接金属１に対して、通常の化学分析を行えばよい。溶接継手の形状が図２に例示される重ねすみ肉継手ではない場合でも、溶融境界から１００μｍ以内の領域を避けて溶接金属１を採取すれば、良好な測定結果が得られる。例えば、溶接金属を含む溶接継手の断面に適切な腐食を施すことにより、溶融境界が明瞭になる。このように溶融境界を明瞭にすることによって、どのような形状の溶接継手であっても、溶融境界から１００μｍ以内の領域を避けて溶接金属を採取することができる。なお、溶接金属を採取する位置は、ビード定常部であることが好ましい。
　次に、図３を用いて、溶接金属の残留オーステナイト体積率の測定方法を説明する。図３は、２枚の母材鋼板２１が重ねすみ肉溶接されてなる溶接継手２において、溶接金属１の残留オーステナイト体積率の測定方法を説明するための図である。図３は、溶接金属１の長手方向に垂直な方向における溶接継手２の断面の一部を模式的に示す図である。溶接金属１の残留オーステナイト体積率の測定方法は、以下の通りである。まず、溶接金属１の内部を露出させるように溶接金属１を切断し、切断面を適宜調製する。例えば溶接金属１が配された溶接継手２が重ねすみ肉継手である場合は、図３に示されるように、溶接方向に垂直に溶接金属１を切断すればよい。そして、溶接金属１の外周から１００μｍ以上離れた領域において、Ｘ線回折装置を用いた分析を行う。溶接金属１の外周とは、溶接金属１と母材鋼板２１との溶融境界、及び溶接金属１の表面の両方を含む概念である。図３においては、破線で囲まれた領域が分析領域である。これにより得られたフェライト相の（１１０）格子面のピーク、及びオーステナイト相の（１１１）格子面のピークの積分強度比に基づき、オーステナイト相の分率を求める。具体的には、Ｘ線回折結果を以下の式に代入して、オーステナイト相の分率を求める。
　Ｖ＝ｌγ／（ｌα＋ｌγ）
　Ｖ：残留オーステナイト分率
　ｌα：フェライト相（１１０）格子面のピークの積分強度
　ｌγ：オーステナイト相（１１１）格子面のピークの積分強度
　なお、本実施形態に係る溶接金属１にはマルテンサイトが含まれる場合があるが、この測定方法においては、マルテンサイトの分率はフェライト分率に算入される。Ｃ：０．１０％以上０．３０％以下の鋼に生成するマルテンサイトの結晶構造は、フェライトの結晶構造とほぼ同じになるからである。
　溶接金属のマルテンサイト面積率の測定方法は、以下の通りである。まず、溶接金属の断面観察サンプルを作製する。次に、断面のナイタール腐食を行い、組織を現出させる。そして、溶接金属の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で５視野観察し、視野内のマルテンサイト組織の面積を求める。そして、マルテンサイトの面積を視野面積で除することによって、マルテンサイトの面積率を算出する。なお、測定領域は、溶接金属１の外周から１００μｍ以上離れた領域とする。即ち、図３における破線で囲まれた領域内で、マルテンサイトの面積率が測定される。
　次に、本発明の第二実施形態に係る溶接継手について説明する。第二実施形態に係る溶接継手２は、図４又は図５に示されるように、複数の母材鋼板２１と、複数の母材鋼板２１を接合するアーク溶接金属１と、を備える。このアーク溶接金属１は、上述された第一実施形態に係るアーク溶接金属１である。なお、図には母材鋼板２１が２枚の例を示しているが、母材鋼板２１の数は複数であればよく、３枚以上の母材鋼板がアーク溶接金属１によって接合されてもよい。さらに、複数の母材鋼板２１のそれぞれのＳｉ含有量が０．６０％以上２．００％以下である。
　溶接継手２の形状は特に限定されない。例えば、本実施形態に係る溶接継手２は、図４に示される重ねすみ肉継手であってもよいし、図５に示されるＴ字すみ肉継手であってもよい。他にも、突合せ溶接継手などの種々の形状を、本実施形態に係る溶接継手２に適用することができる。
　溶接継手２において、複数の母材鋼板２１は、第一実施形態に係るアーク溶接金属１によって接合される。これにより本実施形態に係る溶接継手２は、高い耐水素脆化特性、及び溶接金属１における高い電着塗装性を有する。
　複数の母材鋼板のうち少なくとも一枚の厚さを４．０ｍｍ以下とする。一層好ましくは、複数の母材鋼板のうち少なくとも一枚の厚さを３．８ｍｍ以下、３．５ｍｍ以下、又は３．０ｍｍ以下とする。これにより、溶接継手２の強度を高めることができる。当然のことながら、第一実施形態に係る溶接金属１の種々の好ましい態様を、本実施形態に係る溶接継手２の溶接金属１に適用することができる。
　溶接継手２を構成する複数の母材鋼板２１のそれぞれにおいて、Ｓｉ含有量を０．６０％以上２．００％以下とする必要がある。母材鋼板２１のＳｉ含有量が２．００％を超過する場合、たとえ溶接金属１のＳｉ含有量が上述の範囲内とされていたとしても、溶接金属１の表面のうち母材鋼板２１の近傍において、Ｓｉを主成分とする絶縁性のスラグが形成され、溶接金属１の電着塗装性が損なわれる。母材鋼板２１のＳｉ含有量は、好ましくは１．８０％以下、１．６０％以下、または１．４０％以下である。一方、母材鋼板２１のＳｉ含有量が０．６０％未満である場合、アーク溶接の際に母材鋼板２１の表面に形成される酸化スケールの密着性が損なわれ、酸化スケールと共に塗膜が剥がれることで母材鋼板２１の電着塗装性が損なわれる。母材鋼板２１のＳｉ含有量は、好ましくは０．８０％以上、１．００％以上、または１．２０％以上である。
　Ｓｉ含有量及び厚さが上述の範囲内とされる限り、母材鋼板の構成は特に限定されないが、以下に好ましい例を挙げる。
　母材鋼板の引張強さは特に限定されないが、例えば、複数の母材鋼板のうち少なくとも一枚の引張強さを９８０ＭＰａ以上、１０００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以上、又は１４００ＭＰａ以上とすることが好ましい。これにより、本実施形態に係る溶接継手を、自動車部材に適用することが容易となる。
　母材鋼板に、表面処理が施されていてもよい。例えば母材鋼板が、化成処理皮膜、めっき、及び塗膜等を有していてもよい。めっきの好適な例は、溶融亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、溶融アルミめっき、及び電気アルミめっき等である。塗膜の好適な例は、電着塗膜等である。また、ショットブラスト及びウェットブラスト等のブラスト処理が、溶接金属に施されていてもよい。例えば、溶接前の鋼板表面に付着していたスケール等を落とすために、溶接後に母材鋼板及び溶接金属に対してブラスト処理をする場合がある。さらに、ＵＩＴ、及びハンマーピーニング等のピーニング処理、並びにグラインダ等による研削等が、溶接金属及びその周辺の母材金属に施されていてもよい。溶接金属の水素脆化割れは、溶接完了後比較的短時間の間に生じる。そのため、溶接終了からしばらく経ってから行われる後処理は、溶接金属の水素脆化割れの発生頻度に影響しないと考えられる。
　次に、本発明の第三実施形態に係る自動車部品について説明する。第三実施形態に係る自動車部品は、第二実施形態に係る溶接継手を備える。これにより、本実施形態に係る自動車部品は、高い耐水素脆化特性、及び溶接金属及び母材鋼板の両方における高い電着塗装性を有する。当然のことながら、第二実施形態に係る溶接継手の種々の好ましい態様を、本実施形態に係る自動車部品の溶接継手に適用することができる。また、自動車部品の接合部の全てが、第二実施形態に係る溶接継手とされる必要はない。
　次に、第一実施形態に係るアーク溶接金属の製造方法の好適な例について説明する。アーク溶接金属の製造方法の好適な例は、複数の母材鋼板をアーク溶接してアーク溶接金属を得る工程を有する。ここで、複数の母材鋼板のそれぞれのＳｉ含有量を２．００％以下とする。また、アーク溶接金属の成分を、第一実施形態に係るアーク溶接金属の化学成分の範囲内とする。さらに、アーク溶接が終了して溶接金属が冷却される際に、８００℃から３００℃までの間の平均冷却速度を４０℃／秒から１５℃／秒とする。
　まず、複数の母材鋼板をアーク溶接して、アーク溶接金属を形成する。アーク溶接される複数の母材鋼板においては、それぞれのＳｉ含有量を２．００％以下とする必要がある。これにより、溶接金属の表面のうち母材鋼板の近傍において、絶縁性スラグが形成されることを抑制し、電着塗装性を確保することができる。なお、溶接金属のみならず、母材鋼板の電着塗装も確保する必要がある場合は、母材鋼板のＳｉ含有量の下限値を０．６０％以上とする。母材鋼板の好ましいＳｉ含有量は、第二実施形態に係る溶接継手の母材鋼板に準じる。
　アーク溶接は、電気アークを熱源とする融接である。必要に応じて、溶接ワイヤ、溶接棒等の溶加材をアーク溶接部に供給してもよい。溶接金属とは、溶接中に溶融凝固した金属のことである。溶接金属は、溶融した母材鋼板と溶加材とが混合及び凝固することによって形成される。従って、溶接金属の成分は、母材鋼板の化学成分、溶加材の化学成分、及び母材鋼板と溶加材との混合率を介して制御することができる。母材鋼板と溶加材との混合率は、アーク溶接の際の溶加材送給速度、入熱量、及び溶接速度等を介して制御することができる。さらに、合金元素の歩留まり率も、溶接金属の成分を制御する際に考慮することができる。歩留まり率とは、溶接前に母材鋼板及び溶加材に含まれる元素の量に対する、溶接後に溶接金属中に残存する元素の量のことである。例えば酸化してスラグを生成しやすいＡｌの歩留まり率は低い。ある溶接条件における歩留まり率は、その溶接条件と同一の条件で溶接継手を作成し、溶接金属の成分を分析することにより、推定することができる。
　これらの要素を総合的に考慮しながら、アーク溶接金属の成分を、第一実施形態に係るアーク溶接金属の成分の範囲内とすればよい。
　さらに、アーク溶接によって得られたアーク溶接金属の冷却速度を所定範囲内とする必要がある。具体的には、アーク溶接が終了して溶接金属が冷却される際に、８００℃から３００℃までの間の平均冷却速度を４０℃／秒から１５℃／秒とする。この平均冷却速度とは、５００℃（＝８００℃－３００℃）を、溶接金属の温度が８００℃から３００℃まで低下するのに要した時間で割った値である。残留オーステナイトの量を制御するためには、溶接金属の温度がＡ３点を切ってから、Ｍｓ点を切るまでの冷却速度の管理が極めて重要となる。そのため、本実施形態に係る溶接金属の製造方法では、８００℃から３００℃までの平均冷却速度を制御することが好ましい。
　アーク溶接金属の平均冷却速度が４０℃／秒を超過した場合、オーステナイトからマルテンサイトへの相変態が促進され、残留オーステナイト量が不足するおそれがある。一方、アーク溶接金属の平均冷却速度が１５℃／秒未満である場合、オーステナイトからフェライトへの相変態が促進され、残留オーステナイト量が不足するおそれがある。
　アーク溶接金属の冷却速度は、アーク溶接の際の入熱量、アーク溶接後の雰囲気温度、及び複数の母材鋼板の総板厚に応じて決まる。母材鋼板の総板厚が大きいほど、溶接金属から母材鋼板への熱移動量が大きくなり、平均冷却速度が大きくなる。雰囲気温度が低いほど、溶接金属から雰囲気への熱移動量が大きくなり、平均冷却速度が大きくなる。入熱量が大きいほど、母材鋼板の温度が高くなり、溶接金属から母材鋼板への熱移動量が小さくなり、平均冷却速度が小さくなる。従って、これらの因子を適宜組み合わせることによって、アーク溶接金属の平均冷却速度を上述の範囲内とすることができる。なお、入熱量は、アーク溶接の際の電流値、電圧値、及び溶接速度に応じて決まる。アーク溶接金属の平均冷却速度が上述の範囲内となる限り、鋼板の厚さ、成分等に応じて、種々の溶接条件を採用することができる。
　実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に説明する。ただし、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例に過ぎない。本発明は、この一条件例に限定されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。
（実施例１）
　板厚２．９ｍｍの鋼板Ａ～Ｄをアーク溶接することにより、アーク溶接金属を備える種々の溶接継手を製造した。鋼板Ａ～Ｄの引張強さ、及びＳｉ含有量を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　アーク溶接条件は、以下の通りとした。
・溶接の種類：重ねすみ肉溶接
・上板、即ち端面が溶接される板の形状：横１５０ｍｍ及び縦４０ｍｍの長方形
・下板、即ち表面が溶接される板の形状：横１５０ｍｍ及び縦６０ｍｍの長方形
・上板及び下板の重ね代：１０ｍｍ
・溶接電流：２２０～２３５Ａ
・溶接電圧：２１～２６Ｖ
・溶接速度：０．８ｍ／分
・溶接長：１００ｍｍ
・通電形態：直流パルスモード
・シールドガス種：以下の２種類
（１）Ａｒ＋２０％ＣＯ２のシールドガスに、分圧０．５％となるようにＨ２を添加したガス
（２）Ａｒ＋２０％ＣＯ２のシールドガスに、分圧１．０％となるようにＨ２を添加したガス
　なお、アーク溶接の際には、溶加材を用いて溶接金属の成分を適宜調節した。また、上述の条件でアーク溶接した後で、溶接金属の８００℃から３００℃までの平均冷却速度を３０℃／秒から１７℃／秒の範囲内とした。
　溶接金属の耐水素脆化特性の評価は、以下の通りとした。アーク溶接の終了後、２４時間経過した溶接継手を、溶接方向に垂直に切断し、ルート部を観察し、き裂の有無を確認した。評価基準は以下の通りとした。
・シールドガス種（１）でき裂発生した溶接金属：Ｃ
・シールドガス種（１）で割れ発生せず、（２）でき裂発生した溶接金属：Ｂ
・シールドガス種（１）及び（２）のいずれでもき裂発生しなかった溶接金属：Ａ
　溶接金属及び母材鋼板の塗装性の評価は、以下の通りとした。まず、溶接継手に電着塗装をした。次いで、母材鋼板の表面に垂直な方向から溶接金属及び母材の写真を撮影した。この写真において、溶接金属及び母材鋼板を含む塗装性評価領域を設定した。図６に、塗装性評価領域の概略図を示す。説明の便宜上、図６の左右方向を横方向、図６の上下方向を縦方向という。塗装性評価領域は、横方向および縦方向の範囲が以下の通りであり、溶接金属１および溶接金属１によって溶接された２枚の母材鋼板２１のぞれぞれの一部を含む長方形の領域である。塗装性評価領域の横方向の範囲は、溶接金属１の長手方向に沿って３０ｍｍである。塗装性評価領域の縦方向の範囲は、溶接金属１の一方の溶接止端部から「溶接金属１の幅方向長さ（溶接ビード幅）×６０％」離れた位置から、溶接金属１の他方の溶接止端部から「溶接金属１の幅方向長さ（溶接ビード幅）×６０％」離れた位置までの範囲である。
　塗装性評価領域に含まれる、電着塗装不良部を特定した。そして、画像解析ソフトウェアを用いて、塗装性評価領域に占める電着塗装不良部の割合を算出した。評価基準は以下の通りとした。
・電着塗装不良部の割合が１０面積％超：Ｃ
・電着塗装不良部の割合が５面積％超１０面積％以下：Ｂ
・電着塗装不良部の割合が５面積％以下：Ａ
　さらに、溶接金属の化学成分を、発光分光分析によって求め、表に記載した。なお、測定は３回行い、その平均値を表に記載した。化学成分の残部は鉄及び不純物であった。含有量が検出限界値を下回る元素に関しては、検出限界値に記号「＜」を付した値を、表に記載した。さらに、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｚｒ、及びＭｇの合計量も表に記載した。この合計量を算出するにあたり、含有量が検出限界値を下回る元素に関しては、その含有量を０質量％とみなした。
　加えて、溶接金属の残留オーステナイト量及びマルテンサイト量を、上述の方法によって求めた。溶接金属の残留オーステナイト量を、表に記載した。溶接金属のマルテンサイト量は、全て３０面積％以上４５面積％以下の範囲内であったので、表において記載を省略した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　Ｎｏ．３は、溶接金属のＭｎ含有量が不足したため、残留オーステナイト量が不足した。そのため、Ｎｏ．３は、耐水素脆化特性の評価結果が不合格となった。
　Ｎｏ．８は、溶接金属のＳｉ含有量が不足したため、残留オーステナイト量が不足した。そのため、Ｎｏ．８は、耐水素脆化特性の評価結果が不合格となった。
　Ｎｏ．１２は、溶接金属のＣ含有量が不足したため、残留オーステナイト量が不足した。そのため、Ｎｏ．１２は、耐水素脆化特性の評価結果が不合格となった。さらにＮｏ．１２は、Ｓｉ含有量が過剰であった。そのためＮｏ．１２は、溶接金属の表面において電着塗装不良が生じ、塗装性評価結果が不合格となった。
　Ｎｏ．１３は、母材鋼板のＳｉ含有量が不足していた。そのためＮｏ．１３は、母材鋼板における電着塗装不良が生じ、塗装性評価結果が不合格となった。ただし、Ｎｏ．１３において、溶接金属には電着塗装不良が生じていなかった。従って、Ｎｏ．１３の溶接金属に関しては、耐水素脆化特性及び塗装性の両方が良好であったと判断された。
　また、パラメータＡが０．０２００％未満の場合、割れの評価が特に優れていた。これは、パラメータＡが０．０２００％未満となることで溶接金属の靭性が向上したためと考えられる。
　一方、溶接金属の化学成分、溶接金属の残留オーステナイト体積率、及び母材鋼板のＳｉ含有量が適切であった本発明例においては、溶接金属の耐水素脆化特性、並びに母材鋼板及び溶接金属の塗装性の全てが良好であった。
（実施例２）
　表に開示されたＮｏ．１の発明例と同一母材鋼板、溶加材、及び溶接条件を用いて、溶接継手を製造した。ただし、溶接終了後に溶接継手を液体窒素に浸漬することにより、溶接金属を急冷した。その結果、溶接金属の８００℃から３００℃までの平均冷却速度は１００℃／秒以上２００℃／秒以下となった。
　これにより得られた溶接金属の残留オーステナイト量を測定したところ、１．０４％であった。即ち、溶接金属の冷却速度が不適切である場合には、必要な残留オーステナイト量が確保できなかった。また、この溶接金属の耐水素脆化特性を上述の手順および評価基準に従って評価したところ「×」と判定された。
１　　アーク溶接金属（溶接金属）
１１　ルート部
２　　溶接継手
２１　母材鋼板

Claims (12)

  1. 　単位質量％で、
    　Ｃ：０．１０％以上０．３０％以下、
    　Ｓｉ：０．３０％以上１．００％以下、
    　Ｍｎ：１．３０％以上３．００％以下、
    　Ｐ：０．０５００％以下、
    　Ｓ：０．０１００％以下、
    　Ｎ：０．０１００％以下、
    　Ｏ：０．０２００％以上０．０７００％以下、
    　Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｚｒ、及びＭｇからなる群から選択される一種以上を、合計で５．００％以下、
    を含有し、残部が鉄及び不純物からなり、
    　残留オーステナイト体積率が３．０％以上１６．０％以下である
    アーク溶接金属。
  2. 　単位質量％で、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｚｒ、及びＭｇからなる群から選択される一種以上を、合計で０．０３％以上５．００％以下含有することを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接金属。
  3. 　Ｎｉ含有量、Ｃｒ含有量、Ｍｏ含有量、及びＶ含有量が、
    　Ｎｉ／５９＋Ｃｒ／５２＋Ｍｏ／９６＋Ｖ／５１＜０．０２００％
    を満たすことを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接金属。
    　ただし、上記式において各元素記号は各元素の質量％での含有量である。
  4. 　単位質量％で、
    　Ｃ：０．１３％以上０．３０％以下
    を含有することを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接金属。
  5. 　単位質量％で、
    　Ｔｉ：０．０２５％以上０．１２０％以下、
    を含有することを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接金属。
  6. 　単位質量％で、
    　Ａｌ：０．０１％以上０．２０％以下、
    　Ｔｉ：０．０２０％以上０．１２０％以下、
    　Ｃｕ：０．１０％以上１．００％以下、
    　Ｎｉ：０．０５％以上１．５０％以下、
    　Ｃｒ：０．０５０％以上１．０００％以下、
    　Ｍｏ：０．０５０％以上１．０００％以下、
    　Ｖ：０．０５０％以上０．３００％以下、
    　Ｂ：０．０５０％以上０．０６００％以下、
    　Ｎｂ：０．００５％以上０．１００％以下、
    　Ｚｒ：０．００５％以上０．０５０％以下、及び
    　Ｍｇ：０．０００５％以上０．０１００％以下
    からなる群から選択される一種以上を含有することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のアーク溶接金属。
  7. 　複数の母材鋼板と、
    　前記複数の母材鋼板を接合するアーク溶接金属と、
    を備え、
    　前記アーク溶接金属が、請求項１～５のいずれか一項に記載のアーク溶接金属であり、
    　前記複数の母材鋼板のそれぞれのＳｉ含有量が質量％で、０．６０％以上２．００％以下であり、
    　複数の前記母材鋼板のうち少なくとも１つの板厚が４．０ｍｍ以下である
    溶接継手。
  8. 　複数の母材鋼板と、
    　前記複数の母材鋼板を接合するアーク溶接金属と、
    を備え、
    　前記アーク溶接金属が、請求項６に記載のアーク溶接金属であり、
    　前記複数の母材鋼板のそれぞれのＳｉ含有量が質量％で、０．６０％以上２．００％以下であり、
    　複数の前記母材鋼板のうち少なくとも１つの板厚が４．０ｍｍ以下である
    溶接継手。
  9. 　複数の前記母材鋼板のうち少なくとも１つの引張強さが９８０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項７に記載の溶接継手。
  10. 　複数の前記母材鋼板のうち少なくとも１つの引張強さが９８０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項８に記載の溶接継手。
  11. 　請求項７に記載の溶接継手を備える自動車部材。
  12. 　請求項８に記載の溶接継手を備える自動車部材。
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