JP2002173754A - Hot-dip galvanized steel sheet and method for producing the same - Google Patents
Hot-dip galvanized steel sheet and method for producing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スポット溶接性およびめっき密着性のいずれ
にも優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法の提
供。
【解決手段】 Bを1〜20massppm および/またはPを
0.010 〜0.050mass %含有する鋼板の少なくとも片面に
溶融亜鉛めっき層を有し、および/または、めっき層中
の総Al量:X(g/m2)、めっき/鋼板界面に存在するFe−
Al金属間化合物中のAl量:Y(g/m2)およびめっき付着
量:W(g/m2)が下記式(1) 、(2) を満足する溶融亜鉛め
っき鋼板、並びに、該溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
Y/(X−0.0012W)≦0.90…(1) 、0.10≦X−0.0012
W…(2)
(57) [Problem] To provide a hot-dip galvanized steel sheet excellent in both spot weldability and plating adhesion and a method for producing the same. SOLUTION: B is 1 to 20 massppm and / or P is
A steel sheet containing 0.010 to 0.050 mass% has a hot-dip galvanized layer on at least one surface, and / or the total amount of Al in the plated layer: X (g / m 2 ), and Fe—
Hot-dip galvanized steel sheet whose Al content in Al intermetallic compound: Y (g / m 2 ) and coating weight: W (g / m 2 ) satisfy the following formulas (1) and (2): Manufacturing method of galvanized steel sheet. Y / (X−0.0012W) ≦ 0.90 ... (1), 0.10 ≦ X−0.0012
W… (2)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用などに用
いられる溶融亜鉛めっき鋼板に関し、特に、スポット溶
接性およびめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板お
よびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot-dip galvanized steel sheet used for automobiles and the like, and more particularly to a hot-dip galvanized steel sheet excellent in spot weldability and plating adhesion and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】亜鉛系めっき鋼板は、その優れた犠牲防
食性のため自動車用防錆鋼板として国内外を問わず実用
化されている。なかでも、溶融亜鉛めっき鋼板、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板は製造コストが低廉で高耐食性を有
することから、現在自動車用防錆鋼板の主流となってい
る。2. Description of the Related Art Galvanized steel sheets have been put to practical use in Japan and overseas as rust-resistant steel sheets for automobiles because of their excellent sacrificial corrosion resistance. Among them, hot-dip galvanized steel sheets and alloyed hot-dip galvanized steel sheets are currently the mainstream of rust-preventive steel sheets for automobiles because of their low production cost and high corrosion resistance.
【0003】自動車製造工程で問題となる亜鉛系めっき
鋼板の性能の一つとして、スポット溶接性が挙げられ
る。周知のとおり、溶接性はめっき付着量と密接な関係
があり、付着量低減により溶接性は改善される。しかし
ながら、自動車用鋼板として十分な耐食性を確保するた
めに必要なめっき付着量を付与しようと思えば、亜鉛め
っき鋼板のスポット溶接性はめっきのない冷延鋼板など
との比較で劣っている。[0003] One of the performances of galvanized steel sheet which is a problem in the automobile manufacturing process is spot weldability. As is well known, the weldability is closely related to the coating weight, and the weldability is improved by reducing the coating weight. However, if an attempt is made to provide a coating weight necessary for ensuring sufficient corrosion resistance as a steel sheet for automobiles, the spot weldability of a galvanized steel sheet is inferior to that of a cold-rolled steel sheet without plating.
【0004】亜鉛系めっき鋼板のスポット溶接性改善に
関しては、従来から以下に示すようないくつかの提案が
なされている。例えば、特開昭63−230861号公報などに
は、亜鉛めっき鋼板の表面にZnO を主体とする酸化皮膜
を付与することで、スポット溶接性を改善する技術が開
示されており、この他にも亜鉛系めっきの表層に酸化被
膜を付与することでスポット溶接性を改善しようとする
提案が多数開示されている。[0004] With respect to the improvement of spot weldability of galvanized steel sheets, several proposals as described below have hitherto been made. For example, JP-A-63-230861 and the like disclose a technique for improving spot weldability by providing an oxide film mainly composed of ZnO on the surface of a galvanized steel sheet. Many proposals have been disclosed for improving spot weldability by providing an oxide film on the surface layer of zinc-based plating.
【0005】また、最近ではめっき最表層の金属Zn量、
Al2O3 量を規定した特開平10−330902号公報などや、酸
化膜量および酸化膜中のZn酸化膜量とAl酸化膜量との比
を規定した特開2000−73183 号公報などが開示されてい
る。しかしながら、上記技術は主に合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を対象にした技術である。[0005] Recently, the amount of metal Zn in the outermost layer of the plating,
JP-A-10-330902, which defines the amount of Al 2 O 3, and JP-A-2000-73183, which defines the amount of the oxide film and the ratio of the amount of the Zn oxide film in the oxide film to the amount of the Al oxide film, are disclosed. It has been disclosed. However, the above technique is a technique mainly for an alloyed hot-dip galvanized steel sheet.
【0006】すなわち、同じ溶融系亜鉛めっき鋼板であ
っても、めっき層が主に純亜鉛層からなる溶融亜鉛めっ
き鋼板(非合金化溶融亜鉛めっき鋼板)と、めっき層が
Zn-Fe 金属間化合物からなる合金化溶融亜鉛めっき鋼板
とでは、そのスポット溶接時の溶接挙動が根本的に異な
り、溶融亜鉛めっき鋼板の溶接性は、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板のそれに比べて著しく劣るという問題がある。[0006] That is, even in the same hot-dip galvanized steel sheet, a hot-dip galvanized steel sheet (non-alloyed hot-dip galvanized steel sheet) in which the coating layer is mainly a pure zinc layer and a hot-dip galvanized steel sheet
The welding behavior at the time of spot welding is fundamentally different from the alloyed hot-dip galvanized steel sheet made of Zn-Fe intermetallic compound, and the weldability of the hot-dip galvanized steel sheet is significantly higher than that of the galvannealed steel sheet. There is a problem of inferiority.
【0007】溶融亜鉛めっき鋼板のスポット溶接性とめ
っき層の性状との関係については、めっき中のAl量とス
ポット溶接性との関係がいくつか報告されており、溶融
亜鉛めっき鋼板のスポット溶接性はめっき中のAl量と密
接な関係があり、Al量が多くなるとスポット溶接性が劣
化することが報告されている。一方、近年、従来問題で
あったドロス付着などに基づく溶融亜鉛めっき鋼板の外
観品質上の問題が解決されつつあるため、従来自動車用
防錆鋼板の主流であった合金化溶融亜鉛めっき鋼板に代
わって、溶融亜鉛めっき鋼板(非合金化溶融亜鉛めっき
鋼板)が自動車用防錆鋼板として採用される機運が高ま
ってきた。[0007] Regarding the relationship between the spot weldability of hot-dip galvanized steel sheet and the properties of the coating layer, several reports have been reported on the relationship between the Al content during plating and the spot weldability. Has a close relationship with the amount of Al in the plating, and it has been reported that the spot weldability deteriorates when the amount of Al increases. On the other hand, in recent years, the problem of appearance quality of hot-dip galvanized steel sheets based on dross adhesion, which was a conventional problem, is being solved. Therefore, the momentum for adopting hot-dip galvanized steel sheets (non-alloyed hot-dip galvanized steel sheets) as rust-preventive steel sheets for automobiles has been increasing.
【0008】溶融亜鉛めっき鋼板は、合金化処理を施さ
ないため製造コスト的にも有利であり、今後の自動車用
防錆鋼板としての需要の伸びが予想される。したがっ
て、性能上の問題として溶融亜鉛めっき鋼板のスポット
溶接性の改善が切望されている。溶融亜鉛めっき鋼板の
スポット溶接性は、前記したように、めっき中のAl量を
低減することによって改善できる。[0008] Hot-dip galvanized steel sheets are advantageous in terms of production cost because they are not subjected to alloying treatment, and demand for anticorrosion steel sheets for automobiles is expected to grow in the future. Therefore, improvement of spot weldability of hot-dip galvanized steel sheet is strongly desired as a performance problem. As described above, the spot weldability of a hot-dip galvanized steel sheet can be improved by reducing the amount of Al during plating.
【0009】しかしながら、本来、めっき浴中へのAlの
添加はめっき密着性の確保のために行われており、めっ
き中のAl量を所定水準以下に低減させることは、めっき
密着性の劣化を招く可能性がある。すなわち、Fe−Al金
属間化合物が存在する場合、Fe−Zn合金層の生成は抑制
され、良好なめっき密着性が確保されるが、Fe−Al金属
間化合物の生成が不十分なほどにめっき層中Al濃度が低
下するとFe−Zn合金化反応が進行し、めっき密着性が劣
化する。However, the addition of Al to the plating bath is originally performed to ensure the adhesion of the plating, and reducing the amount of Al in the plating to a predetermined level or less may deteriorate the adhesion of the plating. May invite. That is, when the Fe-Al intermetallic compound is present, the formation of the Fe-Zn alloy layer is suppressed, and good plating adhesion is ensured, but the plating is so performed that the formation of the Fe-Al intermetallic compound is insufficient. When the Al concentration in the layer decreases, the Fe-Zn alloying reaction proceeds, and the plating adhesion deteriorates.
【0010】したがって、溶融亜鉛めっき鋼板において
スポット溶接性の改善およびめっき密着性の確保は相矛
盾する課題であり、従来、めっき密着性を良好に維持し
た状態でスポット溶接性を改善することは技術的に困難
であった。Therefore, it is a contradictory problem to improve spot weldability and ensure plating adhesion in a hot-dip galvanized steel sheet. Conventionally, it has been technically required to improve spot weldability while maintaining good plating adhesion. Was difficult.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、スポット溶接性およびめっき
密着性のいずれにも優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a hot-dip galvanized steel sheet excellent in both spot weldability and plating adhesion, and a method of manufacturing the same. Aim.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記した溶
融亜鉛めっき鋼板のスポット溶接性改善に関して鋭意検
討した結果、下記知見(1) 、(2) 、(3) を見出し、本発
明に至った。 (1) 溶融亜鉛めっきの場合、 鋼板に1〜20massppm のB
を添加するかまたは0.010 〜0.050mass %のPを添加す
ることにより著しく連続打点性を向上させることができ
る。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on the improvement of the spot weldability of the hot-dip galvanized steel sheet, and as a result, have found the following findings (1), (2) and (3). Reached. (1) In case of hot-dip galvanizing, 1-20 mass ppm of B
Or the addition of 0.010 to 0.050 mass% of P can significantly improve the continuous hitting property.
【0013】(2) めっき付着単位面積当たりのめっき層
中の総Al量:Xおよびめっき付着単位面積当たりのめっ
き/鋼板界面に存在するFe−Al金属間化合物中のAl量:
Yとめっき付着単位面積当たりのめっき付着量:Wとの
関係を規定することによって、良好なめっき密着性を確
保した状態でスポット溶接性を改善することができる。(2) Total amount of Al in the plating layer per unit area of plating adhesion: X and amount of Al in the Fe-Al intermetallic compound present at the plating / steel interface per unit area of plating adhesion:
By defining the relationship between Y and the plating adhesion amount per plating adhesion unit area: W, spot weldability can be improved in a state where good plating adhesion is secured.
【0014】(3) 上記した溶融亜鉛めっき鋼板は、めっ
き浴浴温:Tb およびめっき浴への侵入板温:Te と、
めっき浴中Al濃度:NAlとの関係を規定することによっ
て製造することが可能である。すなわち、第1の発明
は、Bを1〜20massppm および/またはPを0.010 〜0.
050mass %含有する鋼板の少なくとも片面に、溶融亜鉛
めっき層を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板
である。(3) The hot-dip galvanized steel sheet described above has a plating bath temperature: Tb and a sheet temperature entering the plating bath: Te.
It can be manufactured by defining the relationship with the Al concentration in the plating bath: N Al . That is, in the first invention, B is 1 to 20 mass ppm and / or P is 0.010 to 0.2.
A hot-dip galvanized steel sheet having a hot-dip galvanized layer on at least one side of a steel sheet containing 050 mass%.
【0015】また、第2の発明は、鋼板の少なくとも片
面に、めっき付着単位面積当たりのめっき層中の総Al
量:X(g/m2)、めっき付着単位面積当たりのめっき/鋼
板界面に存在するFe−Al金属間化合物中のAl量:Y(g/m
2)、およびめっき付着単位面積当たりのめっき付着量:
W(g/m2)が下記式(1) および(2) を満足する溶融亜鉛め
っき層を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板で
ある。[0015] The second invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor device, wherein at least one side of a steel sheet has a total Al
Amount: X (g / m 2 ), Amount of Al in Fe / Al intermetallic compound present at plating / steel interface at plating adhesion unit area: Y (g / m 2)
2 ), and the amount of plating per unit area of plating:
A hot-dip galvanized steel sheet having a hot-dip galvanized layer whose W (g / m 2 ) satisfies the following formulas (1) and (2).
【0016】Y/(X−0.0012W)≦0.90………(1) 0.10≦X−0.0012W…………………(2) また、第3の発明は、Bを1〜20massppm および/また
はPを0.010 〜0.050mass %含有する鋼板の少なくとも
片面に、めっき付着単位面積当たりのめっき層中の総Al
量:X(g/m2)、めっき付着単位面積当たりのめっき/鋼
板界面に存在するFe−Al金属間化合物中のAl量:Y(g/m
2)、およびめっき付着単位面積当たりのめっき付着量:
W(g/m2)が下記式(1) および(2) を満足する融亜鉛めっ
き層を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板であ
る。Y / (X−0.0012 W) ≦ 0.90 (1) 0.10 ≦ X−0.0012 W (2) According to the third invention, B is 1 to 20 mass ppm and / or Alternatively, on at least one side of a steel sheet containing P from 0.01 to 0.050 mass%, the total Al in the plating layer per unit area of plating adhesion
Amount: X (g / m 2 ), Amount of Al in Fe / Al intermetallic compound present at plating / steel interface at plating adhesion unit area: Y (g / m 2)
2 ), and the amount of plating per unit area of plating:
A hot-dip galvanized steel sheet having a hot-dip galvanized layer whose W (g / m 2 ) satisfies the following formulas (1) and (2).
【0017】Y/(X−0.0012W)≦0.90………(1) 0.10≦X−0.0012W…………………(2) また、第4の発明は、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬
後、引き上げてめっきを施す溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法において、めっき浴浴温:Tb (℃)、めっき浴へ
の侵入板温:Te (℃)およびめっき浴中Al濃度:NAl
(mass%)が下記式(3) 〜(5) のいずれをも満足する条
件下で鋼板に溶融亜鉛めっきを施すことを特徴とする溶
融亜鉛めっき鋼板の製造方法である。Y / (X−0.0012 W) ≦ 0.90 (1) 0.10 ≦ X−0.0012 W (2) Further, the fourth invention is to provide a steel sheet in a hot-dip galvanizing bath. In the method for producing a hot-dip galvanized steel sheet that is dipped and then plated by plating, the bath temperature of the plating bath: Tb (° C.), the temperature of the plate entering the plating bath: Te (° C.), and the Al concentration in the plating bath: N Al
A hot-dip galvanized steel sheet is manufactured by subjecting a steel sheet to hot-dip galvanizing under a condition where (mass%) satisfies all of the following formulas (3) to (5).
【0018】 0≦Te −Tb ≦50……………………………(3) 1000NAl+300 ≦Tb ≦1000NAl+350 ……(4) 0.12≦NAl………………………………………(5) また、第5の発明は、Bを1〜20massppm および/また
はPを0.010 〜0.050mass %含有する鋼板を溶融亜鉛め
っき浴に浸漬後、引き上げてめっきを施す溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法において、めっき浴浴温:Tb
(℃)、めっき浴への侵入板温:Te (℃)およびめっ
き浴中Al濃度:NAl(mass%)が下記式(3) 〜(5) のい
ずれをも満足する条件下で鋼板に溶融亜鉛めっきを施す
ことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法であ
る。0 ≦ Te−Tb ≦ 50 …………… (3) 1000N Al +300 ≦ Tb ≦ 1000N Al +350 (4) 0.12 ≦ N Al …………………… (5) In the fifth invention, a steel sheet containing 1 to 20 mass% of B and / or 0.010 to 0.050 mass% of P is immersed in a hot-dip galvanizing bath, and then pulled up to perform plating. In the method for producing a hot-dip galvanized steel sheet, a plating bath temperature: Tb
(° C.), the temperature of the sheet entering the plating bath: Te (° C.) and the Al concentration in the plating bath: N Al (mass%) satisfy the following conditions (3) to (5). This is a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet, characterized by performing hot-dip galvanizing.
【0019】 0≦Te −Tb ≦50……………………………(3) 1000NAl+300 ≦Tb ≦1000NAl+350 ……(4) 0.12≦NAl………………………………………(5)0 ≦ Te−Tb ≦ 50 …………… (3) 1000N Al +300 ≦ Tb ≦ 1000N Al +350 (4) 0.12 ≦ N Al ………………… …………………(Five)
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明者らは、前記課題を解決するために、溶融
亜鉛めっき鋼板(:GI、非合金化溶融亜鉛めっき鋼板)
のスポット溶接性の向上およびめっき密着性の確保とい
う相矛盾する課題について鋭意検討した結果、下記知見
を見出し、本発明に至った。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The present inventors have developed a galvanized steel sheet (: GI, non-alloyed hot-dip galvanized steel sheet) to solve the above-mentioned problems.
As a result of earnestly studying the contradictory issues of improving spot weldability and ensuring plating adhesion, the following findings were found, and the present invention was reached.
【0021】すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板のスポット
溶接時の特有の現象として、 通電加熱により溶解した亜
鉛めっき層が電極と溶融Zn-Cu 合金を生成し、これが母
材のフェライト粒界へ浸入し、電極が鋼板と溶着しやす
くなるということが起こる。さらにこの現象により、 電
極先端の一部が鋼板側に付着し、 電極損耗が激しくなる
という結果を招聘する。That is, as a specific phenomenon at the time of spot welding of a hot-dip galvanized steel sheet, a galvanized layer melted by energization heating generates an electrode and a hot-dip Zn-Cu alloy, which penetrate into a ferrite grain boundary of a base material, It occurs that the electrode is easily welded to the steel plate. In addition, this phenomenon causes a part of the electrode tip to adhere to the steel plate side, resulting in severe electrode wear.
【0022】上記現象は、 特に良好な加工性を実現する
ために開発された極低炭素鋼板を素材とする溶融亜鉛め
っき鋼板に顕著に発現する。上記、 一種の液体金属脆性
に起因すると思われる現象は、 素材粒界の清浄度に影響
されるため粒界偏析元素である炭素がより少ないことに
よって粒界の清浄度がより高い低炭素鋼板のほうが不利
になるものと考えられる。The above-mentioned phenomenon is remarkably exhibited in a hot-dip galvanized steel sheet made of an ultra-low carbon steel sheet developed to realize particularly good workability. The above phenomenon, which is considered to be caused by a kind of liquid metal brittleness, is affected by the cleanliness of the material grain boundaries. It would be more disadvantageous.
【0023】本発明では連続打点性を劣化させる上記現
象を抑制するための方法について種種検討したところ、
素材の加工性の劣化を伴わない溶接性の改善は、鋼板に
所定量の粒界偏析元素を含有させることにより実現する
ことが判明した。すなわち、鋼中へ1〜20massppm のB
および/または0.010 〜0.050mass %のPを含有させる
ことにより液体金属脆性に起因する連続打点性の低下が
抑制され、溶融亜鉛めっき鋼板の連続打点性が著しく向
上することが明らかになった。含有させるBが1masspp
m 未満では連続打点性改善効果が不十分であるからであ
り、また20massppm 超では該効果が飽和するためコスト
的に不利になるからである。また、含有させるPが0.01
0mass %未満では連続打点性改善効果が不十分であるか
らであり、また0.050mass %超では該効果が飽和するの
みならず素材の十分な加工性を確保するのが困難となる
からである。According to the present invention, various methods for suppressing the above-mentioned phenomenon of deteriorating the continuous hitting property were examined.
It has been found that the improvement of the weldability without deterioration of the workability of the material can be realized by adding a predetermined amount of grain boundary segregation element to the steel sheet. That is, 1-20 mass ppm of B
It has been clarified that the addition of P in an amount of 0.010 to 0.050 mass% suppresses a decrease in continuous hitting properties due to liquid metal embrittlement, and significantly improves the continuous hitting properties of a galvanized steel sheet. B to be contained is 1 masspp
If it is less than m, the effect of improving the continuous hitting property is insufficient, and if it exceeds 20 massppm, the effect is saturated and the cost is disadvantageous. Further, the content of P is 0.01
If the amount is less than 0 mass%, the effect of improving the continuous hitting point is insufficient, and if the amount exceeds 0.050 mass%, not only the effect is saturated but also it becomes difficult to secure sufficient workability of the material.
【0024】なお、素材鋼板としては、上記Bおよび/
またはPに加え、C:0.0010〜0.0050mass%、Si:0.00
5 〜0.050mass %、Mn:0.01〜1.0mass %、Al:0.02〜
0.05mass%、Ti:0.0001〜0.10mass%、Nb:0.0001〜0.
05mass%を含有し、残部鉄および不可避的不純物からな
るものが好ましい。その理由は以下のとおりである。 C:0.0010〜0.0050mass% 本発明品は主に自動車のパネル類を対象としたものであ
る。周知のとおり、近年自動車のパネルには良好な加工
性、特に複雑な形状にも加工できるような深絞り性が要
求されている。このような加工性を確保するためには、
C量は0.0050mass%以下にすることが好ましい。また、
下限は該効果とコストとの関係で決定されるが、0.0010
mass%以上とすることが好ましい。[0024] As the material steel plate, B and / or
Or, in addition to P, C: 0.0010 to 0.0050 mass%, Si: 0.00
5 to 0.050 mass%, Mn: 0.01 to 1.0 mass%, Al: 0.02 to
0.05 mass%, Ti: 0.0001-0.10 mass%, Nb: 0.0001-0.
The one containing 0.05 mass% and the balance being iron and unavoidable impurities is preferable. The reason is as follows. C: 0.0010 to 0.0050 mass% The present invention is mainly intended for automobile panels. As is well known, in recent years, panels for automobiles have been required to have good workability, particularly deep drawability for processing even complicated shapes. In order to ensure such workability,
The C content is preferably set to 0.0050 mass% or less. Also,
The lower limit is determined by the relationship between the effect and cost, but 0.0010
It is preferable to be at least mass%.
【0025】Si:0.005 〜0.050mass % Siは、0.050mass %を超えるとめっき性が劣化する傾向
があり、0.050mass %以下とすることが好ましい。ま
た、下限は該効果とコストとの関係で決定されるが、0.
005 mass%以上とすることが好ましい。 Mn:0.01〜1.0mass % Mnは、r値の低下と耐食性の観点から1.0 mass%以下と
することが好ましい。また、下限は該効果とコストとの
関係で決定されるが、0.01mass%以上とすることが好ま
しい。Si: 0.005 to 0.050 mass% When Si exceeds 0.050 mass%, the plating property tends to deteriorate, and it is preferable that the content be 0.050 mass% or less. Also, the lower limit is determined by the relationship between the effect and cost,
It is preferably at least 005 mass%. Mn: 0.01 to 1.0 mass% Mn is preferably set to 1.0 mass% or less from the viewpoint of a decrease in r value and corrosion resistance. The lower limit is determined by the relationship between the effect and the cost, but is preferably 0.01% by mass or more.
【0026】Al:0.02〜0.05mass% Alは脱酸剤として0.02mass%以上の添加が好ましい。ま
た、多すぎると介在物が増加するため0.05mass%以下と
することが好ましい。 Ti:0.0001〜0.10mass% Tiは鋼中の有害物であるNをTiN として固定させるため
に0.0001mass%以上添加することが好ましい。また、多
すぎるとTiC が増え加工性を劣化させるので、0.10mass
%以下とすることが好ましい。Al: 0.02 to 0.05 mass% Al is preferably added as a deoxidizing agent in an amount of 0.02 mass% or more. If the content is too large, inclusions increase, so that the content is preferably set to 0.05 mass% or less. Ti: 0.0001 to 0.10 mass% Ti is preferably added in an amount of 0.0001 mass% or more to fix N, which is a harmful substance in steel, as TiN. On the other hand, if the content is too large, TiC increases and the workability deteriorates.
% Is preferable.
【0027】Nb:0.0001〜0.05mass% NbはNbC として熱延中に熱延結晶粒を制御するためとC
を固定させるために0.0001mass%以上添加することが好
ましい。また、添加しすぎると微細析出物としてr値を
低下させるため、0.05mass%以下とすることが好まし
い。さらに本発明では、素材鋼板が同じであってもめっ
き層の性状が異なれば連続打点性は著しく異なることが
判明した。すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板のスポット溶
接時に鋼板粒界に溶融Zn-Cu が浸入するという現象は、
溶融亜鉛中のAl濃度が高いほど顕著に発現することが明
らかになった。この場合のAl濃度とは、溶融亜鉛中に固
溶しているAlの濃度を意味する。Nb: 0.0001 to 0.05 mass% Nb is used as NbC to control hot-rolled crystal grains during hot-rolling.
Is preferably added in an amount of 0.0001 mass% or more in order to fix. Further, if added too much, the r value is reduced as fine precipitates, so that the content is preferably 0.05 mass% or less. Furthermore, in the present invention, it has been found that even if the material steel plates are the same, the continuous hitting properties are significantly different if the properties of the plating layers are different. In other words, the phenomenon that molten Zn-Cu penetrates into the grain boundaries of the steel sheet during spot welding of hot-dip galvanized steel sheet,
It was clarified that the higher the Al concentration in the molten zinc, the more pronounced. The Al concentration in this case means the concentration of Al dissolved in the molten zinc.
【0028】また、上述のスポット溶接性に対する悪影
響は、めっき層中の総Al量ではなく、めっき時にめっき
/鋼板界面に生成されるFe-Al 金属間化合物量に影響さ
れるということが明らかになった。つまり、めっき層中
のAl量が同じめっきであってもFe-Al 金属間化合物量が
多いめっきは、溶接時に亜鉛めっき層が融解し温度が溶
融亜鉛めっき処理時のめっき浴温以上に上昇すると溶融
亜鉛中へのFe-Al 金属間化合物の飽和溶解度が上がるた
め溶融亜鉛中に溶け出し、結果的に溶接性に悪影響を及
ぼす溶融亜鉛中のAl濃度を上昇させるために不利とな
る。Further, it is apparent that the above-mentioned adverse effect on the spot weldability is affected not by the total amount of Al in the plating layer but by the amount of Fe-Al intermetallic compound generated at the plating / steel interface during plating. became. In other words, even if the amount of Al in the plating layer is the same, even if the amount of Fe-Al intermetallic compound is large, if the zinc plating layer melts during welding and the temperature rises above the plating bath temperature during hot-dip galvanizing, Since the saturation solubility of the Fe-Al intermetallic compound in the molten zinc increases, the Fe-Al intercalates into the molten zinc and is dissolved in the molten zinc. As a result, the Al concentration in the molten zinc, which adversely affects weldability, is disadvantageously increased.
【0029】一方、Fe−Al金属間化合物の生成量が少な
くなると、めっき密着性が劣化するという問題が生じ
る。本発明者らは、上記した問題を解決すべく種々検討
を行った結果、Fe−Al金属間化合物の生成量が結果的に
少なくても、めっき層中に取り込まれるAl量が多ければ
良好なめっき密着性が確保できるという重要な知見を得
るに至った。On the other hand, when the generation amount of the Fe-Al intermetallic compound is reduced, there arises a problem that the plating adhesion is deteriorated. The present inventors have conducted various studies to solve the above-described problems, and as a result, even if the amount of Fe-Al intermetallic compound generated is small as a result, it is preferable that the amount of Al incorporated into the plating layer is large. An important finding that plating adhesion can be ensured has been obtained.
【0030】図1に、溶融亜鉛めっき時の溶融亜鉛めっ
き層の層構造を縦断面図によって示す。なお、図1にお
いて1はめっき層、2はFe−Al金属間化合物(:Fe−Al
合金層)、3は亜鉛層(η相)、4は素地鋼板(:素材
鋼板)、5は溶融亜鉛めっき鋼板、6はFe−Zn金属間化
合物(:Fe−Zn合金層)を示す。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a layer structure of a hot-dip galvanized layer during hot-dip galvanizing. In FIG. 1, 1 is a plating layer, 2 is a Fe-Al intermetallic compound (: Fe-Al
Alloy layer), 3 indicates a zinc layer (η phase), 4 indicates a base steel sheet (: material steel sheet), 5 indicates a hot-dip galvanized steel sheet, and 6 indicates an Fe-Zn intermetallic compound (: Fe-Zn alloy layer).
【0031】通常、溶融亜鉛めっきにおいて溶融亜鉛め
っき浴中のAl濃度が高い場合、めっき時の浴中で合金化
はほとんど進行せず、図1(a) に示すように、めっき層
1は、めっき/鋼板界面に生成するFe−Al金属間化合物
(:Fe−Al合金層)2と亜鉛層(η相)3のほぼ2層か
ら構成される。これに対して、後記する本発明のめっき
条件においては、高Al濃度のめっき浴であっても、Zn−
Fe合金化反応が進行する。Usually, when the Al concentration in the hot-dip galvanizing bath is high in hot-dip galvanizing, alloying hardly proceeds in the bath at the time of plating, and as shown in FIG. It is composed of almost two layers of an Fe-Al intermetallic compound (: Fe-Al alloy layer) 2 and a zinc layer (η phase) 3 generated at the plating / steel plate interface. On the other hand, under the plating conditions of the present invention described below, even in a plating bath having a high Al concentration, Zn-
The Fe alloying reaction proceeds.
【0032】上記しためっき浴中でのZn−Fe合金化反応
が進行する場合、素地鋼板4と反応する溶融亜鉛中のAl
濃度が高ければ、図1(b) に示すように、Zn−Fe合金層
6の内部にAlが取り込まれ、めっき層全体のAl濃度が高
まるようになる。溶融亜鉛めっき時に生成するFe−Al金
属間化合物の量が少ない場合めっき密着性が劣化する原
因は、めっき浴中で生成するZn-Fe 合金層と鋼板との界
面にΓ相およびΓ1 相が生成するためである。When the Zn—Fe alloying reaction proceeds in the above-mentioned plating bath, Al in the molten zinc reacting with the base steel sheet 4
If the concentration is high, Al is taken into the Zn—Fe alloy layer 6 as shown in FIG. 1 (b), and the Al concentration in the entire plating layer increases. Cause amount plating adhesion is degraded when little Fe-Al intermetallic compound produced during galvanizing, interface gamma phase and gamma 1-phase and Zn-Fe alloy layer and the steel sheet produced in the plating bath It is for generating.
【0033】しかしながら、めっき浴中Al濃度が十分高
い条件の場合、めっき浴中で生成するZn−Fe合金層は十
分な量のAlを含有し、Γ相およびΓ1 相の生成が抑制さ
れ、結果的に良好なめっき密着性を確保できるようにな
る。また、後記する本発明の溶融亜鉛めっき鋼板は、例
えめっき層中に多量のAlを含有しても、実際に溶接時に
再溶解し溶融亜鉛中のAl濃度を上昇させるFe−Al金属間
化合物の生成量が少ないため、良好なスポット溶接性が
確保できる。However, when the condition of the Al concentration in the plating bath is sufficiently high, the Zn—Fe alloy layer formed in the plating bath contains a sufficient amount of Al, and the formation of the Γ phase and the Γ 1 phase is suppressed. As a result, good plating adhesion can be secured. Further, the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention to be described later, even if a large amount of Al is contained in the coating layer, is actually redissolved during welding and increases the Al concentration in the molten zinc. Since the generated amount is small, good spot weldability can be secured.
【0034】本発明は、本発明者らが見出した上記原理
に基づき、スポット溶接性およびめっき密着性の両者に
優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法を提供す
るものである。すなわち、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板
は、めっき層の性状に関して、下記式(1) および(2) を
満足するスポット溶接性およびめっき密着性の両者に優
れた溶融亜鉛めっき鋼板である。The present invention provides a hot-dip galvanized steel sheet excellent in both spot weldability and plating adhesion based on the above-described principle found by the present inventors, and a method for producing the same. That is, the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention is a hot-dip galvanized steel sheet that is excellent in both spot weldability and plating adhesion that satisfy the following formulas (1) and (2) with respect to the properties of the coating layer.
【0035】Y/(X−0.0012W)≦0.90………(1) 0.10≦X−0.0012W…………………(2) なお、上記式(1) 、(2) において、 X:めっき付着単位面積当たりのめっき層中の総Al量(g
/m2) Y:めっき付着単位面積当たりのめっき/鋼板界面に存
在するFe−Al金属間化合物中のAl量(g/m2) W:めっき付着単位面積当たりのめっき付着量(g/m2) を示す。Y / (X−0.0012 W) ≦ 0.90 (1) 0.10 ≦ X−0.0012 W (2) In the above formulas (1) and (2), X: Total amount of Al in plating layer per unit area of plating adhesion (g
/ m 2 ) Y: Plating per unit area of plating adhesion / Amount of Al in Fe-Al intermetallic compound present at steel plate interface (g / m 2 ) W: Amount of plating adhesion per unit area of plating adhesion (g / m 2 ) 2 ) is shown.
【0036】前記したように、良好なスポット溶接性を
確保するためには、めっき層中に取り込まれたAlがどこ
に取り込まれたかが問題となる。すなわち、上記したη
相以外に取り込まれたAlのうち、Fe−Al金属間化合物中
に取り込まれたAl量が少ないものが、溶接時にZn−Fe合
金化反応を抑制しない良好なスポット溶接性を具備する
溶融亜鉛めっき鋼板となる。As described above, in order to ensure good spot weldability, it is important where Al is taken in the plating layer. That is, the above η
Hot-dip galvanizing with good spot weldability, in which the amount of Al taken in the Fe-Al intermetallic compound is small, but the Zn-Fe alloying reaction is not suppressed during welding It becomes a steel plate.
【0037】本発明によれば、めっき層の性状に関し
て、η相以外に含有されるAl量が前記式(2) を満足する
と共に、Fe−Al金属間化合物中のAl量とη相以外に含有
されるAl量との比が前記式(1) を満足するようなめっき
であれば、めっき密着性およびスポット溶接性の両者に
優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得られることが明らかとな
った。According to the present invention, with respect to the properties of the plating layer, the amount of Al contained in other than the η phase satisfies the above formula (2), and the amount of Al in the Fe-Al intermetallic compound and the other than the η phase. It has been clarified that a galvanized steel sheet excellent in both plating adhesion and spot weldability can be obtained if the plating satisfies the above formula (1) with respect to the amount of Al contained.
【0038】すなわち、前記した式(1) における{Y/
(X−0.0012W)}の値が0.90を超える場合は、スポッ
ト溶接性の改善効果が得られず、また、前記した式(2)
における{X−0.0012W}の値が0.10未満の場合は、め
っき密着性を確保することが困難となる。なお、本発明
においては、前記しためっき層の性状が下記式(6) 、
(7) を満足することがさらに好ましい。That is, ΔY /
When the value of (X−0.0012 W)} exceeds 0.90, the effect of improving spot weldability cannot be obtained, and the above-mentioned formula (2)
If the value of {X-0.0012W} is less than 0.10, it will be difficult to ensure plating adhesion. In the present invention, the property of the plating layer is the following formula (6),
It is more preferable that the condition (7) is satisfied.
【0039】 0.10≦Y/(X−0.0012W)≦0.90………(6) 0.10≦X−0.0012W≦0.50 ………………(7) なお、上記式(6) 、(7) において、 X:めっき付着単位面積当たりのめっき層中の総Al量(g
/m2) Y:めっき付着単位面積当たりのめっき/鋼板界面に存
在するFe−Al金属間化合物中のAl量(g/m2) W:めっき付着単位面積当たりのめっき付着量(g/m2) を示す。0.10 ≦ Y / (X−0.0012 W) ≦ 0.90 (6) 0.10 ≦ X−0.0012 W ≦ 0.50 (7) In the above formulas (6) and (7) X: Total amount of Al in the plating layer per unit area of plating adhesion (g
/ m 2 ) Y: Plating per unit area of plating adhesion / Amount of Al in Fe-Al intermetallic compound present at steel plate interface (g / m 2 ) W: Amount of plating adhesion per unit area of plating adhesion (g / m 2 ) 2 ) is shown.
【0040】これは、上記した式(6) 中の{Y/(X−
0.0012W)}の値が0.10未満の場合、溶融亜鉛めっき時
に鋼板から溶け出すFe量が過剰となり、ドロスの多量の
発生につながるようになり、また、上記した式(7) 中の
{X−0.0012W}の値が0.50を超える場合、めっき層中
のAlの絶対量が多くなりすぎて、溶接性が劣化するよう
になるためである。This is because ΔY / (X−
When the value of 12 is less than 0.10, the amount of Fe dissolved from the steel sheet at the time of hot-dip galvanizing becomes excessive, leading to the generation of a large amount of dross. If the value of 0.0012 W} exceeds 0.50, the absolute amount of Al in the plating layer becomes too large, and the weldability deteriorates.
【0041】本発明の溶融亜鉛めっき鋼板のめっき付着
量は、要求される耐食性に従って定めることができ、特
に制限を受けるものではないが、めっき付着量が、鋼板
片面当たり、すなわち、めっき付着単位面積当たり20〜
300g/m2 であることが好ましく、さらには20〜100g/m2
であることがより好ましい。これは、めっき付着量が20
g/m2未満の場合、耐食性が低下し、300g/m2 を超える場
合、耐食性向上効果が実用上飽和し経済的でないためで
ある。The coating weight of the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention can be determined in accordance with the required corrosion resistance, and is not particularly limited. Per 20 ~
It is preferably 300 g / m 2 , more preferably 20 to 100 g / m 2
Is more preferable. This means that the plating weight is 20
If it is less than g / m 2 , the corrosion resistance will be reduced, and if it exceeds 300 g / m 2 , the effect of improving corrosion resistance will be practically saturated and not economical.
【0042】前記した高Al濃度のZn−Fe合金層を形成
し、かつFe−Al金属間化合物中のAl量を規制した本発明
の溶融亜鉛めっき鋼板を得るための製造方法としては、
下記の条件を満足することが必要となる。すなわち、め
っき浴のAl濃度がめっき密着性を確保できるほど高い状
態でかつZn−Fe合金化反応が浴中で進行するためには、
先ず、めっき浴浴温が合金化が起こる温度以上、すなわ
ち浴温が所定温度以上でなければならない。The manufacturing method for obtaining the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention in which the Zn-Fe alloy layer having a high Al concentration is formed and the amount of Al in the Fe-Al intermetallic compound is regulated is as follows.
It is necessary to satisfy the following conditions. That is, in order for the Al concentration of the plating bath to be in a state high enough to secure plating adhesion and for the Zn-Fe alloying reaction to proceed in the bath,
First, the plating bath temperature must be equal to or higher than the temperature at which alloying occurs, that is, the bath temperature must be equal to or higher than a predetermined temperature.
【0043】これは、溶融亜鉛と鋼板とのZn−Fe合金化
反応速度は、めっき浴浴温が高温であるほど速く、さら
には、Fe−Al金属間化合物の生成量が、同一Al濃度の浴
においてはめっき浴浴温が高いほど少ないためである。
ただし、本発明の重要な骨子である「浴中で生成するZn
−Fe合金層中のAl濃度を確保する」という観点から、た
だ単に浴温を上げれば良いということではなく、めっき
浴浴温およびめっき浴中Al濃度が、下記式(4) および
(5) を満足する必要がある。This is because the reaction rate of Zn—Fe alloying between the molten zinc and the steel sheet is higher as the plating bath temperature is higher, and furthermore, the production amount of the Fe—Al intermetallic compound is higher at the same Al concentration. This is because the higher the bath temperature, the smaller the bath temperature.
However, the important gist of the present invention is "Zn generated in a bath.
− From the viewpoint of `` securing the Al concentration in the Fe alloy layer '', it is not merely that the bath temperature is simply increased, but the plating bath temperature and the Al concentration in the plating bath are expressed by the following formula (4) and
(5) must be satisfied.
【0044】 1000NAl+300 ≦Tb ≦1000NAl+350 ……(4) 0.12≦NAl………………………………………(5) なお、上記式(4) 、(5) 中、 Tb :めっき浴浴温(℃) NAl:めっき浴中Al濃度(mass%) を示す。The 1000N Al +300 ≦ Tb ≦ 1000N Al +350 ...... (4) 0.12 ≦ N Al ............................................. (5) The above equation (4), (5) Medium, Tb: plating bath temperature (° C.) N Al : Al concentration in plating bath (mass%).
【0045】すなわち、本発明の製造方法においては、
めっき浴浴温:Tb を{1000NAl+300 }の値以上にす
る必要がある。これは、めっき浴中Al濃度が高くなる
と、それに見合って浴温を高くしないとFe−Al金属間化
合物の生成量が多くなると共にZn−Fe合金層の量が減少
し、前記した式(1) および(2) を満足する溶融亜鉛めっ
き鋼板を製造することができないためである。That is, in the production method of the present invention,
Plating bath temperature: Tb needs to be equal to or more than {1000N Al +300}. This is because if the Al concentration in the plating bath increases, the amount of the Fe-Al intermetallic compound increases and the amount of the Zn-Fe alloy layer decreases unless the bath temperature is raised accordingly. ) And (2) cannot be produced.
【0046】一方、めっき浴浴温:Tb は{1000NAl+
350 }の値以下にする必要がある。これは、めっき浴浴
温が上がり過ぎると鋼板から溶出する鉄の量が多くな
り、浴中ドロスの生成量が著しく多くなるという問題が
生じるためである。また、本発明の製造方法において
は、めっき浴中Al濃度:NAlを0.12mass%以上とする必
要がある。On the other hand, the plating bath temperature: Tb is {1000 N Al +
It must be less than 350 mm. This is because if the plating bath temperature is too high, the amount of iron eluted from the steel sheet increases, and a problem arises that the amount of dross generated in the bath increases significantly. In the production method of the present invention, the Al concentration in the plating bath: N Al must be 0.12 mass% or more.
【0047】これは、めっき浴中Al濃度:NAlが0.12ma
ss%未満の場合、前記した良好なめっき密着性を維持す
るためのη相以外に取り込むAl量を確保できないためで
ある。なお、めっき浴中Al濃度:NAlは、めっき層中に
必要量以上のAlを取り込むことによる溶接性劣化を防ぐ
という理由から 0.5mass%以下とすることがより好まし
い。This is because the Al concentration in the plating bath: N Al is 0.12 ma.
If the content is less than ss%, it is not possible to secure the amount of Al taken in other than the η phase for maintaining the good plating adhesion described above. The Al concentration in the plating bath: N Al is more preferably 0.5% by mass or less from the viewpoint of preventing weldability from being deteriorated due to incorporation of a necessary amount or more of Al into the plating layer.
【0048】なお、本発明におけるめっき浴中Al濃度:
NAl(mass%)とは、めっき浴の溶融している亜鉛中に
実際にその浴温で溶解しているAl量(:Al濃度)を示
し、Fe−Al金属間化合物として浴中に存在しているドロ
スを除外した値である。また、本発明の製造方法におい
ては、めっき浴浴温およびめっき浴への侵入板温が、下
記式(3) を満足する必要がある。In the present invention, the Al concentration in the plating bath is as follows:
N Al (mass%) indicates the amount of Al (: Al concentration) actually dissolved at the bath temperature in the molten zinc of the plating bath, and is present in the bath as an Fe-Al intermetallic compound This is the value excluding the dross. Further, in the production method of the present invention, the plating bath temperature and the plate temperature entering the plating bath need to satisfy the following expression (3).
【0049】0≦Te −Tb ≦50………(3) なお、上記式(3) 中、 Tb :めっき浴浴温(℃) Te :めっき浴への侵入板温(℃) を示す。0 ≦ Te−Tb ≦ 50 (3) In the above formula (3), Tb: plating bath temperature (° C.) Te: plate temperature entering the plating bath (° C.)
【0050】すなわち、本発明の製造方法においては、
めっき浴への侵入板温とめっき浴浴温との差{Te −T
b }を0℃以上、50℃以下とする必要がある。より好ま
しくは30℃以上、50℃以下である。これは、侵入板温が
浴温より低ければ、板侵入部近傍の浴温が低下し、浴温
を一定温度以上に上げるという効果がなくなり、また侵
入板温が過剰に高い場合、めっき浴浴温が上がり過ぎ前
記したと同様の理由でドロスの生成量が著しく多くなる
という問題が生じるためである。That is, in the production method of the present invention,
The difference between the temperature of the sheet entering the plating bath and the temperature of the plating bath {Te -T
b} must be 0 ° C or higher and 50 ° C or lower. More preferably, it is 30 ° C. or more and 50 ° C. or less. This is because if the invading plate temperature is lower than the bath temperature, the bath temperature near the invading portion of the plate decreases, and the effect of raising the bath temperature to a certain temperature or higher is lost. This is because there is a problem that the amount of dross significantly increases due to the same reason as described above.
【0051】なお、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板は、非
合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GI)という面から、めっき
層中のFe含有量が、好ましくは5mass%以下、より好ま
しくは2mass%以下、さらに好ましくは1mass%以下で
あることが好ましい。以上、本発明について述べたが、
本発明の溶融亜鉛めっき鋼板は、めっき層中に、例えば
溶融亜鉛めっき鋼板の耐食性向上を目的として添加され
るMg、Cr、Mn、CoおよびNiなどから選ばれる元素を1種
または2種以上含有してもよく、めっき層中にこれらの
元素を含有する溶融亜鉛めっき鋼板も本発明の溶融亜鉛
めっき鋼板に包含される。In the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention, the Fe content in the coating layer is preferably 5 mass% or less, more preferably 2 mass% or less, in view of the non-alloyed hot-dip galvanized steel sheet (GI). More preferably, the content is 1 mass% or less. As described above, the present invention has been described.
The hot-dip galvanized steel sheet of the present invention contains one or more elements selected from the group consisting of Mg, Cr, Mn, Co, and Ni, for example, added for the purpose of improving the corrosion resistance of the hot-dip galvanized steel sheet. The hot-dip galvanized steel sheet containing these elements in the coating layer is also included in the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention.
【0052】また、溶融亜鉛めっき鋼板の製造において
は、めっきの濡れ性を確保する目的で、めっき浴中にP
b、Sb、Bi、As、CdおよびSnなどの元素を添加する場合
があるが、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法にお
いては、溶融亜鉛めっき浴中に、これらの元素から選ば
れる1種または2種以上を含有してもよい。また、本発
明においては素材鋼板の鋼種も特に制限を受けるもので
はなく、自動車用鋼板として使用されている冷延鋼板、
熱延鋼板などであればよく、素材鋼板の機械的特性、鋼
中成分、製造方法などは特に制限されるものではない。Further, in the production of a hot-dip galvanized steel sheet, in order to ensure the wettability of the plating, P
Elements such as b, Sb, Bi, As, Cd and Sn may be added, but in the method for producing a hot-dip galvanized steel sheet of the present invention, one kind selected from these elements is added in a hot-dip galvanizing bath. Or you may contain 2 or more types. Further, in the present invention, the steel type of the material steel sheet is not particularly limited, and a cold-rolled steel sheet used as a steel sheet for automobiles,
A hot-rolled steel sheet or the like may be used, and the mechanical properties of the raw steel sheet, the components in the steel, and the production method are not particularly limited.
【0053】[0053]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。 (実施例1〜17、比較例1〜5)表1に示す組成になる
極低炭素冷延鋼板を素材とし、表2に示すめっき条件で
連続溶融亜鉛めっきラインで溶融亜鉛めっきを施した。EXAMPLES The present invention will be described below more specifically based on examples. (Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 5) An ultra-low carbon cold rolled steel sheet having the composition shown in Table 1 was used as a material, and hot-dip galvanizing was performed in a continuous hot-dip galvanizing line under the plating conditions shown in Table 2.
【0054】次に、得られた溶融亜鉛めっき鋼板のめっ
き層に関して、めっき層を、インヒビターとしてSbCl3
を添加した5mass%塩酸に溶解し、溶解液を誘導結合プ
ラズマ発光分光分析装置(ICP )を用いて分析し、めっ
き付着単位面積当たりのめっき層中の総Al量、総Fe量
(Fe含有量)およびめっき付着単位面積当たりのめっき
付着量を求めた。Next, with respect to the plating layer of the obtained hot-dip galvanized steel sheet, the plating layer was replaced with SbCl 3 as an inhibitor.
Was dissolved in 5 mass% hydrochloric acid to which was added, and the solution was analyzed using an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP), and the total amount of Al and the total amount of Fe in the plating layer per unit area of plating adhesion (Fe content) ) And the amount of plating per unit area of plating.
【0055】また、めっき鋼板を発煙硝酸に浸漬させ、
純亜鉛層およびZn−Fe合金層を溶解し、めっき/鋼板界
面に存在するFe−Al金属間化合物のみを残存させた状態
とした後、Fe−Al金属間化合物を上記と同様に5mass%
塩酸に溶解し、溶解液を ICPで分析し、めっき付着単位
面積当たりのFe−Al金属間化合物中のAl量を定量した。Further, the plated steel sheet is immersed in fuming nitric acid,
After dissolving the pure zinc layer and the Zn-Fe alloy layer to leave only the Fe-Al intermetallic compound present at the plating / steel plate interface, the Fe-Al intermetallic compound was 5 mass% in the same manner as described above.
The solution was dissolved in hydrochloric acid, and the solution was analyzed by ICP to determine the amount of Al in the Fe-Al intermetallic compound per unit area of plating adhesion.
【0056】表1に、上記で得られためっき層性状の測
定結果を示す。また、得られた溶融亜鉛めっき鋼板に対
して、下記に示す溶接条件でスポット溶接時の連続打点
数の調査を行った。なお、連続打点数の調査における溶
接電流値は、板厚:t(mm)に対して4×(t1/2 )で示
されるナゲット径が得られる電流値:I1(kA) および溶
着が起こる最小の電流値:I2(kA) の平均値を用いた。Table 1 shows the measurement results of the properties of the plating layer obtained above. In addition, the obtained hot-dip galvanized steel sheet was examined for the number of continuous spots during spot welding under the following welding conditions. In addition, the welding current value in the investigation of the number of continuous hit points is such that the current value: I 1 (kA) at which a nugget diameter represented by 4 × (t 1/2 ) is obtained with respect to the plate thickness: t (mm) and the welding The minimum current value that occurred: the average value of I 2 (kA) was used.
【0057】(スポット溶接条件:) 電極;DR型、先端径: 6.0mmφ、曲率半径:40mm、外
径:16mmφ、材質:Cu−Cr 溶接条件;通電時間:10サイクル、加圧力:1960N(20
0kgf) 加圧条件;通電前:30サイクル、通電後:7サイクル アップスロープ無し、ダウンスロープ無し 連続打点溶接速度:1点/2秒 表2に、上記で得られたスポット溶接性の調査結果を示
す。(Spot welding conditions :) Electrode; DR type, tip diameter: 6.0 mmφ, radius of curvature: 40 mm, outer diameter: 16 mmφ, material: Cu-Cr welding conditions; energizing time: 10 cycles, pressing force: 1960 N (20
0kgf) Pressurization condition; 30 cycles before energization, 7 cycles after energization No up slope, no down slope Continuous spot welding speed: 1 point / 2 seconds Table 2 shows the results of the spot weldability survey obtained above. Show.
【0058】さらに、得られた溶融亜鉛めっき鋼板に対
して、下記に示す条件でデュポン衝撃試験を行い、めっ
き密着性を評価した。 (めっき密着性評価方法:) デュポン衝撃試験の条件; 荷重: 9.8N(1kgf)、落重高さ:100cm 、ポンチ径:
6.35mm(1/4 inch) 溶融亜鉛めっき鋼板のデュポン衝撃試験後、凸部に対し
てセロハンテープ剥離を行いめっき剥離量に応じて評点
を1〜5とした。Further, the obtained hot-dip galvanized steel sheet was subjected to a DuPont impact test under the following conditions to evaluate the plating adhesion. (Plating adhesion evaluation method :) DuPont impact test conditions; Load: 9.8 N (1 kgf), Dropping height: 100 cm, Punch diameter:
After the DuPont impact test on the 6.35 mm (1/4 inch) hot-dip galvanized steel sheet, cellophane tape peeling was performed on the convex portions, and the scores were 1 to 5 according to the amount of plating peeling.
【0059】評価方法は、テープにより剥離しためっき
層について、面積100mm2あたりの亜鉛の蛍光X線カウン
トを測定してカウント数(cps )が 100未満を評点5、
100以上、 200未満を評点4、 200以上、 300未満を評
点3、 300以上、 400未満を評点2、 400以上を評点1
とした。すなわち、めっき剥離の無いものが評点5で、
評点1になるに従いめっき剥離量が多くなる。The evaluation method was as follows. For the plating layer peeled off by the tape, the fluorescent X-ray count of zinc per 100 mm 2 area was measured, and the count number (cps) was less than 100.
100 or more, less than 200 score 4, 200 or more, less than 300 score 3, 300 or more, less than 400 score 2, 400 or more score 1
And In other words, those without plating peeling were rated 5,
As the score becomes 1, the amount of plating peeling increases.
【0060】表2に、上記で得られためっき密着性の評
価結果を示す。 (比較例6〜8)表1に示す組成になる極低炭素冷延鋼
板を素材とした合金化溶融亜鉛めっき鋼板、電気Zn−Ni
合金めっき鋼板および電気Zn−Fe合金めっき鋼板に関し
て前記した方法と同様の方法でスポット溶接性、めっき
密着性を評価した。Table 2 shows the evaluation results of the plating adhesion obtained above. (Comparative Examples 6 to 8) An alloyed hot-dip galvanized steel sheet made of an ultra-low carbon cold-rolled steel sheet having the composition shown in Table 1 and electric Zn-Ni
The spot weldability and plating adhesion were evaluated in the same manner as described above for the alloy plated steel sheet and the electric Zn-Fe alloy plated steel sheet.
【0061】表3に、得られた評価結果を示す。表2お
よび表3に示すように、Bおよび/またはPを所定量含
有する鋼板を用い、さらにめっき付着単位面積当たりの
めっき層中の総Al量、めっき付着単位面積当たりのFe−
Al金属間化合物中のAl量およびめっき付着単位面積当た
りのめっき付着量の3者を規定した本発明の溶融亜鉛め
っき鋼板は、従来の溶融亜鉛めっき鋼板に比べ優れたス
ポット溶接性およびめっき密着性を有する。Table 3 shows the obtained evaluation results. As shown in Tables 2 and 3, a steel sheet containing a predetermined amount of B and / or P was used, and further, the total amount of Al in the plating layer per unit area of plating adhesion, and the amount of Fe− per unit area of plating adhesion.
The hot-dip galvanized steel sheet of the present invention, which defines the three factors of the amount of Al in the Al intermetallic compound and the amount of plating per unit area of plating, has superior spot weldability and plating adhesion compared to conventional hot-dip galvanized steel sheet. Having.
【0062】また、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板は、優
れたスポット溶接性を有すると共に、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板、電気Zn−Ni合金めっき鋼板および電気Zn−Fe
合金めっき鋼板に対して、優れためっき密着性を有す
る。Further, the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention has excellent spot weldability and has a galvannealed steel sheet, an electrical Zn—Ni alloy-coated steel sheet, and an electrical Zn—Fe
Has excellent plating adhesion to alloy plated steel sheets.
【0063】[0063]
【表1】 [Table 1]
【0064】[0064]
【表2】 [Table 2]
【0065】[0065]
【表3】 [Table 3]
【0066】[0066]
【表4】 [Table 4]
【0067】[0067]
【発明の効果】本発明によれば、従来問題となっていた
溶融亜鉛めっき鋼板のスポット溶接性の問題を解決し、
スポット溶接性およびめっき密着性のいずれにも優れた
溶融亜鉛めっき鋼板を提供することが可能となった。According to the present invention, the problem of spot weldability of a galvanized steel sheet, which has been a problem in the past, is solved.
It has become possible to provide a hot-dip galvanized steel sheet excellent in both spot weldability and plating adhesion.
【図1】溶融亜鉛めっき時の溶融亜鉛めっき層の層構造
を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a layer structure of a hot-dip galvanized layer during hot-dip galvanizing.
1 めっき層 2 Fe−Al金属間化合物(:Fe−Al合金層) 3 亜鉛層(η相) 4 素地鋼板(:素材鋼板) 5 溶融亜鉛めっき鋼板 6 Fe−Zn金属間化合物(:Fe−Zn合金層) Reference Signs List 1 plating layer 2 Fe-Al intermetallic compound (: Fe-Al alloy layer) 3 zinc layer (η phase) 4 base steel sheet (: material steel sheet) 5 hot-dip galvanized steel sheet 6 Fe-Zn intermetallic compound (: Fe-Zn Alloy layer)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C22C 38/14 C22C 38/14 (72)発明者 加藤 千昭 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 池田 倫正 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 石井 和秀 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4K027 AA02 AA05 AA23 AB07 AB13 AB35 AC13 AE02 AE03 AE12 AE23 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) // C22C 38/14 C22C 38/14 (72) Inventor Chiaki Kato 1 Kawasakicho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Michimasa Ikeda 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Kawasaki Steel Co., Ltd. Address F-term (reference) in Kawasaki Steel Engineering Laboratory 4K027 AA02 AA05 AA23 AB07 AB13 AB35 AC13 AE02 AE03 AE12 AE23
Claims (5)
0.010 〜0.050mass%含有する鋼板の少なくとも片面
に、溶融亜鉛めっき層を有することを特徴とする溶融亜
鉛めっき鋼板。(1) B is 1 to 20 mass ppm and / or P is
A hot-dip galvanized steel sheet comprising a hot-dip galvanized layer on at least one side of a steel sheet containing 0.010 to 0.050 mass%.
位面積当たりのめっき層中の総Al量:X(g/m2)、めっき
付着単位面積当たりのめっき/鋼板界面に存在するFe−
Al金属間化合物中のAl量:Y(g/m2)およびめっき付着単
位面積当たりのめっき付着量:W(g/m2)が下記式(1) お
よび(2) を満足する溶融亜鉛めっき層を有することを特
徴とする溶融亜鉛めっき鋼板。 記 Y/(X−0.0012W)≦0.90………(1) 0.10≦X−0.0012W…………………(2)2. At least one surface of the steel sheet has a total amount of Al in the plating layer per unit area of plating adhesion: X (g / m 2 ), and Fe—
Hot-dip galvanizing in which the amount of Al in the Al intermetallic compound: Y (g / m 2 ) and the amount of plating per unit area of plating: W (g / m 2 ) satisfy the following formulas (1) and (2): A hot-dip galvanized steel sheet having a layer. Note Y / (X-0.0012W) ≤ 0.90 (1) 0.10 ≤ X-0.0012W ... (2)
0.010 〜0.050mass%含有する鋼板の少なくとも片面
に、めっき付着単位面積当たりのめっき層中の総Al量:
X(g/m2)、めっき付着単位面積当たりのめっき/鋼板界
面に存在するFe−Al金属間化合物中のAl量:Y(g/m2)お
よびめっき付着単位面積当たりのめっき付着量:W(g/m
2)が下記式(1) および(2) を満足する溶融亜鉛めっき層
を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板。 記 Y/(X−0.0012W)≦0.90………(1) 0.10≦X−0.0012W…………………(2)3. B is 1 to 20 mass ppm and / or P is
On at least one side of the steel sheet containing 0.010 to 0.050 mass%, the total amount of Al in the plating layer per unit area of plating adhesion:
X (g / m 2 ), amount of plating per unit area of plated coating / Al in Fe-Al intermetallic compound present at steel sheet interface: Y (g / m 2 ) and amount of plated coating per unit area of plated coating: W (g / m
2 ) A hot-dip galvanized steel sheet having a hot-dip galvanized layer satisfying the following formulas (1) and (2). Note Y / (X-0.0012W) ≤ 0.90 (1) 0.10 ≤ X-0.0012W ... (2)
上げてめっきを施す溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法にお
いて、めっき浴浴温:Tb (℃)、めっき浴への侵入板
温:Te (℃)およびめっき浴中Al濃度:NAl(mass
%)が下記式(3) 〜(5) を満足する条件下で鋼板に溶融
亜鉛めっきを施すことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。 記 0≦Te −Tb ≦50……………………………(3) 1000NAl+300 ≦Tb ≦1000NAl+350 ……(4) 0.12≦NAl………………………………………(5)4. A method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet in which a steel sheet is immersed in a hot-dip galvanizing bath and then pulled up to perform plating. ) And plating bath Al concentration: N Al (mass
%), Wherein the steel sheet is hot-dip galvanized under a condition satisfying the following formulas (3) to (5). 0 ≦ Te−Tb ≦ 50 …………… (3) 1000N Al +300 ≦ Tb ≦ 1000N Al +350… (4) 0.12 ≦ N Al …………………………… ……………(Five)
0.010 〜0.050mass%含有する鋼板を溶融亜鉛めっき浴
に浸漬後、引き上げてめっきを施す溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法において、めっき浴浴温:Tb (℃)、めっ
き浴への侵入板温:Te (℃)およびめっき浴中Al濃
度:NAl(mass%)が下記式(3) 〜(5)を満足する条件
下で鋼板に溶融亜鉛めっきを施すことを特徴とする溶融
亜鉛めっき鋼板の製造方法。 記 0≦Te −Tb ≦50……………………………(3) 1000NAl+300 ≦Tb ≦1000NAl+350 ……(4) 0.12≦NAl………………………………………(5)5. B is 1 to 20 mass ppm and / or P is
In a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet in which a steel sheet containing 0.010 to 0.050 mass% is immersed in a hot-dip galvanizing bath and then pulled up to perform plating, the bath temperature of the bath is Tb (° C.), and the temperature of the plate entering the bath is Te. Production of a hot-dip galvanized steel sheet characterized by subjecting a steel sheet to hot-dip galvanizing under conditions in which the temperature (° C.) and the Al concentration in the plating bath: N Al (mass%) satisfy the following expressions (3) to (5). Method. 0 ≦ Te−Tb ≦ 50 …………… (3) 1000N Al +300 ≦ Tb ≦ 1000N Al +350… (4) 0.12 ≦ N Al …………………………… ……………(Five)
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|---|---|---|---|---|
| WO2014068889A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | Jfeスチール株式会社 | Hot-dip galvanized steel sheet |
-
2001
- 2001-10-01 JP JP2001305608A patent/JP2002173754A/en active Pending
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| WO2014068889A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | Jfeスチール株式会社 | Hot-dip galvanized steel sheet |
| KR20150060904A (en) * | 2012-10-31 | 2015-06-03 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Hot-dip galvanized steel sheet |
| KR101718469B1 (en) | 2012-10-31 | 2017-03-21 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Galvanized steel sheet |
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