JPH04214895A - めっき性と溶接性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポット溶接時の連続
溶接性を改善したＺｎまたはＺｎ系合金めっき鋼板に関
するものである。また、本発明は、上記の溶接性に優れ
た表面処理鋼板を製造する方法ならびに特に高張力鋼な
どの難めっき鋼板であっても不めっきが生じないめっき
性に優れた表面処理鋼板の製造方法に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】ＺｎまたはＺｎ系合金めっき鋼板は、車
体防錆の必要から自動車車体に多く用いられる。しかる
に車体の組み立て工程のスポット溶接時、めっき層とＣ
ｕ系電極接触部で、めっき層の溶融が起こり、電極と鋼
板の溶着が発生し、上記めっき鋼板は冷延鋼板と比較し
溶接可能電流範囲がせまくなる問題がある。同時にＺｎ
の溶融は、Ｃｕ系電極を侵食し、電極損傷を促進するた
めに連続溶接性が劣り、電極の交換やドレッシングのた
め作業効率を低下させる問題がある。

【０００３】ＺｎまたはＺｎ系合金めっき鋼板の溶接性
を向上させる方法として、例えば特開昭５５−１１０１
８３号、特開昭６０−６３３９４号公報の如くめっき表
面にＡｌ２　Ｏ３　等の酸化物皮膜を生成せしめ、該酸
化物の高融点および電気抵抗を利用し、溶接性を向上さ
せるとともに電極とＺｎの接触を妨げ、電極の溶損を防
止し電極の寿命の延長をはかることが開示されている。 また、特開平０２−０４９８３号公報には、めっき鋼板
の表面に加熱処理により、ＺｎＯを主体とする酸化膜を
生成させ同様に溶接性等を向上させる発明が開示されて
いる。

【０００４】しかし、前述したＺｎまたはＺｎ系合金め
っき鋼板表面に酸化物を形成することによる溶接性の改
善は、未だ工業規模では満足すべき結果が得られ難いば
かりか、リン酸塩処理性、塗装等、次工程での作業性や
、製品性能を害する問題があった。

【０００５】他方、溶融亜鉛めっき鋼板や合金化溶融亜
鉛めっき鋼板は、耐食性に優れていることから、自動車
車体部品や家電製品等の外装材に広く用いられている。 特に合金化溶融亜鉛めっき鋼板は塗装密着性、および塗
装後耐食性が優れているため、自動車用防錆鋼板として
の需要が急増している。

【０００６】ところで、近年かかる溶融亜鉛めっき鋼板
に対する性能にも、新たな社会情勢の変化に伴い、従来
にない特性が要求されている。例えば、地球環境問題、
特に炭酸ガス低減対策から自動車の燃費の向上が必要と
なり、その最も有効な方法として車体の軽量化が緊急の
課題となっている。すなわち、成形加工性や溶接性、耐
食性等を損なうことなく板厚が薄くできる自動車用の高
強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板が望まれている。かかる
要求に応えるためには、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｂを１種又は２種
以上添加した極低炭素鋼に成形加工性を損なうことなく
鋼板強度を高めることができるＰ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ等
の合金元素の１種又は２種以上の添加が必要となる。

【０００７】しかし、上記のようなＰ，Ｓｉ，Ｃｒ等の
元素は、酸化され易く還元し難いため、連続溶融亜鉛め
っき製造ライン（例えば、ゼンジミアライン）の焼鈍工
程で、安定した酸化物を形成し、また酸化物の下には前
述の元素が濃化する傾向がある。この酸化物は還元性ガ
ス雰囲気中で焼鈍しても充分には還元されず、不均一に
残留する。そのため、焼鈍、冷却後の溶融亜鉛めっき時
にめっき濡れ性が阻害され、点状のめっき欠陥や甚だし
いときは多大な不めっき部が発生したり、たとえ不めっ
きでなくとも、めっき密着性が著しく劣化する問題が出
る。また、合金化溶融亜鉛めっき鋼板ではこれらの元素
の不均一な残留は合金化の進行を不均一とし、めっき表
面に凹凸模様が生じ、甚だしいものは目視でもわかる白
スジや黒スジと称されている筋ムラ問題が発生すること
が知られている。

【０００８】そこで、このような難めっき鋼板に溶融亜
鉛めっきや合金化溶融亜鉛めっきを施す場合、不めっき
防止や密着性不良防止と均一合金化（筋ムラ防止）を図
るために、予め鋼板表面に種々の前処理を施すことによ
る改善法が提案されている。例えば、特開昭５５−４３
６２９号公報には鋼板にＣｕめっきを行う方法が、特開
昭５５−１３１１６５号公報にはＮｉめっきを施す方法
が開示されている。また、特開昭５７−７０２６８号公
報、特開昭５７−７９１６０号公報にはＦｅめっきを施
す方法が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法を実用化するには種々の問題がある。すなわち、
鋼板にＣｕをプレめっきすると、溶融亜鉛めっき時に、
Ｚｎめっき浴中にＣｕが溶出しＺｎ浴を汚染する問題が
ある。ＮｉはＣｕと同様に溶出によるＺｎ浴を汚染する
他、合金化溶融亜鉛めっき鋼板では合金化反応速度を過
度に促進し、甚だしいときには溶融亜鉛めっき時に合金
化が始まり、合金化度のコントロールが極めて困難とな
る問題がある。他方、ＦｅめっきはＣｕ，Ｎｉめっきの
ようなＺｎ浴の汚染の問題はないが、Ｆｅ単体めっきの
みではその効果が極めて小さい問題がある。

【００１０】したがって、本発明の目的は、上述した従
来技術の欠点を解消し、溶接性はもとより、化成処理性
および塗装性も優れた表面処理鋼板を提供しようとする
にある。

【００１１】本発明の他の目的は、Ｐ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃ
ｒ等の元素を含有する難めっき高張力鋼板で、これらの
元素の表面濃化や酸化物の生成を抑制し、電気めっきあ
るいは溶融亜鉛めっき時に不めっきやめっき密着不良が
ない電気めっきまたは亜鉛系溶融めっき鋼板を安定に製
造できる方法を提供することにあり、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板では不めっきおよび筋ムラのない合金化層を有
する鋼板を安定に製造できる方法を提供することにある
。

【００１２】本発明者らは、ＺｎもしくはＺｎ系合金の
めっき鋼板のスポット溶接性に影響を及ぼす要因につい
て詳細な実験と検討を行った結果、素地鋼板の成分組成
とりわけ炭素濃度が大きく影響し、素地鋼板中の炭素濃
度が低いほどスポット溶接性が悪くなることを見出すに
至った。

【００１３】スポット溶接性改善の必要性が大であるの
は、自動車等の複雑な加工を受ける深絞り用鋼板である
がその素地鋼板中の炭素濃度は極低炭素域（Ｃ≦０．０
１％）であるのが通常である。

【００１４】しかしながら、素地鋼板中の炭素濃度は、
鋼板に必要とされる強度や加工性の面から決定されるも
のであり、これをスポット溶接性改善のみのために変更
することは困難である。

【００１５】そこで素地鋼板の材質特性に影響を及ぼす
ことなく、しかも炭素濃度の高い鋼板を使用した亜鉛も
しくは亜鉛系合金めっき鋼板と同等のスポット溶接性を
有する鋼板を得るべく、さらに検討を重ねて、遂に本発
明をなすに至ったものである。

【００１６】また、本発明者らは、溶融亜鉛めっきに先
立ち、予め鋼板表面に一定以上の付着量とＣ含有率を有
するＦｅ−Ｃ系めっきを施すことにより、連続溶融亜鉛
めっきラインでの焼鈍工程で、鋼中元素の表面濃化と酸
化を極めて効果的に防止できるとの新しい知見を得た。 その結果として、予め鋼板表面に一定以上の付着量とＣ
含有率を有するＦｅ−Ｃ系めっきを施すことにより不め
っきがなく密着性が良好な亜鉛系溶融めっき鋼板と、不
めっきがなく合金化が均一で筋ムラが発生しない合金化
溶融亜鉛めっき鋼板が得られていることを知見し、本発
明を完成した。

【００１７】すなわち、本発明は、極低炭素鋼板の少な
くとも一方の面に亜鉛めっき層もしくは亜鉛系合金めっ
き層を被着してなる鋼板において、前記めっき層と素地
鋼板との間にＦｅ−Ｃめっき層または該めっき層の拡散
によるＣ濃化層を有することを特徴とする溶接性に優れ
た表面処理鋼板を提供するものである。

【００１８】ここで、Ｆｅ−Ｃめっき層の付着量が０．
０１ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下、Ｆｅ−Ｃめっき層
またはＣ濃化層中のＣ含有量が１０重量％以下であるの
が好適である。

【００１９】また、本発明は、鋼板表面に付着量が０．
０１ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下でＣ含有率が０．０
１重量％以上１０重量％以下のＦｅ−Ｃ系めっきを施し
た後、亜鉛または亜鉛系合金めっきを行うことを特徴と
する溶接性およびまたはめっき性に優れた表面処理鋼板
の製造方法を提供するものである。そしてＦｅ−Ｃめっ
き後焼鈍してもよい。

【００２０】ここで、亜鉛または亜鉛系合金めっきは溶
融亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき後合金化処理したものお
よび電気めっきである。この方法は極低炭素鋼板に特に
有効である。

【００２１】以下に本発明をさらに詳細に説明する。ま
ず、溶接性に優れた表面処理鋼板について説明する。

【００２２】本発明が対象とする鋼板は極低炭素鋼板（
Ｃ＜０．０１重量％）である。その理由は、この種の鋼
板に亜鉛もしくは亜鉛系合金めっき鋼板が、現在のとこ
ろスポット溶接性が悪く改善の要請が強いものだからで
ある。なお、鋼板中のＣ以外の他の成分組成については
、特に限定するものではない。

【００２３】めっき層として、亜鉛めっきもしくは亜鉛
系合金めっきに限定する理由は以下のとおりである。

【００２４】ＺｎまたはＺｎ系合金めっき鋼板のスポッ
ト溶接性がよくないのは、電極と溶融しためっき成分と
が形成する電極上のＺｎ合金が低融点であることに起因
している。したがって、このようなＺｎまたはＺｎ合金
めっきに本発明はその効果を発揮するものである。

【００２５】このような亜鉛めっきとしては、電気亜鉛
めっき、溶融亜鉛めっき、蒸着亜鉛めっきが、また亜鉛
系合金めっきとしては、電気亜鉛−ニッケル合金めっき
、電気亜鉛−マンガン合金めっき、電気亜鉛−クロム合
金めっき、電気亜鉛−鉄合金めっき等の電気亜鉛合金め
っきや、合金化溶融亜鉛めっき、溶融亜鉛−Ａｌ合金め
っき等の溶融系めっき、あるいは、亜鉛と他の元素との
合金蒸着めっき等を代表的に挙げることができる。また
、これらの亜鉛または亜鉛系合金めっきの上に適宜Ｆｅ
系めっきや亜鉛系めっきを施した２層めっきも本発明の
範囲に含まれる。その他、ＳｉＯ２　、Ａｌ２　Ｏ３　
、ＴｉＯ２　等のセラミックス微粒子および有機高分子
などを亜鉛または亜鉛合金めっき中に分散させた分散め
っき鋼板がある。

【００２６】本発明では、このような電極を消耗し易い
融点の低い、Ｚｎめっきまたは、Ｚｎ系合金めっきを有
する鋼板において、上記めっきと素地鋼板との界面にＦ
ｅ−Ｃめっきを微量施すことにより、溶接時の電極の長
寿命化を図ることができる。

【００２７】かかる効果を発揮せしめるために有効なＦ
ｅ−Ｃめっき中のＣ含有量は、０．０１重量％以上が好
ましい。また、Ｃ含有量が１０％を超えても、効果が飽
和してしまい、それ以上の改善は期待できない。

【００２８】また、かかるＦｅ−Ｃめっきの効果は、そ
の付着量が０．０１ｇ／ｍ２以上で発現する。しかし１
０ｇ／ｍ２を超えて、Ｆｅ−Ｃめっきを施しても、効果
がそれ以上得られないばかりか、めっきを行なうに有す
る時間が長くなり、操業性が劣化する問題が発生する。

【００２９】ＺｎまたはＺｎ系合金めっき層と素地鋼板
との間にＦｅ−Ｃめっき層をもうける方法は、電気めっ
き等の湿式方法や、蒸着めっき等の乾式方法によっても
よいが、製造設備の中で短時間でインライン処理する場
合には、電気めっき方法が適当である。溶融めっき方法
で得られるめっき材については、Ｆｅ−Ｃめっきを鋼板
の焼鈍を行なう前または／焼鈍後に施し、その後にＺｎ
またはＺｎ系合金めっきを施せばよい。

【００３０】次に、溶接性およびまたはめっき性に優れ
た表面処理鋼板の製造方法について説明する。以下の説
明は主として溶融亜鉛めっき鋼板あるいは合金化溶融亜
鉛めっき鋼板について行なわれるが本発明はこれらに限
定されず、ＺｎまたはＺｎ系合金めっき鋼板についても
包含するし、他の手法による亜鉛または亜鉛系合金めっ
きをも当然包含するものである。また、めっき上に有機
皮膜を施した、いわゆる有機複合めっき鋼板も包含する
。

【００３１】本発明の溶融亜鉛めっき鋼板および合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法において、適用できるめ
っき用素材鋼板としては鋼板なら何でもよいが、溶融亜
鉛めっき性を阻害するＰ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ａｌ等を
添加した全ての難めっき鋼板に、本発明法は有効である
。特に現在自動車用深絞り防錆鋼板用として多用されて
いる、Ｔｉ単独もしくはＴｉ，Ｂ，Ｎｂ等を１種以上添
加した極低炭素鋼にＰ，Ｓｉ，Ｍｎを添加した高張力鋼
板に対して、本発明は極めて好適である。

【００３２】本発明の特徴は予め難めっき鋼板表面に、
Ｃを０．０１〜１０重量％以下を含有し、付着量が０．
０１〜１０ｇ／ｍ２のＦｅ系被覆を施した後、連続溶融
亜鉛めっきラインにおいて亜鉛系溶融めっき鋼板および
合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造することにある。

【００３３】ここで、亜鉛系溶融めっき鋼板とは０．０
１〜６０重量％のＡｌを含有する浴でめっきする鋼板で
あって、スパングル調整等のためＰｂ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｍ
ｇ，Ｂｉ，Ｓｉ等が２重量％以下含有しても、本発明を
阻害するものではない。また、合金化溶融亜鉛めっき鋼
板とは０．２重量％以下のＡｌを含有する浴で溶融亜鉛
めっき後、直ちに合金化炉に一定時間加熱保持してＺｎ
−Ｆｅの合金とし、Ｆｅ含有率を８〜１２重量％とした
鋼板である。この場合も浴中にＰｂ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｍｇ
，Ｂｉ，Ｓｉ等が２重量％以下含有しても、本発明を阻
害するものではない。

【００３４】本発明でのＦｅ−Ｃめっき中のＣは、焼鈍
工程での鋼中元素の表面濃化とその酸化を阻止するため
には必須であり、Ｃを含有しないＦｅめっきでは、不め
っき発生に最も関係しているＰ，Ｓｉ，Ｃｒの表面濃化
を阻止することができない。このようなＣの作用理由は
、学理的には現在のところ完全には解明できていないが
、Ｃを含有しているＦｅ系めっき層もしくはＣ濃化層は
鋼中からの元素の拡散障壁として作用するか、もしくは
Ｃが還元剤として働き、鋼板表面近傍の酸素分圧を低下
させることによって、表面濃化および酸化を防止するた
めと推定される。なお、溶接性の改善のためだけであっ
たら、鋼板表面にはＦｅ−Ｃめっき層を形成するだけで
よい。この場合Ｆｅ−Ｃ層を焼鈍によりＣ濃化層とする
必要は必らずしもない。

【００３５】尚前記のＣを含有するＦｅ系めっきとは、
Ｆｅ−Ｃ２元素の他にＦｅ−Ｃを主成分としてＰ，Ｂ，
Ｓ，Ｏ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｗ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｖ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ａｓ，Ｐｂ，Ｉｎ，
Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｂｉ等のうちから選ば
れた１種又は２種以上の元素を含有するものも含む。こ
れらの元素を１種又は２種以上含んでいても、その総量
が１０重量％以下であれば本発明の効果を阻害すること
はない。

【００３６】上記Ｆｅ−Ｃ系めっきのめっき付着量を０
．０１〜１０ｇ／ｍ２、Ｃ含有率を０．０１〜１０重量
％に限定する理由は、めっき付着量が０．０１ｇ／ｍ２
未満で、かつＣ含有率が０．０１重量％未満では亜鉛系
溶融めっき鋼板に不めっき、密着不良が発生し、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板では不めっきと筋ムラが発生し、め
っきの効果が現出しないためである。　　他方、めっき
付着量が１０ｇ／ｍ２を超え、Ｃ含有率が１０重量％を
超えるとその効果が飽和してしまい、製造コストも上昇
して経済的ではないため上限とした。その結果実操業で
の安定性と経済性を勘案するとめっき付着量で１〜５ｇ
／ｍ２、Ｃ含有率で０．５〜５重量％が一層好ましい。

【００３７】本発明において、前記Ｆｅ−Ｃ系めっきは
電気めっき法（溶融塩電気めっき法を含む）、無電解め
っき法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の方法
で施すことができる。この中でも水溶液系電気めっき法
は効率よく鋼帯全面に対して均一にめっきでき、インラ
イン化も容易であることから、本発明に適用するには適
している。この場合にはＦｅイオンを含む塩化物浴、硫
酸塩浴あるいはこれらの混合浴が使用できる。Ｃをめっ
き中に含有させるためには、めっき液中にクエン酸３カ
リウム、ショ糖等の可溶性糖類、グリセリンあるいは高
級アルコール類の添加で達成することができる。

【００３８】また、めっき処理は連続溶融亜鉛めっき設
備の加熱前にインラインで施してもよく、あるいはオフ
ラインで施すことも可能であるが、インライン処理の方
が、製造コストが安価にできる。尚、焼鈍工程のない亜
鉛系溶融めっき鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
法の場合、例えばフラックス法による場合も本発明法は
有効である。

【００３９】本発明法で製造した亜鉛系溶融めっき鋼板
の耐食性は、前めっきにより劣化することはなく、不め
っき部がないためより耐食性は向上する。また、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板は自動車用防錆鋼板としての使用が
多いが、この場合鋼板の成形加工性、スポット溶接性、
化成処理性、塗装性および耐食性が優れていることが不
可欠である。本発明法による合金化溶融亜鉛めっき鋼板
は、いずれの性能とも、従来の低強度鋼板を用いた合金
化溶融亜鉛めっき鋼板と同等又はより優れた特性を有し
、特に極低炭素鋼板ではスポット溶接性は著しく向上す
る。また、成形加工性、化成処理性は本発明法で製造し
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の上層に、さらにＦｅ−Ｚｎ
，Ｆｅ−Ｐ，Ｆｅ−Ｍｎ，Ｆｅ−Ｂ等のＦｅ系めっきを
被覆することで向上させることができる。

【００４０】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。

【００４１】（実施例１） 鋼中にＣを０．００２重量％含有する極低炭素鋼（板厚
０．７ｍｍ）の未焼鈍材よび焼鈍材を通常の電気めっき
前処理である脱脂、酸洗を行なった後、以下の電気めっ
き方法でＦｅ−Ｃめっき層を形成させた。 　　［浴］ 　　　　ＦｅＣｌ２　・ｎＨ２　Ｏ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　２００ｇ／ｌ　　　　クエン酸
三カリウム二水和物　　　　　　　　　　０〜１００ｇ
／ｌ　　　　６０℃、　　ｐＨ１．５ 　　［めっき条件］ 　　　　電流密度　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５０Ａ／ｄｍ２　めっき時間を変化させ、付着量を変
化させた。またＣ含有率はクエン酸三カリウムの添加量
が変化させた。鋼板はＦｅ−Ｃめっきを施した後水洗、
乾燥を行ない次いでＺｎまたはＺｎ系合金めっきを以下
の方法で施した。

【００４２】

【００４３】

【００４４】 ［溶融Ｚｎめっき］ ・めっき前鋼板焼鈍条件 昇温速度　　：１０℃／秒 加熱温度　　：８５０℃ 保持時間　　：３０秒 降温速度　　：２０℃／秒 炉内雰囲気：Ｎ２　＋１５％Ｈ２　（露点０℃）・溶融
Ｚｎめっき条件 浴温　　　　　　　　　　：４７０℃ Ａｌ含有率　　　　：０．２０ｗｔ％ めっき付着量　　：１００ｇ／ｍ２　（片面あたり）

【
００４５】 ［合金化溶融Ｚｎめっき］ ・めっき前鋼板焼鈍条件 前記溶融Ｚｎめっきと同様 ・溶融Ｚｎめっき条件 浴温　　　　　　　　　　：４７０℃ Ａｌ含有率　　　　：０．１５ｗｔ％ めっき付着量　　：４５ｇ／ｍ２　（片面あたり）・合
金化熱処理条件 合金化温度　　　　　　　　　　：４８０℃合金化時間
　　　　　　　　　　：１０〜５０秒めっき中Ｆｅ含有
率　　：１０ｗｔ％（合金化時間を変えて調製）

【００４６】また、以下に溶接性、耐水二次密着性の評
価方法を示す。 ［溶接性］ ・電極 型：ＣＦ 先端径：４．５ｍｍΦ 先端角：１２０° 外径：１３ｃｍΦ 材質：Ｃｕ−Ｃｒ ・溶接条件 溶接電流：８．８ＫＡ 通電時間：１０サイクル 加圧力：１７０ｋｇｆ ・加圧条件 通電前：３０サイクル 通電後：７サイクル アップダウンスロープ：無し スポット溶接性は、上記条件で連続して打点した場合、
平均ナゲット径が４．５√ｔ（ｔ：板厚）になるときの
打点数で評価した。

【００４７】［耐水二次密着性］ 各種鋼板の試料（７０ｍｍ×１５０ｍｍ×厚さ０．７ｍ
ｍ）に、自動車車体製造の工程を想定して以下の塗装処
理を行なった。 （１）リン酸亜鉛処理（日本パーカライジング社製パル
ボンドＬ３０２０処理液使用） （２）カチオン電着塗装（日本ペイント社製パワートッ
プＵ−１００塗料使用、２５０Ｖ、膜厚２０μｍ）（３
）中塗塗装（関西ペイント社製自動車用中塗り塗料使用
、膜厚３５〜４０μｍ） （４）上塗塗装（関西ペイント社製自動車用上塗り塗料
使用、膜厚３５〜４０μｍ）

【００４８】塗装後の鋼板を脱イオン水（５０℃）に２
４０時間浸漬後２ｍｍ平方ゴバン目剥離試験を行なった
。評価は、２ｍｍ平方内に５０％以上塗装が残存してい
る個数を数えて、全体の２ｍｍ平方の個数で割った塗装
残存率（％）を測定した。

【００４９】表１にＦｅ−Ｃめっきを行なった場合の発
明例を示す。Ｆｅ−Ｃめっきを行なわない比較例の場合
、電気Ｚｎめっき、合金化溶融Ｚｎめっきいずれの場合
も、電極寿命が短い。他方これらの鋼板のＺｎ系めっき
母材界面にＦｅ−Ｃめっきを施すことにより顕著な電極
の延命が見られる。

【００５０】（実施例２） Ｃ：０．００２重量％，Ｓｉ：１．０重量％，Ｍｎ：３
．０重量％，Ｐ：０．１５重量％の化学成分を有する鋼
を溶製し、常法に従って熱間圧延および冷間圧延を行っ
て、板厚０．７ｍｍの鋼板を作製した。この冷延鋼板を
脱脂および塩酸を用いた活性化処理を施した後、実施例
１で示した条件でＦｅ−Ｃの電気めっきした後、実施例
１と同様に焼鈍および溶融亜鉛めっきを行った。

【００５１】得られた溶融亜鉛めっき鋼板について外観
目視検査、デュポン衝撃密着性試験および塩水噴霧試験
（ＪＩＳ　　Ｚ２３７１）を行った。その結果を表２に
示す。各試験の評価基準は表２下部に併記した。表２よ
り明らかなように、本発明法により製造した溶融めっき
鋼板は不めっきの発生がなく、密着性も優れていること
が分かる。また、本発明法により製造した亜鉛系溶融め
っき鋼板は、耐食性もより向上することを示している。

【００５２】（実施例３） 実施例２での鋼を用いて、実施例２と同様に圧延、Ｆｅ
−Ｃめっきおよび焼鈍をおこなった後、実施例１と同様
に溶融亜鉛めっきと合金化熱処理を行い合金化溶融亜鉛
めっき鋼板を作製した。

【００５３】得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼板につい
て外観目視検査、９０度曲げ戻しによるめっき密着性試
験、スポット溶接性試験、耐水二次密着性試験および耐
食性試験を行った。耐食性評価試験は以下の方法により
行なった。

【００５４】［耐食性試験］ 実施例１で示した耐水二次密着性評価試料と同様の方法
で作製した塗装鋼板に、カッターナイフにて、塗膜に地
鉄に達する傷をつけ、塩水噴霧３５℃×３０分→乾燥６
０℃×２．５時間→湿潤４０℃、９５％ＲＨ×２．５時
間→乾燥６０℃×２．５時間を１サイクルとする複合サ
イクル腐食試験を３００日間行った。耐食性の評価は傷
部から進展したスキャブ幅で行った。

【００５５】以上の各種試験の結果を表３に示す。表３
より明らかなように、本発明法により製造した合金化溶
融めっき鋼板は不めっきの発生がなく、密着性（パウダ
リング性）も優れていることが分かる。また、本発明法
により製造した亜鉛系溶融めっき鋼板は、スポット溶接
性や耐食性もより向上することを示している。

【００５６】（実施例４） 実施例２での鋼を用いて、実施例２と同様に圧延後、Ｐ
，Ｂ，Ｓ，Ｚｎを含むＦｅ−Ｃめっきを施し、実施例３
と同様に焼鈍・溶融亜鉛めっき・合金化熱処理を行い合
金化溶融亜鉛めっき鋼板を作製した。この場合のＰ，Ｂ
，Ｓ，Ｚｎは実施例２で示したＦｅ−Ｃめっき浴にそれ
ぞれ次亜リン酸ナトリウム、メタホウ酸ナトリウム、チ
オシアン酸ナトリウム、塩化亜鉛を添加することで、Ｆ
ｅ−Ｃめっき中に含有させた。その含有率はＰ，Ｂ，Ｓ
，Ｚｎでそれぞれ２重量％、２重量％、１重量％、５重
量％であった。

【００５７】この鋼板を実施例３と同様の各種試験を実
施し、表４に示す結果を得た。表４より明らかなように
Ｐ，Ｂ，Ｓ，Ｚｎの総量が１０重量％以下であれば本発
明の効果を阻害しないことがわかる。

【００５８】（実施例５） 実施例２での鋼を用いて実施例２と同様に圧延後、Ｆｅ
−Ｃめっきを施し、実施例１と同様に焼鈍を行なった後
実施例１で示した条件で電気Ｚｎ−Ｎｉめっきを行なっ
た。得られためっき鋼板について、デュポン衝撃密着性
試験および塩水噴霧試験（ＪＩＳ　　Ｚ２３７１）を行
なった。その結果を表５に示す。表５より明らかなよう
に、本発明法により製造したＺｎ−Ｎｉめっき鋼板は密
着性が優れており耐食性も良好である。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、極低炭素鋼板に亜鉛め
っきや亜鉛を７０重量％以上含有する亜鉛系合金めっき
を施しためっき鋼板において、化成処理性や塗装性を損
なうことなく溶接性を著しく改善することができる。ま
た、鋼板を高張力化するために各種元素を添加すること
によって、溶融亜鉛めっきが困難になっても、本発明法
を適用すれば優れた特性を有する亜鉛系電気めっき鋼板
や亜鉛系溶融めっき鋼板、合金化亜鉛めっき鋼板の安定
製造が可能となる。特に自動車の軽量化に不可欠の高強
度亜鉛系電気めっき鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板が
安定製造できることの意義は大きい。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　極低炭素鋼板の少なくとも一方の面に
   亜鉛めっき層もしくは亜鉛系合金めっき層を被着してな
   る鋼板において、前記めっき層と素地鋼板との間にＦｅ
   −Ｃめっき層または該めっき層の拡散によるＣ濃化層を
   有することを特徴とする溶接性に優れた表面処理鋼板。
2. 【請求項２】　　Ｆｅ−Ｃめっき層の付着量が０．０１
   ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下である請求項１に記載の
   溶接性に優れた表面処理鋼板。
3. 【請求項３】　　前記Ｆｅ−Ｃめっき層またはＣ濃化層
   中のＣ含有量が１０重量％以下である請求項１または２
   に記載の溶接性に優れた表面処理鋼板。
4. 【請求項４】　　前記亜鉛めっき層もしくは亜鉛系合金
   めっき層が電気めっき、溶融亜鉛めっきまたは合金化溶
   融亜鉛めっきにより形成されたものである請求項１〜３
   のいずれかに記載の溶接性の優れた表面処理鋼板。
5. 【請求項５】　　鋼板表面に付着量が０．０１ｇ／ｍ２
   以上１０ｇ／ｍ２以下でＣ含有率が０．０１重量％以上
   １０重量％以下のＦｅ−Ｃ系めっきを施した後、亜鉛ま
   たは亜鉛系合金めっきを行うことを特徴とする溶接性お
   よびまたはめっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
6. 【請求項６】　　鋼板表面に付着量が０．０１ｇ／ｍ２
   以上１０ｇ／ｍ２以下でＣ含有率が０．０１重量％以上
   １０重量％以下のＦｅ−Ｃ系めっきを施した後、焼鈍処
   理を行い、次いで亜鉛または亜鉛系合金めっきを行うこ
   とを特徴とする溶接性およびまたはめっき性に優れた表
   面処理鋼板の製造方法。
7. 【請求項７】　　前記亜鉛または亜鉛系合金めっきが溶
   融亜鉛めっきである請求項５または６に記載の溶接性お
   よびまたはめっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
8. 【請求項８】　　前記亜鉛または亜鉛系合金めっきが溶
   融亜鉛めっき後合金化処理したものである請求項５また
   は６に記載の溶接性およびまたはめっき性に優れた表面
   処理鋼板の製造方法。
9. 【請求項９】　　前記亜鉛または亜鉛系合金めっきが電
   気めっきである請求項５または６に記載の溶接性および
   またはめっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
10. 【請求項１０】　　前記鋼板が極低炭素鋼板である請求
    項５〜９のいずれかに記載の溶接性およびまたはめっき
    性に優れた表面処理鋼板の製造方法。