(57)【要約】【課題】Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接時に、電極表面でのＳｎ−Ｃｕ合金の生成を防止することにより、電極寿命の劣化を防止し、かつ、鋼板の耐食性を損なうことなくスポット溶接性を改善したスポット溶接性に優れたＳｎ系めっき鋼板およびその製造方法の提供。【解決手段】Ｓｎ含有めっき鋼板において、表層にＮｉ分で０．１〜１．０ｇ／ｍ２のＮｉまたはＮｉ合金（Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｂ合金、Ｎｉ−Ｐ合金）を上層めっきしたことを特徴とするスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。その製造方法は、鋼板に溶融Ｓｎ系めっき後、電気めっきまたは置換めっきによりＮｉ分で０．１〜１．０ｇ／ｍ２のＮｉまたはＮｉ合金を上層めっきする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｎ含有めっき鋼板において、表層にＮｉ分で０．１〜１．０ｇ／ｍ２のＮｉまたはＮｉ合金を上層めっきしたことを特徴とするスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【請求項２】
前記Ｓｎ含有めっき鋼板のめっき付着量が片面あたり５〜７０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【請求項３】
前記ＮｉまたはＮｉ合金の上層めっきは、スポット溶接時に電極と接触するＳｎ系溶融めっき鋼板の表面に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【請求項４】
前記Ｎｉ合金が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｂ、Ｐから選ばれる１種あるいは２種以上の元素を含有した合金であることを特徴とする請求項（１）〜（３）のいずれかに記載のスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【請求項５】
前記Ｓｎ系めっきが不可避的不純物を含む純Ｓｎめっき、または、ＳｎにＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐｂから選ばれる１種あるいは２種以上の元素を含有したＳｎ合金めっきであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【請求項６】
鋼板に溶融Ｓｎ系めっき後、電気めっきまたは置換めっきによりＮｉ分で０．１〜１．０ｇ／ｍ２のＮｉまたはＮｉ合金を上層めっきすることを特徴とするスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた耐食性、加工性を兼備し、自動車燃料タンク材料、家庭用電気機械材料、産業機械材料として好適なスポット溶接性に優れたＳｎ系めっき鋼板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｓｎ系めっき鋼板は、表面にＳｎ或いはＳｎ合金（例えば、錫８０％以上、残部がＺｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｇの１種または２種以上から成る）をめっきした鋼板が知られている。これらのＳｎ系めっき鋼板は、優れた耐食性と加工性を有することから、食缶、飲料缶用途、自動車燃料タンク材料、家庭用電気機械材料、産業機械材料として広く使用されている。Ｓｎ系めっき鋼板、特に錫が８０％超を占めるＳｎ系めっき鋼板の場合、ハンダ付け性・ロウ付け性は基本的に優れているが、Ｃｕ系合金を基材とした電極を使うスポット溶接性に難点がある難溶接性材料である。
【０００３】
Ｓｎ系めっき鋼板が難溶接性材料である理由は、めっき金属であるＳｎと抵抗溶接電極の基材であるＣｕは溶接時の熱により反応し、Ｓｎ−Ｃｕ合金（青銅）を極めて容易に生成し易いためである。Ｓｎ−Ｃｕ合金自体は比較的脆いため、電極表面に生成したＳｎ−Ｃｕ合金が、スポット溶接の打点毎に欠損し、連続打点性が著しく低下することになる。更にはＳｎの融点が２３２℃であることから分かるように、純Ｓｎを含めたＳｎ系合金の融点は一般に低く、スポット溶接のような抵抗溶接において、めっき層と電極界面の温度はＳｎ系めっき層が溶融するまでになるため、上記合金化は加速度的に進行して電極寿命を劣化させるからである。このため、従来から錫系めっき鋼板のスポット溶接性を改善する技術が種々提案されている。
【０００４】
これまで、Ｓｎ系めっき鋼板の耐食性を損なうことなくスポット溶接性を向上させる従来技術としては次のような技術が提案されている。
【０００５】
例えば、良好な抵抗溶接性、半田、ロウ付け性を得るために、鋼板間の接触抵抗値が０．１〜８ｍΩとした溶融Ｓｎ系めっき鋼板（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、この技術は表面の接触抵抗値を適正に制御するために鋼板の幅方向を均一な粗度とすることは困難であるという問題がある。
【０００６】
また、Ｓｎめっき層を無研削で溶接可能にするため、鋼板の少なくとも片面に、Ｆｅ−Ｓｎ−Ｎｉ合金層及びＳｎ層を有し、さらに鋼板両面の最外側を、金属Ｃｒ層およびクロム水和酸化物層からなる表面被膜で覆って成り、鋼板のいずれか一方の面を覆う表面被膜は、付着量が３０ｍｇ／ｍ2をこえて２００ｍｇ／ｍ2以下の金属Ｃｒ層及び付着量がＣｒ換算で３〜２５ｍｇ／ｍ2のクロム水和酸化物層から構成させた鋼板（例えば、特許文献２参照）が提案されているが、この技術ではクロム水和酸化物層の付着量をコントロールすることが困難で、溶接性にバラツキが生じるという問題がある。
【０００７】
さらに、溶接性が安定して良好な表面処理鋼板とするため、金属状態の島状錫を有する表面処理鋼板とし、島状錫の下地層の露出部が、鋼板表面の任意の方向の直線長さで２０μｍ以上である部分が２０個／ｍｍ2以下とした表面処理鋼板（例えば、特許文献３参照）が提案されているが、この技術では島状錫の下地層の露出部を制御することが困難であるという問題がある。
【０００８】
また、これらの技術とは異なる別の手段として、溶接に用いる電極に、被溶接物と接触する電極チップ表面にＡｌ、Ｎｉ、Ｔｉの１種又は２種以上をめっきした電極（例えば、特許文献４参照）が提案されているが、この技術では電極ドレッシング時にめっき皮膜をも研削してしまいめっきの効果が長時間発揮できないという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２５４６８号公報
【特許文献２】特開平１１−１１７０９４号公報
【特許文献３】特開２００６−２３３２７９号公報
【特許文献４】特開昭６−１８７４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑み、Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接時に、電極表面でのＳｎ−Ｃｕ合金の生成を防止することにより、電極寿命の劣化を防止し、かつ、鋼板の耐食性を損なうことなくスポット溶接性を改善したスポット溶接性に優れたＳｎ系めっき鋼板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者ら、上記の課題を解決するために、Ｓｎ系めっき鋼板がスポット溶接における電極チップの劣化が原因で難溶接性材料となることを考慮し、スポット溶接による鋼板の耐食性を損なうことなしに電極チップの劣化を防止できるＳｎ系めっき鋼板について鋭意研究した。その結果、Ｓｎ系めっき鋼板の表層にＮｉ分で０．１ｇ／ｍ2以上のＮｉまたはＮｉ合金めっきを上層めっきとすることにより、鋼板の耐食性を損なうことなしにスポット溶接時のＳｎとＣｕの合金化反応を抑制して電極チップの寿命を向上させることに成功した。すなわち、本発明は電極チップ先端とめっき最表面の界面状態が電極チップの寿命に及ぼす影響が大きいという知見を得てなしたものである。
【００１２】
本発明の要旨は、次のとおりである。
【００１３】
（１）  Ｓｎ含有めっき鋼板において、表層にＮｉ分で０．１〜１．０ｇ／ｍ2のＮｉまたはＮｉ合金を上層めっきしたことを特徴とするスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【００１４】
（２）  前記Ｓｎ含有めっき鋼板のめっき付着量が片面あたり５〜７０ｇ／ｍ2であることを特徴とする上記（１）記載のスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【００１５】
（３）  前記ＮｉまたはＮｉ合金の上層めっきは、スポット溶接時に電極と接触するＳｎ系溶融めっき鋼板の表面に形成されていることを特徴とする上記（１）または（２）記載のスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【００１６】
（４）  前記Ｎｉ合金が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｂ、Ｐから選ばれる１種あるいは２種以上の元素を含有した合金であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【００１７】
（５）  前記Ｓｎ系めっきが不可避的不純物を含む純Ｓｎめっき、または、ＳｎにＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐｂから選ばれる１種あるいは２種以上の元素を含有したＳｎ合金めっきであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載のスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板。
【００１８】
（６）  鋼板に溶融Ｓｎ系めっき後、電気めっきまたは置換めっきによりＮｉ分で０．１〜１．０ｇ／ｍ2のＮｉまたはＮｉ合金を上層めっきすることを特徴とするスポット溶接性に優れたＳｎ系溶融めっき鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、難スポット溶接材であるＳｎ系めっき鋼板の耐食性を損なうことなしにスポット溶接性を改善したＳｎ系溶融めっき鋼板を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
Ｓｎ系めっき鋼板は、一般に、Ｃｕ系合金（例えば、Ｃｒ−Ｃｕ合金）を基材とした電極を用いてスポット溶接が実施されている。Ｃｕ系合金（例えば、Ｃｒ−Ｃｕ合金）を電極に用いるのは、電気伝導度、高温強度、耐摩耗性を考慮したためであり、一つの電極チップによりスポット溶接する場合は、可能な打点数は冷延鋼板では５０００打点程度であるが、Ｓｎ系めっき鋼板では３００打点程度である。
【００２１】
実際には、スポット溶接の品質を維持するため、上記の限界打点数に達しないうちに電極チップの交換やドレッシング（電極先端の研削）をしているのが現状である。これは同じ電極チップによってスポット溶接を繰返し実行していると、電極チップ先端部が溶損等によって徐々に摩耗し、スポット溶接の品質低下が生じるので、これを回避するためである。
【００２２】
すなわち、Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接時における電極チップとめっき鋼板の界面温度は６００℃以上になり、このような環境下では鋼板表面のＳｎ系めっきは溶融し、溶融Ｓｎは電極チップのＣｕと反応し、Ｃｕ−Ｓｎ系合金が電極チップ表面に生成することになる。なお、このときに生成するＣｕ−Ｓｎ合金は硬質で脆いε相（Ｃｕ3Ｓｎ）あるいはη相（Ｃｕ6Ｓｎ5）である。
【００２３】
Ｃｕ−Ｓｎ合金は鋳物に使われるように比較的強度が高く、耐摩耗性に優れるが、スポット溶接のように繰り返し、高温で高圧力が負荷されるような環境では、電極チップ表面からこのＣｕ−Ｓｎ合金は欠落して行く。このような過程を繰り返していくうちに、電極チップ先端は損耗し、鋼板と電極チップの接触面積が拡大していく。このため溶接ナゲット生成に必要な適正な溶接電流密度が得られなくなり、Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接連続打点性が劣ることとなる。
【００２４】
そして、例えば自動車メーカのボデー組立工程等で使用されるロボット式のスポット溶に２００〜４００打点程度のスポット溶接を実行するため、その電極チップの交換も頻繁に行なう必要があるが、省力化の観点から、この交換作業をロボット等により自動交換するようにしている。
【００２５】
しかしながら、電極チップ交換中にはラインを停止しなければならないことになるため、これが自動組立工程上のネックとなっている。スポット溶接機を同じ場所に２台設置し、交替でいずれか一方の溶接機を使用すれば、電極交換によるラインの停止は回避できるが、設備コストは単純にいえば２倍になるという難点がある。また、電極チップドレッシング中も同様に頻度が高まれば高まるほど、生産性の低下につながる。
【００２６】
そこで、本発明者らは、Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接時の電極劣化の主因が電極中のＣｕと、Ｓｎ系めっき層中のＳｎとが反応して硬質で脆いＣｕ−Ｓｎ合金を生成することにあることに着目し、Ｃｕ−Ｓｎ合金の生成を抑制することにより電極の劣化を防止できるＳｎ系めっき鋼板を完成した。すなわち、本発明では、Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接時にＣｕ−Ｓｎ合金の生成を抑制するために、電極と接触するＳｎ系めっき鋼板の表面にＮｉまたはＮｉ合金のめっき層を設けた。
【００２７】
図１は、本発明のＳｎ系めっき（Ｓｎ系合金めっきを含む）鋼板のスポット溶接の状態を示す図である。Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接は、比較的薄い２枚のめっき鋼板を圧着しつつ電極を通じて電流を流し、抵抗熱で鋼板を溶かして溶接するもので、図１に示すように、本発明では、表面にＳｎ系めっき層２、その上層にＮｉまたはＮｉ合金めっき層３を積層めっきした２枚の鋼板１、１’を重ね合わせ、ＮｉまたはＮｉ合金めっき層３側から電極４でめっき鋼板を押圧しつつ電流を流して、抵抗熱で鋼板を溶かし溶接ナゲット５を形成して溶接を行う。なお、ＮｉまたはＮｉ合金めっき層は、少なくともめっき鋼板が電極と接触する側に設けてあればよく、２枚の鋼板の重ね合わせ側にはＳｎ系めっきの効果を損なうようにもなるので必ずしも設けなくても良い。また、３枚以上のめっき鋼板をスポット溶接する場合も同様である。なお、Ｓｂ系めっき鋼板の片面にＮｉまたはＮｉ合金を電気めっきするには、例えば、コンダクタロールによって通電されながら垂直に走行するＳｎ系めっき鋼板と一定の間隔をもって配置した電極との間に、電極上部よりめっき液を流下させながらＳｎ系めっき鋼板の片面を電気めっきする公知の電気めっき方法を用いればよい。
【００２８】
Ｓｎ系めっき（Ｓｎ系合金めっきを含む）層表面にＮｉまたはＮｉ合金を付与することで、Ｎｉの融点が１４５５℃であるため、スポット溶接時に電極チップ先端と接触するＮｉまたはＮｉ合金めっき層は溶融せず、溶融したＳｎ系めっきと電極チップ先端の直接接触を防止でき、また、スポット溶接時にＣｕ−Ｓｎの拡散を抑制する合金層であるＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金［（ＣｕＮｉ）6Ｓｎ5と推定される］６が電極４とＮｉまたはＮｉ合金めっき層３間に生成し、電極の劣化を防止できる。ＮｉとＣｕの原子番号はそれぞれ２８と２９と隣接しており、その原子半径はＮｉの方が約３％小さい。すなわちＮｉはＣｕと容易に置換するが、原子半径が僅かに小さいため合金内に発生していた圧縮応力を緩和する作用が生じる。圧縮応力の緩和はＣｕの拡散の駆動力を減じる。この機構によりＣｕ−Ｓｎ合金の成長は抑制され、Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接性は向上するものと考えられる。
【００２９】
一方、めっき層にＮｉを添加する方法もあるが０．５％以上の添加が必要でコストアップ、かつ耐食性劣化等の課題がある。
【００３０】
Ｓｎ系めっき鋼板の表面に上層めっきするＮｉまたはＮｉ合金は、Ｎｉ分で０．１ｇ／ｍ2以上とすることが必要である。Ｎｉ分が０．１ｇ／ｍ2未満であると、被覆性が十分でなく、Ｎｉ分が少なすぎてＣｕ−Ｓｎ合金化反応を効果的に抑制することができない。Ｎｉ分の上限は特に限定するものではないが、Ｎｉは高価な金属であり、多くなり過ぎると効果が飽和しコストが高くなので、上限は１ｇ／ｍ2とすることが好ましい。
【００３１】
上層めっきするＮｉ合金は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｂ、Ｐから選ばれる１種または２種以上の元素を含むＮｉ合金であり、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｂ合金、Ｎｉ−Ｐ合金等を用いることができ、６００℃での電気抵抗率が１×１０-6Ω・ｍ以下であることが好ましい。純Ｎｉは６００℃での電気抵抗率は０．４３×１０-6Ω・ｍであるが、合金元素添加により、電気抵抗率が高くなることがある。電気抵抗率が高いと発熱し易くなるため、Ｃｕ−Ｓｎ合金化を促進するために好ましくない。このためＮｉ合金は６００℃での電気抵抗率を１×１０-6Ω・ｍ以下とすることが好ましい。この条件を満たすようにするには、Ｆｅ：７５〜８５％、Ｃｏ：１５〜３０％、Ｂ：２〜８％、Ｐ：１〜５％とすることが好ましい。６００℃はスポット溶接時の電極と鋼板界面における最低到達温度であり、本発明でＮｉ又はＮｉ合金のめっき層が曝される温度域である。なお、電気抵抗率の低い方（下限）は特に規定すべきものではない。
【００３２】
Ｓｎ系めっき鋼板のＳｎ系めっきの種類は特に限定するものではなく、公知のＳｎ系めっきが適用できるがが、特に、不可避的不純物を含む純Ｓｎめっき、ＳｎにＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐｂから選ばれる１種あるいは２種以上の元素を含有したＳｎ系合金で、Ｓｎ−１〜５％Ａｇめっき、Ｓｎ−０．５〜３％Ｃｕめっき、Ｓｎ−１〜８．８％Ｚｎめっき、Ｓｎ−５０〜６０％Ｂｉめっき、Ｓｎ−３０〜９０％Ｐｂ、Ｓｎ−１〜８．８％Ｚｎ−１〜５％Ａｇめっきなどが挙げられる。これらは特に難スポット溶接性めっき材に該当する。特に二元系以上の多元系めっきの共晶系は純Ｓｎの融点（２３２℃）より低い温度でめっき層が溶融する組成域があり、ＳｎとＣｕの合金化を促進するため、本発明によるＮｉ又はＮｉ合金の上層めっき層によるスポット溶接の効果は大きい。
【００３３】
このようなめっき組成の例として、質量％で、Ｓｎ−３．５％Ａｇ（共晶温度２２１℃）、Ｓｎ−０．７％Ｃｕめっき（共晶温度２２７℃）、Ｓｎ−８．８％Ｚｎめっき（共晶温度１９９℃）、Ｓｎ−５７％Ｂｉめっき（共晶温度１３９℃）、Ｓｎ−３８．１％Ｐｂめっき（共晶温度１８３℃）などが挙げられる。なお、Ｓｎめっきの付着量としては、主に片面あたり５ｇ／ｍ2相当以上のＳｎが付着しているＳｎ系めっき鋼板についての効果が著しい。しかし、Ｓｎめっき付着量が７０ｇ／ｍ2を超えると効果が飽和するので、上限を７０ｇ／ｍ2としたが、１０〜４０ｇ／ｍ2とすることが好ましい。
【００３４】
特に、Ｓｎ系めっき層が、質量％で、Ｚｎ：１〜８．８％、残部がＳｎ：９１．２〜９９．０％および不可避的不純物からなるＳｎ系めっき鋼板は、自動車の燃料タンクに好適に用いられる材料として知られている。
【００３５】
このようなＳｎ系めっき鋼板は、公知の電気めっき法、溶融めっき法で製造することができるが、溶融めっき法で製造することが簡便で好ましい。
【００３６】
例えば、Ｓｎ−Ｚｎ溶融めっき鋼板は、フラックス法によるめっきでは、焼鈍済み鋼板に、必要に応じてＮｉまたはＮｉ−Ｆｅ系プレめっきをＮｉ含有量で片面あたり０．１〜３．０ｇ／ｍ2行い、フラックス（ＺｎＣｌ2、ＮＨ4Ｃｌ、ＨＣｌ等の塩化物、ＺｎＢｒ2、ＮＨ4Ｂｒの臭化物を含むフラックスの水溶液）をロール塗布し、Ｓｎ−Ｚｎ合金溶融めっき浴に浸漬してめっきし、めっき後ワイピング法によりめっき付着量を調整し、冷却することによって得ることができる。なお、粗粒化したＺｎ晶を消滅させるため、再度、Ｓｎ−Ｚｎめっき層を融解させ再度凝固させても良い。
【００３７】
また、ゼンジマー法による溶融めっきでは、冷延済みの鋼板を、無酸化炉での最高板温４５０〜７５０℃とし、空気比０．８５〜１．３０、還元炉での最高板温６８０〜８５０℃、無酸化炉滞炉時間／還元炉滞炉時間の比率が１／３〜１、還元炉出口露点−２０℃以下のめっき前処理を行い、めっき直前の板温をほぼめっき浴温に調整した後、溶融めっきする方法である。
【００３８】
また、Ｓｎ系めっき鋼板表面へのＮｉまたはＮｉ合金めっきは、公知のワット浴を用いる電気めっき法や置換めっき法（無電解めっき法）で実施することができる。
【００３９】
例えば、Ｎｉ電気めっきの場合には、硫酸系あるいは硫酸−塩酸系（硫酸ニッケル、塩化ニッケルを含有）のワット浴を用いて電流密度０．０５〜４０Ａ／ｄｍ2で電気めっきを行なえば良く、Ｎｉ合金電気めっきの場合には、前記ワット浴に合金成分の硫化物を添加したワット浴を用いて行うことができる。またＮｉ−Ｐを付着する場合にはめっき浴中に燐酸を、そして、Ｎｉ−Ｂを付着させる場合にはめっき浴中に多量のホウ酸を適宜添加すればよい。
【００４０】
なお、使用するめっき原板の組成は特に限定するものではない。しかし、高度な加工性を要求される部位には、加工性に優れたＩＦ鋼の適用が望ましく、さらには溶接後の溶接気密性、二次加工性等を確保するためにＢを数ｐｐｍ添加した鋼板が望ましい。加工性を要求されない用途に対しては、Ａｌキルド鋼の適用が望ましい。また、鋼板の製造法としては通常の方法によるものであればよい。
【実施例】
【００４１】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００４２】
＜Ｓｎ系めっき＞
通常の転炉−真空脱ガス処理により鋼を溶製し、鋼片とした後、通常の条件で熱間圧延、冷間圧延、連続焼鈍工程を行い、焼鈍鋼板（材質：極低炭素鋼、板厚：０．８ｍｍ）を得た。しかる後、フラックス法でＳｎ及びＳｎ系合金めっきを行った。フラックスはＺｎＣｌ2水溶液をロール塗布して使用し、Ｃｌ量換算で１〜５０ｍａｓｓ％のフラックスを塗布した。浴温は３００℃とし、浸漬時間は８秒とし、めっき後ワイピング法によりめっき付着量を片面当たり３０ｇ／ｍ2に調整した。ワイピング後、液相線温度から共晶温度までの冷却速度は３０℃／ｓｅｃとし、片面付着量３０ｇ／ｍ2のＳｎめっきおよびＳｎ系合金めっき鋼板を製造した。
【００４３】
＜ＮｉまたはＮｉ系合金電気めっき＞
Ｎｉ電気めっきは、Ｎｉイオン：５０ｇ／ｌ、硫酸イオン：１５ｇ／ｌ、塩素イオン：１０ｇ／ｌ、ホウ酸：２０ｇ／ｌのワット浴をベースとして、合金成分に応じてＦｅイオン：０〜５０ｇ／ｌ、Ｃｏイオン：０〜５０ｇ／ｌ、燐酸：０〜５０ｇ／ｌ、ホウ酸：０〜２００ｇ／ｌのいずれかを追加添加した浴を用い、ｐＨ＝２．２、３５℃のめっき浴中にＳｎめっきおよびＳｎ系合金めっき鋼板を浸漬し、０．０５〜４０Ａ／ｄｍ2で電解することによりＮｉまたはＮｉ系合金電気めっきを実施した。電解時間は、めっき量等に応じて適当に調整し、ＮｉまたはＮｉ系合金電気めっきを得た。
【００４４】
＜Ｎｉ置換めっき＞
Ｎｉ置換めっきは、Ｎｉイオン：５０ｇ／ｌをベースに硫酸でｐＨ＝１．５に調整した５０℃の無電解めっき液にＳｎめっきおよびＳｎ系合金めっき鋼板を浸漬処理することでＮｉを置換析出させた。
【００４５】
＜溶接性評価＞
スポット溶接条件は、加圧力２００ｋｇｆ、溶接電流８．０ｋＡ、溶接通電時間１０サイクル（６０Ｈｚ地帯）、連続溶接タクトを３ｓ／回とし、溶接前の上下電極の間隔は３０ｍｍとした。
【００４６】
使用した電極は上下ともＣｒ−Ｃｕ製のＤＲ形で先端の形状は６φ４０Ｒとした。
【００４７】
連続打点の電極寿命は、２５点毎にピール法で溶接部を剥離してボタン径を測定し、ボタン径が３．６ｍｍを切った時点でＮＧとし、３．６ｍｍを切る２５点前の打点数をその試験水準での連続打点とした。
【００４８】
連続打点性は本発明を使用しない状況を基準（Ｎｉ又はＮｉ−Ｆｅ合金めっきを施さない場合には打点数は３００打点であった）としたとき、１．５倍以上の連続打点性が確保されれば、有意に連続打点性が向上し、溶接性が良好（○印）と判断した。
【００４９】
＜耐食性評価＞
ＪＩＳ  Ｚ２１３５に準拠したＳＳＴ試験２０日を行い、白錆、赤錆発生状況を観察した。
〔評価基準〕
○：赤錆発生無し、白錆発生３％以下
×：赤錆発生
【００５０】
上記試験結果を表１にまとめて記載した。表１に示すように、Ｎｏ．１のＳｎ−６％Ｚｎめっき鋼板を基準として溶接性、耐食性の比較を行なった。本発明の実施例Ｎｏ．２〜Ｎｏ．１９では、めっき法（電気又は置換）、めっき浴種（硫酸浴、ワット浴）、めっき種（Ｎｉ又はＦｅ−Ｎｉ）によらずいずれを用いてもＮｉ分で０．１〜１．０ｇ／ｍ2付与することで、耐食性を低下させずに溶接性の改善効果が認められた。これに対して、比較例Ｎｏ．２０〜２４では、本発明の要件を満たしておらず、溶接性または耐食性が劣っていた。
【００５１】
【表１】
2010100867.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のＳｎ系めっき鋼板のスポット溶接の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１’  鋼板
２  Ｓｎ系めっき層
３  ＮｉまたはＮｉ合金めっき層
４  電極
５  ナゲット
６  Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ合金
【図１】
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