(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023145265
(43)【公開日】2023-10-11
(54)【発明の名称】スポット溶接継手及びスポット溶接継手の製造方法
(51)【国際特許分類】
B23K 11/16 20060101AFI20231003BHJP
B23K 11/24 20060101ALI20231003BHJP
B23K 11/11 20060101ALI20231003BHJP
C22C 38/00 20060101ALN20231003BHJP
C22C 38/18 20060101ALN20231003BHJP
【ＦＩ】
B23K11/16
B23K11/24 315
B23K11/11 540
C22C38/00 301U
C22C38/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022052637
(22)【出願日】2022-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】谷口 大河
(72)【発明者】
【氏名】古迫 誠司
(72)【発明者】
【氏名】児玉 真二
【テーマコード（参考）】
4E165
【Ｆターム（参考）】
4E165AA02
4E165AB02
4E165AB03
4E165BB02
4E165BB12
4E165CA02
4E165CA13
4E165DA13
(57)【要約】
【課題】引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組を用い、継手強度が向上したスポット溶接継手及びその製造方法を提供する。
を提供する。
【解決手段】ナゲット１３の溶融境界のうち引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板１Ａ，１Ｂの板界面１５であった位置に相当する部分をナゲット端部１３Ｅとし、ナゲット端部近傍において、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であり、かつＰ及びＭｎの含有量が少ない又はＰ及びＭｎの凝固偏析が緩和されているスポット溶接継手。電流値Ｉ１（ｋＡ）でナゲット形成後、ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却し、ナゲット端部がＡ３点以上、かつ再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２（ｍｓ）で通電する第２通電を行う。
【選択図】図５
を提供する。
【解決手段】ナゲット１３の溶融境界のうち引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板１Ａ，１Ｂの板界面１５であった位置に相当する部分をナゲット端部１３Ｅとし、ナゲット端部近傍において、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であり、かつＰ及びＭｎの含有量が少ない又はＰ及びＭｎの凝固偏析が緩和されているスポット溶接継手。電流値Ｉ１（ｋＡ）でナゲット形成後、ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却し、ナゲット端部がＡ３点以上、かつ再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２（ｍｓ）で通電する第２通電を行う。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む複数の鋼板を重ね合わせた板組と、前記板組において前記複数の鋼板を接合するナゲットとを含むスポット溶接継手であって、
前記ナゲットの中心を通る板厚方向の断面において、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とし、
前記板組に含まれる各鋼板の化学成分に前記板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均を前記ナゲットの平均化学成分とみなした場合に、
前記ナゲット内で前記ナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であり、かつ下記（イ）又は（ロ）のいずれか一方を満たす、抵抗スポット溶接継手。
（イ）前記ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満
（ロ）前記ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％以上及び平均Ｍｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、前記観察領域において、Ｐ濃度が前記平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下、かつＭｎ濃度が前記平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下
前記ナゲットの中心を通る板厚方向の断面において、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とし、
前記板組に含まれる各鋼板の化学成分に前記板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均を前記ナゲットの平均化学成分とみなした場合に、
前記ナゲット内で前記ナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であり、かつ下記（イ）又は（ロ）のいずれか一方を満たす、抵抗スポット溶接継手。
（イ）前記ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満
（ロ）前記ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％以上及び平均Ｍｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、前記観察領域において、Ｐ濃度が前記平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下、かつＭｎ濃度が前記平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下
【請求項2】
前記ナゲット端部近傍の観察領域において、前記アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が９０μｍ以下である請求項１に記載の抵抗スポット溶接継手。
【請求項3】
前記ナゲット内で前記ナゲット端部近傍の１０００μｍ四方の測定領域における平均ビッカース硬さが、下記推定式ＨＶで算出される硬さの±２０ＨＶ以内である請求項１又は請求項２に記載の抵抗スポット溶接継手。
推定式ＨＶ＝２１７＋１０８０×（Ｃ＋Ｓｉ／７０＋Ｍｎ／１１３＋Ｃｒ／９３＋Ｍｏ／３０）
式中、元素記号は前記ナゲットの平均化学成分の各元素の含有量を意味する。
推定式ＨＶ＝２１７＋１０８０×（Ｃ＋Ｓｉ／７０＋Ｍｎ／１１３＋Ｃｒ／９３＋Ｍｏ／３０）
式中、元素記号は前記ナゲットの平均化学成分の各元素の含有量を意味する。
【請求項4】
前記引張強さが９８０ＭＰａ以上である鋼板は、Ｃ含有量が０．３０質量％以上０．６０質量％以下であり、かつ、Ｔｉ含有量が０．１０質量％未満である請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の抵抗スポット溶接継手。
【請求項5】
引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組を、一対の電極で板厚方向に挟み込んで加圧しながら電流値Ｉ１（ｋＡ）で通電してナゲットを形成する第１通電工程と、
前記第１通電工程後、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とした場合に、前記ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１を満たす時間ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後、前記ナゲット端部がＡ３点以上、かつ再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２を満たす時間ｔ２（ｍｓ）で通電する第２通電工程と、
を含む、スポット溶接継手の製造方法。
前記第１通電工程後、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とした場合に、前記ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１を満たす時間ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後、前記ナゲット端部がＡ３点以上、かつ再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２を満たす時間ｔ２（ｍｓ）で通電する第２通電工程と、
を含む、スポット溶接継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、スポット溶接継手及びスポット溶接継手の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
車体の組立や部品の取付け等の工程においては主としてスポット溶接が使われている。近年、自動車分野では、低燃費化やＣＯ２排出量削減を達成するための車体の軽量化や、衝突安全性を向上させるための車体の高剛性化がより求められている。そのような要求を満たすために、車体、部品等にハイテン材（高強度鋼板）を使用するニーズが高まっている。
【0003】
しかし、ハイテン材を用いて抵抗スポット溶接した場合、継手強度（十字引張強さ：ＣＴＳ）が低下し易い。そこで、ハイテン材を用いても高いＣＴＳを有するスポット溶接継手が求められている。
ハイテン材を用いてスポット溶接を行う場合にＣＴＳを向上させるため、本通電によりナゲットを形成した後、焼戻しのための通電と、凝固偏析緩和のための通電の２つの後通電が報告されている。
ハイテン材を用いてスポット溶接を行う場合にＣＴＳを向上させるため、本通電によりナゲットを形成した後、焼戻しのための通電と、凝固偏析緩和のための通電の２つの後通電が報告されている。
【0004】
例えば、特許文献１では、亀裂の伝播抵抗を高めるために、ナゲット内部を等軸状にし、かつ、ナゲットの外側に軟化部を作ってプラグ破断しやすくすることで、継手強度を高くすることが提案されている。
特許文献２では、ナゲット内の大傾角粒界が３０μｍよりも小さいことで、継手強度が向上することが開示されている。
特許文献３では、ナゲット内にＴｉ炭窒化物を析出させ、結晶粒を微細化させることで継手強度を向上させることが開示されている。
特許文献２では、ナゲット内の大傾角粒界が３０μｍよりも小さいことで、継手強度が向上することが開示されている。
特許文献３では、ナゲット内にＴｉ炭窒化物を析出させ、結晶粒を微細化させることで継手強度を向上させることが開示されている。
【0005】
特許文献４では、板組のうち少なくとも１枚の鋼板は、０．０８≦Ｃ≦０．３（質量％）、０．１≦Ｓｉ≦０．８（質量％）、２．５≦Ｍｎ≦１０．０（質量％）、Ｐ≦０．１（質量％）を含有し、下記条件で、電流値Ｉｗ（ｋＡ）で通電する主通電工程を行い、焼き戻し後熱処理工程として、冷却時間ｔｃｔ（ｍｓ）で冷却した後、電流値Ｉｔ（ｋＡ）で、通電時間ｔｔ（ｍｓ）の間通電を行う３段通電によるスポット溶接方法が開示されている。
８００≦ｔｃｔ、０．５×Ｉｗ≦Ｉｔ≦Ｉｗ、５００≦ｔｔ
８００≦ｔｃｔ、０．５×Ｉｗ≦Ｉｔ≦Ｉｗ、５００≦ｔｔ
【0006】
また、特許文献５では、少なくとも１枚の鋼板のＣ含有量が、質量％で０．３０％超０．７０％以下である板組に対し、下記条件で、電流値Ｉ１（ｋＡ）で通電し、１６ｍｓ以上２００ｍｓ以下の時間ｔｃ１を無通電とし、電流値Ｉ２（ｋＡ）及び時間ｔ２（ｍｓ）で通電し、時間ｔｃ２（ｍｓ）を無通電とし、電流値Ｉ３（ｋＡ）及び時間ｔ３（ｍｓ）で通電する３段通電による抵抗スポット溶接方法が開示されている。
０．６≦Ｉ２／Ｉ１≦１
１，５０≦ｔ２≦１０００
３．５×１０－３×Ｍｓ２－３．３×Ｍｓ＋１１００＜ｔｃ２≦９０００
Ｍｓ（℃）＝５６１－４７４×［Ｃ］－３３×［Ｍｎ］－１７×［Ｎｉ］－１７×［Ｃｒ］－２１×［Ｍｏ］
０．４≦Ｉ３／Ｉ１≦１．０，２００≦ｔ３
０．６≦Ｉ２／Ｉ１≦１
１，５０≦ｔ２≦１０００
３．５×１０－３×Ｍｓ２－３．３×Ｍｓ＋１１００＜ｔｃ２≦９０００
Ｍｓ（℃）＝５６１－４７４×［Ｃ］－３３×［Ｍｎ］－１７×［Ｎｉ］－１７×［Ｃｒ］－２１×［Ｍｏ］
０．４≦Ｉ３／Ｉ１≦１．０，２００≦ｔ３
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０１３－７８７８２号公報
【特許文献2】特開２０１２－１８７６１５号公報
【特許文献3】特開２０１６－１３５７２号公報
【特許文献4】国際公開第２０１９／１５６０７３号
【特許文献5】特開２０２１－１５４３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本開示は、引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組を単通電のみで抵抗スポット溶接したスポット溶接継手に比べ、継手強度が向上したスポット溶接継手を提供することを目的とする。
また、本開示は、引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組を単通電のみで抵抗スポット溶接した場合に比べ、継手強度が向上したスポット溶接継手を製造することができるスポット溶接継手の製造方法を提供することを目的とする。
また、本開示は、引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組を単通電のみで抵抗スポット溶接した場合に比べ、継手強度が向上したスポット溶接継手を製造することができるスポット溶接継手の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するための本開示の要旨は次の通りである。
＜１＞ 引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む複数の鋼板を重ね合わせた板組と、前記板組において前記複数の鋼板を接合するナゲットとを含むスポット溶接継手であって、
前記ナゲットの中心を通る板厚方向の断面において、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とし、
前記板組に含まれる各鋼板の化学成分に前記板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均を前記ナゲットの平均化学成分とみなした場合に、
前記ナゲット内で前記ナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であり、かつ下記（イ）又は（ロ）のいずれか一方を満たす、抵抗スポット溶接継手。
（イ）前記ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満
（ロ）前記ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％以上及び平均Ｍｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、前記観察領域において、Ｐ濃度が前記平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下、かつＭｎ濃度が前記平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下
＜２＞ 前記ナゲット端部近傍の観察領域において、前記アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が９０μｍ以下である＜１＞に記載の抵抗スポット溶接継手。
＜３＞ 前記ナゲット内で前記ナゲット端部近傍の１０００μｍ四方の測定領域における平均ビッカース硬さが、下記推定式ＨＶで算出される硬さの±２０ＨＶ以内である＜１＞又は＜２＞に記載の抵抗スポット溶接継手。
推定式ＨＶ＝２１７＋１０８０×（Ｃ＋Ｓｉ／７０＋Ｍｎ／１１３＋Ｃｒ／９３＋Ｍｏ／３０）
式中、元素記号は前記ナゲットの平均化学成分の各元素の含有量を意味する。
＜４＞ 前記引張強さが９８０ＭＰａ以上である鋼板は、Ｃ含有量が０．３０質量％以上０．６０質量％以下であり、かつ、Ｔｉ含有量が０．１０質量％未満である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の抵抗スポット溶接継手。
＜５＞ 引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組を、一対の電極で板厚方向に挟み込んで加圧しながら電流値Ｉ１（ｋＡ）で通電してナゲットを形成する第１通電工程と、
前記第１通電工程後、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とした場合に、前記ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１を満たす時間ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後、前記ナゲット端部がＡ３点以上、かつ再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２を満たす時間ｔ２（ｍｓ）で通電する第２通電工程と、
を含む、スポット溶接継手の製造方法。
＜１＞ 引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む複数の鋼板を重ね合わせた板組と、前記板組において前記複数の鋼板を接合するナゲットとを含むスポット溶接継手であって、
前記ナゲットの中心を通る板厚方向の断面において、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とし、
前記板組に含まれる各鋼板の化学成分に前記板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均を前記ナゲットの平均化学成分とみなした場合に、
前記ナゲット内で前記ナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であり、かつ下記（イ）又は（ロ）のいずれか一方を満たす、抵抗スポット溶接継手。
（イ）前記ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満
（ロ）前記ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％以上及び平均Ｍｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、前記観察領域において、Ｐ濃度が前記平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下、かつＭｎ濃度が前記平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下
＜２＞ 前記ナゲット端部近傍の観察領域において、前記アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が９０μｍ以下である＜１＞に記載の抵抗スポット溶接継手。
＜３＞ 前記ナゲット内で前記ナゲット端部近傍の１０００μｍ四方の測定領域における平均ビッカース硬さが、下記推定式ＨＶで算出される硬さの±２０ＨＶ以内である＜１＞又は＜２＞に記載の抵抗スポット溶接継手。
推定式ＨＶ＝２１７＋１０８０×（Ｃ＋Ｓｉ／７０＋Ｍｎ／１１３＋Ｃｒ／９３＋Ｍｏ／３０）
式中、元素記号は前記ナゲットの平均化学成分の各元素の含有量を意味する。
＜４＞ 前記引張強さが９８０ＭＰａ以上である鋼板は、Ｃ含有量が０．３０質量％以上０．６０質量％以下であり、かつ、Ｔｉ含有量が０．１０質量％未満である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の抵抗スポット溶接継手。
＜５＞ 引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組を、一対の電極で板厚方向に挟み込んで加圧しながら電流値Ｉ１（ｋＡ）で通電してナゲットを形成する第１通電工程と、
前記第１通電工程後、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とした場合に、前記ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１を満たす時間ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後、前記ナゲット端部がＡ３点以上、かつ再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２を満たす時間ｔ２（ｍｓ）で通電する第２通電工程と、
を含む、スポット溶接継手の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組を単通電のみで抵抗スポット溶接したスポット溶接継手に比べ、継手強度が向上したスポット溶接継手が提供される。
また、本開示によれば、引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組を単通電のみで抵抗スポット溶接した場合に比べ、継手強度が向上したスポット溶接継手を製造することができるスポット溶接継手の製造方法が提供される。
また、本開示によれば、引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組を単通電のみで抵抗スポット溶接した場合に比べ、継手強度が向上したスポット溶接継手を製造することができるスポット溶接継手の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】ナゲット端部近傍における結晶粒径とＣＴＳの関係を示す図である。
【図2A】単通電のみを施した場合のナゲット端部近傍におけるＰのＥＰＭＡ測定結果を示す画像である。
【図2B】後通電を施した場合のナゲット端部近傍におけるＰのＥＰＭＡ測定結果を示す画像である。
【図2C】後通電を施した場合のナゲット端部近傍におけるＰのＥＰＭＡ測定結果を示す画像である。
【図3】後通電とＣＴＳの関係を示す図である。
【図4】後通電前の冷却時間及び後通電の条件を変更した場合のナゲット端部の熱履歴を示す概略イメージ図である。
【図5】２枚の鋼板を重ねた板組をスポット溶接したナゲットの板厚方向の断面の一例を示す模式図である。
【図7】３枚の鋼板を重ねた板組をスポット溶接したナゲットの板厚方向の断面の一例を示す模式図である。
【図8】２枚の鋼板を重ね合わせた板組に対して抵抗スポット溶接を行った場合に形成されるナゲット及び熱影響部（ＨＡＺ）の一例を概略的に示す図である。
【図9】厚みが相対的に薄い１枚の鋼板を含む３枚の鋼板を重ねた板組をスポット溶接したナゲットの板厚方向の断面の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示の一例である実施形態について説明する。
なお、本開示において、各元素の含有量の「％」表示は「質量％」を意味する。また、本開示において、「～」を用いて表される数値範囲は、特に断りの無い限り、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、「～」の前後に記載される数値に「超」又は「未満」が付されている場合の数値範囲は、これら数値を下限値又は上限値として含まない範囲を意味する。
本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の上限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の下限値又は実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
なお、本開示において、各元素の含有量の「％」表示は「質量％」を意味する。また、本開示において、「～」を用いて表される数値範囲は、特に断りの無い限り、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、「～」の前後に記載される数値に「超」又は「未満」が付されている場合の数値範囲は、これら数値を下限値又は上限値として含まない範囲を意味する。
本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の上限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の下限値又は実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
【0013】
一般的に、鋼板の引張強さが高いほど、溶接部の靭性は低下して継手強度が低下する。ハイテン材を抵抗スポット溶接した際、継手強度（十字引張強さ：ＣＴＳ）の低下を防ぐ手段として、後通電処理がある。これは、後通電を施すことで、焼戻しや凝固偏析緩和が生じるためである。
本発明者らは、ハイテン材、特に９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組に抵抗スポット溶接を行った場合でもより高い継手強度を有するスポット溶接継手を得るため、実験及び検討を重ねた。その結果、本通電によってナゲットを形成した後、冷却及び後通電によるナゲット端部の熱履歴を特定の条件に制御してスポット溶接継手を製造すれば、ナゲット端部の凝固偏析緩和が生じ、かつナゲットの旧オーステナイト粒径が小さくなることで、継手強度が大きく向上することを見出した。
すなわち、本開示に係るスポット溶接継手及びスポット溶接継手の製造方法は、抵抗スポット溶接継手におけるナゲット端部の旧オーステナイト粒界を微小化するとともに、Ｐ及びＭｎの偏析を抑制することで、継手強度を向上させる技術である。
本発明者らは、ハイテン材、特に９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を含む板組に抵抗スポット溶接を行った場合でもより高い継手強度を有するスポット溶接継手を得るため、実験及び検討を重ねた。その結果、本通電によってナゲットを形成した後、冷却及び後通電によるナゲット端部の熱履歴を特定の条件に制御してスポット溶接継手を製造すれば、ナゲット端部の凝固偏析緩和が生じ、かつナゲットの旧オーステナイト粒径が小さくなることで、継手強度が大きく向上することを見出した。
すなわち、本開示に係るスポット溶接継手及びスポット溶接継手の製造方法は、抵抗スポット溶接継手におけるナゲット端部の旧オーステナイト粒界を微小化するとともに、Ｐ及びＭｎの偏析を抑制することで、継手強度を向上させる技術である。
【0014】
ここで、本開示に至った実験結果について説明する。
ハイテン材を用いたスポット溶接継手のナゲットは、通常、高強度かつ凝固偏析が存在するため、靭性が低下している。このため、後通電によって焼戻しや凝固偏析緩和をしてナゲット靭性を向上させる手法がある。しかし、ナゲットの靭性に旧オーステナイト粒径がどのような影響があるかは不明であった。
そこで、本開示の発明者らが以下のような実験を行ったところ、ナゲット端部近傍においてＰ、Ｍｎの凝固偏析が緩和した状態で、旧オーステナイト粒界を微細化させることで継手強度が大きく向上することがわかった。
ハイテン材を用いたスポット溶接継手のナゲットは、通常、高強度かつ凝固偏析が存在するため、靭性が低下している。このため、後通電によって焼戻しや凝固偏析緩和をしてナゲット靭性を向上させる手法がある。しかし、ナゲットの靭性に旧オーステナイト粒径がどのような影響があるかは不明であった。
そこで、本開示の発明者らが以下のような実験を行ったところ、ナゲット端部近傍においてＰ、Ｍｎの凝固偏析が緩和した状態で、旧オーステナイト粒界を微細化させることで継手強度が大きく向上することがわかった。
【0015】
表１に示す化学成分（単位：ｍａｓｓ％）を有する９８０ＭＰａ級の２種類の鋼板（２０ＰＳ、２０Ｆ）を準備した。鋼板２０ＰＳは一般的な化学成分であり、鋼板２０ＦはＰ、Ｓの含有量を極めて低くしたものである、
【0016】
【表1】
【0017】
それぞれ同種の鋼板を２枚重ねた板組（各ｔ＝１．６ｍｍ、総厚：２ｔ）において、ナゲット径が４√ｔとなるように抵抗スポット溶接継手を作製した。さらに、各抵抗スポット溶接継手に熱処理を施して、旧オーステナイト粒径を変化させた。熱処理条件は、９００℃から１１５０℃までオーステナイト化温度を変化させ、５分間保持後、水焼き入れを行った。
【0018】
熱処理後のスポット溶接継手のＣＴＳを測定し、各鋼板を用いたスポット溶接継手におけるナゲット端部の結晶粒径とＣＴＳの関係を図１に示す。鋼板２０ＰＳを用いたスポット溶接継手（「２０ＰＳ」と表記）では結晶粒径が大きくなるにつれてＣＴＳが増加した。これは、オーステナイト化温度の上昇に伴って結晶粒径が増大し、凝固偏析緩和も同時に生じるためである。そのため、粒径の効果よりも凝固偏析緩和の効果がより大きくなった。
一方で、鋼板２０Ｆを用いたスポット溶接継手（「２０Ｆ」と表記）では結晶粒が小さくなるにつれてＣＴＳが向上した。これは、粒径が小さくなることで、ナゲット靭性が向上するためと考えられる。
一方で、鋼板２０Ｆを用いたスポット溶接継手（「２０Ｆ」と表記）では結晶粒が小さくなるにつれてＣＴＳが向上した。これは、粒径が小さくなることで、ナゲット靭性が向上するためと考えられる。
【0019】
次に、０．２％Ｃ－１．２％Ｍｎ－０．０２％Ｐ鋼（１．５ＧＰａ級ホットスタンプ鋼板、ｔ＝２．０ｍｍ）の板組に対し、本通電（第１通電）によるスポット溶接を行い、さらに後通電（第２通電）を行った場合の結果について説明する。後通電条件を表２に示す。本通電条件はナゲット径が４√ｔとなるように本通電電流値を調整し、本通電後の冷却時間（クール時間）及び後通電は表２の「短時間後通電」又は「逆変態型凝固偏析緩和後通電」のいずれかの条件とした。
【0020】
【表2】
【0021】
単通電と後通電を施したナゲット端部近傍におけるＰのＥＰＭＡ測定結果を図２Ａ～図２Ｃに示す。単通電（図２Ａ）においてはＰの濃度が２倍以上になっているＰ濃化部の面積率が０．６％であり、凝固偏析が生じている。
一方、短時間後通電（図２Ｂ）又は逆変態型凝固偏析緩和後通電（図２Ｃ）を施すことでいずれもＰ濃化部の面積率は０．３％になり、凝固偏析が散っている（緩和されている）ことが分った。
一方、短時間後通電（図２Ｂ）又は逆変態型凝固偏析緩和後通電（図２Ｃ）を施すことでいずれもＰ濃化部の面積率は０．３％になり、凝固偏析が散っている（緩和されている）ことが分った。
【0022】
【0023】
さらに、各ナゲット端部近傍におけるオーステナイト粒径を測定したとこころ、短時間後通電においては、初期の凝固組織を有しているため、ほとんどの結晶粒がアスペクト比が２を超える粒径となった。一方で、逆変態型凝固偏析緩和後通電では、本通電の後の冷却時間中にマルテンサイト変態が生じ、後通電を施すことで、逆変態が生じ、結晶粒が微細化かつアスペクト比が１に近い組織が生成されたと考えられる。
【0024】
図４は、後通電の通電条件を変更した場合のナゲット端部の熱履歴を示している。鋼板の板組をスポット溶接して後通電を行う場合、一般的に凝固偏析緩和を行う短時間後通電では、線ｃに示すようにナゲットをＡ４点以上に高温にさらしてＰ、Ｍｎの拡散を促進させることで継手強度が向上する。
また、逆変態を取り入れた短時間通電では、線ｂに示すように、冷却によりＡ４点より低下した後、Ａ４点を超えることで結晶構造がｆｃｃからｂｃｃに変化し、結晶粒が微細化され、冷却されることで凝固偏析緩和と結晶粒の微細化の両方が達成されると考えられる。しかし、引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板としてＣ含有量が比較的高い（例えばＣ含有量：０．１７％以上）鋼板を用いた場合は、Ａ４点を超えると結晶粒が微細化されるだけでなく、再溶融されて液相も含まれるため、凝固偏析緩和が得られ難くなり、結晶粒微細化の効果が出なくなる。
一方、逆変態型凝固偏析緩和後通電では、線ａに示すように、ナゲットを形成する本通電後の冷却時間を長くしてマルテンサイト変態させた後、後通電によってＡ３点を超えることで結晶粒が微細化され、Ａ４点を超えない温度まで高くすることで再溶融を防ぐとともに偏析が緩和され、偏析緩和と結晶粒微細化が同時に達成され、ＣＴＳがより一層向上すると考えられる。
また、逆変態を取り入れた短時間通電では、線ｂに示すように、冷却によりＡ４点より低下した後、Ａ４点を超えることで結晶構造がｆｃｃからｂｃｃに変化し、結晶粒が微細化され、冷却されることで凝固偏析緩和と結晶粒の微細化の両方が達成されると考えられる。しかし、引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板としてＣ含有量が比較的高い（例えばＣ含有量：０．１７％以上）鋼板を用いた場合は、Ａ４点を超えると結晶粒が微細化されるだけでなく、再溶融されて液相も含まれるため、凝固偏析緩和が得られ難くなり、結晶粒微細化の効果が出なくなる。
一方、逆変態型凝固偏析緩和後通電では、線ａに示すように、ナゲットを形成する本通電後の冷却時間を長くしてマルテンサイト変態させた後、後通電によってＡ３点を超えることで結晶粒が微細化され、Ａ４点を超えない温度まで高くすることで再溶融を防ぐとともに偏析が緩和され、偏析緩和と結晶粒微細化が同時に達成され、ＣＴＳがより一層向上すると考えられる。
【0025】
このような分析結果により、引張強さが９８０ＭＰａ以上である高強度鋼板を含む板組のスポット溶接継手では、板界面であった箇所に相当するナゲット端部近傍において、以下の（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たす場合に、単通電によってスポット溶接を行った溶接継手に比べてＣＴＳが顕著に向上することが分かった。
（Ｉ）アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下である。
（ＩＩ）下記（イ）又は（ロ）のいずれか一方を満たす。
（イ）ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満であり、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満である。
（ロ）ナゲットの平均化学成分のＰ含有量が０．００５質量％以上及びＭｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、かつナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、Ｐ濃度が平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下であり、かつＭｎ濃度が平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下である。
（Ｉ）アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下である。
（ＩＩ）下記（イ）又は（ロ）のいずれか一方を満たす。
（イ）ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満であり、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満である。
（ロ）ナゲットの平均化学成分のＰ含有量が０．００５質量％以上及びＭｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、かつナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、Ｐ濃度が平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下であり、かつＭｎ濃度が平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下である。
【0026】
すなわち、本開示に係るスポット溶接継手は、そもそも母材のＰ及びＭｎの含有量が少なくナゲット端部近傍において凝固偏析しない状態、あるいは、母材のＰ及びＭｎの一方又は両方が比較的多くても凝固偏析が緩和されている状態で、旧オーステナイト粒径を微細化することで、ナゲット内部の靭性が良くなり、継手強度が向上すると考えられる。
【0027】
［スポット溶接継手］
本開示に係るスポット溶接継手について詳細に説明する。本開示に係る抵抗スポット溶接継手は、引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む複数の鋼板を重ね合わせた板組と、板組において複数の鋼板を接合するナゲットとを含むスポット溶接継手であって、ナゲットの中心を通る板厚方向の断面において、ナゲットの溶融境界のうち、引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とし、板組に含まれる各鋼板の化学成分に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均をナゲットの平均化学成分とみなした場合に、ナゲット内でナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であり、かつ下記（イ）又は（ロ）のいずれか一方を満たしている。
（イ）ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満
（ロ）ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％以上及び平均Ｍｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、観察領域において、Ｐ濃度が前記平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下、かつＭｎ濃度が前記平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下
本開示に係るスポット溶接継手について詳細に説明する。本開示に係る抵抗スポット溶接継手は、引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む複数の鋼板を重ね合わせた板組と、板組において複数の鋼板を接合するナゲットとを含むスポット溶接継手であって、ナゲットの中心を通る板厚方向の断面において、ナゲットの溶融境界のうち、引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とし、板組に含まれる各鋼板の化学成分に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均をナゲットの平均化学成分とみなした場合に、ナゲット内でナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であり、かつ下記（イ）又は（ロ）のいずれか一方を満たしている。
（イ）ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満
（ロ）ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％以上及び平均Ｍｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、観察領域において、Ｐ濃度が前記平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下、かつＭｎ濃度が前記平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下
【0028】
＜板組＞
本開示に係るスポット溶接継手の板組は、引張強さ（ＴＳ）が９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組である。９８０ＭＰａ以上の鋼板を含むことにより、高い引張強さを確保することができる。なお、板組を構成する鋼板は２枚でもよいし、３枚以上でもよい。
本開示に係るスポット溶接継手の板組は、引張強さ（ＴＳ）が９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組である。９８０ＭＰａ以上の鋼板を含むことにより、高い引張強さを確保することができる。なお、板組を構成する鋼板は２枚でもよいし、３枚以上でもよい。
【0029】
図５は２枚の鋼板１Ａ，１Ｂを重ねた板組をスポット溶接したナゲット１３の中心を通る板厚方向の断面の一例を示す模式図である。２枚の鋼板１Ａ，１Ｂを接合し、板界面であった部分が長軸である楕円形状のナゲット１３が形成されている。
【0030】
本開示に係るスポット溶接継手１０の板組は、全ての鋼板１Ａ，１Ｂの引張強さが９８０ＭＰａ以上であってもよいし、引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板のほかに引張強さが９８０ＭＰａ未満の鋼板を含んでもよい。全ての鋼板の引張強さが９８０ＭＰａ以上である場合、同じ引張強さを有する同種の鋼板でもよいし、引張強さが異なる異種の鋼板でもよい。
【0031】
本開示に係るスポット溶接継手１０では、２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組のうち、少なくとも１枚の鋼板は、引張強さが９８０ＭＰａ以上であれば、各鋼板１Ａ，１Ｂの化学成分、金属組織は限定されず、例えば、所望の元素を選択すればよい。
なお、引張強さが９８０ＭＰａ以上である鋼板は、高強度化のため、Ｃ含有量が０．３０質量％以上０．６０質量％以下であり、かつ、Ｔｉ含有量が０．１０質量％未満であることが好ましい。
一般的に、Ｃ含有量が高いほど継手強度を上げることが難しい。すなわち、上述した通り短時間後通電では凝固偏析緩和の効果が得られにくい、Ｃ含有量が高い高強度鋼板においても、本開示によれば継手強度を向上させることが可能である。
また、Ｔｉを含む鋼板を用いてＴｉＮを析出させて結晶粒を微細化することでＣＴＳの向上を図る技術があるが、本開示に係るスポット溶接継手は、Ｔｉ含有量が少ない場合でも高いＣＴＳを達成することができる。なお、本開示にかかる結晶粒微細化効果は鋼板成分に依存せず発揮されるため、他の鋼板成分は特に限定されない。
なお、引張強さが９８０ＭＰａ以上である鋼板は、高強度化のため、Ｃ含有量が０．３０質量％以上０．６０質量％以下であり、かつ、Ｔｉ含有量が０．１０質量％未満であることが好ましい。
一般的に、Ｃ含有量が高いほど継手強度を上げることが難しい。すなわち、上述した通り短時間後通電では凝固偏析緩和の効果が得られにくい、Ｃ含有量が高い高強度鋼板においても、本開示によれば継手強度を向上させることが可能である。
また、Ｔｉを含む鋼板を用いてＴｉＮを析出させて結晶粒を微細化することでＣＴＳの向上を図る技術があるが、本開示に係るスポット溶接継手は、Ｔｉ含有量が少ない場合でも高いＣＴＳを達成することができる。なお、本開示にかかる結晶粒微細化効果は鋼板成分に依存せず発揮されるため、他の鋼板成分は特に限定されない。
【0032】
板組を構成する各鋼板１Ａ，１Ｂの板厚は特に限定されないが、例えば、０．５～３．５ｍｍの板厚が挙げられる。
板組の総厚も特に限定されないが、例えば１．５～８．０ｍｍが挙げられる。
以下、図５に示すように引張強さが９８０ＭＰａ以上である２枚の鋼板１Ａ，１Ｂの板組をスポット溶接したスポット溶接継手について主に説明する。
板組の総厚も特に限定されないが、例えば１．５～８．０ｍｍが挙げられる。
以下、図５に示すように引張強さが９８０ＭＰａ以上である２枚の鋼板１Ａ，１Ｂの板組をスポット溶接したスポット溶接継手について主に説明する。
【0033】
＜ナゲット＞
ナゲット１３は、板組に含まれる複数の鋼板がスポット溶接された位置において溶融凝固することにより全ての鋼板を接合するように形成された溶接金属である。図７は３枚の鋼板１Ａ，１Ｂ、１Ｃを重ねた板組をスポット溶接したナゲット１３の中心を通る板厚方向の断面の一例を示す模式図である。図７に示すスポット溶接継手２０では、３枚の鋼板１Ａ，１Ｂ，１Ｃが楕円形状のナゲット１３によって接合されている。
なお、ナゲット１３の形状は、板厚方向の断面で見たときに通常は図５及び図７に示すように板厚方向が短辺であり、板の面内方向が長辺である略楕円形であるが、このような形状に限定されない。
ナゲット１３は、板組に含まれる複数の鋼板がスポット溶接された位置において溶融凝固することにより全ての鋼板を接合するように形成された溶接金属である。図７は３枚の鋼板１Ａ，１Ｂ、１Ｃを重ねた板組をスポット溶接したナゲット１３の中心を通る板厚方向の断面の一例を示す模式図である。図７に示すスポット溶接継手２０では、３枚の鋼板１Ａ，１Ｂ，１Ｃが楕円形状のナゲット１３によって接合されている。
なお、ナゲット１３の形状は、板厚方向の断面で見たときに通常は図５及び図７に示すように板厚方向が短辺であり、板の面内方向が長辺である略楕円形であるが、このような形状に限定されない。
【0034】
（アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下）
本開示に係るスポット溶接継手１０は、ナゲット端部近傍においてアスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下である。
本開示に係るスポット溶接継手１０は、ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒のアスペクト比が１．０以上１．７以下、すなわち、各粒の縦横比が比較的小さい形状を有し、それらの平均粒径が１１０μｍ以下となるように微細化されている。ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒が上記のような形状およびサイズを有することで接合された鋼板を剥離する方向の力に強く、継手強度が向上する。
かかる観点から、ナゲット端部近傍におけるアスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径は１００μｍ以下であることが好ましく、９０μｍ以下であることがより好ましく、８０μｍ以下であることがより好ましい。
なお、ナゲット端部近傍におけるアスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径の下限値は特に限定されないが、例えば、１μｍ以上でもよく、１０μｍ以上でもよい。
本開示に係るスポット溶接継手１０は、ナゲット端部近傍においてアスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下である。
本開示に係るスポット溶接継手１０は、ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒のアスペクト比が１．０以上１．７以下、すなわち、各粒の縦横比が比較的小さい形状を有し、それらの平均粒径が１１０μｍ以下となるように微細化されている。ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒が上記のような形状およびサイズを有することで接合された鋼板を剥離する方向の力に強く、継手強度が向上する。
かかる観点から、ナゲット端部近傍におけるアスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径は１００μｍ以下であることが好ましく、９０μｍ以下であることがより好ましく、８０μｍ以下であることがより好ましい。
なお、ナゲット端部近傍におけるアスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径の下限値は特に限定されないが、例えば、１μｍ以上でもよく、１０μｍ以上でもよい。
【0035】
観察領域内の旧オーステナイト粒のアスペクト比は同程度になる場合が多く、観察領域内で旧オーステナイト粒のアスペクト比が大きくバラつく場合は少ない。観察領域内で旧オーステナイト粒のアスペクト比がばらつく場合、ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒は、アスペクト比が１．７を超える結晶粒が存在してもよいが、ナゲット端部近傍において高い強度を確保するため、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒が５０個数％以上であることが好ましく。６０個数％以上であることがより好ましく、７０個数％以上であることがさらに好ましい。
また、ＣＴＳ向上の観点から、ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒の平均アスペクト比は１．０以上１．７以下であることが好ましく、より好ましくは１．５以下であり、さらに好ましくは１．３以下である。
また、ＣＴＳ向上の観点から、ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒の平均アスペクト比は１．０以上１．７以下であることが好ましく、より好ましくは１．５以下であり、さらに好ましくは１．３以下である。
【0036】
（旧オーステナイト粒のアスペクト比及び平均粒径の測定方法）
本開示においてナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒のアスペクト比は以下のように特定する。
ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒界を示す画像において、各々の旧オーステナイト粒の形状を最小二乗法により楕円近似する。楕円近似の方法は、各々のオーステナイト粒の長径と、面積を用いてその長径を有する楕円の短径を算出する。この楕円形状において、長軸の寸法を短軸の寸法で除することにより、旧オーステナイト粒のアスペクト比を算出する。具体的には、ナゲットの中心部を通るように板厚方向に切断し、この切断面をドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムで腐食させて、ナゲット端部の溶融境界領域について光学顕微鏡で観察面積２００μｍ四方の観察領域Ｒ１における旧オーステナイト粒のアスペクト比を測定する。ここで、ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒の観察領域Ｒ１は、図６に示すように、ナゲット１３の溶融境界（輪郭）のうち各鋼板１Ａ，１Ｂの板界面１５だった位置に相当するナゲット端部１３Ｅに最も近く、一辺が板厚方向であり、かつ板界面１５に対して対称となる２００μｍ四方とする。後述するナゲット端部近傍におけるＰ濃度、Ｍｎ濃度の観察領域も同様である。
本開示においてナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒のアスペクト比は以下のように特定する。
ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒界を示す画像において、各々の旧オーステナイト粒の形状を最小二乗法により楕円近似する。楕円近似の方法は、各々のオーステナイト粒の長径と、面積を用いてその長径を有する楕円の短径を算出する。この楕円形状において、長軸の寸法を短軸の寸法で除することにより、旧オーステナイト粒のアスペクト比を算出する。具体的には、ナゲットの中心部を通るように板厚方向に切断し、この切断面をドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムで腐食させて、ナゲット端部の溶融境界領域について光学顕微鏡で観察面積２００μｍ四方の観察領域Ｒ１における旧オーステナイト粒のアスペクト比を測定する。ここで、ナゲット端部近傍における旧オーステナイト粒の観察領域Ｒ１は、図６に示すように、ナゲット１３の溶融境界（輪郭）のうち各鋼板１Ａ，１Ｂの板界面１５だった位置に相当するナゲット端部１３Ｅに最も近く、一辺が板厚方向であり、かつ板界面１５に対して対称となる２００μｍ四方とする。後述するナゲット端部近傍におけるＰ濃度、Ｍｎ濃度の観察領域も同様である。
【0037】
アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径は、該当する旧オーステナイト粒のそれぞれについて近似した楕円形と同等の面積を持つ円の直径（円相当径）を粒径として平均値を算出する。
【0038】
なお、旧オーステナイト粒の平均アスペクト比を求める場合は観察領域Ｒ１における各旧オーステナイト粒のアスペクト比を測定し、それらの平均値を平均アスペクト比とする。旧オーステナイト粒界のアスペクト比の測定は、ナゲットのいずれか一方のナゲット端部近傍における観察領域Ｒ１において測定すればよい。
【0039】
＜ナゲット端部近傍におけるＰ含有量及びＭｎ含有量＞
本開示に係るスポット溶接継手は、ナゲット端部近傍におけるＰ含有量及びＭｎ含有量が下記（イ）または（ロ）のいずれか一方を満たす。
本開示に係るスポット溶接継手は、ナゲット端部近傍におけるＰ含有量及びＭｎ含有量が下記（イ）または（ロ）のいずれか一方を満たす。
【0040】
（イ）ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満
ここで「ナゲットの平均化学成分」は、板組に含まれる各鋼板１Ａ，１Ｂの化学成分に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均である。ナゲット１３は板組に含まれる全ての鋼板が溶融固化したものであるため、各鋼板１Ａ，１Ｂの化学成分に依存する。例えば、板組が全て同じ化学成分の鋼板によって構成されている場合は、それらの鋼板の化学成分がナゲットの化学成分となる。
一方、板厚が同じで化学成分が異なる複数の鋼板がナゲットによって接合されている場合は、各化学成分を足して鋼板の枚数で除した値がナゲットの化学成分である。
また、板厚が異なり、化学成分も異なる複数枚の鋼板がナゲットによって接合されている場合は、板組に含まれる各鋼板の化学成分に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均をナゲットの化学成分とみなす。
いずれにせよ、各鋼板１Ａ，１Ｂの化学成分に各板厚を加味した加重平均をナゲットの化学成分とみなす。
ここで「ナゲットの平均化学成分」は、板組に含まれる各鋼板１Ａ，１Ｂの化学成分に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均である。ナゲット１３は板組に含まれる全ての鋼板が溶融固化したものであるため、各鋼板１Ａ，１Ｂの化学成分に依存する。例えば、板組が全て同じ化学成分の鋼板によって構成されている場合は、それらの鋼板の化学成分がナゲットの化学成分となる。
一方、板厚が同じで化学成分が異なる複数の鋼板がナゲットによって接合されている場合は、各化学成分を足して鋼板の枚数で除した値がナゲットの化学成分である。
また、板厚が異なり、化学成分も異なる複数枚の鋼板がナゲットによって接合されている場合は、板組に含まれる各鋼板の化学成分に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均をナゲットの化学成分とみなす。
いずれにせよ、各鋼板１Ａ，１Ｂの化学成分に各板厚を加味した加重平均をナゲットの化学成分とみなす。
【0041】
このように各板厚の化学成分及び板厚に基づいて算出されるナゲットの平均化学成分として、平均Ｐ含有量が０．００５質量％未満であり、かつ平均Ｍｎ含有量が０．５質量％未満である場合は、母材である鋼板全体（板組全体）でのＰ含有量及びＭｎ含有量が少なく、スポット溶接を行ってもナゲット端部においてＣＴＳ低下の原因となるＰ偏析及びＭｎ偏析がほとんど生じない。そのため、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下と、上記（イ）の要件を満たすことでＣＴＳが向上する。
この場合、ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量は０．００３質量％以下であることが好ましく、０．００１質量％以下であることがより好ましい。
一方、ナゲットの平均化学成分の平均Ｍｎ含有量は０．４質量％以下であることが好ましく、０．３質量％以下であることがより好ましい。
この場合、ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量は０．００３質量％以下であることが好ましく、０．００１質量％以下であることがより好ましい。
一方、ナゲットの平均化学成分の平均Ｍｎ含有量は０．４質量％以下であることが好ましく、０．３質量％以下であることがより好ましい。
【0042】
（ロ）ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％以上及び平均Ｍｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たし、かつナゲット端部近傍の２００μｍ四方の観察領域において、Ｐ濃度が平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下、かつＭｎ濃度が平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下
【0043】
ナゲットの平均化学成分の平均Ｐ含有量が０．００５質量％以上及び平均Ｍｎ含有量が０．５質量％以上の少なくとも一方を満たす場合、アスペクト比が１．０以上１．７以下の旧オーステナイト粒の平均粒径が１１０μｍ以下であっても、ナゲット端部近傍でＰ、Ｍｎが偏析することによりＣＴＳが低下する。しかし、ナゲット端部近傍の観察領域において、Ｐ濃度が平均Ｐ含有量の２倍以上であるＰ濃化部の面積率が０．５％以下であり、かつＭｎ濃度が平均Ｍｎ含有量の２倍以上であるＭｎ濃化部の面積率が０．５％以下であれば、偏析が緩和された状態であり、高いＣＴＳを有することが可能である。
【0044】
ナゲット端部近傍におけるＰ濃度、Ｍｎ濃度は、それぞれＥＰＭＡ（電子プローブマイクロアナライザー）によって測定することができ、２００μｍ四方の観察領域Ｒ１においてＰ平均含有量の２倍以上となるＰ濃化部の面積率、Ｍｎ平均含有量の２倍以上となるＭｎ濃化部の面積率をそれぞれ特定することができる。
ＣＴＳの向上の観点から、各濃化部の面積率は０．３％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがより好ましい。
ＣＴＳの向上の観点から、各濃化部の面積率は０．３％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがより好ましい。
【0045】
ナゲット端部近傍の１０００μｍ四方の領域Ｒ２で測定した平均ビッカース硬さが、下記推定式ＨＶで算出される硬さＨＶの±２０ＨＶ以内であることが好ましい。
推定式ＨＶ＝２１７＋１０８０×（Ｃ＋Ｓｉ／７０＋Ｍｎ／１１３＋Ｃｒ／９３＋Ｍｏ／３０）
式中、元素記号は前記加重平均として算出される前記ナゲットの平均化学成分の各元素の含有量を意味する。
推定式ＨＶ＝２１７＋１０８０×（Ｃ＋Ｓｉ／７０＋Ｍｎ／１１３＋Ｃｒ／９３＋Ｍｏ／３０）
式中、元素記号は前記加重平均として算出される前記ナゲットの平均化学成分の各元素の含有量を意味する。
【0046】
本開示に係るスポット溶接継手１０は、焼き戻しを行う必要がないため、炭化物が生成せず、ナゲット端部近傍における平均ビッカース硬さが、推定式ＨＶから算出されるビッカース硬さに対して±２０ＨＶ以内となる。なお上記推定式からの誤差や、結晶粒微細化に伴い、ナゲット端部近傍における平均ビッカース硬さが、推定式ＨＶから算出されるビッカース硬さよりも大きくなる場合も生じ得る。
なお、ナゲット形成後に焼き戻しを行うとナゲットが壊れるため、ＣＴＳが向上しない、あるいは、焼き戻し前よりもＣＴＳが低下する場合がある。一方、ナゲット形成後に焼き戻しを行わなければ、ナゲットが破壊されず、ナゲット端部でも推定式ＨＶと同等のビッカース硬さとすることができる。ナゲット端部でのビッカース硬さが高いほどプラグ破断が生じ難く、高いＣＴＳを達成することができる。
なお、ナゲット形成後に焼き戻しを行うとナゲットが壊れるため、ＣＴＳが向上しない、あるいは、焼き戻し前よりもＣＴＳが低下する場合がある。一方、ナゲット形成後に焼き戻しを行わなければ、ナゲットが破壊されず、ナゲット端部でも推定式ＨＶと同等のビッカース硬さとすることができる。ナゲット端部でのビッカース硬さが高いほどプラグ破断が生じ難く、高いＣＴＳを達成することができる。
【0047】
ナゲット端部近傍におけるビッカース硬さの測定は、ナゲット１３の内部において、ナゲット端部１３Ｅに最も近く、一辺が板厚方向となり、かつ板界面１５に対して対称となる１０００μｍ四方の領域Ｒ２にて行う。ナゲット端部近傍の測定領域Ｒ２において、荷重３００ｇｆでビッカース硬さを１０点測定し、その平均値を平均ビッカース硬さとする。なお、測定においては、すべての圧痕が最近接圧痕から自身の圧痕サイズ４つ分以上に相当する距離があるものとする。
なお、板厚が小さくナゲット端部近傍に１０００μｍ四方の領域Ｒ２が確保できない場合は、ナゲット端から２０００μｍ以内の領域においてビッカース硬さを１０点測定し、その平均値を平均ビッカース硬さとする。
なお、板厚が小さくナゲット端部近傍に１０００μｍ四方の領域Ｒ２が確保できない場合は、ナゲット端から２０００μｍ以内の領域においてビッカース硬さを１０点測定し、その平均値を平均ビッカース硬さとする。
【0048】
本開示に係るスポット溶接継手の用途は特に限定されないが、例えば、車体部品として特に好適に用いることができる。
【0049】
［スポット溶接継手の製造方法］
前述した本開示に係るスポット溶接継手を製造する方法は特に限定されないが、以下に説明するスポット溶接継手の製造方法によれば、本開示に係るスポット溶接継手を好適に製造することができる。ただし、本開示に係るスポット溶接継手は、以下に説明するスポット溶接継手の製造方法（「本開示に係るスポット溶接継手の製造方法」と称する。）によって製造されたスポット溶接継手に限定されない。
前述した本開示に係るスポット溶接継手を製造する方法は特に限定されないが、以下に説明するスポット溶接継手の製造方法によれば、本開示に係るスポット溶接継手を好適に製造することができる。ただし、本開示に係るスポット溶接継手は、以下に説明するスポット溶接継手の製造方法（「本開示に係るスポット溶接継手の製造方法」と称する。）によって製造されたスポット溶接継手に限定されない。
【0050】
本開示に係るスポット溶接継手の製造方法は、引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組を、一対の電極で板厚方向に挟み込んで加圧しながら電流値Ｉ１（ｋＡ）で通電してナゲットを形成する第１通電工程と、
前記第１通電工程後、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とした場合に、前記ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１を満たす時間ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後、前記ナゲット端部がＡ３点以上、かつ再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２を満たす時間ｔ２（ｍｓ）で通電する第２通電工程と、
を含む。
以下、各工程について説明する。
前記第１通電工程後、前記ナゲットの溶融境界のうち、前記引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とした場合に、前記ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１を満たす時間ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後、前記ナゲット端部がＡ３点以上、かつ再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２を満たす時間ｔ２（ｍｓ）で通電する第２通電工程と、
を含む。
以下、各工程について説明する。
【0051】
＜第１通電工程＞
まず、第１通電工程として、引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組を、一対の電極で板厚方向に挟み込んで加圧しながら電流値Ｉ１（ｋＡ）で通電してナゲットを形成する。
まず、第１通電工程として、引張強さが９８０ＭＰａ以上である少なくとも１枚の鋼板を含む２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組を、一対の電極で板厚方向に挟み込んで加圧しながら電流値Ｉ１（ｋＡ）で通電してナゲットを形成する。
【0052】
第１通電工程ではスポット溶接によって板組を構成する全ての鋼板を接合するナゲットが形成されるように電流値Ｉ１（ｋＡ）及び通電時間ｔ１（ｍｓ）を設定することが好ましい。
図８は、２枚の鋼板を重ねた板組に対して第１通電工程を行った場合に形成されるナゲットの一例を概略的に示している。図８に示すように、鋼板１Ａ，１Ｂを重ね合わせた板組を板厚方向に挟み込むように電極２Ａ，２Ｂを押し当てた状態のまま、電極２Ａと電極２Ｂの間で通電を行う。これにより鋼板１Ａと鋼板１Ｂとの通電部にはナゲット１３及び熱影響部（いわゆるＨＡＺ）１４が形成され、両鋼板がスポット溶接される。
図８は、２枚の鋼板を重ねた板組に対して第１通電工程を行った場合に形成されるナゲットの一例を概略的に示している。図８に示すように、鋼板１Ａ，１Ｂを重ね合わせた板組を板厚方向に挟み込むように電極２Ａ，２Ｂを押し当てた状態のまま、電極２Ａと電極２Ｂの間で通電を行う。これにより鋼板１Ａと鋼板１Ｂとの通電部にはナゲット１３及び熱影響部（いわゆるＨＡＺ）１４が形成され、両鋼板がスポット溶接される。
【0053】
第１通電工程では所望のナゲット径が形成されれば溶接条件の制限は無い。総板厚の半分の厚みをｔ（ｍｍ）とした場合、ナゲット径は４√ｔ以上が好ましく５√ｔ以上がより好ましい。
電流値Ｉ１は例えば５．０～７．０ｋＡであり、通電時間ｔ１は例えば１２０～６００ｍｓである。電流値は一定でも変化させてもパルス状でもよく、パルス状のように電流値を変化させる場合Ｉ１は最大の値をいう。
アップスロープの場合、アップスロープも含めた通電時間をｔ１とし、パルス状通電の場合、無通電の時間を除いた通電時間をｔ１とする。
予備通電（プレ通電）を行う場合、Ｉ１とｔ１は大きく変わらない。アップスロープと区別しにくければＩ×ｔの面積をｔで割ったもので定義する。
板組に対する電極２Ａ，２Ｂの加圧力加圧力は一定でも変化させてもパルス状でもよく、加圧力は例えば３．０～５．０ｋＮである。
電流値Ｉ１は例えば５．０～７．０ｋＡであり、通電時間ｔ１は例えば１２０～６００ｍｓである。電流値は一定でも変化させてもパルス状でもよく、パルス状のように電流値を変化させる場合Ｉ１は最大の値をいう。
アップスロープの場合、アップスロープも含めた通電時間をｔ１とし、パルス状通電の場合、無通電の時間を除いた通電時間をｔ１とする。
予備通電（プレ通電）を行う場合、Ｉ１とｔ１は大きく変わらない。アップスロープと区別しにくければＩ×ｔの面積をｔで割ったもので定義する。
板組に対する電極２Ａ，２Ｂの加圧力加圧力は一定でも変化させてもパルス状でもよく、加圧力は例えば３．０～５．０ｋＮである。
【0054】
＜冷却工程＞
第１通電工程後、ナゲットの溶融境界（ナゲット境界）のうち、引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とした場合に、ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１を満たす時間ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却する。
第１通電工程後、ナゲットの溶融境界（ナゲット境界）のうち、引張強さの合計が最も高い隣接する２枚の鋼板の板界面であった位置に相当する部分をナゲット端部とした場合に、ナゲット端部の温度がＭｓ点以下になるように、８００≦ｔｃ１を満たす時間ｔｃ１（ｍｓ）の間冷却する。
【0055】
冷却工程では、少なくともナゲット端部がマルテンサイト変態している必要がある。ナゲット内での温度勾配は大きくないので、ナゲット端部でマルテンサイト変態が生じている場合はほとんどナゲット中心でもマルテンサイト変態が生じている。少なくともナゲット端部でマルテンサイト変態を生じさせるには、ナゲット端部をＭｓ点以下に冷却する。Ｍｓ点は板組から算出できる。
Ｍｓ点＝５５０－３６１×（％Ｃ）－３９×（％Ｍｎ）－３５×（％Ｖ）－２０×（％Ｃｒ）－１７×（％Ｎｉ）－１０×（％Ｃｕ）－５×（％Ｍｏ＋％Ｗ）＋１５×（％Ｃｏ）＋３０（％Ａｌ）
Ｍｓ点の算出式は、板組を構成する鋼板に含まれる各元素の質量％（％元素記号）を代入して算出されるＭｓ点を意味する。但し、板組を構成する鋼板のうち少なくとも１枚の鋼板が他の鋼板の組成と異なる場合は、板組に含まれる各鋼板の化学成分に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均を前記ナゲットの平均化学成分とみなしたうえで上記算出式から算出されるＭｓ点とする。
なお、上記式における元素のうち、鋼板に含まれない元素については該当する（％元素記号）にゼロを代入する。
Ｍｓ点＝５５０－３６１×（％Ｃ）－３９×（％Ｍｎ）－３５×（％Ｖ）－２０×（％Ｃｒ）－１７×（％Ｎｉ）－１０×（％Ｃｕ）－５×（％Ｍｏ＋％Ｗ）＋１５×（％Ｃｏ）＋３０（％Ａｌ）
Ｍｓ点の算出式は、板組を構成する鋼板に含まれる各元素の質量％（％元素記号）を代入して算出されるＭｓ点を意味する。但し、板組を構成する鋼板のうち少なくとも１枚の鋼板が他の鋼板の組成と異なる場合は、板組に含まれる各鋼板の化学成分に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均を前記ナゲットの平均化学成分とみなしたうえで上記算出式から算出されるＭｓ点とする。
なお、上記式における元素のうち、鋼板に含まれない元素については該当する（％元素記号）にゼロを代入する。
【0056】
ナゲット端部をＭｓ点以下に冷却する手段としては、例えば、以下の３つの手段が挙げられる。
（１）無通電で加圧
（２）低電流の通電
（３）電極を開放
上記（１）～（３）のいずれか単独で冷却してもよいし、組み合わせて冷却してもよいが、冷却時間ｔｃ１は８００ｍｓ以上とする。
冷却時間ｔｃ１が８００ｍｓ未満では第２通電工程の前にナゲット端部がマルテンサイト変態しないおそれがある。
冷却時間ｔｃ１の上限は限定されない。ただし、冷却時間ｔｃ１が長いほど作業効率が低下することになるため、冷却時間ｔｃ１は２０００ｍｓ以下であることが好ましい。
（１）無通電で加圧
（２）低電流の通電
（３）電極を開放
上記（１）～（３）のいずれか単独で冷却してもよいし、組み合わせて冷却してもよいが、冷却時間ｔｃ１は８００ｍｓ以上とする。
冷却時間ｔｃ１が８００ｍｓ未満では第２通電工程の前にナゲット端部がマルテンサイト変態しないおそれがある。
冷却時間ｔｃ１の上限は限定されない。ただし、冷却時間ｔｃ１が長いほど作業効率が低下することになるため、冷却時間ｔｃ１は２０００ｍｓ以下であることが好ましい。
【0057】
ナゲット端部の温度は、シミュレーション方法によって求めることができる。市販ソフトであるＳＯＲＰＡＳ（ＳＣＳＫ社）等を活用することで、ナゲット端部における温度履歴を算出することが可能である。
【0058】
なお、冷却工程においてマルテンサイト変態が生じていたか否かは、後通電後の継手において、再結晶組織（アスペクト比が１．０～１．７である粒）を観察することにより確認できる。マルテンサイトの組織観察は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムで腐食させてから行うことができる。
【0059】
＜第２通電工程＞
前記冷却工程後、ナゲット端部が、Ａ３点以上、再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２を満たす時間ｔ２（ｍｓ）で通電する。
第２通電工程では、少なくともナゲット端部がＡ１点以上、好ましくはＡ３点以上に加熱される。ナゲット端部の温度については上述の通りである。Ａ１点及びＡ３点は板組から算出することができる。
このとき、Ａ４点の存在する板組においては、Ａ４点以上に加熱してもよい。Ａ４点温度の無い、すなわちδ変態せずに再溶融する板組においては、ナゲット端部の温度が再溶融温度以上にならないようにする。
前記冷却工程後、ナゲット端部が、Ａ３点以上、再溶融温度未満になるように、０．８０≦Ｉ２／Ｉ１＜１．２を満たす電流値Ｉ２（ｋＡ）及び２００≦ｔ２を満たす時間ｔ２（ｍｓ）で通電する。
第２通電工程では、少なくともナゲット端部がＡ１点以上、好ましくはＡ３点以上に加熱される。ナゲット端部の温度については上述の通りである。Ａ１点及びＡ３点は板組から算出することができる。
このとき、Ａ４点の存在する板組においては、Ａ４点以上に加熱してもよい。Ａ４点温度の無い、すなわちδ変態せずに再溶融する板組においては、ナゲット端部の温度が再溶融温度以上にならないようにする。
【0060】
第２通電において、焼き戻しでも再溶融でもなく偏析緩和（及び結晶粒微細化）が生じていることは、硬さ試験、ＳＥＭ観察、ＥＰＭＡでナゲット端部近傍を観察することにより確認できる。
第２通電時間ｔ２の上限は、ナゲット端部まで再溶融することを避けるため２５００ｍｓ以下であることが好ましい。
第２通電時間ｔ２の上限は、ナゲット端部まで再溶融することを避けるため２５００ｍｓ以下であることが好ましい。
【0061】
Ａ１点、Ａ３点、及びＡ４点は市販の総合型熱力学計算ソフトウェア、例えばＴｈｅｒｍｏ－ｃａｌｃ（Ｔｈｅｒｍｏ－Ｃａｌｃ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ＡＢ社）等を用いて状態図を作成する。その際、成分は鋼板の板厚加重平均で算出し、データベースにない元素は考慮しないこととする。
オーステナイト単相になる温度をＡ３点、δフェライト単相となる温度をＡ４点とする。なお、δフェライトが析出する際に液相も一緒に出てくる場合は本開示ではＡ４点がないと判断する。
オーステナイト単相になる温度をＡ３点、δフェライト単相となる温度をＡ４点とする。なお、δフェライトが析出する際に液相も一緒に出てくる場合は本開示ではＡ４点がないと判断する。
【0062】
第２通電はどのような通電パターンでもよい。好ましくは高温保持時間を延ばすことでオーステナイト析出時間を長くするためにアップスロープやダウンスロープがあることが好ましい。
【0063】
以上、本開示に係るスポット溶接継手及びその製造方法の実施形態の一例ついて説明したが、本開示に係るスポット溶接継手及びスポット溶接継手の製造方法は上記実施形態に限定されない。
例えば、第２通電後、板組から一旦電極を離して又は離さずに無通電として時間ｔｃ２が経過してから、ナゲット端部が再溶融しない第３通電を行ってもよい。
例えば、第２通電後、板組から一旦電極を離して又は離さずに無通電として時間ｔｃ２が経過してから、ナゲット端部が再溶融しない第３通電を行ってもよい。
【0064】
また、ナゲットは、例えば、図９に示すように鋼板３枚のうち外側に位置する１枚の鋼板１Ｄの厚みが他の２枚の鋼板１Ａ，１Ｂの厚みより薄く、隣接する２枚の鋼板の間に形成された２つのナゲット１３Ａ，１３Ｂが結合したような形状であってもよい。このようなスポット溶接継手３０において、例えば、鋼板１Ａ，１Ｂが９８０ＭＰａ以上、鋼板１Ｄは９８０ＭＰａ未満である場合、図５に示すスポット溶接継手１０と同様、ナゲットのうち鋼板１Ａ，１Ｂを接合する部分１３Ｂのナゲット端部近傍において、旧オーステナイト粒のアスペクト比、Ｐ濃度、Ｍｎ濃度、ビッカース硬さ等を測定すればよい。
【実施例0065】
以下、本開示に係るスポット溶接継手およびスポット溶接継手の製造方法の実施例について説明する。尚、本開示に係るスポット溶接継手およびスポット溶接継手の製造方法は以下の実施例に限定されるものではない。
【0066】
表３に示す引張強さ、化学成分等を有する鋼板１～６を表４に示すように組み合わせて種々の板組を準備し、各板組に対してスポット溶接を行い、種々のスポット溶接継手を製造した。製造したスポット溶接継手のＣＴＳ等を評価した。
なお、表３には、鋼板の板厚、引張強さ、化学成分（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｔｉ、Ｎ、Ｃｒ）の含有量（質量％、残部はＦｅ及び不純物）、各変態点（Ｍｓ、Ａ３、Ａ４）の温度（℃）、各鋼板２枚の板組をスポット溶接したナゲット端部近傍におけるビッカース硬さを記載した。
また、表４における「母材Ｐ」は、それぞれ板組に含まれる各鋼板のＰ含有量に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均であり、ナゲットにおける平均Ｐ含有量とみなす。「母材Ｍｎ」も同様である。
なお、表３には、鋼板の板厚、引張強さ、化学成分（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｔｉ、Ｎ、Ｃｒ）の含有量（質量％、残部はＦｅ及び不純物）、各変態点（Ｍｓ、Ａ３、Ａ４）の温度（℃）、各鋼板２枚の板組をスポット溶接したナゲット端部近傍におけるビッカース硬さを記載した。
また、表４における「母材Ｐ」は、それぞれ板組に含まれる各鋼板のＰ含有量に板組の総厚に対する各鋼板の板厚比を乗じた加重平均であり、ナゲットにおける平均Ｐ含有量とみなす。「母材Ｍｎ」も同様である。
【0067】
【表3】
【0068】
【表4】
【0069】
表４には、板組を構成する鋼板の種類、板組のＰ量、Ｍｎ量、スポット溶接の条件（電流値Ｉ、時間ｔ、加圧力Ｐ）を記載した。なお、冷却後のナゲット端部温度は記載を省略したが、休止工程（冷却工程）ｔｃ１が１２０ｍｓの水準ではナゲット端部がＭｓ点を下回らずマルテンサイト変態せず、休止工程（冷却工程）ｔｃ１が８００ｍｓであるか１６００ｍｓである水準ではナゲット端部がＭｓ点を下回りマルテンサイト変態が生じることを、ＳＯＲＰＡＳの解析によって別途確認している。また、後通電中のナゲット端部温度も記載を省略したが、発明例においては電流比（Ｉ２／Ｉ１）が０．８であるか０．９であるときナゲット端部の最高温度がＡ３点超再溶融温度未満であり、電流比（Ｉ２／Ｉ１）が１．２の場合はナゲット端部の最高温度が再溶融温度以上となることを、ＳＯＲＰＡＳの解析によって別途確認している。
【0070】
表５に、ナゲット端部近傍におけるＰ、Ｍｎの各濃化部面積率、ナゲット端部の旧オーステナイト粒の平均アスペクト比（旧γ粒平均アスペクト比）及び平均粒径（旧γ粒平均粒径）、ナゲット端部のビッカース硬さ、炭化物の有無、継手強度（ＣＴＳ）、ＣＴＳ向上率（ＣＴＳ比）をそれぞれ記載した。
【0071】
【表5】
【0072】
表中の※は観察位置すべての旧γ粒径から算出した平均アスペクト比かつ平均粒径である
備考欄の後通電は、ナゲット端部の温度が以下のような熱履歴となることを意味する。
通常の短時間後通電：図４におけるｃ線のパターン
逆変態型凝固偏析緩和後通電：図４におけるａ線のパターン
備考欄の後通電は、ナゲット端部の温度が以下のような熱履歴となることを意味する。
通常の短時間後通電：図４におけるｃ線のパターン
逆変態型凝固偏析緩和後通電：図４におけるａ線のパターン
【0073】
ナゲット端部近傍の旧オーステナイト粒のアスペクト比及び粒径、Ｐ及びＭｎの各濃化部面積率、平均ビッカース硬さＨＶの測定方法は前述の通りとした。
【0074】
スポット溶接継手１～２５のＣＴＳを、ＪＩＳ Ｚ ３１３７：１９９９「抵抗スポット及びプロジェクション溶接継手の十字引張試験に対する試験片寸法及び試験方法」に準拠して測定した。
さらに、スポット溶接継手１～２５のうち、後通電を行ったスポット溶接継手のＣＴＳを、それぞれ対応する単通電のみを施したスポット溶接継手のＣＴＳで割った値をＣＴＳ比とした。ＣＴＳ比が１．５０以上である場合をＣＴＳが顕著に向上したと評価した。
ＣＴＳ比＝後通電も行った継手のＣＴＳ／後通電を省略した（単通電のみ実施）継手のＣＴＳ
さらに、スポット溶接継手１～２５のうち、後通電を行ったスポット溶接継手のＣＴＳを、それぞれ対応する単通電のみを施したスポット溶接継手のＣＴＳで割った値をＣＴＳ比とした。ＣＴＳ比が１．５０以上である場合をＣＴＳが顕著に向上したと評価した。
ＣＴＳ比＝後通電も行った継手のＣＴＳ／後通電を省略した（単通電のみ実施）継手のＣＴＳ
【0075】
発明例では、いずれも本開示の範囲内となる条件で本通電、冷却、後通電を行っており、いずれも後通電を省略した場合に比べ、ＣＴＳ比が１．５０以上、すなわち上昇率が５０％を超えていた。なお、ビッカース硬さの測定結果から、全ての発明例において炭化物が析出していないことが理解される。
一方、比較例では、いずれかの条件が本開示の範囲外であり、ＣＴＳ比は１．５０未満であった。
なお、水準１９では、通電条件は本開示の範囲内にあるが、９８０ＭＰａ以上の鋼板を含まず、引張強さが４４０ＭＰａの鋼板５を２枚重ねた板組であり、単通電のスポット溶接でもＣＴＳが高いため、ＣＴＳの向上効果は得られていない。
一方、比較例では、いずれかの条件が本開示の範囲外であり、ＣＴＳ比は１．５０未満であった。
なお、水準１９では、通電条件は本開示の範囲内にあるが、９８０ＭＰａ以上の鋼板を含まず、引張強さが４４０ＭＰａの鋼板５を２枚重ねた板組であり、単通電のスポット溶接でもＣＴＳが高いため、ＣＴＳの向上効果は得られていない。
【符号の説明】
【0076】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 鋼板
２Ａ、２Ｂ 電極
１０、２０、３０ スポット溶接継手
１３ ナゲット
１３Ｅ ナゲット端部
１４ 熱影響部（ＨＡＺ）
１５ 板界面
２Ａ、２Ｂ 電極
１０、２０、３０ スポット溶接継手
１３ ナゲット
１３Ｅ ナゲット端部
１４ 熱影響部（ＨＡＺ）
１５ 板界面
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
