JP2011190514A - 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】硫酸マグネシウムを0.05 〜 0.3 mol/l含有し、亜鉛濃度が1.0mol/l以上である、硫酸酸性のめっき浴を用いて、150A/dm2以下の電流密度で電気亜鉛めっき処理する。めっき浴中に硫酸マグネシウムを含有することで、亜鉛めっきの特性を変化させることなく、白色度を上昇させることが可能となる。
【選択図】なし
Description
白色度の高い電気亜鉛めっき鋼板を製造する従来技術として、以下の方法が提案されている。特許文献1には、めっき浴にTlを添加する方法が開示されている。特許文献2には、めっき浴に硫酸アルミニウムを添加する方法が開示されている。特許文献3および4には、めっき浴に有機物を添加する方法が開示されている。
特許文献2では、水酸化物を生成しやすいため、水酸化物等が設備に付着するなどの問題がある。
特許文献3および4では、電気めっき時に電流効率が低下する、不溶性アノードの寿命が短くなる、又はめっき皮膜中に有機物が共析してめっき皮膜の硬度が上昇してしまう等の問題がある。
[1] 鋼板に電気亜鉛めっき処理を施すことにより電気亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、硫酸マグネシウムを0.05 〜 0.3 mol/l含有し、亜鉛濃度が1.0mol/l以上である、硫酸酸性のめっき浴を用いて、150A/dm2以下の電流密度で電気亜鉛めっき処理することを特徴とする電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
さらに、本発明の電気亜鉛めっき鋼板は白色度が高く表面外観に優れているので、無塗装の化成処理電気めっき鋼板としても自動車、家電、建材用途等を中心に種々の用途に好適に用いることができる。
そして、上記硫酸酸性からなるめっき浴は、硫酸マグネシウムを0.05〜0.3mol/lの範囲で含有する。硫酸マグネシウムをこの範囲で含有することで白色度が上昇する。また、硫酸ナトリウムや硫酸カリウム、硫酸アンモニウム等をめっき浴中に含有した場合では白色度の上昇は見られず、白色度が上昇する現象は、硫酸マグネシウム特有の現象と考えられる。
電流密度が150A/dm2を超えると、めっき焼けが生じ、白色度が低下してしまうため、電流密度は150A/dm2以下とする。
なお、電気亜鉛めっき処理を行うにあたって、上述しためっき浴および電流密度以外は特に限定しないが、以下の条件で行うことが好ましい。
電気亜鉛めっき浴の浴温は、上記電流密度範囲での操業を考慮すると、30℃以上が好ましい。
電気亜鉛めっき浴のpHは、浴電導度を考慮すると、2.0以下が好ましい。
電極(陽極)の種類は、特に限定するものではないが、めっき浴中への不純物の溶解を考慮すると、酸化イリジウム電極を用いることが好ましい。
めっき浴流速は1.0m/min以上が、電解界面の拡散層の薄膜化の観点から好ましい。
亜鉛めっき付着量は片面あたり15〜25g/m2が好ましい。亜鉛めっき付着量が15〜25 g/m2の範囲であれば、電気亜鉛めっき鋼板に通常要求される性能(耐食性など)が優れる。
また、電気亜鉛めっき浴に不可避的に侵入する不純物等、何らかの元素が添加されている場合もあるが、本発明の効果が損なわれない限り適用可能である。
化成処理皮膜は、例えば、クロメート処理液またはクロムフリー化成処理液を塗布し水洗することなく鋼板温度として80〜300℃となる乾燥処理を行うクロメート処理またはクロムフリー化成処理により形成できる。これら化成処理皮膜は単層でも複層でもよく、複層の場合には複数の化成処理を順次行えばよい。
ただし、上記表面処理鋼板の製造方法は一例であり、これに限定されるものではない。
常法で製造した板厚0.7mmの冷延鋼板に対して、脱脂処理、酸洗処理を施し、次いで、表1に示すめっき浴組成、表1および下記に示す条件で電気亜鉛めっき処理を行い、電気亜鉛めっき鋼板を製造した。なお、片面あたりの亜鉛めっき付着量は、亜鉛めっきを希硫酸で溶解し、溶解液中の亜鉛濃度をICP(Inductively Coupled Plasma)質量分析装置により測定し、付着量に換算して求めた。
電解条件
電流密度、浴温、pH、亜鉛めっき付着量:表1に示す
電極:酸化イリジウム
流速:2.0m/sec
以上より得られた電気亜鉛めっき鋼板に対して、以下に示すように、白色度の指標として明度(L値)を求め白色度を評価した。また、電流効率を求めた。
明度(L値)
分光色差計(日本電色工業(株)製 SD5000)を用いてSCE(正反射光除去)により、明度(L値)を測定し、以下のように評価した。
○:L値80以上
△:L値78以上、80未満
×:L値78未満
電流効率
亜鉛めっき付着量の値と、めっき時に通電した電気量から得られる理論値から、以下の式に従って、電流効率を求めた。
電流効率(%)=(測定により得られた亜鉛めっき付着量)/(理論付着量)×100
○:電流効率95%以上
△:電流効率90%以上、95%未満
×:電流効率90%未満
一方、比較例では、L値が低い。
Claims (1)
- 鋼板に電気亜鉛めっき処理を施すことにより電気亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、硫酸マグネシウムを0.05 〜 0.3 mol/l含有し、亜鉛濃度が1.0mol/l以上である、硫酸酸性のめっき浴を用いて、150A/dm2以下の電流密度で電気亜鉛めっき処理することを特徴とする電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
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