JP2013151734A - 塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼板表面に、質量%でFeをめっき層全体で2%以上10%以下含有し、残部がZnおよび不可避的不純物からなる付着量10g/m2以上70g/m2以下のめっき層を有する電気亜鉛めっき鋼板において、めっき層表層から深さ1μmまでの領域におけるFe含有率Aとし、前記めっき層全体のFe含有率Bの比率A/Bが1.1以上3.0以下、かつ、めっき表面の算術平均粗さRaが0.1μm以上2μm以下、かつ、粗さ曲線における輪郭曲線要素の平均長さRSmが50μm以上300μm以下を満たす。
【選択図】図3
Description
(1)鋼板表面に、質量%でFeをめっき層全体で2%以上10%以下含有し、残部がZnおよび不可避的不純物からなる付着量10g/m2以上70g/m2以下のめっき層を有する電気亜鉛めっき鋼板において、めっき層表層から深さ1μmまでの領域におけるFe含有率Aとし、前記めっき層全体のFe含有率Bとすると、A/Bが1.1以上3.0以下、かつ、めっき表面の算術平均粗さRaが0.1μm以上2μm以下、かつ、粗さ曲線における輪郭曲線要素の平均長さRSmが50μm以上300μm以下を満たすことを特徴とする塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板。
(2)(1)に記載の電気亜鉛めっき鋼板において、めっき中にCo、Ni、Mg、Mo、Wから選ばれる少なくとも1種または2種以上を、質量%で0.1%以上5%以下含むことを特徴とする塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板。
(3)(1)〜(2)のいずれかに記載の電気亜鉛めっき鋼板において、亜鉛めっき表面に酸化した亜鉛層を10nm以上500nm以下有することを特徴とする塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板。
(4)(1)〜(3)のいずれかに記載の塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、Znイオン濃度30g/L以上100g/L以下、Feイオン濃度30g/L以上100g/L以下、および不可避的不純物からなる電気Zn−Feめっき浴において、浴温は30℃以上70℃以下、電流密度は30A/dm2以上180A/dm2以下で鋼板に電気Zn−Feめっきをした後、乾燥させずに30秒以内にpH4以下の酸性浴に3〜10秒浸漬することを特徴とする塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
本発明の電気亜鉛めっき鋼板は、質量%でめっき中にFeを2%以上10%以下含ませる必要がある。図1に示すとおり、Feが2%未満では塗装後耐食性が不足し、図2に示すとおり、10%超では耐エナメルヘア性に劣るからである。なお、ここでいうめっき中のFe含有率は、一般的に行われているめっき組成分析法でなんら問題なく、例えば、めっき鋼板を酸洗腐食抑制剤(例えば、スギムラ化学工業株式会社製のヒビロンAS−20A)入りの濃度5%、温度25℃の塩酸溶液にめっきが溶解するまで浸漬し、得られた溶解液をICP発光分析装置(例えば島津製作所製のICPS−8100)で分析することで得られる。
Znイオン濃度が30g/L未満であれば電析効率が著しく劣り実用に適さず、100g/L超では析出には十分な量のZnイオン濃度でありただコストを増大させるのみである。Feイオン濃度についても同様に、30g/L未満であれば電析効率が著しく劣り、100g/L超では析出には十分なFeイオン濃度でありただ徒にコストの増大を招くだけである。
また、電流密度が30A/dm2未満であれば、Fe析出が不十分で耐食性の向上が不十分である。180A/dm2超であれば、樹脂状の析出物となり耐食性や密着性に劣る。
めっき原板としては、冷延材、熱延材などの種類を問わず、またその鋼中成分についても限定しない。
普通鋼冷延材を、表1に記載のZnイオン濃度、Feイオン濃度を含む硫酸浴で、浴温は50℃、電流密度は25〜200A/dm2の条件でめっき付着量を調整、変更するために通電時間を変えて電気めっきをし、直ちに水洗した後、5秒でpH3、温度25℃の硫酸に6秒浸漬、その後、水洗乾燥し、種々のFe含有率の電気亜鉛めっきを作製した。このめっき板にクロメートフリー皮膜を塗布した後、プライマ塗装、さらに厚み20μm狙いでポリエステル系塗装し、評価用サンプルを作製した。得られた評価用サンプルは、塗装後耐食性試験と、耐エナメルヘア試験に供した。
本発明の範囲内のめっき中Fe含有率、めっき付着量である場合、塗装後耐食性や耐エナメルヘア性は良好である。
塗装後耐食性や耐エナメルヘア性に及ぼすA/Bを調べるため、実施例1と同様にめっき後の酸性の処理条件を変化させてサンプルを作製した。めっき後酸洗までの時間は実施例1と同様に5秒とした。性能評価項目、方法は実施例1と同様である。
結果を表2に示す。本発明の範囲内のA/Bを外れると、塗装後耐食性や耐エナメルヘア性が不良となる。
実施例1と同様の試験方法でサンプルを作製した。但し、塗装後耐食性や耐エナメルヘア性に及ぼす鋼板表面粗さの影響やめっき中添加元素やめっき表層の酸化亜鉛厚みの影響を調べるため、鋼板表面粗さやめっき浴中に各金属イオンを添加したり、めっき浴から引き上げ後、表3に示すように酸洗条件を変化させた。尚、酸洗は硫酸浴で、性能評価方法は実施例1と同様である。
結果を表3に示す。本発明の範囲内の、鋼板表面のRa、RSm、めっき中添加元素、酸化厚みであれば、塗装後耐食性や耐エナメルヘア性は向上する。
実施例1と同様の試験方法でサンプルを作製し、めっき後、酸洗までの時間の影響の影響を調べた。
結果を表4に示す。本発明の範囲内の、めっき後酸洗までの条件であれば、A/B、Ra、RSmを満たし、塗装後耐食性や耐エナメルヘア性は向上する。
Claims (4)
- 鋼板表面に、質量%でFeをめっき層全体で2%以上10%以下含有し、残部がZnおよび不可避的不純物からなる付着量10g/m2以上70g/m2以下のめっき層を有する電気亜鉛めっき鋼板において、めっき層表層から深さ1μmまでの領域におけるFe含有率Aとし、前記めっき層全体のFe含有率Bとすると、A/Bが1.1以上3.0以下、かつ、めっき表面の算術平均粗さRaが0.1μm以上2μm以下、かつ、粗さ曲線における輪郭曲線要素の平均長さRSmが50μm以上300μm以下を満たすことを特徴とする塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板。
- 請求項1に記載の電気亜鉛めっき鋼板において、めっき中にCo、Ni、Mg、Mo、Wから選ばれる少なくとも1種または2種以上を、質量%で0.1%以上5%以下含むことを特徴とする塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板。
- 請求項1乃至2のいずれかに記載の電気亜鉛めっき鋼板において、亜鉛めっき表面に酸化した亜鉛層を10nm以上500nm以下有することを特徴とする塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、Znイオン濃度30g/L以上100g/L以下、Feイオン濃度30g/L以上100g/L以下、および不可避的不純物からなる電気Zn−Feめっき浴において、浴温は30℃以上70℃以下、電流密度は30A/dm2以上180A/dm2以下で鋼板に電気Zn−Feめっきをした後、乾燥させずに30秒以内にpH4以下の酸性浴に3〜10秒浸漬することを特徴とする塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
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