JP2691368B2 - ステンレス鋼の電解亜鉛被覆方法 - Google Patents
ステンレス鋼の電解亜鉛被覆方法Info
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- JP2691368B2 JP2691368B2 JP1236785A JP23678589A JP2691368B2 JP 2691368 B2 JP2691368 B2 JP 2691368B2 JP 1236785 A JP1236785 A JP 1236785A JP 23678589 A JP23678589 A JP 23678589A JP 2691368 B2 JP2691368 B2 JP 2691368B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/22—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
- C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステンレス鋼の１面又は２面に亜鉛を電解
被覆する方法に関するものである。
被覆する方法に関するものである。
ステンレス鋼の電解亜鉛被覆方法は、古くから公知で
あり、文献に色々な具体例が詳細に記載されている。
あり、文献に色々な具体例が詳細に記載されている。
しかし、今日に至るまでステンレス鋼の細長片（スト
リップ）の電解亜鉛被覆についてほんの僅かしか知られ
ていない。その理由は、試験結果が示すように、極めて
狭い条件範囲でしかこの種の方法を利用することができ
ないからである。
リップ）の電解亜鉛被覆についてほんの僅かしか知られ
ていない。その理由は、試験結果が示すように、極めて
狭い条件範囲でしかこの種の方法を利用することができ
ないからである。
普通鋼の細長片に対しては、一般に、この方法は１〜
約４以下のpH値範囲、40〜70℃の温度、200A/dm2にも達
する電流密度で行われる。この範囲は、ステンレス鋼に
対して行う場合には著しく制限しなければならない。
約４以下のpH値範囲、40〜70℃の温度、200A/dm2にも達
する電流密度で行われる。この範囲は、ステンレス鋼に
対して行う場合には著しく制限しなければならない。
pH値が1.5以下の酸濃度のものを使用すると、ステン
レス鋼は酸に腐食され光沢がなくなり、走査電子顕微鏡
で見ると、明瞭にくぼみ（凹凸）が認められる。これに
対して、2.5以上のpH値では、ステンレス鋼に対する亜
鉛の付着が極めて不良で、被覆が箔のように剥離する可
能性がある。そのうえ、ステンレス鋼の種々の合金元素
が付着を弱める望ましくない特性を持っている。
レス鋼は酸に腐食され光沢がなくなり、走査電子顕微鏡
で見ると、明瞭にくぼみ（凹凸）が認められる。これに
対して、2.5以上のpH値では、ステンレス鋼に対する亜
鉛の付着が極めて不良で、被覆が箔のように剥離する可
能性がある。そのうえ、ステンレス鋼の種々の合金元素
が付着を弱める望ましくない特性を持っている。
また、ステンレス鋼は普通鋼の約1/5という低い比導
電率しか持たないので、堆積させるための電流密度を得
ることが経済的な理由から制約される。
電率しか持たないので、堆積させるための電流密度を得
ることが経済的な理由から制約される。
したがって、本発明の課題（目的）は、上述の問題点
を解消し、亜鉛の被覆金属薄層を接触により腐食するこ
とがない、特に自動車工業用のステンレス鋼の亜鉛被覆
方法を提供することである。
を解消し、亜鉛の被覆金属薄層を接触により腐食するこ
とがない、特に自動車工業用のステンレス鋼の亜鉛被覆
方法を提供することである。
本発明の特徴は、ステンレス鋼を電解槽内の連続的に
走行するステンレス鋼の細長片の形のカソードとして接
続し、pH値が1.0〜2.5の亜鉛塩の水溶液から該ステンレ
ス鋼の細長片の上に金属亜鉛を堆積させ、堆積した金属
亜鉛で被覆されたステンレス鋼を100〜400℃の温度で１
〜30分間引続き加熱処理をすることである。
走行するステンレス鋼の細長片の形のカソードとして接
続し、pH値が1.0〜2.5の亜鉛塩の水溶液から該ステンレ
ス鋼の細長片の上に金属亜鉛を堆積させ、堆積した金属
亜鉛で被覆されたステンレス鋼を100〜400℃の温度で１
〜30分間引続き加熱処理をすることである。
本発明の他の特徴は、被覆が定電流密度で行われるこ
とである。この特徴により、低い電流強度で予備処理を
する必要がないので、所要時間が著しく短縮される利点
がある。更に、予備処理のための部門を省略できるの
で、亜鉛被覆工場の大きさが小さくて済む。
とである。この特徴により、低い電流強度で予備処理を
する必要がないので、所要時間が著しく短縮される利点
がある。更に、予備処理のための部門を省略できるの
で、亜鉛被覆工場の大きさが小さくて済む。
本発明で使用する電流密度は、１面に被覆するときは
25〜200A/dm2、好ましくは50〜150A/dm2であり、両面に
被覆するときは10〜100A/dm2、好ましくは25〜75A/dm2
である。
25〜200A/dm2、好ましくは50〜150A/dm2であり、両面に
被覆するときは10〜100A/dm2、好ましくは25〜75A/dm2
である。
溶液から堆積する亜鉛は、溶解所において亜鉛金属又
は亜鉛酸化物を溶液に溶解して補充する。
は亜鉛酸化物を溶液に溶解して補充する。
本発明の更に他の特徴は、亜鉛塩が硫酸亜鉛として存
在し、溶液に溶解した亜鉛イオンの濃度が20〜150g/l、
好ましくは100〜130g/l、好ましくは100〜130g/lである
ことである。
在し、溶液に溶解した亜鉛イオンの濃度が20〜150g/l、
好ましくは100〜130g/l、好ましくは100〜130g/lである
ことである。
また、電解液の温度は、20〜90℃、好ましくは45〜60
℃とする。
℃とする。
しかし、電解液の温度を上げると、特にpH値が上記範
囲の下限値に近い場合に、腐食によるくぼみの発生も多
くなる。
囲の下限値に近い場合に、腐食によるくぼみの発生も多
くなる。
本発明の別の特徴は、使用するアノードが鉛、鉛合金
又は貴金属で被覆したチタンより成る不溶性アノードで
あることである。
又は貴金属で被覆したチタンより成る不溶性アノードで
あることである。
堆積した亜鉛被覆の付着力は、あとの熱処理で増すこ
とができる。すなわち、ステンレス鋼の細長片を例えば
普通の赤外線炉内で100〜400℃、特に200〜300℃の温度
に加熱するとよい。
とができる。すなわち、ステンレス鋼の細長片を例えば
普通の赤外線炉内で100〜400℃、特に200〜300℃の温度
に加熱するとよい。
この熱処理の持続時間は、加える温度に関係するが、
１〜30分の範囲である。すなわち、処理温度の上限では
１分間、下限の温度では30分間がよい。しかし、処理時
間の値は、電解亜鉛被覆の場合、選択するパラメータ
（条件）により指示された値の範囲内で変えることがで
きる。
１〜30分の範囲である。すなわち、処理温度の上限では
１分間、下限の温度では30分間がよい。しかし、処理時
間の値は、電解亜鉛被覆の場合、選択するパラメータ
（条件）により指示された値の範囲内で変えることがで
きる。
以下、本発明の詳細及び利点を更に試験例、比較例及
び実施例により説明する。
び実施例により説明する。
（試験例１） 光輝焼きなまし工場からのステンレスフェライト鋼の
冷たい細長片をまずグリースを除いて両面をきれいに
し、被覆すべき面を酸洗いし、濯（すす）いで重力方式
（Gravitel system）電解槽を使用する電解亜鉛被覆工
場に入れた。被覆用のアノードとしてチタン担体物質上
の不溶性貴金属アノードを使用し、電解液は硫酸亜鉛水
溶液で、溶液中の溶解イオン濃度は125g/lであった。70
A/dm2の電流密度、60℃の電解液温度、pH値が1.2の電解
液で、ステンレス鋼の１面に厚さが15μｍの亜鉛層が被
覆された。引続き生成された物質を分析したところ、担
体物質への亜鉛層の付着状態は極めて良好であった。こ
れに対し、裏面には僅かにくぼみが生じていた。
冷たい細長片をまずグリースを除いて両面をきれいに
し、被覆すべき面を酸洗いし、濯（すす）いで重力方式
（Gravitel system）電解槽を使用する電解亜鉛被覆工
場に入れた。被覆用のアノードとしてチタン担体物質上
の不溶性貴金属アノードを使用し、電解液は硫酸亜鉛水
溶液で、溶液中の溶解イオン濃度は125g/lであった。70
A/dm2の電流密度、60℃の電解液温度、pH値が1.2の電解
液で、ステンレス鋼の１面に厚さが15μｍの亜鉛層が被
覆された。引続き生成された物質を分析したところ、担
体物質への亜鉛層の付着状態は極めて良好であった。こ
れに対し、裏面には僅かにくぼみが生じていた。
（試験例２） 試験例１と同様にステンレスフェライト鋼の冷たい細
長片を処理し、次の電解液温度条件の下で被覆した。す
なわち、亜鉛電解液の温度を50℃に下げた。やはり亜鉛
層の付着は極めて良好であり、くぼみも余り目立たなか
った。
長片を処理し、次の電解液温度条件の下で被覆した。す
なわち、亜鉛電解液の温度を50℃に下げた。やはり亜鉛
層の付着は極めて良好であり、くぼみも余り目立たなか
った。
（試験例３） 試験例１及び２と他の点で類似の条件で、pH値を1.7
に上げた。指示された２つの温度において、優れた付着
力を示し、腐食によるくぼみの形跡もなかった。
に上げた。指示された２つの温度において、優れた付着
力を示し、腐食によるくぼみの形跡もなかった。
（試験例４） 他の条件は上述の試験例と同じにしてpH値を2.2に上
げたところ、60℃と50℃の両方の温度では亜鉛被覆の付
着状態は低下した（エリクセン試験により測定）。
げたところ、60℃と50℃の両方の温度では亜鉛被覆の付
着状態は低下した（エリクセン試験により測定）。
（比較例１） 他の値はすべて試験例１と同じにして電解液のpH値を
3.2に上げたところ、亜鉛被覆は箔のように完全にステ
ンレス鋼の細長片より剥離した。
3.2に上げたところ、亜鉛被覆は箔のように完全にステ
ンレス鋼の細長片より剥離した。
（試験例５） 今度は亜鉛被覆工場を２面被覆用に切替え、類似の品
質のステンレス鋼の細長片の両面を7.5μｍの厚さに被
覆した。どちらの面にも同一の予備処理をした。電流密
度は35A/dm2で、亜鉛イオン濃度はまた125g/lであっ
た。1.2及び1.7のpH値では、生成された試験片はともに
50℃及び60℃で問題点はなく、被覆の付着は極めて良好
であった。
質のステンレス鋼の細長片の両面を7.5μｍの厚さに被
覆した。どちらの面にも同一の予備処理をした。電流密
度は35A/dm2で、亜鉛イオン濃度はまた125g/lであっ
た。1.2及び1.7のpH値では、生成された試験片はともに
50℃及び60℃で問題点はなく、被覆の付着は極めて良好
であった。
（試験例６） pH値が2.2の電解液、50℃の温度では、試験片は同様
に問題点がなかった。
に問題点がなかった。
（試験例７） 他の条件を試験例５及び６と同一にし、pH値を2.2と
し温度を60℃にすると、担体物質に対する亜鉛被覆の付
着力が減少した。
し温度を60℃にすると、担体物質に対する亜鉛被覆の付
着力が減少した。
（比較例２） pH値を3.2に上げると、50℃及び60℃の両方の温度で
も付着力は減少した。
も付着力は減少した。
（比較例３） 更に、試験例１と同じ予備処理をしたのち、高品質AI
SI 410 Cbのステンレス鋼を亜鉛被覆したところ、意外
なことに、試験例１〜比較例２において使用したパラメ
ータ（条件）のすべての範囲に対して亜鉛被覆の付着の
減少が見られた。
SI 410 Cbのステンレス鋼を亜鉛被覆したところ、意外
なことに、試験例１〜比較例２において使用したパラメ
ータ（条件）のすべての範囲に対して亜鉛被覆の付着の
減少が見られた。
（実施例１） 比較例３における被覆物質を220℃の赤外線炉で20分
間加熱によるあと処理をしたところ、被覆の付着を改善
することができた。すなわち、試験例４又は試験例６で
示した方法パラメータによりステンレスフェライト鋼の
冷たい細長片について達成した値にまで改善された。
間加熱によるあと処理をしたところ、被覆の付着を改善
することができた。すなわち、試験例４又は試験例６で
示した方法パラメータによりステンレスフェライト鋼の
冷たい細長片について達成した値にまで改善された。
（実施例２） 試験例７で生成された試験片について、同様な熱あと
処理を行った。すなわち、その材料を300℃の赤外線炉
で約１〜５分間加熱した。そうすると、担体物質に対す
る亜鉛被覆の同様に良好な付着が認められた。
処理を行った。すなわち、その材料を300℃の赤外線炉
で約１〜５分間加熱した。そうすると、担体物質に対す
る亜鉛被覆の同様に良好な付着が認められた。
以上説明した発明の効果をまとめると、次のとおりで
ある。
ある。
（イ）pHが1.5以下の場合でも、腐食によるくぼみがな
くなるか又は非常に減少する。
くなるか又は非常に減少する。
（ロ）本発明によるpHが1.0〜2.5の範囲では、亜鉛層の
被覆状態は極めて良好である。
被覆状態は極めて良好である。
（ハ）pHが2.2で温度が60℃の場合、亜鉛被覆の付着力
が減少することがあるが、あとで熱処理をすることによ
り付着力を良好な状態にまで強めることができる。
が減少することがあるが、あとで熱処理をすることによ
り付着力を良好な状態にまで強めることができる。
（ニ）ステンレス鋼の比導電率が低いにも拘らず、普通
鋼の場合より低いか高くても同じ位の電流密度で被覆を
行うことができる。
鋼の場合より低いか高くても同じ位の電流密度で被覆を
行うことができる。
（ホ）被覆を定電流密度で行うので、所要時間が短縮さ
れる。
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−39395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−127891（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−43994（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】ステンレス鋼の少なくとも一方の面に亜鉛
を電解被覆する方法であって、 ａ）上記ステンレス鋼を電解槽内の連続的に走行するス
テンレス鋼の細長片の形のカソードとして接続するステ
ップと、 ｂ）pH値が1.0〜2.5の亜鉛塩の水溶液から上記ステンレ
ス鋼細長片の上に金属亜鉛を堆積させるステップと、 ｃ）ステップｂ）の堆積した金属亜鉛で被覆されたステ
ンレス鋼を100〜400℃の温度で１〜30分間引続き加熱処
理するステップと を含むステンレス鋼の電解亜鉛被覆方法。 - 【請求項２】上記被覆が定電流密度で行われる請求項１
の方法。 - 【請求項３】上記電流密度は、上記ステンレス鋼の一方
の面に被覆するとき25〜200A/dm2とし、上記ステンレス
鋼の両方の面に被覆するとき10〜100A/dm2とする請求項
２の方法。 - 【請求項４】上記亜鉛塩として硫酸亜鉛を使用し、上記
水溶液中に溶解した亜鉛イオンの濃度を20〜150g/lとす
る請求項１の方法。 - 【請求項５】電解液の温度を20〜90℃とする請求項１の
方法。 - 【請求項６】アノードとして鉛、鉛合金又は貴金属で被
覆されたチタンを含む不溶性アノードを使用する請求項
１の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT225788A AT392089B (de) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Verfahren zum ein- und beidseitigen elektrolytischen verzinken von edelstahl |
| AT2257/88 | 1988-09-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107797A JPH02107797A (ja) | 1990-04-19 |
| JP2691368B2 true JP2691368B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=3530971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1236785A Expired - Lifetime JP2691368B2 (ja) | 1988-09-14 | 1989-09-12 | ステンレス鋼の電解亜鉛被覆方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691368B2 (ja) |
| AT (1) | AT392089B (ja) |
| FI (1) | FI91889C (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT397663B (de) * | 1991-05-13 | 1994-06-27 | Andritz Patentverwaltung | Verfahren und vorrichtung zum ein- und beidseitigen elektrolytischen beschichten eines gegenstandes aus stahl |
| DE102010037254B4 (de) | 2010-08-31 | 2012-05-24 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Stahlflachprodukts |
| DE102012101018B3 (de) | 2012-02-08 | 2013-03-14 | Thyssenkrupp Nirosta Gmbh | Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Stahlflachprodukts |
| CN108204942B (zh) * | 2017-12-12 | 2020-11-03 | 佛山科学技术学院 | 一种研究氯盐环境下不锈钢钢筋混凝土腐蚀的加速试验方法 |
| LU101954B1 (de) * | 2020-07-24 | 2022-01-24 | Phoenix Contact Gmbh & Co | Verfahren zum Herstellen einer reibwertoptimierten Zinkbeschichtung auf einer Stahl-Komponente |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826438B2 (ja) * | 1980-08-29 | 1983-06-02 | 川崎製鉄株式会社 | 光沢度のすぐれる電気亜鉛めつき鋼板の製造法 |
| JPS61127891A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-16 | Nippon Steel Corp | 電気亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
| JP2648838B2 (ja) * | 1987-02-06 | 1997-09-03 | 日新製鋼株式会社 | ステンレス鋼板にＺｎ系金属を直接めっきする方法 |
-
1988
- 1988-09-14 AT AT225788A patent/AT392089B/de not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-08-24 FI FI893977A patent/FI91889C/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-09-12 JP JP1236785A patent/JP2691368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI893977A0 (fi) | 1989-08-24 |
| FI893977A (fi) | 1990-03-15 |
| ATA225788A (de) | 1990-07-15 |
| FI91889B (fi) | 1994-05-13 |
| JPH02107797A (ja) | 1990-04-19 |
| FI91889C (fi) | 1994-08-25 |
| AT392089B (de) | 1991-01-25 |
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