JP2712924B2 - Zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet with excellent corrosion resistance, plating adhesion, chemical conversion treatment and coating film adhesion - Google Patents
Zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet with excellent corrosion resistance, plating adhesion, chemical conversion treatment and coating film adhesionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用鋼板として
好適な、裸耐食性、塗装後耐食性、めっき密着性、化成
処理性および塗膜密着性に優れた亜鉛−ニッケル−クロ
ム系合金電気めっき鋼板に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet excellent in bare corrosion resistance, corrosion resistance after painting, plating adhesion, chemical conversion treatment and coating film adhesion, which is suitable as a steel sheet for automobiles. It is about.
【0002】[0002]
【従来の技術】その少なくとも1つの表面上に、亜鉛−
ニッケル合金電気めっき被膜が形成された亜鉛−ニッケ
ル合金電気めっき鋼板は、優れた耐食性を有しているた
めに、自動車用鋼板として広く使用されている。近時、
自動車業界においては、省エネルギー対策のために、自
動車車体の軽量化が積極的に進められており、そのため
に、自動車メーカーから、板厚が一段と薄く且つ少ない
めっき量で優れた耐食性を有する亜鉛−ニッケル系合金
電気めっき鋼板の開発が要求されている。BACKGROUND OF THE INVENTION At least one surface has zinc-
BACKGROUND ART A zinc-nickel alloy electroplated steel sheet having a nickel alloy electroplated film formed thereon is widely used as a steel sheet for automobiles because of its excellent corrosion resistance. Recently,
In the automobile industry, the weight of automobile bodies has been actively reduced in order to save energy. For this reason, zinc-nickel with excellent corrosion resistance with a much thinner plate thickness and a smaller plating amount has been requested by automobile manufacturers. There is a demand for the development of base alloy electroplated steel sheets.
【0003】耐食性がより優れた亜鉛−ニッケル系合金
電気めっき鋼板として、例えば、特開昭55-50484号、特
開昭58-6796 号および特公昭59-38313号等(以下、先行
技術1という)には、その少なくとも1つの表面上に、
亜鉛−ニッケル−クロム合金電気めっき被膜が形成され
た亜鉛−ニッケル−クロム合金電気めっき鋼板が開示さ
れている。先行技術1の亜鉛−ニッケル−クロム合金電
気めっき鋼板によれば、従来の亜鉛−ニッケル合金電気
めっき鋼板に比べて耐食性の向上は認められるが、めっ
き被膜中のクロム含有量は、0.005 〜1.0 wt.%程度であ
って極めて微量である。従って、主な耐食性向上効果
は、依然としてめっき被膜中のニッケル含有量に依存し
ており、例えば、先行技術1中の特公昭59-38313号にお
ける、めっき被膜中のニッケル含有量は、11〜20wt.%で
ある。As a zinc-nickel alloy electroplated steel sheet having more excellent corrosion resistance, for example, JP-A-55-50484, JP-A-58-6796 and JP-B-59-38313 (hereinafter referred to as prior art 1). ) Has on at least one surface thereof
There is disclosed a zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet having a zinc-nickel-chromium alloy electroplated film formed thereon. According to the zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet of Prior Art 1, the corrosion resistance is improved as compared with the conventional zinc-nickel alloy electroplated steel sheet, but the chromium content in the plating film is 0.005 to 1.0 wt. It is about.% And extremely small. Therefore, the main effect of improving corrosion resistance still depends on the nickel content in the plating film. For example, in Japanese Patent Publication No. 59-38313 in Prior Art 1, the nickel content in the plating film is 11 to 20 wt. .%.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術1のように、めっき被膜中のニッケル含有量が多い
と、めっき被膜の表面性状および構造が不均一になり、
且つ、めっき被膜の密着性が悪く、従って、めっき被膜
の上に形成された塗膜の密着性も不良になる。従って、
このような亜鉛−ニッケル−クロム合金電気めっき鋼板
は、自動車用鋼板として不適当である。However, as in the prior art 1, when the nickel content in the plating film is large, the surface properties and structure of the plating film become non-uniform,
In addition, the adhesion of the plating film is poor, and therefore, the adhesion of the coating film formed on the plating film is also poor. Therefore,
Such a zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet is not suitable as a steel sheet for automobiles.
【0005】一方、特開平1-55397号(以下、先行技術
2という)には、その少なくとも1つの表面上に、5〜
40wt.%のクロムと、残部が亜鉛とからなる亜鉛−クロム
合金電気めっき被膜が形成された亜鉛−クロム合金電気
めっき鋼板が開示されている。先行技術2によれば、表
面性状が均一な亜鉛−クロム合金電気めっき被膜を有す
る電気めっき鋼板が得られる。On the other hand, JP-A-1-55397 (hereinafter referred to as Prior Art 2) discloses that at least one surface has
There is disclosed a zinc-chromium alloy electroplated steel sheet on which a zinc-chromium alloy electroplating coating composed of 40 wt.% Chromium and the balance of zinc is formed. According to Prior Art 2, an electroplated steel sheet having a zinc-chromium alloy electroplated film having a uniform surface property can be obtained.
【0006】しかしながら、先行技術2の亜鉛−クロム
合金電気めっき鋼板には、そのめっき被膜の上に、塗装
前処理として重要な化成処理による燐酸塩被膜を形成す
る際に、燐酸塩被膜の結晶が粗大化し、そして、燐酸塩
被膜の形成が不完全になる問題がある。このように、先
行技術2の亜鉛−クロム合金電気めっき鋼板には、塗膜
の密着性を高め塗装後の耐食性を向上させるために必要
な化成処理を施す際における化成処理性に関して、致命
的な欠陥がある。However, in the zinc-chromium alloy electroplated steel sheet of prior art 2, when forming a phosphate film by chemical conversion treatment, which is important as a pre-coating treatment, on the plated film, crystals of the phosphate film are formed. There is a problem of coarsening and incomplete formation of a phosphate film. As described above, the zinc-chromium alloy electroplated steel sheet of the prior art 2 has a fatal effect on the chemical conversion treatment at the time of performing the chemical conversion treatment necessary for improving the adhesion of the coating film and improving the corrosion resistance after coating. There are defects.
【0007】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、裸耐食性、塗装後耐食性めっき密着性、化成
処理性および塗膜密着性に優れた亜鉛−ニッケル−クロ
ム系合金電気めっき鋼板を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet which solves the above-mentioned problems and is excellent in bare corrosion resistance, corrosion resistance after painting, plating adhesion, chemical conversion treatment and coating film adhesion. To provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、次の知
見を得た。亜鉛−ニッケル合金電気めっき鋼板におい
て、亜鉛−ニッケル合金電気めっき被膜中のニッケル含
有量が約11wt.%以上であれば、腐食環境中に存在するCl
- と、めっき被膜中のZnとによって形成される腐食生成
物が、Zn- Ni合金相であるγ相の結晶中に堆積する結
果、亜鉛−ニッケル合金電気めっき被膜に優れた耐食性
を付与することが知られている。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the following findings were obtained. In a zinc-nickel alloy electroplated steel sheet, if the nickel content in the zinc-nickel alloy electroplated film is about 11 wt.
- and, the corrosion products formed by the Zn in the plating film, Zn- Ni alloy phase and a γ phase results to be deposited in the crystal, zinc - to impart good corrosion resistance to the nickel alloy electroplating film It has been known.
【0009】そこで、このような約11wt.%以上のニッケ
ルに加えて、約1wt.%のクロムを含有させた亜鉛−ニッ
ケル−クロム合金電気めっき被膜を鋼板の少なくとも1
つの表面上に形成すると、耐食性は更に向上し、例えば
1000時間の塩水噴霧試験を施したときでも赤錆は発生し
ない。このようにクロムの添加によって耐食性が向上す
る理由は、めっき被膜中のクロムによって、めっき被膜
の表層中に、クロムを含む難溶性の極めて安定な保護被
膜が形成されるためであると考えられる。Therefore, a zinc-nickel-chromium alloy electroplated film containing about 1 wt.% Chromium in addition to about 11 wt.
When formed on one surface, corrosion resistance is further improved, for example,
Red rust does not occur even after a 1000-hour salt spray test. It is considered that the reason why the corrosion resistance is improved by the addition of chromium is that chromium in the plating film forms a hardly soluble and extremely stable protective film containing chromium in the surface layer of the plating film.
【0010】上述した約11wt.%以上の量のニッケルを含
有する亜鉛−ニッケル−クロム合金電気めっき被膜を有
するめっき鋼板において、めっき被膜中のクロムの含有
量を多くすると、耐食性は一段と向上する。しかしなが
ら、鋼板の少なくとも1つの表面上に、通常の電解条件
によって、クロム含有量が多い亜鉛−ニッケル−クロム
合金電気めっき被膜を形成すると、いわゆるめっき焼け
が生じて適正な表面性状を有するめっき被膜が得られ
ず、めっき被膜の密着性も劣化する。In the above-mentioned plated steel sheet having a zinc-nickel-chromium alloy electroplated film containing nickel in an amount of about 11 wt.% Or more, when the chromium content in the plated film is increased, the corrosion resistance is further improved. However, when a zinc-nickel-chromium alloy electroplated film having a high chromium content is formed on at least one surface of a steel sheet by ordinary electrolysis conditions, a so-called plating burn occurs and a plated film having an appropriate surface property is formed. It cannot be obtained, and the adhesion of the plating film also deteriorates.
【0011】一方、ニッケルを含まない亜鉛−クロム合
金電気めっき被膜を有する亜鉛−クロム合金電気めっき
鋼板において、めっき被膜中のクロム含有量が5wt.%を
超えると、めっき鋼板の塗装前処理として重要な化成処
理において、燐酸塩被膜が粗大化し、燐酸塩被膜が不健
全になる。そこで、このようなクロムに加えて、0.1wt.
%以上のニッケルを含有させた亜鉛−ニッケル−クロム
合金電気めっき被膜を鋼板の少なくとも1つの表面上に
形成すると、化成処理によって形成された燐酸塩被膜は
微細化し、健全な燐酸塩被膜が形成される。更に、クロ
ムおよびニッケルに加えて、適量の鉄またはコバルトを
めっき被膜中に含有させると、燐酸塩被膜の上に形成さ
れた塗膜の密着性特に温水密着性が向上する。On the other hand, in a zinc-chromium alloy electroplated steel sheet having a nickel-free zinc-chromium alloy electroplated film, if the chromium content in the plated film exceeds 5 wt. In a chemical conversion treatment, the phosphate film becomes coarse and the phosphate film becomes unhealthy. Therefore, in addition to such chromium, 0.1 wt.
When a zinc-nickel-chromium alloy electroplated coating containing at least nickel is formed on at least one surface of a steel sheet, the phosphate coating formed by the chemical conversion treatment becomes finer, and a sound phosphate coating is formed. You. Further, when an appropriate amount of iron or cobalt is contained in the plating film in addition to chromium and nickel, the adhesion of the coating film formed on the phosphate coating, particularly the warm water adhesion, is improved.
【0012】 上述した観点から、その少なくとも1つ
の表面上に、亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき
被膜が形成されている亜鉛−ニッケル−クロム系合金電
気めっき鋼板において、めっき被膜中のニッケル含有量
を0.1から5.0wt.%の範囲内に限定し、そし
て、クロムの含有量を3から30wt.%の範囲内に限
定し、且つ、めっき被膜中に0.1〜5.0wt.%の
鉄またはコバルトを含有させたところ、裸耐食性、塗装
後耐食性、めっき密着性、化成処理性および塗膜密着性
が共に優れた亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき
被膜が得られることがわかった。In view of the above, in a zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet having a zinc-nickel-chromium alloy electroplated film formed on at least one surface thereof, nickel content in the plated film From 0.1 to 5.0 wt. % And the chromium content is 3 to 30 wt. % Within the range of 0.1 to 5.0 wt. % Of iron or cobalt, a zinc-nickel-chromium alloy electroplated coating having excellent bare corrosion resistance, corrosion resistance after painting, plating adhesion, chemical conversion treatment, and coating adhesion was obtained. Was.
【0013】 この発明は、上述した知見に基いてなさ
れたものであって、この発明は、その少なくとも1つの
表面上に、亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき被
膜が形成されている亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気
めっき鋼板において、 前記亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき被膜は、 ニッケル :0.1〜5.0wt.%、 クロム :3 〜30 wt.%、 鉄またはコバルト:0.1〜5.0wt.%、および、 残り :亜鉛および不可避的不純物 からなっていることに特徴を有するものである。The present invention has been made based on the above findings, and the present invention provides a zinc-nickel having a zinc-nickel-chromium alloy electroplated film formed on at least one surface thereof. -In a chromium-based alloy electroplated steel sheet, the zinc-nickel-chromium-based alloy electroplated film contains nickel: 0.1 to 5.0 wt. %, Chromium: 3 to 30 wt. %, Iron or cobalt: 0.1 to 5.0 wt. % And the balance: characterized by being composed of zinc and unavoidable impurities.
【0014】[0014]
【作用】次に、この発明において、めっき被膜の成分組
成を上述したように限定した理由について、説明する。 (1) ニッケル 亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき被膜中のニッ
ケルの含有量は、0.1から5.0 wt.%の範囲内に限定すべ
きである。めっき被膜中のニッケル含有量が0.1 wt.%未
満では、化成処理性の向上効果が得られない。一方、ニ
ッケル含有量が5.0 wt.%を超えると、めっき被膜の表面
性状が悪化し、めっき被膜の密着性が劣化する。Next, the reason why the composition of the plating film in the present invention is limited as described above will be described. (1) Nickel The content of nickel in the zinc-nickel-chromium alloy electroplated coating should be limited to the range of 0.1 to 5.0 wt.%. If the nickel content in the plating film is less than 0.1 wt.%, The effect of improving the chemical conversion property cannot be obtained. On the other hand, when the nickel content exceeds 5.0 wt.%, The surface properties of the plating film deteriorate, and the adhesion of the plating film deteriorates.
【0015】(2)クロム 亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき被膜中のクロ
ム含有量は、3から30wt.%の範囲内に限定すべき
である。めっき被膜中のクロム含有量が3wt.%未満
では、耐食性の向上効果がない。一方、クロム含有量が
30wt.%を超えると、化成処理によってめっき被膜
の上に形成される燐酸塩被膜が粗大化し、燐酸塩被膜が
不健全になる。(2) Chromium The chromium content in the zinc-nickel-chromium alloy electroplated coating is 3 to 30 wt. It should be limited to the range of%. The chromium content in the plating film is 3 wt. %, There is no effect of improving corrosion resistance. On the other hand, when the chromium content is 30 wt. %, The phosphate film formed on the plating film by the chemical conversion treatment becomes coarse, and the phosphate film becomes unhealthy.
【0016】図2は、従来の、11wt.%のクロムを含有す
る亜鉛−クロム合金電気めっき被膜が形成された亜鉛−
クロム合金電気めっき鋼板のめっき被膜の上に、化成処
理によって燐酸塩被膜を形成したときの、燐酸塩被膜の
電子顕微鏡写真(倍率750 倍)である。図2から、後述
する図1の亜鉛−ニッケル−クロム合金電気めっき被膜
の場合に比べて、燐酸塩被膜の結晶が粗大化しているこ
とがわかる。FIG. 2 shows a conventional zinc-chromium alloy electroplating film containing 11 wt.
It is an electron micrograph (750 times magnification) of a phosphate film when a phosphate film is formed by a chemical conversion treatment on a plating film of a chromium alloy electroplated steel sheet. From FIG. 2, it can be seen that the crystals of the phosphate coating are coarser than those of the zinc-nickel-chromium alloy electroplating coating of FIG. 1 described below.
【0017】図1は、鋼板の表面上に、0.9 wt.%のニッ
ケルおよび11wt.%のクロムを含有する亜鉛−ニッケル−
クロム合金電気めっき被膜が形成された亜鉛−ニッケル
−クロム合金電気めっき鋼板のめっき被膜の上に、上述
した図2の従来のめっき鋼板と同じ条件で、化成処理に
より燐酸塩被膜を形成したときの、燐酸塩被膜の電子顕
微鏡写真(倍率750 倍)である。図1から明らかなよう
に、燐酸塩被膜の結晶は、上述した図2のニッケルを含
有しない亜鉛−クロム合金電気めっき被膜が形成された
めっき鋼板のように粗大化することはなく、通常の亜鉛
系めっき鋼板並みに微細化している。FIG. 1 shows a zinc-nickel containing 0.9 wt.% Nickel and 11 wt.% Chromium on the surface of a steel sheet.
When a phosphate film is formed by a chemical conversion treatment on the zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet having the chromium alloy electroplated film formed thereon under the same conditions as the conventional plated steel sheet of FIG. 2 described above. 4 is an electron micrograph (magnification: 750 times) of a phosphate coating. As is clear from FIG. 1, the crystals of the phosphate coating do not become coarse as in the case of the above-described plated steel sheet having the nickel-containing zinc-chromium alloy electroplated coating shown in FIG. It has been miniaturized to the same level as coated steel sheets.
【0018】 鉄またはコバルトは、塗膜密着性特に温
水密着性を向上させる作用がある。めっき被膜中の鉄ま
たはコバルトの含有量は、0.1から5.0wt.%の
範囲内に限定すべきである。めっき被膜中の鉄またはコ
バルトの含有量が0.1wt.%未満では、塗膜密着性
特に温水密着性の向上効果が得られない。一方、鉄また
はコバルトの含有量が5.0wt.%を超えると、めっ
き被膜の性状が悪くなり、めっき被膜の密着性が劣化す
る。[0018] Iron or cobalt has an effect of improving coating film adhesion, particularly hot water adhesion. The content of iron or cobalt in the plating film is 0.1 to 5.0 wt. It should be limited in scope percent. The content of iron or cobalt in the plating film is 0.1 wt. %, The effect of improving the coating film adhesion, particularly the warm water adhesion, cannot be obtained. On the other hand, when the content of iron or cobalt is 5.0 wt. %, The properties of the plating film deteriorate, and the adhesion of the plating film deteriorates.
【0019】めっき被膜の表面上への燐酸塩被膜の形成
は、公知の燐酸塩処理液を使用し、公知のスプレータイ
プまたは浸漬タイプによって化成処理を施すことにより
行われる。The formation of the phosphate film on the surface of the plating film is carried out by using a known phosphating solution and performing a chemical conversion treatment by a known spray type or immersion type.
【0020】めっき被膜の厚さ即ち付着量の好ましい範
囲は、鋼板の片面当たり10〜100 g/m2である。めっき付
着量が鋼板の片面当たり10g/m2未満では、耐食性が劣化
する。一方、めっき被膜の付着量が鋼板の片面当たり10
0 g/m2を超えると、溶接性および加工性が劣化する。好
ましいめっき付着量は、鋼板の片面当たり20から50g/m2
の範囲内である。The preferred range of the thickness of the plating film, that is, the adhesion amount is 10 to 100 g / m 2 per one side of the steel sheet. If the coating weight is less than 10 g / m 2 per one side of the steel sheet, the corrosion resistance deteriorates. On the other hand, the coating weight of the plating film was 10
If it exceeds 0 g / m 2 , weldability and workability deteriorate. The preferred coating weight is 20 to 50 g / m 2 per side of the steel sheet.
Is within the range.
【0021】めっき被膜中に、亜鉛、ニッケル、クロ
ム、および、鉄またはコバルトのほかに、微量のMn, T
i,F,B,N,C,P等が含まれていてもよい。In the plating film, in addition to zinc, nickel, chromium and iron or cobalt, trace amounts of Mn, T
i, F, B, N, C, P, etc. may be included.
【0022】次に、この発明の亜鉛−ニッケル−クロム
系合金電気めっき鋼板の製造方法について説明する。め
っき液としては、所定量のZn2+,Ni2+,Cr3+、および、
Fe2+またはCo2+を含有する酸性めっき液を使用する。な
お、めっき液の電導度を高めるために、めっき液中に、
Na+ ,K+ ,NH4 + 等のアルカリ金属を添加してもよく、ま
た、クロム析出促進剤として作用するポリマー類を添加
してもよい。陰イオンとしては、SO4 2- ,Cl - ,BF4 - の
いづれも使用することができる。Next, a method for producing a zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet of the present invention will be described. As the plating solution, predetermined amounts of Zn 2+ , Ni 2+ , Cr 3+ , and
An acidic plating solution containing Fe 2+ or Co 2+ is used. In addition, in order to increase the conductivity of the plating solution,
An alkali metal such as Na + , K + , NH 4 + or the like may be added, and polymers acting as a chromium precipitation promoter may be added. As the anion, any of SO 4 2− , Cl − , and BF 4 − can be used.
【0023】めっき液の好ましいpH値は、0.5 〜3.0 で
ある。めっき液のpH値が0.5 未満では、電解効率が低下
する。一方、めっき液のpH値が3.0 を超えると、めっき
液中に沈澱物が発生しやすくなる。めっき液の好ましい
温度は、30〜70℃である。めっき液の温度が30℃未満で
は、めっき液中に未溶解物が生成しやすくなり、且つ、
電析効率が低下する。一方、めっき液の温度が70℃を超
えると、めっき槽等の設備上の点で問題が生ずる。めっ
き電流密度は、これを変化させることによって、所望の
成分組成のめっき被膜を形成することができるので、特
に限定するものではないが、電流密度を高めるに従っ
て、クロムの含有量が多くなり、そして、ニッケルの含
有量も、クロムほどではないが、やはり増加する傾向が
ある。The preferred pH value of the plating solution is 0.5 to 3.0. If the pH value of the plating solution is less than 0.5, the electrolysis efficiency decreases. On the other hand, when the pH value of the plating solution exceeds 3.0, a precipitate is easily generated in the plating solution. The preferred temperature of the plating solution is 30 to 70 ° C. When the temperature of the plating solution is lower than 30 ° C., undissolved substances are easily generated in the plating solution, and
The electrodeposition efficiency decreases. On the other hand, when the temperature of the plating solution exceeds 70 ° C., problems occur in terms of facilities such as a plating tank. The plating current density is not particularly limited because a plating film having a desired composition can be formed by changing the plating current density.However, as the current density is increased, the chromium content increases, and , Nickel content is not as high as chromium, but also tends to increase.
【0024】めっき被膜の上に、化成処理によって燐酸
塩被膜を形成する代わりに、めっき被膜の上に、クロメ
ート処理によってクロメート被膜を形成してもよい。本
発明のめっき鋼板のめっき被膜においては、Cr3+、Cr6+
からなる酸性処理液との反応性が比較的高いので、クロ
メート被膜の形成は、従来の反応型、塗布型、電解型の
何れのクロメート処理方法によっても行うことができ
る。クロメート被膜の好ましい量は、クロムとして5〜
100 mg/m2 である。なお、クロメート被膜の上に、0.5
〜2.5 μm の量の有機樹脂被膜を形成してもよい。この
ような有機樹脂被膜は、従来から使用されているどのよ
うな有機樹脂でも使用することができる。特に、有機樹
脂中にSiO2などの防錆添加剤が含有されているものが効
果的である。Instead of forming a phosphate film on the plating film by a chemical conversion treatment, a chromate film may be formed on the plating film by a chromate treatment. In the plating film of the plated steel sheet of the present invention, Cr 3+ , Cr 6+
The chromate film can be formed by any of the conventional reaction type, coating type, and electrolytic type chromate treatment methods because of its relatively high reactivity with the acidic treatment solution consisting of The preferred amount of the chromate film is 5 to 5 chromium.
100 mg / m 2 . In addition, on the chromate film, 0.5
An organic resin coating in an amount of about 2.5 μm may be formed. As such an organic resin film, any conventionally used organic resin can be used. In particular, an organic resin containing a rust preventive additive such as SiO 2 is effective.
【0025】[0025]
【実施例】次に、この発明を、実施例により、比較例と
対比しながら更に詳述する。めっき液として、下記A〜
Fの6種類のめっき液を使用した。 めっき液A ZnSO47H20 : 100 〜500 g/l 、 NiSO46H20 : 100 〜500 g/l 、 FeSO47H20 : 100 〜500 g/l 、 Cr2(SO4)3 : 100 〜500 g/l 、 Na2SO4 : 60 g/l 、 pH値 : 1.2Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. As plating solutions, the following A ~
Six types of plating solutions F were used. Plating solution A ZnSO 4 7H 2 0: 100 ~500 g / l, NiSO 4 6H 2 0: 100 ~500 g / l, FeSO 4 7H 2 0: 100 ~500 g / l, Cr 2 (SO 4) 3: 100 ~500 g / l, Na 2 SO 4: 60 g / l, pH value: 1.2
【0026】 めっき液B Zn(BF4)2 : 10 〜100 g/l 、 Ni(BF4)2 : 10 〜100 g/l 、 Fe(BF4)2 : 10 〜100 g/l 、 H3BO3 : 60 g/l 、 Cr(BF4)3 : 10 〜100 g/l 、 pH値 : 2.0Plating solution B Zn (BF 4 ) 2 : 10 to 100 g / l, Ni (BF 4 ) 2 : 10 to 100 g / l, Fe (BF 4 ) 2 : 10 to 100 g / l, H 3 BO 3 : 60 g / l, Cr (BF 4 ) 3 : 10-100 g / l, pH value: 2.0
【0027】 めっき液C ZnCl2 : 10 〜300 g/l 、 NiCl26H2O : 10 〜300 g/l 、 FeCl26H2O : 10 〜300 g/l 、 CrCl3 : 20 g/l 、 pH値 : 2.5Plating solution C ZnCl 2 : 10 to 300 g / l, NiCl 2 6H 2 O: 10 to 300 g / l, FeCl 2 6H 2 O: 10 to 300 g / l, CrCl 3 : 20 g / l, pH value: 2.5
【0028】 めっき液D ZnSO47H20 : 100 〜500 g/l 、 NiSO46H20 : 100 〜500 g/l 、 CoSO47H20 : 100 〜500 g/l 、 Cr2(SO4)3 : 100 〜500 g/l 、 Na2SO4 : 60 g/l 、 pH値 : 1.2The plating solution D ZnSO 4 7H 2 0: 100 ~500 g / l, NiSO 4 6H 2 0: 100 ~500 g / l, CoSO 4 7H 2 0: 100 ~500 g / l, Cr 2 (SO 4 ) 3: 100 ~500 g / l , Na 2 SO 4: 60 g / l, pH value: 1.2
【0029】 めっき液E Zn(BF4)2 : 10 〜100 g/l 、 Ni(BF4)2 : 10 〜100 g/l 、 Co(BF4)2 : 10 〜100 g/l 、 H3BO3 : 60 g/l 、 Cr(BF4)3 : 10 〜100 g/l 、 pH値 : 2.0Plating solution E Zn (BF 4 ) 2 : 10 to 100 g / l, Ni (BF 4 ) 2 : 10 to 100 g / l, Co (BF 4 ) 2 : 10 to 100 g / l, H 3 BO 3 : 60 g / l, Cr (BF 4 ) 3 : 10-100 g / l, pH value: 2.0
【0030】 めっき液F ZnCl2 : 10〜300g/l、 NiCl26H20: 10〜300g/l、 COCl26H2O: 10〜300g/l、 CrCl3 : 20g/l、 pH値 : 2.5 上述したA〜Fの何れかの成分組成およびpH値を有す
る、50〜60℃の温度のめっき液を使用し、30〜1
50A/dm2の範囲内で電流密度を変化させて、板厚
0.7mmの鋼板の一方の表面上に、20g/m2の量
の亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき被膜を形成
し、表1に示す、本発明の範囲内の亜鉛−ニッケル−ク
ロム系合金電気めっき被膜を有する供試体(以下、本発
明供試体という)No.1〜25を調製した。比較のた
めに、表2に示す、本発明の範囲外の亜鉛−ニッケル−
クロム系合金電気めっき被膜を有する供試体(以下、比
較用供試体という)No.1〜22を調製した。Plating solution F ZnCl 2 : 10 to 300 g / l, NiCl 2 6H 20 : 10 to 300 g / l, COCl 2 6H 2 O: 10 to 300 g / l, CrCl 3 : 20 g / l, pH value: 2 .5 A plating solution having a component composition and a pH value of any of the above-mentioned A to F and having a temperature of 50 to 60 ° C. is used.
By changing the current density within the range of 50 A / dm 2 , a zinc-nickel-chromium-based alloy electroplating film in an amount of 20 g / m 2 is formed on one surface of a steel plate having a thickness of 0.7 mm, Specimens having a zinc-nickel-chromium-based alloy electroplating coating within the scope of the present invention (hereinafter referred to as the present invention specimens) No. 1 shown in Table 1. 1 to 25 were prepared. For comparison, zinc-nickel outside the scope of the present invention shown in Table 2 was used.
Specimens having a chromium-based alloy electroplated film (hereinafter referred to as comparative specimens) 1-22 were prepared.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】[0032]
【表2】 [Table 2]
【0033】このようにして調製した各供試体に対し、
以下に述べる試験を行った。 (1) めっき被膜の密着性試験 JIS H 8504に準拠した試験であって、各供試体を、所定
角度に曲げ、次いで、曲げられた供試体の合金めっき被
膜に接着テープを貼り次いでこれを剥がしたときの、め
っき被膜の剥離量を目視によって調べ、その剥離量に基
づいて、下記により評価した。 ○:良好、 △:やや不良、 ×:不良。For each specimen thus prepared,
The tests described below were performed. (1) Adhesion test of plating film This test is based on JIS H 8504, and each specimen is bent at a predetermined angle, and then an adhesive tape is applied to the alloy plating film of the bent specimen and then peeled off. The peeling amount of the plating film was visually inspected and evaluated based on the peeling amount as described below. :: good, △: slightly poor, ×: bad.
【0034】(2) 化成処理性試験 各供試体に対し、燐酸塩処理液によって浸漬タイプの燐
酸塩処理を施して、供試体の表面上に燐酸塩被膜を形成
した。得られた燐酸塩被膜の結晶状態を電子顕微鏡によ
って観察し、下記により評価した。 ○:緻密な結晶、 ×:粗大または不健全な結晶。(2) Chemical conversion test Each specimen was subjected to a immersion type phosphate treatment with a phosphating solution to form a phosphate film on the surface of the specimen. The crystal state of the obtained phosphate film was observed by an electron microscope and evaluated as follows. :: dense crystal, ×: coarse or unhealthy crystal.
【0035】(3) 裸耐食性試験 JIS-Z-2371 に準拠した試験であって、各供試体に対し
て塩水噴霧試験を施し、赤錆が発生するまでの時間を調
べ、これによって評価した。(3) Bare corrosion resistance test A test in accordance with JIS-Z-2371, in which each specimen was subjected to a salt spray test to examine the time until red rust was generated and evaluated.
【0036】(4) 塗装後耐食性試験 各供試体に対し、燐酸塩処理液によって浸漬タイプの燐
酸塩処理を施して、供試体の表面上に燐酸塩被膜を形成
し、次いで、カチオンタイプの電着塗装処理を施して、
燐酸塩被膜の上に、厚さ20μm の下塗り塗膜を形成し
た。次いで、下塗り塗膜の表面上に、厚さ30μm の中塗
り塗膜、および、厚さ30μm の上塗り塗膜を形成した。
このようにして得られた3層の塗膜を有する供試体の塗
膜にクロスカットを入れ、クロスカットの入った供試体
に対し、塩水噴霧、乾燥、湿潤および乾燥を1日1サイ
クルとする腐食促進試験を120 サイクル行った後、クロ
スカット部に生じたふくれ幅を調べ、下記によって評価
した。 ◎:ふくれ幅 0〜1mm未満、 ○:ふくれ幅 1mm以上〜3mm未満、 △:ふくれ幅 3mm以上〜5mm未満、 ×:ふくれ幅 5mm以上。(4) Corrosion resistance test after painting Each specimen was subjected to a immersion type phosphate treatment with a phosphating solution to form a phosphate film on the surface of the specimen, and then a cationic type electrode was formed. Applying a coating process,
An undercoating film having a thickness of 20 μm was formed on the phosphate film. Then, a 30 μm thick intermediate coat and a 30 μm thick top coat were formed on the surface of the undercoat.
A cross-cut is made on the coating film of the specimen having the three-layer coating film obtained in this manner, and the specimen with the cross-cut is subjected to one cycle of salt spray, drying, wetting, and drying per day. After 120 cycles of the corrosion promotion test, the blister width generated at the cross cut portion was examined and evaluated according to the following. ◎: blister width 0 to less than 1 mm, ○: blister width 1 mm to less than 3 mm, Δ: blister width 3 mm to less than 5 mm, ×: blister width 5 mm or more.
【0037】(5) 塗膜密着性試験 各供試体に対し、燐酸塩処理液によって浸漬タイプの燐
酸塩処理を施して、供試体の表面上に燐酸塩被膜を形成
し、次いで、カチオンタイプの電着塗装処理を施して、
燐酸塩被膜の上に、厚さ20μm の下塗り塗膜を形成し
た。次いで、下塗り塗膜の表面上に、厚さ30μm の中塗
り塗膜、および、厚さ30μm の上塗り塗膜を形成した。
このようにして得られた3層の塗膜を有する供試体に対
し、2mm間隔で100 個の碁盤目状のカットを入れ、この
ようなカットが入れられた供試体を40℃の温度の温水中
に10日間浸漬した後、カットを有する塗膜の表面上に接
着テープを貼り次いでこれを剥がした。そして、塗膜の
剥離状態を調べ、下記によって評価した。 ○:剥離なし、 △:10% 未満剥離した、 ×:10%
以上剥離した。(5) Coating film adhesion test Each specimen was subjected to a immersion type phosphate treatment with a phosphating solution to form a phosphate film on the surface of the specimen, and then to a cationic type Apply electrodeposition coating process,
An undercoating film having a thickness of 20 μm was formed on the phosphate film. Then, a 30 μm thick intermediate coat and a 30 μm thick top coat were formed on the surface of the undercoat.
Into the specimen having the three layers of the coating film thus obtained, 100 grid-like cuts were made at intervals of 2 mm, and the specimen having such cuts was placed in hot water at a temperature of 40 ° C. After immersion in the coating for 10 days, an adhesive tape was applied on the surface of the coating film having the cut, and then the adhesive tape was peeled off. Then, the peeling state of the coating film was examined and evaluated according to the following. :: no peeling, △: less than 10% peeled, ×: 10%
Above peeled off.
【0038】(6) 外観 供試体の表面外観を目視によって評価した。(6) Appearance The surface appearance of the specimen was visually evaluated.
【0039】上述した本発明供試体の試験結果を表3に
示し、そして、比較用供試体の試験結果を表4に示す。Table 3 shows the test results of the test pieces of the present invention described above, and Table 4 shows the test results of the comparative test pieces.
【0040】[0040]
【表3】 [Table 3]
【0041】[0041]
【表4】 [Table 4]
【0042】表2および表4から明らかなように、めっ
き被膜中のクロム量が本発明の範囲を超えて多い比較用
供試体No. 1および12は、化成処理性、裸耐食性、塗装
後耐食性および塗膜密着性が何れも悪かった。めっき被
膜中のニッケル量が本発明の範囲を超えて多い比較用供
試体No. 2〜5およびNo. 13〜16は、めっき被膜の密着
性が悪く、塗装後耐食性および塗膜密着性もやや不良で
あり且つ表面外観も悪かった。As is clear from Tables 2 and 4, Comparative Specimens Nos. 1 and 12 in which the amount of chromium in the plating film is large beyond the scope of the present invention were the chemical conversion treatment, bare corrosion resistance, and corrosion resistance after painting. And coating film adhesion were all poor. Comparative specimens Nos. 2 to 5 and Nos. 13 to 16 in which the amount of nickel in the plating film is larger than the range of the present invention have poor adhesion of the plating film, and have a slightly higher corrosion resistance and coating film adhesion after painting. It was poor and the surface appearance was poor.
【0043】ニッケル量が本発明の範囲を外れて少ない
比較用供試体No. 6,7およびNo.17,18 は、化成処理
性および塗装後耐食性が悪く、且つ、裸耐食性および塗
膜密着性もやや不良であった。鉄またはコバルトが含有
されていない比較用供試体No. 8および19は、塗膜密着
性が悪く且つ塗装後耐食性もやや不良であった。鉄また
はコバルトの量が本発明の範囲を外れて少ない比較用供
試体No. 9および20は、塗膜密着性が悪かった。鉄また
はコバルトの量が本発明の範囲を超えて多い比較用供試
体No. 10および21は、化成処理性および塗膜密着性がや
や不良であり、且つ、表面外観も悪かった。クロム含有
量が本発明の範囲を外れて少ない比較用供試体No. 11お
よび22は、裸耐食性が悪く且つ塗膜密着性もやや不良で
あった。The comparative specimens No. 6, 7 and No. 17, 18 having a small nickel content outside the range of the present invention have poor chemical conversion treatment and corrosion resistance after coating, and have bare corrosion resistance and coating film adhesion. It was slightly bad. Comparative specimens Nos. 8 and 19, which did not contain iron or cobalt, had poor coating film adhesion and slightly poor corrosion resistance after painting. Comparative specimens Nos. 9 and 20, in which the amount of iron or cobalt was out of the range of the present invention, were poor in coating film adhesion. In Comparative Sample Nos. 10 and 21 in which the amount of iron or cobalt was larger than the range of the present invention, the chemical conversion property and the coating film adhesion were slightly poor, and the surface appearance was poor. Specimens Nos. 11 and 22 having a low chromium content outside the range of the present invention had poor bare corrosion resistance and slightly poor coating film adhesion.
【0044】 これに対し、本発明供試体No.1〜2
5は、めっき被膜の密着性、化成処理性、裸耐食性、塗
装後耐食性、塗膜密着性および表面外観のすべてにおい
て優れていた。On the other hand, the specimen No. 1-2
Sample No. 5 was excellent in all of the adhesion of the plating film, chemical conversion treatment, bare corrosion resistance, corrosion resistance after coating, coating film adhesion and surface appearance.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
自動車用鋼板として好適な、裸耐食性、塗装後耐食性、
めっき密着性、化成処理性、塗膜密着性および表面外観
に優れた亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき鋼板
を得ることができる、工業上有用な効果がもたらされ
る。As described above, according to the present invention,
Bare corrosion resistance, corrosion resistance after painting, suitable as automotive steel sheet,
Industrially useful effects can be obtained, whereby a zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet having excellent plating adhesion, chemical conversion treatment, coating film adhesion, and surface appearance can be obtained.
【図1】亜鉛−ニッケル−クロム合金電気めっき鋼板の
めっき被膜の上に形成された燐酸塩被膜の結晶構造を示
す電子顕微鏡写真(倍率750倍)である。FIG. 1 shows a crystal structure of a phosphate film formed on a plating film of a zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet.
1 is an electron micrograph (750 times magnification).
【図2】従来の亜鉛−クロム合金電気めっき鋼板のめっ
き被膜の上に形成された燐酸塩被膜の結晶構造を示す電
子顕微鏡写真(倍率750倍)である。FIG. 2 is an electron micrograph (750 times magnification) showing a crystal structure of a phosphate film formed on a plating film of a conventional zinc-chromium alloy electroplated steel sheet.
Claims (1)
ニッケル−クロム系合金電気めっき被膜が形成されてい
る亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき鋼板におい
て、 前記亜鉛−ニッケル−クロム系合金電気めっき被膜は、 ニッケル :0.1〜5.0wt.%、 クロム :3 〜30 wt.%、 鉄またはコバルト:0.1〜5.0wt.%、および、 残り :亜鉛および不可避的不純物 からなっていることを特徴とする、耐食性、めっき密着
性、化成処理性および塗膜密着性に優れた亜鉛−ニッケ
ル−クロム系合金電気めっき鋼板。1. The method according to claim 1, wherein the at least one surface comprises zinc-
In a zinc-nickel-chromium-based alloy electroplated steel sheet having a nickel-chromium-based alloy electroplated film formed thereon, the zinc-nickel-chromium-based alloy electroplated film has a nickel content of 0.1 to 5.0 wt. %, Chromium: 3 to 30 wt. %, Iron or cobalt: 0.1 to 5.0 wt. % And the balance: zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet excellent in corrosion resistance, plating adhesion, chemical conversion treatment, and coating film adhesion, comprising zinc and unavoidable impurities.
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---|---|---|---|
JP3234163A JP2712924B2 (en) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet with excellent corrosion resistance, plating adhesion, chemical conversion treatment and coating film adhesion |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3234163A JP2712924B2 (en) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Zinc-nickel-chromium alloy electroplated steel sheet with excellent corrosion resistance, plating adhesion, chemical conversion treatment and coating film adhesion |
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1991
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