JP2717406B2 - 亜鉛合金メッキの黒色化方法 - Google Patents
亜鉛合金メッキの黒色化方法Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/24—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing hexavalent chromium compounds
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、亜鉛−ニッケル合金メッキ上に、黒色のク
ロメート皮膜を形成させて金属を黒色化する方法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 亜鉛メッキの黒色クロメート処理は既に実用化されて
おり、装飾と防食の目的で各分野で利用されている。 しかしながら、これまでの黒色クロメート処理物は厳
しい腐食環境下におかれた場合、例えば、加熱状態にあ
る部分が腐食性雰囲気にさらされるような場合には、耐
防食性が充分でないというのが現状である。 そこで、このような厳しい腐食環境下におかれた場合
にも、充分な耐食性をもつものとして亜鉛−ニッケル合
金メッキがクローズアップされている。この亜鉛−ニッ
ケル合金メッキはメッキ皮膜中にニッケルが10〜16%含
有されているときに最も優れた耐食性を示すので、この
亜鉛−ニッケル合金メッキにクロメート皮膜を形成させ
ることによって厳しい腐食環境下におかれた場合でも充
分な防食性が期待される。ところが、実際には、該亜鉛
−ニッケル合金メッキ表面にはクロメート皮膜が形成さ
れにくく、期待したような黒色皮膜を付与することがで
きないという欠点がある。 一方、20重量%以下のニッケルを含有する亜鉛−ニッ
ケル合金メッキの上に膜厚1μm以下の亜鉛を電気メッ
キで施した後、クロメート処理液で処理して該亜鉛メッ
キ上に有色クロメート皮膜を形成させる方法が知られて
いる(特公昭62−38433号)。しかしながら、この方法
で形成される皮膜は美麗な虹色の干渉色を示す黄色系の
色調であり、防食性が十分でないという問題がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従って、本発明は、亜鉛−ニッケル合金の表面に、高
級感ある黒色を呈し、かつ耐食性にすぐれた皮膜を形成
させる方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、金属基体表面に先づ特定量のニッケルを含
有する亜鉛−ニッケル合金の皮膜を形成し、次いで特定
の成分を含有するクロメート処理液で該合金皮膜を処理
すると、そこにすぐれた黒色を呈し、かつ防食性のすぐ
れたクロメート皮膜が形成されるとの知見に基づいてな
されたのである。 すなわち、本発明は、金属基体表面にニッケル含有量
が0.1〜6重量%の亜鉛−ニッケル合金メッキを形成さ
せた後、Cr6+濃度が1〜100g/、SO4 2-度/Cr6+濃度が
0.01〜1.0(重量比)であり、有機カルボン酸及び/又
はその塩を5〜150g/含有し、pHが0.5〜2.5の範囲に
あるクロメート処理液で処理することを特徴とする亜鉛
合金メッキの黒色化方法を提供する。 本発明で用いる金属基体としては、亜鉛、ニッケル、
亜鉛−ニッケル合金(好ましくはニッケル含有量10〜16
%)、鉄、銅、真ちゅうなどの金属があげられる。 本発明では、上記金属基体表面に先ずニッケル含有量
(析出率)が0.1〜6重量%(以下%と略称する。)、
好ましくは0.5〜3%の亜鉛−ニッケル合金メッキを施
す。すなわち、Ni含有量が6%を越えると、皮膜は黒色
に染まらず干渉色を示す皮膜となり、Ni含有量が更に高
くなるとクロメート皮膜が形成されなくなる。一方、Ni
含有量が0.1%未満の場合にもクロメート皮膜は黒色に
染まらず、干渉色皮膜となるか、又は、クロメート皮膜
が形成されないことになるからである。ここで該メッキ
を施すには、常法により電気メッキにより行うことがで
きるが、例えば、アルカリジンケート浴タイプからなる
メッキ浴を用いてメッキを行うのがよい。尚、該亜鉛−
ニッケル合金メッキの厚みは任意とすることができる
が、1μm以上、好ましくは2〜10μmの厚みに形成さ
せるのがよい。 本発明では、次に上記合金メッキを有する金属を、Cr
6+濃度が1〜100g/、好ましくは2.5〜50g/、SO4 2-
濃度/Cr6+濃度が0.01〜1.0(重量比)、好ましくは0.05
〜0.5であり、pHが0.5〜2.5、好ましくは0.8〜2.0のク
ロメート処理液で処理する。ここで処理方法としては、
該クロメート処理液に上記金属を浸漬する方法が一般的
であり、例えば、15〜50℃の液温で30〜300秒、好まし
くは60〜180秒浸漬して、厚さ0.5〜3μm、好ましくは
1〜2μmのクロメート皮膜を形成させるのがよい。 ここでCr6+源となる化合物としては、CrO3、Na2Cr2O7
・2H2Oを用いることができ、またSO4 2-源となる化合物
としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸、硫酸
アンモニウムなどを用いることができる。また、pHを上
記範囲に維持するために、例えばpHを上げるためには水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ剤を用い
ることができ、またpHを下げるためにCrO3や硫酸を用い
るのがよい。尚、クロメート処理液には、ZnO、ZnCO3、
Zn(OH)2、NiCO3、Ni(OH)2等を添加でき、またギ
酸、酢酸、コハク酸などの有機カルボン酸やその塩を5
〜150g/添加することができる。このような有機カル
ボン酸やその塩を添加しておくと、黒色クロメート皮膜
が均一に付着し、また表面光沢も向上する。尚、クロメ
ート皮膜の光沢を増すために、通常被処理物を希硝酸溶
液に浸漬させることが行われるが、本発明では特にこの
ような前処理をする必要がない。上記した以外の条件や
処理操作等は、従来のZnメッキの黒色クロメート処理方
法に準じて行うことができる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、金属表面に強固に接着した黒色のク
ロメート皮膜を容易に形成することができる。そして、
該皮膜はすぐれた外観(光沢あるいは梨地)と耐熱性、
防食性、特に熱を受ける部分の防食性、耐候性とを兼ね
そなえているので、本発明の方法によりクロメート皮膜
を形成された物品は種々の用途に幅広く使用される。 次に実施例により本発明を説明する。 〔実施例〕 実施例1 鉄板にZn−Ni合金メッキ(Ni含有量12%)を3μmの
厚さに形成し、さらに、その上に、Ni含有量2.5%のZn
−Ni合金メッキを2μmの厚みに施こした。その後、下
記の条件を満たすクロメート処理液に浸漬し、黒色のク
ロメート皮膜を得た。 黒色クロメート処理液組成 CrO3 48 g/L(Cr6+:25g/L) Na2SO4 1.8g/L(SO4 2-濃度/Cr6+濃度重量比=0.0
5) コハク酸 10 g/ pH 1.0 (NaOH溶液で調製した) クロメート処理条件 浴 温 25℃ 浸漬時間 60秒 このようにして得られた黒色クロメート処理した物に
ついて塩水噴霧試験(JIS−Z−2371)を行った結果、6
00時間後でも白錆の発生は見られず、また2000時間後で
も赤錆の発生は見られなかった。また、同様に処理した
物について180℃で2時間加熱した後、塩水噴霧試験を
行なったところ、白錆発生まで96時間、赤錆発生まで98
4時間であった。一方、同様に処理した物について屋外
暴露テスト(JIS−Z−2381)を行ったが700時間経過し
ても、白錆発生も変色も観察されなかった。 実施例2 金属基体、亜鉛−ニッケル合金メッキ、クロメート処
理液を種々変化させてクロメート処理物を得た。条件及
び結果をまとめて表−1に示すが、表−1より本発明に
よると従来技術であるZnの黒色クロメート処理方法ある
いはZn−Fe合金メッキの黒色クロメート処理方法による
黒色皮膜に比べ耐食性、特に加熱を受ける部分の耐食性
に優れ、また耐候性にも優れた皮膜を得ることができる
ことがわかる。 尚、表−1中耐食性テストはJIS−Z−2371による塩
水噴霧テストにより錆が発生するまでの時間を求めたも
のであり、耐候性テストはJIS−Z−2387による屋外暴
露テストの結果を示したものである。
ロメート皮膜を形成させて金属を黒色化する方法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 亜鉛メッキの黒色クロメート処理は既に実用化されて
おり、装飾と防食の目的で各分野で利用されている。 しかしながら、これまでの黒色クロメート処理物は厳
しい腐食環境下におかれた場合、例えば、加熱状態にあ
る部分が腐食性雰囲気にさらされるような場合には、耐
防食性が充分でないというのが現状である。 そこで、このような厳しい腐食環境下におかれた場合
にも、充分な耐食性をもつものとして亜鉛−ニッケル合
金メッキがクローズアップされている。この亜鉛−ニッ
ケル合金メッキはメッキ皮膜中にニッケルが10〜16%含
有されているときに最も優れた耐食性を示すので、この
亜鉛−ニッケル合金メッキにクロメート皮膜を形成させ
ることによって厳しい腐食環境下におかれた場合でも充
分な防食性が期待される。ところが、実際には、該亜鉛
−ニッケル合金メッキ表面にはクロメート皮膜が形成さ
れにくく、期待したような黒色皮膜を付与することがで
きないという欠点がある。 一方、20重量%以下のニッケルを含有する亜鉛−ニッ
ケル合金メッキの上に膜厚1μm以下の亜鉛を電気メッ
キで施した後、クロメート処理液で処理して該亜鉛メッ
キ上に有色クロメート皮膜を形成させる方法が知られて
いる(特公昭62−38433号)。しかしながら、この方法
で形成される皮膜は美麗な虹色の干渉色を示す黄色系の
色調であり、防食性が十分でないという問題がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従って、本発明は、亜鉛−ニッケル合金の表面に、高
級感ある黒色を呈し、かつ耐食性にすぐれた皮膜を形成
させる方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、金属基体表面に先づ特定量のニッケルを含
有する亜鉛−ニッケル合金の皮膜を形成し、次いで特定
の成分を含有するクロメート処理液で該合金皮膜を処理
すると、そこにすぐれた黒色を呈し、かつ防食性のすぐ
れたクロメート皮膜が形成されるとの知見に基づいてな
されたのである。 すなわち、本発明は、金属基体表面にニッケル含有量
が0.1〜6重量%の亜鉛−ニッケル合金メッキを形成さ
せた後、Cr6+濃度が1〜100g/、SO4 2-度/Cr6+濃度が
0.01〜1.0(重量比)であり、有機カルボン酸及び/又
はその塩を5〜150g/含有し、pHが0.5〜2.5の範囲に
あるクロメート処理液で処理することを特徴とする亜鉛
合金メッキの黒色化方法を提供する。 本発明で用いる金属基体としては、亜鉛、ニッケル、
亜鉛−ニッケル合金(好ましくはニッケル含有量10〜16
%)、鉄、銅、真ちゅうなどの金属があげられる。 本発明では、上記金属基体表面に先ずニッケル含有量
(析出率)が0.1〜6重量%(以下%と略称する。)、
好ましくは0.5〜3%の亜鉛−ニッケル合金メッキを施
す。すなわち、Ni含有量が6%を越えると、皮膜は黒色
に染まらず干渉色を示す皮膜となり、Ni含有量が更に高
くなるとクロメート皮膜が形成されなくなる。一方、Ni
含有量が0.1%未満の場合にもクロメート皮膜は黒色に
染まらず、干渉色皮膜となるか、又は、クロメート皮膜
が形成されないことになるからである。ここで該メッキ
を施すには、常法により電気メッキにより行うことがで
きるが、例えば、アルカリジンケート浴タイプからなる
メッキ浴を用いてメッキを行うのがよい。尚、該亜鉛−
ニッケル合金メッキの厚みは任意とすることができる
が、1μm以上、好ましくは2〜10μmの厚みに形成さ
せるのがよい。 本発明では、次に上記合金メッキを有する金属を、Cr
6+濃度が1〜100g/、好ましくは2.5〜50g/、SO4 2-
濃度/Cr6+濃度が0.01〜1.0(重量比)、好ましくは0.05
〜0.5であり、pHが0.5〜2.5、好ましくは0.8〜2.0のク
ロメート処理液で処理する。ここで処理方法としては、
該クロメート処理液に上記金属を浸漬する方法が一般的
であり、例えば、15〜50℃の液温で30〜300秒、好まし
くは60〜180秒浸漬して、厚さ0.5〜3μm、好ましくは
1〜2μmのクロメート皮膜を形成させるのがよい。 ここでCr6+源となる化合物としては、CrO3、Na2Cr2O7
・2H2Oを用いることができ、またSO4 2-源となる化合物
としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸、硫酸
アンモニウムなどを用いることができる。また、pHを上
記範囲に維持するために、例えばpHを上げるためには水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ剤を用い
ることができ、またpHを下げるためにCrO3や硫酸を用い
るのがよい。尚、クロメート処理液には、ZnO、ZnCO3、
Zn(OH)2、NiCO3、Ni(OH)2等を添加でき、またギ
酸、酢酸、コハク酸などの有機カルボン酸やその塩を5
〜150g/添加することができる。このような有機カル
ボン酸やその塩を添加しておくと、黒色クロメート皮膜
が均一に付着し、また表面光沢も向上する。尚、クロメ
ート皮膜の光沢を増すために、通常被処理物を希硝酸溶
液に浸漬させることが行われるが、本発明では特にこの
ような前処理をする必要がない。上記した以外の条件や
処理操作等は、従来のZnメッキの黒色クロメート処理方
法に準じて行うことができる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、金属表面に強固に接着した黒色のク
ロメート皮膜を容易に形成することができる。そして、
該皮膜はすぐれた外観(光沢あるいは梨地)と耐熱性、
防食性、特に熱を受ける部分の防食性、耐候性とを兼ね
そなえているので、本発明の方法によりクロメート皮膜
を形成された物品は種々の用途に幅広く使用される。 次に実施例により本発明を説明する。 〔実施例〕 実施例1 鉄板にZn−Ni合金メッキ(Ni含有量12%)を3μmの
厚さに形成し、さらに、その上に、Ni含有量2.5%のZn
−Ni合金メッキを2μmの厚みに施こした。その後、下
記の条件を満たすクロメート処理液に浸漬し、黒色のク
ロメート皮膜を得た。 黒色クロメート処理液組成 CrO3 48 g/L(Cr6+:25g/L) Na2SO4 1.8g/L(SO4 2-濃度/Cr6+濃度重量比=0.0
5) コハク酸 10 g/ pH 1.0 (NaOH溶液で調製した) クロメート処理条件 浴 温 25℃ 浸漬時間 60秒 このようにして得られた黒色クロメート処理した物に
ついて塩水噴霧試験(JIS−Z−2371)を行った結果、6
00時間後でも白錆の発生は見られず、また2000時間後で
も赤錆の発生は見られなかった。また、同様に処理した
物について180℃で2時間加熱した後、塩水噴霧試験を
行なったところ、白錆発生まで96時間、赤錆発生まで98
4時間であった。一方、同様に処理した物について屋外
暴露テスト(JIS−Z−2381)を行ったが700時間経過し
ても、白錆発生も変色も観察されなかった。 実施例2 金属基体、亜鉛−ニッケル合金メッキ、クロメート処
理液を種々変化させてクロメート処理物を得た。条件及
び結果をまとめて表−1に示すが、表−1より本発明に
よると従来技術であるZnの黒色クロメート処理方法ある
いはZn−Fe合金メッキの黒色クロメート処理方法による
黒色皮膜に比べ耐食性、特に加熱を受ける部分の耐食性
に優れ、また耐候性にも優れた皮膜を得ることができる
ことがわかる。 尚、表−1中耐食性テストはJIS−Z−2371による塩
水噴霧テストにより錆が発生するまでの時間を求めたも
のであり、耐候性テストはJIS−Z−2387による屋外暴
露テストの結果を示したものである。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.金属基体表面にニッケル含有量が0.1〜6重量%の
亜鉛−ニッケル合金メッキを形成させた後、Cr6+濃度が
1〜100g/、SO4 2-濃度/Cr6+濃度が0.01〜1.0(重量
比)であり、有機カルボン酸及び/又はその塩を5〜15
0g/含有し、pHが0.5〜2.5の範囲にあるクロメート処
理液で処理することを特徴とする亜鉛合金メッキの黒色
化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62326175A JP2717406B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 亜鉛合金メッキの黒色化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62326175A JP2717406B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 亜鉛合金メッキの黒色化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01168875A JPH01168875A (ja) | 1989-07-04 |
JP2717406B2 true JP2717406B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=18184879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62326175A Expired - Fee Related JP2717406B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 亜鉛合金メッキの黒色化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2717406B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06235072A (ja) * | 1993-02-09 | 1994-08-23 | Nitto Seiko Co Ltd | 表面処理層を有する金属部品 |
JP3453204B2 (ja) * | 1994-12-27 | 2003-10-06 | ディップソール株式会社 | Zn−Ni合金めっき用黒色クロメート処理液 |
JP3904258B2 (ja) * | 1996-05-23 | 2007-04-11 | ディップソール株式会社 | Zn−Ni合金めっき用黒色クロメート処理液 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6020467B2 (ja) * | 1982-01-11 | 1985-05-22 | 荏原ユ−ジライト株式会社 | 亜鉛−ニツケル合金めつき製品の有色クロメ−ト処理法 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62326175A patent/JP2717406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01168875A (ja) | 1989-07-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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