JP2819429B2 - プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板 - Google Patents
プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板Info
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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、プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系
めっき鋼板に関するものである。
めっき鋼板に関するものである。
亜鉛系めっき鋼板のプレス成形性を向上させる方法と
して、例えば特開昭62−185883号公報記載の如く、めっ
き鋼板表面に電解クロメート処理を施し、Cr2O3の酸化
物皮膜を生成せしめる方法や、特開昭62−192597号公報
記載の如く、鉄亜鉛合金めっきを施す方法等の亜鉛系め
っき鋼板上に硬い皮膜を形成し、プレス時のめっきとダ
イスのかじりを防止してプレスの潤滑性の向上をはかる
ことが開示されている。
して、例えば特開昭62−185883号公報記載の如く、めっ
き鋼板表面に電解クロメート処理を施し、Cr2O3の酸化
物皮膜を生成せしめる方法や、特開昭62−192597号公報
記載の如く、鉄亜鉛合金めっきを施す方法等の亜鉛系め
っき鋼板上に硬い皮膜を形成し、プレス時のめっきとダ
イスのかじりを防止してプレスの潤滑性の向上をはかる
ことが開示されている。
また、特開平１−136952号公報記載の如く、めっき鋼
板の表面に有機潤滑皮膜や潤滑油等の有機物を塗布また
は被覆し、プレス成形性を向上させることが開示されて
いる。
板の表面に有機潤滑皮膜や潤滑油等の有機物を塗布また
は被覆し、プレス成形性を向上させることが開示されて
いる。
しかしながら、このような製品は自動車ユーザーの使
用において、以下のような不十分な点がある。
用において、以下のような不十分な点がある。
自動車ユーザーでの使用工程の概略は、鋼板を油で洗
浄する工程、プレス工程、脱脂工程、化成処理工程、塗
装工程からなっているので、電解クロメート処理鋼板の
場合は、化成処理工程で化成処理皮膜が形成せず、また
潤滑油や潤滑皮膜などを塗布した鋼板の場合は、洗浄工
程で油が落ちるので十分な潤滑性能を発揮しない。さら
には、化成処理前の脱脂工程に負荷がかかりコストが高
くなる。一方、亜鉛系めっき鋼板に鉄−亜鉛合金フラッ
シュめっきを施したものは電解クロメート処理に比較し
て鋼板のコストが高くなる等の問題点がある。
浄する工程、プレス工程、脱脂工程、化成処理工程、塗
装工程からなっているので、電解クロメート処理鋼板の
場合は、化成処理工程で化成処理皮膜が形成せず、また
潤滑油や潤滑皮膜などを塗布した鋼板の場合は、洗浄工
程で油が落ちるので十分な潤滑性能を発揮しない。さら
には、化成処理前の脱脂工程に負荷がかかりコストが高
くなる。一方、亜鉛系めっき鋼板に鉄−亜鉛合金フラッ
シュめっきを施したものは電解クロメート処理に比較し
て鋼板のコストが高くなる等の問題点がある。
本発明はかかる現状に鑑みて、低コストで、化成処理
が可能で、脱脂等の工程に負荷をかけずに製造し得るプ
レス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板を提
供することを目的とする。
が可能で、脱脂等の工程に負荷をかけずに製造し得るプ
レス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板を提
供することを目的とする。
本発明の要旨とするところは、亜鉛系めっき鋼板表面
にＰ酸化物１〜500mg/m2とMo酸化物,Co酸化物,Ni酸化
物,Ca酸化物,W酸化物,V酸化物の１種または２種以上１
〜500mg/m2からなる混合酸化物を被覆したことを特徴と
するプレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼
板にある。
にＰ酸化物１〜500mg/m2とMo酸化物,Co酸化物,Ni酸化
物,Ca酸化物,W酸化物,V酸化物の１種または２種以上１
〜500mg/m2からなる混合酸化物を被覆したことを特徴と
するプレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼
板にある。
本発明が対象とする亜鉛系めっき鋼板とは、例えば溶
融めっき法、電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法など
の各種の製造方法によるものがあり、めっき組成として
は純Znの他、ZnとFe,ZnとNi,ZnとAl,ZnとMn,ZnとCr,Zn
とTi,ZnとMgなどZnを主成分として、耐食性など諸機能
の向上のためFe,Ni,Co,Al,Pb,Sn,Sb,Cu,Ti,Si,B,P,N,S,
O等の１種ないし２種以上の合金元素および不純物元素
を含み、またSiO2,Al2O3などのセラミックス微粒子、Ti
O2,BaCrO4などの酸化物、アクリル樹脂などの有機高分
子をめっき層中に分散させたものがあり、めっき層の厚
み方向で単一組成のもの、連続的あるいは層状に組成が
変化するものがあり、さらに多層めっき鋼板では、最上
層に、めっき組成としては純Znの他、ZnとFe,ZnとNi,Zn
とAl,ZnとMn,ZnとCr,ZnとTi,ZnとMgなどZnを主成分とし
て、耐食性などの諸機能の向上のため１種ないし２種以
上の合金元素および不純物元素を含み、またSiO2,Al2O3
などのセラミックス微粒子、TiO2,BaCrO4などの酸化
物、アクリル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分散
させたものがある。
融めっき法、電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法など
の各種の製造方法によるものがあり、めっき組成として
は純Znの他、ZnとFe,ZnとNi,ZnとAl,ZnとMn,ZnとCr,Zn
とTi,ZnとMgなどZnを主成分として、耐食性など諸機能
の向上のためFe,Ni,Co,Al,Pb,Sn,Sb,Cu,Ti,Si,B,P,N,S,
O等の１種ないし２種以上の合金元素および不純物元素
を含み、またSiO2,Al2O3などのセラミックス微粒子、Ti
O2,BaCrO4などの酸化物、アクリル樹脂などの有機高分
子をめっき層中に分散させたものがあり、めっき層の厚
み方向で単一組成のもの、連続的あるいは層状に組成が
変化するものがあり、さらに多層めっき鋼板では、最上
層に、めっき組成としては純Znの他、ZnとFe,ZnとNi,Zn
とAl,ZnとMn,ZnとCr,ZnとTi,ZnとMgなどZnを主成分とし
て、耐食性などの諸機能の向上のため１種ないし２種以
上の合金元素および不純物元素を含み、またSiO2,Al2O3
などのセラミックス微粒子、TiO2,BaCrO4などの酸化
物、アクリル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分散
させたものがある。
例えば、溶融亜鉛めっき鋼板、蒸着亜鉛めっき鋼板、
鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛を主とするア
ルミニウム、鉄などの合金溶融亜鉛めっき鋼板、めっき
層断面方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛め
っき鋼板（一般にハーツアロイと称する）、片面鉄−亜
鉛合金化溶融亜鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層から
なるめっき鋼板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸
着めっき等により亜鉛、または亜鉛を主成分とし、鉄、
ニッケルを含有する金属をめっきした鋼板、あるいは、
電気亜鉛めっき鋼板、亜鉛、ニッケル、クロム等合金電
気めっき鋼板等、さらに単一合金層または多層合金電気
めっき鋼板、亜鉛および亜鉛含有金属の蒸着めっき鋼板
等がある。その他、SiO2,Al2O3などのセラミックス微粒
子、TiO2酸化物微粒子および有機高分子などを亜鉛また
は亜鉛合金めっき中に分散させた分散めっき鋼板があ
る。
鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛を主とするア
ルミニウム、鉄などの合金溶融亜鉛めっき鋼板、めっき
層断面方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛め
っき鋼板（一般にハーツアロイと称する）、片面鉄−亜
鉛合金化溶融亜鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層から
なるめっき鋼板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸
着めっき等により亜鉛、または亜鉛を主成分とし、鉄、
ニッケルを含有する金属をめっきした鋼板、あるいは、
電気亜鉛めっき鋼板、亜鉛、ニッケル、クロム等合金電
気めっき鋼板等、さらに単一合金層または多層合金電気
めっき鋼板、亜鉛および亜鉛含有金属の蒸着めっき鋼板
等がある。その他、SiO2,Al2O3などのセラミックス微粒
子、TiO2酸化物微粒子および有機高分子などを亜鉛また
は亜鉛合金めっき中に分散させた分散めっき鋼板があ
る。
このような亜鉛系めっき鋼板表面に、前記の如く、酸
化物を被覆することによりプレス成形性、化成処理性を
向上しようとするものである。
化物を被覆することによりプレス成形性、化成処理性を
向上しようとするものである。
前記皮膜がかかる効果を奏する理由は以下の如くであ
る。
る。
プレス成形に際しての潤滑性をめっき鋼板に付与する
には、めっき鋼板表面に硬質の皮膜を形成する方法が有
効である。この点で電解クロメート処理、鉄亜鉛合金め
っきは有効であるが、前者は化成処理皮膜が形成でき
ず、後者は処理量が多くコスト高になる。
には、めっき鋼板表面に硬質の皮膜を形成する方法が有
効である。この点で電解クロメート処理、鉄亜鉛合金め
っきは有効であるが、前者は化成処理皮膜が形成でき
ず、後者は処理量が多くコスト高になる。
これらの解決には、めっき鋼板表面の硬質皮膜として
は、酸化物皮膜であって、かつ化成処理液中で溶解し、
化成処理皮膜を形成できるとともに、皮膜成分が化成処
理液に溶け出しても化成処理に悪影響を与えないもので
あることが必要である。
は、酸化物皮膜であって、かつ化成処理液中で溶解し、
化成処理皮膜を形成できるとともに、皮膜成分が化成処
理液に溶け出しても化成処理に悪影響を与えないもので
あることが必要である。
本発明者らは、このような観点から、亜鉛系めっき鋼
板表面に前記の如きMo酸化物等の皮膜を形成すればよい
ことを見出した。これら酸化物皮膜はクロメート皮膜と
同様ガラス状の皮膜となり、プレス時にめっきのダイス
へのかじりを抑制し、摺動性を良好とする。さらに、化
成処理液には溶解するためクロメート皮膜と異なり、化
成処理皮膜を形成することができ、また化成処理皮膜の
成分でもあるため、化成処理液に溶け出しても悪影響は
ない。
板表面に前記の如きMo酸化物等の皮膜を形成すればよい
ことを見出した。これら酸化物皮膜はクロメート皮膜と
同様ガラス状の皮膜となり、プレス時にめっきのダイス
へのかじりを抑制し、摺動性を良好とする。さらに、化
成処理液には溶解するためクロメート皮膜と異なり、化
成処理皮膜を形成することができ、また化成処理皮膜の
成分でもあるため、化成処理液に溶け出しても悪影響は
ない。
これらの酸化物皮膜の構造は明確ではないが、Mo−O,
Co−O,Ni−O,Ca−O,W−O,V−Ｏ結合およびＰ−Ｏ結合か
らなるネットワークが主体で、部分的に−OH,CO3基等
が、さらにはめっきから供給される金属が置換したアモ
ルファス状の巨大分子構造であろうと推定している。
Co−O,Ni−O,Ca−O,W−O,V−Ｏ結合およびＰ−Ｏ結合か
らなるネットワークが主体で、部分的に−OH,CO3基等
が、さらにはめっきから供給される金属が置換したアモ
ルファス状の巨大分子構造であろうと推定している。
また、これらの酸化物皮膜は酸化物皮膜のため、油に
よる洗浄工程や、脱油工程でも溶解しないため、潤滑性
能の低下や、他の工程に負荷をおよぼさない。
よる洗浄工程や、脱油工程でも溶解しないため、潤滑性
能の低下や、他の工程に負荷をおよぼさない。
これら酸化物皮膜の密着性、成膜性を向上させるため
にリン酸を混入する。かくすることにより、上記の如き
酸化物皮膜構造が均一化し、成膜性が向上し、潤滑性が
向上するのでプレス成形性が一層良好となり、また化成
処理性も同時に向上するものと認められる。
にリン酸を混入する。かくすることにより、上記の如き
酸化物皮膜構造が均一化し、成膜性が向上し、潤滑性が
向上するのでプレス成形性が一層良好となり、また化成
処理性も同時に向上するものと認められる。
このような酸化物皮膜は、亜鉛系めっき鋼板を水溶液
中に浸漬するか、水溶液を散布するか、もしくは水溶液
中で陰極電解処理することにより確実に生成させること
ができ、このときに前記の如きめっき金属の亜鉛、亜鉛
合金めっきの場合には、亜鉛と合金元素（金属）、水溶
液中の不純物等がその他酸化物として生成（混入）す
る。
中に浸漬するか、水溶液を散布するか、もしくは水溶液
中で陰極電解処理することにより確実に生成させること
ができ、このときに前記の如きめっき金属の亜鉛、亜鉛
合金めっきの場合には、亜鉛と合金元素（金属）、水溶
液中の不純物等がその他酸化物として生成（混入）す
る。
本発明は不純物等の酸化物が生成したものを含有して
も、何ら効力を失うものではない。
も、何ら効力を失うものではない。
次に、本発明の皮膜の皮膜量範囲について述べる。
酸化物の皮膜量はプレス成形性を良好とするには、金
属として1mg/m2以上あればよいが、皮膜量が500mg/m2を
越えると化成処理皮膜の形成が不十分となる。ゆえに、
適正な皮膜量は、金属として1mg/m2以上500mg/m2以下、
好ましくは１〜200mg/m2である。
属として1mg/m2以上あればよいが、皮膜量が500mg/m2を
越えると化成処理皮膜の形成が不十分となる。ゆえに、
適正な皮膜量は、金属として1mg/m2以上500mg/m2以下、
好ましくは１〜200mg/m2である。
また、リン酸の混入量としては、500mg/m2以下（1mg/
m2以上）で酸化物の成膜性が向上するが、500mg/m2超に
なると、化成処理性が劣化することがあり好ましくな
い。好ましくは200mg/m2以下である。
m2以上）で酸化物の成膜性が向上するが、500mg/m2超に
なると、化成処理性が劣化することがあり好ましくな
い。好ましくは200mg/m2以下である。
次にその他酸化物としては、上記酸化物を生成する際
にめっき金属の１部または水溶液中に不純物等がその他
酸化物として混入するものである。
にめっき金属の１部または水溶液中に不純物等がその他
酸化物として混入するものである。
次に上記の如き酸化物皮膜の生成方法としては、例え
ば、硝酸カルシウム，硝酸ニッケル，硝酸コバルト，モ
リブデン酸アンモニウムそれぞれ50〜800g/にリン酸:
5〜60g/を加え、エッチング補助剤（硫酸等）からな
る水溶液に前記亜鉛系めっき鋼板を浸漬するか、水溶液
を散布するか、または水溶液中で鋼板を陰極として電解
処理することにより所望の酸化物皮膜を生成することが
できる。
ば、硝酸カルシウム，硝酸ニッケル，硝酸コバルト，モ
リブデン酸アンモニウムそれぞれ50〜800g/にリン酸:
5〜60g/を加え、エッチング補助剤（硫酸等）からな
る水溶液に前記亜鉛系めっき鋼板を浸漬するか、水溶液
を散布するか、または水溶液中で鋼板を陰極として電解
処理することにより所望の酸化物皮膜を生成することが
できる。
（実施例） 本発明の実施例を比較例と共に以下に挙げる。
注１）めっき鋼板 AS:合金化溶融亜鉛めっき鋼板（Fe10％,Al10.25％，
残Zn）,EG:電気亜鉛めっき鋼板,GI:溶融亜鉛めっき鋼板
（Al0.3％,Fe0.8％,Pb0.1％，残Zn）,HA:半合金化溶融
亜鉛めっき鋼板（Fe5％,Al0.3％，残Zn），鋼板厚はい
ずれも0.8mmの普通鋼。
残Zn）,EG:電気亜鉛めっき鋼板,GI:溶融亜鉛めっき鋼板
（Al0.3％,Fe0.8％,Pb0.1％，残Zn）,HA:半合金化溶融
亜鉛めっき鋼板（Fe5％,Al0.3％，残Zn），鋼板厚はい
ずれも0.8mmの普通鋼。
Zn/Zn−Cr:下層Cr10％含有20g/m2亜鉛合金めっき鋼
板、上層Zn2g/m2 注２）プレス性（摩擦係数） サンプルサイズ:17mm×300mm,引張り速度:500mm/min,
角ビート肩R:1.0/3.0mm,摺動長:200mm,塗油：ノックス
ラスト530F−40（パーカー興産株式会社）塗油量1g/m2
の条件で、面圧を100〜600kgfの間で数点試験を行い、
引き抜き加重を測定し、面圧と引き抜き加重の傾きから
摩擦係数を求めた。
板、上層Zn2g/m2 注２）プレス性（摩擦係数） サンプルサイズ:17mm×300mm,引張り速度:500mm/min,
角ビート肩R:1.0/3.0mm,摺動長:200mm,塗油：ノックス
ラスト530F−40（パーカー興産株式会社）塗油量1g/m2
の条件で、面圧を100〜600kgfの間で数点試験を行い、
引き抜き加重を測定し、面圧と引き抜き加重の傾きから
摩擦係数を求めた。
注３）酸化物量は、Mo量,P量,Co量,Ca量,Ni量,W量,V量
で表示。
で表示。
注４）化成処理性 化成処理液（亜鉛−リン酸−弗素系処理浴）にはSD50
00（日本ペイント社製）を用い、処方どおり脱脂、表面
調整を行った後化成処理を行った。化成処理皮膜の判定
は、SEM（２次電子線像）により、均一に皮膜が形成さ
れているものは○、部分的に皮膜が形成されているもの
は△、皮膜が形成されていないものは×と判定した。
00（日本ペイント社製）を用い、処方どおり脱脂、表面
調整を行った後化成処理を行った。化成処理皮膜の判定
は、SEM（２次電子線像）により、均一に皮膜が形成さ
れているものは○、部分的に皮膜が形成されているもの
は△、皮膜が形成されていないものは×と判定した。
本発明によれば、プレス成形において摺動性が冷延鋼
板並以上に向上し、かつ化成処理皮膜も形成可能な亜鉛
系めっき鋼板を提供し得るので、従来より低コストで、
ユーザーの工程における負荷を低減でき、プレス成形に
際しての生産性を向上させることができるなど、本発明
は産業上極めて有用である。
板並以上に向上し、かつ化成処理皮膜も形成可能な亜鉛
系めっき鋼板を提供し得るので、従来より低コストで、
ユーザーの工程における負荷を低減でき、プレス成形に
際しての生産性を向上させることができるなど、本発明
は産業上極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 勝利 愛知県東海市東海町５―３ 新日本製鐵 株式會社名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭63−186883（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−63394（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−13308（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−96779（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 24/00 - 30/00
Claims (1)
- 【請求項１】亜鉛系めっき鋼板表面にＰ酸化物１〜500m
g/m2とMo酸化物,Co酸化物,Ni酸化物,Ca酸化物,W酸化物,
V酸化物の１種または２種以上１〜500mg/m2からなる混
合酸化物を被覆したことを特徴とするプレス成形性、化
成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214190A JP2819429B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214190A JP2819429B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499880A JPH0499880A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2819429B2 true JP2819429B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=16651733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2214190A Expired - Lifetime JP2819429B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2819429B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3435255B2 (ja) * | 1995-05-30 | 2003-08-11 | 新日本製鐵株式会社 | 潤滑性に優れた電気亜鉛系めっき鋼板の製造設備 |
| JPH08325790A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Nippon Steel Corp | 潤滑性に優れた電気亜鉛系めっき熱延鋼板の製造設備 |
| JP4910226B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2012-04-04 | 住友電気工業株式会社 | 被覆摺動部品 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6063394A (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | Nippon Steel Corp | 溶接性に優れた亜鉛メツキ鋼板 |
| JPS63186883A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Nippon Steel Corp | スポツト溶接性に優れた亜鉛系めつき鋼板 |
| JP3244310B2 (ja) * | 1992-09-14 | 2002-01-07 | 三洋電機株式会社 | 固体電解質型燃料電池 |
| JPH0713308A (ja) * | 1993-06-23 | 1995-01-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラー写真感光材料、カラー画像形成方法、及びカラープルーフ作成方法 |
-
1990
- 1990-08-13 JP JP2214190A patent/JP2819429B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0499880A (ja) | 1992-03-31 |
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