JP2936714B2 - 電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄―亜鉛合金めっき層を有する鉄―亜鉛合金めっき鋼板 - Google Patents
電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄―亜鉛合金めっき層を有する鉄―亜鉛合金めっき鋼板Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電着塗装性および加工性に優れた、複数
の鉄−亜鉛合金めっき層を有する鉄−亜鉛合金めっき鋼
板に関するものである。
の鉄−亜鉛合金めっき層を有する鉄−亜鉛合金めっき鋼
板に関するものである。
鉄−亜鉛合金めっき鋼板は、耐食性および電着塗装性
に優れ、且つ、製造コストが安い等、多くの利点を有し
ており、自動車用鋼板等として広く使用されている。近
年、このような、鉄−亜鉛合金めっき鋼板の電着塗装性
および加工性に対する要求が、一段と高くなってきた。
に優れ、且つ、製造コストが安い等、多くの利点を有し
ており、自動車用鋼板等として広く使用されている。近
年、このような、鉄−亜鉛合金めっき鋼板の電着塗装性
および加工性に対する要求が、一段と高くなってきた。
鉄−亜鉛合金めっき鋼板に対する塗膜の形成は、一般
に、鉄−亜鉛合金めっき層の表面上に、化成処理によっ
て燐酸塩被膜を形成し、次いで、カチオンタイプの電着
塗装法により、燐酸塩被膜の上に所定の厚さを塗膜を形
成することにより行われる。
に、鉄−亜鉛合金めっき層の表面上に、化成処理によっ
て燐酸塩被膜を形成し、次いで、カチオンタイプの電着
塗装法により、燐酸塩被膜の上に所定の厚さを塗膜を形
成することにより行われる。
しかしながら、カチオンタイプの電着塗装法により、
鉄−亜鉛合金めっき層の表面上に塗膜を形成すると、電
着塗装時に発生しそして塗膜内に閉じ込められた水素ガ
スによって、塗膜にクレーター状のピンホールが発生す
る。このような塗膜に発生したクレーター状ピンホール
は、塗装面の外観上の欠陥になる。
鉄−亜鉛合金めっき層の表面上に塗膜を形成すると、電
着塗装時に発生しそして塗膜内に閉じ込められた水素ガ
スによって、塗膜にクレーター状のピンホールが発生す
る。このような塗膜に発生したクレーター状ピンホール
は、塗装面の外観上の欠陥になる。
上述した問題を解決する、鉄−亜鉛合金めっき鋼板と
して、特公昭58−15554号公報には、下記からなる、複
数の鉄−亜鉛合金めっき層を有する、カチオンタイプの
電着塗装用鉄−亜鉛合金めっき鋼板が開示されている。
して、特公昭58−15554号公報には、下記からなる、複
数の鉄−亜鉛合金めっき層を有する、カチオンタイプの
電着塗装用鉄−亜鉛合金めっき鋼板が開示されている。
鋼板の少なくとも１つの表面上に形成された、40wt.
％超の亜鉛を含有する下層としての鉄−亜鉛合金めっき
層、および、下層としての鉄−亜鉛合金めっき層の上に
形成された、40wt.％以下の亜鉛を含有する、上層とし
ての鉄−亜鉛合金めっき層（以下、先行技術１とい
う）。
％超の亜鉛を含有する下層としての鉄−亜鉛合金めっき
層、および、下層としての鉄−亜鉛合金めっき層の上に
形成された、40wt.％以下の亜鉛を含有する、上層とし
ての鉄−亜鉛合金めっき層（以下、先行技術１とい
う）。
このような鉄−亜鉛合金めっき鋼板によれば、下層と
しての厚い鉄−亜鉛合金めっき層によって耐食性が向上
し、そして、上層としての、鉄含有量の多い鉄−亜鉛合
金めっき層によって、電着塗装性が向上し、且つ、クレ
ータ状ピンホールの発生が防止される。
しての厚い鉄−亜鉛合金めっき層によって耐食性が向上
し、そして、上層としての、鉄含有量の多い鉄−亜鉛合
金めっき層によって、電着塗装性が向上し、且つ、クレ
ータ状ピンホールの発生が防止される。
一方、自動車用鋼板等に使用される鉄−亜鉛合金めっ
き鋼板には、プレスなどによって厳しい成形加工が施さ
れる。このような厳しい成形加工が施されると、鉄−亜
鉛合金めっき層の粉状の剥離即ちパウダリング、およ
び、鉄−亜鉛合金めっき層の鋼板からの剥離即ちフレー
キングが発生する。
き鋼板には、プレスなどによって厳しい成形加工が施さ
れる。このような厳しい成形加工が施されると、鉄−亜
鉛合金めっき層の粉状の剥離即ちパウダリング、およ
び、鉄−亜鉛合金めっき層の鋼板からの剥離即ちフレー
キングが発生する。
上述した問題を解決する鉄−亜鉛合金めっき鋼板とし
て、特開平２−66148号公報には、下記からなる、複数
の鉄−亜鉛合金めっき層を有する、耐パウダリング性お
よび耐フレーキング性に優れた鉄−亜鉛合金めっき鋼板
が開示されている。
て、特開平２−66148号公報には、下記からなる、複数
の鉄−亜鉛合金めっき層を有する、耐パウダリング性お
よび耐フレーキング性に優れた鉄−亜鉛合金めっき鋼板
が開示されている。
鋼板の少なくとも１つの表面上に形成された、12wt.
％以下の鉄を含有する下層としての鉄−亜鉛合金めっき
層、および、前記下層としての鉄−亜鉛合金めっき層の
上に形成された、50wt.％以上の鉄を含有し、表面摩擦
係数が0.22以下である、上層としての鉄系または鉄−亜
鉛系合金めっき層（以下、先行技術２という）。
％以下の鉄を含有する下層としての鉄−亜鉛合金めっき
層、および、前記下層としての鉄−亜鉛合金めっき層の
上に形成された、50wt.％以上の鉄を含有し、表面摩擦
係数が0.22以下である、上層としての鉄系または鉄−亜
鉛系合金めっき層（以下、先行技術２という）。
上述した先行技術１には、先に述べるような問題があ
る。即ち、先行技術１による、下層としての厚い合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、上層としての鉄−亜鉛合
金電気めっき層とからなる鉄−亜鉛合金めっき鋼板に対
し、プレスなどによって厳しい成形加工を施すと、下層
としての、厚い合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に、亀
裂や剥離が発生する。めっき層に亀裂や剥離が発生する
と、燐酸塩被膜の形成のための化成処理時に、露出した
鋼板によって、めっき層の溶解が促進される結果、燐酸
塩結晶が異常に成長する。このように異常に成長した燐
酸塩結晶は、結晶水を多量に含有しており、この結晶水
が、電着塗装の塗膜焼き付け時に、燐酸塩結晶から離脱
しそして蒸発する。この結果、塗膜に気泡状欠陥が発生
する。このような塗膜に発生した気泡状欠陥は、塗装面
の外観上の欠陥になる。
る。即ち、先行技術１による、下層としての厚い合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、上層としての鉄−亜鉛合
金電気めっき層とからなる鉄−亜鉛合金めっき鋼板に対
し、プレスなどによって厳しい成形加工を施すと、下層
としての、厚い合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に、亀
裂や剥離が発生する。めっき層に亀裂や剥離が発生する
と、燐酸塩被膜の形成のための化成処理時に、露出した
鋼板によって、めっき層の溶解が促進される結果、燐酸
塩結晶が異常に成長する。このように異常に成長した燐
酸塩結晶は、結晶水を多量に含有しており、この結晶水
が、電着塗装の塗膜焼き付け時に、燐酸塩結晶から離脱
しそして蒸発する。この結果、塗膜に気泡状欠陥が発生
する。このような塗膜に発生した気泡状欠陥は、塗装面
の外観上の欠陥になる。
上述した先行技術２には、次に述べるような問題があ
る。即ち、先行技術２による、下層としての、12wt.％
以下の鉄を含有する合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
と、上層としての、50wt.％以上の鉄を含有する鉄−亜
鉛合金電気めっき層とからなる鉄−亜鉛合金めっき鋼板
によれば、めっき層の粉状の剥離即ちパウダリング、お
よび、めっき層の鋼板からの剥離即ちフレーキングの発
生は防止される。しかしながら、上述した、塗膜に生ず
る気泡状欠陥を防止することはできない。むしろ、耐パ
ウダリング性および耐フレーキング性を付与するために
形成された、上層としての鉄系または鉄−亜鉛系合金電
気めっき層によって、気泡状欠陥の発生が促進されると
考えられる。
る。即ち、先行技術２による、下層としての、12wt.％
以下の鉄を含有する合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
と、上層としての、50wt.％以上の鉄を含有する鉄−亜
鉛合金電気めっき層とからなる鉄−亜鉛合金めっき鋼板
によれば、めっき層の粉状の剥離即ちパウダリング、お
よび、めっき層の鋼板からの剥離即ちフレーキングの発
生は防止される。しかしながら、上述した、塗膜に生ず
る気泡状欠陥を防止することはできない。むしろ、耐パ
ウダリング性および耐フレーキング性を付与するために
形成された、上層としての鉄系または鉄−亜鉛系合金電
気めっき層によって、気泡状欠陥の発生が促進されると
考えられる。
従って、この発明の目的は、プレス等によって厳しい
成形加工が施されても、塗膜に、下層としての合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層に発生した亀裂や剥離に基づく
気泡状欠陥が生ぜず、且つ、クレーター状ピンホールも
殆ど生じない、優れた電着塗装性を有し、且つ、加工性
および耐食性に優れた、複数の鉄−亜鉛合金めっき層を
有する鉄−亜鉛合金めっき鋼板を提供することにある。
成形加工が施されても、塗膜に、下層としての合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層に発生した亀裂や剥離に基づく
気泡状欠陥が生ぜず、且つ、クレーター状ピンホールも
殆ど生じない、優れた電着塗装性を有し、且つ、加工性
および耐食性に優れた、複数の鉄−亜鉛合金めっき層を
有する鉄−亜鉛合金めっき鋼板を提供することにある。
本発明者等は、上述した問題を解決すべく、下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、上層としての
鉄−亜鉛合金電気めっき層とからなる、複数の鉄−亜鉛
合金めっき層を有する鉄−亜鉛合金めっき鋼板の成形加
工時に、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
に亀裂や剥離が発生する原因について、調査および研究
を行った結果、次のことがわかった。下層としての合金
化溶融鉄−亜鉛合金めっき層は、熱的に形成されている
ので、めっき層中に内部応力は存在しない。これに対
し、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層は、金属の
析出により形成されているので、めっき層中に大きな内
部応力が存在している。
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、上層としての
鉄−亜鉛合金電気めっき層とからなる、複数の鉄−亜鉛
合金めっき層を有する鉄−亜鉛合金めっき鋼板の成形加
工時に、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
に亀裂や剥離が発生する原因について、調査および研究
を行った結果、次のことがわかった。下層としての合金
化溶融鉄−亜鉛合金めっき層は、熱的に形成されている
ので、めっき層中に内部応力は存在しない。これに対
し、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層は、金属の
析出により形成されているので、めっき層中に大きな内
部応力が存在している。
この結果、上層としての、内部応力が大きい鉄−亜鉛
合金電気めっき層は、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層を強く拘束し、このような拘束は、局部的
に集中する。このために、合金化溶融鉄−亜鉛合金めっ
き層は、極めて脆くなり、成形加工時に、亀裂が生じ
て、鋼板から剥離しやすくなる。この結果、塗膜に前述
した気泡状欠陥が発生する。
合金電気めっき層は、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層を強く拘束し、このような拘束は、局部的
に集中する。このために、合金化溶融鉄−亜鉛合金めっ
き層は、極めて脆くなり、成形加工時に、亀裂が生じ
て、鋼板から剥離しやすくなる。この結果、塗膜に前述
した気泡状欠陥が発生する。
上述したことから、上層としての鉄−亜鉛合金電気め
っき層の内部応力を分散させ、下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層に対する拘束力を弱めれば、成形
加工時における、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層の亀裂や剥離が防止され、塗膜に気泡状欠陥が
発生しなくなることがわかった。
っき層の内部応力を分散させ、下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層に対する拘束力を弱めれば、成形
加工時における、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層の亀裂や剥離が防止され、塗膜に気泡状欠陥が
発生しなくなることがわかった。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであっ
て、鋼板の少なくとも１つの表面上に形成された、下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、前記下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上に形成さ
れた、中間層としての鉄電気めっき層と、前記中間層と
しての鉄電気めっき層の上に形成された、上層としての
鉄−亜鉛合金電気めっき層とからなり、 前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の
めっき量は、前記鋼板の片面当たり30〜120g/m2の範囲
内であり、前記中間層としての鉄電気めっき層のめっき
量は、前記鋼板の片面当たり0.5〜2g/m2の範囲内であ
り、そして、前記上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき
層のめっき量は、１〜10g/m2の範囲内であることに特徴
を有するものである。
て、鋼板の少なくとも１つの表面上に形成された、下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、前記下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上に形成さ
れた、中間層としての鉄電気めっき層と、前記中間層と
しての鉄電気めっき層の上に形成された、上層としての
鉄−亜鉛合金電気めっき層とからなり、 前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の
めっき量は、前記鋼板の片面当たり30〜120g/m2の範囲
内であり、前記中間層としての鉄電気めっき層のめっき
量は、前記鋼板の片面当たり0.5〜2g/m2の範囲内であ
り、そして、前記上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき
層のめっき量は、１〜10g/m2の範囲内であることに特徴
を有するものである。
第１図は、この発明の鉄−亜鉛合金電気めっき鋼板の
第１実施態様を示す断面模式図である。第１図に示すよ
うに、この発明の鉄−亜鉛合金電気めっき鋼板において
は、鋼板１の表面上に、鋼板１の片面当り30〜120g/m2
の範囲内のめっき量の、下層としての合金化溶融鉄−亜
鉛合金めっき層２と、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層２の上に形成された、鋼板の片面当たり0.
5〜2g/m2の範囲内の量の、中間層としての鉄電気めっき
層３と、中間層としての鉄電気めっき層３の上に形成さ
れた１〜10g/m2の範囲内の量の、上層としての鉄−亜鉛
合金電気めっき層４とが形成されている。
第１実施態様を示す断面模式図である。第１図に示すよ
うに、この発明の鉄−亜鉛合金電気めっき鋼板において
は、鋼板１の表面上に、鋼板１の片面当り30〜120g/m2
の範囲内のめっき量の、下層としての合金化溶融鉄−亜
鉛合金めっき層２と、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層２の上に形成された、鋼板の片面当たり0.
5〜2g/m2の範囲内の量の、中間層としての鉄電気めっき
層３と、中間層としての鉄電気めっき層３の上に形成さ
れた１〜10g/m2の範囲内の量の、上層としての鉄−亜鉛
合金電気めっき層４とが形成されている。
中間層としての鉄電気めっき層３は、上層としての鉄
−亜鉛合金電気めっき層４および下層としての合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層２に較べて軟質である。従っ
て、中間層としての鉄電気めっき層３は、上層としての
鉄−亜鉛合金電気めっき層４と下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層２との間において、緩衝材として
の効果を発揮する。
−亜鉛合金電気めっき層４および下層としての合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層２に較べて軟質である。従っ
て、中間層としての鉄電気めっき層３は、上層としての
鉄−亜鉛合金電気めっき層４と下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層２との間において、緩衝材として
の効果を発揮する。
この結果、成形加工時における、上層としての鉄−亜
鉛合金電気めっき層４の内部応力は緩和され、下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２に対する、上層
としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４の拘束力が弱ま
る。従って、成形加工時に生ずる、下層としての合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層２の亀裂が極めて微細になる
ので、塗膜の気泡状欠陥の発生が防止される。
鉛合金電気めっき層４の内部応力は緩和され、下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２に対する、上層
としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４の拘束力が弱ま
る。従って、成形加工時に生ずる、下層としての合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層２の亀裂が極めて微細になる
ので、塗膜の気泡状欠陥の発生が防止される。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２のめ
っき量は、鋼板１の片面当たり30〜120g/m2の範囲内と
すべきである。下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金め
っき層２のめっき量が、鋼板１の片面当たり30g/m2未満
では、耐食性が劣化する。一方、めっき量が、鋼板１の
片面当たり120g/m2超では、加工性が劣化する。
っき量は、鋼板１の片面当たり30〜120g/m2の範囲内と
すべきである。下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金め
っき層２のめっき量が、鋼板１の片面当たり30g/m2未満
では、耐食性が劣化する。一方、めっき量が、鋼板１の
片面当たり120g/m2超では、加工性が劣化する。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２の鉄
含有量は、７〜15wt％の範囲内であることが好ましい。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２の鉄含
有量が、7wt％未満では、耐食性が劣化する。一方、鉄
含有量が15wt％超では、加工性が劣化する。
含有量は、７〜15wt％の範囲内であることが好ましい。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２の鉄含
有量が、7wt％未満では、耐食性が劣化する。一方、鉄
含有量が15wt％超では、加工性が劣化する。
中間層としての鉄電気めっき層３のめっき量は、鋼板
１の片面当たり0.5〜2g/m2の範囲内とすべきである。中
間層としての鉄電気めっき層３のめっき量が、鋼板１の
片面当たり0.5g/m2未満では、前述した緩衝材としての
効果が弱く、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４
の内部応力を緩和して、成形加工時における塗膜の気泡
状欠陥の発生を防止することができない。一方、めっき
量が、鋼板１の片面当たり2g/m2超では、塗装後にめっ
き層に糸状錆が生じやすくなり、耐食性が劣化する。
１の片面当たり0.5〜2g/m2の範囲内とすべきである。中
間層としての鉄電気めっき層３のめっき量が、鋼板１の
片面当たり0.5g/m2未満では、前述した緩衝材としての
効果が弱く、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４
の内部応力を緩和して、成形加工時における塗膜の気泡
状欠陥の発生を防止することができない。一方、めっき
量が、鋼板１の片面当たり2g/m2超では、塗装後にめっ
き層に糸状錆が生じやすくなり、耐食性が劣化する。
上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４のめっき量
は、鋼板１の片面当たり１〜10g/m2の範囲内とすべきで
ある。上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４のめっ
き量が、鋼板１の片面当たり1g/m2未満では、電着塗装
性が劣化し、塗膜にクレーター状ピンホールが発生しや
すくなる。一方めっき量が、鋼板１の片面当たり10g/m2
超では、加工性が劣化する。
は、鋼板１の片面当たり１〜10g/m2の範囲内とすべきで
ある。上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４のめっ
き量が、鋼板１の片面当たり1g/m2未満では、電着塗装
性が劣化し、塗膜にクレーター状ピンホールが発生しや
すくなる。一方めっき量が、鋼板１の片面当たり10g/m2
超では、加工性が劣化する。
上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４の鉄含有量
は、50〜95wt.％の範囲内であることが好ましい。上層
としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４の鉄含有量が、50
wt.％未満では、クレーター状ピンホールが発生しやす
くなる。一方、鉄含有量が95.％超では、耐食性が劣化
する。
は、50〜95wt.％の範囲内であることが好ましい。上層
としての鉄−亜鉛合金電気めっき層４の鉄含有量が、50
wt.％未満では、クレーター状ピンホールが発生しやす
くなる。一方、鉄含有量が95.％超では、耐食性が劣化
する。
次に、この発明の、複数の鉄−亜鉛合金めっき層を有
する鉄−亜鉛合金めっき鋼板の製造方法の一例について
説明する。
する鉄−亜鉛合金めっき鋼板の製造方法の一例について
説明する。
鋼板を、溶融亜鉛めっき浴中を通過させ、過剰の亜鉛
を鋼板の表面から除去しながら、溶融亜鉛めっき浴中か
ら抽出する。次いで、その表面に亜鉛めっき層が形成さ
れた鋼板を加熱して、亜鉛めっき層と鋼板とを合金化さ
せ、亜鉛めっき層を、鉄−亜鉛合金めっき層に変える。
このようにして、鋼板の表面上に下層としての鉄−亜鉛
合金めっき層を形成する。
を鋼板の表面から除去しながら、溶融亜鉛めっき浴中か
ら抽出する。次いで、その表面に亜鉛めっき層が形成さ
れた鋼板を加熱して、亜鉛めっき層と鋼板とを合金化さ
せ、亜鉛めっき層を、鉄−亜鉛合金めっき層に変える。
このようにして、鋼板の表面上に下層としての鉄−亜鉛
合金めっき層を形成する。
次いで、その表面上に下層としての鉄−亜鉛合金めっ
き層が形成された鋼板に対し、鉄イオンを主成分とする
酸性電気めっき浴中において、所定の電流密度によって
電気めっき処理を施し、鉄−亜鉛合金めっき層の上に、
中間層としての鉄電気めっき層を形成する。
き層が形成された鋼板に対し、鉄イオンを主成分とする
酸性電気めっき浴中において、所定の電流密度によって
電気めっき処理を施し、鉄−亜鉛合金めっき層の上に、
中間層としての鉄電気めっき層を形成する。
次いで、その表面上に下層としての鉄−亜鉛合金めっ
き層および中間層としての鉄電気めっき層が形成された
鋼板に対し、鉄イオンおよび亜鉛イオンを含有する酸性
電気めっき浴中において、所定の電流密度により電気め
っき処理を施し、中間層としての鉄電気めっき層の上
に、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成す
る。
き層および中間層としての鉄電気めっき層が形成された
鋼板に対し、鉄イオンおよび亜鉛イオンを含有する酸性
電気めっき浴中において、所定の電流密度により電気め
っき処理を施し、中間層としての鉄電気めっき層の上
に、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成す
る。
かくして、鋼板の表面上に、下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層、中間層としての鉄電気めっき層
および上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層が形成さ
れた、複数の鉄−亜鉛合金めっき層を有する鉄−亜鉛合
金っき鋼板が製造される。
鉄−亜鉛合金めっき層、中間層としての鉄電気めっき層
および上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層が形成さ
れた、複数の鉄−亜鉛合金めっき層を有する鉄−亜鉛合
金っき鋼板が製造される。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層のめっ
き量および鉄含有量は、めっき浴の成分組成および温
度、めっき浴中に浸入される鋼板の温度、合金化温度等
によって調整される。また、中間層としての鉄電気めっ
き層および上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層のめ
っき量および鉄含有量は、めっき浴の成分組成、めっき
電流密度等によって調整される。
き量および鉄含有量は、めっき浴の成分組成および温
度、めっき浴中に浸入される鋼板の温度、合金化温度等
によって調整される。また、中間層としての鉄電気めっ
き層および上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層のめ
っき量および鉄含有量は、めっき浴の成分組成、めっき
電流密度等によって調整される。
次に、この発明にかかる鉄−亜鉛合金めっき鋼板を、
実施例により、比較例と対比しながら説明する。
実施例により、比較例と対比しながら説明する。
板厚0.8mmの冷延鋼板の表面上に、第１表に示す下層
めっき層の形成条件（合金化溶融亜鉛めっき処理条
件）、中間層めっき層の形成条件（電気めっき処理条
件）、および、上層めっき層の形成条件（電気めっき処
理条件）によって、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合
金めっき層と、中間層としての鉄電気めっき層と、そし
て、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層とからな
る、第２表に示すこの発明の範囲内の３層のめっき層を
有する鉄−亜鉛合金めっき鋼板の供試体（以下、本発明
供試体という）No.1〜８を調製した。比較のために、こ
の発明の範囲外のめっき層を有する、第３表に示す比較
用鉄−亜鉛合金めっき鋼板の供試体（以下、比較用供試
体という）No.1〜７を調製した。
めっき層の形成条件（合金化溶融亜鉛めっき処理条
件）、中間層めっき層の形成条件（電気めっき処理条
件）、および、上層めっき層の形成条件（電気めっき処
理条件）によって、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合
金めっき層と、中間層としての鉄電気めっき層と、そし
て、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層とからな
る、第２表に示すこの発明の範囲内の３層のめっき層を
有する鉄−亜鉛合金めっき鋼板の供試体（以下、本発明
供試体という）No.1〜８を調製した。比較のために、こ
の発明の範囲外のめっき層を有する、第３表に示す比較
用鉄−亜鉛合金めっき鋼板の供試体（以下、比較用供試
体という）No.1〜７を調製した。
このようにして調製された本発明供試体および比較用
供試体の各々について、電着塗装性、加工性および耐食
性を、以下に述べる性能試験によって調査した。その試
験結果を第２、３表に併せて示す。
供試体の各々について、電着塗装性、加工性および耐食
性を、以下に述べる性能試験によって調査した。その試
験結果を第２、３表に併せて示す。
（１） 電着塗装性試験 a.気泡状欠陥試験 本発明供試体および比較用供試体の各々の表面上に、
浸漬処理によって燐酸塩被膜を形成した後、下記条件に
よってカチオンタイプの電着塗装を施した。
浸漬処理によって燐酸塩被膜を形成した後、下記条件に
よってカチオンタイプの電着塗装を施した。
電圧 :260V 浴温 :27℃ 供試体面積／陽極面積:1/1 塗膜の厚さ :20μｍ 焼き付け温度:270℃ 焼き付け時間:10分 上記のようにして電着塗装を施した供試体の塗膜に生
じた気泡状欠陥を、目視によって調べ、下記によって評
価した。
じた気泡状欠陥を、目視によって調べ、下記によって評
価した。
b.クレーター状ピンホール試験 本発明供試体および比較用供試体の各々の表面上に、
浸漬処理によって燐酸塩被膜を形成した後、下記条件に
よってカチオンタイプの電着塗装を施した。
浸漬処理によって燐酸塩被膜を形成した後、下記条件に
よってカチオンタイプの電着塗装を施した。
電圧 :280V 浴温 :27℃ 供試体面積／陽極面積:1/1 塗膜の厚さ :20μｍ 焼き付け温度:170℃ 焼き付け時間:25分 上記のようにして電着塗装を施した供試体の塗膜に生
じたクレーター状ピンホールを、目視によって調べ、下
記によって評価した。
じたクレーター状ピンホールを、目視によって調べ、下
記によって評価した。
（２） 加工性試験 供試体を第２図に示したドロービード試験機を使用し
てしごき、めっき被膜の単位面積当たりの剥離量を、以
下に述べる方法により測定した。
てしごき、めっき被膜の単位面積当たりの剥離量を、以
下に述べる方法により測定した。
即ち、第２図に概略断面図で示すような、所定長さの
実質的に水平な突条5aを有する雄ダイス５と、雄ダイス
５の突条5aと向き合った所定長さの実質的に水平な溝6a
を有する雌ダイス６とからなるドロービード試験機を使
用し、供試体７を、上述したドロービード試験機の雄ダ
イス５と雌ダイス６との間の間隙内に垂直に挿入し、雄
ダイス５と雌ダイス６とを、500Kgfの圧力で押しつけ、
そして、矢印に示すように上方に引き抜いてしごいた。
このようにしてしごかれた供試体７に接着テープを貼り
次いでこれを剥がして、めっき被膜の剥離量を測定し
た。なお、雄ダイス５の突条5aの先端は0.5R、雌ダイス
６の肩は1R、そして、雄ダイス５の突条5aおよび雌ダイ
ス６の溝6aの幅は40mm、供試体７の幅は30mmであった。
実質的に水平な突条5aを有する雄ダイス５と、雄ダイス
５の突条5aと向き合った所定長さの実質的に水平な溝6a
を有する雌ダイス６とからなるドロービード試験機を使
用し、供試体７を、上述したドロービード試験機の雄ダ
イス５と雌ダイス６との間の間隙内に垂直に挿入し、雄
ダイス５と雌ダイス６とを、500Kgfの圧力で押しつけ、
そして、矢印に示すように上方に引き抜いてしごいた。
このようにしてしごかれた供試体７に接着テープを貼り
次いでこれを剥がして、めっき被膜の剥離量を測定し
た。なお、雄ダイス５の突条5aの先端は0.5R、雌ダイス
６の肩は1R、そして、雄ダイス５の突条5aおよび雌ダイ
ス６の溝6aの幅は40mm、供試体７の幅は30mmであった。
（３） 耐食性試験 供試体の表面上に、電着塗装、中塗り塗装および上塗
り塗装を施した後、鋼板に達するクロスカットを入れ
た。このようにクロスカットの入った供試体について、
５％NaCl溶液を１週間に２回散布する塩水散布暴露試験
を１年間施した後の供試体の、クロスカットの片側にお
ける塗膜の膨れ幅を測定し、得られた膨れ幅によって、
耐食性を評価した。
り塗装を施した後、鋼板に達するクロスカットを入れ
た。このようにクロスカットの入った供試体について、
５％NaCl溶液を１週間に２回散布する塩水散布暴露試験
を１年間施した後の供試体の、クロスカットの片側にお
ける塗膜の膨れ幅を測定し、得られた膨れ幅によって、
耐食性を評価した。
評価基準は、次の通りである。
第３表から明らかなように、中間層としての鉄電気め
っき層が形成されていない比較用供試体No.1は、塗膜中
に気泡状欠陥が多量に発生し、電着塗装性が悪かった。
っき層が形成されていない比較用供試体No.1は、塗膜中
に気泡状欠陥が多量に発生し、電着塗装性が悪かった。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層のめっ
き量が、この発明の範囲を外れて多い比較用供試体No.2
は、加工性が悪かった。合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層のめっき量が、この発明の範囲を外れて少ない比較用
供試体No.3は、耐食性が悪かった。
き量が、この発明の範囲を外れて多い比較用供試体No.2
は、加工性が悪かった。合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層のめっき量が、この発明の範囲を外れて少ない比較用
供試体No.3は、耐食性が悪かった。
中間層としての鉄電気めっき層のめっき量が、この発
明の範囲を外れて多い比較用供試体No.4は、耐食性が悪
かった。静電気めっき層のめっき量がこの発明の範囲を
外れて少ない比較用供試体No.5は、塗膜中に気泡状欠陥
が発生し、電着塗装性が悪かった。
明の範囲を外れて多い比較用供試体No.4は、耐食性が悪
かった。静電気めっき層のめっき量がこの発明の範囲を
外れて少ない比較用供試体No.5は、塗膜中に気泡状欠陥
が発生し、電着塗装性が悪かった。
上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層のめっき量
が、この発明の範囲を外れて多い比較用供試体No.6は、
加工性が悪かった。そして、鉄−亜鉛合金電気めっき層
のめっき量が、この発明の範囲を外れて少ない比較用供
試体No.7は、クレーター状ピンホールが多量に発生し、
電着塗装性が悪かった。
が、この発明の範囲を外れて多い比較用供試体No.6は、
加工性が悪かった。そして、鉄−亜鉛合金電気めっき層
のめっき量が、この発明の範囲を外れて少ない比較用供
試体No.7は、クレーター状ピンホールが多量に発生し、
電着塗装性が悪かった。
これに対して、第２表から明らかなように、本発明供
試体No.1〜８は、何れも、塗膜に気泡状欠陥が発生せ
ず、そして、クレーター状ピンホールの発生も少なく、
電着塗装性に優れており、且つ、加工性および耐食性も
優れていた。
試体No.1〜８は、何れも、塗膜に気泡状欠陥が発生せ
ず、そして、クレーター状ピンホールの発生も少なく、
電着塗装性に優れており、且つ、加工性および耐食性も
優れていた。
以上述べたように、この発明によれば、プレス等によ
って厳しい成形加工が施されても、塗膜に、下層として
の合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に発生した亀裂や剥
離に基づく気泡状欠陥が生じない、優れた電着塗装性を
有し、且つ、加工性および耐食性に優れた複数の鉄−亜
鉛合金めっき層を有する鉄−亜鉛合金めっき鋼板が得ら
れる、工業上、有用な効果がもたらされる。
って厳しい成形加工が施されても、塗膜に、下層として
の合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に発生した亀裂や剥
離に基づく気泡状欠陥が生じない、優れた電着塗装性を
有し、且つ、加工性および耐食性に優れた複数の鉄−亜
鉛合金めっき層を有する鉄−亜鉛合金めっき鋼板が得ら
れる、工業上、有用な効果がもたらされる。
第１図は、この発明の鉄−亜鉛合金めっき鋼板の１実施
態様を示す断面模式図、第２図は、加工性試験に使用し
たドロービード試験機の概略断面図である。 図面において、 １……鋼板、 ２……合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層、 ３……鉄電気めっき層、 ４……鉄−亜鉛合金電気めっき層、 ５……雄ダイス、5a……突条、 ６……雌ダイス、6a……溝、 ７……供試体。
態様を示す断面模式図、第２図は、加工性試験に使用し
たドロービード試験機の概略断面図である。 図面において、 １……鋼板、 ２……合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層、 ３……鉄電気めっき層、 ４……鉄−亜鉛合金電気めっき層、 ５……雄ダイス、5a……突条、 ６……雌ダイス、6a……溝、 ７……供試体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 淳一 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 森田 正哉 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 28/02 C25D 5/26
Claims (2)
- 【請求項１】鋼板の少なくとも１つの表面上に形成され
た、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、
前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上
に形成された、中間層としての鉄電気めっき層と、前記
中間層としての鉄電気めっき層の上に形成された、上層
としての鉄−亜鉛合金電気めっき層とからなり、 前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層のめ
っき量は、前記鋼板の片面当たり30〜120g/m2の範囲内
であり、前記中間層としての鉄電気めっき層のめっき量
は、前記鋼板の片面当たり0.5〜2g/m2の範囲内であり、
そして、前記上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層の
めっき量は、前記鋼板の片面当たり１〜10g/m2の範囲内
であることを特徴とする、電着塗装性および加工性に優
れた、複数の鉄−亜鉛合金めっき層を有する鉄−亜鉛合
金めっき鋼板。 - 【請求項２】下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっ
き層の鉄含有量は、７〜15wt.％の範囲内であり、そし
て、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層の鉄含有量
は、50〜95wt.％の範囲内である、請求項１記載の鉄−
亜鉛合金めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33883290A JP2936714B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄―亜鉛合金めっき層を有する鉄―亜鉛合金めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33883290A JP2936714B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄―亜鉛合金めっき層を有する鉄―亜鉛合金めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202783A JPH04202783A (ja) | 1992-07-23 |
| JP2936714B2 true JP2936714B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=18321846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33883290A Expired - Lifetime JP2936714B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄―亜鉛合金めっき層を有する鉄―亜鉛合金めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936714B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33883290A patent/JP2936714B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04202783A (ja) | 1992-07-23 |
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