JP2936715B2 - 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の製造方法 - 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の製造方法Info
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【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
板の製造方法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
板の製造方法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の表面上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。
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。
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製造するための方法を
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製造するための方法を
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、次のことが分かった。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、次のことが分かった。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、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層が形成された鋼板を、鉄−亜鉛合金電気め
っき浴が収容された複数の電気めっき槽に通して、下槽
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき槽の上に上層と
しての鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成するに際し、第
１電気めっき槽において、高電流密度で電気めっきを施
し、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上
に、中間層としての実質的に鉄からなる電気めっき層を
形成すれば、この中間層によって、上層としての鉄−亜
鉛合金電気めっき層の内部応力が分散される。従って、
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に対する
拘束力が弱まり、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。
合金めっき層が形成された鋼板を、鉄−亜鉛合金電気め
っき浴が収容された複数の電気めっき槽に通して、下槽
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき槽の上に上層と
しての鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成するに際し、第
１電気めっき槽において、高電流密度で電気めっきを施
し、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上
に、中間層としての実質的に鉄からなる電気めっき層を
形成すれば、この中間層によって、上層としての鉄−亜
鉛合金電気めっき層の内部応力が分散される。従って、
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に対する
拘束力が弱まり、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、鋼板を、溶融亜鉛めっき浴が収容された溶融亜鉛め
っき槽に通し、前記鋼板の表面上に所定めっき量の亜鉛
めっき層を形成し、次いで、前記鋼板を加熱して、前記
亜鉛めっき層と前記鋼板とを合金化させ、かくして、前
記鋼板の少なくとも１つの表面上に、下層としての合金
化溶融鉄−亜鉛合金めっき層を形成し、 次いで、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層が形成された前記鋼板を、鉄−亜鉛合金電気めっき浴
が収容された複数の電気めっき槽に順次通し、前記複数
の電気めっき槽中の第１電気めっき槽において、200A/d
m2以上の電流密度によって前記鋼板に電気めっきを施す
ことにより、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、所定めっき量の中間層としての実質的
に鉄からなる電気めっき層を形成し、ついで、前記複数
の電気めっき槽中の第２電気めっき槽以降において、20
0A/dm2未満の電流密度によって前記鋼板に電気めっきを
施すことにより、前記中間層としての実質的に鉄からな
る電気めっき層の上に、所定めっき量の上層としての鉄
−亜鉛合金電気めっき層を形成することに特徴を有する
ものである。
て、鋼板を、溶融亜鉛めっき浴が収容された溶融亜鉛め
っき槽に通し、前記鋼板の表面上に所定めっき量の亜鉛
めっき層を形成し、次いで、前記鋼板を加熱して、前記
亜鉛めっき層と前記鋼板とを合金化させ、かくして、前
記鋼板の少なくとも１つの表面上に、下層としての合金
化溶融鉄−亜鉛合金めっき層を形成し、 次いで、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層が形成された前記鋼板を、鉄−亜鉛合金電気めっき浴
が収容された複数の電気めっき槽に順次通し、前記複数
の電気めっき槽中の第１電気めっき槽において、200A/d
m2以上の電流密度によって前記鋼板に電気めっきを施す
ことにより、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、所定めっき量の中間層としての実質的
に鉄からなる電気めっき層を形成し、ついで、前記複数
の電気めっき槽中の第２電気めっき槽以降において、20
0A/dm2未満の電流密度によって前記鋼板に電気めっきを
施すことにより、前記中間層としての実質的に鉄からな
る電気めっき層の上に、所定めっき量の上層としての鉄
−亜鉛合金電気めっき層を形成することに特徴を有する
ものである。
この発明においては、上述したように、下層としての
合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形成された鋼板に対
し、鉄−亜鉛合金電気めっき浴が収容された複数の電気
めっき槽中の第１電気めっき槽において、200A/dm2以上
の電流密度によって電気めっきを施すことにより、下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上に、中間
層としての実質的に鉄からなる電気めっき層を形成し、
ついで、第２電気めっき槽以降において、200A/dm2未満
の電流密度によって電気めっきを施すことにより、中間
層としての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。
合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形成された鋼板に対
し、鉄−亜鉛合金電気めっき浴が収容された複数の電気
めっき槽中の第１電気めっき槽において、200A/dm2以上
の電流密度によって電気めっきを施すことにより、下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上に、中間
層としての実質的に鉄からなる電気めっき層を形成し、
ついで、第２電気めっき槽以降において、200A/dm2未満
の電流密度によって電気めっきを施すことにより、中間
層としての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。
このようにして形成された中間層としての実質的に鉄
からなる電気めっき層は、上層としての鉄−亜鉛合金電
気めっき層および下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層に較べて軟質である。従って、中間層としての
実質的に鉄からなる電気めっき層は、上層としての鉄−
亜鉛合金電気めっき層と、下層としての合金化溶融鉄−
亜鉛合金めっき層との間において、緩衝材としての効果
を発揮し、更に、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき
層が有する、内部応力が強くて脆い欠点を改善する。
からなる電気めっき層は、上層としての鉄−亜鉛合金電
気めっき層および下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層に較べて軟質である。従って、中間層としての
実質的に鉄からなる電気めっき層は、上層としての鉄−
亜鉛合金電気めっき層と、下層としての合金化溶融鉄−
亜鉛合金めっき層との間において、緩衝材としての効果
を発揮し、更に、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき
層が有する、内部応力が強くて脆い欠点を改善する。
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−亜鉛合金めっき層に対する、上層とし
ての鉄−亜鉛合金電気めっき層の拘束力が弱まる。従っ
て、成形加工時に生ずる、下層としての合金化溶融鉄−
亜鉛合金めっき層の亀裂が極めて微細になるため、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−亜鉛合金めっき層に対する、上層とし
ての鉄−亜鉛合金電気めっき層の拘束力が弱まる。従っ
て、成形加工時に生ずる、下層としての合金化溶融鉄−
亜鉛合金めっき層の亀裂が極めて微細になるため、塗膜
の気泡状欠陥の発生が防止される。
第１図は、この発明方法の１実施態様を示す概略工程
図である。図示しない溶融亜鉛めっき槽および合金化処
理装置によって、第２図（イ）に模式図で示すように、
鋼板１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２を形成する。次いで、下層としての合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が形成された鋼板１を、第
１図に示すように、鉄−亜鉛合金電気めっき浴が収容さ
れた第１電気めっき槽５に導き、第１電気めっき槽５に
おいて、200A/dm2以上の高電流密度により電気めっきを
施す。この結果、第２図（ロ）に模式図で示すように、
鋼板１の、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層２の上に、中間層としての実質的に鉄からなる電気め
っき層３が形成される。
図である。図示しない溶融亜鉛めっき槽および合金化処
理装置によって、第２図（イ）に模式図で示すように、
鋼板１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２を形成する。次いで、下層としての合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が形成された鋼板１を、第
１図に示すように、鉄−亜鉛合金電気めっき浴が収容さ
れた第１電気めっき槽５に導き、第１電気めっき槽５に
おいて、200A/dm2以上の高電流密度により電気めっきを
施す。この結果、第２図（ロ）に模式図で示すように、
鋼板１の、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層２の上に、中間層としての実質的に鉄からなる電気め
っき層３が形成される。
次いで、中間層としての実質的に鉄からなる電気めっ
き層３が形成された鋼板１を、鉄−亜鉛合金電気めっき
浴が収容された第２電気めっき槽６および第３電気めっ
き槽７に順次導き、第２電気めっき槽6,第３電気めっき
槽７において、200A/dm2未満の通常の電流密度により電
気めっきを施す。この結果、第２図（ハ）に模式図で示
すように、鋼板１の、中間層としての実質的に鉄からな
る電気めっき層３の上に、上層としての鉄−亜鉛合金電
気めっき層４が形成される。
き層３が形成された鋼板１を、鉄−亜鉛合金電気めっき
浴が収容された第２電気めっき槽６および第３電気めっ
き槽７に順次導き、第２電気めっき槽6,第３電気めっき
槽７において、200A/dm2未満の通常の電流密度により電
気めっきを施す。この結果、第２図（ハ）に模式図で示
すように、鋼板１の、中間層としての実質的に鉄からな
る電気めっき層３の上に、上層としての鉄−亜鉛合金電
気めっき層４が形成される。
5a,6aおよび7aは、第１電気めっき槽５、第２電気め
っき槽６および第３電気めっき槽７の各々に設けられた
電極で、第１電気めっき槽５の電極5aは、複数個に分割
して設置されている。
っき槽６および第３電気めっき槽７の各々に設けられた
電極で、第１電気めっき槽５の電極5aは、複数個に分割
して設置されている。
上述のようにして形成された、中間層としての実質的
に鉄からなる電気めっき層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。従って、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、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結果、塗膜の気泡状欠陥の発生が防
止される。
に鉄からなる電気めっき層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。従って、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、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結果、塗膜の気泡状欠陥の発生が防
止される。
第１電気めっき槽５における電気めっき時の電流密度
は、200A/dm2以上とすることが必要である。電流密度が
200A/dm2未満では、鋼板１の、下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層２の上に、中間層としての実質的
に鉄からなる電気めっき層３を形成することができな
い。第１電気めっき槽５における電気めっき時の電流密
度の好ましい上限は、350A/dm2である。
は、200A/dm2以上とすることが必要である。電流密度が
200A/dm2未満では、鋼板１の、下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層２の上に、中間層としての実質的
に鉄からなる電気めっき層３を形成することができな
い。第１電気めっき槽５における電気めっき時の電流密
度の好ましい上限は、350A/dm2である。
第２電気めっき層６以下における電気めっき時の電流
密度は、200A/dm2未満とすることが必要である。電流密
度が200A/dm2以上では、中間層としての実質的に鉄から
なる電気めっき層３の上に、好ましい鉄含有量を有する
鉄−亜鉛合金電気めっき層４を形成することができな
い。第２電気めっき槽６以降における電気めっき時の電
流密度の好ましい下限は、10A/dm2である。
密度は、200A/dm2未満とすることが必要である。電流密
度が200A/dm2以上では、中間層としての実質的に鉄から
なる電気めっき層３の上に、好ましい鉄含有量を有する
鉄−亜鉛合金電気めっき層４を形成することができな
い。第２電気めっき槽６以降における電気めっき時の電
流密度の好ましい下限は、10A/dm2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
っき量は、鋼板の片面当たり30〜120g/m2の範囲内とす
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、鋼板の片面当たり30〜120g/m2の範囲内とす
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。
中間層としての実質的に鉄からなる電気めっき層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
することが好ましい。中間層としての電気めっき層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
時に生ず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。
めっき量は、鋼板１の片面当たり0.5〜2g/m2の範囲内と
することが好ましい。中間層としての電気めっき層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
時に生ず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。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２と鉄
含有量は、７〜15wt％の範囲内であることが好ましい。
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。
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。
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。鉄含有
量が50wt％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、鉄含有
量が95wt％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。鉄含有
量が50wt％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、鉄含有
量が95wt％超では、耐食性が劣化する。
次に、この発明の方法を、実施例により、比較例と対
比しながら説明する。
比しながら説明する。
板厚0.8mmの冷延鋼板に対し、溶融亜鉛めっき槽およ
び合金化処理装置により、第１表に示す条件で合金化溶
融亜鉛めっき処理を施し、鋼板１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２を形成した。次
いで、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２
が形成された鋼板１を、第１図に示した工程図に従っ
て、鉄−亜鉛合金電気めっき浴が収容された第１電気め
っき槽５、第２電気めっき槽６および第３電気めっき槽
７に順次通し、鋼板１に対し、第１表に示す条件で電気
めっき処理を施した。かくして、第２図（ロ）に示すよ
うに、鋼板１の、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層２の上に、中間層としての実質的に鉄からなる
電気めっき層３を形成し、次いで、第２図（ハ）に示す
ように、中間層としての電気めっき層３の上に、上層と
しての鉄−亜鉛合金電気めっき層４を形成した。
び合金化処理装置により、第１表に示す条件で合金化溶
融亜鉛めっき処理を施し、鋼板１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２を形成した。次
いで、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２
が形成された鋼板１を、第１図に示した工程図に従っ
て、鉄−亜鉛合金電気めっき浴が収容された第１電気め
っき槽５、第２電気めっき槽６および第３電気めっき槽
７に順次通し、鋼板１に対し、第１表に示す条件で電気
めっき処理を施した。かくして、第２図（ロ）に示すよ
うに、鋼板１の、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層２の上に、中間層としての実質的に鉄からなる
電気めっき層３を形成し、次いで、第２図（ハ）に示す
ように、中間層としての電気めっき層３の上に、上層と
しての鉄−亜鉛合金電気めっき層４を形成した。
第１電気めっき槽５の電極5aは、複数個に分割されて
おり、このように複数個に分割された電極5aのおのおの
に任意の割合で通電することによって、中間層としての
電気めっき層３のめっき量を、電流密度を変えることな
く調整することができる。
おり、このように複数個に分割された電極5aのおのおの
に任意の割合で通電することによって、中間層としての
電気めっき層３のめっき量を、電流密度を変えることな
く調整することができる。
このようにして、第２表に示す、この発明の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.1〜４を調製した。
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.1〜４を調製した。
比較のために、第１電気めっき槽におけるめっき電流
密度を、この発明の範囲外の150A/dm2として鉄−亜鉛合
金めっき層を形成した鉄−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、および、第２電気
めっき槽以降におけるめっき電流密度を、この発明の範
囲外の200A/dm2として鉄−亜鉛合金めっき層を形成した
比較用供試体No.2を調製した。
密度を、この発明の範囲外の150A/dm2として鉄−亜鉛合
金めっき層を形成した鉄−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、および、第２電気
めっき槽以降におけるめっき電流密度を、この発明の範
囲外の200A/dm2として鉄−亜鉛合金めっき層を形成した
比較用供試体No.2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３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３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8aを有する雄ダイス８と、雄ダイス
８の突条8aと向き合った所定長さの実質的に水平な溝9a
を有する雌ダイス９とからなるドロービード試験機を使
用し、供試体10を、上述したドロービード試験機の雄ダ
イス８と雌ダイス９との間の間隙内に垂直に挿入し、雄
ダイス８と雌ダイス９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10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８の突条8aの先端は0.5R、雌ダイス
９の肩は1R、そして、雄ダイス８の突条8aおよび雌ダイ
ス９の溝9aの幅は40mm、供試体10の幅は30mmであった。
実質的に水平な突条8aを有する雄ダイス８と、雄ダイス
８の突条8aと向き合った所定長さの実質的に水平な溝9a
を有する雌ダイス９とからなるドロービード試験機を使
用し、供試体10を、上述したドロービード試験機の雄ダ
イス８と雌ダイス９との間の間隙内に垂直に挿入し、雄
ダイス８と雌ダイス９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10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８の突条8aの先端は0.5R、雌ダイス
９の肩は1R、そして、雄ダイス８の突条8aおよび雌ダイ
ス９の溝9aの幅は40mm、供試体10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２表から明らかなように、第１電気めっき槽におい
て、この発明の範囲よりも低い電流密度で電気めっきを
施した比較用供試体No.1は、下層としての合金化溶融鉄
−亜鉛合金めっき層の上に、中間層としての実質的に鉄
からなる電気めっき層を形成することができず、従っ
て、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。
て、この発明の範囲よりも低い電流密度で電気めっきを
施した比較用供試体No.1は、下層としての合金化溶融鉄
−亜鉛合金めっき層の上に、中間層としての実質的に鉄
からなる電気めっき層を形成することができず、従っ
て、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。
第２電気めっき槽以下において、この発明の範囲より
も高い電流密度で電気めっきを施した比較用供試体No.2
は、所望の鉄含有量を有する、上層としての鉄−亜鉛合
金電気めっき層を形成することができず、塗装後に糸状
錆が発生し、耐食性が悪かった。
も高い電流密度で電気めっきを施した比較用供試体No.2
は、所望の鉄含有量を有する、上層としての鉄−亜鉛合
金電気めっき層を形成することができず、塗装後に糸状
錆が発生し、耐食性が悪かった。
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.1〜４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、加工性および耐食性に優れていた。
試体No.1〜４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、加工性および耐食性に優れていた。
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製造するこ
とができる、工業用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製造するこ
とができる、工業用有用な効果がもたらされる。
第１図は、この発明の方法の１実施態様を示す工程図、
第２図（イ）〜（ハ）は、この発明の方法による鉄−亜
鉛合金めっき鋼板の製造過程を示す断面模式図、第３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……実質的に鉄からなる電気めっき、 ４……鉄−亜鉛合金電気めっき層、 ５……第１電気めっき槽、 ６……第２電気めっき槽、 ７……第３電気めっき槽、 ８……雄ダイス、8a……突条、 ９……雌ダイス、9a……溝、 10……供試体。
第２図（イ）〜（ハ）は、この発明の方法による鉄−亜
鉛合金めっき鋼板の製造過程を示す断面模式図、第３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……実質的に鉄からなる電気めっき、 ４……鉄−亜鉛合金電気めっき層、 ５……第１電気めっき槽、 ６……第２電気めっき槽、 ７……第３電気めっき槽、 ８……雄ダイス、8a……突条、 ９……雌ダイス、9a……溝、 10……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 (3)
- 【請求項１】鋼板を、溶融亜鉛めっき浴が収容された溶
融亜鉛めっき槽に通し、前記鋼板の表面上に亜鉛めっき
層を形成し、次いで、前記鋼板を加熱して、前記亜鉛め
っき層と前記鋼板とを合金化させ、かくして、前記鋼板
の少なくとも１つの表面上に、所定めっき量の下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層を形成し、 次いで、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
が形成された前記鋼板を、鉄−亜鉛合金電気めっき浴が
収容された複数の電気めっき槽に順次通し、前記複数の
電気めっき槽中の第１電気めっき槽において、200A/dm2
以上の電流密度によって前記鋼板に電気めっきを施すこ
とにより、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、所定めっき量の中間層としての実質的に
鉄からなる電気めっき層を形成し、ついで、前記複数の
電気めっき槽中の第２電気めっき槽以降において、200A
/dm2未満の電流密度によって前記鋼板に電気めっきを施
すことにより、前記中間層としての実質的に鉄からなる
電気めっき層の上に、所定めっき量の上層としての鉄−
亜鉛合金電気めっき層を形成す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の製造方法。 - 【請求項２】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実質的に鉄か
らなる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
片面あたり１〜10g/m2の範囲内である、請求項１記載の
鉄−亜鉛合金めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項３】前記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、前記上層としての鉄−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の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33883390A JP2936715B2 (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の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33883390A JP2936715B2 (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の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202784A JPH04202784A (ja) | 1992-07-23 |
| JP2936715B2 true JP2936715B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=18321856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33883390A Expired - Lifetime JP2936715B2 (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の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936715B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100910520B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2009-07-31 | 주식회사 포스코 | 생산성과 인산염처리성이 우수한 아연-철계합금전기도금강판의 제조방법 |
| CN104117827B (zh) * | 2014-07-31 | 2016-09-07 | 南京武家嘴船舶制造有限公司 | 一种船体的制造方法 |
| CN104149933A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 南京武家嘴船舶制造有限公司 | 一种防腐船体的制造方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33883390A patent/JP2936715B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04202784A (ja) | 1992-07-23 |
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