JP2952835B2 - 溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接性、プレス性、化
成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法に関する
ものである。
成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛系めっき鋼板の溶接性を向上させる
方法としては、例えば特開昭55−110783号公報に示され
る如く、めっき鋼板表面にAl2O3 等の酸化物皮膜を生成
せしめ、該酸化物の高融点、高電気抵抗を利用し、溶接
性を向上させるとともに電極チップとめっき金属との接
触を妨げ、チップの溶損を防止して寿命延長を図ること
が提案されている。
方法としては、例えば特開昭55−110783号公報に示され
る如く、めっき鋼板表面にAl2O3 等の酸化物皮膜を生成
せしめ、該酸化物の高融点、高電気抵抗を利用し、溶接
性を向上させるとともに電極チップとめっき金属との接
触を妨げ、チップの溶損を防止して寿命延長を図ること
が提案されている。
【０００３】また、特開昭59−104463号公報に示される
如く、めっき鋼板の表面に加熱処理により、 ZnO／Zn比
を0.1 〜0.7 にした酸化膜を生成させ、同様に溶接性を
向上させることが提案されている。しかしながら、この
ような方法においても、未だ工業的規模では満足すべき
結果が得られ難く、めっき鋼板における溶接性の向上が
強く要望されている。
如く、めっき鋼板の表面に加熱処理により、 ZnO／Zn比
を0.1 〜0.7 にした酸化膜を生成させ、同様に溶接性を
向上させることが提案されている。しかしながら、この
ような方法においても、未だ工業的規模では満足すべき
結果が得られ難く、めっき鋼板における溶接性の向上が
強く要望されている。
【０００４】また、亜鉛めっき鋼板のプレス性を向上さ
せる方法としては、例えば、特開昭62−185883号公報に
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号公報に記載の如く、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図る方法が開示され
ている。
せる方法としては、例えば、特開昭62−185883号公報に
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号公報に記載の如く、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図る方法が開示され
ている。
【０００５】更に特開平１−136952号公報に記載の如
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、プレス性を向上させることが開
示されている。
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、プレス性を向上させることが開
示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな製品は自動車ユーザー等の使用において、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鋼板に塗
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
等の問題点があり、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、プレス性に優れる亜鉛系め
っき鋼板の製造方法の開発が望まれている。
うな製品は自動車ユーザー等の使用において、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鋼板に塗
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
等の問題点があり、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、プレス性に優れる亜鉛系め
っき鋼板の製造方法の開発が望まれている。
【０００７】更に上記の如き、溶接性、プレス性とあい
まって化成処理性にも優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方
法が強く要望されている。
まって化成処理性にも優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方
法が強く要望されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとおりである。 (1) 亜鉛系めっき鋼板の表面に亜鉛酸化物を生成さ
せ、次いでその上層に、Mn, Mo, Co, Ni , Ca, Ｖ,
Ｗ, Ti，Alを含む金属イオン、Ｐ，Ｂを含む酸素酸のう
ち１種または２種以上を含有するpH５以下の酸性水溶液
に接触させるか、あるいは該溶液中で陰極電解すること
により、該成分を含む皮膜を生成させることを特徴とす
る溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき
鋼板の製造方法。
ろは下記のとおりである。 (1) 亜鉛系めっき鋼板の表面に亜鉛酸化物を生成さ
せ、次いでその上層に、Mn, Mo, Co, Ni , Ca, Ｖ,
Ｗ, Ti，Alを含む金属イオン、Ｐ，Ｂを含む酸素酸のう
ち１種または２種以上を含有するpH５以下の酸性水溶液
に接触させるか、あるいは該溶液中で陰極電解すること
により、該成分を含む皮膜を生成させることを特徴とす
る溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき
鋼板の製造方法。
【０００９】(2) 亜鉛系めっき鋼板表面への亜鉛酸化
物の生成は、亜鉛系めっき鋼板を酸性酸化剤水溶液に接
触させることにより行われるものである前項１記載の溶
接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板
の製造方法。 (3) 亜鉛系めっき鋼板表面への亜鉛酸化物の生成は、
亜鉛系めっき鋼板を亜鉛イオンと酸化剤含有水溶液中で
陰極電解処理することにより行われるものである前項１
記載の溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系め
っき鋼板の製造方法。
物の生成は、亜鉛系めっき鋼板を酸性酸化剤水溶液に接
触させることにより行われるものである前項１記載の溶
接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板
の製造方法。 (3) 亜鉛系めっき鋼板表面への亜鉛酸化物の生成は、
亜鉛系めっき鋼板を亜鉛イオンと酸化剤含有水溶液中で
陰極電解処理することにより行われるものである前項１
記載の溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系め
っき鋼板の製造方法。
【００１０】(4) 亜鉛系めっき鋼板表面への亜鉛酸化
物の生成は、３００〜６００℃の亜鉛系めっき鋼板表面
に気水混合体を吹きつけることにより行われるものであ
る前項１記載の溶接性、プレス性、化成処理性に優れた
亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 (5) 請求項１記載の上層処理水溶液中にSi，Al, Tiの
１種または２種以上の酸化物コロイドを加えることを特
徴とする前項１〜４のいずれかに記載の溶接性、プレス
性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
物の生成は、３００〜６００℃の亜鉛系めっき鋼板表面
に気水混合体を吹きつけることにより行われるものであ
る前項１記載の溶接性、プレス性、化成処理性に優れた
亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 (5) 請求項１記載の上層処理水溶液中にSi，Al, Tiの
１種または２種以上の酸化物コロイドを加えることを特
徴とする前項１〜４のいずれかに記載の溶接性、プレス
性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
【００１１】本発明の対象とする亜鉛系めっき鋼板は、
溶融めっき法、電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法な
ど各種の製造方法によるものであり、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C
r，ZnとＰなどZnを主成分として、耐食性など諸機能の
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
元素を含む。
溶融めっき法、電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法な
ど各種の製造方法によるものであり、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C
r，ZnとＰなどZnを主成分として、耐食性など諸機能の
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
元素を含む。
【００１２】また、SiO2，Al2O3 などのセラミック微粒
子、TiO2などの酸化物、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る。
例えば、溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層と素地の鉄を加
熱して合金化させた合金化溶融亜鉛めっき鋼板、電気め
っき法または蒸着めっき法により亜鉛とその合金（例え
ば、鉄，ニッケル，クローム等との合金）をめっきした
鋼板およびこれを２００〜５５０℃に加熱して素地の鉄
と合金化した鋼板、さらに単一合金層のみならず、例え
ば電気めっき法で複層合金めっきとしたもの がある。
防錆鋼板の形態としては、両面めっき、片面めっきおよ
び上下面に互いに異なるめっきを施した異種めっき鋼板
がある。
子、TiO2などの酸化物、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る。
例えば、溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層と素地の鉄を加
熱して合金化させた合金化溶融亜鉛めっき鋼板、電気め
っき法または蒸着めっき法により亜鉛とその合金（例え
ば、鉄，ニッケル，クローム等との合金）をめっきした
鋼板およびこれを２００〜５５０℃に加熱して素地の鉄
と合金化した鋼板、さらに単一合金層のみならず、例え
ば電気めっき法で複層合金めっきとしたもの がある。
防錆鋼板の形態としては、両面めっき、片面めっきおよ
び上下面に互いに異なるめっきを施した異種めっき鋼板
がある。
【００１３】本発明者らは、亜鉛めっき鋼板の種類の如
何によらず、めっきがZnを主成分とする限り、めっき鋼
板の表面にZnO を形成させることにより、スポット溶接
において電極チップ先端にFe，Znを主成分とする電極保
護金属を生成させ、以って電極チップ寿命を大幅に改善
することを見出した。従来の上記めっき鋼板において
は、ZnO を主体とする酸化膜を溶接性によいとされるZn
O 量で30〜3000mg／ｍ2 （片面当たり）生成させること
が不安定であった。ここで、ＺｎＯ を主体とする酸化
膜とは酸化物中にZnO の他、例えば、めっき層中に含有
する成分元素またはそれらの酸化物などの化合物等を含
有するものでもよい。また、陽極酸化などの電気化学処
理において、処理液が含有する成分あるいは化合物を含
んでもよい。
何によらず、めっきがZnを主成分とする限り、めっき鋼
板の表面にZnO を形成させることにより、スポット溶接
において電極チップ先端にFe，Znを主成分とする電極保
護金属を生成させ、以って電極チップ寿命を大幅に改善
することを見出した。従来の上記めっき鋼板において
は、ZnO を主体とする酸化膜を溶接性によいとされるZn
O 量で30〜3000mg／ｍ2 （片面当たり）生成させること
が不安定であった。ここで、ＺｎＯ を主体とする酸化
膜とは酸化物中にZnO の他、例えば、めっき層中に含有
する成分元素またはそれらの酸化物などの化合物等を含
有するものでもよい。また、陽極酸化などの電気化学処
理において、処理液が含有する成分あるいは化合物を含
んでもよい。
【００１４】本発明者らは亜鉛めっき層表面に、ZnO を
主体とする酸化膜を生成せしめるために、第１の方法と
して鋼板を酸含有の酸化剤水溶液に接触させることで、
ZnO を主体とする酸化膜をZnO 量で３０〜3000mg／ｍ2
（片面当たり）生成させることが容易になり、溶接性に
優れた亜鉛系めっき鋼板を提供し得ることを見出した。
酸の働きは、めっき層表面をいくらか溶解してめっき層
からZn等のイオンを供給し、かつめっき層に接触する溶
液中のpHを高くすることであり、酸化剤はそのめっき層
表面にて浴中のZn等を酸化してめっき層表面にZnO を主
体とする酸化膜を形成する働きをする。
主体とする酸化膜を生成せしめるために、第１の方法と
して鋼板を酸含有の酸化剤水溶液に接触させることで、
ZnO を主体とする酸化膜をZnO 量で３０〜3000mg／ｍ2
（片面当たり）生成させることが容易になり、溶接性に
優れた亜鉛系めっき鋼板を提供し得ることを見出した。
酸の働きは、めっき層表面をいくらか溶解してめっき層
からZn等のイオンを供給し、かつめっき層に接触する溶
液中のpHを高くすることであり、酸化剤はそのめっき層
表面にて浴中のZn等を酸化してめっき層表面にZnO を主
体とする酸化膜を形成する働きをする。
【００１５】酸化剤として、例えばHNO3１０〜１００ｇ
／ｌを含有することで、Zn等を酸化してめっき層表面に
ZnO を主体とする酸化膜を形成することができる。HNO3
の下限を１０ｇ／ｌとしたのはそれ未満では酸化がしに
くくなり、酸化膜を生成することができなくなるためで
ある。また、HNO3の上限を１００ｇ／ｌとしたのはそれ
を超えて含有しても酸化剤としての効果が飽和し、合金
層表面のZnとFeを溶解し、特にFeを溶解することで、Fe
の酸化物の生成が多くなり、スポット溶接チップ寿命の
改善の効果が低くなるためである。
／ｌを含有することで、Zn等を酸化してめっき層表面に
ZnO を主体とする酸化膜を形成することができる。HNO3
の下限を１０ｇ／ｌとしたのはそれ未満では酸化がしに
くくなり、酸化膜を生成することができなくなるためで
ある。また、HNO3の上限を１００ｇ／ｌとしたのはそれ
を超えて含有しても酸化剤としての効果が飽和し、合金
層表面のZnとFeを溶解し、特にFeを溶解することで、Fe
の酸化物の生成が多くなり、スポット溶接チップ寿命の
改善の効果が低くなるためである。
【００１６】さらに酸化剤として、KMnO4, Ca(ClO)2, K
2Cr2O7, NaClO3、ClO2, KNO3, NaNO3 等を添加する
ことにより、表面皮膜の生成が促進される。鋼板にZn(N
O3)2とHNO3の水溶液を接触させる方法としては浸漬、ス
プレーによる噴射等いずれの方法でもよい。また、浸
漬、スプレーによる噴射後、例えば表面に乾燥加熱ガス
を吹きつけたり、鋼板を約１００℃以下に加熱すれば、
より薄い溶液でも水分の蒸発により濃縮液となり、かつ
高温で反応するので効果的に処理することができる。
2Cr2O7, NaClO3、ClO2, KNO3, NaNO3 等を添加する
ことにより、表面皮膜の生成が促進される。鋼板にZn(N
O3)2とHNO3の水溶液を接触させる方法としては浸漬、ス
プレーによる噴射等いずれの方法でもよい。また、浸
漬、スプレーによる噴射後、例えば表面に乾燥加熱ガス
を吹きつけたり、鋼板を約１００℃以下に加熱すれば、
より薄い溶液でも水分の蒸発により濃縮液となり、かつ
高温で反応するので効果的に処理することができる。
【００１７】かくして、酸化膜生成処理を行うことで生
成した酸化膜等の組成はZnO を主体としてFeの酸化物、
ZnおよびFeの水酸化物で、これらは単体でも混合してい
ても、Al等の不純物を含んでいてもかまわない。しか
し、表面皮膜としての特性からは、表面を均一に覆い、
皮膜抵抗が低くなるZnO 成分の多い酸化膜が望ましい。
ZnO を主体とする酸化膜を生成せしめるために、Znイオ
ンの補給剤としてZn(NO3)2１００〜６００ｇ／ｌとする
ことで、酸化剤水溶液のpHが４以下であればめっき層表
面の活性化に寄与し、ZnO を生成せしめるためのZnイオ
ンの供給ができる。
成した酸化膜等の組成はZnO を主体としてFeの酸化物、
ZnおよびFeの水酸化物で、これらは単体でも混合してい
ても、Al等の不純物を含んでいてもかまわない。しか
し、表面皮膜としての特性からは、表面を均一に覆い、
皮膜抵抗が低くなるZnO 成分の多い酸化膜が望ましい。
ZnO を主体とする酸化膜を生成せしめるために、Znイオ
ンの補給剤としてZn(NO3)2１００〜６００ｇ／ｌとする
ことで、酸化剤水溶液のpHが４以下であればめっき層表
面の活性化に寄与し、ZnO を生成せしめるためのZnイオ
ンの供給ができる。
【００１８】Zn(NO3)2の下限を１００ｇ／ｌとしたのは
それ未満では合金層表面のZnイオンとして不十分で酸化
膜を生成することができなくなるためである。また、そ
の上限を６００ｇ／ｌとしたのはそれを超えると皮膜が
多く生成しすぎて、抵抗が大きくなり、溶接時の電極チ
ップとの抵抗発熱により、電極チップ径の拡大による溶
接性劣化の原因になるからである。
それ未満では合金層表面のZnイオンとして不十分で酸化
膜を生成することができなくなるためである。また、そ
の上限を６００ｇ／ｌとしたのはそれを超えると皮膜が
多く生成しすぎて、抵抗が大きくなり、溶接時の電極チ
ップとの抵抗発熱により、電極チップ径の拡大による溶
接性劣化の原因になるからである。
【００１９】処理浴にはめっき中のFeやZn、不純物とし
てのMn, Al, Ｐ, Si等が溶け出すことがある。これらの
中でZnイオンをあらかじめ浴中に添加しておくとZnイオ
ンをめっき層中から溶かして供給する必要がなくなり、
より短時間でZnO の析出が起こるので好ましい。なお、
他の不純物の溶出はできるだけ少量に抑制することが望
ましい。特に、Feは１ｇ／ｌを超えて含有すると表面に
Feの酸化物、水酸化物が生成して表面が黄変し、鋼板表
面の商品品位を悪化させるとともに、Feの酸化物、水酸
化物が抵抗皮膜となり、スポット溶接チップ寿命が低下
する。従って、本発明ではFeイオン濃度を規定するもの
ではないが、できるだけ低くすることが望ましい。
てのMn, Al, Ｐ, Si等が溶け出すことがある。これらの
中でZnイオンをあらかじめ浴中に添加しておくとZnイオ
ンをめっき層中から溶かして供給する必要がなくなり、
より短時間でZnO の析出が起こるので好ましい。なお、
他の不純物の溶出はできるだけ少量に抑制することが望
ましい。特に、Feは１ｇ／ｌを超えて含有すると表面に
Feの酸化物、水酸化物が生成して表面が黄変し、鋼板表
面の商品品位を悪化させるとともに、Feの酸化物、水酸
化物が抵抗皮膜となり、スポット溶接チップ寿命が低下
する。従って、本発明ではFeイオン濃度を規定するもの
ではないが、できるだけ低くすることが望ましい。
【００２０】ZnO を主体とする酸化膜を生成せしめるた
めに、鋼板をZn(NO3)2１００〜６００ｇ／ｌとHNO3１０
〜１００ｇ／ｌを含有する酸化剤水溶液に浴温30〜８０
℃で0.2 〜10秒間接触をさせることにより、酸化膜生成
処理を行うことができる。処理浴温を３０〜８０℃と
し、下限を３０℃としたのは、めっき表面のＺｎイオン
の酸化を容易にするためであり、それ未満では反応速度
が遅く、表面皮膜を得にくいためである。また、上限を
８０℃としたのは、反応が進行しすぎて、過度に酸化
皮膜が発生し、溶接性を悪くするためである。もっと
も、温度が８０℃を超えても接触時間を短くすればよい
が、時間を短くしたときの温度を高温に制御することが
困難なため、温度は８０℃以下とするのが望ましい。
めに、鋼板をZn(NO3)2１００〜６００ｇ／ｌとHNO3１０
〜１００ｇ／ｌを含有する酸化剤水溶液に浴温30〜８０
℃で0.2 〜10秒間接触をさせることにより、酸化膜生成
処理を行うことができる。処理浴温を３０〜８０℃と
し、下限を３０℃としたのは、めっき表面のＺｎイオン
の酸化を容易にするためであり、それ未満では反応速度
が遅く、表面皮膜を得にくいためである。また、上限を
８０℃としたのは、反応が進行しすぎて、過度に酸化
皮膜が発生し、溶接性を悪くするためである。もっと
も、温度が８０℃を超えても接触時間を短くすればよい
が、時間を短くしたときの温度を高温に制御することが
困難なため、温度は８０℃以下とするのが望ましい。
【００２１】そのために、ライン速度との兼ね合いにも
よるが、浸漬またはスプレー等の接触処理時間を0.2 〜
10秒としたのは、0.2 秒未満では酸化膜生成処理が不十
分で、溶接性が向上しないためであり、10秒を超えて処
理しても酸化膜の生成は多くなりすぎて、溶接性を悪く
するためである。また、第２の方法としては、例えば、
Zn(NO3)2・6H2O：４００ｇ／ｌ、HNO3：１ｇ／ｌの水溶
液中で、亜鉛系めっき鋼板を陰極として、電流密度１〜
２０Ａ／dm2 、処理時間0.5 〜10秒で溶接性に優れた酸
化物を生成せしめることができる。
よるが、浸漬またはスプレー等の接触処理時間を0.2 〜
10秒としたのは、0.2 秒未満では酸化膜生成処理が不十
分で、溶接性が向上しないためであり、10秒を超えて処
理しても酸化膜の生成は多くなりすぎて、溶接性を悪く
するためである。また、第２の方法としては、例えば、
Zn(NO3)2・6H2O：４００ｇ／ｌ、HNO3：１ｇ／ｌの水溶
液中で、亜鉛系めっき鋼板を陰極として、電流密度１〜
２０Ａ／dm2 、処理時間0.5 〜10秒で溶接性に優れた酸
化物を生成せしめることができる。
【００２２】更に第３の方法としては、溶融めっき、電
気めっき或いは蒸着めっき後、合金化処理、酸化膜生成
処理を行うことで、ZnO を主体とする酸化膜を確実に生
成することができる。その具体的な方法としては、例え
ば合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する合金化炉を、板
温が３００〜６００℃になるように調整し、該炉中を表
面まで合金化が完了する速度で通過させ、続いて雰囲気
の露点を確保するために気水ノズルで水と空気を噴射す
る気水処理することで効果的に酸化膜生成反応を行わせ
ることもできる。さらに、ライン外で溶融めっき、電気
めっきあるいは蒸着めっき後、合金化処理、酸化膜生成
処理を行うことで、ZnO を主体とする酸化膜を確実に生
成させることができる。その方法も、前記の方法に類似
の方法を採れば、ZnO を主体とする酸化膜生成反応を確
実にかつ効果的に行うことができる。
気めっき或いは蒸着めっき後、合金化処理、酸化膜生成
処理を行うことで、ZnO を主体とする酸化膜を確実に生
成することができる。その具体的な方法としては、例え
ば合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する合金化炉を、板
温が３００〜６００℃になるように調整し、該炉中を表
面まで合金化が完了する速度で通過させ、続いて雰囲気
の露点を確保するために気水ノズルで水と空気を噴射す
る気水処理することで効果的に酸化膜生成反応を行わせ
ることもできる。さらに、ライン外で溶融めっき、電気
めっきあるいは蒸着めっき後、合金化処理、酸化膜生成
処理を行うことで、ZnO を主体とする酸化膜を確実に生
成させることができる。その方法も、前記の方法に類似
の方法を採れば、ZnO を主体とする酸化膜生成反応を確
実にかつ効果的に行うことができる。
【００２３】なお、酸化膜生成処理は上記の気水処理の
他に、蒸気をめっき表面に噴射してZnO を主体とする酸
化膜を生成させたり、ライン外で、露点を酸化雰囲気に
調整した加熱炉で熱処理を行ってZnO を主体とする酸化
膜を生成させる等、いずれの方法を採ってもよい。この
ようにして亜鉛系めっき鋼板の表面に溶接性に優れた酸
化物としてZnO 主体酸化物を３０〜3000mg／ｍ2 生成せ
しめ、その上層に下記の如くプレス性、化成処理性に優
れた酸化物を生成せしめることができる。
他に、蒸気をめっき表面に噴射してZnO を主体とする酸
化膜を生成させたり、ライン外で、露点を酸化雰囲気に
調整した加熱炉で熱処理を行ってZnO を主体とする酸化
膜を生成させる等、いずれの方法を採ってもよい。この
ようにして亜鉛系めっき鋼板の表面に溶接性に優れた酸
化物としてZnO 主体酸化物を３０〜3000mg／ｍ2 生成せ
しめ、その上層に下記の如くプレス性、化成処理性に優
れた酸化物を生成せしめることができる。
【００２４】プレスの潤滑性を付与するには、表面に硬
質の皮膜を形成することが有効である。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。これらの問題を解決し得るめっき鋼板表面
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
えないことが必要である。
質の皮膜を形成することが有効である。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。これらの問題を解決し得るめっき鋼板表面
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
えないことが必要である。
【００２５】本発明者等は、このような観点から、表面
にMn, Mo, Co, Ni, Ca, Ｗ, Ｖ, Ti, Al, Ｐ，Ｂの１種
または２種以上からなる酸化物系皮膜を形成すれば良い
ことを見出した。この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。
にMn, Mo, Co, Ni, Ca, Ｗ, Ｖ, Ti, Al, Ｐ，Ｂの１種
または２種以上からなる酸化物系皮膜を形成すれば良い
ことを見出した。この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。
【００２６】酸化物皮膜の構造は明確ではないが、Mn−
Ｏ結合、その他金属−Ｏ結合、Ｐ−Ｏ結合、Ｂ−Ｏ結
合、Ti−Ｏ結合、Al−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、この皮膜は酸化物皮
膜のため、油による洗浄工程や、脱油工程でも溶解しな
いので、潤滑性能の低下や、他の工程に負荷を与えな
い。
Ｏ結合、その他金属−Ｏ結合、Ｐ−Ｏ結合、Ｂ−Ｏ結
合、Ti−Ｏ結合、Al−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、この皮膜は酸化物皮
膜のため、油による洗浄工程や、脱油工程でも溶解しな
いので、潤滑性能の低下や、他の工程に負荷を与えな
い。
【００２７】酸化物皮膜の密着性、成膜性を向上させる
ためにコロイダルSiO2、コロイダルTiO2、コロイダルAl
2O3 の１種又は２種以上500 mg／ｍ2 以下（SiO2，Ti
O2, Al2O3 として)を混入する。かくして、酸化物の
皮膜構造が均一化し、成膜性も向上し、プレス成形性が
良好になり、又化成処理性をも向上することができる。
このような酸化物皮膜は、亜鉛系めっき鋼板をMn,Mo,C
o,Ni,Ca,V,W,Ti,Alを含む金属イオン、Ｐ，Ｂを含む酸
素酸のうち１種または２種以上を含有するｐＨ５以下の
水溶液中へ浸漬するか、水溶液を散布するか、又は水溶
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
とができる。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は、亜鉛と合金元素（金属）、水
溶液中の不純物等がその他の酸化物として混入する。
ためにコロイダルSiO2、コロイダルTiO2、コロイダルAl
2O3 の１種又は２種以上500 mg／ｍ2 以下（SiO2，Ti
O2, Al2O3 として)を混入する。かくして、酸化物の
皮膜構造が均一化し、成膜性も向上し、プレス成形性が
良好になり、又化成処理性をも向上することができる。
このような酸化物皮膜は、亜鉛系めっき鋼板をMn,Mo,C
o,Ni,Ca,V,W,Ti,Alを含む金属イオン、Ｐ，Ｂを含む酸
素酸のうち１種または２種以上を含有するｐＨ５以下の
水溶液中へ浸漬するか、水溶液を散布するか、又は水溶
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
とができる。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は、亜鉛と合金元素（金属）、水
溶液中の不純物等がその他の酸化物として混入する。
【００２８】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性を良好とするには、
金属としてmg／ｍ2 以上あればよいが、皮膜量が５００
mg／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、酸化物の適正な皮膜量は、金属として１〜
５００mg／ｍ2 、好ましくは１〜２００mg／ｍ2 であ
る。
述べる。酸化物の皮膜量はプレス性を良好とするには、
金属としてmg／ｍ2 以上あればよいが、皮膜量が５００
mg／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、酸化物の適正な皮膜量は、金属として１〜
５００mg／ｍ2 、好ましくは１〜２００mg／ｍ2 であ
る。
【００２９】次にコロイダルSiO2、コロイダルTiO2、コ
ロイダルAl2O3 の１種又は２種以上の合計量としては５
００mg/m2以下（SiO2、TiO2、Al2O3 として）、好まし
くは２００mg／ｍ2 以下がよく、５００mg／ｍ2 超にな
ると化成処理性が劣化することがある。下限は１mg／ｍ
2 で十分である。次に上記のごとき酸化物皮膜生成の処
理浴について述べる。金属イオンししては、Mnは過マン
ガン酸塩( MnO4 - ) の形態で建浴することが工業的に有
利であり、MnO4 - イオンの酸化力を利用して亜鉛の溶解
を促進できる利点もある。Mo ,Ｗ，Ｖはそれぞれモリブ
テン酸塩( MnO4 -2 ) ,タングステン酸塩(WO4 -2),バナジ
ン酸塩(VO4 -3) あるいはそのポリ塩の形態で安定に建浴
できる。Ti , Al はpH２以下の酸性中で溶解できる。こ
れら金属イオンの濃度は１ｇ／ｌ以上溶解限まで適用で
きる。Ｐ，Ｂの酸素酸はそれぞれリン酸，ホウ酸あるい
は及びその塩として適用する。溶液のpHは５以下が好ま
しく、５を越えると事実上反応は進行しない。溶液のpH
はリン酸，ホウ酸で調整してもよいが、皮膜形成に与か
らない酸、例えば硫酸，塩酸，硝酸，酢酸，過塩素酸を
加えて調整することは皮膜量と皮膜成分比を独立に制御
する手段として有利である。
ロイダルAl2O3 の１種又は２種以上の合計量としては５
００mg/m2以下（SiO2、TiO2、Al2O3 として）、好まし
くは２００mg／ｍ2 以下がよく、５００mg／ｍ2 超にな
ると化成処理性が劣化することがある。下限は１mg／ｍ
2 で十分である。次に上記のごとき酸化物皮膜生成の処
理浴について述べる。金属イオンししては、Mnは過マン
ガン酸塩( MnO4 - ) の形態で建浴することが工業的に有
利であり、MnO4 - イオンの酸化力を利用して亜鉛の溶解
を促進できる利点もある。Mo ,Ｗ，Ｖはそれぞれモリブ
テン酸塩( MnO4 -2 ) ,タングステン酸塩(WO4 -2),バナジ
ン酸塩(VO4 -3) あるいはそのポリ塩の形態で安定に建浴
できる。Ti , Al はpH２以下の酸性中で溶解できる。こ
れら金属イオンの濃度は１ｇ／ｌ以上溶解限まで適用で
きる。Ｐ，Ｂの酸素酸はそれぞれリン酸，ホウ酸あるい
は及びその塩として適用する。溶液のpHは５以下が好ま
しく、５を越えると事実上反応は進行しない。溶液のpH
はリン酸，ホウ酸で調整してもよいが、皮膜形成に与か
らない酸、例えば硫酸，塩酸，硝酸，酢酸，過塩素酸を
加えて調整することは皮膜量と皮膜成分比を独立に制御
する手段として有利である。
【００３０】SiO2、TiO2、Al2O3 としては、それぞれコ
ロイド微粒子水溶液、ケイフッ化カリウム、チタンフッ
化カリウム等を固体として１〜６０ｇ／ｌ添加すること
ができる。皮膜形成反応は自己不働態型、即ち酸化亜鉛
層の全ての表面が被膜されれば自動的に反応は完結す
る。処理時間は反応が速いものでは0.1 秒で被覆が終了
し、一般的には１分以内で十分である。処理液の温度は
常温から８０℃までで容易に処理できる。皮膜形成反応
は酸化亜鉛層の溶解で開始するが、直ちに界面のpHが上
昇して、上層酸化物ないし水酸化物層が析出被覆するの
で反応が停止し、ほとんどの下層酸化亜鉛層は残存し、
２層皮膜が形成されることになる。フリー酸濃度の増
加、即ちpHの低下は皮膜量を増大させる。またスプレー
処理，コーティング処理等によって亜鉛系めっき鋼板表
面に供給する水膜の厚さを調整し、pH上昇を早める方法
も皮膜量制御に有効である。
ロイド微粒子水溶液、ケイフッ化カリウム、チタンフッ
化カリウム等を固体として１〜６０ｇ／ｌ添加すること
ができる。皮膜形成反応は自己不働態型、即ち酸化亜鉛
層の全ての表面が被膜されれば自動的に反応は完結す
る。処理時間は反応が速いものでは0.1 秒で被覆が終了
し、一般的には１分以内で十分である。処理液の温度は
常温から８０℃までで容易に処理できる。皮膜形成反応
は酸化亜鉛層の溶解で開始するが、直ちに界面のpHが上
昇して、上層酸化物ないし水酸化物層が析出被覆するの
で反応が停止し、ほとんどの下層酸化亜鉛層は残存し、
２層皮膜が形成されることになる。フリー酸濃度の増
加、即ちpHの低下は皮膜量を増大させる。またスプレー
処理，コーティング処理等によって亜鉛系めっき鋼板表
面に供給する水膜の厚さを調整し、pH上昇を早める方法
も皮膜量制御に有効である。
【００３１】陰極電解処理は界面のpH上昇を促進し、ま
た皮膜量を増大させる効果がある。印加電流密度は10Ａ
／dm2 以下で十分である。１０Ａ／dm2 を越えると、金
属が析出しやすくなり、潤滑性能が劣化するか、あるい
は皮膜量が短時間処理でも５００mg／ｍ2 を越えるので
好ましくない。
た皮膜量を増大させる効果がある。印加電流密度は10Ａ
／dm2 以下で十分である。１０Ａ／dm2 を越えると、金
属が析出しやすくなり、潤滑性能が劣化するか、あるい
は皮膜量が短時間処理でも５００mg／ｍ2 を越えるので
好ましくない。
【００３２】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例と共に、下記の
表に示す。
表に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】
【表７】
【００４０】
【表８】
【００４１】
【表９】
【００４２】
【表10】
【００４３】
【表11】
【００４４】
【表12】
【００４５】
【表13】
【００４６】
【表14】
【００４７】
【表15】
【００４８】
【表16】
【００４９】
【表17】
【００５０】
【表18】
【００５１】
【表19】
【００５２】
【表20】
【００５３】
【表21】
【００５４】
【表22】
【００５５】
【表23】
【００５６】
【表24】
【００５７】
【表25】
【００５８】
【表26】
【００５９】
【表27】
【００６０】
【表28】
【００６１】
【表29】
【００６２】
【表30】
【００６３】
【表31】
【００６４】
【表32】
【００６５】
【表33】
【００６６】
【表34】
【００６７】
【表35】
【００６８】
【表36】
【００６９】
【表37】
【００７０】
【表38】
【００７１】
【表39】
【００７２】注1)めっき鋼板の種類：AS：合金化溶融亜
鉛めっき鋼板（Fe１０％，Al 10.25％，残Zn), EG：電
気亜鉛めっき鋼板，GI：溶融亜鉛めっき鋼板（ Al 0.3
％，Fe 0.8％，Pb 0.1 ％，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：１２％Cr含有電
気合金めっき上層に電気亜鉛めっき１ｇ／ｍ2鋼板 注2)ZnO 皮膜処理条件 浸漬：Zn(NO3)2・6H2O：４００ｇ／ｌ、HNO3：７０ｇ／
ｌの５０℃水溶液中に１〜１０秒間亜鉛系めっき鋼板を
浸漬してZnO 皮膜を生成せしめた。
鉛めっき鋼板（Fe１０％，Al 10.25％，残Zn), EG：電
気亜鉛めっき鋼板，GI：溶融亜鉛めっき鋼板（ Al 0.3
％，Fe 0.8％，Pb 0.1 ％，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：１２％Cr含有電
気合金めっき上層に電気亜鉛めっき１ｇ／ｍ2鋼板 注2)ZnO 皮膜処理条件 浸漬：Zn(NO3)2・6H2O：４００ｇ／ｌ、HNO3：７０ｇ／
ｌの５０℃水溶液中に１〜１０秒間亜鉛系めっき鋼板を
浸漬してZnO 皮膜を生成せしめた。
【００７３】電解：Zn(NO3)2・6H2O：４００ｇ／ｌ、HN
O3：１ｇ／ｌ水溶液中で亜鉛系めっき鋼板を陰極として
電流密度７Ａ／dm2 、１〜７秒電解によりZnO 皮膜を生
成せしめた。 ・気水噴霧：合金化処理後の亜鉛系めっき鋼板 （５００℃）表面に８０〜１２５ｌ／分の霧化水を噴射
して、ZnO 皮膜を生成した。
O3：１ｇ／ｌ水溶液中で亜鉛系めっき鋼板を陰極として
電流密度７Ａ／dm2 、１〜７秒電解によりZnO 皮膜を生
成せしめた。 ・気水噴霧：合金化処理後の亜鉛系めっき鋼板 （５００℃）表面に８０〜１２５ｌ／分の霧化水を噴射
して、ZnO 皮膜を生成した。
【００７４】注3)上層酸化膜生成条件 ・Mn酸化物生成は過マンガン酸カリウム：５０ｇ ／
ｌ、リン酸１０ｇ／ｌ、硫酸３ｇ／ｌ、炭酸 亜鉛：５
ｇ／ｌの溶液（３０℃）に被処理鋼板を浸漬するかまた
は該鋼板を陰極とし、Pt電極を陽極として７Ａ／dm2 で
1.5 秒電解を行った後、水洗、乾燥した。
ｌ、リン酸１０ｇ／ｌ、硫酸３ｇ／ｌ、炭酸 亜鉛：５
ｇ／ｌの溶液（３０℃）に被処理鋼板を浸漬するかまた
は該鋼板を陰極とし、Pt電極を陽極として７Ａ／dm2 で
1.5 秒電解を行った後、水洗、乾燥した。
【００７５】・Ｐ酸化物生成は、リン酸カリウム５０ｇ
／ｌ、リン酸１０ｇ／ｌの水溶液中に亜鉛系めっき鋼板
を浸漬するかまたは該鋼板を陰極または陽極として、電
解処理（５〜１０Ａ／dm2 、１〜1.5 秒）した。・Mo酸
化物生成はモリブデン酸アンモニウム： ５０ｇ／ｌ、
リン酸：１０ｇ／ｌの溶液（30℃) に被処理鋼板を浸漬
するかまたは該鋼板を陰極、Pt電極を陽極にして７Ａ／
dm2 で1.5秒電解を行った後、水洗、乾燥した。モリブ
デン酸アンモニウム、リン酸の濃度、さらには一部には
硫酸、炭酸亜鉛の添加を行い、溶液の温度、浸漬時間、
電解量を調整して作成した。
／ｌ、リン酸１０ｇ／ｌの水溶液中に亜鉛系めっき鋼板
を浸漬するかまたは該鋼板を陰極または陽極として、電
解処理（５〜１０Ａ／dm2 、１〜1.5 秒）した。・Mo酸
化物生成はモリブデン酸アンモニウム： ５０ｇ／ｌ、
リン酸：１０ｇ／ｌの溶液（30℃) に被処理鋼板を浸漬
するかまたは該鋼板を陰極、Pt電極を陽極にして７Ａ／
dm2 で1.5秒電解を行った後、水洗、乾燥した。モリブ
デン酸アンモニウム、リン酸の濃度、さらには一部には
硫酸、炭酸亜鉛の添加を行い、溶液の温度、浸漬時間、
電解量を調整して作成した。
【００７６】・Co酸化物生成は硝酸コバルト：２００ｇ
／ｌ、 硝酸亜鉛：１５０ｇ／ｌ、濃硝酸：１cc／ｌの
溶液３０℃で被処理鋼板を陰極として、Pt電極 を陽
極にし、７Ａ／dm2 で1.5 秒電解を行った後、水洗、乾
燥した。硝酸コバルト、硝酸亜鉛、硝酸の濃度を調節
し、さらには一部にはリン酸、硫酸、炭酸亜鉛の添加を
行い、溶液の温度、電解量を調整して作成した。
／ｌ、 硝酸亜鉛：１５０ｇ／ｌ、濃硝酸：１cc／ｌの
溶液３０℃で被処理鋼板を陰極として、Pt電極 を陽
極にし、７Ａ／dm2 で1.5 秒電解を行った後、水洗、乾
燥した。硝酸コバルト、硝酸亜鉛、硝酸の濃度を調節
し、さらには一部にはリン酸、硫酸、炭酸亜鉛の添加を
行い、溶液の温度、電解量を調整して作成した。
【００７７】・Ni酸化物生成は硝酸ニッケル：２５０ｇ
／ｌ、硝酸亜鉛：１５０ｇ／ｌ、濃硝酸１cc／ｌの溶液
３０℃で被処理鋼板を陰極として、Pt電極を陽極にし、
７Ａ／dm2 で1.5 秒電解を行った後、水洗、乾燥した。
硝酸ニッケル、硝酸亜鉛、硝酸の濃度を調節し、さらに
は一部にはリン酸、硫酸、炭酸亜鉛の添加を行い、溶液
の温度、電解量を調整して作成した。
／ｌ、硝酸亜鉛：１５０ｇ／ｌ、濃硝酸１cc／ｌの溶液
３０℃で被処理鋼板を陰極として、Pt電極を陽極にし、
７Ａ／dm2 で1.5 秒電解を行った後、水洗、乾燥した。
硝酸ニッケル、硝酸亜鉛、硝酸の濃度を調節し、さらに
は一部にはリン酸、硫酸、炭酸亜鉛の添加を行い、溶液
の温度、電解量を調整して作成した。
【００７８】・Ca酸化物生成は硝酸カルシウム：２５０
ｇ／ｌ、濃硝酸：１cc／ｌの溶液３０℃で被処理鋼板を
陰極として、Pt電極を陽極にし、７Ａ／dm2 で1.5 秒電
解を行った後、水洗、乾燥した。硝酸カルシウム、硝酸
の濃度を調節し、さらには一部にはリン酸、硫酸、炭酸
亜鉛の添加を行い、溶液の温度、電解量を調整して作成
した。
ｇ／ｌ、濃硝酸：１cc／ｌの溶液３０℃で被処理鋼板を
陰極として、Pt電極を陽極にし、７Ａ／dm2 で1.5 秒電
解を行った後、水洗、乾燥した。硝酸カルシウム、硝酸
の濃度を調節し、さらには一部にはリン酸、硫酸、炭酸
亜鉛の添加を行い、溶液の温度、電解量を調整して作成
した。
【００７９】・Ｗ酸化物生成はタングステン酸アンモニ
ウム：２０ｇ／ｌ、リン酸：１０ｇ／ｌの溶液(30 ℃)
に被処理鋼板を浸漬するかまたは該鋼板を陰極として、
Pt電極を陽極にし、７Ａ／dm2 で1.5 秒電解を行った
後、水洗、乾燥した。タングステン酸アンモニウム、リ
ン酸の濃度を調節し、さらには一部には硫酸、炭酸亜鉛
の添加を行い、溶液の温度、浸漬時間、電解量を調整し
て作成した。
ウム：２０ｇ／ｌ、リン酸：１０ｇ／ｌの溶液(30 ℃)
に被処理鋼板を浸漬するかまたは該鋼板を陰極として、
Pt電極を陽極にし、７Ａ／dm2 で1.5 秒電解を行った
後、水洗、乾燥した。タングステン酸アンモニウム、リ
ン酸の濃度を調節し、さらには一部には硫酸、炭酸亜鉛
の添加を行い、溶液の温度、浸漬時間、電解量を調整し
て作成した。
【００８０】・Ｖ酸化物生成はバナジン酸アンモニウ
ム：３０ｇ／ｌ、リン酸：１０ｇ／ｌの水溶液（30℃）
中で被処理鋼板を陰極として、Pt電極を陽極にし、７Ａ
／dm2 で1.5 秒電解を行った後、水洗、乾燥した。バナ
ジン酸アンモニウム、リン酸の濃度、さらには一部には
硫酸、炭酸亜鉛の添加を行い、溶液の温度、電解時間、
電解量を調整して作成した。
ム：３０ｇ／ｌ、リン酸：１０ｇ／ｌの水溶液（30℃）
中で被処理鋼板を陰極として、Pt電極を陽極にし、７Ａ
／dm2 で1.5 秒電解を行った後、水洗、乾燥した。バナ
ジン酸アンモニウム、リン酸の濃度、さらには一部には
硫酸、炭酸亜鉛の添加を行い、溶液の温度、電解時間、
電解量を調整して作成した。
【００８１】・ホウ素酸化物生成はホウ酸：５０ｇ／ｌ
からなる水溶液中で、亜鉛系めっき鋼板を陰極として７
Ａ／dm2 、1.5 〜７秒の電解条件で電解した。混合酸化
物皮膜の生成においては、上記それぞれの金属塩あるい
は酸を添加混合した浴を作成して行った。
からなる水溶液中で、亜鉛系めっき鋼板を陰極として７
Ａ／dm2 、1.5 〜７秒の電解条件で電解した。混合酸化
物皮膜の生成においては、上記それぞれの金属塩あるい
は酸を添加混合した浴を作成して行った。
【００８２】皮膜量は何れも測定元素量 注4)化成処理性試験条件 化成処理液（亜鉛−リン酸−弗素系処理浴）にはSD5000
（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。
（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。
【００８３】注5)プレス性試験条件および評価方法： サンプルサイズ：１７mm×３００mm, 引張り速度：５０
０mm／min ，角ビート肩Ｒ：1.0 ／3.9mm ，摺動長：２
００mm, 塗油：ノックスラスト５３０Ｆ（パーカー興産
株式会社）40.1ｇ／ｍ2 の条件で、面圧を１００〜６０
０kgf 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。
０mm／min ，角ビート肩Ｒ：1.0 ／3.9mm ，摺動長：２
００mm, 塗油：ノックスラスト５３０Ｆ（パーカー興産
株式会社）40.1ｇ／ｍ2 の条件で、面圧を１００〜６０
０kgf 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。
【００８４】注６：溶接性 溶接条件は下記による。 １）加圧力：２５０kgf ２）初期加圧時間：４０Hr ３）通電時間：１２Hr ４）保持時間：５Hr ５）溶接電流：１１kA ６）チップ先端径：5.0 φ（円錐台頭型） ７）電極寿命終点判定：溶接電流の８５％でのナゲット
径が3.6 mmを確保できる打点数 ８）電極材質：Cu−Cr（一般に用いられているもの）溶
接は、めっき鋼板の片面を上、他面を下として、２枚重
ね合わせて連続打点数をとった。
径が3.6 mmを確保できる打点数 ８）電極材質：Cu−Cr（一般に用いられているもの）溶
接は、めっき鋼板の片面を上、他面を下として、２枚重
ね合わせて連続打点数をとった。
【００８５】注７：ZnO 皮膜の測定 ５％沃素メチルアルコール溶液で、めっき層のみ溶解
し、抽出残渣で混合融剤（硼酸１，炭酸ナトリウム３）
で融解した後、塩酸で溶液化してICP で分析した亜鉛量
をZnO 量に換算。
し、抽出残渣で混合融剤（硼酸１，炭酸ナトリウム３）
で融解した後、塩酸で溶液化してICP で分析した亜鉛量
をZnO 量に換算。
【００８６】
【発明の効果】本発明によれば、スポット溶接におい
て、連続打点数を増加し、それだけチップを取り替える
ことなく長時間溶接でき、チップの耐久性を向上し得る
亜鉛系めっき鋼板を製造することができる。また、溶接
による生産性を向上させることができ、かつ適正溶接電
流範囲も従来材と同レベルであり、溶接性も良好な亜鉛
系めっき鋼板を得ることができる。
て、連続打点数を増加し、それだけチップを取り替える
ことなく長時間溶接でき、チップの耐久性を向上し得る
亜鉛系めっき鋼板を製造することができる。また、溶接
による生産性を向上させることができ、かつ適正溶接電
流範囲も従来材と同レベルであり、溶接性も良好な亜鉛
系めっき鋼板を得ることができる。
【００８７】更に、本発明によれば、プレスにおいて摺
動性を冷延鋼板並以上に向上させ、かつ化成処理皮膜も
形成可能とすることができ、これによって従来より低コ
ストで、またユーザーの工程における負荷を低減でき、
プレスによる生産性を向上させることができるなどの優
れた効果が奏される。
動性を冷延鋼板並以上に向上させ、かつ化成処理皮膜も
形成可能とすることができ、これによって従来より低コ
ストで、またユーザーの工程における負荷を低減でき、
プレスによる生産性を向上させることができるなどの優
れた効果が奏される。
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番３号 新日本製 鐵株式会社名古屋製鐵所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 28/00
Claims (5)
- 【請求項１】 亜鉛系めっき鋼板の表面に亜鉛酸化物を
生成させ、次いでその上層に、Mn, Mo, Co, Ni , Ca,
Ｖ, Ｗ, Ti，Alを含む金属イオン、Ｐ，Ｂを含む酸素酸
のうち１種または２種以上を含有するpH５以下の酸性水
溶液に接触させるか、あるいは該溶液中で陰極電解する
ことにより、該成分を含む皮膜を生成させることを特徴
とする溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系め
っき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 亜鉛系めっき鋼板表面への亜鉛酸化物の
生成は、亜鉛系めっき鋼板を酸性酸化剤水溶液に接触さ
せることにより行われるものである請求項１記載の溶接
性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の
製造方法。 - 【請求項３】 亜鉛系めっき鋼板表面への亜鉛酸化物の
生成は、亜鉛系めっき鋼板を亜鉛イオンと酸化剤含有水
溶液中で陰極電解処理することにより行われるものであ
る請求項１記載の溶接性、プレス性、化成処理性に優れ
た亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 亜鉛系めっき鋼板表面への亜鉛酸化物の
生成は、３００〜６００℃の亜鉛系めっき鋼板表面に気
水混合体を吹きつけることにより行われるものである請
求項１記載の溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜
鉛系めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の上層処理水溶液中にSi，
Al, Tiの１種または２種以上の酸化物コロイドを加える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の溶接
性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の
製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3000012A JP2952835B2 (ja) | 1990-11-10 | 1991-01-04 | 溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30558390 | 1990-11-10 | ||
| JP2-305583 | 1990-11-10 | ||
| JP3000012A JP2952835B2 (ja) | 1990-11-10 | 1991-01-04 | 溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254590A JPH04254590A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2952835B2 true JP2952835B2 (ja) | 1999-09-27 |
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ID=17946891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3000012A Expired - Lifetime JP2952835B2 (ja) | 1990-11-10 | 1991-01-04 | 溶接性、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2952835B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4701546B2 (ja) * | 2001-06-27 | 2011-06-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
| CN103422129B (zh) * | 2013-07-24 | 2015-09-30 | 浙江大学 | 一种通过添加Ca2+来改变ZnO形貌的方法 |
-
1991
- 1991-01-04 JP JP3000012A patent/JP2952835B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254590A (ja) | 1992-09-09 |
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