JP2982620B2 - Iron material for replenishing iron ions in iron-zinc alloy electroplating solution and method for replenishing iron ions and zinc ions - Google Patents

Iron material for replenishing iron ions in iron-zinc alloy electroplating solution and method for replenishing iron ions and zinc ions

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JP2982620B2
JP2982620B2 JP6163150A JP16315094A JP2982620B2 JP 2982620 B2 JP2982620 B2 JP 2982620B2 JP 6163150 A JP6163150 A JP 6163150A JP 16315094 A JP16315094 A JP 16315094A JP 2982620 B2 JP2982620 B2 JP 2982620B2
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plating solution
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、鉄−亜鉛合金電気め
っき液を使用し、不溶性電極を使用し、そして、前記鉄
−亜鉛合金電気めっき液中に鉄イオンおよび亜鉛イオン
を補給しながら、鋼ストリップの表面上に、鉄−亜鉛合
金電気めっき層を形成する際における、鉄−亜鉛合金め
っき液中への鉄イオン補給用鉄材および鉄イオン並びに
亜鉛イオンの補給方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an iron-zinc alloy electroplating solution, an insoluble electrode, and a method for replenishing iron- and zinc ions in the iron-zinc alloy electroplating solution. The present invention relates to an iron material for replenishing iron-zinc alloy plating solution and a method for replenishing iron ions and zinc ions in an iron-zinc alloy plating solution when forming an iron-zinc alloy electroplating layer on the surface of a steel strip.

【0002】[0002]

【従来の技術】冷延鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
表面上に、連続的に鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成す
るための方法として、鉄−亜鉛合金電気めっき液を使用
し、そして、鉄−亜鉛合金電気めっき液中に鉄イオンお
よび亜鉛イオンを補給しながら、不溶性陽極と鋼板との
間に直流電流を流し、かくして、鋼板の表面上に、連続
的に鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成する方法が知られ
ている。
2. Description of the Related Art As a method for continuously forming an iron-zinc alloy electroplating layer on the surface of a cold-rolled steel sheet or a galvannealed steel sheet, an iron-zinc alloy electroplating solution is used; While supplying iron ions and zinc ions in the iron-zinc alloy electroplating solution, a direct current is passed between the insoluble anode and the steel sheet, thus continuously iron-zinc alloy electroplating on the surface of the steel sheet. Methods for forming layers are known.

【0003】このような、電気めっき液中への鉄イオン
および亜鉛イオンの補給方法として、例えば、特公昭60
-23200号公報、実開昭58-148068 号公報等(以下、先行
技術1という)に開示されているような、次に述べる方
法が一般に行われている。
[0003] As a method of replenishing iron ions and zinc ions into an electroplating solution, for example, Japanese Patent Publication No.
The following method is generally performed as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. -23200 and Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-148068 (hereinafter referred to as Prior Art 1).

【0004】即ち、図2の概略系統図で示すように、め
っき液循環タンク1'に対し、金属鉄溶解装置2'および金
属亜鉛溶解装置3'をそれぞれ並列に配置し、金属鉄溶解
装置2'内に金属鉄を充填し、そして、金属亜鉛溶解装置
3'内に金属亜鉛を充填する。
[0004] That is, as shown in the schematic system diagram of FIG. 2, a metal iron melting device 2 ′ and a metal zinc melting device 3 ′ are respectively arranged in parallel with a plating solution circulation tank 1 ′. 'Fill metal iron inside and metal zinc melting equipment
Fill metallic zinc in 3 '.

【0005】めっき液循環タンク1'と金属鉄溶解装置2'
との間に、両者をめっき液が循環する導管4'を接続す
る。導管4'の途中にポンプ5'を設け、また、導管4'の金
属鉄溶解装置2'の出側に、フィルタ6'を設けそして金属
鉄溶解装置2'の入側に至る支管7'を接続する。同じよう
に、めっき液循環タンク1'と金属亜鉛溶解装置3'との間
に、両者をめっき液が循環する導管4'を接続する。導管
4'の途中にポンプ5'を設け、また、導管4'の金属亜鉛溶
解装置3'の出側に、フィルタ6'を設けそして金属亜鉛溶
解装置3'の入側に至る支管7'を接続する。
[0005] Plating solution circulation tank 1 'and metallic iron melting device 2'
And a conduit 4 'through which the plating solution circulates. A pump 5 'is provided in the middle of the conduit 4', and a filter 6 'is provided on the outlet side of the metallic iron melting device 2' of the conduit 4 ', and a branch pipe 7' reaching the inlet side of the metallic iron melting device 2 'is provided. Connecting. Similarly, a conduit 4 'through which the plating solution circulates is connected between the plating solution circulation tank 1' and the metal zinc dissolving device 3 '. conduit
A pump 5 'is provided in the middle of 4', and a filter 6 'is provided on the outlet side of the metallic zinc dissolving device 3' of the conduit 4 ', and a branch pipe 7' connected to the inlet side of the metallic zinc dissolving device 3 'is connected. I do.

【0006】図示しない電気めっき槽から、導管8'によ
りめっき液循環タンク1'内に導かれた電気めっき液は、
循環タンク1'に並列に接続された金属鉄溶解装置2'およ
び金属亜鉛溶解装置3'の各々に導管4'を通って導かれ、
金属鉄溶解装置2'および金属亜鉛溶解装置3'において、
電気めっき液中に金属鉄および金属亜鉛が溶解される。
金属鉄が溶解されためっき液および金属亜鉛が溶解され
ためっき液は、それぞれ導管4'を通って循環タンク1'に
戻され、循環タンク1'において混合された上、導管9'を
通って電気めっき槽に送給される。
[0006] The electroplating solution guided from the electroplating tank (not shown) into the plating solution circulation tank 1 'by the conduit 8' is:
Guided through conduits 4 'to each of the metal iron melting device 2' and the metal zinc melting device 3 'connected in parallel to the circulation tank 1',
In the metal iron melting device 2 ′ and the metal zinc melting device 3 ′,
Metallic iron and metallic zinc are dissolved in the electroplating solution.
The plating solution in which the metallic iron was dissolved and the plating solution in which the metallic zinc was dissolved were returned to the circulation tank 1 'through the conduit 4', respectively, mixed in the circulation tank 1 ', and then passed through the conduit 9'. It is sent to the electroplating tank.

【0007】このように、電気めっき槽からのめっき液
を、循環タンク1'と、金属鉄溶解装置2'および金属亜鉛
溶解装置3'とに循環させ、その流量および溶解装置2'、
3'内における金属鉄および金属亜鉛の量を制御すること
によって、めっき液中に所定量の鉄イオンおよび亜鉛イ
オンが補給される。
[0007] Thus, the plating solution from the electroplating tank is circulated through the circulation tank 1 ', the metal iron melting device 2' and the metal zinc melting device 3 ', and the flow rate and the melting device 2',
By controlling the amounts of metallic iron and metallic zinc in 3 ', predetermined amounts of iron ions and zinc ions are replenished in the plating solution.

【0008】上述した方法によって、電気めっき液中に
金属鉄および金属亜鉛を溶解させるに際し、金属亜鉛
は、工業的規模で極めて高純度(99.99% 以上) のものを
入手することができるが、金属鉄については、金属亜鉛
のような高純度のものを入手することは極めて困難であ
り、入手し得ても高価なために、ある程度不純物を含有
する金属鉄を使用せざるを得ない。
In dissolving metallic iron and metallic zinc in an electroplating solution by the above-described method, metallic zinc having an extremely high purity (99.99% or more) can be obtained on an industrial scale. As for iron, it is extremely difficult to obtain a high-purity iron such as metallic zinc, and even if it is available, it is expensive, so that metallic iron containing some impurities must be used.

【0009】従って、金属鉄溶解装置2'において金属鉄
が溶解された電気めっき液中には、比較的高濃度の不純
物が含有されており、このような不純物を含有する電気
めっき液と、金属亜鉛溶解装置3'において金属亜鉛が溶
解された電気めっき液とが循環タンク1'において混合さ
れ、電気めっき槽に送給される。
Accordingly, the electroplating solution in which the metallic iron is dissolved in the metallic iron dissolving apparatus 2 'contains a relatively high concentration of impurities. The electroplating solution in which zinc metal is dissolved in the zinc dissolving apparatus 3 'is mixed in the circulation tank 1' and fed to the electroplating tank.

【0010】その結果、電気めっき槽において鋼板に電
気めっきを施す際に、電気めっき液中に含有されている
上述した不純物の種類および濃度によっては、鋼板上
に、所望の成分組成の鉄−亜鉛合金電気めっき皮膜を形
成することが困難になり、更に、めっき皮膜の密着性不
良、耐食性の劣化、めっき外観不良等が発生することが
ある。
As a result, when performing electroplating on a steel sheet in an electroplating tank, depending on the type and concentration of the above-described impurities contained in the electroplating solution, iron-zinc having a desired component composition may be present on the steel sheet. It becomes difficult to form an alloy electroplating film, and further, poor adhesion of the plating film, deterioration of corrosion resistance, poor plating appearance, and the like may occur.

【0011】上述した問題を解決する手段として、例え
ば、特開昭63-282297 号公報には、特定不純物成分の含
有量を制限した鉄イオン補給用鉄材として、C:0.05w
t.%以下、Si:0.1 wt.%以下、Cu:0.1 wt.%以下、Sb:
0.01wt.%以下、Sn:0.01wt.%以下、残りFeおよび不純物
からなる、鉄系めっき液中への鉄イオン補給用鉄材(以
下、先行技術2という)が開示されている。
As a means for solving the above-mentioned problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-282297 discloses an iron material for replenishing iron ions in which the content of a specific impurity component is limited.
t.% or less, Si: 0.1 wt.% or less, Cu: 0.1 wt.% or less, Sb:
There is disclosed an iron material for replenishing iron ions in an iron-based plating solution (hereinafter referred to as Prior Art 2), comprising 0.01 wt.% Or less, Sn: 0.01 wt.% Or less, the remaining Fe and impurities.

【0012】一方、特開平3-150400号公報には、金属鉄
溶解装置と金属亜鉛溶解装置とを直列に配置し、電気め
っき液を金属鉄溶解装置に導いてめっき液中に金属鉄を
溶解させ、次いで、金属鉄が溶解しためっき液を金属亜
鉛溶解装置に導いて、めっき液中に金属亜鉛を溶解さ
せ、金属亜鉛の溶解時に、めっき液中の不純物を金属亜
鉛の表面上に析出させる方法(以下、先行技術3とい
う)が開示されている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-150400 discloses that a metal iron melting device and a metal zinc melting device are arranged in series, and the electroplating solution is led to the metal iron melting device to dissolve the metal iron in the plating solution. Then, the plating solution in which the metallic iron is dissolved is led to a metallic zinc dissolving apparatus to dissolve the metallic zinc in the plating solution, and when the metallic zinc is dissolved, the impurities in the plating solution are deposited on the surface of the metallic zinc. A method (hereinafter referred to as Prior Art 3) is disclosed.

【0013】即ち、図3の概略系統図で示すように、め
っき液循環タンク1'に対し、金属鉄溶解装置2'および金
属亜鉛溶解装置3'をそれぞれ直列に配置し、これにめっ
き液が循環する導管4'を接続する。導管4'の途中にはポ
ンプ5'を設け、また、導管4'の金属鉄溶解装置2'および
金属亜鉛溶解装置3'の各々の出側の導管4'に、フィルタ
6'を設けそしてフィルタ6'の各々の出側の導管4'に、金
属鉄溶解装置2'および金属亜鉛溶解装置3'の各々の入側
に至る支管7'を接続する。
That is, as shown in the schematic system diagram of FIG. 3, a metal iron melting device 2 ′ and a metal zinc melting device 3 ′ are respectively arranged in series with a plating solution circulation tank 1 ′, and the plating solution is Connect the circulating conduit 4 '. A pump 5 'is provided in the middle of the conduit 4', and a filter is provided in the conduit 4 'on the outlet side of each of the metal iron melting device 2' and the metal zinc melting device 3 'of the conduit 4'.
6 'is provided and connected to a conduit 4' on the outlet side of each of the filters 6 'is a branch pipe 7' leading to the respective inlet side of the metal iron melting device 2 'and the metal zinc melting device 3'.

【0014】導管8'により、図示しない電気めっき槽か
らめっき液循環タンク1'内に導かれた電気めっき液は、
先ず、金属鉄が充填された金属鉄溶解装置2'においてめ
っき液中に金属鉄が溶解され、次いで、金属亜鉛溶解装
置3'においてめっき液中に金属亜鉛が溶解される。この
金属亜鉛溶解時に、めっき液中の不純物イオンが金属亜
鉛の表面上に析出する。その結果、めっき液中の不純物
の含有量は低減され、めっき液中に所定量の鉄イオンお
よび亜鉛イオンが補給される。
The electroplating solution guided from the electroplating tank (not shown) into the plating solution circulation tank 1 'by the conduit 8'
First, the metallic iron is dissolved in the plating solution in the metallic iron dissolving device 2 ′ filled with metallic iron, and then the metallic zinc is dissolved in the plating solution in the metallic zinc dissolving device 3 ′. When dissolving the metallic zinc, impurity ions in the plating solution precipitate on the surface of the metallic zinc. As a result, the content of impurities in the plating solution is reduced, and predetermined amounts of iron ions and zinc ions are replenished in the plating solution.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】先行技術2には、次の
ような問題がある。即ち、金属鉄に含有される不純物の
種類は多い。従って、先行技術2によっては特定されて
いない不純物や、複数種の不純物による複合作用のため
に、鋼板上に、所望の成分組成の鉄−亜鉛合金電気めっ
き皮膜を形成することは困難であり、めっき皮膜の密着
性不良、耐食性の劣化、めっき外観不良等を十分に防止
することはできない。
Prior art 2 has the following problems. That is, there are many types of impurities contained in metallic iron. Therefore, it is difficult to form an iron-zinc alloy electroplated film having a desired component composition on a steel sheet due to impurities not specified by Prior Art 2 or a combined effect of a plurality of types of impurities. Poor adhesion of the plating film, deterioration of corrosion resistance, poor plating appearance, and the like cannot be sufficiently prevented.

【0016】先行技術3には、次のような問題がある。
即ち、実際操業に際し、金属鉄と金属亜鉛との溶解速度
の差や、めっき皮膜中の鉄含有率の変動等のために、め
っき浴中に、鉄イオンまたは亜鉛イオンのみを各々単独
で補給する必要の生ずる場合がある。しかしながら、先
行技術3の方法においては、金属鉄溶解装置と金属亜鉛
溶解装置とが直列に配置されているために、上記鉄イオ
ンまたは亜鉛イオンのみを各々単独で補給することがで
ない。従って、先行技術3の方法は、実操業には適用し
にくい。
Prior art 3 has the following problem.
That is, in the actual operation, due to the difference in dissolution rate between metallic iron and metallic zinc, and the fluctuation of the iron content in the plating film, etc., in the plating bath, only iron ions or zinc ions are independently supplied. It may be necessary. However, in the method of Prior Art 3, since the metal iron melting device and the metal zinc melting device are arranged in series, it is not possible to supply only the iron ions or zinc ions alone. Therefore, the method of Prior Art 3 is difficult to apply to actual operation.

【0017】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、鋼板の表面上に連続的に鉄−亜鉛合金電気め
っき層を形成するために、金属鉄溶解装置および金属亜
鉛溶解装置にめっき液を循環させ、めっき液中に金属鉄
および金属亜鉛を溶解させることにより、めっき液中に
鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給するに際し、高品質の
鉄−亜鉛合金電気めっき液を得ることができ、しかも、
金属鉄と金属亜鉛との溶解速度の差や、めっき皮膜中の
鉄含有率の変動等が生じた際には、めっき浴中に鉄イオ
ンまたは亜鉛イオンのみを各々単独で補給することが可
能な、実操業に適した鉄−亜鉛合金電気めっき液中への
鉄イオン補給用鉄材および鉄イオン並びに亜鉛イオンの
補給方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to form a metal-iron melting device and a metal-zinc melting device in order to form an iron-zinc alloy electroplating layer continuously on the surface of a steel sheet. By circulating the solution and dissolving metal iron and metal zinc in the plating solution, when replenishing iron ions and zinc ions in the plating solution, a high-quality iron-zinc alloy electroplating solution can be obtained, Moreover,
When a difference in the dissolution rate between metallic iron and metallic zinc, or a change in the iron content in the plating film, etc., occurs, it is possible to replenish iron ions or zinc ions alone in the plating bath. Another object of the present invention is to provide an iron material for replenishing iron ions and a method for replenishing iron ions and zinc ions in an iron-zinc alloy electroplating solution suitable for actual operation.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1は、
鉄イオン補給用鉄材の成分組成を規定した発明であっ
て、前記鉄イオン補給用鉄材中の、C、Si、Mn、P、
S、Cu、CrおよびAlの含有量を、C:0.003 wt.%以下、
Si:0.005 wt.%以下、Mn:0.05 wt.% 以下、P:0.002
wt.%以下、S:0.003 wt.%以下、Cu:0.003 wt.%以下、
Cr:0.01 wt.% 以下およびAl:0.003 wt.%以下に限定し
たことに特徴を有するものである。
Means for Solving the Problems Claim 1 of the present invention provides:
The invention in which the component composition of the iron material for replenishing iron ions is specified, wherein C, Si, Mn, P,
When the content of S, Cu, Cr and Al is C: 0.003 wt.% Or less,
Si: 0.005 wt.% Or less, Mn: 0.05 wt.% Or less, P: 0.002
wt.% or less, S: 0.003 wt.% or less, Cu: 0.003 wt.% or less,
It is characterized by being limited to Cr: 0.01 wt.% Or less and Al: 0.003 wt.% Or less.

【0019】この発明の請求項2は、鉄−亜鉛合金電気
めっき液中への鉄イオンおよび亜鉛イオンの補給方法に
関する発明であって、電気めっき槽からの鉄−亜鉛合金
電気めっき液をめっき液循環タンクに導き、そして、前
記めっき液を、前記めっき液循環タンクと、これに循環
用導管によって直列に連結された、金属鉄が充填されて
いる金属鉄溶解装置および金属亜鉛が充填されている金
属亜鉛溶解装置との間を循環させ、前記金属鉄溶解装置
で前記めっき液中に金属鉄を溶解させ、次いで、前記金
属鉄が溶解されためっき液中に前記金属亜鉛溶解装置で
金属亜鉛を溶解させ、かくして、鉄−亜鉛合金電気めっ
き液中に鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給する方法にお
いて、前記金属鉄溶解装置に充填する前記金属鉄とし
て、上記請求項1記載の成分組成を有する鉄材を使用
し、そして、前記電気めっき液循環タンクと、前記金属
鉄溶解装置および前記金属亜鉛溶解装置の各々とを、別
の導管によって並列させて連結し、前記循環用導管およ
び前記別の導管に設けられた開閉弁の操作によって、前
記電気めっき液中に、鉄イオンのみまたは亜鉛イオンの
みを各々単独で補給し得るようにしたことに特徴を有す
るものである。
A second aspect of the present invention relates to a method for replenishing iron ions and zinc ions into an iron-zinc alloy electroplating solution, wherein the iron-zinc alloy electroplating solution from an electroplating tank is plated with a plating solution. It is led to a circulation tank, and the plating solution is filled with a metal iron dissolving device filled with metallic iron and metallic zinc, which are connected in series with the plating solution circulation tank by a circulation conduit. Circulating between the metal zinc dissolving device, the metal iron dissolving device to dissolve the metal iron in the plating solution, and then, in the plating solution in which the metal iron is dissolved, the metal zinc dissolving in the metal zinc dissolving device. The method for dissolving and thus replenishing iron and zinc ions in an iron-zinc alloy electroplating solution, wherein the metallic iron to be charged into the metallic iron dissolving apparatus is as described above. Using an iron material having a component composition of, and connecting the electroplating solution circulation tank and each of the metal iron melting device and the metal zinc melting device in parallel by another conduit, In addition, by operating an on-off valve provided in the another conduit, only the iron ions or only the zinc ions can be independently supplied into the electroplating solution.

【0020】[0020]

【作用】請求項1に記載の発明において、鉄イオン補給
用鉄材の成分組成を上述した範囲に限定した理由につい
て、以下に説明する。Cが0.003 wt.%を超えおよび/ま
たはSiが0.005 wt.%を超えると、その溶解時にCおよび
/またはSiが溶け込み、これがめっき液中に浮遊物とし
て残り、めっき液を汚染する。従って、鉄イオン補給用
鉄材中のC含有量は0.003 wt.%以下に、そして、Si含有
量は0.005 wt.%以下に限定すべきである。
The reason for limiting the component composition of the iron material for replenishing iron ions to the above-mentioned range in the first aspect of the present invention will be described below. When C exceeds 0.003 wt.% And / or Si exceeds 0.005 wt.%, C and / or Si dissolves at the time of dissolution, and this remains as a floating substance in the plating solution to contaminate the plating solution. Therefore, the C content in the iron material for replenishing iron ions should be limited to 0.003 wt.% Or less, and the Si content should be limited to 0.005 wt.% Or less.

【0021】Mn、P、S、Cu、CrおよびAlの少なくとも
1つが、以下に述べる含有量、即ち、Mn:0.05 wt.% 、
P:0.002 wt.%、S:0.003 wt.%、Cu:0.003 wt.%、C
r:0.01 wt.% およびAl:0.003 wt.%を超えると、電析
挙動、電析結晶に異常が生じ、めっき品質が不良にな
る。従って、Mn含有量は0.05 wt.% 以下、P含有量は0.
002 wt.%以下、S含有量は0.003 wt.%以下、Cu含有量は
0.003 wt.%以下、Cr含有量は0.01 wt.% 以下そしてAl含
有量は0.003 wt.%以下に各々限定すべきである。
At least one of Mn, P, S, Cu, Cr and Al has a content described below, that is, Mn: 0.05 wt.%,
P: 0.002 wt.%, S: 0.003 wt.%, Cu: 0.003 wt.%, C
If r: 0.01 wt.% and Al: 0.003 wt.%, the deposition behavior and the crystals deposited become abnormal, resulting in poor plating quality. Therefore, the Mn content is 0.05 wt.% Or less, and the P content is
002 wt.% Or less, S content is 0.003 wt.% Or less, Cu content is
0.003 wt.% Or less, Cr content should be limited to 0.01 wt.% Or less, and Al content should be limited to 0.003 wt.% Or less.

【0022】次に、この発明の請求項2記載の方法を、
図1に示した概略工程図に基づいて説明する。図1に示
すように、めっき液循環タンク1と金属鉄溶解装置2と
そして金属亜鉛溶解装置3とは、循環用導管4によって
直列に接続されている。めっき液循環タンク1と金属鉄
溶解装置2とを接続する第1導管4aの途中にはポンプ5a
が設けられ、金属鉄溶解装置2と金属亜鉛溶解装置3と
を連結する第2導管4b、および、金属亜鉛溶解装置3と
めっき液循環タンク1とを接続する第3導管4cの途中に
は、各々フィルター6が設けられている。
Next, the method according to claim 2 of the present invention will be described.
Description will be made based on the schematic process diagram shown in FIG. As shown in FIG. 1, a plating solution circulation tank 1, a metal iron melting device 2, and a metal zinc melting device 3 are connected in series by a circulation conduit 4. In the middle of the first conduit 4a connecting the plating solution circulation tank 1 and the metallic iron melting device 2, a pump 5a is provided.
Are provided, and in the middle of a second conduit 4b connecting the metal iron melting device 2 and the metal zinc melting device 3 and a third conduit 4c connecting the metal zinc melting device 3 and the plating solution circulation tank 1, Each is provided with a filter 6.

【0023】金属鉄溶解装置2内には、鉄イオン補給用
の金属鉄として、上述した、C, Si,Mn, P, S, Cu, Crお
よびAlの含有量が、C:0.003 wt.%以下、Si:0.005 w
t.%以下、Mn:0.05 wt.% 以下、P:0.002 wt.%以下、
S:0.003 wt.%以下、Cu:0.003 wt.%以下、Cr:0.01 w
t.% 以下およびAl:0.003 wt.%以下に限定された成分組
成を有する鉄材を充填する。また、金属亜鉛溶解装置3
内には、亜鉛イオン補給用の金属亜鉛を充填する。
In the metallic iron melting device 2, the content of C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr and Al as metallic iron for replenishing iron ions is C: 0.003 wt.%. Below, Si: 0.005 w
t.% or less, Mn: 0.05 wt.% or less, P: 0.002 wt.% or less,
S: 0.003 wt.% Or less, Cu: 0.003 wt.% Or less, Cr: 0.01 w
An iron material having a component composition limited to t.% or less and Al: 0.003 wt.% or less is filled. In addition, metal zinc melting device 3
The inside is filled with zinc metal for supplementing zinc ions.

【0024】金属鉄溶解装置2と金属亜鉛溶解装置3と
を連結する第2導管4bには、これから分岐しめっき液循
環タンク1に至る別の導管10が接続されており、めっき
液循環タンク1と金属鉄溶解装置2とは、第1導管4a、
第2導管4bおよび別の導管10によっても接続されてい
る。一方、めっき液循環タンク1と金属亜鉛溶解装置3
との間には、別の導管11が接続されており、めっき液循
環タンク1と金属亜鉛溶解装置3とは、第3導管4cおよ
び別の導管11によっても接続されている。
A second conduit 4b connecting the metallic iron dissolving device 2 and the metallic zinc dissolving device 3 is connected to another conduit 10 which branches off from the second conduit 4b and reaches the plating solution circulation tank 1. And the metal iron melting device 2 are connected to the first conduit 4a,
It is also connected by a second conduit 4b and another conduit 10. On the other hand, the plating solution circulation tank 1 and the metal zinc dissolving device 3
Is connected between the plating solution circulation tank 1 and the metal zinc dissolving apparatus 3 by a third conduit 4c and another conduit 11.

【0025】第2導管4bから分岐する別の導管10の途中
には第1開閉弁12が設けられており、別の導管10との分
岐点と金属亜鉛溶解装置3との間の第2導管4bには、第
2開閉弁13が設けられている。めっき液循環タンク1に
は、めっき液供給用導管8、および、めっき液排出用導
管9が接続されている。
A first on-off valve 12 is provided in the middle of another conduit 10 branching from the second conduit 4b, and a second conduit between the branch point with the other conduit 10 and the metal zinc dissolving device 3 is provided. 4b is provided with a second on-off valve 13. A plating solution supply conduit 8 and a plating solution discharge conduit 9 are connected to the plating solution circulation tank 1.

【0026】通常運転時には、図示しない電気めっき槽
から、めっき液供給用導管8によりめっき液循環タンク
1内に導かれた鉄−亜鉛合金電気めっき液は、ポンプ5a
の作動により、第1導管4aを通って金属鉄溶解装置2に
送給され、次いで、第2導管4bを通って金属亜鉛溶解装
置3に送給され、次いで、第3導管4cを通ってめっき液
循環タンク1に戻る。このように、めっき液が、めっき
液循環タンク1、金属鉄溶解装置2および金属亜鉛溶解
装置3を循環しているときは、別の導管10の途中に設け
られた第1開閉弁12は閉、第2導管4bに設けられた第2
開閉弁13は開となっている。このとき、めっき液循環タ
ンク1と金属亜鉛溶解装置3とを接続する別の導管11の
途中に設けられたポンプ5bは作動しない。
During normal operation, the iron-zinc alloy electroplating solution guided from the electroplating tank (not shown) into the plating solution circulation tank 1 by the plating solution supply conduit 8 is supplied to the pump 5a.
Is fed to the metallic iron melting device 2 through the first conduit 4a, then to the metallic zinc melting device 3 through the second conduit 4b, and then plated through the third conduit 4c. Return to the liquid circulation tank 1. As described above, when the plating solution is circulating in the plating solution circulation tank 1, the metal iron dissolving device 2, and the metal zinc dissolving device 3, the first on-off valve 12 provided in the middle of another conduit 10 is closed. , The second conduit provided in the second conduit 4b
The on-off valve 13 is open. At this time, the pump 5b provided in the middle of another conduit 11 connecting the plating solution circulation tank 1 and the metal zinc dissolving device 3 does not operate.

【0027】その結果、先ず、金属鉄溶解装置2におい
てめっき液中に金属鉄が溶解され、次いで、金属亜鉛溶
解装置3において、金属鉄が溶解しためっき液中に金属
亜鉛が溶解される。かくして、めっき液は、めっき液循
環タンク1と金属鉄溶解装置2と金属亜鉛溶解装置3と
の間を順次循環し、鉄−亜鉛合金電気めっき液中に鉄イ
オンおよび亜鉛イオンが補給される。
As a result, first, the metallic iron is dissolved in the plating solution in the metallic iron dissolving device 2, and then, the metallic zinc is dissolved in the plating solution in which the metallic iron is dissolved in the metallic zinc dissolving device 3. Thus, the plating solution sequentially circulates between the plating solution circulation tank 1, the metal iron dissolving device 2, and the metal zinc dissolving device 3, so that iron ions and zinc ions are supplied to the iron-zinc alloy electroplating solution.

【0028】金属鉄と金属亜鉛との溶解速度の差や、め
っき皮膜中の鉄含有率の変動等のために、めっき液中に
鉄イオンのみを単独で補給する必要が生じた場合には、
別の導管10の途中に設けられた第1開閉弁12を開とし、
第2導管4bに設けられた第2開閉弁13を閉とする。その
結果、めっき液循環タンク1内のめっき液は、ポンプ5a
の作動により、第1導管4aを通って金属鉄溶解装置2に
送給され、次いで、第2導管4bおよび別の導管10を通っ
てめっき液循環タンク1に戻される。かくして、めっき
液は、めっき液循環タンク1と金属鉄溶解装置2との間
を循環し、鉄−亜鉛合金電気めっき液中に鉄イオンのみ
が補給される。
When it is necessary to supply only iron ions to the plating solution alone due to a difference in dissolution rate between metallic iron and metallic zinc, a change in the iron content in the plating film, and the like,
Open the first on-off valve 12 provided in the middle of another conduit 10,
The second on-off valve 13 provided in the second conduit 4b is closed. As a result, the plating solution in the plating solution circulation tank 1
Is fed to the metallic iron melting device 2 through the first conduit 4a, and then returned to the plating solution circulation tank 1 through the second conduit 4b and another conduit 10. Thus, the plating solution circulates between the plating solution circulating tank 1 and the metal iron dissolving device 2, and only iron ions are supplied to the iron-zinc alloy electroplating solution.

【0029】また、めっき液中に亜鉛イオンのみを単独
で補給する必要が生じた場合には、めっき液循環タンク
1と金属亜鉛溶解装置3との間を接続する別の導管11の
途中に設けられたポンプ5bを作動させる。その結果、め
っき液循環タンク1内のめっき液は、別の導管11を通っ
て金属亜鉛溶解装置3に送給され、次いで、第3導管4c
を通ってめっき液循環タンク1に戻される。かくして、
めっき液は、めっき液循環タンク1と金属亜鉛溶解装置
との間を循環し、鉄−亜鉛合金電気めっき液中に亜鉛イ
オンのみが補給される。
If it is necessary to supply only zinc ions to the plating solution by itself, the plating solution is provided in the middle of another conduit 11 connecting between the plating solution circulation tank 1 and the metal zinc dissolving device 3. The operated pump 5b is operated. As a result, the plating solution in the plating solution circulation tank 1 is sent to the metal zinc dissolving apparatus 3 through another conduit 11 and then the third conduit 4c
To the plating solution circulation tank 1. Thus,
The plating solution circulates between the plating solution circulation tank 1 and the metal zinc dissolving device, and only zinc ions are supplied to the iron-zinc alloy electroplating solution.

【0030】金属鉄溶解装置2内に充填されている鉄イ
オン補給用鉄材は、前述した成分組成を有しており、そ
の不純物は、広範囲にわたり極めて少ない量に限定され
ている。従って、従来のように、不純物がめっき液中に
残り、めっき液を汚染したり、不純物による電析挙動、
電析結晶の異常によって、めっき品質を損なうような問
題が生ずることはない。
The iron material for replenishing iron ions filled in the metallic iron dissolving apparatus 2 has the above-described component composition, and its impurities are limited to a very small amount over a wide range. Therefore, as before, impurities remain in the plating solution, contaminating the plating solution, electrodeposition behavior due to the impurities,
The problem of impairing the plating quality does not occur due to abnormalities of the electrodeposited crystal.

【0031】また、通常操業時には、金属鉄溶解装置2
においてめっき液中に金属鉄が溶解され、次いで、金属
亜鉛溶解装置3において、金属鉄が溶解しためっき液中
に金属亜鉛が溶解されるから、金属亜鉛の溶解時に、め
っき液中の不純物イオンが、金属亜鉛の表面上に置換析
出する結果、めっき液中の不純物の含有量を低減させる
ことができる。
During normal operation, the metallic iron melting device 2
In the above, the metallic iron is dissolved in the plating solution, and then, in the metallic zinc dissolving device 3, the metallic zinc is dissolved in the plating solution in which the metallic iron has been dissolved. As a result, the content of impurities in the plating solution can be reduced as a result of substitution and precipitation on the surface of metallic zinc.

【0032】このようにして、鉄イオンおよび亜鉛イオ
ンが補給され、且つ、鉄イオン補給時に生ずる不純物含
有量が低い鉄−亜鉛合金電気めっき液は、循環タンク1
から、導管9を通って図示しない電気めっき槽に送給さ
れる。
In this way, the iron-zinc alloy electroplating solution supplied with iron ions and zinc ions and having a low impurity content at the time of iron ion replenishment is supplied to the circulation tank 1
Is supplied to an electroplating tank (not shown) through a conduit 9.

【0033】上述した金属亜鉛溶解時における不純物イ
オンの析出は、図2に示した、めっき液循環タンクに金
属鉄溶解装置と金属亜鉛溶解装置とが並列に接続された
先行技術1の場合においても、ある程度行われている。
しかしながら、先行技術1の場合には、金属鉄中の不純
物が、十分に低い量には限定されていない。
The above-described precipitation of impurity ions during the dissolution of zinc metal also occurs in the prior art 1 shown in FIG. 2, in which a metal iron dissolving device and a metal zinc dissolving device are connected in parallel to a plating solution circulation tank. Has been done to some extent.
However, in the case of Prior Art 1, the impurities in the metallic iron are not limited to a sufficiently low amount.

【0034】更に、先行技術1の場合には、金属鉄溶解
装置2'において金属鉄が溶解され、不純物の含有量が高
くなっためっき液が、金属亜鉛溶解装置3'において金属
亜鉛が溶解されためっき液と、めっき液循環タンク1'に
おいて混合され、このような混合によって不純物の含有
割合がある程度低くなっためっき液が、金属亜鉛溶解装
置3'との間を循環する。従って、不純物イオンの析出に
よる不純物の除去効果は極めて低い。
Further, in the case of the prior art 1, the plating solution in which the metallic iron is dissolved in the metallic iron dissolving apparatus 2 'and the content of impurities is increased is used for dissolving the metallic zinc in the metallic zinc dissolving apparatus 3'. The plating solution mixed with the plating solution in the plating solution circulation tank 1 ′ and having the content of impurities reduced to some extent by such mixing circulates between the metal zinc dissolution apparatus 3 ′. Therefore, the effect of removing impurities by precipitation of impurity ions is extremely low.

【0035】これに対して、本発明の方法によれば、金
属鉄溶解装置2内に充填されている鉄イオン補給用鉄材
中の不純物は、広範囲にわたり極めて少ない量に限定さ
れており、これに加えて、極めて少量の不純物を含有す
るめっき液が、金属亜鉛溶解装置との間を循環するの
で、不純物イオンの析出による不純物除去効率は極めて
高い。
On the other hand, according to the method of the present invention, the impurities in the iron material for replenishing iron ions filled in the metal iron melting apparatus 2 are limited to a very small amount over a wide range. In addition, since the plating solution containing a very small amount of impurities circulates between the metal zinc dissolving apparatus, the efficiency of impurity removal by precipitation of impurity ions is extremely high.

【0036】めっき液中の鉄含有量および亜鉛含有量
は、金属鉄溶解装置2における金属鉄の充填量、およ
び、金属亜鉛溶解装置3における金属亜鉛の充填量、並
びに、金属鉄溶解装置および金属亜鉛溶解装置の各々を
複数の小型の装置が並列に接続された構造となし、各装
置の運転台数を変更すること等によって、両者の比率を
変化させることにより、制御することができる。
The iron content and the zinc content in the plating solution can be determined by the filling amount of metallic iron in the metallic iron dissolving device 2, the filling amount of metallic zinc in the metallic zinc dissolving device 3, the metallic iron dissolving device and the metallic iron dissolving device. Each of the zinc dissolving devices has a structure in which a plurality of small devices are connected in parallel, and can be controlled by changing the ratio of both by changing the number of operating devices.

【0037】[0037]

【実施例】次に、この発明を実施例に基づき、比較例と
対比しながら説明する。板厚0.8mm の冷延鋼ストリップ
に対し、図1に示したこの発明の工程に従い、下記条件
で鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給しながら鉄−亜鉛合
金電気めっき処理を施して、冷延鋼ストリップの表面上
に鉄−亜鉛合金電気めっき皮膜を形成し、本発明供試体
No.1〜3を調製した。
Next, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples. A cold-rolled steel strip having a thickness of 0.8 mm is subjected to an iron-zinc alloy electroplating process while replenishing iron ions and zinc ions under the following conditions according to the process of the present invention shown in FIG. An iron-zinc alloy electroplated film was formed on the surface of
Nos. 1-3 were prepared.

【0038】(1) めっき液の成分組成 FeS04・7H2O : 300 g/l ZnS04・7H2O : 150 g/l Na2S04 : 50 g/l[0038] (1) plating solution component composition FeS0 4 · 7H 2 O: 300 g / l ZnS0 4 · 7H 2 O: 150 g / l Na 2 S0 4: 50 g / l

【0039】 (2) めっき液の温度 : 50 ℃ (3) めっき液の流速 : 2 m/sec (4) めっき電流密度 : 100 A/dm2 (5) 不溶性陽極 : Pt−Ir被覆Ti電極(2) Plating solution temperature: 50 ° C. (3) Plating solution flow rate: 2 m / sec (4) Plating current density: 100 A / dm 2 (5) Insoluble anode: Pt-Ir coated Ti electrode

【0040】(6) 補給金属亜鉛 : 99.99%以上の
高純度の粒状亜鉛(粒径2 〜3mm) (7) 補給金属鉄 : 表1に示す、C, Si, Mn,
P, S, Cu, Cr およびAlの含有量が本発明の範囲内に限
定された成分組成を有する円柱状鉄材(3mmφ×3mm)
(6) Supplementary metal zinc: High-purity granular zinc of 99.99% or more (particle diameter: 2 to 3 mm) (7) Supplementary metal iron: C, Si, Mn,
P, S, Cu, Cr and Al content columnar iron material having a component composition limited within the scope of the present invention (3mmφ × 3mm)

【0041】(8) 金属鉄溶解装置 : 直径80mm、容
量4リットルの充填塔形式で、めっき液は下部から供
給、上部から排出 (9) 金属亜鉛溶解装置 : 上記と同じ充填塔形式で、
直径80mm、容量2リットル (10)目標めっき量 : 40 g/m2 (11)目標鉄含有率 : 13 〜 17 wt.%
(8) Metal iron dissolving apparatus: 80 mm diameter, 4 liter capacity packed tower type, plating solution is supplied from the bottom and discharged from the top (9) Metal zinc dissolving apparatus: the same packed tower type as above,
80mm diameter, 2 liter capacity (10) Target plating amount: 40 g / m 2 (11) Target iron content: 13-17 wt.%

【0042】なお、金属鉄と金属亜鉛との溶解速度の差
やめっき皮膜中の鉄含有率の変動等のため、めっき液中
に鉄イオンのみを単独で補給する必要が生じた際には、
第1開閉弁12および第2開閉弁13の切替えにより、金属
鉄溶解装置に送給されためっき液をめっき液循環タンク
に戻し、めっき液循環タンクと金属鉄溶解装置との間を
循環させることによって、めっき液中に鉄イオンのみを
補給した。
When it is necessary to supply iron ions alone to the plating solution due to a difference in dissolution rate between metallic iron and metallic zinc and a change in the iron content in the plating film, etc.
By switching the first on-off valve 12 and the second on-off valve 13, the plating solution sent to the metal iron dissolving device is returned to the plating solution circulation tank, and circulated between the plating solution circulation tank and the metal iron dissolution device. Thus, only iron ions were supplied to the plating solution.

【0043】〔比較例1〕板厚0.8mm の冷延鋼ストリッ
プに対し、図2に示した、めっき 液循環タンクに金属
鉄溶解装置と金属亜鉛溶解装置とが並列に接続された先
行技術1の工程により、その他は上記実施例と同じ条件
によって鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給しながら鉄−
亜鉛合金電気めっき処理を施し、冷延鋼ストリップの表
面上に鉄−亜鉛合金電気めっき皮膜を形成し、比較用供
試体No.1〜3を調製した。
Comparative Example 1 Prior art 1 shown in FIG. 2 in which a metal iron melting device and a metal zinc melting device were connected in parallel to a plating solution circulation tank for a 0.8 mm thick cold rolled steel strip. In the other steps, iron- and zinc ions are replenished under the same conditions as in the above-mentioned embodiment, while iron-
A zinc alloy electroplating treatment was performed to form an iron-zinc alloy electroplating film on the surface of the cold-rolled steel strip, and Comparative Sample Nos. 1 to 3 were prepared.

【0044】〔比較例2〕板厚0.8mm の冷延鋼ストリッ
プに対し、補給金属鉄として、C, Si, Mn, P, S,Cu, Cr
およびAlの少なくとも1つの含有量が本発明の範囲外
である鉄材を使用し、その他は、上記実施例と同じ条件
によって、鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給しながら鉄
−亜鉛合金電気めっき処理を施して、冷延鋼ストリップ
の表面上に鉄−亜鉛合金電気めっき皮膜を形成し、比較
用供試体No.4〜6 を調製した。
Comparative Example 2 C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr
And using an iron material in which at least one content of Al is out of the range of the present invention, and performing an iron-zinc alloy electroplating treatment while replenishing iron ions and zinc ions under the same conditions as in the above-described embodiment. Then, an iron-zinc alloy electroplating film was formed on the surface of the cold-rolled steel strip, and comparative specimens Nos. 4 to 6 were prepared.

【0045】〔比較例3〕板厚0.8mm の冷延鋼ストリッ
プに対し、補給金属鉄として、C, Si, Mn, P, S,Cu, Cr
およびAlの少なくとも1つの含有量が本発明の範囲外
である比較例2と同じ鉄材を使用し、且つ、図2に示し
た、めっき 液循環タンクに金属鉄溶解装置と金属亜鉛
溶解装置とが並列に接続された先行技術1の工程によ
り、その他は上記実施例と同じ条件によって鉄イオンお
よび亜鉛イオンを補給しながら鉄−亜鉛合金電気めっき
処理を施し、冷延鋼ストリップの表面上に鉄−亜鉛合金
電気めっき皮膜を形成し、比較用供試体No.7〜9を調製
した。
[Comparative Example 3] C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr
And the same iron material as in Comparative Example 2 in which the content of at least one of Al and Al is out of the range of the present invention, and a metal-iron melting device and a metal-zinc melting device are provided in the plating solution circulation tank shown in FIG. An iron-zinc alloy electroplating process is performed while replenishing iron ions and zinc ions under the same conditions as in the above-mentioned embodiment by the steps of prior art 1 connected in parallel, and iron-zinc alloy is electroplated on the surface of the cold-rolled steel strip. A zinc alloy electroplated film was formed, and comparative specimens Nos. 7 to 9 were prepared.

【0046】表1に、本発明供試体No.1〜3および比較
用供試体No.1〜9の調製に使用した補給金属鉄の成分組
成、および、各供試体のめっき付着量およびめっき被膜
中のFe含有率を示す。
Table 1 shows the composition of the replenishing metal iron used in the preparation of the test specimens Nos. 1 to 3 of the present invention and the test specimens Nos. 1 to 9, and the coating weight and plating film of each test specimen. 2 shows the Fe content in the steel.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】本発明供試体No.1〜3および比較用供試体
No.1〜9の各々について、以下に述べるように、めっき
外観、耐食性およびめっき被膜の密着性を調べ、これら
を評価した。
Specimens Nos. 1-3 of the Present Invention and Specimens for Comparison
For each of Nos. 1 to 9, the plating appearance, corrosion resistance and adhesion of the plating film were examined and evaluated as described below.

【0049】(1) めっき外観:めっき被膜の色調および
めっきむらを目視によって調べ、下記のように評価し
た。 ○:良好、 △:やや不良、 ×:不良。
(1) Plating appearance: The color tone and plating unevenness of the plating film were visually inspected and evaluated as follows. :: good, △: slightly poor, ×: bad.

【0050】(2) 耐食性:本発明供試体および比較用供
試体の各々に対して、フルディップ型リン酸亜鉛処理を
施してリン酸亜鉛被膜を形成し、次いで、カチオンタイ
プの電着塗装を施して、リン酸亜鉛被膜の上に、厚さ2
0μm の塗膜を形成し、次いで、塗膜にクロスカットを
施した。このようにしてクロスカットの施された供試体
について、JIS Z2371 に規定された塩水噴霧試験におけ
る720 時間経過後の供試体のクロスカット部分の塗膜の
ふくれ幅を測定し、そのふくれ幅によって、下記のよう
に評価した。 ○:ふくれ幅2mm以下、 △:ふくれ幅2mm超、4mm以下、 ×:ふくれ幅4mm超。
(2) Corrosion resistance: Each of the test sample of the present invention and the test sample for comparison was subjected to a full-dip type zinc phosphate treatment to form a zinc phosphate coating, and then subjected to cationic electrodeposition coating. To a thickness of 2 on the zinc phosphate coating.
A coating of 0 μm was formed and then the coating was cross cut. With respect to the specimen subjected to the cross cut in this way, the blister width of the coating film of the cross cut part of the specimen after 720 hours in the salt spray test specified in JIS Z2371 was measured, and the blister width was used. The evaluation was as follows. ○: blister width 2 mm or less, Δ: blister width more than 2 mm, 4 mm or less, ×: blister width more than 4 mm.

【0051】(3) めっき被膜の密着性:本発明供試体お
よび比較用供試体の各々を、そのめっき面を内側にして
OT曲げ機により曲げ、次いで開いた後、その表面に接
着テープを貼りそして剥がし、接着テープの黒化度によ
って、下記のように評価した。 ○:良好、 △:やや不良、 ×:不良。
(3) Adhesion of plating film: Each of the test sample of the present invention and the test sample for comparison was bent by an OT bending machine with its plating surface inside, and then opened, and then an adhesive tape was stuck on the surface. Then, the adhesive tape was peeled off and evaluated according to the degree of blackening of the adhesive tape as follows. :: good, △: slightly poor, ×: bad.

【0052】表1に、本発明供試体No.1〜3および比較
用供試体No.1〜9における上述した試験の評価結果を併
せて示す。
Table 1 also shows the evaluation results of the above-mentioned tests on the test samples Nos. 1 to 3 of the present invention and the test samples Nos. 1 to 9 for comparison.

【0053】表1から明らかなように、比較用供試体N
o.1〜3は、補給金属鉄として、本発明供試体No.1〜3
と同じ、C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr およびAlの含有量が
本発明の範囲内に限定された成分組成を有する鉄材を使
用したにもかかわらず、図2に示した、めっき液循環タ
ンクに金属鉄溶解装置と金属亜鉛溶解装置とが並列に接
続された先行技術1の工程によって行ったために、何れ
もめっき被膜の外観が悪く、比較用供試体No.3は、めっ
き被膜の密着性も悪かった。
As is clear from Table 1, the comparative specimen N
o.1 to 3 are specimens of the present invention No.1 to 3
As shown in FIG. 2, despite the use of an iron material having the same C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr, and Al contents as defined in the present invention, Since the plating solution circulation tank was connected to the metal iron dissolving device and the metal zinc dissolving device in parallel according to the process of the prior art 1, the appearance of the plating film was poor in each case. The adhesion of the coating was also poor.

【0054】比較用供試体 No.4〜6は、図1に示した
この発明の工程に従って、鉄イオンおよび亜鉛イオンを
補給しながら鉄−亜鉛合金電気めっき処理を施したにも
かかわらず、補給用金属鉄として、比較用供試体 No.4
は、Si, P およびCrの含有量が本発明の範囲を超えて多
い鉄材を使用したために、めっき被膜の外観が悪かっ
た。また、比較用供試体 No.5は、C, Si およびCrの含
有量が本発明の範囲を超えて多い鉄材を使用したため
に、めっき被膜の外観および密着性が悪かった。そし
て、比較用供試体 No.6は、C, Si, PおびCrの含有量が
何れも本発明の範囲を超えて多い鉄材を使用したため
に、めっき被膜の外観が極めて悪く、且つ、耐食性およ
び密着性も悪かった。
The test specimens Nos. 4 to 6 were supplied in spite of being subjected to the iron-zinc alloy electroplating process while replenishing iron ions and zinc ions in accordance with the process of the present invention shown in FIG. Specimen No.4 as metal iron for comparison
Since the steel used had a high content of Si, P and Cr outside the range of the present invention, the appearance of the plating film was poor. Further, Comparative Sample No. 5 was poor in appearance and adhesion of the plating film because an iron material having a large content of C, Si and Cr exceeding the range of the present invention was used. And, for the comparative sample No. 6, since the content of C, Si, P and Cr was all higher than the range of the present invention, the appearance of the plating film was extremely poor, and the corrosion resistance and Adhesion was also poor.

【0055】比較用供試体 No.7〜9は、補給用金属鉄
として、その成分組成が本発明の範囲を外れた比較用供
試体 No.4〜6と同じ鉄材を使用し、しかも、めっき液
循環タンクに金属鉄溶解装置と金属亜鉛溶解装置とが並
列に接続された先行技術1の工程によって行ったため
に、めっき被膜の外観、耐食性および密着性のすべてに
おいて悪かった。
In Comparative Sample Nos. 7 to 9, the same iron material as Comparative Sample Nos. 4 to 6 having a component composition outside the scope of the present invention was used as replenishing metallic iron. Since the process was performed according to the prior art 1 in which the metal iron melting device and the metal zinc melting device were connected in parallel to the liquid circulation tank, the appearance, corrosion resistance and adhesion of the plating film were all poor.

【0056】これに対し、本発明供試体No.1〜3は、補
給金属鉄として、C, Si, Mn, P, S,Cu, Cr およびAlの
含有量が本発明の範囲内に限定された成分組成を有する
鉄材を使用し、且つ、図1に示した本発明の工程に従っ
て、鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給しながら鉄−亜鉛
合金電気めっき処理を施したので、めっき外観、耐食性
およびめっき被膜の密着性のすべてが優れていた。
On the other hand, the test specimens Nos. 1 to 3 of the present invention had the contents of C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr and Al as supplementary metal iron limited to the scope of the present invention. Since the iron-zinc alloy electroplating treatment was performed while using iron material having the above-mentioned composition and replenishing iron ions and zinc ions according to the process of the present invention shown in FIG. 1, the plating appearance, corrosion resistance and plating All of the adhesion of the coating was excellent.

【0057】更に、上記実施例においては、補給金属鉄
のNi含有量が0.01wt.%以下で、且つ、Pb, Sn, Cd, Asお
よびSbの各含有量が何れも0または0.0001wt.%以下であ
り、これによって、上記めっき外観、耐食性およびめっ
き被膜密着性の向上に一段と優れた効果が発揮された。
Furthermore, in the above embodiment, the Ni content of the replenishing metal iron is 0.01 wt.% Or less, and each of the contents of Pb, Sn, Cd, As and Sb is 0 or 0.0001 wt.%. As a result, the effect of improving the plating appearance, corrosion resistance, and plating film adhesion was further improved.

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
鋼板の表面上に連続的に鉄−亜鉛合金電気めっき層を形
成するために、金属鉄溶解装置および金属亜鉛溶解装置
にめっき液を循環させ、めっき液中に金属鉄および金属
亜鉛を溶解させることにより、めっき液中に鉄イオンお
よび亜鉛イオンを補給するに際し、高品質の鉄−亜鉛合
金電気めっき液を得ることができ、しかも、金属鉄と金
属亜鉛との溶解速度の差や、めっき皮膜中の鉄含有率の
変動等が生じた際には、めっき浴中に鉄イオンまたは亜
鉛イオンのみを各々単独で補給することが可能であり、
実操業に適用して極めて優れた成果が発揮される等、工
業上有用な効果がもたらされる。
As described above, according to the present invention,
Circulating a plating solution through a metal iron melting device and a metal zinc melting device to dissolve metallic iron and metal zinc in the plating solution in order to continuously form an iron-zinc alloy electroplating layer on the surface of a steel sheet. Therefore, when replenishing the plating solution with iron ions and zinc ions, a high-quality iron-zinc alloy electroplating solution can be obtained, and the dissolution rate difference between metallic iron and metallic zinc, When fluctuations in iron content etc. occur, it is possible to replenish only iron ions or zinc ions alone in the plating bath,
Industrially useful effects such as extremely excellent results when applied to actual operations are brought about.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の方法を示す概略工程図である。FIG. 1 is a schematic process chart showing a method of the present invention.

【図2】先行技術1の方法を示す概略工程図である。FIG. 2 is a schematic process diagram showing a method of Prior Art 1.

【図3】先行技術3の方法を示す概略工程図である。FIG. 3 is a schematic process chart showing a method of Prior Art 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’めっき液循環タンク、 2,2’金属鉄溶解装置、 3,3’金属亜鉛溶解装置、 4,4’循環用導管、 4a 第1導管、 4b 第2導管、 4c 第3導管、 5a, 5b, 5' ポンプ、 6, 6' フィルター、 7' 分岐管、 8, 8' 供給管、 9, 9' 排出管、 10,11 別の導管、 12 第1開閉弁、 13 第2開閉弁。 1,1 'plating solution circulation tank, 2,2' metal iron melting device, 3,3 'metal zinc melting device, 4,4' circulation conduit, 4a first conduit, 4b second conduit, 4c third conduit, 5a, 5b, 5 'pump, 6, 6' filter, 7 'branch pipe, 8, 8' supply pipe, 9, 9 'discharge pipe, 10, 11 separate conduit, 12 first open / close valve, 13 second open / close valve.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 鉄イオン補給用鉄材中の、C、Si、Mn、
P、S、Cu、CrおよびAlの含有量を、C:0.003 wt.%以
下、Si:0.005 wt.%以下、Mn:0.05 wt.% 以下、P:0.
002 wt.%以下、S:0.003 wt.%以下、Cu:0.003 wt.%以
下、Cr:0.01wt.% 以下およびAl:0.003 wt.%以下に限
定したことを特徴とする、鉄−亜鉛合金電気めっき液中
への鉄イオン補給用鉄材。
Claims: 1. C, Si, Mn, in iron material for replenishing iron ions.
The contents of P, S, Cu, Cr and Al are as follows: C: 0.003 wt.% Or less, Si: 0.005 wt.% Or less, Mn: 0.05 wt.% Or less, P: 0.
Iron-zinc alloy characterized by being limited to 002 wt.% Or less, S: 0.003 wt.% Or less, Cu: 0.003 wt.% Or less, Cr: 0.01 wt.% Or less, and Al: 0.003 wt.% Or less. Iron material for replenishing iron ions in electroplating solution.
【請求項2】 電気めっき槽からの鉄−亜鉛合金電気め
っき液をめっき液循環タンクに導き、そして、前記めっ
き液を、前記めっき液循環タンクと、これに循環用導管
によって直列に連結された、金属鉄が充填されている金
属鉄溶解装置および金属亜鉛が充填されている金属亜鉛
溶解装置との間を循環させ、前記金属鉄溶解装置で前記
めっき液中に金属鉄を溶解させ、次いで、前記金属鉄が
溶解されためっき液中に前記金属亜鉛溶解装置で金属亜
鉛を溶解させ、かくして、鉄−亜鉛合金電気めっき液中
に鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給する方法において、
前記金属鉄溶解装置に充填する前記金属鉄として、上記
請求項1記載の成分組成を有する鉄材を使用し、そし
て、前記電気めっき液循環タンクと、前記金属鉄溶解装
置および前記金属亜鉛溶解装置の各々とを、別の導管に
よって並列させて連結し、前記循環用導管および前記別
の導管に設けられた開閉弁の操作によって、前記電気め
っき液中に、鉄イオンのみまたは亜鉛イオンのみを各々
単独で補給し得るようにしたことを特徴とする、鉄−亜
鉛合金電気めっき液中への鉄イオンおよび亜鉛イオンの
補給方法。
2. The iron-zinc alloy electroplating solution from the electroplating tank is led to a plating solution circulation tank, and the plating solution is connected in series with the plating solution circulation tank by a circulation conduit. Circulating between a metal iron melting device filled with metal iron and a metal zinc melting device filled with metal zinc, dissolving the metal iron in the plating solution with the metal iron melting device, In the method of dissolving metal zinc in the metal zinc dissolving apparatus in the plating solution in which the metal iron is dissolved, and thus replenishing iron ions and zinc ions in the iron-zinc alloy electroplating solution,
As the metallic iron to be charged into the metallic iron melting device, an iron material having the component composition according to claim 1 is used, and the electroplating solution circulation tank, the metallic iron melting device and the metal zinc melting device are used. Each of them is connected in parallel by another conduit, and by operating the on-off valve provided on the circulation conduit and the another conduit, only iron ions or only zinc ions are separately contained in the electroplating solution. A method for replenishing iron- and zinc-ions in an iron-zinc alloy electroplating solution, characterized in that the replenishment can be carried out by the following method.
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