JPH01108392A - 車体外装用Zn系合金電気メッキ鋼板およびその製造方法 - Google Patents

車体外装用Zn系合金電気メッキ鋼板およびその製造方法

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JPH01108392A
JPH01108392A JP62262995A JP26299587A JPH01108392A JP H01108392 A JPH01108392 A JP H01108392A JP 62262995 A JP62262995 A JP 62262995A JP 26299587 A JP26299587 A JP 26299587A JP H01108392 A JPH01108392 A JP H01108392A
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Yoshihiko Hobo
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車の車体外装用の塗装用鋼板として使用さ
れるZn−Ni、Zn−Fe等のZnを主成分とするZ
n系合金電気メッキ鋼板およびその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
近年、寒冷地では融雪塩とともにスリップ防止用の砂利
が道路に散布されることから、その砂利をはねた場合の
車体外面側の塗膜傷からの腐食が大きな問題になりつつ
ある。このため、自動車名メーカーは車体外装用塗装鋼
板の塗膜の改良に加え、外装用鋼板のZn電気メッキ鋼
板、Zn系合金電気メッキ鋼板といった表面処理鋼板を
導入することを積極的に検討している。
車体外装用鋼板としての適性をZn電気メッキ鋼板とZ
n系合金電気メッキ鋼板とで比較した場合、塗装を施し
た場合の塗膜上腐食に対する耐久性はZn系合金電気メ
ッキ鋼板のほうがZn電気メッキ鋼板よりも優れる。
すなわち、Zn電気メッキ鋼板にあっては、塗装を施し
゛た場合の塗膜上腐食に対する耐久性がZn系合金電気
メッキ鋼板はど高くな(、したがって塗膜がta傷を受
けた場合の塗膜クリープが大きくなる欠点がある。これ
に対し、Zn系合金電気メッキ鋼板は塗膜上腐食に強く
、また万一塗膜が損傷を受けた場合にもメッキ層だけで
比較的高い防食効果を示し、偏部の塗膜クリープに対し
てはZn電気メッキ鋼板よりも優れた性能を示す。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、このZn系合金電気メッキ鋼板は、Zn電気
メッキ鋼板と異なりメッキ内部のひずみが高く、低温で
塗膜に衝撃が加わったときに、下地鋼板とメッキ層との
間で1!!4mが広がり、広い範囲にわたって塗膜とメ
ッキ層とを剥落させる危険性がある。塗膜とともにメッ
キ層が剥落した場合は、その部分において下池鋼板が露
出し、腐食に対して全く無力となり、このことが車体外
装用鋼板にZn系合金電気メッキ鋼板を適用するにあた
っての大きな障害となっている。
本発明の目的は、Zn系合金電気メッキ鋼板におけるこ
の低温衝撃剥離を防ぎ、塗膜クリープ、低温衝撃剥離の
双方に対して高い耐久性を示す電気メッキ鋼板およびそ
の製造を従供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
ところで、本出願人はZn系合金電気メンキ綱板に対す
る耐低温衝撃w1離対策としてメッキ前の酸洗強化が有
効であることを特願昭61−181606号でtl案し
た。
すなわち、電気メッキ鋼板の製造において従来より行わ
れている酸洗処理を、酸洗減量がo、ag/rrr以上
の強化処理で行うことにより、下地鋼板表面にエツチン
グ作用による無数の凹みが形成され、これらの凹みにメ
ッキ層が入り込むことにより、低温衝@@#を防止する
のである。
しかし、この強化酸洗のためには酸洗時間の延長が必要
となり、その結果として多大な設備投資による酸洗槽の
延長もしくはラインスピード低下による生産性低下を招
くことになる。
そこで本発明者らは、強化酸洗に伴う処理時間の延長を
′抑制する対策として、メッキ母材である下地鋼板の組
成改良に着目し、鋭意実験研究を繰り返した結果、下地
鋼板に対しPを積極添加することが有効なことを知見し
た。
Pは言うまでもなく鋼板自体の加工性を阻害する元素で
ある。車体外装向けの場合、良好な加工性が要求される
ことから、Pは低く抑えられる。
JISによると、例えば絞り用鋼板(SPCD)につい
てばP≦0.035%、深咬り用鋼板(SPCE)につ
いてはP≦0.030%なる規定が設定されている。こ
のようなことから、車体外装用の電気メッキ鋼板では鋼
中Pは0.02%以下に抑制されている。Pの積極添加
によりメッキ層の密着性を高めることは、特開昭6x−
zs4s9a号公絹にて提案されているが、この提案で
はPは0゜03%以上を必要とする。したがって上述し
たJIsの規定は満足されない、この提案は、鋼中でC
tJ 、N I % Cr 、M Oに対しPを共存さ
せることにより、メッキ層の密着性を向上させるもので
ある。
これに対し、本発明者らの知見は、上記提案と異なり、
Pの積極添加により酸洗時の粒界エツチングが促進され
、短時間の処理でメッキ剥離の伝播を防止するのに十分
な凹みを下地鋼板表面に形成するというものである。そ
して、この効果は、好都合なことに、Po、03%以下
で十分発現し、JISの規定を阻害することがない。
本発明は、斯かる知見に基づきなされたもので■ Pを
0.02wt%以上含有し、酸洗処理表面にZnを主成
分とする合金電気メッキ層を有してなることを特徴とす
る車体外装用Zn系合金電気メッキ鋼板。
■ Pを0.02%以上含有する鋼板に酸洗後、Znを
主成分とする合金電気メッキを施すことを特徴とする車
体外装用Zn系合金電気メッキ鋼板の製造方法を要旨と
する。
〔作  用〕
本発明によると、酸洗処理において鋼中Pが粒界エッチ
ラグを促進し、従来どおりの一般的な酸洗時間でメッキ
剥離の伝播防止に必要な凹みを下地鋼板表面に形成する
。したがって既存の酸洗設備を使用して、しかもライン
スピードを低下させずに耐低温衝窄@IR性に優れたZ
n系合金電気メッキ鋼板が得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。
下地鋼板に対してはP≧0.02%を含有させる。
P<0.02%ではメッキ剥離の伝播防止に必要な凹み
を形成しようとすると、酸洗時間が長くなり、既設の酸
洗設備およびラインスピードでは対応不可能となる。上
限としては前述したJISの規定より0.03%が好ま
しい。
P以外の成分については特に規定しない、これはPが他
の成分に関係なく酸洗時間を支配するからである。ただ
し、求める特性によって成分含有量が決定されることは
言うまでもない、車体外装用鋼板として特に好適なP以
外成分は下記のとおりである。
必須元素としてC:0.001〜0.06%、SiS2
.10%、Mn:0.10〜0.40%、S≦0.01
%、その他A1を含み、更に選択元素としてTl5Nb
−、BlCux N i%Crs MOの中の1種また
は2種または2種以上を含んでもよい。
下地鋼板に対する酸洗処理は、既設の設備およびライン
スピードで行えばよい、下地鋼板に必要な凹みは酸洗減
量0.8g/rr1以上で確保されるが、鋼中にPを積
極添加したことから、−aの酸洗条件でこの酸洗減量が
確保される。一般に使用される酸洗条件を第1表に示し
ておく。
酸洗後のZn系合金電気メッキも常套手段で実施すれば
よい、メッキ種類はNi7〜20%を含むZn−N1合
金電気メッキを主とし、これに副成分としてCr s 
Co等が含まれた合金メッキ、FalO〜20%を含む
Zn−Fe合金メッキ等がある。また、メッキ層の上に
は無機系または有機系の化成処理および樹脂コーティン
グ(インライン後処理)を施す場合もある0本発明に係
る電気メッキ鋼板の特性は、車体外面にメッキを使う場
合に要求されるが、必ずしも両面メッキに限定するもの
ではない、メッキ条件については、酸洗処理のところで
設定された通板速度で所定のメッキ付着量を確保できる
よう、電流密度等の諸条件が設定される。
次に、本発明の実施結果を述べる。
第2表にA−4で示すP含有率を5段階に変化させた5
PCD相当の冷延鋼板試片(0,8mtx75nx 1
50m)を完全に脱脂後、酸洗処理として50℃−10
%のHCI溶液中に5〜25秒浸漬した。
次いで、各試片に第3表の条件によりZn−13%Ni
% Zn−7%N i −0,5%Cr電気メッキを行
い、得られた電気メッキ試片に対し、5D2000 (
※)によりリン酸塩処理を行い、更にU−52(※)に
よる電着塗装(膜厚20μ)、0TO4811(*) 
ニよる中塗袋(膜厚30μ)および0TO626(※)
による上塗袋(膜厚30μ)を実施した(糸:日本ペイ
ント株式会社製)。
そして、得られた各塗装鋼板試片に対し、JISZ−8
801に規定された衝撃試験を第4表の条件により実施
した後、テープ1yilIIill試験を行い、剥離径
を10点平均で算出して耐低温衝撃剥離性を評価した。
結果を第1図(イ)(ロ)に示す。
第  3  表 第  4  表 第1図(イ)はZn−13%Ni合金電気メッキ試片に
ついての結果を酸洗時間とP含有率との関係で示したも
ので、○内の数字が平均US径(n)を表している。耐
低温衝撃剥離性についての目標値は、同種冷延鋼板に電
気メッキを行わずに直接リン酸塩処理および塗装を行っ
た場合の平均剥離径とし、2.0龍である。
同図に示されるように、下地mti中のPが0.01%
程度の場合、25秒以下の一般的なライン酸洗時間では
、平均剥離径は3鶴を超える。このような下地鋼板を使
用した場合、目標とする耐低温衝撃剥離性を確保するに
は、一般レベルを超える酸洗時間を必要とし、多大の設
備投資による酸洗槽の延長やラインスピードの低下を余
儀なくされる。
Pが0.015%程度の場合は、15秒以上の酸洗時間
で目標に達するが、10秒程度では目標に達しない、近
年の傾向として酸洗時間の短縮が図られ、最新設備のな
かには約3程度度の酸洗時間しか与えられないものもあ
るので、IO秒程度の酸洗時間では十分な余裕をもって
目標を達成することが望まれる。したがって、Pが0.
015%程度では十分とは言えない、 十分な耐低温衝撃剥離性が保証されるのは、Pが0.0
2%以上の場合であり、10秒の酸洗時間で平均剥離径
は1.2 mにしかすぎない、この効果はPが0.02
%に近いところで十分に発揮されるので、5PCDにつ
いてのJIS上限であるPo。
03%を超える添加を必要としない。したがって成形に
必要な十分へ加工性も保証される。
第1図(ロ)はZn−7%N t −0,5%Cr合金
電気メッキ試片についての結果を示したものである3こ
の結果からもPを0.02%以上含存させることの有効
なことが明らかである。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明はZn系合金電
気メッキ鋼板に優れた耐低温衝撃剥離性を付与する。Z
n系合金電気メッキ鋼板は元来、塗膜上腐食に対して高
い耐久性を示すもので、本発明により優れた耐低温衝撃
剥離性が付与されることにより、車体外装用鋼板として
の製品価値を著しく向上させる。
しかも、本発明は斯かる鋼板の製造にあたり酸洗時間の
延長を必要とせず、既存の設備で高ラインスピードのま
ま能率よく経済的に製造を行わしめ、製造コストの上昇
を可及的に回避する。更に、Pilも加工性を阻害しな
い範囲に止めておくことができるので、高度の加工性が
要求される車体外装用鋼板としての適正も何ら阻害する
ことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)(ロ)は本発明の実施結果を示したグラフ
で、平均剥離径を酸洗時間とP含有量との関係で示した
ものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Pを0.02wt%以上含有し、酸洗処理表面に
    Znを主成分とする合金電気メッキ層を有してなること
    を特徴とする車体外装用Zn系合金電気メッキ鋼板。
  2. (2)Pを0.02%以上含有する鋼板に酸洗後、Zn
    を主成分とする合金電気メッキを施すことを特徴とする
    車体外装用Zn系合金電気メッキ鋼板の製造方法。
JP62262995A 1987-10-19 1987-10-19 車体外装用Zn系合金電気メッキ鋼板およびその製造方法 Pending JPH01108392A (ja)

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