JPH01147094A - 交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法 - Google Patents
交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法Info
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Landscapes
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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。
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〉
本発明は表面処理鋼材の製造方法に関し、特に交番電解
法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法に関す
る。
法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法に関す
る。
〈従来技術およびその問題点〉
家電、複写機、情報通信器、自動車内装、内装建材等に
広く利用される素材は、メーカーで鋼板を加工後、塗装
またはクロメート処理等で黒色化処理を施し、製品とし
ている。 しかし、近年、工程省略、コスト低減を目的
として、スチールメーカーに対して、黒色化表面処理鋼
板の供給要求が高まっている。
広く利用される素材は、メーカーで鋼板を加工後、塗装
またはクロメート処理等で黒色化処理を施し、製品とし
ている。 しかし、近年、工程省略、コスト低減を目的
として、スチールメーカーに対して、黒色化表面処理鋼
板の供給要求が高まっている。
黒色化表面処理鋼板に要求される性能は加工性、溶接性
、耐食性、黒色度等があげられ、更に詳しくは、 ■安価な処理法、処理が簡単であること■高速処理性(
数秒の処理時間であること)■現有のめつきラインの大
巾な改造を必要としないこと ■処理液の劣化がないこと ■均一な処理ができること ■黒色の色調が良いこと ■耐食性が良いこと ■溶接性が良好なこと ■加工性が良いこと [相]皮膜にキズのつきにくいこと 等があげられる。
、耐食性、黒色度等があげられ、更に詳しくは、 ■安価な処理法、処理が簡単であること■高速処理性(
数秒の処理時間であること)■現有のめつきラインの大
巾な改造を必要としないこと ■処理液の劣化がないこと ■均一な処理ができること ■黒色の色調が良いこと ■耐食性が良いこと ■溶接性が良好なこと ■加工性が良いこと [相]皮膜にキズのつきにくいこと 等があげられる。
従来の黒色化処理法としては、(i)黒色塗装法、(i
i)黒色クロメート法、(fit)化学処理法((a)
特開昭50−55546号、(b)特開昭52−762
37号、(c)特開昭52−76238号、(d)特開
昭60−121275号、(e)特開昭60−1812
77号) 、 (iv)加熱処理法(特開昭55−91
993号、特開昭56−293号)、(V)陽極電解処
理法(特開昭58−151490号、特開昭58−15
1491号)、(Vi)陰極電解処理法(特開昭60−
190588号)がある。
i)黒色クロメート法、(fit)化学処理法((a)
特開昭50−55546号、(b)特開昭52−762
37号、(c)特開昭52−76238号、(d)特開
昭60−121275号、(e)特開昭60−1812
77号) 、 (iv)加熱処理法(特開昭55−91
993号、特開昭56−293号)、(V)陽極電解処
理法(特開昭58−151490号、特開昭58−15
1491号)、(Vi)陰極電解処理法(特開昭60−
190588号)がある。
しかるに(i)黒色塗装法は塗装設備が必要であり、高
価な設備投資が必要となり、製造コストが高くなる。
価な設備投資が必要となり、製造コストが高くなる。
(it)黒色クロメート法は反応時間が長く、電気めつ
きラインでの処理が不可能である。また薬剤も銀塩を使
用するために高価である。
きラインでの処理が不可能である。また薬剤も銀塩を使
用するために高価である。
(f i f)化学処理法の(a)〜(C)では銅イオ
ンを使用する置換めっきの一種であり、処理液の温度、
濃度が反応速度に影響し、かつ処理液中にZn等が溶解
するために高速ライン生産°で均一な黒色処理をするこ
とができない。 また、黒化層も十分な皮膜強度が得ら
れない。 (d) 、 (e)は硝酸水溶液中で酸
化反応させるもので、基本的には、Is)〜(C)と同
じであり、処理液中に、 Zn。
ンを使用する置換めっきの一種であり、処理液の温度、
濃度が反応速度に影響し、かつ処理液中にZn等が溶解
するために高速ライン生産°で均一な黒色処理をするこ
とができない。 また、黒化層も十分な皮膜強度が得ら
れない。 (d) 、 (e)は硝酸水溶液中で酸
化反応させるもので、基本的には、Is)〜(C)と同
じであり、処理液中に、 Zn。
Ni等が溶解し、短期間で処理液が劣化する。
また、形成された黒化層も黒色度が低く、青味を帯びた
色調しか得られない。
色調しか得られない。
(iv)加熱処理法は設備が高価になり、かつ均一な加
熱コントロールが難しく、着色コントロールが困難であ
る。
熱コントロールが難しく、着色コントロールが困難であ
る。
(V)陽極電解処理法は、特開昭58−151491号
、同58−151490号公報において黒色化を電気量
でコントロールできる点が良いとしている。 しかし、
電解液中にめっき金属が溶解し、液劣化を生じること、
および、めっきした金属を再び溶解することになり、経
済的にも不利である。
、同58−151490号公報において黒色化を電気量
でコントロールできる点が良いとしている。 しかし、
電解液中にめっき金属が溶解し、液劣化を生じること、
および、めっきした金属を再び溶解することになり、経
済的にも不利である。
(vi)陰極電解処理法は、(V)の欠点であるめっき
層の溶解を除いた点で優れた処理法であるが、黒化層が
比較的厚くならないと黒色度が得られず、黒化層が厚く
なると強度、密着性が悪くなるという欠点がある。
層の溶解を除いた点で優れた処理法であるが、黒化層が
比較的厚くならないと黒色度が得られず、黒化層が厚く
なると強度、密着性が悪くなるという欠点がある。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上述のように従来技術の欠点は、強固な黒色層を有する
処理は処理液の劣化−が激しく、実ラインでの製造が困
難であった。 他方、陰極処理で黒色層を形成させる技
術は、処理液の劣化が少ない反面、形成された黒色層の
密着性強度が不十分で折曲げ加工等で剥離するという不
具合があった。
処理は処理液の劣化−が激しく、実ラインでの製造が困
難であった。 他方、陰極処理で黒色層を形成させる技
術は、処理液の劣化が少ない反面、形成された黒色層の
密着性強度が不十分で折曲げ加工等で剥離するという不
具合があった。
従って、密着性、加工性に優れ、かつ処理液の劣化がな
く安定した黒色を得る処理方法を確立するために本発明
者らは、前記従来技術を詳細に検討した結果、(V)陽
極電解処理法と(vi)陰極電解処理法におけるそれぞ
れの欠点を除き、長所のみを得る方法として交番電解処
理法での黒色化度の高い表面処理法を見出した。
く安定した黒色を得る処理方法を確立するために本発明
者らは、前記従来技術を詳細に検討した結果、(V)陽
極電解処理法と(vi)陰極電解処理法におけるそれぞ
れの欠点を除き、長所のみを得る方法として交番電解処
理法での黒色化度の高い表面処理法を見出した。
この交番電解処理法によれば、陽極電解処理と#M!電
解処理とが交互に行われるために、電解液中への金属の
溶解が減少し、電解液の劣化が著しく抑制される。
解処理とが交互に行われるために、電解液中への金属の
溶解が減少し、電解液の劣化が著しく抑制される。
〈発明の目的〉
本発明の目的は、処理液の劣化が少なく、且つ安定した
高黒色度を有する加工性、溶接性および耐食性に優れた
交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方
法を提供することにある。
高黒色度を有する加工性、溶接性および耐食性に優れた
交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方
法を提供することにある。
〈発明の構成〉
本発明の第1の態様によれば、鋼材にFe、C。
およびNi含有率がそれぞれ3〜25%であるZn −
Fe、 Zn−Co、 Zn−Co−NiおよびZn−
Fe−Niよりなる群から選ばれた1種のZn系合金め
っきを10〜40 g/m’施した後、該Zn系゛合金
めっき材を1〜100 g/lの硝酸イオンを含有する
処理液中で、陽極と陰極に保持する時間を、陰極処理時
間1に対して陽極処理時間比0.1〜30の範囲とし、
かつ交番周期を50Hz以下、全処理時間を1〜30秒
とすると共に、該Zn系合金めっき材の陽極電解電流密
度を5〜100A/dm’とし、かつ陽極電流密度と陰
極電流密度との比を0.1〜20:1として電解処理を
施すことを特徴とする交番電解法による黒色度化の高い
表面処理鋼材の製造方法が提供される。
Fe、 Zn−Co、 Zn−Co−NiおよびZn−
Fe−Niよりなる群から選ばれた1種のZn系合金め
っきを10〜40 g/m’施した後、該Zn系゛合金
めっき材を1〜100 g/lの硝酸イオンを含有する
処理液中で、陽極と陰極に保持する時間を、陰極処理時
間1に対して陽極処理時間比0.1〜30の範囲とし、
かつ交番周期を50Hz以下、全処理時間を1〜30秒
とすると共に、該Zn系合金めっき材の陽極電解電流密
度を5〜100A/dm’とし、かつ陽極電流密度と陰
極電流密度との比を0.1〜20:1として電解処理を
施すことを特徴とする交番電解法による黒色度化の高い
表面処理鋼材の製造方法が提供される。
本発明の第2の態様によれば、鋼材にFe、G。
およびNi含有率がそれぞれ3〜25%であるZn −
Fe%Zn−Co、Zn−Co−NiおよびZn−Fe
−Niよりなる群から選ばれた1種のZn系合金めりき
を10〜40 g/ni’施した後、該Zn系合金めっ
き材を1〜t o o g/lの硝酸イオンを含有する
処理液中で、陽極と陰極に保持する時間を、陰極処理時
間1に対して陽極処理時間比0.1〜30の範囲とし、
かつ交番周期を50Hz以下、全処理時間を1〜30秒
とすると共に、該Zn系合金めっき材の陽極電解電流密
度を5〜100A/dm’とし、かつ陽極電流密度と陰
極電流密度との比をo、i〜20:1として電解処理を
施した後、無水クロム酸を主成分とするクロメート液で
クロメート処理を行い、クロメート皮膜をCr換算で5
〜100mg/ゴ付着させることを特徴とする交番電解
法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法が提供
される。
Fe%Zn−Co、Zn−Co−NiおよびZn−Fe
−Niよりなる群から選ばれた1種のZn系合金めりき
を10〜40 g/ni’施した後、該Zn系合金めっ
き材を1〜t o o g/lの硝酸イオンを含有する
処理液中で、陽極と陰極に保持する時間を、陰極処理時
間1に対して陽極処理時間比0.1〜30の範囲とし、
かつ交番周期を50Hz以下、全処理時間を1〜30秒
とすると共に、該Zn系合金めっき材の陽極電解電流密
度を5〜100A/dm’とし、かつ陽極電流密度と陰
極電流密度との比をo、i〜20:1として電解処理を
施した後、無水クロム酸を主成分とするクロメート液で
クロメート処理を行い、クロメート皮膜をCr換算で5
〜100mg/ゴ付着させることを特徴とする交番電解
法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法が提供
される。
本発明の第3の態様によれば、鋼材にFe、C。
およびNi含有率がそれぞれ3〜25%であるZn −
Fe、 Zn−Co、Zn−Co−NiおよびZn−F
e−旧よりなる群から選ばれた1種のZn系合金めっき
を10〜40 glrd施した後、該Zn系合金めっき
材を1〜100 g/lの硝酸イオンを含有する処理液
中で、陽極と陰極に保持する時間を、陰極処理時間1°
に対して陽極処理時間比0.1〜30の範囲とし、かつ
交番周期を50Hz以下、全処理時間を1〜30秒とす
ると共に、該Zn系合金めっき材の陽極電解電流密度を
5〜100A/dゴとし、かつ陽極電流密度と陰極電流
密度との比を0.1〜20:1として電解処理を施した
後、水分散性あるいは水溶性樹脂またはケイ酸ゾルを乾
燥重量で0.3〜3 g/m2塗布することを特徴とす
る交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造
方法が提供される。
Fe、 Zn−Co、Zn−Co−NiおよびZn−F
e−旧よりなる群から選ばれた1種のZn系合金めっき
を10〜40 glrd施した後、該Zn系合金めっき
材を1〜100 g/lの硝酸イオンを含有する処理液
中で、陽極と陰極に保持する時間を、陰極処理時間1°
に対して陽極処理時間比0.1〜30の範囲とし、かつ
交番周期を50Hz以下、全処理時間を1〜30秒とす
ると共に、該Zn系合金めっき材の陽極電解電流密度を
5〜100A/dゴとし、かつ陽極電流密度と陰極電流
密度との比を0.1〜20:1として電解処理を施した
後、水分散性あるいは水溶性樹脂またはケイ酸ゾルを乾
燥重量で0.3〜3 g/m2塗布することを特徴とす
る交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造
方法が提供される。
本発明の第4の態様によれば、鋼材にFe、G。
およびNi含有率がそれぞれ3〜25%であるZn −
Fe、 Zn−Co、Zn−Co−NiおよびZn−F
e−Niよりなる群から選ばれた1種のZn系合金めっ
きを10〜40g/ゴ施した後、該Zn系合金めっき材
を1〜100 g/lの硝酸イオンを含有する処理液中
で、陽極と陰極に保持する時間を、陰極処理時間1に対
して陽極処理時間比0.1〜30の範囲とし、かつ交番
周期を50Hz以下、全処理時間を1〜30秒とすると
共に、該Zn系合金めっき材の陽極電解電流密度を5〜
100 ^/drn”とし、かつ陽極電流密度と陰極
電流密度との比を0.1〜20:1として電解処理を施
した後、無水クロム酸を主成分とするクロメート液でク
ロメート処理を行い、クロメート皮膜をCr換算で5〜
100mg/m2付着させた後に、水分散性あるいは水
溶性樹脂またはケイ酸ゾルを乾燥重量で0.3〜3 g
/d塗布することを特徴とする交番電解法による黒色化
度の高い表面処理鋼材の製造方法が提供される。
Fe、 Zn−Co、Zn−Co−NiおよびZn−F
e−Niよりなる群から選ばれた1種のZn系合金めっ
きを10〜40g/ゴ施した後、該Zn系合金めっき材
を1〜100 g/lの硝酸イオンを含有する処理液中
で、陽極と陰極に保持する時間を、陰極処理時間1に対
して陽極処理時間比0.1〜30の範囲とし、かつ交番
周期を50Hz以下、全処理時間を1〜30秒とすると
共に、該Zn系合金めっき材の陽極電解電流密度を5〜
100 ^/drn”とし、かつ陽極電流密度と陰極
電流密度との比を0.1〜20:1として電解処理を施
した後、無水クロム酸を主成分とするクロメート液でク
ロメート処理を行い、クロメート皮膜をCr換算で5〜
100mg/m2付着させた後に、水分散性あるいは水
溶性樹脂またはケイ酸ゾルを乾燥重量で0.3〜3 g
/d塗布することを特徴とする交番電解法による黒色化
度の高い表面処理鋼材の製造方法が提供される。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明で対象とする合金めっき材は、Zn −Fe。
Zn−Co、 Zn−Co−NiおよびZn−Fe−N
iのZn系合金めっき材であり、これらは電気めっき法
、溶融めっき法、蒸着めっき法等のいずれのめっき法で
製造したものでもよい。 めつきする基材は鋼板、アル
ミニウム板、ステンレス板等のいずれでもよい。
iのZn系合金めっき材であり、これらは電気めっき法
、溶融めっき法、蒸着めっき法等のいずれのめっき法で
製造したものでもよい。 めつきする基材は鋼板、アル
ミニウム板、ステンレス板等のいずれでもよい。
また前記Zn系合金めっき層の下層に各種のめっきを行
なってもよく、表層に前記Zn系合金めっき層が10〜
40g/m2形成されていればよい。
なってもよく、表層に前記Zn系合金めっき層が10〜
40g/m2形成されていればよい。
めっき層が10 g/m2未満では耐食性が悪くなり
、40g/m2超では加工性が悪くなるからである。
、40g/m2超では加工性が悪くなるからである。
前記Zn系合金めっきにおいてFe、CoおよびNiの
各成分の含有率は3〜25wt%にするのが好適である
。
各成分の含有率は3〜25wt%にするのが好適である
。
3%未満では黒色かえられず、25%をこえるとめっき
層が硬く脆くなり、加工性が悪くなる。
層が硬く脆くなり、加工性が悪くなる。
本発明は前記Zn−Ni合金めっき材を硝酸イオンを1
〜100 g/l含有する処理液中で交番電解法により
黒色化度の高い表面処理を行うものである。 硝酸イオ
ンが1 g/1未満では青色が強く、十分な黒色を呈さ
なくなり、100 g/lをこえると経済的でなくなる
ためである。
〜100 g/l含有する処理液中で交番電解法により
黒色化度の高い表面処理を行うものである。 硝酸イオ
ンが1 g/1未満では青色が強く、十分な黒色を呈さ
なくなり、100 g/lをこえると経済的でなくなる
ためである。
交番電解法は、前記Zn系合金めっき材を陽極と陰極に
保持する時間を陰極保持時間1に対して陽極保持時間を
0,1〜30の範囲とし、全処理時間を1〜30秒とす
ればよい。
保持する時間を陰極保持時間1に対して陽極保持時間を
0,1〜30の範囲とし、全処理時間を1〜30秒とす
ればよい。
交番電解でのZn系合金めっき材の陽極電解電流密度を
5〜100 ^/dm’の範囲とし、Zn系合金めっき
材の陽極電解電流密度は陰極電解電流密度1に対して0
.1〜20とする。
5〜100 ^/dm’の範囲とし、Zn系合金めっき
材の陽極電解電流密度は陰極電解電流密度1に対して0
.1〜20とする。
交番周期は50Hz以下の範囲がよい。
以下に、前記各条件の限定理由について記す。
交番電解時間については、陰極処理時間1に対して陽極
処理時間が0.1〜30の範囲で良好な黒色が得られる
が、30を超えると青味を帯びた黒色になり、皮膜密着
性が悪くなり、かつ処理液の劣化が激しくなる。 前記
時間比が0.1未満になると、黒色化皮膜生成が遅くな
るために、L値が高くなり、全処理時間が1〜30秒の
範囲で処理できなくなる。
処理時間が0.1〜30の範囲で良好な黒色が得られる
が、30を超えると青味を帯びた黒色になり、皮膜密着
性が悪くなり、かつ処理液の劣化が激しくなる。 前記
時間比が0.1未満になると、黒色化皮膜生成が遅くな
るために、L値が高くなり、全処理時間が1〜30秒の
範囲で処理できなくなる。
交番周期は、50Hzを超えると電解平衡に達しないう
ちに極性が変わるために、黒色層の生成速度が遅くなり
、黒色が得られなくなる。
ちに極性が変わるために、黒色層の生成速度が遅くなり
、黒色が得られなくなる。
次に、陽極電解電流密度は、5 ^/drr?未満では
、めっき層の溶解が多くなり、黒色層の生成が遅くなる
。
、めっき層の溶解が多くなり、黒色層の生成が遅くなる
。
100 A/drn’を超えると、同様に黒色層の生
成効率が悪くなる。
成効率が悪くなる。
陽極電解電流密度の陰極電解電流密度に対する比は、0
.1未満では黒色層の生成が著しく遅くなる。
.1未満では黒色層の生成が著しく遅くなる。
20超では、黒色層の均一性がなくなり、密着性が悪く
なる。
なる。
前記条件下での交番電解処理後、耐食性向上のために、
クロメート処理を行い、クロメート皮膜をCri算で5
〜100a+g/m”付着させるとよい。
クロメート処理を行い、クロメート皮膜をCri算で5
〜100a+g/m”付着させるとよい。
クロメート処理法は特に限定する必要がなく、公知の反
応型クロメート、塗布型クロメート、電解クロメート等
が使用できる。 Cr付着量は5rng/m2未満では
クロメート処理効果がなく、耐食性の向上がない。
100mg/m2を超えても耐食性が飽和してしまうこ
と、および樹脂被覆、塗装等を行う場合に、塗膜の密着
性が悪くなる。
応型クロメート、塗布型クロメート、電解クロメート等
が使用できる。 Cr付着量は5rng/m2未満では
クロメート処理効果がなく、耐食性の向上がない。
100mg/m2を超えても耐食性が飽和してしまうこ
と、および樹脂被覆、塗装等を行う場合に、塗膜の密着
性が悪くなる。
前記交番電解処理後、あるいは交番電解処理後にクロメ
ート処理を施した後、水分散性あるいは水溶性樹脂また
はケイ酸ゾルを塗布することによ、す、黒色の深みを増
し、かつ、耐食性を著しく向上させることができる。
これら樹脂、ケイ酸ゾルの塗布量は0.3〜3 g/
rn2(乾燥重量)の範囲が良い。 0.3 g/m
2未満では、塗布による上記効果がない。 3 g/
m2を超えると、外観は良好となるが、溶接性が極端に
悪くなる。 水分散性あるいは水溶性樹脂としてはカル
ボキシル化ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂等が
ある。
ート処理を施した後、水分散性あるいは水溶性樹脂また
はケイ酸ゾルを塗布することによ、す、黒色の深みを増
し、かつ、耐食性を著しく向上させることができる。
これら樹脂、ケイ酸ゾルの塗布量は0.3〜3 g/
rn2(乾燥重量)の範囲が良い。 0.3 g/m
2未満では、塗布による上記効果がない。 3 g/
m2を超えると、外観は良好となるが、溶接性が極端に
悪くなる。 水分散性あるいは水溶性樹脂としてはカル
ボキシル化ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂等が
ある。
なお、交番電解法と単なる陽極電解法との違いは以下の
通りである。
通りである。
すなわち、陽極電解法では、金属面の溶解のみの反応し
かなく、溶解した金属イオンが電解液中に蓄積され、電
解液が劣化する。 本発明の交番電解法では、陽極電解
処理時に溶解した金属イオンが陰極電解処理時に再び金
属面に電着されるために、電解液中への金属イオンの蓄
積が抑制でき、電解液の寿命が大幅に長くなるし、めっ
きの金属の減少も最小にとどめられる。
かなく、溶解した金属イオンが電解液中に蓄積され、電
解液が劣化する。 本発明の交番電解法では、陽極電解
処理時に溶解した金属イオンが陰極電解処理時に再び金
属面に電着されるために、電解液中への金属イオンの蓄
積が抑制でき、電解液の寿命が大幅に長くなるし、めっ
きの金属の減少も最小にとどめられる。
また、交番電解法では、溶解−電着→溶解を繰り返すた
めに、電着時に凸部への電着が生じ、その結果として微
細クレータの形成を容易にしており、短時間で少ない電
気量で黒化することができる。
めに、電着時に凸部への電着が生じ、その結果として微
細クレータの形成を容易にしており、短時間で少ない電
気量で黒化することができる。
〈実施例〉
次に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。
表1、表3および表5に示す組成の処理液と処理条件で
、Zn系合金めっき鋼板を処理し、種々の黒色化表面処
理鋼板を得た。 得られた黒色化表面処理鋼板より試験
片を採取して、性能評価として黒色度、耐食性、加工性
、皮膜の密着性、黒色耐久性、皮膜強度、溶接性試験を
実施し、表2、表4および表6に示すような結果を得た
。
、Zn系合金めっき鋼板を処理し、種々の黒色化表面処
理鋼板を得た。 得られた黒色化表面処理鋼板より試験
片を採取して、性能評価として黒色度、耐食性、加工性
、皮膜の密着性、黒色耐久性、皮膜強度、溶接性試験を
実施し、表2、表4および表6に示すような結果を得た
。
各性能試験方法およびその評価は下記の方法にて行った
。
。
(1)黒色度
黒色化処理した鋼板表面の黒さを表わす指標として、ス
ガ試験機(株)製 SMカラーコンピュータを利用して
色調り、a、b値を測定し、L値で評価した。 L値
はO〜100段階に分れ、−船釣にL値の高いものが白
く、低いものが黒となることを示す。
ガ試験機(株)製 SMカラーコンピュータを利用して
色調り、a、b値を測定し、L値で評価した。 L値
はO〜100段階に分れ、−船釣にL値の高いものが白
く、低いものが黒となることを示す。
(2)耐食性試験
平板部および90°折曲げ部の塩水噴霧試験を行なった
。 塩水噴霧試験はJIS−Z−2371に準拠して行
なった。 試験片は端面をシールして白錆の発生量が面
積率にして5%に達するまでの時間で評価した。
。 塩水噴霧試験はJIS−Z−2371に準拠して行
なった。 試験片は端面をシールして白錆の発生量が面
積率にして5%に達するまでの時間で評価した。
(3)加工性試験
(a)デュポン衝撃試験:直径12.7mm (1/
2インチ)ポンチに、重さI Kgの重錘を50cmの
高さから落下させ、衝撃部にセロテープを密着させて皮
膜を剥離する。 皮膜の剥離程度で評価した。
2インチ)ポンチに、重さI Kgの重錘を50cmの
高さから落下させ、衝撃部にセロテープを密着させて皮
膜を剥離する。 皮膜の剥離程度で評価した。
(b)エリクセン押出試験:エリクセン押出し試験機に
より鋼板を6mm押出し、凸にセロテープを密着させ皮
膜を剥離する。皮膜の剥離程度で評価した。
より鋼板を6mm押出し、凸にセロテープを密着させ皮
膜を剥離する。皮膜の剥離程度で評価した。
評価
◎:剥離なし
○:数%の剥離
6210〜30%の剥離
X:31%以上の剥離
(4)皮膜の密着性
皮膜にカッターナイフで21四方のます目を100個切
込みを入れ、これら100個のます目にセロテープを密
着させて皮膜を剥離する。 剥離したまず目の数で次の
ように評価した。
込みを入れ、これら100個のます目にセロテープを密
着させて皮膜を剥離する。 剥離したまず目の数で次の
ように評価した。
評価 5:剥離なし
評価 4:剥離ます目数 1〜10個評価 3:剥離
ます目数 11〜30個評価 2:剥離まず目数 31
〜50個評価 1:剥離ます目数 51個以上(
5)黒色耐久性試験 サンシャインウェザ−メーターで紫外線照射のみとし、
240時間試験した。 試験前後の試験片表面の色調(
L、a、b値)を測定し、色差△Eを求め評価した。
△E値が0.5以下は耐久性にきわめてイ憂れている。
ます目数 11〜30個評価 2:剥離まず目数 31
〜50個評価 1:剥離ます目数 51個以上(
5)黒色耐久性試験 サンシャインウェザ−メーターで紫外線照射のみとし、
240時間試験した。 試験前後の試験片表面の色調(
L、a、b値)を測定し、色差△Eを求め評価した。
△E値が0.5以下は耐久性にきわめてイ憂れている。
△E=
(6)皮膜強度試験
lOx20mmのろ紙面に荷重2にgをかけ、、10c
mの距離を100往復させ、この押圧による皮膜の剥離
程度を観察して評価した。
mの距離を100往復させ、この押圧による皮膜の剥離
程度を観察して評価した。
評価
◎;剥離なし
○:わずかに剥離
△:少し剥離
X:著しく剥離
(7)溶接性試験
使用溶接機 ニスポット溶接機
(準同期式)
%式%
定格容量 :35にVA
入力端子 : 200V
加圧力 :150Kg
溶接時間 :101(z
溶接電流 :5〜12に八まで0.5にAずつ変化
させる。
させる。
上記溶接条件で溶接を行ない、ナゲツト形成から電極と
の溶着までの溶接電流範囲および散り発生程度で評価し
た。
の溶着までの溶接電流範囲および散り発生程度で評価し
た。
評価
溶接電流範囲:範囲が広いほど良い
散り発生 :散り発生が始まった溶接電流値で評価
Aニアにへ以上で散り発生
B : 5.5〜6.5に八で散り発生C:5KAで散
り発生 〈発明の効果〉 従来の黒色化処理法では、Zn−Ni合金めっき材の黒
色度が不十分で灰色に近い黒色しか得られなく、また、
黒色を増すためには、めっき中にポリビニルアルコール
等の有機物を入れる必要があった。 また、陽極酸化で
の黒化処理では、電解液中に溶解金属が蓄積されるため
に短時間で電解液が劣化する。
り発生 〈発明の効果〉 従来の黒色化処理法では、Zn−Ni合金めっき材の黒
色度が不十分で灰色に近い黒色しか得られなく、また、
黒色を増すためには、めっき中にポリビニルアルコール
等の有機物を入れる必要があった。 また、陽極酸化で
の黒化処理では、電解液中に溶解金属が蓄積されるため
に短時間で電解液が劣化する。
本発明によれば、Zn−Fe、 Zn−Co、Zn−C
o−NiおよびZn−Fe−NiのようなZn系合金め
っきでも簡単に真黒な黒色(L値13以下)が得られる
。
o−NiおよびZn−Fe−NiのようなZn系合金め
っきでも簡単に真黒な黒色(L値13以下)が得られる
。
電解液の劣化を大幅に抑制できる点も大きなメリットと
なる。
なる。
さらには、溶接性、耐食性、黒色度、黒色耐久性等の優
れた性能を有するので、家電、複写機、自動車内装材等
に広く利用できる。
れた性能を有するので、家電、複写機、自動車内装材等
に広く利用できる。
Claims (4)
- (1)鋼材にFe、CoおよびNi含有率がそれぞれ3
〜25%であるZn−Fe、Zn−Co、Zn−Co−
NiおよびZn−Fe−Niよりなる群から選ばれた1
種のZn系合金めっきを10〜40g/m^2施した後
、該Zn系合金めっき材を1〜100g/lの硝酸イオ
ンを含有する処理液中で、陽極と陰極に保持する時間を
、陰極処理時間1に対して陽極処理時間比0.1〜30
の範囲とし、かつ交番周期を50Hz以下、全処理時間
を1〜30秒とすると共に、該Zn系合金めっき材の陽
極電解電流密度を5〜100A/dm^2とし、かつ陽
極電流密度と陰極電流密度との比を0.1〜20:1と
して電解処理を施すことを特徴とする交番電解法による
黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法。 - (2)鋼材にFe、CoおよびNi含有率がそれぞれ3
〜25%であるZn−Fe、Zn−Co、Zn−Co−
NiおよびZn−Fe−Niよりなる群から選ばれた1
種のZn系合金めっきを10〜40g/m^2施した後
、該Zn系合金めっき材を1〜100g/lの硝酸イオ
ンを含有する処理液中で、陽極と陰極に保持する時間を
、陰極処理時間1に対して陽極処理時間比0.1〜30
の範囲とし、かつ交番周期を50Hz以下、全処理時間
を1〜30秒とすると共に、該Zn系合金めっき材の陽
極電解電流密度を5〜100A/dm^2とし、かつ陽
極電流密度と陰極電流密度との比を0.1〜20:1と
して電解処理を施した後、無水クロム酸を主成分とする
クロメート液でクロメート処理を行い、クロメート皮膜
をCr換算で5〜100mg/m^2付着させることを
特徴とする交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼
材の製造方法。 - (3)鋼材にFe、CoおよびNi含有率がそれぞれ3
〜25%であるZn−Fe、Zn−Co、Zn−Co−
NiおよびZn−Fe−Niよりなる群から選ばれた1
種のZn系合金めっきを10〜40g/m^2施した後
、該Zn系合金めっき材を1〜100g/lの硝酸イオ
ンを含有する処理液中で、陽極と陰極に保持する時間を
、陰極処理時間1に対して陽極処理時間比0.1〜30
の範囲とし、かつ交番周期を50Hz以下、全処理時間
を1〜30秒とすると共に、該Zn系合金めつき材の陽
極電解電流密度を5〜100A/dm^2とし、かつ陽
極電流密度と陰極電流密度との比を0.1〜20:1と
して電解処理を施した後、水分散性あるいは水溶性樹脂
またはケイ酸ゾルを乾燥重量で0.3〜3g/m^2塗
布することを特徴とする交番電解法による黒色化度の高
い表面処理鋼材の製造方法。 - (4)鋼材にFe、CoおよびNi含有率がそれぞれ3
〜25%であるZn−Fe、Zn−Co、Zn−Co−
NiおよびZn−Fe−Niよりなる群から選ばれた1
種のZn系合金めっきを10〜40g/m^2施した後
、該Zn系合金めっき材を1〜100g/lの硝酸イオ
ンを含有する処理液中で、陽極と陰極に保持する時間を
、陰極処理時間1に対して陽極処理時間比0.1〜30
の範囲とし、かつ交番周期を50Hz以下、全処理時間
を1〜30秒とすると共に、該Zn系合金めっき材の陽
極電解電流密度を5〜100A/dm^2とし、かつ陽
極電流密度と陰極電流密度との比を0.1〜20:1と
して電解処理を施した後、無水クロム酸を主成分とする
クロメート液でクロメート処理を行い、クロメート皮膜
をCr換算で5〜100mg/m^2付着させた後に、
水分散性あるいは水溶性樹脂またはケイ酸ゾルを乾燥重
量で0.3〜3g/m^2塗布することを特徴とする交
番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30533287A JPH01147094A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30533287A JPH01147094A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01147094A true JPH01147094A (ja) | 1989-06-08 |
Family
ID=17943839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30533287A Pending JPH01147094A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 交番電解法による黒色化度の高い表面処理鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01147094A (ja) |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP30533287A patent/JPH01147094A/ja active Pending
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