JPH01234592A - プレス成形性の優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
プレス成形性の優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
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- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
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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。
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、プレス成形性の優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき
鋼板の製造方法に関するものである。
鋼板の製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉
Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板は、同一付着量のＺｎめっき
鋼板と比較して５〜ｌＯ倍の耐食性があるため、近年問
題となっている冬季の道路凍結防止剤による自動車車体
の早期腐食の対策鋼板としてその使用量が増加し、使用
部位もフロントフェンダ−からボンネット・トランクリ
ッドアウターまで多種多様に渡ってきている。そして、
使用めっき鋼板もめっき鋼板使用初期の頃の自動車車体
内面など塗装が十分行き渡らない部分での防錆効果（穴
開き錆防止効果）を狙った片面めっき鋼板から、車体外
面に用いて小石などを跳ねた後の塗膜剥離後の耐食性向
上（外面錆防止）を狙った両面めっき鋼板へと移行しつ
つある。
鋼板と比較して５〜ｌＯ倍の耐食性があるため、近年問
題となっている冬季の道路凍結防止剤による自動車車体
の早期腐食の対策鋼板としてその使用量が増加し、使用
部位もフロントフェンダ−からボンネット・トランクリ
ッドアウターまで多種多様に渡ってきている。そして、
使用めっき鋼板もめっき鋼板使用初期の頃の自動車車体
内面など塗装が十分行き渡らない部分での防錆効果（穴
開き錆防止効果）を狙った片面めっき鋼板から、車体外
面に用いて小石などを跳ねた後の塗膜剥離後の耐食性向
上（外面錆防止）を狙った両面めっき鋼板へと移行しつ
つある。
このＺｎ −Ｎｉ合金めっき鋼板の両面めっき化に際し
て、両面めっき板は片面めっき板とは異なった特性を必
要とする。そのうちの一つがプレス成形性である。
て、両面めっき板は片面めっき板とは異なった特性を必
要とする。そのうちの一つがプレス成形性である。
片面めっき鋼板は前述のような使用目的を考えると、め
っき面がプレス加工時のポンチの内側、言い換えれば冷
延面がプレス加工時の張り出し面となることが多いため
、めっき面のプレス成形性に与える影響が少なかった。
っき面がプレス加工時のポンチの内側、言い換えれば冷
延面がプレス加工時の張り出し面となることが多いため
、めっき面のプレス成形性に与える影響が少なかった。
ところが、両面めっき鋼板では、めっき面がプレス加工
時の張り出し面となりめっき面自身の摩擦が問題となり
始めた。もちろん、プレス加工時に粘度の高いプレス油
を用いるとプレス加工がしやすくなるが、現実にはユー
ザーでの脱脂・塗装を行い易くするため、粘度の低い防
錆油をめっき鋼板に塗布し、この防錆油のまま各ユーザ
ーはプレス加工を行っている。めっき板はこの防錆油で
の良好な加工性が必要とされる。
時の張り出し面となりめっき面自身の摩擦が問題となり
始めた。もちろん、プレス加工時に粘度の高いプレス油
を用いるとプレス加工がしやすくなるが、現実にはユー
ザーでの脱脂・塗装を行い易くするため、粘度の低い防
錆油をめっき鋼板に塗布し、この防錆油のまま各ユーザ
ーはプレス加工を行っている。めっき板はこの防錆油で
の良好な加工性が必要とされる。
Ｚｎ−Ｎｉ合金めっきのプレス成形性を向上させる方法
としては、特開昭６０−１４１８９４号に開示されてい
るようにＺｎ−Ｎｉ合金めっきを二層にめっき、上層の
Ｎｉ含有率を上昇させる方法がある。
としては、特開昭６０−１４１８９４号に開示されてい
るようにＺｎ−Ｎｉ合金めっきを二層にめっき、上層の
Ｎｉ含有率を上昇させる方法がある。
この方法ではめっき上層のＺｎ−Ｎｉ層のパウダリング
を利用してプレス成形性を向上させるので、大量のサン
プルを連続的に成形するような場合、剥離したパウダー
がプレスの型に付着してたまっていき星目の原因となる
ので実用的ではない。
を利用してプレス成形性を向上させるので、大量のサン
プルを連続的に成形するような場合、剥離したパウダー
がプレスの型に付着してたまっていき星目の原因となる
ので実用的ではない。
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明は、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板のめっき面の摩擦
抵抗にもとづくプレス成形性の低下を解決しようとする
ものであり、特に従来技術の如きめっき層のパウダリン
グを伴うことなく、プレス成形性の向上をはかることを
目的とするものである。
抵抗にもとづくプレス成形性の低下を解決しようとする
ものであり、特に従来技術の如きめっき層のパウダリン
グを伴うことなく、プレス成形性の向上をはかることを
目的とするものである。
く課題を解決するための手段〉
すなわち本発明は、鋼板の表面にＮｉ含有率が１０〜１
７ｗｔ％のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを施し、しかる後にＨ
２ＰＯ４−イオンおよび肝０４′−イオンの少なくとも
一方を含む溶液を用いて該めっき面を浸漬処理すること
を特徴とするプレス成形性の優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっ
き鋼板の製造方法である。
７ｗｔ％のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを施し、しかる後にＨ
２ＰＯ４−イオンおよび肝０４′−イオンの少なくとも
一方を含む溶液を用いて該めっき面を浸漬処理すること
を特徴とするプレス成形性の優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっ
き鋼板の製造方法である。
〈作 用〉
まず本発明に至った経過を説明する。
第３図に冷延板と片面Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板、両面
Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板でのプレス加工性の難易度を
円筒深絞り試験における限界絞り比（ＬＤＲ）で表した
。限界絞り比は、第４図に示すような円筒深絞り試験機
を用いてブランク径を６０〜８０φの間を変化させて板
が破断するときのポンチ径とブランク径の比を取ること
によって測定した。
Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板でのプレス加工性の難易度を
円筒深絞り試験における限界絞り比（ＬＤＲ）で表した
。限界絞り比は、第４図に示すような円筒深絞り試験機
を用いてブランク径を６０〜８０φの間を変化させて板
が破断するときのポンチ径とブランク径の比を取ること
によって測定した。
なおこの試験で片面Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板は、冷延
面が張り出し側となるように試験を行った。使用した油
は、出光興産株式会社製の防錆油であるダフニーオイル
コートＺ５（商品名）を用い、めっき層の影響のみを見
るために鋼板の材種は一定（ＳＰＣＣ相当）とした。め
っき層のＮｉ含を率は１２．５％であった。
面が張り出し側となるように試験を行った。使用した油
は、出光興産株式会社製の防錆油であるダフニーオイル
コートＺ５（商品名）を用い、めっき層の影響のみを見
るために鋼板の材種は一定（ＳＰＣＣ相当）とした。め
っき層のＮｉ含を率は１２．５％であった。
この図を見ると明らかであるが、冷延板と比較して両面
めっき板はＬＤＲが小さく成形性が数段劣っている。め
っき鋼板は冷延板の代替品であるため、冷延板用に設計
されたプレス型でプレスされるが、特に超深絞り鋼板を
用いることを前提として設計されたプレス型では板が破
断して割れていた。
めっき板はＬＤＲが小さく成形性が数段劣っている。め
っき鋼板は冷延板の代替品であるため、冷延板用に設計
されたプレス型でプレスされるが、特に超深絞り鋼板を
用いることを前提として設計されたプレス型では板が破
断して割れていた。
次にめっき板の低いＬＤＲは、めっき板の表面の摩擦が
影響を与えていると思われたので、めっき板表面の摩擦
抵抗を摺動抵抗試験より求めてみた。用いた試験機の形
状を第５図に示す。この試験機は、サンプルを挟んで一
定スピードで引っ張り、そのときに必要な荷重の大小で
表面の摩擦力の大小を評価するものである。なお試験は
無塗油で行った。試験結果を第６図に示す。
影響を与えていると思われたので、めっき板表面の摩擦
抵抗を摺動抵抗試験より求めてみた。用いた試験機の形
状を第５図に示す。この試験機は、サンプルを挟んで一
定スピードで引っ張り、そのときに必要な荷重の大小で
表面の摩擦力の大小を評価するものである。なお試験は
無塗油で行った。試験結果を第６図に示す。
冷延板とめっき板では、この図から明らかなように表面
の摩擦が異なっておりこれが成形性に影響を与えている
と思われる。
の摩擦が異なっておりこれが成形性に影響を与えている
と思われる。
次にさらにＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板のめっき面の摩擦
係数を支配している因子の解明のために鋭意研究を行っ
た結果、次のことが判明した。
係数を支配している因子の解明のために鋭意研究を行っ
た結果、次のことが判明した。
■ めっき層の最表面を変化させるとプレス成形性が変
化する。
化する。
■ めっきを行うことによる顕著な冷延板の品質劣化は
ない。
ない。
このうち■に着目しさらに検討を重ねた結果、Ｚｎ−Ｎ
ｉめっき面をＨｚＰＯ＜−、ＨＰＯ４２−イオンの一方
又は両方を含む溶液を用いて浸漬処理することでプレス
成形性が著しく改善することを発見した。
ｉめっき面をＨｚＰＯ＜−、ＨＰＯ４２−イオンの一方
又は両方を含む溶液を用いて浸漬処理することでプレス
成形性が著しく改善することを発見した。
第１図に以下の液にＺｎ−Ｎｉ合金めっき板を４秒浸漬
した場合のＬＤＨの変化を示す。使用しためっき板のＮ
ｉ含有率は１２．５％で、使用鋼種は５ＰＣＣを用いた
。
した場合のＬＤＨの変化を示す。使用しためっき板のＮ
ｉ含有率は１２．５％で、使用鋼種は５ＰＣＣを用いた
。
’ Ｋ２ＨＰ０． １５０８／ ｆｉ液温
６０゛Ｃ ｐ Ｉ＋ ５ 、８この液で処
理することによってＬＤＲが上昇していることが分かる
。グロー放電分析（ＧＤＳ）の結果、浸漬後のめっき板
の表面にはＰのピークが存在することがわかっており、
めっき表面のＰによって潤滑性が向上してプレス成形性
が改善されるものと思われる。
６０゛Ｃ ｐ Ｉ＋ ５ 、８この液で処
理することによってＬＤＲが上昇していることが分かる
。グロー放電分析（ＧＤＳ）の結果、浸漬後のめっき板
の表面にはＰのピークが存在することがわかっており、
めっき表面のＰによって潤滑性が向上してプレス成形性
が改善されるものと思われる。
本発明は以上の知見に基づいて構成されたものだが、次
により詳細に具体的構成を説明する。
により詳細に具体的構成を説明する。
浸漬処理に使用する溶液はＨ２ＰＯ４−イオン。
＋ｐｏｎ”−イオンの一方又は両者を含むいずれでもよ
い。
い。
またこの溶液の濃度、温度とも限定されないが、浸漬処
理のためその効果に時間のかがるものもあり、早い効果
を得るためには温度・濃度を上昇させることが好ましい
。工業生産に適した１０秒未満の短時間処理では浸漬温
度は４０°Ｃ以上、浸漬液の濃＆ハＩ１．ＰＯ４−トＨ
ＰＯ，”−（７）合計テ１００ｇ／／！以上が好ましい
。
理のためその効果に時間のかがるものもあり、早い効果
を得るためには温度・濃度を上昇させることが好ましい
。工業生産に適した１０秒未満の短時間処理では浸漬温
度は４０°Ｃ以上、浸漬液の濃＆ハＩ１．ＰＯ４−トＨ
ＰＯ，”−（７）合計テ１００ｇ／／！以上が好ましい
。
また、使用するめっき板もＮｉ含有率が１０〜１７ｗｔ
％、好ましくは１１〜１５％の範囲がよい。１０％未満
ではこの処理方法では効果がなく、１７％超ではＺｎ−
Ｎｉめっき層がパウダリングを起こし易くなるため本発
明では対象となるＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板のＮｉ含有
率を１０〜１７ｗｔ％に限定した。なお、本発明のめっ
き合金層に、さらに耐食性の一層の向上を目的として、
Ｃｏ、 Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｃｕ、 Ｍｎ＋ Ａ１等を数
％以下添加することは本発明の趣旨を損なうものではい
。
％、好ましくは１１〜１５％の範囲がよい。１０％未満
ではこの処理方法では効果がなく、１７％超ではＺｎ−
Ｎｉめっき層がパウダリングを起こし易くなるため本発
明では対象となるＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板のＮｉ含有
率を１０〜１７ｗｔ％に限定した。なお、本発明のめっ
き合金層に、さらに耐食性の一層の向上を目的として、
Ｃｏ、 Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｃｕ、 Ｍｎ＋ Ａ１等を数
％以下添加することは本発明の趣旨を損なうものではい
。
溶液のｐｏは、４〜１０程度が好ましい。４未満ではめ
っき層の特にＺｎの溶解が激しくなり、めっきの付着量
の減少が大きく実用的ではなく、また、１０以上ではプ
レス成形性の改善効果がなくなるため、溶液のｐｌ＋を
４〜１０に限定した。
っき層の特にＺｎの溶解が激しくなり、めっきの付着量
の減少が大きく実用的ではなく、また、１０以上ではプ
レス成形性の改善効果がなくなるため、溶液のｐｌ＋を
４〜１０に限定した。
使用する液中に含まれる陽イオンは、Ｋ”、 Ｎａ′″
。
。
Ｍｇ”、 Ｃａ”、 ＮＩ＋４２、 Ａ！”のＺｎ、
Ｎｉよりも電気化学的に卑なものとすべきである。なぜ
なら、金属イオンを含んだ液にめっき板を浸漬するとＺ
ｎ、 Ｎｉよりも電気化学的に貴な金属がＺｎ、 Ｎｉ
と置換反応を起こしてめっき表面に析出し、外観が劣化
してしまう可能性があるからである。
Ｎｉよりも電気化学的に卑なものとすべきである。なぜ
なら、金属イオンを含んだ液にめっき板を浸漬するとＺ
ｎ、 Ｎｉよりも電気化学的に貴な金属がＺｎ、 Ｎｉ
と置換反応を起こしてめっき表面に析出し、外観が劣化
してしまう可能性があるからである。
めっき面に付着させるＰの量は、Ｐ換算で０．１〜５■
／ボが好ましい。０．１ｍｇ／ｒｒ？以下では効果がな
く５■／ポ以上では化成処理性が劣化するので好ましく
ない。
／ボが好ましい。０．１ｍｇ／ｒｒ？以下では効果がな
く５■／ポ以上では化成処理性が劣化するので好ましく
ない。
〈実施例〉
表１に供試鋼板とそのめっき条件、浸漬条件およびＬＤ
Ｒで表したプレス成形性を併せて示す。
Ｒで表したプレス成形性を併せて示す。
なお潤滑油としては防錆油として用いられている出光興
産株式会社製のダフニーオイルコートＺ５（商品名）を
すべての場合において用いた。
産株式会社製のダフニーオイルコートＺ５（商品名）を
すべての場合において用いた。
なお実施例１および比較例１．２についてはＬＤＲ値を
第２図に示し、本発明の効果を一層明らかにした。
第２図に示し、本発明の効果を一層明らかにした。
〈発明の効果〉
本発明によって、
■ Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板のプレス成形性が冷延板
並みに向上し、プレスの際のプレス割れがなくなる。
並みに向上し、プレスの際のプレス割れがなくなる。
■ Ｎｉ含有率が１０〜１７％の範囲でいずれのＮｉ含
を率でも同じ様なプレス成形性を示すため、めっき浴組
成やラインスピードの変動等に起因されるめっき層組成
の変動によるプレス加工性の変動が無い。
を率でも同じ様なプレス成形性を示すため、めっき浴組
成やラインスピードの変動等に起因されるめっき層組成
の変動によるプレス加工性の変動が無い。
等、成形性の安定なＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板が製造で
き工業的な利用価値が大きい。
き工業的な利用価値が大きい。
第１図は浸漬処理後の本発明の効果を示すＬＤＲのグラ
フ、第２図は浸漬処理後のＬＤＲの変化を示す実施例、
第３図はＺｎ−Ｎｉ合金めっき板と冷延板のＬＤＲの比
較図、第４図は円筒深絞り試験機の概要図、第５図は摺
動抵抗試験機の概要図、第６図はＺｎ−Ｎｉ合金めっき
板と冷延板の摺動抵抗の差を示す図である。 〔−〕どＧ］ 〔−〕８Ｇ］ 第３図 第４図 第５図 引き抜き力２Ｆ ↑ 第６図 【；−
フ、第２図は浸漬処理後のＬＤＲの変化を示す実施例、
第３図はＺｎ−Ｎｉ合金めっき板と冷延板のＬＤＲの比
較図、第４図は円筒深絞り試験機の概要図、第５図は摺
動抵抗試験機の概要図、第６図はＺｎ−Ｎｉ合金めっき
板と冷延板の摺動抵抗の差を示す図である。 〔−〕どＧ］ 〔−〕８Ｇ］ 第３図 第４図 第５図 引き抜き力２Ｆ ↑ 第６図 【；−
Claims (1)
- 鋼板の表面にＮｉ含有率が１０〜１７ｗｔ％のＺｎ−Ｎ
ｉ合金めっきを施し、しかる後にＨ＿２ＰＯ＿４＾−イ
オンおよびＨＰＯ＿４＾２＾−イオンの少なくとも一方
を含む溶液を用いて該めっき面を浸漬処理することを特
徴とするプレス成形性の優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼
板の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060575A JPH01234592A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | プレス成形性の優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法 |
| DE68925858T DE68925858T2 (de) | 1988-03-16 | 1989-03-15 | Verfahren zur herstellung von mit zink-nickel-legierung beschichteten feinblechen mit ausgezeichneten pressverformeigenschaften |
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