JPH02107797A - ステンレス鋼の電解亜鉛被覆方法 - Google Patents

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、特殊鋼の１面又は２面に亜鉛を電解被覆する
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

特殊鋼の電解亜鉛被覆方法は、古くから公知であり、文
献に色々な具体例が詳細に記載されている。

しかし、今日に至るまで特殊鋼の細長片（ストリップ）
の電解亜鉛被覆についてほんの僅かしか知られていない
。その理由は、試験結果が示すように、極めて狭い条件
範囲でしかこの種の方法を利用することができないから
である。

普通鋼の細長片に対しては、一般に、この方法は１〜約
４以下のｐＨ値範囲、４０〜７０℃の温度、２００Ａ／
ｄｍ’　にも達する電流密度で行われる。この範囲は、
特殊鋼に対して行う場合には著しく制限しなければなら
ない。

ｐＨ値が１．５以下の酸濃度のものを使用すると、特殊
鋼は酸に腐食され光沢がなくなり、走査電子顕微鏡で見
ると、明瞭にくぼみ（凹凸）が認められる。これに対し
て、２．５以上のｐＨ値では、特殊鋼に対する亜鉛の付
着が極めて不良で、被覆が芯のように剥離する可能性が
ある。そのうえ、特殊鋼の種々の合金元素が付着を弱め
る望ましくない特性を持っている。

また、特殊鋼は普通鋼の約１７５という低い比導電率し
か持たないので、堆積させるための電流密度を得ること
が経済的な理由から制約される。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがって、本発明の課題（目的）は、上述の問題点を
解消し、亜鉛の被覆金属薄層を接触により腐食すること
がない、特に自動車工業用の特殊鋼の亜鉛被覆方法を提
供することである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明は、特殊
鋼をガルバニ電池において細長片（ストリップ）の形の
カソードとして接続し、ｐＨ値が１．０〜２゜５の亜鉛
塩の水溶液から該特殊鋼の細長片の上に金属亜鉛を堆積
させることにより、上記の課題を解決した。

本発明の他の特徴は、被覆が定電流密度で行われること
である。この特徴により、低い電流強度で予備処理をす
る必要がないので、所要時間が著しく短縮される利点が
ある。更に、予備処理のための部門を省略できるので、
亜鉛被覆工場の大きさが小さくて済む。

本発明で使用する電流密度は、１面に被覆するときは２
５〜２００Ａ　／ｄｍ２、好ましくは５０〜１５０Ａ　
／ｄｍ２であり、両面に被覆するときは１０〜１００Ａ
／ｄｍ”好ましく（ま２５〜７５八／ｄｍ’　である。

溶液かる堆積する亜鉛は、溶解所において亜鉛金属又は
亜鉛酸化物を溶液に溶解して補充する。

本発明の更に他の特徴は、亜□□□塩が硫酸亜鉛として
存在し、溶液に溶解した亜鉛・イオンの濃度が２０〜１
５０ｇ／　ｌ、好ましくは１００〜１３０ｇ／　ｌ、好
すしくは１００〜１３０ｇ／βであることであるっまた
、電解液の温度は、２０〜９０℃、好ましくは４５〜６
０℃とする。

しかし、電解液の温度を上げると、特にｐ　Ｈｉｉが上
記範囲の下限値に近い場合に、腐食によるくぼみの発生
も多くなる。

本発明の別の特徴は、使用するアノードが鉛、鉛合金又
は特殊鋼で被覆したチタンより成る不溶性アノードであ
ることである。

准債した亜鉛被覆の付着力は、あとの熱処理で増すこと
ができる。すなわち、特殊鋼の細長片を例えば普通の赤
外線炉内で１００〜４００℃、特に２００〜３００℃の
温度に加熱するとよい。

二〇熱処理の持続時間は、加える温度に関係するが、１
〜３０分の範囲である。すなわち、処理温度の上限では
１分間、下限の温度では３０分間がよい。しかし、処理
時間の値は、電解亜鉛被覆の場合、選択するパラメータ
（条件）により指示された１真の範囲内で変えることが
できる。

〔実、！ｉｔ１例〕 以下、本発明の詳細及び利点を更に比較例及び実施料に
より説明する。

（実施例１） 光輝焼きなまし工場からの特殊フェライト鋼の冷たい細
長片をまずグリースを除いて両面をきれいにし、被覆す
べき面を酸洗いし、濯（すす）いて重力方式（Ｇｒａｖ
ｉｔｅｌ　ｓｙｓｔｅｍ）　　電解槽を使用する電解亜
鉛被覆工場に入れた。被覆用のアノードとしてチタン担
体物買上の不溶性貴金属アノードを使用し、電解液は硫
酸亜鉛水溶液で、溶液中の溶解イオン濃度は１２５ｇ／
βであった。７０Ａ／ｄｍ２　の電流密度、６０℃の電
解液温度、ｐＨ値が１．２の電解液で、特殊鋼の１面に
厚さが１５μｍの亜鉛層が被覆された。引続き生成され
た物質を分析したところ、担体物質への亜鉛層の付着状
態は極めて良好であった。これに対し、裏面には僅かに
くぼみが生じていた。

（実施例２） 実施例１と同様に特殊フェライト鋼の冷たい細長片を処
理し、次の電解液温度条件の下で被覆した。すなわち、
亜鉛電解液の温度を５０℃に下げた。

やはり亜鉛層の付着は掻めて良好であり、くぼみも余り
目立たなかった。

〈実施例３） 実施例１及び２と他の点で類似の条件で、ｐＨ値を１，
７に上げた。指示された２つの温度におり）で、優れた
付着力を示し、腐食によるくぼみの形跡もなかった。

（実権例４） 他の条件は上述の実施例と同じにしてｐＨ！ｆｊｉを２
．２に上げたところ、６０℃と５０℃の両方の温度では
亜鉛被覆の付着状態は低下した（エリクセン試験により
測定）。

（比較例１） 他の値はすべて実施例１と同じにして電解液のｐＨ１ａ
を３．２に上げたところ、亜鉛被覆は箔のように完全に
特殊鋼の細長片より剥離した。

（実施例５） 今度は亜鉛被覆工場を２面被覆用に切替え、類似の品質
の特殊鋼の細長片の両面を７．５μｍの厚さに被覆した
。どちらの面にも同一の予備処理をした。電流密度は３
５Ａ／ｄｍ２　で、亜鉛イオン濃度はまた１２５ｇ／ｌ
であった。１．２及び１．７　のｐＨ値では、生成され
た試験片はともに５０℃及び６０℃で問題点はなく、被
覆の付着は極めて良好であった。

（実施例６） ｐＨ値が２．２の電解液、５０℃の温度では、試験片は
同様に問題点がなかった。

（実施例７） 他の条件を実施例５及び６と同一にし、ｐＨ値を２．２
とし温度を６０℃にすると、担体物質に対する亜鉛被覆
の付着力が減少した。

（比較例２） ｐＨｆｍを３．２に上げると、５０℃及び６０℃の両方
の温度でも付着力は減少した。

（比較例３） 更；＝、実施例１と同じ予備処理をしたのち、高品質Ａ
ＩＳ＋　４１０　Ｃｂ　の特殊鋼を亜鉛被覆したところ
、意外ｉ：ことに、実施例１〜比較例２において使用し
たパラメータ（条件）のすべての範囲に対して亜鉛被覆
の付着の減少が見られた。

（実施例８） 比較例３における被覆物質を２２０℃の赤外線炉で２０
分間加熱によるあと処理をしたところ、被覆の付着を改
善することができた。すなわち、実施例４又は実施例６
で示した方法パラメータにより特殊フェライト鋼の冷た
い細長片について達成した値にまで改善された。

〈実施例９） 実施例７で生成された試験片について、同様な熱あと処
理を行った。すなわち、その材料を３００℃の赤外線炉
で約１〜５分間加熱した。そうすると、担体物質に対す
る亜鉛被覆の同様に良好な付着が認められた。

〔発明の効果〕

以上説明した発明の効果をまとめると、次のとおりであ
る。

（イ）ｐ）４が１．５以下の場合でも、腐食によるくぼ
みがなくなるか又は非常に減少する。

（ロ）本発明によるｐＨが１，０〜２．５　の範囲では
、亜鉛層の被覆状態は極めて良好である。

（ハ）ｐＨが２．２で温度が６０℃の場合、亜鉛被覆の
付着力が減少することがあるが、あとで熱処理をするこ
とにより付着力を良好な状態にまで強めることができる
。

（ニ）特殊鋼の比導電率が低いにも拘らず、普通鋼の場
合より低いか高くても同じ位の電流密度で被覆を行うこ
とができろ。

（ホ）被覆を定電流密度で行うので、所要時間が短縮さ
れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特殊鋼の１面又は２面に亜鉛を電解被覆する方法で
   あって、 特殊鋼をガルバニ電池において細長片の形のカソードと
   して接続し、ｐＨ値が１．０〜２．５の亜鉛塩の水溶液
   から該特殊鋼の細長片の上に金属亜鉛を堆積させること
   を特徴とする特殊鋼の電解亜鉛被覆方法。 ２、被覆が定電流密度で行われることを特徴とする請求
   項１記載の方法。 ３、電流密度は、特殊鋼の１面に被覆するとき２５〜２
   ００Ａ／ｄｍ＾２とし、両面に被覆するとき１０〜１０
   ０Ａ／ｄｍ＾２とすることを特徴とする請求項２記載の
   方法。 ４、亜鉛塩として硫酸亜鉛を使用し、溶液中に溶解した
   亜鉛イオンの濃度を２０〜１５０ｇ／ｌとすることを特
   徴とする請求項１記載の方法。 ５、電解液の温度を２０〜９０℃とすることを特徴とす
   る請求項１記載の方法。 ６、アノードとして鉛、鉛合金又は特殊鋼で被覆された
   チタンより成る不溶性アノードを使用することを特徴と
   する請求項１記載の方法。 ７、堆積した亜鉛被覆の付着力を強めるため、特殊鋼の
   細長片を１００〜４００℃の温度で１〜３０分間引続き
   加熱処理することを特徴とする請求項１記載の方法。