JPH0210879B2 - - Google Patents
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、溶接缶用素材として特に、耐塗膜下
腐食性、溶接性に優れた表面処理鋼板の製造方法
に関する。 （従来の技術） 電気抵抗溶接法の著しい進歩、普及にともない
半田缶に代つて溶接缶が多量に生産されるように
なつた。この溶接缶の素材として、溶接性にすぐ
れていること、および缶内外の耐食性などの点か
ら、主としてSnメツキ量2.8ｇ／m2（＃25）以上
のぶりきが使用されている。ところが、ぶりき
は、高価なSnをメツキしていることから安価で、
しかも耐食性の優れた溶接缶用素材が要求される
ようになつた。このような要求にたいし、薄Sn
メツキ系の溶接缶用素材が各種提案されている。 すなわち、Snメツキ量を主として約1000mg／
m2以下とした場合の耐食性低下の改善を主目的と
する方法として、Snメツキの下地層としてNiメ
ツキ、Ni−Sn合金、Ni−Fe合金メツキ、Ni−
Fe拡散層を適宜もうけるというものである。例
えば、Ni−Fe合金系の下地メツキをするものと
して、(1)特開昭60−13098によればNi／（Fe＋
Ni）の比率が0.60〜0.95である合金メツキをSnメ
ツキに先立ち施す方法、(2)特開昭60−17099によ
ればNi／（Fe＋Ni）の比率が0.02〜0.50である
合金メツキをSnメツキに先立ち施す方法、(3)特
開昭61−104088によればNi含有率が0.5％以上、
20％未満のNi−Fe系合金メツキをSnメツキに先
立ち施すというものなどがある。このように、
Ni−Fe系合金メツキを１つの例にとつても、Ni
含有率0.5〜95％の広範囲にわたり、その効用に
ついて各者各様の提案がなされているのが実情で
ある。 （発明が解決しようとする問題点） 確かに、素地鋼板上に直接にNi−Fe合金メツ
キを施し、さらに上層にSnメツキを施して二層
構造をとらせることにより、合金層の緻密性向上
による耐食性能の改善は認められる。しかしなが
ら近年、溶接缶用素材としての耐食性能向上の要
求は、ますます高まつているのが実情であり、こ
のような状況において、溶接缶用素材として、よ
り一層の特性向上、特に耐塗膜下腐食性の性能向
上を目的として種々検討した結果本発明に至つた
ものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は鋼板表面に第１工程として、50〜250
mg／m2のSnメツキ、第２工程としてNi含有率２
〜95％（Ｘ％）、Ni付着量（Ｙmg／m2）のFe−
Ni合金メツキを、５≦Ｙ≦100−0.8Xとなるよう
に施す。さらに第３工程として、第１工程のSn
との総和で400〜1000mg／m2となるようにSnメツ
キを施し、上記メツキ後、232〜450℃の温度で加
熱溶融処理後、さらにクロム酸処理を施すことを
特徴とする溶接缶用表面処理鋼板の製造方法であ
る。特に、第１工程の微量のSnメツキは後続す
るFe−Niメツキのメツキ密着を良好にするとと
もに、加熱溶融処理（ぶりき製造工程におけるリ
フロー処理に相当）時に素地鋼板とFe−Niメツ
キ層間で溶融することにより、緻密で均一な合金
層が素地鋼板と密着して形成され、単に素地鋼板
上に直接Fe−Ni合金メツキを施したものに比較
して格段に優れた性能の向上がもたらされること
を見い出した。 本発明の製造法において各工程の役割、特徴は
次の通りである。本発明の最も特徴とする第１工
程の微量Snメツキにより第１図に示すように、
本発明の主目的である耐塗膜下腐食性（UFC：
Under Film Corrosion）が著しく向上すること
がわかる。このように、第１工程の微量Snメツ
キにより著しい性能向上がもたらされる理由につ
いては、定かでないが第２図に示すように微量の
Snメツキにより合金層の均一被覆性が著しく改
善されることによるものと考えられる。第２図に
示すように、第１工程のSn量が250mg／m2を超え
ても、合金層の均一被覆性の向上効果は飽和して
しまい、250mg／m2未満の微量Sn量で充分であ
る。 第２工程として施されるFe−Ni合金メツキは、
第１工程のSnメツキ層と緻密な合金層を形成す
るためと、溶接性に必要な合金化していないフリ
ーSnの確保といつた二つの目的から、そのNi含
有率、及びNi付着量が決まつてくる。素地鋼板
に直接メツキされたSnとFe−Niメツキによる合
金層の緻密性向上については、Ni含有率２〜95
％のFe−Ni合金メツキをNi付着量として５mg／
m2以上となるように施すことにより得られるが、
その上限については主として溶接性確保の観点か
ら決まつてくる。即ち、第３図に示すように、
Ni含有量２〜95％の領域において、良好な溶接
性を確保するためには、Ni付着量Ｙmg／m2は、
Fe−Ni合金メツキのNi含有率２〜95％（Ｘ％）
との関係においてＹ≦100−0.8Xを満足するよう
に上限が規制される。即ち、Ni付着量が多くな
り過ぎると、Ni成分はSnと合金化し易くなり、
溶接性能の確保に必要なフリーSnが少なくなる
からである。 第３工程のSnメツキは、第２工程のFe−Niメ
ツキと後続の加熱溶融時に反応して緻密な合金層
を形成し、耐食性を向上させることと従来から良
く知られているように、一部フリ−Snとして残
存させることにより溶接性能を付与する役割をも
つている。全Sn量が1000mg／m2を超えても、本
発明の目的とする耐塗膜下腐食性については、な
んら問題ないが、必要以上に高価なSnをメツキ
することになり、上限は1000mg／m2とされる。全
Sn量が400mg／m2未満では耐塗膜下腐食性および
溶接性が得られない。 さらに本発明について詳細に説明する。 メツキ原板は、本発明の特徴とする第１工程に
入る前にあらかじめぶりき、テインフリースチー
ルの製造の前処理、即ちアルカリ脱脂、酸洗を施
して表面を清浄にする。第１工程のSnメツキは、
現在ぶりき製造で広く用いられているフユロスタ
ン浴、ハロゲン浴により行うことができ、特にそ
の方法を規定するものではない。代表的な浴とし
て、フユロスタン浴、硫酸錫…60ｇ／、フエノ
ールスルホン酸…30ｇ／、エトキシ化αナフト
ール…５ｇ／（浴温約40℃、電流密度５〜
30A／ｄm2）があり、本発明の規定するSnメツキ
量50〜250mg／m2は容易に実施することができる。 第２工程のFe−Ni合金メツキは、硫酸塩浴、
塩化物浴、硫酸塩−塩化物混合浴、ピロリン酸浴
などをはじめ、その種類は多いが、硫酸塩、塩化
物系浴が浴管理、薬品コストなどの点で適してい
る。例えば、硫酸鉄−硫酸Ni−硼酸系浴の代表
的なものとして、 メツキ浴組成 NiSO4・6H2O 15〜250ｇ／ FeSO4・7H2O 10〜150ｇ／ H3BO3 10〜30ｇ／ 浴温度 50〜60℃ 電流密度 ５〜50A／ｄm2 の浴を使用して、本発明の規定するNi含有率２
〜95％のFe−Ni合金メツキは第４図に示すよう
に浴中における硫酸NiからのNi濃度（Ni）と硫
酸FeからのFe濃度（Fe）にもとづいて計算した
Ni／（Fe＋Ni）比率を0.10から0.96の範囲で制
御することにより、任意のNi含有率のFe−Ni合
金メツキを得ることができる。硫酸Niに代えて
塩化Niを全量又は一部使用した場合でも、浴中
のNi／（Fe＋Ni）比率とメツキ合金のNi含有率
は、比例関係にあり、Ni塩は硫酸塩、塩化物の
いずれでも良い。 第３工程のSnメツキは、第１工程のSnメツキ
と全く同じ方法で実施される。Snのメツキ電流
効率は、鋼原板上と第２工程のFe−Niメツキ層
上も同じであり、第１工程のSnメツキ方法を用
い通電電気量を変えることにより、本発明の範囲
のSn量を容易に得ることができる。 第３工程のSnメツキ後、232〜450℃の温度で
加熱溶融処理を行う。この処理は、ぶりき製造の
商業的ラインに設置されている電気抵抗加熱方
式、誘導加熱方式のいずれでも良い。この加熱溶
融処理は、主として、第１工程で施したSnメツ
キ層を、第２工程のFe−Ni合金メツキ層と素地
鋼板の間において溶融させることにより、本発明
の特徴とする緻密な合金層を形成させる重要な役
割をもつている。第３工程のSnメツキ層も、こ
の加熱により溶融し、その一部は、第２工程の
Fe−Niメツキ層と合金化する。 さらに、塗装して長期にわたり高湿度条件下に
おかれた場合の耐糸錆性も、この加熱溶融処理に
より向上させる役割をもつている。第５図は、本
発明の溶接缶用表面処理鋼板をグロー放電分光分
析装置により、深さ方向に各元素の濃度変化を測
定したものであるが、Ni元素の濃度ピークより
やや深い位置にSn元素のなだらかなピークが認
められ、第１工程のSnメツキ層により特徴ある
皮膜構造をなしている。 この加熱溶融処理後、さらに耐食性の向上、お
よび塗料密着性、耐塗膜下腐食性の向上、貯蔵中
の表面特性の劣化防止を目的としてクロム酸処理
を行う。このクロム酸処理によつて形成される皮
膜量はクロム元素として５〜25mg／m2、好ましく
は10〜20mg／m2である。このクロム酸処理皮膜
は、水和酸化物クロムのみで構成させてもかまわ
ないが、金属クロムを全クロム量の約半分となる
ようにする方が、本発明の主目的である塗装後耐
食性向上にとつて望ましい。 クロム量が５mg／m2未満では、耐食性向上、耐
塗膜下腐食性に効果がなく、また25mg／m2をこえ
ると、溶接性が劣つてくる。これは、クロムは電
気抵抗が高いため、溶接接合部において局所的な
発熱が起き易く、素地鋼板の一部が融解飛散する
「散り」が生じ易く、良好な溶接ができない。 クロム酸処理法としては無水クロム酸を主体と
し、助剤として硫酸イオン、弗素イオン、弗化物
イオン、あるいはそれらのイオンを含む塩などの
うちから、１種又は２種を添加した浴中で陰極電
解をする方法がとられる。クロム酸濃度は20〜80
ｇ／の範囲が適当である。添加する助剤は、ク
ロム酸濃度により変わつてくるが、助剤が硫酸の
場合、クロム酸濃度の約1/150〜1/80なるように
添加することにより、均一な皮膜が得られる。浴
温度は30〜70℃の範囲が好適である。30℃未満で
は水和酸化物クロムが局所的に過多になるなど外
観不良が生じ易く、70℃を超えると通電電気量に
対する生成皮膜量が少くなる傾向になる。陰極電
流密度は10〜50A／ｄm2の範囲で充分である。硫
酸以外の助剤を使用する場合においても、おおむ
ね上記に述べた助剤濃度、電解条件が適用でき、
選択した処理皮膜量を得ることは容易である。 （実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。 実施例 １ 板厚0.22mmのぶりき用冷間圧延鋼板を、
NaOH70ｇ／、温度85℃、電流密度15A／ｄm2
の条件で脱脂し、さらにH2SO480ｇ／、室温、
電流密度5A／ｄm2で酸洗し、引き続き下記の条
件でメツキを行つた。 第１工程として、(イ)に示す条件で付着量50mg／
m2のSnメツキを施した。 (イ) 硫酸第一錫浴メツキ条件 浴組成 SnSO4 60ｇ／ フエノールスルホン酸 30ｇ／ エトキシ化αナフトール ５ｇ／ 温度 40℃ 電流密度 15A／ｄm2 第２工程として、(ロ)に示す条件でNi含有率２
％、Ni付着量20mg／m2のFe−Ni合金メツキを施
した。 (ロ) Fe−Niメツキ条件 浴組成 FeSO4・7H2O 150ｇ／ NiSO4・6H2O 15ｇ／ H3BO3 30ｇ／ 温度 40℃ 電流密度 20A／ｄm2 第３工程として、(イ)に示した浴を用いて、700
mg／m2のSnをメツキし、全Sn量を750mg／m2とし
た。引き続き260℃、４秒の加熱溶融処理後、(ハ)
に示す条件でクロム酸処理をし、金属クロム７
mg／m2、水和酸化物クロム８mg／m2を形成した。 (ハ) クロム酸処理条件 浴組成 CrO3 30ｇ／ H2SO4 0.3ｇ／ 温度 50℃ 電流密度 30A／ｄm2 実施例 ２ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として(イ)に示したSnメツキ浴
を用いて、付着量100mg／m2のSnメツキを施し
た。第２工程として、(ニ)に示す条件でNi含有率
95％、Ni付着量15mg／m2のFe−Ni合金メツキを
施した。 (ニ) Fe−Niメツキ条件 浴組成 FeSO4・7H2O 10ｇ／ NiSO4・6H2O 110ｇ／ NiCl2・6H2O 110ｇ／ 温度 50℃ 電流密度 15A／ｄm2 第３工程として、(イ)に示したSnメツキ浴を用
いて900mg／m2のSnをメツキし、第１工程でのSn
と合せて全Sn量を1000mg／m2とした。引き続き
加熱溶融処理した後、(ハ)に示した浴でクロム酸処
理し、金属クロム９mg／m2、水和酸化物クロム11
mg／m2を形成した。 実施例 ３ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として(ホ)に示す条件で付着量
250mg／m2のSnメツキを施した。 (ホ) 塩化第一錫浴メツキ条件 浴組成 塩化第一錫 30ｇ／ 弗化ナトリウム 30ｇ／ 塩化ナトリウム 50ｇ／ ゼラチン ３ｇ／ 温度 50℃ 電流密度 20A／ｄm2 第１工程として、(ヘ)に示す条件でNi含有率50
％、Ni付着量50mg／m2のFe−Ni合金メツキを施
した。 (ヘ) Fe−Niメツキ条件 浴組成 FeSO4・7H2O 100ｇ／ NiSO4・6H2O 210ｇ／ 温度 50℃ 電流密度 20A／ｄm2 第３工程として、第１工程と同じ(ホ)のSnメツ
キ浴を用いて510mg／m2のSnをメツキし、第１工
程でのSnを合せて全Sn量を760mg／m2とした。引
き続き加熱溶融処理した後、(ト)に示す条件でクロ
ム酸処理をし、金属クロム５mg／m2、水和酸化物
クロム５mg／m2を形成した。 (ト) クロム酸処理条件 浴組成 CrO3 60ｇ／ H2SO4 0.4ｇ／ NaF 0.1ｇ／ 温度 40℃ 電流密度 40A／ｄm2 実施例 ４ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として(ホ)に示した条件で付着量
150mg／m2のSnメツキを施した。第２工程とし
て、(ヘ)に示したFe−Niメツキ条件でNi含有率50
％、Ni付着量５mg／m2のFe−Ni合金メツキを施
した。第３工程として、第１工程と同じ(ホ)のSn
メツキ浴を用いて340mg／m2のSnをメツキし、第
１工程でのSnと合せて全Sn量を490mg／m2とし
た。引き続き加熱溶融処理した後、(ト)に示したク
ロム酸浴にて、金属クロム10mg／m2、水和酸化物
クロム10mg／m2を形成した。 比較例 １ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程のSnメツキをしないで、実施
例１で示した(ロ)のFe−Ni浴を用いNi含有率２
％、Ni付着量として20mg／m2のFe−Ni合金メツ
キを施した。次に実施例１で示した(イ)のSnメツ
キ浴を用いて、750mg／m2のSnメツキを施した。
引き続き実施例１と同じように加熱溶融処理およ
びクロム酸処理を行つた。 比較例 ２ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として実施例１で示したSnメ
ツキ浴(イ)を用いて、付着量750mg／m2のSnメツキ
を施した。第２、３工程は実施しないで、加熱溶
融処理を施し、引き続き実施例で示したクロム酸
処理浴(ハ)を用いて、金属クロム８mg／m2、水和酸
化物クロム８mg／m2の皮膜を形成した。 比較例 ３ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として、実施例１で示したSn
メツキ浴(イ)を用いて、付着量100mg／m2のSnメツ
キを施した。第２工程として実施例２で示した
Fe−Niメツキ条件(ニ)を用いて、Ni含有率95％、
Ni付着量15mg／m2のFe−Ni合金メツキを施し
た。第３工程として、Snメツキ浴(イ)を用いて670
mg／m2のSnメツキを施し、全Sn量を770mg／m2と
した。 加熱溶融処理はしないでそのまま実施例１の(ハ)
で示したクロム酸処理浴を用い、金属クロム10
mg／m2、水和酸化物クロム９mg／m2の皮膜を形成
した。 以上のような製造法によつて処理した鋼板の性
能を第１表に示した。性能評価試験法は下記の通
りである。
腐食性、溶接性に優れた表面処理鋼板の製造方法
に関する。 （従来の技術） 電気抵抗溶接法の著しい進歩、普及にともない
半田缶に代つて溶接缶が多量に生産されるように
なつた。この溶接缶の素材として、溶接性にすぐ
れていること、および缶内外の耐食性などの点か
ら、主としてSnメツキ量2.8ｇ／m2（＃25）以上
のぶりきが使用されている。ところが、ぶりき
は、高価なSnをメツキしていることから安価で、
しかも耐食性の優れた溶接缶用素材が要求される
ようになつた。このような要求にたいし、薄Sn
メツキ系の溶接缶用素材が各種提案されている。 すなわち、Snメツキ量を主として約1000mg／
m2以下とした場合の耐食性低下の改善を主目的と
する方法として、Snメツキの下地層としてNiメ
ツキ、Ni−Sn合金、Ni−Fe合金メツキ、Ni−
Fe拡散層を適宜もうけるというものである。例
えば、Ni−Fe合金系の下地メツキをするものと
して、(1)特開昭60−13098によればNi／（Fe＋
Ni）の比率が0.60〜0.95である合金メツキをSnメ
ツキに先立ち施す方法、(2)特開昭60−17099によ
ればNi／（Fe＋Ni）の比率が0.02〜0.50である
合金メツキをSnメツキに先立ち施す方法、(3)特
開昭61−104088によればNi含有率が0.5％以上、
20％未満のNi−Fe系合金メツキをSnメツキに先
立ち施すというものなどがある。このように、
Ni−Fe系合金メツキを１つの例にとつても、Ni
含有率0.5〜95％の広範囲にわたり、その効用に
ついて各者各様の提案がなされているのが実情で
ある。 （発明が解決しようとする問題点） 確かに、素地鋼板上に直接にNi−Fe合金メツ
キを施し、さらに上層にSnメツキを施して二層
構造をとらせることにより、合金層の緻密性向上
による耐食性能の改善は認められる。しかしなが
ら近年、溶接缶用素材としての耐食性能向上の要
求は、ますます高まつているのが実情であり、こ
のような状況において、溶接缶用素材として、よ
り一層の特性向上、特に耐塗膜下腐食性の性能向
上を目的として種々検討した結果本発明に至つた
ものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は鋼板表面に第１工程として、50〜250
mg／m2のSnメツキ、第２工程としてNi含有率２
〜95％（Ｘ％）、Ni付着量（Ｙmg／m2）のFe−
Ni合金メツキを、５≦Ｙ≦100−0.8Xとなるよう
に施す。さらに第３工程として、第１工程のSn
との総和で400〜1000mg／m2となるようにSnメツ
キを施し、上記メツキ後、232〜450℃の温度で加
熱溶融処理後、さらにクロム酸処理を施すことを
特徴とする溶接缶用表面処理鋼板の製造方法であ
る。特に、第１工程の微量のSnメツキは後続す
るFe−Niメツキのメツキ密着を良好にするとと
もに、加熱溶融処理（ぶりき製造工程におけるリ
フロー処理に相当）時に素地鋼板とFe−Niメツ
キ層間で溶融することにより、緻密で均一な合金
層が素地鋼板と密着して形成され、単に素地鋼板
上に直接Fe−Ni合金メツキを施したものに比較
して格段に優れた性能の向上がもたらされること
を見い出した。 本発明の製造法において各工程の役割、特徴は
次の通りである。本発明の最も特徴とする第１工
程の微量Snメツキにより第１図に示すように、
本発明の主目的である耐塗膜下腐食性（UFC：
Under Film Corrosion）が著しく向上すること
がわかる。このように、第１工程の微量Snメツ
キにより著しい性能向上がもたらされる理由につ
いては、定かでないが第２図に示すように微量の
Snメツキにより合金層の均一被覆性が著しく改
善されることによるものと考えられる。第２図に
示すように、第１工程のSn量が250mg／m2を超え
ても、合金層の均一被覆性の向上効果は飽和して
しまい、250mg／m2未満の微量Sn量で充分であ
る。 第２工程として施されるFe−Ni合金メツキは、
第１工程のSnメツキ層と緻密な合金層を形成す
るためと、溶接性に必要な合金化していないフリ
ーSnの確保といつた二つの目的から、そのNi含
有率、及びNi付着量が決まつてくる。素地鋼板
に直接メツキされたSnとFe−Niメツキによる合
金層の緻密性向上については、Ni含有率２〜95
％のFe−Ni合金メツキをNi付着量として５mg／
m2以上となるように施すことにより得られるが、
その上限については主として溶接性確保の観点か
ら決まつてくる。即ち、第３図に示すように、
Ni含有量２〜95％の領域において、良好な溶接
性を確保するためには、Ni付着量Ｙmg／m2は、
Fe−Ni合金メツキのNi含有率２〜95％（Ｘ％）
との関係においてＹ≦100−0.8Xを満足するよう
に上限が規制される。即ち、Ni付着量が多くな
り過ぎると、Ni成分はSnと合金化し易くなり、
溶接性能の確保に必要なフリーSnが少なくなる
からである。 第３工程のSnメツキは、第２工程のFe−Niメ
ツキと後続の加熱溶融時に反応して緻密な合金層
を形成し、耐食性を向上させることと従来から良
く知られているように、一部フリ−Snとして残
存させることにより溶接性能を付与する役割をも
つている。全Sn量が1000mg／m2を超えても、本
発明の目的とする耐塗膜下腐食性については、な
んら問題ないが、必要以上に高価なSnをメツキ
することになり、上限は1000mg／m2とされる。全
Sn量が400mg／m2未満では耐塗膜下腐食性および
溶接性が得られない。 さらに本発明について詳細に説明する。 メツキ原板は、本発明の特徴とする第１工程に
入る前にあらかじめぶりき、テインフリースチー
ルの製造の前処理、即ちアルカリ脱脂、酸洗を施
して表面を清浄にする。第１工程のSnメツキは、
現在ぶりき製造で広く用いられているフユロスタ
ン浴、ハロゲン浴により行うことができ、特にそ
の方法を規定するものではない。代表的な浴とし
て、フユロスタン浴、硫酸錫…60ｇ／、フエノ
ールスルホン酸…30ｇ／、エトキシ化αナフト
ール…５ｇ／（浴温約40℃、電流密度５〜
30A／ｄm2）があり、本発明の規定するSnメツキ
量50〜250mg／m2は容易に実施することができる。 第２工程のFe−Ni合金メツキは、硫酸塩浴、
塩化物浴、硫酸塩−塩化物混合浴、ピロリン酸浴
などをはじめ、その種類は多いが、硫酸塩、塩化
物系浴が浴管理、薬品コストなどの点で適してい
る。例えば、硫酸鉄−硫酸Ni−硼酸系浴の代表
的なものとして、 メツキ浴組成 NiSO4・6H2O 15〜250ｇ／ FeSO4・7H2O 10〜150ｇ／ H3BO3 10〜30ｇ／ 浴温度 50〜60℃ 電流密度 ５〜50A／ｄm2 の浴を使用して、本発明の規定するNi含有率２
〜95％のFe−Ni合金メツキは第４図に示すよう
に浴中における硫酸NiからのNi濃度（Ni）と硫
酸FeからのFe濃度（Fe）にもとづいて計算した
Ni／（Fe＋Ni）比率を0.10から0.96の範囲で制
御することにより、任意のNi含有率のFe−Ni合
金メツキを得ることができる。硫酸Niに代えて
塩化Niを全量又は一部使用した場合でも、浴中
のNi／（Fe＋Ni）比率とメツキ合金のNi含有率
は、比例関係にあり、Ni塩は硫酸塩、塩化物の
いずれでも良い。 第３工程のSnメツキは、第１工程のSnメツキ
と全く同じ方法で実施される。Snのメツキ電流
効率は、鋼原板上と第２工程のFe−Niメツキ層
上も同じであり、第１工程のSnメツキ方法を用
い通電電気量を変えることにより、本発明の範囲
のSn量を容易に得ることができる。 第３工程のSnメツキ後、232〜450℃の温度で
加熱溶融処理を行う。この処理は、ぶりき製造の
商業的ラインに設置されている電気抵抗加熱方
式、誘導加熱方式のいずれでも良い。この加熱溶
融処理は、主として、第１工程で施したSnメツ
キ層を、第２工程のFe−Ni合金メツキ層と素地
鋼板の間において溶融させることにより、本発明
の特徴とする緻密な合金層を形成させる重要な役
割をもつている。第３工程のSnメツキ層も、こ
の加熱により溶融し、その一部は、第２工程の
Fe−Niメツキ層と合金化する。 さらに、塗装して長期にわたり高湿度条件下に
おかれた場合の耐糸錆性も、この加熱溶融処理に
より向上させる役割をもつている。第５図は、本
発明の溶接缶用表面処理鋼板をグロー放電分光分
析装置により、深さ方向に各元素の濃度変化を測
定したものであるが、Ni元素の濃度ピークより
やや深い位置にSn元素のなだらかなピークが認
められ、第１工程のSnメツキ層により特徴ある
皮膜構造をなしている。 この加熱溶融処理後、さらに耐食性の向上、お
よび塗料密着性、耐塗膜下腐食性の向上、貯蔵中
の表面特性の劣化防止を目的としてクロム酸処理
を行う。このクロム酸処理によつて形成される皮
膜量はクロム元素として５〜25mg／m2、好ましく
は10〜20mg／m2である。このクロム酸処理皮膜
は、水和酸化物クロムのみで構成させてもかまわ
ないが、金属クロムを全クロム量の約半分となる
ようにする方が、本発明の主目的である塗装後耐
食性向上にとつて望ましい。 クロム量が５mg／m2未満では、耐食性向上、耐
塗膜下腐食性に効果がなく、また25mg／m2をこえ
ると、溶接性が劣つてくる。これは、クロムは電
気抵抗が高いため、溶接接合部において局所的な
発熱が起き易く、素地鋼板の一部が融解飛散する
「散り」が生じ易く、良好な溶接ができない。 クロム酸処理法としては無水クロム酸を主体と
し、助剤として硫酸イオン、弗素イオン、弗化物
イオン、あるいはそれらのイオンを含む塩などの
うちから、１種又は２種を添加した浴中で陰極電
解をする方法がとられる。クロム酸濃度は20〜80
ｇ／の範囲が適当である。添加する助剤は、ク
ロム酸濃度により変わつてくるが、助剤が硫酸の
場合、クロム酸濃度の約1/150〜1/80なるように
添加することにより、均一な皮膜が得られる。浴
温度は30〜70℃の範囲が好適である。30℃未満で
は水和酸化物クロムが局所的に過多になるなど外
観不良が生じ易く、70℃を超えると通電電気量に
対する生成皮膜量が少くなる傾向になる。陰極電
流密度は10〜50A／ｄm2の範囲で充分である。硫
酸以外の助剤を使用する場合においても、おおむ
ね上記に述べた助剤濃度、電解条件が適用でき、
選択した処理皮膜量を得ることは容易である。 （実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。 実施例 １ 板厚0.22mmのぶりき用冷間圧延鋼板を、
NaOH70ｇ／、温度85℃、電流密度15A／ｄm2
の条件で脱脂し、さらにH2SO480ｇ／、室温、
電流密度5A／ｄm2で酸洗し、引き続き下記の条
件でメツキを行つた。 第１工程として、(イ)に示す条件で付着量50mg／
m2のSnメツキを施した。 (イ) 硫酸第一錫浴メツキ条件 浴組成 SnSO4 60ｇ／ フエノールスルホン酸 30ｇ／ エトキシ化αナフトール ５ｇ／ 温度 40℃ 電流密度 15A／ｄm2 第２工程として、(ロ)に示す条件でNi含有率２
％、Ni付着量20mg／m2のFe−Ni合金メツキを施
した。 (ロ) Fe−Niメツキ条件 浴組成 FeSO4・7H2O 150ｇ／ NiSO4・6H2O 15ｇ／ H3BO3 30ｇ／ 温度 40℃ 電流密度 20A／ｄm2 第３工程として、(イ)に示した浴を用いて、700
mg／m2のSnをメツキし、全Sn量を750mg／m2とし
た。引き続き260℃、４秒の加熱溶融処理後、(ハ)
に示す条件でクロム酸処理をし、金属クロム７
mg／m2、水和酸化物クロム８mg／m2を形成した。 (ハ) クロム酸処理条件 浴組成 CrO3 30ｇ／ H2SO4 0.3ｇ／ 温度 50℃ 電流密度 30A／ｄm2 実施例 ２ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として(イ)に示したSnメツキ浴
を用いて、付着量100mg／m2のSnメツキを施し
た。第２工程として、(ニ)に示す条件でNi含有率
95％、Ni付着量15mg／m2のFe−Ni合金メツキを
施した。 (ニ) Fe−Niメツキ条件 浴組成 FeSO4・7H2O 10ｇ／ NiSO4・6H2O 110ｇ／ NiCl2・6H2O 110ｇ／ 温度 50℃ 電流密度 15A／ｄm2 第３工程として、(イ)に示したSnメツキ浴を用
いて900mg／m2のSnをメツキし、第１工程でのSn
と合せて全Sn量を1000mg／m2とした。引き続き
加熱溶融処理した後、(ハ)に示した浴でクロム酸処
理し、金属クロム９mg／m2、水和酸化物クロム11
mg／m2を形成した。 実施例 ３ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として(ホ)に示す条件で付着量
250mg／m2のSnメツキを施した。 (ホ) 塩化第一錫浴メツキ条件 浴組成 塩化第一錫 30ｇ／ 弗化ナトリウム 30ｇ／ 塩化ナトリウム 50ｇ／ ゼラチン ３ｇ／ 温度 50℃ 電流密度 20A／ｄm2 第１工程として、(ヘ)に示す条件でNi含有率50
％、Ni付着量50mg／m2のFe−Ni合金メツキを施
した。 (ヘ) Fe−Niメツキ条件 浴組成 FeSO4・7H2O 100ｇ／ NiSO4・6H2O 210ｇ／ 温度 50℃ 電流密度 20A／ｄm2 第３工程として、第１工程と同じ(ホ)のSnメツ
キ浴を用いて510mg／m2のSnをメツキし、第１工
程でのSnを合せて全Sn量を760mg／m2とした。引
き続き加熱溶融処理した後、(ト)に示す条件でクロ
ム酸処理をし、金属クロム５mg／m2、水和酸化物
クロム５mg／m2を形成した。 (ト) クロム酸処理条件 浴組成 CrO3 60ｇ／ H2SO4 0.4ｇ／ NaF 0.1ｇ／ 温度 40℃ 電流密度 40A／ｄm2 実施例 ４ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として(ホ)に示した条件で付着量
150mg／m2のSnメツキを施した。第２工程とし
て、(ヘ)に示したFe−Niメツキ条件でNi含有率50
％、Ni付着量５mg／m2のFe−Ni合金メツキを施
した。第３工程として、第１工程と同じ(ホ)のSn
メツキ浴を用いて340mg／m2のSnをメツキし、第
１工程でのSnと合せて全Sn量を490mg／m2とし
た。引き続き加熱溶融処理した後、(ト)に示したク
ロム酸浴にて、金属クロム10mg／m2、水和酸化物
クロム10mg／m2を形成した。 比較例 １ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程のSnメツキをしないで、実施
例１で示した(ロ)のFe−Ni浴を用いNi含有率２
％、Ni付着量として20mg／m2のFe−Ni合金メツ
キを施した。次に実施例１で示した(イ)のSnメツ
キ浴を用いて、750mg／m2のSnメツキを施した。
引き続き実施例１と同じように加熱溶融処理およ
びクロム酸処理を行つた。 比較例 ２ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として実施例１で示したSnメ
ツキ浴(イ)を用いて、付着量750mg／m2のSnメツキ
を施した。第２、３工程は実施しないで、加熱溶
融処理を施し、引き続き実施例で示したクロム酸
処理浴(ハ)を用いて、金属クロム８mg／m2、水和酸
化物クロム８mg／m2の皮膜を形成した。 比較例 ３ メツキ原板を実施例１と同じように脱脂、酸洗
した後、第１工程として、実施例１で示したSn
メツキ浴(イ)を用いて、付着量100mg／m2のSnメツ
キを施した。第２工程として実施例２で示した
Fe−Niメツキ条件(ニ)を用いて、Ni含有率95％、
Ni付着量15mg／m2のFe−Ni合金メツキを施し
た。第３工程として、Snメツキ浴(イ)を用いて670
mg／m2のSnメツキを施し、全Sn量を770mg／m2と
した。 加熱溶融処理はしないでそのまま実施例１の(ハ)
で示したクロム酸処理浴を用い、金属クロム10
mg／m2、水和酸化物クロム９mg／m2の皮膜を形成
した。 以上のような製造法によつて処理した鋼板の性
能を第１表に示した。性能評価試験法は下記の通
りである。
【表】
(1) 合金層の均一被覆性
0.2モル／のNa2CO3、0.005モル／の
NaClの混合液に約0.2モルのNaHCO3を添加し
てPHを10.0に調整して試験液とした。7.07cm2の
有効面積をもつ試料を、試験中で飽和カロメル
電極に対して、＋1.2Vで定電位電解を行い安定
した後の電流値でもつて合金層の均一被覆性を
評価した。 (2) 耐塗膜下腐食性（UFC試験） 缶内面塗料を塗装（塗膜量50±５mg／m2）
し、70×70mm角に切り出し、中心部に20mm長さ
の素地鋼板に達するクロスカツトを入れ、その
中心部をエリキセン試験機にて５mm張り出した
ものを試験片とした。腐食試験液はクエン酸、
食塩のそれぞれを15ｇ水に溶解し１とし、さ
らにNaOHを添加しPHが3.0になるように調整
した。約200mlの蓋付円筒容器の蓋内面側に試
片をセツトし、95℃の腐食液を充填後試片に液
が接触するように倒置した。70℃で20時間放置
した後、セロフアンテープで腐食によつて浮い
たエリキセン加工部の塗膜を剥離し、剥離面積
によつて評価した。 (3) 耐糸錆性 ビニールオルガノゾル系塗料を塗膜量75mg／
ｄm2に塗装し、素地鋼板に達するクロスカツト
を入れた後、エリキセン試験機にて５mm張り出
し加工を行い、３％食塩水に１時間浸漬後、塩
水を拭き取り、45℃で相対湿度85％の恒温槽に
10日間放置し、カツト部より発生した糸錆を評
価した。（評価記号◎：発生小、〇：発生中、
×：発生大） (4) 電気抵抗溶接性 試料を205℃、20分加熱処理した後、重ね巾
0.45mm、加圧力45Kg、溶接速度７ｍ／分で溶接
試験をした。印加電圧を徐々に上げて行き溶接
部強度が得られるようになる必要電流を求め、
その後、さらに印加電圧を上げて行き、過電流
による「散り」が発生し始めるまでの上限電流
を求める。必要電流と上限電流の差が大きいほ
ど溶接性が良好であること、および溶接部にお
ける微細クラツクなどの欠陥発生状況とあわせ
て総合的に判断した。（◎：著しく良好、〇：
良好、△：やや劣る、×：著しく劣る） （発明の効果） 以上説明したように、本発明の製造方法で得ら
れた溶接缶用表面処理鋼板は、合金層の緻密性に
優れているため、特に塗装後の耐塗膜下腐食性が
著しく改善され、薄Snメツキ系素材として産業
上きわめて有用なものである。
NaClの混合液に約0.2モルのNaHCO3を添加し
てPHを10.0に調整して試験液とした。7.07cm2の
有効面積をもつ試料を、試験中で飽和カロメル
電極に対して、＋1.2Vで定電位電解を行い安定
した後の電流値でもつて合金層の均一被覆性を
評価した。 (2) 耐塗膜下腐食性（UFC試験） 缶内面塗料を塗装（塗膜量50±５mg／m2）
し、70×70mm角に切り出し、中心部に20mm長さ
の素地鋼板に達するクロスカツトを入れ、その
中心部をエリキセン試験機にて５mm張り出した
ものを試験片とした。腐食試験液はクエン酸、
食塩のそれぞれを15ｇ水に溶解し１とし、さ
らにNaOHを添加しPHが3.0になるように調整
した。約200mlの蓋付円筒容器の蓋内面側に試
片をセツトし、95℃の腐食液を充填後試片に液
が接触するように倒置した。70℃で20時間放置
した後、セロフアンテープで腐食によつて浮い
たエリキセン加工部の塗膜を剥離し、剥離面積
によつて評価した。 (3) 耐糸錆性 ビニールオルガノゾル系塗料を塗膜量75mg／
ｄm2に塗装し、素地鋼板に達するクロスカツト
を入れた後、エリキセン試験機にて５mm張り出
し加工を行い、３％食塩水に１時間浸漬後、塩
水を拭き取り、45℃で相対湿度85％の恒温槽に
10日間放置し、カツト部より発生した糸錆を評
価した。（評価記号◎：発生小、〇：発生中、
×：発生大） (4) 電気抵抗溶接性 試料を205℃、20分加熱処理した後、重ね巾
0.45mm、加圧力45Kg、溶接速度７ｍ／分で溶接
試験をした。印加電圧を徐々に上げて行き溶接
部強度が得られるようになる必要電流を求め、
その後、さらに印加電圧を上げて行き、過電流
による「散り」が発生し始めるまでの上限電流
を求める。必要電流と上限電流の差が大きいほ
ど溶接性が良好であること、および溶接部にお
ける微細クラツクなどの欠陥発生状況とあわせ
て総合的に判断した。（◎：著しく良好、〇：
良好、△：やや劣る、×：著しく劣る） （発明の効果） 以上説明したように、本発明の製造方法で得ら
れた溶接缶用表面処理鋼板は、合金層の緻密性に
優れているため、特に塗装後の耐塗膜下腐食性が
著しく改善され、薄Snメツキ系素材として産業
上きわめて有用なものである。
第１図および第２図は、第１工程のSnメツキ
の効果を説明する図、第３図は第２工程のFe−
Ni合金メツキ量と溶接性の関係を説明する図、
第４図はメツキ浴中のFe、Ni濃度比率とFe−Ni
合金メツキ中のNi含有率の関係を示す図、第５
図は本発明の製造方法による鋼板の深さ方向の構
造の特徴を説明する図である。
の効果を説明する図、第３図は第２工程のFe−
Ni合金メツキ量と溶接性の関係を説明する図、
第４図はメツキ浴中のFe、Ni濃度比率とFe−Ni
合金メツキ中のNi含有率の関係を示す図、第５
図は本発明の製造方法による鋼板の深さ方向の構
造の特徴を説明する図である。
Claims (1)
- １ 鋼板表面に第１工程として、50〜250mg／m2
のSnメツキを施し、第２工程としてNi含有率２
〜95％（Ｘ％）のFe−Ni合金メツキをNi付着量
Ｙmg／m2として５≦Ｙ≦100−0.8X式を満足する
ように施し、第３工程として、第１工程との総和
で400〜1000mg／m2となるようにSnメツキを施
し、上記メツキ後、232〜450℃の温度で加熱溶融
処理後、さらにクロム酸処理を施すことを特徴と
する溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27170986A JPS63125694A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27170986A JPS63125694A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63125694A JPS63125694A (ja) | 1988-05-28 |
| JPH0210879B2 true JPH0210879B2 (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=17503748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27170986A Granted JPS63125694A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63125694A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04116192A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-16 | Nkk Corp | 耐食性および溶接性に優れた無塗装缶用表面処理鋼板およびその製造方法 |
| JP4904810B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-03-28 | 富士通株式会社 | めっき皮膜及びその形成方法並びに電子部品 |
| JP2012046827A (ja) * | 2011-11-18 | 2012-03-08 | Fujitsu Ltd | めっき皮膜及びその形成方法並びに電子部品 |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP27170986A patent/JPS63125694A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63125694A (ja) | 1988-05-28 |
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