JPH02310394A - 高耐食性合金電気めっき鋼板およびその製造方法 - 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、耐食性を向上したＺｎ−Ｎｉ　−Ｃｒ合金電
気めっき鋼板およびそ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、優れた耐食性を示すため
種々の用途に使用されている。しかしＺｎ−Ｎｉめっき
の耐食性は、めっき中の旧含有率に依存しており、その
耐食性が層高になるのはＮｉ含有率ｌＯ〜ｔｓｎｉｉｔ
％で、これ以上Ｍｌ含有率を増加しても耐食性が改善さ
れないばかりか劣化の傾向があり、高価なＮｉの含有率
のこれ以上の増加は無意味というより有害視されている
。

Ｚｎ−Ｎｉめっきの耐食性を改善するために、特公昭５
９−３８３１３号公報には、Ｚｎ−Ｘｌ−Ｃｒ合金めっ
き鋼板において、硫酸浴を用いてＺｎ−Ｎｉめっき中に
Ｃ「を０．Ｏ１〜！、０重量％含有せしめることが提案
されている。

ところがＣ「を３１１１％以上含有させると、めっきの
外観が劣化したり電流効率が低下し、工業的に好ましく
ない。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、上記の限界を打破することを目的とするもの
であり、Ｚｎ−Ｎｉ系合金めっきにおいて、電流密度の
低下なしに、工業的に多量のＣｒをＺｎ　−Ｎｉに共析
させることに成功し、耐食性を飛躍的に向上させたもの
である。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の高耐食性合金めっき鋼板は、鋼板の少なくとも
片面にＮｉ　：　１０〜１６重量％、Ｃｒ：　　１．０
重量％以上、残部が実質的にＺｎよりなるＺｎ−Ｘｌ　
−Ｃｒ合金電気めっき層を形成してなるものであり、ま
た、Ｚｎ−Ｎｉ−Ｃｒ合金電気めっき層中の鉛が不純物
として２．５ｐｐｍ以下であることを特徴とするもので
ある。

本発明の高耐食性合金めっき鋼板の製造方法は、Ｚｎ３
＋をＺｎＣ１ｔとして１００７３００　ｇ　／　ｌ　、
　Ｎｉ３＋をＮｉｔＪｇとして１５〜２００　ｇ　／　
ｌ　、　Ｃｒ３＋を０．０１５ｍ＃！以上含む塩化浴を
用いて鋼板の表面にＺｎ−Ｎｉ　−Ｃｒ合金電気めっき
を施すことを特徴とする。

く作　川〉 本発明は、以下に述べる知見に基づいてなされたもので
ある。

■　腐食環境によっては、Ｚｎより貴な旧やＣｒの元°
素をめっき層中に含有さ仕ることにより、Ｚｎめっきの
活性が軽減される。

■　Ｚｎめっきは、腐食生成物として導電性ＺｎＯを生
成しやすいが、Ｎｉを添加することにより、非導電性の
Ｚｎ　（Ｏｆｆ）　ｚを安定化させ、めっき保護作用が
与えられる。

■　一般にクロメート処理が耐食性を向上させるように
、Ｃｒは耐食性向上に大きな役割を果たす。

特に腐食初期に不働態皮膜が形成され、めっきの溶出を
防ぐと共に、酸化還元反応を防ぎ耐食性に太き（貢献す
る。

■　めっき層に均一にＮｉやＣ「を析出させることによ
り、一旦できた不働態の皮膜が破れても、破れた部分は
■の作用により、めっきの溶出速度は遅く、しかもめっ
きが溶出しても■、■の効果により、非導電性のＺｎ　
（０１１）　！が生成されると共に、再び不働態皮膜が
形成される（自己修復作用）。

以下に、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明において、鋼板の用途に応じて片側または両側の
表面にＺｎ−Ｎｉ−Ｃｒの合金電気めっき層を形成する
ことにより耐食性が著しく向上する。

前記合金電気めっき層中のＮｉは、１０−１６重量％（
以下％と記す）とする、ＮＩが１０％未満では、Ｃｒが
適正量共析していても、大きな耐食性の向上が見られず
、また、１６％を超えでも、耐食性の向上が見られない
ばかりか劣化するＩＩＪＩ向がある。なお第１図は、Ｊ
　Ｉ　Ｓ　　Ｚ　２３７１−１９５５の塩水噴霧試験（
ＳＳＴ）を行って、１２００時間後の赤錆発生面積を示
したものである。Ｎｉが１０〜１６％の範囲では赤錆が
発生していないが、１０％未満および１６％を趙えるめ
っき鋼板では、赤錆が発生している。

合金電気めっき層中のＣ「は、１％以上とする。

Ｃ「が１％未満であると、第２図に示すようにやはりＳ
ＳＴによる赤錆発生が１２００時間以下で発生し、耐食
性の劣化が見られる。１％以上で明らかに効果があるが
、さらにＳＳＴ時間を長くした場合には、Ｃｒ％が多く
なるとさらに耐食性が向上し、２％以上が好ましい、上
限は特に規定しないが、自動車用鋼板としてリン酸亜鉛
処理を行うような用途に用いる場合、Ｃ「が１０％以上
となると不活性となり、緻密なリン酸亜鉛結晶が成長し
に（くなる場合がある。

なおこのＺｎ−Ｎｉ−Ｃｒ合金電気めっきは、めっき層
中の不純物の影響を受けやすく、特にめっき層中に鉛が
存在する場合には、Ｃ「の自己修復作用、不動態化作用
を１貝なうため、耐食性が劣化する。

したがって不純物としての鉛の濃度を管理する必要が生
じ、鉛の同を２．５Ｐ以下にする必要がある。

次に、本発明の高耐食性合金電気めっき鋼板の製造方法
について説明する。

本発明において用いるめっき浴の組成は、Ｚｎ”はＺｎ
Ｃ１ｚ　として１００〜３００　ｇ／ｊ！とする。　Ｚ
ｎＣ１１が１００ｇ／ｊ！未満では、めっき効率が低下
し、めっき焼けが発生する問題が起き、３００　ｇ、　
／　ｌを超えるとＺｎＣｌ２が液中に飽和する。

めっき浴中のＮｉ”は、ＮｉＣＺｇとして１５〜２００
　ｇ／２添加するＩＩＮＩＣＺよが１５ｇ／１未満では
、めっき層中へ〇Ｎ＋共析量が少なく十分な耐食性が得
られない、また２００　ｇ　／　ｆｆｉを超えると、め
っき中Ｎｉ％が高くなり過ぎ耐食性が劣化する。

めっき液中のＣＳｏはＣｒＣ１ｙ　、Ｃｒｘ（Ｓｏｎ）
ｓ　、ＫＣｒ（ＳＯ４）ｘ等をＣｒ”イオンで０．０１
ｍ／　ｆｆｉ以上添加する。

０．０１ｍ／　Ｉ！、未満では、めっき中のＣｒ共析量
が少なく十分な耐食性が得られない。

本発明の方法により、鋼板の片側または両側の表面にＸ
ｉが１０−１６％、Ｃ「が１．０％以上のＺｎ−Ｎｉ−
Ｃｒ合金電気めっきを施すことができる。

このように製造されたＺｎ−Ｎｉ−Ｃｒ合金電気めっ　
゛き鋼板は、必要に応じてリン酸塩処理性、塗装性を改
善する目的で、表層にＦｅめっき、Ｆｅ　−Ｚｎめっき
、ｒｅ−Ｐめっきを行い使用することができる。

また、さらに耐食性を向上させる方法として、必要に応
じてクロメート、有機樹脂被覆を行うこともできる。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例および比較例を挙げて具体的に説
明する。

実施例および比較例に用いためっき用鋼板は、すべて同
一の板厚０．７ｍの冷延鋼板とし、脱脂、酸洗のめっき
１１１処理後めっきを行った。

表１に、めっき浴組成、めっき層組成、めっき効率、め
っき外観、耐食性を示す。

なお、その他のめっき条件として、 めっき浴温　　　５０°Ｃ めっき浴ｐＨ３，０±０．１ めっき電流密度　１００Ａ／ｄシ 通電電気ｆｆｉ　　　　７００Ｃ／ｄｄアノード　　　
　亜鉛板 でめっきを行った。

また、比較例（６）の硫酸浴でめっきした場合の条件は
、 めっき浴温　　　５０℃ めっき浴ｐＨ２，０±０．１ めっき電流密度　１００Ａ／ｃｕｄ 通電電気Ｉｔ　　　　７００Ｃ／ｄｊ アノード　　　　亜鉛板 である。

めっきの耐食性評価は、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｚ　２３７１−
１９５５に定める塩水噴霧試験における１２００時間後
の赤錆発生面積で評価した。

表１から、本発明はめっき効率が高（、めっき外観に優
れ、耐食性が大幅に向上したことが分か〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、工業的に安定し
てしかも多量にＣｒをＺｎ−Ｎｉめっき中に共析させて
、Ｚｎ−Ｎｉめっきの耐食性を向上させることができ、
さらに、めっき効率が９０％以上で、Ｚｎ−Ｎｉめっき
と同等で、外観が均一な商品価値の高いＺｎ−Ｎｉ−Ｃ
ｒめっき鋼板を製造することができる。

特に本発明は、薄目付のめっきにて鋼板の耐食性を著し
く向上させることができ、自動車をはじめとする運輸車
輌材料ならびに建築用材料、電気機器用材料等に適用す
ることによって工業的に優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はめっき層中のＭｌ含有率と耐食性との関係を示
すグラフである。第２図はめっき層中のＣｒ含有率と耐
食性との関係を示すグラフである。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第　１　図 第　２　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板の少なくとも片面にＮｉ：１０〜１６重量％
   、Ｃｒ：１．０重量％以上、残部が実質的にＺｎよりな
   るＺｎ−Ｎｉ−Ｃｒ合金電気めっき層を形成してなる高
   耐食性合金電気めっき鋼板。
2. （２）Ｚｎ−Ｎｉ−Ｃｒ合金電気めっき層中の鉛が不純
   物として２．５ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求
   項（１）記載の高耐食性合金電気めっき鋼板。
3. （３）Ｚｎ＾２＾＋をＺｎＣｌ＿２として１００〜３０
   ０ｇ／ｌ、Ｎｉ＾２＾＋をＮｉＣｌ＿２として１５〜２
   ００ｇ／ｌ、Ｃｒ＾３＾＋を０．０１ｍｏｌ／ｌ以上含
   む塩化浴を用いて鋼板の表面にＺｎ−Ｎｉ−Ｃｒ合金電
   気めっきを施すことを特徴とする高耐食性合金めっき鋼
   板の製造方法。