JPH0249397B2 - Kotaishokuseihyomenshorikohan - Google Patents
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- JPH0249397B2 JPH0249397B2 JP7748086A JP7748086A JPH0249397B2 JP H0249397 B2 JPH0249397 B2 JP H0249397B2 JP 7748086 A JP7748086 A JP 7748086A JP 7748086 A JP7748086 A JP 7748086A JP H0249397 B2 JPH0249397 B2 JP H0249397B2
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Description
本発明は高耐食性表面処理鋼板、特に自動車用
の耐食材料として車体の内外板面が耐食性、塗装
性ならびに溶接性を兼備するように改良したZn
―Ni合金めつき鋼板に関するものである。 最近、鉄鋼材料、特に鋼板に化成処理あるいは
さらに塗装処理を施す表面処理鋼板の用途が拡大
し、それにつれて高度の耐食性が、塗装性や溶接
性その他の加工性などを含めた表面特性に合わせ
て強く要請されるようになつた。 特に、自動車車体の腐食環境がますます過酷に
なり、車体腐食が大きな問題になつている。最
近、自動車の防食に関して法令による規制が行わ
れ、例えばカナダでは1981年車に対して表面の錆
なし１年半、孔あき腐食なし５年の補償が義務付
けられている。 車体内面では高速道路の凍結防止用岩塩類の散
布により腐食環境がより一層過酷になり、腐食が
促進され、孔あき腐食への対策が必要である。一
方、車体外面での腐食は、走行時に凍結防止剤を
散布した路面からはね上げられた小石、砂、岩塩
などで塗装が打撃されて素地に達する損傷（チツ
ピング）を受けることによるものであり、この損
傷部から水分が浸入したり、塩分が作用して腐食
を進行させることとなる。 このような車体の内外面からの腐食対策として
は、鋼板の両面に厚手の亜鉛めつきを施した鋼板
の採用が考えられる。しかし、両面亜鉛めつき鋼
板では塗膜の密着性が良好でないから、車体外面
ではかえつて前述の石はねによる塗膜剥離や、さ
らには腐食による塗膜ふくれ（ブリスター）が生
じ易いだけでなく、厚手の亜鉛被覆は著しく溶接
性を損なう。そのために、車体内面の防錆性の確
保を溶接施工の面に合わせ考慮した片面防錆処理
鋼板が多量に使用されつつあり、耐食性が要求さ
れる車体の内面側に防錆処理面を用いることによ
り、非めつき面を外面に用いて溶接性を確保して
いる。しかし、この片面防錆処理鋼板では前述の
車体外面の防錆性が不十分で、その改良が強く要
請されている。 本発明者等は上記のような自動車外板用塗装鋼
板における諸問題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、鋼板の表裏両面に、Zn、Ni、Sn、Crある
いはこれらを主成分とする合金の内１種の金属の
電気めつきを薄く施し、これを非酸化性雰囲気中
で加熱して鋼中にこれらの金属の拡散層を形成
し、この金属拡散層のいずれか一方の上面にZn
―Ni合金めつきを施すことにより所期の目的に
有利に適合することを究明した。 すなわち、薄く金属めつきした後金属拡散処理
した鋼板面は、そのままでの一時防錆性は勿論塗
膜密着性も良好であり、また塗膜後の耐食性も優
れている。従つて、車体内面における高度の耐食
性要求にはZn―Ni合金めつきを充て、そして塗
装性および塗装後の下地耐食性が要求される車体
外面には、Zn、Ni、Sn、Crあるいはこれらを主
成分とする合金の１種の電気めつきを薄く施し、
拡散処理した鋼板面を充てることにより、自動車
用防錆鋼板として極めて好都合な表面処理鋼板が
得られる。 本発明において、鋼板の表裏両面に施すZn、
Ni、Sn、Crあるいはこれらを主成分とする合金
めつきは、加熱処理によつてめつき金属を鋼中に
浸透させ、拡散層を形成させて新たな鋼板表面状
態を作り上げることによつて、鋼板表面と拡散層
との電気的接触により生ずる腐食電流を小さくす
ることのできる金属群から選択したものである。
これらの金属は既知の電気めつき法により簡便に
鋼板表面に被覆することができる。そのめつき厚
は耐食性の要請に応じて定められるが、特に本発
明の下地面に供する鋼板表面との拡散処理を行う
Zn、Ni、Sn、Crあるいはこれらを主成分とする
合金めつきは、片面において0.5ｇ／m2以上、20
ｇ／m2以下の範囲とするのが好適である。その理
由は、0.5ｇ／m2に満たない程に薄い場合は一時
防錆性ならびに塗膜下に要請される防食性が不十
分であり、一方20ｇ／m2を超えると溶接性、経済
性に難点を伴うからである。また、Crめつきの
場合は、0.05ｇ／m2以上、２ｇ／m2以下の範囲で
同様な効果が得られる。 次に、これらのめつき金属の加熱による鋼中へ
の浸透拡散処理は、通常行われている非酸化性雰
囲気中での加熱方法がそのまま適用でき、冷間圧
延後の焼鈍に用いる連続焼鈍あるいは箱型焼鈍を
利用することもできる。連続焼鈍を用いる場合、
めつき金属または合金を効果的に拡散させるため
には次の条件が好ましい。温度300〜800℃、時間
５秒〜３分。箱型焼鈍を用いる場合には、温度
250〜800℃、時間１〜12時間が好ましく、めつき
金属の種類およびめつき厚さなどによりその加熱
条件を適正に選択し、鋼中への十分な浸透拡散を
行う。 金属拡散層のいずれか一方の上面に行うZn―
Ni合金めつきは特に限定されないが、本発明者
等の研究によると、Ni含有量10〜20wt％が犠性
防食効果があり、かつ耐食性の優れている範囲で
ある。本発明に用いられるめつき浴は高電流密度
が得られ、めつき浴の電気伝導度がよいことが望
ましく、この観点から硫酸浴、塩化物浴またはこ
れらの混合浴が用いられ、電流密度10A／ｄm2以
上、液流速10ｍ／min以上での電解が実用的に望
ましい。 本発明は上述の如く、鋼板の表裏で異なつた防
錆処理を施してその使用環境に適合した性能を賦
与し、特に自動車用鋼板の車体外面での塗装性お
よび塗装後の耐食性の改良、車体内面での耐食性
の改良を行うと同時に、優れた溶接性を兼備した
表面処理鋼板を提供するものである。 本発明の表面処理鋼板は第１図に示され、図
中、１は鋼板、２は金属拡散層、３はZn―Ni合
金めつき層である。ここで、金属拡散層とは、前
述のZn、Ni、Sn、Crあるいはこれらを主成分と
する合金から選ばれた金属または合金めつき層の
加熱浸透拡散層を意味する。 次に、本発明による表裏で異なつた防錆処理を
施した表面処理鋼板の表面特性について述べる
と、金属拡散層を有する鋼板表面は、従来の冷延
鋼板面に比べて塗装性および塗装後の耐食性を改
良するものであり、また従来の両面Zn―Ni合金
めつき鋼板に比べて塗装性、塗装後の耐食性およ
び溶接性を改良するものである。さらに、金属拡
散層を下地とし、その上にZn―Ni合金めつきを
施したもう一方の面は、従来のZn―Ni合金めつ
きの耐食性を改良することと、それに伴い付着量
の減少により、溶接性の向上効果が併せて期待で
きる。 本発明による表面処理鋼板の金属拡散層のみを
有する側の表面特性を、従来の冷延鋼板、Zn―
Ni合金めつき鋼板と比較試験を行い、その結果
を表１に示す。表１において、塗料密着性は、ボ
ンデライト3114（日本パーカー社製リン酸塩処理
剤）を液温度50℃で150秒間スプレーし、次いで
アニオン型塗料による電着塗装を20μｍの厚さで
施した各種鋼板について、デユポン衝撃テスト
（500ｇ×50cm）を行い、５（良）←→１（不良）の５
段階評価で示し、塗装後の耐食性は、デユポン衝
撃加工後の塩水噴霧試験720時間後の外観で表わ
す。 下表１から明らかなように、本発明による表面
処理鋼板の金属拡散処理層のみを有する側の面
は、従来の冷延鋼板、Zn―Ni合金めつき鋼板に
比べて塗料密着性および塗装後の耐食性が優れ、
特に自動車車体の外板として極めて優れている。 以下、本発明を実施例につき具体的に説明す
る。 ［実施例］ 素材SPCC、板厚0.7mm、幅100mm、長さ200mmの
冷延鋼板を電解脱脂、酸洗を行つた後、硫酸亜鉛
浴を用いて20A／ｄm2の電流密度、浴温度50℃で
両面にZnをそれぞれ３，５，10ｇ／m2の付着量
となるように電気めつきした。その後、H210％、
N290％の還元雰囲気中で板温650℃で30秒加熱
し、Zn拡散を行つた。この試料にさらに硫酸浴
を用いて30A／ｄm2の電流密度、浴温50℃で、片
面に20ｇ／m2の付着量となるようにZn―Ni合金
めつきを行つた。 このようにして得られた本発明の表面処理鋼
板、従来のZn―Ni合金めつき鋼板および冷延鋼
板について以下に記すような種々の試験を行つ
た。その結果を表２に示す。 (1) 無塗装での耐食性 塩水噴霧試験（JIS Ｚ 2371）による赤錆発生
までの日数 (2) 電着塗装後の耐食性 塩水噴霧試験30日後におけるカチオン型電着塗
装（10μｍ）クロスカツト部からの塗膜ふくれ幅
（mm） (3) ３コート塗装後の耐食性 塩水噴霧試験90日後における３コート塗装（電
着＋中塗り＋上塗り）クロスカツト部からの塗膜
ふくれ幅（mm） (4) ３コート塗装後の密着性 塩水噴霧試験90日後における３コート塗装クロ
スカツト部のセロテープ剥離法による塗膜の剥離
量 下表２の諸試験結果から、本発明による表面処
理鋼板は従来のものに比して、無塗装での耐食
性、塗装後の耐食性および塗膜密着性が著しく改
良されていることが明らかである。Zn拡散層上
にZn―Ni合金めつき層を施した鋼板では優れた
耐食性を示し、またZn―Ni合金めつきを施さな
かつたZn拡散層のみの鋼板でも電着塗装および
３コート塗装後の耐食性は著しく優れており、特
に３コート塗装後の耐食性および塗料密着性は従
来のZn―Ni合金めつき、および冷延鋼板に比べ
て著しく優れていることがわかる。
の耐食材料として車体の内外板面が耐食性、塗装
性ならびに溶接性を兼備するように改良したZn
―Ni合金めつき鋼板に関するものである。 最近、鉄鋼材料、特に鋼板に化成処理あるいは
さらに塗装処理を施す表面処理鋼板の用途が拡大
し、それにつれて高度の耐食性が、塗装性や溶接
性その他の加工性などを含めた表面特性に合わせ
て強く要請されるようになつた。 特に、自動車車体の腐食環境がますます過酷に
なり、車体腐食が大きな問題になつている。最
近、自動車の防食に関して法令による規制が行わ
れ、例えばカナダでは1981年車に対して表面の錆
なし１年半、孔あき腐食なし５年の補償が義務付
けられている。 車体内面では高速道路の凍結防止用岩塩類の散
布により腐食環境がより一層過酷になり、腐食が
促進され、孔あき腐食への対策が必要である。一
方、車体外面での腐食は、走行時に凍結防止剤を
散布した路面からはね上げられた小石、砂、岩塩
などで塗装が打撃されて素地に達する損傷（チツ
ピング）を受けることによるものであり、この損
傷部から水分が浸入したり、塩分が作用して腐食
を進行させることとなる。 このような車体の内外面からの腐食対策として
は、鋼板の両面に厚手の亜鉛めつきを施した鋼板
の採用が考えられる。しかし、両面亜鉛めつき鋼
板では塗膜の密着性が良好でないから、車体外面
ではかえつて前述の石はねによる塗膜剥離や、さ
らには腐食による塗膜ふくれ（ブリスター）が生
じ易いだけでなく、厚手の亜鉛被覆は著しく溶接
性を損なう。そのために、車体内面の防錆性の確
保を溶接施工の面に合わせ考慮した片面防錆処理
鋼板が多量に使用されつつあり、耐食性が要求さ
れる車体の内面側に防錆処理面を用いることによ
り、非めつき面を外面に用いて溶接性を確保して
いる。しかし、この片面防錆処理鋼板では前述の
車体外面の防錆性が不十分で、その改良が強く要
請されている。 本発明者等は上記のような自動車外板用塗装鋼
板における諸問題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、鋼板の表裏両面に、Zn、Ni、Sn、Crある
いはこれらを主成分とする合金の内１種の金属の
電気めつきを薄く施し、これを非酸化性雰囲気中
で加熱して鋼中にこれらの金属の拡散層を形成
し、この金属拡散層のいずれか一方の上面にZn
―Ni合金めつきを施すことにより所期の目的に
有利に適合することを究明した。 すなわち、薄く金属めつきした後金属拡散処理
した鋼板面は、そのままでの一時防錆性は勿論塗
膜密着性も良好であり、また塗膜後の耐食性も優
れている。従つて、車体内面における高度の耐食
性要求にはZn―Ni合金めつきを充て、そして塗
装性および塗装後の下地耐食性が要求される車体
外面には、Zn、Ni、Sn、Crあるいはこれらを主
成分とする合金の１種の電気めつきを薄く施し、
拡散処理した鋼板面を充てることにより、自動車
用防錆鋼板として極めて好都合な表面処理鋼板が
得られる。 本発明において、鋼板の表裏両面に施すZn、
Ni、Sn、Crあるいはこれらを主成分とする合金
めつきは、加熱処理によつてめつき金属を鋼中に
浸透させ、拡散層を形成させて新たな鋼板表面状
態を作り上げることによつて、鋼板表面と拡散層
との電気的接触により生ずる腐食電流を小さくす
ることのできる金属群から選択したものである。
これらの金属は既知の電気めつき法により簡便に
鋼板表面に被覆することができる。そのめつき厚
は耐食性の要請に応じて定められるが、特に本発
明の下地面に供する鋼板表面との拡散処理を行う
Zn、Ni、Sn、Crあるいはこれらを主成分とする
合金めつきは、片面において0.5ｇ／m2以上、20
ｇ／m2以下の範囲とするのが好適である。その理
由は、0.5ｇ／m2に満たない程に薄い場合は一時
防錆性ならびに塗膜下に要請される防食性が不十
分であり、一方20ｇ／m2を超えると溶接性、経済
性に難点を伴うからである。また、Crめつきの
場合は、0.05ｇ／m2以上、２ｇ／m2以下の範囲で
同様な効果が得られる。 次に、これらのめつき金属の加熱による鋼中へ
の浸透拡散処理は、通常行われている非酸化性雰
囲気中での加熱方法がそのまま適用でき、冷間圧
延後の焼鈍に用いる連続焼鈍あるいは箱型焼鈍を
利用することもできる。連続焼鈍を用いる場合、
めつき金属または合金を効果的に拡散させるため
には次の条件が好ましい。温度300〜800℃、時間
５秒〜３分。箱型焼鈍を用いる場合には、温度
250〜800℃、時間１〜12時間が好ましく、めつき
金属の種類およびめつき厚さなどによりその加熱
条件を適正に選択し、鋼中への十分な浸透拡散を
行う。 金属拡散層のいずれか一方の上面に行うZn―
Ni合金めつきは特に限定されないが、本発明者
等の研究によると、Ni含有量10〜20wt％が犠性
防食効果があり、かつ耐食性の優れている範囲で
ある。本発明に用いられるめつき浴は高電流密度
が得られ、めつき浴の電気伝導度がよいことが望
ましく、この観点から硫酸浴、塩化物浴またはこ
れらの混合浴が用いられ、電流密度10A／ｄm2以
上、液流速10ｍ／min以上での電解が実用的に望
ましい。 本発明は上述の如く、鋼板の表裏で異なつた防
錆処理を施してその使用環境に適合した性能を賦
与し、特に自動車用鋼板の車体外面での塗装性お
よび塗装後の耐食性の改良、車体内面での耐食性
の改良を行うと同時に、優れた溶接性を兼備した
表面処理鋼板を提供するものである。 本発明の表面処理鋼板は第１図に示され、図
中、１は鋼板、２は金属拡散層、３はZn―Ni合
金めつき層である。ここで、金属拡散層とは、前
述のZn、Ni、Sn、Crあるいはこれらを主成分と
する合金から選ばれた金属または合金めつき層の
加熱浸透拡散層を意味する。 次に、本発明による表裏で異なつた防錆処理を
施した表面処理鋼板の表面特性について述べる
と、金属拡散層を有する鋼板表面は、従来の冷延
鋼板面に比べて塗装性および塗装後の耐食性を改
良するものであり、また従来の両面Zn―Ni合金
めつき鋼板に比べて塗装性、塗装後の耐食性およ
び溶接性を改良するものである。さらに、金属拡
散層を下地とし、その上にZn―Ni合金めつきを
施したもう一方の面は、従来のZn―Ni合金めつ
きの耐食性を改良することと、それに伴い付着量
の減少により、溶接性の向上効果が併せて期待で
きる。 本発明による表面処理鋼板の金属拡散層のみを
有する側の表面特性を、従来の冷延鋼板、Zn―
Ni合金めつき鋼板と比較試験を行い、その結果
を表１に示す。表１において、塗料密着性は、ボ
ンデライト3114（日本パーカー社製リン酸塩処理
剤）を液温度50℃で150秒間スプレーし、次いで
アニオン型塗料による電着塗装を20μｍの厚さで
施した各種鋼板について、デユポン衝撃テスト
（500ｇ×50cm）を行い、５（良）←→１（不良）の５
段階評価で示し、塗装後の耐食性は、デユポン衝
撃加工後の塩水噴霧試験720時間後の外観で表わ
す。 下表１から明らかなように、本発明による表面
処理鋼板の金属拡散処理層のみを有する側の面
は、従来の冷延鋼板、Zn―Ni合金めつき鋼板に
比べて塗料密着性および塗装後の耐食性が優れ、
特に自動車車体の外板として極めて優れている。 以下、本発明を実施例につき具体的に説明す
る。 ［実施例］ 素材SPCC、板厚0.7mm、幅100mm、長さ200mmの
冷延鋼板を電解脱脂、酸洗を行つた後、硫酸亜鉛
浴を用いて20A／ｄm2の電流密度、浴温度50℃で
両面にZnをそれぞれ３，５，10ｇ／m2の付着量
となるように電気めつきした。その後、H210％、
N290％の還元雰囲気中で板温650℃で30秒加熱
し、Zn拡散を行つた。この試料にさらに硫酸浴
を用いて30A／ｄm2の電流密度、浴温50℃で、片
面に20ｇ／m2の付着量となるようにZn―Ni合金
めつきを行つた。 このようにして得られた本発明の表面処理鋼
板、従来のZn―Ni合金めつき鋼板および冷延鋼
板について以下に記すような種々の試験を行つ
た。その結果を表２に示す。 (1) 無塗装での耐食性 塩水噴霧試験（JIS Ｚ 2371）による赤錆発生
までの日数 (2) 電着塗装後の耐食性 塩水噴霧試験30日後におけるカチオン型電着塗
装（10μｍ）クロスカツト部からの塗膜ふくれ幅
（mm） (3) ３コート塗装後の耐食性 塩水噴霧試験90日後における３コート塗装（電
着＋中塗り＋上塗り）クロスカツト部からの塗膜
ふくれ幅（mm） (4) ３コート塗装後の密着性 塩水噴霧試験90日後における３コート塗装クロ
スカツト部のセロテープ剥離法による塗膜の剥離
量 下表２の諸試験結果から、本発明による表面処
理鋼板は従来のものに比して、無塗装での耐食
性、塗装後の耐食性および塗膜密着性が著しく改
良されていることが明らかである。Zn拡散層上
にZn―Ni合金めつき層を施した鋼板では優れた
耐食性を示し、またZn―Ni合金めつきを施さな
かつたZn拡散層のみの鋼板でも電着塗装および
３コート塗装後の耐食性は著しく優れており、特
に３コート塗装後の耐食性および塗料密着性は従
来のZn―Ni合金めつき、および冷延鋼板に比べ
て著しく優れていることがわかる。
【表】
【表】
第１図は本発明による表面処理鋼板の断面図で
ある。 符号の説明、１…鋼板、２…金属拡散層、３…
Zn―Ni合金めつき層。
ある。 符号の説明、１…鋼板、２…金属拡散層、３…
Zn―Ni合金めつき層。
Claims (1)
- １ 鋼板の両面にZn，Ni，Sn，Crあるいはこれ
らの金属を主成分とする合金から選択された１種
の金属の電気めつきを施し、非酸化性雰囲気中で
加熱して鋼中にめつき金属の拡散層を形成し、こ
の金属拡散層のいずれか一方の上面にZn―Ni合
金めつきを施してなることを特徴とする高耐食性
表面処理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7748086A JPH0249397B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | Kotaishokuseihyomenshorikohan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7748086A JPH0249397B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | Kotaishokuseihyomenshorikohan |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP69082A Division JPS58117890A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 高耐食性表面処理鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61257494A JPS61257494A (ja) | 1986-11-14 |
| JPH0249397B2 true JPH0249397B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=13635142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7748086A Expired - Lifetime JPH0249397B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | Kotaishokuseihyomenshorikohan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0249397B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62250196A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-10-31 | Mazda Motor Corp | 自動車の車体外板用表面処理鋼板 |
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| MX2016012292A (es) | 2014-04-08 | 2016-11-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Lamina de acero platinada. |
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-
1986
- 1986-04-03 JP JP7748086A patent/JPH0249397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61257494A (ja) | 1986-11-14 |
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