JPH03249181A - プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板 - Google Patents

プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板

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JPH03249181A
JPH03249181A JP2048208A JP4820890A JPH03249181A JP H03249181 A JPH03249181 A JP H03249181A JP 2048208 A JP2048208 A JP 2048208A JP 4820890 A JP4820890 A JP 4820890A JP H03249181 A JPH03249181 A JP H03249181A
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steel sheet
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galvanized steel
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眞一 鈴木
Tatsuya Kanamaru
金丸 辰也
Katsutoshi Arai
新井 勝利
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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。

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、化成処理性に優れた亜鉛系め
っき鋼板に関するものである。
〔従来の技術〕
亜鉛めっき鋼板のプレス性を向上させる方法として、例
えば特開昭62−185883号公報記載の如く、めっ
き鋼板表面に電解クロメート処理を施し、Cr 、0.
の酸化物皮膜を生成せしめる方法や、特開昭62−19
2597号公報記載の如く、鉄亜鉛合金めっきを施す方
法等の亜鉛系めっき鋼板上に硬い皮膜を形成し、プレス
時のめっきとダイスのかじりを防止してプレスの潤滑性
の向上をはかることが開示されている。
又特開平1−136952号公報記載の如く、めっき鋼
板の表面に有機潤滑皮膜や潤滑油等の有機物を塗布、ま
たは被覆しプレス性を向上させることが開示されている
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような製品は自動車ユーザーの使用
において、以下のような不十分な点がある。
自動車ユーザーでの使用工程の概略は、鋼板を油で洗浄
する工程、プレス工程、脱脂工程、化成処理工程、塗装
工程からなっているので、電解りロメート処理鋼板の場
合は、化成処理工程で化成処理皮膜が形成せず、また潤
滑油や潤滑皮膜などを塗布した鋼板の場合は、洗浄工程
で油が落ちるので十分な潤滑性能を発揮しない。さらに
は、化成処理前の脱脂工程に負荷がかかりコストが高く
なる。一方、亜鉛系めっき鋼板に鉄−亜鉛合金フラッシ
ュめっきを施したものは電解クロメート処理に比較して
鋼板のコストが高くなる等の問題点がある。
本発明はかかる現状に鑑みて、低コストで、化成処理が
可能で、脱脂等の工程に負荷をかけずに製造し得るプレ
ス成形性に優れた亜鉛系めっき鋼板を提供することを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の要旨とするところは、下記のとおりである。
(1)亜鉛系め′っき鋼板表面にMn酸化物5〜500
111g/rd (Mnとして)とホウ#1000mg
/m2以下(ホウ素として)及びその他酸化物からなる
皮膜を被覆したプレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛
系めっき鋼板。
(2)亜鉛系めっき鋼板表面にMn酸化物5〜500m
g/m2(Mnとして)、リン酸とホウ酸の1種又は2
種1000■/M以下(P、ホウ素として)及びその他
酸化物からなる皮膜を被覆したプレス成形性、化成処理
性に優れた亜鉛系めっき鋼板。
〔作 用〕
本発明の対象とする亜鉛系めっき鋼板とは、例えば溶融
めっき法、電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法などの
各種の製造方法によるものがあり、めっき組成としては
純Znの他、ZnとFe、 ZnとNi。
ZnとAj、ZnとMn、 ZnとCr、 ZnとTi
、 ZnとMgなどZnを主成分として、耐食性など諸
機能の向上のためFe、 Nl、Got M+ Pb+
 Sn、 sb、 Cu、 Tt、 St、 a、 p
N、 S、 O等の1種ないし2種以上の合金元素およ
び不純物元素を含み、またSiO□、 7V、O3など
のセラミック微粒子、TiO2,BaCrO4などの酸
化物、アクリル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分
散させたものがあり、めっき層の厚み方向で単一組成の
もの、連続的あるいは層状に組成が変化するものがあり
、さらに多層めっき鋼板では、最上層に、めっき組成と
しては純Znの他、ZnとFe、 ZnとNi、 Zn
とAj、ZnとMn、 ZnとCr、 ZnとTi+ 
ZnとMgなどZnを主成分として、耐食性などの諸機
能の向上のため1種ないし2種以上の合金元素および不
純物元素を含み、また、SiO□、NJ3などのセラミ
ックス微粒子、TiO□、 BaCrO4などの酸化物
、アクリル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分散さ
せたものがある。
例えば、溶融亜鉛めっき鋼板、蒸着亜鉛めっき鋼板、鉄
−亜鉛合金化溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛を主とするアル
ミニウム、鉄などの合金溶融亜鉛めっき鋼板、めっき層
断面方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板(一般にハーフアロイと称する)、片面鉄−亜鉛
合金化溶融亜鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層からな
るめっき鋼板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸着
めっき等により亜鉛、または亜鉛を主成分として鉄、ニ
ッケルを含有する金属をめっきした鋼板、あるいは、電
気亜鉛めっき鋼板、亜鉛、ニッケル、クロム等合金電気
めっき鋼板等、更に単一合金層又は多層合金電気めっき
鋼板、亜鉛および亜鉛含有金属の蒸着めっき鋼板等があ
る。その他、SiO□、 N、O,などのセラミックス
微粒子、TiO□酸化物微粒子及び有機高分子などを亜
鉛又は亜鉛合金めっき中に分散させた分散めっき鋼板が
ある。
このような亜鉛系めっき鋼板の表面に前記の如(Mn系
酸化物皮膜を被覆することによりプレス成形性、化成処
理性を向上しようとするものである。
即ち、プレスの潤滑性をめっき鋼板に付与するには、め
っき鋼板表面に硬質の皮膜を形成することが有効である
。この点で電解クロメート処理、鉄亜鉛合金めっきは有
効であるが、前者は化成処理皮膜が形成できず、後者は
処理量が多くコスト高になる。
これらの解決には、めっき鋼板表面の硬質皮膜として、
酸化物皮膜であって、かつ化成処理液中で溶融し、化成
処理皮膜を形成できると共に、皮膜成分が化成処理液に
溶は出しても化成処理に悪影響を与えないものであるこ
とが必要である。
本発明者らは、このような観点から、亜鉛系めっき鋼板
表面にMn系酸化物皮膜を形成すれば良いことを見出し
た。Mn系酸化物皮膜はクロメート皮膜と同様ガラス状
の皮膜となり、プレス時にめっきのダイスへのかじりを
抑制し、摺動性を良好とする。さらに、化成処理液には
溶解するためクロメート皮膜と異なり、化成処理皮膜を
形成することができ、また、化成処理皮膜の成分でもあ
るため、化成処理液に溶出しても悪影響はない。
Mn系酸化物皮膜の構造は明確ではないが、Mn −0
結合、B−0結合、P−0結合からなるネットワークが
主体で、部分的に−OH,CO,基等が、さらにはめっ
きから供給される金属が置換したアモルファス状の巨大
分子構造であろうと推定している。
また、Mn系酸化物皮膜は酸化物皮膜のため、油による
洗浄工程や、脱油工程でも溶解しないため、潤滑性能の
低下や、他の工程に負荷をおよぼさない。
Mn系酸化物皮膜の密着性、成膜性を向上させるために
ホウ酸を混入する。かくして、Mn系酸化物皮膜構造が
均一化し、成膜性が向上し、プレス成形性が一層良好と
なり、又化成処理性も同時に向上することができる。
このような酸化物皮膜は、亜鉛系めっき鋼板をの亜鉛、
亜鉛系合金めっきの場合には亜鉛と合金元素(金属)、
水溶液中の不純物等がその低酸化物として混入(生成)
する。
又上記のごときホウ酸に加え、リン酸を混入しても同様
の効果が得られる。
次に、本発明の皮膜の皮膜量範囲について述べる。
Mn酸化物の皮膜量はプレス性を良好とするには、Mn
として5■/n−r以上あればよいが、皮膜量が500
■/ポを越えると化成処理皮膜の形成が不十分となる。
ゆえに、Mn酸化物の適正な皮膜量は、Mnとして5■
/イ以上500mg/m2以下、好ましくは5〜200
mg/m2である。
次にホウ酸としては、1000■/イ以下(ホウ素とし
て)、好ましくは200mg/m2以下がよく、100
0■/イ超になると、化成処理性が劣化することがあり
好ましくなく、下限は存在していればよい。
上記酸化物皮膜中にリン酸を混入する場合は、ホウ酸と
リン酸の合計量(P、ホウ素として)として1000m
g/m2以下になるごとく生成せしめるものであり、1
000mg/m2超になると、化成処理性に劣ることが
あり好ましくない。
下限は存在していればよく、好ましくは合計量として2
00mg/m2以下がよい。
次に上記のごとき酸化物皮膜の生成方法としては、例え
ば、過マンガン酸カリウム1g/!〜溶解限、リン酸1
〜60g/f、ホウ酸1〜60g/l、エツチング補助
剤(硫酸等)からなる水溶液に前記亜鉛系めっき鋼板を
浸漬するか、水溶液を散布するか、又は水溶液中で鋼板
を陰極として電解処理することにより確実に所望の皮膜
を生成することができる。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を比較例とともに挙げる。
注1)めっき鋼板: AS:合金化溶融亜鉛めっき鋼板(Fe 10%、 A
l2O,25%、残Zn)、EG:電気亜鉛めっき鋼板
、 GI:溶融亜鉛めっき鋼板(A70.3%、 Fe
 O,8%、 PbO,1%、残Zn)、HA:半合金
化溶融亜鉛めっき鋼板(Fe 5%、 A70.3%、
残Zn)、CR:冷延鋼板、鋼板厚はいずれも0.8 
mmの普通鋼。
注2)プレス性(摩擦係数) サンプルサイズ: 17mm X300mm、引張り速
度: 500mm/win、角ビート肩R: 1.0/
3、Omn+、  摺動長: 200mm、  塗油:
ノックスラス)530F−40(バーカー興産株式会社
)塗油量1 gets”の条件で、面圧を100〜60
0kgfの間で数点試験を行い、引き抜き加重を測定し
、面圧と引き抜き加重の傾きから摩擦係数を求めた。
注3)化成処理性 化成処理液(亜鉛−リン酸−弗素系処理浴)には505
000 (日本ペイント社製)を用い、処方どおり脱脂
、表面調整を行った後化成処理を行った。化成処理皮膜
の判定は、SEM(2次電子線像)により、均一に皮膜
が形成されているものは01部分的に皮膜が形成されて
いるものはΔ、皮膜が形成されていないものは×と判定
した。
注4)酸化皮膜量は、Mn酸化物:Mn量、リン酸:P
量、ホウ酸二B量をそれぞれ表示。
注5)酸化物生成は、過マンガン酸カリウム30g/!
、リン酸10g#!、ホウ酸30g/Il、エツチング
補助剤として硫酸3g/ iそれぞれ、選択して合成し
、亜鉛系めっき鋼板の浸漬時間を調整して施した。
〔発明の効果〕
本発明によれば、プレス成形において摺動性を冷延鋼板
並以上に向上し、かつ化成処理皮膜も形成可能な亜鉛系
めっき鋼板を提供し得るので、ユーザーの工程における
負荷を低減でき、プレス成形に際しての生産性を向上さ
せることができるなと、 本発明は産業上極めて有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)亜鉛系めっき鋼板表面にMn酸化物5〜500m
    g/m^2(Mnとして)とホウ酸1000mg/m^
    2以下(ホウ素として)及びその他酸化物からなる皮膜
    を被覆したプレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系め
    っき鋼板。
  2. (2)亜鉛系めっき鋼板表面にMn酸化物5〜500m
    g/m^2(Mnとして)、リン酸とホウ酸の1種又は
    2種1000mg/m^2以下(P、ホウ素として)及
    びその他酸化物からなる皮膜を被覆したプレス成形性、
    化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板。
JP2048208A 1989-12-12 1990-02-28 プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板 Expired - Lifetime JPH0696780B2 (ja)

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PCT/JP1990/001615 WO1991009152A1 (en) 1989-12-12 1990-12-11 Galvanized steel plate having excellent capability of press working, chemical conversion and the like, and production of said plate
KR1019910700888A KR940001032B1 (ko) 1989-12-12 1990-12-11 프레스 성형성, 화성처리성 등에 뛰어난 아연계 도금강판 및 그 강판의 제조방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5573875A (en) * 1978-11-22 1980-06-03 Nippon Steel Corp Excellently workable mn-plated steel material having pretreatment layer for painting
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