JPH0344156B2 - - Google Patents

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JPH0344156B2
JPH0344156B2 JP61157603A JP15760386A JPH0344156B2 JP H0344156 B2 JPH0344156 B2 JP H0344156B2 JP 61157603 A JP61157603 A JP 61157603A JP 15760386 A JP15760386 A JP 15760386A JP H0344156 B2 JPH0344156 B2 JP H0344156B2
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JP
Japan
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plating
based alloy
steel sheet
adhesion
electroplated steel
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JP61157603A
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JPS6314891A (ja
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Yoshio Shindo
Fumio Yamazaki
Koichi Wada
Hidehiro Tomio
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Priority to CA000540753A priority patent/CA1316482C/en
Priority to US07/068,108 priority patent/US4857154A/en
Priority to GB8715322A priority patent/GB2193973B/en
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れためつき密着性を有し種々の用
途、例えば自動車用鋼板として適用できるZn系
合金電気めつき鋼板の製造法に関するものであ
る。 〔従来の技術および問題点〕 寒冷地帯における冬期の道路凍結防止用の散布
岩塩によつて自動車車体が腐食する問題に対し
て、各種めつき鋼板の適用が検討・推進されてい
る。車体外面の腐食は、道路走行時の自動車に路
面から跳ねあげられた小石や散布岩塩が当たり
(この現象をチツピングと称する。小石や散布岩
塩の衝突するスピードは、自動車の走行スピード
と同じ50〜150Km/hで極めて大きい衝撃力であ
る。)、車体表面の塗装が剥離したり、素地鋼板に
達する疵が入り、その箇所に融雪からの水や散布
塩分が作用して促進される。このような車体外面
の腐食対策として、例えばZnめつき鋼板が使用
されている。Znめつきはその強い犠性防食作用
により、疵が素地鋼板に達していても鋼板を十分
防食する能力を持つているが、車体外面のように
塗装して用いた場合、ブリスターと称する塗膜の
膨れ錆が生じ易い欠点がある。 そのため、最近に至つてZn−Ni,Zn−Fe,Zn
−Co,Zn−Fe−Cr,Zn−Ni−Co,Zn−Co,Zn
−Mn,Zn−Ti,Zn−Sn,Zn−Cu,Zn−Cd,
Zn−Pb等のZn系合金電気めつき及びこれらを複
層化しためつき(つまり成分や組成が異なるZn
系合金めつき層を重ねためつき)や濃度傾斜した
めつき(つまり組成を、めつき層の厚さ方向に変
化させているめつき)を施した鋼板が開発され、
良好な耐ブリスター性が認められ実用化され始め
ている。しかし、これらZn系合金電気めつきは、
めつき皮膜の持つ内部応力がZn単独の電気めつ
きよりも高く、そのため鋼板素地に対するめつき
密着性はZnめつきよりも弱いという欠点を持つ。 又、自動車車体外面にはカチオン電着塗装、中
塗り、上塗り塗装の3コート塗装を合計で約
100μ以上の厚さに行うのが一般的であり、これ
らの塗膜の焼付け時の収縮応力がめつき層に作用
して、めつき密着性は未塗装時よりも低くなつて
いる。更に、冬期の寒冷地は−40℃ぐらいまで気
温が低下し、塗膜の収縮が進むため、めつき層に
作用する応力も大きくなつており、めつき密着性
も一段と低い状態にある。このようにめつき密着
性が一段と低まつた状態下で前述のチツピングを
うけると、Zn系合金電気めつき鋼板のめつき層
は剥離する欠点がある。 Zn系合金電気めつき鋼板のめつき密着性を高
める対策として、例えば特開昭59−200789号公報
の如くCr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,In,Zn,
Cd,Sn,Pbの1種又は2種以上からなる被覆層
をZn系合金めつきと素地鋼板との間に設ける方
法が開示されている。当該方法は常温下で未塗装
状態の押し出し成型(5mmエリクセン張り出し)
というマイルドな状態下で密着性を確認してい
る。 又、鉄と鋼71(1985)s1273ではFe,Zn,Ni,
Cu,Snの1種からなる薄い被覆層をZn系合金め
つきと素地鋼板との間に設ける方法が開示されて
おり、2コート塗装、氷点化、デユポン衝撃試験
の条件下で十分なめつき密着性が得られると報告
されている。 しかし、本発明者等の確認によれば、寒冷地
(−50℃)、3コート塗装、高速チツピングという
過酷な条件下では、上記方法を用いてもZn系合
金電気めつきのめつき密着性はなお不十分であつ
た。加えて、上記方法の如き異種めつきの2層め
つき化は、少なくとも2種類のめつき液が必要で
あり、製造コスト、製造管理の点で必ずしも得策
とは言えない。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は前記実情に鑑み、自動車用3コー
ト塗装を施したZn系合金電気めつき鋼板が、低
温下でチツピングを受けても良好なめつき密着性
を得られることを目的として、同一めつき液を用
いて種々のめつき処理法について実験研究を重ね
た。 その結果、同一のZn系合金めつき液を用いて
最初に微量のZn系合金めつきを施し、次いでめ
つき液中に無通電で浸漬し、引き続いて、所定量
のZn系合金めつきを施すと、上記の如き過酷な
条件下でも良好なめつき密着性が得られることを
見出した。 本発明者等は、Zn系合金めつきのめつき密着
性を改善するには、Zn系合金めつき特有の大き
な電析ひずみ(内部応力)を減少させることが必
要であることを確認し特に初期に形成される鋼板
表面付近のめつき層の電析ひずみを緩和すれば、
めつき密着性が良好になること、及びこの方法と
して、初期めつき後、めつき液中で無通電浸漬す
る方法が有効であることを知見した。 すなわち、最初に施される微量のZn系合金め
つきは、めつき液中に無通電で浸漬されることに
より、めつき層の一部が、溶解されると共にZn
系合金めつき特有の大きな電析ひずみが著しく緩
和される。これにより、引き続き上層に所定量の
Zn系合金めつきが施されても、めつき層全体と
して、優れためつき密着性が得られるものと考え
られる。 又、このような方法で製造されたZn系合金電
気めつき鋼板は、耐食性や塗膜密着性など他の特
性についても、従来法で製造されたものと比較し
て、遜色のないものであることを確認した。 本発明は以上の如き知見に基づいてなされたも
のであり、その要旨とするところは、Zn系合金
電気めつき鋼板の製造において、同一組成のめつ
き液を用いて、鋼板の少なくとも片面に、付着量
10〜500mg/m2未満のZn系合金めつきを施した
後、めつき液中で無通電浸漬処理を行い、引き続
いて所定付着量のZn系合金めつきを施すことを
特徴とするめつき密着性に優れたZn系合金電気
めつき鋼板の製造法であり、さらには、Zn系合
金電気めつき鋼板をZn−Ni系合金電気めつき鋼
板またはZn−Fe系合金電気めつき鋼板とするも
のである。 以下、最初に施される微量のZn系合金めつき
を初期めつき、無通電浸漬処理を行なつた後施さ
れるZn系合金めつきを主めつきと呼ぶ。 〔作用〕 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明における初期めつきの付着量は、10〜
1000mg/m2である。付着量10mg/m2未満では、浸
漬処理後の初期めつきの残存量が少なすぎて鋼板
表面の一部が露出し、結果的に主めつきが部分的
に鋼板表面に直接接することになり、めつき密着
性は不十分なものとなる。また、500mg/m2以上
の場合には、無通電浸漬処理を行なつても、初期
めつきの電析ひずみを十分に緩和できず、その結
果、主めつき後のめつき密着性は不十分になる。 本発明においては、10〜1000mg/m2の初期めつ
きを施した後、同一組成のめつき液中に完全な無
通電状態で浸漬して、初期めつきの電析ひずみを
緩和させる。浸漬処理の適正な時間は、めつき浴
により異なるが、例えば、PH0.5〜2.5、浴温30〜
70℃の硫酸系Zn−Ni合金めつき浴では、浸漬時
間0.5秒以上が好ましい。 又、PH4〜5、浴温50〜60℃の全塩化物系Zn
−Ni合金めつき浴の場合には、1秒以上が好ま
しい。浸漬時間を長くしても、めつき密着性改善
効果は低下しないが、あまり長くしすぎると初期
めつきの残存量が少なすぎて鋼板表面の一部が露
出し、めつき密着性は不十分なものになる。初期
めつきの残存量としては、初期めつき量の80%以
上が好ましい。 又、浸漬時間を長くすることによる生産性の低
下ということも考慮すると、浸漬時間は10秒を上
限とすることが望ましい。 主めつきの付着量は特に制限されず、所定付着
量の主めつきを施せばよい。 本発明において、初期めつき〜浸漬処理〜主め
つきからなる一連の工程は、同一組成のZn系合
金めつき液を使用して、連続的に行なわれるた
め、各工程間で水洗、乾燥を行なう必要は無く、
設備投資面、製造コスト面でも非常に有利であ
る。めつき液の種類は特に制約されるものではな
く、例えば硫酸塩浴、全塩化物浴、これらの混合
浴の何れでも適用可能である。 多数のめつきセルを有する連続電気めつきライ
ンにおいて本発明の製造法を行なう場合には、
第1番目のセルで初期めつきを施し、第2番
目のセルでめつき液を満たした状態で無通電で
通過させて浸漬処理を行ない、第3番目以降の
セルで主めつきを施すか、 第1番目と第2番目のセルの間に別途浸漬処
理・専用タンクを設ければよい。 初期めつき及び主めつきを施す際の電流密度
は、特に制約されるものではなく、合金めつきの
析出下限電流密度以上、限界電流密度以下であれ
ばよいが、生産性を考慮すると、初期めつき、主
めつき共に20A/dm2以上で行なうのが望まし
い。 本発明に関わるZn系合金めつきとは、Zn−
Ni,Zn−Fe,Zn−Co,Zn−Fe−Cr,Zn−Ni−
Co,Zn−Co,Zn−Mn,Zn−Ti,Zn−Sn,Zn
−Cu,Zn−Cd,Zn−Pb等のZn系合金電気めつ
き及びこれらを複層化しためつき(つまり成分や
組成が異なるZn系合金めつき層を重ねためつき)
や濃度傾斜しためつき(つまり組成を、めつき層
の厚さ方向に変化させているめつき)を含む。
Zn以外の成分の含有率は特に制約されるもので
はないが、耐ブリスター性の上では、Zn以外の
成分を単独あるいは複合で合計1〜30重量%含有
することが好ましい。 また、Zn−Ni合金めつきとはZn−Ni合金めつ
きの他に、Niを主成分とし、他の成分としてCo,
Fe,Cr等を微量含有し残部Znとする合金めつき
を含む。 また、Zn−Fe系合金めつきとはZn−Fe合金め
つきの他に、Feを主成分とし、他の成分として
Co,Ni,Cr等を微量含有し、残部Znとする合金
めつきを含む。 本発明の製造法は、必ずしも鋼板の両面に対し
て適用しなければならないというものではなく、
用途に応じて片面のみにこの製造法を採用しても
よいことは言うまでもない。 以下、実施例により、本発明の効果を更に具体
的に説明する。 〔実施例〕 本発明に基づく製造法により、種々のZn系合
金電気めつき鋼板を製造し、自動車用3コート塗
装後の低温下チツピングでのめつき密着性評価試
験を行なつた。使用しためつき液は、PH0.5〜
2.5、浴温30〜70℃の硫酸塩浴である。 第1表には塗装条件、試験条件、評価基準を示
した。 第2表にはZn系合金電気めつき鋼板の製造方
法とめつき密着性評価結果を示した。
【表】
【表】
【表】
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明の製造法によれば、め
つき密着性に優れたZn系合金電気めつき鋼板を
容易かつ安定的に工業生産することが可能であ
り、その実用的価値は誠に大きい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Zn系合金電気めつき鋼板の製造において、
    同一組成のめつき液を用いて、鋼板の少なくとも
    片面に、初期めつきとして付着量10〜500mg/m2
    未満のZn系合金めつきを施した後、めつき液中
    で0.5〜10秒間の無通電浸漬処理を行つて初期め
    つきの電析ひずみを緩和し、引き続いて所定付着
    量のZn系合金めつきを施すことを特徴とするめ
    つき密着性に優れたZn系合金電気めつき鋼板の
    製造法。 2 Zn系合金電気めつき鋼板がZn−Ni系合金電
    気めつき鋼板である特許請求の範囲第1項記載の
    めつき密着性に優れたZn系合金電気めつき鋼板
    の製造法。 3 Zn系合金電気めつき鋼板がZn−Fe系合金電
    気めつき鋼板である特許請求の範囲第1項記載の
    めつき密着性に優れたZn系合金電気めつき鋼板
    の製造法。
JP15760386A 1986-06-30 1986-07-04 めつき密着性に優れたZn系合金電気めつき鋼板の製造法 Granted JPS6314891A (ja)

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CA000540753A CA1316482C (en) 1986-06-30 1987-06-26 Method for producing a zn-series electroplated steel sheet
US07/068,108 US4857154A (en) 1986-06-30 1987-06-29 Method for producing a Zn-series electroplated steel sheet
GB8715322A GB2193973B (en) 1986-06-30 1987-06-30 Method for producing a zn-series electroplated steel sheet

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