JPH04116192A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH04116192A JPH04116192A JP23501790A JP23501790A JPH04116192A JP H04116192 A JPH04116192 A JP H04116192A JP 23501790 A JP23501790 A JP 23501790A JP 23501790 A JP23501790 A JP 23501790A JP H04116192 A JPH04116192 A JP H04116192A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐食性および溶接性に優れ、無塗装で使用で
きる容器用表面処理鋼板、特に、無塗装缶用表面処理鋼
板およびその製造方法に関するものである。 〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕 缶用材料として用いられている表面処理鋼板には、古く
からSnめっき鋼板(以下、「ブリキ」という)、電解
クロメート処理鋼板(以下、rTFS Jという)など
が用いられている。 TFSは鋼板の表面に、下層としての金属Cr層と、上
層としてのCr酸化物を主体としてのCr水和酸化物層
とからなる皮膜が形成されたものである1゛F Sは価
格は安いものの、皮膜を研磨しな(1と溶接かできない
という欠点かあり、これを解決するためにこれまでに数
多くの研究かなされてきtこ。 ブリキには高価なSnを多量に使用するため価格か高い
という欠点かあるため、これまで、薄めつきブリキにす
ることで低コスト化を図ってきた。 しかしながら、ブリキのSnめつき量が減少すると、耐
食性、溶接性か劣るなどの問題が生じた。 このような問題に対して、耐食性および溶接性の両方を
満足すべき表面処理鋼板として、特開昭60−1846
88号公報においては、鋼板の表面に下地層として5n
−Fe−Ni3元合金めつき層か形成されその上層に島
状の純Snめつき層か形成され、且つ、下地層および純
Snめつき層の付着量と純Snめっき層の被覆面積率を
所定の範囲に規制した技術が提案されている。このよう
な極薄めつきブリキは内外面を塗装して使用することを
前提に設計されているため、無塗装使用には耐食性力・
0まひとっ不十分である。 素材側から製缶側に視点を移すと、缶の内面、外面を無
塗装で使用することによって低コスト化を図ろうという
試みも見受けられるようになってきた。無塗装で使用さ
れる表面処理鋼板は塗装されて使用される表面処理鋼板
より優れた耐食性か要求されるため、特開昭60−18
4688号公報に開示された材料は耐食性がいまひとつ
不十分となってきた。 無塗装缶用表面処理鋼板に関する技術には、特開昭63
−18804]号公報かある。これは、厚みか5〜50
μmの有機樹脂層を介して、厚みか2〜20μmでCr
を重量で7 wt、%以上含有する鉄基合金からなる高
耐食性金属層を積層することにより、優れた耐食性を得
るというものである。この皮膜は有機樹脂層を有するた
め、溶接性が劣るという欠点がある。 容器分野におけるアルミニウム、プラスチックなどとの
激しい競合から、スチール缶の品質、コスト面での競争
力強化のために、溶接か可能で、無塗装使用できるほど
に耐食性に優れ、しかも低コストである缶用表面処理鋼
板の開発が急かれる従って、本発明の目的は、上述の課
題を解決し薄目付は化された缶用表面処理鋼板の耐食性
および溶接性を改善し、無塗装でも使用できる缶用表面
処理鋼板およびその製造方法を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の無塗装缶用表面処
理鋼板においては、少なくとも鋼板表面上に、トータル
錫付着量として、01〜2g’/mの付着量のSnめっ
き層と、前記Snめっき層の上に形成された10〜50
0m g / rdの付着量のZn−Ni合金めっき層
と、前記Zn−Ni合金めっき層の上に形成された5〜
50 m、g / rdの付着量の最上層としてのクロ
メート層とを有し、前記Zn −Ni合金めっき層中の
Niの含有量か5〜30w1%であることに特徴を有す
る。 また、本発明の無塗装缶用表面処理鋼板の製造方法にお
いては、少な(とも鋼板表面上に、トータル錫付着量と
して0.1〜2 g/ %の付着量のSnめっき層を形
成し、次いで、前記Snめつき層の上にlO〜500
mg/ %の付着量のZローN!合金めっき層を形成し
、次いで、前記7.n−Ni合金めつき層の上に5〜5
0mg/mの付着量の最上層としてのクロメート層を形
成し、前記Zn−Ni合金めっき層中のNiの含有量が
5〜30w1 %であることに特徴を有するものである
。 次に、本発明について詳細に説明する。 本発明者らは、鋼板の表面上にSnめっきを施しその上
にZn−Ni合金めっきを施し、その上にさらに、最上
層としてのクロメート処理を施すことにより、耐食性お
よび溶接性に優れた表面処理鋼板の開発に成功した。 鉄は大気中で水酸化鉄すなわち赤錆を発生する。鋼板の
耐食性を向上させる最も一般的な方法には、例えばSn
、Ni?jどの電気化学的に鉄よりも責な金属をめっき
し鋼板を保護する方法と、鋼板に例えば21などの電気
化学的に鉄よりも卑な金属をめっきし皮膜に犠牲防食性
をもたせる方法とかある。 第1の方法には、Snを薄めつきにすると部分的にSn
に覆われず、鉄素地か露出する部分が現れ、この部分か
ら赤錆が発生するという欠点がある。 第2の方法では、7.nは鉄よりもイオン化傾向か大き
いため、鉄か腐食して赤錆になるよりも以前に2nが腐
食され、鉄の腐食を抑制する。しかし、単にZnめっき
を施したのみでは、鉄が錆びて赤錆を生成することは防
げるものの、2nの腐食生成物である白錆が生成してし
まうという欠点がある。 上記方法の他に、鋼板にZn−Niなどの合金めっきを
施し、赤錆発生を抑える方法もある。これは、Zn−N
i合金めっきの腐食生成物のほうが純Znめっきの腐食
生成物に比べて緻密であり、この腐食生成物が一種の保
護皮膜として作用し、Zn−Ni合金合金めっき層およ
びFeの溶出を抑えるからである。 さらに、鋼板または各種表面処理鋼板上にクロメート処
理を施して耐食性を向上させることも行われている。ク
ロメート皮膜による耐食性の向上は、−船釣に皮膜によ
る外部腐食因子の遮断効果と、疵により露出しためっき
面の金属と反応し、あらたに三価Cr主体の皮膜で疵部
を保護する、いわゆる自己修復作用によるものとされて
いる。 本発明者らは、少なくとも鋼板表面上にSnめっきを施
し、その上にIn −Ni合金めっきを施しZnNi合
金層を形成し、さらにその上にクロメート処理を施すこ
とにより最−F層としてのクロメート層を形成し、耐食
性および溶接性の優れた表面処理鋼板の開発に成功した
。本発明の規定するSnめっきを施す原板鋼板素材は特
に規定されない。通常のめっき原板(めっきか施されて
いない鋼単体)でもよく、さらにこのめっき原板上に、
Snめっきの下地めっき層として、例えば、鉄めっき、
ニッケルめっきおよびクロムめっきの1種または2種以
上、または鉄めっき、ニッケルめっきおよびクロムめっ
きの1種または2種以上と錫めっきとの複層めっき、も
しくは鉄−錫合金めっき、ニッケルー錫合金めっきおよ
びニッケルー鉄合金めっきの1種を施しためっき鋼板を
本発明で規定するSnめっき用の原板鋼板として使用す
ることができる。最初に施す鉄より貴なSnめっきは耐
食性および溶接性を付与する。Snめっき上のZn−N
i合金めっきはSnめっき層を犠牲防食的に保護する。 特に下層のSn付着量が低いため、Snに覆われず、鉄
素地が露出する部分を被覆する。さらに、最上層のクロ
メート処理で保護する。本発明の優れた耐食性は、Sn
めっきを単独、Zn−Ni合金めっきを単独、あるいは
クロメート処理を単独に施した場合においては得ること
ができないもので、三者の相乗効果の結果である。 次に、本発明における皮膜の数値的限定理由について説
明する。 Snめっき・ Snめっきの付着量はO1〜2 girdとすべきであ
る。その理由は0.1g/m未満では良好な溶接性が得
られないからである。一方、Snめっきの付着量が多く
なるとコスト的に不利であることがら、Snめっきの付
着量か2 girdを超えると経済的に不利となるから
である。 Zn−Ni合金めっき Zn−Ni合金めっきの付着量は50〜500 mg/
triとすべきである。その理由は、Zn−Ni合金
めっきの付着量が50+ng/、(未満では、2n−N
i合金めっき層の効果が現れず、耐食性か満足できなく
なるからであり、Zn−Ni合金めっきの付着量か50
0 mg/Mを超えても耐食性の向上効果は飽和し、経
済的に不利となるからである。 Zn −Ni合金めっき付着量に対する合金めっき層中
の最適含有量の範囲は缶内容物の腐食性等により異なる
が、Ni含有量は5〜30w1%とすることが望ましい
。その理由は、Ni含有量が5wt、X未満では耐食性
が不十分であり、一方、Ni含有量が30w+Xを超え
ても溶接性の向上効果は飽和し、またコスト高となるか
らである。 クロメート処理: クロメート処理皮膜の構造は複雑で、金属Cr、Cr酸
化物、Cr水酸化物等の複合体であるが、皮膜量として
は、全Cr量として5〜50B/mか適当である。その
理由は、皮膜量が全Cr量として5mg/m2未満では
耐食性が不十分であり、無塗装用鋼板としては使用でき
ないからであり、一方、50mg 7m2を超えると溶
接性が劣化するからである。 次に、本発明の製造方法について説明する。 本願発明の鋼板は、通常の脱脂・酸洗を経た原板の上に
、あるいは、めっき原板上に単層、複層あるいは合金め
っき層を設けた鋼板上(めっき原板上に、Snめっきの
下地めっき層として例えば、鉄めっき、ニッケルめっき
およびクロムめっきの1種または2種以上、または鉄め
っき、二・ンケルめっきおよびクロムめっきの1種また
は2種以上と錫めっきとの複層めっき、もしくは鉄−錫
合金めっき、ニッケルー錫合金めっきおよびニッケル鉄
合金めっきの1種を施しためつき鋼板上など)にSnめ
っきを施し、次いで、Snめつき層の上に7、n−Ni
合金めっきを施し、最後にクロメート処理による金属C
「とC「酸化物からなる層あるいはCr酸化物からなる
層を形成させることにより製造される。 個々のめっき層の形成方法を以下に述べる。 Snめっきの方法については特に限定を加えるものでは
なく、例えば、フェロスタン浴、ノλロケン浴、硫酸浴
、またはアルカリ浴等の公知の処理液を用いた電気めっ
き方法により行えばよい。Snめっき条件は通常の光沢
範囲での操業でよしり)、例えば光沢範囲を外れるよう
な低電流密度電解を行ってもよい。 zn−Ni合金めつき: zn−Ni合金めつきの方法については特に限定を加え
るものではなく、硫酸浴、塩化浴、混合浴等、公知の処
理浴を用いた電気めっき法により行えばよい。また、必
要に応じて、光沢剤あるいは電気伝導度補助剤としての
電解質を加えてもよ(1゜めっき条件ゝについては、流
速、浴1111、電流密度を変化させることによって合
金層中のNi含有量を変化させることができるので、目
的に応じて使い分ければよい。 クロメート処理方法: クロメート処理方法については特に限定を加えるもので
はなく、硫酸イオン、フッ化物イオン等を添加した無水
クロム酸浴中、アニオンを加えない無水クロム酸浴中お
よび重クロム酸塩浴中で陰極電解処理する公知の方法に
より行えばよい。 本願発明の鋼板は溶融加熱処理(リフロー処理)を行う
ことによっても目的を達成することができる。すなわち
、クロメート処理を行う前に、鋼板上にSnめっきを施
し、次いで、鋼板上に形成されたSnめっき層のうえに
Zn−Niめつきを施し、このようにめっきされためつ
き鋼板をSnの融点(232℃)以上に加熱処理する工
程を加えてもよい。これにより、Soの一部は基体の鋼
あるいはSnめつきの下地めっきとあるいは上層のZn
、Niと合金化するが、本発明の目的は達成される。ま
たは、鋼板上にSnめっきを施し、次にこのSnめっき
された鋼板をSnの融点(232°C)以上に加熱処理
する。次にこのように溶融加熱処理されたSnめつき層
の上にZn−Niめっきを施し、最後に、クロメート処
理を行い、最表層としてのクロメート処理皮膜を形成さ
せてもよい。これによれば、Snの一部は基体の鋼とあ
るいはSnめっきの下地めっきと合金化するか、本発明
の目的は達成される。この溶融加熱処理により、一定時
間Snが軟化溶融し、表面の光沢性が増すという利点が
ある。しかし、溶接性維持に有用な金属Snが減少する
というマイナス効果もあることに注意しなければならな
い。
きる容器用表面処理鋼板、特に、無塗装缶用表面処理鋼
板およびその製造方法に関するものである。 〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕 缶用材料として用いられている表面処理鋼板には、古く
からSnめっき鋼板(以下、「ブリキ」という)、電解
クロメート処理鋼板(以下、rTFS Jという)など
が用いられている。 TFSは鋼板の表面に、下層としての金属Cr層と、上
層としてのCr酸化物を主体としてのCr水和酸化物層
とからなる皮膜が形成されたものである1゛F Sは価
格は安いものの、皮膜を研磨しな(1と溶接かできない
という欠点かあり、これを解決するためにこれまでに数
多くの研究かなされてきtこ。 ブリキには高価なSnを多量に使用するため価格か高い
という欠点かあるため、これまで、薄めつきブリキにす
ることで低コスト化を図ってきた。 しかしながら、ブリキのSnめつき量が減少すると、耐
食性、溶接性か劣るなどの問題が生じた。 このような問題に対して、耐食性および溶接性の両方を
満足すべき表面処理鋼板として、特開昭60−1846
88号公報においては、鋼板の表面に下地層として5n
−Fe−Ni3元合金めつき層か形成されその上層に島
状の純Snめつき層か形成され、且つ、下地層および純
Snめつき層の付着量と純Snめっき層の被覆面積率を
所定の範囲に規制した技術が提案されている。このよう
な極薄めつきブリキは内外面を塗装して使用することを
前提に設計されているため、無塗装使用には耐食性力・
0まひとっ不十分である。 素材側から製缶側に視点を移すと、缶の内面、外面を無
塗装で使用することによって低コスト化を図ろうという
試みも見受けられるようになってきた。無塗装で使用さ
れる表面処理鋼板は塗装されて使用される表面処理鋼板
より優れた耐食性か要求されるため、特開昭60−18
4688号公報に開示された材料は耐食性がいまひとつ
不十分となってきた。 無塗装缶用表面処理鋼板に関する技術には、特開昭63
−18804]号公報かある。これは、厚みか5〜50
μmの有機樹脂層を介して、厚みか2〜20μmでCr
を重量で7 wt、%以上含有する鉄基合金からなる高
耐食性金属層を積層することにより、優れた耐食性を得
るというものである。この皮膜は有機樹脂層を有するた
め、溶接性が劣るという欠点がある。 容器分野におけるアルミニウム、プラスチックなどとの
激しい競合から、スチール缶の品質、コスト面での競争
力強化のために、溶接か可能で、無塗装使用できるほど
に耐食性に優れ、しかも低コストである缶用表面処理鋼
板の開発が急かれる従って、本発明の目的は、上述の課
題を解決し薄目付は化された缶用表面処理鋼板の耐食性
および溶接性を改善し、無塗装でも使用できる缶用表面
処理鋼板およびその製造方法を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の無塗装缶用表面処
理鋼板においては、少なくとも鋼板表面上に、トータル
錫付着量として、01〜2g’/mの付着量のSnめっ
き層と、前記Snめっき層の上に形成された10〜50
0m g / rdの付着量のZn−Ni合金めっき層
と、前記Zn−Ni合金めっき層の上に形成された5〜
50 m、g / rdの付着量の最上層としてのクロ
メート層とを有し、前記Zn −Ni合金めっき層中の
Niの含有量か5〜30w1%であることに特徴を有す
る。 また、本発明の無塗装缶用表面処理鋼板の製造方法にお
いては、少な(とも鋼板表面上に、トータル錫付着量と
して0.1〜2 g/ %の付着量のSnめっき層を形
成し、次いで、前記Snめつき層の上にlO〜500
mg/ %の付着量のZローN!合金めっき層を形成し
、次いで、前記7.n−Ni合金めつき層の上に5〜5
0mg/mの付着量の最上層としてのクロメート層を形
成し、前記Zn−Ni合金めっき層中のNiの含有量が
5〜30w1 %であることに特徴を有するものである
。 次に、本発明について詳細に説明する。 本発明者らは、鋼板の表面上にSnめっきを施しその上
にZn−Ni合金めっきを施し、その上にさらに、最上
層としてのクロメート処理を施すことにより、耐食性お
よび溶接性に優れた表面処理鋼板の開発に成功した。 鉄は大気中で水酸化鉄すなわち赤錆を発生する。鋼板の
耐食性を向上させる最も一般的な方法には、例えばSn
、Ni?jどの電気化学的に鉄よりも責な金属をめっき
し鋼板を保護する方法と、鋼板に例えば21などの電気
化学的に鉄よりも卑な金属をめっきし皮膜に犠牲防食性
をもたせる方法とかある。 第1の方法には、Snを薄めつきにすると部分的にSn
に覆われず、鉄素地か露出する部分が現れ、この部分か
ら赤錆が発生するという欠点がある。 第2の方法では、7.nは鉄よりもイオン化傾向か大き
いため、鉄か腐食して赤錆になるよりも以前に2nが腐
食され、鉄の腐食を抑制する。しかし、単にZnめっき
を施したのみでは、鉄が錆びて赤錆を生成することは防
げるものの、2nの腐食生成物である白錆が生成してし
まうという欠点がある。 上記方法の他に、鋼板にZn−Niなどの合金めっきを
施し、赤錆発生を抑える方法もある。これは、Zn−N
i合金めっきの腐食生成物のほうが純Znめっきの腐食
生成物に比べて緻密であり、この腐食生成物が一種の保
護皮膜として作用し、Zn−Ni合金合金めっき層およ
びFeの溶出を抑えるからである。 さらに、鋼板または各種表面処理鋼板上にクロメート処
理を施して耐食性を向上させることも行われている。ク
ロメート皮膜による耐食性の向上は、−船釣に皮膜によ
る外部腐食因子の遮断効果と、疵により露出しためっき
面の金属と反応し、あらたに三価Cr主体の皮膜で疵部
を保護する、いわゆる自己修復作用によるものとされて
いる。 本発明者らは、少なくとも鋼板表面上にSnめっきを施
し、その上にIn −Ni合金めっきを施しZnNi合
金層を形成し、さらにその上にクロメート処理を施すこ
とにより最−F層としてのクロメート層を形成し、耐食
性および溶接性の優れた表面処理鋼板の開発に成功した
。本発明の規定するSnめっきを施す原板鋼板素材は特
に規定されない。通常のめっき原板(めっきか施されて
いない鋼単体)でもよく、さらにこのめっき原板上に、
Snめっきの下地めっき層として、例えば、鉄めっき、
ニッケルめっきおよびクロムめっきの1種または2種以
上、または鉄めっき、ニッケルめっきおよびクロムめっ
きの1種または2種以上と錫めっきとの複層めっき、も
しくは鉄−錫合金めっき、ニッケルー錫合金めっきおよ
びニッケルー鉄合金めっきの1種を施しためっき鋼板を
本発明で規定するSnめっき用の原板鋼板として使用す
ることができる。最初に施す鉄より貴なSnめっきは耐
食性および溶接性を付与する。Snめっき上のZn−N
i合金めっきはSnめっき層を犠牲防食的に保護する。 特に下層のSn付着量が低いため、Snに覆われず、鉄
素地が露出する部分を被覆する。さらに、最上層のクロ
メート処理で保護する。本発明の優れた耐食性は、Sn
めっきを単独、Zn−Ni合金めっきを単独、あるいは
クロメート処理を単独に施した場合においては得ること
ができないもので、三者の相乗効果の結果である。 次に、本発明における皮膜の数値的限定理由について説
明する。 Snめっき・ Snめっきの付着量はO1〜2 girdとすべきであ
る。その理由は0.1g/m未満では良好な溶接性が得
られないからである。一方、Snめっきの付着量が多く
なるとコスト的に不利であることがら、Snめっきの付
着量か2 girdを超えると経済的に不利となるから
である。 Zn−Ni合金めっき Zn−Ni合金めっきの付着量は50〜500 mg/
triとすべきである。その理由は、Zn−Ni合金
めっきの付着量が50+ng/、(未満では、2n−N
i合金めっき層の効果が現れず、耐食性か満足できなく
なるからであり、Zn−Ni合金めっきの付着量か50
0 mg/Mを超えても耐食性の向上効果は飽和し、経
済的に不利となるからである。 Zn −Ni合金めっき付着量に対する合金めっき層中
の最適含有量の範囲は缶内容物の腐食性等により異なる
が、Ni含有量は5〜30w1%とすることが望ましい
。その理由は、Ni含有量が5wt、X未満では耐食性
が不十分であり、一方、Ni含有量が30w+Xを超え
ても溶接性の向上効果は飽和し、またコスト高となるか
らである。 クロメート処理: クロメート処理皮膜の構造は複雑で、金属Cr、Cr酸
化物、Cr水酸化物等の複合体であるが、皮膜量として
は、全Cr量として5〜50B/mか適当である。その
理由は、皮膜量が全Cr量として5mg/m2未満では
耐食性が不十分であり、無塗装用鋼板としては使用でき
ないからであり、一方、50mg 7m2を超えると溶
接性が劣化するからである。 次に、本発明の製造方法について説明する。 本願発明の鋼板は、通常の脱脂・酸洗を経た原板の上に
、あるいは、めっき原板上に単層、複層あるいは合金め
っき層を設けた鋼板上(めっき原板上に、Snめっきの
下地めっき層として例えば、鉄めっき、ニッケルめっき
およびクロムめっきの1種または2種以上、または鉄め
っき、二・ンケルめっきおよびクロムめっきの1種また
は2種以上と錫めっきとの複層めっき、もしくは鉄−錫
合金めっき、ニッケルー錫合金めっきおよびニッケル鉄
合金めっきの1種を施しためつき鋼板上など)にSnめ
っきを施し、次いで、Snめつき層の上に7、n−Ni
合金めっきを施し、最後にクロメート処理による金属C
「とC「酸化物からなる層あるいはCr酸化物からなる
層を形成させることにより製造される。 個々のめっき層の形成方法を以下に述べる。 Snめっきの方法については特に限定を加えるものでは
なく、例えば、フェロスタン浴、ノλロケン浴、硫酸浴
、またはアルカリ浴等の公知の処理液を用いた電気めっ
き方法により行えばよい。Snめっき条件は通常の光沢
範囲での操業でよしり)、例えば光沢範囲を外れるよう
な低電流密度電解を行ってもよい。 zn−Ni合金めつき: zn−Ni合金めつきの方法については特に限定を加え
るものではなく、硫酸浴、塩化浴、混合浴等、公知の処
理浴を用いた電気めっき法により行えばよい。また、必
要に応じて、光沢剤あるいは電気伝導度補助剤としての
電解質を加えてもよ(1゜めっき条件ゝについては、流
速、浴1111、電流密度を変化させることによって合
金層中のNi含有量を変化させることができるので、目
的に応じて使い分ければよい。 クロメート処理方法: クロメート処理方法については特に限定を加えるもので
はなく、硫酸イオン、フッ化物イオン等を添加した無水
クロム酸浴中、アニオンを加えない無水クロム酸浴中お
よび重クロム酸塩浴中で陰極電解処理する公知の方法に
より行えばよい。 本願発明の鋼板は溶融加熱処理(リフロー処理)を行う
ことによっても目的を達成することができる。すなわち
、クロメート処理を行う前に、鋼板上にSnめっきを施
し、次いで、鋼板上に形成されたSnめっき層のうえに
Zn−Niめつきを施し、このようにめっきされためつ
き鋼板をSnの融点(232℃)以上に加熱処理する工
程を加えてもよい。これにより、Soの一部は基体の鋼
あるいはSnめつきの下地めっきとあるいは上層のZn
、Niと合金化するが、本発明の目的は達成される。ま
たは、鋼板上にSnめっきを施し、次にこのSnめっき
された鋼板をSnの融点(232°C)以上に加熱処理
する。次にこのように溶融加熱処理されたSnめつき層
の上にZn−Niめっきを施し、最後に、クロメート処
理を行い、最表層としてのクロメート処理皮膜を形成さ
せてもよい。これによれば、Snの一部は基体の鋼とあ
るいはSnめっきの下地めっきと合金化するか、本発明
の目的は達成される。この溶融加熱処理により、一定時
間Snが軟化溶融し、表面の光沢性が増すという利点が
ある。しかし、溶接性維持に有用な金属Snが減少する
というマイナス効果もあることに注意しなければならな
い。
次に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。
〔実施例1〕
公知の方法でめっきした付着量0.527mのSnめっ
き鋼板に、Zn−Ni合金めっきとして下記のめっき処
理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロメ
ート処理として下記のクロメート処理液および条件で陰
極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体に
対して下記に示す方法によって耐食性および溶接性試験
を行い、その結果を付着量測定結果とともに第1表に示
した。 「耐食性試験方法」 J l5−Z、 2371 i:規定された塩水噴霧試
験(SST)を4時間行い、白錆および赤錆の発生面積
を測定し、鋼板の全面積に対する白錆および赤錆の発生
面積をパーセントで示した。 「溶接性試験方法」 スートロニツタ溶接機を使用し、溶接強度の得られる最
小電流値の調整ダイヤル目盛りと、塵の発生しない最大
電流値の調整ダイヤル目盛りとを求め、その溶接可能電
流調節の目盛り範囲を求めることによって行った。評価
方法は、以下の通りである。 ◎ 目盛り範囲 4以上 ○ 目盛り範囲2.5以上 4未満 へ 目盛り範囲0.5以上2.5未満 × 目盛り範囲0.5未満またはなし。 Zn−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成・ ZnCl2−68g / l。 NiCl2・6H20−419g/ 111380、
、、、14.8g/l陰極電解条件 電流密度 6A/dm’ 電解時間 0.6 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成 CrO+ −15g/ (! Na1sOi 、、、o、 3g/β陰極電解条件
。 電流密度 10A/dm2 電解時間 0.5 SeC 〔実施例2〕 公知の方法でめっきした付着m ] g / iのSn
めっき鋼板に、2n−Ni合金めっきとして下記のめっ
き処理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解ク
ロメート処理として下記のクロメート処理液および条件
で陰極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試
体に対して実施例1にて行った方法によって耐食性およ
び溶接性試験を行い、その結果を付着量測定結果ととも
に第1表に示した。 zn−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成・ 1nc12 −68g / 1NiC12・
6H20、、,119g/ N83BO,、、、14,
8g/n 陰極電解条件 電流密度 50A /dm2 電解時間 0.6 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成: CrO3、、、15g/N Na25Ot −0,3g/ (!陰極電解条件: 電流密度 5A/dm’ 電解時間 1.0’sec 〔実施例3〕 公知の方法でめっきした付着量1 glrdのSnめっ
き鋼板に、Zn −Ni合金めっきとして下記のめっき
処理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロ
メート処理として下記のクロメート処理液および条件で
陰極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体
に対して実施例1にて行った方法によって耐食性および
溶接性試験を行い、その結果を付着量測定結果とともに
第1表に示した。 2n−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成: Zn5Ot 1+og/(! Ni5O+・611□O−390g/ lNa25O1
、、、60g/ 1! 陰極電解条件 電流密度 50A /dlll” 電解時間 0.5 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成: CrL −30g/β Na25O+ 、、、o、3g/’陰極電解条件・ 電流密度 15A/dm2 電解時間 1.0 sec 〔実施例4〕 公知の方法でめっきした付着量2g/rrrのSnめっ
き鋼板に、zn−Ni合金めっきとして下記のめっき処
理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロメ
ート処理として下記のクロメート処理液および条件で陰
極電解処理し、水洗後乾燥した。本実施例においてはク
ロメート処理を行う前に合金化処理(リフロー処理)を
行った。そして、この供試体に対して実施例1にて行っ
た方法によって耐食性および溶接性試験を行い、その結
果を付着量測定結果とともに第1表に示した。 2n−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成: 1nsO,−110g/ I N+SOt・6+120、、.390g/ nNa25
O1、、60g/l 陰極電解条件 電流密度 10A /dm2 電解時間 0.2 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成・ CrL −15g/ A! Na2sO+ −,0,3g/i 陰極電解条件 電流密度 IOA/d+n’ 電解時間 0.5 sec 〔実施例5〕 めっき原板上にニッケルか0.227mめっきされた鋼
板上に公知の方法で付着量が2 g/ lのSnめっき
を施し、次に、Zn−Ni合金めっきとして下記のめっ
き処理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解ク
ロメート処理として下記のクロメート処理液および条件
で陰極電解処理し、水洗後乾燥した。本実施例において
はクロメート処理を行う前に合金化処理(リフロー処理
)を行った。 そして、この供試体に対して実施例1にて行った方法に
よって耐食性および溶接性試験を行い、その結果を付着
量測定結果とともに第1表に示したZn−Ni合金めっ
きは次の条件で行った。 浴組成・ Zn5Ot −110g/ lNi5O
,−61120390g/ nNa25Ot −6
0g/ I! 陰極電解条件 電流密度 10A /dm’ 電解時間 0.2 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成 C「0,15g/l Na25O+ 、、、o、3g/l陰極電解条件 電流密度 10A/d+n’ 電解時間 0.5seC
き鋼板に、Zn−Ni合金めっきとして下記のめっき処
理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロメ
ート処理として下記のクロメート処理液および条件で陰
極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体に
対して下記に示す方法によって耐食性および溶接性試験
を行い、その結果を付着量測定結果とともに第1表に示
した。 「耐食性試験方法」 J l5−Z、 2371 i:規定された塩水噴霧試
験(SST)を4時間行い、白錆および赤錆の発生面積
を測定し、鋼板の全面積に対する白錆および赤錆の発生
面積をパーセントで示した。 「溶接性試験方法」 スートロニツタ溶接機を使用し、溶接強度の得られる最
小電流値の調整ダイヤル目盛りと、塵の発生しない最大
電流値の調整ダイヤル目盛りとを求め、その溶接可能電
流調節の目盛り範囲を求めることによって行った。評価
方法は、以下の通りである。 ◎ 目盛り範囲 4以上 ○ 目盛り範囲2.5以上 4未満 へ 目盛り範囲0.5以上2.5未満 × 目盛り範囲0.5未満またはなし。 Zn−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成・ ZnCl2−68g / l。 NiCl2・6H20−419g/ 111380、
、、、14.8g/l陰極電解条件 電流密度 6A/dm’ 電解時間 0.6 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成 CrO+ −15g/ (! Na1sOi 、、、o、 3g/β陰極電解条件
。 電流密度 10A/dm2 電解時間 0.5 SeC 〔実施例2〕 公知の方法でめっきした付着m ] g / iのSn
めっき鋼板に、2n−Ni合金めっきとして下記のめっ
き処理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解ク
ロメート処理として下記のクロメート処理液および条件
で陰極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試
体に対して実施例1にて行った方法によって耐食性およ
び溶接性試験を行い、その結果を付着量測定結果ととも
に第1表に示した。 zn−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成・ 1nc12 −68g / 1NiC12・
6H20、、,119g/ N83BO,、、、14,
8g/n 陰極電解条件 電流密度 50A /dm2 電解時間 0.6 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成: CrO3、、、15g/N Na25Ot −0,3g/ (!陰極電解条件: 電流密度 5A/dm’ 電解時間 1.0’sec 〔実施例3〕 公知の方法でめっきした付着量1 glrdのSnめっ
き鋼板に、Zn −Ni合金めっきとして下記のめっき
処理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロ
メート処理として下記のクロメート処理液および条件で
陰極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体
に対して実施例1にて行った方法によって耐食性および
溶接性試験を行い、その結果を付着量測定結果とともに
第1表に示した。 2n−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成: Zn5Ot 1+og/(! Ni5O+・611□O−390g/ lNa25O1
、、、60g/ 1! 陰極電解条件 電流密度 50A /dlll” 電解時間 0.5 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成: CrL −30g/β Na25O+ 、、、o、3g/’陰極電解条件・ 電流密度 15A/dm2 電解時間 1.0 sec 〔実施例4〕 公知の方法でめっきした付着量2g/rrrのSnめっ
き鋼板に、zn−Ni合金めっきとして下記のめっき処
理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロメ
ート処理として下記のクロメート処理液および条件で陰
極電解処理し、水洗後乾燥した。本実施例においてはク
ロメート処理を行う前に合金化処理(リフロー処理)を
行った。そして、この供試体に対して実施例1にて行っ
た方法によって耐食性および溶接性試験を行い、その結
果を付着量測定結果とともに第1表に示した。 2n−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成: 1nsO,−110g/ I N+SOt・6+120、、.390g/ nNa25
O1、、60g/l 陰極電解条件 電流密度 10A /dm2 電解時間 0.2 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成・ CrL −15g/ A! Na2sO+ −,0,3g/i 陰極電解条件 電流密度 IOA/d+n’ 電解時間 0.5 sec 〔実施例5〕 めっき原板上にニッケルか0.227mめっきされた鋼
板上に公知の方法で付着量が2 g/ lのSnめっき
を施し、次に、Zn−Ni合金めっきとして下記のめっ
き処理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解ク
ロメート処理として下記のクロメート処理液および条件
で陰極電解処理し、水洗後乾燥した。本実施例において
はクロメート処理を行う前に合金化処理(リフロー処理
)を行った。 そして、この供試体に対して実施例1にて行った方法に
よって耐食性および溶接性試験を行い、その結果を付着
量測定結果とともに第1表に示したZn−Ni合金めっ
きは次の条件で行った。 浴組成・ Zn5Ot −110g/ lNi5O
,−61120390g/ nNa25Ot −6
0g/ I! 陰極電解条件 電流密度 10A /dm’ 電解時間 0.2 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成 C「0,15g/l Na25O+ 、、、o、3g/l陰極電解条件 電流密度 10A/d+n’ 電解時間 0.5seC
〔比較例1〕
公知の方法でめっきした付着R1g/rdのSnめっき
鋼板に、下記のめっき処理液および条件で陰極電解処理
してZn−Ni合金めっきを施し、水洗後乾燥した。そ
して、この供試体に対して実施例1にて行った方法によ
って耐食性および溶接性試験を行い、その結果を付着量
測定結果とともに第1表に示した。 2n−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成・ 1ncl、−68g / A’ NiC/2・6+1□0−119g/ 1+1,80.
、、、14.8g/l)陰極電解条件 電流密度 30A /d+n’ 電解時間 1.OSeC 〔比較例2〕 公知の方法でめっきした付着E’k l g/rdのS
nめっき鋼板に、下記のクロメート処理液および条件で
陰極電解処理して電解クロメート処理を施し、水洗後乾
燥した。そして、この供試体に対して実施例1にて行っ
た方法によって耐食性および溶接性試験を行い、その結
果を付着量測定結果とともに第1表に示した。 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成: CrL 15g/ l Na25O+ −0,3g / 1陰極電解条件 電流密度 10A/dm2 電解時間 0.5 sec 〔比較例3〕 公知の方法でめっきした付着量1 g/gのSnめっき
鋼板に、下記のめっき処理液および条件で陰極電解処理
して純znめっきを施し、次いで、電解クロメート処理
として下記のクロメート処理液および条件で陰極電解処
理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体に対して実
施例1にて行った方法によって耐食性および溶接性試験
を行い、その結果を付着量測定結果とともに第1表に示
した。 znめっきは次の条件で行った。 浴組成: Zn5O,44og/A Na2SO+ 70g/ j?陰極電解条件 電流密度 30^/dm2 電解時間 1.0 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成・ CrL 15g/ l Na2sOt 、、、0.3g/A陰極電解条件・ 電流密度 10/dm’ 電解時間 0.5sec 〔比較例4〕 公知の方法でめっきした付着ff11g/mのSnめっ
き鋼板に、Zn−Ni合金めっきとして下記のめっき処
理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロメ
ート処理として下記のクロメート処理液および条件で陰
極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体に
対して実施例1にて行った方法によって耐食性および溶
接性試験を行い、その結果を付着量測定結果とともに第
1表に示した。 2n−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成・ Zn5O,−,110g/ A NiSO+・6H20、、,390g/ fNa2SO
+ −60g/ 1 陰極電解条件 電流密度 50A /dm2 電解時間 0.8 sec 電解クロメート処理は次の条件−で行った。 浴組成: CrL 30g/ l Na25O1−0,3g/ 1 陰極電解条件: 電流密度 15A/d1 電解時間 1.0 sec 〔比較例5〕 公知の方法でめっきした付着量1 g/rdのSnめっ
き鋼板に、Zn−Ni合金めっきとして下記のめっき処
理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロメ
ート処理として下記のクロメート処理液および条件で陰
極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体に
対して実施例1にて行った方法によって耐食性および溶
接性試験を行い、その結果を付着量測定結果とともに第
1表に示した。 zn −Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成: 2nC/2−68g / l NiCl2・6)+20、、.1]、’ig/ I!H
3BO4”’ N、8g/l 陰極電解条件 電流密度 50A /dm” 電解時間 0.6 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成: Cry315g/ j! Na25O+ −0,3g/ 1陰極電解条件・ 電流密度 25^/dm2 電解時間 1.0 sec 第1表からあきらかなように、実施例j、2.3.4お
よび5は、耐食性および溶接性か優れていることかわか
る。 これに対して、比較例1は、最表層にクロメート処理層
が存在しないために耐食性か劣る。 比較例2は、Snめっき層の上にZn−Ni合金めっき
層が存在しないために耐食性か劣る。 比較例3は、Snめっき層の上にZn−Ni合金めっき
層ではなくZnめっき層が存在するので耐食性が劣る。 比較例4は、Zn−Ni合金めっき層中のニッケル含有
量が本発明の範囲を外れているので溶接性が劣る。 比較例5は、クロメート皮膜の付着量が本発明の範囲を
外れているので溶接性か劣る。 なお、本発明鋼板は、無塗装で使用して十分な耐食性を
有するものであるが、外観上の美麗化あるいは単なる耐
食性付与等の目的から、種々の塗装を施して使用しても
なんら差し支えないものである。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、耐食性および溶
接性に優れた、無塗装で使用できる無塗装缶用表面処理
鋼板を得ることができる産業上有用な効果がもたらされ
る。
鋼板に、下記のめっき処理液および条件で陰極電解処理
してZn−Ni合金めっきを施し、水洗後乾燥した。そ
して、この供試体に対して実施例1にて行った方法によ
って耐食性および溶接性試験を行い、その結果を付着量
測定結果とともに第1表に示した。 2n−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成・ 1ncl、−68g / A’ NiC/2・6+1□0−119g/ 1+1,80.
、、、14.8g/l)陰極電解条件 電流密度 30A /d+n’ 電解時間 1.OSeC 〔比較例2〕 公知の方法でめっきした付着E’k l g/rdのS
nめっき鋼板に、下記のクロメート処理液および条件で
陰極電解処理して電解クロメート処理を施し、水洗後乾
燥した。そして、この供試体に対して実施例1にて行っ
た方法によって耐食性および溶接性試験を行い、その結
果を付着量測定結果とともに第1表に示した。 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成: CrL 15g/ l Na25O+ −0,3g / 1陰極電解条件 電流密度 10A/dm2 電解時間 0.5 sec 〔比較例3〕 公知の方法でめっきした付着量1 g/gのSnめっき
鋼板に、下記のめっき処理液および条件で陰極電解処理
して純znめっきを施し、次いで、電解クロメート処理
として下記のクロメート処理液および条件で陰極電解処
理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体に対して実
施例1にて行った方法によって耐食性および溶接性試験
を行い、その結果を付着量測定結果とともに第1表に示
した。 znめっきは次の条件で行った。 浴組成: Zn5O,44og/A Na2SO+ 70g/ j?陰極電解条件 電流密度 30^/dm2 電解時間 1.0 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成・ CrL 15g/ l Na2sOt 、、、0.3g/A陰極電解条件・ 電流密度 10/dm’ 電解時間 0.5sec 〔比較例4〕 公知の方法でめっきした付着ff11g/mのSnめっ
き鋼板に、Zn−Ni合金めっきとして下記のめっき処
理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロメ
ート処理として下記のクロメート処理液および条件で陰
極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体に
対して実施例1にて行った方法によって耐食性および溶
接性試験を行い、その結果を付着量測定結果とともに第
1表に示した。 2n−Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成・ Zn5O,−,110g/ A NiSO+・6H20、、,390g/ fNa2SO
+ −60g/ 1 陰極電解条件 電流密度 50A /dm2 電解時間 0.8 sec 電解クロメート処理は次の条件−で行った。 浴組成: CrL 30g/ l Na25O1−0,3g/ 1 陰極電解条件: 電流密度 15A/d1 電解時間 1.0 sec 〔比較例5〕 公知の方法でめっきした付着量1 g/rdのSnめっ
き鋼板に、Zn−Ni合金めっきとして下記のめっき処
理液および条件で陰極電解処理し、次いで、電解クロメ
ート処理として下記のクロメート処理液および条件で陰
極電解処理し、水洗後乾燥した。そして、この供試体に
対して実施例1にて行った方法によって耐食性および溶
接性試験を行い、その結果を付着量測定結果とともに第
1表に示した。 zn −Ni合金めっきは次の条件で行った。 浴組成: 2nC/2−68g / l NiCl2・6)+20、、.1]、’ig/ I!H
3BO4”’ N、8g/l 陰極電解条件 電流密度 50A /dm” 電解時間 0.6 sec 電解クロメート処理は次の条件で行った。 浴組成: Cry315g/ j! Na25O+ −0,3g/ 1陰極電解条件・ 電流密度 25^/dm2 電解時間 1.0 sec 第1表からあきらかなように、実施例j、2.3.4お
よび5は、耐食性および溶接性か優れていることかわか
る。 これに対して、比較例1は、最表層にクロメート処理層
が存在しないために耐食性か劣る。 比較例2は、Snめっき層の上にZn−Ni合金めっき
層が存在しないために耐食性か劣る。 比較例3は、Snめっき層の上にZn−Ni合金めっき
層ではなくZnめっき層が存在するので耐食性が劣る。 比較例4は、Zn−Ni合金めっき層中のニッケル含有
量が本発明の範囲を外れているので溶接性が劣る。 比較例5は、クロメート皮膜の付着量が本発明の範囲を
外れているので溶接性か劣る。 なお、本発明鋼板は、無塗装で使用して十分な耐食性を
有するものであるが、外観上の美麗化あるいは単なる耐
食性付与等の目的から、種々の塗装を施して使用しても
なんら差し支えないものである。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、耐食性および溶
接性に優れた、無塗装で使用できる無塗装缶用表面処理
鋼板を得ることができる産業上有用な効果がもたらされ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも鋼板表面上に、トータル錫付着量として
0.1〜2g/m^2の付着量のSnめっき層と、前記
Snめっき層の上に形成された10〜500mg/m^
2の付着量のZn−Ni合金めっき層と、前記Zn−N
i合金めっき層の上に形成された5〜50mg/m^2
の付着量の最上層としてのクロメート層とを有し、前記
Zn−Ni合金めっき層中のNiの含有量が5〜30w
t.%であることを特徴とする耐食性および溶接性に優
れた無塗装缶用表面処理鋼板。 2 少なくとも鋼板表面上にトータル錫付着量として0
.1〜2g/m^2の付着量のSnめっき層を形成し、
次いで、前記Snめっき層の上に10〜500mg/m
^2の付着量のZn−Ni合金めっき層を形成し、次い
で、前記Zn−Ni合金めっき層の上に5〜50mg/
m^2の付着量の最上層としてのクロメート層を形成し
、前記Zn−Ni合金めっき層中のNiの含有量が5〜
30wt.%であることを特徴とする耐食性および溶接
性に優れた無塗装缶用表面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23501790A JPH04116192A (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23501790A JPH04116192A (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04116192A true JPH04116192A (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=16979843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23501790A Pending JPH04116192A (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04116192A (ja) |
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- 1990-09-05 JP JP23501790A patent/JPH04116192A/ja active Pending
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