JPH04124295A - 厚目付電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
厚目付電気亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH04124295A JPH04124295A JP24450990A JP24450990A JPH04124295A JP H04124295 A JPH04124295 A JP H04124295A JP 24450990 A JP24450990 A JP 24450990A JP 24450990 A JP24450990 A JP 24450990A JP H04124295 A JPH04124295 A JP H04124295A
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Landscapes
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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。
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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、自動車、家電、建材等に使用される厚目付電
気亜鉛めっき鋼板の製造方法に関し、特に表面外観に優
れた厚目付電気亜鉛めっき鋼板を高電流密度で製造する
方法に関する。
気亜鉛めっき鋼板の製造方法に関し、特に表面外観に優
れた厚目付電気亜鉛めっき鋼板を高電流密度で製造する
方法に関する。
[従来の技術]
亜鉛めっき鋼板は、鋼板に対する亜鉛めっき層の良好な
犠牲防食能の故に、自動車、家電建材など幅広い用途を
有することは周知である。
犠牲防食能の故に、自動車、家電建材など幅広い用途を
有することは周知である。
亜鉛めっき鋼板の製造プロセスとしては、電気めっきと
溶融めっきが代表的なものである。電気めっきではめっ
き付着量(以下目付)に比例して電力コストが高くなり
、溶融めフきではガスワイピングによる目付制御に限界
があるため、40〜50 g/m”を境にして薄目付は
電気めっき、厚目付は溶融めっ籾と造り分けているのが
現状である。
溶融めっきが代表的なものである。電気めっきではめっ
き付着量(以下目付)に比例して電力コストが高くなり
、溶融めフきではガスワイピングによる目付制御に限界
があるため、40〜50 g/m”を境にして薄目付は
電気めっき、厚目付は溶融めっ籾と造り分けているのが
現状である。
近年、特に自動車用鋼板に対する要求特性が高度化しつ
つあり、防錆面では穴あき錆10年/外面錆5年の防錆
目標に代表される高耐食性鋼板、材質面では多様化する
車体形状に追随できる深絞り鋼板や車体軽量化を可能と
する高強度鋼板のニーズが大きい、亜鉛めっき鋼板の耐
食性は目付に比例して向上することは一般的に知られて
おり、従って防錆面では厚目付が容易な溶融めっきが有
利であるが、深絞り鋼板や高強度鋼板が造りにくいとい
う材質面での制約がある、一方、電気めっきにおいては
、目的の材質を有する鋼板を素材としてその材質を何ら
損なうこと無くめっきが可能であるため、要求される材
質を有する鋼板に厚目付を行なえば、防錆面、材質面と
もに両立しうる製品を得ることができる。
つあり、防錆面では穴あき錆10年/外面錆5年の防錆
目標に代表される高耐食性鋼板、材質面では多様化する
車体形状に追随できる深絞り鋼板や車体軽量化を可能と
する高強度鋼板のニーズが大きい、亜鉛めっき鋼板の耐
食性は目付に比例して向上することは一般的に知られて
おり、従って防錆面では厚目付が容易な溶融めっきが有
利であるが、深絞り鋼板や高強度鋼板が造りにくいとい
う材質面での制約がある、一方、電気めっきにおいては
、目的の材質を有する鋼板を素材としてその材質を何ら
損なうこと無くめっきが可能であるため、要求される材
質を有する鋼板に厚目付を行なえば、防錆面、材質面と
もに両立しうる製品を得ることができる。
ところで、電気めっきで厚目付亜鉛めっきを製造する場
合には、電気量と目付量が比例するため、高生産性を維
持するためには高電流密度での生産が前提となる。しか
るに、高電流密度で厚目付電気亜鉛めっき鋼板を製造す
ると、亜鉛結晶粒が大きくなってめっき外観が黒ずみ、
プレス加工時にめっきが剥離しやすくなる、塗装後の鮮
映性が得られなくなるなどの問題を生じる。そのため、
特開昭61−127891号の如く有機添加剤を用いる
方法や特開昭64−44f18号の如く特定組成のpb
合金電極を用いる方法などが開示されているが、有機添
加剤の使用はめつき浴の管理が煩雑であり、電極に依存
する方法もその保守管理を厳しく行なう必要がある上に
適用できるめっき浴が限定されるなど汎用性に乏しい。
合には、電気量と目付量が比例するため、高生産性を維
持するためには高電流密度での生産が前提となる。しか
るに、高電流密度で厚目付電気亜鉛めっき鋼板を製造す
ると、亜鉛結晶粒が大きくなってめっき外観が黒ずみ、
プレス加工時にめっきが剥離しやすくなる、塗装後の鮮
映性が得られなくなるなどの問題を生じる。そのため、
特開昭61−127891号の如く有機添加剤を用いる
方法や特開昭64−44f18号の如く特定組成のpb
合金電極を用いる方法などが開示されているが、有機添
加剤の使用はめつき浴の管理が煩雑であり、電極に依存
する方法もその保守管理を厳しく行なう必要がある上に
適用できるめっき浴が限定されるなど汎用性に乏しい。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、表面外観の優れた厚目付電気亜鉛めっき鋼板
を高電流密度で製造する方法において、上記従来法に比
べて容易かつ汎用性のある製造方法を提供するものであ
る。
を高電流密度で製造する方法において、上記従来法に比
べて容易かつ汎用性のある製造方法を提供するものであ
る。
[課題を解決するための手段]
本発明者らは、表面外観の優れた厚目付電気亜鉛めっき
鋼板を高電流密度で製造するために鋭意検討した結果、
亜鉛めフき浴中に特定の重金属を極微量添加することに
より、高電流密度でも亜鉛結晶流が粗大化せず、優れた
表面外観を有する厚目付電気亜鉛めフき鋼板が得られる
ことを見出した0本発明はこの知見に基づいてなされた
ものであり、その要旨は、 (1) Snを0.01〜0.1ppm含有する酸性亜
鉛めっき浴を用いて、鋼板に付着量40 gem2以上
の電気亜鉛めっきを行なうことを特徴とする厚目付電気
亜鉛めっき鋼板の製造方法 (2)電流密度が50^/da12以上、めっき液流速
がo、5m/sec以上である上記(1)項の厚目付電
気亜鉛めっき鋼板の製造方法 である。
鋼板を高電流密度で製造するために鋭意検討した結果、
亜鉛めフき浴中に特定の重金属を極微量添加することに
より、高電流密度でも亜鉛結晶流が粗大化せず、優れた
表面外観を有する厚目付電気亜鉛めフき鋼板が得られる
ことを見出した0本発明はこの知見に基づいてなされた
ものであり、その要旨は、 (1) Snを0.01〜0.1ppm含有する酸性亜
鉛めっき浴を用いて、鋼板に付着量40 gem2以上
の電気亜鉛めっきを行なうことを特徴とする厚目付電気
亜鉛めっき鋼板の製造方法 (2)電流密度が50^/da12以上、めっき液流速
がo、5m/sec以上である上記(1)項の厚目付電
気亜鉛めっき鋼板の製造方法 である。
[作 用]
本発明の厚目付電気亜鉛めつt!錆鋼板製造方法の特徴
は、めっき洛中に微量のSnを含有させる点にある。
Snはその析出電位がZnより低いため、電気めっきを
行なうとZnよりも早く鋼板上に析出する。これがZn
析出の核として機能するために、高電流密度下でも電流
集中が起こらずZnの初期析出が分散され、結果的に亜
鉛結晶粒の粗大化が防止されると考えられる9例えば、
電流密度50〜300^/da”で70g/m2の厚目
付電気亜鉛めっき鋼板を製造すると、亜鉛結晶粒が粗大
化し、めっき外観が黒ずむため、光沢度(Gs(60°
)、JIS Z8741)は10以下となるが、Sn
0.01〜0.1 ppmを含有する亜鉛めっき浴を用
いると、亜鉛結晶粒の粗大化が防止され光沢度30以上
の優れた表面外観を呈する厚目付電気亜鉛めっき鋼板が
得られる。このような特徴を持つ金属は電気化学的には
他にも存在するが、Snの場合、極微量で200A/d
m2以上の高電流密度領域まで機能する点が特徴的であ
る。
は、めっき洛中に微量のSnを含有させる点にある。
Snはその析出電位がZnより低いため、電気めっきを
行なうとZnよりも早く鋼板上に析出する。これがZn
析出の核として機能するために、高電流密度下でも電流
集中が起こらずZnの初期析出が分散され、結果的に亜
鉛結晶粒の粗大化が防止されると考えられる9例えば、
電流密度50〜300^/da”で70g/m2の厚目
付電気亜鉛めっき鋼板を製造すると、亜鉛結晶粒が粗大
化し、めっき外観が黒ずむため、光沢度(Gs(60°
)、JIS Z8741)は10以下となるが、Sn
0.01〜0.1 ppmを含有する亜鉛めっき浴を用
いると、亜鉛結晶粒の粗大化が防止され光沢度30以上
の優れた表面外観を呈する厚目付電気亜鉛めっき鋼板が
得られる。このような特徴を持つ金属は電気化学的には
他にも存在するが、Snの場合、極微量で200A/d
m2以上の高電流密度領域まで機能する点が特徴的であ
る。
方、Snは比較的水素過電圧が低いため、多量に析出し
てしまうとSnの上では水素ガスが発生しやすくなり、
Znの析出を妨げるので、めっき層にピンホールが形成
されるようになる。めっき層のとンホールは自動車や家
電製品の製造時に行なわれる電着塗装でガスクレータ−
と呼ばれる*膜欠陥の発生につながるため、Snの添加
量には上限がある。 0.01 ppm未満では、亜鉛
結晶粒の粗大化防止に顕著な効果がな(,0,1ppm
を超えると特に100A/dm2以上の高電流密度領域
ではピンホールが発生しやすくなり、電着塗装時にガス
クレータ−を発生する懸念がある0本発明の対象とする
厚目付電気亜鉛めっき鋼板のZn付着量は、40 g/
m’以上とする。40 g/m2未満の場合には、品質
上問題となりつる程、亜鉛結晶粒は粗大化しないからで
ある。
てしまうとSnの上では水素ガスが発生しやすくなり、
Znの析出を妨げるので、めっき層にピンホールが形成
されるようになる。めっき層のとンホールは自動車や家
電製品の製造時に行なわれる電着塗装でガスクレータ−
と呼ばれる*膜欠陥の発生につながるため、Snの添加
量には上限がある。 0.01 ppm未満では、亜鉛
結晶粒の粗大化防止に顕著な効果がな(,0,1ppm
を超えると特に100A/dm2以上の高電流密度領域
ではピンホールが発生しやすくなり、電着塗装時にガス
クレータ−を発生する懸念がある0本発明の対象とする
厚目付電気亜鉛めっき鋼板のZn付着量は、40 g/
m’以上とする。40 g/m2未満の場合には、品質
上問題となりつる程、亜鉛結晶粒は粗大化しないからで
ある。
上記Snの添加効果は、50 A/dm2以上の高電流
密度で顕著であり、まためっき液流速を0.5■/se
c以上、好ましくは1 m/sec以上とするとさらに
効果的である。電流密度50 A/dm2未満では、S
nの添加効果が小さい上に、厚目付を製造する場合には
生産性が低下するので実用的ではない。めっき液流速と
は、鋼板と電極間のめっき液の絶対流速を指す。これを
0.5m/sec以上とすると、鋼板界面へのイオン供
給が容易に行なわれ、Snの効果と相乗して亜鉛結晶粒
の粗大化防止効果が顕著に発揮される。0.5m/se
c未満では、電流密度によフてはイオン供給速度が不十
分となり、Snの効果も小さくなる。電流密度とめっき
液流速の上限は特に限定しないが、通常の条件下ではそ
れぞれ30OA/dm’以下、3.0 m/sec以下
である。
密度で顕著であり、まためっき液流速を0.5■/se
c以上、好ましくは1 m/sec以上とするとさらに
効果的である。電流密度50 A/dm2未満では、S
nの添加効果が小さい上に、厚目付を製造する場合には
生産性が低下するので実用的ではない。めっき液流速と
は、鋼板と電極間のめっき液の絶対流速を指す。これを
0.5m/sec以上とすると、鋼板界面へのイオン供
給が容易に行なわれ、Snの効果と相乗して亜鉛結晶粒
の粗大化防止効果が顕著に発揮される。0.5m/se
c未満では、電流密度によフてはイオン供給速度が不十
分となり、Snの効果も小さくなる。電流密度とめっき
液流速の上限は特に限定しないが、通常の条件下ではそ
れぞれ30OA/dm’以下、3.0 m/sec以下
である。
本発明が適用できる亜鉛めっき浴は、硫酸塩浴、塩化物
浴などの酸性浴が高電流密度という観点から好ましく、
Zn”イオン濃度30〜200 g/1. pl(0,
5〜[i 、浴温2o〜80℃と広範囲の条件で適用で
きる。Snの添加形態は2価イオン、4価イオンのどち
らでもよいが安定性を考慮すると2価イオンの方が好ま
しい、この他にも、めっき浴構成成分として通常含有さ
れる支持電解質やpl(緩衝剤を添加しても何ら差し支
えない。水平型、竪型などのめっきセルの型式やめ〕き
液の導入方式、あるいは電極材質については特に制約さ
れないが、めっき液流速を高くするという観点からは、
水平型めっきセルでめっき液を中央から吹き込む方式が
好ましい。
浴などの酸性浴が高電流密度という観点から好ましく、
Zn”イオン濃度30〜200 g/1. pl(0,
5〜[i 、浴温2o〜80℃と広範囲の条件で適用で
きる。Snの添加形態は2価イオン、4価イオンのどち
らでもよいが安定性を考慮すると2価イオンの方が好ま
しい、この他にも、めっき浴構成成分として通常含有さ
れる支持電解質やpl(緩衝剤を添加しても何ら差し支
えない。水平型、竪型などのめっきセルの型式やめ〕き
液の導入方式、あるいは電極材質については特に制約さ
れないが、めっき液流速を高くするという観点からは、
水平型めっきセルでめっき液を中央から吹き込む方式が
好ましい。
[実 施 例]
板厚0.8m1oの冷延鋼板(深絞り用低炭素鋼板)を
アルカリ脱脂し、5%硫酸水溶液で酸洗した後、電気亜
鉛めっきを行なった。めっき浴としては酸性の硫酸塩浴
と塩化物浴を用い、Snは硫酸第1スズもしくは塩化第
1スズ(Sn”)として添加した。第1表に、めっき条
件、めフき表面の光沢度、及び電着塗装性の評価結果を
まとめて示す。
アルカリ脱脂し、5%硫酸水溶液で酸洗した後、電気亜
鉛めっきを行なった。めっき浴としては酸性の硫酸塩浴
と塩化物浴を用い、Snは硫酸第1スズもしくは塩化第
1スズ(Sn”)として添加した。第1表に、めっき条
件、めフき表面の光沢度、及び電着塗装性の評価結果を
まとめて示す。
光沢度と電着塗装性の評価基準は以下の通りである。
(1)光沢度(GS([ioo)、JIS z8741
に準拠)30超 :0 20超〜30以下:0 10超〜20以下:△ 10以下 :X (2)電着塗装性 浸漬型りん酸塩処理(日本パーカーライジング鱒製、P
B3020)を行なった後、カチオン型電着塗装(日本
ペイント■製、パワートップU −600)を印加電圧
300v%塗装時間3分で行ない、170℃で20分間
焼付けた後、塗装表面のガスクレータ−について評価し
た。
に準拠)30超 :0 20超〜30以下:0 10超〜20以下:△ 10以下 :X (2)電着塗装性 浸漬型りん酸塩処理(日本パーカーライジング鱒製、P
B3020)を行なった後、カチオン型電着塗装(日本
ペイント■製、パワートップU −600)を印加電圧
300v%塗装時間3分で行ない、170℃で20分間
焼付けた後、塗装表面のガスクレータ−について評価し
た。
ガスクレータ−無し :◎ガスクレーター
2個以下 :O ガスクレータ−2個超〜5個以下:△ ガスクレータ−5個超 :× 第1表において、本発明例1〜5と比較例1.2はめっ
き付着量70 g/a+”の場合、本発明例6〜11と
比較例3,4はめっき付着量100 g/+”の場合、
本発明例12.13と比較例5はめつき付着量40 g
/m2の場合であり、めっき浴は何れも硫酸塩浴である
。また、本発明例14〜16と比較例6.7はめっき付
着量60g/II+2の場合であり、めっき浴は塩化物
浴である。
2個以下 :O ガスクレータ−2個超〜5個以下:△ ガスクレータ−5個超 :× 第1表において、本発明例1〜5と比較例1.2はめっ
き付着量70 g/a+”の場合、本発明例6〜11と
比較例3,4はめっき付着量100 g/+”の場合、
本発明例12.13と比較例5はめつき付着量40 g
/m2の場合であり、めっき浴は何れも硫酸塩浴である
。また、本発明例14〜16と比較例6.7はめっき付
着量60g/II+2の場合であり、めっき浴は塩化物
浴である。
まず比較例1.3,5.6はめっき洛中にSnが添加さ
れていない、もしくは添加量が少なすぎるため、亜鉛結
晶粒が粗大化傾向にあり、結果的にめっき表面が黒ずみ
光沢度が低くなっている。比較例2,4.7はめっき洛
中のSnが多すぎるため、めっき層に多数のピンホール
が形成され、結果的に電着塗装時にガスクレータ−が発
生しやすくなっている。これらに対して、本発明例は何
れも光沢度が高く、電着塗装性も良好である。めっき液
流速に関して言えば、0.5すいしは1 m/sec以
上で光沢度に対する効果、即ち亜鉛結晶粒の粗大化抑制
に対する効果が顕著である。
れていない、もしくは添加量が少なすぎるため、亜鉛結
晶粒が粗大化傾向にあり、結果的にめっき表面が黒ずみ
光沢度が低くなっている。比較例2,4.7はめっき洛
中のSnが多すぎるため、めっき層に多数のピンホール
が形成され、結果的に電着塗装時にガスクレータ−が発
生しやすくなっている。これらに対して、本発明例は何
れも光沢度が高く、電着塗装性も良好である。めっき液
流速に関して言えば、0.5すいしは1 m/sec以
上で光沢度に対する効果、即ち亜鉛結晶粒の粗大化抑制
に対する効果が顕著である。
[発明の効果]
以上述べた如く、本発明の厚目付電気亜鉛めっき鋼板の
製造方法は、従来の方法に比べて比較的容易に表面外観
の優れた厚目付電気亜鉛めつぎ鋼板を製造できる方法で
あり、高生産性を維持するための高電流密度操業にも対
応可能な工業的利用価値の極めて高いものである。
製造方法は、従来の方法に比べて比較的容易に表面外観
の優れた厚目付電気亜鉛めつぎ鋼板を製造できる方法で
あり、高生産性を維持するための高電流密度操業にも対
応可能な工業的利用価値の極めて高いものである。
他4名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Snを0.01〜0.1ppm含有する酸性亜鉛め
っき浴を用いて、鋼板に付着量40g/m^2以上の電
気亜鉛めっきを行なうことを特徴とする厚目付電気亜鉛
めっき鋼板の製造方法。 2 電流密度が50A/dm^2以上、めっき液流速が
0.5n/sec以上である請求項1記載の厚目付電気
亜鉛めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24450990A JPH04124295A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 厚目付電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24450990A JPH04124295A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 厚目付電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04124295A true JPH04124295A (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=17119739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24450990A Pending JPH04124295A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 厚目付電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04124295A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5388494A (en) * | 1993-03-19 | 1995-02-14 | Hoshino Gakki Co., Ltd. | Adjustment mechanism for drum pedal beater |
JPH07278880A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-24 | Nippon Steel Corp | 表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
JPH0841679A (ja) * | 1994-08-01 | 1996-02-13 | Nkk Corp | 優れた外観を有する電気亜鉛めっき鋼板 |
JP2000192282A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-11 | Nkk Corp | 電気亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61284595A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-15 | Kawasaki Steel Corp | プレス加工時に星目を発生しにくい電気亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP24450990A patent/JPH04124295A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61284595A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-15 | Kawasaki Steel Corp | プレス加工時に星目を発生しにくい電気亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH0841679A (ja) * | 1994-08-01 | 1996-02-13 | Nkk Corp | 優れた外観を有する電気亜鉛めっき鋼板 |
JP2000192282A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-11 | Nkk Corp | 電気亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 |
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