JPH04224685A - 耐低温チッピング性及び耐穴あき耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐低温チッピング性及
び穴あき腐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、耐食性向上に対する要求が強く要望
されている。しかし、合金化溶融亜鉛めっき鋼板は熱拡
散処理で製造するため、目付け量が厚くなるに従い耐食
性は向上するが、めっき層中の鉄濃度勾配が大きくなり
、地鉄との界面にはＦｅ濃度の高く脆いΓ層が生成しや
すくなる。Γ層が厚いとプレス加工時にめっき層が剥離
するパウダリング性が生じやすくなるため、製品にめっ
き剥離粉の押しきず等が発生し、歩留り低下や金型洗浄
の頻度増による能率低下等の弊害が出る。結果的にプレ
ス成形性は低下する。パウダリング性不良は低温チッピ
ング性が劣る最大の原因であり、自動車用外面防食鋼板
にはこの低温チッピング性は重要な要求特性である為、
外面防錆に適応するためには耐低温チッピング性の改善
が必須である。プレス成形性に優れた鋼板の従来技術と
して特公昭５９‐３７７４６によれば以下のような製造
法が示されている。鋼板表面上の第１層に亜鉛めっき層
、第２層に鉄めっき層を形成し、該鋼板を加熱合金化す
る。第２層の鉄めっきもしくは鉄亜鉛合金めっき層によ
り、加熱合金化が適度に抑制されるため、プレス加工性
には優れるが、裸耐食性は充分でなく、車体のドアやフ
ード等のヘム部で電着塗装が充分に被覆されないために
生じる穴空き腐食に問題があり、この改善要求も強い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面処理鋼
板の鋼板前処理について鋭意研究を重ねた結果、鋼板表
面の第１層に亜鉛めっきもしくは亜鉛鉄合金めっき層、
第２層に鉄めっき、もしくは鉄亜鉛合金めっき層を形成
し、第３層に酸化防止膜を形成し加熱合金化し、第４層
として鋼板の少なくとも片面に有機皮膜を被覆せしめる
ことにより従来技術の良好なプレス加工性、スポット溶
接性を有すると同時に更に優れた耐食性を有する合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を見いだし、この知見に
基づいて本発明をなすに至った。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】本発明の要旨は鋼板表
面の第１層に亜鉛めっきもしくは亜鉛鉄合金めっき層、
第２層に鉄めっき、もしくは鉄亜鉛めっき合金層を形成
し、第３層として０．１〜０．５０ｇ／ｍ２の範囲でア
ルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物、ほう素ゲル
マニウム、スズ、アンチモン、鉛、ビスマス及びバナジ
ウムの酸素化合物の１種或は２種以上を含む酸化防止膜
を形成し加熱合金化し、更に鋼板の少なくとも片面に有
機皮膜を０．１〜４．０ｇ／ｍ２の範囲で被覆せしめた
ことを特徴とする、　耐低温チッピング性及び耐食性に
優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法である。

【０００５】

【作用】以下に本発明を詳細に説明する。図１は本発明
の製造方法の概略図である。図１に示すように、第１層
めっき層を電気もしくは溶融亜鉛めっきもしくは亜鉛鉄
合金めっき層として形成する。ただし、３ｇ／ｍ２未満
だと耐食性が落ち、４０ｇ／ｍ２超だと加工性が落ちる
ため、付着量は３〜４０ｇ／ｍ２が好ましい。第２層め
っきを電気もしくは溶融鉄めっきもしくは鉄亜鉛合金め
っき層として形成する。ただし、３ｇ／ｍ２未満だと表
面塗装性が落ち、４０ｇ／ｍ２超だと加工性が落ちるた
め、付着量は３〜４０ｇ／ｍ２が好ましい。第３層とし
て酸化防止剤を塗布して乾燥させる。本発明で云う酸化
防止剤とはアルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物
ほう素、ゲルマニウム、スズ、アンチモン、鉛、ビスマ
ス及び酸素化合物の１種あるいは２種以上を主体とする
薬剤であればよく、その他にこれらに鋼板との反応を促
進させる助剤として重金属塩を加えてもよい。

【０００６】本発明でいうアルカリ金属の化合物とは水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸基と化合した
もの、酸化ナトリウム、酸化カリウム等の酸素化合物、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、
炭酸水素カリウム、りん酸ナトリウム、りん酸カリウム
、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ほう酸ナトリウ
ム、ほう酸カリウム等の無機塩、蟻酸ナトリウム、酢酸
ナトリウム等の有機塩等のアルカリ金属を含む化合物を
いう。アルカリ土類金属の化合物とは水酸化カルシウム
、水酸化マグネシウム等の水酸基と化合したもの、酸化
カルシウム、酸化マグネシウム等の酸素化合物、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、ほう
酸カルシウム、ほう酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム
、ケイ酸マグネシウム等の無機塩及び蟻酸カルシウム、
酢酸カルシウム等の有機塩等のアルカリ金属を含む化合
物全てを云う。ほう素の酸素化合物とはほう酸酸化二ほ
う素等の酸化物ほう酸ナトリウム等のほう酸塩を云う。 ゲルマニウムの酸素化合物とは水酸化ゲルマニウム等の
水酸基と化合したもの、酸化ゲルマニウム等の酸化物ゲ
ルマニウム酸塩を云う。スズの酸素化合物とは水酸化ス
ズ等の酸化物、スズ酸及びスズ酸塩を云う。アンチモン
の酸素化合物とは水酸化アンチモン等の水酸基と化合し
たもの、酸化アンチモン等の酸素化合物、アンチモン酸
及びアンチモン酸塩を云う。鉛の酸素化合物とは水酸化
鉛等の水酸基と化合したもの、酸化鉛等の酸素化合物鉛
酸及び鉛酸塩を云う。ビスマスの酸素化合物とは水酸化
ビスマス等の水酸基と化合したもの、酸化ビスマス等の
酸素化合物、ビスマス酸及びビスマス酸塩を云う。 バナジウムの酸素化合物とは水酸化バナジウム等の水酸
基と化合したもの、酸化バナジウム等の酸素化合物、バ
ナジウム酸及びバナジウム酸塩を云う。

【０００７】第３層まで形成した後加熱合金化する。加
熱方式としては、直火加熱、間接加熱、誘導加熱、通常
加熱等を用いることができる。第４層として鋼板の少な
くとも片面に有機皮膜を塗布する。ここで有機皮膜とは
エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、　ポリア
セチレン、ポリエステル、ナイロン、ポリイミド等の有
機化合物で形成される層をいう。有機皮膜の存在によっ
て金型へのめっき金属の凝着を抑制でき、耐フレーキン
グ性を改善できる。有機皮膜の付着量は０．１〜４．０
ｇ／ｍ２が好ましい。０．１ｇ／ｍ２未満では下層めっ
き層を完全に被覆することは困難で、下層露出部からの
金型凝着が起こる場合があり好ましくない。４．０ｇ／
ｍ２を超えると合金化亜鉛めっき鋼板の主たる用途であ
る車体防錆鋼板で重要な要求特性である電着塗装性が劣
化する傾向があるので好ましくない。なお有機皮膜の樹
脂としては鋼板の密着性に優れたエポキシ樹脂が好まし
いが、合金化溶融亜鉛めっき鋼板表面状態は凹凸に富み
、いずれの樹脂でも密着性には問題がない。又溶剤系、
水系も特に問わない。有機皮膜中にシリカ等の各顔料添
加剤が存在することは潤滑性を阻害しない範囲で有効で
ある。また、ワックス添加は潤滑性を向上させるので好
ましい。又有機皮膜の密着性を向上させる塗装前処理と
してのリン酸塩処理、クロメート処理（電解型クロメー
ト、反応型クロメート、塗布型クロメート）等の化成処
理は有効であり、これも本発明法の範疇にはいる。

【０００８】

【実施例】次に実施例によって本発明を更に詳細に説明
する。板厚１０ｍｍ、板幅１５０ｍｍの冷延鋼板を用い
た。表１〜表４に本発明例と従来技術との性能比較例を
示す。表１〜表４の本願発明例Ｎｏ．１〜４３、５８、
６０、６２、６４、７７、７８は第１層に電気めっき法
を用いたもの、　Ｎｏ．４４〜５７、５９、６１、６３
、６５、７９、８０は第１層に溶融めっき法を用いたも
のである。溶融めっき法を用いた発明例はめっき組成の
欄に浴成分を表示した。Ｎｏ．１６〜２１、４７〜５０
は第２層の亜鉛の濃度を１０〜３０ｗｔ％の範囲で変化
させたものである。Ｎｏ．５８、５９は第３層の塗布方
法にエアナイフ絞りを使用し、６０、６１はロールコー
ター絞り、６２、６３はスプレー塗布を使用したもので
ある。Ｎｏ．１〜１５，５４〜５７は第３層に水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化ゲルマニウム、酸化
ビスマスを使用したものである。Ｎｏ．３２〜３７、６
５〜７０は第４層にポリエチレン、ポリスチレン、ポリ
アセチレン、ポリエステル、ナイロン、ポリイミド、を
用いたものである。但し有機皮膜を塗布する前処理とし
て４０〜６０ｍｇ／ｍ２のクロメート処理を施した。

【０００９】試験方法は次の通り。 （１）耐食性試験（裸耐食性試験） サイクルコロージョンテスト（５％塩水浸漬１０分→５
０℃、ＲＨ９５％以上の湿潤１０分→６０℃、ＲＨ４０
％以下の乾燥１０分で１サイクル）３０００サイクル後
の板厚減少量を測定し、以下の基準で評点を付けた。 ◎：０．１ｍｍ以下 ○：０．１ｍｍ超、０．２ｍｍ以下 ×：０．２１ｍｍ超 （２）低温チッピング性試験 −２０℃、７号砕石１００ｇによる、圧力２ｋｇ／ｃｍ
２でグラベロチッピング試験後のテープ剥離した時の剥
離面積を測定し、以下の基準で評価を付けた。 （良）◎（５％）−○（１５％）−△（３０％）−×（
５０％＜）（劣）（◎、○は実用上問題無し） （３）加工性試験 プレス加工時のめっき密着性による評価結果。 ◎：きわめて良好 ○：ほぼ満足できる △：不充分 ×：不良 （３）スポット溶接性試験 二次溶接電流：８ＫＡ〜１２ＫＡ 過圧力　　　　　　：２５０Ｋｇ 通電時間　　　　：１０サイクル 溶接間隔　　　　：１点／３秒間 電極チップ　　：Ｃｕ−Ｃｒ系合金、Ｃ，Ｆ型先端径６
ｍｍφ 評価の方法 ◎：溶接点数　１００００点以上 ○：溶接点数　　４０００点以上　１００００点以下×
：溶接点数　　４０００点以下 （４）　　表面塗装性試験 塗装密着性試験として耐フレーキング試験を行なった。 角ビード付き引っ張り成形により評価した。ポンチ−ダ
イス間を２．０ｋｇｆ／ｃｍ２（プラグサイズ０．７×
７５×２８０ｍｍ）で試験片を押圧し、次いで試験片を
引っ張りながらビード部を通過させる。２００枚の反復
成形を行ない、鋼板又はビード部へのめっき層金属の堆
積程度を相対評価した。 （良）◎−○−△−×（劣）

【００１０】

【表１】

【表２】

【００１１】

【表３】

【表４】

【００１２】

【発明の効果】本発明に従うと、従来技術で得られた良
好な加工性、表面塗装性、スポット溶接性を有したまま
更に耐低温チッピング性及び耐食性に優れた亜鉛めっき
鋼板が得られるので工業的な亜鉛めっき鋼板の製造方法
として好適である。

【００１３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明品の本発明の製造工程の概念図である。

【符号の説明】

１　　鋼 ２　　亜鉛めっきもしくは亜鉛鉄合金めっき層３　　鉄
めっきもしくは鉄亜鉛合金めっき層４　　酸化防止剤 ５　　亜鉛めっきもしくは亜鉛鉄合金めっき層から亜鉛
が拡散した層 ６　　鋼中鉄が拡散した層 ７　　鉄めっきもしくは鉄亜鉛合金めっき層中から鉄が
拡散した層 ８　　亜鉛めっきもしくは亜鉛鉄合金めっき層から亜鉛
が拡散した層 ９　　有機皮膜の層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　鋼板表面の第１層に亜鉛めっきもし
   くは亜鉛鉄合金めっき層、　第２層に鉄めっき　、もし
   くは鉄亜鉛合金めっき層を形成し、第３層として０．１
   〜０．５０ｇ／ｍ２の範囲でアルカリ金属及びアルカリ
   土類金属の化合物、ほう素ゲルマニウム、スズ、アンチ
   モン、鉛、ビスマス及びバナジウムの酸素化合物の１種
   或は２種以上を含む酸化防止膜を形成し加熱合金化し、
   更に鋼板の少なくとも片面に有機皮膜を０．１〜４．０
   ｇ／ｍ２の範囲で被覆せしめたことを特徴とする、耐低
   温チッピング性及び耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製
   造方法。