JPH04280952A - Zn−Al合金めっき方法 - Google Patents

Zn−Al合金めっき方法

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JPH04280952A
JPH04280952A JP6389391A JP6389391A JPH04280952A JP H04280952 A JPH04280952 A JP H04280952A JP 6389391 A JP6389391 A JP 6389391A JP 6389391 A JP6389391 A JP 6389391A JP H04280952 A JPH04280952 A JP H04280952A
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Koji Fujii
孝司 藤井
Kazuhiko Takei
武井 和彦
Harutoshi Kubota
窪田 晴俊
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性に優れ、不めっ
き部の発生のないZn−Al合金めっきを1回のめっき
処理で形成することができるZn−Al合金めっき浴及
びめっき方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から自動車部品、建築材料など構造
材料として利用されている鉄鋼材料の腐食を防止するこ
とを目的として、溶融亜鉛めっき法あるいは電気めっき
法などによって亜鉛をめっきすることが広く実施されて
いる。最近では、亜鉛めっき処理を下地として施した後
、さらに、その面上に表面処理、たとえば、塗装や別途
の表面処理などの後処理を重ねて施工することによって
付加価値を一層高めた商品が数多く市場に提供されるよ
うになり、市場の選択や要望も多様化してきている。
【0003】これらの要求を満足させるために、使用す
るめっき浴の添加元素と添加量の選択によって、めっき
層の特性向上を図ることが行われている。その1つとし
て、めっき層の耐食性を確保するために、Alを3〜1
0重量%程度添加しためっき浴が知られている。しかし
ながら、このめっき浴を使用した場合、めっき層がのら
ない不めっき部分が生じ易いものである。又、この不め
っき発生を防止する手段として種々の特殊なフラックス
も開発されているが、これらを使用しても通常のめっき
温度である430〜490℃では、厳しい環境でも十分
な耐食性を持つために必要な付着量(300g/m2)
を得ることはできず、せいぜい200g/m2の付着量
のめっき層しか得られないものである。
【0004】そこで、現在では、初めにAlを含まない
亜鉛めっき浴を使用して1次めっきを行い、フラックス
処理をした後、Alを3〜10重量%添加したZn−A
l合金めっき浴を使用して2次めっきを行う方法がとら
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記2
回行うめっき方法は、めっき処理を2回行わねばならな
いので煩雑であり、当然、製造コストも嵩むという問題
がある。
【0006】本発明は、1回のめっき処理で、不めっき
部の発生もなく、耐食性に優れているZn−Al合金め
っき層が得られるめっき浴とめっき方法とを提供するこ
とを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記問題
を解決し、前記目的を達成するために鋭意研究を進めた
結果、Zn−Al合金めっき浴は、浴温が490℃以上
となると急激に付着量が増大するが、付着量の制御が難
しくなり、これをニッケルを特定量添加することによっ
て制御し得るようになることを見出して本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明の第1の実施態様は、A
l3〜10重量%、Ni0.01から0.10重量%未
満、残りZn及び不可避不純物からなるZn−Al合金
めっき浴であり、第2の実施態様は、第1の実施態様の
Zn−Al合金めっき浴を使用して、浴温490〜60
0℃でZn−Al合金めっき処理をするZn−Al合金
めっき方法である。
【0008】本発明におけるZn−Al合金めっき浴の
配合割合を、Al3〜10重量%としたのは、Alが3
重量未満では、めっき層の耐食性を維持する効果が少な
く、Alの含有量が10重量%を超えても耐食性のより
一層の向上が得られ難くなるとともに、めっき浴の融点
が上昇するために作業性が悪くなるからである。
【0009】又、Ni0.01から0.10重量%未満
としたのは、Niの含有量が0.01重量%未満では、
めっき層の過剰付着が生じ、Niを0.10重量%以上
含有させても、めっき層の過剰付着防止の効果が必ずし
も増大できないばかりでなく、更にNiがAlと金属間
化合物を形成し、Ni−Al−Zn合金粒となってめっ
き浴中、特に表面付近を漂い、被めっき物の引上げ時に
表面に付着してブツブツを形成し外観を著しく損うから
である。
【0010】なお、本発明めっき浴を調製する際に使用
する亜鉛地金は、不可避不純物として、1.5重量%以
下の鉛、0.1重量%以下の鉄などを含有するものでも
用い得、アルミニウムは、純度99.9重量%以上のア
ルミニウム地金を、ニッケルは、純度99重量%以上の
ニッケル地金を用いることが好ましい。
【0011】さらに、本発明のめっき処理は、前記組成
のZn−Al合金めっき浴を使用して、浴温490〜6
00℃でめっき処理を行う方法であり、浴温を490〜
600℃としたのは、浴温が490℃未満では、厳しい
腐食性環境でも十分な耐食性を得るのに十分な付着量と
される300g/m2以上のめっき層を得ることができ
ず、浴温が600℃を超える温度でめっき処理すると、
Niの付着量制御作用がなくなってしまうからであり、
また被めっき物の機械的強度を低下させ、更にめっき作
業の環境を著しく悪化させる。
【0012】
【作用】本発明は、Al3〜10重量%、Ni0.01
から0.10重量%未満、残りZn及び不可避不純物か
らなるZn−Al合金めっき浴であり、この浴を使用し
て浴温490〜600℃でめっき処理を行うZn−Al
合金めっき方法であり、浴中のAlは、めっき層の耐食
性を維持し、Niは、めっき層と被めっき物との密着性
を改善して、不めっき部発生を防ぎ、めっき層の過剰付
着を制御し防止すると共に、被めっき物の表面を平滑に
保ち、かつ、均一なめっき層を形成するのに役立ってい
るものであって、この両者が存在することによってZn
−Al合金めっきを1段のめっき処理を可能としたもの
と思考される。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例を述べる。 実施例  1 1)  めっき浴の調製:JIS  H  2107の
規定による蒸留亜鉛一種地金、純度99.9重量%のア
ルミニウム地金及び純度99重量%のニッケル地金を用
いて、Al5重量%、Ni0.02重量%、残りZn及
び不可避不純物からなる溶融亜鉛めっき浴を、30番の
黒鉛るつぼ中で電気炉を用いて570℃にて溶製した。
【0014】2)  試料片の調製:板厚3mmの一般
構造用圧延鋼板を使用して、板幅75mm、板長150
mmの試料片を切り出し、その試料片の表面を、加熱し
た10重量%オルトケイ酸ナトリウム水溶液で脱脂した
後、15重量%の硫酸溶液中に10分間浸漬することに
よって酸洗し、さらに、45重量%のZnCl2・3N
H4Cl水溶液中に3分間浸漬して引き上げるフラック
ス処理を施し、最後に、80℃に保持された恒温槽中で
乾燥して試料片を調製した。以下の実施例・比較例にお
いても同様に調整した試料片を使用した。
【0015】3)  めっき処理:1)で調製した溶融
亜鉛めっき浴を510℃に保ち、十分にめっき浴をかき
まぜた後、めっき浴表面のドロスを除去し、2)のよう
にして調製した試料片を60秒間めっき浴中に浸漬し、
ふたたびめっき浴表面のドロスを除去して前記試料片を
めっき浴中から引き上げ、60秒間空気中に保持した後
、水中に投入し、これを引き上げることによって、めっ
き層を形成した試験片を得た。
【0016】4)  諸試験:得られた試験片について
、不めっき部の発生の度合を観察して発生の有無を調べ
、付着量をめっき処理前後の重量変化から求め、かつ表
面の状態を目視により確認した。これらの結果を表1に
示す。 実施例  2 めっき浴の浴温を550℃とした以外は、実施例1−1
)〜3)と同様に処理して試験片を調製し、実施例1−
4)と同様にして諸試験を行った。これらの結果を表1
に示す。 実施例  3 めっき浴のNi含有量を0.04重量%とし、浴温を5
10℃とした以外は、実施例11)〜3)と同様にして
試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験を
行った。これらの結果を表1に示す。 実施例  4 めっき浴のNi含有量を0.05とし、浴温を510℃
とした以外は、実施例1と同様にして試験片を調製し、
実施例1−4)と同様にして諸試験を行った。これらの
結果を表1に示す。 実施例  5 めっき浴のNi含有量を0.05重量%とし、浴温を5
50℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にし
て試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験
を行った。これらの結果を表1に示す。 実施例  6 めっき浴のAl含有量を7重量%とし、Niの含有量を
0.05重量%とし、浴温を550℃とした以外は、実
施例1−1)〜3)と同様にして試験片を調製し、実施
例1−4)と同様にして諸試験を行った。これらの結果
を表1に示す。 実施例  7 Ni含有量を0.05重量%とし浴温を580℃とした
以外は、実施例1−1)〜3)と同様にして試験片を調
製し、実施例1−4)と同様にして諸試験を行った。こ
れらの結果を表1に示す。 実施例  8 めっき浴のNi含有量を0.06重量%とした以外は、
実施例1−1)〜3)と同様にして試験片を調製し、実
施例1−4)と同様にして諸試験を行った。これらの結
果を表1に示す。 実施例  9 めっき浴のNi含有量を0.06重量%とし、浴温を5
50℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にし
て試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験
を行った。これらの結果を表1に示す。 実施例  10 めっき浴のNi含有量を0.06重量%とし、浴温を5
80℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にし
て試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験
を行った。これらの結果を表1に示す。 実施例  11 めっき浴のNi含有量を0.08重量%とし、浴温を5
50℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にし
て試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験
を行った。これらの結果を表1に示す。 実施例  12 めっき浴のNi含有量を0.09重量%とし、浴温を5
80℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にし
て試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験
を行った。これらの結果を表1に示す。 比較例  1 めっき浴のNi含有量を0.13重量%とした以外は、
実施例1−1)〜3)と同様にして試験片を調製し、実
施例1−4)と同様にして諸試験を行った。これらの結
果を表2に示す。 比較例  2 めっき浴のNi含有量を0.10重量%とし、浴温を5
50℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にし
て試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験
を行った。これらの結果を表2に示す。 比較例  3 めっき浴のNi含有量を0.10重量%、浴温を580
℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にして試
験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験を行
った。 これらの結果を表2に示す。 比較例  4 めっき浴のNi含有量を0.08重量%とし、浴温を4
70℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にし
て試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験
を行った。これらの結果を表2に示す。 比較例  5 めっき浴のNi含有量を0.05重量%とし、浴温を4
50℃とした以外は、実施例1−1)〜3)と同様にし
て試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして諸試験
を行った。これらの結果を表2に示す。 比較例  6、7 めっき浴のNi含有量を0.005重量%とし、浴温を
510℃(比較例6)、550℃(比較例7)とした以
外は、実施例1−1)〜3)と同様にして試験片を調製
し、実施例1−4)と同様にして諸試験を行った。これ
らの結果を表2に示す。 比較例  8〜10 めっき浴の調製に際しNiを添加せず、かつ浴温を46
0℃(比較例8)、550℃(比較例9)、580℃(
比較例10)とした以外は、実施例1−1)〜3)と同
様にして試験片を調製し、実施例1−4)と同様にして
諸試験を行った。これらの結果を表2に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】表1及び表2において ×  不めっき部の発生  あり ◎        〃          なしこれら
の結果から、本発明によれば不めっき部の発生はなく、
かつ、付着量も350〜440g/m2の間によく制御
され、過剰付着もなく、更に表面も平滑である。 これに対して、Niがなかったり不十分である場合や浴
温が低い場合には、めっき層の付着量が少な過ぎたり過
剰であったりして制御されず、又、不めっき部の発生が
あったり、表面にブツブツが発生するなどが認められた
【0020】
【発明の効果】本発明は、Zn−Al合金めっき浴に特
定量のNiを含有させたZn−Al合金めっき浴であり
、この浴を使用して特定温度でめっき処理するめっき方
法であるから、耐食性を維持するに十分な膜厚をよく制
御されて確保し得ると共に、被めっき物の表面を平滑に
保ち、不めっき部の発生もない溶融Zn−Al合金めっ
きを1回のめっき処理で得ることができるものであって
顕著な効果が認められる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  Al3〜10重量%、Ni0.01か
    ら0.10重量%未満、残りZn及び不可避不純物より
    なることを特徴とするZn−Al合金めっき浴。
  2. 【請求項2】  Al3〜10重量%、Ni0.01か
    ら0.10重量%未満、残りZn及び不可避不純物より
    なるZn−Al合金めっき浴を使用して浴温490〜6
    00℃にてZn−Al合金めっき処理することを特徴と
    するZn−Al合金めっき方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004176131A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Nippon Steel Corp 鮮映性の優れた高耐食性塗装鋼板
JP2013221197A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Denro Corp Zn−Al系合金めっき方法
JP2013221196A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Takenaka Komuten Co Ltd Zn−Al系合金めっき鉄筋及び製造方法

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