JPH04333563A - 加工後のめっき密着性にすぐれたZnめっき鋼板の製造法及び鋼板 - Google Patents
加工後のめっき密着性にすぐれたZnめっき鋼板の製造法及び鋼板Info
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- JPH04333563A JPH04333563A JP13164391A JP13164391A JPH04333563A JP H04333563 A JPH04333563 A JP H04333563A JP 13164391 A JP13164391 A JP 13164391A JP 13164391 A JP13164391 A JP 13164391A JP H04333563 A JPH04333563 A JP H04333563A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用外板の
ように厳しい加工を受け、特に密着性にすぐれているこ
とが要求されるZnめっき鋼板に関する。
ように厳しい加工を受け、特に密着性にすぐれているこ
とが要求されるZnめっき鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼製品における大気中の腐食を防ぐ方
法としては、従来からZnめっきが最も経済的であり、
かつ有効であるとされ、広く実施されてきた。近年にい
たり防錆についての要求はいっそう厳格なものになりつ
つあり、すでに耐食性を向上させた各種のZn合金めっ
き、合金化溶融Znめっきなどで腐食防止が進められて
いる。
法としては、従来からZnめっきが最も経済的であり、
かつ有効であるとされ、広く実施されてきた。近年にい
たり防錆についての要求はいっそう厳格なものになりつ
つあり、すでに耐食性を向上させた各種のZn合金めっ
き、合金化溶融Znめっきなどで腐食防止が進められて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Zn合
金めっきは合金という性質上その製造プロセスが煩雑に
なり、また合金化溶融Znめっきはその製造プロセス上
不可避的に生成するめっき―鋼板界面の合金量を制御す
る事が困難で、その合金層が0.5μm以上の厚さにな
ると、いわゆるパウダリングなど加工性が悪くなるなど
の問題を抱えている。
金めっきは合金という性質上その製造プロセスが煩雑に
なり、また合金化溶融Znめっきはその製造プロセス上
不可避的に生成するめっき―鋼板界面の合金量を制御す
る事が困難で、その合金層が0.5μm以上の厚さにな
ると、いわゆるパウダリングなど加工性が悪くなるなど
の問題を抱えている。
【0004】本発明は、イオンプレーティング法による
Znめっき鋼板の製造条件を特定し、めっき―鋼板界面
のZn―Fe合金量を制御することにより得られる、密
着性にすぐれ、且つ加工性にすぐれたZnめっき鋼板及
びその製造法を提供する。
Znめっき鋼板の製造条件を特定し、めっき―鋼板界面
のZn―Fe合金量を制御することにより得られる、密
着性にすぐれ、且つ加工性にすぐれたZnめっき鋼板及
びその製造法を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の要旨は、■ 素材鋼板にZnのめっき層が形成さ
れると共に、前記めっき層は主としてZnから構成され
、且つめっき―鋼板界面に0.5μm以下のZn―Fe
金属間化合物層を持つことを特徴とする密着性にすぐれ
たZnめっき鋼板。■ 素材鋼板にZnのめっき層が
形成されると共に、前記めっき層は主としてZnから構
成され、且つめっき―鋼板界面に0.5μm以下のZn
―Fe金属間化合物層を持つめっき鋼板を製造するにあ
たって、イオンプレーティング法を採用し、その製造条
件として陽極リングに印加する正電圧を10〜60V、
鋼板に印加する負電圧を0〜2000Vとすることを特
徴とする密着性にすぐれたZnめっき鋼板の製造法。に
ある。
明の要旨は、■ 素材鋼板にZnのめっき層が形成さ
れると共に、前記めっき層は主としてZnから構成され
、且つめっき―鋼板界面に0.5μm以下のZn―Fe
金属間化合物層を持つことを特徴とする密着性にすぐれ
たZnめっき鋼板。■ 素材鋼板にZnのめっき層が
形成されると共に、前記めっき層は主としてZnから構
成され、且つめっき―鋼板界面に0.5μm以下のZn
―Fe金属間化合物層を持つめっき鋼板を製造するにあ
たって、イオンプレーティング法を採用し、その製造条
件として陽極リングに印加する正電圧を10〜60V、
鋼板に印加する負電圧を0〜2000Vとすることを特
徴とする密着性にすぐれたZnめっき鋼板の製造法。に
ある。
【0006】
【作用】前述した課題を解決するため、各手法によるZ
nめっきについて検討した結果、イオンプレーティング
法によるZnめっきがめっき―鋼板界面の合金量制御に
最も有効であることを見いだし、本発明を完成した。
nめっきについて検討した結果、イオンプレーティング
法によるZnめっきがめっき―鋼板界面の合金量制御に
最も有効であることを見いだし、本発明を完成した。
【0007】以下、本発明を完成するに至った経過を踏
まえつつ、本発明の作用について述べる。
まえつつ、本発明の作用について述べる。
【0008】まず、本発明者等はめっき―鋼板界面に存
在するZn―Fe合金量を制御するにはめっき金属の持
つエネルギーを自由に変化させる必要があると考え、基
板温度、イオン化率、基板バイアス電圧、不活性ガス圧
力、蒸発源―基板間距離などめっき金属粒子の持つエネ
ルギーを変化させる製造条件の多いイオンプレーティン
グ法に着目した。
在するZn―Fe合金量を制御するにはめっき金属の持
つエネルギーを自由に変化させる必要があると考え、基
板温度、イオン化率、基板バイアス電圧、不活性ガス圧
力、蒸発源―基板間距離などめっき金属粒子の持つエネ
ルギーを変化させる製造条件の多いイオンプレーティン
グ法に着目した。
【0009】そこで次にイオンプレーティング法による
Znめっきや界面のめっき金属組成の影響について検討
すべく、イオンプレーティング法によって製造条件の異
なるZnめっき鋼板を製造した。
Znめっきや界面のめっき金属組成の影響について検討
すべく、イオンプレーティング法によって製造条件の異
なるZnめっき鋼板を製造した。
【0010】図1は本発明に従うめっき装置の例の模式
図である。図1に置いて真空槽1にはArなどの不活性
ガスが導入され10−2〜10−6Torr台に保たれ
ている。鋼板2は蒸発源3の上方を走行し、さらに鋼板
2には0〜2000Vの負電圧が印加され、また、鋼板
の温度は5℃〜200℃の範囲に保持されている。4は
プラズマを発生させるための機構であり、図1には例と
して陽極リングを示しているが、そのほかに高周波放電
、ホローカソード放電、直流放電などのプラズマ生成機
構が採用できる。
図である。図1に置いて真空槽1にはArなどの不活性
ガスが導入され10−2〜10−6Torr台に保たれ
ている。鋼板2は蒸発源3の上方を走行し、さらに鋼板
2には0〜2000Vの負電圧が印加され、また、鋼板
の温度は5℃〜200℃の範囲に保持されている。4は
プラズマを発生させるための機構であり、図1には例と
して陽極リングを示しているが、そのほかに高周波放電
、ホローカソード放電、直流放電などのプラズマ生成機
構が採用できる。
【0011】陽極リング4は10〜60Vの正電圧が印
加され、陽極リング4と蒸発源3の間にプラズマが生じ
る。この陽極リング4に印加される正電圧が高くなりす
ぎるとプラズマの安定性が無くなり、めっき表面性状が
悪くなるので60V以下とする。
加され、陽極リング4と蒸発源3の間にプラズマが生じ
る。この陽極リング4に印加される正電圧が高くなりす
ぎるとプラズマの安定性が無くなり、めっき表面性状が
悪くなるので60V以下とする。
【0012】蒸発源3からめっき金属Zn5が蒸発し、
プラズマ中を通過することによりプラズマ中で陽イオン
になり、その陽イオンが鋼板2に印加された0〜200
0Vの負電圧により引きつけられ、鋼板2に衝突しなが
らめっきされる。鋼板2に印加する負電圧はめっきされ
たZnの再蒸発を防ぐため、2000V以下とする。こ
のときめっき金属粒子のイオン化、鋼板2に印加された
負電圧により金属粒子のエネルギーは高まり、鋼板表面
では反応性に富む環境が作られ、めっき―鋼板界面にZ
n―Fe金属間化合物を持つZnめっき層が得られる。
プラズマ中を通過することによりプラズマ中で陽イオン
になり、その陽イオンが鋼板2に印加された0〜200
0Vの負電圧により引きつけられ、鋼板2に衝突しなが
らめっきされる。鋼板2に印加する負電圧はめっきされ
たZnの再蒸発を防ぐため、2000V以下とする。こ
のときめっき金属粒子のイオン化、鋼板2に印加された
負電圧により金属粒子のエネルギーは高まり、鋼板表面
では反応性に富む環境が作られ、めっき―鋼板界面にZ
n―Fe金属間化合物を持つZnめっき層が得られる。
【0013】このイオンプレーティングにより、鋼板2
に0.5〜50μmのめっきをし、めっき―鋼板界面に
Zn―Fe金属間化合物を持つ密着性にすぐれたZnめ
っき鋼板を得る。
に0.5〜50μmのめっきをし、めっき―鋼板界面に
Zn―Fe金属間化合物を持つ密着性にすぐれたZnめ
っき鋼板を得る。
【0014】なお、金属蒸発には電子ビーム加熱法、抵
抗加熱法、ホローカソード法等が考えられ、また、図1
の他にも、切り板等を用いてバッチ式のイオンプレーテ
ィング装置でも同様のZnめっきが得られる。この方法
で得られたZnめっき鋼板のX線回折測定結果(Cu―
Kα)を図2に示す。
抗加熱法、ホローカソード法等が考えられ、また、図1
の他にも、切り板等を用いてバッチ式のイオンプレーテ
ィング装置でも同様のZnめっきが得られる。この方法
で得られたZnめっき鋼板のX線回折測定結果(Cu―
Kα)を図2に示す。
【0015】下地鋼板のFe、めっきのZnに加え、Z
n―Fe合金の回折ピークが観測され、Zn―Fe合金
が存在していることがわかる。これに対し、真空蒸着法
では図3に示すX線回折結果となりZn―Fe合金は存
在しない。
n―Fe合金の回折ピークが観測され、Zn―Fe合金
が存在していることがわかる。これに対し、真空蒸着法
では図3に示すX線回折結果となりZn―Fe合金は存
在しない。
【0016】ここで、めっき―鋼板界面のZn―Fe金
属間化合物は、Fe3Zn10、FeZn7 、FeZ
n、Fe3Zn7 、FeZn4 の1種、あるいは2
種以上の組み合わせのいずれの相であっても、Zn―F
e金属間化合物層の厚みが0.5μm以下であれば、い
わゆるパウダリング等の密着性、加工性に与える問題点
は無い。
属間化合物は、Fe3Zn10、FeZn7 、FeZ
n、Fe3Zn7 、FeZn4 の1種、あるいは2
種以上の組み合わせのいずれの相であっても、Zn―F
e金属間化合物層の厚みが0.5μm以下であれば、い
わゆるパウダリング等の密着性、加工性に与える問題点
は無い。
【0017】
【実施例】図1にこの発明に従うめっき装置の例を模式
的に示す。図1において真空槽1にはAr等の不活性ガ
スが導入され、10−4Torr台に保たれている。陽
極リング4には約40Vの正電圧、鋼板2には約100
V、200V、400Vの負電圧が印加されており、鋼
板2の加熱は行わず、成膜中の自然の温度変化に任せて
いる。
的に示す。図1において真空槽1にはAr等の不活性ガ
スが導入され、10−4Torr台に保たれている。陽
極リング4には約40Vの正電圧、鋼板2には約100
V、200V、400Vの負電圧が印加されており、鋼
板2の加熱は行わず、成膜中の自然の温度変化に任せて
いる。
【0018】陽極リング4と蒸発源3の間のプラズマが
生じる。鋼板2は蒸発源3の上方を走行する。まず、蒸
発源3からめっき金属Zn5が蒸発し、プラズマ中を通
過することにより、プラズマ中で陽イオンになり、その
陽イオンが鋼板2に印加された負電圧により引っ張られ
、鋼板2に衝突しながらめっきされる。
生じる。鋼板2は蒸発源3の上方を走行する。まず、蒸
発源3からめっき金属Zn5が蒸発し、プラズマ中を通
過することにより、プラズマ中で陽イオンになり、その
陽イオンが鋼板2に印加された負電圧により引っ張られ
、鋼板2に衝突しながらめっきされる。
【0019】このイオンプレーティングを約2μm行い
、めっき―鋼板界面にZn―Fe金属間化合物を持つZ
nめっき鋼板を得る。得られたZnめっき鋼板の密着性
試験結果を表1に、X線回折測定結果を図2に示す。
、めっき―鋼板界面にZn―Fe金属間化合物を持つZ
nめっき鋼板を得る。得られたZnめっき鋼板の密着性
試験結果を表1に、X線回折測定結果を図2に示す。
【0020】このときのZn―Fe合金層の厚さは、め
っき断面の光学顕微鏡観察によると0.5μm以下であ
る。比較のために、真空蒸着めっき法で作製したZnめ
っき鋼板の密着性試験結果を表1にX線回折測定結果を
図3に示した。
っき断面の光学顕微鏡観察によると0.5μm以下であ
る。比較のために、真空蒸着めっき法で作製したZnめ
っき鋼板の密着性試験結果を表1にX線回折測定結果を
図3に示した。
【0021】密着性評価は0T曲げ試験後のテープテス
トを行い、めっき剥離の無いものを良好、わずかでもめ
っき剥離のあるものを不良とした。図2のようにめっき
―鋼板界面にZn―Fe合金が存在する試料が密着性に
優れていることがわかる。
トを行い、めっき剥離の無いものを良好、わずかでもめ
っき剥離のあるものを不良とした。図2のようにめっき
―鋼板界面にZn―Fe合金が存在する試料が密着性に
優れていることがわかる。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、上述の
めっき製造条件を採用することによって密着性にすぐれ
たZnめっき鋼板が実現できた。
めっき製造条件を採用することによって密着性にすぐれ
たZnめっき鋼板が実現できた。
【図1】本発明に従うめっき装置の例の模式図である。
【図2】イオンプレーティング法によるZnめっき鋼板
のX線回折測定結果を示す図である。
のX線回折測定結果を示す図である。
【図3】真空蒸着法によるX線回折測定結果を示す図で
ある。
ある。
1 真空槽
2 鋼板
3 蒸発源
4 陽極リング(イオン化機構)
5 めっき金属Zn
Claims (2)
- 【請求項1】 素材鋼板にZnのめっき層が形成され
ると共に、前記めっき層は主としてZnから構成され、
且つめっき―鋼板界面に0.5μm以下のZn―Fe金
属間化合物層を持つことを特徴とする密着性にすぐれた
Znめっき鋼板。 - 【請求項2】 素材鋼板にZnのめっき層が形成され
ると共に、前記めっき層は主としてZnから構成され、
且つめっき―鋼板界面に0.5μm以下のZn―Fe金
属間化合物層を持つめっき鋼板を製造するにあたって、
イオンプレーティング法を採用し、その製造条件として
陽極リングに印加する正電圧を10〜60V、鋼板に印
加する負電圧を0〜2000Vとすることを特徴とする
密着性にすぐれたZnめっき鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13164391A JPH04333563A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 加工後のめっき密着性にすぐれたZnめっき鋼板の製造法及び鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13164391A JPH04333563A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 加工後のめっき密着性にすぐれたZnめっき鋼板の製造法及び鋼板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04333563A true JPH04333563A (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=15062853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13164391A Pending JPH04333563A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 加工後のめっき密着性にすぐれたZnめっき鋼板の製造法及び鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04333563A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5224990A (en) * | 1975-08-22 | 1977-02-24 | Shinko Seiki Kk | Ionized vapor forming appratus |
JPS58213871A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Ulvac Corp | 密着性の秀れた亜鉛被覆を鉄基板に被覆する方法 |
-
1991
- 1991-05-08 JP JP13164391A patent/JPH04333563A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5224990A (en) * | 1975-08-22 | 1977-02-24 | Shinko Seiki Kk | Ionized vapor forming appratus |
JPS58213871A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Ulvac Corp | 密着性の秀れた亜鉛被覆を鉄基板に被覆する方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961119 |