JPH04333593A - Ａｌ−Ｍｎ合金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、安定かつ良好なめっき
皮膜を得ることが可能な溶融塩めっき浴によるＡｌ−Ｍ
ｎ合金電気めっき鋼板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ａｌめっき鋼板、Ａｌ合金めっき鋼板は
従来より溶融めっき法により製造されており、耐食性、
耐熱性に優れるため自動車のマフラー、ストーブなどの
暖房器具、オーブンなどの厨房器具等の用途に広く適用
されている。

【０００３】ところが、溶融めっき法によるＡｌ系めっ
きは７００℃程度の高温で行われるため、母材の性質を
劣化させる欠点があった。さらに、めっき皮膜と下地鋼
板の間の脆いＡｌ−Ｆｅ合金層が生成し、このため加工
性が低下し重大な問題となっていた。

【０００４】一方、Ａｌは水溶液から電析しないため、
塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３　）等を主成分とする溶
融塩からの電気Ａｌめっきが従来より考案されている。 この方法によると、２００℃程度の低温でＡｌめっきが
可能であるため、母材の性質が劣化せず、またＡｌ−Ｆ
ｅ合金層が生成しないので加工性も劣化しない。しかし
、溶融塩からの電気Ａｌめっきは１０Ａ／ｄｍ２以上の
実用的な電流密度でめっきを行うとめっき皮膜がパウダ
ー状または樹脂状となり、これらの不良析出した結晶が
脱落してしまうという問題があった。また、これを改善
するために溶融塩めっき浴を０．５ｍ／ｓｅｃ以上の速
度で流動させる方法も提案されているが（特開昭６１−
２１３３８８号公報）、この方法によってもパウダー状
または樹脂状の結晶の生成を抑制する効果はあまり認め
られない。

【０００５】このような溶融塩電気Ａｌめっきの欠点を
改善するため、溶融塩電気めっき法によるＡｌ−Ｍｎ合
金めっき鋼板の製造方法が提案されている（特公昭４３
−１８２４５号公報）。溶融塩めっき浴中にＭｎイオン
を添加しＡｌ−Ｍｎ系合金めっきを行うと、比較的高い
電流密度でめっきを行ってもＡｌめっきと比較するとめ
っき皮膜表面が平滑化される。しかし、この方法によっ
てＡｌ−Ｍｎ合金めっき鋼板を製造してもなお、平滑な
めっき表面の一部にパウダー状の結晶が生成し、これら
の結晶が脱落して電着効率を低下させていた。また、パ
ウダー状結晶が脱落した部分が孔食の起点となって耐食
性を損ねる原因となっていた。これまで、高電流密度で
安定して良好なＡｌ−Ｍｎ合金めっきを製造するための
方法については具体的に開示されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
Ａｌ−Ｍｎ合金めっき鋼板の製造方法では、安定して良
好なめっき皮膜を得ることができず、電着効率が低下す
る、耐食性が劣化する等の問題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記のＡｌ−Ｍｎ合金め
っきに特有な、平滑なめっき表面の一部にパウダー状結
晶が生成するという問題点を解決した、安定かつ良好な
めっき皮膜を得ることが可能な溶融塩めっき浴によるＡ
ｌ−Ｍｎ合金電気めっき鋼板の製造方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、溶
融塩めっき浴中において鋼板上にＡｌ−Ｍｎ合金電気め
っきを行うに際し、１周期につき１ｍｓｅｃ以上の通電
中断時間を有するパルス電流によりめっきを行うことを
特徴とするＡｌ−Ｍｎ合金めっき鋼板の製造方法を提供
するものである。

【０００９】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１０】本発明者らは、Ａｌ−Ｍｎ合金めっきに特
有の平滑なめっき表面の一部にパウダー状結晶が生成す
るという問題点を解決するために、鋭意検討を重ねた結
果、１周期につき１ｍｓｅｃ以上の通電中断時間を有す
るパルス電流によりめっきを行うとパウダー状結晶が生
成せず平滑なめっき表面となり、電着効率が低下せず、
孔食が発生しにくくなることを新規に見い出した。この
理由は、Ａｌ−Ｍｎ合金めっきにおいて電析に関与する
イオン種としてＡｌ錯イオン（Ａｌ２　Ｃｌ７−等）　
、Ｍｎイオン（Ｍｎ２＋）、Ａｌ−Ｍｎ錯イオン（Ｍｎ
Ａｌ２　Ｃｌ７＋）等が考えられるが、１周期につき１
ｍｓｅｃ以上の通電中断時間を有するパルス電流により
めっきを行うことにより、これらのイオン種の拡散のバ
ランスが最良となり、パウダー状結晶が生成せず平滑な
めっき表面になるものと考えられる。

【００１１】本発明の製造方法において、パルス電流の
１周期あたりの通電中断時間は１ｍｓｅｃ以上である。 通電中断時間を１ｍｓｅｃ以上としたのは、１ｍｓｅｃ
未満では、通電時間中に形成された拡散層を通電中断時
間中に緩和する効果が十分でなくなるため良好なめっき
皮膜が得られなくなるからである。通電中断時間が５ｍ
ｓｅｃ以上であればより好ましい。また、１周期あたり
の通電時間は通電中断時間にもよるが０．０１〜１００
０ｍｓｅｃの範囲が好ましい。その理由は１周期あたり
の通電時間が０．０１ｍｓｅｃ未満では平滑なめっき表
面になる効果が飽和するからであり、１０００ｍｓｅｃ
を越えると拡散層を緩和する効果が十分でなくなるため
良好なめっき皮膜が得られなくなるからである。

【００１２】良好なめっき皮膜となるパルス電流の平均
電流密度は、通電時間、通電中断時間によって異なるが
、１０〜２００Ａ／ｄｍ２　とすることが可能である。 通電時のパルス電流の波形については特に限定がなく、
いかなる波形も可能である。

【００１３】溶融塩めっき浴としては、ＡｌＣｌ３　−
ＸＣｌ（Ｘ：アルカリ金属）の２成分または多成分の混
合溶融塩にＭｎＣｌ２　等のＭｎ化合物を添加しためっ
き浴が好ましく用いられる。なお、塩化物の代わりにフ
ッ化物、臭化物、ヨウ化物等を用いてもよく、また塩化
物とこれらの混合溶融塩としてもよい。さらに、添加物
として他の金属イオン、アルカリ土類金属塩、有機化合
物を加えてもよい。また、Ｍｎイオンの供給は金属Ｍｎ
の電解により行ってもよい。めっき浴の温度は１５０℃
〜２５０℃の範囲が好ましい。陽極は可溶性、不溶性と
も可能であり、可溶性の場合、Ａｌアノード、Ａｌ−Ｍ
ｎ合金アノード等が好ましい。

【００１４】パルス電流によりＡｌ−Ｍｎ合金めっきを
行う際には、溶融塩めっき浴をポンプ等により撹拌する
ことが好ましい。また、撹拌と同時に溶融塩めっき浴に
超音波振動を与えることも可能である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００１６】（実施例１）通常の方法で脱脂、酸洗した
板幅１２０ｍｍ、板厚０．５ｍｍの冷間圧延鋼板帯鋼を
非酸化性雰囲気中で乾燥し、めっき温度まで予熱した後
、下記の溶融塩Ａｌ−Ｍｎ合金めっき浴からＡｌ−Ｍｎ
合金めっきを行った。 浴組成：ＡｌＣｌ３　　　　　　　　　６０ｍｏｌ％Ｎ
ａＣｌ　　　　　　　　　　２６ｍｏｌ％ＫＣｌ　　　
　　　　　　　　　１４ｍｏｌ％Ｍｎイオン　　　　　
　　　１０００〜５０００ｐｐｍ浴温度：２００℃ 平均電流密度：１０〜２００Ａ／ｄｍ２めっき付着量：
２０ｇ／ｍ２ ライン速度：１〜１０ｍ／ｍｉｎ なお、ＭｎイオンはＭｎＣｌ２　添加により供給した。 また、ＭｎＣｌ２　の添加量および平均電流密度を変化
させ、Ａｌ−Ｍｎ合金めっき層におけるＭｎ含有率を１
５〜３０ｗｔ％とした。

【００１７】パルス電流の通電中断時間、通電時間を変
化させ、前記条件によりＡｌ−Ｍｎ合金めっき鋼帯を製
造した。表１に、パルス電流の通電中断時間、通電時間
、平均電流密度、電着状態を示した。なお、めっき表面
に生成したパウダー状の不良結晶の脱落により電着効率
が低下することから、電着効率により電着状態の良悪が
判断される。表１の電着状態の評価は、以下の記号で示
した。 ◎　　電着効率９０％以上 ○　　電着効率８０〜９０％ △　　電着効率６０〜８０％ ×　　電着効率６０％未満 表１から明らかなように、パルス電流の通電中断時間を
１ｍｓｅｃ以上とすると電着状態が良好となり、通電中
断時間５ｍｓｅｃ以上では１５０Ａ／ｄｍ２　以上の平
均電流密度でめっきを行っても電着効率が高く、良好な
めっき皮膜が得られた。上記の結果より本発明の効果は
明らかである。

【００１８】

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したとおり、本発明によ
りＡｌ−Ｍｎ合金めっき鋼板を製造すれば安定かつ良好
なめっき皮膜を得ることが可能であり、その工業的価値
は非常に高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　溶融塩めっき浴中において鋼板上にＡ
   ｌ−Ｍｎ合金電気めっきを行うに際し、１周期につき１
   ｍｓｅｃ以上の通電中断時間を有するパルス電流により
   めっきを行うことを特徴とするＡｌ−Ｍｎ合金めっき鋼
   板の製造方法。