JPH0448082A - スポット溶接性に優れた亜鉛系表面処理鋼板の製造法 - Google Patents
スポット溶接性に優れた亜鉛系表面処理鋼板の製造法Info
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- JPH0448082A JPH0448082A JP15907690A JP15907690A JPH0448082A JP H0448082 A JPH0448082 A JP H0448082A JP 15907690 A JP15907690 A JP 15907690A JP 15907690 A JP15907690 A JP 15907690A JP H0448082 A JPH0448082 A JP H0448082A
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Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (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
【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、建築分野等で多用される亜鉛
系表面処理鋼板の製造法に関するものである。
系表面処理鋼板の製造法に関するものである。
(従来の技術)
亜鉛系表面処理鋼板は、曲げ加、工や絞り加工に多くの
スポット溶接を施して各種の形状に成形されることから
、良好な加工性やスポット溶接性が要求されている。特
にその溶接性は、非メッキ鋼板に較べて、溶融点か低く
しかも電気抵抗が小さいため、溶接時の発熱か十分でな
いため大きな電流の必要から、溶接チップの銅電極の溶
損か激しく連続溶接打点性を著しく劣化する問題かあっ
た。
スポット溶接を施して各種の形状に成形されることから
、良好な加工性やスポット溶接性が要求されている。特
にその溶接性は、非メッキ鋼板に較べて、溶融点か低く
しかも電気抵抗が小さいため、溶接時の発熱か十分でな
いため大きな電流の必要から、溶接チップの銅電極の溶
損か激しく連続溶接打点性を著しく劣化する問題かあっ
た。
また、溶接時の発熱によりメッキの亜鉛金属と電極チッ
プの銅とか素早く反応して、硬くて脆いZn−Cu合金
層を形成して電極チップが損耗し、電極チップの寿命を
短命化する問題もあった。
プの銅とか素早く反応して、硬くて脆いZn−Cu合金
層を形成して電極チップが損耗し、電極チップの寿命を
短命化する問題もあった。
このような難点を解決した亜鉛メッキ鋼板が、多くの特
許公報で紹介されている。例えば、特開昭55−110
783号公報では[電気抵抗が大きく融点の高い特性を
持っAg2O3,SiO2゜T iO2の1種以上から
なる酸化物皮膜を、亜鉛メッキ層または亜鉛合金メッキ
層の上に生成せしめて、メッキ鋼板全体のスポット溶接
性を非メッキ鋼板に匹敵する程度まで向上させた表面処
理鋼板」、特開昭60−83394号公報は「亜鉛系連
続被覆層表面にTi、AΩ等を含有する炭酸類、リン酸
類等を塗布して生成された不活性被膜で溶接性を改善し
た亜鉛メッキ鋼板」、さらには特開平1−96393号
公報は「鋼板表面にNiまたはCoの単体もしくは合金
のメッキ層を施し、その上に亜鉛もしくは合金化亜鉛の
メッキを施したメッキ鋼板」がある。
許公報で紹介されている。例えば、特開昭55−110
783号公報では[電気抵抗が大きく融点の高い特性を
持っAg2O3,SiO2゜T iO2の1種以上から
なる酸化物皮膜を、亜鉛メッキ層または亜鉛合金メッキ
層の上に生成せしめて、メッキ鋼板全体のスポット溶接
性を非メッキ鋼板に匹敵する程度まで向上させた表面処
理鋼板」、特開昭60−83394号公報は「亜鉛系連
続被覆層表面にTi、AΩ等を含有する炭酸類、リン酸
類等を塗布して生成された不活性被膜で溶接性を改善し
た亜鉛メッキ鋼板」、さらには特開平1−96393号
公報は「鋼板表面にNiまたはCoの単体もしくは合金
のメッキ層を施し、その上に亜鉛もしくは合金化亜鉛の
メッキを施したメッキ鋼板」がある。
さらにまた、特開昭59−104463号公報では「溶
融メッキ後、水または各種金属塩化物の水溶液を塗布し
、加熱して不活性被膜を生成させる溶融亜鉛メッキ鋼板
の製造法」も紹介されている。このように溶接性を改善
した多くの種類の亜鉛メッキ鋼板が開発されている。
融メッキ後、水または各種金属塩化物の水溶液を塗布し
、加熱して不活性被膜を生成させる溶融亜鉛メッキ鋼板
の製造法」も紹介されている。このように溶接性を改善
した多くの種類の亜鉛メッキ鋼板が開発されている。
中でも特開平1−96393号公報のように、NiやC
oのメッキ層を施した亜鉛メッキ鋼板は、そのNip、
Cooが化成処理性に対して何ら悪影響を及はさないこ
とから一般に多く使用されている。
oのメッキ層を施した亜鉛メッキ鋼板は、そのNip、
Cooが化成処理性に対して何ら悪影響を及はさないこ
とから一般に多く使用されている。
しかしなから、本発明者らによると、その製造法が該公
報で説明されるように、NI、Coを電気メッキした溶
液中で浸漬処理または陽極酸化処理して酸化物を形成す
る二段処理法で行われているため、Ni、Coメッキ層
の表面のみが酸化物層に転し、溶接性がそれ程改善され
ない問題があった。また、このようにメッキ層の一部か
NiまたはCo金属の形で残存した場合、溶接時の高温
度を受けて脆いNi−ZnまたはCo−Znの合金層を
形成してメッキ層か剥離され易く、しかもメッキ層内で
生成される局部電池によってZnの腐食を早めメッキ鋼
板の耐食性を著しく劣化せしめる問題もあった。
報で説明されるように、NI、Coを電気メッキした溶
液中で浸漬処理または陽極酸化処理して酸化物を形成す
る二段処理法で行われているため、Ni、Coメッキ層
の表面のみが酸化物層に転し、溶接性がそれ程改善され
ない問題があった。また、このようにメッキ層の一部か
NiまたはCo金属の形で残存した場合、溶接時の高温
度を受けて脆いNi−ZnまたはCo−Znの合金層を
形成してメッキ層か剥離され易く、しかもメッキ層内で
生成される局部電池によってZnの腐食を早めメッキ鋼
板の耐食性を著しく劣化せしめる問題もあった。
(発明か解決しようとする課題)
本発明は、このような諸問題を解消し、しかも簡単な方
法でNiおよびCoの酸化物層のみを生成させてスポッ
ト溶接性を向上した亜鉛系表面処理鋼板の製造法を提供
するものである。
法でNiおよびCoの酸化物層のみを生成させてスポッ
ト溶接性を向上した亜鉛系表面処理鋼板の製造法を提供
するものである。
(課題を解決するための手段)
本発明の要旨は、亜鉛もしくは亜鉛系合金を被覆した亜
鉛メッキ鋼板を、NiイオンまたはC。
鉛メッキ鋼板を、NiイオンまたはC。
イオンあるいはその両者を含有し、さらに該イオンの有
機錯化剤および酸化剤を含有して、pHか1.5〜4.
0または1O10〜12,0の処理液中に浸漬して、該
メッキ鋼板表面にNiまたはCoあるいは混合した酸化
物皮膜を1〜100mg/rrf付着するスポット溶接
性に優れた亜鉛系表面処理鋼板の製造法である。
機錯化剤および酸化剤を含有して、pHか1.5〜4.
0または1O10〜12,0の処理液中に浸漬して、該
メッキ鋼板表面にNiまたはCoあるいは混合した酸化
物皮膜を1〜100mg/rrf付着するスポット溶接
性に優れた亜鉛系表面処理鋼板の製造法である。
以下、本発明について詳細に説明をする。
本発明において亜鉛系メッキ鋼板とは、溶融メッキ法あ
るいは電気メッキ法で製造された各種の亜鉛メッキ鋼板
で、例えば亜鉛メッキ鋼板、Fe−Zn合金メッキ鋼板
、Ni−Zn合金メッキ鋼板等、さらにはこれらのメッ
キ鋼板にZnCo、Fe−P等各種の合金メッキを施し
た多層メッキ鋼板等である。
るいは電気メッキ法で製造された各種の亜鉛メッキ鋼板
で、例えば亜鉛メッキ鋼板、Fe−Zn合金メッキ鋼板
、Ni−Zn合金メッキ鋼板等、さらにはこれらのメッ
キ鋼板にZnCo、Fe−P等各種の合金メッキを施し
た多層メッキ鋼板等である。
本発明は、このような亜鉛もしくは亜鉛系合金を被覆し
た亜鉛メッキ鋼板を、NiまたはCoの酸化物皮膜生成
水溶液中に浸漬する。酸化物皮膜生成水溶液とは、Ni
イオンまたはCoイオンあるいはその両者を含有する
水溶液で、亜鉛もしくは亜鉛系合金を被覆した亜鉛メッ
キ鋼板のメッキ表面にNiOまたはCoO皮膜を生成さ
せるものである。
た亜鉛メッキ鋼板を、NiまたはCoの酸化物皮膜生成
水溶液中に浸漬する。酸化物皮膜生成水溶液とは、Ni
イオンまたはCoイオンあるいはその両者を含有する
水溶液で、亜鉛もしくは亜鉛系合金を被覆した亜鉛メッ
キ鋼板のメッキ表面にNiOまたはCoO皮膜を生成さ
せるものである。
該水溶液は、主剤にNiイオンまたはCoイオンの硫酸
塩、塩酸塩、炭酸塩を、さらに有機錯化剤と酸化剤を混
合して配合されている。有機錯化剤は、Ni イオンま
たはCoイオンを結合してメッキ鋼板表面上で置換反応
によってNiまたはCo金属を安定かつ均一に析出させ
るものであって、酢酸、クエン酸、リンゴ酸等のカルボ
ン酸およびエチレンジアミン四酢酸等のアミン化合物が
使用される。
塩、塩酸塩、炭酸塩を、さらに有機錯化剤と酸化剤を混
合して配合されている。有機錯化剤は、Ni イオンま
たはCoイオンを結合してメッキ鋼板表面上で置換反応
によってNiまたはCo金属を安定かつ均一に析出させ
るものであって、酢酸、クエン酸、リンゴ酸等のカルボ
ン酸およびエチレンジアミン四酢酸等のアミン化合物が
使用される。
酸化剤は、メッキ鋼板表面に析出したNiまたはCo金
属を瞬時に酸化させてNiOまたはCooに変換するた
めに配合するものであり、硝酸塩やクロム酸塩等が使用
される。
属を瞬時に酸化させてNiOまたはCooに変換するた
めに配合するものであり、硝酸塩やクロム酸塩等が使用
される。
さらに本発明では、生成される酸化物皮膜生成速度を早
めその密着性を高めるために、酸化物皮膜生成水溶液の
pHを1.5〜4.0または10.0〜■2,0に抑制
する必要がある。
めその密着性を高めるために、酸化物皮膜生成水溶液の
pHを1.5〜4.0または10.0〜■2,0に抑制
する必要がある。
すなわち、水溶液のpHが1.5未満(酸濃度か高い)
また12.0を超える(アルカリ濃度が高い)場合、メ
ッキ鋼板表面に析出したNi またはCo金属が酸化物
と変化することなくその一部か金属として残存し、他方
ではpHが4.0を超えまたl090未満の場合酸化物
皮膜生成速度が遅く、しかも剥離し易い粗密な酸化物皮
膜を生成し易い。
また12.0を超える(アルカリ濃度が高い)場合、メ
ッキ鋼板表面に析出したNi またはCo金属が酸化物
と変化することなくその一部か金属として残存し、他方
ではpHが4.0を超えまたl090未満の場合酸化物
皮膜生成速度が遅く、しかも剥離し易い粗密な酸化物皮
膜を生成し易い。
本発明に好都合な酸化物皮膜は、発明者らの実験による
と、水溶液の温度およびメッキ鋼板の浸漬処理時間を制
御する必要があり、しかもこれらの制御条件は亜鉛系メ
ッキ形態によって変わることも見出している。
と、水溶液の温度およびメッキ鋼板の浸漬処理時間を制
御する必要があり、しかもこれらの制御条件は亜鉛系メ
ッキ形態によって変わることも見出している。
さらにこのようにして製造された亜鉛系メッキ鋼板の酸
化物皮膜生成量についても、スポット溶接時の連続打点
数から1〜100+ag/rrrに規制する必要がある
。すなわち、酸化物皮膜生成量が1mg/rT?未満で
はスポット溶接性の向上が認められず、10〜80+a
g/rfの範囲で最もスポット溶接性が改善され、10
0mg/r+fを超えると酸化物皮膜を生成させないメ
ッキ鋼板と同程度となる。
化物皮膜生成量についても、スポット溶接時の連続打点
数から1〜100+ag/rrrに規制する必要がある
。すなわち、酸化物皮膜生成量が1mg/rT?未満で
はスポット溶接性の向上が認められず、10〜80+a
g/rfの範囲で最もスポット溶接性が改善され、10
0mg/r+fを超えると酸化物皮膜を生成させないメ
ッキ鋼板と同程度となる。
また発明者らの実験によると、酸化物皮膜生成量が10
0@g/rr1″を超えると、亜鉛系メッキ鋼板の塗装
下地処理として実施されるリン酸塩処理において均一な
リン酸塩皮膜か生成され難くなる傾向がある。従って、
1100Ia/r#を超える過剰な酸化物皮膜の付着は
避けるべきである。
0@g/rr1″を超えると、亜鉛系メッキ鋼板の塗装
下地処理として実施されるリン酸塩処理において均一な
リン酸塩皮膜か生成され難くなる傾向がある。従って、
1100Ia/r#を超える過剰な酸化物皮膜の付着は
避けるべきである。
上記のような本発明法によって製造された亜鉛もしくは
亜鉛系合金を被覆した亜鉛メッキ鋼板は、スポット溶接
性に優れ加工性も耐食性も具備した亜鉛系表面処理鋼板
を提供することができる。
亜鉛系合金を被覆した亜鉛メッキ鋼板は、スポット溶接
性に優れ加工性も耐食性も具備した亜鉛系表面処理鋼板
を提供することができる。
(実 施 例)
第1表に試験結果を示す。本発明法によれば、スポット
溶接連続打点試験における電極チップの寿命が比較例に
較べて向上していることが判る。
溶接連続打点試験における電極チップの寿命が比較例に
較べて向上していることが判る。
注1;鋼板はいずれも0.8mmの普通鋼板を用いた。
注2;メッキの種類はAS:合金化溶融亜鉛メッキ、G
I:溶融亜鉛メッキ、EG:電気亜鉛メッキ、EL:亜
鉛−鉄電気合金メッキ、ZL:亜鉛−ニッケル電気合金
メッキ、Fe −Zn :鉄85%−亜鉛15%の電気
合金メッキ、N i O: Niの酸化物、Cod:C
oの酸化物、Ni:Niメッキ、Co:Coメッキを表
わす。
I:溶融亜鉛メッキ、EG:電気亜鉛メッキ、EL:亜
鉛−鉄電気合金メッキ、ZL:亜鉛−ニッケル電気合金
メッキ、Fe −Zn :鉄85%−亜鉛15%の電気
合金メッキ、N i O: Niの酸化物、Cod:C
oの酸化物、Ni:Niメッキ、Co:Coメッキを表
わす。
注3;酸化皮膜処理法はNiO処理; N I S O
46HO150g/i)、Na2S0430g/g1酢
酸50g/l 、HNO37g/II 、 pH2,0
1温度50℃、浸漬時間30秒 Coo処理;Co50 ・6H20200g/II、(
NH4) 2So440g/Ω、クエン酸65g/ll
SNa2Cr2O770g/l) 、 pH10,5、
温度50℃、浸漬時間45秒NiO+CoO処理; N
i Co4’66H2O100/ II −Co S
O・6 H20100g /g、リンゴ酸Bog /
fl 1HN O325g / j7、pH11,o、
温度50℃、浸漬時間70秒Ni+NiO処理; N
iS O4・66H2O150/N 、クエン酸60
g / 41’ −Cr Oa 20g/I 、 p)
11.0、温度50℃、浸漬時間35秒Co+CoO処
理; Co S O・6 H20150g/47、クエ
ン酸ソーダ70g、Q。
46HO150g/i)、Na2S0430g/g1酢
酸50g/l 、HNO37g/II 、 pH2,0
1温度50℃、浸漬時間30秒 Coo処理;Co50 ・6H20200g/II、(
NH4) 2So440g/Ω、クエン酸65g/ll
SNa2Cr2O770g/l) 、 pH10,5、
温度50℃、浸漬時間45秒NiO+CoO処理; N
i Co4’66H2O100/ II −Co S
O・6 H20100g /g、リンゴ酸Bog /
fl 1HN O325g / j7、pH11,o、
温度50℃、浸漬時間70秒Ni+NiO処理; N
iS O4・66H2O150/N 、クエン酸60
g / 41’ −Cr Oa 20g/I 、 p)
11.0、温度50℃、浸漬時間35秒Co+CoO処
理; Co S O・6 H20150g/47、クエ
ン酸ソーダ70g、Q。
N a2Cr20750g/II 1p)!12.5、
温度60℃、浸漬時間35秒 注4−酸化皮膜量又はNi、Co金属付着量の測定法 塩酸IN溶液で剥離後原子吸光分析法または蛍光X線法
で分析 注5;溶接条件は下記の通り。
温度60℃、浸漬時間35秒 注4−酸化皮膜量又はNi、Co金属付着量の測定法 塩酸IN溶液で剥離後原子吸光分析法または蛍光X線法
で分析 注5;溶接条件は下記の通り。
1)加圧カニ250kg 2)初期加圧時間; 6
0Hz3)通電時間; 12)!z 4)保持時間;
l0H25)溶接電流、 11kA 6)チップ先端径;5.0φ(ドーム型)7)電極寿命
判定:溶接電流の85%でのナゲツト径が3.6■を確
保できる打点数8)電極材質;Cu−Cr合金 9)スポット溶接機;松下電器産業製YR500S B
2 溶接は亜鉛系メッキ鋼板を2枚重ねて連続溶接を行ない
、200点毎に溶接電流の85%の電流で溶接を行ない
、その時のナゲツト径を測定した。
0Hz3)通電時間; 12)!z 4)保持時間;
l0H25)溶接電流、 11kA 6)チップ先端径;5.0φ(ドーム型)7)電極寿命
判定:溶接電流の85%でのナゲツト径が3.6■を確
保できる打点数8)電極材質;Cu−Cr合金 9)スポット溶接機;松下電器産業製YR500S B
2 溶接は亜鉛系メッキ鋼板を2枚重ねて連続溶接を行ない
、200点毎に溶接電流の85%の電流で溶接を行ない
、その時のナゲツト径を測定した。
(発明の効果)
本発明によりスポット溶接時において電極チップを短時
間に取替えることなく、電極チップの耐久性を向上する
ことができる。
間に取替えることなく、電極チップの耐久性を向上する
ことができる。
Claims (1)
- 亜鉛もしくは亜鉛系合金を被覆した亜鉛メッキ鋼板を
、NiイオンまたはCoイオンあるいはその両者を含有
し、さらに該イオンの有機錯化剤および酸化剤を含有し
て、pHが1.5〜4.0または10.0〜12.0の
処理液中に浸漬して、該メッキ鋼板表面にNiまたはC
oあるいは混合した酸化物皮膜を1〜100mg/m^
2付着することを特徴とするスポット溶接性に優れた亜
鉛系表面処理鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15907690A JPH0448082A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | スポット溶接性に優れた亜鉛系表面処理鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15907690A JPH0448082A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | スポット溶接性に優れた亜鉛系表面処理鋼板の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0448082A true JPH0448082A (ja) | 1992-02-18 |
Family
ID=15685695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15907690A Pending JPH0448082A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | スポット溶接性に優れた亜鉛系表面処理鋼板の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0448082A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996010103A1 (fr) * | 1994-09-27 | 1996-04-04 | Nkk Corporation | Tole d'acier galvanisee et son procede d'elaboration |
US5849423A (en) * | 1995-11-21 | 1998-12-15 | Nkk Corporation | Zinciferous plated steel sheet and method for manufacturing same |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP15907690A patent/JPH0448082A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996010103A1 (fr) * | 1994-09-27 | 1996-04-04 | Nkk Corporation | Tole d'acier galvanisee et son procede d'elaboration |
US5861218A (en) * | 1994-09-27 | 1999-01-19 | Nkk Cororation | Zinciferous plated steel sheet and method for manufacturing same |
US5849423A (en) * | 1995-11-21 | 1998-12-15 | Nkk Corporation | Zinciferous plated steel sheet and method for manufacturing same |
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