JPH0474437B2 - - Google Patents
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- JPH0474437B2 JPH0474437B2 JP59240089A JP24008984A JPH0474437B2 JP H0474437 B2 JPH0474437 B2 JP H0474437B2 JP 59240089 A JP59240089 A JP 59240089A JP 24008984 A JP24008984 A JP 24008984A JP H0474437 B2 JPH0474437 B2 JP H0474437B2
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Description
＜産業上の利用分野＞
この発明は、耐食性にすぐれた積層メツキ鋼板
に関する。 ＜従来の技術＞ Alメツキ鋼板は、溶融金属浸漬、溶射、真空
蒸着、クラツド、非水溶媒または溶融塩を用いる
電気メツキ等の各種の方法で作られるが、メツキ
自体が極めて安定し強い耐食性を有しているもの
である。 ところがその反面、Alメツキの表面が緻密な
酸化膜で覆われるために鋼板に対して十分な電気
化学的な犠牲防食機能を有していない。このこと
は、Alメツキ皮膜にキズ等の欠陥部が存在する
かまたは薄メツキ等皮膜が不完全であつて鉄地の
露出があるような場合、該露出部で鉄の腐食によ
る赤錆の発生を十分に防止できない結果につなが
る。 このAlメツキの弱点を補う方法として、下層
をZnメツキ、上層をAlメツキの積層メツキとす
る方法が提案されているが、この方法はZnの鋼
板に対する犠牲防食性能が大きすぎるため、過防
食となつて下層のZnメツキが極めて速い速度で
溶出して空洞化し上層のAlメツキ層が浮き上る
等の不都合な現象が避け難いという問題があり、
実用上満足のゆくものではない。 ＜発明の目的＞ 本発明はAlメツキ皮膜本来の特徴を生かしし
かもその弱点としての耐赤錆性を大巾に向上せし
め得る積層メツキ構造を提案しようとするもので
ある。 ＜発明の構成＞ 本発明者らは、Znより電位が貴でありしかも
犠牲防食機能を有するZn−Fe、Zn−Ni等のZn系
合金に着目し、前記Znの代りにAlメツキの下層
としてこれらのZn系合金メツキを用いることを
考え、その組合せの積層メツキ鋼板を試作し、テ
ストしてみた。その結果、Zn系合金メツキを下
層に配することによりその適正な犠牲防食性能に
よつて過防食が改善されて上層Alメツキ層の浮
き上りが効果的に抑えられ、しかも赤錆について
も効果に防止することが可能であることが判明し
た。 そして、それのみならずAlメツキとZn系合金
メツキの積層により防食効果は、当初予想したそ
れぞれ単膜の防食効果を単に加算して得られる水
準より遥かに大きな効果を示すものであるという
新しい事実が明らかとなつた。これについては、
明確な理由を十分に解明するに至つていないが、
Al皮膜とZn系合金皮膜との相性等の関係で極め
て大きな相乗効果が得られ、防食性の大巾向上が
達せられるものと考えられる。 すなわち本発明は、少なくとも片面に二層メツ
キ層を有する鋼板であつて、その上層がメツキ付
着量0.1〜50ｇ／m2のAlメツキ、下層がメツキ付
着量１〜100ｇ／m2のZn系合金メツキであり、該
Zn系合金メツキがZnよりも貴な腐食電位を有す
ることを特徴とする積層メツキ鋼板を要旨とす
る。 本発明鋼板はこのように耐食性に極めてすぐれ
た積層メツキ鋼板であるので、メツキ皮膜を可及
的に薄くして加工性、成型性を目指す薄メツキ鋼
板としての利用が可能で、この点に著しい有用性
がある。 以下、本発明鋼板を詳細に説明する。 上層のAlメツキ皮膜のメツキ付着量は0.1〜50
ｇ／m2とする必要がある。この理由は0.1ｇ／m2
未満では下層に対する被覆が不完全で二層の効果
が得られず、また50ｇ／m2を越えると加工性に悪
影響を及ぼす。またAlメツキの方法としては、
真空蒸着、非水溶媒または溶融塩を用いる電気メ
ツキの方法等によつて行う。なおAl皮膜の光沢
性、密着性を改良するためにAl皮膜中に0.1〜
20wt％のPb、Sn、Mnを含有せしめることも可
能である。 下層のZn系合金メツキのメツキ付着量は１〜
100ｇ／m2とする必要がある。この理由は１ｇ／
m2未満では、基板に対する被覆が不完全で二層の
効果が得られず、また100ｇ／m2を超えると、加
工性に悪影響を及ぼす。 なお、Zn系合金としては例えばZn−Fe、Zn−
Ni、Zn−Co、Zn−Al等の合金であり、純Znよ
り電位が貴であり、かつ鋼板に対する犠牲防食機
能を有するものである。前記各Zn系合金の組成
は、Zn−Fe合金はFeが５〜40％、Zn−Ni合金は
Niが５〜30％、Zn−Co合金はCoが５〜30％、
Zn−Al合金はAlが５〜60％の範囲のものが好適
である。またこれらのメツキ方法としては、溶融
金属浸漬、溶射、真空蒸着、クラツド、電気メツ
キ等の方法が可能である。 なお、本発明に基づく上記積層鋼板は、常に鋼
板の両面に対し適用しなければならないというも
のでなく、片面についてのみこの構造を適用し他
側の面は裸面のままとする、あるいは異なる構造
のメツキ面とする、というような形で実施するも
何等差し支えない。こうした実施の形態もすべ
て、本発明積層鋼板の範疇に含まれるものであ
る。 ＜発明の効果＞ 以下実施例を掲げて本発明の効果を説明する。 実施例 １ 0.8mm厚×70mm巾×100mm長の鋼板を表面清浄処
理した後、下記により二層メツキを行い各種の供
試鋼板を得た。 下層：Zn−Fe合金メツキ ZnSO4、FeSO4、Na2SO4を浴成分とする水溶
液合金メツキ浴を用いて、皮膜中のFe含有量
20wt％、付着量20ｇ／m2、40ｇ／m2の２種類の
電気メツキを行つた。 上層：Alメツキ AlCl3：NaCl＝65：35（モル比）の混合塩を180
℃に加熱保持した溶融塩を用いて、上記合金メツ
キ鋼板にAlメツキ付着量を０〜20ｇ／m2の範囲
（付着量０ｇ／m2はAlメツキなしの例）で種々に
変えて電気メツキを行つた。 また、比較のためAlメツキのみの鋼板および
上層がAlメツキで下層が電気Znメツキ（使用
浴：ZnSO4、Na2SO浴、付着量20ｇ／m2、40
ｇ／m2）の二層メツキ鋼も製造した。 上記各供試鋼板に対してJISに基づく塩水噴霧
試験により赤錆発生日数を調査して耐食性の評価
を行つた。結果を第１図に示す。第１図は試験結
果としての、上層のAlメツキ付着量と塩水噴霧
試験赤錆発生日数との関係を示すグラフであり、
Zn−Fe合金下層でそのメツキ付着量が40ｇ／m2
の場合を曲線Ｐ、同じくメツキ付着量20ｇ／m2の
場合の曲線Ｑ、純Zn下層でそのメツキ付着量が
40ｇ／m2の場合を曲線Ｒ、同じくメツキ付着量20
ｇ／m2の場合を曲線Ｓ、Alメツキ単独の場合を
曲線Ｕでそれぞれ示している。 図において、Alメツキ単独の曲線Ｕに対し、
下層メツキをもつ場合の曲線Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓは何
れも耐食性の向上が認められるが、とくに本発明
例としてのＰ、Ｑは各々下層メツキ付着量で対応
するＲ、Ｓ（下層純Zn）に較べても更に相当高い
耐食性を示しており、本発明メツキ鋼板が赤錆発
生防止に著しい効果を発揮することが判る。 実施例 ２ 実施例１と同様の鋼板に下記により二層メツキ
を行い各種の供試鋼板を得た。 下層：Zn−Fe合金メツキ 溶融金属浸漬によりZnメツキ（付着量40ｇ／
m2、80ｇ／m2）を行つた後、熱拡散により皮膜中
のFe含有量が15wt％となるように合金化処理し
て、２種類のZn−Fe合金メツキを行つた。 上層：Alメツキ 上記各合金メツキ鋼板を300℃に加熱し、これ
らに１×10-5Torrにおいて真空蒸着法によりメ
ツキ付着量を０〜５ｇ／m2の範囲（メツキ付着量
０ｇ／m2はAlメツキなし）で種々に変えてAlメ
ツキを行つた。 上記各供試鋼板に対して実施例１と同様に塩水
噴霧試験を行い、赤錆発生日数を調査した。結果
を第１表に示す。
に関する。 ＜従来の技術＞ Alメツキ鋼板は、溶融金属浸漬、溶射、真空
蒸着、クラツド、非水溶媒または溶融塩を用いる
電気メツキ等の各種の方法で作られるが、メツキ
自体が極めて安定し強い耐食性を有しているもの
である。 ところがその反面、Alメツキの表面が緻密な
酸化膜で覆われるために鋼板に対して十分な電気
化学的な犠牲防食機能を有していない。このこと
は、Alメツキ皮膜にキズ等の欠陥部が存在する
かまたは薄メツキ等皮膜が不完全であつて鉄地の
露出があるような場合、該露出部で鉄の腐食によ
る赤錆の発生を十分に防止できない結果につなが
る。 このAlメツキの弱点を補う方法として、下層
をZnメツキ、上層をAlメツキの積層メツキとす
る方法が提案されているが、この方法はZnの鋼
板に対する犠牲防食性能が大きすぎるため、過防
食となつて下層のZnメツキが極めて速い速度で
溶出して空洞化し上層のAlメツキ層が浮き上る
等の不都合な現象が避け難いという問題があり、
実用上満足のゆくものではない。 ＜発明の目的＞ 本発明はAlメツキ皮膜本来の特徴を生かしし
かもその弱点としての耐赤錆性を大巾に向上せし
め得る積層メツキ構造を提案しようとするもので
ある。 ＜発明の構成＞ 本発明者らは、Znより電位が貴でありしかも
犠牲防食機能を有するZn−Fe、Zn−Ni等のZn系
合金に着目し、前記Znの代りにAlメツキの下層
としてこれらのZn系合金メツキを用いることを
考え、その組合せの積層メツキ鋼板を試作し、テ
ストしてみた。その結果、Zn系合金メツキを下
層に配することによりその適正な犠牲防食性能に
よつて過防食が改善されて上層Alメツキ層の浮
き上りが効果的に抑えられ、しかも赤錆について
も効果に防止することが可能であることが判明し
た。 そして、それのみならずAlメツキとZn系合金
メツキの積層により防食効果は、当初予想したそ
れぞれ単膜の防食効果を単に加算して得られる水
準より遥かに大きな効果を示すものであるという
新しい事実が明らかとなつた。これについては、
明確な理由を十分に解明するに至つていないが、
Al皮膜とZn系合金皮膜との相性等の関係で極め
て大きな相乗効果が得られ、防食性の大巾向上が
達せられるものと考えられる。 すなわち本発明は、少なくとも片面に二層メツ
キ層を有する鋼板であつて、その上層がメツキ付
着量0.1〜50ｇ／m2のAlメツキ、下層がメツキ付
着量１〜100ｇ／m2のZn系合金メツキであり、該
Zn系合金メツキがZnよりも貴な腐食電位を有す
ることを特徴とする積層メツキ鋼板を要旨とす
る。 本発明鋼板はこのように耐食性に極めてすぐれ
た積層メツキ鋼板であるので、メツキ皮膜を可及
的に薄くして加工性、成型性を目指す薄メツキ鋼
板としての利用が可能で、この点に著しい有用性
がある。 以下、本発明鋼板を詳細に説明する。 上層のAlメツキ皮膜のメツキ付着量は0.1〜50
ｇ／m2とする必要がある。この理由は0.1ｇ／m2
未満では下層に対する被覆が不完全で二層の効果
が得られず、また50ｇ／m2を越えると加工性に悪
影響を及ぼす。またAlメツキの方法としては、
真空蒸着、非水溶媒または溶融塩を用いる電気メ
ツキの方法等によつて行う。なおAl皮膜の光沢
性、密着性を改良するためにAl皮膜中に0.1〜
20wt％のPb、Sn、Mnを含有せしめることも可
能である。 下層のZn系合金メツキのメツキ付着量は１〜
100ｇ／m2とする必要がある。この理由は１ｇ／
m2未満では、基板に対する被覆が不完全で二層の
効果が得られず、また100ｇ／m2を超えると、加
工性に悪影響を及ぼす。 なお、Zn系合金としては例えばZn−Fe、Zn−
Ni、Zn−Co、Zn−Al等の合金であり、純Znよ
り電位が貴であり、かつ鋼板に対する犠牲防食機
能を有するものである。前記各Zn系合金の組成
は、Zn−Fe合金はFeが５〜40％、Zn−Ni合金は
Niが５〜30％、Zn−Co合金はCoが５〜30％、
Zn−Al合金はAlが５〜60％の範囲のものが好適
である。またこれらのメツキ方法としては、溶融
金属浸漬、溶射、真空蒸着、クラツド、電気メツ
キ等の方法が可能である。 なお、本発明に基づく上記積層鋼板は、常に鋼
板の両面に対し適用しなければならないというも
のでなく、片面についてのみこの構造を適用し他
側の面は裸面のままとする、あるいは異なる構造
のメツキ面とする、というような形で実施するも
何等差し支えない。こうした実施の形態もすべ
て、本発明積層鋼板の範疇に含まれるものであ
る。 ＜発明の効果＞ 以下実施例を掲げて本発明の効果を説明する。 実施例 １ 0.8mm厚×70mm巾×100mm長の鋼板を表面清浄処
理した後、下記により二層メツキを行い各種の供
試鋼板を得た。 下層：Zn−Fe合金メツキ ZnSO4、FeSO4、Na2SO4を浴成分とする水溶
液合金メツキ浴を用いて、皮膜中のFe含有量
20wt％、付着量20ｇ／m2、40ｇ／m2の２種類の
電気メツキを行つた。 上層：Alメツキ AlCl3：NaCl＝65：35（モル比）の混合塩を180
℃に加熱保持した溶融塩を用いて、上記合金メツ
キ鋼板にAlメツキ付着量を０〜20ｇ／m2の範囲
（付着量０ｇ／m2はAlメツキなしの例）で種々に
変えて電気メツキを行つた。 また、比較のためAlメツキのみの鋼板および
上層がAlメツキで下層が電気Znメツキ（使用
浴：ZnSO4、Na2SO浴、付着量20ｇ／m2、40
ｇ／m2）の二層メツキ鋼も製造した。 上記各供試鋼板に対してJISに基づく塩水噴霧
試験により赤錆発生日数を調査して耐食性の評価
を行つた。結果を第１図に示す。第１図は試験結
果としての、上層のAlメツキ付着量と塩水噴霧
試験赤錆発生日数との関係を示すグラフであり、
Zn−Fe合金下層でそのメツキ付着量が40ｇ／m2
の場合を曲線Ｐ、同じくメツキ付着量20ｇ／m2の
場合の曲線Ｑ、純Zn下層でそのメツキ付着量が
40ｇ／m2の場合を曲線Ｒ、同じくメツキ付着量20
ｇ／m2の場合を曲線Ｓ、Alメツキ単独の場合を
曲線Ｕでそれぞれ示している。 図において、Alメツキ単独の曲線Ｕに対し、
下層メツキをもつ場合の曲線Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓは何
れも耐食性の向上が認められるが、とくに本発明
例としてのＰ、Ｑは各々下層メツキ付着量で対応
するＲ、Ｓ（下層純Zn）に較べても更に相当高い
耐食性を示しており、本発明メツキ鋼板が赤錆発
生防止に著しい効果を発揮することが判る。 実施例 ２ 実施例１と同様の鋼板に下記により二層メツキ
を行い各種の供試鋼板を得た。 下層：Zn−Fe合金メツキ 溶融金属浸漬によりZnメツキ（付着量40ｇ／
m2、80ｇ／m2）を行つた後、熱拡散により皮膜中
のFe含有量が15wt％となるように合金化処理し
て、２種類のZn−Fe合金メツキを行つた。 上層：Alメツキ 上記各合金メツキ鋼板を300℃に加熱し、これ
らに１×10-5Torrにおいて真空蒸着法によりメ
ツキ付着量を０〜５ｇ／m2の範囲（メツキ付着量
０ｇ／m2はAlメツキなし）で種々に変えてAlメ
ツキを行つた。 上記各供試鋼板に対して実施例１と同様に塩水
噴霧試験を行い、赤錆発生日数を調査した。結果
を第１表に示す。
【表】
第１表に見る通り、下層単独の比較例は赤錆発
生日数が１〜２日であるのに対し、AlとZn−Fe
合金の二層メツキの本発明例は、上層の付着量が
5.0ｇ／m2で下層付着量が40ｇ／m2の場合は赤錆
発生日数が150日、また同じ上層に下層付着量が
80ｇ／m2の場合は180日という極めてすぐれた性
能を示した。 実施例 ３ 実施例１と同様の鋼板に下記により二層メツキ
を行い各種の供試鋼板を得た。 下層：Zn−Ni合金メツキ ZnSO4、Na2SO4を浴成分とする水溶液合金メ
ツキ浴を用いて、皮膜中のNi含有量15wt％、付
着量２ｇ／m2、５ｇ／m2、10ｇ／m2の３種類の電
気メツキを行つた。 上層：Alメツキ AlCl3：NaCl：KCl＝60：25：15（モル比）の
混合塩を180℃に加熱保持した溶融塩にPbCl2を
加え、皮膜中のPb含有量＝0.5wt％として、上記
合金メツキ鋼板および裸のままの鋼板（下層付着
量０ｇ／m2）にAlメツキ付着量を０〜10.0ｇ／m2
の範囲（付着量０ｇ／m2はAlメツキなし）で
種々に変えて電気メツキを行つた。 上記各供試鋼板に対して実施例１と同様に塩水
噴霧試験を行い、赤錆日数を調査した。結果を第
２表に示す。
生日数が１〜２日であるのに対し、AlとZn−Fe
合金の二層メツキの本発明例は、上層の付着量が
5.0ｇ／m2で下層付着量が40ｇ／m2の場合は赤錆
発生日数が150日、また同じ上層に下層付着量が
80ｇ／m2の場合は180日という極めてすぐれた性
能を示した。 実施例 ３ 実施例１と同様の鋼板に下記により二層メツキ
を行い各種の供試鋼板を得た。 下層：Zn−Ni合金メツキ ZnSO4、Na2SO4を浴成分とする水溶液合金メ
ツキ浴を用いて、皮膜中のNi含有量15wt％、付
着量２ｇ／m2、５ｇ／m2、10ｇ／m2の３種類の電
気メツキを行つた。 上層：Alメツキ AlCl3：NaCl：KCl＝60：25：15（モル比）の
混合塩を180℃に加熱保持した溶融塩にPbCl2を
加え、皮膜中のPb含有量＝0.5wt％として、上記
合金メツキ鋼板および裸のままの鋼板（下層付着
量０ｇ／m2）にAlメツキ付着量を０〜10.0ｇ／m2
の範囲（付着量０ｇ／m2はAlメツキなし）で
種々に変えて電気メツキを行つた。 上記各供試鋼板に対して実施例１と同様に塩水
噴霧試験を行い、赤錆日数を調査した。結果を第
２表に示す。
【表】
第２表に見る通り、AlまたはZn−Ni合金メツ
キのそれぞれ単独の場合は赤錆発生日数が＜１日
３日程度であつたものが、本発明例の二層として
付着量を増加すると赤錆発生日数が急激に増大
し、薄メツキである下層５ｇ／m2上層10ｇ／m2で
90日に、また同じく下層10ｇ／m2、上層10ｇ／m2
において140日にも達し、本発明鋼板が薄メツキ
において極めてすぐれた耐食性を発揮するもので
あることが確認された。 以上の説明から明らかなように、本発明の積層
メツキ鋼板は、下層にZn系合金メツキ、上層に
Alメツキを配したことにより、それら両者の相
乗効果により著しく良好な耐食性を確保したもの
であり、特に加工性、成型性を目指した薄メツキ
鋼板としての実用性が著しく高いものである。
キのそれぞれ単独の場合は赤錆発生日数が＜１日
３日程度であつたものが、本発明例の二層として
付着量を増加すると赤錆発生日数が急激に増大
し、薄メツキである下層５ｇ／m2上層10ｇ／m2で
90日に、また同じく下層10ｇ／m2、上層10ｇ／m2
において140日にも達し、本発明鋼板が薄メツキ
において極めてすぐれた耐食性を発揮するもので
あることが確認された。 以上の説明から明らかなように、本発明の積層
メツキ鋼板は、下層にZn系合金メツキ、上層に
Alメツキを配したことにより、それら両者の相
乗効果により著しく良好な耐食性を確保したもの
であり、特に加工性、成型性を目指した薄メツキ
鋼板としての実用性が著しく高いものである。
第１図は、下層Zn−Fe合金上層Alの二層、下
層Zn上層Alの二層、Alのみの各種のメツキ鋼板
におけるAl付着量と塩水噴霧試験赤錆発生日数
との関係を示したゲラフである。
層Zn上層Alの二層、Alのみの各種のメツキ鋼板
におけるAl付着量と塩水噴霧試験赤錆発生日数
との関係を示したゲラフである。
Claims (1)
- １ 少なくとも片面に二層メツキ層を有する鋼板
であつて、その上層がメツキ付着量0.1〜50ｇ／
m2のAlメツキ、下層がメツキ付着量１〜100ｇ／
m2のZn系合金メツキであり、該Zn系合金メツキ
がZnよりも貴な腐食電位を有することを特徴と
する積層メツキ鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24008984A JPS61119693A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 積層メツキ鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24008984A JPS61119693A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 積層メツキ鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119693A JPS61119693A (ja) | 1986-06-06 |
| JPH0474437B2 true JPH0474437B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=17054320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24008984A Granted JPS61119693A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 積層メツキ鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119693A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103096A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 燃料容器用めつき鋼板 |
| US8181331B2 (en) * | 2003-07-29 | 2012-05-22 | Voestalpine Automotive Gmbh | Method for producing hardened parts from sheet steel |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP24008984A patent/JPS61119693A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61119693A (ja) | 1986-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |