JPH05132794A - 電気Ａｌ−Ｚｎ合金めつき鋼板およびその製造法 - Google Patents
電気Ａｌ−Ｚｎ合金めつき鋼板およびその製造法Info
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- JPH05132794A JPH05132794A JP32250691A JP32250691A JPH05132794A JP H05132794 A JPH05132794 A JP H05132794A JP 32250691 A JP32250691 A JP 32250691A JP 32250691 A JP32250691 A JP 32250691A JP H05132794 A JPH05132794 A JP H05132794A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リン酸塩処理性に優れた電気Ａｌ−Ｚｎ合金
めっき鋼板を提供する。 【構成】 Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板をＺｎ含有率が
３.０〜３０mass％で、めっき層中にＺｎが均一に分散
した電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板にするとともに、そ
の製造を（Ａ）アルカリ金属塩化物−塩化アルミニウム
−塩化亜鉛からなる溶融塩浴または（Ｂ）塩化アルミニ
ウム−有機系窒素含有オニウム塩化物−塩化亜鉛からな
る溶融塩浴で、各浴中のＺｎ／Ａｌの比率が質量比で
０.００１５〜０.０３である浴中に鋼板を浸漬して、電
流密度０.５ｋＡ／ｍ2以上で電解し、Ｚｎ含有率が３.
０〜３０mass％のＡｌ−Ｚｎ合金をめっきすることによ
り行う。
めっき鋼板を提供する。 【構成】 Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板をＺｎ含有率が
３.０〜３０mass％で、めっき層中にＺｎが均一に分散
した電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板にするとともに、そ
の製造を（Ａ）アルカリ金属塩化物−塩化アルミニウム
−塩化亜鉛からなる溶融塩浴または（Ｂ）塩化アルミニ
ウム−有機系窒素含有オニウム塩化物−塩化亜鉛からな
る溶融塩浴で、各浴中のＺｎ／Ａｌの比率が質量比で
０.００１５〜０.０３である浴中に鋼板を浸漬して、電
流密度０.５ｋＡ／ｍ2以上で電解し、Ｚｎ含有率が３.
０〜３０mass％のＡｌ−Ｚｎ合金をめっきすることによ
り行う。
Description
【００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リン酸塩処理性に優れ
た電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板、詳しくは、亜鉛の均
一分散によりリン酸塩処理性を向上させた電気Ａｌ−Ｚ
ｎ合金めっき鋼板およびその製造法に関する。
た電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板、詳しくは、亜鉛の均
一分散によりリン酸塩処理性を向上させた電気Ａｌ−Ｚ
ｎ合金めっき鋼板およびその製造法に関する。
【００２】
【従来技術】一般に、めっき鋼板は、多くの場合、最終
的には塗装されて使用されるので、めっき層の耐食性と
ともに、塗装性が重要である。めっき鋼板に塗装を施す
場合、塗装前処理を施すが、この塗装前処理は、塗膜密
着性や塗装後耐食性に大きな影響を与える。近年、自動
車車体用鋼板として、従来の冷延鋼板の代わりにＦｅ含
有率８〜１３mass％のＺｎ−Ｆｅ合金やＮｉ含有率１１
〜１３mass％のＺｎ−Ｎｉ合金などの亜鉛系合金電気め
っき鋼板が使用されているが、これは、めっき層が薄目
付けで良好な耐食性を発揮するほかに、リン酸塩処理性
にも優れているからである。
的には塗装されて使用されるので、めっき層の耐食性と
ともに、塗装性が重要である。めっき鋼板に塗装を施す
場合、塗装前処理を施すが、この塗装前処理は、塗膜密
着性や塗装後耐食性に大きな影響を与える。近年、自動
車車体用鋼板として、従来の冷延鋼板の代わりにＦｅ含
有率８〜１３mass％のＺｎ−Ｆｅ合金やＮｉ含有率１１
〜１３mass％のＺｎ−Ｎｉ合金などの亜鉛系合金電気め
っき鋼板が使用されているが、これは、めっき層が薄目
付けで良好な耐食性を発揮するほかに、リン酸塩処理性
にも優れているからである。
【００３】ところで、めっき鋼板は、亜鉛系合金めっき
鋼板よりアルミニウム系合金めっき鋼板の方が耐食性に
優れているが、アルミニウム系合金めっき鋼板にリン酸
塩処理性を付与するには、亜鉛を含有させて、Ａｌ−Ｚ
ｎ合金にする必要がある。このＡｌ−Ｚｎ合金めっき鋼
板は、亜鉛系合金めっき鋼板のように、電気めっき法で
製造するのは困難であるので、従来より溶融金属めっき
法により製造されている。
鋼板よりアルミニウム系合金めっき鋼板の方が耐食性に
優れているが、アルミニウム系合金めっき鋼板にリン酸
塩処理性を付与するには、亜鉛を含有させて、Ａｌ−Ｚ
ｎ合金にする必要がある。このＡｌ−Ｚｎ合金めっき鋼
板は、亜鉛系合金めっき鋼板のように、電気めっき法で
製造するのは困難であるので、従来より溶融金属めっき
法により製造されている。
【００４】
【発明が解決しようとする課題】溶融Ａｌ−Ｚｎ合金め
っき鋼板は、Ａｌ含有率が高い程耐食性が良好である
が、Ａｌ含有率が高いと、Ａｌ−Ｚｎ二元系状態図に示
されるように、めっき層の凝固過程で亜鉛の著しい偏析
が起こり、めっき層表面にＡｌ含有率の高い部位とＺｎ
含有率の高い部位とが混在した状態になる。このため、
リン酸塩処理を施した場合、亜鉛含有率の高い部位にし
かリン酸塩結晶が析出せず、塗装性が劣るという問題が
あった。
っき鋼板は、Ａｌ含有率が高い程耐食性が良好である
が、Ａｌ含有率が高いと、Ａｌ−Ｚｎ二元系状態図に示
されるように、めっき層の凝固過程で亜鉛の著しい偏析
が起こり、めっき層表面にＡｌ含有率の高い部位とＺｎ
含有率の高い部位とが混在した状態になる。このため、
リン酸塩処理を施した場合、亜鉛含有率の高い部位にし
かリン酸塩結晶が析出せず、塗装性が劣るという問題が
あった。
【００５】本発明は、上記の問題に鑑み、めっき層中の
Ｚｎ含有率が低くても良好なリン酸塩処理性を有し、か
つ、耐食性にも優れたＡｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板および
その製造法を提供するものである。
Ｚｎ含有率が低くても良好なリン酸塩処理性を有し、か
つ、耐食性にも優れたＡｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板および
その製造法を提供するものである。
【００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ａｌ−Ｚｎ合
金めっき鋼板をＺｎ含有率が３.０〜３０mass％で、め
っき層中にＺｎが均一に分散した電気Ａｌ−Ｚｎ合金め
っき鋼板にするとともに、その製造を（Ａ）アルカリ金
属塩化物−塩化アルミニウム−塩化亜鉛からなる溶融塩
浴または（Ｂ）塩化アルミニウム−有機系窒素含有オニ
ウム塩化物−塩化亜鉛からなる溶融塩浴で、各浴中のＺ
ｎ／Ａｌの比率が質量比で０.００１５〜０.０３である
浴中に鋼板を浸漬して、電流密度０.５ｋＡ／ｍ2以上で
電解し、Ｚｎ含有率が３.０〜３０mass％のＡｌ−Ｚｎ
合金をめっきすることにより行うようにした。
金めっき鋼板をＺｎ含有率が３.０〜３０mass％で、め
っき層中にＺｎが均一に分散した電気Ａｌ−Ｚｎ合金め
っき鋼板にするとともに、その製造を（Ａ）アルカリ金
属塩化物−塩化アルミニウム−塩化亜鉛からなる溶融塩
浴または（Ｂ）塩化アルミニウム−有機系窒素含有オニ
ウム塩化物−塩化亜鉛からなる溶融塩浴で、各浴中のＺ
ｎ／Ａｌの比率が質量比で０.００１５〜０.０３である
浴中に鋼板を浸漬して、電流密度０.５ｋＡ／ｍ2以上で
電解し、Ｚｎ含有率が３.０〜３０mass％のＡｌ−Ｚｎ
合金をめっきすることにより行うようにした。
【００７】
【作用】本発明の電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板で、め
っき層中のＺｎ含有率を３.０〜３０mass％に限定した
のは、３.０mass％より低いと、リン酸塩処理を施して
も緻密で均一なリン酸塩結晶が析出せず、３０mass％よ
り高いと、耐食性が低下してしまうからである。
っき層中のＺｎ含有率を３.０〜３０mass％に限定した
のは、３.０mass％より低いと、リン酸塩処理を施して
も緻密で均一なリン酸塩結晶が析出せず、３０mass％よ
り高いと、耐食性が低下してしまうからである。
【００８】上記のようなめっき鋼板は、溶融塩浴により
電気めっきすれば得られる。一般に、電気アルミニウム
めっきは、水溶液系めっき浴による電解では不可能であ
るが、アルカリ金属塩化物と塩化アルミニウムとからな
る溶融塩浴または塩化アルミニウムと有機系窒素含有オ
ニウム塩化物とからなる溶融塩浴を用いれば可能であ
る。本発明では、これらの各溶融塩浴に塩化亜鉛を添加
することによりめっき層中にＺｎが均一に分散した電気
Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板の製造を可能にしたのであ
る。なお、後者の溶融塩浴にはアルカリ金属塩化物を添
加することも可能である。
電気めっきすれば得られる。一般に、電気アルミニウム
めっきは、水溶液系めっき浴による電解では不可能であ
るが、アルカリ金属塩化物と塩化アルミニウムとからな
る溶融塩浴または塩化アルミニウムと有機系窒素含有オ
ニウム塩化物とからなる溶融塩浴を用いれば可能であ
る。本発明では、これらの各溶融塩浴に塩化亜鉛を添加
することによりめっき層中にＺｎが均一に分散した電気
Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板の製造を可能にしたのであ
る。なお、後者の溶融塩浴にはアルカリ金属塩化物を添
加することも可能である。
【００９】溶融塩浴のアルカリ金属塩化物としては、Ｌ
ｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌなどの１種または２種以上を
使用すればよく、また、有機系窒素含有オニウム塩化物
としては、アルキルイミダゾリウムクロライド、アルキ
ルピリジニウムクロライドなどの１種または２種以上を
使用すればよい。
ｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌなどの１種または２種以上を
使用すればよく、また、有機系窒素含有オニウム塩化物
としては、アルキルイミダゾリウムクロライド、アルキ
ルピリジニウムクロライドなどの１種または２種以上を
使用すればよい。
【０１０】アルカリ金属塩化物−塩化アルミニウム−塩
化亜鉛からなる溶融塩浴の場合、融点が９０〜２００℃
と若干高いが、塩化アルミニウム−有機系窒素含有オニ
ウム塩化物−塩化亜鉛からなる溶融塩浴の場合は、融点
が６０℃以下である。これらの溶融塩浴で亜鉛を析出さ
せるには、浴中Ｚｎ／Ａｌの比率を質量比で０.００１
５〜０.０３の範囲に、また、電流密度を０.５ｋＡ／ｍ
2以上にして電解する必要がある。これらの範囲は、亜
鉛電析が拡散律速となる範囲で、Ｚｎ／Ａｌの比率およ
び電流密度が前記範囲より外れると、めっき層中のＺｎ
含有率が３.０〜３０mass％のＡｌ−Ｚｎ合金を工業的
に安定してめっきできない。
化亜鉛からなる溶融塩浴の場合、融点が９０〜２００℃
と若干高いが、塩化アルミニウム−有機系窒素含有オニ
ウム塩化物−塩化亜鉛からなる溶融塩浴の場合は、融点
が６０℃以下である。これらの溶融塩浴で亜鉛を析出さ
せるには、浴中Ｚｎ／Ａｌの比率を質量比で０.００１
５〜０.０３の範囲に、また、電流密度を０.５ｋＡ／ｍ
2以上にして電解する必要がある。これらの範囲は、亜
鉛電析が拡散律速となる範囲で、Ｚｎ／Ａｌの比率およ
び電流密度が前記範囲より外れると、めっき層中のＺｎ
含有率が３.０〜３０mass％のＡｌ−Ｚｎ合金を工業的
に安定してめっきできない。
【０１１】
実施例１ 常法により電解脱脂、酸洗を施した冷延鋼板に次の条件
で電解活性化処理、電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっきを施し
て、めっき膜厚が５μｍの電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼
板を製造した。めっき層中のＺｎ含有率を第１表に示
す。
で電解活性化処理、電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっきを施し
て、めっき膜厚が５μｍの電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼
板を製造した。めっき層中のＺｎ含有率を第１表に示
す。
【０１２】 （１）電解活性化処理 （浴組成） エチルメチルイミダゾリウムクロライド ５０７ｇ／ｌ 塩化アルミニウム ８６５ｇ／ｌ （処理条件） 浴温 ８０℃ 電流密度 ０.３ｋＡ／ｍ2 処理時間 １５秒
【０１３】 （２）電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき （浴組成） エチルメチルイミダゾリウムクロライド ５０７ｇ／ｌ 塩化アルミニウム ８６５ｇ／ｌ 塩化亜鉛 ０.１〜１５ｇ／ｌ （めっき条件） 浴温 ８０℃ めっき液流速 ０.８ｍ／ｓ 電流密度 ０.２〜６.０ｋＡ／ｍ2
【０１４】
【第１表】
【０１５】実施例２ 常法により電解脱脂、酸洗を施した冷延鋼板に次の条件
でＮｉストライクめっき、電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっきを
施して、めっき膜厚が５μｍの電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっ
き鋼板を製造した。また、比較材として、脱脂済みの冷
延鋼板を７００℃の３０％Ｈ2−Ｎ2雰囲気で３０秒間還
元加熱処理して、大気に曝すことなく同じガス雰囲気中
にあるめっき浴［浴組成：Ａｌ−（２３.５％）Ｚｎ−
（３％）Ｓｉ、浴温：６２０℃］に浸漬して、引き上
げ、めっき厚みを１５μｍにした溶融Ａｌ−Ｚｎ合金め
っき鋼板を製造した。めっき層中のＺｎ含有率を第２表
に示す。
でＮｉストライクめっき、電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっきを
施して、めっき膜厚が５μｍの電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっ
き鋼板を製造した。また、比較材として、脱脂済みの冷
延鋼板を７００℃の３０％Ｈ2−Ｎ2雰囲気で３０秒間還
元加熱処理して、大気に曝すことなく同じガス雰囲気中
にあるめっき浴［浴組成：Ａｌ−（２３.５％）Ｚｎ−
（３％）Ｓｉ、浴温：６２０℃］に浸漬して、引き上
げ、めっき厚みを１５μｍにした溶融Ａｌ−Ｚｎ合金め
っき鋼板を製造した。めっき層中のＺｎ含有率を第２表
に示す。
【０１６】 （１）Ｎｉストライクめっき （浴組成） 硫酸ニッケル ２８０ｇ／ｌ 塩化ニッケル ４５ｇ／ｌ ホウ酸 ４０ｇ／ｌ （めっき条件） 浴温 ６０℃ 電流密度 ０.５ｋＡ／ｍ2
【０１７】 （２）電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき （浴組成） 塩化ナトリウム ２９４ｇ／ｌ 塩化カリウム １５３ｇ／ｌ 塩化アルミニウム １１５４ｇ／ｌ 塩化亜鉛 １.５〜１５ｇ／ｌ （めっき条件） 浴温 ２３０℃ めっき液流速 １.０ｍ／ｓ 電流密度 ０.２〜６.０ｋＡ／ｍ2
【０１８】
【第２表】
【０１９】実施例３ 実施例１および２で製造した電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき
鋼板のリン酸塩処理性、耐食性を調査した。その結果を
第３表、第４表に示す。また、図１にめっき層中のＺｎ
含有率がリン酸塩処理性および裸耐食性に及ぼす影響を
示す。
鋼板のリン酸塩処理性、耐食性を調査した。その結果を
第３表、第４表に示す。また、図１にめっき層中のＺｎ
含有率がリン酸塩処理性および裸耐食性に及ぼす影響を
示す。
【０２０】（１）リン酸塩処理性 めっき鋼板を４０℃の脱脂液［日本ペイント（株）製、
リドリン１０８９］に１５秒間浸漬して脱脂した後、４
０℃のリン酸塩処理液［日本ペイント（株）製、ＳＤ５
０００］に２分間浸漬してリン酸塩処理を施して、１０
００倍のＳＥＭ観察によりリン酸塩結晶の析出形態を観
察し、以下の３水準で評価した。 ○ 緻密で均一なリン酸塩結晶が析出 △ 粗く不均一なリン酸塩結晶が析出 × リン酸塩結晶がほとんど析出せず
リドリン１０８９］に１５秒間浸漬して脱脂した後、４
０℃のリン酸塩処理液［日本ペイント（株）製、ＳＤ５
０００］に２分間浸漬してリン酸塩処理を施して、１０
００倍のＳＥＭ観察によりリン酸塩結晶の析出形態を観
察し、以下の３水準で評価した。 ○ 緻密で均一なリン酸塩結晶が析出 △ 粗く不均一なリン酸塩結晶が析出 × リン酸塩結晶がほとんど析出せず
【０２１】（２）裸耐食性 めっき鋼板を塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）に
供し、赤錆が５％発生するまでの時間を測定し、２００
時間以上を○、１００〜２００時間未満を△、１００時
間未満を×で評価した。
供し、赤錆が５％発生するまでの時間を測定し、２００
時間以上を○、１００〜２００時間未満を△、１００時
間未満を×で評価した。
【０２２】（３）塗装後耐食性 リン酸塩処理しためっき鋼板にカチオン型電着塗料［日
本ペイント（株）製、パワ−トップＵ８０］を２０μｍ
塗装して、クロスカットを入れた後、塩水噴霧試験を４
０日間実施し、塗膜ふくれ幅を測定した。
本ペイント（株）製、パワ−トップＵ８０］を２０μｍ
塗装して、クロスカットを入れた後、塩水噴霧試験を４
０日間実施し、塗膜ふくれ幅を測定した。
【０２３】
【第３表】
【０２４】
【第４表】
【０２５】
【発明の効果】以上のように、本発明の電気Ａｌ−Ｚｎ
合金めっき鋼板は、リン酸塩処理性に優れている。ま
た、本発明の電気めっき法によれば、このようなめっき
鋼板を製造することができる。
合金めっき鋼板は、リン酸塩処理性に優れている。ま
た、本発明の電気めっき法によれば、このようなめっき
鋼板を製造することができる。
【図１】電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板のめっき層中の
Ｚｎ含有率とリン酸塩処理性および裸耐食性の関係を示
すグラフである。
Ｚｎ含有率とリン酸塩処理性および裸耐食性の関係を示
すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｚｎ含有率が３.０〜３０mass％で、
めっき層中にＺｎが均一に分散した電気Ａｌ−Ｚｎ合金
めっき鋼板。 - 【請求項２】 （Ａ）アルカリ金属塩化物−塩化アル
ミニウム−塩化亜鉛からなる溶融塩浴または（Ｂ）塩化
アルミニウム−有機系窒素含有オニウム塩化物−塩化亜
鉛からなる溶融塩浴で、各浴中のＺｎ／Ａｌの比率が質
量比で０.００１５〜０.０３である浴中に鋼板を浸漬し
て、電流密度０.５ｋＡ／ｍ2以上で電解し、Ｚｎ含有率
が３.０〜３０mass％のＡｌ−Ｚｎ合金をめっきするこ
とを特徴とする電気Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板の製造
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32250691A JPH05132794A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 電気Ａｌ−Ｚｎ合金めつき鋼板およびその製造法 |
| PCT/JP1992/001463 WO1993010282A1 (en) | 1991-11-11 | 1992-11-10 | Steel sheet electroplated with aluminum-zinc alloy and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32250691A JPH05132794A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 電気Ａｌ−Ｚｎ合金めつき鋼板およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05132794A true JPH05132794A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=18144417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32250691A Withdrawn JPH05132794A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 電気Ａｌ−Ｚｎ合金めつき鋼板およびその製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05132794A (ja) |
| WO (1) | WO1993010282A1 (ja) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5789493A (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-03 | Kawasaki Steel Corp | Zinc-plating method, excellent in surface appearance, for steel sheet in chloride bath |
| JP2575622B2 (ja) * | 1985-06-24 | 1997-01-29 | 住友金属工業株式会社 | Ａ▲ｌ▼合金積層めつき金属材およびその製造法 |
| JP2584735B2 (ja) * | 1985-06-24 | 1997-02-26 | 住友金属工業株式会社 | Ａ▲ｌ▼合金めっき金属材とその製造法 |
| JPS621860A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ａｌ−Ｚｎ合金めつき鋼板 |
| JPS62290894A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 | Kawasaki Steel Corp | 合金めつき鋼板 |
| JPS63216962A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-09 | Kobe Steel Ltd | 耐粒界腐食性に優れたＺｎ−Ａｌ系合金めつき鋼板の製造方法 |
| JPS6421068A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-24 | Kobe Steel Ltd | Zn-al alloy plated product having superior corrosion resistance after coating |
| JP2662635B2 (ja) * | 1988-04-26 | 1997-10-15 | 日新製鋼株式会社 | 電気アルミニウムめっき浴およびその浴によるめっき方法 |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP32250691A patent/JPH05132794A/ja not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-11-10 WO PCT/JP1992/001463 patent/WO1993010282A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1993010282A1 (en) | 1993-05-27 |
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