JPH05287593A - 耐食性と潤滑性に優れたＺｎ系分散めっきＡｌ合金板 - Google Patents
耐食性と潤滑性に優れたＺｎ系分散めっきＡｌ合金板Info
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- JPH05287593A JPH05287593A JP4088496A JP8849692A JPH05287593A JP H05287593 A JPH05287593 A JP H05287593A JP 4088496 A JP4088496 A JP 4088496A JP 8849692 A JP8849692 A JP 8849692A JP H05287593 A JPH05287593 A JP H05287593A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、Ａｌ合金板のめっき被覆後の潤滑
性が向上することを主たる課題とし、これらに優れたＺ
ｎ系分散めっきＡｌ合金板を提供することにある。 【構成】 Ａｌ合金板の片面あるいは両面に、無機分散
粒子を０．１〜１０％含有するＺｎ系合金めっき層を１
〜６０ｇ／ｍ2被覆していることを特徴とするＺｎ系分
散めっきＡｌ合金板。更に、最表層にＺｎ、Ｍｎ等の酸
化物または水酸化物を０．０１〜２μｍ被覆したＺｎ系
分散めっきＡｌ合金板。
性が向上することを主たる課題とし、これらに優れたＺ
ｎ系分散めっきＡｌ合金板を提供することにある。 【構成】 Ａｌ合金板の片面あるいは両面に、無機分散
粒子を０．１〜１０％含有するＺｎ系合金めっき層を１
〜６０ｇ／ｍ2被覆していることを特徴とするＺｎ系分
散めっきＡｌ合金板。更に、最表層にＺｎ、Ｍｎ等の酸
化物または水酸化物を０．０１〜２μｍ被覆したＺｎ系
分散めっきＡｌ合金板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＺｎ系分散めっきＡｌ合
金板に係わり、更に詳しくは優れた潤滑性と耐食性を有
し、種々の用途、例えば自動車用Ａｌ合金板として適用
できるＺｎ系分散めっきＡｌ合金板に関するものであ
る。
金板に係わり、更に詳しくは優れた潤滑性と耐食性を有
し、種々の用途、例えば自動車用Ａｌ合金板として適用
できるＺｎ系分散めっきＡｌ合金板に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術と課題】一般に自動車用鋼板の腐食環境下で
の耐食性としては、裸耐食性のみならず、塗装耐食性す
なわち塗膜密着性、耐孔あき性や塗膜の温水浸漬密着
性、耐赤錆性等が要求される。更に、鋼板の加工成形時
には特に良好な潤滑性が必須とされる。例えば、特公昭
５０−２９８２１号公報に見られるＺｎ−Ｎｉめっき鋼
板、特公昭５６−１３３４８８号公報に見られるＺｎ−
Ｆｅ２層めっき鋼板の如く従来から使用されているめっ
き鋼板は、優れた潤滑性を有しているが、Ａｌ合金板で
はこの様なめっきを被覆した例はなく更に、ユーザー側
からの要求性能がより高度化するに従って、耐外面錆
性、加工時の潤滑性の点で、なお被覆するめっきに改良
の余地がある。
の耐食性としては、裸耐食性のみならず、塗装耐食性す
なわち塗膜密着性、耐孔あき性や塗膜の温水浸漬密着
性、耐赤錆性等が要求される。更に、鋼板の加工成形時
には特に良好な潤滑性が必須とされる。例えば、特公昭
５０−２９８２１号公報に見られるＺｎ−Ｎｉめっき鋼
板、特公昭５６−１３３４８８号公報に見られるＺｎ−
Ｆｅ２層めっき鋼板の如く従来から使用されているめっ
き鋼板は、優れた潤滑性を有しているが、Ａｌ合金板で
はこの様なめっきを被覆した例はなく更に、ユーザー側
からの要求性能がより高度化するに従って、耐外面錆
性、加工時の潤滑性の点で、なお被覆するめっきに改良
の余地がある。
【０００３】また、特公昭５８−２４７９８４号公報に
見られる単層めっきの複合めっき鋼板も提案されている
が、Ａｌ合金板へのＺｎ系めっきの適用は特開昭６１−
１５７６９３号、特開平４−１７６７８号、特開平４−
１７６８０号、特開平４−１７６７９号、特開平４−１
７６７７号公報に一部見られるが主に化成処理性の向上
に関するものであり、潤滑性の点では必ずしも充分では
ないのが現状である。また特開平２−３０１５９２号公
報はＺｎ系２層めっきに関するものであるが、本発明の
如くめっき中に分散粒子を添加してＡｌ合金板の潤滑
性、耐食性を著しく向上したものはない。
見られる単層めっきの複合めっき鋼板も提案されている
が、Ａｌ合金板へのＺｎ系めっきの適用は特開昭６１−
１５７６９３号、特開平４−１７６７８号、特開平４−
１７６８０号、特開平４−１７６７９号、特開平４−１
７６７７号公報に一部見られるが主に化成処理性の向上
に関するものであり、潤滑性の点では必ずしも充分では
ないのが現状である。また特開平２−３０１５９２号公
報はＺｎ系２層めっきに関するものであるが、本発明の
如くめっき中に分散粒子を添加してＡｌ合金板の潤滑
性、耐食性を著しく向上したものはない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記実情
に鑑み、種々の実験を重ねた結果、Ａｌ合金板の表面に
Ｚｎ系分散めっきを付与する事により、耐外面錆性が向
上するばかりでなく、鋼板で従来からみられるＺｎ系め
っきよりも特に、加工時の潤滑性が良好となることを見
いだした。この理由は以下の通りである。耐食性につい
ては、Ａｌ合金板の上に被覆されたＺｎ系めっきによ
り、Ａｌ合金板に特有の糸錆が抑制されると同時に、無
機分散粒子の添加効果で分散めっき鋼板に見られるよう
にめっき自体および地金の耐食性も向上することから錆
幅の抑制も見られた。潤滑性についても、ベースめっき
としてＺｎ系合金を被覆することによる表面硬度アップ
等により性能向上がはかられると同時に、無機分散粒子
を添加することにより、Ｚｎ合金ベースめっきとの相乗
効果により潤滑性が著しく向上することも判明した。
又、最表層にＺｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉのうち
少なくとも１種の酸化物または水酸化物を０．０１〜２
μｍ被覆することにより、加工時の潤滑性が更に良好と
なることを見いだした。
に鑑み、種々の実験を重ねた結果、Ａｌ合金板の表面に
Ｚｎ系分散めっきを付与する事により、耐外面錆性が向
上するばかりでなく、鋼板で従来からみられるＺｎ系め
っきよりも特に、加工時の潤滑性が良好となることを見
いだした。この理由は以下の通りである。耐食性につい
ては、Ａｌ合金板の上に被覆されたＺｎ系めっきによ
り、Ａｌ合金板に特有の糸錆が抑制されると同時に、無
機分散粒子の添加効果で分散めっき鋼板に見られるよう
にめっき自体および地金の耐食性も向上することから錆
幅の抑制も見られた。潤滑性についても、ベースめっき
としてＺｎ系合金を被覆することによる表面硬度アップ
等により性能向上がはかられると同時に、無機分散粒子
を添加することにより、Ｚｎ合金ベースめっきとの相乗
効果により潤滑性が著しく向上することも判明した。
又、最表層にＺｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉのうち
少なくとも１種の酸化物または水酸化物を０．０１〜２
μｍ被覆することにより、加工時の潤滑性が更に良好と
なることを見いだした。
【０００５】本発明は、以上のごとき知見に基いてなさ
れたものであって、その要旨とするところは、（１）Ａ
ｌ合金板の片面あるいは両面に、無機分散粒子を０．１
〜１０％含有するＺｎ系合金めっき層を１〜６０ｇ／ｍ
2被覆していることを特徴とするＺｎ系分散めっきＡｌ
合金板。（２）最表層にＺｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、
Ｔｉのうち少なくとも１種の酸化物または水酸化物を
０．０１〜２μｍ被覆したことを特徴とする（１）記載
のＺｎ系分散めっきＡｌ合金板にある。
れたものであって、その要旨とするところは、（１）Ａ
ｌ合金板の片面あるいは両面に、無機分散粒子を０．１
〜１０％含有するＺｎ系合金めっき層を１〜６０ｇ／ｍ
2被覆していることを特徴とするＺｎ系分散めっきＡｌ
合金板。（２）最表層にＺｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、
Ｔｉのうち少なくとも１種の酸化物または水酸化物を
０．０１〜２μｍ被覆したことを特徴とする（１）記載
のＺｎ系分散めっきＡｌ合金板にある。
【０００６】以下に本発明を詳細に説明する。先ず、本
発明においてＺｎ系分散めっきＡｌ合金板とは後述する
ようなＺｎ系合金めっきに無機分散粒子を添加した単層
めっきから構成されるものであって、この単層構造とし
たのは前述の知見の如く、潤滑性の飛躍的改善を考慮し
たためである。ここでＺｎ系合金めっきとは、Ｚｎに、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ等の１種または２種以上
を単独または複合して含有させためっきを指すものであ
り、Ｚｎ以外の元素含有率は１〜９０％である。この含
有率範囲として、下限は潤滑性の向上効果、上限は良好
な耐食性の限界から得られる。ここで、ベースめっきと
してＺｎ系合金めっきを用いている理由は、ＡｌやＦｅ
が糸錆を発生しやすいのに対し、Ｚｎ系めっきには一般
的に糸錆は見られず、Ｚｎ単独めっきに比べ耐食性も良
いため、錆幅の抑制効果に優れている。このため、Ａｌ
合金板にＺｎ系合金めっきを被覆することで、耐外面錆
性向上に効果的である。また、Ｚｎ系合金めっきはＺｎ
単独めっきに比べ一般に表面硬度が高く、摩擦係数も低
下する傾向がある。Ａｌ合金原板に比べこの効果は著し
い。
発明においてＺｎ系分散めっきＡｌ合金板とは後述する
ようなＺｎ系合金めっきに無機分散粒子を添加した単層
めっきから構成されるものであって、この単層構造とし
たのは前述の知見の如く、潤滑性の飛躍的改善を考慮し
たためである。ここでＺｎ系合金めっきとは、Ｚｎに、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ等の１種または２種以上
を単独または複合して含有させためっきを指すものであ
り、Ｚｎ以外の元素含有率は１〜９０％である。この含
有率範囲として、下限は潤滑性の向上効果、上限は良好
な耐食性の限界から得られる。ここで、ベースめっきと
してＺｎ系合金めっきを用いている理由は、ＡｌやＦｅ
が糸錆を発生しやすいのに対し、Ｚｎ系めっきには一般
的に糸錆は見られず、Ｚｎ単独めっきに比べ耐食性も良
いため、錆幅の抑制効果に優れている。このため、Ａｌ
合金板にＺｎ系合金めっきを被覆することで、耐外面錆
性向上に効果的である。また、Ｚｎ系合金めっきはＺｎ
単独めっきに比べ一般に表面硬度が高く、摩擦係数も低
下する傾向がある。Ａｌ合金原板に比べこの効果は著し
い。
【０００７】なお、めっき付着量は化成処理浴での溶解
と耐食性、製造コストを考慮にいれて分散粒子も含め１
〜６０ｇ／ｍ2の範囲に限定した。特に耐食性の観点か
らは６ｇ／ｍ2以上が望ましい。一方、耐食性アップの
相乗効果と潤滑性の向上をはかるために、無機分散粒子
をめっき中に添加しているが、含有率は０．１〜１０％
で特にその効果が顕著である。含有率の下限界未満では
分散粒子の添加効果は得られず、また上限界より高い領
域ではめっき層自体を分散自体を分散粒子が脆くする傾
向があるため、潤滑性は低下する。更に、潤滑性の向上
をはかるために、めっきの上にＺｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｚｒ、Ｔｉのうち少なくとも１種の酸化物または水酸化
物（例えばＺｎ系酸化物、Ｚｎ系水酸化物、Ｍｎ系酸化
物、Ｍｎ系水酸化物、りん酸塩、クロム酸塩等）を最表
層に付与した。皮膜厚としては、０．０１μｍ未満では
潤滑性の向上効果が認められず、又、２μｍ超では皮膜
がもろくなり、潤滑性が劣化するため０．０１〜２μｍ
に限定した。以下、実施例をもって本発明の効果をさら
に具体的に説明する。
と耐食性、製造コストを考慮にいれて分散粒子も含め１
〜６０ｇ／ｍ2の範囲に限定した。特に耐食性の観点か
らは６ｇ／ｍ2以上が望ましい。一方、耐食性アップの
相乗効果と潤滑性の向上をはかるために、無機分散粒子
をめっき中に添加しているが、含有率は０．１〜１０％
で特にその効果が顕著である。含有率の下限界未満では
分散粒子の添加効果は得られず、また上限界より高い領
域ではめっき層自体を分散自体を分散粒子が脆くする傾
向があるため、潤滑性は低下する。更に、潤滑性の向上
をはかるために、めっきの上にＺｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｚｒ、Ｔｉのうち少なくとも１種の酸化物または水酸化
物（例えばＺｎ系酸化物、Ｚｎ系水酸化物、Ｍｎ系酸化
物、Ｍｎ系水酸化物、りん酸塩、クロム酸塩等）を最表
層に付与した。皮膜厚としては、０．０１μｍ未満では
潤滑性の向上効果が認められず、又、２μｍ超では皮膜
がもろくなり、潤滑性が劣化するため０．０１〜２μｍ
に限定した。以下、実施例をもって本発明の効果をさら
に具体的に説明する。
【０００８】
実施例１ 本発明のめっきＡｌ合金板の製造は、ｐＨ１〜３のフッ
化物浴またはｐＨ１３．５〜１４．５のアルカリ浴を用
いた化学めっき及び電解前処理後、ｐＨ１〜３の硫酸塩
浴、塩化物浴を用いた電気めっきを行うことで可能であ
る。無機分散粒子はコロイドの形で浴中に添加した。Ｚ
ｎ−Ａｌの分散めっき等の一部のめっきは溶融めっき法
を用いて作製した。なお、下地のＡｌ合金板は主として
５０００系、６０００系をベースとした。評価試験は平
板引き抜き試験（摩擦係数測定）及び耐外面錆性試験
（錆幅測定）を行った。各試験条件を以下に示す。
化物浴またはｐＨ１３．５〜１４．５のアルカリ浴を用
いた化学めっき及び電解前処理後、ｐＨ１〜３の硫酸塩
浴、塩化物浴を用いた電気めっきを行うことで可能であ
る。無機分散粒子はコロイドの形で浴中に添加した。Ｚ
ｎ−Ａｌの分散めっき等の一部のめっきは溶融めっき法
を用いて作製した。なお、下地のＡｌ合金板は主として
５０００系、６０００系をベースとした。評価試験は平
板引き抜き試験（摩擦係数測定）及び耐外面錆性試験
（錆幅測定）を行った。各試験条件を以下に示す。
【０００９】〔平板引き抜き試験条件〕 試験片寸法：１．０ｍｍ×３０ｍｍ×３００ｍｍ 押しつけ力：４５０ｋｇｆ 引き抜き速度：２００ｍｍ／ｍｉｎ 工具接触面積：９００ｍｍ2（３０ｍｍ×３０ｍｍ）
【００１０】〔耐外面錆性試験条件〕 耐試片寸法：１．０ｍｍ×７０ｍｍ×１５０ｍｍ サンプル調整：めっきアルミ板に化成処理＋３コート
後、塗装に下地に達するスクラッチ傷を入れた。 試験環境：塩水噴霧＋湿潤環境。 更に、各試験の評価基準は以下の通りである。
後、塗装に下地に達するスクラッチ傷を入れた。 試験環境：塩水噴霧＋湿潤環境。 更に、各試験の評価基準は以下の通りである。
【００１１】
【００１２】 但し、外面錆はカット傷部から塗膜膨れとして発生。
【００１３】本発明の内、各種Ｚｎ合金めっき組成と全
めっき付着量、各種分散粒子含有率をそれぞれ独立に変
化させて各評価試験を行った結果を表１〜表４に示す。
表中の（潤）付きの上段評点は潤滑性、（錆）付きの下
段評点は耐外表面錆性を表している。めっきが低付着量
の場合には分散粒子含有率にかかわらず耐外面錆性が比
較的悪く、付着量１ｇ／ｍ2以上で良好となるが、６ｇ
／ｍ2以上の付着量で一段と良好な耐外面錆性が得られ
る。分散粒子が無いとめっきの有無にかかわらず潤滑性
は不良となる。分散粒子の増加で潤滑性は良好となる
が、１０％を超えると潤滑性能は低下する傾向にある。
めっきの全付着量が６０ｇ／ｍ2を超えても徐々に潤滑
性が低下する傾向が実験的に見られた。以上から、現象
的にＺｎ系分散めっきの全付着量を０．１〜６０ｇ／ｍ
2、合金成分組成を１〜９０％とし、無機分散粒子の含
有率を０．１〜１０％としたＺｎ系分散めっきが、Ａｌ
合金板の潤滑性、耐食性向上の顕著な効果を奏すること
がわかった。
めっき付着量、各種分散粒子含有率をそれぞれ独立に変
化させて各評価試験を行った結果を表１〜表４に示す。
表中の（潤）付きの上段評点は潤滑性、（錆）付きの下
段評点は耐外表面錆性を表している。めっきが低付着量
の場合には分散粒子含有率にかかわらず耐外面錆性が比
較的悪く、付着量１ｇ／ｍ2以上で良好となるが、６ｇ
／ｍ2以上の付着量で一段と良好な耐外面錆性が得られ
る。分散粒子が無いとめっきの有無にかかわらず潤滑性
は不良となる。分散粒子の増加で潤滑性は良好となる
が、１０％を超えると潤滑性能は低下する傾向にある。
めっきの全付着量が６０ｇ／ｍ2を超えても徐々に潤滑
性が低下する傾向が実験的に見られた。以上から、現象
的にＺｎ系分散めっきの全付着量を０．１〜６０ｇ／ｍ
2、合金成分組成を１〜９０％とし、無機分散粒子の含
有率を０．１〜１０％としたＺｎ系分散めっきが、Ａｌ
合金板の潤滑性、耐食性向上の顕著な効果を奏すること
がわかった。
【００１４】実施例２ ５０００系、６０００系のＡｌ合金板に、無機分散粒子
を０．１％含有するＺｎ系合金めっきを１ｇ施したもの
を、酸化剤を含むＺｎ酸性溶液に浸漬して、最表層に
０．０１〜２．５μｍ厚のＭｎ系酸化物皮膜を形成し
た。尚、Ｚｎ系合金めっきの組成と添加した無機分散粒
子の種類は表５に示すとおりである。そして、実施例１
と同様の試験により評価した結果を表５に示した。これ
より、最表層に０．０１〜２．０μｍのＭｎ系酸化物皮
膜を付与することにより、潤滑性が向上することが確認
された。
を０．１％含有するＺｎ系合金めっきを１ｇ施したもの
を、酸化剤を含むＺｎ酸性溶液に浸漬して、最表層に
０．０１〜２．５μｍ厚のＭｎ系酸化物皮膜を形成し
た。尚、Ｚｎ系合金めっきの組成と添加した無機分散粒
子の種類は表５に示すとおりである。そして、実施例１
と同様の試験により評価した結果を表５に示した。これ
より、最表層に０．０１〜２．０μｍのＭｎ系酸化物皮
膜を付与することにより、潤滑性が向上することが確認
された。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
【表５】
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によりめっき被
覆後の耐食性、潤滑性が極めて優れたＺｎ系分散めっき
Ａｌ合金板が得られ、特に軽量自動車用Ａｌ合金板とし
て適用できることは、工業的意義は極めて大きい。
覆後の耐食性、潤滑性が極めて優れたＺｎ系分散めっき
Ａｌ合金板が得られ、特に軽量自動車用Ａｌ合金板とし
て適用できることは、工業的意義は極めて大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 和彦 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａｌ合金板の片面あるいは両面に、無機
分散粒子を０．１〜１０％含有するＺｎ系合金めっき層
を１〜６０ｇ／ｍ2被覆していることを特徴とするＺｎ
系分散めっきＡｌ合金板。 - 【請求項２】 最表層にＺｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、
Ｔｉのうち少なくとも１種の酸化物または水酸化物を
０．０１〜２μｍ被覆したことを特徴とする請求項
（１）記載のＺｎ系分散めっきＡｌ合金板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4088496A JPH05287593A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 耐食性と潤滑性に優れたＺｎ系分散めっきＡｌ合金板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4088496A JPH05287593A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 耐食性と潤滑性に優れたＺｎ系分散めっきＡｌ合金板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287593A true JPH05287593A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=13944430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4088496A Pending JPH05287593A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 耐食性と潤滑性に優れたＺｎ系分散めっきＡｌ合金板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287593A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103243361A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 复合镀层以及复合镀层的刷镀方法 |
| US11396707B2 (en) | 2019-12-23 | 2022-07-26 | Tech-Taiyo Kogyo Co., Ltd. | Laminate and rust prevention method |
-
1992
- 1992-04-09 JP JP4088496A patent/JPH05287593A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103243361A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 复合镀层以及复合镀层的刷镀方法 |
| CN103243361B (zh) * | 2012-02-13 | 2016-09-14 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 复合镀层以及复合镀层的刷镀方法 |
| US11396707B2 (en) | 2019-12-23 | 2022-07-26 | Tech-Taiyo Kogyo Co., Ltd. | Laminate and rust prevention method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040629 |