JPH0548313B2

JPH0548313B2 -

Info

Publication number: JPH0548313B2
Application number: JP60146402A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Higuchi; Makoto Yoshida; Takashi Hirao; Koji Umeno; Kenichi Asakawa
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1993-07-21
Also published as: JPS627888A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、NaCl、CaCl₂等の存在するCl^-イオ
ン含有される腐食環境に曝された場合の耐食性、
塗装性能にすぐれ自動車用鋼板、建築材料等に使
用される亜鉛系メツキ鋼板に関する。（従来技術とその問題点）従来から自動車用鋼板には防錆被覆層が施され
ていない、いわゆる冷延鋼板が使われて来た。こ
の冷延鋼板は、自動車会社で自動車の各種部材に
加工され、組立てられた後、燐酸塩処理を施し、
次いで塗装される。即ち自動車に使用される冷延
鋼板は、塗膜によつて腐食から保護されている。
しかし近年になつて自動車の耐久性向上、特に腐
食に基因する耐久性向上の要求が高くなり、従来
の塗装のみではこの要求に必ずしも対処出来なく
なつた。例えば、冬期、道路の凍結を防止するた
め塩を散布するカナダにおいて、1985年の自動車
の車体腐食に関するガイドラインとして“10年間
孔あきなし”及び“５年間錆発生なし”を目標に
している。このガイドラインは“カナダコード”
として知られ、このため車体防錆に対する目標と
して各種対策が採られつつある。現在、冷延鋼板の耐食性、塗装後の耐食性を向
上し、かつ加工性を損なわずに量産可能なものと
して、電気亜鉛メツキ鋼板が広く使われている。しかし、亜鉛メツキ鋼板の亜鉛層自体はCl^-を
含有する前記の如き苛酷な腐食環境においてすぐ
れた耐食性を示すものの、亜鉛が地鉄（メツキ原
板）より極めてアノーデイツク（Anodic）であ
るため、地鉄に対する犠牲防色能による溶解・腐
食速度が大きく、、比較的短期間で亜鉛の防色作
用が失なわれ、長期間の耐食寿命が得られにく
い。耐食性の向上にはメツキ量を増す事が最も簡単
な方法である。しかし、メツキ量の増加は電気メ
ツキでは著るしい生産性の低下とコスト上昇をも
たらし、経済的に望ましくないばかりでなく、加
工性、溶接性等の面でも次の様な問題がある。即ち、メツキ鋼板を自動車部品に加工する際、
特に絞り加工において、メツキ層が剥離したり、
又その一部が削り取られて（所謂パウダリング）
プレス金型に堆積し、製品に疵を生じる現象があ
る。この様なパウダリングを起すと、金型の手入
れで生産性が著るしく落ちるばかりでなく、成品
の性能にも悪影響がある所から、メツキ量を少な
くする必要がある。一方加工された各種部材を組
立ては、殆んど抵抗溶接（スポツト溶接）が使わ
れ、溶接性の良悪が重視されている。溶接性に
は、メツキ量が大きく影響し、メツキ量がある程
度以上に増えると、溶接部の強度不足、外観不良
等の欠陥を生じ易くなり、更には溶接電極寿命の
著るしい低下が生じる。従つて、加工性、溶接性
の見地から、出来るだけ低メツキ量が望ましい。
更に、自動車用亜鉛メツキ鋼板は最終的には塗装
されるが、塗膜欠陥部や塗膜を浸透した腐食性水
溶液に亜鉛が腐食さ易いために、塗膜面“ふく
れ”（所謂ブリスター）を発生し、塗膜が素地か
ら浮き上り剥離するという欠点がある。これらの塗膜剥離部分から腐食が進行し、その
耐食寿命を著しく減じる欠点があつた。又、同様に屋根、壁材料等の建築用材料として
使用される場合も長期耐食寿命が要求され、その
耐食性向上の要望が高い。この場合も塗装されて使用されることが多く、
前記と同様に塗膜欠陥部或いは塗膜を浸透した腐
食性水溶液が亜鉛を腐食し、塗膜面に“フクレ”
（所謂、ブリスター）を発生し、塗膜を素地から
剥離し、塗膜剥離部分から腐食が進行し、その耐
食寿命を著しく劣化する欠点があつた。このような問題は、亜鉛メツキ鋼板のみなら
ず、亜鉛系メツキ鋼板（ここで「亜鉛系」とは亜
鉛を主成分とする共晶組織の亜鉛合金、或いは亜
鉛に対してポリアミド系、ポリイミド系等の有機
物を含んでいるもの、あるいはリン、シリカ、ア
ルミナ等の無機物を含んでするものも意味する）
においても、メツキ層自体の腐食環境での腐食速
度は合金化によつて向上するものの、犠牲防食性
作用は合金メツキ層中の亜鉛に依存するため耐食
性能、塗膜性能等を劣化する問題がしばしばあつ
た。（問題点を解決するための手段）本発明者らは、かかる亜鉛メツキ鋼板或いは亜
鉛系メツキ鋼板の問題点を解決し、耐食性、端面
部の耐食性或いは塗膜密着性、塗装後耐食性能等
の塗装性能にすぐれた亜鉛系メツキ鋼板を得るこ
とを目的に種々の検討を行なつた。その結果、亜鉛系メツキ鋼板の原板鋼成分を調
整して、亜鉛のアノード防食性能を確保すると共
に、そのメツキ原板に対するカツプル腐食電流を
減少せしめ、メツキ欠陥部或いはメツキ鋼板端面
での亜鉛の犠牲防食による溶解速度を抑制する事
によつて、メツキ鋼板の耐食性及び耐孔食性の向
上或いは端面部からの腐食が防止できる事がわか
つた。さらに塗膜と密着性がすぐれた塗装下地処
理を施した場合には塗膜欠陥部や塗膜下のメツキ
欠陥部、端面等において、亜鉛の腐食速度の抑制
による亜鉛の腐食生成物に起因する塗膜フクレ
（所謂、ブリスター）、塗膜剥離の防止、塗膜剥離
部分の減少による塗装後の耐食性の向上が可能で
ある事がわかつた。すなわち、メツキ原板にCrを必須成分にして
Cu、Ｐ、Niの１種又は２種以上を添加した鋼板、
及び該鋼板にTi、Nb、Ｖ、Zrの１種又は２種以
上を適宜成分調整して添加した鋼板に、亜鉛メツ
キ層或いは亜鉛系メツキ層を施す事によつて、メ
ツキ原板とメツキ層との相互作用或いは相剰効果
による上記の如き耐食性、塗装性能の向上が可能
である事がわかつた。また、さらに上記組成のメツキ鋼板にNi系下
地被覆層を施す事によつて、その性能向上効果が
より一層助長される事を見出した。而して、その要旨は、 (1) 重量％で、Ｃ；0.15％以下、酸可溶Al；0.005〜0.10％、
Cr；1.5〜20％、にCu；0.8％以下、Ｐ；0.15％
以下、Ni；10％以下の１種又は２種以上を含
有する鋼板の片面又は両面に、亜鉛メツキ層或
いは亜鉛系メツキ層を施してなる耐食性と塗装
性能にすぐれた亜鉛系メツキ鋼板。 (2) 重量％で、Ｃ；0.15％以下、酸可溶Al；0.005〜0.10％、
Cr；1.5〜20％、Cu；0.8％以下、Ｐ；0.15％以
下、Ni；10％以下の１種又は２種以上を含有
し、さらにTi、Nb、Ｖ、Zrの１種又は２種以
上で0.03〜0.50％を含有する鋼板の片面又は両
面に、亜鉛メツキ層或いは亜鉛系メツキ層を施
してなる耐食性及び塗装性能にすぐれた亜鉛系
メツキ鋼板。 (3) 重量％で、Ｃ；0.15％以下、酸可溶Al；0.005〜0.10％、
Cr；1.5〜20％、にCu；0.8％以下、Ｐ；0.15％
以下、Ni；10％以下の１種又は２種以上を含
有する鋼板の片面又は両面に、Ni系下地被覆
層と亜鉛メツキ層或いは亜鉛系メツキ層を施し
てなる耐食性及び塗装性能にすぐれた亜鉛系メ
ツキ鋼板。 (4) 重量％で、Ｃ；0.15％以下、酸可溶Al；0.005〜0.10％、
Cr；1.5〜20％、Cu；0.8％以下、Ｐ；0.15％以
下、Ni；10％以下の１種又は２種以上を含有
し、さらにTi、Nb、Ｖ、Zrの１種又は２種以
上で0.03〜0.50％を含有する鋼板の片面又は両
面に、Ni系下地被覆層と亜鉛メツキ層或いは
亜鉛系メツキ層を施してなる耐食性及び塗装性
能にすぐれた亜鉛系メツキ鋼板を提供する事に
ある。以下に本発明について詳細に説明する。通常の鋼板製造工程を経て製造された前記鋼成
分の鋼板をメツキ原板として使用する。亜鉛系メツキ鋼板が使用される腐食環境、特に
Cl^-イオン含有腐食環境において、Crを1.5％以
上、特に３％以上含有して、Cu、Ｐ、Niの１種
又は２種以上を添加する鋼板は、従来の亜鉛メツ
キ原板のようにこれらの合金化元素を不可避的不
純物程度しか含有していない鋼板に比してすぐれ
た耐食性を示す。それと同時に、第１図に例示するように、Cl^-
イオン含有腐食環境において、Crが1.5％以上添
加されている鋼板は、亜鉛メツキ層とメツキ原板
のカツプル腐食電量を著しく減少する。この作用
はCu、Ｐなどを含有した場合に特に顕著である。その結果、従来の亜鉛メツキ層とメツキ原板と
の間の腐食電流が極めて大きいメツキ欠陥部ある
いは加工時に生成されるメツキ層の疵付き欠陥部
或いは端面がCl^-イオン含有腐食環境において亜
鉛メツキ層の犠牲防食作用による著しい溶解によ
り、亜鉛メツキ鋼板の耐食性が劣つていたが、本
発明のようにCr含有鋼板に他の耐食性向上元素
を添加する事によつて解決することができる。一般に亜鉛メツキ層を鋼板に対し如何に厳格に
管理を行なつてメツキしても、ピンホール、不メ
ツキ等欠陥を皆無にする事は困難である。従つて、本発明の如く、亜鉛メツキ層とメツキ
原板との間にカツプル腐食電流を著しく減じ、か
つメツキ原板をアノード防食するCrを必須成分
とする鋼板をメツキ原板として用いる事によつ
て、メツキ欠陥部や端面をアノード防食すると同
時にこれら部分の亜鉛系メツキ層溶解速度を著し
く抑制し、かつ亜鉛メツキ層が腐食し消失した後
もメツキ原板自体の耐食性によつて、極めて耐食
寿命のすぐれた亜鉛系メツキ鋼板が得られる。さらに、この効果は塗装して使用する場合も、
塗膜の経時後の密着性向上及び塗装後の耐食性向
上をもたらす。すなわち、地鉄に達する欠陥部、加工による塗
膜表面にまで達するクラツク発生部分或いは塗膜
欠陥部等において、亜鉛系メツキ層の犠牲防食能
による著しい腐食溶解を抑制するため、亜鉛の腐
食生成物の生成を減じ、塗膜フクレの生成を防止
し、腐食環境に長期に曝された場合の塗膜剥離を
生じにくくさせ、前記の如き欠陥部における塗料
密着性の向上、塗装後耐食性の著しい向上効果が
得られる。而して、これらの効果を得る主要成分
のCr含有量の上限は20％以下に規制される。 Cr含有量が20％をこえると、上記効果がほぼ
飽和するとともに、加工性と溶接性が劣化する。
特に、成形加工性から、Cr11％以下のγ相とα
相の変態領域の組成においては、鋼板製造時にお
いて、これらの変態により結晶粒の粗大化がおこ
りにくく、苛酷な成形加工を受けた場合に、リジ
ングと呼ばれるはだ有れ現象がおこりにくく好ま
しい。従つて、上記の腐食雰囲気に対する耐食性
及び加工性、溶接性の面から、Cr含有量を1.5〜
20％とした。好ましくは３〜11％である。以上、耐食性の点からはCrの効果が最も大き
いが、さらに耐食寿命或いは塗装性能を向上せし
めるために、Cu、Ｐ、Niの１種又は２種以上を
添加する。すなわち、これらの添加成分はCl^-イオン含有
腐食雰囲気において、鋼板自体の耐食寿命の向上
及び亜鉛メツキ層との複合効果による亜鉛メツキ
層のメツキ欠陥部或いは塗膜欠陥部等の溶解速度
の現象によるメツキ鋼板の性能向上を更に一段と
可能にする元素である。 Cuは、Cl^-イオン含有腐食雰囲気における鋼板
自体の耐食性向上と亜鉛メツキ層とのカツプル電
流の減少による亜鉛メツキ層の溶解速度減少効果
を更に一層助長し、前記の如く耐食寿命の延長及
び塗膜性能の向上をもたらす。而して、その添加量は、増加するにつれて耐食
性能を向上せしめるが、鋼板製造上の問題から
0.8％以下に規制する。0.8％をこえる添加量は、
熱間圧延時において、赤熱脆性による割れや鋼板
表面にCuを濃縮し、スケール疵等が発生する。
また上記のようなCuの添加効果を得るためには、
0.1％以上の添加が好ましい。Ｐも、Cu成分と同様にCl^-イオン含有腐食雰囲
気での耐食性を向上し、鋼板の穿孔腐食を防止す
る有効な成分としてメツキ鋼板の耐食寿命をさら
に延長する。さらに、ＰはCr及びcuと複合添加
の場合に耐食性向上の効果が著しく、ひいては亜
鉛メツキ鋼板の耐食寿命の延長と塗膜性能の向上
をもたらす。その効果は、添加量の増加につれて
増大するが、0.15％をこえると加工性の劣化及び
亜鉛メツキ層のメツキ密着性の阻害等の問題が生
じる。また、Crとの複合添加で上記の効果を得
るためには0.02％以上の添加が好ましい。 Niは、Cl^-イオン含有腐食雰囲気において、Cr
含有鋼板自体の耐食性向上の亜鉛メツキ層とのカ
ツプル電流の減少による亜鉛メツキ層の溶解速度
の減少を一層助長せしめるので、耐食寿命の延長
及び塗膜性能の向上をもたらす。Niの効果は、
添加量の増大につれて増加するが、10％をこえて
ると、Crと相俟つて、亜鉛メツキ原板の表面清
浄化と活性化処理を困難にし、メツキ層の均一被
覆性及びメツキ密着性を阻害する。したがつて
NiはCrとの関係から10％以下、好ましくは５％
以下であり、その複合添加による性能効果を得る
には、0.1％以上が好ましい。以上、耐食性向上効果の大なる添加元素以外に
本発明は、Ｃ及び酸可溶Alについても、その含
有量を限定する。Ｃは含有量の増加につれてクロムカーバイドの
析出量が多くなり、鋼の機械的性質と耐食性を劣
化すると同時に、亜鉛メツキ層の均一被覆性を阻
害する。従つて、Ｃ含有量は0.15％以下、好まし
くは0.10％以下である。 Alは、鋼中に残存する酸可溶Al（SolAl）量が
0.005％未満の小含有量は、酸化性ガスによる気
泡の発生を防止する事が困難であり、鋼の表面欠
陥発生率を著しく高め、鋼素材の耐食性劣化の起
点となる。また、0.10％を超える過剰な酸可溶Al
は、Al系酸化物を鋼表面に点在せしめて、耐食
性劣化の起点或いは本鋼板に対して施されるメツ
キ面においては不メツキ、ピンホール等を発生し
て、メツキ健全性を損じる。又、本発明は、上記の鋼成分の他にTi、Nb、
Zr、Ｖを１種又は２種以上で0.03〜0.50％を含有
させて、鋼中のＣと結合せしめて含有されるCr
の有効化を計り、更にすぐれた成形加工性と、耐
食性を向上せしめる。 Tiなどの鋼成分の含有量が0.03％未満ではクロ
ムカーバイドの析出を防止して、成形加工及び耐
食性を向上せしめる効果が少なく、またその含有
量が0.05％を超えると、その効果が飽和に達し経
済的でなくなると共に、これら成分の析出によつ
て素材の硬質化を起し、成形加工性を劣化する傾
向にある。好ましい含有量は0.075〜0.20％であ
る。上記のような組成成分で構成された鋼板そのも
のでは、耐食性が優れているものの、海開地帯或
いは道路凍結防止用の融雪塩が散布される様な腐
食の激しい場所においては、赤錆を発生し、耐食
性の劣化が著しい。また、塗装を施し耐食性を向
上して使用する用途には、塗料密着性向上を計る
塗装下地処理の燐酸塩処理が均一に施されにくい
欠点を有し、塗装後の性能が著しく劣化する。このため、現在自動車様鋼板或いは建築用材料
に要求される耐食性から見れば不充分である。従つて、前記メツキ鋼板により優れた耐食性
能、塗装性能を付与するため、亜鉛系メツキ層を
施す。而して、本発明に使用されるCrとCu、Ni等を
含有する鋼板に亜鉛メツキ層を施した場合、従来
の鋼板そのものと比較した場合、亜鉛メツキと層
とメツキ原板のカツプル腐食電流が著しく減少す
る。従つて、亜鉛メツキ層の鋼板に対する犠牲防食
による腐食速度が著しく低減され、腐食環境に曝
された場合のメツキ層の腐食量が小さくなる。従
つて、従来の、Crを不可避的不純物程度で含有
する鋼板をメツキ原板にして使用した場合と比較
して、本発明の亜鉛系メツキ鋼板は著しく長期間
にわたつて鋼板に対する犠牲防食効果を持続し、
その腐食速度も小さく、耐食性が極めてすぐれた
ものとなる。この結果として、また塗装が施された場合にお
いても、次の様な利点が得られる。すなわち、塗膜下腐食に対しても、亜鉛系メツ
キ層の溶解速度の減少効果により、亜鉛の腐食生
成物に起因すると考えられる塗膜フクレの発生が
軽減され、腐食環境に長期間曝された場合の塗料
密着性が著しく改善される。特に、地鉄に達する様な塗膜欠陥が生成された
場合、或いは端面等において、従来に比して、塗
膜フクレが著しく軽減され、塗膜剥離が著しく少
なくなるなどの効果が得られる。従つて、塗膜剥
離部分から進行する腐食も著しく軽減される。以上の如く、本発明の亜鉛系メツキ鋼板は、メ
ツキ原板その相剰効果とあいまつて、メツキ層の
腐食速度減少による耐食性向上、塗装性能の向上
による耐食性向上により、その耐食寿命は著しく
延長される。次に、本発明においてメツキ原板に施される亜
鉛メツキ層及び亜鉛メツキ層は特に規定されるも
のではないが、次のようなメツキ層が好ましい。すなわち、メツキ層は、溶融メツキ法では成形
加工時にメツキ剥離を生じない程度の合金層を有
する亜鉛メツキ層及び電気メツキ法による亜鉛メ
ツキ層が施される。また、亜鉛系メツキ層は、50
％以上のZnに合金化元素が混合されたもので、
例えば、Zn−Al、Zn−Al−Si、Zn−Al−Sb、
Zn−Al−Mg軽合金メツキ鋼板等が含まれる。次に、本発明においてメツキは、特に規定され
るものではなく、鋼板表面を清浄化、活性化処理
後、鋼板片面又は両面に、溶融メツキ法、電気メ
ツキ法、真空蒸着法等により施される。溶融メツ
キ法は、ガス還元方式、フラツク方式いずれの方
法でもよい。また、電気メツキ法は、通常用いら
れる（硫酸亜鉛−硫酸ソーダー）系水溶液、或い
は（塩化亜鉛−塩化ソーダー）系水溶液等の電解
浴組成を用いて、亜鉛メキ層が施される。而して、この亜鉛系メツキ層の厚さは特に規定
されないが、均一被覆性の確保による耐食性、耐
食寿命の点から、その厚さは1.5μ以上、好ましく
は3μ以上のメツキ被膜層が設けられる。また、
被覆層の密着性、成形加工性、溶接性等の面か
ら、その厚さは25μ以下、好ましくは15μ以下の
厚さの被覆層が施される。また、本発明においては、上記の如き鋼組成の
原板と亜鉛系メツキ層との複合効果による耐食
性、塗膜性能を更に向上せしめるために、メツキ
原板と亜鉛系メツキ層との中間層としてNi系下
地被覆層が設けられる。このNi系下地被覆層を設ける事により、Zn又
はZn系合金メツキ層と該下地被覆層との重畳効
果によるピンホールの減少による耐食性向上効果
が得られる。また、Ni系下地被覆層を構成する金属或いは
合金、亜鉛鉛系メツキ層と比較的拡散速度が速、
塗装焼付け作業等においてNn−Ni系合金層が生
成し易く、地鉄に達するピンホールの減少による
耐食性向上効果も更に得られる。このNi系下地被覆層には、Ni、Ni−Co合金、
Ni−Ｐ合金、Ni−Fe合金、Ni拡散処理層が0.01
〜1μ厚さで設けられる。これは、その厚さが
0.01μ未満では、下地被覆層の均一被覆効果が不
足し、上記のピンホール減少効果が得られない傾
向にあり、また、その厚さが1μをこえる場合に
は；上記効果が飽和するとともに、下地被覆層が
加工により割れを発生する傾向にあり、好ましく
ないからである。また、これらのNi系下地被覆層のうち、特に
Ni拡散被覆層を設ける方法が特にすぐれている。
この拡散層は上記の如き下地被覆層を設けてから
冷延鋼板の加熱焼鈍工程等を活用している拡散処
理層が設けられるが、本発明の鋼成分との複合効
果により、メツキ原板表面にNi濃度の高い電気
的に貴なメツキ原板となるため、原板自体の耐食
性向上効果が得られ、それと同時に、亜鉛系メツ
キ層とのカツプル腐食電流が減少し、メツキ層の
メツキ欠陥部や端面部等に対する犠牲溶解による
腐食速度が減少し、その結果として、メツキ鋼板
の耐食寿命の延長、或いは塗装後においても地鉄
に達する塗膜欠陥部や端面部において亜鉛メツキ
層等の腐食制度の減少に基づく、塗膜下腐食が著
しく抑制され、塗装後耐食性、経時後の塗料密着
性の向上効果が更に期待できる。次に、本発明においてメツキ原板に対して施さ
れるNi系下地被覆層、亜鉛系メツキ層を設ける
方法及びその付着量については、特に規制される
ものではないが、その被覆層を設ける法について
例れば以下の様な方法が用いられ、また針着量に
ついては以下の範囲での使用が好ましい。すなわち、Ni系下地処理法は (1) ニツケル下地処理；硫酸ニツケル−塩化ニツ
ケルホウ酸系浴を用いた電気メツキ法 (2) ニツケル−コバルト合金下地処理；目的とす
る組成のニツケル、コバルトイオンを含有する
硫酸ニツケル−硫酸コバルト−塩化ニツケル−
塩化コバルト−ホウ酸系浴を用いた電気メツキ
法 (3) ニツケル−鉄合金下地処理；目的とする組成
のニツケル、鉄イオンを含有する硫酸ニツケル
−硫酸鉄−ホウ酸系浴を用いた電気メツキ法 (4) ニツケル−Ｐ合金下地処理；目的とすつ組成
のニツケル、Ｐイオンを含有する硫酸ニツケル
−塩化ニツケル−次亜リン酸ソーダー−リ酸系
浴を用いた電気メツキ法等が行なわれる。又、Ni系下地処理法でNi系拡散処理層を設け
る場合には、上記のNi及びNi合金を電気メツキ
法でメツキ原板に施すか、或いはNiイオン若し
くはNiイオンと他の合金化元素イオンを含有す
る水溶液をメツキ原板表面に塗布して、各々加熱
拡散処理が施される。例えば、上記のNiメツキ後或いな酢酸ニツケ
ル−界面活性剤水溶液、若しくは酢酸ニツケル−
リン酸アンモン−界面活性剤水溶液をロールコー
ターで塗布、乾燥後に各々非酸化性雰囲気で加熱
拡散処理（例べば、650〜910℃の温度で30〜180
秒間の加熱処理）が行なわれる。この拡散被覆層を設ける場合には、冷間圧延の
ままの鋼板（As Cold材）及び冷間圧延後焼鈍さ
れた鋼板（フルフイニツシエ材）のいずれかを用
いて、脱脂、酸洗等の表面清浄化、活性化処理後
に電気メツキ法或いは水溶液塗布法により、Ni
系被覆層を設けて加熱拡散処理を行なつてもよ
い。しかしながら、冷間圧延のままの鋼板にNi
系被覆層を設け、原板の焼鈍と同時に拡散処理を
行なうのが、冷間圧延材の有する加工歪により、
Ni系被覆層と鋼板の相互拡散が一層促進される
ので短時間の加熱処理で目的とする拡散層が生成
され、経済的にも工業的にも有利である。而して、これらのNi系近被覆層は前記したの
ように、0.01〜1.0μの厚さで設けられる。以上の様に、本発明の鋼成分を有する鋼板と亜
鉛系メツキ層、或いはNi系下地層と亜鉛系メツ
キ層とで構成されているメツキ鋼板は、腐食環境
に曝された場合に、メツキ原板とメツキ層の複合
効果によつてメツキ欠陥、成形加工時の加工疵
部、或いは端面部等においてメツキ層の犠牲防食
作用による溶解速度が軽減される事によつて、メ
ツキ層の耐食寿命が延長され、また、塗装されて
使用される場合には塗膜下腐食の軽減による経時
後の塗料密着性の向上、塗装後耐食性の向上効果
が得られる。而して、本発明の鋼板を塗装してから使用する
場合には、燐酸塩結晶被膜或いはクロメート処理
被膜層が塗装下地処理として施される。この場
合、腐食環境において長期間曝された場合、腐食
水溶液が塗膜下に侵入した場合において塗装下地
処理層が溶解されにくく、塗膜と塗装下地層との
密着性が極めてすぐれた下地被覆層である燐酸塩
結晶被膜を施した場合にすぐれた塗装性能向上効
果が得られる。すなわち、本発明のメツキ鋼板は、前記したよ
うに、メツキ欠陥部、地鉄に達する疵部等におけ
る溶解速度が小さくなるので、腐食水溶液に対し
て不溶解性の燐酸塩結晶被膜を塗装下地処理とし
て施してある場合において、従来の亜鉛メツキ鋼
板に比して、以下の如き利点が得られる。亜鉛系メツキ鋼板において、不可避的に生成さ
れるピンホール部等に対して、燐酸塩結晶被膜に
よる封孔効果はあるものの、必ずしも充分でな
く、燐酸塩結晶被膜の欠陥部を侵入した腐食水溶
液等によつて、メツキ層の欠陥部に対する亜鉛の
犠牲防食作用による溶解速度が大なるため、従来
の亜鉛系メツキ鋼板では塗膜と燐酸塩結晶被膜の
密着性はすぐれているものの、このメツキ層の腐
食部分から塗膜のフクレ、塗膜剥離等が生じる現
象がしばしばみられた。しかるに、本発明の鋼板においては、メツキ層
欠陥に対する亜鉛の溶解速度が抑制されることに
より、塗膜との密着性が優れている燐酸塩結晶被
膜が生成されている場合に、亜鉛メツキ層の腐食
生成物によつて燐酸塩被膜とメツキ層の界面部か
ら塗膜のフクレ、塗膜の剥離等が極めて減少せし
められる効果が得られる。従つて、塗膜の密着性、経時の密着性及び塗装
後耐食性が、従来の亜鉛系メツキ鋼板に比して、
格段にすぐれる。この利点は、地鉄に達する疵付
き部或いは端面等においても、同様に、メツキ層
の溶解が抑制されるため、前記と同様の効果が得
られ、塗膜の密着性向上、塗装後耐食性の向上等
に対して、極めてすぐれた効果が得られる。以上の如く、本発明は、塗膜層との密着性がす
ぐれた燐酸塩結晶被膜を亜鉛メツキ層表面に施す
事によつて、亜鉛メツキ層の過度な犠牲防食作用
による亜鉛メツキ層の腐食が起因する塗膜剥離、
塗膜剥離部分の耐食性劣化等が抑制されるので、
耐食寿命の極めて長い塗装鋼板を提供する事がで
きる。（実施例）以下に、本発名の実施例を比較例とともに説明
する。第１表に示すCr含有量を中心に変化させた鋼
成分の鋼板を用い、下記に示す被覆法により亜鉛
系メツキ層或いはNi系下地被覆層と亜鉛系メツ
キ層を設けた。すなわち、電気メツキ法による亜鉛メツキ層
は、冷延鋼板（フルフイニツシユ材）を（３％
NaOH＋0.3％界面活性材）系脱脂浴を用い、脱
脂、水洗後に10％H₂SO₄水溶液を用いて50℃で
電流密度20A／ｄm²で、陽極酸洗１秒、陰極酸洗
１秒間づつ電解酸洗、水洗を行つて、表面清浄
化、活性化処理を行なつた。その後、（350ｇ／
の硫酸亜鉛−80ｇ／硫酸ソーダ）系電解浴を用
いて、60℃、40A／ｄm²の電流密度で所定厚さの
亜鉛メツキ層を設けた。一方、溶解メツキ法による亜鉛メツキ層或いは
亜鉛系メツキ層については、冷間圧延のままの
As Cold材を用いて、無酸化炉方式による溶融亜
鉛メツキ装置を用いて、Zn−0.2％Al系メツキ浴
及び第１表に示す亜鉛合金メツキ浴を用いて、
各々所定長さの亜鉛系メツキ層を設けた。さらに、Ni系下地被覆層を設ける場合におい
ては、電気メツキ法による下地被覆層の場合には
前記の電気メツキ法と同一方法で、Ni系の電解
浴組成を用いて所定厚さのNi系下地被覆層を施
して亜鉛系メツキ層を設けた。Ni系拡散被覆層
の場合には、As Cold材を用い、その表面を電気
メツキの場合と同方法で洗、活性化後に溶融メツ
キにおける無酸化炉を用て、加熱拡散をAs Cold
材の焼鈍と同時に行つて拡散層を設けた。而し
て、その後亜鉛系メツキ層を施した。その後、無
処理材のまま或いはCrO₃−SiO₂系浴を用いたク
ロメート処理及びフルデイプツ型式の燐酸塩処理
を行なつて、各々所定の被膜量を設けて、下記の
評価試験を行なつた。その性能評価試験は第２表に示されるように、
本発明の鋼板は比較例鋼板に比して、耐食性能及
び塗装性能において極めてすぐれた特性を有す
る。 Γ評価試験法 () 無塗装材の耐食性塩水噴霧試験による耐食性塩水噴霧試験240時間後の赤錆発生率の測
定により、メツキ欠陥部に起因して発生する
赤錆発生状況からその耐食性の評価を行なつ
た。 ◎…赤錆発生率２％未満 ○… 〃２％以上〜９％未満 △… 〃９％以上〜30％未満 ×… 〃 30％以上サイクリツクコロジヨンテストによる耐食
性 0.8mm板厚の評価材を用いて、 (i)塩水噴霧（５％NaCl 35℃×４時間）→
(ii)乾燥（70℃ 湿度60％２時間）→(iii)湿潤
（49℃ 湿度98％２時間）→冷却（−20℃
×２時間）→(i)塩水噴霧（(i)〜が１サイク
ル）の条件のサイクリツクコロジヨンテスト75サ
イクル後の穿孔腐食深さの測定により、以下
の評価基準で耐食性評価を行なつた。 ◎…最大穿孔腐食深さ0.3mm未満 ○… 〃 0.3mm以上〜0.45mm
未満 △… 〃 0.45mm以上〜0.60mm
未満 ×… 〃 0.60mm以上〜孔明き
発生屋外曝露試験による耐食性 0.8mm板厚の評価材を用い５％NaCl水を１
回／１日評価材に散布して、２年間の屋外曝
露テストを実施した後、その穿孔腐食深さ測
定及び評価材の端面からの腐食状況を観察し
て、以下の評価基準によりその耐食性を評価
した。 ◎…最高穿孔深さ0.25mm未満で、端面部から
の腐食殆んどなし ○…最高穿孔腐食深さ0.25mm以上〜0.40mm未
満で、端面部からの腐食若干発生 △…最高穿孔腐食深さ0.40mm以上〜60mm未満
で、端面部からの腐食が可成り発生 ×…最高穿孔腐食深さ0.60mm以上〜部分的に
孔食発生、また端面部からの腐食により端
面の初期の形状殆んどなし () 塩水噴霧試験後の塗装性能カチオン電着により、20μ厚さの塗装を行
ない、地鉄に達するスクラツチ疵を入れて、
塩水噴霧試験420時間後の塗膜のフクレ発生
状況及びスクラツチ部の最大穿孔腐食深さの
測定を行なつて、塗膜欠陥部を対象とした経
時後の塗料密着性及び塗装後耐食性の評価を
行なつた。尚、評価基準は以下の方法によつた。 ◎…スクラツチ部からの片側最大フクレ巾
3.5mm以下でかつ最大穿孔腐食深さ0.1mm以
下 ○…スクラツチ部からの片側最大フクレ巾５
mm以下でかつ最大穿孔腐食深さ0.2mm以下 △…スクラツチ部からの片側最大フクレ巾
7.5mm以下でかつ最大穿孔腐食深さ0.3mm以
下 ×…スクラツチ部からの片側最大フクレ巾
7.5mm超又は最大穿孔腐食深さ0.2mm超サイクリツクコロジヨンテストによる塗装
性能カチオン電着塗装材（塗膜厚さ18μ）を用
いて、地鉄に達するスクラツチ疵を入れて前
記項の条件のサイクリツクコロジヨンテス
ト125サイクル後のスクラツチ部の塗膜フク
レ巾及びスクラツチ部の最大穿孔腐食深さの
測定を行ない、塗膜欠陥部を対象として、そ
の経時後の塗料密着性及び塗装後耐食性を中
心として評価を行なつた。尚、評価基準は以
下に示す方法によつた。 ◎…スクラツチ部からの片側最大フクレ巾５
mm以下で、かつ最大穿孔腐食深さ0.1mm以
下 ○…スクラツチ部からの片側最大フクレ巾
7.0mm以下で、かつ最大穿孔腐食深さ0.2mm
以下 △…スクラツチ部からの片側最大フクレ巾
8.5mm以下で、かつ最大穿孔腐食深さ0.3mm
以下 ×…スクラツチ部からの片側最大フクレ巾
8.5mm超又は最大穿孔腐食深さ0.3mm超端面部のサイクリツクコロジヨンテストに
よる塗装性能 0.8mm板厚の20μ厚さのカチオン電着材を用
いて、前記項のサイクリツクコロジヨンテ
スト条件で75サイクル後の端面部の赤錆発生
状況の観察を行なつて、端面部のメツキ層の
腐食状況、塗膜性能を表わす一つの尺度とし
て、その評価を行なつた。 ◎…赤錆発生率20％未満 ○… 〃 20％以上〜40％未満 △… 〃 40％以上〜60％未満 ×… 〃 60％以上成形加工性 0.8mm×480×480mmのブランクサイズから、
しわ押え圧力20Tで、200×200mmサイズ、絞
り深さ110mmの角筒絞りを行ない、そら割れ
発生状況、表面の“ハダ荒れ”（リジング）
発生状況を相対に比較して、その成形加工性
を評価した。 ◎…非常にすぐれている ○…可成り良好 △…可成り劣る ×…非常に劣る

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は、Cr含有量が相違する各種の鋼板に
Znメツキしたときの５％NaCl水溶液中における
カツプル腐食電流の変化を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％で、Ｃ；0.15％以下、酸可溶Al；0.005〜0.10％、
Cr；1.5〜20％、にCu；0.8％以下、Ｐ；0.15％以
下、Ni；10％以下の１種又は２種以上を含有す
る鋼板の片面又は両面に、亜鉛メツキ層或いは亜
鉛系メツキ層を施してなる耐食性と塗装性能にす
ぐれた亜鉛系メツキ鋼板。２重量％で、Ｃ；0.15％以下、酸可溶Al；0.005〜0.10％、
Cr；1.5〜20％、にCu；0.8％以下、Ｐ；0.15％以
下、Ni；10％以下の１種又は２種以上を含有し、
さらにTi、Nb、Ｖ、Zrの１種又は２種以上で
0.03〜0.50％を含有する鋼板の片面又は両面に、
亜鉛メツキ層或いは亜鉛系メツキ層を施してなる
耐食性及び塗装性能にすぐれた亜鉛系メツキ鋼
板。３重量％で、Ｃ；0.15％以下、酸可溶Al；0.005〜0.10％、
Cr；1.5〜20％、にCu；0.8％以下、Ｐ；0.15％以
下、Ni；10％以下の１種又は２種以上を含有す
る鋼板の片面又は両面に、Ni系下地被覆層と亜
鉛メツキ層或いは亜鉛系メツキ層を施してなる耐
食性及び塗装性能にすぐれた亜鉛系メツキ鋼板。４重量％で、Ｃ；0.15％以下、酸可溶Al；0.005〜0.10％、
Cr；1.5〜20％、にCu；0.8％以下、Ｐ；0.15％以
下、Ni；10％以下の１種又は２種以上を含有し、
さらにTi、Nb、Ｖ、Zrの１種又は２種以上で
0.03〜0.50％を含有する鋼板の片面又は両面に、
Ni系下地被覆層と亜鉛メツキ層或いは亜鉛系メ
ツキ層を施してなる耐食性及び塗装性能にすぐれ
た亜鉛系メツキ鋼板。