JPH0680195B2 - 耐食性に優れた鉛−錫合金めつき鋼板 - Google Patents

耐食性に優れた鉛−錫合金めつき鋼板

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JPH0680195B2
JPH0680195B2 JP62011359A JP1135987A JPH0680195B2 JP H0680195 B2 JPH0680195 B2 JP H0680195B2 JP 62011359 A JP62011359 A JP 62011359A JP 1135987 A JP1135987 A JP 1135987A JP H0680195 B2 JPH0680195 B2 JP H0680195B2
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tin alloy
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、めつき皮膜のピンホールの発生を抑え、耐
食性を向上させた鉛−錫合金めつき鋼板に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来から、鉛−錫合金めつき鋼板は、ガソリンタンク、
家庭用電気製品などに広く使用されている。これは、鉛
−錫合金めっきが湿潤状態で耐食性に優れ、また、加工
性、溶接性、ハンダ付け性にも非常に優れているためで
ある。しかし、鉛−錫合金めつき皮膜は下地の鉄と比較
して電気化学的に貴であるため、めつき皮膜にピンホー
ルが存在すると、地鉄がアノード、めつき皮膜がカソー
ドとなり局部電池を形成して、地鉄の腐食が促進され、
耐食性が劣化するという問題点を有している。
この問題を解決するために、めつき時に生じたピンホー
ルの封孔を目的として、リン酸浸漬処理が行なわれてい
る。これは、鉛−錫合金めつき後リン酸系水溶液に浸漬
することにより、めつき皮膜に存在するピンホールを溶
解度の低いリン酸鉛などで封孔するというものである。
しかし、このような、ピンホールをおおつた薄いリン酸
塩皮膜が数年もの間湿潤状態で健全なまま存在できると
は、はなはだ疑問である。また、その他の方法としてニ
ツケル等の下地めつきを施したのち、鉛−錫合金めつき
を行なう方法があるが、これは、溶融鉛−錫のぬれ性が
向上するため、溶融鉛−錫合金めつきにはピンホールの
抑制に効果があるものの、電気めつきにおいては効果が
小さく、また、下地めつき用めつき液が鉛−錫合金めつ
き浴に混入するなどの操業管理上の問題があつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のように、従来の鉛−錫合金めつき鋼板は、めつき
皮膜にピンホールが存在すると、地鉄の腐食が促進され
て耐食性が劣化する等の問題があつた。
この発明は、上述の現状に鑑み、めつき皮膜のピンホー
ルの発生を抑えて、耐食性を向上させた鉛−錫合金めつ
き鋼板を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、鋼板表面に形成した下層の鉛−錫合金め
つき皮膜上に、下層と異なる上層のめつき皮膜を形成さ
せることによつて、めつき皮膜にピンホールが発生する
のを抑えて、めつき鋼板の耐食性を向上させるべく鋭意
研究を重ねたところ、下層の鉛−錫合金めつき皮膜上
に、下層の合金めつき皮膜中の錫含有率よりも錫含有率
が少ない、その錫含有率の差が1wt%以上である上層の
鉛−錫合金めつき皮膜、または、上層の鉛めつき皮膜を
形成させれば、この二層めつき皮膜にピンホールが発生
するのを抑えることができ、めつき鋼板の耐食性を向上
させることができることを見い出した。
また、このようにして形成したピンホールを有さない鉛
−錫合金めつき鋼板をリン酸系水溶液に浸漬し、上層の
めつき皮膜上にリン酸鉛などの不活性なリン酸塩皮膜を
形成させることにより、めつき鋼板の耐食性がより向上
することを見いだした。
この発明は、上記知見に基づきなされたもので、この発
明の耐食性に優れた鉛−錫合金めつき鋼板は、 鋼板表面上に、下層の鉛−錫合金めっき皮膜と電気めつ
きにより形成された上層の鉛−錫合金めっき皮膜とから
なる二層めつき皮膜を有し、前記上層の合金めつき皮膜
の付着量が0.05g/m2以上で、前記二層めつき皮膜全体の
付着量が5〜250g/m2、そして、前記上層の合金めつき
皮膜の錫含有率が前記下層の合金めつき皮膜の錫含有率
よりも少なく、その錫含有率の差が1wt%以上で、前記
二層めつき皮膜全体の錫含有率が2〜25wt%であるこ
と、または、 鋼板表面上に、下層の鉛−錫合金めつき皮膜と電気めっ
きにより形成された上層の鉛めっき皮膜とからなる二層
めつき皮膜を有し、前記上層の鉛めつき皮膜の付着量が
0.05g/m2以上で、前記二層めつき皮膜全体の付着量が5
〜250g/m2、そして、前記二層めつき皮膜全体の錫含有
率が2〜25wt%であること、更に必要に応じて、 前記上層の鉛−錫合金めつき皮膜または上層の鉛めつき
皮膜上に、リン酸系水溶液浸漬により形成されたリン酸
塩皮膜を有することに特徴を有するものである。
以下、この発明の耐食性に優れた鉛−錫合金めつき鋼板
について詳述する。
この発明においては、先ず、清浄な鋼板表面上に電気め
つき、あるいは溶融めつきにより、下層のめつき皮膜と
して、通常の鉛−錫合金めつき皮膜を形成する。次に、
下層の鉛−錫合金めつき皮膜上に上層のめつき皮膜とし
て、下層の合金めつき皮膜の錫含有率よりも錫含有率が
少ない、その錫含有率の差が1wt%以上である鉛−錫合
金めつき皮膜、または、鉛めつき皮膜を、電気めつきに
より形成する。そして、これによつて、下層の鉛−錫合
金めつき皮膜と上層の鉛−錫合金めつき皮膜または鉛め
つき皮膜とからなる、ピンホールのない二層めつき皮膜
を得るものである。
また、この二層めつき皮膜を有するめつき鋼板をリン酸
系水溶液に浸漬することにより、上層のめつき皮膜上に
主としてリン酸鉛からなる不動態皮膜を形成し、耐食性
によりすぐれためつき皮膜を得るものである。
ここで、上層の合金めつき皮膜の錫含有率が下層の合金
めつき皮膜の錫含有率よりも少なく、その錫含有率の差
が1wt%以上であるとは、第1図に示す二層めつき皮膜
において、鋼板4表面上の下層めつき皮膜1の錫含有率
をX1(wt%)、下層めつき皮膜1上の上層めつき皮膜2
の錫含有率をX2(wt%)とすると、X1−X2≧1であるこ
とを意味する。この発明では、上記X2が少なくなつて零
となること、即ち、上述したように、上層めつき皮膜2
が鉛めつき皮膜からなることも可能であるが、後述する
ように、二層めつき皮膜3全体の錫含有率は2wt%以上
とするので、上層のめつき皮膜が鉛めつき皮膜である特
別の場合にも、上記のX1−X2≧1の関係は保たれてい
る。
下層の鉛−錫合金めつき皮膜上に、下層の合金めつき皮
膜の錫含有率よりも錫含有率が少ない、その錫含有率の
差が1wt%以上である上層の鉛−錫合金めつき皮膜、ま
たは、上層の鉛めつき皮膜を形成すると、これら二層め
つき皮膜によりピンホールを封孔できる理由は、詳しく
は不明であるが、次にように推定される。即ち、上層の
合金めつき皮膜の錫含有率が下層の合金めつき皮膜の錫
含有率よりも少ないと、上層の合金めつき皮膜は、下層
の合金めつき皮膜上よりも地鉄上に優先的に析出し、そ
の後に下層の合金めつき皮膜上に析出するため、下層の
合金めつき皮膜中に生じているピンホールが確実に封孔
される。従つて、このようなことから、下層の錫−鉛合
金めつき皮膜上に、下層の合金めつき皮膜の錫含有率よ
りも錫含有率が少ない、その錫含有率の差が1wt%以上
である上層の鉛−錫合金めつき皮膜、または、上層の鉛
めつき皮膜を形成すると、ピンホールの発生が抑制され
た二層めつき皮膜が得られるものと考えられる。
上層のめつき皮膜が鉛−錫合金めつき皮膜であり、その
錫含有率が下層の鉛−錫合金めつき皮膜の錫含有率より
少なくても、これらの間の錫含有率の差が1wt%未満の
場合、または、上層のめつき皮膜が鉛めつき皮膜でない
場合には、下層の合金めつき皮膜中に生じているピンホ
ールを封孔する効果が極端に低下し、ピンホールの発生
を抑えた良好な二層めつき皮膜が得られない。
下層の鉛−錫合金めつき皮膜と上層の鉛−錫合金めつき
皮膜または鉛めつき皮膜とからなる二層めつき皮膜全体
の錫含有率は、めつき鋼板のハンダ付け性を確保する観
点から2wt%以上とすることが必要である。即ち、先の
第1図において、下層めっき皮膜1の付着量をw1(g/
m2)、上層めつき皮膜2の付着量をw2(g/m2)とする
と、下層めつき皮膜1の錫含有率および上層めつき皮膜
2の錫含有率に先の記号X1(wt%)およびX2(wt%)を
使つて、(w1X1+w2X2)/(w1+w2)≧2となることで
ある。二層めつき皮膜全体の錫含有率が2wt%未満とな
ると、めつき鋼板のハンダ付け性が著しく悪化する。二
層めつき皮膜全体の錫含有率の上限は、25wt%とするこ
とが好ましい。これは、25wt%を超えると、めつきのコ
ストが増加する割には、めつき鋼板の赤錆発生率、加工
性およびハンダ付け性等の向上効果が小さいからであ
る。しかし、錫含有率の上限は必ずしも25wt%に限定さ
れるものではなく、25wt%を超えることも妨げられな
い。
鉛−錫合金めつき皮膜または鉛めつき皮膜からなる上層
のめつき皮膜の付着量は、0.05g/m2以上であることを要
する。上層のめつき皮膜の付着量が0.05g/m2未満である
と少なすぎて、下層の鉛−錫合金めつき皮膜中のピンホ
ールを有効に封孔できない。二層めつき皮膜全体の付着
量は5〜250g/m2とする。二層めつき皮膜全体の付着量
が5g/m2未満では、地鉄全面をめつき皮膜で覆うことが
困難になり、めつき鋼板の耐食性が劣化する。一方、25
0g/m2を超えると、めつき鋼板の加工性が低下する。
二層めつき皮膜を有するめつき鋼板をリン酸系水溶液に
浸漬することにより、耐食性により優れためつき皮膜が
得られる理由は、上層のめつき皮膜上に主としてリン酸
鉛からなる皮膜が生成し、これが鉛−錫合金より反応性
に乏しく、不動態皮膜として働くからであると考えられ
る。二層めつき後におこなうリン酸系水溶液浸漬処理の
溶液は、リン酸根が0.5wt%ほど含有されたものであれ
ばよく、その他の浴成分、処理温度、処理時間に無関係
に必要な皮膜が得られる。
以上のような、この発明の鉛−錫合金めつき鋼板によれ
ば、鉛−錫合金めつきの長所である、湿潤環境での耐食
性の高さ、並びに、加工性、溶接性およびハンダ付け性
の良さを維持しつつ、従来の欠点であつたピンホールの
発生を抑制でき、耐食性を一段と向上できる。
〔実施例〕
冷延鋼板(SPCCまたはSPCD)をアルカリ電解によつて脱
脂し、硫酸水溶液で酸洗し、水洗したのち、この発明の
範囲内の条件で、下層の鉛−錫合金めつき皮膜を冷延鋼
板の表面上に電気めつきまたは溶融めつきにより形成
し、そして、上層の鉛−錫合金めつき皮膜または鉛めつ
き皮膜を下層の合金めつき皮膜上に電気めつきにより形
成し、本発明めつき鋼板No.1〜3,6〜10,15〜18および22
を得た。また、めつき後にリン酸系水溶液浸漬処理を行
なつて、本発明めつき鋼板No.21を得た。
比較のために、上層のめつき皮膜を形成しないか、上層
のめつき皮膜または上層および下層の二層のめつき皮膜
全体を、この発明の範囲外とした条件で、冷延鋼板の表
面上に同様にめつき皮膜を形成し、比較めつき鋼板No.4
〜5,11〜14,19〜20および24を得た。また、めつき後に
リン酸系水溶液浸漬処理を行なつて、比較めつき鋼板N
o.23を得た。
これ等本発明めつき鋼板および比較めつき鋼板におけ
る、上層めつき皮膜等の錫含有率の条件および塩水噴霧
試験結果等について、第1表および第2表に示す。
上層めつきおよび下層めつきの電気めつき条件は、共に
同一で、次の通りであつた。
浴温度:25℃、 電流密度:1〜80A/dm2. 下層めつきの溶融めつき条件は次の通りであつた。
めつき浴:SnO〜11wt%のPb-Sn、 フラツクス:40wt%ZnCl2水溶液. リン酸系水溶液浸漬処理の条件は、次の通りであつた。
浸漬液:リン酸3wt%水溶液 液温:50℃ 処理時間:2秒 塩水噴霧試験は、48時間(第1表)、1000時間(第2
表)おこない、100×100mmのサンプル中に発生した赤錆
の数で評価した。第1〜2表中、◎は赤錆発生個数が0
〜5個の範囲で耐食性が優秀であること、○印は同じく
6〜10個の範囲で良好であること、△印は同じく11〜20
個の範囲で不良であること、そして、×印は同じく21〜
100個の範囲で劣悪であることを示す。
第1表に示されるように、本発明めつき鋼板No.1〜3,6
〜10,15〜18においては、めつき皮膜にピンホールが発
生するのを抑制できているために、48時間の塩水噴霧試
験において優秀乃至良好な耐食性を示しており、また加
工性、ハンダ付け性も共に良好であつた。
これに対し、比較めつき鋼板No.4〜5,11〜14,19〜20に
おいては、加工性およびハンダ付け性を失なわずに、め
つき皮膜にピンホールが発生するのを抑制できていない
ために、48時間の塩水噴霧試験において劣悪乃至不良な
耐食性を示すか、加工性またはハンダ付け性が不良であ
るかのいずれかの願点があつた。
第2表に示されるように、本発明めつき鋼板No.22にお
いては、めつき後にリン酸系水溶液浸漬処理を行なつて
いないにもかかわらず、1000時間もの塩水噴霧試験にお
いて、良好な耐食性を示しており、また、本発明めつき
鋼板No.21においては、めつき後にリン酸系水溶液浸漬
処理を行なつて、リン酸塩皮膜を形成させているので、
1000時間の塩水噴霧試験において、優秀な耐食性を示し
ている。
これに対し、比較めつき鋼板No.23においては、1000時
間の塩水噴霧試験において、劣悪な耐食性を示してお
り、また、比較めつき鋼板No.24においては、めつき後
にリン酸系水溶液浸漬処理を行なつているにもかかわら
ず、1000時間の塩水噴霧試験において、不良な耐食性を
示している。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、めつき皮膜の
ピンホールの発生を抑えて、耐食性を向上させた鉛−錫
合金めつき鋼板が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明のめつき鋼板の二層めつき皮膜を示
す説明図である。図面において、 1……下層めつき皮膜、2……上層めつき皮膜 3……二層めつき皮膜、4……鋼板。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板表面上に、下層の鉛−錫合金めっき皮
    膜と、電気めっきにより形成された上層の鉛−錫合金め
    っき皮膜とからなる二層のめっき皮膜を有し、前記上層
    の合金めっき皮膜の付着量が0.05g/m2以上で、前記二層
    めっき皮膜全体の付着量が5〜250g/m2、そして、前記
    上層の合金めっき皮膜の錫含有率が前記下層の合金めっ
    き皮膜の錫含有率よりも少なく、その錫含有率の差が1w
    t%以上で、前記二層めっき皮膜全体の錫含有率が2〜2
    5wt%であることを特徴とする、耐食性に優れた鉛−錫
    合金めっき鋼板。
  2. 【請求項2】前記上層の合金めっき皮膜上に、リン酸系
    水溶液浸漬により形成されたリン酸塩皮膜を有すること
    を特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の耐食性に優
    れた鉛−錫合金めっき鋼板。
  3. 【請求項3】鋼板表面上に、下層の鉛−錫合金めっき皮
    膜と、電気めっきにより形成された上層の鉛めっき皮膜
    とからなる二層のめっき皮膜を有し、前記上層の鉛めっ
    き皮膜の付着量が0.05g/m2以上で、前記二層めっき皮膜
    全体の付着量が5〜250g/m2、そして、前記二層めっき
    皮膜全体の錫含有率が2〜25wt%であることを特徴とす
    る、耐食性に優れた鉛−錫合金めっき鋼板。
  4. 【請求項4】前記上層の鉛めっき皮膜上に、リン酸系水
    溶液浸漬により形成されたリン酸塩皮膜を有することを
    特徴とする、特許請求の範囲第3項記載の耐食性に優れ
    た鉛−錫合金めっき鋼板。
JP62011359A 1987-01-22 1987-01-22 耐食性に優れた鉛−錫合金めつき鋼板 Expired - Lifetime JPH0680195B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0678594B2 (ja) * 1987-09-14 1994-10-05 日本鋼管株式会社 耐食性に優れた鉛−錫合金めつき鋼板の製造方法
JP3693300B2 (ja) * 1993-09-03 2005-09-07 日本特殊陶業株式会社 半導体パッケージの外部接続端子及びその製造方法

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