JPH07316878A - 表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH07316878A JPH07316878A JP11551394A JP11551394A JPH07316878A JP H07316878 A JPH07316878 A JP H07316878A JP 11551394 A JP11551394 A JP 11551394A JP 11551394 A JP11551394 A JP 11551394A JP H07316878 A JPH07316878 A JP H07316878A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は原板に起因する外観汚れを軽減し、
優れた外観を呈する電気亜鉛めっき鋼板の製造方法を提
供する。 【構成】 鋼板に電気亜鉛めっきを施すにあたって、ま
ず電流密度200〜5000A/dm2 でZnめっきを
5〜100mg/m2 付着させ、次いで電流密度20〜
150A/dm2 で最初に付着させたZnめっきとの合
計で10g/m2以上になるようにZnめっきを施すこ
とを特徴とする表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の
製造方法。
優れた外観を呈する電気亜鉛めっき鋼板の製造方法を提
供する。 【構成】 鋼板に電気亜鉛めっきを施すにあたって、ま
ず電流密度200〜5000A/dm2 でZnめっきを
5〜100mg/m2 付着させ、次いで電流密度20〜
150A/dm2 で最初に付着させたZnめっきとの合
計で10g/m2以上になるようにZnめっきを施すこ
とを特徴とする表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の
製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた表面外観を有
し、特に家電製品などに用いられる表面処理鋼板として
好適な電気亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するものであ
る。
し、特に家電製品などに用いられる表面処理鋼板として
好適な電気亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼製品に対する要求品質は年々高度化
し、特に自動車や家電用途を中心に耐食性向上ニーズが
高く、これにともなって表面処理鋼板の需要が増大して
いる。表面処理鋼板としては、自動車用では、Zn系合
金めっきやこれに有機被膜を付与した有機複合めっき鋼
板が、家電用途では耐食性だけでなく、工程省略などの
ニーズから様々な後処理鋼板が開発実用化されている。
家電用途における後処理としては、クロメート処理やさ
らに有機被膜を付与する有機複合処理が中心であるが、
下地めっきとしては電気亜鉛めっきが採用される場合が
多い。電気亜鉛めっきは自動車用に開発されたZn系合
金めっきに比べれば、同一付着量での耐食性は見劣りす
るものの、製造がしやすくコスト面でも有利であり、ク
ロメート処理との相性がよいなどの利点がある。このた
め、下地めっきは電気亜鉛めっきに固定し、ニーズに応
じた後処理をこれに適用し、家電分野における耐食性や
工程省略など多様化するニーズに応えている。
し、特に自動車や家電用途を中心に耐食性向上ニーズが
高く、これにともなって表面処理鋼板の需要が増大して
いる。表面処理鋼板としては、自動車用では、Zn系合
金めっきやこれに有機被膜を付与した有機複合めっき鋼
板が、家電用途では耐食性だけでなく、工程省略などの
ニーズから様々な後処理鋼板が開発実用化されている。
家電用途における後処理としては、クロメート処理やさ
らに有機被膜を付与する有機複合処理が中心であるが、
下地めっきとしては電気亜鉛めっきが採用される場合が
多い。電気亜鉛めっきは自動車用に開発されたZn系合
金めっきに比べれば、同一付着量での耐食性は見劣りす
るものの、製造がしやすくコスト面でも有利であり、ク
ロメート処理との相性がよいなどの利点がある。このた
め、下地めっきは電気亜鉛めっきに固定し、ニーズに応
じた後処理をこれに適用し、家電分野における耐食性や
工程省略など多様化するニーズに応えている。
【0003】こうした状況の下に、家電用途ではこれら
後処理鋼板を組み立て加工してそのまま使用することが
多くなり、それにともなって外観品質への要求が厳しく
なり、これまで見過ごされてきた微小な外観汚れが無視
できなくなりつつある。優れた外観を有する電気亜鉛め
っき鋼板の製造方法としては、特開平4−74887、
74888に電導度助剤を含有する酸性電気亜鉛めっき
浴で下層めっきを形成し、次いで電導度助剤を含有しな
い別の亜鉛めっき浴で上層めっきを形成する方法が開示
されているが、微小な外観汚れを改善できるまでには到
っていない。
後処理鋼板を組み立て加工してそのまま使用することが
多くなり、それにともなって外観品質への要求が厳しく
なり、これまで見過ごされてきた微小な外観汚れが無視
できなくなりつつある。優れた外観を有する電気亜鉛め
っき鋼板の製造方法としては、特開平4−74887、
74888に電導度助剤を含有する酸性電気亜鉛めっき
浴で下層めっきを形成し、次いで電導度助剤を含有しな
い別の亜鉛めっき浴で上層めっきを形成する方法が開示
されているが、微小な外観汚れを改善できるまでには到
っていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】外観上の問題は、後処
理を含む電気亜鉛めっき工程で発生するものと原板起因
とに区別される。その原因が特定されれば解決は容易で
あるが、特に原板起因の場合には、その製造工程がきわ
めて複雑であるため、特定することが困難な場合が多
く、特定できたとしても抜本的な解決にはなかなか到ら
ないのが現状である。また、明らかに原板起因であって
も、原板段階では確認できず、電気亜鉛めっきを行うこ
とにより初めて確認できるという類の問題も多い。この
ため、電気亜鉛めっき工程のなかで、耐食性などの本来
の品質特性を損なうことなく、原板状態に左右されずに
安定して良好な表面外観が得られる製造方法が必要とな
った。本発明は、上記課題を解決するためのものであ
り、表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法を
提供することを目的とする。
理を含む電気亜鉛めっき工程で発生するものと原板起因
とに区別される。その原因が特定されれば解決は容易で
あるが、特に原板起因の場合には、その製造工程がきわ
めて複雑であるため、特定することが困難な場合が多
く、特定できたとしても抜本的な解決にはなかなか到ら
ないのが現状である。また、明らかに原板起因であって
も、原板段階では確認できず、電気亜鉛めっきを行うこ
とにより初めて確認できるという類の問題も多い。この
ため、電気亜鉛めっき工程のなかで、耐食性などの本来
の品質特性を損なうことなく、原板状態に左右されずに
安定して良好な表面外観が得られる製造方法が必要とな
った。本発明は、上記課題を解決するためのものであ
り、表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、原板では
確認できない微小な疵や汚れに起因して発生する電気亜
鉛めっき鋼板の外観不良はZnの初期電析の微妙な差異
によることをつきとめた。そこで、Znの初期電析の均
一化について鋭意検討した結果、まず大電流密度で短時
間の初期Znめっきを施すことが有効であることを見い
出した。本発明はこの知見をもとに成し得たものであ
り、その要旨は以下の通りである。鋼板に電気亜鉛めっ
きを施すにあたって、まず電流密度200〜5000A
/dm2 でZnめっきを5〜100mg/m2 付着さ
せ、次いで電流密度20〜150A/dm2 で最初に付
着させたZnめっきとの合計で10g/m2 以上になる
ようにZnめっきを施すことを特徴とする表面外観に優
れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
確認できない微小な疵や汚れに起因して発生する電気亜
鉛めっき鋼板の外観不良はZnの初期電析の微妙な差異
によることをつきとめた。そこで、Znの初期電析の均
一化について鋭意検討した結果、まず大電流密度で短時
間の初期Znめっきを施すことが有効であることを見い
出した。本発明はこの知見をもとに成し得たものであ
り、その要旨は以下の通りである。鋼板に電気亜鉛めっ
きを施すにあたって、まず電流密度200〜5000A
/dm2 でZnめっきを5〜100mg/m2 付着さ
せ、次いで電流密度20〜150A/dm2 で最初に付
着させたZnめっきとの合計で10g/m2 以上になる
ようにZnめっきを施すことを特徴とする表面外観に優
れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【0006】
【作用】本発明は電気亜鉛めっきを施すにあたって、あ
らかじめ大電流密度、短時間の条件で微量のZnめっき
を行うことを特徴とする。その作用効果としては、鋼板
表面の微小なスケール疵や汚れに由来して電気亜鉛めっ
き後に発生する外観不良を改善する点にある。外観不良
部は、目視では色調が異なりミクロ観察を行うと正常部
に比べてめっき結晶の大きさや向きが不揃いであること
が確認できる。微小疵の部分では、その形状あるいは鋼
成分の偏析などにより亜鉛めっきの析出、特に初期の析
出が不均一になるためと考えられる。これに対して、初
期Znめっき時に大電流密度を通電すると、短時間であ
れば結晶核成長よりも結晶核生成が優先となり微小疵部
でも正常部と同様にZnが均一に析出し、これが続くZ
n析出の核となってZnが均一に電析するようになる結
果、外観汚れが観察されにくくなると推定される。しか
し、初期の大電流密度によるZnめっき時のめっき時間
が長くなると、いわゆるめっき焼けが起こり、かえって
微小疵部でのZnめっき後の外観が悪くなるので初期Z
nめっきの目付量を考慮する必要がある。
らかじめ大電流密度、短時間の条件で微量のZnめっき
を行うことを特徴とする。その作用効果としては、鋼板
表面の微小なスケール疵や汚れに由来して電気亜鉛めっ
き後に発生する外観不良を改善する点にある。外観不良
部は、目視では色調が異なりミクロ観察を行うと正常部
に比べてめっき結晶の大きさや向きが不揃いであること
が確認できる。微小疵の部分では、その形状あるいは鋼
成分の偏析などにより亜鉛めっきの析出、特に初期の析
出が不均一になるためと考えられる。これに対して、初
期Znめっき時に大電流密度を通電すると、短時間であ
れば結晶核成長よりも結晶核生成が優先となり微小疵部
でも正常部と同様にZnが均一に析出し、これが続くZ
n析出の核となってZnが均一に電析するようになる結
果、外観汚れが観察されにくくなると推定される。しか
し、初期の大電流密度によるZnめっき時のめっき時間
が長くなると、いわゆるめっき焼けが起こり、かえって
微小疵部でのZnめっき後の外観が悪くなるので初期Z
nめっきの目付量を考慮する必要がある。
【0007】以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図1は本発明における電気亜鉛めっき時のめっき時間と
電流密度との関係を模式的に表した図である。i1 は初
期Znめっき時の電流密度、t1 は初期Znめっき時の
めっき時間(電流密度i1 のときのめっき時間)、i2
は続いて行う主Znめっき時の電流密度、t2 は主Zn
めっき時のめっき時間(電流密度i2 のときのめっき時
間)である。すなわち、電流密度i1 でt1 の時間初期
Znめっきを施し、次いで電流密度i2 でt2 の時間主
Znめっきを行い、電気亜鉛めっき製品を完成する。本
発明は、従来技術(i1 =i2 =20〜150A/dm
2)に比べて、めっき初期に大電流密度i1 =200〜
5000A/dm2 を短時間通電する方法である。
図1は本発明における電気亜鉛めっき時のめっき時間と
電流密度との関係を模式的に表した図である。i1 は初
期Znめっき時の電流密度、t1 は初期Znめっき時の
めっき時間(電流密度i1 のときのめっき時間)、i2
は続いて行う主Znめっき時の電流密度、t2 は主Zn
めっき時のめっき時間(電流密度i2 のときのめっき時
間)である。すなわち、電流密度i1 でt1 の時間初期
Znめっきを施し、次いで電流密度i2 でt2 の時間主
Znめっきを行い、電気亜鉛めっき製品を完成する。本
発明は、従来技術(i1 =i2 =20〜150A/dm
2)に比べて、めっき初期に大電流密度i1 =200〜
5000A/dm2 を短時間通電する方法である。
【0008】図2に微小疵起因の外観汚れに対する、図
1で説明した初期Znめっき時の電流密度の効果を示
す。実際の微小疵は不特定に発生するために、模擬的に
鋼板にレーザービームを照射し、これを原板として電気
亜鉛めっきを行い、レーザービームを照射した部分の色
調が異なり外観汚れと認識できるかを確認した。この繰
り返しにより、原板では目視確認できないが、電気亜鉛
めっきにより外観汚れが確認できるという照射条件を設
定した。図2はこうして模擬的に微小疵を与えた鋼板を
原板として初期Znめっきと主Znめっきを行ったとき
の初期Znめっき時の電流密度と外観汚れの発生率を整
理したものである。
1で説明した初期Znめっき時の電流密度の効果を示
す。実際の微小疵は不特定に発生するために、模擬的に
鋼板にレーザービームを照射し、これを原板として電気
亜鉛めっきを行い、レーザービームを照射した部分の色
調が異なり外観汚れと認識できるかを確認した。この繰
り返しにより、原板では目視確認できないが、電気亜鉛
めっきにより外観汚れが確認できるという照射条件を設
定した。図2はこうして模擬的に微小疵を与えた鋼板を
原板として初期Znめっきと主Znめっきを行ったとき
の初期Znめっき時の電流密度と外観汚れの発生率を整
理したものである。
【0009】ZnめっきはZnイオン70g/l,pH
1.2,浴温55℃の硫酸酸性めっき浴を用いて行い、
初期Znめっき付着量は5,20,100mg/m2 、
主Znめっき量は初期Znめっきとの合計で20g/m
2 とした。主Znめっき時の電流密度は70A/dm2
とした。同一条件で10枚処理し、外観汚れの発生率を
算出した。図2から初期Znめっき時の電流密度が10
0A/dm2 以下では外観汚れ発生率100%である
が、200〜5000A/dm2 では20%以下、40
0〜1000A/dm2 では10%以下に低減する。そ
の理由は、200A/dm2 未満では析出した結晶核の
数が充分ではなく、また5000A/dm 2 を超えると
いわゆるめっき焼けが生じ局所的な核成長が起こったた
めと考えられる。
1.2,浴温55℃の硫酸酸性めっき浴を用いて行い、
初期Znめっき付着量は5,20,100mg/m2 、
主Znめっき量は初期Znめっきとの合計で20g/m
2 とした。主Znめっき時の電流密度は70A/dm2
とした。同一条件で10枚処理し、外観汚れの発生率を
算出した。図2から初期Znめっき時の電流密度が10
0A/dm2 以下では外観汚れ発生率100%である
が、200〜5000A/dm2 では20%以下、40
0〜1000A/dm2 では10%以下に低減する。そ
の理由は、200A/dm2 未満では析出した結晶核の
数が充分ではなく、また5000A/dm 2 を超えると
いわゆるめっき焼けが生じ局所的な核成長が起こったた
めと考えられる。
【0010】図3には、微小疵起因の外観汚れに対する
初期Znめっき時の初期Zn目付量の影響を示す。Zn
めっきの条件は図2と同様であるが、初期Znめっき時
の電流密度は400,1000A/dm2 とした。初期
Znめっき目付量の増加にともない、外観汚れ発生率は
減少する傾向にあるが、100mg/m2 を超えると急
激に外観汚れ発生率が増加する。初期Znめっき目付量
が5〜100mg/m 2 のときに外観汚れ発生率が10
%以下に低下する。その理由は、5mg/m2未満では
析出した結晶核の数が充分ではなく、また100mg/
m2 を超えるといわゆるめっき焼けが生じ局所的な核成
長が起こったためと考えられる。
初期Znめっき時の初期Zn目付量の影響を示す。Zn
めっきの条件は図2と同様であるが、初期Znめっき時
の電流密度は400,1000A/dm2 とした。初期
Znめっき目付量の増加にともない、外観汚れ発生率は
減少する傾向にあるが、100mg/m2 を超えると急
激に外観汚れ発生率が増加する。初期Znめっき目付量
が5〜100mg/m 2 のときに外観汚れ発生率が10
%以下に低下する。その理由は、5mg/m2未満では
析出した結晶核の数が充分ではなく、また100mg/
m2 を超えるといわゆるめっき焼けが生じ局所的な核成
長が起こったためと考えられる。
【0011】以上のように、微量の大電流密度によるZ
nめっきを初期に施すことにより、電気亜鉛めっき鋼板
の原板起因の外観汚れが軽減される。初期Znめっき時
の電流密度は200〜5000A/dm2 が良い。20
0A/dm2 未満では図2に示したように外観汚れに対
しての効果がない。5000A/dm2 を超えると目付
量が少ない段階でめっき焼けが起こりかえって電気亜鉛
めっき後の外観が悪くなる。より好ましい範囲は400
〜1000A/dm2 である。この範囲では図2に示す
ように外観汚れ発生率が10%以下となる。
nめっきを初期に施すことにより、電気亜鉛めっき鋼板
の原板起因の外観汚れが軽減される。初期Znめっき時
の電流密度は200〜5000A/dm2 が良い。20
0A/dm2 未満では図2に示したように外観汚れに対
しての効果がない。5000A/dm2 を超えると目付
量が少ない段階でめっき焼けが起こりかえって電気亜鉛
めっき後の外観が悪くなる。より好ましい範囲は400
〜1000A/dm2 である。この範囲では図2に示す
ように外観汚れ発生率が10%以下となる。
【0012】初期Znめっき時のZn目付量は5〜10
0mg/m2 が良い。5mg/m2未満では図3に示す
ように外観汚れに対しての効果がない。100mg/m
2 を超えて初期Znめっきを施すとめっき焼けが生じ、
かえって電気亜鉛めっき後の外観が悪くなる。Znめっ
きのめっき浴の組成条件については特に制約されない
が、Znイオン40〜100g/l含有するpH1.5
〜6の硫酸酸性浴が効果的である。主Znめっき時の電
流密度は20〜150A/dm2 が好ましい。主Znめ
っきのめっき量についての制約は特にないが、初期Zn
めっきとの合計で5〜40g/m2 の範囲でめっきを行
うのが好ましい。
0mg/m2 が良い。5mg/m2未満では図3に示す
ように外観汚れに対しての効果がない。100mg/m
2 を超えて初期Znめっきを施すとめっき焼けが生じ、
かえって電気亜鉛めっき後の外観が悪くなる。Znめっ
きのめっき浴の組成条件については特に制約されない
が、Znイオン40〜100g/l含有するpH1.5
〜6の硫酸酸性浴が効果的である。主Znめっき時の電
流密度は20〜150A/dm2 が好ましい。主Znめ
っきのめっき量についての制約は特にないが、初期Zn
めっきとの合計で5〜40g/m2 の範囲でめっきを行
うのが好ましい。
【0013】
【実施例】板厚4mmの低炭素鋼の熱間圧延材をスケー
ルが薄く残るように酸洗した後、冷間圧延して板厚0.
8,1.0,1.2mmとし、これを焼鈍してめっき原
板とした。このような原板に対して、Znイオン70g
/lを含むpH1,浴温60℃の硫酸浴を用いて、電流
密度100A/dm2 で付着量20g/m2 の電気亜鉛
めっきを行ったところ、10枚とも外観汚れが発生し、
その程度は板厚が厚いほど激しかった。初期Znめっき
を上記硫酸浴を用いて、電流密度500A/dm2 で1
0mg/m2 付着させてから電気亜鉛めっきを10枚行
ったところ、板厚0.8mmでは外観汚れは皆無とな
り、1.0mmでは1枚、1.2mmでは3枚外観汚れ
が発生したが、その程度は初期Znめっき無しに比較し
て軽いものであった。
ルが薄く残るように酸洗した後、冷間圧延して板厚0.
8,1.0,1.2mmとし、これを焼鈍してめっき原
板とした。このような原板に対して、Znイオン70g
/lを含むpH1,浴温60℃の硫酸浴を用いて、電流
密度100A/dm2 で付着量20g/m2 の電気亜鉛
めっきを行ったところ、10枚とも外観汚れが発生し、
その程度は板厚が厚いほど激しかった。初期Znめっき
を上記硫酸浴を用いて、電流密度500A/dm2 で1
0mg/m2 付着させてから電気亜鉛めっきを10枚行
ったところ、板厚0.8mmでは外観汚れは皆無とな
り、1.0mmでは1枚、1.2mmでは3枚外観汚れ
が発生したが、その程度は初期Znめっき無しに比較し
て軽いものであった。
【0014】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明は、原板に起因
する電気亜鉛めっき後の微小な外観汚れを改善する方法
を提供するものである。特に組立加工してそのまま使用
される家電製品用の表面処理鋼板の下地亜鉛めっきの製
造方法として好適であり、ますます厳格化する外観品質
に対する要求に応えていくにあたり、まことに効果的で
ある。
する電気亜鉛めっき後の微小な外観汚れを改善する方法
を提供するものである。特に組立加工してそのまま使用
される家電製品用の表面処理鋼板の下地亜鉛めっきの製
造方法として好適であり、ますます厳格化する外観品質
に対する要求に応えていくにあたり、まことに効果的で
ある。
【図1】本発明における電気亜鉛めっき時のめっき時間
と電流密度との関係を模式的に表した図、
と電流密度との関係を模式的に表した図、
【図2】微小疵起因の外観汚れ発生率と初期Znめっき
時の電流密度との関係を表した図、
時の電流密度との関係を表した図、
【図3】外観汚れ発生率と初期Znめっき時の初期Zn
目付量との関係を表した図である。
目付量との関係を表した図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 鋼板に電気亜鉛めっきを施すにあたっ
て、まず電流密度200〜5000A/dm2 でZnめ
っきを5〜100mg/m2 付着させ、次いで電流密度
20〜150A/dm2 で最初に付着させたZnめっき
との合計で10g/m2 以上になるようにZnめっきを
施すことを特徴とする表面外観に優れた電気亜鉛めっき
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11551394A JPH07316878A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11551394A JPH07316878A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07316878A true JPH07316878A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=14664387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11551394A Pending JPH07316878A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07316878A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100349141B1 (ko) * | 1997-06-20 | 2002-12-26 | 주식회사 포스코 | 표면외관및후처리성이우수한전기아연도금강판의제조방법 |
JP2011195854A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
JP2012193419A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Jfe Steel Corp | 化成処理鋼板の製造方法 |
-
1994
- 1994-05-27 JP JP11551394A patent/JPH07316878A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100349141B1 (ko) * | 1997-06-20 | 2002-12-26 | 주식회사 포스코 | 표면외관및후처리성이우수한전기아연도금강판의제조방법 |
JP2011195854A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
JP2012193419A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Jfe Steel Corp | 化成処理鋼板の製造方法 |
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