JPH0735596B2 - ＺｎまたはＺｎ―Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法 - Google Patents
ＺｎまたはＺｎ―Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法Info
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- JPH0735596B2 JPH0735596B2 JP63326209A JP32620988A JPH0735596B2 JP H0735596 B2 JPH0735596 B2 JP H0735596B2 JP 63326209 A JP63326209 A JP 63326209A JP 32620988 A JP32620988 A JP 32620988A JP H0735596 B2 JPH0735596 B2 JP H0735596B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
- C25D5/36—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel
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- Materials Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、めっき密着性に優れたZnまたはZn−Ni合金め
っきステンレス鋼帯の製造方法に関するものである。
っきステンレス鋼帯の製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉 建築物の外装材あるいはサイドモールなどの自動車外装
用部材は、表面が美しくかつ耐候性が要求されるので、
SUS 434,SUS 304などのステンレス鋼板が用いられてき
た。
用部材は、表面が美しくかつ耐候性が要求されるので、
SUS 434,SUS 304などのステンレス鋼板が用いられてき
た。
しかし、近年の環境汚染は著しく、ヨーロッパあるいは
アメリカなどで酸性雨など腐食環境の進行が問題となっ
ており、日本においても外装材の環境を過酷にするもの
として大きな波紋を呈している。また、冬期には道路の
凍結防止のため食塩が散布されるが、これは上述の酸性
雨とあいまって自動車の車体あるいは建物の外装材に課
せられる環境を苛酷にするものである。
アメリカなどで酸性雨など腐食環境の進行が問題となっ
ており、日本においても外装材の環境を過酷にするもの
として大きな波紋を呈している。また、冬期には道路の
凍結防止のため食塩が散布されるが、これは上述の酸性
雨とあいまって自動車の車体あるいは建物の外装材に課
せられる環境を苛酷にするものである。
これに対して、ステンレス鋼にCu,Nb,Moなどの元素をさ
らに添加して、耐食性を改善したものが開発、使用され
ているが、それでもなおステンレス鋼板自体に発銹ある
いはしみが生じ美観が損なわれるなどの問題が発生して
おり、さらに耐候性を改善した高耐食性ステンレス鋼板
の開発が望まれていた。
らに添加して、耐食性を改善したものが開発、使用され
ているが、それでもなおステンレス鋼板自体に発銹ある
いはしみが生じ美観が損なわれるなどの問題が発生して
おり、さらに耐候性を改善した高耐食性ステンレス鋼板
の開発が望まれていた。
またさらに、ステンレス鋼板がサイドモール，ボディロ
ッカーパネル，ホイールハウスモール，バンパー等の自
動車外装用に使用される場合には、これら外装部材が接
合される車体はステンレス鋼に対して電気化学的に卑で
あるため、車体にガルバニックコロージョンが生じ、塗
装皮膜が破れ、美観が著しく害されるといういわゆるコ
スメティックコロージョンが多発するという点もあっ
た。これに対して、本発明者らは鋭意努力検討したとこ
ろ、ステンレス鋼板の片面にZnまたはZn−Ni合金を被覆
すれば、これらの被覆層の犠牲防食により非被覆面であ
るステンレス面の耐食性が著しく向上し、また自動車外
装部材に用いる場合には、耐ガルバニックコロージョン
性が著しく改善されることを発見した。
ッカーパネル，ホイールハウスモール，バンパー等の自
動車外装用に使用される場合には、これら外装部材が接
合される車体はステンレス鋼に対して電気化学的に卑で
あるため、車体にガルバニックコロージョンが生じ、塗
装皮膜が破れ、美観が著しく害されるといういわゆるコ
スメティックコロージョンが多発するという点もあっ
た。これに対して、本発明者らは鋭意努力検討したとこ
ろ、ステンレス鋼板の片面にZnまたはZn−Ni合金を被覆
すれば、これらの被覆層の犠牲防食により非被覆面であ
るステンレス面の耐食性が著しく向上し、また自動車外
装部材に用いる場合には、耐ガルバニックコロージョン
性が著しく改善されることを発見した。
しかしながら、一般に、ステンレス鋼板と被覆層との密
着性が低く、特にZnあるいはZn−Ni合金電気めっきステ
ンレス鋼板においては、めっきの密着性が悪く、建材あ
るいは自動車等の外装部材に厳しい成形加工が施される
と、めっきが剥脱しやすい。そのため、被覆ステンレス
鋼板の耐候性が低下しやすく、また自動車外装材におい
ては車体の耐コスメティックコロージョン性が著しく低
下するという由々しき問題があった。
着性が低く、特にZnあるいはZn−Ni合金電気めっきステ
ンレス鋼板においては、めっきの密着性が悪く、建材あ
るいは自動車等の外装部材に厳しい成形加工が施される
と、めっきが剥脱しやすい。そのため、被覆ステンレス
鋼板の耐候性が低下しやすく、また自動車外装材におい
ては車体の耐コスメティックコロージョン性が著しく低
下するという由々しき問題があった。
ところで自動車外装材等では、光輝焼鈍仕上げのステン
レス鋼板が用いられる場合が多いが、このような光輝焼
鈍仕上げ材にZnあるいはZn−Ni合金電気めっきを施す場
合、特にめっきの密着性に劣る問題があった。
レス鋼板が用いられる場合が多いが、このような光輝焼
鈍仕上げ材にZnあるいはZn−Ni合金電気めっきを施す場
合、特にめっきの密着性に劣る問題があった。
建材あるいは自動車用外装材として使用されるステンレ
ス鋼板は、一般に冷延鋼帯から裁断されるが、めっき密
着性の良好な片面ないし両面Znめっきステンレス鋼帯が
製造できれば経済的なメリットになり得ることは論を持
たない。
ス鋼板は、一般に冷延鋼帯から裁断されるが、めっき密
着性の良好な片面ないし両面Znめっきステンレス鋼帯が
製造できれば経済的なメリットになり得ることは論を持
たない。
したがって、めっき密着性の優れたZnあるいはZn−Ni合
金電気めっきステンレス鋼帯の製造が待望されていた。
金電気めっきステンレス鋼帯の製造が待望されていた。
〈発明が解決しようとする課題〉 このような現状に鑑み、本発明の目的はめっき密着性に
優れたZnまたはZn−Ni合金めっきステンレス鋼帯の製造
方法を提案することである。
優れたZnまたはZn−Ni合金めっきステンレス鋼帯の製造
方法を提案することである。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、めっきされるステンレス鋼帯表面に適当な脱
脂処理、活性化処理を施し、次に所定のpH以下、すなわ
ちめっき浴液の酸性条件を制御してめっきすれば、めっ
き密着性に著しく優れたZnまたはZn−Ni合金めっき皮膜
が得られるとの発見に基づいて構成されたものである。
脂処理、活性化処理を施し、次に所定のpH以下、すなわ
ちめっき浴液の酸性条件を制御してめっきすれば、めっ
き密着性に著しく優れたZnまたはZn−Ni合金めっき皮膜
が得られるとの発見に基づいて構成されたものである。
すなわち、本発明は、Cr30wt％以下含有のステンレス鋼
帯にZnあるいはZn−Ni合金を電気めっきするに際し、ま
ず該ステンレス鋼帯にアルカリ陽極電解脱脂処理を施
し、次いで0.5〜40wt％の塩酸水溶液中あるいは1wt％以
上の硫酸水溶液中において電流密度0.1〜100A/dm2かつ
温度90℃以下で陽極電解処理を施し実質的に表面を活性
化し、引き続きpH3.2以下のZnめっき浴あるいはZn−Ni
合金めっき浴中で電気めっきを施すことを特徴とするZn
またはZn−Ni合金めっきステンレス鋼帯の製造方法であ
る。
帯にZnあるいはZn−Ni合金を電気めっきするに際し、ま
ず該ステンレス鋼帯にアルカリ陽極電解脱脂処理を施
し、次いで0.5〜40wt％の塩酸水溶液中あるいは1wt％以
上の硫酸水溶液中において電流密度0.1〜100A/dm2かつ
温度90℃以下で陽極電解処理を施し実質的に表面を活性
化し、引き続きpH3.2以下のZnめっき浴あるいはZn−Ni
合金めっき浴中で電気めっきを施すことを特徴とするZn
またはZn−Ni合金めっきステンレス鋼帯の製造方法であ
る。
〈作用〉 以下に本発明について詳細に説明する。
ステンレス素材としてはCr含有量30wt％以下のステンレ
ス鋼板を対象とする。Cr含有量が30％を超えると、本発
明の適正な活性化処理およびめっき条件でZn,Zn−Ni合
金めっきを施してもめっきの密着性が改善されないの
で、Cr含有量は30％以下のステンレス素材を用いる。ま
たこのようなCr含有鋼であれば、Cr系あるいはCr−Ni系
であっても本発明の方法でめっきすればめっき密着性は
改善される。
ス鋼板を対象とする。Cr含有量が30％を超えると、本発
明の適正な活性化処理およびめっき条件でZn,Zn−Ni合
金めっきを施してもめっきの密着性が改善されないの
で、Cr含有量は30％以下のステンレス素材を用いる。ま
たこのようなCr含有鋼であれば、Cr系あるいはCr−Ni系
であっても本発明の方法でめっきすればめっき密着性は
改善される。
本発明ではまず脱脂処理を行うが、ステンレス鋼帯表面
の活性化処理前に脱脂を行わないと、油等の汚れによ
り、この後に活性化処理およびめっきを行っても、めっ
きむらおよびめっき密着不良が発生する。従って本発明
においては脱脂工程は不可欠である。
の活性化処理前に脱脂を行わないと、油等の汚れによ
り、この後に活性化処理およびめっきを行っても、めっ
きむらおよびめっき密着不良が発生する。従って本発明
においては脱脂工程は不可欠である。
脱脂処理は油等の汚れが基本的に除去されればよいが、
その脱脂条件としては界面活性剤を含有するNaOH等のア
ルカリ性水溶液中で陽極電解脱脂を行う。
その脱脂条件としては界面活性剤を含有するNaOH等のア
ルカリ性水溶液中で陽極電解脱脂を行う。
次にステンレス鋼帯表面を実質的に活性化処理する。そ
の方法は、0.5〜40wt％の塩酸水溶液中あるいは1wt％以
上の硫酸水溶液中で電流密度0.1〜100A/dm2で陽極電解
処理を行うことである。
の方法は、0.5〜40wt％の塩酸水溶液中あるいは1wt％以
上の硫酸水溶液中で電流密度0.1〜100A/dm2で陽極電解
処理を行うことである。
ここで塩酸水溶液ではその濃度が0.5wt％未満、硫酸水
溶液ではその濃度が1.0wt％未満の場合、陽極電解条件
を種々変化させても十分にステンレス鋼板表面が活性化
されないので、それぞれ下限は0.5wt％,1.0wt％とし
た。一方塩酸水溶液についてはその濃度が40wt％を超え
ると塩素ガス発生が著しく、めっき周辺設備の損傷が激
しくなるので上限は40wt％とした。
溶液ではその濃度が1.0wt％未満の場合、陽極電解条件
を種々変化させても十分にステンレス鋼板表面が活性化
されないので、それぞれ下限は0.5wt％,1.0wt％とし
た。一方塩酸水溶液についてはその濃度が40wt％を超え
ると塩素ガス発生が著しく、めっき周辺設備の損傷が激
しくなるので上限は40wt％とした。
陽極電解処理時の電流密度は、0.1A/dm2未満では本発明
の主眼でもあるステンレス鋼板表面の活性化には不十分
であるので下限は0.1A/dm2とした。しかしながら、100A
/dm2を超えると鋼板表面が均一に活性化されずに、所謂
ムラが生じ易くなるので上限は100A/dm2とした。
の主眼でもあるステンレス鋼板表面の活性化には不十分
であるので下限は0.1A/dm2とした。しかしながら、100A
/dm2を超えると鋼板表面が均一に活性化されずに、所謂
ムラが生じ易くなるので上限は100A/dm2とした。
なお電解溶液温度は90℃を超えると塩素あるいは、酸化
イオウによるめっき周辺設備の損傷が激しくなるので90
℃以下の操業とする。
イオウによるめっき周辺設備の損傷が激しくなるので90
℃以下の操業とする。
次に活性化処理後のステンレス鋼板にZnおよびZn−Ni合
金めっきを行うが、その際のZnめっき浴あるいはZn−Ni
合金めっき浴のpHは3.2以下に限定される。
金めっきを行うが、その際のZnめっき浴あるいはZn−Ni
合金めっき浴のpHは3.2以下に限定される。
ここでZnあるいはZn−Ni合金めっき浴のpHを3.2以下に
限定する理由は、次のような実験事実を得たことに基づ
く。
限定する理由は、次のような実験事実を得たことに基づ
く。
表１に示す化学組成の板厚0.6mmのステンレス鋼帯を脱
脂後、前述の適正な活性化条件で塩酸あるいは硫酸水溶
液中で活性化し、塩化物浴あるいは硫酸塩浴でpHを種々
変化させ、ZnめっきまたはZn合金めっきを行い、その時
のめっき密着性を調べた。
脂後、前述の適正な活性化条件で塩酸あるいは硫酸水溶
液中で活性化し、塩化物浴あるいは硫酸塩浴でpHを種々
変化させ、ZnめっきまたはZn合金めっきを行い、その時
のめっき密着性を調べた。
密着性の評価方法としては、66mmφの円板に打ち抜き、
33mmφのポンチと34.5mmφのダイを用い油圧プレスで絞
り抜き、カップ成形（めっき面を外面とする）し、めっ
き面でのテープ剥離テストによりめっきの剥離度を次に
示す４水準で評価した。その結果を第１図に示す。
33mmφのポンチと34.5mmφのダイを用い油圧プレスで絞
り抜き、カップ成形（めっき面を外面とする）し、めっ
き面でのテープ剥離テストによりめっきの剥離度を次に
示す４水準で評価した。その結果を第１図に示す。
ここで、めっき条件等は、次のとおりである。
（ｉ）脱脂 溶液として2.5％NaOH水溶液に2g/lの界面活性剤を添加
したものを用いて70℃に加熱し、ステンレス鋼帯が陽極
となるように1A/dm2の電流密度で電解脱脂を行った。
したものを用いて70℃に加熱し、ステンレス鋼帯が陽極
となるように1A/dm2の電流密度で電解脱脂を行った。
（ii）活性化処理 50℃,10％HCl水溶液中でステンレス鋼帯が陽極となるよ
うに7A/dm2×5sec電解処理を施した。
うに7A/dm2×5sec電解処理を施した。
（iii）めっき条件 表２に示す。
（iv）めっき密着性の評価 A:全くめっき層の剥離なし B:めっき層の剥離程度小 C:めっき層の剥離程度中 D:めっき層の剥離程度大 第１図の結果から、ZnめっきあるいはZn−Ni合金めっき
の如何によらず、また塩化物浴あるいは硫酸塩浴の如何
によらず、pHを3.2以下にすることによりめっきの密着
性は著しく向上し、めっきの剥脱が皆無になることがわ
かる。
の如何によらず、また塩化物浴あるいは硫酸塩浴の如何
によらず、pHを3.2以下にすることによりめっきの密着
性は著しく向上し、めっきの剥脱が皆無になることがわ
かる。
前述の適正な活性化処理を施してもpHが3.2を超えると
めっきの密着性が劣る。そして適正な活性化処理を施し
た上でのめっきの密着性の良否を決定する因子はめっき
液の種類ではなく単にpHの大小であることを示してい
る。
めっきの密着性が劣る。そして適正な活性化処理を施し
た上でのめっきの密着性の良否を決定する因子はめっき
液の種類ではなく単にpHの大小であることを示してい
る。
以上の実験事実から、本発明方法では、めっき浴のpHを
3.2以下に限定するが、下限についてはさして理由がな
いので特に限定しない。
3.2以下に限定するが、下限についてはさして理由がな
いので特に限定しない。
〈実施例〉 以下に実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ 表３に示す化学組成を有する0.6mm厚のSUS 434およびSU
S 304光輝焼鈍板を200mm×250mmに切断し、実験室的に
片面Znめっき（10μｍ）およびZn−Ni合金めっき（10μ
ｍ）を行った。アルカリ電解脱脂および活性化処理条件
を表４に示す。表５のめっき条件で浴pHを塩化物浴の場
合はHClとKOH、硫酸塩浴の場合はH2SO4とNaOHを用いて
種々変化させ、めっき密着性を調査した。
S 304光輝焼鈍板を200mm×250mmに切断し、実験室的に
片面Znめっき（10μｍ）およびZn−Ni合金めっき（10μ
ｍ）を行った。アルカリ電解脱脂および活性化処理条件
を表４に示す。表５のめっき条件で浴pHを塩化物浴の場
合はHClとKOH、硫酸塩浴の場合はH2SO4とNaOHを用いて
種々変化させ、めっき密着性を調査した。
めっきの密着性の評価方法としては、前述と同じように
４水準で評価した。その結果を表６に示す。
４水準で評価した。その結果を表６に示す。
アルカリ電解脱脂を行わない場合、後につづく活性化処
理およびめっきがたとえ本発明の範囲であっても、めっ
きむらが生じまたZnめっきあるいはZn−Ni合金めっきお
よび鋼種の如何によらず、めっきの密着性は悪い。
理およびめっきがたとえ本発明の範囲であっても、めっ
きむらが生じまたZnめっきあるいはZn−Ni合金めっきお
よび鋼種の如何によらず、めっきの密着性は悪い。
また、アルカリ陽極電解脱脂後、活性化処理を施さなけ
ればめっき液pHが本発明の範囲内でも、めっき密着性が
悪い。
ればめっき液pHが本発明の範囲内でも、めっき密着性が
悪い。
アルカリ陽極電解脱脂後、本発明の範囲の適正な活性化
処理を行ったものでは、鋼種およびめっき液組成の差異
によらず、pHが3.2を超えるといずれもめっき密着性に
劣るが、本発明の範囲であるpHが3.2以下であるといず
れも密着性が著しく向上することがわかる。
処理を行ったものでは、鋼種およびめっき液組成の差異
によらず、pHが3.2を超えるといずれもめっき密着性に
劣るが、本発明の範囲であるpHが3.2以下であるといず
れも密着性が著しく向上することがわかる。
〈発明の効果〉 本発明方法によれば、めっき密着性に優れたZnめっきあ
るいはZn−Ni合金めっきステンレス鋼帯を安価に製造す
ることができ、建材用および自動車外装部材としての複
雑な成形加工時にもめっき層の剥脱がない。
るいはZn−Ni合金めっきステンレス鋼帯を安価に製造す
ることができ、建材用および自動車外装部材としての複
雑な成形加工時にもめっき層の剥脱がない。
このため本発明で得られるめっきステンレス鋼帯は、広
く他の分野への適用も期待される。
く他の分野への適用も期待される。
第１図はめっき密着性に及ぼすめっき浴pHの影響を示し
たグラフである。
たグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】Cr30wt％以下含有のステンレス鋼帯にZnあ
るいはZn−Ni合金を電気めっきするに際し、まず該ステ
ンレス鋼帯にアルカリ陽極電解脱脂処理を施し、次いで
0.5〜40wt％の塩酸水溶液中あるいは1wt％以上の硫酸水
溶液中において電流密度0.1〜100A/dm2かつ温度90℃以
下で陽極電解処理を施し実質的に表面を活性化し、引き
続きpH3.2以下のZnめっき浴あるいはZn−Ni合金めっき
浴中で電気めっきを施すことを特徴とするZnまたはZn−
Ni合金めっきステンレス鋼帯の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326209A JPH0735596B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | ＺｎまたはＺｎ―Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326209A JPH0735596B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | ＺｎまたはＺｎ―Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173291A JPH02173291A (ja) | 1990-07-04 |
| JPH0735596B2 true JPH0735596B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=18185220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63326209A Expired - Fee Related JPH0735596B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | ＺｎまたはＺｎ―Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735596B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10035102B4 (de) * | 2000-07-19 | 2005-05-04 | Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co KG | Verfahren zur Beschichtung von Bauteilen aus gehärtetem Stahl oder Eisenguss mit Zink-Nickel-Legierungen und mit diesem Verfahren erhältliche beschichtete Substrate |
| IT1405319B1 (it) * | 2010-12-27 | 2014-01-03 | Fontana R D S R L | Procedimento di rivestimento di pezzi metallici filettati |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934237A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | 横山 正已 | ハンドルカバ− |
| JP2648838B2 (ja) * | 1987-02-06 | 1997-09-03 | 日新製鋼株式会社 | ステンレス鋼板にＺｎ系金属を直接めっきする方法 |
| JPH0699838B2 (ja) * | 1987-08-06 | 1994-12-07 | 川崎製鉄株式会社 | ＺｎまたはＺｎ−Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63326209A patent/JPH0735596B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02173291A (ja) | 1990-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |