JPH0765224B2 - 加工法、耐食性および耐水密着性に優れた複層めつき鋼板 - Google Patents

加工法、耐食性および耐水密着性に優れた複層めつき鋼板

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JPH0765224B2
JPH0765224B2 JP1159002A JP15900289A JPH0765224B2 JP H0765224 B2 JPH0765224 B2 JP H0765224B2 JP 1159002 A JP1159002 A JP 1159002A JP 15900289 A JP15900289 A JP 15900289A JP H0765224 B2 JPH0765224 B2 JP H0765224B2
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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、加工性、耐食性および耐水密着性に優れた
複層めっき鋼板に関するものである。
[従来の技術] 近時、自動車車体の、長期間にわたる安全性確保および
美観保持の見地から、自動車車体の高耐食化が要求され
ている。自動車車体は、主として薄鋼板によって構成さ
れているので、従来、鋼に対して犠牲防食性を有してい
るZn系めっき鋼板を車体の材料として使用することによ
り、車体の高耐食化を図ってきた。特に、Zn−Fe,zn−N
iなどのZn系合金めっきは、高耐食性をもたらす腐食生
成物を安定化させることにより、未塗装部の耐食性を向
上させ且つ耐アルカリ性を高め、これらによって、塗膜
下に生ずるアルカリ環境下での腐食を抑制するなど、鋼
板の高耐食化に貢献している。これらの合金めっきのう
ちでも、Zn−Fe合金めっきは、Zn−Ni合金めっきの場合
の、腐食過程での金属Niの富化に起因する耐孔あき性の
劣化が生ずることはないので、鋼板の高耐食化に有用な
合金めっきとして認められている。
しかしながら、近年、鋼板に対する耐食化の要求水準
は、上述のような合金めっきレベルよりも一段と高くな
ってきた。このような高耐食化の要求に対応するため
に、Zn−Feに更にCr等の他の元素を加えた合金めっき、
または、これらの合金めっき層を複層化することなどが
提案されており、例えば、特開昭63−243295号公報に
は、下記からなる防錆用鋼板が開示されている。
1wt.%超から70wt.%の量のCrを含有する、単層のZn−C
r共析めっき層、または、上記Crと、Fe,Ni,Co等の少な
くとも1種とを含有する、単層の、ZnおよびCrを主体と
する共析めっき層、または、上述した共析めっき層と、
Zn,Fe,Ni,Co,Cr等の少なくとも1種からなるめっき層と
によって構成された複層のめっき層を有する防錆用鋼板
(以下、先行技術という)。
[発明が解決しようとする課題] 上述した先行技術には、次のような問題がある。即ち、
例えば単層のZn−Fe−Cr合金めっき層を有するめっき鋼
板の加工性は著しく低く、従って、このようなめっき鋼
板を、多くの加工が施される自動車用鋼板として使用す
ることは困難である。
先行技術には、最上層または中間層がZnおよびCrを主体
とする共析めっき層からなる複層のめっき層を鋼板の表
面上に形成し、これによって、下層めっき層の耐食性を
補なう例が開示されている。しかしながら、先行技術に
おいては、このような複層のめっき層によって、耐食性
とそれ以外の性能とを両立させることについては考慮さ
れていない。
即ち、先行技術に開示されているように、最上層に、耐
水密着性を確保する上で好都合な、FeリッチのFe−Zn合
金めっき層を形成した場合には、FeリッチのFe−Zn合金
めっき層は腐食しやすいために、赤錆が発生する。従っ
て、高耐食性をもたらす腐食生成物の生成を阻害し、め
っき層全体の耐食性が劣化する結果、上述の場合には、
耐食性と耐水密着性とを両立させることはできない。
このように、先行技術によっては、自動車用鋼板に必要
とされる、高度の加工性、耐食性および耐水密着性のす
べてを満足させることはできない。
従って、この発明の目的は、加工性、耐食性および耐水
密着性のすべてに優れた、特に自動車用鋼板として好適
な複層めっき鋼板を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 鋼板の表面上に複層のめっき層を形成すれば、単層のめ
っき層では得られない複数の性能を同時に発揮させ得る
が、これは、特定の性能を有するめっき層の各々が、特
定の順序で配列され、且つ、1つのめっき層が他のめっ
き層の性能を阻害しないようにめっき層全体を構成する
ことによって、始めて達成されると考えられる。
本発明者等は、このような考えに基づき、耐食性、加工
性および耐水密着性のすべてに優れた、特に自動車用鋼
板として好適な複層めっき鋼板を開発すべく、鋭意研究
を重ねた。
その結果、鋼板の表面上に、それぞれ加工性、耐食性お
よび耐水密着性の優れた3層のめっき層を、以下に述べ
る、特定の成分組成、特定のめっき量および特定の順序
で形成すれば、自動車用鋼板として要求される、高度の
加工性、耐食性および耐水密着性のすべてを有するめっ
き鋼板が得られることに着想し、優れた加工性、耐食性
および耐水密着性の得られる条件について種々研究を行
なった結果、次のことがわかった。
Zn−Fe合金めっき鋼板の加工性は、Fe含有量が15wt.%
以上になると低下する傾向が生ずる。その理由は次の通
りである。即ち、Fe含有量が15wt.%未満の場合には、
めっき層中のFeがZn中に固溶した加工性の優れた固溶体
になっているために、加工時における変形が容易であ
る。これに対し、Fe含有量が15wt.%以上になると、金
属間化合物であるΓ相が生成する結果、変形が困難にな
り、加工性が劣化する。
第1図は、鋼板の表面上に、Fe:17wt.%、Cr:5.9wt.%
を含有するZn−Fe−Cr合金めっき層が形成されたZn−Fe
−Cr合金めっき鋼板における、めっき層のESCA分析(ス
パッタ時間:30min)結果を示すグラフである。
第1図から明らかなように、めっき層中にCr3+が検出さ
れている。このように、Crの一部が酸化物および/また
は水酸化物としてめっき層中に含有されている結果、め
っき層が脆くなる。従って、Zn−Fe−Cr合金めっき層の
加工性は、Zn−Fe合金めっき層の加工性よりも劣る。
第2図は、Zn−Fe−Cr合金めっき鋼板におけるめっき層
中(めっき量:30g/m2)のCr含有量およびFe含有量と加
工性との関係を示すグラフである。第2図において、横
軸はめっき層中のCr含有量を示し、縦軸は、△印で示し
た合金化溶融亜鉛めっき(めっき量:60g/m2)の場合の
加工性を基準とし、これより加工性が良好な場合を○印
で表わし、そして、これより加工性が劣っている場合を
×印で表わした加工性の程度を示している。第2図から
明らかなように、めっき層中のFe含有量が7〜13wt.%
の場合、Cr含有量が1wt.%以下であれば加工性は良好で
あるが、Cr含有量が1wt.%を超えると、加工性は劣化す
る。また、第2図中に▲印で示すように、Fe含有量が15
wt.%以上の場合には、Cr含有量が1wt.%以下であって
も、加工性は劣化する。これらの点から、Zn−Fe−Cr合
金めっき鋼板において、良好な加工性を得るためには、
Cr含有量を1wt.%以下にそしてFe含有量を15wt.%未満
にすることが必要である。
耐食性については、車体の外面で問題となる耐ブリスタ
ー性、および、車体の袋部で問題となる耐孔あき性を考
慮する必要がある。
Zn−Fe−Cr合金めっき鋼板の耐ブリスター性は、Fe含有
量およびCr含有量の両者の影響を受ける。即ち、Fe含有
量が多いほど、そして、Cr含有量が多いほど、耐ブリス
ター性は向上する。Fe含有量の増加に伴って、耐ブリス
ター性が向上する理由は、Feが耐アルカリ性を高めて、
塗膜下に生ずる腐食を抑制するためである。Crが耐ブリ
スター性を向上させる理由は明らかではないが、塗膜下
に腐食が生ずる環境下において、めっき層を不動態化
し、その腐食を抑制するためであると考えられる。
めっき量が20g/m2以上のZn−Fe−Cr合金めっき鋼板の耐
ブリスター性は、Fe含有量が10wt.%以上そしてCr含有
量が1wt.%超のときに、厚目付けの合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板と同等以上の水準になる。
耐孔あき性も、CrおよびFe含有量によって大きく影響を
受ける。第3図は、Zn−Fe−Cr合金めっき鋼板における
めっき層中(めっき量:30g/m2)のCr含有量およびFe含
有量と腐食深さとの関係を示すグラフである。第3図か
ら明らかなように、めっき層中のCr含有量が増加するに
従って腐食深さは小になり、特に、Cr含有量が1wt.%を
超えると腐食深さは顕著に小さくなって耐孔あき性は向
上する。一方、Fe含有量が40wt.%を超えると、Cr含有
量が多くても耐孔あき性が劣化する。Crによって耐孔あ
き性が向上する理由は、CrによるZnの不動態化効果であ
ると考えられる。
耐食性は当然めっき量に関係し、1wt.%超のCrおよび10
〜40wt.%のFeを含有するZn−Fe−Cr合金めっき鋼板に
おいて、めっき層のめっき量を20g/m2以上とすることに
より、従来の厚目付け合金化溶融亜鉛めっき鋼板以上の
耐ブリスター性および耐孔あき性を得ることができる。
めっき層の表面に形成された塗膜の耐水密着性は、自動
車車体用鋼板として極めて重要な評価項目である。めっ
き層中にCrを含有させると、耐水密着性が劣化し、特
に、Cr含有量が1wt.%を超えると、耐水密着性の劣化が
顕著になる。
上述したことにより、本発明者等は、次の知見を得た。
(1)良好な加工性を得るためには、Zn−Fe−Cr合金め
っき層のCr含有量を1wt.%以下に限定し、そして、Fe含
有量を15wt.%未満に限定することが必要である。
(2)優れた耐食性を得るためには、Zn−Fe−Cr合金め
っき層のCr含有量を1wt.%超に限定し、そして、Fe含有
量を10wt.%以上に限定することが必要である。
(3)最上層がZn−Fe−Cr合金めっき層では、優れた耐
水密着性を得ることができない。
(4)従って、単層のZn−Fe−Cr合金めっき層では、加
工性および耐食性を両立させることができず、且つ、耐
水密着性を確保することができない。
この発明は、上述した知見に基づいてなされたもので、
鋼板の少なくとも1つの表面上に形成された、第1層と
しての、 Fe:3wt.%から15wt.%未満、 Cr:0.1wt.%から1wt.%、 残り:Znおよび不可避不純物 からなる、Zn−Fe−Cr合金めっき層と、 前記第1層としてのZn−Fe−Cr合金めっき層の上に形成
された、第2層としての、 Fe:10wt.%から40wt.%、 Cr:1wt.%超から30wt.%未満、 残り:Znおよび不可避不純物 からなる、Zn−Fe−Cr合金めっき層と、そして、 前記第2層としてのZn−Fe−Cr合金めっき層の上に形成
された、最上層としての、金属クロム層および水和クロ
ム酸化物層からなる、電解クロメート処理によって形成
されたクロメート層とからなることに特徴を有するもの
である。
鋼板の少なくとも一方の表面上に形成された、第1層と
してのZn−Fe−Cr合金めっき層は、主として、めっき層
の加工性を向上させる作用を有している。第1層のめっ
き層のFe含有量は、3wt.%から15wt.%未満の範囲内と
すべきである。Fe含有量が3wt.%未満では、耐ブリスタ
ー性が劣化する。一方、Fe含有量が15wt.%以上になる
と、複層のめっき層を形成しても、めっき層の加工性が
劣化する。
第1層のめっき層のCr含有量は、0.1wt.%から1wt.%の
範囲内とすべきである。Cr含有量が0.1wt.%未満では、
耐ブリスター性が劣化する。一方、Cr含有量が1wt.%を
超えると、複層のめっき層を形成しても、めっき層の加
工性が劣化する。
上述の第1層の上に形成された、第2層としてのZn−Fe
−Cr合金めっき層は、主として、耐ブリスター性および
耐孔あき性を向上させる作用を有している。第2層のめ
っき層のFe含有量は、10wt.%から40wt.%の範囲内とす
べきである。Fe含有量が10wt.%未満では、所望の耐ブ
リスター性が得られない。一方、Fe含有量が40wt.%を
超えると、耐孔あき性が劣化する。
第2層のめっき層のCr含有量は、1wt.%超から30wt.%
未満の範囲内とすべきである。Cr含有量が1wt.%以下で
は、所望の耐ブリスター性および耐孔あき性を得ること
ができない。一方、Cr含有量が30wt.%以上になると、
めっき層の加工性が、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の加工
性のレベルよりも劣化する。
第1層のめっき層のめっき量は、鋼板の片面当り0.1g/m
2以上であることが好ましい。めっき量が鋼板の片面当
り0.1g/m2未満では、めっき層の加工性を良好な状態に
維持することができない。第2層のめっき層のめっき量
は、鋼板の片面当り20g/m2以上であることが好ましい。
めっき量が鋼板の片面当り20g/m2未満では、所望の耐ブ
リスター性および耐孔あき性を得ることができない。そ
して、第1層のめっき量と第2層のめっき量との合計量
は、鋼板の片面当り60g/m2以下とすることが好ましい。
合計量が60g/m2を超えると、めっき層の加工性が、従来
の厚目付けの合金化溶融亜鉛めっき鋼板の加工性のレベ
ルよりも劣化する。
鋼板の少なくとも一方の表面上に、上述した成分組成の
第1層としてのZn−Fe−Cr合金めっき層を形成すること
により、その上に、第2層としての加工性に劣るZn−Fe
−Cr合金めっき層が形成されても、めっき層の加工性を
良好な状態に維持することができる。その理由は、次の
ように推定される。
即ち、第1層のめつき層は、優れた密着性を有し、鋼板
の表面上に密着しているが、めっき層自体は、Zn−Fe−
Cr合金としての硬さを有している。従って、鋼板が加工
されたときには、めっき層は、クラックにより分割され
た島状になる。一方、第2層のめっき層は脆弱なため
に、第1層のめっき層にクラックが生じたときに、同じ
位置にクラックが伝播されて、第1層のめっき層と同じ
形状の、分割された島状になる。
鋼板が加工されるとき、主としてクラックの部分に変形
が生ずるので、上述した島状の第1層上にある第2層の
めっき層は、変形の応力を受け難く、脆弱な第2層のめ
っき層が、鋼板側に密着されたままになる。従って、良
好な加工性を得るためには、上述した第1層のめっき層
が、鋼板の表面上に接して存在していることが不可欠で
ある。
耐ブリスター性および耐孔あき性に優れた第2層のめっ
き層が形成されているにもかかわらず、前述したよう
に、第1層のめっき層のCr含有量が0.1wt.%未満および
/またはFe含有量が3wt.%未満のときに、耐ブリスター
性が劣化する理由は、次のように推定される。即ち、腐
食過程で一旦カソード部となった塗膜下がアルカリ化し
た場合、第2層のめっき層に生じたクラックなどを通っ
て、第1層のめっき層はアルカリ環境にさらされる。こ
のとき、第1層のめっき層が耐アルカリ性に劣っている
と、第1層のめっき層が溶解する結果、塗膜下の腐食が
進行する。
Cr含有量が0.1wt.%未満および/またはFe含有量が3wt.
%未満のめっき層は、耐アルカリ性に劣るので、第1層
のめっき層の成分組成を上述の範囲にすると、その上に
第2層のめっき層を形成しても、耐ブリスター性が劣化
する。
一方、Cr含有量が0.1wt.%で且つFe含有量が3wt.%以上
のめっき層はCrの不動態化作用と、Feの耐アルカリ性向
上作用との相乗作用により、アルカリ環境下における耐
食性に優れている。従って、第1層のめっき層の成分組
成を上述の範囲にすれば、その上に形成された第2層の
めっき層が有する耐ブリスター性および耐孔あき性を劣
化させることはない。
第1層のめっき層の成分組成を上述のように定めたこと
によって、第2層の成分組成のめっき層が単層として形
成されている場合に有する優れた耐ブリスター性および
耐孔あき性は、複層めっき層の場合においても維持され
る。一方、第2層の成分組成のめっき層が単層として形
成されている場合の欠点である加工性の劣化は、第1層
のめっき層の形成によって著しく改善され、第2層のCr
含有量が30wt.%未満であれば、その加工性を、めっき
量が60g/m2の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の加工性と同等
もしくはそれ以上に維持することができる。
第2層のめっき層の上に形成された、最上層としての、
金属クロム層および水和クロム酸化物層からなるクロメ
ート層は、耐水密着性を向上させる作用を有している。
クロメート層中の上層の水和クロム酸化物層は、その表
面上に形成された塗膜の分子と結合して、優れた耐水密
着性を発揮する。しかしながら、水和クロム酸化物層
は、Zn−Fe−Cr合金めっき層に強固に密着することがで
きない。
一方、クロメート層中の下層の金属クロム層は、水和ク
ロム酸化物層およびZn−Fe−Cr合金めっき層の両者に対
し強固な密着力を有する。従って、金属クロム層は、第
2層のZn−Fe−Cr合金めっき層の上に、優れた耐水密着
性を有する水和クロム酸化物層を密着させるためのバイ
ンダーとしての作用を有している。
金属クロム層および水和クロム酸化物層の各々の量は、
鋼板の片面当り5mg/m2以上とすることが好ましい。金属
クロム層および水和クロム酸化物層の各々の量が、鋼板
の片面当り5mg/m2未満では、塗膜と水和クロム酸化物層
との界面、および、第2層のめっき層とクロメート層と
の界面の密着力が不足し、良好な耐水密着性を得ること
ができない。金属クロム層および水和クロム酸化物層の
各々の量の上限は、その性能面からは特に限定されるも
のではないが、生産性の観点からすると、各々の上限
は、500mg/m2程度となる。
鋼板の表面上に対する、第1層および第2層のZn−Fe−
Cr合金めっき層の形成は、硫酸亜鉛、硫酸第1鉄および
硫酸クロムを主成分とするめっき浴を使用し、電気めっ
き法によって行なうことができる。各めっき層中のFeお
よびCrの含有量は、めっき浴中のイオン濃度、めっき電
流密度およびめっき液の流速を変化させることにより調
整することができる。即ち、めっき浴中のFeおよびCr濃
度の増加、めっき浴のpHの上昇、めっき電流密度の増加
およびめっき液の流速の低下は、めっき層中のFeおよび
Crの含有量を増加させる。従って、低Fe含有量および低
Cr含有量となるように上述した条件を選定することによ
って、第1層のめっき層を形成することができ、そし
て、相対的に高Fe含有量および高Cr含有量となるように
上述した条件を選定することによって、第2層のめっき
層を形成することができる。
第2層のめっき層の表面上に対する、最上層としての、
金属クロム層および水和クロム酸化物層からなるクロメ
ート層は、クロム酸および硫酸イオンを主成分とする電
解浴を使用し、電解クロメート処理によって形成するこ
とができる。
次に、この発明を、実施例により説明する。
[実施例] アルカリ脱脂および硫酸酸洗を施した冷延鋼板に対し、
下記第1表に示す条件で電気めっき処理を施して、第2
表に示すこの発明の範囲内の複層のめっき層を有する、
本発明の複層めっき鋼板の供試体(以下、「本発明供試
体」という)No.1〜20を調製した。
比較のために、前述した冷延鋼板に対し電気めっき処理
を施して、第3表に示す、単層、2層または3層のこの
発明の範囲外のめっき層を有するめっき鋼板の供試体
(以下、「比較用供試体」という)No.1〜11、および、
前述した冷延鋼板に対し、60g/m2の厚目付けの合金化溶
融亜鉛めっきを施した比較用供試体No.12を調製した。
なお、めっき条件については、単層の比較用供試体No.
1,2は、第1表中の第2層のめっき条件を適用し、複層
の比較用供試体No.3〜11は、第1表に示しためっき条件
を適用した。
このようにして調製した本発明供試体No.1〜20および比
較用供試体No.1〜12について、加工性、耐ブリスター
性、耐孔あき性および耐水密着性を、以下に述べる性能
試験によって評価し、その結果を、第2表および第3表
に併せて示した。
(1)加工性 ドロービード試験機(雄ダイスの突条の径:0.5mm)を使
用し、めっきままの供試体のめっき面に対して、摺動お
よび変形加工を同時に施し、このようなドロービード試
験が施された供試体のめっき面に接着テープを貼りつ
け、テープの黒化度を目視により調べ、めっき層の剥離
の程度を評価した。評価基準は、次の通りである。
○:合金化溶融亜鉛めっき鋼板と比較して剥離の程度が
少ない。
△:剥離が上記鋼板と同程度である。
×:剥離が上記鋼板よりも多い。
(2)耐ブリスター性 供試体に対して、日本パーカライジング社製の燐酸塩処
理液(PL3080)を使用し、浸漬型の自動車用燐酸塩処理
を施して燐酸塩被膜を形成し、次いで、関西ペイント社
製の塗料(エレクロン9400)を使用し、カチオン型の電
着塗装を施して、燐酸塩被膜の上に厚さ20μmの塗膜を
形成し、次いで、このようにして形成された塗膜に、ク
ロスカットを施した。このクロスカットの施された供試
体に対して、塩水噴霧試験を1000時間施し、クロスカッ
ト部に生じた塗膜のふくれ幅(クロスカット部の両側ふ
くれ幅の2分の1)を測定し、これによって評価した。
(3)耐孔あき性 上記(2)に述べたクロスカットの施された供試体に対
して、塩水噴霧、乾燥、塩水浸漬、湿潤および乾燥から
なる1サイクル24時間の複合サイクル試験を60サイクル
施し、次いで、塗膜および腐食生成物を除去した後、鋼
板に生じた最大腐食深さを測定し、これによって評価し
た。
(4)耐水密着性 供試体に対して、上記(2)に述べた燐酸塩被膜および
塗膜を形成した後、更にその上に、各々35μmの厚さの
中塗り塗装および上塗り塗装を施し、合計90μmの厚さ
の塗膜を形成した。この塗膜の形成された供試体を、40
℃の温度の純水中に240時間浸漬した後、直ちに、2mm間
隔で100個の碁盤目状の刻み目を入れ、その表面上に接
着テープを貼り次いでこれを剥がしたときの塗膜の剥離
個数を調べ、その剥離個数によって評価した。評価基準
は、次の通りである。
○:剥離個数が5個以内。
△:剥離個数が6〜20個。
×:剥離個数が21個以上。
第3表から明らかなように、単層のZn−Fe−Cr合金めっ
き層からなる比較用供試体No.1および2は、加工性およ
び耐水密着性が劣っている。第1層のめっき層のFe含有
量が本発明範囲を外れて少なく且つクロメート層からな
る最上層を有しない比較用供試体No.3は、耐ブリスター
性および耐水密着性が劣っている。第1層のめっき層の
Cr含有量が本発明範囲を外れて多い比較用供試体No.4、
および、Fe含有量が本発明範囲を外れて多い比較用供試
体No.5は、何れも加工性が劣っている。
第2層のめっき層のFe含有量が本発明範囲を外れて少な
く且つクロメート層からなる最上層を有しない比較用供
試体No.6は、耐ブリスター性および耐水密着性が劣って
いる。第2層のめっき層のFe含有量が本発明範囲を外れ
て多く且つクロメート層からなる最上層を有しない比較
用供試体No.7は、耐孔あき性および耐水密着性が劣って
いる。
第2層のめっき層のCr含有量が本発明範囲を外れて少な
く且つクロメート層からなる最上層を有しない比較用供
試体No.8は、耐ブリスター性、耐孔あき性および耐水密
着性が劣っている。第2層のめっき層のCr含有量が本発
明範囲を外れて多く且つクロメート層からなる最上層を
有しない比較用供試体No.9は、加工性および耐水密着性
が劣っている。
第2層のめっき層のめっき量が本発明の範囲を外れて少
ない比較用供試体No.10は、耐孔あき性が劣っている。
第1層および第2層のめっき層のめっき量の合計量が本
発明範囲を外れて多い比較用供試体No.11は、加工性が
劣っている。そして、合金化溶融亜鉛めっきからなる比
較用供試体No.12は、加工性および耐水密着性がやや劣
っている。
これに対し、本発明供試体No.1〜20は、第2表から明ら
かなように、何れも、加工性、耐ブリスター性、耐孔あ
き性および耐水密着性のすべての特性に優れている。
[発明の効果] 以上述べたように、この発明の複層めっき鋼板によれ
ば、特に自動車用鋼板として好適な、優れた加工性、耐
食性および耐水密着性が得られる、工業上有用な効果が
もたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図はZn−Fe−Cr合金めっき層のESCA分析結果を示す
グラフ、第2図はZn−Fe−Cr合金めっき層中のCrおよび
Fe含有量と加工性との関係を示すグラフ、第3図はZn−
Fe−Cr合金めっき層中のCrおよびFe含有量と腐食深さと
の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 正哉 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−170288(JP,A) 特開 昭64−79382(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板の少なくとも1つの表面上に形成され
    た、第1層としての、 Fe:3wt.%から15wt.%未満、 Cr:0.1wt.%から1wt.%、 残り:Znおよび不可避不純物 からなる、Zn−Fe−Cr合金めっき層と、 前記第1層としてのZn−Fe−Cr合金めっき層の上に形成
    された、第2層としての、 Fe:10wt.%から40wt.%、 Cr:1wt.%超から30wt.%未満、 残り:Znおよび不可避不純物 からなる、Zn−Fe−Cr合金めっき層と、そして、 前記第2層としてのZn−Fe−Cr合金めっき層の上に形成
    された、最上層としての、金属クロム層および水和クロ
    ム酸化物層からなる、電解クロメート処理によって形成
    されたクロメート層とからなることを特徴とする、加工
    性、耐食性および耐水密着性に優れた複層めっき鋼板。
  2. 【請求項2】前記第1層としてのZn−Fe−Cr合金めっき
    層のめっき量は、鋼板の片面当り0.1g/m2以上であり、
    前記第2層としてのZn−Fe−Cr合金めっき層のめっき量
    は、鋼板の片面当り20g/m2以上であり、且つ、前記第1
    層の前記めっき量と、前記第2層の前記めっき量との合
    計量は、鋼板の片面当り60g/m2以下であり、そして、前
    記最上層としてのクロメート層の、金属クロム層および
    水和クロム酸化物層の各々の量は、鋼板の片面当り5mg/
    m2以上である、請求項1に記載の複層めっき鋼板。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100256328B1 (ko) * 1995-12-29 2000-05-15 이구택 도장후 내식성이 우수한 아연-크롬-철 합금 전기도금강판 및 그 제조방법
US20180298496A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 Hamilton Sundstrand Corporation Corrosion and fatigue resistant coating for a non-line-of-sight (nlos) process
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Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5940234B2 (ja) * 1980-10-09 1984-09-28 新日本製鐵株式会社 良溶接性耐食電気亜鉛合金メツキ鋼板及びその製造方法
JPS5858294A (ja) * 1981-10-02 1983-04-06 Kobe Steel Ltd 塗装後の耐蝕性と耐水密着性に優れた表面処理鋼材
JPS58100692A (ja) * 1981-12-11 1983-06-15 Nisshin Steel Co Ltd 高耐食性電気亜鉛めつき鋼板
JPS59170288A (ja) * 1983-03-15 1984-09-26 Nippon Steel Corp 耐食性と塗装性能に優れた亜鉛系合金メツキ鋼板
JPS60125390A (ja) * 1983-12-10 1985-07-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 多層メツキ鋼板
JPS60152662A (ja) * 1984-01-20 1985-08-10 Kawasaki Steel Corp 鉄−クロム−亜鉛3元合金めつき鋼板およびその製造方法
JPS60200996A (ja) * 1984-03-23 1985-10-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 黒色化防錆鋼板とその製法
JPS6164899A (ja) * 1984-09-06 1986-04-03 Nippon Steel Corp Zn系複合めつき鋼板
DE3780859T2 (de) * 1986-05-14 1993-02-11 Nippon Steel Corp Oberflaechenbehandelter stahlwerkstoff, insbesondere galvanisiertes stahlblech.
CA1316482C (en) * 1986-06-30 1993-04-20 Yoshio Shindo Method for producing a zn-series electroplated steel sheet
JPS63192900A (ja) * 1987-02-05 1988-08-10 Nippon Steel Corp めつき密着性、塗装後耐食性に優れた複層めつき鋼板
JPH0663119B2 (ja) * 1987-02-19 1994-08-17 新日本製鐵株式会社 抵抗溶接性のすぐれた2層めっき鋼板
JPS63243295A (ja) * 1987-03-31 1988-10-11 Nippon Steel Corp 耐食性の優れた防錆鋼板
DE3882769T2 (de) * 1987-03-31 1993-11-11 Nippon Steel Corp Korrosionsbeständiges plattiertes Stahlband und Verfahren zu seiner Herstellung.
JPH0788584B2 (ja) * 1987-09-22 1995-09-27 新日本製鐵株式会社 樹脂被覆亜鉛−クロム系電気めっき鋼板

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