JPH08134685A - 加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材 - Google Patents
加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高性能の加工性、耐食性の均一性
等に優れ、耐食性に加え、耐熱性をも有する重層めっき
鋼材を得ることを目的とするものである。 【構成】 鉄鋼材の表面に形成した厚さ０．２〜１０μ
ｍのＮｉめっき層と、該Ｎｉめっき層上にＮｉ含有量が
２〜２０％の塩化浴または硫酸浴等の酸性浴を使用して
形成した厚さ１〜１５μｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層
と、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にＮｉ含有量が２〜２
０％のアルカリ性浴を使用して形成した厚さ１〜１０μ
ｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層とからなる加工性・耐食性
の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材を構成して目
的を達し得た。
等に優れ、耐食性に加え、耐熱性をも有する重層めっき
鋼材を得ることを目的とするものである。 【構成】 鉄鋼材の表面に形成した厚さ０．２〜１０μ
ｍのＮｉめっき層と、該Ｎｉめっき層上にＮｉ含有量が
２〜２０％の塩化浴または硫酸浴等の酸性浴を使用して
形成した厚さ１〜１５μｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層
と、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にＮｉ含有量が２〜２
０％のアルカリ性浴を使用して形成した厚さ１〜１０μ
ｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層とからなる加工性・耐食性
の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材を構成して目
的を達し得た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車その他の各種機
械装置に使用される鉄鋼材からなる板、管、継手、クラ
ンプ、ボルト、ナットなどの表面に加工性・耐食性の均
一性に優れている重層めっきを施した加工性・耐食性の
均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材に関するもので
ある。
械装置に使用される鉄鋼材からなる板、管、継手、クラ
ンプ、ボルト、ナットなどの表面に加工性・耐食性の均
一性に優れている重層めっきを施した加工性・耐食性の
均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】自動車その他の各種機械装置に使用され
る鉄鋼材からなる板、管、継手、クランプ、ボルト、ナ
ットなどは、従来から、これら部材に、Ｚｎめっき施工
後さらに該Ｚｎめっき層の表面にクロメート皮膜を形成
した製品が多用されている。
る鉄鋼材からなる板、管、継手、クランプ、ボルト、ナ
ットなどは、従来から、これら部材に、Ｚｎめっき施工
後さらに該Ｚｎめっき層の表面にクロメート皮膜を形成
した製品が多用されている。
【０００３】しかるに、自動車の前記部材については、
より高い耐食性が要求されるようになり、Ｚｎめっきだ
けでは耐食性が不十分で、耐食性向上のために、Ｓｎ／
Ｚｎ、Ｚｎ／Ｎｉなどの合金めっきやこれら合金めっき
とＺｎめっきとの重層めっきが適用されるようになって
きた。しかして、特開平２−１２００３４号公報には、
鋼管の外表面にＮｉめっき層を形成し、ついで該Ｎｉめ
っき層上にＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成し、さらに該
Ｚｎ／Ｎｉめっき層上にクロメート皮膜を形成した耐熱
・耐食性重層めっき鋼材が提案されている。
より高い耐食性が要求されるようになり、Ｚｎめっきだ
けでは耐食性が不十分で、耐食性向上のために、Ｓｎ／
Ｚｎ、Ｚｎ／Ｎｉなどの合金めっきやこれら合金めっき
とＺｎめっきとの重層めっきが適用されるようになって
きた。しかして、特開平２−１２００３４号公報には、
鋼管の外表面にＮｉめっき層を形成し、ついで該Ｎｉめ
っき層上にＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成し、さらに該
Ｚｎ／Ｎｉめっき層上にクロメート皮膜を形成した耐熱
・耐食性重層めっき鋼材が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｚｎ／
Ｎｉ合金めっきだけでは、耐熱・耐食性が不足するとい
った問題があり、また、Ｎｉ＋Ｚｎ／Ｎｉ合金めっきで
は、耐熱・耐食性は良好であるが、三次元形状の複雑な
物では、塩化浴または硫酸浴等の酸性浴を使用するため
に皮膜の均一性に劣り、その結果端部ではめっき膜厚が
厚くなって加工性が低下し、また、凹部などではめっき
膜厚が薄くなって耐食性が低下するといった問題があ
る。さらに凹部等では共析率が高くなり、発色性或いは
反応性といわれるクロメート皮膜の形成性が悪くなり、
全体として外観の均一性が損なわれる。また、仮にアル
カリ浴を使用した場合、皮膜の均一性は良好であるが、
ＮｉとＺｎ／Ｎｉ間の密着性が曲げ加工時に低下し、自
動車のエンジンルーム内などのような温度の高い環境下
では未だ十分な加工性や耐熱性を発揮し得ていないとい
った問題もある。
Ｎｉ合金めっきだけでは、耐熱・耐食性が不足するとい
った問題があり、また、Ｎｉ＋Ｚｎ／Ｎｉ合金めっきで
は、耐熱・耐食性は良好であるが、三次元形状の複雑な
物では、塩化浴または硫酸浴等の酸性浴を使用するため
に皮膜の均一性に劣り、その結果端部ではめっき膜厚が
厚くなって加工性が低下し、また、凹部などではめっき
膜厚が薄くなって耐食性が低下するといった問題があ
る。さらに凹部等では共析率が高くなり、発色性或いは
反応性といわれるクロメート皮膜の形成性が悪くなり、
全体として外観の均一性が損なわれる。また、仮にアル
カリ浴を使用した場合、皮膜の均一性は良好であるが、
ＮｉとＺｎ／Ｎｉ間の密着性が曲げ加工時に低下し、自
動車のエンジンルーム内などのような温度の高い環境下
では未だ十分な加工性や耐熱性を発揮し得ていないとい
った問題もある。
【０００５】本発明は、前記問題を解決し、より高性能
の加工性、耐食性に加え、耐熱性をも有する重層めっき
鋼材を得ることを目的とするものである。
の加工性、耐食性に加え、耐熱性をも有する重層めっき
鋼材を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題を
解決し、前記目的を達成する為に研究を重ねた結果、鋼
材上に形成したＮｉめっき層上に、塩化浴あるいは硫酸
浴等の酸性浴を使用して形成したＺｎ／Ｎｉ合金めっき
層、この層上にアルカリ性浴を使用して形成したＺｎ／
Ｎｉ合金めっき層を形成した重層めっき層とすることに
よって目的を達し得ることを見出して本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明の第１の実施態様は、鉄鋼
材の表面に形成した厚さ０．２〜１０μｍのＮｉめっき
層と、該Ｎｉめっき層上に塩化浴または硫酸浴等の酸性
浴を使用して形成されかつＮｉ含有量が２〜２０％の厚
さ１〜１５μｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層と、該Ｚｎ／
Ｎｉ合金めっき層上にアルカリ性浴を使用して形成され
かつＮｉ含有量が２〜２０％の厚さ１〜１０μｍのＺｎ
／Ｎｉ合金めっき層とからなる加工性・耐食性の均一性
に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材を要旨とし、さらにＮ
ｉめっき層上にＮｉ含有量が１２〜１５％であるＺｎ／
Ｎｉ合金めっき層を形成するために塩化浴または硫酸浴
等の酸性浴を使用し、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にＮ
ｉ含有量が５〜１０％であるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を
形成するためにアルカリ性浴を使用するものであり、ま
た第２の実施態様は、鉄鋼材の表面に形成した厚さ０．
２〜１０μｍのＮｉめっき層と、該Ｎｉめっき層上に塩
化浴または硫酸浴等の酸性浴を使用して形成されかつＮ
ｉ含有量が２〜２０％の厚さ１〜１５μｍのＺｎ／Ｎｉ
合金めっき層と、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にアルカ
リ性浴を使用して形成されかつＮｉ含有量が２〜２０％
の厚さ１〜１０μｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層と、該Ｚ
ｎ／Ｎｉ合金めっき層上に形成したクロメート皮膜とか
らなる加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食性め
っき鋼材を要旨とし、さらにＮｉめっき層上にＮｉ含有
量が１２〜１５％であるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成
するために塩化浴または硫酸浴等の酸性浴を使用し、該
Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にＮｉ含有量が５〜１０％で
あるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成するためにアルカリ
性浴を使用する物である。
解決し、前記目的を達成する為に研究を重ねた結果、鋼
材上に形成したＮｉめっき層上に、塩化浴あるいは硫酸
浴等の酸性浴を使用して形成したＺｎ／Ｎｉ合金めっき
層、この層上にアルカリ性浴を使用して形成したＺｎ／
Ｎｉ合金めっき層を形成した重層めっき層とすることに
よって目的を達し得ることを見出して本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明の第１の実施態様は、鉄鋼
材の表面に形成した厚さ０．２〜１０μｍのＮｉめっき
層と、該Ｎｉめっき層上に塩化浴または硫酸浴等の酸性
浴を使用して形成されかつＮｉ含有量が２〜２０％の厚
さ１〜１５μｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層と、該Ｚｎ／
Ｎｉ合金めっき層上にアルカリ性浴を使用して形成され
かつＮｉ含有量が２〜２０％の厚さ１〜１０μｍのＺｎ
／Ｎｉ合金めっき層とからなる加工性・耐食性の均一性
に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材を要旨とし、さらにＮ
ｉめっき層上にＮｉ含有量が１２〜１５％であるＺｎ／
Ｎｉ合金めっき層を形成するために塩化浴または硫酸浴
等の酸性浴を使用し、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にＮ
ｉ含有量が５〜１０％であるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を
形成するためにアルカリ性浴を使用するものであり、ま
た第２の実施態様は、鉄鋼材の表面に形成した厚さ０．
２〜１０μｍのＮｉめっき層と、該Ｎｉめっき層上に塩
化浴または硫酸浴等の酸性浴を使用して形成されかつＮ
ｉ含有量が２〜２０％の厚さ１〜１５μｍのＺｎ／Ｎｉ
合金めっき層と、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にアルカ
リ性浴を使用して形成されかつＮｉ含有量が２〜２０％
の厚さ１〜１０μｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層と、該Ｚ
ｎ／Ｎｉ合金めっき層上に形成したクロメート皮膜とか
らなる加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食性め
っき鋼材を要旨とし、さらにＮｉめっき層上にＮｉ含有
量が１２〜１５％であるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成
するために塩化浴または硫酸浴等の酸性浴を使用し、該
Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にＮｉ含有量が５〜１０％で
あるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成するためにアルカリ
性浴を使用する物である。
【０００７】本発明において使用する素材は、板、管、
継手、クランプ、ボルト、ナットなどの鋼材であって、
鋼材の表面に、Ｃｕ層を有するものであってもよい。
継手、クランプ、ボルト、ナットなどの鋼材であって、
鋼材の表面に、Ｃｕ層を有するものであってもよい。
【０００８】重層めっき層を形成するために使用するめ
っき方法は、通常行われている方法にしたがって行えば
よい。
っき方法は、通常行われている方法にしたがって行えば
よい。
【０００９】
【作用】下層として施されるＮｉめっきは、その層厚を
０．２〜１０μｍと限定したものであって、層厚が０．
２μｍ未満では、鋼材素地に対する被覆能力が劣り、耐
熱・耐食性の改善効果があまり認められないし、層厚を
１０μｍを超えて厚くするとプレス、曲げ加工などの際
に剥離、亀裂などが発生する恐れがあり、めっき層を厚
くする割りには耐食性の向上を期待できないからであ
る。このＮｉめっき層は、好ましくは電気めっき法によ
って形成され、めっき浴としては、めっき層の応力を少
なくする上でワット浴を使用して、層厚が前記限定範囲
内の所定層厚になるように処理する。
０．２〜１０μｍと限定したものであって、層厚が０．
２μｍ未満では、鋼材素地に対する被覆能力が劣り、耐
熱・耐食性の改善効果があまり認められないし、層厚を
１０μｍを超えて厚くするとプレス、曲げ加工などの際
に剥離、亀裂などが発生する恐れがあり、めっき層を厚
くする割りには耐食性の向上を期待できないからであ
る。このＮｉめっき層は、好ましくは電気めっき法によ
って形成され、めっき浴としては、めっき層の応力を少
なくする上でワット浴を使用して、層厚が前記限定範囲
内の所定層厚になるように処理する。
【００１０】また、Ｎｉめっき層上に形成する中間層と
してのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層は、塩化浴または硫酸浴
等の各種公知の酸性浴を使用して電気めっき法によって
形成されるものであって、Ｎｉ含有量が２〜２０％、と
くに１２〜１５％の範囲とするＺｎ／Ｎｉ合金めっき層
は、めっき浴の組成、電流密度などによって左右される
が、酸性浴として塩化浴または硫酸浴を使用することが
耐食性の観点から好ましく、また層厚を１〜１５μｍと
するが、これは、層厚が１μｍ未満では、被覆力に劣る
ために、耐食性、及び、この層上に形成するＺｎ／Ｎｉ
合金めっき層の密着性を確保できず、層厚が１５μｍを
超えると、端部層厚が厚くなり過ぎて加工性能を低下さ
せるものであるからである。
してのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層は、塩化浴または硫酸浴
等の各種公知の酸性浴を使用して電気めっき法によって
形成されるものであって、Ｎｉ含有量が２〜２０％、と
くに１２〜１５％の範囲とするＺｎ／Ｎｉ合金めっき層
は、めっき浴の組成、電流密度などによって左右される
が、酸性浴として塩化浴または硫酸浴を使用することが
耐食性の観点から好ましく、また層厚を１〜１５μｍと
するが、これは、層厚が１μｍ未満では、被覆力に劣る
ために、耐食性、及び、この層上に形成するＺｎ／Ｎｉ
合金めっき層の密着性を確保できず、層厚が１５μｍを
超えると、端部層厚が厚くなり過ぎて加工性能を低下さ
せるものであるからである。
【００１１】さらに、酸性浴を使用して中層として形成
したＺｎ／Ｎｉ合金めっき層の上に形成する上層として
のＺｎ／Ｎｉ合金めっき層は、公知のアルカリ性浴を使
用して電気めっき法によって形成されものであって、こ
のＮｉ含有量が２〜２０％、とくに５〜１０％範囲のＺ
ｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成するためアルカリ性浴を使
用することが、次に施すクロメート処理性、加工性の観
点から好ましく、また層厚を１〜１０μｍとするが、こ
れは、層厚が１μｍ未満では、被覆力に劣り、クロメー
ト処理性、および加工性が低下し、層厚が１０μｍを超
えると、下層の酸浴を使用して形成したＺｎ／Ｎｉ合金
めっき層との密着性を低下するからである。
したＺｎ／Ｎｉ合金めっき層の上に形成する上層として
のＺｎ／Ｎｉ合金めっき層は、公知のアルカリ性浴を使
用して電気めっき法によって形成されものであって、こ
のＮｉ含有量が２〜２０％、とくに５〜１０％範囲のＺ
ｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成するためアルカリ性浴を使
用することが、次に施すクロメート処理性、加工性の観
点から好ましく、また層厚を１〜１０μｍとするが、こ
れは、層厚が１μｍ未満では、被覆力に劣り、クロメー
ト処理性、および加工性が低下し、層厚が１０μｍを超
えると、下層の酸浴を使用して形成したＺｎ／Ｎｉ合金
めっき層との密着性を低下するからである。
【００１２】さらに、クロメート皮膜は、クロム酸また
は重クロム酸に硫酸または塩酸を添加した処理液あるい
は市販のＺｎ／Ｎｉめっき用クロメート処理液を使用し
て上層としてのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層上に形成する。
は重クロム酸に硫酸または塩酸を添加した処理液あるい
は市販のＺｎ／Ｎｉめっき用クロメート処理液を使用し
て上層としてのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層上に形成する。
【００１３】本発明は、このようにして形成された重層
めっき鋼材であって、加工性や耐食性の均一性等に優
れ、とくに、高温環境下においても耐食性が優れている
ことが認められた。
めっき鋼材であって、加工性や耐食性の均一性等に優
れ、とくに、高温環境下においても耐食性が優れている
ことが認められた。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面に基づい
て述べる。
て述べる。
【００１５】図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発
明のベントカソード法を説明するため鋼材の重層めっき
前の形状を示す横断面図および正面図、図２は重層めっ
きを施した後に行う曲げ加工を説明する横断面図であ
る。 実施例１ 図１（ａ）および（ｂ）に示すような寸法と形状に形成
した厚さ０．３ｍｍのＳＰＣＣ材からなる鋼板を使用し
て、まず、下層としてのＮｉめっき層をワット浴を使用
して、液温５２〜５７℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で層厚
２μｍのＮｉめっき層を形成した。次いで、このＮｉめ
っき層上に、１００ｇ／ｌ ＺｎＣｌ２、１３０ｇ／ｌ
ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、２００ｇ／ｌ ＮＨ４Ｃｌ、
ｐＨ５．７の溶液を使用して、液温３４〜３６℃、電流
密度３Ａ／ｄｍ２で６分間処理し、層厚５μｍの中間層
としての酸性浴（塩化浴）によるＺｎ／Ｎｉ合金めっき
層を形成した。
明のベントカソード法を説明するため鋼材の重層めっき
前の形状を示す横断面図および正面図、図２は重層めっ
きを施した後に行う曲げ加工を説明する横断面図であ
る。 実施例１ 図１（ａ）および（ｂ）に示すような寸法と形状に形成
した厚さ０．３ｍｍのＳＰＣＣ材からなる鋼板を使用し
て、まず、下層としてのＮｉめっき層をワット浴を使用
して、液温５２〜５７℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で層厚
２μｍのＮｉめっき層を形成した。次いで、このＮｉめ
っき層上に、１００ｇ／ｌ ＺｎＣｌ２、１３０ｇ／ｌ
ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、２００ｇ／ｌ ＮＨ４Ｃｌ、
ｐＨ５．７の溶液を使用して、液温３４〜３６℃、電流
密度３Ａ／ｄｍ２で６分間処理し、層厚５μｍの中間層
としての酸性浴（塩化浴）によるＺｎ／Ｎｉ合金めっき
層を形成した。
【００１６】次いで、このＺｎ／Ｎｉ合金めっき層上
に、１０ｇ／ｌ ＺｎＯ、１０ｇ／ｌＮｉＳＯ４、１３
０ｇ／ｌ ＮａＯＨ、１００ｍｌ／ｌ Ｎｉ−Ｔ（商品
名、日本表面化学（株）製）の溶液を使用して、液温２
４〜２６℃、電流密度４Ａ／ｄｍ２で１５分間処理して
層厚４μｍのアルカリ浴によるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層
を形成した。その後、さらに、ＺＮＣ−９８０ Ｃ（商
品名）を使用してｐＨ２．０、液温２８〜３２℃で２０
秒間浸漬してクロメート皮膜をアルカリ性浴によるＺｎ
／Ｎｉ合金めっき層上に形成した。
に、１０ｇ／ｌ ＺｎＯ、１０ｇ／ｌＮｉＳＯ４、１３
０ｇ／ｌ ＮａＯＨ、１００ｍｌ／ｌ Ｎｉ−Ｔ（商品
名、日本表面化学（株）製）の溶液を使用して、液温２
４〜２６℃、電流密度４Ａ／ｄｍ２で１５分間処理して
層厚４μｍのアルカリ浴によるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層
を形成した。その後、さらに、ＺＮＣ−９８０ Ｃ（商
品名）を使用してｐＨ２．０、液温２８〜３２℃で２０
秒間浸漬してクロメート皮膜をアルカリ性浴によるＺｎ
／Ｎｉ合金めっき層上に形成した。
【００１７】なお、上記層厚および下記する比較例１と
２の層厚は、それぞれ図１のａ部における厚さを表示し
た。
２の層厚は、それぞれ図１のａ部における厚さを表示し
た。
【００１８】得られた重層めっき鋼板について、図２に
示す形状に曲げ加工を施し、加工性として曲げ、伸び、
密着の程度などを測定した後、耐食性をＪＩＳ Ｚ ２
３７１に基づく塩水噴霧試験を、未加熱の試料、及び、
１２０℃で２４時間加熱した後の試料について行った。
これらの試験を試料のａ、ｂ、ｃの各部分について行っ
た結果を表１に示すが、いずれも良好な結果が得られ
た。 比較例１ 実施例１と同様な形状の同種の鋼材からなる鋼板を使用
して、まず、実施例１と同様なワット浴を使用し、同様
に処理して層厚２μｍの下層としてのＮｉめっき層を形
成し、この層上に、実施例１と同様な塩化浴を使用し同
様に処理して層厚１０μｍの上層としてのＺｎ／Ｎｉ合
金めっき層を形成した後、さらにＺＮ−８０ＹＭＵ（商
品名）を使用してｐＨ２．０、液温４８〜５２℃で２０
秒浸漬してクロメート皮膜を形成した。得られた重層め
っき鋼板について、実施例１と同様にして各試験を行
い、得られた結果を表１に示す。 比較例２ 実施例１と同様な形状の同種の鋼材からなる鋼板を使用
して、まず、実施例１と同様なワット浴を使用し、同様
に処理して層厚２μｍの下層としてのＮｉめっき層を形
成し、この層上に、実施例１と同様なアルカリ浴を使用
し同様に処理して層厚１１μｍの上層としてのＺｎ／Ｎ
ｉ合金めっき層を形成した後、さらに比較例１と同様に
処理してクロメート皮膜を形成した。得られた重層めっ
き鋼材について、実施例１と同様にして各試験を行い、
得られた結果を表１に示す。
示す形状に曲げ加工を施し、加工性として曲げ、伸び、
密着の程度などを測定した後、耐食性をＪＩＳ Ｚ ２
３７１に基づく塩水噴霧試験を、未加熱の試料、及び、
１２０℃で２４時間加熱した後の試料について行った。
これらの試験を試料のａ、ｂ、ｃの各部分について行っ
た結果を表１に示すが、いずれも良好な結果が得られ
た。 比較例１ 実施例１と同様な形状の同種の鋼材からなる鋼板を使用
して、まず、実施例１と同様なワット浴を使用し、同様
に処理して層厚２μｍの下層としてのＮｉめっき層を形
成し、この層上に、実施例１と同様な塩化浴を使用し同
様に処理して層厚１０μｍの上層としてのＺｎ／Ｎｉ合
金めっき層を形成した後、さらにＺＮ−８０ＹＭＵ（商
品名）を使用してｐＨ２．０、液温４８〜５２℃で２０
秒浸漬してクロメート皮膜を形成した。得られた重層め
っき鋼板について、実施例１と同様にして各試験を行
い、得られた結果を表１に示す。 比較例２ 実施例１と同様な形状の同種の鋼材からなる鋼板を使用
して、まず、実施例１と同様なワット浴を使用し、同様
に処理して層厚２μｍの下層としてのＮｉめっき層を形
成し、この層上に、実施例１と同様なアルカリ浴を使用
し同様に処理して層厚１１μｍの上層としてのＺｎ／Ｎ
ｉ合金めっき層を形成した後、さらに比較例１と同様に
処理してクロメート皮膜を形成した。得られた重層めっ
き鋼材について、実施例１と同様にして各試験を行い、
得られた結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】 実施例２ 中間層として、１５０ｇ／ｌ ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、
３００ｇ／ｌ ＮｉＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、１０ｇ／ｌ Ｃ
Ｈ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏ，５ｇ／ｌ Ｃ６Ｈ８０７・
Ｈ２Ｏ、ｐＨ２．５の溶液を使用し、液温５０〜５５
℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で７分間処理して、酸性浴
（硫酸浴）により形成されたＺｎ／Ｎｉ合金めっき層の
層厚を６μｍとし、上層としてのアルカリ性浴によるＺ
ｎ／Ｎｉ合金めっき層の層厚を２μｍとした以外は、実
施例１と同様に処理して重層めっき鋼板を製造した。
３００ｇ／ｌ ＮｉＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、１０ｇ／ｌ Ｃ
Ｈ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏ，５ｇ／ｌ Ｃ６Ｈ８０７・
Ｈ２Ｏ、ｐＨ２．５の溶液を使用し、液温５０〜５５
℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２で７分間処理して、酸性浴
（硫酸浴）により形成されたＺｎ／Ｎｉ合金めっき層の
層厚を６μｍとし、上層としてのアルカリ性浴によるＺ
ｎ／Ｎｉ合金めっき層の層厚を２μｍとした以外は、実
施例１と同様に処理して重層めっき鋼板を製造した。
【００２０】得られた重層めっき鋼材について、曲げ、
伸び、密着性などの加工性をベントカソード法によって
測定し、図１のｃ部におけるめっきのつき回り性、Ｎｉ
共析率のアンバランスからくるクロメート皮膜の形成
性、曲げ加工を施し次いで加熱した後の製品全表面の耐
食性の均一性（曲げ加工を施し次いで加熱した後におけ
るａ、ｂ，ｃすべての部分での耐食性）、析出（めっ
き）速度、層厚さ当たりのコスト、浴の管理の容易さな
どを観測し、測定した、これらの結果を表２に示す。 比較例３ 実施例１と同様な形状の同種の鋼材からなる鋼板を使用
して、まず、実施例１と同様なワット浴を使用し、同様
に処理して層厚２μｍの下層としてのＮｉめっき層を形
成し、この層上に、実施例２と同様な硫酸浴を使用し同
様に処理して層厚８μｍの上層としてのＺｎ／Ｎｉ合金
めっき層を形成し、得られた重層めっき鋼板について、
実施例２と同様にして各試験を行い、得られた結果を表
２に示す。 比較例４ 実施例１と同様な形状の同種の鋼材からなる鋼板を使用
して、まず、実施例１と同様なワット浴を使用し、同様
に処理して層厚２μｍの下層としてのＮｉめっき層を形
成し、この層上に、実施例１と同様なアルカリ性浴を使
用し同様に処理して層厚８μｍの上層としてのＺｎ／Ｎ
ｉ合金めっき層を形成し、得られた重層めっき鋼材につ
いて、実施例２と同様にして各試験を行い、得られた結
果を表２に示す。
伸び、密着性などの加工性をベントカソード法によって
測定し、図１のｃ部におけるめっきのつき回り性、Ｎｉ
共析率のアンバランスからくるクロメート皮膜の形成
性、曲げ加工を施し次いで加熱した後の製品全表面の耐
食性の均一性（曲げ加工を施し次いで加熱した後におけ
るａ、ｂ，ｃすべての部分での耐食性）、析出（めっ
き）速度、層厚さ当たりのコスト、浴の管理の容易さな
どを観測し、測定した、これらの結果を表２に示す。 比較例３ 実施例１と同様な形状の同種の鋼材からなる鋼板を使用
して、まず、実施例１と同様なワット浴を使用し、同様
に処理して層厚２μｍの下層としてのＮｉめっき層を形
成し、この層上に、実施例２と同様な硫酸浴を使用し同
様に処理して層厚８μｍの上層としてのＺｎ／Ｎｉ合金
めっき層を形成し、得られた重層めっき鋼板について、
実施例２と同様にして各試験を行い、得られた結果を表
２に示す。 比較例４ 実施例１と同様な形状の同種の鋼材からなる鋼板を使用
して、まず、実施例１と同様なワット浴を使用し、同様
に処理して層厚２μｍの下層としてのＮｉめっき層を形
成し、この層上に、実施例１と同様なアルカリ性浴を使
用し同様に処理して層厚８μｍの上層としてのＺｎ／Ｎ
ｉ合金めっき層を形成し、得られた重層めっき鋼材につ
いて、実施例２と同様にして各試験を行い、得られた結
果を表２に示す。
【００２１】なお、上記実施例２および比較例３と４に
おける層厚は、図１におけるａ部での厚さを表示する。
おける層厚は、図１におけるａ部での厚さを表示する。
【００２２】
【表２】 実施例５〜１３および比較例５〜１０ 表面に造管時の溶着Ｃｕめっき層約３μｍを有するＳＰ
ＣＣ材を使用して管径８ｍｍ、肉厚０．７ｍｍ，長さ３
３０ｍｍの二重巻鋼管を製作し、該二重巻鋼管の外表面
に実施例１と同様な手順により、表３に示すように実施
例５〜１３においては本発明の範囲内の厚さを有するＮ
ｉめっき層、Ｚｎ／Ｎｉめっき層（塩化浴）およびＺｎ
／Ｎｉめっき層（アルカリ性浴）からなる重層めっきを
施した。一方比較例５〜１０でも同様な重層めっきを施
したが、比較例５と６では下層としてのＮｉめっき層を
本発明の範囲外とし、比較例７と８では中間層としての
Ｚｎ／Ｎｉめっき層（塩化浴）を範囲外とし、また比較
例９と１０では上層としてのＺｎ／Ｎｉめっき層（アル
カリ性浴）を範囲外とした重層めっきを形成した。
ＣＣ材を使用して管径８ｍｍ、肉厚０．７ｍｍ，長さ３
３０ｍｍの二重巻鋼管を製作し、該二重巻鋼管の外表面
に実施例１と同様な手順により、表３に示すように実施
例５〜１３においては本発明の範囲内の厚さを有するＮ
ｉめっき層、Ｚｎ／Ｎｉめっき層（塩化浴）およびＺｎ
／Ｎｉめっき層（アルカリ性浴）からなる重層めっきを
施した。一方比較例５〜１０でも同様な重層めっきを施
したが、比較例５と６では下層としてのＮｉめっき層を
本発明の範囲外とし、比較例７と８では中間層としての
Ｚｎ／Ｎｉめっき層（塩化浴）を範囲外とし、また比較
例９と１０では上層としてのＺｎ／Ｎｉめっき層（アル
カリ性浴）を範囲外とした重層めっきを形成した。
【００２３】ついで、重層めっき鋼管をそれぞれの一端
側を、半径２５ｍｍで１８０°弯曲させて２００ｍｍの
直管部を有するステッキ状とし、そのまま（未加熱で）
或いは１２０℃で２４時間加熱した後、ＪＩＳ Ｚ ２
３７１に基づく塩水噴霧試験を行い、前記弯曲部（曲げ
部）における赤錆発生までの時間を測定した。これらの
結果を表３にあわせて示す。
側を、半径２５ｍｍで１８０°弯曲させて２００ｍｍの
直管部を有するステッキ状とし、そのまま（未加熱で）
或いは１２０℃で２４時間加熱した後、ＪＩＳ Ｚ ２
３７１に基づく塩水噴霧試験を行い、前記弯曲部（曲げ
部）における赤錆発生までの時間を測定した。これらの
結果を表３にあわせて示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】表３から分かる通り、本発明の範囲外の厚
さを有する比較例５〜１０では耐食性が著しく劣り、と
くに耐熱耐食性における劣化は顕著である。
さを有する比較例５〜１０では耐食性が著しく劣り、と
くに耐熱耐食性における劣化は顕著である。
【００２６】なお、ここには例示しないが、電縫管につ
いても同様な耐食性試験と耐熱耐食性試験を行ったが、
結果はほぼ同様であった。
いても同様な耐食性試験と耐熱耐食性試験を行ったが、
結果はほぼ同様であった。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、下層として特定層厚のＮｉめ
っき層を形成し、その上に中間層として酸性浴によるＺ
ｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成し、さらにその上に上層と
してアルカリ浴によるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成し
たものであり、さらに、上層の上にクロメート皮膜を形
成した重層めっき鋼材であるから、曲げ、伸び、密着性
などの加工性、電極に対面しない影となった部分でのめ
っきのつき回り性、Ｎｉ共析率のアンバランスからくる
クロメート皮膜の形成性、曲げ加工の後加熱処理した後
の製品全表面の耐食性の均一性、析出速度、層当たりの
コスト、浴管理の容易性に優れ、とくに耐熱性に優れて
いて加熱による耐食性が劣化することがなく、高温環境
下で使用し得る鋼材として好適であるなど顕著な効果が
認められる。
っき層を形成し、その上に中間層として酸性浴によるＺ
ｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成し、さらにその上に上層と
してアルカリ浴によるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成し
たものであり、さらに、上層の上にクロメート皮膜を形
成した重層めっき鋼材であるから、曲げ、伸び、密着性
などの加工性、電極に対面しない影となった部分でのめ
っきのつき回り性、Ｎｉ共析率のアンバランスからくる
クロメート皮膜の形成性、曲げ加工の後加熱処理した後
の製品全表面の耐食性の均一性、析出速度、層当たりの
コスト、浴管理の容易性に優れ、とくに耐熱性に優れて
いて加熱による耐食性が劣化することがなく、高温環境
下で使用し得る鋼材として好適であるなど顕著な効果が
認められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベントカソード法を説明する図であっ
て、（ａ）および（ｂ）は、それぞれため鋼材の重層め
っき前の形状を示す横断面図および正面図である。
て、（ａ）および（ｂ）は、それぞれため鋼材の重層め
っき前の形状を示す横断面図および正面図である。
【図２】重層めっきを施した後に行う曲げ加工を説明す
る横断面図である。
る横断面図である。
ａ 試料の部位 ｂ 試料の部位 ｃ 試料の部位
Claims (4)
- 【請求項１】 鉄鋼材の表面に形成した厚さ０．２〜１
０μｍのＮｉめっき層と、該Ｎｉめっき層上に酸性浴を
使用して形成されかつＮｉ含有量が２〜２０％の厚さ１
〜１５μｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層と、該Ｚｎ／Ｎｉ
合金めっき層上にアルカリ性浴を使用して形成されかつ
Ｎｉ含有量が２〜２０％の厚さ１〜１０μｍのＺｎ／Ｎ
ｉ合金めっき層とからなることを特徴とする加工性・耐
食性の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材。 - 【請求項２】 Ｎｉめっき層上にＮｉ含有量が１２〜１
５％であるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成するために酸
性浴を使用し、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にＮｉ含有
量が５〜１０％であるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成す
るためにアルカリ性浴を使用することを特徴とする請求
項１記載の加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食
性めっき鋼材。 - 【請求項３】 鉄鋼材の表面に形成した厚さ０．２〜１
０μｍのＮｉめっき層と、該Ｎｉめっき層上に酸性浴を
使用して形成されかつＮｉ含有量が２〜２０％の厚さ１
〜１５μｍのＺｎ／Ｎｉ合金めっき層と、該Ｚｎ／Ｎｉ
合金めっき層上にアルカリ性浴を使用して形成されかつ
Ｎｉ含有量が２〜２０％の厚さ１〜１０μｍのＺｎ／Ｎ
ｉ合金めっき層と、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上に形成
したクロメート皮膜とからなることを特徴とする加工性
・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材。 - 【請求項４】 Ｎｉめっき層上にＮｉ含有量が１２〜１
５％であるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成するために酸
性浴を使用し、該Ｚｎ／Ｎｉ合金めっき層上にＮｉ含有
量が５〜１０％であるＺｎ／Ｎｉ合金めっき層を形成す
るためにアルカリ性浴を使用することを特徴とする請求
項３記載の加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食
性めっき鋼材。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30428794A JP3403263B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材 |
| DE19542313A DE19542313B4 (de) | 1994-11-14 | 1995-11-14 | Beschichtetes, hitzebeständiges und korrosionsfestes Stahlmaterial |
| KR1019950041217A KR100254018B1 (ko) | 1994-11-14 | 1995-11-14 | 가공성.내식성의 균일성이우수한 내열.내식성 다층 도금 강재 |
| GB9523254A GB2294949B (en) | 1994-11-14 | 1995-11-14 | Heat-resistant and anticorrosive lamellar metal-plated steel material with uniform processability and anticorrosiveness |
| US08/979,483 US6071631A (en) | 1994-11-14 | 1997-11-26 | Heat-resistant and anticorrosive lamellar metal-plated steel material with uniform processability and anticorrosiveness |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30428794A JP3403263B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08134685A true JPH08134685A (ja) | 1996-05-28 |
| JP3403263B2 JP3403263B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=17931225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30428794A Expired - Lifetime JP3403263B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 加工性・耐食性の均一性に優れた耐熱・耐食性めっき鋼材 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6071631A (ja) |
| JP (1) | JP3403263B2 (ja) |
| KR (1) | KR100254018B1 (ja) |
| DE (1) | DE19542313B4 (ja) |
| GB (1) | GB2294949B (ja) |
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