JPH08225984A - めっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
めっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板のプレス加工時の
めっき割れや剥がれによる耐食性の低下、塗装後の飛び
石等によるチッピングによる耐食性の低下をそれぞれ解
消し、かつめっき外観を改善すること。 【構成】 下層めっきとしてＮｉ含有率が５〜11wt％の
Ｚｎ−Ｎｉ合金めっきを形成し、次いでこの下層めっき
上に上層めっきとしてＮｉ含有率が12〜18wt％のＺｎ−
Ｎｉ合金めっきを形成してなるＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼
板において、一例として、上記下層めっきを、めっき液
の pＨ：0.7 〜1.3 、めっき液のＮｉモル比〔Ni2+／
（Ni2+＋Zn2+）〕：0.25〜0.60、めっき電流密度：20〜
60Ａ／ｄｍ2 の条件で行い、上記上層めっきを、めっき
液の pＨ：1.3 超〜2.0 、めっき液のＮｉモル比：0.60
〜0.80、めっき電流密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2 の条件で
行うことにより、めっき外観、めっき密着性および耐食
性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板を製造する。
めっき割れや剥がれによる耐食性の低下、塗装後の飛び
石等によるチッピングによる耐食性の低下をそれぞれ解
消し、かつめっき外観を改善すること。 【構成】 下層めっきとしてＮｉ含有率が５〜11wt％の
Ｚｎ−Ｎｉ合金めっきを形成し、次いでこの下層めっき
上に上層めっきとしてＮｉ含有率が12〜18wt％のＺｎ−
Ｎｉ合金めっきを形成してなるＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼
板において、一例として、上記下層めっきを、めっき液
の pＨ：0.7 〜1.3 、めっき液のＮｉモル比〔Ni2+／
（Ni2+＋Zn2+）〕：0.25〜0.60、めっき電流密度：20〜
60Ａ／ｄｍ2 の条件で行い、上記上層めっきを、めっき
液の pＨ：1.3 超〜2.0 、めっき液のＮｉモル比：0.60
〜0.80、めっき電流密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2 の条件で
行うことにより、めっき外観、めっき密着性および耐食
性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス加工時や飛び石
のような外力に対しても良好なめっき密着性、めっき外
観および優れた防錆性能を発揮する自動車用鋼板, とく
にＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法に関するもので
ある。
のような外力に対しても良好なめっき密着性、めっき外
観および優れた防錆性能を発揮する自動車用鋼板, とく
にＺｎ−Ｎｉ合金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】鋼板の防食手段としては従来、亜鉛めっ
きによる表面処理が広く採用されている。このような表
面処理鋼板は、自動車や家電を中心とする分野において
広く使用されている。ところで最近、かかる表面処理鋼
板の耐食性をより一層向上させることを目的として、Ｚ
ｎ−Ｎｉ合金めっき、Ｚｎ−Ｆe 合金めっきのような亜
鉛合金めっき鋼板が注目されている。中でも、Ｚｎ−Ｎ
ｉ合金めっき（通常、Ｎｉ含有率１０〜２０wt％）は、
裸耐食性に優れ、とりわけこのＺｎ−Ｎｉ合金めっきの
上にさらにクロメート処理層を介して有機樹脂を薄膜処
理して得た有機被覆鋼板などは、裸耐食性が著しく良好
なために、自動車の内装材として広く使用されている。
きによる表面処理が広く採用されている。このような表
面処理鋼板は、自動車や家電を中心とする分野において
広く使用されている。ところで最近、かかる表面処理鋼
板の耐食性をより一層向上させることを目的として、Ｚ
ｎ−Ｎｉ合金めっき、Ｚｎ−Ｆe 合金めっきのような亜
鉛合金めっき鋼板が注目されている。中でも、Ｚｎ−Ｎ
ｉ合金めっき（通常、Ｎｉ含有率１０〜２０wt％）は、
裸耐食性に優れ、とりわけこのＺｎ−Ｎｉ合金めっきの
上にさらにクロメート処理層を介して有機樹脂を薄膜処
理して得た有機被覆鋼板などは、裸耐食性が著しく良好
なために、自動車の内装材として広く使用されている。
【０００３】また、これらの合金めっき鋼板は、防錆性
の良好な自動車車体の外装材としても使用されている。
例えば、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の上に化成処理を施
すと共に、さらにその表面に３コート塗装（カチオン電
着塗装、中塗り、上塗り）を施したものがある。しか
し、このような処理を施した鋼板であっても、走行中の
飛び石等による衝撃を想定した試験を行うと、上記塗膜
は容易に剥離する。しかも、この剥離は冷延鋼板に比べ
てその径が大きいことから、飛び石等によるチッピング
を受けたときの、外板耐食性は冷延鋼板以下となるとい
う弱点があった。
の良好な自動車車体の外装材としても使用されている。
例えば、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の上に化成処理を施
すと共に、さらにその表面に３コート塗装（カチオン電
着塗装、中塗り、上塗り）を施したものがある。しか
し、このような処理を施した鋼板であっても、走行中の
飛び石等による衝撃を想定した試験を行うと、上記塗膜
は容易に剥離する。しかも、この剥離は冷延鋼板に比べ
てその径が大きいことから、飛び石等によるチッピング
を受けたときの、外板耐食性は冷延鋼板以下となるとい
う弱点があった。
【０００４】これに対し従来、この塗装後の耐チッピン
グ性の改善のために、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層の２層
化、例えば； 下層に低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層（Ｎｉ含
有率：２〜10wt％) 、上層に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合
金めっき層( Ｎｉ含有率：10〜20wt％) の２層合金めっ
き（特公昭63−23278 号公報、特開昭63−47398 号公
報、特開平１−225790号公報等) 、 下層に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層( Ｎｉ
含有率：10〜20wt％) 、上層に高Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合
金めっき層( Ｎｉ含有率：12〜92wt％) の２層合金めっ
き（特公昭62−5239号公報等) 下層にＮｉめっき、中間層に低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ
合金めっき層( Ｎｉ含有率：５〜10wt％) 、上層に通常
Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層( Ｎｉ含有率：10〜30
wt％) の３層めっき（特開昭62−227099号公報等) 、に
よる新たな改善技術が提案されている。
グ性の改善のために、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層の２層
化、例えば； 下層に低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層（Ｎｉ含
有率：２〜10wt％) 、上層に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合
金めっき層( Ｎｉ含有率：10〜20wt％) の２層合金めっ
き（特公昭63−23278 号公報、特開昭63−47398 号公
報、特開平１−225790号公報等) 、 下層に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層( Ｎｉ
含有率：10〜20wt％) 、上層に高Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合
金めっき層( Ｎｉ含有率：12〜92wt％) の２層合金めっ
き（特公昭62−5239号公報等) 下層にＮｉめっき、中間層に低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ
合金めっき層( Ｎｉ含有率：５〜10wt％) 、上層に通常
Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層( Ｎｉ含有率：10〜30
wt％) の３層めっき（特開昭62−227099号公報等) 、に
よる新たな改善技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各改善技術のうち、例えば、 下層を低Ｎｉ量とし、上層を通常Ｎｉ量としたＺｎ
−Ｎｉ合金めっき層の場合は、外的な衝撃を下層の軟ら
かい低Ｎｉ層で緩和でき、耐チッピング性の向上効果は
大きいが、下層の低Ｎｉ層が粒状結晶であるγ層と、角
状結晶であるη層が混在してめっき表面粗度が大きくな
るために、上層のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層が下層のＺｎ
−Ｎｉ合金めっき層表面形状の影響を受けて、最終的な
めっき表面粗度が大きくなり、めっき外観に劣るという
欠点があった。しかも、低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっ
き層と通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を形成する
めっき条件は、めっき液の pＨ（１〜４の範囲）を同一
として、めっき液のＮｉモル比およびめっき電流密度を
変えることによって行っているために、低Ｎｉ量のＺｎ
−Ｎｉ合金めっき層には粒状結晶であるγ層と角状結晶
であるη層との混在が避けられないという欠点があっ
た。
た各改善技術のうち、例えば、 下層を低Ｎｉ量とし、上層を通常Ｎｉ量としたＺｎ
−Ｎｉ合金めっき層の場合は、外的な衝撃を下層の軟ら
かい低Ｎｉ層で緩和でき、耐チッピング性の向上効果は
大きいが、下層の低Ｎｉ層が粒状結晶であるγ層と、角
状結晶であるη層が混在してめっき表面粗度が大きくな
るために、上層のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層が下層のＺｎ
−Ｎｉ合金めっき層表面形状の影響を受けて、最終的な
めっき表面粗度が大きくなり、めっき外観に劣るという
欠点があった。しかも、低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっ
き層と通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を形成する
めっき条件は、めっき液の pＨ（１〜４の範囲）を同一
として、めっき液のＮｉモル比およびめっき電流密度を
変えることによって行っているために、低Ｎｉ量のＺｎ
−Ｎｉ合金めっき層には粒状結晶であるγ層と角状結晶
であるη層との混在が避けられないという欠点があっ
た。
【０００６】 一方、下層に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ
合金めっき層、上層に高Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき
層を形成する２層めっきの場合は、耐チッピング性向上
の効果が少なく、しかもＮｉが３０wt％を超えるとα層
が生成するために、めっき外観と耐食性に劣るという欠
点があった。
合金めっき層、上層に高Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき
層を形成する２層めっきの場合は、耐チッピング性向上
の効果が少なく、しかもＮｉが３０wt％を超えるとα層
が生成するために、めっき外観と耐食性に劣るという欠
点があった。
【０００７】 また、下層にＮｉめっきをした３層め
っきの場合は、下層に非常に硬いＮｉめっきがあるため
に、耐チッピング性の向上が期待できるが、Ｎｉの腐食
電位が母材のＦe の腐食電位より貴なために犠牲防食性
がなく、耐食性に劣るという欠点があった。
っきの場合は、下層に非常に硬いＮｉめっきがあるため
に、耐チッピング性の向上が期待できるが、Ｎｉの腐食
電位が母材のＦe の腐食電位より貴なために犠牲防食性
がなく、耐食性に劣るという欠点があった。
【０００８】その他、下層に高Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金
めっき層、上層に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層
の場合には、耐チッピング性の向上は認められるが、プ
レス加工時に変形加工を受けるとめっきが割れやすく、
耐食性に劣るという欠点があった。
めっき層、上層に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層
の場合には、耐チッピング性の向上は認められるが、プ
レス加工時に変形加工を受けるとめっきが割れやすく、
耐食性に劣るという欠点があった。
【０００９】そこで、本発明の目的は、Ｚｎ−Ｎｉ合金
めっき鋼板のプレス加工時のめっき割れや剥がれによる
耐食性の低下、塗装後の飛び石等によるチッピングによ
る耐食性の低下およびめっき外観を改善することにあ
る。とくに、プレス加工時のめっき割れや剥がれがな
く、チッピングによる塗膜の剥離径が冷延鋼板程度で、
しかも塗膜剥離後もＺｎ−Ｎｉ合金めっき層が鋼板面に
残存するようにして、耐食性に優れ、さらにめっき外観
に優れたＺｎ−Ｎｉ合金電気めっき鋼板の製造方法を提
供することにある。
めっき鋼板のプレス加工時のめっき割れや剥がれによる
耐食性の低下、塗装後の飛び石等によるチッピングによ
る耐食性の低下およびめっき外観を改善することにあ
る。とくに、プレス加工時のめっき割れや剥がれがな
く、チッピングによる塗膜の剥離径が冷延鋼板程度で、
しかも塗膜剥離後もＺｎ−Ｎｉ合金めっき層が鋼板面に
残存するようにして、耐食性に優れ、さらにめっき外観
に優れたＺｎ−Ｎｉ合金電気めっき鋼板の製造方法を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上掲の目的
を実現すべく各めっき層の成分目付量およびめっき液組
成とめっき条件についてそれぞれ検討した。その結果、 低Ｎｉ量の下層めっきにおけるめっき液中のＮｉモ
ル比、 pＨおよびめっき電流密度を上層の通常Ｎｉ量の
めっきよりも低くすることにより、めっき層中のη層の
存在率をγ層に対して１０wt％以下にする、 通常Ｎｉ量の上層めっきにおけるめっき液の pＨの
みを低Ｎｉ量の下層めっきよりも低くすることにより、
通常Ｎｉ量の上層めっきが下層めっき表面形状の影響を
受けにくくする、 低Ｎｉ量の下層めっきおよび通常Ｎｉ量の上層めっ
きの両方ともに低いめっき液 pＨにする一方、下層めっ
きの電流密度を上層めっきよりも低くして、下層の低Ｎ
ｉ量のめっき中のη層の存在率をγ層に対して１０％以
下にすると共に、上層の通常Ｎｉ量の上層めっきが下層
めっきの表面形状の影響を受けにくくした２層めっきと
することにより、チッピングの衝撃力付加時のめっきと
鋼板との界面での力の吸収性の向上およびプレス加工時
の上層の通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっきの変形追随
性を改善し、プレス加工時のめっき割れや剥がれがな
く、チッピングによる塗膜の剥離径が冷延鋼板程度で、
しかも塗膜剥離後もＺｎ−Ｎｉ合金めっき層が鋼板面に
残存し、めっき外観も通常のＮｉ％のＺｎ−Ｎｉ合金め
っきと同様に平滑なめっき面であるＺｎ−Ｎｉ合金電気
めっき鋼板の製造方法が得られることを見い出した。
を実現すべく各めっき層の成分目付量およびめっき液組
成とめっき条件についてそれぞれ検討した。その結果、 低Ｎｉ量の下層めっきにおけるめっき液中のＮｉモ
ル比、 pＨおよびめっき電流密度を上層の通常Ｎｉ量の
めっきよりも低くすることにより、めっき層中のη層の
存在率をγ層に対して１０wt％以下にする、 通常Ｎｉ量の上層めっきにおけるめっき液の pＨの
みを低Ｎｉ量の下層めっきよりも低くすることにより、
通常Ｎｉ量の上層めっきが下層めっき表面形状の影響を
受けにくくする、 低Ｎｉ量の下層めっきおよび通常Ｎｉ量の上層めっ
きの両方ともに低いめっき液 pＨにする一方、下層めっ
きの電流密度を上層めっきよりも低くして、下層の低Ｎ
ｉ量のめっき中のη層の存在率をγ層に対して１０％以
下にすると共に、上層の通常Ｎｉ量の上層めっきが下層
めっきの表面形状の影響を受けにくくした２層めっきと
することにより、チッピングの衝撃力付加時のめっきと
鋼板との界面での力の吸収性の向上およびプレス加工時
の上層の通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっきの変形追随
性を改善し、プレス加工時のめっき割れや剥がれがな
く、チッピングによる塗膜の剥離径が冷延鋼板程度で、
しかも塗膜剥離後もＺｎ−Ｎｉ合金めっき層が鋼板面に
残存し、めっき外観も通常のＮｉ％のＺｎ−Ｎｉ合金め
っきと同様に平滑なめっき面であるＺｎ−Ｎｉ合金電気
めっき鋼板の製造方法が得られることを見い出した。
【００１１】すなわち、本発明は、鋼板の少なくとも一
方の表面上に、下層めっきとしてめっき目付量が３ｇ／
m2以上で、Ｎｉ含有率が５〜11wt％のＺｎ−Ｎｉ合金め
っきを形成し、次いでこの下層めっき上に上層めっきと
して、めっき目付量が３ｇ／m2以上で、Ｎｉ含有率が12
〜18wt％のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを形成してなる、総め
っき量が15ｇ／m2以上のＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板にお
いて、 (1) 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：0.7 〜1.3 、
Ｎｉモル比〔Ni2+／（Ni 2+＋Zn2+）〕：0.25〜0.60、め
っき電流密度：20〜60Ａ／ｄｍ2 の条件で行い、上記上
層めっきを、めっき液の pＨ：1.3 〜2.0 、Ｎｉモル
比：0.60〜0.80、めっき電流密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2
の条件で行うことを特徴とするめっき外観、めっき密着
性および耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製
造方法。 (2) 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：1.3 〜2.0 、
Ｎｉモル比：0.25〜0.60、めっき電流密度：60〜130 Ａ
／ｄｍ2 の条件で行い、上記上層めっきを、めっき液の
pＨ：0.7 〜1.3 、Ｎｉモル比：0.60〜0.80、めっき電
流密度：60〜130Ａ／ｄｍ2 の条件で行うことを特徴と
するめっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺ
ｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法。 (3) 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：0.7 〜1.3 、
Ｎｉモル比：0.25〜0.60、めっき電流密度：20〜60Ａ／
ｄｍ2 の条件で行い、上記上層めっきを、めっき液の p
Ｈ：0.7 〜1.3 、Ｎｉモル比：0.60〜0.80、めっき電流
密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2 の条件で行うことを特徴とす
るめっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺｎ
−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法。を提案するものであ
る。
方の表面上に、下層めっきとしてめっき目付量が３ｇ／
m2以上で、Ｎｉ含有率が５〜11wt％のＺｎ−Ｎｉ合金め
っきを形成し、次いでこの下層めっき上に上層めっきと
して、めっき目付量が３ｇ／m2以上で、Ｎｉ含有率が12
〜18wt％のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを形成してなる、総め
っき量が15ｇ／m2以上のＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板にお
いて、 (1) 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：0.7 〜1.3 、
Ｎｉモル比〔Ni2+／（Ni 2+＋Zn2+）〕：0.25〜0.60、め
っき電流密度：20〜60Ａ／ｄｍ2 の条件で行い、上記上
層めっきを、めっき液の pＨ：1.3 〜2.0 、Ｎｉモル
比：0.60〜0.80、めっき電流密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2
の条件で行うことを特徴とするめっき外観、めっき密着
性および耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製
造方法。 (2) 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：1.3 〜2.0 、
Ｎｉモル比：0.25〜0.60、めっき電流密度：60〜130 Ａ
／ｄｍ2 の条件で行い、上記上層めっきを、めっき液の
pＨ：0.7 〜1.3 、Ｎｉモル比：0.60〜0.80、めっき電
流密度：60〜130Ａ／ｄｍ2 の条件で行うことを特徴と
するめっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺ
ｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法。 (3) 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：0.7 〜1.3 、
Ｎｉモル比：0.25〜0.60、めっき電流密度：20〜60Ａ／
ｄｍ2 の条件で行い、上記上層めっきを、めっき液の p
Ｈ：0.7 〜1.3 、Ｎｉモル比：0.60〜0.80、めっき電流
密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2 の条件で行うことを特徴とす
るめっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺｎ
−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法。を提案するものであ
る。
【００１２】
【作用】次に、上記各めっき層の成分と目付量およびめ
っき液組成とめっき条件を上記のように限定した理由を
説明する。本発明において、低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金
下層めっき層（Ｎｉ含有率：５〜11wt％) は、Ｎｉ含有
率が５wt％未満では、η層が多く残存し、耐食性が低下
する。一方、Ｎｉ含有率が１１wt％を超えると、めっき
層を貫通する割れ阻止の効果が少なくなり、耐チッピン
グ性やプレス加工時の変形追随性に対する効果がない。
なお、この低Ｎｉ量の下層めっき層の目付量を、３ｇ／
m2以上にしたのは、３ｇ／m2未満ではチッピング衝撃力
付加時の力の吸収性とプレス加工時の上層めっきの変形
追随性に対する効果がない。通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合
金上層めっき層（Ｎｉ含有率：12〜18wt％) のＮｉ含有
率が12wt％未満では、プレス加工時の摩擦抵抗が大きく
なりプレス割れを引き起こす。一方、Ｎｉ含有率が18wt
％を超えると、プレス加工時にパウダリング性が低下す
る。なお、この通常Ｎｉの上層めっき層の目付量を３ｇ
／m2以上にしたのは、３ｇ／m2未満では、プレス加工時
に上層に付加される摩擦抵抗を十分に支えきれずにプレ
ス割れを引き起こすからである。
っき液組成とめっき条件を上記のように限定した理由を
説明する。本発明において、低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金
下層めっき層（Ｎｉ含有率：５〜11wt％) は、Ｎｉ含有
率が５wt％未満では、η層が多く残存し、耐食性が低下
する。一方、Ｎｉ含有率が１１wt％を超えると、めっき
層を貫通する割れ阻止の効果が少なくなり、耐チッピン
グ性やプレス加工時の変形追随性に対する効果がない。
なお、この低Ｎｉ量の下層めっき層の目付量を、３ｇ／
m2以上にしたのは、３ｇ／m2未満ではチッピング衝撃力
付加時の力の吸収性とプレス加工時の上層めっきの変形
追随性に対する効果がない。通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合
金上層めっき層（Ｎｉ含有率：12〜18wt％) のＮｉ含有
率が12wt％未満では、プレス加工時の摩擦抵抗が大きく
なりプレス割れを引き起こす。一方、Ｎｉ含有率が18wt
％を超えると、プレス加工時にパウダリング性が低下す
る。なお、この通常Ｎｉの上層めっき層の目付量を３ｇ
／m2以上にしたのは、３ｇ／m2未満では、プレス加工時
に上層に付加される摩擦抵抗を十分に支えきれずにプレ
ス割れを引き起こすからである。
【００１３】上述した低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金下層め
っきの処理は、Ｎｉ含有率によって、Ｎｉモル比が0.25
〜0.60の範囲となるように行う。このめっき液組成の条
件下でのめっき液 pＨは 0.7〜1.3 とする。この pＨが
0.7 未満だとめっき液によるめっきの溶解が大きく、一
方、 pＨが1.3 を超えるとη層の存在率が大きくなり、
めっき外観に劣る。なお、このときのめっき電流密度
は、20〜60Ａ／ｄｍ2 とする。この電流密度が２０Ａ／
ｄｍ2 未満だと転位電流密度以下となってＮｉ含有率が
著しく増加し、一方、６０Ａ／ｄｍ2 を超えるとη層の
存在率が大きくなってめっき外観に劣る。
っきの処理は、Ｎｉ含有率によって、Ｎｉモル比が0.25
〜0.60の範囲となるように行う。このめっき液組成の条
件下でのめっき液 pＨは 0.7〜1.3 とする。この pＨが
0.7 未満だとめっき液によるめっきの溶解が大きく、一
方、 pＨが1.3 を超えるとη層の存在率が大きくなり、
めっき外観に劣る。なお、このときのめっき電流密度
は、20〜60Ａ／ｄｍ2 とする。この電流密度が２０Ａ／
ｄｍ2 未満だと転位電流密度以下となってＮｉ含有率が
著しく増加し、一方、６０Ａ／ｄｍ2 を超えるとη層の
存在率が大きくなってめっき外観に劣る。
【００１４】一方、通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金上層め
っきの処理は、Ｎｉ含有率によってＮｉモル比が0.60〜
0.80の範囲となるように行う。この条件下でのめっき液
pＨは 1.3〜2.0 とする。これは、 pＨが 1.3未満だと
めっき液によるめっきの溶解が大きくなりめっき外観に
劣る。一方、めっき液 pＨが2.0 を超えると低Ｎｉ量の
下層めっきの表面形状の影響を受け易くなって、やはり
めっき外観に劣る。なお、このときのめっき電流密度
は、60〜130 Ａ／ｄｍ2 とする。この電流密度が60Ａ／
ｄｍ2 未満だと生産性が低下するし、一方 130Ａ／ｄｍ
2 を超えるとめっき焼けを生じる。
っきの処理は、Ｎｉ含有率によってＮｉモル比が0.60〜
0.80の範囲となるように行う。この条件下でのめっき液
pＨは 1.3〜2.0 とする。これは、 pＨが 1.3未満だと
めっき液によるめっきの溶解が大きくなりめっき外観に
劣る。一方、めっき液 pＨが2.0 を超えると低Ｎｉ量の
下層めっきの表面形状の影響を受け易くなって、やはり
めっき外観に劣る。なお、このときのめっき電流密度
は、60〜130 Ａ／ｄｍ2 とする。この電流密度が60Ａ／
ｄｍ2 未満だと生産性が低下するし、一方 130Ａ／ｄｍ
2 を超えるとめっき焼けを生じる。
【００１５】このように２層めっきしたＺｎ−Ｎｉ合金
めっき鋼板の製造方法においては、めっき下層の衝撃吸
収性が大きく改善され、それ故に飛び石による塗膜剥離
作用が起こった場合でも、塗膜とＺｎ−Ｎｉ合金めっき
層間で剥離するため、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層について
は鋼板上にしっかりと残存し、従って、鋼板の耐食性が
著しく向上する。また、プレス加工時における上層めっ
きの変形追随性が良くなることから、プレスによるめっ
き割れや剥離がなくなり、鋼板の耐食性が向上する。さ
らに、めっき浴組成とめっき条件の上述した範囲内での
調節によって、下層めっきの表面形状の改善されるこ
と、および上層めっきが下層めっきの表面形状を受けに
くくなることから、めっき外観が著しく向上することに
なる。
めっき鋼板の製造方法においては、めっき下層の衝撃吸
収性が大きく改善され、それ故に飛び石による塗膜剥離
作用が起こった場合でも、塗膜とＺｎ−Ｎｉ合金めっき
層間で剥離するため、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層について
は鋼板上にしっかりと残存し、従って、鋼板の耐食性が
著しく向上する。また、プレス加工時における上層めっ
きの変形追随性が良くなることから、プレスによるめっ
き割れや剥離がなくなり、鋼板の耐食性が向上する。さ
らに、めっき浴組成とめっき条件の上述した範囲内での
調節によって、下層めっきの表面形状の改善されるこ
と、および上層めっきが下層めっきの表面形状を受けに
くくなることから、めっき外観が著しく向上することに
なる。
【００１６】なお、上記各めっき層は、所定の金属成分
を含有する水溶液（硫酸浴）による電気めっき処理を行
って形成することができる。
を含有する水溶液（硫酸浴）による電気めっき処理を行
って形成することができる。
【００１７】また、本発明では、上層めっき処理の後
に、めっき亜鉛再溶解を目的として、めっき液やリン酸
塩液のスプレー処理あるいは浸漬処理、リン酸塩液中で
の陽極電解処理などを行うことにより、最外表面のＮｉ
の相対量を上げてプレス加工時の変形追随性を向上させ
る上層めっき後処理を行ってもよい。
に、めっき亜鉛再溶解を目的として、めっき液やリン酸
塩液のスプレー処理あるいは浸漬処理、リン酸塩液中で
の陽極電解処理などを行うことにより、最外表面のＮｉ
の相対量を上げてプレス加工時の変形追随性を向上させ
る上層めっき後処理を行ってもよい。
【００１８】
【実施例】以下に、本発明にかかるＺｎ−Ｎｉ合金めっ
き鋼板の製造方法の実施例について、比較例とともに詳
細に説明する。この実施例は、板厚 0.8mmの冷延鋼板を
アルカリ脱脂後、表１に示すめっき条件で、総目付量が
２０ｇ／m2となるようにして２層構造のＺｎ−Ｎｉ合金
電気めっきを片面めっきしたものである。その結果を表
２に示す。比較のために、目付量もしくはＮｉ含有率が
本発明の適合範囲外か、めっき浴組成やめっき条件が本
発明の適合範囲外か、また低Ｎｉ量の下層めっき層また
は、通常Ｎｉ量の上層めっき層の一方を省略しためっき
鋼板についても製造した。
き鋼板の製造方法の実施例について、比較例とともに詳
細に説明する。この実施例は、板厚 0.8mmの冷延鋼板を
アルカリ脱脂後、表１に示すめっき条件で、総目付量が
２０ｇ／m2となるようにして２層構造のＺｎ−Ｎｉ合金
電気めっきを片面めっきしたものである。その結果を表
２に示す。比較のために、目付量もしくはＮｉ含有率が
本発明の適合範囲外か、めっき浴組成やめっき条件が本
発明の適合範囲外か、また低Ｎｉ量の下層めっき層また
は、通常Ｎｉ量の上層めっき層の一方を省略しためっき
鋼板についても製造した。
【００１９】得られた上記各めっき鋼板に対し、自動車
用の塗装工程と同じように、スプレー脱脂→浸漬リン酸
亜鉛処理→カチオン電着塗装（膜厚２０μｍ）→中塗り
（膜厚３５〜４０μｍ）→上塗り（膜厚３５〜４０μ
ｍ）の工程を経て３コート塗装を施す処理を行った。そ
して、塗装前後の各めっき鋼板について、以下の５種類
の性能を試験した。 めっき外観 Ｎｉ含有率が１４wt％のＺｎ−Ｎｉ合金の単層めっきを
比較材として、色差計および光沢度計によりＬ値と光沢
度を調査し、比較材の試験結果との比較により以下の基
準で評価した。 ○：同レベル、 △：やや劣る、 ×：劣る プレス性（カップ絞り加工時の破断の有無およびパ
ウダリング性） めっきのままで鋼板をプレスした場合の絞り加工時の破
断の有無とパウダリング性を調査した。評価は上記と同
様、比較材での試験結果との比較により行い、評価基準
も上記と同様である。 裸耐食性（カップ絞り加工材での塩水噴霧試験によ
る耐食性） 塩水噴霧は、ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠した。評価は
上記と同様、比較材での試験結果との比較により行い、
評価基準も上記と同様である。 カチオン電着塗装後の耐フクレ性 上記塗装工程によりカチオン電着塗装を膜厚２０μｍと
し、鋼板面までクロスカットを入れた試験片について、
塩水噴霧６時間→乾燥３時間→湿潤１４時間→放置１時
間のサイクルを繰り返す複合サイクル試験を行い塗膜の
フクレ状態を目視で判定して、上記と同様に比較材での
試験結果との比較により同じ基準で評価した。 ３コート塗装後の耐チッピング性 上記工程で３コート塗装を施した試験片に対して、１cm
メッシュ以上の粒径のみかげ石５００ｇをグラベロ試験
機により、空気圧４kgf/cm2 で距離３０cmから投射し、
塗装表面の剥離状態を判定し、以下の基準で評価した。 ○：剥離径が冷延鋼板と同程度で、かつ鋼板面にＺｎ−
Ｎｉ合金めっきが残存する。 △：剥離径が冷延鋼板と同程度であるが、鋼板面にＺｎ
−Ｎｉ合金めっきが残存しない。 ×：剥離径が冷延鋼板より大きく、かつ鋼板面にＺｎ−
Ｎｉ合金めっきが残存しない。 ５種類の性能試験を併せて表２に示す。
用の塗装工程と同じように、スプレー脱脂→浸漬リン酸
亜鉛処理→カチオン電着塗装（膜厚２０μｍ）→中塗り
（膜厚３５〜４０μｍ）→上塗り（膜厚３５〜４０μ
ｍ）の工程を経て３コート塗装を施す処理を行った。そ
して、塗装前後の各めっき鋼板について、以下の５種類
の性能を試験した。 めっき外観 Ｎｉ含有率が１４wt％のＺｎ−Ｎｉ合金の単層めっきを
比較材として、色差計および光沢度計によりＬ値と光沢
度を調査し、比較材の試験結果との比較により以下の基
準で評価した。 ○：同レベル、 △：やや劣る、 ×：劣る プレス性（カップ絞り加工時の破断の有無およびパ
ウダリング性） めっきのままで鋼板をプレスした場合の絞り加工時の破
断の有無とパウダリング性を調査した。評価は上記と同
様、比較材での試験結果との比較により行い、評価基準
も上記と同様である。 裸耐食性（カップ絞り加工材での塩水噴霧試験によ
る耐食性） 塩水噴霧は、ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠した。評価は
上記と同様、比較材での試験結果との比較により行い、
評価基準も上記と同様である。 カチオン電着塗装後の耐フクレ性 上記塗装工程によりカチオン電着塗装を膜厚２０μｍと
し、鋼板面までクロスカットを入れた試験片について、
塩水噴霧６時間→乾燥３時間→湿潤１４時間→放置１時
間のサイクルを繰り返す複合サイクル試験を行い塗膜の
フクレ状態を目視で判定して、上記と同様に比較材での
試験結果との比較により同じ基準で評価した。 ３コート塗装後の耐チッピング性 上記工程で３コート塗装を施した試験片に対して、１cm
メッシュ以上の粒径のみかげ石５００ｇをグラベロ試験
機により、空気圧４kgf/cm2 で距離３０cmから投射し、
塗装表面の剥離状態を判定し、以下の基準で評価した。 ○：剥離径が冷延鋼板と同程度で、かつ鋼板面にＺｎ−
Ｎｉ合金めっきが残存する。 △：剥離径が冷延鋼板と同程度であるが、鋼板面にＺｎ
−Ｎｉ合金めっきが残存しない。 ×：剥離径が冷延鋼板より大きく、かつ鋼板面にＺｎ−
Ｎｉ合金めっきが残存しない。 ５種類の性能試験を併せて表２に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】表２の結果に見られるように、発明例, 即
ち、下層に低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を施し、
その上に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を施して
なる２層構造のめっきを、本発明のめっき浴組成とめっ
き条件で製造することにより、本発明の条件を満足する
発明例のNo.1〜１２は、めっき外観、プレス性、裸耐食
性、カチオン電着塗装後の耐フクレ性、耐チッピング性
のいずれにも優れ、めっき外観、めっき密着性および耐
食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板が得られる。こ
れに対し、比較例のNo. １３〜２４は、いずれか１つ以
上の条件が本発明の範囲を外れた比較例であり、１つ以
上の性能が十分でない。
ち、下層に低Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を施し、
その上に通常Ｎｉ量のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を施して
なる２層構造のめっきを、本発明のめっき浴組成とめっ
き条件で製造することにより、本発明の条件を満足する
発明例のNo.1〜１２は、めっき外観、プレス性、裸耐食
性、カチオン電着塗装後の耐フクレ性、耐チッピング性
のいずれにも優れ、めっき外観、めっき密着性および耐
食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板が得られる。こ
れに対し、比較例のNo. １３〜２４は、いずれか１つ以
上の条件が本発明の範囲を外れた比較例であり、１つ以
上の性能が十分でない。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、２層構造のＺｎ−
Ｎｉ合金めっきを、所定のめっき浴組成とめっき条件で
製造した本発明にかかるＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板は、
単層のＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の優れためっき外観、
めっき融着性、耐食性、裸耐食性、塗装後耐食性の各特
性をさらに改善するとともに、単層のＺｎ−Ｎｉめっき
鋼板の弱点であった耐チッピング性や耐プレス加工性も
著しく改善される。したがって、本発明法の下に製造し
た２層のＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板は、とくに自動車用
の内板および外板用として好適な鋼板が得られる。ただ
し、本発明はこの用途だけに限られるものではない。
Ｎｉ合金めっきを、所定のめっき浴組成とめっき条件で
製造した本発明にかかるＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板は、
単層のＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の優れためっき外観、
めっき融着性、耐食性、裸耐食性、塗装後耐食性の各特
性をさらに改善するとともに、単層のＺｎ−Ｎｉめっき
鋼板の弱点であった耐チッピング性や耐プレス加工性も
著しく改善される。したがって、本発明法の下に製造し
た２層のＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板は、とくに自動車用
の内板および外板用として好適な鋼板が得られる。ただ
し、本発明はこの用途だけに限られるものではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸塚 信夫 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 関田 貴司 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Claims (3)
- 【請求項１】鋼板の少なくとも一方の表面に、下層めっ
きとして、めっき目付量が３ｇ／m2以上でＮｉ含有率が
５〜11wt％のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを形成し、次いでこ
の下層めっき上に上層めっきとして、めっき目付量が３
ｇ／m2以上で、Ｎｉ含有率が12〜18wt％のＺｎ−Ｎｉ合
金めっきを形成してなる、総めっき量が15ｇ／m2以上の
Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板において、 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：0.7 〜1.3 、Ｎｉ
モル比〔Ni2+／（Ni2+＋Zn2+）〕：0.25〜0.60、めっき
電流密度：20〜60Ａ／ｄｍ2 の条件で行い、上記上層め
っきを、めっき液の pＨ：1.3 超〜2.0 、Ｎｉモル比：
0.60〜0.80、めっき電流密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2 の条
件で行うことを特徴とするめっき外観、めっき密着性お
よび耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方
法。 - 【請求項２】鋼板の少なくとも一方の表面上、下層めっ
きとして、めっき目付量が３ｇ／m2以上でＮｉ含有率が
５〜11wt％のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを形成し、次いでこ
の下層めっき上に上層めっきとして、めっき目付量が３
ｇ／m2以上で、Ｎｉ含有率が12〜18wt％のＺｎ−Ｎｉ合
金めっきを形成してなる、総めっき量が15ｇ／m2以上の
Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板において、 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：1.3 〜2.0 、Ｎｉ
モル比〔Ni2+／（Ni2+＋Zn2+）〕：0.25〜0.60、めっき
電流密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2 の条件で行い、上記上層
めっきを、めっき液の pＨ：0.7 〜1.3 、Ｎｉモル比：
0.60〜0.80、めっき電流密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2 の条
件で行うことを特徴とするめっき外観、めっき密着性お
よび耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方
法。 - 【請求項３】鋼板の少なくとも一方の表面に、下層めっ
きとして、めっき目付量が３ｇ／m2以上でＮｉ含有率が
５〜11wt％のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを形成し、次いでこ
の下層めっき上に上層めっきとして、めっき目付量が３
ｇ／m2以上でＮｉ含有率が12〜18wt％のＺｎ−Ｎｉ合金
めっきを形成してなる、総めっき量が15ｇ／m2以上のＺ
ｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板において、 上記下層めっきを、めっき液の pＨ：0.7 〜1.3 、Ｎｉ
モル比〔Ni2+／（Ni2+＋Zn2+）〕：0.25〜0.60、めっき
電流密度：20〜60Ａ／ｄｍ2 の条件で行い、上記上層め
っきを、めっき液の pＨ：0.7 〜1.3 、Ｎｉモル比：0.
60〜0.80、めっき電流密度：60〜130 Ａ／ｄｍ2 の条件
で行うことを特徴とするめっき外観、めっき密着性およ
び耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224895A JPH08225984A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | めっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224895A JPH08225984A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | めっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08225984A true JPH08225984A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12353716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224895A Pending JPH08225984A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | めっき外観、めっき密着性および耐食性に優れたＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08225984A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103037996A (zh) * | 2010-08-06 | 2013-04-10 | 东洋钢钣株式会社 | 对燃料蒸气的抗蚀性优异的制管用钢板、使用该钢板的管及管的制造方法 |
| JP2014114503A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-06-26 | Jfe Steel Corp | 亜鉛系電気めっき鋼板およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP3224895A patent/JPH08225984A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103037996A (zh) * | 2010-08-06 | 2013-04-10 | 东洋钢钣株式会社 | 对燃料蒸气的抗蚀性优异的制管用钢板、使用该钢板的管及管的制造方法 |
| US9700928B2 (en) | 2010-08-06 | 2017-07-11 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Steel plate for producing pipe highly resistant to fuel vapor corrosion, pipe using same and method for producing pipe |
| JP2014114503A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-06-26 | Jfe Steel Corp | 亜鉛系電気めっき鋼板およびその製造方法 |
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