JPH083792A - Iron material for replenishing iron ion into iron-zinc alloy electroplating solution and method for replenishing iron ion and zinc ion - Google Patents

Iron material for replenishing iron ion into iron-zinc alloy electroplating solution and method for replenishing iron ion and zinc ion

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JPH083792A
JPH083792A JP16315094A JP16315094A JPH083792A JP H083792 A JPH083792 A JP H083792A JP 16315094 A JP16315094 A JP 16315094A JP 16315094 A JP16315094 A JP 16315094A JP H083792 A JPH083792 A JP H083792A
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zinc
metallic
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dissolving device
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high-quality iron-zinc alloy electroplating soln. by specifying the contents of C, Si, Mn, P, S, Cr and Al in am iron material for replenishing iron ion. CONSTITUTION:The iron material for replenishing iron ion has to contain, by weight, <=0.003% C, <=0.005% Si, <=0.05% Mn, <=0.002% P, <=0.003% S, <=0.003% Cu, <=0.01% Cr and <=0.003 Al. A plating soln. circulating tank 1, a metallic iron dissolving device 2 and a metallic zinc dissolving device 3 are connected in series through ducts 4a, 4b and 4c to circulate a plating sold., and the iron ion and zinc ion are replenished to the plating soln. Iron ion or zinc ion alone is repelenished, as required, by operating stop valves 12 and 13. The difference in solubility between metallic iron and metallic zinc and the fluctuations of iron content in the plating film can be coped with in this way.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、鉄−亜鉛合金電気め
っき液を使用し、不溶性電極を使用し、そして、前記鉄
−亜鉛合金電気めっき液中に鉄イオンおよび亜鉛イオン
を補給しながら、鋼ストリップの表面上に、鉄−亜鉛合
金電気めっき層を形成する際における、鉄−亜鉛合金め
っき液中への鉄イオン補給用鉄材および鉄イオン並びに
亜鉛イオンの補給方法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention uses an iron-zinc alloy electroplating solution, an insoluble electrode, and supplying iron ions and zinc ions to the iron-zinc alloy electroplating solution. The present invention relates to an iron material for supplementing iron ions in an iron-zinc alloy plating solution and a method for supplementing iron ions and zinc ions when an iron-zinc alloy electroplating layer is formed on the surface of a steel strip.

【0002】[0002]

【従来の技術】冷延鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
表面上に、連続的に鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成す
るための方法として、鉄−亜鉛合金電気めっき液を使用
し、そして、鉄−亜鉛合金電気めっき液中に鉄イオンお
よび亜鉛イオンを補給しながら、不溶性陽極と鋼板との
間に直流電流を流し、かくして、鋼板の表面上に、連続
的に鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成する方法が知られ
ている。
2. Description of the Related Art An iron-zinc alloy electroplating solution is used as a method for continuously forming an iron-zinc alloy electroplating layer on the surface of a cold-rolled steel sheet or a galvannealed steel sheet, and , While supplying iron ions and zinc ions to the iron-zinc alloy electroplating solution, a direct current is passed between the insoluble anode and the steel plate, thus continuously iron-zinc alloy electroplating on the surface of the steel plate. Methods of forming layers are known.

【0003】このような、電気めっき液中への鉄イオン
および亜鉛イオンの補給方法として、例えば、特公昭60
-23200号公報、実開昭58-148068 号公報等(以下、先行
技術1という)に開示されているような、次に述べる方
法が一般に行われている。
As a method of replenishing iron ions and zinc ions into the electroplating solution, for example, Japanese Patent Publication No. 60
The following method, as disclosed in Japanese Patent Publication No. -23200, Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-148068, etc. (hereinafter referred to as Prior Art 1), is generally performed.

【0004】即ち、図2の概略系統図で示すように、め
っき液循環タンク1'に対し、金属鉄溶解装置2'および金
属亜鉛溶解装置3'をそれぞれ並列に配置し、金属鉄溶解
装置2'内に金属鉄を充填し、そして、金属亜鉛溶解装置
3'内に金属亜鉛を充填する。
That is, as shown in the schematic system diagram of FIG. 2, a metal iron dissolving device 2'and a metal zinc dissolving device 3'are arranged in parallel with respect to the plating solution circulation tank 1 ', and the metal iron dissolving device 2 'Metallic iron filling inside, and metal zinc melting device
Fill 3'with zinc metal.

【0005】めっき液循環タンク1'と金属鉄溶解装置2'
との間に、両者をめっき液が循環する導管4'を接続す
る。導管4'の途中にポンプ5'を設け、また、導管4'の金
属鉄溶解装置2'の出側に、フィルタ6'を設けそして金属
鉄溶解装置2'の入側に至る支管7'を接続する。同じよう
に、めっき液循環タンク1'と金属亜鉛溶解装置3'との間
に、両者をめっき液が循環する導管4'を接続する。導管
4'の途中にポンプ5'を設け、また、導管4'の金属亜鉛溶
解装置3'の出側に、フィルタ6'を設けそして金属亜鉛溶
解装置3'の入側に至る支管7'を接続する。
A plating solution circulating tank 1'and a metallic iron dissolving device 2 '
A conduit 4'through which the plating solution circulates is connected between the two. A pump 5'is provided in the middle of the conduit 4 ', and a filter 6'is provided on the outlet side of the metal iron dissolving device 2'of the conduit 4'and a branch pipe 7'that leads to the inlet side of the metal iron dissolving device 2'is provided. Connecting. Similarly, a conduit 4'through which the plating solution circulates is connected between the plating solution circulation tank 1'and the metal zinc dissolving device 3 '. conduit
A pump 5'is provided in the middle of 4 ', a filter 6'is provided on the outlet side of the metal zinc dissolving device 3'of the conduit 4', and a branch pipe 7'that connects to the inlet side of the metal zinc dissolving device 3'is connected. To do.

【0006】図示しない電気めっき槽から、導管8'によ
りめっき液循環タンク1'内に導かれた電気めっき液は、
循環タンク1'に並列に接続された金属鉄溶解装置2'およ
び金属亜鉛溶解装置3'の各々に導管4'を通って導かれ、
金属鉄溶解装置2'および金属亜鉛溶解装置3'において、
電気めっき液中に金属鉄および金属亜鉛が溶解される。
金属鉄が溶解されためっき液および金属亜鉛が溶解され
ためっき液は、それぞれ導管4'を通って循環タンク1'に
戻され、循環タンク1'において混合された上、導管9'を
通って電気めっき槽に送給される。
The electroplating solution introduced into the plating solution circulation tank 1'by a conduit 8'from an electroplating tank (not shown) is
Guided through a conduit 4'to each of a metal iron melting device 2'and a metal zinc melting device 3'connected in parallel to the circulation tank 1 ',
In the metallic iron melting device 2'and the metallic zinc melting device 3 ',
Metallic iron and metallic zinc are dissolved in the electroplating solution.
The plating solution in which metallic iron is dissolved and the plating solution in which metallic zinc is dissolved are respectively returned to the circulation tank 1'through the conduit 4 ', mixed in the circulation tank 1', and further passed through the conduit 9 '. It is delivered to the electroplating tank.

【0007】このように、電気めっき槽からのめっき液
を、循環タンク1'と、金属鉄溶解装置2'および金属亜鉛
溶解装置3'とに循環させ、その流量および溶解装置2'、
3'内における金属鉄および金属亜鉛の量を制御すること
によって、めっき液中に所定量の鉄イオンおよび亜鉛イ
オンが補給される。
In this way, the plating solution from the electroplating tank is circulated through the circulation tank 1'and the metallic iron dissolving device 2'and the metallic zinc dissolving device 3 ', and the flow rate and the dissolving device 2',
By controlling the amounts of metallic iron and metallic zinc in 3 ', a predetermined amount of iron ions and zinc ions are replenished in the plating solution.

【0008】上述した方法によって、電気めっき液中に
金属鉄および金属亜鉛を溶解させるに際し、金属亜鉛
は、工業的規模で極めて高純度(99.99% 以上) のものを
入手することができるが、金属鉄については、金属亜鉛
のような高純度のものを入手することは極めて困難であ
り、入手し得ても高価なために、ある程度不純物を含有
する金属鉄を使用せざるを得ない。
When the metallic iron and metallic zinc are dissolved in the electroplating solution by the above-mentioned method, metallic zinc having an extremely high purity (99.99% or more) can be obtained on an industrial scale. Regarding iron, it is extremely difficult to obtain high-purity metal such as metallic zinc, and even if it is available, it is expensive, so metallic iron containing impurities to some extent must be used.

【0009】従って、金属鉄溶解装置2'において金属鉄
が溶解された電気めっき液中には、比較的高濃度の不純
物が含有されており、このような不純物を含有する電気
めっき液と、金属亜鉛溶解装置3'において金属亜鉛が溶
解された電気めっき液とが循環タンク1'において混合さ
れ、電気めっき槽に送給される。
Therefore, the electroplating solution in which metallic iron is dissolved in the metallic iron dissolving apparatus 2'contains a relatively high concentration of impurities, and the electroplating solution containing such impurities and the metal The electroplating solution in which metallic zinc is dissolved in the zinc dissolving device 3'is mixed in the circulation tank 1'and sent to the electroplating tank.

【0010】その結果、電気めっき槽において鋼板に電
気めっきを施す際に、電気めっき液中に含有されている
上述した不純物の種類および濃度によっては、鋼板上
に、所望の成分組成の鉄−亜鉛合金電気めっき皮膜を形
成することが困難になり、更に、めっき皮膜の密着性不
良、耐食性の劣化、めっき外観不良等が発生することが
ある。
As a result, when the steel sheet is electroplated in the electroplating bath, iron-zinc having a desired component composition may be present on the steel sheet depending on the type and concentration of the above-mentioned impurities contained in the electroplating solution. It may be difficult to form the alloy electroplating film, and further, the adhesion of the plating film may be poor, the corrosion resistance may be deteriorated, and the plating appearance may be poor.

【0011】上述した問題を解決する手段として、例え
ば、特開昭63-282297 号公報には、特定不純物成分の含
有量を制限した鉄イオン補給用鉄材として、C:0.05w
t.%以下、Si:0.1 wt.%以下、Cu:0.1 wt.%以下、Sb:
0.01wt.%以下、Sn:0.01wt.%以下、残りFeおよび不純物
からなる、鉄系めっき液中への鉄イオン補給用鉄材(以
下、先行技術2という)が開示されている。
As a means for solving the above-mentioned problems, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-282297, an iron material for supplementing iron ions in which the content of a specific impurity component is limited is C: 0.05 w.
t.% or less, Si: 0.1 wt.% or less, Cu: 0.1 wt.% or less, Sb:
An iron material for replenishing iron ions in an iron-based plating solution (hereinafter referred to as Prior Art 2) is disclosed, which comprises 0.01 wt.% Or less, Sn: 0.01 wt.% Or less, and the balance Fe and impurities.

【0012】一方、特開平3-150400号公報には、金属鉄
溶解装置と金属亜鉛溶解装置とを直列に配置し、電気め
っき液を金属鉄溶解装置に導いてめっき液中に金属鉄を
溶解させ、次いで、金属鉄が溶解しためっき液を金属亜
鉛溶解装置に導いて、めっき液中に金属亜鉛を溶解さ
せ、金属亜鉛の溶解時に、めっき液中の不純物を金属亜
鉛の表面上に析出させる方法(以下、先行技術3とい
う)が開示されている。
On the other hand, in JP-A-3-150400, a metallic iron dissolving device and a metallic zinc dissolving device are arranged in series, and an electroplating solution is introduced into a metallic iron dissolving device to dissolve metallic iron in the plating solution. Then, the plating solution in which the metallic iron is dissolved is guided to the metallic zinc dissolution device to dissolve the metallic zinc in the plating solution, and when the metallic zinc is dissolved, the impurities in the plating solution are deposited on the surface of the metallic zinc. A method (hereinafter referred to as prior art 3) is disclosed.

【0013】即ち、図3の概略系統図で示すように、め
っき液循環タンク1'に対し、金属鉄溶解装置2'および金
属亜鉛溶解装置3'をそれぞれ直列に配置し、これにめっ
き液が循環する導管4'を接続する。導管4'の途中にはポ
ンプ5'を設け、また、導管4'の金属鉄溶解装置2'および
金属亜鉛溶解装置3'の各々の出側の導管4'に、フィルタ
6'を設けそしてフィルタ6'の各々の出側の導管4'に、金
属鉄溶解装置2'および金属亜鉛溶解装置3'の各々の入側
に至る支管7'を接続する。
That is, as shown in the schematic system diagram of FIG. 3, a metallic iron dissolving device 2'and a metallic zinc dissolving device 3'are arranged in series with respect to a plating solution circulating tank 1 ', and the plating solution is placed in the tank. Connect the circulating conduit 4 '. A pump 5'is provided in the middle of the conduit 4 ', and a filter is provided in the conduit 4'on each outlet side of the metallic iron melting device 2'and the metallic zinc melting device 3'of the conduit 4'.
6'is provided and a conduit 4'on each outlet side of the filter 6'is connected to a branch pipe 7'which leads to each inlet side of the metal-iron dissolving device 2'and the metal-zinc dissolving device 3 '.

【0014】導管8'により、図示しない電気めっき槽か
らめっき液循環タンク1'内に導かれた電気めっき液は、
先ず、金属鉄が充填された金属鉄溶解装置2'においてめ
っき液中に金属鉄が溶解され、次いで、金属亜鉛溶解装
置3'においてめっき液中に金属亜鉛が溶解される。この
金属亜鉛溶解時に、めっき液中の不純物イオンが金属亜
鉛の表面上に析出する。その結果、めっき液中の不純物
の含有量は低減され、めっき液中に所定量の鉄イオンお
よび亜鉛イオンが補給される。
The electroplating solution introduced into the plating solution circulation tank 1'from an electroplating tank (not shown) by the conduit 8'is
First, metallic iron is dissolved in the plating solution in the metallic iron dissolving apparatus 2 ′ filled with metallic iron, and then metallic zinc is dissolved in the plating solution in the metallic zinc dissolving apparatus 3 ′. During the dissolution of the metallic zinc, impurity ions in the plating solution are deposited on the surface of the metallic zinc. As a result, the content of impurities in the plating solution is reduced, and a predetermined amount of iron ions and zinc ions are replenished in the plating solution.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】先行技術2には、次の
ような問題がある。即ち、金属鉄に含有される不純物の
種類は多い。従って、先行技術2によっては特定されて
いない不純物や、複数種の不純物による複合作用のため
に、鋼板上に、所望の成分組成の鉄−亜鉛合金電気めっ
き皮膜を形成することは困難であり、めっき皮膜の密着
性不良、耐食性の劣化、めっき外観不良等を十分に防止
することはできない。
The prior art 2 has the following problems. That is, there are many kinds of impurities contained in metallic iron. Therefore, it is difficult to form an iron-zinc alloy electroplating film having a desired component composition on a steel plate due to a complex action of impurities not specified by Prior Art 2 and a plurality of kinds of impurities, It is not possible to sufficiently prevent poor adhesion of the plating film, deterioration of corrosion resistance, poor appearance of the plating, and the like.

【0016】先行技術3には、次のような問題がある。
即ち、実際操業に際し、金属鉄と金属亜鉛との溶解速度
の差や、めっき皮膜中の鉄含有率の変動等のために、め
っき浴中に、鉄イオンまたは亜鉛イオンのみを各々単独
で補給する必要の生ずる場合がある。しかしながら、先
行技術3の方法においては、金属鉄溶解装置と金属亜鉛
溶解装置とが直列に配置されているために、上記鉄イオ
ンまたは亜鉛イオンのみを各々単独で補給することがで
ない。従って、先行技術3の方法は、実操業には適用し
にくい。
Prior art 3 has the following problems.
That is, at the time of actual operation, due to the difference in the dissolution rate between metallic iron and metallic zinc, the fluctuation of the iron content in the plating film, etc., only iron ions or zinc ions are supplied to the plating bath alone. There may be a need. However, in the method of Prior Art 3, since the metal iron melting device and the metal zinc melting device are arranged in series, it is not possible to replenish each of the above-mentioned iron ions or zinc ions alone. Therefore, the method of Prior Art 3 is difficult to apply to actual operations.

【0017】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、鋼板の表面上に連続的に鉄−亜鉛合金電気め
っき層を形成するために、金属鉄溶解装置および金属亜
鉛溶解装置にめっき液を循環させ、めっき液中に金属鉄
および金属亜鉛を溶解させることにより、めっき液中に
鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給するに際し、高品質の
鉄−亜鉛合金電気めっき液を得ることができ、しかも、
金属鉄と金属亜鉛との溶解速度の差や、めっき皮膜中の
鉄含有率の変動等が生じた際には、めっき浴中に鉄イオ
ンまたは亜鉛イオンのみを各々単独で補給することが可
能な、実操業に適した鉄−亜鉛合金電気めっき液中への
鉄イオン補給用鉄材および鉄イオン並びに亜鉛イオンの
補給方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to plate a metal iron dissolver and a metal zinc dissolver in order to continuously form an iron-zinc alloy electroplating layer on the surface of a steel sheet. By circulating the solution and dissolving metallic iron and metallic zinc in the plating solution, it is possible to obtain a high-quality iron-zinc alloy electroplating solution when replenishing iron ions and zinc ions in the plating solution. Moreover,
When there is a difference in the dissolution rate between metallic iron and metallic zinc, or when the iron content in the plating film fluctuates, it is possible to replenish the plating bath with iron ions or zinc ions alone. The present invention provides an iron material for supplying iron ions to an iron-zinc alloy electroplating solution suitable for actual operation, and a method for supplying iron ions and zinc ions.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1は、
鉄イオン補給用鉄材の成分組成を規定した発明であっ
て、前記鉄イオン補給用鉄材中の、C、Si、Mn、P、
S、Cu、CrおよびAlの含有量を、C:0.003 wt.%以下、
Si:0.005 wt.%以下、Mn:0.05 wt.% 以下、P:0.002
wt.%以下、S:0.003 wt.%以下、Cu:0.003 wt.%以下、
Cr:0.01 wt.% 以下およびAl:0.003 wt.%以下に限定し
たことに特徴を有するものである。
According to claim 1 of the present invention,
It is an invention that defines the component composition of an iron material for supplementing iron ions, wherein C, Si, Mn, P in the iron material for supplementing iron ion,
The content of S, Cu, Cr and Al is C: 0.003 wt.% Or less,
Si: 0.005 wt.% Or less, Mn: 0.05 wt.% Or less, P: 0.002
wt.% or less, S: 0.003 wt.% or less, Cu: 0.003 wt.% or less,
It is characterized by being limited to Cr: 0.01 wt.% Or less and Al: 0.003 wt.% Or less.

【0019】この発明の請求項2は、鉄−亜鉛合金電気
めっき液中への鉄イオンおよび亜鉛イオンの補給方法に
関する発明であって、電気めっき槽からの鉄−亜鉛合金
電気めっき液をめっき液循環タンクに導き、そして、前
記めっき液を、前記めっき液循環タンクと、これに循環
用導管によって直列に連結された、金属鉄が充填されて
いる金属鉄溶解装置および金属亜鉛が充填されている金
属亜鉛溶解装置との間を循環させ、前記金属鉄溶解装置
で前記めっき液中に金属鉄を溶解させ、次いで、前記金
属鉄が溶解されためっき液中に前記金属亜鉛溶解装置で
金属亜鉛を溶解させ、かくして、鉄−亜鉛合金電気めっ
き液中に鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給する方法にお
いて、前記金属鉄溶解装置に充填する前記金属鉄とし
て、上記請求項1記載の成分組成を有する鉄材を使用
し、そして、前記電気めっき液循環タンクと、前記金属
鉄溶解装置および前記金属亜鉛溶解装置の各々とを、別
の導管によって並列させて連結し、前記循環用導管およ
び前記別の導管に設けられた開閉弁の操作によって、前
記電気めっき液中に、鉄イオンのみまたは亜鉛イオンの
みを各々単独で補給し得るようにしたことに特徴を有す
るものである。
A second aspect of the present invention is an invention relating to a method for replenishing iron ions and zinc ions into an iron-zinc alloy electroplating solution, wherein the iron-zinc alloy electroplating solution from the electroplating tank is plated with a plating solution. It is led to a circulation tank, and the plating solution is filled with the plating solution circulation tank, a metallic iron dissolving device filled with metallic iron and a metallic zinc, which are connected in series by a circulation conduit. It is circulated between a metallic zinc dissolving device, and the metallic iron is dissolved in the plating solution by the metallic iron dissolving device, and then metallic zinc is dissolved by the metallic zinc dissolving device in the plating solution in which the metallic iron is dissolved. 2. The method for dissolving and thus replenishing iron ions and zinc ions in an iron-zinc alloy electroplating solution, wherein the metallic iron to be filled in the metallic iron dissolving device is the above-mentioned metallic iron. And an electroplating solution circulation tank, and each of the metal iron dissolving device and the metal zinc dissolving device are connected in parallel by separate conduits, and the circulation conduit is used. Further, by operating an on-off valve provided in the other conduit, only iron ions or zinc ions can be independently supplied to the electroplating solution.

【0020】[0020]

【作用】請求項1に記載の発明において、鉄イオン補給
用鉄材の成分組成を上述した範囲に限定した理由につい
て、以下に説明する。Cが0.003 wt.%を超えおよび/ま
たはSiが0.005 wt.%を超えると、その溶解時にCおよび
/またはSiが溶け込み、これがめっき液中に浮遊物とし
て残り、めっき液を汚染する。従って、鉄イオン補給用
鉄材中のC含有量は0.003 wt.%以下に、そして、Si含有
量は0.005 wt.%以下に限定すべきである。
In the invention described in claim 1, the reason why the component composition of the iron material for supplementing iron ions is limited to the above range will be described below. When C exceeds 0.003 wt.% And / or Si exceeds 0.005 wt.%, C and / or Si dissolves during the dissolution, which remains as a floating substance in the plating solution and contaminates the plating solution. Therefore, the C content in the iron ion supplementary iron material should be limited to 0.003 wt.% Or less, and the Si content should be limited to 0.005 wt.% Or less.

【0021】Mn、P、S、Cu、CrおよびAlの少なくとも
1つが、以下に述べる含有量、即ち、Mn:0.05 wt.% 、
P:0.002 wt.%、S:0.003 wt.%、Cu:0.003 wt.%、C
r:0.01 wt.% およびAl:0.003 wt.%を超えると、電析
挙動、電析結晶に異常が生じ、めっき品質が不良にな
る。従って、Mn含有量は0.05 wt.% 以下、P含有量は0.
002 wt.%以下、S含有量は0.003 wt.%以下、Cu含有量は
0.003 wt.%以下、Cr含有量は0.01 wt.% 以下そしてAl含
有量は0.003 wt.%以下に各々限定すべきである。
At least one of Mn, P, S, Cu, Cr and Al has a content described below, that is, Mn: 0.05 wt.%,
P: 0.002 wt.%, S: 0.003 wt.%, Cu: 0.003 wt.%, C
If r: 0.01 wt.% and Al: 0.003 wt.% are exceeded, abnormalities will occur in the electrodeposition behavior and electrodeposited crystals, resulting in poor plating quality. Therefore, the Mn content is 0.05 wt.% Or less, and the P content is 0.
002 wt.% Or less, S content 0.003 wt.% Or less, Cu content
The Cr content should be limited to 0.003 wt.% Or less, the Cr content to 0.01 wt.% Or less, and the Al content to 0.003 wt.% Or less.

【0022】次に、この発明の請求項2記載の方法を、
図1に示した概略工程図に基づいて説明する。図1に示
すように、めっき液循環タンク1と金属鉄溶解装置2と
そして金属亜鉛溶解装置3とは、循環用導管4によって
直列に接続されている。めっき液循環タンク1と金属鉄
溶解装置2とを接続する第1導管4aの途中にはポンプ5a
が設けられ、金属鉄溶解装置2と金属亜鉛溶解装置3と
を連結する第2導管4b、および、金属亜鉛溶解装置3と
めっき液循環タンク1とを接続する第3導管4cの途中に
は、各々フィルター6が設けられている。
Next, the method according to claim 2 of the present invention,
Description will be given based on the schematic process diagram shown in FIG. As shown in FIG. 1, the plating solution circulating tank 1, the metallic iron dissolving device 2 and the metallic zinc dissolving device 3 are connected in series by a circulation conduit 4. A pump 5a is provided in the middle of the first conduit 4a connecting the plating solution circulation tank 1 and the metallic iron dissolving device 2.
Is provided, and in the middle of the second conduit 4b that connects the metallic iron dissolving device 2 and the metallic zinc dissolving device 3 and the third conduit 4c that connects the metallic zinc dissolving device 3 and the plating solution circulation tank 1, A filter 6 is provided for each.

【0023】金属鉄溶解装置2内には、鉄イオン補給用
の金属鉄として、上述した、C, Si,Mn, P, S, Cu, Crお
よびAlの含有量が、C:0.003 wt.%以下、Si:0.005 w
t.%以下、Mn:0.05 wt.% 以下、P:0.002 wt.%以下、
S:0.003 wt.%以下、Cu:0.003 wt.%以下、Cr:0.01 w
t.% 以下およびAl:0.003 wt.%以下に限定された成分組
成を有する鉄材を充填する。また、金属亜鉛溶解装置3
内には、亜鉛イオン補給用の金属亜鉛を充填する。
The content of C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr and Al described above as metallic iron for iron ion supplementation in the metallic iron melting apparatus 2 is C: 0.003 wt.%. Below, Si: 0.005 w
t.% or less, Mn: 0.05 wt.% or less, P: 0.002 wt.% or less,
S: 0.003 wt.% Or less, Cu: 0.003 wt.% Or less, Cr: 0.01 w
An iron material having a component composition limited to t.% or less and Al: 0.003 wt.% or less is filled. In addition, the metal zinc melting device 3
The inside is filled with metallic zinc for supplementing zinc ions.

【0024】金属鉄溶解装置2と金属亜鉛溶解装置3と
を連結する第2導管4bには、これから分岐しめっき液循
環タンク1に至る別の導管10が接続されており、めっき
液循環タンク1と金属鉄溶解装置2とは、第1導管4a、
第2導管4bおよび別の導管10によっても接続されてい
る。一方、めっき液循環タンク1と金属亜鉛溶解装置3
との間には、別の導管11が接続されており、めっき液循
環タンク1と金属亜鉛溶解装置3とは、第3導管4cおよ
び別の導管11によっても接続されている。
A second conduit 4b connecting the metallic iron dissolving device 2 and the metallic zinc dissolving device 3 is connected with another conduit 10 branching from this to the plating solution circulating tank 1 and the plating solution circulating tank 1 And the metallic iron melting device 2 are the first conduit 4a,
It is also connected by the second conduit 4b and another conduit 10. On the other hand, the plating solution circulation tank 1 and the metal zinc dissolving device 3
Another conduit 11 is connected between the and, and the plating solution circulation tank 1 and the metallic zinc dissolving device 3 are also connected by the third conduit 4c and another conduit 11.

【0025】第2導管4bから分岐する別の導管10の途中
には第1開閉弁12が設けられており、別の導管10との分
岐点と金属亜鉛溶解装置3との間の第2導管4bには、第
2開閉弁13が設けられている。めっき液循環タンク1に
は、めっき液供給用導管8、および、めっき液排出用導
管9が接続されている。
A first opening / closing valve 12 is provided in the middle of another conduit 10 branched from the second conduit 4b, and a second conduit between the branch point with the other conduit 10 and the metal-zinc melting device 3 is provided. A second opening / closing valve 13 is provided at 4b. A plating solution supply conduit 8 and a plating solution discharge conduit 9 are connected to the plating solution circulation tank 1.

【0026】通常運転時には、図示しない電気めっき槽
から、めっき液供給用導管8によりめっき液循環タンク
1内に導かれた鉄−亜鉛合金電気めっき液は、ポンプ5a
の作動により、第1導管4aを通って金属鉄溶解装置2に
送給され、次いで、第2導管4bを通って金属亜鉛溶解装
置3に送給され、次いで、第3導管4cを通ってめっき液
循環タンク1に戻る。このように、めっき液が、めっき
液循環タンク1、金属鉄溶解装置2および金属亜鉛溶解
装置3を循環しているときは、別の導管10の途中に設け
られた第1開閉弁12は閉、第2導管4bに設けられた第2
開閉弁13は開となっている。このとき、めっき液循環タ
ンク1と金属亜鉛溶解装置3とを接続する別の導管11の
途中に設けられたポンプ5bは作動しない。
During normal operation, the iron-zinc alloy electroplating solution introduced from the electroplating tank (not shown) into the plating solution circulating tank 1 by the plating solution supply conduit 8 is pumped by the pump 5a.
By the operation of, the metal iron dissolver 2 is fed through the first conduit 4a, then the metal zinc dissolver 3 through the second conduit 4b, and the plating is conducted through the third conduit 4c. Return to the liquid circulation tank 1. As described above, when the plating solution is circulating in the plating solution circulation tank 1, the metal iron dissolving device 2 and the metal zinc dissolving device 3, the first opening / closing valve 12 provided in the middle of another conduit 10 is closed. , The second provided in the second conduit 4b
The on-off valve 13 is open. At this time, the pump 5b provided in the middle of another conduit 11 that connects the plating solution circulation tank 1 and the metal zinc dissolving device 3 does not operate.

【0027】その結果、先ず、金属鉄溶解装置2におい
てめっき液中に金属鉄が溶解され、次いで、金属亜鉛溶
解装置3において、金属鉄が溶解しためっき液中に金属
亜鉛が溶解される。かくして、めっき液は、めっき液循
環タンク1と金属鉄溶解装置2と金属亜鉛溶解装置3と
の間を順次循環し、鉄−亜鉛合金電気めっき液中に鉄イ
オンおよび亜鉛イオンが補給される。
As a result, first, metallic iron is dissolved in the plating solution in the metallic iron dissolving device 2, and then metallic zinc is dissolved in the plating solution in which the metallic iron is dissolved in the metallic zinc dissolving device 3. Thus, the plating solution is sequentially circulated between the plating solution circulation tank 1, the metallic iron dissolving device 2 and the metallic zinc dissolving device 3, and the iron-zinc alloy electroplating solution is supplemented with iron ions and zinc ions.

【0028】金属鉄と金属亜鉛との溶解速度の差や、め
っき皮膜中の鉄含有率の変動等のために、めっき液中に
鉄イオンのみを単独で補給する必要が生じた場合には、
別の導管10の途中に設けられた第1開閉弁12を開とし、
第2導管4bに設けられた第2開閉弁13を閉とする。その
結果、めっき液循環タンク1内のめっき液は、ポンプ5a
の作動により、第1導管4aを通って金属鉄溶解装置2に
送給され、次いで、第2導管4bおよび別の導管10を通っ
てめっき液循環タンク1に戻される。かくして、めっき
液は、めっき液循環タンク1と金属鉄溶解装置2との間
を循環し、鉄−亜鉛合金電気めっき液中に鉄イオンのみ
が補給される。
When it is necessary to replenish the plating solution with iron ions alone due to a difference in dissolution rate between metallic iron and metallic zinc, a change in iron content in the plating film, and the like,
Open the first on-off valve 12 provided in the middle of another conduit 10,
The second on-off valve 13 provided in the second conduit 4b is closed. As a result, the plating solution in the plating solution circulation tank 1 is pumped by the pump 5a.
Is fed to the metallic iron dissolving device 2 through the first conduit 4a, and then returned to the plating solution circulating tank 1 through the second conduit 4b and another conduit 10. Thus, the plating solution circulates between the plating solution circulation tank 1 and the metallic iron dissolving device 2, and only iron ions are replenished in the iron-zinc alloy electroplating solution.

【0029】また、めっき液中に亜鉛イオンのみを単独
で補給する必要が生じた場合には、めっき液循環タンク
1と金属亜鉛溶解装置3との間を接続する別の導管11の
途中に設けられたポンプ5bを作動させる。その結果、め
っき液循環タンク1内のめっき液は、別の導管11を通っ
て金属亜鉛溶解装置3に送給され、次いで、第3導管4c
を通ってめっき液循環タンク1に戻される。かくして、
めっき液は、めっき液循環タンク1と金属亜鉛溶解装置
との間を循環し、鉄−亜鉛合金電気めっき液中に亜鉛イ
オンのみが補給される。
When it is necessary to replenish the plating solution with zinc ions alone, a separate conduit 11 for connecting the plating solution circulation tank 1 and the metallic zinc dissolving device 3 is provided. The pump 5b is operated. As a result, the plating solution in the plating solution circulation tank 1 is sent to the metal zinc dissolving device 3 through another conduit 11, and then the third conduit 4c.
And is returned to the plating solution circulating tank 1. Thus,
The plating solution circulates between the plating solution circulation tank 1 and the metallic zinc dissolving device, and only zinc ions are replenished in the iron-zinc alloy electroplating solution.

【0030】金属鉄溶解装置2内に充填されている鉄イ
オン補給用鉄材は、前述した成分組成を有しており、そ
の不純物は、広範囲にわたり極めて少ない量に限定され
ている。従って、従来のように、不純物がめっき液中に
残り、めっき液を汚染したり、不純物による電析挙動、
電析結晶の異常によって、めっき品質を損なうような問
題が生ずることはない。
The iron material for replenishing iron ions filled in the metallic iron dissolving device 2 has the above-mentioned component composition, and the impurities thereof are limited to a very small amount over a wide range. Therefore, as in the conventional case, impurities remain in the plating solution and contaminate the plating solution, or the electrodeposition behavior due to impurities,
There is no problem that the plating quality is deteriorated due to the abnormality of the deposited crystal.

【0031】また、通常操業時には、金属鉄溶解装置2
においてめっき液中に金属鉄が溶解され、次いで、金属
亜鉛溶解装置3において、金属鉄が溶解しためっき液中
に金属亜鉛が溶解されるから、金属亜鉛の溶解時に、め
っき液中の不純物イオンが、金属亜鉛の表面上に置換析
出する結果、めっき液中の不純物の含有量を低減させる
ことができる。
During normal operation, the metallic iron melting device 2
In the plating solution, metallic iron is dissolved, and then, in the metallic zinc dissolving device 3, metallic zinc is dissolved in the plating solution in which metallic iron is dissolved. Therefore, when the metallic zinc is dissolved, impurity ions in the plating solution are As a result of substitution and precipitation on the surface of metallic zinc, the content of impurities in the plating solution can be reduced.

【0032】このようにして、鉄イオンおよび亜鉛イオ
ンが補給され、且つ、鉄イオン補給時に生ずる不純物含
有量が低い鉄−亜鉛合金電気めっき液は、循環タンク1
から、導管9を通って図示しない電気めっき槽に送給さ
れる。
In this way, the iron-zinc alloy electroplating solution, which is replenished with iron ions and zinc ions and has a low impurity content generated during iron ion replenishment, is used in the circulation tank 1.
From the above, it is fed to the electroplating tank (not shown) through the conduit 9.

【0033】上述した金属亜鉛溶解時における不純物イ
オンの析出は、図2に示した、めっき液循環タンクに金
属鉄溶解装置と金属亜鉛溶解装置とが並列に接続された
先行技術1の場合においても、ある程度行われている。
しかしながら、先行技術1の場合には、金属鉄中の不純
物が、十分に低い量には限定されていない。
The precipitation of the impurity ions during the dissolution of the metallic zinc described above also occurs in the case of the prior art 1 shown in FIG. 2, in which the metallic iron dissolving device and the metallic zinc dissolving device are connected in parallel to the plating solution circulation tank. , To some extent.
However, in the case of Prior Art 1, the impurities in metallic iron are not limited to a sufficiently low amount.

【0034】更に、先行技術1の場合には、金属鉄溶解
装置2'において金属鉄が溶解され、不純物の含有量が高
くなっためっき液が、金属亜鉛溶解装置3'において金属
亜鉛が溶解されためっき液と、めっき液循環タンク1'に
おいて混合され、このような混合によって不純物の含有
割合がある程度低くなっためっき液が、金属亜鉛溶解装
置3'との間を循環する。従って、不純物イオンの析出に
よる不純物の除去効果は極めて低い。
Further, in the case of the prior art 1, the metallic iron is dissolved in the metallic iron dissolving device 2'and the plating solution having a high impurity content is dissolved in the metallic zinc dissolving device 3 '. The plating solution is mixed with another plating solution in the plating solution circulation tank 1 ′, and the plating solution in which the content ratio of impurities is reduced to some extent by such mixing is circulated between the metal zinc dissolving device 3 ′. Therefore, the effect of removing impurities by the precipitation of impurity ions is extremely low.

【0035】これに対して、本発明の方法によれば、金
属鉄溶解装置2内に充填されている鉄イオン補給用鉄材
中の不純物は、広範囲にわたり極めて少ない量に限定さ
れており、これに加えて、極めて少量の不純物を含有す
るめっき液が、金属亜鉛溶解装置との間を循環するの
で、不純物イオンの析出による不純物除去効率は極めて
高い。
On the other hand, according to the method of the present invention, the impurities in the iron material for replenishing iron ions filled in the metallic iron dissolving device 2 are limited to a very small amount over a wide range. In addition, since the plating solution containing an extremely small amount of impurities circulates between the plating solution and the metal zinc dissolving device, the efficiency of removing impurities by depositing impurity ions is extremely high.

【0036】めっき液中の鉄含有量および亜鉛含有量
は、金属鉄溶解装置2における金属鉄の充填量、およ
び、金属亜鉛溶解装置3における金属亜鉛の充填量、並
びに、金属鉄溶解装置および金属亜鉛溶解装置の各々を
複数の小型の装置が並列に接続された構造となし、各装
置の運転台数を変更すること等によって、両者の比率を
変化させることにより、制御することができる。
The iron content and the zinc content in the plating solution are the amount of metallic iron in the metallic iron dissolving device 2, the amount of metallic zinc in the metallic zinc dissolving device 3, and the amount of metallic iron dissolving device and metal. Each of the zinc melting devices has a structure in which a plurality of small devices are connected in parallel, and can be controlled by changing the ratio of both by changing the operating number of each device.

【0037】[0037]

【実施例】次に、この発明を実施例に基づき、比較例と
対比しながら説明する。板厚0.8mm の冷延鋼ストリップ
に対し、図1に示したこの発明の工程に従い、下記条件
で鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給しながら鉄−亜鉛合
金電気めっき処理を施して、冷延鋼ストリップの表面上
に鉄−亜鉛合金電気めっき皮膜を形成し、本発明供試体
No.1〜3を調製した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described based on examples in comparison with comparative examples. A cold-rolled steel strip having a thickness of 0.8 mm was subjected to an iron-zinc alloy electroplating treatment while supplying iron ions and zinc ions under the following conditions according to the process of the present invention shown in FIG. 1 to obtain a cold-rolled steel strip. An iron-zinc alloy electroplating film was formed on the surface of the
Nos. 1 to 3 were prepared.

【0038】(1) めっき液の成分組成 FeS04・7H2O : 300 g/l ZnS04・7H2O : 150 g/l Na2S04 : 50 g/l[0038] (1) plating solution component composition FeS0 4 · 7H 2 O: 300 g / l ZnS0 4 · 7H 2 O: 150 g / l Na 2 S0 4: 50 g / l

【0039】 (2) めっき液の温度 : 50 ℃ (3) めっき液の流速 : 2 m/sec (4) めっき電流密度 : 100 A/dm2 (5) 不溶性陽極 : Pt−Ir被覆Ti電極(2) Plating solution temperature: 50 ° C. (3) Plating solution flow rate: 2 m / sec (4) Plating current density: 100 A / dm 2 (5) Insoluble anode: Pt-Ir coated Ti electrode

【0040】(6) 補給金属亜鉛 : 99.99%以上の
高純度の粒状亜鉛(粒径2 〜3mm) (7) 補給金属鉄 : 表1に示す、C, Si, Mn,
P, S, Cu, Cr およびAlの含有量が本発明の範囲内に限
定された成分組成を有する円柱状鉄材(3mmφ×3mm)
(6) Supplemental metal zinc: high-purity granular zinc of 99.99% or more (particle size 2 to 3 mm) (7) Supplemental metal iron: C, Si, Mn, shown in Table 1
Cylindrical iron material (3 mm φ × 3 mm) having a composition that the content of P, S, Cu, Cr and Al is limited within the scope of the present invention

【0041】(8) 金属鉄溶解装置 : 直径80mm、容
量4リットルの充填塔形式で、めっき液は下部から供
給、上部から排出 (9) 金属亜鉛溶解装置 : 上記と同じ充填塔形式で、
直径80mm、容量2リットル (10)目標めっき量 : 40 g/m2 (11)目標鉄含有率 : 13 〜 17 wt.%
(8) Metallic iron dissolving device: a packed tower type with a diameter of 80 mm and a capacity of 4 liters, the plating solution is supplied from the lower part and discharged from the upper part. (9) Metallic zinc dissolving device: the same packed tower type as above
Diameter 80 mm, capacity 2 liters (10) Target plating amount: 40 g / m 2 (11) Target iron content rate: 13 to 17 wt.%

【0042】なお、金属鉄と金属亜鉛との溶解速度の差
やめっき皮膜中の鉄含有率の変動等のため、めっき液中
に鉄イオンのみを単独で補給する必要が生じた際には、
第1開閉弁12および第2開閉弁13の切替えにより、金属
鉄溶解装置に送給されためっき液をめっき液循環タンク
に戻し、めっき液循環タンクと金属鉄溶解装置との間を
循環させることによって、めっき液中に鉄イオンのみを
補給した。
When it is necessary to replenish the plating solution with iron ions alone due to a difference in dissolution rate between metallic iron and metallic zinc and a variation in iron content in the plating film,
By switching the first on-off valve 12 and the second on-off valve 13, the plating solution sent to the metal iron dissolving device is returned to the plating solution circulating tank and circulated between the plating solution circulating tank and the metal iron dissolving device. Then, only iron ions were replenished in the plating solution.

【0043】〔比較例1〕板厚0.8mm の冷延鋼ストリッ
プに対し、図2に示した、めっき 液循環タンクに金属
鉄溶解装置と金属亜鉛溶解装置とが並列に接続された先
行技術1の工程により、その他は上記実施例と同じ条件
によって鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給しながら鉄−
亜鉛合金電気めっき処理を施し、冷延鋼ストリップの表
面上に鉄−亜鉛合金電気めっき皮膜を形成し、比較用供
試体No.1〜3を調製した。
[Comparative Example 1] For a cold-rolled steel strip having a plate thickness of 0.8 mm, a prior art 1 in which a metal iron dissolving device and a metal zinc dissolving device were connected in parallel to a plating solution circulating tank shown in FIG. In the same manner as in the above-mentioned example, the iron-
Zinc alloy electroplating treatment was performed to form an iron-zinc alloy electroplating film on the surface of the cold rolled steel strip, and comparative specimens Nos. 1 to 3 were prepared.

【0044】〔比較例2〕板厚0.8mm の冷延鋼ストリッ
プに対し、補給金属鉄として、C, Si, Mn, P, S,Cu, Cr
およびAlの少なくとも1つの含有量が本発明の範囲外
である鉄材を使用し、その他は、上記実施例と同じ条件
によって、鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給しながら鉄
−亜鉛合金電気めっき処理を施して、冷延鋼ストリップ
の表面上に鉄−亜鉛合金電気めっき皮膜を形成し、比較
用供試体No.4〜6 を調製した。
[Comparative Example 2] C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr were added as supplementary metallic iron to a cold-rolled steel strip having a plate thickness of 0.8 mm.
And an iron material in which at least one of Al content is out of the range of the present invention is used, and otherwise, the iron-zinc alloy electroplating treatment is performed under the same conditions as in the above-described example while supplying iron ions and zinc ions. Then, an iron-zinc alloy electroplating film was formed on the surface of the cold-rolled steel strip to prepare comparative specimens Nos. 4 to 6.

【0045】〔比較例3〕板厚0.8mm の冷延鋼ストリッ
プに対し、補給金属鉄として、C, Si, Mn, P, S,Cu, Cr
およびAlの少なくとも1つの含有量が本発明の範囲外
である比較例2と同じ鉄材を使用し、且つ、図2に示し
た、めっき 液循環タンクに金属鉄溶解装置と金属亜鉛
溶解装置とが並列に接続された先行技術1の工程によ
り、その他は上記実施例と同じ条件によって鉄イオンお
よび亜鉛イオンを補給しながら鉄−亜鉛合金電気めっき
処理を施し、冷延鋼ストリップの表面上に鉄−亜鉛合金
電気めっき皮膜を形成し、比較用供試体No.7〜9を調製
した。
[Comparative Example 3] C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr were added as supplementary metallic iron to a cold-rolled steel strip having a plate thickness of 0.8 mm.
And the same iron material as in Comparative Example 2 in which the content of at least one of Al and Al is out of the range of the present invention, and the metal iron dissolving device and the metal zinc dissolving device shown in FIG. According to the prior art 1 process connected in parallel, the iron-zinc alloy electroplating treatment was performed while supplementing the iron and zinc ions under the same conditions as in the above-described example, and iron-on the surface of the cold rolled steel strip. A zinc alloy electroplating film was formed to prepare comparative specimens Nos. 7-9.

【0046】表1に、本発明供試体No.1〜3および比較
用供試体No.1〜9の調製に使用した補給金属鉄の成分組
成、および、各供試体のめっき付着量およびめっき被膜
中のFe含有率を示す。
Table 1 shows the component composition of the supplementary metallic iron used in the preparation of the test samples No. 1 to 3 of the present invention and the test samples No. 1 to 9 for comparison, and the plating adhesion amount and plating film of each test sample. The Fe content in the steel is shown.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】本発明供試体No.1〜3および比較用供試体
No.1〜9の各々について、以下に述べるように、めっき
外観、耐食性およびめっき被膜の密着性を調べ、これら
を評価した。
Specimens of the present invention Nos. 1 to 3 and comparative specimens
For each of Nos. 1 to 9, the plating appearance, corrosion resistance, and adhesion of the plating film were examined and evaluated as described below.

【0049】(1) めっき外観:めっき被膜の色調および
めっきむらを目視によって調べ、下記のように評価し
た。 ○:良好、 △:やや不良、 ×:不良。
(1) Plating appearance: The color tone and plating unevenness of the plating film were visually examined and evaluated as follows. ◯: Good, Δ: Slightly bad, X: Bad.

【0050】(2) 耐食性:本発明供試体および比較用供
試体の各々に対して、フルディップ型リン酸亜鉛処理を
施してリン酸亜鉛被膜を形成し、次いで、カチオンタイ
プの電着塗装を施して、リン酸亜鉛被膜の上に、厚さ2
0μm の塗膜を形成し、次いで、塗膜にクロスカットを
施した。このようにしてクロスカットの施された供試体
について、JIS Z2371 に規定された塩水噴霧試験におけ
る720 時間経過後の供試体のクロスカット部分の塗膜の
ふくれ幅を測定し、そのふくれ幅によって、下記のよう
に評価した。 ○:ふくれ幅2mm以下、 △:ふくれ幅2mm超、4mm以下、 ×:ふくれ幅4mm超。
(2) Corrosion resistance: Full-dip type zinc phosphate treatment is applied to each of the present invention sample and the comparative sample to form a zinc phosphate coating, and then cationic type electrodeposition coating is performed. Apply and apply a thickness of 2 on the zinc phosphate coating.
A 0 μm coating was formed and then the coating was cross cut. For the specimens thus cross-cut, the swelling width of the coating film on the cross-cut portion of the specimens after 720 hours in the salt spray test specified in JIS Z2371 was measured, and by the swelling width, It evaluated as follows. ◯: Blistering width of 2 mm or less, Δ: Blistering width of more than 2 mm, 4 mm or less, ×: Blistering width of more than 4 mm.

【0051】(3) めっき被膜の密着性:本発明供試体お
よび比較用供試体の各々を、そのめっき面を内側にして
OT曲げ機により曲げ、次いで開いた後、その表面に接
着テープを貼りそして剥がし、接着テープの黒化度によ
って、下記のように評価した。 ○:良好、 △:やや不良、 ×:不良。
(3) Adhesion of plating film: Each of the sample of the present invention and the sample for comparison was bent by an OT bending machine with its plated surface inside, and then opened, and then an adhesive tape was attached to the surface. Then, the adhesive tape was peeled off and evaluated according to the blackening degree of the adhesive tape as follows. ◯: Good, Δ: Slightly bad, X: Bad.

【0052】表1に、本発明供試体No.1〜3および比較
用供試体No.1〜9における上述した試験の評価結果を併
せて示す。
Table 1 also shows the evaluation results of the above-mentioned tests for the present invention specimens Nos. 1 to 3 and the comparative specimens Nos. 1 to 9.

【0053】表1から明らかなように、比較用供試体N
o.1〜3は、補給金属鉄として、本発明供試体No.1〜3
と同じ、C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr およびAlの含有量が
本発明の範囲内に限定された成分組成を有する鉄材を使
用したにもかかわらず、図2に示した、めっき液循環タ
ンクに金属鉄溶解装置と金属亜鉛溶解装置とが並列に接
続された先行技術1の工程によって行ったために、何れ
もめっき被膜の外観が悪く、比較用供試体No.3は、めっ
き被膜の密着性も悪かった。
As is clear from Table 1, the comparative sample N
o.1 to 3 are samples of the present invention No. 1 to 3 as supplementary metallic iron.
Although the same iron material having the same composition as that of C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr, and Al within the scope of the present invention was used as shown in FIG. The appearance of the plating film was poor in both cases because the metal iron dissolving device and the metal zinc dissolving device were connected in parallel to the plating solution circulation tank, and thus the appearance of the plated coating was poor. The adhesion of the coating was also poor.

【0054】比較用供試体 No.4〜6は、図1に示した
この発明の工程に従って、鉄イオンおよび亜鉛イオンを
補給しながら鉄−亜鉛合金電気めっき処理を施したにも
かかわらず、補給用金属鉄として、比較用供試体 No.4
は、Si, P およびCrの含有量が本発明の範囲を超えて多
い鉄材を使用したために、めっき被膜の外観が悪かっ
た。また、比較用供試体 No.5は、C, Si およびCrの含
有量が本発明の範囲を超えて多い鉄材を使用したため
に、めっき被膜の外観および密着性が悪かった。そし
て、比較用供試体 No.6は、C, Si, PおびCrの含有量が
何れも本発明の範囲を超えて多い鉄材を使用したため
に、めっき被膜の外観が極めて悪く、且つ、耐食性およ
び密着性も悪かった。
Comparative specimens Nos. 4 to 6 were replenished in accordance with the process of the present invention shown in FIG. 1, even though the iron-zinc alloy electroplating treatment was performed while replenishing iron ions and zinc ions. Comparative metal sample No.4
However, the appearance of the plating film was poor because an iron material containing a large amount of Si, P and Cr exceeding the range of the present invention was used. Further, in Comparative Sample No. 5, the appearance and adhesion of the plated coating were poor because an iron material containing a large amount of C, Si and Cr exceeding the range of the present invention was used. The comparative sample No. 6 used an iron material containing a large amount of C, Si, P and Cr, all exceeding the range of the present invention, so that the appearance of the plating film was extremely poor and the corrosion resistance and The adhesion was also poor.

【0055】比較用供試体 No.7〜9は、補給用金属鉄
として、その成分組成が本発明の範囲を外れた比較用供
試体 No.4〜6と同じ鉄材を使用し、しかも、めっき液
循環タンクに金属鉄溶解装置と金属亜鉛溶解装置とが並
列に接続された先行技術1の工程によって行ったため
に、めっき被膜の外観、耐食性および密着性のすべてに
おいて悪かった。
The comparative specimens Nos. 7 to 9 used the same iron material as the comparative specimens Nos. 4 to 6 whose component composition was out of the range of the present invention as the supplementary metallic iron, and the plating was performed. Since the process of Prior Art 1 in which a metal iron dissolving device and a metal zinc dissolving device were connected in parallel to the liquid circulation tank was performed, the appearance, corrosion resistance and adhesion of the plated coating were all poor.

【0056】これに対し、本発明供試体No.1〜3は、補
給金属鉄として、C, Si, Mn, P, S,Cu, Cr およびAlの
含有量が本発明の範囲内に限定された成分組成を有する
鉄材を使用し、且つ、図1に示した本発明の工程に従っ
て、鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給しながら鉄−亜鉛
合金電気めっき処理を施したので、めっき外観、耐食性
およびめっき被膜の密着性のすべてが優れていた。
On the other hand, in the samples Nos. 1 to 3 of the present invention, as supplementary metallic iron, the contents of C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr and Al are limited within the range of the present invention. Since the iron-zinc alloy electroplating treatment was performed by using the iron material having the different component composition and according to the process of the present invention shown in FIG. 1 while supplementing the iron ion and the zinc ion, the plating appearance, corrosion resistance and plating All of the adhesion of the coating was excellent.

【0057】更に、上記実施例においては、補給金属鉄
のNi含有量が0.01wt.%以下で、且つ、Pb, Sn, Cd, Asお
よびSbの各含有量が何れも0または0.0001wt.%以下であ
り、これによって、上記めっき外観、耐食性およびめっ
き被膜密着性の向上に一段と優れた効果が発揮された。
Further, in the above embodiment, the Ni content of the supplemental metallic iron is 0.01 wt.% Or less, and the content of each of Pb, Sn, Cd, As and Sb is 0 or 0.0001 wt.%. It was as follows, and thereby, a more excellent effect was exhibited in improving the above-mentioned plating appearance, corrosion resistance and plating film adhesion.

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
鋼板の表面上に連続的に鉄−亜鉛合金電気めっき層を形
成するために、金属鉄溶解装置および金属亜鉛溶解装置
にめっき液を循環させ、めっき液中に金属鉄および金属
亜鉛を溶解させることにより、めっき液中に鉄イオンお
よび亜鉛イオンを補給するに際し、高品質の鉄−亜鉛合
金電気めっき液を得ることができ、しかも、金属鉄と金
属亜鉛との溶解速度の差や、めっき皮膜中の鉄含有率の
変動等が生じた際には、めっき浴中に鉄イオンまたは亜
鉛イオンのみを各々単独で補給することが可能であり、
実操業に適用して極めて優れた成果が発揮される等、工
業上有用な効果がもたらされる。
As described above, according to the present invention,
In order to continuously form an iron-zinc alloy electroplating layer on the surface of a steel sheet, a plating solution is circulated through a metal iron dissolving device and a metal zinc dissolving device to dissolve metal iron and metal zinc in the plating liquid. This makes it possible to obtain a high-quality iron-zinc alloy electroplating solution when replenishing iron ions and zinc ions into the plating solution, and moreover, the difference in the dissolution rate between metallic iron and metallic zinc, and in the plating film. When a change in the iron content of, etc. occurs, it is possible to replenish the plating bath with iron ions or zinc ions alone.
It has industrially useful effects, such as being applied to actual operations and producing extremely excellent results.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の方法を示す概略工程図である。FIG. 1 is a schematic process diagram showing a method of the present invention.

【図2】先行技術1の方法を示す概略工程図である。FIG. 2 is a schematic process diagram showing a method of Prior Art 1.

【図3】先行技術3の方法を示す概略工程図である。FIG. 3 is a schematic process diagram showing a method of prior art 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’めっき液循環タンク、 2,2’金属鉄溶解装置、 3,3’金属亜鉛溶解装置、 4,4’循環用導管、 4a 第1導管、 4b 第2導管、 4c 第3導管、 5a, 5b, 5' ポンプ、 6, 6' フィルター、 7' 分岐管、 8, 8' 供給管、 9, 9' 排出管、 10,11 別の導管、 12 第1開閉弁、 13 第2開閉弁。 1,1 'plating solution circulation tank, 2,2' metal iron dissolving device, 3,3 'metal zinc dissolving device, 4,4' circulation conduit, 4a first conduit, 4b second conduit, 4c third conduit, 5a, 5b, 5'pump, 6, 6'filter, 7'branch pipe, 8, 8'supply pipe, 9, 9'exhaust pipe, 10,11 separate conduit, 12 1st opening / closing valve, 13 2nd opening / closing valve.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄イオン補給用鉄材中の、C、Si、Mn、
P、S、Cu、CrおよびAlの含有量を、C:0.003 wt.%以
下、Si:0.005 wt.%以下、Mn:0.05 wt.% 以下、P:0.
002 wt.%以下、S:0.003 wt.%以下、Cu:0.003 wt.%以
下、Cr:0.01wt.% 以下およびAl:0.003 wt.%以下に限
定したことを特徴とする、鉄−亜鉛合金電気めっき液中
への鉄イオン補給用鉄材。
1. C, Si, Mn, in iron material for replenishing iron ions,
The contents of P, S, Cu, Cr and Al are C: 0.003 wt.% Or less, Si: 0.005 wt.% Or less, Mn: 0.05 wt.% Or less, P: 0.
An iron-zinc alloy characterized by being limited to 002 wt.% Or less, S: 0.003 wt.% Or less, Cu: 0.003 wt.% Or less, Cr: 0.01 wt.% Or less, and Al: 0.003 wt.% Or less. Iron material for replenishing iron ions in the electroplating solution.
【請求項2】 電気めっき槽からの鉄−亜鉛合金電気め
っき液をめっき液循環タンクに導き、そして、前記めっ
き液を、前記めっき液循環タンクと、これに循環用導管
によって直列に連結された、金属鉄が充填されている金
属鉄溶解装置および金属亜鉛が充填されている金属亜鉛
溶解装置との間を循環させ、前記金属鉄溶解装置で前記
めっき液中に金属鉄を溶解させ、次いで、前記金属鉄が
溶解されためっき液中に前記金属亜鉛溶解装置で金属亜
鉛を溶解させ、かくして、鉄−亜鉛合金電気めっき液中
に鉄イオンおよび亜鉛イオンを補給する方法において、
前記金属鉄溶解装置に充填する前記金属鉄として、上記
請求項1記載の成分組成を有する鉄材を使用し、そし
て、前記電気めっき液循環タンクと、前記金属鉄溶解装
置および前記金属亜鉛溶解装置の各々とを、別の導管に
よって並列させて連結し、前記循環用導管および前記別
の導管に設けられた開閉弁の操作によって、前記電気め
っき液中に、鉄イオンのみまたは亜鉛イオンのみを各々
単独で補給し得るようにしたことを特徴とする、鉄−亜
鉛合金電気めっき液中への鉄イオンおよび亜鉛イオンの
補給方法。
2. An iron-zinc alloy electroplating solution from an electroplating tank is introduced into a plating solution circulating tank, and the plating solution is connected in series with the plating solution circulating tank by a circulation conduit. , Circulating between a metallic iron dissolving device filled with metallic iron and a metallic zinc dissolving device filled with metallic zinc, and dissolving metallic iron in the plating solution with the metallic iron dissolving device, and then, In the method of resolving iron zinc and zinc ions in the iron-zinc alloy electroplating solution, by dissolving the metal zinc in the plating solution in which the metal iron is dissolved in the metal zinc dissolving device, thus,
An iron material having the component composition according to claim 1 is used as the metallic iron to be charged into the metallic iron dissolving device, and the electroplating solution circulation tank, the metallic iron dissolving device and the metallic zinc dissolving device are used. Each of them is connected in parallel by another conduit, and iron ions alone or zinc ions alone are individually contained in the electroplating solution by the operation of the opening / closing valve provided in the circulation conduit and the other conduit. A method for replenishing iron ions and zinc ions into an iron-zinc alloy electroplating solution, which is characterized in that
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