JPH09209174A - Galvanized steel and its production - Google Patents

Galvanized steel and its production

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JPH09209174A
JPH09209174A JP8038960A JP3896096A JPH09209174A JP H09209174 A JPH09209174 A JP H09209174A JP 8038960 A JP8038960 A JP 8038960A JP 3896096 A JP3896096 A JP 3896096A JP H09209174 A JPH09209174 A JP H09209174A
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zinc
steel sheet
plated steel
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coating
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Michitaka Sakurai
理孝 櫻井
Toru Imokawa
透 妹川
Takayuki Urakawa
隆之 浦川
Junichi Inagaki
淳一 稲垣
Masaaki Yamashita
正明 山下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a film having hardness and m.p. higher than those of a galvanizing or galvannealing layer, excellent in peeling strength after adhesion and furthermore excellent in chemical convertibility on a galvanized steel sheet. SOLUTION: An insular or mosaic Fe-Ni-0 film in which the coating weight of metal in the film is regulated to 10 to 1500mg/m<2> and the surface coating rate is regulated to 30 to 90% is formed. In this film, Fe/Fe+Ni is regulated to 0.004 to 0.9, and the content of 0 is regulated to 0.5 to 10wt.%. A mist-shaped soln. of pH1 to 3.5 contg. Fe and Ni ions is sprayed on a plating layer, which is held for >=1sec at 20 to 70 deg.C and is thereafter subjected to heating treatment to form the film. In the mist-shaped soln., Fe/Fe+Ni is regulated to 0.004 to 0.9. The heating temp. is regulated to 80 to 500 deg.C. A galvanized steel sheet is previously subjected to skinpass rolling, is subjected to acid or alkali treatment and is thereafter subjected to film forming treatment. As the treating process, electrolyzing, dipping or spraying is adapted, and the treating is executed so as to regulate the soln. compsn., pH and treating time to optimum ones.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、亜鉛系メッキ鋼
板の改良に関し、プレス成形性、スポット溶接性、接着
性および化成処理性に優れた亜鉛系メッキ鋼板およびそ
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a zinc-based plated steel sheet, and more particularly to a zinc-based plated steel sheet excellent in press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatment property, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】亜鉛系メッキ鋼板は種々の優れた特徴を
有するために、各種の防錆鋼板として広く使用されてい
る。この亜鉛系メッキ鋼板を自動車用防錆鋼板として使
用するためには、耐食性、塗装適合性等のほかに、車体
製造工程において要求される性能として、プレス成形
性、スポット溶接性、接着性および化成処理性に優れて
いることが重要である。
2. Description of the Related Art Zinc-based plated steel sheets are widely used as various anticorrosion steel sheets because they have various excellent characteristics. In order to use this zinc-based plated steel sheet as an anticorrosive steel sheet for automobiles, in addition to corrosion resistance, paint compatibility, etc., the performance required in the vehicle body manufacturing process includes press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion. It is important to have good processability.

【0003】しかし、亜鉛系メッキ鋼板は、一般に、冷
延鋼板に比べてプレス成形性が劣るという欠点がある。
これは亜鉛系メッキ鋼板とプレス金型との摺動抵抗が、
冷延鋼板の場合に比較して高いことが原因であり、この
摺動抵抗が大きいと、ビードとの摺動の激しい部分で鋼
板がプレス金型に流入しにくくなり、鋼板の破断が起こ
り易くなるからである。
However, zinc-based plated steel sheets generally have a drawback that they are inferior in press formability to cold-rolled steel sheets.
This is because the sliding resistance between the zinc-based plated steel plate and the press die is
This is because it is higher than in the case of cold-rolled steel sheet, and if this sliding resistance is large, it becomes difficult for the steel sheet to flow into the press die at the part where the bead slides heavily, and the steel sheet easily breaks. Because it will be.

【0004】亜鉛系メッキ鋼板のプレス成形性を向上さ
せる方法としては、一般に、高粘度の潤滑油を塗布する
方法が広く用いられている。しかしこの方法では、潤滑
油が高粘度であるために、次の塗装工程で脱脂不良によ
る塗装欠陥が発生したり、また油切れにより、プレス性
能が不安定になる等の問題がある。従って、亜鉛系メッ
キ鋼板のプレス成形性の改善要求度は高い。
As a method of improving the press formability of a zinc-based plated steel sheet, a method of applying a high-viscosity lubricating oil is generally widely used. However, in this method, since the lubricating oil has a high viscosity, there are problems that a coating defect occurs due to poor degreasing in the next coating step, and that the press performance becomes unstable due to oil shortage. Therefore, there is a high demand for improvement in press formability of galvanized steel sheets.

【0005】一方、亜鉛系メッキ鋼板は、スポット溶接
時に電極である銅が、溶融した亜鉛と反応して脆い合金
層を形成しやすいために、銅電極の損耗が激しく、その
寿命が短いので、冷延鋼板に比べて連続打点性に劣ると
いう問題を有する。
On the other hand, in the zinc-based plated steel sheet, the copper which is the electrode during spot welding easily reacts with the molten zinc to form a brittle alloy layer, so that the wear of the copper electrode is severe and its life is short. There is a problem that continuous hot spotting properties are inferior to cold rolled steel sheets.

【0006】更に、自動車車体の製造工程においては、
防錆、制振等の目的で各種の接着剤が使用されるが、近
年になって亜鉛系メッキ鋼板は冷延鋼板に比較して接着
性が劣ることが明らかになってきた。
Further, in the manufacturing process of automobile bodies,
Various adhesives are used for the purpose of rust prevention, vibration control, etc., but recently it has become clear that zinc-based plated steel sheets have inferior adhesiveness to cold-rolled steel sheets.

【0007】上記問題を解決する方法として、特開平2
−190483号公報は、亜鉛系メッキ鋼板の表面に電
解処理、浸漬処理、塗布酸化処理、または加熱処理を施
すことにより、ZnOを主体とする酸化膜を生成させて
溶接性、または加工性を向上させる技術(以下、先行技
術1という)を開示しており、特開平3−17282号
公報は、Fe、NiおよびCoから選ばれた1種または
2種以上の金属を亜鉛系メッキ鋼板の表面に置換析出さ
せる方法(以下、先行技術2という)を開示しており、
特開平3−191093号公報は、Ni酸化物を生成さ
せてプレス成形性および化成処理性を向上させる技術
(以下、先行技術3という)を開示しており、そして、
特開昭60−63394号公報は、不活性皮膜成分の水
溶液を塗布する方法(以下、先行技術4という)を開示
している。
[0007] As a method for solving the above problem, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2
JP-A-190483 discloses that an electrolytic film, a dipping process, a coating oxidation process, or a heating process is performed on the surface of a zinc-based plated steel sheet to generate an oxide film mainly composed of ZnO, thereby improving weldability or workability. JP-A-3-17282 discloses a technique (hereinafter, referred to as Prior Art 1) for allowing the surface of a zinc-based plated steel sheet to be coated with one or more metals selected from Fe, Ni and Co. Disclosed is a method of substitution precipitation (hereinafter referred to as Prior Art 2),
Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-191093 discloses a technique of forming Ni oxide to improve press formability and chemical conversion treatability (hereinafter referred to as prior art 3), and
Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-63394 discloses a method of applying an aqueous solution of an inert film component (hereinafter referred to as Prior Art 4).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術1に
おいては、以下のような問題がある。即ち、先行技術1
では、各種の処理によりメッキ表面にZnOを主体とす
る酸化物を生成させる方法であるため、プレス金型とメ
ッキ鋼板との間の摺動抵抗の低減効果は小さく、プレス
成形性の改善効果が小さい。また、ZnO主体の酸化物
では、接着性を劣化させる。
The above-mentioned prior art 1 has the following problems. That is, Prior Art 1
Then, since it is a method of producing an oxide mainly composed of ZnO on the plating surface by various treatments, the effect of reducing the sliding resistance between the press die and the plated steel sheet is small, and the effect of improving press formability is small. small. Further, an oxide mainly composed of ZnO deteriorates the adhesiveness.

【0009】先行技術2においては、以下のような問題
がある。Ni、Fe等の金属を析出させる方法では、金
属の接着剤に対する濡れ性が小さいために十分な接着性
が得られない。また、皮膜の金属的性質が強いためにプ
レス成形性およびスポット溶接性の改善効果が小さいと
いう問題がある。また、水溶液のpHが低く、置換析出
効率が低いために十分な付着量を確保できないという問
題や、付着量を確保するために水溶液の温度を高くする
必要が生じ、エネルギー原単位の上昇を招いたり、水溶
液の加熱設備を設けるなど製造コストが上昇するという
問題がある。
Prior art 2 has the following problems. With the method of depositing a metal such as Ni or Fe, sufficient adhesion cannot be obtained because the wettability of the metal with respect to the adhesive is small. In addition, there is a problem that the effect of improving press formability and spot weldability is small due to the strong metallic properties of the coating. Further, the pH of the aqueous solution is low and the substitution precipitation efficiency is low, so that a sufficient deposition amount cannot be secured, and the temperature of the aqueous solution needs to be raised to secure the deposition amount, which causes an increase in energy consumption rate. In addition, there is a problem that the manufacturing cost increases, such as installation of heating equipment for the aqueous solution.

【0010】先行技術3においては、Ni酸化物単相の
皮膜であるため、プレス成形性は向上するが、接着性が
劣化するという問題がある。
In the prior art 3, since it is a Ni oxide single-phase coating, the press formability is improved, but the adhesiveness is deteriorated.

【0011】先行技術4においては、不活性皮膜を生成
させる方法であるため、プレス成形性向上には有効であ
るが、化成処理性や接着性を劣化させるという問題があ
る。
The prior art 4 is a method of forming an inactive film and is therefore effective in improving press moldability, but has a problem of deteriorating chemical conversion processability and adhesiveness.

【0012】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決して、プレス成形性、スポット溶接性、接着性お
よび化成処理性に優れた亜鉛系メッキ鋼板およびその製
造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 provide a zinc-based plated steel sheet excellent in press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatment property, and a method for producing the same. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の結果を
得た。亜鉛系メッキ鋼板のメッキ層の表面に、島状また
はモザイク状にFe−Ni−O系皮膜を形成することに
より、プレス成形性、スポット溶接性および接着性を改
善することができることを見出した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained the following results. It has been found that press-formability, spot weldability and adhesiveness can be improved by forming an Fe-Ni-O-based film in the form of islands or mosaics on the surface of the plated layer of a zinc-based plated steel sheet.

【0014】従来の亜鉛系メッキ鋼板は、プレス成形性
において、冷延鋼板に比較して劣る。その原因は、高面
圧下において、低融点の亜鉛と金型とが凝着現象を起こ
すために、摺動抵抗が増大することにある。これを防ぐ
ためには、亜鉛系メッキ鋼板のメッキ層の表面に、亜鉛
または亜鉛合金メッキ層より硬質で、且つ高融点の皮膜
を形成することが有効である。この発明におけるFe−
Ni−O系皮膜は、硬質且つ高融点であるから、亜鉛系
メッキ鋼板の表面に、島状またはモザイク状にFe−N
i−O系皮膜を形成させることにより、プレス成型時に
おけるメッキ層表面とプレス金型との摺動抵抗が低下
し、亜鉛系メッキ鋼板がプレス金型へ滑り込み易くな
り、プレス成形性が向上する。
The conventional galvanized steel sheet is inferior in press formability to the cold rolled steel sheet. The reason for this is that under high surface pressure, the low melting point zinc and the die cause a cohesion phenomenon, which increases the sliding resistance. In order to prevent this, it is effective to form a film that is harder and has a higher melting point than the zinc or zinc alloy plating layer on the surface of the plating layer of the zinc-based plated steel sheet. Fe- in this invention
Since the Ni-O-based coating is hard and has a high melting point, Fe-N is formed in an island shape or a mosaic shape on the surface of the zinc-based plated steel sheet.
By forming the i-O-based film, the sliding resistance between the surface of the plating layer and the press die during press molding is reduced, the zinc-based plated steel sheet easily slips into the press die, and the press formability is improved. .

【0015】従来の亜鉛系メッキ鋼板は、スポット溶接
における連続打点性において、冷延鋼板と比較して劣
る。その原因は、溶接時に溶融した亜鉛と電極の銅とが
接触して溶融し、脆い合金層を生成するために、電極の
劣化が激しくなることにある。従って、この発明におい
ては、島状またはモザイク状にFe−Ni−O系皮膜が
形成されているので、スポット溶接時の銅電極と亜鉛と
の接触面積が減少していることが、スポット溶接性向上
に寄与している。更に、亜鉛系メッキ鋼板の連続打点性
を改善する方法としては、メッキ表面に、高融点の皮膜
を形成することが有効とされている。本発明者らは、亜
鉛系メッキ鋼板のスポット溶接性を改善するために、各
種の皮膜について検討した結果、NiまたはNi酸化物
皮膜が特に有効であることを見出した。この理由の詳細
は明らかではないが、NiがZnと反応し高融点のZn
−Ni合金を形成すること、NiおよびNi酸化物が非
常に高融点であり、また、Ni酸化物が半導体的性質を
持つために電気伝導度が各種皮膜の中でも高いことが理
由として考えられる。
The conventional galvanized steel sheet is inferior to the cold-rolled steel sheet in continuous spotting property in spot welding. The cause is that the zinc melted at the time of welding and the copper of the electrode come into contact with each other and melt to form a brittle alloy layer, which causes severe deterioration of the electrode. Therefore, in the present invention, since the Fe-Ni-O-based coating is formed in an island shape or a mosaic shape, the fact that the contact area between the copper electrode and zinc during spot welding is reduced means that the spot weldability is improved. It contributes to the improvement. Further, as a method for improving the continuous spotting property of a zinc-based plated steel sheet, it is considered effective to form a high melting point film on the plated surface. The present inventors have studied various coatings in order to improve the spot weldability of zinc-based plated steel sheets, and have found that Ni or Ni oxide coatings are particularly effective. Although the details of this reason are not clear, Ni reacts with Zn and high melting point Zn
It is considered that the reason for forming an Ni alloy, that Ni and Ni oxide have a very high melting point, and that since Ni oxide has a semiconductive property, electric conductivity is high among various coatings.

【0016】従来の亜鉛系メッキ鋼板の接着性が、冷延
鋼板に比較して劣ることは知られていたが、その原因は
明らかになっていなかった。そこで、本発明者らは、そ
の原因について調査した結果、鋼板表面の酸化皮膜の組
成により接着性が支配されていることが明らかになっ
た。すなわち、冷延鋼板の場合には、鋼板表面の酸化皮
膜はFe酸化物が主体であるのに対し、亜鉛系メッキ鋼
板の場合には、Zn酸化物が主体である。この酸化皮膜
の組成により接着性が異なっており、Zn酸化物はFe
酸化物に比べて接着性が劣っていた。従って、この本発
明のように亜鉛系メッキ鋼板の表面にFe酸化物を含有
する皮膜を形成することによって、接着性を改善するこ
とが可能である。
It has been known that the adhesiveness of the conventional zinc-based plated steel sheet is inferior to that of the cold rolled steel sheet, but the cause has not been clarified. Then, as a result of investigating the cause, the present inventors have revealed that the adhesiveness is controlled by the composition of the oxide film on the surface of the steel sheet. That is, in the case of a cold-rolled steel sheet, the oxide film on the surface of the steel sheet is mainly Fe oxide, whereas in the case of a zinc-based plated steel sheet, Zn oxide is mainly. The adhesiveness differs depending on the composition of this oxide film.
The adhesiveness was inferior to that of the oxide. Therefore, it is possible to improve the adhesiveness by forming a film containing Fe oxide on the surface of the zinc-based plated steel sheet as in the present invention.

【0017】従来の亜鉛系メッキ鋼板の化成処理性が、
冷延鋼板に比較して劣るのは、鋼板表面のZn濃度が高
いために、形成されるリン酸塩皮膜結晶が粗大で不均一
となること、および、リン酸塩皮膜の結晶組織および組
成の相違に起因する。鋼板表面のZn濃度が高い場合に
は、リン酸塩結晶はホパイトが主体となり、塗装後の温
水2次密着性に劣る。これは、リン酸塩皮膜中のFe濃
度が低いため、塗装後湿潤環境下に曝されると、化成処
理皮膜が復水し、鋼板との密着力を失うことが原因であ
る。
The chemical conversion treatability of the conventional zinc-based plated steel sheet is
What is inferior to cold-rolled steel sheets is that the phosphate film crystals formed are coarse and non-uniform due to the high Zn concentration on the steel sheet surface, and the crystal structure and composition of the phosphate film Due to the difference. When the Zn concentration on the surface of the steel sheet is high, the phosphate crystals mainly consist of hopite, and the secondary adhesion of hot water after coating is poor. This is because the Fe film in the phosphate film has a low concentration, and when exposed to a wet environment after coating, the chemical conversion film condenses and loses its adhesion to the steel sheet.

【0018】化成処理被膜の復水を抑制するためには、
リン酸塩結晶中にFeおよびNi等の金属を含有させる
ことが有効である。この発明のFe−Ni−O系皮膜を
形成することにより、化成処理の際に皮膜中のNiおよ
びFeがリン酸塩結晶中に取り込まれ、良好な密着性を
有する化成処理皮膜となる。また、Fe−Ni−O系皮
膜は、島状またはモザイク状に分布して形成されている
ので、亜鉛系メッキ層全体を覆ってはいない。従って、
化成処理皮膜と亜鉛系メッキ層との直接反応も同時に起
こっているため、亜鉛系メッキ層自体との密着力も確保
されている。
In order to suppress the condensate of the chemical conversion coating,
It is effective to include metals such as Fe and Ni in the phosphate crystals. By forming the Fe-Ni-O-based coating of the present invention, Ni and Fe in the coating are taken into the phosphate crystals during the chemical conversion treatment, and the chemical conversion coating has good adhesion. Further, since the Fe-Ni-O-based coating is formed by being distributed in an island shape or a mosaic shape, it does not cover the entire zinc-based plating layer. Therefore,
Since the direct reaction between the chemical conversion treatment film and the zinc-based plating layer also occurs at the same time, the adhesion with the zinc-based plating layer itself is secured.

【0019】上述したように、亜鉛系メッキ鋼板の表面
にNiおよびFeの、金属および酸化物からなる混合皮
膜、即ち、Fe−Ni−O系皮膜が島状またはモザイク
状に分布して形成されていることにより、プレス成形
性、スポット溶接性、接着性および化成処理性のいずれ
においても優れたものが得られることを知見した。
As described above, a mixed film of Ni and Fe composed of a metal and an oxide, that is, an Fe-Ni-O-based film is formed on the surface of a zinc-based plated steel sheet in an island or mosaic pattern. Therefore, it was found that excellent press moldability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatability can be obtained.

【0020】この発明は、上述した知見に基づいてなさ
れたものであって、この発明の亜鉛系メッキ鋼板は、少
なくとも1方の面のメッキ層表面にFe−Ni−O系皮
膜を有する亜鉛系メッキ鋼板であって、Fe−Ni−O
系皮膜は島状またはモザイク状に分布し、Fe−Ni−
O系皮膜の付着量がFe−Ni−O系皮膜中の金属元素
の合計換算量で10〜1500mg/m2 の範囲内にあ
り、且つ、Fe−Ni−O系皮膜の表面被覆率が30〜
90%の範囲内にあることに特徴を有するもの(以下、
「第1発明」という)である。
The present invention has been made on the basis of the above-mentioned findings, and the zinc-based plated steel sheet of the present invention is a zinc-based steel sheet having a Fe-Ni-O-based coating film on the surface of at least one plating layer. Fe-Ni-O plated steel sheet
The system film is distributed in the form of islands or mosaics, and Fe-Ni-
The amount of the O-based coating adhered is in the range of 10 to 1500 mg / m 2 in terms of the total amount of metal elements in the Fe-Ni-O-based coating, and the surface coverage of the Fe-Ni-O-based coating is 30. ~
Characterized by being in the range of 90% (hereinafter,
"First invention").

【0021】この発明の望ましい亜鉛系メッキ鋼板は、
第1発明の鋼板において、Fe−Ni−O系皮膜のFe
含有量(wt.%)とNi含有量(wt.%)との和に
対するFe含有量(wt.%)の比率が、0.004〜
0.9の範囲内にあり、且つ、Fe−Ni−O系皮膜中
の酸素含有量は、0.5〜10wt.%の範囲内にある
ことに特徴を有するもの(以下、「第2発明」という)
である。
The preferable zinc-based plated steel sheet of the present invention is
In the steel sheet of the first invention, Fe of the Fe-Ni-O-based film
The ratio of the Fe content (wt.%) To the sum of the content (wt.%) And the Ni content (wt.%) Is 0.004 to
It is in the range of 0.9 and the oxygen content in the Fe-Ni-O-based coating is 0.5 to 10 wt. Characterized by being in the range of% (hereinafter referred to as "second invention")
It is.

【0022】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
は、FeイオンおよびNiイオンを含有しpHが1〜
3.5の範囲内にあるミスト状の溶液を、亜鉛系メッキ
鋼板の少なくとも1方の面のメッキ層表面に吹き付け、
次いで、その亜鉛系メッキ鋼板を1秒以上、20〜70
℃の温度範囲内で保持した後、このようにして得られた
亜鉛系メッキ鋼板に加熱処理を施すことにより、付着量
が金属元素の合計換算量で10〜1500mg/m2
範囲内にあり、被覆率が30〜90%の範囲内にあり、
且つ、分布形態が島状またはモザイク状であるFe−N
i−O系皮膜を、前記メッキ層表面に形成させることに
特徴を有するもの(以下、「第3発明」という)であ
る。
The method for producing a zinc-plated steel sheet according to the present invention contains Fe ions and Ni ions and has a pH of 1 to 1.
A mist-like solution within the range of 3.5 is sprayed onto the surface of the plating layer on at least one surface of the zinc-based plated steel sheet,
Next, the zinc-based plated steel sheet is kept for 20 seconds to 70 seconds or more.
The zinc-plated steel sheet thus obtained is subjected to a heat treatment after being kept in a temperature range of ℃, and the adhesion amount is in the range of 10 to 1500 mg / m 2 in the total conversion amount of metal elements. , The coverage is in the range of 30 to 90%,
And Fe-N whose distribution form is island-like or mosaic-like
It is characterized by forming an i-O based film on the surface of the plating layer (hereinafter referred to as "third invention").

【0023】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の望ましい製
造方法は、第3発明の方法において、ミスト状の溶液中
のFe含有量(g/l)とNi含量量(g/l)との和
に対するFe含有量(g/l)の比率が、0.004〜
0.9の範囲内にあることに特徴を有するもの(以下、
「第4発明」という)である。
A desirable method for producing a zinc-plated steel sheet according to the present invention is the method of the third aspect, wherein the sum of the Fe content (g / l) and the Ni content (g / l) in the mist-like solution is calculated. The Fe content (g / l) ratio is 0.004 to
Characterized by being in the range of 0.9 (hereinafter,
It is referred to as the "fourth invention".

【0024】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の他の望まし
い製造方法は、第3または第4発明の方法において、F
e−Ni−O系皮膜を形成するに際し、亜鉛系メッキ鋼
板の加熱処理を80〜500℃の温度で行なうことに特
徴を有するもの(以下、第5発明という)である。
Another preferable method for producing the zinc-plated steel sheet according to the present invention is the method of the third or fourth invention, wherein F
In forming the e-Ni-O-based coating, the zinc-plated steel sheet is heat-treated at a temperature of 80 to 500 ° C (hereinafter referred to as the fifth invention).

【0025】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の他の製造方
法について述べる。この発明の重要な特徴には、形態が
島状またはモザイク状のFe−Ni−O系皮膜を所定の
亜鉛系メッキ鋼板のメッキ層表面に形成されたもの、お
よび、その形成方法にある。上記島状またはモザイク状
のFe−Ni−O系皮膜を適正に形成させるために、亜
鉛系メッキ鋼板に下記予備処理を施すことにより、Fe
−Ni−O系皮膜が形成され易い微小部分と形成され難
い微小部分とを、メッキ層表面に作っておく。次いで、
このような微小部分が表面に形成された亜鉛系メッキ鋼
板に、Fe−Ni−O系皮膜を形成させるというもので
ある。この皮膜の形成方法は、付着量が金属元素の合計
換算量で10〜1500mg/m2 の範囲内にあり、且
つ、被覆率が30〜90%の範囲内となるようにするこ
とに特徴を有するものである。
Another method for producing the zinc-plated steel sheet of the present invention will be described. An important feature of the present invention is that an Fe-Ni-O-based film having an island-shaped or mosaic-shaped form is formed on the surface of a predetermined zinc-based plated steel sheet, and a method for forming the same. In order to properly form the above-mentioned island-shaped or mosaic-shaped Fe-Ni-O-based coating, the zinc-based plated steel sheet is subjected to the following pretreatment to obtain Fe.
A minute portion where a Ni—O based film is easily formed and a minute portion where it is difficult to form are formed on the surface of the plating layer. Then
The Fe-Ni-O-based coating is formed on a zinc-based plated steel sheet having such minute portions formed on the surface. The method of forming this film is characterized in that the amount of adhesion is within the range of 10 to 1500 mg / m 2 in terms of the total conversion amount of metal elements, and the coverage is within the range of 30 to 90%. I have.

【0026】亜鉛系メッキ鋼板の予備処理方法は、下記
の方法である。 亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延することによりメッキ
層表面に微細な凹凸を形成させる(以下、「第6発明」
という)。 亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延することによりメッキ
層表面に新生面を形成させる(以下、「第7発明」とい
う)。 亜鉛系メッキ鋼板を酸性溶液に浸漬するか、また
は、酸性溶液中で陽極電解することによりメッキ層表面
に存在する空気酸化皮膜の一部を溶解させてメッキ層表
面に活性な部分と不活性な部分とを形成させる(以下、
「第8発明」という)。 亜鉛系メッキ鋼板をアルカリ性溶液中に浸漬する
か、または、アルカリ性溶液中で陽極電解することによ
りメッキ層表面に存在する空気酸化皮膜の一部を溶解さ
せて前記メッキ層表面に活性な部分と不活性な部分とを
形成させる(以下、第9発明という)。
The pretreatment method for zinc-plated steel sheet is as follows. Fine unevenness is formed on the surface of the plating layer by temper rolling a zinc-based plated steel sheet (hereinafter, referred to as “sixth invention”).
That). A zinc-plated steel sheet is temper-rolled to form a new surface on the surface of the plating layer (hereinafter referred to as "seventh invention"). By immersing the zinc-plated steel sheet in an acid solution or by anodic electrolysis in an acid solution, a part of the air oxide film existing on the surface of the plating layer is dissolved and the active part and the inactive part are formed on the surface of the plating layer. Part and form (hereinafter,
"Eighth invention"). The zinc-based plated steel sheet is immersed in an alkaline solution or is subjected to anodic electrolysis in an alkaline solution to dissolve a part of the air-oxidized film present on the surface of the plating layer, thereby forming a part that is not active on the surface of the plating layer. And an active portion (hereinafter referred to as the ninth invention).

【0027】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の望ましい製
造方法は、第6〜第9発明のいずれかの方法において、
Fe−Ni−O系皮膜の形成処理方法として、陰極電解
法を用いるものであって、電解液が、硫酸ニッケル、硫
酸第一鉄および硫酸第二鉄を合計で0.3〜2.0mo
l/lの範囲内で含有し、且つ、pHが1〜2の範囲内
にあることを満たすもの(以下、「第10発明」とい
う)である。
A preferable method for producing the zinc-plated steel sheet according to the present invention is any one of the sixth to ninth inventions,
As a method for forming the Fe-Ni-O-based coating, a cathodic electrolysis method is used, and the electrolytic solution contains nickel sulfate, ferrous sulfate and ferric sulfate in a total amount of 0.3 to 2.0 mo.
It is contained within the range of 1 / l and satisfies the pH within the range of 1 to 2 (hereinafter referred to as "the tenth invention").

【0028】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の望ましい製
造方法は、第10発明の方法において用いる電解液が、
Fe含有量(g/l)とNi含有量(g/l)との和に
対する前記Fe含有量(g/l)の比率が、0.004
〜0.9の範囲内にあり、且つ、硫酸第一鉄(mol/
l)と硫酸第二鉄(mol/l)との和に対する硫酸第
二鉄(mol/l)のモル比が、0.5〜1.0未満の
範囲内にあることを満たすもの(以下、「第11発明」
という)である。
A preferable method for producing a zinc-plated steel sheet according to the present invention is that the electrolytic solution used in the method according to the tenth invention is
The ratio of the Fe content (g / l) to the sum of the Fe content (g / l) and the Ni content (g / l) is 0.004.
Within the range of 0.9 and ferrous sulfate (mol /
l) and ferric sulfate (mol / l) to the sum of the ferric sulfate (mol / l) molar ratio is within the range of 0.5 to less than 1.0 (hereinafter, "Eleventh Invention"
That is).

【0029】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の望ましい製
造方法は、第6〜第9発明のいずれかの方法において、
Fe−Ni−O系皮膜の形成処理に水溶液を用いる方法
であって、この水溶液が、FeCl2 およびNiCl2
を含有し、pHが2.0〜3.5の範囲内にあり、且
つ、温度が20〜70℃の範囲内にあることを満たすも
の(以下、「第12発明」という)である。
A desirable method for producing a zinc-plated steel sheet according to the present invention is the method according to any one of the sixth to ninth inventions.
A method of using an aqueous solution for forming a Fe-Ni-O-based film, the aqueous solution containing FeCl 2 and NiCl 2
Is contained, the pH is within a range of 2.0 to 3.5, and the temperature is within a range of 20 to 70 ° C. (hereinafter, referred to as “twelfth invention”).

【0030】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の望ましい製
造方法は、第12発明の方法において、Fe−Ni−O
系皮膜の形成処理に用いる水溶液が、Fe含有量(g/
l)とNi含有量(g/l)との和に対する前記Fe含
有量(g/l)の比率が、0.004〜0.9の範囲内
にあることを満たすもの(以下、「第13発明」とい
う)である。
A preferable method for producing the zinc-plated steel sheet according to the present invention is the method of the twelfth invention, wherein Fe--Ni--O is used.
The aqueous solution used for forming the system coating contains Fe (g /
The ratio of the Fe content (g / l) to the sum of 1) and the Ni content (g / l) is in the range of 0.004 to 0.9 (hereinafter, referred to as “13th Invention ”).

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の亜鉛系メッキ
鋼板の一実施態様の縦断面を示す模式図である。同図に
示すように、この発明の亜鉛系メッキ鋼板は、鋼板1
と、鋼板1の少なくとも一方の表面に形成された亜鉛系
メッキ層2と、亜鉛系メッキ層2の表面に形成された島
状またはモザイク状に分布したFe−Ni−O系皮膜3
とからなっている。
1 is a schematic view showing a vertical cross section of one embodiment of a zinc-based plated steel sheet according to the present invention. As shown in the figure, the zinc-based plated steel sheet of the present invention is steel sheet 1
And a zinc-based plating layer 2 formed on at least one surface of the steel sheet 1, and an Fe-Ni-O-based coating 3 formed on the surface of the zinc-based plating layer 2 and distributed in an island shape or a mosaic shape.
It consists of

【0032】この発明の亜鉛系メッキ鋼板のFe−Ni
−O系皮膜を上述したように限定した理由を説明する。
Fe−Ni−O系皮膜の付着量を、金属元素の合計換算
量で10〜1500mg/m2 とすべき理由は、この付
着量が10mg/m2 未満では、プレス成形性、スポッ
ト溶接性および接着性の向上効果が得られない。一方、
この付着量が1500mg/m2 を超えると、上記効果
が飽和するばかりでなく、酸化物皮膜の存在によりリン
酸塩結晶の生成が抑制されて、化成処理性が劣化するか
らである。
Fe-Ni of the zinc-based plated steel sheet of the present invention
The reason why the -O-based film is limited as described above will be described.
The deposition amount of Fe-Ni-O based film, the reason should be 10~1500mg / m 2 in total in terms of the metal element, in this coating weight is less than 10 mg / m 2, press formability, spot weldability and The effect of improving the adhesiveness cannot be obtained. on the other hand,
This is because when the amount of adhesion exceeds 1500 mg / m 2 , not only the above effects are saturated, but also the formation of phosphate crystals is suppressed by the presence of the oxide film, and the chemical conversion treatability deteriorates.

【0033】亜鉛系メッキ層2の表面を覆う島状または
モザイク状に分布したFe−Ni−O系皮膜3の被覆率
は、鋼板片面当たり30〜90%の範囲内に限定すべき
理由は下記の通りである。Fe−Ni−O系皮膜3の被
覆率がが、鋼板1片面当たり30%未満では、プレス成
形性およびスポット溶接性の向上効果が得られない。一
方、Fe−Ni−O系皮膜3の被覆率が、鋼板1片面当
たり90%を超えると、リン酸塩結晶が亜鉛系メッキ鋼
板と直接反応する面積が少なくなり、亜鉛系メッキ層3
との密着性が劣るからである。
The coverage of the Fe-Ni-O coating 3 distributed in the form of an island or a mosaic covering the surface of the zinc-based plating layer 2 should be limited to the range of 30 to 90% per one side of the steel sheet. Is the street. If the coverage of the Fe-Ni-O-based coating 3 is less than 30% per one side of the steel sheet, the effect of improving press formability and spot weldability cannot be obtained. On the other hand, when the coverage of the Fe-Ni-O-based coating 3 exceeds 90% per one side of the steel sheet, the area in which the phosphate crystals directly react with the zinc-based plated steel sheet decreases, and the zinc-based plating layer 3
This is because the adhesiveness with

【0034】ここで、Fe−Ni−O系皮膜の形態が島
状またはモザイク状であることが必須要件である。その
理由は、この皮膜が亜鉛系メッキ層全体を被覆している
と、化成処理皮膜を形成させた場合に、亜鉛系メッキ層
との直接の反応が起こらないため、化成処理皮膜と亜鉛
系メッキ層自体との密着力が確保されず、化成処理皮膜
と亜鉛系メッキ層自体との密着力に劣るためである。
Here, it is essential that the form of the Fe-Ni-O-based film is island-like or mosaic-like. The reason for this is that if this coating covers the entire zinc-based plating layer, a direct reaction with the zinc-based plating layer does not occur when the chemical conversion coating is formed. This is because the adhesive strength with the layer itself is not secured and the adhesive strength between the chemical conversion coating and the zinc-based plating layer itself is poor.

【0035】Fe−Ni−O系皮膜3としては、皮膜中
のFe比率(Fe/(Fe+Ni))を0.004〜
0.9の範囲内とするのが望ましい。その理由は、この
Fe/(Fe+Ni)が0.004未満では、接着性の
改善効果が小さく、一方、0.9を超えると、スポット
溶接性の改善効果が小さくなるためである。
As the Fe-Ni-O type coating 3, the Fe ratio (Fe / (Fe + Ni)) in the coating is 0.004 to.
It is desirable to set it within the range of 0.9. The reason is that if Fe / (Fe + Ni) is less than 0.004, the effect of improving the adhesiveness is small, while if it exceeds 0.9, the effect of improving the spot weldability is small.

【0036】Fe−Ni−O系皮膜中の酸素含有量を、
0.5〜10wt.%の範囲内とするのが望ましい。そ
の理由は、この酸素含有量が0.5wt.%未満では、
皮膜の金属的性質が強くなるため、プレス成形性の改善
効果が小さくなり、一方、10wt.%を超えると、酸
化物皮膜の存在によりリン酸塩結晶の生成が抑制され
て、化成処理性が低下傾向を示すからである。
The oxygen content in the Fe-Ni-O type coating is
0.5-10 wt. It is desirable to set it within the range of%. The reason is that the oxygen content is 0.5 wt. Below%,
Since the metallic properties of the coating become stronger, the effect of improving press formability becomes smaller, while 10 wt. This is because, when the content exceeds%, the formation of phosphate crystals is suppressed by the presence of the oxide film, and the chemical conversion treatability tends to decrease.

【0037】次に、この発明において用いられる亜鉛系
メッキ鋼板とは、母材である鋼板の表面に、溶融メッキ
法、電気メッキ法および気相メッキ法等の方法でメッキ
層を形成させた鋼板であり、亜鉛系メッキ層の組成は、
純亜鉛の他、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Al、M
o、Ti、Si、W、Sn、Pb、NbおよびTa等の
金属もしくは酸化物、または、有機物の1種または2種
以上を含有する単層または複層のメッキ層からなるもの
である。また、上記メッキ層にSiO2 およびAl2
3 等の微粒子を含有していてもよい。また、亜鉛系メッ
キ鋼板として、メッキ層の組成を変化させた複層メッキ
鋼板および機能傾斜メッキ鋼板を使用することもでき
る。
Next, the zinc-based plated steel sheet used in the present invention is a steel sheet in which a plated layer is formed on the surface of a base steel sheet by a method such as hot dipping, electroplating or vapor phase plating. And the composition of the zinc-based plating layer is
In addition to pure zinc, Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Al, M
It is composed of a metal or oxide such as o, Ti, Si, W, Sn, Pb, Nb and Ta, or a single-layer or multi-layer plating layer containing one or more kinds of organic substances. In addition, SiO 2 and Al 2 O are added to the plated layer.
It may contain fine particles such as 3 . Further, as the zinc-based plated steel sheet, a multi-layer plated steel sheet and a functionally graded plated steel sheet in which the composition of the plating layer is changed can be used.

【0038】次に、この発明の亜鉛系メッキ鋼板の製造
方法の第1実施態様について説明する。この第1実施態
様は、亜鉛系メッキ鋼板の少なくとも1方の面のメッキ
層表面に、FeおよびNiイオンを含有するpH1〜
3.5のミスト状の溶液を吹き付け、1秒間以上、20
〜70℃で保持後、この鋼板を加熱することにより、上
記メッキ層表面に、付着量が金属元素の合計換算量で1
0〜1500mg/m2、被覆率30〜90%の島状ま
たはモザイク状に分布したFe−Ni−O系皮膜を形成
させるというものである。
Next, the first embodiment of the method for producing a zinc-based plated steel sheet according to the present invention will be described. In the first embodiment, at least one surface of a zinc-based plated steel sheet has a pH of 1 to 1 containing Fe and Ni ions on the surface of the plating layer.
Spray a mist-like solution of 3.5 for 1 second or longer, 20
After being held at ˜70 ° C., by heating this steel sheet, the adhesion amount on the surface of the plating layer is 1 in terms of the total conversion amount of metal elements.
This is to form an Fe-Ni-O-based film having a distribution of 0 to 1500 mg / m 2 and a coverage of 30 to 90% in an island shape or a mosaic shape.

【0039】ミスト状の溶液のpHを1〜3.5の範囲
内に限定する理由は、pHがこの範囲外では溶液が亜鉛
系メッキ鋼板の表面に付着した際に置換析出反応が起こ
らず、Fe−Ni−O系皮膜中に金属Niおよび金属F
eを形成することができないからである。ミスト状の溶
液を吹き付けた後、1秒以上、20〜70℃の温度に保
持する理由は、置換反応が起こる時間を確保して、Fe
−Ni−O系皮膜中にNiおよびFeを取り込むためで
ある。ミスト状の溶液は、置換析出効率が高い塩化物浴
が望ましく、置換反応が確保されるならば、硫酸浴、硝
酸浴等その他の溶液を用いてもよい。また、置換析出効
率の向上をはかるため、または加熱時に塩が分解し易い
ように、酸化剤、界面活性剤等の添加剤を加えてもよ
い。
The reason for limiting the pH of the mist-like solution to the range of 1 to 3.5 is that when the pH is outside this range, the substitution precipitation reaction does not occur when the solution adheres to the surface of the galvanized steel sheet, Metallic Ni and metallic F in the Fe-Ni-O-based coating
This is because e cannot be formed. After spraying the mist-like solution, the reason why the temperature is kept at 20 to 70 ° C. for 1 second or longer is to secure the time for the substitution reaction to occur, and
This is because Ni and Fe are incorporated into the —Ni—O based film. The mist-like solution is preferably a chloride bath having a high substitution precipitation efficiency, and other solutions such as a sulfuric acid bath and a nitric acid bath may be used as long as the substitution reaction is secured. Further, an additive such as an oxidant or a surfactant may be added in order to improve the efficiency of substitution and precipitation or to facilitate the decomposition of the salt during heating.

【0040】Fe−Ni−O系皮膜の付着量を金属元素
の合計換算量で10〜1500mg/m2 、被覆率を3
0〜90%の範囲内とするためには、吹き付けるミスト
の液滴の大きさおよび吹き付け量、または、溶液の濃度
を調整すればよい。
The amount of the Fe-Ni-O-based coating adhered is 10 to 1500 mg / m 2 in terms of the total conversion of metal elements, and the coverage is 3.
In order to set the content within the range of 0 to 90%, the size and amount of the droplets of the sprayed mist or the concentration of the solution may be adjusted.

【0041】ミスト状の溶液が吹き付けられた亜鉛系メ
ッキ鋼板の加熱処理温度を、80〜500℃の範囲内に
限定するのは、この温度が80℃未満では、塩類が分解
しないため適正なFe−Ni−O系皮膜にならす、一
方、500℃を超えると、鋼板およびメッキ層の特性が
変化するとういう問題が生じ、望ましくないからであ
る。
The heat treatment temperature of the zinc-based plated steel sheet sprayed with the mist-like solution is limited within the range of 80 to 500 ° C. When the temperature is lower than 80 ° C., salts are not decomposed so that proper Fe content is obtained. This is because it is not desirable because the characteristics of the steel sheet and the plating layer change when the temperature is made into a -Ni-O-based coating, while the temperature exceeds 500 ° C.

【0042】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法の
第2実施態様について説明する。この第2実施態様は、
亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延してメッキ層表面に微細な
凹凸を形成させ、次いで、少なくとも1方の面のメッキ
層表面にFe−Ni−O系皮膜形成処理を施し、付着量
が金属元素の合計換算量で10〜1500mg/m2
被覆率が30〜90%の島状またはモザイク状に分布し
たFe−Ni−O系皮膜を形成させるというものであ
る。
The second embodiment of the method for producing a zinc-based plated steel sheet according to the present invention will be described. This second embodiment is
A zinc-based plated steel sheet is temper-rolled to form fine irregularities on the surface of the plated layer, and then a Fe-Ni-O-based film forming treatment is applied to at least one surface of the plated layer, so that the amount of the deposited metal element is 10 to 1500 mg / m 2 in total converted amount of
This is to form an Fe-Ni-O-based film having a coverage of 30 to 90% and distributed in an island shape or a mosaic shape.

【0043】亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延するのは、形
状矯正および表面平滑化のためであり、この発明では表
面に微細な凹凸が形成された圧延ロールを用いて行な
う。図2は、表面に微細な凹凸が形成された圧延ロール
を用いて亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延した場合の鋼板断
面の模式図である。同図に示すように、鋼板1の亜鉛系
メッキ層2の表面に微細な凸部2aおよび凹部2bが形
成される。次いで、微細な凹凸が形成された亜鉛系メッ
キ鋼板の表面に、Fe−Ni−O系皮膜の形成処理を施
すことにより、凸部2a上にのみFe−Ni−O系皮膜
が生成し、かくして、島状またはモザイク状のFe−N
i−O系皮膜が形成される。これは、Fe−Ni−O系
皮膜の生成反応性が凸部の方が凹部よりも高いことによ
る。Fe−Ni−O系皮膜の形成処理を電解法で行なう
場合は、電解電流が凸部に集中することに起因し、水溶
液浸漬法で行なう場合は、反応するイオンの溶液中での
拡散挙動の相違に起因する。
The zinc-based plated steel sheet is temper-rolled for the purpose of straightening the shape and smoothing the surface. In the present invention, the rolling is performed using a rolling roll having fine irregularities formed on the surface. FIG. 2 is a schematic diagram of a steel plate cross section when a zinc-based plated steel plate is temper-rolled using a rolling roll having fine irregularities formed on the surface. As shown in the figure, fine protrusions 2 a and recesses 2 b are formed on the surface of the zinc-based plating layer 2 of the steel plate 1. Then, the surface of the zinc-based plated steel sheet on which fine irregularities are formed is subjected to a treatment for forming an Fe-Ni-O-based coating, so that an Fe-Ni-O-based coating is formed only on the convex portions 2a, and thus, , Island-like or mosaic Fe-N
An i-O based film is formed. This is because the formation reactivity of the Fe-Ni-O-based coating is higher in the convex portion than in the concave portion. When the Fe-Ni-O-based film is formed by the electrolytic method, the electrolytic current concentrates on the convex portions. When it is formed by the aqueous solution immersion method, the diffusion behavior of the reacting ions in the solution is Due to the difference.

【0044】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法の
第3実施態様について説明する。この第3実施態様は、
亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延してメッキ層表面に新生面
を形成させ、次いで、少なくとも1方の面のメッキ層表
面にFe−Ni−O系皮膜形成処理を施し、付着量が金
属元素の合計換算量で10〜1500mg/m2 、被覆
率が30〜90%の島状またはモザイク状に分布したF
e−Ni−O系皮膜を形成させるというものである。亜
鉛系メッキ鋼板を調質圧延するのは、形状矯正および表
面平滑化のためであり、この発明では、特に、表面が比
較的平滑な圧延ロールによって行なう。図3は、表面が
比較的平滑な圧延ロールによって亜鉛系メッキ鋼板を調
質圧延した場合の鋼板断面の模式図である。同図に示す
ように鋼板1の亜鉛系メッキ層2の表面に元々存在して
いた微細な凹凸の内、凸部がロールと接触することによ
って、新生面が現れた凸部2aおよび新生面が露出しな
い凹部2bが形成される。次いで、上述した凸部に新生
面が現れた亜鉛系メッキ鋼板の表面に、Fe−Ni−O
系皮膜の形成処理を施すことにより、凸部2a上の新生
面にのみFe−Ni−O系皮膜が生成し、かくして、島
状またはモザイク状のFe−Ni−O系皮膜が形成され
る。これは、Fe−Ni−O系皮膜の生成反応性が凸部
の方が凹部よりも高いことによる。この場合も、第2実
施態様における場合と同様、Fe−Ni−O系皮膜の形
成処理を電解法で行なう場合は、電解電流が凸部に集中
することに起因し、水溶液浸漬法で行なう場合は、反応
するイオンの溶液中での拡散挙動の相違に起因する。
A third embodiment of the method for producing a zinc-based plated steel sheet according to the present invention will be described. This third embodiment is
A zinc-based plated steel sheet is temper-rolled to form a new surface on the plating layer surface, and then at least one surface of the plating layer is subjected to Fe-Ni-O-based film forming treatment, so that the deposition amount is the total of metallic elements. 10 to 1500 mg / m 2 in terms of converted amount, F having a coverage of 30 to 90% distributed in an island shape or a mosaic shape
It is to form an e-Ni-O-based film. The zinc-plated steel sheet is temper-rolled for the purpose of straightening the shape and smoothing the surface. In the present invention, rolling is particularly performed with a rolling roll having a relatively smooth surface. FIG. 3 is a schematic diagram of a steel plate cross section when a zinc-based plated steel plate is temper-rolled by a rolling roll having a relatively smooth surface. As shown in the figure, among the fine irregularities originally present on the surface of the zinc-based plating layer 2 of the steel sheet 1, the convex portion comes into contact with the roll, so that the convex portion 2a where the new surface appears and the new surface are not exposed. The recess 2b is formed. Then, Fe-Ni-O was formed on the surface of the zinc-plated steel sheet in which the new surface appeared on the above-mentioned convex portion.
The Fe-Ni-O-based coating is formed only on the new surface of the convex portion 2a by performing the formation treatment of the coating-based coating, thus forming the island-shaped or mosaic Fe-Ni-O-based coating. This is because the formation reactivity of the Fe-Ni-O-based coating is higher in the convex portion than in the concave portion. Also in this case, as in the case of the second embodiment, when the Fe-Ni-O-based film forming treatment is performed by the electrolytic method, the electrolytic current concentrates on the convex portion, and thus the electrolytic solution immersion method is performed. Is due to the difference in the diffusion behavior of the reacting ions in the solution.

【0045】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法の
第4実施態様について説明する。この第4実施態様は、
亜鉛系メッキ鋼板を酸性溶液に浸漬するか、または、酸
性溶液中で陽極電解することによりメッキ層表面に存在
する空気酸化皮膜の一部を溶解させて活性な部分と不活
性な部分とを形成させ、次いで、Fe−Ni−O系皮膜
の形成処理を施すことにより、付着量が金属元素の合計
換算量で10〜1500mg/m2 、被覆率が30〜9
0%の島状またはモザイク状に分布したFe−Ni−O
系皮膜を形成させるというものである。
A fourth embodiment of the method for producing a zinc-plated steel sheet according to the present invention will be described. This fourth embodiment is
By immersing a zinc-plated steel sheet in an acid solution or by anodic electrolysis in an acid solution, a part of the air oxide film existing on the surface of the plating layer is dissolved to form an active part and an inactive part. Then, the Fe-Ni-O-based film is subjected to a forming treatment so that the adhesion amount is 10 to 1500 mg / m < 2 > in the total conversion amount of the metal elements, and the coverage is 30 to 9.
Fe-Ni-O distributed in 0% islands or mosaic
This is to form a system film.

【0046】図4は、亜鉛系メッキ鋼板を酸性溶液中に
浸漬するか、または、酸性溶液中で陽極電解することに
より、メッキ層表面の空気酸化皮膜の一部を溶解させ
て、メッキ層表面に、活性な部分と不活性な部分とを形
成させた場合の断面模式図である。同図に示すように、
亜鉛系メッキ層2の表面に、空気酸化皮膜が残存する不
活性部分4と、空気酸化皮膜が薄い状態で残留する活性
部分5とが生成する。次いで、上述した活性な部分と不
活性な部分が存在する亜鉛系メッキ鋼板に、Fe−Ni
−O系皮膜の形成処理を施すことにより、活性部分5に
のみFe−Ni−O系皮膜3が形成され、かくして、島
状またはモザイク状のFe−Ni−O系皮膜が形成され
る。これは、Fe−Ni−O系皮膜の生成反応性が活性
部の方が高いことによる。Fe−Ni−O系皮膜の形成
処理を電解法で行なう場合は、電解電流が活性部に集中
することに起因し、水溶液浸漬法で行なう場合は、活性
部の反応性が高いことに起因する。
FIG. 4 shows that the zinc-based plated steel sheet is immersed in an acidic solution or is subjected to anodic electrolysis in an acidic solution to dissolve a part of the air oxide film on the surface of the plated layer, FIG. 6 is a schematic cross-sectional view in the case where an active portion and an inactive portion are formed in the. As shown in the figure,
On the surface of the zinc-based plating layer 2, an inactive part 4 where the air oxide film remains and an active part 5 where the air oxide film remains in a thin state are generated. Then, on the zinc-based plated steel sheet having the above-mentioned active portion and inactive portion, Fe-Ni
The Fe-Ni-O-based coating 3 is formed only on the active portion 5 by performing the formation treatment of the -O-based coating, thus forming an island-shaped or mosaic Fe-Ni-O-based coating. This is because the Fe—Ni—O-based coating has higher generation reactivity in the active portion. When the Fe-Ni-O-based film is formed by the electrolytic method, the electrolytic current is concentrated in the active portion, and when it is formed by the aqueous solution immersion method, the active portion is highly reactive. .

【0047】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法の
第5実施態様について説明する。この第5実施態様は、
第4実施態様の製造方法で、酸性溶液の替わりにアルカ
リ性溶液を用いたものであり、その効果は全く同様であ
る。即ち、亜鉛系メッキ鋼板をアルカリ性溶液に浸漬す
るか、または、アルカリ性溶液中で陽極電解することに
よりメッキ層表面に存在する空気酸化皮膜の一部を溶解
させて活性な部分と不活性な部分とを形成させ、次い
で、Fe−Ni−O系皮膜の形成処理を施すことによ
り、付着量が金属元素の合計換算量で10〜1500m
g/m2 、被覆率が30〜90%の島状またはモザイク
状に分布したFe−Ni−O系皮膜を形成させるという
ものである。
A fifth embodiment of the method for producing a zinc-based plated steel sheet according to the present invention will be described. This fifth embodiment is
In the manufacturing method of the fourth embodiment, an alkaline solution is used instead of the acidic solution, and the effect is exactly the same. That is, by immersing the zinc-based plated steel sheet in an alkaline solution, or by anodic electrolysis in an alkaline solution, a part of the air oxide film existing on the surface of the plating layer is dissolved to form an active part and an inactive part. Is formed, and then the Fe-Ni-O-based film is formed to obtain an adhesion amount of 10 to 1500 m in terms of the total conversion amount of metal elements.
This is to form an Fe-Ni-O-based film having g / m 2 and a coverage of 30 to 90% distributed in an island shape or a mosaic shape.

【0048】亜鉛系メッキ鋼板をアルカリ性溶液中に浸
漬するか、または、アルカリ性溶液中で陽極電解するこ
とによりメッキ層表面に存在する空気酸化皮膜の一部を
溶解させて活性な部分と不活性な部分とを形成させた場
合も、図4に示した状態と同様な断面状態となる。そし
て、Fe−Ni−O系皮膜の形成処理を施すことによ
り、活性部分にのみFe−Ni−O系皮膜が形成され、
かくして、島状またはモザイク状のFe−Ni−O系皮
膜が形成される。これは、Fe−Ni−O系皮膜の生成
反応性が活性部の方が高いことによる。この場合も第4
実施態様の場合と同様、Fe−Ni−O系皮膜の形成処
理を電解法で行なう場合は、電解電流が活性部に集中す
ることに起因し、水溶液浸漬法で行なう場合は、活性部
の反応性が高いことに起因する。
The zinc-plated steel sheet is immersed in an alkaline solution or subjected to anodic electrolysis in an alkaline solution to dissolve a part of the air-oxidized film present on the surface of the plated layer, thereby making it active and inactive. Even when the portions are formed, the cross-sectional state is similar to the state shown in FIG. Then, the Fe-Ni-O-based coating is formed to form the Fe-Ni-O-based coating only on the active portion,
Thus, an island-shaped or mosaic Fe-Ni-O-based film is formed. This is because the Fe—Ni—O-based coating has higher generation reactivity in the active portion. Also in this case
As in the case of the embodiment, when the Fe-Ni-O-based film forming treatment is performed by the electrolytic method, the electrolytic current concentrates on the active portion. It is due to its high quality.

【0049】ここで、Fe−Ni−O系皮膜の形成処理
にあたり、硫酸ニッケル、硫酸第一鉄および硫酸第二鉄
を合計で、0.3〜2.0mol/l含有するpH1〜
2の電解液を用いて陰極電解することにより、Fe−N
i−O系皮膜を形成させることができる。更に、上記電
解液中のFe含有量(g/l)とNi含有量(g/l)
との和に対するFe含有量(g/l)の比率を、0.0
04〜0.9の範囲内に調整し、且つ、硫酸第一鉄(m
ol/l)と硫酸第二鉄(mol/l)との和に対する
前記硫酸第一鉄(mol/l)のモル比を、0.5〜
1.0未満の範囲内に調整することが望ましい。このよ
うな条件が望ましい理由は、電解液中のFe比率(Fe
/(Fe+Ni))が0.004未満では、Fe−Ni
−O系皮膜中のFe含有量が低くなり、接着性改善効果
が小さくなり、一方、0.9を超えるとFe−Ni−O
系皮膜中のFe含有量が高くなり、スポット溶接性改善
効果が小さくなるからである。また、硫酸第二鉄のモル
比(硫酸第二鉄/硫酸第一鉄+硫酸第二鉄)が、0.5
未満では、Fe−Ni−O系皮膜中の酸素濃度が低くな
り、一方、このモル比が高いほどFe−Ni−O系皮膜
中に鉄酸化物が取り込まれ易くなり、酸素濃度が上昇す
るからである。但し、硫酸第二鉄だけでは、メッキ焼け
を起こすので望ましくない。
Here, in the formation treatment of the Fe-Ni-O-based coating, the total pH of nickel sulfate, ferrous sulfate and ferric sulfate is 0.3 to 2.0 mol / l
Fe-N by performing cathodic electrolysis using the electrolytic solution of No. 2
An i-O based film can be formed. Further, the Fe content (g / l) and the Ni content (g / l) in the electrolytic solution
The ratio of the Fe content (g / l) to the sum of
Adjusted within the range of 04 to 0.9, and ferrous sulfate (m
ol / l) and ferric sulfate (mol / l) to the sum of the ferrous sulfate (mol / l) molar ratio is 0.5-
It is desirable to adjust within the range of less than 1.0. The reason why such a condition is desirable is that the Fe ratio (Fe
/ (Fe + Ni)) is less than 0.004, Fe-Ni
The Fe content in the -O-based coating becomes low, and the effect of improving the adhesiveness becomes small, while when it exceeds 0.9, Fe-Ni-O.
This is because the Fe content in the system coating increases and the effect of improving spot weldability decreases. The molar ratio of ferric sulfate (ferric sulfate / ferrous sulfate + ferric sulfate) is 0.5.
When it is less than 1, the oxygen concentration in the Fe-Ni-O-based coating becomes low, and on the other hand, the higher the molar ratio, the more easily iron oxide is taken into the Fe-Ni-O-based coating, and the oxygen concentration rises. Is. However, ferric sulfate alone is not desirable because it causes plating burns.

【0050】また、上記Fe−Ni−O系皮膜の形成処
理にあたり、FeCl2 およびNiCl2 を含有するp
H2.0〜3.5、温度20〜70℃の水溶液で処理す
ることにより、Fe−Ni−O系皮膜を形成させること
が望ましい。更に、上記水溶液中のFe含有量(g/
l)とNi含有量(g/l)との和に対するFe含有量
(g/l)の比率を、0.004〜0.9に調整するこ
とが望ましい。
Further, in forming the Fe-Ni-O-based coating, p containing FeCl 2 and NiCl 2 is added.
It is desirable to form the Fe-Ni-O-based coating by treating with an aqueous solution of H 2.0 to 3.5 and a temperature of 20 to 70 ° C. Furthermore, the Fe content (g /
It is desirable to adjust the ratio of the Fe content (g / l) to the sum of 1) and the Ni content (g / l) to 0.004 to 0.9.

【0051】[0051]

【実施例】次に、この発明を実施例により更に詳細に説
明する。本発明の範囲内で行なった実施例、および、本
発明の範囲外で行なった比較例を下記のようにして実施
した。実施例および比較例で使用した亜鉛系メッキ鋼板
は、メッキの方法、組成および付着量に応じて、下記記
号A〜Gの7種のメッキ種のものを適宜選定した。 A:合金化溶融亜鉛メッキ鋼板(10wt.%Fe、残
部Zn)であり、付着量は両面共に60g/m2 である。 B:溶融亜鉛メッキ鋼板であり、付着量は両面共に90
g/m2 である。 C:電気亜鉛メッキ鋼板であり付着量は両面共に40g
/m2 である。 D:電気Zn−Fe合金メッキ鋼板(15wt.%F
e)であり、付着量は両面共に40g/m2 である。 E:電気Zn−Ni合金メッキ鋼板(12wt.%N
i)であり、付着量は両面共に30g/m2 である。 F:電気Zn−Cr合金メッキ鋼板(4wt.%Cr)
であり、付着量は両面共に20g/m2 である。 G:溶融Zn−Al合金メッキ鋼板(5wt.%Al)
であり、付着量は両面共に60g/m2 である。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Examples carried out within the scope of the present invention and comparative examples carried out outside the scope of the present invention were carried out as follows. The zinc-based plated steel sheets used in Examples and Comparative Examples were appropriately selected from the following seven types of plating types represented by the symbols A to G according to the plating method, composition, and amount of deposition. A: Alloyed hot-dip galvanized steel sheet (10 wt.% Fe, balance Zn), and the adhesion amount was 60 g / m 2 on both sides. B: hot-dip galvanized steel sheet, the amount of which is 90 on both sides
It is g / m 2 . C: Electrogalvanized steel sheet with a deposition amount of 40g on both sides
/ M 2 . D: Electric Zn-Fe alloy plated steel sheet (15 wt.% F
e), and the adhesion amount is 40 g / m 2 on both sides. E: Electric Zn-Ni alloy plated steel plate (12 wt.% N
i), and the adhesion amount is 30 g / m 2 on both sides. F: Electric Zn-Cr alloy plated steel plate (4 wt.% Cr)
And the adhesion amount is 20 g / m 2 on both sides. G: Molten Zn-Al alloy plated steel plate (5 wt.% Al)
And the amount of adhesion is 60 g / m 2 on both sides.

【0052】本発明の実施例に関しては、下記I)〜
V)の方法により、上記メッキ種の亜鉛系メッキ鋼板の
メッキ層表面に島状またはモザイク状に分布したFe−
Ni−O系皮膜を形成させた。
Regarding the embodiments of the present invention, the following I) to
According to the method V), Fe-distributed in the form of islands or mosaics on the surface of the plating layer of the zinc-based plated steel sheet of the above plating type.
A Ni-O based film was formed.

【0053】I)この発明の第1実施態様に基づき、F
e−Ni−O系皮膜が島状およびモザイク状に分布した
亜鉛系メッキ鋼板を製造した。FeおよびNiイオンを
含有するミスト状の溶液を亜鉛系メッキ鋼板に吹き付
け、次いで、この鋼板に加熱処理を施すことにより上記
皮膜を形成させた。その他の主要条件はつぎの通りであ
る。 溶液の成分:塩化ニッケルおよび塩化鉄 溶液中の金属イオン含有量:1〜10g/l 溶液の吹き付け量:所定の付着量が得られるように調整 溶液の吹き付け後の保持時間:1〜30秒 加熱処理温度:200〜350℃ 加熱処理時間:1分
I) According to the first embodiment of the present invention, F
A zinc-based plated steel sheet in which the e-Ni-O-based coating was distributed in an island shape and a mosaic shape was manufactured. A mist-like solution containing Fe and Ni ions was sprayed onto a zinc-based plated steel sheet, and then this steel sheet was heat-treated to form the above-mentioned film. Other main conditions are as follows. Solution components: nickel chloride and iron chloride Content of metal ions in the solution: 1 to 10 g / l Solution spraying amount: adjusted to obtain a predetermined amount of adhesion Holding time after spraying the solution: 1 to 30 seconds Heating Treatment temperature: 200-350 ° C Heat treatment time: 1 minute

【0054】II)この発明の第2実施態様に基づき、
Fe−Ni−O系皮膜が島状およびモザイク状に分布し
た亜鉛系メッキ鋼板を製造した。亜鉛系メッキ鋼板を調
質圧延することにより亜鉛系メッキ層の表面に微細な凹
凸(凹凸のピッチ:50〜300μm )を形成させ、次
いで、下記に示す1.陰極電解法または2.水溶液浸漬
法の方法でFe−Ni−O系皮膜の形成処理を施した。 1.陰極電解法 電解液 :硫酸ニッケル、硫酸第一鉄および硫酸第二鉄含有溶液 電解液濃度:0.3〜2.0mol/l(但し、成分合計濃度) pH :1〜2 電解液中のFe比率(Fe/(Fe+Ni)):0.004〜0.9 電解液中の硫酸第二鉄モル比 (硫酸第二鉄/硫酸第一鉄+硫酸第二鉄):0.5〜1.0 2.水溶液浸漬法 水溶液および成分濃度:塩化ニッケル=120g/l 塩化第一鉄=種々濃度に変化させた。 pH :2.5〜3.5 水溶液中のFe比率(Fe/(Fe+Ni)):0.004〜0.9 浸漬時間 :1〜30秒
II) Based on the second embodiment of the present invention,
A zinc-based plated steel sheet having an Fe-Ni-O-based coating distributed in an island shape and a mosaic shape was manufactured. Fine unevenness (unevenness pitch: 50 to 300 μm) is formed on the surface of the zinc-based plated layer by temper rolling the zinc-based plated steel sheet, and then 1. Cathodic electrolysis method or 2. The Fe-Ni-O-based film was formed by an aqueous solution dipping method. 1. Cathodic electrolysis method Electrolyte: Nickel sulfate, ferrous sulfate and ferric sulfate containing solution Electrolyte concentration: 0.3-2.0 mol / l (however, total concentration of components) pH: 1-2 Fe in electrolyte Ratio (Fe / (Fe + Ni)): 0.004 to 0.9 Ferric sulfate molar ratio in the electrolyte (ferric sulfate / ferrous sulfate + ferric sulfate): 0.5 to 1.0 2. Aqueous solution immersion method Aqueous solution and component concentration: Nickel chloride = 120 g / l Ferrous chloride = varied to various concentrations. pH: 2.5 to 3.5 Fe ratio in aqueous solution (Fe / (Fe + Ni)): 0.004 to 0.9 Immersion time: 1 to 30 seconds

【0055】III)この発明の第3実施態様に基づ
き、Fe−Ni−O系皮膜が島状およびモザイク状に分
布した亜鉛系メッキ鋼板を製造した。亜鉛系メッキ鋼板
を調質圧延することにより亜鉛系メッキ層の表面に新生
面を形成させ(新生面のピッチ:10〜50μm )を形
成させ、次いで、Fe−Ni−O系皮膜の形成処理を行
なった。皮膜の形成は、II)で示した2.水溶液浸漬
法で行なった。
III) Based on the third embodiment of the present invention, a zinc-based plated steel sheet having an Fe-Ni-O-based coating distributed in an island shape and a mosaic shape was manufactured. A zinc-plated steel sheet is temper-rolled to form a new surface on the surface of the zinc-plated layer (pitch of the new surface: 10 to 50 μm), and then a Fe-Ni-O-based coating is formed. . The film formation is shown in II) 2. It was performed by an aqueous solution immersion method.

【0056】IV)この発明の第4実施態様に基づき、
Fe−Ni−O系皮膜が島状およびモザイク状に分布し
た亜鉛系メッキ鋼板を製造した。亜鉛系メッキ鋼板をp
H:3の硫酸酸性溶液に2〜5秒浸漬し、亜鉛系メッキ
層の表面に存在する空気酸化皮膜の一部を溶解して、上
記メッキ層の表面に活性な部分と不活性な部分を形成さ
せ、次いで、Fe−Ni−O系皮膜の形成処理を行なっ
た。皮膜の形成は、II)で示した1.陰極電解法およ
び2.水溶液浸漬法で行なった。
IV) Based on the fourth embodiment of the present invention,
A zinc-based plated steel sheet having an Fe-Ni-O-based coating distributed in an island shape and a mosaic shape was manufactured. Zinc plated steel sheet
Dip in a sulfuric acid acid solution of H: 3 for 2 to 5 seconds to dissolve a part of the air oxide film existing on the surface of the zinc-based plating layer, and to make active and inactive parts on the surface of the plating layer. After being formed, an Fe-Ni-O-based film was formed. The formation of the film is as shown in II) 1. Cathodic electrolysis method and 2. It was performed by an aqueous solution immersion method.

【0057】V)この発明の第5実施態様に基づき、F
e−Ni−O系皮膜が島状およびモザイク状に分布した
亜鉛系メッキ鋼板を製造した。亜鉛系メッキ鋼板をp
H:12のNaOHアルカリ性水溶液中に2〜5秒浸漬
し、亜鉛系メッキ層の表面に存在する空気酸化皮膜の一
部を溶解して、上記メッキ層の表面に活性な部分と不活
性な部分を形成させ、次いで、Fe−Ni−O系皮膜の
形成処理を行なった。皮膜の形成は、II)で示した
1.陰極電解法および2.水溶液浸漬法で行なった。
V) According to the fifth embodiment of the present invention, F
A zinc-based plated steel sheet in which the e-Ni-O-based coating was distributed in an island shape and a mosaic shape was manufactured. Zinc plated steel sheet
Dip in an alkaline aqueous solution of H: 12 for 2 to 5 seconds to dissolve a part of the air oxide film existing on the surface of the zinc-based plating layer, and to make the active and inactive parts on the surface of the plating layer. Was formed, and then the Fe-Ni-O-based film was formed. The formation of the film is as shown in II) 1. Cathodic electrolysis method and 2. It was performed by an aqueous solution immersion method.

【0058】一方、比較例に関しては、上述した本発明
の範囲外の条件でFe−Ni−O系皮膜を形成させる
か、または、この皮膜の形成処理を施さない亜鉛系メッ
キ鋼板であり、それぞれについて調製した。
On the other hand, in the comparative example, a zinc-based plated steel sheet on which an Fe-Ni-O-based coating is formed under the conditions outside the scope of the present invention described above, or which is not subjected to the formation treatment of the coating, Was prepared.

【0059】表1〜表5に、実施例および比較例につい
て、亜鉛系メッキ層のメッキ種(記号表示)およびその
付着量、Fe−Ni−O系皮膜の形成方法(記号表
示)、金属元素の合計換算量による付着量および被覆率
を、表4および表5に示す実施例および比較例について
は更に、この皮膜中のFe比率(Fe/(Fe+N
i))およびその酸素含有量を示す。
Tables 1 to 5 show the plating species (symbols) of the zinc-based plating layer and their adhesion amount, the method for forming the Fe-Ni-O-based coating (symbols), and the metal elements for Examples and Comparative Examples. For the examples and comparative examples shown in Tables 4 and 5, the amount of adhesion and the coverage by the total converted amount of Fe are (Fe / (Fe + N
i)) and its oxygen content.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】[0061]

【表2】 [Table 2]

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】[0063]

【表4】 [Table 4]

【0064】[0064]

【表5】 [Table 5]

【0065】Fe−Ni−O系皮膜の付着量、被覆率、
皮膜中Fe比率および皮膜中酸素含有量の測定は下記の
とおりである。
The amount of Fe-Ni-O-based film deposited, the coverage,
The measurement of the Fe ratio in the film and the oxygen content in the film is as follows.

【0066】〔皮膜の付着量、および、皮膜中Fe/
(Fe+Ni)の測定〕メッキ種が、記号Bの溶融亜鉛
メッキ、記号Cの電気亜鉛メッキ、記号Fの電気Zn−
Cr合金メッキ、および、記号Gの溶融Zn−Al合金
メッキの供試体については、Fe−Ni−O系皮膜を、
下層のメッキ皮膜(Zn系メッキ、以下同じ)の表層部
と共に希塩酸により溶解剥離させ、ICP法によりF
e、Niおよび金属の定量分析を行なうことによって、
Fe−Ni−O系皮膜の付着量および組成を測定した。
次いで、皮膜中Fe/(Fe+Ni)を算定した。
[Amount of deposited film and Fe / Fe in film]
(Measurement of (Fe + Ni)] The plating species are hot-dip galvanizing of the symbol B, electrogalvanizing of the symbol C, and electric Zn− of the symbol F.
For the specimens of the Cr alloy plating and the molten Zn-Al alloy plating of the symbol G, a Fe-Ni-O-based coating was used.
The surface layer of the lower plating film (Zn-based plating, the same applies below) is dissolved and peeled off with dilute hydrochloric acid, and F by the ICP method.
By performing a quantitative analysis of e, Ni and metals,
The amount and composition of the Fe-Ni-O-based coating were measured.
Then, Fe / (Fe + Ni) in the film was calculated.

【0067】メッキ種が、記号Aの合金化溶融亜鉛メッ
キ、記号Dの電気Zn−Fe合金メッキ、および、記号
Eの電気Zn−Ni合金メッキの供試体については、下
層のメッキ皮膜中にFe−Ni−O系皮膜中の成分元素
を含むので、ICP法では上層のFe−Ni−O系皮膜
中成分元素と下層のメッキ皮膜中成分元素とを完全に分
離することは困難である。従って、ICP法によりFe
−Ni−O系皮膜中の元素の内、下層のメッキ皮膜中に
含まれていない元素のみを定量分析した。更に、Arイ
オンスパッタした後、XPS法によりFe−Ni−O系
皮膜中各成分元素の測定を表面から表面から繰り返すこ
とによって、メッキ層の深さに対する各成分元素の組成
分布を測定した。この測定方法においては、下層のメッ
キ皮膜中に含まれていないFe−Ni−O系皮膜の元素
が最大濃度である深さとその元素が検出されなくなった
深さとの半分の位置と、表面との間隔をFe−Ni−O
系皮膜の厚さとした。そして、ICP法の結果とXPS
法の結果から、Fe−Ni−O系皮膜の付着量および組
成を算定した。次いで、皮膜中Fe/(Fe+Ni)を
算定した。
With respect to the specimens of the galvanized alloy galvanized plating having the symbol A, the electric Zn-Fe alloy plating having the symbol D, and the electric Zn-Ni alloy plating having the symbol E, Fe was contained in the lower plating film. It is difficult to completely separate the upper Fe-Ni-O-based coating composition element and the lower-layer plating coating composition element by the ICP method because they contain the constituent elements in the -Ni-O-based coating. Therefore, by the ICP method, Fe
Among the elements in the —Ni—O-based coating, only the elements not included in the lower plated coating were quantitatively analyzed. Furthermore, after Ar ion sputtering, measurement of each component element in the Fe—Ni—O-based coating was repeated from surface to surface by XPS method to measure the composition distribution of each component element with respect to the depth of the plating layer. In this measuring method, the half of the depth at which the element of the Fe-Ni-O-based film not contained in the lower plated film is the maximum concentration and the depth at which the element is no longer detected, and the surface The spacing is Fe-Ni-O
The thickness of the system film. And the result of ICP method and XPS
From the result of the method, the amount of Fe-Ni-O-based coating and the composition were calculated. Then, Fe / (Fe + Ni) in the film was calculated.

【0068】〔被覆率の測定〕島状またはモザイク状に
形成されたFe−Ni−O系皮膜の被覆率の測定は以下
のように行なった。AES分析法(オージェ電子分光
法)またはEPMA分析法により、Fe−Ni−O系皮
膜を形成させたメッキ表面のマッピング分析を行ない、
表面のNi、FeおよびOの分布状態を測定し、Fe−
Ni−O系皮膜の付着量が金属元素の合計換算量で10
mg/m2 以上の強度が得られる点を被覆されている点
とみなし、全測定点数に対する被覆されている点の割合
を求めることにより、被覆率を算出した。図5は、EP
MAによりFe−Ni−O系皮膜中のNiの分布状態を
分析し、画像処理した顕微鏡写真の一例を示す。これは
EPMAで被検面600×600μm の範囲を3μm ピ
ッチで、加速電圧5keV の条件で測定したものである。
白色部分がFe−Ni−O系皮膜において10mg/m
2 以上のNi強度が得られている部分である。白色部は
島状またはモザイク状に分布しており、Fe−Ni−O
系皮膜が島状またはモザイク状に形成されていることを
示している。
[Measurement of Coverage] The coverage of the Fe—Ni—O-based film formed in an island shape or a mosaic shape was measured as follows. By AES analysis method (Auger electron spectroscopy) or EPMA analysis method, mapping analysis of the plating surface on which the Fe-Ni-O-based film is formed is performed.
The distribution state of Ni, Fe and O on the surface was measured, and Fe-
The amount of Ni-O-based coating adhered is 10 in terms of the total conversion of metal elements.
The coverage was calculated by regarding the point at which a strength of mg / m 2 or more was obtained as the covered point and determining the ratio of the covered point to the total number of measured points. Figure 5 shows EP
The distribution state of Ni in the Fe-Ni-O-based film is analyzed by MA, and an example of a micrograph obtained by image processing is shown. This is measured by EPMA in a range of 600 × 600 μm on the surface to be inspected at a pitch of 3 μm and under an acceleration voltage of 5 keV.
White part is 10 mg / m in Fe-Ni-O system film
This is a portion where Ni strength of 2 or more is obtained. White parts are distributed in an island shape or a mosaic shape, and Fe-Ni-O
It shows that the system film is formed in an island shape or a mosaic shape.

【0069】〔皮膜の酸素含有量の測定〕皮膜の酸素含
有量は、AESの深さ方向分析結果から求めた。
[Measurement of Oxygen Content of Coating] The oxygen content of the coating was determined from the results of AES depth direction analysis.

【0070】以上の実施例および比較例の供試体(No.
1〜72)について、プレス成形性、スポット溶接性お
よび化成処理性についての評価を、更に、供試体No.1
〜48については化成処理皮膜と亜鉛系メッキ層自体と
の密着性について、また、供試体No.49〜72につい
ては接着性についても評価した。
Specimens of the above Examples and Comparative Examples (No.
1 to 72), the press moldability, spot weldability and chemical conversion treatability were evaluated, and the test piece No. 1
For Nos. 48 to 48, the adhesion between the chemical conversion coating and the zinc-based plating layer itself was evaluated, and for Nos. 49 to 72, the adhesion was evaluated.

【0071】〔摩擦係数の測定〕プレス成形性を評価す
るために、各供試体の摩擦係数を、下記装置により測定
した。図6は、摩擦係数測定装置を示す概略正面図であ
る。同図に示すように、供試体から採取した摩擦係数測
定用試料6が試料台7に固定され、試料台7は、水平移
動可能なスライドテ−ブル8の上面に固定されている。
スライドテ−ブル8の下面には、これに接したロ−ラ9
を有する上下動可能なスライドテ−ブル支持台10が設
けられ、これを押上げることにより、ビ−ド11による
摩擦係数測定用試料6への押付荷重Nを測定するための
第1ロ−ドセル12が、スライドテ−ブル支持台10に
取付けられている。上記押付力を作用させた状態で、ス
ライドテ−ブル8の水平移動方向の一方の端部には、ス
ライドテ−ブル8を水平方向へ移動させるための摺動抵
抗力Fを測定するための第2ロ−ドセル13が、スライ
ドテ−ブル8の一方の端部に取付けられている。なお、
潤滑油として、スギムラ化学社製のプレス洗浄油プレト
ンR352Lを用い、摩擦係数測定用試料6の表面に塗
布して試験を行なった。
[Measurement of Friction Coefficient] In order to evaluate press formability, the friction coefficient of each sample was measured by the following device. FIG. 6 is a schematic front view showing the friction coefficient measuring device. As shown in the figure, a friction coefficient measurement sample 6 collected from a sample is fixed to a sample table 7, and the sample table 7 is fixed to an upper surface of a horizontally movable slide table 8.
On the lower surface of the slide table 8, there is a roller 9 in contact with it.
A slide table support base 10 having an up-and-down movement is provided, and by pushing up the slide table support base 10, a first load cell 12 for measuring a pressing load N on a friction coefficient measuring sample 6 by a bead 11 is provided. Are attached to the slide table support 10. A second portion for measuring a sliding resistance force F for moving the slide table 8 in the horizontal direction is provided at one end portion of the slide table 8 in the horizontal movement direction while the pressing force is applied. A load cell 13 is attached to one end of the slide table 8. In addition,
As a lubricating oil, press cleaning oil Preton R352L manufactured by Sugimura Chemical Co., Ltd. was used and applied to the surface of the sample 6 for measuring the friction coefficient, and the test was conducted.

【0072】供試体とビ−ドとの間の摩擦係数μは、
式:μ=F/Nで算出した。但し、押付荷重N:400
kgf、試料の引き抜き速度(スライドテ−ブル3の水
平移動速度):100cm/minとした。
The friction coefficient μ between the specimen and the bead is
Formula: Calculated by μ = F / N. However, pressing load N: 400
kgf, sample withdrawing speed (horizontal moving speed of slide table 3): 100 cm / min.

【0073】図7は、使用したビ−ドの形状・寸法を示
す概略斜視図である。ビ−ド11の下面が試料6の表面
に押しつけられた状態で摺動する。その下面形状は、幅
10mm、摺動方向長さ3mmの平面を有し、その前後
面の幅10mmの各々の線に4.5mmRをもつ筒面の
1/4筒面が同図のように接している。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing the shape and dimensions of the beads used. The lower surface of the bead 11 slides while being pressed against the surface of the sample 6. Its bottom surface has a flat surface with a width of 10 mm and a length in the sliding direction of 3 mm, and the front and rear surfaces have a width of 10 mm, and the 1/4 cylinder surface of the cylinder surface having 4.5 mmR on each line is as shown in the figure. Touching.

【0074】〔連続打点性試験〕スポット溶接性を評価
するために、各供試体について連続打点性試験を行なっ
た。同じNO.の供試体を2枚重ね、それを両面から1対
の電極チップで挟み、加圧通電して電流を集中させた抵
抗溶接(スポット溶接)を、下記溶接条件で連続的に実
施した。 ・電極チップ:先端径6mmのド−ム型、 ・加圧力:250kgf、 ・溶接時間:0.2秒、 ・溶接電流:11.0KA、 ・溶接速度:1点/sec。 連続打点性の評価としては、スポット溶接時に、2枚重
ねた溶接母材(供試体)の接合部に生じた溶融凝固した
金属部(形状:碁石状、以下、ナゲットという)の径
が、4×t1/2 (t:1枚の板厚)未満になるまでに連
続打点溶接した打点数を用いた。なお、上記打点数を以
下、電極寿命という。
[Continuous Dotting Property Test] In order to evaluate the spot weldability, a continuous Dotting property test was performed on each test piece. Resistance welding (spot welding), in which two specimens of the same No. were stacked, sandwiched by a pair of electrode tips from both sides, and current was concentrated by applying pressure, was continuously performed under the following welding conditions. .・ Electrode tip: dome type with a tip diameter of 6 mm ・ Pressure force: 250 kgf ・ Welding time: 0.2 seconds ・ Welding current: 11.0 KA ・ Welding speed: 1 point / sec. As the evaluation of continuous spotting property, during spot welding, the diameter of the melted and solidified metal part (shape: go-stone, hereafter referred to as nugget) generated at the joint of two welded base materials (specimen) was 4 The number of spots continuously welded until it became less than × t 1/2 (t: plate thickness of one sheet) was used. The above number of dots is called the electrode life.

【0075】〔化成処理皮膜密着性試験〕供試体を自動
車塗装下地用の浸漬型燐酸亜鉛処理剤で処理し、更に2
0μmの塗膜厚のED塗装を行なった。図8に示すよう
に、100×25mmサイズの供試体15の間に0.1
5mmのスペーサー16を介して接着剤17の厚さが
0.15mm、接着面積が25×10mmとなるように
試験体を作製し、170℃×30分の焼き付けを行なっ
た。接着剤はエポキシ系の構造用接着剤を用いた。な
お、供試体は板厚0.8mmの各種鋼板であるが、材質
によっては強度が小さく、引張試験を行なう際に母材破
断を生じる可能性があるため、供試体には板厚2mmの
鋼板を補強板19とし、試験体とした。この試験体を引
張試験機を用いて200mm/minの速度で引っ張
り、剥離時の平均剥離強度を測定するとともに、剥離面
を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した。剥離
は、強度が最も弱い箇所で発生する。GA(記号A)を
用いた場合には、剥離はGAメッキ皮膜と鋼板との界面
で発生し、剥離強度はGAメッキ皮膜と鋼板との界面密
着強度となる。GI(記号B)、EG(記号C)、Zn
−Fe(記号D)、Zn−Ni(記号E),Zn−Cr
(記号F)、Zn−Al(記号G)を用いた場合には、
接着剤内部の凝集破壊となり、剥離強度は接着剤自体の
強度となる。本発明の皮膜が亜鉛系メッキ層全体を被覆
していると、化成処理皮膜と亜鉛系メッキ層自体との密
着力が確保されず、剥離強度が低下する。剥離強度が無
処理材と同等のものを○、剥離強度が無処理材より低下
しているものを×で表わした。
[Chemical Treatment Coating Adhesion Test] The specimen was treated with an immersion type zinc phosphate treatment agent for automobile coating base, and further 2
ED coating with a coating thickness of 0 μm was performed. As shown in FIG. 8, between the test pieces 15 of 100 × 25 mm size, 0.1
A test body was prepared such that the thickness of the adhesive 17 was 0.15 mm and the adhesion area was 25 × 10 mm via the spacer 16 of 5 mm, and baking was performed at 170 ° C. for 30 minutes. As the adhesive, an epoxy-based structural adhesive was used. Note that the specimens are various steel sheets with a thickness of 0.8 mm, but depending on the material, the strength is low and the base metal may break during the tensile test. Was used as a reinforcing plate 19 and was used as a test body. This test body was pulled at a speed of 200 mm / min using a tensile tester to measure the average peel strength during peeling, and the peeled surface was observed with a scanning electron microscope (SEM). Peeling occurs at the weakest point. When GA (symbol A) is used, peeling occurs at the interface between the GA plating film and the steel sheet, and the peel strength is the interface adhesion strength between the GA plating film and the steel sheet. GI (symbol B), EG (symbol C), Zn
-Fe (symbol D), Zn-Ni (symbol E), Zn-Cr
(Symbol F) and Zn-Al (symbol G) are used,
Cohesive failure occurs inside the adhesive, and the peel strength is the strength of the adhesive itself. When the coating film of the present invention covers the entire zinc-based plating layer, the adhesion between the chemical conversion treatment film and the zinc-based plating layer itself is not secured, and the peel strength decreases. The peel strength equivalent to that of the untreated material was represented by ◯, and the peel strength lower than that of the untreated material was represented by x.

【0076】〔接着性試験〕各供試体から次の接着性試
験用試験体を調製した。図9は、その組み立て過程を説
明する概略斜視図である。同図に示すように、幅25m
m、長さ200mmの2枚の供試体10を、その間に直
径0.15mmのスペーサー11を介して、接着剤12の厚さ
が0.15mmとなるように重ね合わせて接着した試験体13
を作成し、150°C×10minの焼き付けを行な
う。このようにして調製された前記試験体を図10に示
すようにT型に折り曲げ、引張試験機を用いて200m
m/minの速度で引張試験をし、試験体が剥離した時
の平均剥離強度(n=3回)を測定した。剥離強度は、
剥離時の引張荷重曲線の荷重チャ−トから、平均荷重を
求め、単位:kgf/25mmで表わした。図10中、
Pは引張荷重を示す。なお接着剤は塩ビ系のヘミング用
アドヒシブを用いた。
[Adhesiveness Test] The following adhesiveness test specimens were prepared from the respective specimens. FIG. 9 is a schematic perspective view illustrating the assembly process. As shown in the figure, width 25m
Specimen 13 in which two test pieces 10 having a length of m and a length of 200 mm are laminated and bonded so that the thickness of the adhesive 12 is 0.15 mm with a spacer 11 having a diameter of 0.15 mm interposed therebetween.
And baking at 150 ° C. × 10 min. The test body prepared in this manner was bent into a T-shape as shown in FIG.
A tensile test was performed at a speed of m / min to measure the average peel strength (n = 3 times) when the test body peeled. Peel strength is
The average load was determined from the load chart of the tensile load curve at the time of peeling and expressed in units: kgf / 25 mm. In FIG.
P indicates a tensile load. The adhesive used was a vinyl chloride-based hemming adhesive.

【0077】〔化成処理性試験〕化成処理性を評価する
ために、次の試験を行なった。各供試体を、自動車塗装
下地用の浸漬型燐酸亜鉛処理液(日本パ−カライジング
社製PBL3080)で通常の条件で処理し、その表面
に燐酸亜鉛皮膜を形成させた。このようにして形成され
た燐酸亜鉛皮膜の結晶状態を走査型電子顕微鏡(SE
M)により観察した。その結果、リン酸亜鉛皮膜が正常
に形成されているものを○、リン酸亜鉛皮膜が形成され
ていないか、あるいは結晶にスケが発生しているものを
×で表わした。
[Chemical conversion treatability test] In order to evaluate the chemical conversion treatability, the following tests were conducted. Each test piece was treated with an immersion type zinc phosphate treatment solution (PBL3080 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) for an automobile coating base under ordinary conditions to form a zinc phosphate film on the surface thereof. The crystalline state of the zinc phosphate film formed in this way is examined by a scanning electron microscope (SE
M). As a result, the case where the zinc phosphate film was normally formed was represented by ◯, and the case where the zinc phosphate film was not formed or the crystal had a scale was represented by x.

【0078】上述した試験方法で測定された各供試体の
試験結果を、表1〜表5に併記した。これらの表から次
のことが明らかである。
The test results of each test piece measured by the above-mentioned test method are also shown in Tables 1-5. From these tables it is clear that:

【0079】本発明の範囲内の実施例では、摩擦係数が
小さくプレス成形性が良好であった。特に、この発明に
おいては、Fe−Ni−O系皮膜が島状またはモザイク
状に分布しているので、その付着量が同じであって他の
条件も同じとみなせる場合には、この皮膜によるメッキ
層表面の被覆率が増加するにつれて、摩擦係数が小さく
なっており、プレス成形性の向上に一層寄与する。
In the examples within the scope of the present invention, the coefficient of friction was small and the press formability was good. In particular, in the present invention, since the Fe-Ni-O-based coating is distributed in an island shape or a mosaic shape, when the adhesion amount is the same and other conditions can be regarded as the same, plating by this coating is performed. As the coverage of the layer surface increases, the friction coefficient decreases, which further contributes to the improvement of press formability.

【0080】また、スポット溶接性における連続打点性
試験の結果は、実施例においてはすべて、5000点以
上であり、非常に良好であった。
Further, the results of the continuous spotting property test in the spot weldability were all 5000 points or more in all the examples, which were very good.

【0081】化成処理性についても実施例では燐酸亜鉛
皮膜の結晶が正常に形成されており良好である。
The chemical conversion treatability is also good in the examples since the crystals of the zinc phosphate coating are formed normally.

【0082】化成処理皮膜と亜鉛系メッキ層自体との密
着性については、Fe−Ni−O系皮膜が亜鉛系メッキ
層全体を被覆していると、化成処理皮膜と亜鉛系メッキ
層自体との密着力が確保されず、剥離強度が低下するの
で、Fe−Ni−O系皮膜による被覆率が100%であ
るNo.17の比較例では密着性が確保されていない。こ
れに対して、実施例ではすべてそれが確保されている。
Regarding the adhesion between the chemical conversion treatment film and the zinc-based plating layer itself, when the Fe-Ni-O-based coating covers the entire zinc-based plating layer, the chemical conversion treatment film and the zinc-based plating layer itself Since the adhesion is not secured and the peel strength is lowered, the adhesion is not secured in the comparative example of No. 17 in which the coverage with the Fe—Ni—O-based coating is 100%. On the other hand, it is ensured in all the embodiments.

【0083】剥離強度は、実施例の殆んどにおいて、1
2kgf/25mm以上で良好である。
The peel strength was 1 in most of the examples.
2 kgf / 25 mm or more is good.

【0084】本発明の範囲外である比較例では、摩擦係
数、連続打点性、接着性および化成処理性のいずれかに
おいて劣っている。
In Comparative Examples outside the scope of the present invention, any of the friction coefficient, continuous spotting property, adhesiveness and chemical conversion treatability was inferior.

【0085】[0085]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
亜鉛系メッキ鋼板のメッキ層の表面に形成されたFe−
Ni−O系皮膜の性能が向上し、亜鉛または亜鉛合金メ
ッキ層に比べて硬質、且つ、高融点であり、しかも、こ
の皮膜が島状またはモザイク状に分布しているので、プ
レス成形時におけるメッキ層表面とプレス金型との摺動
抵抗の低下が著しく、亜鉛系メッキ鋼板がプレス金型へ
滑り込み易くなり、プレス成形性が向上する。また、高
融点あるFe−Ni−O系皮膜の存在により、スポット
溶接における連続打点性が向上する。更に、Fe−Ni
−O系皮膜中のFe酸化物の存在により、接着板の剥離
強度が増加し接着性が向上する。また、上記皮膜が島状
またはモザイク状に分布していることも加わり、化成処
理性も一層向上する。かくして、この発明によれば、プ
レス成形性、スポット溶接性、接着性および化成処理性
に優れた亜鉛系メッキ鋼板を提供することができる、工
業上極めて有用な効果がもたらされる。
Since the present invention is constructed as described above,
Fe- formed on the surface of the plating layer of the zinc-based plated steel sheet
The Ni-O-based coating has improved performance, is harder and has a higher melting point than the zinc or zinc alloy plated layer, and since this coating is distributed in an island shape or a mosaic shape, it can be used during press molding. The sliding resistance between the surface of the plating layer and the press die is remarkably reduced, the zinc-based plated steel sheet easily slips into the press die, and the press formability is improved. Further, the presence of the high melting point Fe-Ni-O-based coating improves the continuous spotting property in spot welding. Furthermore, Fe-Ni
The presence of Fe oxide in the —O-based coating increases the peel strength of the adhesive plate and improves the adhesiveness. Further, the fact that the film is distributed in an island shape or a mosaic shape is added, and the chemical conversion treatability is further improved. Thus, according to the present invention, it is possible to provide a zinc-based plated steel sheet having excellent press formability, spot weldability, adhesiveness, and chemical conversion treatability, which brings about an extremely useful effect industrially.

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

【図1】この発明の亜鉛系メッキ鋼板の一実施例の縦断
面を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a vertical cross section of an embodiment of a zinc-based plated steel sheet of the present invention.

【図2】表面に微細な凹凸が形成された圧延ロールを用
いて亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延した後、Fe−Ni−
O系皮膜の形成処理を施した場合の、この発明の亜鉛系
メッキ鋼板の実施例の縦断面を示す模式図である。
2] Fe-Ni- after temper-rolling a zinc-based plated steel sheet using a rolling roll having fine irregularities formed on the surface.
It is a schematic diagram which shows the longitudinal cross section of the Example of the zinc type plated steel plate of this invention at the time of performing the formation process of O type film.

【図3】表面が比較的平滑な圧延ロールによって亜鉛系
メッキ鋼板を調質圧延した後、Fe−Ni−O系皮膜の
形成処理を施した場合の、この発明の亜鉛系メッキ鋼板
の実施例の縦断面を示す模式図である。
FIG. 3 is an example of a zinc-based plated steel sheet according to the present invention when the zinc-based plated steel sheet is temper-rolled by a rolling roll having a relatively smooth surface and then subjected to a treatment for forming a Fe—Ni—O-based coating. It is a schematic diagram which shows the vertical cross section.

【図4】亜鉛系メッキ鋼板を酸性溶液中に浸漬するか、
または、酸性溶液中で陽極電解することにより、メッキ
層表面の空気酸化皮膜の一部を溶解させて、メッキ層表
面に、活性な部分と不活性な部分とを形成させた場合
の、この発明の亜鉛系メッキ鋼板の実施例の縦断面を示
す模式図である。
FIG. 4 is a method of immersing a zinc-based plated steel sheet in an acidic solution,
Alternatively, according to the present invention, a part of the air oxide film on the surface of the plating layer is dissolved by anodic electrolysis in an acidic solution to form an active portion and an inactive portion on the plating layer surface. FIG. 3 is a schematic view showing a vertical cross section of an example of the zinc-based plated steel sheet.

【図5】EPMAによるFe−Ni−O系皮膜中のNi
の分布状態を示す顕微鏡写真の例である。
FIG. 5: Ni in Fe-Ni-O based coating by EPMA
3 is an example of a micrograph showing a distribution state of.

【図6】摩擦係数測定装置を示す概略正面図である。FIG. 6 is a schematic front view showing a friction coefficient measuring device.

【図7】図5中のビ−ドの形状・寸法を示す概略斜視図
である。
7 is a schematic perspective view showing the shape and dimensions of the beads in FIG.

【図8】本発明の亜鉛系メッキ鋼板の特性の一つである
化成処理皮膜と亜鉛系メッキ層自体との密着力の評価方
法を示す概略斜視図である。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a method for evaluating the adhesion between the chemical conversion treatment film and the zinc-based plated layer itself, which is one of the characteristics of the zinc-based plated steel sheet of the present invention.

【図9】接着性試験における剥離強度測定時の引張荷重
の負荷を説明する概略斜視図である。
FIG. 9 is a schematic perspective view illustrating a load of a tensile load when measuring peel strength in an adhesiveness test.

【図10】接着試験における剥離強度測定時の引張荷重
の負荷を説明する概略斜視図である。
FIG. 10 is a schematic perspective view illustrating a load of a tensile load when measuring peel strength in an adhesion test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鋼板、 2 亜鉛系メッキ層、 2a 凸部、 2b 凹部、 3 Fe−Ni−O系皮膜、 4 不活性部分、 5 活性部分、 6 摩擦係数測定用試料、 7 試料台、 8 スライドテ−ブル、 9 ロ−ラ、 10 スライドテ−ブル支持台、 11 ビ−ド、 12 第1ロ−ドセル、 13 第2ロ−ドセル、 14 レ−ル、 15 供試体、 16 スペ−サ−、 17 接着剤、 18 接着試験用試験体、 19 補強板 P 引張荷重、 F 摺動抵抗力、 N 押付け荷重。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 steel plate, 2 zinc-based plating layer, 2a convex part, 2b concave part, 3 Fe-Ni-O type film, 4 inactive part, 5 active part, 6 friction coefficient measurement sample, 7 sample stand, 8 slide table, 9 roller, 10 slide table support, 11 bead, 12 first load cell, 13 second load cell, 14 rail, 15 sample, 16 spacer, 17 adhesive, 18 Test specimen for adhesion test, 19 Reinforcing plate P Tensile load, F Sliding resistance force, N Pressing load.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年5月15日[Submission date] May 15, 1996

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図5】 [Figure 5]

フロントページの続き (72)発明者 稲垣 淳一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山下 正明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Junichi Inagaki Marunouchi 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Steel Tube Co., Ltd. (72) Masaaki Yamashita Marunouchi 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Stock In the company

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1方の面のメッキ層表面にF
e−Ni−O系皮膜を有する亜鉛系メッキ鋼板であっ
て、前記Fe−Ni−O系皮膜は島状またはモザイク状
に分布し、前記Fe−Ni−O系皮膜の付着量が前記F
e−Ni−O系皮膜中の金属元素の合計換算量で10〜
1500mg/m2 の範囲内にあり、且つ、前記Fe−
Ni−O系皮膜の表面被覆率が30〜90%の範囲内に
あることを特徴とする亜鉛系メッキ鋼板。
1. An F coating on at least one surface of the plating layer.
A zinc-based plated steel sheet having an e-Ni-O-based coating, wherein the Fe-Ni-O-based coating is distributed in an island shape or a mosaic shape, and the adhesion amount of the Fe-Ni-O-based coating is the F-type.
10 to 10 in total converted amount of metal elements in the e-Ni-O-based coating
It is in the range of 1500 mg / m 2 , and the Fe-
A zinc-based plated steel sheet, wherein the surface coverage of the Ni-O-based coating is in the range of 30 to 90%.
【請求項2】 前記Fe−Ni−O系皮膜のFe含有量
(wt.%)とNi含有量(wt.%)との和に対する
前記Fe含有量(wt.%)の比率は、0.004〜
0.9の範囲内にあり、且つ、前記Fe−Ni−O系皮
膜中の酸素含有量は、0.5〜10wt.%の範囲内に
ある請求項1記載の亜鉛系メッキ鋼板。
2. The ratio of the Fe content (wt.%) To the sum of the Fe content (wt.%) And the Ni content (wt.%) Of the Fe—Ni—O-based coating is 0. 004 ~
It is in the range of 0.9 and the oxygen content in the Fe-Ni-O-based coating is 0.5-10 wt. The zinc-based plated steel sheet according to claim 1, which is in the range of%.
【請求項3】 FeイオンおよびNiイオンを含有しp
Hが1〜3.5の範囲内にあるミスト状の溶液を、亜鉛
系メッキ鋼板の少なくとも1方の面のメッキ層表面に吹
き付け、次いで、前記亜鉛系メッキ鋼板を1秒以上、2
0〜70℃の温度範囲内で保持した後、このようにして
得られた前記亜鉛系メッキ鋼板に加熱処理を施すことに
より、付着量が金属元素の合計換算量で10〜1500
mg/m2 の範囲内にあり、被覆率が30〜90%の範
囲内にあり、且つ、分布形態が島状またはモザイク状で
あるFe−Ni−O系皮膜を、前記メッキ層表面に形成
させることを特徴とする亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
3. A p-containing Fe ion and a Ni ion
A mist-like solution having H in the range of 1 to 3.5 is sprayed onto the surface of the plating layer on at least one side of the zinc-based plated steel sheet, and then the zinc-based plated steel sheet is applied for 1 second or longer, 2
After being kept in the temperature range of 0 to 70 ° C., the zinc-based plated steel sheet thus obtained is subjected to a heat treatment, so that the adhesion amount is 10 to 1500 in terms of the total conversion amount of metal elements.
in the range of mg / m 2, is in the range coverage of 30% to 90%, and the Fe-Ni-O based film is a distribution form islands or mosaic, formed on the plating layer surface A method for producing a zinc-based plated steel sheet, comprising:
【請求項4】 前記ミスト状の溶液中のFe含有量(g
/l)とNi含量量(g/l)との和に対する前記Fe
含有量(g/l)の比率は、0.004〜0.9の範囲
内にある、請求項3記載の亜鉛系メッキ鋼板の製造方
法。
4. The Fe content (g in the mist-like solution)
/ L) and the Ni content (g / l)
The method for producing a zinc-plated steel sheet according to claim 3, wherein the content (g / l) ratio is in the range of 0.004 to 0.9.
【請求項5】 前記加熱処理における前記亜鉛系メッキ
鋼板の温度は80〜500℃である、請求項3または4
記載の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
5. The temperature of the zinc-based plated steel sheet in the heat treatment is 80 to 500 ° C. 3.
A method for producing the zinc-based plated steel sheet described above.
【請求項6】 亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延することに
よりメッキ層表面に微細な凹凸を形成させ、次いで、こ
のようにして微細な凹凸が形成された前記メッキ層表面
を有する前記亜鉛系メッキ鋼板に対してFe−Ni−O
系皮膜の形成処理を施すことにより、島状またはモザイ
ク状に分布したFe−Ni−O系皮膜を前記亜鉛系メッ
キ鋼板の少なくとも1方の面の前記メッキ層表面に形成
させ、しかも、付着量が金属元素の合計換算量で10〜
1500mg/m2 の範囲内にあり、且つ、被覆率が3
0〜90%の範囲内にあるFe−Ni−O系皮膜を形成
させることを特徴とする亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
6. The zinc-based plating having the surface of the plating layer on which fine unevenness is formed by temper-rolling a zinc-based plated steel sheet and then forming the fine unevenness on the surface of the plated layer. Fe-Ni-O for steel sheet
An Fe-Ni-O-based coating distributed in an island shape or a mosaic shape is formed on at least one surface of the zinc-based plated steel sheet by performing the formation treatment of the coating-based coating, and the amount of the adhesion is further increased. Is 10 in the total conversion amount of metal elements
It is within the range of 1500 mg / m 2 and the coverage is 3
A method for producing a zinc-based plated steel sheet, which comprises forming an Fe-Ni-O-based coating within a range of 0 to 90%.
【請求項7】 亜鉛系メッキ鋼板を調質圧延することに
よりメッキ層表面に新生面を形成させ、次いで、このよ
うにして新生面が形成された前記メッキ層表面を有する
前記亜鉛系メッキ鋼板に対してFe−Ni−O系皮膜の
形成処理を施すことにより、島状またはモザイク状に分
布したFe−Ni−O系皮膜を前記亜鉛系メッキ鋼板の
少なくとも1方の面の前記メッキ層表面に形成させ、し
かも、付着量が金属元素の合計換算量で10〜1500
mg/m2 の範囲内にあり、且つ、被覆率が30〜90
%の範囲内にあるFe−Ni−O系皮膜を形成させるこ
とを特徴とする亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
7. A zinc-plated steel sheet is temper-rolled to form a new surface on the plating layer surface, and then the zinc-based plating steel sheet having the plating layer surface on which the new surface is formed is applied. An Fe-Ni-O-based coating distributed in an island shape or a mosaic shape is formed on at least one surface of the zinc-based plated steel sheet by performing a formation treatment of the Fe-Ni-O-based coating. Moreover, the adhered amount is 10 to 1500 in the total conversion amount of metal elements.
It is in the range of mg / m 2 and the coverage is 30 to 90.
% Of Fe-Ni-O type coating film is formed, and the manufacturing method of the zinc-based plated steel sheet characterized by the above-mentioned.
【請求項8】 亜鉛系メッキ鋼板を酸性溶液に浸漬する
か、または、酸性溶液中で陽極電解することによりメッ
キ層表面に存在する空気酸化皮膜の一部を溶解させて前
記メッキ層表面に活性な部分と不活性な部分とを形成さ
せ、次いで、このようにして活性な部分と不活性な部分
とが形成された前記メッキ層表面を有する前記亜鉛系メ
ッキ鋼板に対してFe−Ni−O系皮膜の形成処理を施
すことにより、島状またはモザイク状に分布したFe−
Ni−O系皮膜を前記亜鉛系メッキ鋼板の少なくとも1
方の面の前記メッキ層表面に形成させ、しかも、付着量
が金属元素の合計換算量で10〜1500mg/m2
範囲内にあり、且つ、被覆率が30〜90%の範囲内に
あるFe−Ni−O系皮膜を形成させることを特徴とす
る亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
8. A zinc-based plated steel sheet is immersed in an acidic solution or is subjected to anodic electrolysis in an acidic solution to dissolve a part of the air-oxidized film present on the surface of the plated layer and activate it on the surface of the plated layer. Fe-Ni-O is formed on the zinc-based plated steel sheet having the plating layer surface on which the active portion and the inactive portion are formed. Fe-distributed in the form of islands or mosaics by forming the system film
At least one of the zinc-based plated steel sheets is coated with a Ni-O-based coating.
It is formed on the surface of the plating layer on the other side, and the amount of adhesion is in the range of 10 to 1500 mg / m 2 in terms of the total amount of metal elements, and the coverage is in the range of 30 to 90%. A method for producing a zinc-based plated steel sheet, which comprises forming an Fe-Ni-O-based coating.
【請求項9】 亜鉛系メッキ鋼板をアルカリ性溶液中に
浸漬するか、または、アルカリ性溶液中で陽極電解する
ことによりメッキ層表面に存在する空気酸化皮膜の一部
を溶解させて前記メッキ層表面に活性な部分と不活性な
部分とを形成させ、次いで、このようにして活性な部分
と不活性な部分とが形成された前記メッキ層表面を有す
る前記亜鉛系メッキ鋼板に対してFe−Ni−O系皮膜
の形成処理を施すことにより、島状またはモザイク状に
分布したFe−Ni−O系皮膜を前記亜鉛系メッキ鋼板
の少なくとも1方の面の前記メッキ層表面に形成させ、
しかも、付着量が金属元素の合計換算量で10〜150
0mg/m2 の範囲内にあり、且つ、被覆率が30〜9
0%の範囲内にあるFe−Ni−O系皮膜を形成させる
ことを特徴とする亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
9. A zinc-based plated steel sheet is immersed in an alkaline solution or is subjected to anodic electrolysis in an alkaline solution to dissolve a part of the air-oxidized film present on the surface of the plated layer so that the surface of the plated layer is dissolved. Fe-Ni- is applied to the zinc-based plated steel sheet having an active portion and an inactive portion, and then having the plating layer surface on which the active portion and the inactive portion are formed. An Fe-Ni-O-based coating distributed in an island shape or a mosaic shape is formed on at least one surface of the zinc-based plated steel sheet by performing an O-based coating forming treatment,
Moreover, the adhesion amount is 10 to 150 in terms of the total conversion amount of metal elements.
Within the range of 0 mg / m 2 , and the coverage is 30 to 9
A method for manufacturing a zinc-based plated steel sheet, which comprises forming an Fe-Ni-O-based coating within a range of 0%.
【請求項10】 前記Fe−Ni−O系皮膜の前記形成
処理は、陰極電解によるものであって、前記陰極電解の
電解液は、硫酸ニッケル、硫酸第一鉄および硫酸第二鉄
を合計で0.3〜2.0mol/lの範囲内で含有し、
且つ、pHが1〜2の範囲内にあることを満たすもので
ある、請求項6〜9のいずれか一つに記載の亜鉛系メッ
キ鋼板の製造方法。
10. The formation treatment of the Fe—Ni—O-based coating is performed by cathodic electrolysis, and the electrolytic solution of the cathodic electrolysis is nickel sulfate, ferrous sulfate and ferric sulfate in total. It is contained in the range of 0.3 to 2.0 mol / l,
Moreover, the manufacturing method of the zinc-based plated steel sheet according to any one of claims 6 to 9, which satisfies the condition that the pH is in the range of 1 to 2.
【請求項11】 前記電解液は、これに含有されるFe
含有量(g/l)とNi含有量(g/l)との和に対す
る前記Fe含有量(g/l)の比率が、0.004〜
0.9の範囲内にあり、且つ、硫酸第一鉄(mol/
l)と硫酸第二鉄(mol/l)との和に対する前記硫
酸第一鉄(mol/l)のモル比が、0.5〜1.0未
満の範囲内にあることを満たすものである、請求項10
記載の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
11. The electrolytic solution contains Fe contained in the electrolytic solution.
The ratio of the Fe content (g / l) to the sum of the content (g / l) and the Ni content (g / l) is 0.004 to
Within the range of 0.9 and ferrous sulfate (mol /
The molar ratio of the ferrous sulfate (mol / l) to the sum of 1) and ferric sulfate (mol / l) is in the range of 0.5 to less than 1.0. Claim 10
A method for producing the zinc-based plated steel sheet described above.
【請求項12】 前記Fe−Ni−O系皮膜の前記形成
処理は、処理液として水溶液を用いるものであって、前
記水溶液は、FeCl2 およびNiCl2 を含有し、p
Hが2.0〜3.5の範囲内にあり、且つ、温度が20
〜70℃の範囲内であることを満たすものである、請求
項6〜9のいずれか一つに記載の亜鉛系メッキ鋼板の製
造方法。
12. The treatment for forming the Fe—Ni—O-based coating uses an aqueous solution as a treatment liquid, wherein the aqueous solution contains FeCl 2 and NiCl 2 , and p
H is in the range of 2.0 to 3.5, and the temperature is 20.
The method for producing a zinc-based plated steel sheet according to any one of claims 6 to 9, which satisfies the condition of being in the range of to 70 ° C.
【請求項13】 前記Fe−Ni−O系皮膜の前記形成
処理は、処理液として水溶液を用いるものであって、前
記水溶液は、FeCl2 およびNiCl2 を含有し、F
e含有量(g/l)とNi含有量(g/l)との和に対
する前記Fe含有量(g/l)の比率が、0.004〜
0.9の範囲内にあり、pHが2.0〜3.5の範囲内
にあり、且つ、温度が20〜70℃の範囲内であること
を満たすものである、請求項6〜9のいずれか一つに記
載の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
13. The treatment for forming the Fe—Ni—O-based coating uses an aqueous solution as a treatment liquid, wherein the aqueous solution contains FeCl 2 and NiCl 2 , and
The ratio of the Fe content (g / l) to the sum of the e content (g / l) and the Ni content (g / l) is 0.004 to
It is within the range of 0.9, the pH is within the range of 2.0 to 3.5, and the temperature is within the range of 20 to 70 ° C. The method for manufacturing a zinc-plated steel sheet according to any one of claims.
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