JPH10237668A - Production of chromate treated extra-low lead hot dip galvanized steel sheet excellent in white rust resistance - Google Patents

Production of chromate treated extra-low lead hot dip galvanized steel sheet excellent in white rust resistance

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Publication number
JPH10237668A
JPH10237668A JP5552797A JP5552797A JPH10237668A JP H10237668 A JPH10237668 A JP H10237668A JP 5552797 A JP5552797 A JP 5552797A JP 5552797 A JP5552797 A JP 5552797A JP H10237668 A JPH10237668 A JP H10237668A
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JP
Japan
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ions
chromate
steel sheet
chromium
galvanized steel
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Application number
JP5552797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Miyoshi
達也 三好
Takahiro Kubota
隆広 窪田
Masaru Sagiyama
勝 鷺山
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a chromate treated hot dip galvanized steel sheet using an extra-low lead hot dip galvanized steel sheet having a uniform appearance as the stock and showing excellent white rust resistance over a long period without damaging the stability of a chromate treating soln. SOLUTION: An extra-low lead hot dip galvanized steel sheet applied with plating by a hot dip galvanizing bath contg., by weight, <=0.01% Pb and 0.1 to 0.3% Al is coated with a chromate treating soln. contg. sexivalent chromium ions, trivalent chromium ions and nitric acid ions, in which the molar ratio of trivalent chromium ions/sexivalent chromium ions is regulated to 1/9 to 1/1, and the molar ratio of nitric acid ions to the total chromium ions (sexivalent chromium ions + trivalent chromium ions) is regulated to 0.1 to 1.6, which is dried at a sheet temp. of 40 to 250 deg.C without washing to form chromate coating with 5 to 50mg/m<2> coating weight expressed in terms of metallic chromium.

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】本発明は、クロメート処理に
よる耐白錆性に優れたクロメート処理極低鉛溶融亜鉛め
っき鋼板の製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for producing a chromate treated ultra-low lead galvanized steel sheet having excellent white rust resistance by chromate treatment.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板の亜鉛めっきによる犠牲防食は最も
効果的で且つ経済的な防食方法であるため、現在では我
国の年間粗鋼生産量(約1億トン)の約10%に当たる
1000万トンが亜鉛系めっき鋼板として生産され、建
材、自動車、家電等の広い分野で使用されている。亜鉛
による犠牲防食機構は、亜鉛と鉄という2つの金属が接
触した状況下で電池が形成され、より卑な金属である亜
鉛が陽極となり、鉄を陰極化して鉄単独の場合の局部電
池形成による陽極溶解を抑止し、鉄の腐食を防止するも
のである。このような防錆作用は鉄と接触している亜鉛
が消失した時点で終わるため、その作用効果を長期間持
続させるためには亜鉛層の腐食を抑制することが必要で
あり、その対策としてめっき後にクロメート処理を施す
ことが広く行われている。
2. Description of the Related Art Since sacrificial corrosion protection by galvanizing steel sheets is the most effective and economical corrosion protection method, at present, 10 million tons, which is about 10% of the annual crude steel production in Japan (about 100 million tons), is used. Produced as galvanized steel sheet, it is used in a wide range of fields, such as building materials, automobiles and home appliances. The sacrificial corrosion protection mechanism using zinc is based on the formation of a battery in a situation where two metals, zinc and iron, are in contact with each other. It suppresses anode dissolution and prevents corrosion of iron. Since such rust prevention action ends when the zinc in contact with iron disappears, it is necessary to suppress the corrosion of the zinc layer in order to maintain the action effect for a long period of time. It is widely performed to perform a chromate treatment later.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来、このクロメート
処理による防錆方法に関しては、クロム酸をベースとし
た処理液にリン酸を添加することにより耐食性の向上を
図ったものが数多く提案されている。しかしながら、リ
ン酸を添加したクロメート処理液には以下に述べるよう
な問題がある。すなわち、リン酸イオンは3価クロムイ
オンと反応してリン酸クロムを形成するが、処理後のめ
っき鋼板面上には一部の未反応のリン酸も残るために、
この部分が吸湿性を示し、このためクロメート処理され
ためっき鋼板は比較的短期間における耐白錆性は顕著に
改善されるものの、長期にわたる白錆発生の抑制効果が
期待できない。また、クロメート処理液中でリン酸クロ
ムが一部生成され、これが処理液中でスラッジとなるた
め、このスラッジ除去が大きな問題となる。
Hitherto, many rust-prevention methods by chromate treatment have been proposed in which the corrosion resistance is improved by adding phosphoric acid to a chromic acid-based treatment solution. . However, the chromate treatment solution to which phosphoric acid has been added has the following problems. That is, phosphate ions react with trivalent chromium ions to form chromium phosphate, but some unreacted phosphoric acid remains on the plated steel sheet surface after the treatment.
Although this portion exhibits hygroscopicity, the plated steel sheet subjected to the chromate treatment has a remarkably improved white rust resistance in a relatively short period of time, but cannot be expected to have a long-term effect of suppressing the generation of white rust. Further, since chromium phosphate is partially generated in the chromate treatment liquid and becomes sludge in the treatment liquid, removal of the sludge is a serious problem.

【0004】したがって本発明の目的は、均一な外観を
有する極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板を素材とし、クロメー
ト処理液の安定性を害することなく、長期にわたる優れ
た耐白錆性を示すクロメート処理溶融亜鉛めっき鋼板を
製造し得る方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a chromate-treated hot-dip galvanized steel sheet having a uniform appearance and exhibiting a long-term excellent white rust resistance without impairing the stability of the chromate-treating solution. It is to provide a method capable of manufacturing a galvanized steel sheet.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、クロメー
ト処理極低鉛溶融亜鉛系めっき鋼板の耐白錆性と製造時
のクロメート処理液安定性を改善することができる方法
について種々の実験と検討を行った結果、めっき後の鋼
板に対して、硝酸イオンを含有した特定組成のクロメー
ト処理液によるクロメート処理を施すことにより、クロ
メート処理液の安定性を害することなく、優れた耐白錆
性を有するクロメート処理極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板を
工業的に安定して製造できることを見い出した。本発明
はこのような知見に基づきなされたもので、その特徴は
以下の通りである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various experiments on methods for improving the white rust resistance and chromate treatment solution stability of a chromate-treated ultra-low lead galvanized steel sheet during production. As a result of the examination, the steel plate after plating was subjected to chromate treatment with a chromate treatment solution containing a specific composition containing nitrate ions, and thereby excellent white rust resistance without impairing the stability of the chromate treatment solution. It has been found that a chromate treated ultra-low lead hot-dip galvanized steel sheet can be manufactured industrially stably. The present invention has been made based on such findings, and the features thereof are as follows.

【0006】[1] Pb:0.01重量%以下、Al:
0.1〜0.3重量%を含有する溶融亜鉛めっき浴でめ
っきされた極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板を、6価クロムイ
オンと3価クロムイオンと硝酸イオンとを含有し、3価
クロムイオン/6価クロムイオンのモル比が1/9〜1
/1、全クロムイオン(6価クロムイオン+3価クロム
イオン)に対する硝酸イオンのモル比が0.1〜1.6
に調整されたクロメート処理液を塗布し、水洗すること
なく40〜250℃の板温で乾燥し、金属クロム換算で
付着量が5〜50mg/m2のクロメート皮膜を形成さ
せることを特徴とする耐白錆性に優れたクロメート処理
極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
[1] Pb: 0.01% by weight or less, Al:
An ultra-low-lead hot-dip galvanized steel sheet plated in a hot-dip galvanizing bath containing 0.1 to 0.3% by weight contains a hexavalent chromium ion, a trivalent chromium ion, and a nitrate ion, The molar ratio of the hexavalent chromium ion is from 1/9 to 1
/ 1, the molar ratio of nitrate ion to total chromium ion (hexavalent chromium ion + trivalent chromium ion) is 0.1 to 1.6.
Is applied at a plate temperature of 40 to 250 ° C. without washing with water to form a chromate film having an adhesion amount of 5 to 50 mg / m 2 in terms of chromium metal. A method for producing chromate treated ultra-low lead galvanized steel sheet with excellent white rust resistance.

【0007】[2] 上記[1]の製造方法において、クロメ
ート処理液がコバルト、ニッケル、ストロンチウム、バ
リウムの各金属イオンの中から選ばれる1種または2種
以上を含有し、全クロムイオン(6価クロムイオン+3
価クロムイオン)に対する前記金属イオンの合計のモル
比が0.04〜0.2である耐白錆性に優れたクロメー
ト処理極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 [3] 上記[1]の製造方法において、クロメート処理液が
コバルトイオンを含有し、全クロムイオン(6価クロム
イオン+3価クロムイオン)に対するコバルトイオンの
モル比が0.04〜0.2である耐白錆性に優れたクロ
メート処理極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
[2] In the production method of the above [1], the chromate treatment solution contains one or more kinds of metal ions selected from cobalt, nickel, strontium and barium, and the total chromium ion (6 Chromium ion +3
A method for producing a chromate treated ultra-low lead galvanized steel sheet having excellent white rust resistance, wherein the total molar ratio of the metal ions to the chromium ions is 0.04 to 0.2. [3] In the production method of the above [1], the chromate treatment solution contains cobalt ions, and the molar ratio of cobalt ions to all chromium ions (hexavalent chromium ions + trivalent chromium ions) is 0.04 to 0.2. A method for producing a chromate treated ultra low lead galvanized steel sheet with excellent white rust resistance.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明は、Pb:0.01重量%
以下、Al:0.1〜0.3重量%を含有する溶融亜鉛
めっき浴でめっきされた極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板をク
ロメート処理する方法である。このような極低鉛溶融亜
鉛めっき鋼板においては、明確なスパングルが形成され
ず、外観が均一であることが求められる。極低鉛溶融亜
鉛めっき鋼板はめっき層中の鉛含有量が非常に少ないた
め、鉛を起点とする微小な局部電池が形成されにくく、
このため優れた耐黒変性を示すという特徴がある。ま
た、上記のように局部電池が形成されにくいため腐食の
起点が少なく、このため耐食性にも優れている。しかし
ながら、めっきままでは十分な耐食性を維持することが
できないためクロメート処理を施す必要がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a method for producing Pb:
The following is a method of chromate treating a very low lead hot-dip galvanized steel sheet plated in a hot-dip galvanizing bath containing 0.1 to 0.3% by weight of Al. Such an ultra-low lead hot-dip galvanized steel sheet is required to have a uniform appearance without forming a clear spangle. Since the extremely low lead galvanized steel sheet has a very low lead content in the coating layer, it is difficult to form minute local batteries starting from lead,
For this reason, it is characterized by exhibiting excellent blackening resistance. Further, since a local battery is hardly formed as described above, the starting point of corrosion is small, and therefore, the corrosion resistance is excellent. However, it is not possible to maintain sufficient corrosion resistance as it is, and it is necessary to perform a chromate treatment.

【0009】このような問題に対し、本発明では硝酸を
含有するクロメート処理液に極低鉛溶融亜鉛めっきを接
触させるとめっき表面の亜鉛が酸化され、且つクロムの
不働態化が進むことにより、耐白錆性を効果的に抑制で
きることを見い出した。めっき表面の亜鉛の酸化および
クロムの不働態化による耐白錆性の向上効果は、硝酸イ
オンを含有するクロメート処理液を使用した場合に特に
顕著であり、クロメート処理液に他の無機酸、例えばリ
ン酸、硫酸、フッ酸等を含有させても十分な耐白錆性向
上効果は得られない。また、従来知られたクロム酸やそ
の一部を還元したクロム酸溶液でもそのような効果はほ
とんどない。
In order to solve such a problem, according to the present invention, when a very low lead hot-dip galvanizing is brought into contact with a chromate treatment solution containing nitric acid, zinc on the surface of the plating is oxidized, and passivation of chromium proceeds. It has been found that white rust resistance can be effectively suppressed. The effect of improving the white rust resistance due to the oxidation of zinc on the plating surface and the passivation of chromium is particularly remarkable when a chromate treatment solution containing nitrate ions is used. Even if phosphoric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid or the like is contained, a sufficient effect of improving white rust resistance cannot be obtained. Further, even if the conventionally known chromic acid or a partially reduced chromic acid solution is used, such an effect is hardly obtained.

【0010】また、上記の硝酸を含有した処理液による
クロメート処理に関しては、6価クロムイオンと3価ク
ロムイオンと硝酸イオンを含有し、硝酸イオンを全クロ
ムイオンとのモル比で0.1〜1.6に調製したクロメ
ート処理液でクロメート処理することにより、長期間使
用しても亜鉛などの夾雑イオンの混入によるスラッジ発
生がなく、クロメート処理液の組成を安定して維持でき
ることが判った。また、クロメート処理液中に反応・沈
殿を形成するものがないためスラッジの生成がほとんど
なく、このためクロメート処理液の組成を安定して維持
できることが判った。
The chromate treatment using the treatment solution containing nitric acid includes hexavalent chromium ion, trivalent chromium ion and nitrate ion, and the nitrate ion is contained in a molar ratio of 0.1 to 0.1% in total chromium ion. It was found that by performing the chromate treatment with the chromate treatment solution prepared in 1.6, even when used for a long period of time, sludge was not generated due to contamination of impurities such as zinc, and the composition of the chromate treatment solution could be stably maintained. In addition, it was found that there was almost no sludge generation because there was no reaction / precipitation in the chromate treatment liquid, and thus the composition of the chromate treatment liquid could be stably maintained.

【0011】以下、本発明の詳細と限定理由について説
明する。本発明がクロメート処理の対象とする溶融亜鉛
めっき鋼板は、鋼板をPb:0.01重量%以下、A
l:0.1〜0.3重量%を含有する溶融亜鉛めっき浴
でめっきして得られた極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板であ
る。めっき浴中の鉛含有量が0.01重量%超では、溶
融亜鉛めっき表面にスパングルが形成され、美麗なゼロ
スパングルが十分に得られない。また、めっき浴中のア
ルミニウム含有量が0.1重量%未満では十分なめっき
密着性が得られず、一方、0.3重量%を超えるとクロ
メート処理後に高温多湿環境に曝されると黒変し易くな
るため好ましくない。
The details of the present invention and the reasons for limitation will be described below. The hot-dip galvanized steel sheet to be subjected to the chromate treatment in the present invention has a steel sheet having a Pb: 0.01% by weight or less, A
1: Very low lead hot-dip galvanized steel sheet obtained by plating in a hot-dip galvanizing bath containing 0.1 to 0.3% by weight. If the lead content in the plating bath exceeds 0.01% by weight, spangles are formed on the surface of the hot-dip galvanized coating, and a beautiful zero spangle cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the aluminum content in the plating bath is less than 0.1% by weight, sufficient plating adhesion cannot be obtained. On the other hand, if the aluminum content exceeds 0.3% by weight, blackening occurs when exposed to a high-temperature and high-humidity environment after chromate treatment. It is not preferable because it becomes easy to perform.

【0012】本発明法では、6価クロムイオンと3価ク
ロムイオンと硝酸イオンとを含有し、3価クロムイオン
/6価クロムイオンのモル比および全クロムイオンに対
する硝酸イオンのモル比が所定の範囲に調製されたクロ
メート処理液を塗布し、クロメート皮膜を形成する。前
記クロメート処理液に含まれる3価クロムイオンと6価
クロムイオンは、3価クロムイオン/6価クロムイオン
のモル比で1/9〜1/1、好ましくは1/4〜2/3
とする。3価クロムイオン/6価クロムイオンのモル比
が1/9未満では腐食環境下におけるクロムの溶出が過
多となるため長期にわたる耐食性の維持ができず、また
クロム溶出による環境汚染を招くため好ましくない。一
方、3価クロムイオン/6価クロムイオンのモル比が1
/1を超えると、6価クロムイオンによる耐食性の改善
効果が十分に得られない。
In the method of the present invention, hexavalent chromium ion, trivalent chromium ion and nitrate ion are contained, and the molar ratio of trivalent chromium ion / hexavalent chromium ion and the molar ratio of nitrate ion to all chromium ions are predetermined. The chromate treatment solution prepared in the range is applied to form a chromate film. The trivalent chromium ion and hexavalent chromium ion contained in the chromate treatment solution are 1/9 to 1/1, preferably 1/4 to 2/3, in a molar ratio of trivalent chromium ion / hexavalent chromium ion.
And If the molar ratio of trivalent chromium ion / hexavalent chromium ion is less than 1/9, elution of chromium in a corrosive environment becomes excessive, so that long-term corrosion resistance cannot be maintained, and environmental pollution due to elution of chromium is not preferred. . On the other hand, when the molar ratio of trivalent chromium ion / hexavalent chromium ion is 1
If it exceeds / 1, the effect of improving corrosion resistance by hexavalent chromium ions cannot be sufficiently obtained.

【0013】クロメート皮膜による白錆発生の防止機構
は、一般的に6価クロムイオンによる亜鉛の腐食を抑制
するインヒビター効果であると理解されており、さらに
クロメート皮膜から溶出する6価クロムイオンが皮膜の
損傷部分を補修する自己補修作用も耐白錆性向上に寄与
しているものと考えられている。しかし、6価クロムイ
オンだけで得られるクロメート皮膜は、水分の介在によ
り6価クロムイオンが過剰に溶出して白錆発生の原因と
なるため、6価クロムイオンの過剰溶出を抑制する目的
で3価クロムイオンを配合することが広く行われてい
る。本発明においても同様の目的で、クロメート処理液
中に上記のモル比で3価クロムイオンと6価クロムイオ
ンを含有させる。
The mechanism of preventing the formation of white rust by the chromate film is generally understood to be an inhibitory effect of suppressing the corrosion of zinc by hexavalent chromium ions. It is considered that the self-repairing action of repairing the damaged part also contributes to the improvement of white rust resistance. However, the chromate film obtained only with hexavalent chromium ions causes excessive elution of hexavalent chromium ions due to the presence of moisture and causes the formation of white rust. It is widely practiced to incorporate chromium ions. In the present invention, for the same purpose, trivalent chromium ions and hexavalent chromium ions are contained in the chromate treatment solution in the above molar ratio.

【0014】一般に、3価クロムイオンと6価クロムイ
オンのみからなる水溶液では、3価クロムイオンが沈降
しないでイオンとして水溶液中に存在するためには、3
価クロムイオン/6価クロムイオンのモル比を2/3以
下にする必要がある。一方、ゼロスパングルである極低
鉛溶融亜鉛めっき鋼板では外観色調が重要視されるケー
スが多く、このような場合には、クロム付着量が多いと
黄色みが出て外観色調が損われるため、耐食性をある程
度犠牲にしてでもクロム付着量を抑制せざるを得なくな
る。このような問題に対しては、本発明が用いるクロメ
ート処理液はクロム酸以外の酸成分として硝酸が添加さ
れているため、表面色調に悪影響を与える6価クロムイ
オンの割合を低減させ、3価クロムイオン/6価クロム
イオンのモル比を2/3以上に高める(但し、上述した
上限のモル比1/1を限度として)ことができ、これに
よりクロム付着量を低減させることなく所望の着色防止
効果を得ることができる。
Generally, in an aqueous solution containing only trivalent chromium ions and hexavalent chromium ions, it is necessary that trivalent chromium ions exist in the aqueous solution as ions without settling.
The molar ratio of valent chromium ion / hexavalent chromium ion needs to be 2/3 or less. On the other hand, in the case of extremely low-lead galvanized steel sheets that are zero spangles, the appearance color tone is often regarded as important.In such cases, if the amount of chromium attached is large, the appearance color tone becomes yellow and the appearance color tone is impaired, Even if corrosion resistance is sacrificed to some extent, the amount of chromium deposited must be suppressed. In order to solve such a problem, the chromate treatment solution used in the present invention contains nitric acid as an acid component other than chromic acid. The molar ratio of chromium ions / hexavalent chromium ions can be increased to 2/3 or more (provided that the upper limit of the molar ratio of 1/1 described above is limited), whereby the desired coloring can be achieved without reducing the amount of chromium adhering. The prevention effect can be obtained.

【0015】クロムイオンをクロメート処理液に供給す
るためには、無水クロム酸水溶液を公知の還元剤で部分
還元したものを用いることができ、また3価クロムイオ
ンの供給には硝酸クロムを用いることもできる。クロメ
ート処理液に含まれる硝酸イオンは全クロムイオン(6
価クロムイオン+3価クロムイオン)に対するモル比
で、すなわち硝酸イオン/全クロムイオンのモル比で
0.1〜1.6、好ましくは0.4〜1.2とする。硝
酸イオン/全クロムイオンのモル比が0.1未満では耐
食性向上効果が不十分であり、一方、硝酸イオン/全ク
ロムイオンのモル比が1.6を超えるとクロメート液の
エッチング力が高くなり過ぎ、Zn、Al等の夾雑イオ
ン混入によるスラッジ発生の原因となり、安定的に高い
耐食性を維持できなくなるため好ましくない。クロメー
ト液中の硝酸イオンは、硝酸、硝酸クロム、硝酸コバル
ト、硝酸亜鉛等により供給することができる。
In order to supply chromium ions to the chromate treatment solution, a solution obtained by partially reducing an aqueous solution of chromic anhydride with a known reducing agent can be used, and chromium nitrate is used to supply trivalent chromium ions. Can also. The nitrate ions contained in the chromate treatment solution are all chromium ions (6
(Chromium ion + trivalent chromium ion), that is, the molar ratio of nitrate ion / total chromium ion is 0.1 to 1.6, preferably 0.4 to 1.2. If the molar ratio of nitrate ion / total chromium ion is less than 0.1, the effect of improving corrosion resistance is insufficient, while if the molar ratio of nitrate ion / total chromium ion exceeds 1.6, the etching power of the chromate solution becomes high. It is not preferable because sludge is generated due to contamination of contaminant ions such as Zn and Al, and high corrosion resistance cannot be stably maintained. The nitrate ions in the chromate solution can be supplied by nitric acid, chromium nitrate, cobalt nitrate, zinc nitrate or the like.

【0016】さらに、クロメート処理液にはコバルト、
ニッケル、ストロンチウム、バリウムの各金属イオンの
中から選ばれる1種または2種以上を、全クロムイオン
(6価クロムイオン+3価クロムイオン)に対するモル
比で、すなわち金属イオン/全クロムイオンのモル比で
0.04〜0.2の範囲で含有させることができる。こ
れらの金属イオンはクロム酸イオンとの間で難溶性の化
合物を生成し、この化合物によってクロメート皮膜のバ
リヤー性が高まることにより耐食性が向上するものと考
えられる。金属イオンの添加量が全クロムイオンに対す
るモル比で0.04未満では耐食性向上効果が乏しく、
一方、0.2を超えるとクロメート処理液が沈殿を生じ
やすくなり、液安定性が低下するため好ましくない。な
お、クロメート処理液には、エッチング作用によってめ
っき成分から不可避的に混入してくるZn、Al、Pb
等の金属イオンが含まれる場合があるが、これら金属イ
オンの混入は本発明の効果に影響を与えない。
Further, the chromate treatment liquid contains cobalt,
One or more metal ions selected from the group consisting of nickel, strontium and barium are used in a molar ratio to all chromium ions (hexavalent chromium ion + trivalent chromium ion), that is, a metal ion / total chromium ion molar ratio. In the range of 0.04 to 0.2. It is considered that these metal ions form a hardly soluble compound with the chromate ion, and this compound enhances the barrier property of the chromate film to improve the corrosion resistance. If the amount of metal ions added is less than 0.04 in terms of molar ratio to the total chromium ions, the effect of improving corrosion resistance is poor,
On the other hand, if it exceeds 0.2, the chromate treatment liquid is liable to precipitate, and the liquid stability decreases, which is not preferable. The chromate treatment solution contains Zn, Al, and Pb that are inevitably mixed from the plating components due to the etching action.
In some cases, such metal ions may be contained, but the incorporation of these metal ions does not affect the effects of the present invention.

【0017】また、上記の金属イオンのうち、コバルト
イオンを添加した場合に最も顕著な耐白錆性向上効果が
得られる。本発明者らによる実験の結果、コバルトイオ
ンを含有するクロメート処理液によって得られるクロメ
ート皮膜は、コバルトイオンを含有しない処理液で得ら
れたクロメート皮膜と比較して、皮膜中の6価クロム含
有量はほぼ同等であるが、クロメート皮膜の最表層にお
ける6価クロム含有量が多いことが判明した。このため
コバルトイオンを含有するクロメート皮膜は、コバルト
イオンを含有しないクロメート皮膜と較べて6価クロム
イオンによる自己補修性が高く、耐白錆性が顕著に改善
されるものと考えられる。したがって、クロメート処理
液中に添加する金属イオンとしてはコバルトイオンが最
も好ましい。
Further, among the above-mentioned metal ions, the most remarkable effect of improving white rust resistance is obtained when cobalt ions are added. As a result of the experiments by the present inventors, the chromate film obtained by the chromate treatment solution containing cobalt ions has a lower hexavalent chromium content in the film than the chromate film obtained by the treatment solution containing no cobalt ions. Was almost the same, but it was found that the hexavalent chromium content in the outermost layer of the chromate film was large. Therefore, it is considered that the chromate film containing cobalt ions has higher self-repairability with hexavalent chromium ions than the chromate film containing no cobalt ions, and the white rust resistance is remarkably improved. Therefore, the cobalt ion is most preferable as the metal ion added to the chromate treatment liquid.

【0018】クロメート処理液中の金属イオンは、塩基
性炭酸塩や炭酸塩、硝酸塩等により供給することができ
る。なお、クロメート処理液には必要に応じてシリカゲ
ルやヒュームドリシリカ等のコロイダルシリカ、水系樹
脂等を添加することができる。上記クロメート処理液を
めっき鋼板の表面に塗布した後、水洗することなく40
〜250℃の最高到達板温の範囲で乾燥させる。板温が
40℃未満では水分が残留するため溶解しやすいクロメ
ート皮膜となり、一方、250℃超では耐食性に有効な
6価クロムイオンが3価クロムイオンに還元されるとと
もに、高分子化していたクロメート皮膜が低分子化し、
これらが耐食性低下の原因となるため好ましくない。
The metal ions in the chromate treatment liquid can be supplied by a basic carbonate, carbonate, nitrate or the like. In addition, colloidal silica such as silica gel or fumed silica, an aqueous resin, or the like can be added to the chromate treatment liquid as needed. After applying the above chromate treatment solution to the surface of the plated steel sheet, 40
Dry at a maximum plate temperature range of ~ 250 ° C. At a plate temperature of less than 40 ° C, water remains, resulting in a chromate film that is easily dissolved. The film becomes low molecular,
These are not preferred because they cause a reduction in corrosion resistance.

【0019】このようにして塗布、乾燥したクロメート
皮膜のクロム付着量は金属クロム換算で5〜50mg/
2、好ましくは10〜30mg/m2とする。クロメー
ト皮膜の付着量が金属クロム換算で5mg/m2未満で
は耐食性が不十分であり、一方、50mg/m2を超え
ると着色が著しくなり、極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の美
麗な外観を損なうため好ましくない。クロメート処理液
の塗布法は任意であり、例えば、スプレーまたは浸漬後
にロール絞りや気体絞りを行う方法、ロールコート法等
の公知の塗布方法を適用することができる。
The amount of chromium deposited on the chromate film coated and dried in this manner is 5 to 50 mg / chromium equivalent.
m 2 , preferably 10 to 30 mg / m 2 . If the attached amount of the chromate film is less than 5 mg / m 2 in terms of metallic chromium, the corrosion resistance is insufficient, while if it exceeds 50 mg / m 2 , the coloring becomes remarkable and the beautiful appearance of the extremely low lead galvanized steel sheet is impaired. Therefore, it is not preferable. The method of applying the chromate treatment liquid is arbitrary, and for example, a known application method such as a method of performing roll squeezing or gas squeezing after spraying or dipping, or a roll coating method can be applied.

【0020】[0020]

【実施例】Pb:0.003重量%、Al:0.2重量
%を含有する溶融亜鉛めっき浴でめっきされた極低鉛溶
融亜鉛めっき鋼板(めっき付着量:90g/m2、ゼロ
スパングル材)を水道水によりスプレー水洗(10秒)
し、乾燥させた後、表1および表2に示す組成のクロメ
ート処理液をロールコート法で塗布し、炉温300℃、
炉内風速2m/secの熱風乾燥炉内で最高到達板温4
0〜270℃の範囲で乾燥させ、クロメート処理極低鉛
溶融亜鉛めっき鋼板の供試材を製造した。
EXAMPLE An ultra-low lead hot-dip galvanized steel sheet (a coating weight: 90 g / m 2 , zero spangle material) plated in a hot-dip galvanizing bath containing Pb: 0.003% by weight and Al: 0.2% by weight ) Sprayed with tap water (10 seconds)
Then, after drying, a chromate treatment solution having the composition shown in Tables 1 and 2 was applied by a roll coating method, and the furnace temperature was 300 ° C.
Maximum plate temperature 4 in a hot air drying oven with a 2m / sec air velocity
It dried in the range of 0-270 degreeC, and manufactured the test material of the chromate processing extremely low lead galvanized steel sheet.

【0021】得られた供試材について、皮膜外観および
耐食性の評価を行った。これらの評価は、本発明例の全
部と比較例の一部については、クロメート処理を開始し
て間もない段階で製造された供試材と、クロメート処理
がある程度進行し(処理液1Lに対して供試材を20m
2連続処理した後)、Znが溶解した状態となった処理
液でクロメート処理を行った供試材の両方について行っ
た。また、クロメート処理がある程度進行した処理液に
ついて、50℃で1ヵ月経時後のスラッジ発生の有無を
調べた。その結果をクロメート処理液の組成、クロム付
着量等とともに表1および表2に示す。
The obtained test materials were evaluated for film appearance and corrosion resistance. In these evaluations, for all of the examples of the present invention and a part of the comparative examples, the test material manufactured at a stage shortly after the start of the chromate treatment and the chromate treatment proceeded to some extent (with respect to 1 L of the treatment liquid). 20m for test material
After two consecutive treatments), the test was carried out for both the test materials subjected to the chromate treatment with the treatment liquid in which Zn was dissolved. Further, with respect to the treatment liquid having undergone chromate treatment to some extent, the presence or absence of sludge generation after one month storage at 50 ° C. was examined. The results are shown in Tables 1 and 2 together with the composition of the chromate treatment solution, the amount of chromium deposited, and the like.

【0022】[性能評価] (1)皮膜外観 色差計で供試材と無処理材とのΔb(供試材のb値−無
処理材のb値)を測定し、下記評価基準で皮膜外観を評
価した。 ◎:Δbが1未満 ○:Δbが1以上、3未満 △:Δbが3以上、5未満 ×:Δbが5以上 (2)処理液安定性 処理液1Lに対し供試材を20m2連続処理した後、そ
の処理液を50℃で1ヵ月間保持し、スラッジの発生状
況を目視にて判定した。その評価基準は下記の通りであ
る。 ◎:スラッジ発生なし ○:極わずかにスラッジ発生 △:明らかにスラッジ発生 ×:著しいスラッジ発生
[Evaluation of Performance] (1) Appearance of film The Δb (b value of the test material−b value of the untreated material) of the test material and the untreated material was measured by a color difference meter, and the film appearance was evaluated according to the following evaluation criteria. Was evaluated. :: Δb is less than 1 ○: Δb is 1 or more and less than 3 Δ: Δb is 3 or more and less than 5 ×: Δb is 5 or more (2) Treatment liquid stability 20 m 2 continuous treatment of test material with 1 L of treatment liquid After that, the treatment liquid was kept at 50 ° C. for one month, and the state of sludge generation was visually determined. The evaluation criteria are as follows. ◎: No sludge generation ○: Extremely slight sludge generation △: Clearly sludge generation ×: Significant sludge generation

【0023】(3)耐食性 各供試材から70mm×150mmの試験片を複数枚切
り出し、これらの試験片にJIS Z 2371に規定さ
れた塩水噴霧試験を実施し、500時間後の白錆発生面
積を目視で判定した。その評価基準は下記の通りであ
る。 ◎:白錆発生なし ○:白錆発生面積率5%未満 △:白錆発生面積率5%以上、25%未満 ×:白錆発生面積率25%以上
(3) Corrosion resistance A plurality of test pieces of 70 mm × 150 mm were cut out from each test material, and the test pieces were subjected to a salt spray test specified in JIS Z 2371. Was visually determined. The evaluation criteria are as follows. :: No white rust generated ○: White rust generated area rate less than 5% △: White rust generated area rate 5% or more, less than 25% ×: White rust generated area rate 25% or more

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、クロ
メート処理液の安定性を害することなく、耐白錆性に優
れたクロメート処理極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板を安定し
て製造することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to stably produce a chromate treated extremely low lead galvanized steel sheet having excellent white rust resistance without impairing the stability of the chromate treatment solution. Can be.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Pb:0.01重量%以下、Al:0.
1〜0.3重量%を含有する溶融亜鉛めっき浴でめっき
された極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板を、6価クロムイオン
と3価クロムイオンと硝酸イオンとを含有し、3価クロ
ムイオン/6価クロムイオンのモル比が1/9〜1/
1、全クロムイオン(6価クロムイオン+3価クロムイ
オン)に対する硝酸イオンのモル比が0.1〜1.6に
調整されたクロメート処理液を塗布し、水洗することな
く40〜250℃の板温で乾燥し、金属クロム換算で付
着量が5〜50mg/m2のクロメート皮膜を形成させ
ることを特徴とする耐白錆性に優れたクロメート処理極
低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
1. Pb: 0.01% by weight or less, Al: 0.1% by weight.
An ultra-low-lead hot-dip galvanized steel sheet plated in a hot-dip galvanizing bath containing 1 to 0.3% by weight contains trivalent chromium ion, trivalent chromium ion and nitrate ion, The molar ratio of the valent chromium ion is 1/9 to 1 /
1. A chromate treatment solution in which the molar ratio of nitrate ions to total chromium ions (hexavalent chromium ions + trivalent chromium ions) is adjusted to 0.1 to 1.6, and coated at 40 to 250 ° C without washing with water A method for producing a chromate-treated ultra-low lead galvanized steel sheet having excellent white rust resistance, comprising drying at a temperature and forming a chromate film having an adhesion amount of 5 to 50 mg / m 2 in terms of metal chromium.
【請求項2】 クロメート処理液がコバルト、ニッケ
ル、ストロンチウム、バリウムの各金属イオンの中から
選ばれる1種または2種以上を含有し、全クロムイオン
(6価クロムイオン+3価クロムイオン)に対する前記
金属イオンの合計のモル比が0.04〜0.2である請
求項1に記載の耐白錆性に優れたクロメート処理極低鉛
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
2. The chromate treatment liquid contains one or more selected from the group consisting of cobalt, nickel, strontium, and barium metal ions, and is used for all chromium ions (hexavalent chromium ions + trivalent chromium ions). The method according to claim 1, wherein the total molar ratio of metal ions is 0.04 to 0.2.
【請求項3】 クロメート処理液がコバルトイオンを含
有し、全クロムイオン(6価クロムイオン+3価クロム
イオン)に対するコバルトイオンのモル比が0.04〜
0.2である請求項1に記載の耐白錆性に優れたクロメ
ート処理極低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
3. The chromate treatment solution contains cobalt ions, and the molar ratio of cobalt ions to total chromium ions (hexavalent chromium ions + trivalent chromium ions) is 0.04 to 3.
2. The method for producing a chromate-treated ultra-low lead galvanized steel sheet having excellent white rust resistance according to claim 1.
JP5552797A 1997-02-24 1997-02-24 Production of chromate treated extra-low lead hot dip galvanized steel sheet excellent in white rust resistance Pending JPH10237668A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4529208B2 (en) * 1998-12-09 2010-08-25 ユケン工業株式会社 Hexavalent chromium-free chemical conversion treatment liquid and method for producing a zinc-based plating material provided with a chemical conversion treatment film formed by the chemical conversion treatment liquid

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