JPH1025597A - Production of galvanized steel sheet - Google Patents

Production of galvanized steel sheet

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JPH1025597A
JPH1025597A JP18375796A JP18375796A JPH1025597A JP H1025597 A JPH1025597 A JP H1025597A JP 18375796 A JP18375796 A JP 18375796A JP 18375796 A JP18375796 A JP 18375796A JP H1025597 A JPH1025597 A JP H1025597A
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steel sheet
zinc
galvanized steel
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透 妹川
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隆之 浦川
Shuji Nomura
修二 野村
Michitaka Sakurai
理孝 櫻井
Junichi Inagaki
淳一 稲垣
Masaaki Yamashita
正明 山下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form electrolyzed coating small in sliding resistance to a press die, high in the m.p. and showing good adhesive properties and chemical convertibility on the surface of a galvanized steel sheet. SOLUTION: In the method of forming coating on the surface of a plating layer of a galvanized steel sheet by executing electrolysis with the galvanized steel sheet as the cathode in an aq. soln. contg. nitrogen sulfate, ferrous sulfate and zinc sulfate, the following conditions are satisfied: the electrolysis is executed under the conditions in which the total concn. of Ni<2+> , Fe<2+> and Zn<2+> ions is regulated to 0.1 to 2.0mol/l, the pH is regulated to 1.0 to 3.0, the relations among the total of the concns. of the Ni<2+> , Fe<2+> and Zn<2+> ions in the plating soln.: M(mol/l), the average flow rate of the plating soln.: U(m/s) and the current density: Ik (A/dm<2> ) satisfy Ik /(U<1/2> M)=50 to 150. Thus, Fe-Ni-Zn-O base coating is formed. Preferably, the plating layer of the galvanized steel sheet is composed of any of a galvannealing layer contg. 7 to 15wt.% Fe, an electrogalvanizing layer and a galvanizing layer.

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、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
系メッキ鋼板の製造方法に関するものである。
[0001] The present invention relates to a press formability,
The present invention relates to a method for producing a galvanized steel sheet having excellent spot weldability, adhesiveness, and chemical conversion treatment properties.

【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 Galvanized steel sheets are widely used as various kinds of rust-proof steel sheets because they have various excellent characteristics. In order to use this galvanized steel sheet as a rust-proof steel sheet for automobiles, in addition to corrosion resistance and paint compatibility, the performance required in the vehicle body manufacturing process includes press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion. It is important that the processability is excellent.

【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を有する。
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大きいことが原因である。即
ち、この摺動抵抗が大きいので、ビードと亜鉛系メッキ
鋼板との摺動抵抗が著しく大きい部分で、亜鉛系メッキ
鋼板がプレス金型に流入しにくくなり、鋼板の破断が起
こりやすくなる。
[0003] However, galvanized steel sheets generally have a disadvantage that press formability is inferior to cold-rolled steel sheets.
This is because the sliding resistance between the galvanized steel sheet and the press mold,
This is because it is larger than that of the cold rolled steel sheet. That is, since the sliding resistance is large, the zinc-plated steel sheet hardly flows into the press die in a portion where the sliding resistance between the bead and the galvanized steel sheet is extremely large, and the steel sheet is easily broken.

【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
の高粘性のために、塗装工程で脱脂不良による塗装欠陥
が発生したり、またプレス時の油切れにより、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が改善されることが強く要請され
ている。
[0004] As a method for improving the press formability of a galvanized steel sheet, a method of applying a high-viscosity lubricating oil has been widely used. However, in this method, there are problems such as the occurrence of coating defects due to poor degreasing in the coating process due to the high viscosity of the lubricating oil, and the unstable press performance due to running out of oil during pressing. Accordingly, there is a strong demand for improving the press formability of a zinc-based plated steel sheet.

【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
命が短く、冷延鋼板に比べて連続打点性が劣るという問
題がある。
On the other hand, in a zinc-based plated steel sheet, copper as an electrode reacts with molten zinc at the time of spot welding to easily form a brittle alloy layer, so that the copper electrode is severely worn, its life is short, and cold-rolled. There is a problem that continuous hitting properties are inferior to steel sheets.

【0006】更に、自動車車体の製造工程においては、
車体の防錆、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の接着性は冷延鋼板
の接着性に比較して劣ることが明らかになってきた。
Further, in the manufacturing process of an automobile body,
Various types of adhesives are used for the purpose of rust prevention and vibration damping of car bodies, but in recent years it has become clear that the adhesion of galvanized steel sheets is inferior to that of cold rolled steel sheets. Was.

【0007】上述した問題を解決する方法として、特開
昭53-60332号公報および特開平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
る酸化膜を形成させて溶接性、または加工性を向上させ
る技術(以下、「先行技術1」という)を開示してい
る。
As a method for solving the above-mentioned problems, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 53-60332 and 2-190483 disclose electrolytic treatment, immersion treatment, coating oxidation treatment, or heat treatment on the surface of a zinc-based plated steel sheet. (Hereinafter referred to as "prior art 1") by forming an oxide film mainly composed of ZnO to improve weldability or workability.

【0008】特開平3-249182号公報は、亜鉛系メッキ鋼
板表面にMn酸化物、リン酸およびその他酸化物からなる
Mn系酸化物皮膜を被覆したプレス成形性、化成処理性を
向上させる技術(以下、「先行技術2」という)を開示
している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-249182 discloses that a surface of a zinc-based plated steel sheet is made of Mn oxide, phosphoric acid and other oxides.
A technique (hereinafter, referred to as "prior art 2") for improving press formability and chemical conversion property coated with a Mn-based oxide film is disclosed.

【0009】特開平3-191093号公報は、亜鉛系メッキ鋼
板の表面に電解処理、浸漬処理、塗布処理、塗布酸化処
理または加熱処理により、Ni酸化物を生成させること
により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)を開示している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-91093 discloses a press-forming property and a chemical conversion treatment by forming Ni oxide on the surface of a galvanized steel sheet by electrolytic treatment, dipping treatment, coating treatment, coating oxidation treatment or heat treatment. (Hereinafter referred to as “prior art 3”).

【0010】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、特開昭58-67785
号公報は、亜鉛系メッキ鋼板の表面に、例えば、電気メ
ッキまたは化学メッキにより、NiおよびFe等の金属
を生成させて耐食性を向上させる技術(以下、「先行技
術4」という)を開示している。
[0010] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-72882 discloses a method in which one or more metals selected from the group consisting of Fe, Ni and Co are substituted and precipitated on the surface of a galvanized steel sheet.
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163,086 discloses a technique for improving the corrosion resistance by generating a metal such as Ni and Fe on the surface of a zinc-based plated steel sheet by, for example, electroplating or chemical plating (hereinafter referred to as “prior art 4”). I have.

【0011】特公昭58-15554号公報は、Zn40wt.%以下か
らなるFe−Zn 系連続被覆表面層、あるいはこの系
に少量のNi等を含む表面層を設けることにより、カチ
オン電着塗装性を向上させる技術(以下、「先行技術
5」という)を開示している。
Japanese Patent Publication No. 58-15554 discloses that a cationic electrodeposition coatability is improved by providing a continuous coating surface layer of Fe-Zn based on Zn 40 wt.% Or less or a surface layer containing a small amount of Ni or the like in this system. A technique to be improved (hereinafter, referred to as “prior art 5”) is disclosed.

【0012】特開昭61-207597 号公報は、合金化亜鉛メ
ッキ鋼板の上層としてNi:30wt.%以下を含有する電気
Zn−Ni合金メッキ層を形成することにより、加工性
を向上させる技術(以下、「先行技術6」という)を開
示している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-207597 discloses a technique for improving workability by forming an electric Zn--Ni alloy plating layer containing Ni: 30 wt.% Or less as an upper layer of an alloyed galvanized steel sheet. Hereinafter, “Prior Art 6” is disclosed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行技術には下記の問題がある。先行技術1は、上述
した各種処理により、メッキ層表面に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
キ鋼板との摺動抵抗の低減効果は少なく、プレス成形性
の改善効果は少く、また、ZnO 主体の酸化物がメッキ表
面に存在すると接着性が劣化するという問題を有する。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. Prior art 1 is a method of generating an oxide mainly composed of ZnO on the surface of a plating layer by the above-described various treatments. Therefore, the effect of reducing the sliding resistance between the press die and the plated steel sheet is small, and the press formability is low. There is a problem that the effect of the improvement is small, and that if the oxide mainly composed of ZnO is present on the plating surface, the adhesion is deteriorated.

【0014】先行技術2は、Mn酸化物およびP 酸化物を
亜鉛系メッキ鋼板の表面に形成する方法であるため、プ
レス成形性および化成処理性の改善効果は大きいが、ス
ポット溶接性、接着性は劣化するという問題を有する。
Prior art 2 is a method of forming a Mn oxide and a P oxide on the surface of a galvanized steel sheet, so that the effect of improving the press formability and the chemical conversion treatment is great, but the spot weldability and the adhesiveness are improved. Has a problem that it deteriorates.

【0015】先行技術3は、Ni酸化物単相の皮膜を生
成させる方法であるため、耐食性は向上するが、一方、
接着性が低下するという問題がある。先行技術4は、N
i等の金属のみを形成させる方法であるため、耐食性は
向上するが、皮膜の金属的性質が強いためプレス成形性
の改善効果が十分ではない。更に、金属の接着剤に対す
る濡れ性が低く、十分な接着性が得られないと言う問題
がある。
Prior Art 3 is a method of forming a single-phase Ni oxide film, so that the corrosion resistance is improved.
There is a problem that the adhesiveness is reduced. Prior art 4 uses N
Although this method involves forming only a metal such as i, the corrosion resistance is improved, but the effect of improving the press formability is not sufficient due to the strong metallic properties of the film. Furthermore, there is a problem that the wettability of the metal to the adhesive is low and sufficient adhesiveness cannot be obtained.

【0016】先行技術5あるいは先行技術6は、Fe,
Zn, Ni等の金属のみを形成させる方法であるため、
皮膜の金属的性質が強いためプレス成形性の改善効果が
十分ではない。更に、金属の接着剤に対する濡れ性が低
く、十分な接着性が得られないと言う問題がある。
Prior art 5 or prior art 6 includes Fe,
Since it is a method of forming only metals such as Zn and Ni,
Due to the strong metallic properties of the film, the effect of improving press formability is not sufficient. Furthermore, there is a problem that the wettability of the metal to the adhesive is low and sufficient adhesiveness cannot be obtained.

【0017】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を提供するこ
とにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a galvanized steel sheet excellent in press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatment.

【0018】[0018]

【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、亜鉛系メッ
キ鋼板のメッキ層の表面に、Fe−Ni−O系の適正な
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、接着性および化成処理性を改善できることを見出
し、特願平6ー257499号により、プレス成形性に
優れていることを前提とし、用途に応じて適宜、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
キ鋼板について特許出願をした。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, it has been found that an appropriate Fe-Ni-O-based alloy It has been found that press formability, spot weldability, adhesiveness, and chemical conversion treatment properties can be improved by forming a film. According to Japanese Patent Application No. 6-257499, it is assumed that press formability is excellent, and Appropriately applied for a patent for a zinc-based plated steel sheet having excellent spot weldability, adhesion and chemical conversion treatment properties.

【0019】本発明者らは、前記した亜鉛系メッキ鋼板
では、Fe−Ni−O系皮膜付着量が多い場合に化成処
理皮膜の密着性がやや劣るという問題を見出だし、化成
処理性をさらに改善すべく、鋭意研究を重ねた結果、亜
鉛系メッキ鋼板のメッキ層の表面に、適正なFe−Ni
−Zn−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、接着性および化成処理性を改善できる
ことを見出した。
The inventors of the present invention have found that the zinc-coated steel sheet described above has a problem that the adhesion of the chemical conversion coating film is slightly inferior when the Fe—Ni—O coating film adhesion amount is large, and the chemical conversion treatment property is further improved. As a result of intensive studies to improve the quality of the steel, the appropriate Fe-Ni
-Press formability by forming a Zn-O-based film,
It has been found that spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatment can be improved.

【0020】ここで、適正なFe−Ni−Zn−O系皮
膜とは、下記(1)から(4): (1)Ni含有量が、10〜1500mg/m2 の範囲内にあり、
(2)Zn含有量が、5 〜1500mg/m2 の範囲内にあり、
(3)皮膜中のFe/(Fe+ Ni) (重量比)が、0.05
〜0.9 の範囲内にあり、(4)酸素含有率が、0.5 〜10
wt.%の範囲内にあることを満たすものであることを知見
した。
Here, the proper Fe—Ni—Zn—O-based coating means the following (1) to (4): (1) Ni content is in the range of 10 to 1500 mg / m 2 ,
(2) Zn content is in the range of 5 to 1500 mg / m 2 ,
(3) Fe / (Fe + Ni) (weight ratio) in the coating is 0.05
(4) The oxygen content is in the range of 0.5 to 10
It was found that it was within the range of wt.%.

【0021】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。それは、亜鉛系メ
ッキ鋼板とプレス金型との摺動抵抗が大きいからであ
る。その原因は、高面圧下において、低融点の亜鉛と金
型が凝着現象を起こすためである。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−
Zn−O系皮膜は硬質かつ高融点であるから、亜鉛系メ
ッキ鋼板の表面に、Fe−Ni−Zn−O系皮膜を形成
することにより、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が低下し、亜鉛系メッキ鋼板が
プレス金型へ滑り込みやすくなり、プレス成形性が向上
する。また、この発明におけるFe−Ni−Zn−O系
皮膜のNiは高面圧下での摺動時に新生面が露出した場
合に、プレス油の成分を吸着しやすい性質があり、その
吸着膜により凝着現象を防ぐ効果がある。
Conventional galvanized steel sheets are inferior in press formability to cold rolled steel sheets. This is because the sliding resistance between the zinc-plated steel sheet and the press die is large. The reason for this is that, under high surface pressure, the low melting point zinc and the mold cause an adhesion phenomenon. In order to prevent this, it is effective to form a film having 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-Ni- in the present invention
Since the Zn-O-based coating is hard and has a high melting point, by forming an Fe-Ni-Zn-O-based coating on the surface of a zinc-based plated steel sheet, the surface of the plating layer and the press die during press molding are formed. The sliding resistance is reduced, and the zinc-plated steel sheet easily slides into the press mold, and the press formability is improved. Further, Ni of the Fe-Ni-Zn-O-based coating in the present invention has a property of easily adsorbing components of the press oil when a new surface is exposed during sliding under a high surface pressure. It has the effect of preventing the phenomenon.

【0022】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、冷延鋼板に比較して劣
る。その原因は、溶接時に溶融した亜鉛が電極の銅に拡
散して脆弱な合金層を生成するために、合金層の剥離に
よる電極先端径の拡大を生じるためである。従って、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し、メッキ金属と銅
電極との反応を抑制することが有効である。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あるいはN
i酸化物皮膜が特に有効であることを見出した。この理
由は明らかでないが、NiがZnと反応し高融点のZn
−Ni合金を形成し、亜鉛と銅電極との反応を抑制す
る、あるいは、非常に高融点のNi酸化物が亜鉛の銅電
極への拡散を抑制し、銅電極の損耗を低減することによ
るものと推定される。
The conventional galvanized steel sheet is inferior to the cold-rolled steel sheet in continuous hitting property in spot welding. The reason for this is that the molten zinc at the time of welding diffuses into the copper of the electrode to form a fragile alloy layer, which causes an increase in the electrode tip diameter due to peeling of the alloy layer. Therefore, as a method for improving the continuous hitting property of zinc-based plated steel sheet,
It is effective to form a high melting point film on the plating surface to suppress the reaction between the plating metal and the copper electrode. The present inventors have studied various types of coatings to improve the spot weldability of galvanized steel sheets.
It has been found that the i-oxide film is particularly effective. The reason for this is not clear, but Ni reacts with Zn
-By forming a Ni alloy and suppressing the reaction between zinc and the copper electrode, or by suppressing the diffusion of zinc into the copper electrode by a very high melting point Ni oxide, thereby reducing the wear of the copper electrode. It is estimated to be.

【0023】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、この原因は
明らかになっていなかった。そこで、本発明者らは、こ
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F
e酸化物主体となるのに対し、亜鉛系メッキ鋼板では主
にZn酸化物が主体となる。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、本発明のように亜鉛
系メッキ鋼板の表面にFe酸化物を含有する酸化膜で被
覆された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 a conventional galvanized steel sheet is inferior to that of a cold-rolled steel sheet, but the cause has not been clarified. Then, the present inventors investigated the cause and found that the adhesiveness is governed 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 steel sheet surface is F
In contrast to e-oxides, zinc-based plated steel sheets mainly include Zn oxides. The adhesiveness differs depending on the composition of the oxide film, and the Zn oxide was inferior in adhesiveness to the Fe oxide. Therefore, by forming a film coated with an oxide film containing Fe oxide on the surface of a galvanized steel sheet as in the present invention, it is possible to improve the adhesiveness.

【0024】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結晶が粗大で不均一となる
こと、および、リン酸塩結晶の質が異なることに起因す
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 conversion treatment property of the conventional galvanized steel sheet is as follows:
Inferior to cold-rolled steel sheet due to high Zn concentration on the steel sheet surface, resulting in coarse and uneven phosphate crystals formed and different quality of phosphate crystals I do. When the Zn concentration on the surface of the steel sheet is high, the phosphate crystals are mainly composed of whipite, and the secondary adhesion of hot water after coating is poor. This is because the Fe concentration in the phosphate film is low, so that when exposed to a moist environment after painting, the chemical conversion film condenses,
This is due to the loss of adhesion to the steel sheet.

【0025】化成処理皮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。本発明者らは、亜鉛系メッキ鋼板の
メッキ層の表面に、Fe−Ni−O系の適正な皮膜を形
成することにより化成処理性を改善できることを見出
し、特願平6ー257499号により、プレス成形性に
優れていることを前提とし、用途に応じて適宜、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
キ鋼板について特許出願をした。前記亜鉛系メッキ鋼板
では、化成処理の際にFe−Ni−O系皮膜中の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り、また、緻密で均一なリン
酸塩の結晶が形成され、温水2次密着のみならず、耐食
性も向上することが判明した。
In order to suppress the condensed water of the chemical conversion coating,
It is effective to include metals such as Fe and Ni in the phosphate crystals. The present inventors have found that a chemical conversion treatment property can be improved by forming an appropriate Fe-Ni-O-based film on the surface of a plating layer of a zinc-based plated steel sheet, and according to Japanese Patent Application No. 6-257499, Based on the premise that press formability is excellent, a patent application was filed for a zinc-based plated steel sheet having excellent spot weldability, adhesiveness, and chemical conversion treatment properties as appropriate depending on the application. In the galvanized steel sheet, Ni and Fe in the Fe-Ni-O-based film are incorporated into the phosphate crystals during the chemical conversion treatment, and the chemical conversion treatment film having good adhesion is obtained. It was found that crystals of phosphate were formed and not only the secondary adhesion of hot water but also the corrosion resistance were improved.

【0026】しかしながら、本発明者らが更に検討を行
った結果、元来Niは化成処理液との反応性に劣り、純
Ni金属板上にはリン酸亜鉛結晶は生成しにくいことが
判明した。即ち、化成処理のリン酸塩結晶形成には、化
成処理液中にZnが溶出し、溶液中で水素が発生するこ
とを必要とする。しかしながら、Niが鋼板表面を完全
に覆ってしまうと、化成処理液中への金属の溶出が抑制
され、反応性に劣る結果となる。前記亜鉛系メッキ鋼板
において、Fe−Ni−O系皮膜付着量が多くなると、
密着性が劣化した原因は、この点にある。一方、Fe−
Ni−O系皮膜付着量が低い場合に優れた性能を示した
のは、化成処理の際にFe−Ni−O系皮膜が一部溶解
し、原板のZnが露出した部分が形成され、化成処理の
反応性が向上するものと推定された。
However, as a result of further studies by the present inventors, it was found that Ni originally had poor reactivity with the chemical conversion treatment solution, and that zinc phosphate crystals were unlikely to be formed on a pure Ni metal plate. . That is, formation of phosphate crystals in the chemical conversion treatment requires that Zn elutes into the chemical conversion treatment solution and hydrogen is generated in the solution. However, when Ni completely covers the steel sheet surface, elution of the metal into the chemical conversion treatment liquid is suppressed, resulting in poor reactivity. In the zinc-based plated steel sheet, when the Fe-Ni-O-based film adhesion amount increases,
This is the reason why the adhesion has deteriorated. On the other hand, Fe-
The reason why excellent performance was exhibited when the Ni-O-based coating amount was low is that the Fe-Ni-O-based coating was partially dissolved during the chemical conversion treatment, and a portion where the Zn of the original plate was exposed was formed. It was presumed that the reactivity of the treatment was improved.

【0027】そこで、本発明者らが更に検討を進めた結
果、亜鉛系メッキ鋼板のメッキ層の表面に、Fe−Ni
−Zn−O系の適正な皮膜を形成することにより皮膜付
着量が多い場合でも化成処理性が劣化しないこと、ま
た、緻密で均一なリン酸塩の結晶が形成され、温水2次
密着のみならず、耐食性も向上することが判明した。
Therefore, as a result of further study by the present inventors, it has been found that Fe-Ni
-By forming an appropriate Zn-O-based coating, the chemical conversion property does not deteriorate even when the coating amount is large, and if dense and uniform phosphate crystals are formed and only hot water secondary adhesion is used, It was also found that the corrosion resistance was improved.

【0028】上述したように、亜鉛系メッキ鋼板の表面
に、少なくとも、Ni、FeおよびZnの金属並びにN
i、FeおよびZnの酸化物を含み、表層が酸化物であ
る皮膜(以下、「Fe−Ni−Zn−O系皮膜」とい
う)が適性に形成されていることにより、亜鉛系メッキ
鋼板は、プレス成形性、スポット溶接性、接着性および
化成処理性において優れたものが得られることを知見し
た。即ち、上記Fe−Ni−Zn−O系皮膜がメッキ層
の表面に形成されていることが、この発明の必須条件で
ある。
As described above, at least the metals of Ni, Fe and Zn and N
A coating containing an oxide of i, Fe, and Zn and having a surface layer of an oxide (hereinafter, referred to as an “Fe—Ni—Zn—O-based coating”) is appropriately formed, so that the zinc-based plated steel sheet has: It has been found that excellent press formability, spot weldability, adhesiveness, and chemical conversion properties can be obtained. That is, it is an essential condition of the present invention that the Fe—Ni—Zn—O-based coating is formed on the surface of the plating layer.

【0029】上述したように、Fe−Ni−Zn−O系
皮膜の酸素含有量は、0.5〜10wt.%の範囲内にある
ことが必須である。この酸素含有量を実現するための下
記知見をも得た。
As described above, it is essential that the oxygen content of the Fe—Ni—Zn—O-based coating be in the range of 0.5 to 10% by weight. The following knowledge for realizing this oxygen content was also obtained.

【0030】陰極電解で皮膜中に金属の酸化物を共析さ
せるためには、皮膜の析出速度を速くすることによっ
て、金属イオンの拡散が間に合わない状態を作り出し、
いわゆるメッキ焼け状態にすることが必須である。本発
明者らは、Fe−Ni−Zn−O系皮膜への酸化物の共
析量を制御する技術について鋭意検討を行ない、電解浴
組成、流速および電流密度の制御によりFe−Ni−Z
n−O系皮膜の酸素含有量を適正範囲に制御する技術を
開発した。
In order to co-deposit a metal oxide in a film by cathodic electrolysis, a state where diffusion of metal ions cannot be made in time is created by increasing a deposition rate of the film.
It is essential to make what is called a burnt plating state. The present inventors have intensively studied a technique for controlling the amount of eutectoid of an oxide on an Fe—Ni—Zn—O-based film, and have controlled Fe—Ni—Z
A technology was developed to control the oxygen content of the n-O-based coating within an appropriate range.

【0031】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、亜鉛系メッキ鋼板の表面に、Fe−
Ni−Zn−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、接着性および化成処理性に優れ
た亜鉛系メッキ鋼板を製造する方法であり、その要旨は
下記の通りである。請求項1記載の亜鉛系メッキ鋼板の
製造方法は、硫酸ニッケル、硫酸第1鉄および硫酸亜鉛
を含有するメッキ液中で亜鉛系メッキ鋼板を陰極にして
電解することによりそのメッキ層の表面に皮膜を形成す
ることからなる亜鉛系メッキ鋼板の製造方法において、
Ni2+、Fe2+およびZn2+イオンの合計濃度が0.1
〜2.0mol/l の範囲内にあって、且つ、pHが1.0
〜3.0の範囲内にあり、しかも、メッキ液中のNiイ
オン濃度、第1Feイオン濃度およびZnイオン濃度の
和:M(mol/l) と、メッキ液の平均流速:U(m/s) と、
電解における電流密度:IK (A/dm2) との間の関係が下
記(1) 式: IK /(U1/2 M)=50〜150 ----------------------(1) を満たす条件で電解を行なうことによりFe−Ni−Z
n−O系皮膜を形成することに特徴を有するものであ
る。
The present invention has been made on the basis of the above-mentioned findings, and it has been proposed that the surface of a zinc-based plated steel sheet
This is a method of producing a zinc-based plated steel sheet having excellent press formability, spot weldability, adhesiveness, and chemical conversion treatment properties by forming a Ni-Zn-O-based film. The gist of the method is as follows. The method for producing a zinc-based plated steel sheet according to claim 1, wherein the zinc-based plated steel sheet is used as a cathode in a plating solution containing nickel sulfate, ferrous sulfate and zinc sulfate, and electrolysis is performed on the surface of the plated layer. Forming a zinc-based plated steel sheet,
When the total concentration of Ni 2+ , Fe 2+ and Zn 2+ ions is 0.1
~ 2.0 mol / l and the pH is 1.0
-3.0, and the sum of the Ni ion concentration, the first Fe ion concentration and the Zn ion concentration in the plating solution: M (mol / l), and the average plating solution flow rate: U (m / s). ) When,
The relationship between the current density in electrolysis: I K (A / dm 2 ) is expressed by the following equation (1): I K / (U 1/2 M) = 50-150 ----------- ----------- (1) By performing electrolysis under the condition that satisfies (1), Fe-Ni-Z
It is characterized by forming an n-O-based film.

【0032】請求項2記載の亜鉛系メッキ鋼板の製造方
法は、請求項1記載の発明の方法において、亜鉛系メッ
キ鋼板のメッキ層が、Feを7〜15wt.%の範囲内で含
む合金化溶融亜鉛メッキ層であることに特徴を有するも
のである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the method for producing a zinc-based plated steel sheet according to the first aspect of the invention, wherein the plating layer of the zinc-based plated steel sheet contains Fe in the range of 7 to 15 wt. It is characterized by being a hot-dip galvanized layer.

【0033】請求項3記載の亜鉛系メッキ鋼板の製造方
法は、請求項1記載の発明の方法において、亜鉛系メッ
キ鋼板のメッキ層が、電気亜鉛メッキ層または溶融亜鉛
メッキ層であることに特徴を有するものである。
[0033] The method of manufacturing a zinc-based plated steel sheet according to the third aspect is characterized in that, in the method of the first aspect, the plating layer of the zinc-based plated steel sheet is an electrogalvanized layer or a hot-dip galvanized layer. It has.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】次に、この発明の製造条件の限定
理由を述べる。電解液として硫酸ニッケル、硫酸第1鉄
および硫酸亜鉛を含有する酸性硫酸塩水溶液を用いるの
は、効率よくFe、Ni、ZnおよびOを含有させて皮
膜を形成するのに適しているからである。
Next, the reasons for limiting the manufacturing conditions of the present invention will be described. The reason why an acidic sulfate aqueous solution containing nickel sulfate, ferrous sulfate and zinc sulfate is used as the electrolytic solution is that it is suitable for efficiently containing Fe, Ni, Zn and O to form a film. .

【0035】電解液中のFe2+、Ni2+およびZn2+
合計濃度は0.1mol/l 未満では、浴の伝導度が低く電
解電圧が高くなり、より高電圧の整流器が必要となり不
適である。一方、上記合計濃度が2.0mol/l を超える
と溶解度の限界に達して温度が低い場合には硫酸ニッケ
ル、硫酸第一鉄および硫酸亜鉛の沈殿を生じる。また、
限界電流密度が大きくなるために、極めて高い電流密度
で電解しないとメッキ焼けを起こすことができなくな
る。従って、電解液中のFe2+、Ni2+およびZn2+
合計濃度は0.1〜2.0mol/l の範囲内に限定すべき
である。
If the total concentration of Fe 2+ , Ni 2+ and Zn 2+ in the electrolyte is less than 0.1 mol / l, the conductivity of the bath is low and the electrolysis voltage is high, so that a higher voltage rectifier is required. Not suitable. On the other hand, when the total concentration exceeds 2.0 mol / l, the solubility limit is reached, and when the temperature is low, precipitation of nickel sulfate, ferrous sulfate and zinc sulfate occurs. Also,
Since the critical current density is increased, plating burning cannot occur unless electrolysis is performed at an extremely high current density. Therefore, the total concentration of Fe 2+ , Ni 2+ and Zn 2+ in the electrolyte should be limited to the range of 0.1 to 2.0 mol / l.

【0036】浴のpHが1.0未満では水素発生が陰極
反応の主体となって電流効率が大きく低下し、一方、p
Hが3.0を超えると第2Feの水酸化物が沈殿析出す
る。本発明者は、限界電流密度IKd(A/dm2) と、析出金
属イオン濃度M(mol/l) と、メッキ液平均流速:U(m/
s) と、浴温度(℃)との間の関係について検討を重ね
た結果、限界電流密度IKdは、金属イオン濃度Mおよび
メッキ液平均流速Uの平方根に比例することを見い出し
た。即ち、 IKd=k(U1/2 M) 但し、k:定数 これを変形して、 IKd/(U1/2 M)=k が得られる。
When the pH of the bath is less than 1.0, hydrogen generation becomes the main component of the cathodic reaction and the current efficiency is greatly reduced.
If H exceeds 3.0, a hydroxide of the second Fe precipitates out. The present inventor has determined that the limiting current density I Kd (A / dm 2 ), the concentration of deposited metal ions M (mol / l), and the average plating solution flow rate: U (m /
As a result of repeated studies on the relationship between s) and the bath temperature (° C.), it was found that the critical current density I Kd was proportional to the metal ion concentration M and the square root of the average plating solution flow velocity U. That is, I Kd = k (U 1/2 M) where k is a constant. By modifying this, I Kd / (U 1/2 M) = k is obtained.

【0037】本願発明者は更に研究を重ねた結果、Fe
−Ni−Zn−O系皮膜の酸素含有量を0.5wt.%以上
にするためには、kの値を50以上にすることが必要で
あり、そして、上記酸素含有量を10wt.%以下にするた
めには、定数kの値を150以下にすることが必要であ
ることを見い出した。従って、Fe−Ni−Zn−O系
皮膜の酸素含有量を、0.5〜10wt.%の範囲内にする
ためには、電解メッキ時の電流密度IK が、 IK /(U1/2 M)=50〜150 の関係を満たすべきである。但し、メッキ液平均流速と
は、陽極と陰極との中間点でのメッキ液流速の平均値を
指す。
As a result of further studies, the present inventors have found that Fe
-In order to make the oxygen content of the Ni-Zn-O-based film 0.5 wt.% Or more, it is necessary to make the value of k 50 or more, and the oxygen content is 10 wt.% Or less. It has been found that it is necessary to make the value of the constant k 150 or less in order to obtain Therefore, in order to keep the oxygen content of the Fe—Ni—Zn—O-based coating in the range of 0.5 to 10 wt.%, The current density I K at the time of electrolytic plating is I K / (U 1 / 2 M) = 50 to 150 should meet the relationship. Here, the plating solution average flow rate refers to an average value of the plating solution flow rate at an intermediate point between the anode and the cathode.

【0038】電解液の温度については特に限定する必要
はないが、30℃未満では浴の伝導度が低く、電解電圧
が高くなり、一方、70℃を超えると電解液の蒸発量が
多くなってニッケルイオンおよび鉄イオン濃度のコント
ロールが困難になる。従って、電解液の温度は30〜7
0℃の範囲内であることが望ましい。
Although there is no particular limitation on the temperature of the electrolytic solution, if the temperature is lower than 30 ° C., the conductivity of the bath is low, and the electrolytic voltage is high. It becomes difficult to control the nickel ion and iron ion concentrations. Therefore, the temperature of the electrolyte is 30 to 7
It is desirable to be within the range of 0 ° C.

【0039】なお、この発明においては、メッキ浴中の
析出金属イオンとしては、大部分がFe2+、Ni2+およ
びZn2+であり、その他の金属イオンはFe3+イオンを
除いてFe−Ni−Zn−O系皮膜の析出には殆ど影響
を及ばさない。従って、Co、Mn、Mo、Al、T
i、Sn、W、Si、Pb、NbおよびTa等の陽イオ
ンを含有していてもよい。但し、Fe3+イオンはFe−
Ni−Zn−O系皮膜の析出効率を低下させるので、
0.09mol/l 以下にすることが望ましい。
In the present invention, most of the deposited metal ions in the plating bath are Fe 2+ , Ni 2+ and Zn 2+ , and other metal ions are Fe 2+ except for Fe 3+ ions. -Has little effect on the deposition of the Ni-Zn-O-based coating. Therefore, Co, Mn, Mo, Al, T
It may contain cations such as i, Sn, W, Si, Pb, Nb and Ta. However, Fe 3+ ion is Fe−
Since it lowers the deposition efficiency of the Ni-Zn-O-based coating,
It is desirable that the content be 0.09 mol / l or less.

【0040】更に、電解液中には、水酸化物および酸化
物、更に硫酸イオン以外の陰イオンを含有していてもよ
い。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の内1種以上の方法でメッ
キ層を形成させた鋼板である。
Furthermore, the electrolyte may contain hydroxides and oxides, and further anions other than sulfate ions. The zinc-plated steel sheet used in the present invention is a steel sheet in which a plating layer is formed on the surface of a base steel sheet by one or more methods such as hot-dip plating, electroplating and vapor phase plating. is there.

【0041】亜鉛系メッキ層の化学成分組成は、純亜鉛
の他、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Al、Mo、T
i、Si、W、Sn、Pb、NbおよびTa等の金属も
しくは酸化物、水酸化物、または、有機物等の内、1種
または2種以上を所定量含有する単層または複層のメッ
キ層からなるものであればよい。また、上記メッキ層に
SiO2 、Al2 3 等の微粒子を含有してもよい。そ
の他、亜鉛系メッキ鋼板として、メッキ層の成分元素は
同じであって組成の異なる複数の層からなる複層メッキ
鋼板や、メッキ層の構成元素は同じであってメッキ層の
厚さ方向に組成を連続的に変化させた機能傾斜メッキ鋼
板を使用することも可能である。
The chemical composition of the zinc-based plating layer is, in addition to pure zinc, Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Al, Mo, T
a single or multiple plating layer containing a predetermined amount of one or more of metals, oxides, hydroxides, or organic substances such as i, Si, W, Sn, Pb, Nb and Ta; What is necessary is just to consist of. Further, the plating layer may contain fine particles such as SiO 2 and Al 2 O 3 . In addition, as a zinc-based plated steel sheet, a multi-layer plated steel sheet composed of a plurality of layers having the same component elements and different compositions from each other in a plating layer, or a composition element in the thickness direction of the plating layer in which the constituent elements of the plating layer are the same It is also possible to use a functionally graded plated steel sheet in which is continuously changed.

【0042】なお、この発明において用いられる原板の
亜鉛系メッキ鋼板としては、Fe含有率が7〜15wt.%
の合金化溶融亜鉛メッキ鋼板、並びに、電気亜鉛メッキ
鋼板および溶融亜鉛メッキ鋼板が最適である。これらの
亜鉛系メッキ鋼板は冷延鋼板や亜鉛−ニッケル合金メッ
キ鋼板に比較して加工性および溶接性等に劣るため本発
明を適用したときに得られる効果が大きい。
The zinc-plated steel sheet used in the present invention has a Fe content of 7 to 15 wt.%.
Alloyed hot-dip galvanized steel sheet, and electro-galvanized steel sheet and hot-dip galvanized steel sheet are most suitable. These galvanized steel sheets are inferior in workability and weldability as compared with cold-rolled steel sheets and zinc-nickel alloy-plated steel sheets, so that the effect obtained when the present invention is applied is large.

【0043】上述した限定条件で製造された亜鉛系メッ
キ鋼板のメッキ層の表面に形成されるFe−Ni−Zn
−O系皮膜により、プレス成形性、スポット溶接性、接
着性および化成処理性が向上する。しかしながら、Fe
−Ni−Zn−O系皮膜中のNi含有量は10mg/m2 未満
ではプレス成形性の向上効果が得られない。一方、その
含有量が1500mg/m2 を超えると、上記効果が飽和する。
従って、Fe−Ni−Zn−O系皮膜中のNi含有量は
10〜1500mg/m2 の範囲内にあることが望ましい。
The Fe—Ni—Zn formed on the surface of the plating layer of the galvanized steel sheet manufactured under the above-described limited conditions.
Press-formability, spot weldability, adhesiveness, and chemical conversion treatment are improved by the —O-based coating. However, Fe
-Ni-Zn-O-based Ni content in the film can not be obtained the effect of improving the press formability is less than 10 mg / m 2. On the other hand, when the content exceeds 1500 mg / m 2 , the above-mentioned effect is saturated.
Therefore, the Ni content in the Fe—Ni—Zn—O-based coating is
Desirably, it is in the range of 10 to 1500 mg / m 2 .

【0044】Fe−Ni−Zn−O系皮膜中のZn含有
量は5mg/m2未満では化成処理性の向上効果が得られな
い。一方、その含有量が1500mg/m2 を超えると、化成処
理性改善効果が飽和し、更に、スポット溶接性および接
着性を劣化させ、また、プレス成形性が劣化することが
あり好ましくない。従って、Fe−Ni−Zn−O系皮
膜のZn含有量は5 〜1500mg/m2 の範囲内にあることが
望ましい。
If the Zn content in the Fe—Ni—Zn—O-based coating is less than 5 mg / m 2 , the effect of improving the chemical conversion property cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 1500 mg / m 2 , the effect of improving the chemical conversion property is saturated, and furthermore, the spot weldability and the adhesiveness are deteriorated, and the press formability is undesirably deteriorated. Therefore, it is desirable that the Zn content of the Fe—Ni—Zn—O-based coating be in the range of 5 to 1500 mg / m 2 .

【0045】Fe−Ni−Zn−O系皮膜中の酸素含有
率が0.5 wt.%未満では、皮膜の金属的性質が強くなるた
めプレス成形性および接着性の改善効果が発揮されな
い。一方、酸素含有率が10wt.%を超えると、酸化物の量
が多くなりすぎるため、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。また、表面の電気抵抗が増
加し、溶接性が低下する。従って、Fe−Ni−Zn−
O系皮膜の酸素含有量は0.5 〜10wt.%の範囲内にあるこ
とが望ましい。
When the oxygen content in the Fe—Ni—Zn—O-based coating is less than 0.5 wt.%, The metallic properties of the coating become so strong that the effect of improving press formability and adhesiveness is not exhibited. On the other hand, if the oxygen content exceeds 10 wt.%, The amount of the oxide becomes too large, so that the formation of phosphate crystals is suppressed, and the chemical conversion property deteriorates. In addition, the electric resistance of the surface increases, and the weldability decreases. Therefore, Fe-Ni-Zn-
The oxygen content of the O-based coating is desirably in the range of 0.5 to 10 wt.%.

【0046】Fe−Ni−Zn−O系皮膜中のFe含有
量(mg/m2) とNi含有量(mg/m2) との和に対するFe含
有量(mg/m2) の比率Fe/(Fe+Ni)が、0.05未満
では、接着性の改善効果が発揮されない。一方、Fe/
(Fe+Ni)が、0.9 を超えると、皮膜中に存在する
Ni含有量が減少するため、溶接時に形成される高融点
のZn- Ni合金に比率が少なくなり、そのため電極の
劣化が激しくなり、スポット溶接性の改善効果が発揮さ
れない。従って、皮膜中Fe/(Fe+Ni)は、0.05
〜0.9 の範囲内にあることが望ましい。
[0046] Fe-Ni-Zn-O-based ratio of Fe content in the coating (mg / m 2) and Ni content Fe content to the sum of (mg / m 2) (mg / m 2) Fe / If (Fe + Ni) is less than 0.05, the effect of improving the adhesiveness is not exhibited. On the other hand, Fe /
If (Fe + Ni) exceeds 0.9, the content of Ni present in the coating decreases, and the proportion of the high melting point Zn—Ni alloy formed during welding decreases. The effect of improving weldability is not exhibited. Therefore, Fe / (Fe + Ni) in the coating is 0.05
It is desirable to be within the range of 0.9.

【0047】[0047]

【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。この実施例で使用する、Fe−Ni−Zn−O系
皮膜を形成する前の亜鉛系メッキ鋼板(以下、「原板」
という)のメッキ種は次の3種(符号GA、GIおよび
EG)である。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. A zinc-plated steel sheet (hereinafter, referred to as an “original sheet”) before forming an Fe—Ni—Zn—O-based coating used in this example.
) Are the following three types (symbols GA, GI and EG).

【0048】GA: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。 GI: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。
GA: alloyed hot-dip galvanized steel sheet (10 wt.%
Fe, balance Zn), and the amount of adhesion is 60 g / m 2 on both sides. GI: Hot-dip galvanized steel sheet, adhesion amount is 90 on both sides
g / m 2 .

【0049】EG: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。 上記亜鉛系メッキ鋼板を陰極とし、所定濃度のFe2+
Ni2+およびZn2+を含む酸性硫酸塩浴中で電解処理を
行なって原板の亜鉛系メッキ鋼板の表面にFe−Ni−
Zn−O系皮膜を形成させた供試体を調製した(但し、
一部のものは処理せず)。
EG: Electrogalvanized steel sheet with an adhesion amount of 40 g / m 2 on both sides. The zinc-based plated steel sheet is used as a cathode, and a predetermined concentration of Fe 2+ ,
The electrolytic treatment was performed in an acidic sulfate bath containing Ni 2+ and Zn 2+ to apply Fe-Ni-
A specimen on which a Zn-O-based film was formed was prepared (however,
Some are not processed).

【0050】電解液中のFe2+、Ni2+およびZn2+
濃度は、添加する硫酸第一鉄、硫酸ニッケルおよび硫酸
亜鉛の添加量を調整して制御した。表1、2および3
に、本発明の範囲内の条件で電解処理をした実施例1〜
32、および、少なくとも1つの条件が本発明の範囲外
の条件で電解処理をした比較例2〜18、20〜24お
よび26〜30の電解条件を示す。なお、比較例1、1
9および25は全く電解処理を施さなかったものであ
る。
The concentrations of Fe 2+ , Ni 2+ and Zn 2+ in the electrolyte were controlled by adjusting the amounts of ferrous sulfate, nickel sulfate and zinc sulfate to be added. Tables 1, 2 and 3
In Examples 1 to 1 subjected to electrolytic treatment under the conditions within the scope of the present invention
32, and electrolysis conditions of Comparative Examples 2 to 18, 20 to 24, and 26 to 30 in which electrolysis was performed under conditions at least one of which is out of the range of the present invention. Comparative Examples 1 and 1
Nos. 9 and 25 were not subjected to any electrolytic treatment.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】[0053]

【表3】 [Table 3]

【0054】各供試体のFe−Ni−Zn−O系皮膜に
ついて、皮膜中のNiおよびZnの含有量、皮膜中Fe
/ Fe+ Ni、および、皮膜の酸素含有率を下記のよう
にして測定した。 「皮膜中のNiおよびZnの含有量、および、皮膜中F
e/ Fe+ Ni」下層のメッキ層中にはFe−Ni−Z
n−O系皮膜中の成分元素を含むので、ICP法では、
上層のFe−Ni−Zn−O系皮膜中の成分と下層のメ
ッキ層中の成分元素とを完全に分離することは困難であ
る。そこで、ICP法により、Fe−Ni−Zn−O系
皮膜中の元素の内、下層のメッキ層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−Zn−O系皮膜中各
成分元素の測定を表面から繰り返すことによって、メッ
キ層の深さ方向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、下層のメッキ層中に含ま
れていないFe−Ni−Zn−O系皮膜の元素が最大濃
度を示す表面からの深さ(xとする)に、その元素が検
出されなくなる表面からの深さ(yとする)と上記最大
濃度を示す表面からの深さ(x)との差(y−x)の1
/2を加えた表面からの深さ(x+(y−x)/2)、
即ち、最大濃度を示す表面からの深さ(x)と、その元
素が検出されなくなる表面からの深さ(y)との、表面
からの平均深さ((x+y)/2)をFe−Ni−Zn
−O系皮膜の厚さと定義した。そして、ICP法の結果
とXPS法の結果から、Fe−Ni−Zn−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。 「皮膜の酸素含有率」また、酸素含有率は、オージェ電
子分光法(AES)の深さ方向分析結果から求めた。
Regarding the Fe—Ni—Zn—O-based film of each specimen, the contents of Ni and Zn in the film,
/ Fe + Ni and the oxygen content of the film were measured as follows. "Contents of Ni and Zn in the film and F in the film
e / Fe + Ni "in the lower plating layer is Fe-Ni-Z
Since it contains the component elements in the n-O-based film, the ICP method
It is difficult to completely separate the components in the upper Fe—Ni—Zn—O-based coating from the components in the lower plating layer. Therefore, of the elements in the Fe—Ni—Zn—O-based coating, only the elements not contained in the lower plating layer were quantitatively analyzed by the ICP method. Furthermore, after Ar ion sputtering, the composition distribution of each component element in the depth direction of the plating layer was measured by repeating the measurement of each component element in the Fe—Ni—Zn—O-based coating from the surface by the XPS method. In this measurement method, the element of the Fe—Ni—Zn—O-based film not contained in the lower plating layer is not detected at a depth (x) from the surface at which the element has the maximum concentration. The difference (y-x) between the depth (y) from the surface and the depth (x) from the surface showing the maximum concentration is 1
/ 2 plus depth from surface (x + (y−x) / 2),
That is, the average depth ((x + y) / 2) from the surface between the depth (x) from the surface showing the maximum concentration and the depth (y) from the surface where the element is no longer detected is Fe-Ni. -Zn
-Defined as the thickness of the O-based film. The amount and composition of the Fe—Ni—Zn—O-based coating were calculated from the results of the ICP method and the XPS method. Next, Fe /
(Fe + Ni) was calculated. "Oxygen Content of Film" The oxygen content was determined from the results of Auger electron spectroscopy (AES) analysis in the depth direction.

【0055】表4〜6に、実施例および比較例の供試体
について、Fe−Ni−Zn−O系皮膜の、Ni含有
量、Zn含有量、皮膜中Fe/ Fe+ Ni、および酸素
含有率の測定結果を示す。
Tables 4 to 6 show the Ni content, the Zn content, the Fe / Fe + Ni content, and the oxygen content of the Fe—Ni—Zn—O-based coating film for the test samples of the examples and comparative examples. 2 shows the measurement results.

【0056】[0056]

【表4】 [Table 4]

【0057】[0057]

【表5】 [Table 5]

【0058】[0058]

【表6】 [Table 6]

【0059】次に、実施例および比較例の供試体につい
て、プレス成形性、スポット溶接性、接着性および化成
処理性を評価するために、摩擦係数測定、スポット溶接
における連続打点性試験、接着性試験、およびリン酸塩
結晶の形成状態・密着性調査試験を行なった。各評価試
験方法は下記の通りである。 「摩擦係数測定試験」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。
Next, in order to evaluate the press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatment of the test specimens of the examples and comparative examples, measurement of friction coefficient, continuous spot test in spot welding, adhesion A test and a test for investigating the state of formation and adhesion of phosphate crystals were conducted. Each evaluation test method is as follows. "Friction coefficient measurement test" To evaluate press formability,
The coefficient of friction of each specimen was measured by the following device.

【0060】図1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1が試料台2に固定され、試料台2は、
水平移動可能なスライドテーブル3の上面に固定されて
いる。スライドテーブル3の下面には、これに接したロ
ーラ4を有する上下動可能なスライドテーブル支持台5
が設けられ、これを押上げることにより、ビード6によ
る摩擦係数測定用試料1への押付荷重Nを測定するため
の第1ロードセル7が、スライドテーブル支持台5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
イドテーブル3の水平移動方向の一方の端部には、スラ
イドテーブル3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ロードセル8が、スライドテ
ーブル3の一方の端部に取付けられている。なお、潤滑
油として、日本パーカライジング社製ノックスラスト5
50HNを試料1の表面に塗布して試験を行った。
FIG. 1 is a schematic front view showing a friction coefficient measuring device. As shown in the figure, a sample 1 for measuring a coefficient of friction collected from a specimen is fixed to a sample table 2, and the sample table 2 is
It is fixed to the upper surface of the horizontally movable slide table 3. On the lower surface of the slide table 3, a vertically movable slide table support 5 having rollers 4 in contact therewith
The first load cell 7 for measuring the pressing load N of the bead 6 against the friction coefficient measurement sample 1 by being pushed up is attached to the slide table support 5. With the pressing force applied, a second load cell 8 for measuring a sliding resistance force F for moving the slide table 3 in the horizontal direction is provided at one end of the slide table 3 in the horizontal movement direction. Is attached to one end of the slide table 3. As a lubricating oil, Noxlast 5 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. was used.
The test was performed by applying 50HN to the surface of the sample 1.

【0061】供試体とビー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(スライドテーブル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 withdrawal speed (horizontal movement speed of slide table 3): 100 cm / min.

【0062】図2は、使用したビードの形状・寸法を示
す概略斜視図である。ビード6の下面が試料1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1
0mm、摺動方向長さ60mmの平面を有し、その前後
面の幅10mmの各々の線には4.5mmRを持つ筒面
の1/4部分が同図のように接している。 「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った。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the shapes and dimensions of the beads used. The bead 6 slides while being pressed against the surface of the sample 1. The underside shape is width 1
It has a flat surface of 0 mm and a length of 60 mm in the sliding direction, and each line having a width of 10 mm on the front and rear surfaces is in contact with a quarter of the cylindrical surface having 4.5 mmR as shown in FIG. "Continuous spot test" To evaluate spot weldability,
A continuous hitting test was performed on each specimen.

【0063】同じ供試体を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、下記条件で連続的に実施
した。 ・電極チップ:先端径6mmのドーム型 ・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(ナゲット)の径が、4xt1/2 (t:1枚の板
厚)未満になるまでに連続打点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。 「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。
[0063] Two identical specimens were stacked, and the same
Resistance welding (spot welding) in which current was concentrated by sandwiching between a pair of electrode tips and energizing under pressure was continuously performed under the following conditions. -Electrode tip: Dome type with a tip diameter of 6 mm-Pressure: 250 kgf-Welding time: 0.2 sec-Welding current: 11.0 kA-Welding speed: 1 point / sec. As the evaluation of the continuous hitting property, the diameter of the molten and solidified metal portion (nugget) generated at the joint portion of the two welded base materials (specimens) during spot welding was 4xt1 / 2 (t: 1 piece). (Thickness) was used. The number of hit points is hereinafter referred to as electrode life. "Adhesion test" The following test specimens for adhesion test were prepared from each test specimen.

【0064】図3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25mm、長さ2
00mmの2枚の供試体10を、その間に0.15mm
のスペーサー11を介して、接着剤12の厚さが0.1
5mmとなるように重ね合わせて接着し、接着性試験体
13を作製し、150℃x10min.の焼き付けを行
う。このようにして調製された前記試験体を図4に示す
ようにT型に折り曲げ、引張試験機を用いて200mm
/min.の速度で引張試験をし、試験体が剥離したと
きの平均剥離強度(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ートから、平均荷
重を求め、単位:kgf/25mmで表した。図4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。 「化成処理性試験」化成処理性を評価するために、次の
試験を行った。
FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining the assembling process. As shown in the figure, width 25 mm, length 2
Two test pieces 10 of 00 mm are placed between them by 0.15 mm
The thickness of the adhesive 12 is 0.1
5 mm to form an adhesive test specimen 13 at 150 ° C. × 10 min. Baking. The specimen thus prepared was bent into a T-shape as shown in FIG.
/ Min. , And the average peel strength (n = 3 times) when the test piece was peeled was measured. The peel strength was determined by calculating an average load from a load chart of a tensile load curve at the time of peeling, and expressed in units of kgf / 25 mm. In FIG.
P indicates a tensile load. The adhesive used was a PVC-based hemming adhesive. "Chemical conversion treatment test" In order to evaluate the chemical conversion treatment, the following test was performed.

【0065】各供試体を、自動車塗装下地用の浸漬型リ
ン酸亜鉛処理液(日本パーカライジング社製PBL30
80)で通常の条件で処理し、その表面にリン酸亜鉛皮
膜を形成させた。このようにして形成されたリン酸亜鉛
皮膜の結晶状態を走査型電子顕微鏡(SEM)により観
察した。その結晶状態により3段階に区分した。評価区
分の符号とその内容は、次の通りである。 ○:リン酸亜鉛皮膜の結晶が緻密で小さい。 △:リン酸亜鉛皮膜の結晶がやや粗大で大きい。 ×:リン酸亜鉛皮膜の結晶が粗大であるか、生成しな
い。 「化成処理皮膜の密着性試験」供試体を、上記自動車塗
装下地用の浸漬型リン酸亜鉛処理剤で処理し、更に20
μmの塗膜圧のED塗装を行った後、化成処理皮膜密着
性試験を行った。図5に化成処理皮膜と亜鉛系めっき層
自体との密着力を評価する方法の概略を示す。100×
25mmサイズの供試体14の間に0.15mmのスペ
ーサー15を介して接着剤16の厚みが0.15mm、
接着面積が25×10mmとなるように試験体を作成
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。尚、供試体14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1
7とし、化成処理皮膜の密着性試験体18とした。この
試験体を引っ張り試験機を用いて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。
Each test piece was treated with an immersion type zinc phosphate treatment solution (PBL30 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.)
80), a treatment was carried out under ordinary conditions to form a zinc phosphate film on the surface. The crystal state of the zinc phosphate film thus formed was observed with a scanning electron microscope (SEM). It was divided into three stages according to its crystal state. The signs of the evaluation categories and their contents are as follows. :: The crystals of the zinc phosphate film are dense and small. Δ: The crystals of the zinc phosphate film are slightly coarse and large. ×: The crystals of the zinc phosphate film are coarse or not formed. The specimen for "adhesion test of chemical conversion coating" was treated with the above-mentioned immersion type zinc phosphate treating agent for the undercoat of an automobile coating, and further treated for 20 minutes.
After performing ED coating at a coating pressure of μm, a chemical conversion coating adhesion test was performed. FIG. 5 schematically shows a method for evaluating the adhesion between the chemical conversion coating and the zinc-based plating layer itself. 100x
The thickness of the adhesive 16 is 0.15 mm through a spacer 15 of 0.15 mm between the specimens 14 having a size of 25 mm,
A test body was prepared so that the adhesion area was 25 × 10 mm, and baked at 170 ° C. for 30 minutes. The adhesive used was an epoxy structural adhesive. The specimen 14 is a variety of steel sheets having a thickness of 0.8 mm. However, depending on the material, the strength of the specimen is small and the base material may be broken during a tensile test. Steel plate reinforcing plate 1
The sample was designated as 7 and used as an adhesion test specimen 18 of the chemical conversion coating. The test piece was pulled at a speed of 200 mm / min using a tensile tester, the average peel strength at the time of peeling was measured, and the peeled surface was observed with a scanning electron microscope (SEM).

【0066】剥離は、強度が最も弱い箇所で発生する。
GA(合金化溶融亜鉛メッキ鋼板)を用いた場合には、
剥離はGA皮膜と鋼板の界面で発生し、剥離強度はGA
皮膜と鋼板の界面密着強度となる。GI(溶融亜鉛メッ
キ鋼板)およびEG(電気亜鉛メッキ鋼板)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。
The peeling occurs at the weakest point.
When GA (alloyed hot-dip galvanized steel sheet) is used,
Peeling occurs at the interface between the GA film and the steel sheet, and the peel strength is GA
The interface adhesion strength between the coating and the steel sheet. When GI (hot-dip galvanized steel sheet) and EG (electro-galvanized steel sheet) are used, cohesive failure occurs inside the adhesive, and the peel strength is the strength of the adhesive itself.

【0067】化成処理皮膜と亜鉛系めっき層自体との密
着力の評価は、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×とした。
表7〜9に、以上のプレス成形性、スポット溶接性、接
着性および化成処理性の評価試験結果を併記した。
The evaluation of the adhesion between the chemical conversion coating and the zinc-based plating layer itself was evaluated as follows.
When the peel strength was lower than that of the untreated material, it was evaluated as x.
Tables 7 to 9 also show the evaluation test results of the press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatment described above.

【0068】[0068]

【表7】 [Table 7]

【0069】[0069]

【表8】 [Table 8]

【0070】[0070]

【表9】 [Table 9]

【0071】表7〜9より、下記事項が明らかである。
はじめに比較例の結果について述べると、 (1)比較例1、19および25は電解処理を施さなか
ったので、Fe−Ni−Zn−O系皮膜は形成されてい
ない。従って、原板のメッキ種の如何にかかわらずいず
れも、化成処理性における化成皮膜の密着性を除きプレ
ス成形性、スポット溶接性、接着性および化成処理性に
おける皮膜の結晶状態に劣っている。
The following items are clear from Tables 7 to 9.
First, the results of the comparative examples will be described. (1) In the comparative examples 1, 19, and 25, no Fe—Ni—Zn—O-based coating was formed because no electrolytic treatment was performed. Therefore, irrespective of the type of plating of the original plate, all of them are inferior in the crystal state of the film in the press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion processability, except for the adhesion of the chemical conversion film in chemical conversion processability.

【0072】(2)比較例5、7、12、14、23お
よび29は、IK /(U1/2 M)の値が本発明の範囲外
の50未満の場合である。従って、この他の電解条件は
本発明の範囲内にあっても電解処理皮膜中の酸素含有率
が適正値範囲(0.5 〜10wt.%)よりも低いので、原板の
メッキ種の如何にかかわらずプレス成形性および接着性
に劣っている。
(2) Comparative Examples 5, 7, 12, 14, 23 and 29 are cases where the value of I K / (U 1/2 M) is less than 50 outside the range of the present invention. Therefore, even if the other electrolysis conditions are within the range of the present invention, the oxygen content in the electrolytically treated film is lower than the appropriate value range (0.5 to 10 wt.%), And therefore, regardless of the plating type of the original plate. Poor press formability and adhesion.

【0073】(3)比較例2〜4、9〜11、20〜2
2、および、26〜28は、電解浴中にZn2+イオンを
含有しない場合である。従って、この他の電解条件は本
発明の範囲内にあっても電解処理皮膜中にZnが含有さ
れず、そのため原板のメッキ種の如何にかかわらずいず
れも化成皮膜の密着性に劣っている。
(3) Comparative Examples 2 to 4, 9 to 11, and 20 to 2
Nos. 2 and 26 to 28 are cases where the electrolytic bath does not contain Zn 2+ ions. Therefore, even if the other electrolysis conditions are within the range of the present invention, Zn is not contained in the electrolyzed film, and therefore, regardless of the plating type of the original plate, the adhesion of the chemical conversion film is inferior.

【0074】(4)比較例6、8、13、15、24お
よび30は、IK /(U1/2 M)の値が本発明の範囲外
の150を超える場合である。従って、この他の電解条
件は本発明の範囲内にあっても電解処理皮膜中の酸素含
有率が適正値範囲(0.5 〜10wt.%)を超えて高いので、
原板のメッキ種の如何にかかわらずスポット溶接性およ
び化成皮膜の密着性に劣っている。
(4) Comparative Examples 6, 8, 13, 15, 24 and 30 are cases where the value of I K / (U 1/2 M) exceeds 150 which is outside the range of the present invention. Therefore, even if other electrolysis conditions are within the range of the present invention, the oxygen content in the electrolyzed film is higher than the appropriate value range (0.5 to 10 wt.%),
Regardless of the plating type of the original sheet, the spot weldability and the adhesion of the chemical conversion film are poor.

【0075】(5)比較例16〜18は、電解浴中のF
2+、Ni2+およびZn2+イオンの合計濃度が本発明の
範囲を超えて高い場合である。この場合、電流密度を高
くしても、IK /(U1/2 M)を50以上にすることが
困難であり、Fe−Ni−O系皮膜中の酸素含有率が適
正値範囲(0.5 〜10wt.%)よりも低く、且つ皮膜中のF
e/(Fe+ Ni) (重量比)が適正値範囲(0.05〜0.9
)を超えて大きい。そのためプレス成形性および接着
性に劣っている。
(5) Comparative Examples 16 to 18 show that F in the electrolytic bath
This is the case when the total concentration of e 2+ , Ni 2+ and Zn 2+ ions is higher than the scope of the present invention. In this case, even if the current density is increased, it is difficult to make I K / (U 1/2 M) equal to or more than 50, and the oxygen content in the Fe—Ni—O-based coating falls within the appropriate value range (0.5 ~ 10wt.%) And F in the film
e / (Fe + Ni) (weight ratio) is in an appropriate value range (0.05 to 0.9).
Greater than). Therefore, press formability and adhesiveness are poor.

【0076】これに対して、 (6)実施例1〜32はいずれもプレス成形性、スポッ
ト溶接性、接着性および化成処理性のすべてについて優
れている。
On the other hand, (6) Examples 1-32 are all excellent in press formability, spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatment.

【0077】[0077]

【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−N
i−Zn−O系皮膜が、亜鉛または亜鉛合金メッキ層に
比べて硬質、且つ、高融点であるために、亜鉛系メッキ
鋼板の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
へ滑り込み易くなる。また、Fe−Ni−Zn−O系皮
膜の存在、特に、Niが所定量含有されるために溶接時
に高融点のZn−Ni合金の形成が確保されるために、
電極の損耗が抑制され、その結果スポット溶接における
連続打点性が向上する。更に、Fe−Ni−Zn−O系
皮膜表層の酸化膜に含有されるFe酸化物の存在によ
り、接着板の剥離強度が向上する。更に、化成処理皮膜
は、Fe−Ni−Zn−O系皮膜中のNiおよびFeが
リン酸塩結晶中に取り込まれるので密着性に優れ、且
つ、緻密で均一なリン酸塩の結晶形成により温水2次密
着性にも優れたものとなる。また、化成処理の際に、F
e−Ni−Zn−O系皮膜中のZnが溶出するため、反
応が抑制されることがないので、Fe−Ni−Zn−O
系皮膜付着量が多くなっても、密着性が劣化しない。
According to the present invention having the above-described structure, the Fe--N film formed on the surface of the plating layer of the zinc-based plated steel sheet can be used.
Since the i-Zn-O-based coating is harder and has a higher melting point than the zinc or zinc alloy plating layer, the sliding resistance between the plating layer surface and the press die during press forming of the zinc-based plated steel sheet. And the galvanized steel sheet slides easily into the press die. Further, in order to ensure the formation of a high melting point Zn-Ni alloy during welding due to the presence of the Fe-Ni-Zn-O-based coating, particularly, since a predetermined amount of Ni is contained,
The wear of the electrode is suppressed, and as a result, the continuous hitting property in spot welding is improved. Furthermore, the presence of the Fe oxide contained in the oxide film on the surface layer of the Fe—Ni—Zn—O-based coating improves the peel strength of the adhesive plate. Further, the chemical conversion coating film has excellent adhesion since Ni and Fe in the Fe—Ni—Zn—O-based coating film are incorporated into the phosphate crystals, and has a hot water due to the formation of dense and uniform phosphate crystals. It also has excellent secondary adhesion. In the case of chemical conversion treatment, F
Since Zn in the e-Ni-Zn-O-based film is eluted, the reaction is not suppressed, so that Fe-Ni-Zn-O
Even if the coating amount of the system coating increases, the adhesion does not deteriorate.

【0078】従って、本発明によれば、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
系メッキ鋼板の製造方法を提供することができ、工業上
極めて有用な効果がもたらされる。
Therefore, according to the present invention, press formability,
A method for producing a zinc-based plated steel sheet having excellent spot weldability, adhesiveness, and chemical conversion treatment properties can be provided, and industrially extremely useful effects can be obtained.

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

【図1】摩擦係数測定装置を示す概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing a friction coefficient measuring device.

【図2】図1中のビードの形状・寸法を示す概略斜視図
である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the shape and dimensions of a bead in FIG.

【図3】接着性試験体の組み立て過程を説明する概略斜
視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating an assembling process of an adhesive test specimen.

【図4】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. 4 is a schematic perspective view illustrating a load of a tensile load when a peel strength is measured in an adhesion test.

【図5】化成処理皮膜と亜鉛系めっき層自体との密着力
を評価する方法を説明する概略斜視図である。
FIG. 5 is a schematic perspective view illustrating a method for evaluating the adhesion between the chemical conversion coating and the zinc-based plating layer itself.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 摩擦係数測定用試料 2 試料台 3 スライドテーブル 4 ローラ 5 スライドテーブル支持台 6 ビード 7 第1ロードセル 8 第2ロードセル 9 レール 10 供試体 11 スペーサー 12 接着剤 13 接着性試験体 14 供試体 15 スペーサー 16 接着剤 17 補強板 18 密着性試験体 N 押付荷重 F 摺動抵抗力 P 引張荷重 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample for friction coefficient measurement 2 Sample stand 3 Slide table 4 Roller 5 Slide table support 6 Bead 7 1st load cell 8 2nd load cell 9 Rail 10 Specimen 11 Spacer 12 Adhesive 13 Adhesive specimen 14 Specimen 15 Spacer 16 Adhesive agent 17 Reinforcement plate 18 Adhesion test piece N Pressing load F Sliding resistance P Tensile load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 理孝 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 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor: Ritaka Sakurai 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor: Junichi Inagaki 1-1-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Yamashita 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 硫酸ニッケル、硫酸第1鉄および硫酸亜
鉛を含有するメッキ液中で亜鉛系メッキ鋼板を陰極にし
て電解することにより前記亜鉛系メッキ鋼板のメッキ層
の表面に皮膜を形成することからなる亜鉛系メッキ鋼板
の製造方法において、Ni2+、Fe2+およびZn2+イオ
ンの合計濃度が0.1mol/l 以上2.0mol/l 以下の範
囲内にあって、且つ、pHが1.0以上3.0以下の範
囲内にあり、しかも、前記メッキ液中の前記Ni2+、F
2+およびZn2+イオン濃度の和:M(mol/l) と、前記
メッキ液の平均流速:U(m/s) と、前記電解における電
流密度:IK (A/dm2) との間の関係が下記(1) 式: IK /(U1/2 M)=50〜150 ----------------------(1) を満たす条件で前記電解を行なうことによりFe−Ni
−Zn−O系皮膜を形成することを特徴とする亜鉛系メ
ッキ鋼板の製造方法。
1. A film is formed on a surface of a plating layer of a zinc-based plated steel sheet by performing electrolysis using a zinc-based plated steel sheet as a cathode in a plating solution containing nickel sulfate, ferrous sulfate and zinc sulfate. The total concentration of Ni 2+ , Fe 2+ and Zn 2+ ions is in the range of 0.1 mol / l or more and 2.0 mol / l or less, and the pH is It is in the range of 1.0 or more and 3.0 or less, and the Ni 2+ , F
The sum of the e 2+ and Zn 2+ ion concentrations: M (mol / l), the average flow rate of the plating solution: U (m / s), and the current density in the electrolysis: I K (A / dm 2 ). Is the following equation (1): I K / (U 1/2 M) = 50-150 (1) By performing the electrolysis under the condition of satisfying
-A method for producing a galvanized steel sheet, comprising forming a Zn-O-based film.
【請求項2】 前記亜鉛系メッキ鋼板の前記メッキ層
は、鉄含有量が7〜15wt.%の範囲内で含む合金化溶融
亜鉛メッキ層である請求項1記載の亜鉛系メッキ鋼板の
製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the plating layer of the galvanized steel sheet is an alloyed hot-dip galvanized layer containing an iron content in a range of 7 to 15 wt.%. .
【請求項3】 前記亜鉛系メッキ鋼板の前記メッキ層
は、電気亜鉛メッキ層または溶融亜鉛メッキ層である請
求項1記載の亜鉛系メッキ鋼板の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the plating layer of the galvanized steel sheet is an electrogalvanized layer or a hot-dip galvanized layer.
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