JPH1161481A - Zinc-nickel alloy-plated steel sheet excellent in powdering resistance - Google Patents
Zinc-nickel alloy-plated steel sheet excellent in powdering resistanceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、耐パウダリング性
に優れたZn−Ni合金めっき鋼板に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Zn-Ni alloy plated steel sheet having excellent powdering resistance.
【0002】[0002]
【従来の技術】Zn−Ni合金めっき鋼板は、優れた耐食性
を有するため、自動車用材料などの用途を中心として広
く使用されている。また、Zn−Ni合金めっき層の上層に
クロメート処理および有機樹脂被覆を施すことにより、
耐孔あき性を向上させた、いわゆる薄膜型有機被覆鋼板
も近年盛んに使用されている。2. Description of the Related Art Zn-Ni alloy-plated steel sheets have excellent corrosion resistance and are therefore widely used mainly for applications such as automotive materials. In addition, by performing chromate treatment and organic resin coating on the upper layer of the Zn-Ni alloy plating layer,
In recent years, a so-called thin-film type organically coated steel sheet having improved perforation resistance has been actively used in recent years.
【0003】しかし、Zn−Ni合金めっき皮膜は、純Znめ
っき皮膜などと比較して、元来、硬度の高いめっき皮膜
であるため、プレス加工時にめっき皮膜が粉状に剥離す
る、いわゆるパウダリング現象が生じ易いことが従来か
ら指摘されている。そこで、Zn−Ni合金めっき鋼板の耐
パウダリング性を改善した鋼板として、例えば、特公昭
62−5239号公報に開示されているように、下層のNi含有
率に対し、上層のNi含有率が高い二層めっきを施した鋼
板が提案されている。[0003] However, since the Zn-Ni alloy plating film is originally higher in hardness than a pure Zn plating film or the like, so-called powdering in which the plating film peels off in a powder form during press working. It has been pointed out that the phenomenon is likely to occur. Therefore, as a steel sheet with improved powdering resistance of Zn-Ni alloy plated steel sheet, for example,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-5239, a steel sheet which has been subjected to double-layer plating in which the Ni content of the upper layer is higher than the Ni content of the lower layer has been proposed.
【0004】しかしながら、この鋼板では、めっき前処
理の方法について何ら限定されていないため、下地であ
る鋼板とZn−Ni合金めっき層との界面を起点とするめっ
き皮膜の剥離量が多く、耐パウダリング性としては極め
て不十分であった。[0004] However, in this steel sheet, the method of pretreatment for plating is not limited at all. Therefore, the amount of peeling of the plating film starting from the interface between the steel sheet as the base and the Zn-Ni alloy plating layer is large, and the powder resistance is low. The ring properties were extremely insufficient.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、前記従来技術の問題点を解決した、耐パウダリング
性に優れたZn−Ni合金めっき鋼板を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a Zn-Ni alloy plated steel sheet which is excellent in powdering resistance and solves the problems of the prior art.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Zn−Ni合
金めっき鋼板がプレス加工時にパウダリング現象を引き
起こすメカニズムについて鋭意検討を行った。その結
果、Zn−Ni合金めっき鋼板のパウダリングは、鋼板とZn
−Ni合金めっき層との界面を起点として、そこからめっ
き層全体に伝播する形で発生することを知見した。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on the mechanism of causing a powdering phenomenon in a Zn-Ni alloy plated steel sheet during press working. As a result, the powdering of the Zn-Ni alloy plated steel sheet
It has been found that, starting from the interface with the Ni alloy plating layer, it is generated in such a way that it propagates from there to the entire plating layer.
【0007】さらに、Zn−Ni合金めっき鋼板の耐パウダ
リング性は、めっき前処理として行われる酸洗、あるい
は、めっき原板がめっきセルに進入直後の無通電部にお
いて、通常1秒未満の短時間不可避的に行われるめっき
液浸漬処理(めっき液へのプレディップ)の条件に大き
く依存することも知見した。そこで、本発明者らは、Zn
−Ni合金めっきが行われる直前の、鋼板表面のエッチン
グ状態に着目して鋭意検討を行った結果、前記しためっ
き液へのプレディップに際して、めっき液のpHおよび
プレディップ時間を所定範囲として鋼板表面のエッチピ
ットの生成状態を制御することにより耐パウダリング性
に優れたZn−Ni合金めっき鋼板が得られることを見い出
し、本発明に至った。Further, the powdering resistance of a Zn—Ni alloy-plated steel sheet is determined by pickling, which is performed as a pretreatment for plating, or in a non-current-carrying portion immediately after the base plate enters the plating cell, usually for a short time of less than 1 second. It was also found that it greatly depends on the conditions of the plating solution immersion treatment (pre-dip into the plating solution) which is inevitably performed. Then, the present inventors, Zn
-Immediately before the Ni alloy plating was performed, as a result of intensive studies focusing on the etching state of the steel sheet surface, when pre-dipping into the plating solution described above, the pH of the plating solution and the pre-dip time were set to predetermined ranges, and It has been found that a Zn-Ni alloy-plated steel sheet having excellent powdering resistance can be obtained by controlling the state of formation of the etch pits, and the present invention has been accomplished.
【0008】すなわち、上記知見に基づいてなされた本
発明は、2×10-5μm2以上の面積を有するエッチピット
が1×104 個/mm2 以上存在する結晶粒の占有面積率が
80%以上である鋼板表面上に、Zn−Ni合金めっき層が形
成されてなることを特徴とする耐パウダリング性に優れ
たZn−Ni合金めっき鋼板である。前記した本発明におい
ては、前記Zn−Ni合金めっき層が、Zn−Ni合金電気めっ
き層であるZn−Ni合金めっき鋼板に好ましく適用され
る。That is, according to the present invention based on the above findings, the occupied area ratio of crystal grains in which etch pits having an area of 2 × 10 −5 μm 2 or more exist in an amount of 1 × 10 4 / mm 2 or more is reduced.
A Zn-Ni alloy-plated steel sheet having excellent powdering resistance, wherein a Zn-Ni alloy-plated layer is formed on a steel sheet surface of 80% or more. In the present invention described above, the Zn—Ni alloy plating layer is preferably applied to a Zn—Ni alloy plated steel sheet that is a Zn—Ni alloy electroplating layer.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明についてさらに詳細
に説明する。本発明のZn−Ni合金めっき鋼板は、鋼板表
面上にZn−Ni合金めっき層が形成されてなるZn−Ni合金
めっき鋼板である。本発明において、Zn−Ni合金めっき
層中のNi含有率については特に限定されないが、Ni含有
率が5wt%未満および25wt%を超えた領域では耐食性が
劣化するため、Zn−Ni合金めっき層中のNi含有率は5〜
25wt%の範囲であることが好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The Zn—Ni alloy plated steel sheet of the present invention is a Zn—Ni alloy plated steel sheet having a Zn—Ni alloy plated layer formed on the surface of the steel sheet. In the present invention, the Ni content in the Zn—Ni alloy plating layer is not particularly limited. However, in a region where the Ni content is less than 5 wt% or more than 25 wt%, the corrosion resistance is deteriorated. The Ni content of
It is preferably in the range of 25 wt%.
【0010】なお、このときのNi含有率とは、Zn−Ni合
金めっき層の平均のNi含有率を表すものであり、Ni含有
率の異なる二層以上のZn−Ni合金めっき層が順次形成さ
れたものであってもよく、またNi含有率が鋼板側から表
面側に向かって暫時変化するものであってもよい。ま
た、本発明におけるZn−Ni合金めっき層は、ZnとNi以外
に、不可避的不純物として、Fe、Pb、Na、K、Ca、Sr、
Al、Ti、Ir、Ta、Cd、Cuなどを含有していてもよい。[0010] The Ni content at this time represents the average Ni content of the Zn-Ni alloy plating layer, and two or more Zn-Ni alloy plating layers having different Ni contents are sequentially formed. Or the Ni content may temporarily change from the steel plate side to the surface side. Further, the Zn-Ni alloy plating layer in the present invention, other than Zn and Ni, as unavoidable impurities, Fe, Pb, Na, K, Ca, Sr,
It may contain Al, Ti, Ir, Ta, Cd, Cu and the like.
【0011】さらに、Zn−Ni合金めっき層の表面におい
ては、化成処理性、摺動性などを改善するための前処理
が施されていてもよく、また、Zn−Ni合金めっき層の上
層に、耐孔あき性を改善するためのクロメート処理およ
び有機樹脂被覆が施されていてもよい。本発明のZn−Ni
合金めっき鋼板は、Zn−Ni合金めっき層の下地である鋼
板表面のエッチング状態が制御されたものであることに
特徴を有する。Further, the surface of the Zn—Ni alloy plating layer may be subjected to a pretreatment for improving the chemical conversion property, slidability and the like, and the surface of the Zn—Ni alloy plating layer may be Chromate treatment and organic resin coating for improving the puncture resistance may be applied. Zn-Ni of the present invention
The alloy plated steel sheet is characterized in that the etching state of the surface of the steel sheet, which is the base of the Zn—Ni alloy plated layer, is controlled.
【0012】すなわち、本発明のZn−Ni合金めっき鋼板
は、2×10-5μm2以上の面積を有するエッチピットが1
×104 個/mm2 以上存在する結晶粒の占有面積率が80%
以上である鋼板表面上に、Zn−Ni合金めっき層が形成さ
れてなる耐パウダリング性に優れたZn−Ni合金めっき鋼
板である。エッチピットは、めっき液へのプレディップ
により形成される。That is, the Zn—Ni alloy plated steel sheet of the present invention has one etch pit having an area of 2 × 10 −5 μm 2 or more.
× 10 4 grains / mm 2 or more occupied area ratio of crystal grains of 80% or more
A Zn-Ni alloy-plated steel sheet having excellent powdering resistance in which a Zn-Ni alloy-plated layer is formed on the surface of the steel sheet as described above. The etch pit is formed by pre-dip into a plating solution.
【0013】エッチピットが存在しない部分の鋼板表面
は、エッチングされていないため不活性であり、この上
に析出したZn−Ni合金めっきと鋼板との密着力は弱い。
このため、Zn−Ni合金めっき鋼板がプレス加工される際
に、エッチピットが存在しない部分がパウダリング現象
の起点となり、そこからめっき層全体に伝播する形でパ
ウダリングが発生する。The surface of the steel sheet where there is no etch pit is inactive because it has not been etched, and the adhesion between the Zn-Ni alloy plating deposited thereon and the steel sheet is weak.
Therefore, when the Zn—Ni alloy-plated steel sheet is pressed, a portion where no etch pit is present becomes a starting point of the powdering phenomenon, and powdering is generated in such a manner that the portion propagates to the entire plating layer.
【0014】これに対して、エッチピット内は、エッチ
ングを受けた極めて活性な表面であるため、その上にZn
−Ni合金めっきが析出すると、その密着力が極めて強固
となる。したがって、エッチピットの存在する部分はパ
ウダリング現象の起点とはならず、エッチピットが多数
存在することにより、Zn−Ni合金めっき鋼板の耐パウダ
リング性が著しく向上する。On the other hand, since the inside of the etch pit is an extremely active surface which has been etched, Zn
-When the Ni alloy plating is deposited, the adhesion becomes extremely strong. Therefore, the portion where the etch pit exists does not become the starting point of the powdering phenomenon, and the presence of a large number of etch pits significantly improves the powdering resistance of the Zn—Ni alloy plated steel sheet.
【0015】特に、pHが2.0 未満のめっき液中で1秒
以上のプレディップを行うことにより、エッチピット密
度は著しく増大する。一方、エッチピットは、エッチピ
ットの面積が2×10-5μm2以上であれば、強固なめっき
密着力が得られるが、2×10-5μm2未満では、めっき密
着力が弱くパウダリングの起点となってしまうため、本
発明におけるエッチピットは、2×10-5μm2以上の面積
を有するエッチピットにより規定する。In particular, by performing a pre-dip for 1 second or more in a plating solution having a pH of less than 2.0, the etch pit density is significantly increased. On the other hand, if the area of the etch pit is 2 × 10 −5 μm 2 or more, strong plating adhesion can be obtained, but if it is less than 2 × 10 −5 μm 2 , the plating adhesion is weak and powdering is difficult. Therefore, the etch pit in the present invention is defined by an etch pit having an area of 2 × 10 −5 μm 2 or more.
【0016】また、エッチピットの面積が25μm2以下で
あれば本発明の鋼板に悪影響を及ぼすことはない。すな
わち、本発明が計数対象とするエッチピットは、1個の
エッチピットの面積が2×10-5μm2以上であるエッチピ
ットであり、より好ましくは、1個のエッチピットの面
積が2×10-5〜25μm2のエッチピットである。If the area of the etch pit is 25 μm 2 or less, there is no adverse effect on the steel sheet of the present invention. That is, the etch pits to be counted by the present invention are etch pits in which the area of one etch pit is 2 × 10 −5 μm 2 or more, and more preferably, the area of one etch pit is 2 × It is an etch pit of 10 -5 to 25 μm 2 .
【0017】以下、本発明におけるエッチピットの面
積、占有面積率について説明する。 〔エッチピットの面積:〕本発明におけるエッチピット
の面積とは、鋼板表面への投影面積を意味する。また、
本発明における「2×10-5μm2以上の面積を有するエッ
チピット」とは、1個のエッチピットの面積が2×10-5
μm2以上であるエッチピットを示し、該エッチピット
が、1個の結晶粒内に何個存在するかを数え、併せてそ
の1個の結晶粒の面積を測定し、エッチピットの密度
(個/mm2 )に換算する。Hereinafter, the area of the etch pit and the occupied area ratio in the present invention will be described. [Area of etch pit:] The area of the etch pit in the present invention means a projected area on the steel sheet surface. Also,
In the present invention, “an etch pit having an area of 2 × 10 −5 μm 2 or more” means that one etch pit has an area of 2 × 10 −5.
μm 2 or more, the number of the etch pits in one crystal grain is counted, and the area of one crystal grain is measured. / Mm 2 ).
【0018】得られた1個の結晶粒におけるエッチピッ
ト密度が、1×104 個/mm2 以上であれば、その結晶粒
においては、強固な密着力を有するZn−Ni合金めっきの
析出が多く、パウダリングが著しく抑制され、その結晶
粒は「合格」、1×104 個/mm2 未満であれば、その結
晶粒では、強固な密着力を有するZn−Ni合金めっきの析
出が少なく、その間隙部がパウダリングの起点となり、
その結晶粒は「不合格」という判定を、結晶粒1個毎に
行う。If the etch pit density of one obtained crystal grain is not less than 1 × 10 4 / mm 2 , the precipitation of Zn—Ni alloy plating having a strong adhesion force will occur in the crystal grain. In many cases, the powdering is remarkably suppressed, and the crystal grains are “passed”, and if the crystal grains are less than 1 × 10 4 / mm 2 , the precipitation of Zn—Ni alloy plating having strong adhesion is small in the crystal grains. , The gap becomes the starting point of powdering,
The determination of “fail” is made for each crystal grain.
【0019】本発明においては、上記した観察を、最低
でも10個、好ましくは50個以上、さらに好ましくは100
個以上の結晶粒について行う。 〔占有面積率:〕次に、本発明における前記したエッチ
ピット密度を有する結晶粒の占有面積率について説明す
る。In the present invention, the above observations are performed at least 10 times, preferably 50 times or more, more preferably 100 times or more.
This is performed for at least one crystal grain. [Occupied area ratio:] Next, the occupied area ratio of crystal grains having the above-described etch pit density in the present invention will be described.
【0020】本発明における占有面積率とは、上記観察
の結果、観察した結晶粒の合計面積に対する「合格」の
結晶粒の合計面積の比率(百分率)を示す。例えば、
「合格」の8個の結晶粒の合計面積が 800μm2で、「不
合格」の2個の結晶粒の合計面積が 400μm2であれば、
占有面積率は(800/1200)×100 =67%となり、本発明の
範囲外となる。The occupied area ratio in the present invention indicates the ratio (percentage) of the total area of the “accepted” crystal grains to the total area of the crystal grains observed as a result of the above observation. For example,
If the total area of the eight crystal grains of “Pass” is 800 μm 2 and the total area of two crystal grains of “Fail” is 400 μm 2 ,
The occupied area ratio is (800/1200) × 100 = 67%, which is outside the scope of the present invention.
【0021】本発明では、2×10-5μm2以上の面積を有
するエッチピットが1×104 個/mm2 以上存在する結晶
粒の鋼板表面における占有面積率を80%以上と規定す
る。エッチピットの存在密度は、通常、結晶粒ごとに大
きく異なり、鋼板表面の状態はエッチピットが数多く生
成した結晶粒と少ない結晶粒が混在したものとなる。In the present invention, the area occupied by the crystal grains having etch pits having an area of 2 × 10 −5 μm 2 or more at 1 × 10 4 / mm 2 or more on the steel sheet surface is defined as 80% or more. Usually, the density of etch pits varies greatly from crystal grain to crystal grain, and the state of the steel sheet surface is a mixture of crystal grains having a large number of etch pits and small crystal grains.
【0022】エッチピットの存在密度が1×104 個/mm
2 以上の結晶粒においては、強固な密着力を有するZn−
Niめっきの析出が多いことにより、パウダリングが著し
く抑制される。これに対し、エッチピットの存在密度が
1×104 個/mm2 未満の結晶粒では、強固な密着力を有
するZn−Niめっきの析出が少なく、間隙部がパウダリン
グの起点となってしまうため、パウダリング発生量が多
くなる。The density of etch pits is 1 × 10 4 / mm
In two or more crystal grains, Zn-
Due to the large amount of Ni plating, powdering is significantly suppressed. On the other hand, in the crystal grains having an etch pit density of less than 1 × 10 4 / mm 2 , the precipitation of Zn—Ni plating having a strong adhesion is small, and the gap becomes a starting point of powdering. Therefore, the amount of powdering generated increases.
【0023】さらに、エッチピットの存在密度が1×10
4 個/mm2 以上の結晶粒の占有面積率が80%以上であれ
ば、局部的なパウダリングが生じても、それが周囲に伝
播しにくく、結果として耐パウダリング性が良好となる
が、80%未満では、パウダリングの伝播が容易に起こる
ため耐パウダリング性が劣化する。以上の理由から、本
発明では、エッチピットの存在密度が1×104 個/mm2
以上の結晶粒の占有面積率を80%以上とする。Furthermore, the existence density of the etch pit is 1 × 10
If the occupied area ratio of crystal grains of 4 grains / mm 2 or more is 80% or more, even if local powdering occurs, it is difficult to propagate to the surroundings, and as a result, the powdering resistance becomes good. If it is less than 80%, the propagation of powdering occurs easily, so that the powdering resistance deteriorates. For the above reasons, in the present invention, the existence density of the etch pits is 1 × 10 4 pits / mm 2
The occupied area ratio of the above crystal grains is set to 80% or more.
【0024】次に、本発明において、鋼板表面のエッチ
ング状態を観察する方法について説明する。鋼板表面の
エッチング状態は、Zn−Ni合金めっき層が形成されたま
までは観察できないので、まずZn−Ni合金めっき層を溶
解除去する。このとき、Zn−Ni合金の溶解と同時に鋼板
表面を溶解してエッチング状態を変化させてしまうのを
避けるため、溶解方法には特に注意を要する。Next, a method for observing the etching state of the steel sheet surface in the present invention will be described. Since the etching state of the steel sheet surface cannot be observed while the Zn-Ni alloy plating layer is formed, the Zn-Ni alloy plating layer is first dissolved and removed. At this time, in order to avoid melting the Zn—Ni alloy and dissolving the surface of the steel sheet at the same time as changing the etching state, special attention is required for the melting method.
【0025】好適な溶解方法としては、例えば、20%Na
OH水溶液80cc、10%トリエタノールアミン水溶液40cc、
水75cc、35%過酸化水素水7cc の比率で混合した25℃の
溶液にZn−Ni合金めっき鋼板を浸漬する方法が挙げら
れ、この方法により鋼板表面の状態を変化させることな
くZn−Ni合金めっき層を完全に溶解除去することが可能
である。A preferred dissolution method is, for example, 20% Na
OH aqueous solution 80cc, 10% triethanolamine aqueous solution 40cc,
A method of immersing a Zn-Ni alloy-plated steel sheet in a solution of 25 cc mixed with 75 cc of water and 7 cc of 35% hydrogen peroxide water at 25 ° C. is used. The plating layer can be completely dissolved and removed.
【0026】なお、Zn−Ni合金めっき層の溶解方法とし
ては、上記の方法と同様に鋼板表面の状態を変化させる
ことなくZn−Ni合金めっき層を完全に溶解除去できる方
法であれば、これに限定されるものではない。Zn−Ni合
金めっき層を溶解除去した後の鋼板表面のエッチング状
態の観察は、走査型電子顕微鏡を用いて行うのが好適で
ある。As a method for dissolving the Zn—Ni alloy plating layer, any method capable of completely dissolving and removing the Zn—Ni alloy plating layer without changing the state of the steel sheet surface can be used. However, the present invention is not limited to this. The observation of the etching state of the steel sheet surface after dissolving and removing the Zn—Ni alloy plating layer is preferably performed using a scanning electron microscope.
【0027】この場合の加速電圧は、1〜30kVの範囲で
観察可能であるが、1〜10kV程度の比較的低い加速電圧
とした方が鋼板表面のエッチング状態の観察がより容易
である。倍率は、結晶粒の大きさおよびエッチピットの
大きさにより適宜選択すればよく、1000倍〜300000倍の
間の倍率を併用しながら観察を行うのが好適である。In this case, the acceleration voltage can be observed in the range of 1 to 30 kV, but it is easier to observe the etching state of the steel sheet surface if the acceleration voltage is set to a relatively low acceleration voltage of about 1 to 10 kV. The magnification may be appropriately selected depending on the size of the crystal grains and the size of the etch pit, and it is preferable to perform observation while using a magnification of 1000 to 300,000 in combination.
【0028】エッチピットの形状は、鋼板表面の結晶粒
の結晶方位、酸洗やめっき液へのプレディップ条件など
により異なり、正方形、長方形、菱形、三角形、六角
形、八角形、円形など様々な形状のものが観察される。
図1に、本発明のZn−Ni合金めっき鋼板のめっき皮膜を
前記の方法により溶解除去し、鋼板表面のエッチピット
を走査型電子顕微鏡により観察した結果の一例を示す。The shape of the etch pit varies depending on the crystal orientation of the crystal grains on the surface of the steel sheet, conditions for pickling and pre-dip to a plating solution, and various shapes such as a square, a rectangle, a diamond, a triangle, a hexagon, an octagon, and a circle. Shapes are observed.
FIG. 1 shows an example of the results obtained by dissolving and removing the plating film of the Zn—Ni alloy-plated steel sheet of the present invention by the above-described method, and observing the etch pits on the steel sheet surface with a scanning electron microscope.
【0029】本発明では、前記の観察方法により、2×
10-5μm2以上の面積を有するエッチピットの数を結晶粒
ごとに数え、その結晶粒における2×10-5μm2以上の面
積を有するエッチピットの存在密度が1×104 個/mm2
以上であるか否かを判定する。さらに、その結晶粒の面
積と判定結果から、その鋼板が、2×10-5μm2以上の面
積を有するエッチピットが1×104 個/mm2 以上存在す
る結晶粒の占有面積率が80%以上である鋼板か否かを決
定する。According to the present invention, 2 ×
The number of etch pits having an area of 10 −5 μm 2 or more is counted for each crystal grain, and the density of etch pits having an area of 2 × 10 −5 μm 2 or more in the crystal grains is 1 × 10 4 / mm. Two
It is determined whether or not this is the case. Further, based on the area of the crystal grains and the determination result, the steel sheet indicates that the occupied area ratio of the crystal grains in which the etch pit having the area of 2 × 10 −5 μm 2 or more is 1 × 10 4 / mm 2 or more is 80% % Is determined.
【0030】なお、本発明において、結晶粒ごとにエッ
チピットの数を数える際には、結晶粒界に存在するエッ
チピットの数は、隣接する結晶粒の数で割った数値をそ
れぞれの結晶粒に配分すればよい。また、エッチピット
の生成が活発な場合には、隣合うエッチピットどうしが
つながったり、あるいはエッチピットの形状をとどめず
に結晶粒全面がエッチングされ、やすりの歯のようなざ
らざらの表面となる場合がある。In the present invention, when counting the number of etch pits for each crystal grain, the number of etch pits present at the crystal grain boundary is calculated by dividing the value obtained by dividing the number of adjacent crystal grains by the number of each crystal grain. Should be distributed to In addition, when the generation of etch pits is active, adjacent etch pits are connected to each other, or the entire crystal grain is etched without retaining the shape of the etch pit, resulting in a rough surface like a file of a file. There is.
【0031】このような場合においても、エッチピット
内の頂点や辺の部分で亜鉛めっき結晶の核生成が起こる
わけであるから、つながったエッチピットを1個と数え
るのではなく、つながる前のエッチピットの形状が認識
できる場合にはその数を数え、やすりの歯状あるいは階
段状に見える場合には、歯の数、階段の数を数えればよ
い。In such a case as well, nucleation of zinc-plated crystals occurs at the vertices and sides of the etch pits. Therefore, the number of connected etch pits is not counted as one, but the etch pits before the connection are formed. If the shape of the pit can be recognized, the number of the pit may be counted, and if the shape of the pit looks like a tooth or a step, the number of teeth and the number of steps may be counted.
【0032】次に、本発明のZn−Ni合金めっき鋼板の製
造方法について説明する。本発明のZn−Ni合金めっき鋼
板は、通常の電気亜鉛系めっきラインにより製造するこ
とができる。例えば、熱間圧延工程、酸洗工程、冷間圧
延工程、焼鈍工程などを経た鋼板を素材として、電気亜
鉛系めっきラインにおいてZn−Ni合金めっきが行われ
る。Next, a method for producing the Zn—Ni alloy plated steel sheet of the present invention will be described. The Zn—Ni alloy-plated steel sheet of the present invention can be manufactured by a normal electric zinc-based plating line. For example, Zn-Ni alloy plating is performed in an electric zinc-based plating line using a steel sheet that has undergone a hot rolling step, a pickling step, a cold rolling step, an annealing step, and the like as a material.
【0033】電気亜鉛系めっきラインにおいては、めっ
きに先立ち、鋼板表面を清浄化するための脱脂および水
洗と、鋼板表面を活性化するための酸洗および水洗が行
われる。酸洗は通常行われている方法で行えばよく、例
えば濃度が5〜500g/l、浴温が20〜80℃の硫酸、または
塩酸に、1〜20秒浸漬する方法が挙げられる。In the electro-zinc plating line, prior to plating, degreasing and washing with water for cleaning the surface of the steel sheet and pickling and washing with water to activate the surface of the steel sheet are performed. The pickling may be performed by a usual method, for example, a method of immersing in sulfuric acid or hydrochloric acid having a concentration of 5 to 500 g / l and a bath temperature of 20 to 80 ° C. for 1 to 20 seconds.
【0034】これらの処理に引き続き、鋼板がめっきセ
ルに侵入し、侵入直後の通電が行われない部分ではめっ
き液へのプレディップにより鋼板表面がエッチングさ
れ、通電部まで進むとZn−Ni合金電気めっきが行われ
る。本発明の鋼板を製造するためには、鋼板表面のエッ
チピットの生成状態を制御する必要があることから、電
気亜鉛系めっきラインにおいてめっき直前に行われるめ
っき液へのプレディップを適正な条件で行う必要があ
る。Subsequent to these treatments, the steel sheet invades the plating cell, and in a portion where no current is applied immediately after the entry, the surface of the steel plate is etched by pre-dip into the plating solution. Plating is performed. In order to produce the steel sheet of the present invention, since it is necessary to control the state of the formation of etch pits on the steel sheet surface, the pre-dip to the plating solution performed immediately before plating in the electro-zinc plating line under appropriate conditions There is a need to do.
【0035】すなわち、本発明においては、例えば、濃
度が50g/l 、液温が50℃の硫酸で5秒間酸洗後、それぞ
れの濃度として、 ZnSO4・7H2Oを140g/l、NiSO4 ・6H2O
を260g/l、Na2SO4を20g/l 、K2SO4 を20g/l 含有し、pH
が2.0 未満、浴温が50℃、液流速1.2m/sのめっき液中で
1秒以上のプレディップを行った後、通電部において電
気めっきを行うことにより、本発明の鋼板を製造するこ
とが可能である。That is, in the present invention, for example, after pickling with sulfuric acid having a concentration of 50 g / l and a liquid temperature of 50 ° C. for 5 seconds, the concentrations of ZnSO 4 .7H 2 O are 140 g / l and NiSO 4・ 6H 2 O
Containing 260 g / l, 20 g / l Na 2 SO 4 and 20 g / l K 2 SO 4 , pH
Is less than 2.0, the bath temperature is 50 ° C., and the solution flow rate is 1.2 m / s. Is possible.
【0036】ただし、本発明においては、酸洗液および
めっき液の種類などについては、上記した具体的条件に
限定されるものではなく、本発明範囲のエッチピット生
成状態が達成可能であれば、酸洗条件、めっき液へのプ
レディップ条件に制限されるものではない。プレディッ
プに引き続き行われるZn−Ni合金めっきの処理条件は、
何ら限定されるものではなく、公知のZn−Ni合金めっき
方法を含めたすべてのZn−Ni合金めっき方法が適用可能
である。However, in the present invention, the types of the pickling solution and the plating solution are not limited to the above-mentioned specific conditions. The conditions are not limited to the pickling conditions and the pre-dip conditions for the plating solution. The processing conditions for the Zn-Ni alloy plating performed after the pre-dip are as follows:
There is no limitation, and any Zn-Ni alloy plating method including a known Zn-Ni alloy plating method can be applied.
【0037】また、Zn−Ni合金めっき層表面への各種の
処理、あるいはZn−Ni合金めっき層の上層へのクロメー
ト処理、有機樹脂被覆などを施す場合の処理方法につい
ても、何ら限定されるものではなく、公知の処理方法を
含めたすべての処理方法が適用可能である。In addition, there are no particular limitations on various treatments on the surface of the Zn—Ni alloy plating layer, or chromate treatment on the upper layer of the Zn—Ni alloy plating layer, or a treatment method for coating with an organic resin. Instead, all processing methods including known processing methods can be applied.
【0038】[0038]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 (実施例1)板厚 0.8mmの極低炭素鋼板をめっき原板と
し、アルカリ電解脱脂→水洗→酸洗→水洗→めっき液へ
のプレディップ→Zn−Ni合金電気めっきの順に処理する
ことによりZn−Ni合金めっき鋼板を作製した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments. (Example 1) A very low carbon steel sheet having a thickness of 0.8 mm was used as a plating base plate, and Zn was processed in the order of alkaline electrolytic degreasing → water washing → pickling → water washing → pre-dip into a plating solution → Zn-Ni alloy electroplating. -Ni alloy plated steel sheets were produced.
【0039】酸洗、めっき液へのプレディップおよびZn
−Ni合金電気めっきは下記の条件で行い、プレディップ
めっき液のpH、プレディップ時間を変化させることに
より鋼板表面のエッチング状態を変化させ、さらに、 Z
nSO4・7H2OとNiSO4 ・6H2Oのめっき液への添加量を変化
させることにより、Zn−Ni合金めっき層中のNi含有率を
変化させたサンプルを作製した(本発明例1〜12、比較
例1〜5)。Pickling, pre-dip into plating solution and Zn
-Ni alloy electroplating is performed under the following conditions, the pH of the pre-dip plating solution and the pre-dip time are changed to change the etching state of the steel sheet surface,
By changing the addition amount of the nSO 4 · 7H 2 O and NiSO 4 · 6H 2 O in the plating solution, samples were prepared with varying Ni content of Zn-Ni alloy plating layer (Invention Example 1 To 12, Comparative Examples 1 to 5).
【0040】表1に、プレディップめっき液のpH、プ
レディップ時間およびめっき層中のNi含有率を示す。 〔酸洗〕 ・浴組成 :H2SO4 50g/l ・浴温 :50℃ ・酸洗時間:5秒 〔めっき液へのプレディップおよびZn−Ni合金めっき〕 ・pH :1.0 〜2.6 ・浴温 :50℃ ・流速 :1.2m/s ・プレディップ時間:0.5 〜30秒 ・めっき電流密度 :100A/dm2 ・めっき付着量 :20g/m2 このようにして作製したZn−Ni合金めっき鋼板の耐パウ
ダリング性を、逆0T曲げ試験により評価した。Table 1 shows the pH of the pre-dip plating solution, the pre-dip time, and the Ni content in the plating layer. [Pickling] - bath composition: H 2 SO 4 50g / l · bath temperature: 50 ° C. - pickling time: ## pre-dip and Zn-Ni alloy plating to the plating solution] 5 seconds ・ PH: 1.0 to 2.6 ・ Bath temperature: 50 ° C ・ Flow rate: 1.2m / s ・ Pre-dip time: 0.5 to 30 seconds ・ Plating current density: 100A / dm 2・ Amount of plating: 20g / m 2 The powdering resistance of the produced Zn—Ni alloy plated steel sheet was evaluated by a reverse 0T bending test.
【0041】すなわち、30mm×100mm のサンプルのめっ
き面側中央部に、あらかじめ幅30mmの粘着テープ(ニッ
トー製)を貼り、このめっき面テープ貼り付け部を内側
中央にして、サンプルを隙間なく二つに折り曲げた。引
き続き、このサンプルを開いて元の形状となるまで曲げ
戻し、テープをはがした。That is, an adhesive tape (manufactured by Nitto) having a width of 30 mm was previously applied to the center of the 30 mm × 100 mm sample on the plating surface side, and the sample was placed without any gaps with the adhesive portion of the plating surface tape attached to the inner center. Folded. Subsequently, the sample was opened, bent back to its original shape, and the tape was peeled off.
【0042】蛍光X線により、テープに付着したZnのカ
ウント数を測定し、下記基準により、耐パウダリング性
を評価した。表1に、評価結果を示す。 ◎:Znカウント数≦20cps ○:20cps <Znカウント数≦50cps △:50cps <Znカウント数≦100cps ×:100cps<Znカウント数 さらに、それぞれのサンプルのZn−Ni合金めっき皮膜を
下記の方法により溶解除去し、鋼板表面のエッチング状
態を走査型電子顕微鏡により観察した。The count number of Zn attached to the tape was measured by X-ray fluorescence, and the powdering resistance was evaluated according to the following criteria. Table 1 shows the evaluation results. ◎: Zn count number ≦ 20cps ○: 20cps <Zn count number ≦ 50cps △: 50cps <Zn count number ≦ 100cps ×: 100cps <Zn count number Further, the Zn-Ni alloy plating film of each sample was melted by the following method. It was removed and the etched state of the steel sheet surface was observed with a scanning electron microscope.
【0043】すなわち、それぞれのサンプルについて、
鋼板表面の 100個の結晶粒を観察することにより、2×
10-5μm2以上の面積を有するエッチピットが1×104 個
/mm2 以上存在する結晶粒の占有面積率を算出した。表
1に、算出結果を示す。 〔Zn−Ni合金めっき皮膜の溶解除去方法〕 ・浴組成 :20%NaOH水溶液 800cc 10%トリエタノールアミン水溶液 400cc 水 750cc 35%過酸化水素水 70cc ・浴温 :25℃ ・浸漬時間:60分 また、図2に、プレディップ時のめっき液pHおよびプレ
ディップ時間と占有面積率との関係を示す。That is, for each sample,
By observing 100 crystal grains on the steel sheet surface, 2 ×
The occupied area ratio of crystal grains in which etch pits having an area of 10 −5 μm 2 or more were present at 1 × 10 4 / mm 2 or more was calculated. Table 1 shows the calculation results. [Method of dissolving and removing the Zn-Ni alloy plating film] ・ Bath composition: 20% NaOH aqueous solution 800cc 10% triethanolamine aqueous solution 400cc Water 750cc 35% hydrogen peroxide aqueous solution 70cc ・ Bath temperature: 25 ° C ・ Immersion time: 60 minutes FIG. 2 shows the relationship between the pH of the plating solution during pre-dip, the pre-dip time, and the occupied area ratio.
【0044】なお、図2のグラフ中の数値、記号、符号
などは、下記内容を示す。 グラフ中の( )内の数値:プレディップ時間(秒) ○:プレディップめっき液のpHvs占有面積率 −○−○−:同上(プレディップ時間=3秒) 占有面積率(%):2×10-5μm2以上の面積を有するエ
ッチピットが1×104個/mm2 以上存在する結晶粒の占
有面積率 A:耐パウダリング性が、前記評価基準で◎または○の
領域 αpH:耐パウダリング性に優れたZn−Ni合金めっき鋼板
が得られるプレディップめっき液のpHの領域 表1から明らかなように、本発明のZn−Ni合金めっき鋼
板は、いずれも耐パウダリング性に優れていた。The numerical values, symbols, signs, etc. in the graph of FIG. 2 indicate the following contents. Numerical value in parentheses in the graph: Pre-dip time (seconds) pH: pH vs. occupied area ratio of pre-dip plating solution-○-○-: Same as above (pre-dip time = 3 seconds) Occupied area ratio (%): 2 × Occupied area ratio of crystal grains having 1 × 10 4 etch pits / mm 2 or more having an area of 10 −5 μm 2 or more A: Powdering resistance is in the area of ◎ or ○ in the above evaluation criteria α pH : The pH range of the pre-dip plating solution from which a Zn-Ni alloy-plated steel sheet having excellent powdering resistance can be obtained. As is clear from Table 1, the Zn-Ni alloy-plated steel sheets of the present invention all have excellent powdering resistance. It was excellent.
【0045】また、図2に示されるように、プレディッ
プ時のめっき液のpHを2.0 未満、さらに好ましくは1.
8 以下、かつプレディップ時間を1秒以上とすることに
よって、耐パウダリング性に優れた本発明のZn−Ni合金
めっき鋼板が製造可能であることが分かる。Further, as shown in FIG. 2, the pH of the plating solution at the time of pre-dipping is less than 2.0, more preferably 1.
It can be seen that the Zn—Ni alloy-plated steel sheet of the present invention having excellent powdering resistance can be manufactured by setting the pre-dip time to 8 seconds or less and the pre-dip time to 1 second or more.
【0046】[0046]
【表1】 [Table 1]
【0047】[0047]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のZn−Ni合
金めっき鋼板は、耐パウダリング性に優れたものであ
り、工業的に極めて価値の高いものである。As described above, the Zn-Ni alloy-plated steel sheet of the present invention has excellent powdering resistance and is extremely valuable industrially.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明のZn−Ni合金めっき鋼板のめっき皮膜を
溶解除去し、鋼板表面のエッチピットを観察した結果の
一例を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 1 is a scanning electron microscope photograph showing an example of the result of observing etch pits on the surface of a steel sheet by dissolving and removing a plating film of a Zn—Ni alloy-plated steel sheet of the present invention.
【図2】プレディップ時のめっき液pHおよびプレディッ
プ時間と占有面積率との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a plating solution pH during pre-dip, a pre-dip time, and an occupied area ratio.
Claims (1)
ピットが1×104 個/mm2 以上存在する結晶粒の占有面
積率が80%以上である鋼板表面上に、Zn−Ni合金めっき
層が形成されてなることを特徴とする耐パウダリング性
に優れたZn−Ni合金めっき鋼板。The present invention relates to a Zn-based steel sheet having an etch pit having an area of 2 × 10 −5 μm 2 or more in an area of 1 × 10 4 / mm 2 or more. A Zn-Ni alloy plated steel sheet having excellent powdering resistance, characterized in that a Ni alloy plated layer is formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23780397A JPH1161481A (en) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | Zinc-nickel alloy-plated steel sheet excellent in powdering resistance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1161481A true JPH1161481A (en) | 1999-03-05 |
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ID=17020654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23780397A Pending JPH1161481A (en) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | Zinc-nickel alloy-plated steel sheet excellent in powdering resistance |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH1161481A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100484595B1 (en) * | 2002-07-15 | 2005-04-20 | 윤명중 | Electrically Zn-plated steel sheet superior in outer-appearance characteristics and it's manufacturing process |
JP2011179079A (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Dainippon Printing Co Ltd | Multi-tank electrolytic copper plating method and method of manufacturing electromagnetic wave shielding material |
WO2018117751A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | 주식회사 포스코 | Zn-ni electroplated steel sheet having excellent corrosion resistance and formability and manufacturing method therefor |
JP2020063516A (en) * | 2019-12-19 | 2020-04-23 | アルセロールミタル | Method for manufacturing component with small waviness from electrogalvanized metal sheet, corresponding component and vehicle |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP23780397A patent/JPH1161481A/en active Pending
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KR20180074149A (en) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 주식회사 포스코 | ELECTROPLATED Zn-Ni BASED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AND WORKABILITY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
JP2020063516A (en) * | 2019-12-19 | 2020-04-23 | アルセロールミタル | Method for manufacturing component with small waviness from electrogalvanized metal sheet, corresponding component and vehicle |
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