JPS58104194A - 高耐食性電気亜鉛めつき鋼板およびその製造方法 - Google Patents

高耐食性電気亜鉛めつき鋼板およびその製造方法

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JPS58104194A
JPS58104194A JP20141381A JP20141381A JPS58104194A JP S58104194 A JPS58104194 A JP S58104194A JP 20141381 A JP20141381 A JP 20141381A JP 20141381 A JP20141381 A JP 20141381A JP S58104194 A JPS58104194 A JP S58104194A
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titanium
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corrosion resistance
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JP20141381A
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Takehiko Ito
武彦 伊藤
Yoshitaka Nakagawa
中川 善隆
Takahiko Fujii
藤井 隆彦
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は裸耐食性および塗装後の耐食性に優れた高耐食
性電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に関する。
近年自動車車体においては下廻りの耐食性を向上させる
ため電気亜鉛めっき鋼板の使用が検討され、裸耐食性お
よび塗装後の耐食性に優れた高耐食性電気亜鉛めっき鋼
板が要求されるようKなっている。
耐食性電気亜鉛めっき鋼板としては従来Zn −Ni合
金を電気めっきしたものが付着量が少くてもすぐれた裸
耐食性を発揮するため重要視されていたが、自動車車体
の下廻りのように高耐食性を必要とする部分に使用でき
るようにするにはめつき層中のニッケル含有量を8〜2
0重量%と高くしなければならない。しかしニッケルは
^価であるため、含有量を8%以上にするということは
コスト的に著しく高(なる。またニッケルは化成地理性
および塗装性に劣るうえ、硬度が高いので、めっき層に
多量に含有させることは塗装後の耐食性を低下させるこ
とになり、かつ厚目付による耐食性の改善がめつき層の
加工性との関係において困難となる。このため、自動車
車体の下廻り部材のように高度の塗装後の耐食性を必要
とする用途にニッケル含有量を高めて使用することは従
来品質上問題かあった。
一方製造方法においてもニッケルを8〜20重t%の範
囲で安定して析出させるKはめつき浴中のニッケルイオ
ン濃度を亜鉛イオン1I11度のL5〜4倍と高くする
必要があって、浴組成の維持が峻しく、かつストリップ
によ染ニッケルイオンの持出しも多(、コスト的に高゛
<゛なるという問題があった。
Zn−Ni合金電気亜鉛めっき鋼板における上述のよ5
な問題を解消する方法としてめっき層のニッケル含有量
を減少させて、その減少に伴う耐食性の低下を付着量の
増加により補う方法が考えられる。しかしこの方法の場
合ニッケル含有量減少に対する付着量増加割合が大きい
ため、かえってコスト、高になる。
そこで本発明者らは付着量増加によらずにニッケル含有
量を減少させる方法について種々検討を行った結果チタ
ンまたはチタン化合物をチタンとして0.001〜2重
量%含有させることにより耐食性をそこなうことなしに
ニッケル含有量を1重量%まで低下させ5るとともに、
従来のNi含有量8〜20%のZn −Ni合金めつき
層中にチタンを0.001〜2重量弊添加することによ
り耐食性を12〜2倍程度向上させることに成功した。
すなわち本発明はめつき層中に、ニッケルを1〜20重
量−1″含みかつチタンまたはチタン化合物をチタンと
j″七〇001〜2重量%含有する電気亜鉛合金めっき
層を有することを特徴とする嶋耐食性電気亜鉛めっき鋼
板を提供するものである。
本発明においてめっき層に含有されるチタンは、チタン
単体、チタン化合物いずれかでもよいが、その合計量は
チタン化合物中のチタンを含めてめっき層の総量に対し
て0.001〜2重量%であることを要する。これは0
.001重量%未満では、裸耐食性の改善効果を示さず
−1また2重量%を越えるとその効果が飽和するからで
ある。
めっき層にチタンまたはチタン化合物が上記量含有され
ている場合、ニッケル含有量をめっき層の総量に対して
1重量%まで低下させても、裸耐食性はニッケル含有量
が8〜20重量%のZn−Ni合金めつぎり、耐食性に
はお−よばないが、塗装密着性の向上により塗装後の耐
食性はむしろすぐれている。また、Ni量8〜20重量
%のZn −Ni合金めつき層にチタンまたはチタン化
合物が上記量含有されている場合、チタンを含まないN
i含有量8〜20重量%のZn−Ni合金めつきに比べ
て耐食性なL2〜2倍程度向上させることができる。
しかしニッケル含有量を20重量%より多くすると、Z
n −Ni合金相は混相となって、ニッケル含有による
裸耐食性の改善はなくなり、前述のような種々の問題が
生じるようKなる。このためニッケル含有量は1〜20
重量%にする必要がある。
上述のよ5Kしてめつき層のニッケル含有量を低下させ
ても裸耐食性があまり変わらず、かつ塗装後の耐食性が
向上し、また従来の8〜20重量%のニッケル含有3量
において耐食性が大幅に向上する理由については定かで
はないが、これはチタンの化合物、とくにチタン酸化物
の表面波JIIKよりもたらされるものと思われる。
本発明の電気亜鉛めっき鋼板のめつき膚は亜鉛を基材と
し、これに上述のようにニッケル、チタンまたはチタン
化合物が含有された亜鉛合金よりなるが、製造上含有さ
れる不可避的不純物が含まれていてもその性能は変るも
のではない。
本発明の電気亜鉛めっき鋼板の製造はめつぎ浴として、
亜鉛、ニッケルおよびチタンをイオンとして溶解させる
都合上酸性浴を用いて鋼板に電気めっきを行う。この場
合酸性浴であれば塩化毎、硫酸浴あるいはこれらの混合
浴でもよい。
めっき浴中のイオンのうち、とくにチタンイオンについ
てはその安定化に工夫を要する。これは可溶性チタン化
合物は一般に溶解の際加水分解を受けて難齢性の水酸化
チタンとなりやすいためである。
このため浴中におけるチタンイオンを安定させるため、
浴中にフッ化物、塩酸塩のような錯化剤、ちるいはクエ
/fRや酒石酸のようなキレート剤を添加する必要があ
る。
例えば7ツ化物のフッ素イオンによりチタンイオンを安
定させ゛る場合には、塩素イオンもしくは硫酸イオンに
対するフッ素イオン濃度を重量比でF−/C1−または
F−/SO4= 1/60〜1/2にするのが適当であ
る。この重量比が1/60より小さいとチタンイオンは
加水分解を受け、水酸化チタンとなりやすい。また1/
2より大きいとチタン錯イオンが安定化して充分なチタ
ンの電析が起らない。
フッ素イオ/の添加はチタノ化合物としてフッ化チタン
カリウムのようなフッ化物を用いて、チタンイオンの形
成と同時に添加するようにしてもよく、またチタノ化合
物の溶解前にフッ化水素酸、7フ化ナトリウムのような
フッ素化合物を添加してお(ようにしてもよい。
めっき浴中の亜鉛、ニッケルおよびチタンの各イオノ濃
度はそれぞれ10〜120柘ζ15〜70n1および0
.7〜17帥にする必要がある。亜鉛イオンおよびニッ
ケルイオンの各濃度がそれぞれ10針および15神未満
であると亜鉛およびニッケルの電析効率が低下し、生産
性が低い。一方120Mおよび70nを越えると、めっ
き操業中鋼板の持出しによる亜鉛イオンおよびニッケル
イオンの損失が大きく、コスト高になる。チタンイオン
は0.7n未満であると、目標のチタン含有量にするこ
とができず、17M1L−越えると錯化剤やキレート剤
を加えても加水分解を受けて沈澱が生じ、その沈澱がめ
つき欄に含有されてめっき層の密着性を損う。
以上のような総、成の浴を用いて、めっき層中のニッケ
ル含有量を1重量%以上にするKは、亜鉛イオンに対す
るニッケルイオンの重量比(Ni2+/Zn2+)が0
.25以上になるように調整する。しかしこのイオン比
が4より太き(なると部分的にニッケルに富んだ電析物
が偏析して塗装後の耐食性を低下させるのでその値は4
以下になるよう管理する。
また前記浴を用いてめっき層中のチタン含有量をチタン
化合物中のチタン量を含めて0.001〜2重i1%に
するには亜鉛イオンとニッケルイオンの合計に対するチ
タ/イオ/の重量比(Tiイオン/(zn2++ Ni
” ) )が0.005〜0.5になるよう管理する。
浴のPHは1未満であると電析効率の低下を招き、かつ
チタンまたはチタノ化合物の電析が困難となり、逆に4
.2を越えるとチタンの沈澱が生じるので、1〜4.2
の範囲に管理する。
本発明の場合めっき浴を上述のように管理すれば、他の
めつぎ条件は常法により行うことができる。例えば電流
密度は20〜40柄冒、浴温は50〜70Cで行えばよ
い。
実施例1 板厚0.8■の冷延鋼板を常法により脱脂、酸洗した後
第1表に示すめっき浴を用いて電流密度、浴温は一般的
条件で電気めっきを施し、本発明材、および比較材を製
造した。その後これらをJIS・2・2371による塩
水噴霧試験に供し、赤錆σノ発生するまでの時間を調査
した。第2表にめっき層の組成と赤錆発生までの時間を
示す。
第2表 第1表、第2表の本発明材1〜3と比較材1〜3を比較
してみれ、ばわかるように本発明材は、同じ量のNiを
含むgn −Ni合金電気めつぎに比べてチタンを加え
ると約L2〜2.0倍の裸耐食性を示すよ5になる。ま
たNi含有量1に1〜2%にした場合チタンを加えると
その裸耐食性はNiを13%含む比較材1〜3には及ば
ないが、比較材4〜5に比べると約2〜3倍の裸耐食性
を示すようになる。
実施例2 実施例1で製造しμ本発明材、比較材に厚さ5μのエポ
キシ系塗料の下塗りを施した後さらに厚さ10μのポリ
エステル塗料の上塗りを施して塗装鋼板とした。その後
この塗装鋼板に4を折曲げ加工を行い、その折曲げ加工
部を1000時間塩水噴霧試験し、塗膜フクレおよび赤
錆の発生状態を調査した。第3表にこの結果を示す。
第  3  表 (注) 塗膜フクレおよび赤錆の評価基準◎ 塗膜フク
レおよび赤錆の発生が全くないもの O塗膜フクレおよび赤錆の発生が軽度のもの Δ 塗膜フクレおよび赤錆の発生が多いもの X 塗膜フクレおよび赤錆の発生が著しいもの 第3表より比較材はめつき層中のニッケル含有量が多い
と塗膜フクレの発生が多く、逆・にニッケル含有量が少
いと赤錆の発生が多い。しかし本発明材の場合、このよ
うな欠点は改善され、とくにニッケル含有量を少(して
チタン含有量を多くすると好結果が得られる。
以上の説明より明らかな如く、本発明の電気亜鉛め一つ
き鋼板は裸耐食性が従来のZn−Ni合金めつきの電気
亜鉛めっき鋼板以上で、塗装後の耐食性は一段と優れて
いる。従って自動車車体の下廻り部材などに使用しても
優れた耐食性を発揮するものである。
特許出願人 日新製鋼株式会社 代理人 進藤 満

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  鋼板狭面にニッケルを1〜20重量%含み、
    かつチタンまたはチタン化合物をチタンとしてo、oo
    i〜2重量%含有する電気亜鉛合金めっき層を有するこ
    とを特徴とする高耐食性電気亜鉛めっき鋼板。
  2. (2)  亜鉛イオ/を10〜12oh、=ツケルイオ
    ンを15〜70hおよびチタンイオンを0.7〜17匈
    含み、かつ亜鉛イオンに対するニッケルイオンの重量比
    (N i2+7zn!+ )が0.25〜4、また亜鉛
    イオンとニッケルイオンの合計に対するチタンイオ/の
    重量比(Tiイ# 7/CZfl”+Ni” ) )が
    o、oos 〜o、sになった酸性電気亜鉛めっき浴で
    電気めっきすることにより鋼板表面°にニッケルを1〜
    20重蓋%含み、かつチタンまたはチタン化合物なチタ
    ンとして0.001〜2重量%含有する亜鉛合金めっき
    層を生成させることを、・特徴とする高耐食性電気亜鉛
    めっき鋼板の製造方法。
  3. (3)めっき浴PHな1〜4.2にすることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載の高耐食性電気亜鉛めっき
    鋼板の製造方法。
JP20141381A 1981-12-14 1981-12-14 高耐食性電気亜鉛めつき鋼板およびその製造方法 Expired JPS6027757B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3432141A1 (de) * 1983-09-02 1985-04-11 Nisshin Steel Co., Ltd., Tokio/Tokyo Verfahren zum herstellen von galvanisiertem stahlblech
FR2555208A1 (fr) * 1983-11-23 1985-05-24 Nisshin Steel Co Ltd Procede pour preparer des toles d'acier revetues electrolytiquement d'un alliage zn-ni et ayant une excellente resistance a la corrosion
DE3342536A1 (de) * 1983-11-23 1985-06-05 Nisshin Steel Co., Ltd., Tokio/Tokyo Verfahren zum herstellen von mit einer zink-nickel-legierung galvanisierten stahlteilen
JPS6184394A (ja) * 1984-10-02 1986-04-28 Nippon Steel Corp 加工部の耐食性に優れた電気亜鉛合金めっき鋼板

Cited By (6)

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GB2150152A (en) * 1983-11-23 1985-06-26 Nisshin Steel Co Ltd Zn-Ni-alloy-electroplated steel sheets
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JPH0153354B2 (ja) * 1984-10-02 1989-11-14 Nippon Steel Corp

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