JPS58104195A - 塗膜の二次密着性の優れた亜鉛系複合めつき鋼板の製造方法 - Google Patents
塗膜の二次密着性の優れた亜鉛系複合めつき鋼板の製造方法Info
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- JPS58104195A JPS58104195A JP20279781A JP20279781A JPS58104195A JP S58104195 A JPS58104195 A JP S58104195A JP 20279781 A JP20279781 A JP 20279781A JP 20279781 A JP20279781 A JP 20279781A JP S58104195 A JPS58104195 A JP S58104195A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本弛明はムーN1舎金めつき鋼板、ムーM複舎めつ舎鋼
板等の亜鉛系複合めつき鋼板の塗膜置部性、特にカチオ
ン電着塗装、中塗り、上塗りを施した3コート塗膜の二
次密着性の改棗曇ζ関するものである・ 自動車用の防錆表面処理鋼板として、最近亜鉛系複合め
つき鋼板が使用され始めているONN鉛系含金つ会とは
ム眉中KNlあるいはμ勢を数Xないし80に程度含有
させたもので、為めつ會に比べて同一めっき付着量に参
いて無塗装あるいは塗装を施した状態で徽俺ないし士数
倍耐食性が優れているとみなされているものである〇一
方、Ilk義系の改良も行われ、従来下塗りの電着塗装
としてアニオン電着m装が使用されていたが、近年耐食
性のより優れたカチオン電着塗装が使用されるようにな
って含た0亜鉛系複合めつ素鋼板にカチオン電着塗装(
下塗り)を施し、さらに中塗り、上塗りを施した3:I
−)材は自動車車体の外板として優れた耐食性を持つも
のであるが、従来のア息オン電着塗装−中塗り一上塗り
を施した31−)材よりも塗膜の二次密着性が劣ってい
ることがわかった。
板等の亜鉛系複合めつき鋼板の塗膜置部性、特にカチオ
ン電着塗装、中塗り、上塗りを施した3コート塗膜の二
次密着性の改棗曇ζ関するものである・ 自動車用の防錆表面処理鋼板として、最近亜鉛系複合め
つき鋼板が使用され始めているONN鉛系含金つ会とは
ム眉中KNlあるいはμ勢を数Xないし80に程度含有
させたもので、為めつ會に比べて同一めっき付着量に参
いて無塗装あるいは塗装を施した状態で徽俺ないし士数
倍耐食性が優れているとみなされているものである〇一
方、Ilk義系の改良も行われ、従来下塗りの電着塗装
としてアニオン電着m装が使用されていたが、近年耐食
性のより優れたカチオン電着塗装が使用されるようにな
って含た0亜鉛系複合めつ素鋼板にカチオン電着塗装(
下塗り)を施し、さらに中塗り、上塗りを施した3:I
−)材は自動車車体の外板として優れた耐食性を持つも
のであるが、従来のア息オン電着塗装−中塗り一上塗り
を施した31−)材よりも塗膜の二次密着性が劣ってい
ることがわかった。
塗膜の二次密着性とはなんらかの方法で塗膜を劣化させ
た後の密着性で、試験方法としては3コー(後50℃の
温水中に10日間浸漬し、引き上げi後(5分以内)に
3コ一ト面にゴバン目を入れ、直ちにセロテープ剥離を
行い、二次密着性を利足する方法がある。m膜の二次密
着性が劣っていると密着性の悪い部分から腐食が進行し
、塗膜のふくれ、発錆が生じるので、改良が必要とされ
る0 なお、カチオン電着塗膜はアニオン電着塗膜に比べて水
透過性が低い緻密な被膜であり、そのため塩水噴霧試験
においては優れた耐食性を示すが、一旦水などがmsを
通過してめつ11向に達すると、かえって水が抜けない
ため塗膜下での腐食が進行するのも一因と考えられる0
すなわち、亜鉛系複合めっき層はムがリッチなため、塗
膜下に浸入した水分とムが反応して水酸化亜鉛等の腐食
生成物を生じるととも番こ、水酸イオンも生じアルカリ
性となるために、りンー塩被膜が溶解する。これが塗膜
ふくれ、塗膜密着性の劣化の大きな原因となるものと考
えられる。
た後の密着性で、試験方法としては3コー(後50℃の
温水中に10日間浸漬し、引き上げi後(5分以内)に
3コ一ト面にゴバン目を入れ、直ちにセロテープ剥離を
行い、二次密着性を利足する方法がある。m膜の二次密
着性が劣っていると密着性の悪い部分から腐食が進行し
、塗膜のふくれ、発錆が生じるので、改良が必要とされ
る0 なお、カチオン電着塗膜はアニオン電着塗膜に比べて水
透過性が低い緻密な被膜であり、そのため塩水噴霧試験
においては優れた耐食性を示すが、一旦水などがmsを
通過してめつ11向に達すると、かえって水が抜けない
ため塗膜下での腐食が進行するのも一因と考えられる0
すなわち、亜鉛系複合めっき層はムがリッチなため、塗
膜下に浸入した水分とムが反応して水酸化亜鉛等の腐食
生成物を生じるととも番こ、水酸イオンも生じアルカリ
性となるために、りンー塩被膜が溶解する。これが塗膜
ふくれ、塗膜密着性の劣化の大きな原因となるものと考
えられる。
亜鉛系複合めっき層上にCrを含む極薄のZr6つき層
を形成させると、このZa −Cr極薄めつき処理層は
活性が純亜鉛よりも著しく低く、腐食環境下でも安定で
ある。また、この極薄処理層は電解で処理されているた
め、下地(亜鉛系複合めっき層)との密着性が良く、厳
しい加工を施しても殆んど剥離しない◎さらに均一な感
層被膜を形成できる。−万、ムの活性は通常のタロメー
ト被膜によっても抑制することができるが、浸漬あるい
はスプレーによるタロメー)M理では均一なり胃メーシ
被膜を形成しにくい・また電解クロメ−)M理において
も、電解中に多量の水素ガスを発生するので、ピンホー
ル等の欠陥が生じる◎このようなタロメート被膜の不均
一性、欠陥を改良しようとすればζ被膜を厚くしなけれ
ばならないが、公害面でも問題を生じでくる。すなわち
、タロメート被膜は水酸化タロ^を生成分とした無定形
の軟かい被膜なので、プレス加工等の成形特番こ容易に
剥離し、その効果を著しく低下する。また、脱脂、リン
酸塩処理111番とおいても溶解するので効果が低下し
、廃液処ffi (Or金含有が問題となるO本発明は
上述したような種々の欠点を解消するためになされたも
ので、亜鉛系複合めっき鋼板を陰極としてCr6+イオ
ンを含有する亜鉛めっき液を用いて電解を施すことによ
り、厳しい加11脱脂□あるいはリン酸塩錫塩に詔いて
も殆んど飽環被膜が変態することなくその効果を発揮す
るため、その処理゛被膜量は必要最小限の極めて薄いも
ので良いとの知見によるものであるO 亜鉛めつき液中のCr′+イオン濃度は0.5f/を未
満では処理電気量が0.1〜lOターvs y / d
d′と極めて少ないため、ムめつき層中に十分なCrが
含有されず、所期の効果を発揮しない〇一方、Cr6+
イオ/l11[が5 f / tより高くなると、処理
後の表面外観が悪くなる。従って、亜鉛めっき液中のC
r′+イオン濃度は0.5〜5fitの範囲が好適であ
る。また、処理電気□量が0.1タ一ロン/6d未満で
は処理被膜量が少なく゛て所期の効果を発揮せず、lO
クーロン/υより多くなると処理被膜量が多すぎて外観
が悪くなるから、電解電気量は0.1〜10クー一ン/
−の範囲にするのが良いQ本発明の方法によれば、極め
て短時間の処理で亜鉛系複合めつき鋼板の塗膜二次密着
性を改良できるが、特に特許請求の範囲第2項の条件に
すれば不必要に処理槽の長い装置を必要とせず、また可
溶性のCr@+を溶出すべく温水洗浄を行えば有効な処
−決となる。すなわち、亜鉛めっき液中のCr1+イオ
ン濃鹸を高くした液を用いて極く少ない電気量で短時間
処理した後、感層層表面に吸着しているCr”イオンを
温水洗浄で除去することにより、−脂、リン酸塩処理工
程に奢いてもCr6+イオンが殆んど溶出しないものを
つくることができる〇なお、温水の′温度は60’C以
上が特に有効である。
を形成させると、このZa −Cr極薄めつき処理層は
活性が純亜鉛よりも著しく低く、腐食環境下でも安定で
ある。また、この極薄処理層は電解で処理されているた
め、下地(亜鉛系複合めっき層)との密着性が良く、厳
しい加工を施しても殆んど剥離しない◎さらに均一な感
層被膜を形成できる。−万、ムの活性は通常のタロメー
ト被膜によっても抑制することができるが、浸漬あるい
はスプレーによるタロメー)M理では均一なり胃メーシ
被膜を形成しにくい・また電解クロメ−)M理において
も、電解中に多量の水素ガスを発生するので、ピンホー
ル等の欠陥が生じる◎このようなタロメート被膜の不均
一性、欠陥を改良しようとすればζ被膜を厚くしなけれ
ばならないが、公害面でも問題を生じでくる。すなわち
、タロメート被膜は水酸化タロ^を生成分とした無定形
の軟かい被膜なので、プレス加工等の成形特番こ容易に
剥離し、その効果を著しく低下する。また、脱脂、リン
酸塩処理111番とおいても溶解するので効果が低下し
、廃液処ffi (Or金含有が問題となるO本発明は
上述したような種々の欠点を解消するためになされたも
ので、亜鉛系複合めっき鋼板を陰極としてCr6+イオ
ンを含有する亜鉛めっき液を用いて電解を施すことによ
り、厳しい加11脱脂□あるいはリン酸塩錫塩に詔いて
も殆んど飽環被膜が変態することなくその効果を発揮す
るため、その処理゛被膜量は必要最小限の極めて薄いも
ので良いとの知見によるものであるO 亜鉛めつき液中のCr′+イオン濃度は0.5f/を未
満では処理電気量が0.1〜lOターvs y / d
d′と極めて少ないため、ムめつき層中に十分なCrが
含有されず、所期の効果を発揮しない〇一方、Cr6+
イオ/l11[が5 f / tより高くなると、処理
後の表面外観が悪くなる。従って、亜鉛めっき液中のC
r′+イオン濃度は0.5〜5fitの範囲が好適であ
る。また、処理電気□量が0.1タ一ロン/6d未満で
は処理被膜量が少なく゛て所期の効果を発揮せず、lO
クーロン/υより多くなると処理被膜量が多すぎて外観
が悪くなるから、電解電気量は0.1〜10クー一ン/
−の範囲にするのが良いQ本発明の方法によれば、極め
て短時間の処理で亜鉛系複合めつき鋼板の塗膜二次密着
性を改良できるが、特に特許請求の範囲第2項の条件に
すれば不必要に処理槽の長い装置を必要とせず、また可
溶性のCr@+を溶出すべく温水洗浄を行えば有効な処
−決となる。すなわち、亜鉛めっき液中のCr1+イオ
ン濃鹸を高くした液を用いて極く少ない電気量で短時間
処理した後、感層層表面に吸着しているCr”イオンを
温水洗浄で除去することにより、−脂、リン酸塩処理工
程に奢いてもCr6+イオンが殆んど溶出しないものを
つくることができる〇なお、温水の′温度は60’C以
上が特に有効である。
本発明における亜鉛めっき液としては、通常の酸性亜鉛
めっき液、すなわち、ム3+イオンを供給する主剤とし
て硫酸亜鉛や塩化亜鉛などを、電導助剤として硫酸ナト
リウム、塩化アンモニウムなどを、さらに碑緩衝剤とし
てホウ酸、クエン酸す)lつ^などを添加した液を用い
れば良い。
めっき液、すなわち、ム3+イオンを供給する主剤とし
て硫酸亜鉛や塩化亜鉛などを、電導助剤として硫酸ナト
リウム、塩化アンモニウムなどを、さらに碑緩衝剤とし
てホウ酸、クエン酸す)lつ^などを添加した液を用い
れば良い。
Cr′+イオンを供給゛する試薬としては無水タロム酸
、重クロム酸およびそれらのアルカリまたはアンモニウ
ム塩などの水溶性化合物を使用するのが望ましい。
、重クロム酸およびそれらのアルカリまたはアンモニウ
ム塩などの水溶性化合物を使用するのが望ましい。
なお、本発明の先行技術として以下のようなものが知ら
れているが、これらは次のような理由で本発明とは明ら
かに異っている。
れているが、これらは次のような理由で本発明とは明ら
かに異っている。
■ 特公昭54−3807号
これは、鉄鋼素地にI X 1 G = 11以上の純
亜鉛めっきを施し、Cr′+イオンを0.05〜0.3
f/を含有する亜鉛めつき溶液を用いて電解するもので
あるが、本発明では数に以上のNiあるいはムを等をZ
n層中に含有させた亜鉛系合金めっきを施し、0.5〜
5 t / LのCr イオンを含む亜鉛めっき液を
用いて電解するものであり、相違は明瞭である0■ 特
開昭52−85030号 これは、鋼板表m+と嬉1層としてムを生成111 分とし、Coの酸化物およびマたは水酸化物を含有する
金属層、菖2層としてムを主成分とし、Cr%Snおよ
びInの酸化物および水酸化物の内1種または2種以上
を含有する金属層を形成するものであるが、本発明では
Znを主成分としてNiあるいはμ等の金属を含有する
ム系合金めつき層を形成し、さらにCr”イオンをQ、
5〜5 f / を含む亜鉛めっき液を用いて電解する
ものであり、第2層のめつき厚を比べても相違は明瞭で
ある。なお、本発r14番ζおイテ、0.1〜10 /
−a y / dd 1”(F)ム付着量は3.4〜
3401117d(厚さ0.00048〜a04gPm
)であり、0.1〜1クー■ン/−では更に少なくなる
。
亜鉛めっきを施し、Cr′+イオンを0.05〜0.3
f/を含有する亜鉛めつき溶液を用いて電解するもので
あるが、本発明では数に以上のNiあるいはムを等をZ
n層中に含有させた亜鉛系合金めっきを施し、0.5〜
5 t / LのCr イオンを含む亜鉛めっき液を
用いて電解するものであり、相違は明瞭である0■ 特
開昭52−85030号 これは、鋼板表m+と嬉1層としてムを生成111 分とし、Coの酸化物およびマたは水酸化物を含有する
金属層、菖2層としてムを主成分とし、Cr%Snおよ
びInの酸化物および水酸化物の内1種または2種以上
を含有する金属層を形成するものであるが、本発明では
Znを主成分としてNiあるいはμ等の金属を含有する
ム系合金めつき層を形成し、さらにCr”イオンをQ、
5〜5 f / を含む亜鉛めっき液を用いて電解する
ものであり、第2層のめつき厚を比べても相違は明瞭で
ある。なお、本発r14番ζおイテ、0.1〜10 /
−a y / dd 1”(F)ム付着量は3.4〜
3401117d(厚さ0.00048〜a04gPm
)であり、0.1〜1クー■ン/−では更に少なくなる
。
以下、本発明を実施例につき具体的に説明する0〔実施
例1〕 板厚0.8Mの冷延鋼板を脱脂、酸洗した後、下記の条
件で20・f/dのZn−Ni合金めつきを施し、引き
続いてその上に下記の条件でCr′+イオンを含む極薄
亜鉛めっき処理を行った。
例1〕 板厚0.8Mの冷延鋼板を脱脂、酸洗した後、下記の条
件で20・f/dのZn−Ni合金めつきを施し、引き
続いてその上に下記の条件でCr′+イオンを含む極薄
亜鉛めっき処理を行った。
(2)4−N1合金吟らき条件
■ めっき浴組門゛・・塩化亜鉛 I M/l
’塩化ニッケル IM/を 塩化アン毫二りム IM/j ■ めつき浴温 45℃ ■ 電流密度 a o A/(&I/ e ムーCr極薄めつき錫層条件 (1)めっき浴組成 硫酸亜鉛 2601/を硫
酸アルミニウム 5ot7を 塩化アンモニウム 5ot7t Cr@+1〜5t/l ■ めつき浴温 50℃ (2)電流密度 1− I Q jy’dd(2)
洗 浄 室温の水あるいは7011:の温水で3
秒スプレー 比較材として、Q−Cr極薄めつき逃場を施していない
Zll −Ni合金めつき鋼板を用いた0これらの試験
材は平板のまま(加工なし)および下記の条件で円筒深
絞り加工を施した後、りン酸塩処理ならびに3コート塗
懐を施し、塗膜の二次密着性試験を行った0その結果を
第1表に示すGO円筒深絞り加工条件 ポンチ径 30騙、 絞り比 2,0、しわ押え 50
0It 潤滑油 日本工作油#620 0 YJン酸酸塩連通よび塗装条件 ■ リン酸塩処理 ボンデライト3121!(E11本バーカー製)、14
0秒、Set、スIV−処履■ カチオン電着塗装 パワートップU−30′yフック(日本ベインj−麹製
) 塗膜厚 201km s焼付け 180℃×5―(2)
中塗り ナー7エイt−<関西ペイント■製) スプレー塗装 40 /11111 、焼付け 140
CX 3 Q m (2) 上塗り アン2ツクペイント(関西ペイン)−g)スプレー塗装
40−1焼付け 140CX3Qs& [F] 二次密着性試験方法 3コート塗装後の試験片を50℃の温水中にlO日間浸
漬し、引き上げ電波に2一方[100個をカッターナイ
スでけがき、直ちにセロテープ剥離を行った0評価は塗
膜の残存率で示した。
’塩化ニッケル IM/を 塩化アン毫二りム IM/j ■ めつき浴温 45℃ ■ 電流密度 a o A/(&I/ e ムーCr極薄めつき錫層条件 (1)めっき浴組成 硫酸亜鉛 2601/を硫
酸アルミニウム 5ot7を 塩化アンモニウム 5ot7t Cr@+1〜5t/l ■ めつき浴温 50℃ (2)電流密度 1− I Q jy’dd(2)
洗 浄 室温の水あるいは7011:の温水で3
秒スプレー 比較材として、Q−Cr極薄めつき逃場を施していない
Zll −Ni合金めつき鋼板を用いた0これらの試験
材は平板のまま(加工なし)および下記の条件で円筒深
絞り加工を施した後、りン酸塩処理ならびに3コート塗
懐を施し、塗膜の二次密着性試験を行った0その結果を
第1表に示すGO円筒深絞り加工条件 ポンチ径 30騙、 絞り比 2,0、しわ押え 50
0It 潤滑油 日本工作油#620 0 YJン酸酸塩連通よび塗装条件 ■ リン酸塩処理 ボンデライト3121!(E11本バーカー製)、14
0秒、Set、スIV−処履■ カチオン電着塗装 パワートップU−30′yフック(日本ベインj−麹製
) 塗膜厚 201km s焼付け 180℃×5―(2)
中塗り ナー7エイt−<関西ペイント■製) スプレー塗装 40 /11111 、焼付け 140
CX 3 Q m (2) 上塗り アン2ツクペイント(関西ペイン)−g)スプレー塗装
40−1焼付け 140CX3Qs& [F] 二次密着性試験方法 3コート塗装後の試験片を50℃の温水中にlO日間浸
漬し、引き上げ電波に2一方[100個をカッターナイ
スでけがき、直ちにセロテープ剥離を行った0評価は塗
膜の残存率で示した。
第1表から明らかなように、亜鉛めっき液中のCr”濃
度が0.5 t / 1以上で特に11/を以上番こお
いて塗膜の二次密着性が著しく向上し、さら番ζ温水で
洗浄するとより優れた効果が認められた。
度が0.5 t / 1以上で特に11/を以上番こお
いて塗膜の二次密着性が著しく向上し、さら番ζ温水で
洗浄するとより優れた効果が認められた。
〔実施例2〕
板厚0.8 Mの冷延鋼板を脱脂、酸洗した後、下記の
条件で2097dのZn −AJ複金めつきを施し、引
き続いて1%の圧下率で圧延を行った後、その上に実施
例1と同じZn −Cr極薄めつき処理を行った。これ
らの試験材について実施例1と同じ方法で処理し、塗膜
の二次密着性を調べたOその結果を111表に示す。
条件で2097dのZn −AJ複金めつきを施し、引
き続いて1%の圧下率で圧延を行った後、その上に実施
例1と同じZn −Cr極薄めつき処理を行った。これ
らの試験材について実施例1と同じ方法で処理し、塗膜
の二次密着性を調べたOその結果を111表に示す。
(2) ムーM複合めつき条件
■ めっき浴組成 硫酸亜鉛 0.5M/を水障、・
化亜鉛 0.5M/L 水酸化アルミ3ウム 0.2M1t ホ*@ 30?/l Aj粉末(250rne易h) 20〜30 t/l ■ めつき浴温 40℃ (至)電流密度 30ム/− 菖1表から明らかなよう番こ、亜鉛めっき浴中のCr′
+イオン濃度が0.5 f / を以上でIIItK1
t/を以上に怠いて塗膜の二次密着性が向上し、さらに
温水で洗浄するとより優れた効果が認められる。
化亜鉛 0.5M/L 水酸化アルミ3ウム 0.2M1t ホ*@ 30?/l Aj粉末(250rne易h) 20〜30 t/l ■ めつき浴温 40℃ (至)電流密度 30ム/− 菖1表から明らかなよう番こ、亜鉛めっき浴中のCr′
+イオン濃度が0.5 f / を以上でIIItK1
t/を以上に怠いて塗膜の二次密着性が向上し、さらに
温水で洗浄するとより優れた効果が認められる。
Za−Cr極薄めつき見通により表面の活性が低下する
ので、めっき付着量の多い溶融亜鉛めっき銅板などに適
用した場合、溶接用CIKチップとムが合金をつくりに
くくなるためチップの先端形状が変化するのが妨げられ
るから、連続溶接性が著しく改良される。
ので、めっき付着量の多い溶融亜鉛めっき銅板などに適
用した場合、溶接用CIKチップとムが合金をつくりに
くくなるためチップの先端形状が変化するのが妨げられ
るから、連続溶接性が著しく改良される。
′□。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 亜鉛系複合めつき銅板を腟極としてOr”イオン
を0.5〜st7を含有する亜鉛めつき淑を用いて0.
1〜10クーaン/櫨−の電気量で電解を施すことを特
徴とする塗膜の二次密着性の優れた亜鉛系複合めつき銅
板の製造方法・ ■ 亜鉛系複合めつき銅板を陰極としてCr′+イオ
ンをl〜Sf/を含有する亜鉛めっき液を用いて0.1
−10!−wy/Mの電気量で電解を施した後、温水洗
浄により可溶性Cr′+を溶出することを特徴とする塗
膜の二次密着性の優れた亜鉛系複合めっき鋼板の製造方
法@
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20279781A JPS58104195A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 塗膜の二次密着性の優れた亜鉛系複合めつき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20279781A JPS58104195A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 塗膜の二次密着性の優れた亜鉛系複合めつき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58104195A true JPS58104195A (ja) | 1983-06-21 |
Family
ID=16463344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20279781A Pending JPS58104195A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 塗膜の二次密着性の優れた亜鉛系複合めつき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58104195A (ja) |
-
1981
- 1981-12-15 JP JP20279781A patent/JPS58104195A/ja active Pending
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