JPS5855585A - 亜鉛−ニツケル合金めつき液 - Google Patents
亜鉛−ニツケル合金めつき液Info
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- JPS5855585A JPS5855585A JP15188081A JP15188081A JPS5855585A JP S5855585 A JPS5855585 A JP S5855585A JP 15188081 A JP15188081 A JP 15188081A JP 15188081 A JP15188081 A JP 15188081A JP S5855585 A JPS5855585 A JP S5855585A
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- Japan
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- chloride
- plating
- zinc
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- plating solution
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
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】
本発明は酸化物を含まない表面外観の優れた亜鉛−ニッ
ケル合金めっき鋼板を得るための亜鉛−ニッケル合金め
っき液に関するものであるO亜鉛めっき鋼板の耐食性を
改善するために、合金めつきや複合めっきの研究が種々
行われている。
ケル合金めっき鋼板を得るための亜鉛−ニッケル合金め
っき液に関するものであるO亜鉛めっき鋼板の耐食性を
改善するために、合金めつきや複合めっきの研究が種々
行われている。
その中で特にZn −Ni合金めつき鋼板は耐食性、溶
接性、塗装性などの優れた表面特性を有し、例えば、特
開昭55−110791号、特開昭55−152194
号などにその有用性が報告され、なかでもγ単相からな
る10〜20XNi含有合金が最も優れた耐食性が得ら
れることが発表されているoしかし、合金めっきはめつ
き浴組成、pkls電流密度、浴温、液の攪拌条件など
のめつき条件の変動によって析出合金組成が変動し易く
、所定の合金組成が工業的に高速度で安定して得られ難
い0 このZn −Ni合金めつきにおける析出合金組成の安
定化についての改善策が特開昭55−110791号に
開示されており、こむによると、硫酸亜鉛および硫酸ニ
ッケルを用いた硫酸塩浴で、Nl とム のモル濃度
比を10.5〜4(すなわち、Nl”、/ NL” +
Zn”のモル濃度百分率で60〜80x]に調整する
とともに、めっき浴!のめつき液と鋼板の相対移動速度
を10m/−以上に設足することを特徴としている。す
なわち、めっき浴中のN18+濃度とzn2+濃度のモ
ル比と、めっき液と鋼板の相対移動速度との2つの条件
を適正化することにより、Ni含有率9〜20XのZn
−Ni合金めつきを得るものである。
接性、塗装性などの優れた表面特性を有し、例えば、特
開昭55−110791号、特開昭55−152194
号などにその有用性が報告され、なかでもγ単相からな
る10〜20XNi含有合金が最も優れた耐食性が得ら
れることが発表されているoしかし、合金めっきはめつ
き浴組成、pkls電流密度、浴温、液の攪拌条件など
のめつき条件の変動によって析出合金組成が変動し易く
、所定の合金組成が工業的に高速度で安定して得られ難
い0 このZn −Ni合金めつきにおける析出合金組成の安
定化についての改善策が特開昭55−110791号に
開示されており、こむによると、硫酸亜鉛および硫酸ニ
ッケルを用いた硫酸塩浴で、Nl とム のモル濃度
比を10.5〜4(すなわち、Nl”、/ NL” +
Zn”のモル濃度百分率で60〜80x]に調整する
とともに、めっき浴!のめつき液と鋼板の相対移動速度
を10m/−以上に設足することを特徴としている。す
なわち、めっき浴中のN18+濃度とzn2+濃度のモ
ル比と、めっき液と鋼板の相対移動速度との2つの条件
を適正化することにより、Ni含有率9〜20XのZn
−Ni合金めつきを得るものである。
才た、特開昭55−152194号の開示する処による
と、特にN1!+とZn3+のモル濃度比を限定しない
酸性浴にて、めっき液流速を20濶/■以上とし、電流
密度を20A/d−以上とする条件を選択するとZn
−Niの電析物が得られると記載され、塩化物を用いた
例としてはNiモル濃度百分率36Xで、Ni含M率が
約12〜19X(D析出物が得られている。
と、特にN1!+とZn3+のモル濃度比を限定しない
酸性浴にて、めっき液流速を20濶/■以上とし、電流
密度を20A/d−以上とする条件を選択するとZn
−Niの電析物が得られると記載され、塩化物を用いた
例としてはNiモル濃度百分率36Xで、Ni含M率が
約12〜19X(D析出物が得られている。
本発明者等は、さらにZn−Ni合金めつきにおけるめ
っき浴組成およびめっき条件と析出合金組成との関連に
ついて詳細に検討した結果、従来の塩化亜鉛および塩化
ニッケルを組成とする塩化物浴から析出する黄褐色〜青
紫色の析出物の外観光沢が著しく改良され、高電流密度
で高速かつ高能率で安定した表面に酸化物を有しないZ
n −Ni合金めつき鋼板が得られるめっき液を見い出
した。
っき浴組成およびめっき条件と析出合金組成との関連に
ついて詳細に検討した結果、従来の塩化亜鉛および塩化
ニッケルを組成とする塩化物浴から析出する黄褐色〜青
紫色の析出物の外観光沢が著しく改良され、高電流密度
で高速かつ高能率で安定した表面に酸化物を有しないZ
n −Ni合金めつき鋼板が得られるめっき液を見い出
した。
□ すなわち、本発明によるZn−Ni合金めつき液は
、■塩化亜鉛と塩化ニッケルを主成分とした塩化物浴を
用い、(2)塩化アルミニウム、塩化アルミニウムアン
モニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カル
シウム、塩化バリウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシ
ウム等の群から選択された1種または2m以上の塩化物
塩を総計で0.2m5OL / 1以上、溶解限度まで
添加し、(3浴中のNi”ンNi” + Zn” モ/
l/濃度百分率を20〜60%とし、(4)めっき液の
戸を1.8〜4.5に調整することを特徴とする0以上
4つの条件を適正化することにより、電流密度20A/
υ以上で、表面に酸化物を有しないNi含有量10〜2
0重量にの外観光沢の優れたZn−Ni合金めつき鋼板
を安定して得ることに成功した。
、■塩化亜鉛と塩化ニッケルを主成分とした塩化物浴を
用い、(2)塩化アルミニウム、塩化アルミニウムアン
モニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カル
シウム、塩化バリウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシ
ウム等の群から選択された1種または2m以上の塩化物
塩を総計で0.2m5OL / 1以上、溶解限度まで
添加し、(3浴中のNi”ンNi” + Zn” モ/
l/濃度百分率を20〜60%とし、(4)めっき液の
戸を1.8〜4.5に調整することを特徴とする0以上
4つの条件を適正化することにより、電流密度20A/
υ以上で、表面に酸化物を有しないNi含有量10〜2
0重量にの外観光沢の優れたZn−Ni合金めつき鋼板
を安定して得ることに成功した。
従来の塩化亜鉛および塩化ニッケルを組成とする塩化物
浴から析出するNl 含有量10〜20重量XのZn
−Ni合金めつきは、10A/dI9/以上の高電流
密度では黄褐色〜青紫色の酸化物を含む析出物しか得ら
れず、その改良が必要であったOTなわち、黄褐色〜青
紫色の酸化物を含む析出物は、表面光沢が悪く、商品価
値を著しく低下するだけでなく、Zn −Ni合金めつ
き鋼板は主として塗装して使用されるので、その塗装下
地処理のリン酸塩あるいはクロメート処理が酸化物のた
めに均一に形成されず、塗料密着性および耐食性の低下
の原因となり、不都合である。
浴から析出するNl 含有量10〜20重量XのZn
−Ni合金めつきは、10A/dI9/以上の高電流
密度では黄褐色〜青紫色の酸化物を含む析出物しか得ら
れず、その改良が必要であったOTなわち、黄褐色〜青
紫色の酸化物を含む析出物は、表面光沢が悪く、商品価
値を著しく低下するだけでなく、Zn −Ni合金めつ
き鋼板は主として塗装して使用されるので、その塗装下
地処理のリン酸塩あるいはクロメート処理が酸化物のた
めに均一に形成されず、塗料密着性および耐食性の低下
の原因となり、不都合である。
本発明のZn −Niめつき液を用いることにより広範
囲のめつき条件に亘って高速かつ高能率で表面に酸化膜
を有しないZn −Ni合金めつき鋼板が得られる。上
述したように、従来の塩化物浴からは表面に黄褐色〜青
紫色の酸化物あるいは水酸化物の不純物を含む析出物し
か得られないが、本発明のめつき浴では、高電流密度と
くに20〜200A/υの範囲で表面に酸化物を有しな
い外観光沢の優れたNi含有量10〜“20重量にの析
出物が得られる。さらに、本発明のめつき淑浴からの析
出は、従来一般的に行かれているようにめっき液と鋼板
の相対速度を大きくすることなく、すなわち静止浴にお
いても相対速度が大きい場合と同様に上述したような高
電流密度で表面に酸化物を有しないZn −Ni合金め
つき鋼板が得られる利点があるO 前述した特開昭55−110791号および特開昭55
−152194号などの従来のめっき浴では、Ni1O
〜20重量にの合金組成を高電流密[(例えば、IOA
/di以上〕で工業的に高速度で得るためには、めっき
液と鋼板の相対移動速度を10*/−以上に設定するこ
とが必須条件である。さらに、本発明者等が従来のめっ
き浴を用いて詳細に検討した結果、30A/1M以上の
高電flL密度で電解するためには、めっき浴を強制循
環させるかあるいは攪拌などによって鋼板界面付近のめ
つき液を十分に攪拌しないと均一なr相mt含有量40
〜20X)が得られず、特に70A/−以上の高電流密
度ではこれらのめっき浴の攪拌を強化するために、特別
な攪拌設備が新たに必要となり、従来のめっき設備の大
がかりな変更、改造が必要となることがわかった。
囲のめつき条件に亘って高速かつ高能率で表面に酸化膜
を有しないZn −Ni合金めつき鋼板が得られる。上
述したように、従来の塩化物浴からは表面に黄褐色〜青
紫色の酸化物あるいは水酸化物の不純物を含む析出物し
か得られないが、本発明のめつき浴では、高電流密度と
くに20〜200A/υの範囲で表面に酸化物を有しな
い外観光沢の優れたNi含有量10〜“20重量にの析
出物が得られる。さらに、本発明のめつき淑浴からの析
出は、従来一般的に行かれているようにめっき液と鋼板
の相対速度を大きくすることなく、すなわち静止浴にお
いても相対速度が大きい場合と同様に上述したような高
電流密度で表面に酸化物を有しないZn −Ni合金め
つき鋼板が得られる利点があるO 前述した特開昭55−110791号および特開昭55
−152194号などの従来のめっき浴では、Ni1O
〜20重量にの合金組成を高電流密[(例えば、IOA
/di以上〕で工業的に高速度で得るためには、めっき
液と鋼板の相対移動速度を10*/−以上に設定するこ
とが必須条件である。さらに、本発明者等が従来のめっ
き浴を用いて詳細に検討した結果、30A/1M以上の
高電flL密度で電解するためには、めっき浴を強制循
環させるかあるいは攪拌などによって鋼板界面付近のめ
つき液を十分に攪拌しないと均一なr相mt含有量40
〜20X)が得られず、特に70A/−以上の高電流密
度ではこれらのめっき浴の攪拌を強化するために、特別
な攪拌設備が新たに必要となり、従来のめっき設備の大
がかりな変更、改造が必要となることがわかった。
本発明によるめっき浴では、めっき液と鋼板の相対速度
が比較的小さい場合(例えば20 wa / −s以下
)でも100A/d++/以上の高電流密度で表面に酸
化物を有しない所足の合金組成が得られ、従来のめつき
浴の欠点が極めて有利かつ効果的に解決でき、Zn−N
i合金めつき鋼板を工業的に高速度で製造する際、その
貢献度が極めて大である。
が比較的小さい場合(例えば20 wa / −s以下
)でも100A/d++/以上の高電流密度で表面に酸
化物を有しない所足の合金組成が得られ、従来のめつき
浴の欠点が極めて有利かつ効果的に解決でき、Zn−N
i合金めつき鋼板を工業的に高速度で製造する際、その
貢献度が極めて大である。
本発明におけるような塩化物浴の有利性は、硫酸浴より
電導度が2〜3倍高くなり、電力消費量は1/2〜1/
3に軽減されて省エネルギーの面からも有利であり、ま
ためっき液組成を一定に維持するのが容易であることで
ある。すなわち、塩化物浴では鋼板に析出するんおよび
Ni量に相当する比率でムおよびNi陽極を配列し、析
出量に見合う量でイオン化することによってめっき液組
成は常に一定に保たれ、安定したZn −Ni合金めつ
き鋼板が得られる0他万、硫酸浴ではNi陽極は不働態
化してイオン化しないので Ni m+濃度が低下して
連続的に安定した品質の合金めっき鋼板を得ることは困
難である。従って、液組成を一定に保つだめの手段を必
要とする欠点があa0本発明のめつき液においては、め
っき液中のム8+濃度を30 t / 1以上、Ni”
+濃度を30t/を以上、添加剤としての塩化物塩の総
量を0.2m+04/j以上とし、かつNi ”/Ni
″++zn!“のモル百分率を20〜6ONに調整し、
PHを1.8〜4.5に調整する。Zn2+およびNi
”+濃度が30 f / を未満では、20A/dI1
1/以上で正常な合金めっきが得られず、添加剤として
の塩化物塩0.2 mt / を未満では、20A/υ
以上の高電流密度で黄褐色〜青紫色の酸化物あるいは水
酸化物の不純物を含むNi含有量10〜20Xの析出物
しか得られない0この酸化物を含む析出物はめつき浴の
電導度の不足に起因している。
電導度が2〜3倍高くなり、電力消費量は1/2〜1/
3に軽減されて省エネルギーの面からも有利であり、ま
ためっき液組成を一定に維持するのが容易であることで
ある。すなわち、塩化物浴では鋼板に析出するんおよび
Ni量に相当する比率でムおよびNi陽極を配列し、析
出量に見合う量でイオン化することによってめっき液組
成は常に一定に保たれ、安定したZn −Ni合金めつ
き鋼板が得られる0他万、硫酸浴ではNi陽極は不働態
化してイオン化しないので Ni m+濃度が低下して
連続的に安定した品質の合金めっき鋼板を得ることは困
難である。従って、液組成を一定に保つだめの手段を必
要とする欠点があa0本発明のめつき液においては、め
っき液中のム8+濃度を30 t / 1以上、Ni”
+濃度を30t/を以上、添加剤としての塩化物塩の総
量を0.2m+04/j以上とし、かつNi ”/Ni
″++zn!“のモル百分率を20〜6ONに調整し、
PHを1.8〜4.5に調整する。Zn2+およびNi
”+濃度が30 f / を未満では、20A/dI1
1/以上で正常な合金めっきが得られず、添加剤として
の塩化物塩0.2 mt / を未満では、20A/υ
以上の高電流密度で黄褐色〜青紫色の酸化物あるいは水
酸化物の不純物を含むNi含有量10〜20Xの析出物
しか得られない0この酸化物を含む析出物はめつき浴の
電導度の不足に起因している。
また、Ni”/Ni”+鴫へ3+のモル百分率が20X
未満では、析出合金組成のNi含有量が10に未満とな
り十分な耐食性が得られない。逆に、モル百分率が60
にを超えるとNi含有量が20X以上となり犠牲防食効
果が減少する。なお、めっき液の−は1.8〜4.5が
適正であり、PH1゜8未満では析出合金の化学溶解を
生じ好ましくない。また、pH4,5を超えると水酸化
物の生成を生じ、めっき液が不安定となる。めっき浴の
温度は35〜75C程度が適当である。
未満では、析出合金組成のNi含有量が10に未満とな
り十分な耐食性が得られない。逆に、モル百分率が60
にを超えるとNi含有量が20X以上となり犠牲防食効
果が減少する。なお、めっき液の−は1.8〜4.5が
適正であり、PH1゜8未満では析出合金の化学溶解を
生じ好ましくない。また、pH4,5を超えると水酸化
物の生成を生じ、めっき液が不安定となる。めっき浴の
温度は35〜75C程度が適当である。
本発明によるめっき浴では、めっき液の流速あるいはス
トリップのラインスピードによるめっき液とス)IIッ
グとの相対移動速度は特に限定されないが、流速20
m /−1以下の低速でも酸化物を含まない表面外観の
優れたr相単相が得られる0従って、高電流密度での電
解でも前述の如く特別な攪拌装置を要せず、液流速が不
均一となるようなめつき方式(例えば[、縦型めっきセ
ル)でも、本発明のめつき液が有利に適用できる。
トリップのラインスピードによるめっき液とス)IIッ
グとの相対移動速度は特に限定されないが、流速20
m /−1以下の低速でも酸化物を含まない表面外観の
優れたr相単相が得られる0従って、高電流密度での電
解でも前述の如く特別な攪拌装置を要せず、液流速が不
均一となるようなめつき方式(例えば[、縦型めっきセ
ル)でも、本発明のめつき液が有利に適用できる。
以下、本発明のめつき液を実施例を挙げて具体的に説明
するー 〔実施例1〕 ZnCj、 136 f /lおよびNiC&、−6H
,0238y/1を含み、Nl″モル濃度百分率50%
に調整しためつき液に、N鉱to、2〜4.0 $11
0t/ t (11,6〜2321/l)を添加しため
つき浴を用い、電流密度75A/6/%fi流速50購
/−でZn −Nl目付量20 f / dとなるよう
に電解を行った〇本発明のめつき液の穐0添加量と電導
度との関係を第1図に示す0第1図から明らかなように
、NCL添加量の増加に伴い、めっき液の電導度はほぼ
直線的に向上する。第2図には本発明のめつき液のNa
C1添加量と得られたZn −N1合金めつき(Ni含
含有量約1御〜16 光沢度との関係を示す。第2図から明らかなように、N
actを0. 2 wro4/L以上県加することによ
ってめっき被膜の光沢度が著しく改良される。
するー 〔実施例1〕 ZnCj、 136 f /lおよびNiC&、−6H
,0238y/1を含み、Nl″モル濃度百分率50%
に調整しためつき液に、N鉱to、2〜4.0 $11
0t/ t (11,6〜2321/l)を添加しため
つき浴を用い、電流密度75A/6/%fi流速50購
/−でZn −Nl目付量20 f / dとなるよう
に電解を行った〇本発明のめつき液の穐0添加量と電導
度との関係を第1図に示す0第1図から明らかなように
、NCL添加量の増加に伴い、めっき液の電導度はほぼ
直線的に向上する。第2図には本発明のめつき液のNa
C1添加量と得られたZn −N1合金めつき(Ni含
含有量約1御〜16 光沢度との関係を示す。第2図から明らかなように、N
actを0. 2 wro4/L以上県加することによ
ってめっき被膜の光沢度が著しく改良される。
第3図には本発明によるめっき浴および従来のめつき浴
(比較浴ンから得られためつき皮膜のX線回折結果を示
す。第3図から明らかなように、本発明例ではNlZn
3Cr相)単相の回折ピークが得られるが、従来例では
NiZn,の他に酸化物と考えられる回折ピーク(2#
#49°亦存在踵NiZn,以外の不純物を共析して析
出物に褐色の着色をしているものと考えられる。
(比較浴ンから得られためつき皮膜のX線回折結果を示
す。第3図から明らかなように、本発明例ではNlZn
3Cr相)単相の回折ピークが得られるが、従来例では
NiZn,の他に酸化物と考えられる回折ピーク(2#
#49°亦存在踵NiZn,以外の不純物を共析して析
出物に褐色の着色をしているものと考えられる。
このように、本発明のめつき液を用いることにより、従
来浴とは全く異り不純物を含まない析出物が得られた。
来浴とは全く異り不純物を含まない析出物が得られた。
〔実施例2〕
ZnCj、 164 f/lおよびNICt、−6H,
01901/1を含み% Ni”+モル濃度百分率40
にに調整しためつき液に、Kct%zct %4および
CaCちをそれぞれ2 swol/l添加して−3,0
に調整しためつき浴を用いて実施例1と同様に、電流密
度75 A/di、液流速50m/―でZn −Ni目
付3120f/−となるように電解を行った。
01901/1を含み% Ni”+モル濃度百分率40
にに調整しためつき液に、Kct%zct %4および
CaCちをそれぞれ2 swol/l添加して−3,0
に調整しためつき浴を用いて実施例1と同様に、電流密
度75 A/di、液流速50m/―でZn −Ni目
付3120f/−となるように電解を行った。
その結果、実施例1と同様にめっき浴の電導度は230
−270+*O/ alまで向上し、光沢の優れた析出
物(Ni含含有量1御〜17 が得られた。
−270+*O/ alまで向上し、光沢の優れた析出
物(Ni含含有量1御〜17 が得られた。
第1図は本発明のめつき液のWt添加量と電導度との関
係を示すグラフ、第2図はNa(J添加量と得られたZ
n−Ni合金めつき皮膜の光沢度との関係を示すグラフ
、第3図は本発明のめつき浴および従来のめつき浴から
得られるZn−Ni合金めっき皮膜のXM回折結果を示
すグラフである、特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 渡 辺 望 稔篇1図 Q 1 2 3 −4
NaCL 潅in量(mol/l) !2図 1234 NaCL ”4 hT3量(mol/l)第3図 N1Zna(γ411) 回付角度(2θ)sCoに髪
係を示すグラフ、第2図はNa(J添加量と得られたZ
n−Ni合金めつき皮膜の光沢度との関係を示すグラフ
、第3図は本発明のめつき浴および従来のめつき浴から
得られるZn−Ni合金めっき皮膜のXM回折結果を示
すグラフである、特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 渡 辺 望 稔篇1図 Q 1 2 3 −4
NaCL 潅in量(mol/l) !2図 1234 NaCL ”4 hT3量(mol/l)第3図 N1Zna(γ411) 回付角度(2θ)sCoに髪
Claims (1)
- 塩化亜鉛および塩化ニッケルを主成分とする塩化物浴に
、塩化アルミニウム、塩化アルミニウムアンモニウム、
塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩
化バリウム、塩化ナトリウムおよび塩化マグネシウムよ
り成る群から選択された1種または2種以上の塩化物塩
を総計で0.2−1 / L以上溶解限度まで添加し、
かつNp+/ Zn” + Nl l+ のモに濃度百
分率20〜60Kに調整するとともに、めっき液の−を
1.8〜4.5に調整したことを特徴とする亜鉛−ニッ
ケル合金めっき液0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15188081A JPS5855585A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 亜鉛−ニツケル合金めつき液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15188081A JPS5855585A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 亜鉛−ニツケル合金めつき液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5855585A true JPS5855585A (ja) | 1983-04-01 |
JPH025833B2 JPH025833B2 (ja) | 1990-02-06 |
Family
ID=15528214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15188081A Granted JPS5855585A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 亜鉛−ニツケル合金めつき液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5855585A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59211589A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-11-30 | Kawasaki Steel Corp | Zn―Ni系合金めっき液 |
WO1985000045A1 (en) * | 1983-06-17 | 1985-01-03 | Kawasaki Steel Corporation | Zn-ni alloy plating solution based on chloride bath |
JPS60228693A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-13 | Kawasaki Steel Corp | Zn−Ni合金めつき鋼板の製造方法 |
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