JPS5891192A - シ−ム溶接用表面処理鋼板 - Google Patents

シ−ム溶接用表面処理鋼板

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JPS5891192A
JPS5891192A JP19024481A JP19024481A JPS5891192A JP S5891192 A JPS5891192 A JP S5891192A JP 19024481 A JP19024481 A JP 19024481A JP 19024481 A JP19024481 A JP 19024481A JP S5891192 A JPS5891192 A JP S5891192A
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JP
Japan
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steel plate
corrosion resistance
welding
weldability
seam welding
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Pending
Application number
JP19024481A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Mochizuki
望月 一雄
Noriji Tsugai
番 典二
Toshiro Ichida
市田 敏郎
Yasuhei Sakamoto
坂本 安平
Mitsuo Yano
矢野 三男
Shunichi Harada
俊一 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS5891192A publication Critical patent/JPS5891192A/ja
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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Ni−5a合金めっきの内層とCr水和物の外
層とを有するi!接性、耐食性に優れたシーム溶接用表
面処理鋼板に関するものであるO周知の如く現在実用に
供せられている缶用材料としては、ブリキあるいはTF
S(ティンフリースチール)であるが、これらを7−ム
溶接用材料として用いる場合以下に述べるような問題が
あった。ブリキの場合、飲料缶(炭酸飲料、ジュース、
スープ等)に対しては#25ブリキ(Snめっき厚が片
面約o、sμ)を内面塗装して用いている。
#25ブリキの溶接性、耐食性、塗装性に何ら問題はな
い。しかし、省資源、経済性の見地から、Sm目付量を
減らした薄目付ブリキ(Snめっき、0.2μ以下)を
シーム溶接用材料として用いようとする場合には、耐食
性、耐錆性が著しく劣り、実用に供することはできない
TFSは安価な缶用材料であり、塗装性、耐食性に優れ
ているが、TFSのシー五S接性には問題がある0丁な
わち、シーム溶接を行った場合、TFSは「散り」を生
じ、溶接部の補修塗装を困難にするばかりでなく、溶接
強度が十分でなく、溶接不良を起し易い。「散り」は溶
融した金属が飛散する現象で、 Cr水和物のような高
電気抵抗の物質が存在する場合に生ずる。しかし、Cr
水和物の形成を僅少にし、殆んど全てが金属Cr層から
成るTFSをシーム溶接した場合でも、溶接時の昇温過
−程でCr酸化物が形成され、「散り」は発生するので
、TFSをシーム溶接用材料として用いることはできな
いo T F Sをシーム溶t&Tるために、研削によ
り素地鉄を露出させる方法があるが、技術的に不備で、
研削屑が製缶後缶内面に相当する面に飛散付着するなど
実用に供するには問題がある。このように現在用いられ
ている缶用材料はいずれもシーム溶接用材料としては不
十分であ6゜ 本発明は7−ム溶接用材料として必要とされる溶接性1
.耐良性、耐錆性、塗装性などの特性を全て満足し、同
時に経済性に富んだ塗装して用い6シ一ム溶接用表面処
理鋼板を提供することを目的とするものである。
本発明によれば、鋼板表面に、重量比Sn/(Sn十N
i入が0.5〜0.8なる合金組成を有し、かつ厚さが
0.01〜0.2μmの範囲のNi−Sn合金めつきの
内層と、0.1〜20η/dのCr水和物から成る不働
態被膜の外層とを形成することにより上記目的を達成す
ることができる0 以下、本発明の詳細な説明する。
本発明において、N1−an合金めつきの目的は溶接性
の向上と耐食性の付与であり、合金組成がSn/(Sn
+Nム)−0,5〜0.8においてこれらの特性が著し
く向上することが判明した。
先行技術として特公昭36−15252F極薄ニツケル
めっき鋼板」に開示されるところでは、この鋼板が半田
前を対象とし、耐食性、半田性、ラッカー性、加工性を
問題にしており、Ni−Sn合金めつきの合金組成につ
いては規定しておらず、Niを主体とした層と述べられ
ているのに対し、本発明鋼板においては、溶接技術の向
上によって近年開発されたシーム溶接缶を刈象とし、溶
接性〜耐食性を問題にしており、特にめっき層の合金組
成範囲を規定することを大きな特長とするものであって
、上記刊行物に開示された発明と本発明は思想的にも技
術的にも全く異ったものである。
Ni−Sn合金めつきは塩化物−7ツ化物浴、硫酸塩−
フッ化物浴、ケイフッ化物浴、ピロリン酸浴、塩化暢浴
のいずれによっても実施することが可能であり、浴温度
50〜70℃、電流密度0.1〜50A/νで行うこと
ができる。Ni −Sn合金めつき層は平衡状態図に示
されているようなNi、Sn、、Ni、Sn、などの金
属間化合物の混合組織とは異なり、重量比Sq/(Sn
 +Ni )が0.5〜0.8の範囲では殆んど全てが
単一層となっており、この範囲で溶接性、耐食性に優れ
た性質を発揮するのである。
N1−an合金めつきの合金組成と溶接性との関係を第
1図に示す0溶接条件は加圧力40daJJ、溶接速度
8m+/分で一定とし、ビール試験と「散り」発生観察
により適正溶接電流範囲を求めた。シーム溶接機で缶胴
の溶接を行う場合、シーム溶接機は定電圧設定であるた
め、溶接する鋼板の表面状態、電気抵抗あるいはワイヤ
ーの油脂などによる汚れなどの条件による溶接電流の変
動は避は得ないものである。従って、常に適正な溶接を
得るためには、適正溶接範囲が広ければ広い程ト2プル
は少な(、溶接不良が生じにく(なる。#25ブリキの
場合、適正溶接電流範囲は2500〜2800Aである
が、本発明によ;b Sn / (3n +Ni)が0
.5〜0.8の範囲のNi−Sn合金めつきでは120
0〜25GOAであり、適正溶接電流範囲が拡大し、溶
接性が著しく改善されている〇Sn/(isn+Ni)
の値を0.5〜0.8に限定する理由は以下の通りであ
る。Sn/(Sn+Nl)が0.5より小さいと適正溶
接電流範囲の上限を示す電流値が低くなり、適正範囲が
狭(なる◇これは、この組成範囲でめっき層表面に酸化
物が形成され易くなるため「散り」を生じ易くなるから
である。
Sn/(S? +Ni )が0.8より大きいaSでは
、NトSn合金の融点が1000℃より低くなり、10
00℃以下では溶接時にめっき層が溶融し、溶融潜熱の
ため熱損失を生じ多くの電流を必要と丁心からであ6o
以上述べたような本発明のNi−3n合金の合金組成で
は溶接電流を低くしても溶接可能であり、適正溶接範囲
が広いのでトラブルの発生が少ない。
本発明で述べている耐食性とは、塗装後の缶内容物に対
する耐食性を意味するものであり、特公昭36−152
52r極薄ニツケルめっき鋼板」に示されているような
塩水噴霧試験で示される耐食性とは腐食の現象も機構も
異なるものであって)塗装後の缶内容物に対T6耐食性
を上記試験法で予測す也ことはできない。
Ni−Sn合金めつきの合金組成と耐食性との関係を第
2図に示す。耐食性に関しては、0.06μの厚さのN
i−Sn合金めつき層上に5q/dのCr水和物を形成
させるよう電解クロメート処理を行−〕だ後、5pの厚
さの塗装を行った試片をpH2の脱気した38℃のクエ
ン酸中に浸漬し、塗膜の77L/発生までの期間を調べ
た。#25プリ中では150日後にフクレを発生してい
るが、合金組成がSit/(Sn+Ni ) = 0.
5〜0.8の本発明鋼板ではいずれも7フレ発生までに
150日以上を喪し、本発明銅板は#2525ブリキの
耐食性のあることがわかった。
Sn/(Sn+Nj )が0.5未満の範囲のNi−8
m合金めつきはめつき層にクラックを生じて地鉄の腐食
反応によりフクレを発生し易い。また、Sm/(Sn十
Ni )が0.8より大きい範囲のNi−Sn合金めっ
きではめっき層伜面が粗く、ピンホールなどの欠陥を多
(含んだi着組織となるので、地鉄の保膜作用が著しく
低下T6゜本発明においてSn/(Sn +Ni)の値
を0,5〜0,8に限定する理由は、上述した処から明
らかなように溶接性、耐食性の著しく優れた性能を得ら
れるからであり、これ以外の組成では溶接性、耐食性に
顕著な効果があられれないからである。
Ni−Sn合金めつき厚さを0.01−0.2Fに限定
T6理由は、0.01μ未満では耐振性、耐食性に顕著
な効果を生じなくなり、また0、2μを超えると溶接性
、耐食性に対丁a5JJ来が飽和し、経済的なデメリッ
トが生ずるからである。
電解クロメート処理は封孔処理法として最も優れたもの
であり、めっき金属およびピンホールより露出した地鉄
などの活性点を有効に不活性化し、耐食性を向上させる
効果を有T/)。従って、電解クロメート処理はCr水
和物からなる不働態被膜を形成させる必要があり、クロ
メート浴としてはクロム酸濃度5ot7を以下でpHを
適宜に調整した浴を用いることにより実施することがで
きる。
鋼板に電着TaCr水和物の量は多い程耐食性は向上T
6が溶接性は劣化する◎溶接性が劣化するのは、不働態
被膜が鋼板表面を覆う面積が増した場合、Cr水和物は
高電気抵抗なのでボンド部で鉄と鉄との接合を阻害し、
「散り」を発生するからである。従って、Cr水和物は
腐食の起点となるめっき層2よびピンホール下部の鉄な
どの活性点に効果的に電着させ、その他の部分に過剰に
電着させるのは好ましくない。しかし、このような活性
点には優先的にCr水和物が析出するので、技術的には
Cr水和物量を規定Tることlこよって必要のない部分
への過剰なCr水和物の析出を抑制することができ6゜ 本発明においてCr水和物の量を0.1〜20q/−に
限定する理由は、0.1q/d未満で、は活性点を十分
に被覆することができないため耐食性を向上させる効果
を生じなくなり、20y/−を超えると活性点は20q
/−で既に十分に被覆されていてむしろ溶接性に害を生
じるからである。
本発明の表面処理鋼板の塗装性は良好で、塗膜の一次密
着性、レトルト処理後の二次密着性も優れでいる。以下
、本発明の表面処理鋼板を実施例につき具体的に貌明T
6゜ 〔実施例1〕 焼鈍後の鋼板を電解脱脂、硫酸酸洗し、塩化物−フッ化
物浴を用いて声2.5、検温度65℃、電流密度3A/
−で0.06μのN1−Sn合金電気めっきを行った。
その後3Xの重クロム酸ナトリウム水溶液中で811N
 / dの電解クロメート処理を行った。合金組成を分
析した処、Sn/ (Sn +Ni )値は0.65で
あった。比較のため、#25ブリキ、TFSを含め、溶
接性、耐食性を調べた。溶接性は溶接スピード8m/分
でシー今溶接し、適正溶接電流範囲を調べた。耐食性は
5μの塗装を行った後、50℃でpH2のクエン酸中に
浸漬して塗膜下腐食に伴って生じる塗膜の7フレ発生ま
での時間を調べた。下表1にその結果を示すが、本発明
鋼板は適正溶接電流範囲が広く、シかも#25ブリ中よ
り低電流で溶接可能であ60 T F Sは溶接は不可
であった。耐食性は本発明鋼板が最も優れていた。
表1 溶接性と耐食性 〔実施例2〕 焼鈍板を電解り13−=7グし、酸洗後0.12μのN
i−Sn合金めつきをビロリン酸浴中でpH8,5、浴
温度60℃、電流密度3A/υで行った。その後声4の
20 f / tクロム酸中で6af/rrlの電解り
賞メート処理を行ったoNi−Sn合金めつき層の合金
組成を分析した処、Sv′(Sn+Ni )[は0.7
2であった◇エポキシフェノール系塗料を45q/−内
面塗装後、溶接速度8*/分で缶胴をシーム溶接し、内
面溶接部をビニルオルガゾル系塗料(70μ)で内面補
正塗装を行った0通常の工程に従って製缶した後、胴お
よびエンド板の内面補正をビニル系塗料(30q/e)
のスプレー塗装で”待った。オレンジジュースを内容物
として充填し、実缶試験を行った。その結果を下表2に
示すが、本発明鋼板は鉄溶出量、錫浴出量、真空度の全
てについて#25ブリキより優れており、38℃で1年
間の貯蔵を行っても缶内面腐食は起らず問題なかった。
!!2 実缶試験結果
【図面の簡単な説明】
!11図はNi−Sn合金めつきの合金組成と溶接性と
の関係を示すグラフ、第2図はNi−Sn合金めつきの
合金組成と塗装後耐食性とQJ関係を示すグラフである

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼板表面に、重量比Sr(Sn+Ni )が0.5〜0
    .8なる合金組成を有し、かつ厚さが0.01〜0、2
    μの範囲のNi −Sn合金めつきの内層と、0、1〜
    20 q/ ylcDcr水和物の不働態被膜の外層を
    有することを特徴とするシーム溶接用表面処理鋼板。
JP19024481A 1981-11-27 1981-11-27 シ−ム溶接用表面処理鋼板 Pending JPS5891192A (ja)

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JP19024481A JPS5891192A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 シ−ム溶接用表面処理鋼板

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62176559U (ja) * 1986-04-28 1987-11-10

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62176559U (ja) * 1986-04-28 1987-11-10

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