JPS589965A - 高耐食性表面処理鋼板 - Google Patents

高耐食性表面処理鋼板

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JPS589965A
JPS589965A JP56106432A JP10643281A JPS589965A JP S589965 A JPS589965 A JP S589965A JP 56106432 A JP56106432 A JP 56106432A JP 10643281 A JP10643281 A JP 10643281A JP S589965 A JPS589965 A JP S589965A
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JP
Japan
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steel plate
corrosion resistance
steel sheet
steel
alloys
Prior art date
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Pending
Application number
JP56106432A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Yoshihara
吉原 敬久
Makoto Himeno
姫野 誠
Akira Matsuda
明 松田
Hideo Takamura
日出夫 高村
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 JPS589965A publication Critical patent/JPS589965A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/026Deposition of sublayers, e.g. adhesion layers or pre-applied alloying elements or corrosion protection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高耐食性表面処理鋼板、特に自動車用の耐食材
料として車体の内外1[11が耐食性、塗装性ならびに
溶接性を兼備するように従来の溶融亜鉛めっき鋼板ある
いは溶融合金化亜鉛めっき鋼板を改良したものである。
最近、鉄鋼材料、特に鋼板に化成処理あるいはさらにa
I7&処理を施す表面処理鋼板の用途が拡大し、それに
つれて高度の耐食性が・、塗装性や溶接性その他の加工
性などを含めた表WJlI性に合わせて強、に要請され
るようkなった。
特に、自動車車体の腐食amがますます苛酷樽なり、車
体腐食が大きな問題になっている。最近、自動車の防食
に関して法令による規制が行われ、例えばカナダでは1
981年車に対して表面の錆なし1対手、孔あき腐食な
し5年の保証が義務付けられている〇 車体内面では高速道路の凍結肪止用岩塩類の散布により
腐食積項がより一層苛酷になり、腐食が促進され、孔あ
き腐食への対策が必要である◎一方・車体外面での腐食
は、走行時に凍結防止剤を散布した路函からはね上げら
れた小石、砂、岩塩などで塗膜が打撃されて素地に達す
る損傷(チッピング)を受けることによるものであり、
この損傷部から水分が浸入したり、塩分が作用して腐食
を進行させ、ることとなる。
このような車体の内外両面からの腐食対策としては、鋼
板の両面に厚手の亜鉛めっ舎を施した鋼板の採用が考え
られる。しかし、両面亜鉛めっき鋼板では塗膜の密着性
が良好てないから、車体外面では却って前述の石はねに
よる塗膜剥離や、さらには腐食による塗膜ふくれ(プラ
スp−)が生じ易いだけでなく、厚手の亜鉛被覆は著し
くSm性を損う0そのために、車体内面の防錆性の確保
を溶接施工の面に合せ考慮した片面防錆JlaIl鋼板
が多量に使用されつつあり、耐食性が要求される車体の
内面側に防錆処理面を用いること屹より、非めっき面を
外面に用いて溶接性を確保している〇しかし、この片面
防錆処理鋼板では前述の車体外面の防錆性が不十分で、
その改喪が強く要望されいる。
本発明者等は上記のような自動車外板用塗装鋼板に怠け
る諸問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、鋼板の表
面あるいは表裏両面kN′i、cr。
zn%Za−N1合金あるいは8鳳−Ni合金の内1種
の金属の電気めっきを薄く施し、これを非酸化性雰囲気
中で加熱して鋼中にこれらの金属の拡散層を形成し、そ
の鋼板の裏面に溶融亜鉛めっきを施し、あるいはさらに
亜鉛めっき層を含金化処理することにより所期の目的に
有利に適合することを究明した・ すなわち、薄く金属めっきした後金属拡散処理した鋼板
面は、そのままでの一時防錆性は勿論塗膜密着性も良好
であり、また塗装後の耐食性も優れている@従って、車
体内面における高度の耐食性要求化は溶融(合金化〕亜
鉛めっきを充て、そして塗装性および塗装後の下地耐食
性が要求され   ・る車体外面には、’ML 、Cr
 1Zn s Zn −Ni 合金あるいは8n −N
1合金の1種の電気めっきを薄く施し拡散処理した鋼I
[面を充てる仁とにより、自動車用防錆鋼板として極め
て好都合な表面処理鋼板が得られる・ 本発明において、鋼板の表面あるいは表裏両面に施すN
i%Cr%Za 、 Zn −Ni合金あるいはSm−
Ni合金めつきは加熱処理によって鋼中に浸透させ、拡
散層を形成させて新たな鋼板表面状態を作り上げること
番こよって、鋼板表面と拡散層との電気的接触により生
ずる腐食電流を小さくすることのできる金属群から選択
したものである0これらの金属は既知の電気めっき法に
より簡便に鋼板表面に被覆する仁とができる0そのめつ
き厚は耐食性の要請に応じて定められるが、特に本発明
の下地面に供する鋼板表面との拡散処理を行うMlZn
 、Zn −Ni合金あるいは8n −Ni合金めつき
は、片面において0.5 f/d以上、20 t/d以
下の範囲とするのが好適である@その理由は、0.5 
t/dに満たない程に薄い場合は一時防錆性ならびに塗
膜下に要請される防食性が不十分であり、一方20t/
dを超えると溶接性、経済性に難点を伴うからである。
また、Crめつきの場合は、Q、05t/1以上、2 
f/s/以下の範囲で同様な効果が得られる0次に、こ
れらのめつき金属の加熱による鋼中への浸透拡散処理は
、通常行われている非酸化性雰囲気中での加熱方法がそ
のまま適用でき、冷間圧延後の焼鈍に用いる連続焼鈍あ
るいは箱型焼鈍を利用することもできる◎連続焼鈍を用
いる場合、めっき金属または合金を効果的に拡散させる
ため化は次の条件が好ましい。温度400〜800℃、
時間5秒〜3分。箱型焼鈍を用いる場合には、温度40
0〜800℃、時間3〜12時間が好ましく、めっき金
属の種類前よびめつき厚さなどによりその加熱条件を適
正に選択し、鋼中への十分な浸透拡散を行う0 次に行う111融亜鉛めっきは上記めっき鋼板の片面の
みに行うものであり、その溶融亜鉛めっきは既知のめつ
き方法、例えば、めっき阻止剤法、ロールコータ−法、
メニスカス法、電磁力法ナトカ適用できる。この溶融亜
鉛めっきは自動車車体内面の高度の耐食性要求に充てる
ものであり、亜鉛目付量の増大に伴い耐食性は向上する
が、一般的には40〜150 f/d@度が好適である
Oなお、この溶融亜鉛めっきは鋼板表面に直接行うこと
もできるが、前述のように本発明においては前めっき後
拡散処理を施した鋼板面上に行うことにより、耐食性が
より一層向上するので、溶融亜鉛めっきの目付量を減少
させることが可能となり、溶接性、経済性などの面から
も極めて有利になる0な詔、この片面溶融亜鉛めっき層
は塗装性の改良などのために合金化処理することも可能
であり、優れた効果が得られる・ 本発明は上述の如く、鋼板の表裏で異った防錆処理を施
してその使用環境に適合した性能を賦与し、特に自動車
用鋼板の車体外面での塗装性および塗装後の耐食性の改
良、車体内面での耐食性の改良を行うと同時に、優れた
溶接性を兼備した表面処理鋼板を提供するものである。
本発明の表面処理鋼板には、鋼板の表面側(外板面)は
金属拡散層を有し、銅板の裏面側(内板面)は金属拡散
層+溶融亜鉛めっき層を有するものと、金属拡散層+溶
融合金化亜鉛めっき層を有するものとの二つの態様があ
る。ここで金属拡散層とは、前述のNLCrsム、ムー
Ni 合金あるいはSn −N1合金から選ばれた金属
または合金めっき層の加熱浸透拡散!を意味する・また
、溶融亜鉛めっきの合金化度は要求される品質性能に応
じて決定すれば良(、例えば初濃度が10〜13XK、
なるような合金化度が自動車用として好ましい。
次に、本発明による表裏で異った防錆処理を施した表面
処理鋼板の表面特性について述べると、金属拡散層を有
する鋼板表面は、従来の冷爾鋼板面に比べて塗装性およ
び塗装後の耐食性を改良するものであり、また従来の両
面溶融亜鉛めっき鋼板に比べて塗装性、塗装後の耐食性
および溶接性を改良するものであるOさらに、金属拡散
層を下地とし、その上に溶融亜鉛めっきあるいは溶融合
金化亜鉛めっきを施したもう一方の面は、従来の溶融亜
鉛めっきあるいは溶融合金化亜鉛めっきの耐食性を改良
することと、それに伴い亜鉛付着量の減少により、溶接
性の向上効果が合せて期待できる。
本発明による表面処理鋼板の特に金属拡散層を持つ面の
表面特性を、従、来の冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板お
よび溶融合金化亜鉛めっき鋼板と比較試験を行い、その
結果を表1に示す0表1において、塗料密着性は、ボン
デライ)3114 (日本バーカー社製呼ン酸塩処理剤
]を液温50℃で15C1間スプレーし、次いでアニオ
ン型塗料による電着塗装を20711111の厚さで施
した各種鋼板について、デュポン衝撃テスト(500f
X50m−)を行い、5(良)−1(不良)の5段階評
価で示し、1装後の耐食性は、デエボン衝撃加工後の塩
水噴霧試験720時間後の外観で表わすO下表1から明
らかなように、本発明の金属拡散錫塩層を持つ鋼板面は
、従来の冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板および溶融合金
化亜鉛めっき鋼板に比べて塗料密着性および塗装後の耐
食性が優れ、特番こ自動車車体の外板として極めて優れ
ているO次に、本発明による表面処理鋼板のスポット溶
接性を、従来の溶融亜鉛めっき鋼板および溶融合金化亜
鉛めっき鋼板を比較材として表2に示す〇この溶接性試
験は第1図の(ロ)−(ロ)kII舎の向きを佃々に示
した重ね合せ[kついて連続スポット溶接を行い、その
連続打点数で評価した。図中、1は冷延鋼板、2は金属
拡散層、3は溶融亜鉛めっき層または溶融合金化亜鉛め
つ金層を示し、矢印が溶接電極の位置を示す。
表2の結果から明らかなように、本発明Iζよる表面処
理鋼板は、接合重ね合せ藺のいずれの組合せ(6)〜(
c)においても、そのS接栓は従来の両面亜鉛めっき鋼
板の組合せに)より優れており、金属拡散処理の効果が
顕著である。
以上述べたように、本発明は溶接性を損うことなく、塗
料密着性$よび塗装後の耐食性を著しく向上させること
ができ、特に自動車用鋼板の外板面をはじめとする高耐
食性表面処理鋼板として優れた性能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
添付図面は各種鋼板の溶接性試験における重ね合せ面の
接合の向きを示す線図的側面図である0 符号の説明 l・・・冷延鋼板、2−・金属拡散処理層、3・−溶融
亜鉛めっき層または溶融合金化亜鉛めっき層特許出願人
  川崎製鉄株式会社 ′−二一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■  鋼板の・表裏両面にNi%Cr%為、シーN1合
    金あるいは5n−N1合金の内1種の電気めっ舎を施し
    、非酸化性雰囲気中で加熱して鋼中にめっき金属の拡散
    層を形成し、このよう化して得られためつき鋼板の片面
    に溶融亜鉛めっきを施して亜鉛めっき層を形成したこと
    を特徴とする高耐食性表面処理鋼板。− ■ 前記亜鉛めっき層はIIIIk亜鉛めっ舎後合金化
    処理したことを特徴とする特許請求の範[#I1項に記
    載の高耐食性表面処理鋼板◎
JP56106432A 1981-07-08 1981-07-08 高耐食性表面処理鋼板 Pending JPS589965A (ja)

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