JPS59123782A - Zn−Ni合金電気めつき鋼板の製造方法 - Google Patents

Zn−Ni合金電気めつき鋼板の製造方法

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JPS59123782A
JPS59123782A JP23387982A JP23387982A JPS59123782A JP S59123782 A JPS59123782 A JP S59123782A JP 23387982 A JP23387982 A JP 23387982A JP 23387982 A JP23387982 A JP 23387982A JP S59123782 A JPS59123782 A JP S59123782A
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JP
Japan
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alloy
plating
electrode
anode
bath
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JP23387982A
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Inventor
Koji Yamato
康二 大和
Hirotake Ishitobi
石飛 宏威
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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、電気めっき法(こよる亜鉛−ニッケル合金め
っき鋼板の製造方法に関するものである。
近年、道路に散布される凍結防止剤による自動車車体の
ル3食を防止するために、Znめつき銀板をはじめ、Z
n−Ni合金めつき銅板などの電気合金めつき鋼板の使
用が増加している。Zn −Ni合金めっき鋼板は、め
っき皮膜中のNi含有率が10〜16係のγ単相皮膜の
ものが耐食性に優れ、同じ目付量のZnめつき鋼板にく
らべ数倍の耐食性を示すことから、溶接性、加工性に優
れた自動車用表面処理鋼板として注目されている。めっ
き皮膜中のNi含有率が10%未満あるいは18チ以上
になると、η+γあるいはγ+αの二相組織きなること
から、いずれもγ単相皮膜のものに比ベニ相間で局部電
池が形成されるので、耐食性が悪くなるといわれている
Zn−Ni合金めつき日板のNi含有率を10〜16%
に維持するには、めつき東件を厳しく管理することは勿
論であるが、特に合金めっき浴中のNiイオンとZnイ
オンの金属イオンa度を一定濃度に維持するとともに、
濃度比を一定比率に維持することが最も重要となる。め
っき浴中のNiモル比(Ni /Ni + Znのモル
比)が60チ未満になると皮膜中のNi含有率は10f
o未満になるし、Niモル比が75%を超えるとNi含
有率は16チを超えるので、浴中モル比を60〜759
1Iに管理する必要がある。特ζこ、Zn−Ni合金め
っきの品質を一定にするイ・こはNi含有工11〜13
チにすることが望ましく、その時には、浴中Niモル比
は66±3%に厳密にコントロールする必要がある。
Zn −Ni合金めつき鋼板を工業的に長時間連続して
製造する場合、いかに電析によって消費されるZn、N
iイオンを補給し、合金めっき浴中の金属イオン濃度を
一定比率に保つかに神々の工夫がなされているが、現実
には難しい問題が多い。一般に、硫酸浴を用いてZn−
Ni合金めつきを行なう場合、可溶性陽極を用いて電極
から金A(zイオンを補給してやる方法と、不溶性VI
’i極を用いて系外から薬品によって補給してやる方法
がある。
Znめっきのように単一めっきの場合は電析するZnと
Zn電極の溶解効率がほぼ等しいために、Zn電極を用
いてめっきされることが多い。しかし、Zn−Ni合金
めつきではZn電極を使用した場合、Zn電極の溶解効
率が100%以上である上、電析するZn量は84〜9
0q6であるため、浴中znイオンは次第に増加し、浴
中Niモル比は低下する。浴中Niモル比を維持するた
めにZn増加分に見合うだけのNiイオンを薬品で補給
してやる必要があるが、その場合、液の度が高くなるの
で現実にはめつきできなくなる。
Ni電僕は、表面に生成する不働態皮瑛のため溶解効率
は5裂程度であり、不溶性陽極きしての挙動を示すので
可溶性陽極とはならず、浴中Niモル比を維持するには
系外からの薬品補給に依らざるを得ない。また、合金め
っき組成と同一組成の合金電極を使用することも考えら
れるが、Zn−Niの場合、合金電極の製造が!4ie
 シいばかりでなく、仮えできたとしても、合金電極の
溶解は各元素を均一に溶解させることは困tj6である
。このように可溶性陽極の場合その溶解挙動がまちまち
で、一つの電極だけを使用する方式では各イオン濃度を
一定に維持することは難しい。
不溶性陽極を使用した場合、系外から電析によって消費
される金属イオンを薬品によって補給するが、これには
次のような欠点がある。
(1)めっき槽から独立した金属イオン濃度のコントロ
ールシステムが必要となり、大規模な薬剤供給装置が必
要となる。
(2)陽極上で酸素ガスの発生があり、電力原単位が余
分にかかるし、ガス抜き対策が必要となる。
(3)陽極材料によっては高価な上、定期的な補修が必
要となる。
不溶性陽極によるめっきはこのような欠点を有するため
に、Znめつきにおいても僅かしか実施されていない現
状にある。ところが、合金めっきでは前述したように、
可溶性陽極ではめつき浴中の各金属イオン濃度を一定に
維持するのが困クイ1−であるため、やむをえず不溶性
陽極によるめっきに頼らざるを得ないのが実情である。
本発明はこのような事情に着目し、可溶性陽極によって
Zn −Ni合金めつき浴の成分相−成を長時間一定比
率に維持することを検討し、Zn極とNi極を適切配置
することにより、連続的にZn−Ni合金めつき箔板を
製造することを可能にしたものである。
本発明は硫酸塩の水溶液からなるめっき浴を使用し、長
時間連続してzn−Ni合金めつき箔板を製造するに当
り、全陽極面積に対し、7n%を60〜80%とし、S
入りNi極を30%以下、残りにNi極を使用すること
によって、Zn −Ni合金めつき浴を一定濃度に維持
するとともに、zn−Ni合金めつき組成を一定に保つ
ための製造方法を提供下るものである。
本発明において使用されるめっき浴を硫酸浴き限定した
のは、塩化物を含むめっき浴では、Znイあ、Ni極と
もほぼ100%以上の溶解効率を示すので、本発明の方
法によってもめつき浴組成を一定に維持することが困難
なためである。
一般に、Zn極を陽極として硫酸浴でめっきした場合、
zn陽極の溶解は電解電気量に対応してほぼ100%で
溶解するが、Zn−Ni合金めつきではめつき浴のpH
が低いこともあって、Znの化学溶解が無視できなくな
り、溶解効率100チ以上となる。特に10 A/d−
以下の低電流密度でめっきした場合には、溶解効率は1
50チ以上となるが、30 A/1lrr?以上でめっ
きした場合、溶解効率は120係程度となる。Znの化
学溶解が低電流密度でめっきした時の方が大きい理由は
不明であるが、分極の違いなどが考えられる。ま1こ、
化学溶解が大きいのは、めっき浴のpl(が2でかなり
酸性であることや、Niイオンが存在するためにZnが
溶解してNiが析出する置換反応が起るためと考えられ
る。
以上のような事実から、析出によって消費されるZnイ
オンをZn電極から供給する場合に、析出量と同じ割合
てZnjJiを配置した場合、浴中Znイオンが増加す
ることがわかる。一般に工業的規模で7n−Ni合金め
つき憎板を製造する場合、生産性を考えると30 A/
dm’以上でめっきするから、Znの溶解効率をおよそ
120%とすれば良く、電析によって消費されるめっき
皮膜中のZn量を約88壬と下ると、陽極Znの面積を
73係にすれば良いことがわかる。そこで、Zn?FS
、極を使用してめっき浴中のZnイオンを一定に維持す
るためには、実際にはめつき板による液の持ち出しや蒸
発ロスなどがあるから、全陽極面積に対するZn極の面
積比は最大80=Gと71−れば良い。また、下限はN
iイオンの維持から制限されるものであるが、陽極Zn
の面積比を少なくすることはそれだけ浴中Znイオンが
減少し、濃度維持のために大量の薬品補給が必要となる
ので、全陽極面積中60%以上にするのが望ましい。
次にNiイオンの濃度維持について説明すると、Ni極
は硫酸浴では不働態皮膜を生成して殆んど溶解せず、電
解電気量に対して溶解効率は僅か5係程度である。残り
の電極にNiを使用しても、電析によって消費されるめ
っき皮膜中のNi量は約12%であるので、濃度維持下
ることは難しい。
本発明のねらいは、硫酸塩の水浴液でも溶解性のあるN
i極を使用するところにある。Sを0.002〜0.0
3%含有させたS入りNiは硫酸浴において溶解し、そ
の溶解効率は約50%である。Ni中のS含有率を上記
範囲に限定する理由は、Sが0.002%未満ではNi
が不働態化して溶解せず、Sが0.03%を超えるとN
iが溶解し丁ぎで不安定ζこなるからである。従って、
電析ζこよって消費されるめっき皮膜中のNi Qは約
12受であるので、S入りNi極の面積は24%あれば
艮い。冥際にはめつき板による液の持ち出しや蒸発ロス
などがあるので、それらを考慮して30%を上限とする
。下限は薬品補給によって可能となるので特に限定はし
ない。以上述べたZn朽およびS入りNi極の残りの面
積にNi極を使用下れば、Znイオン、Niイオンとも
一定濃度に維持することができる。
以下、本発明を好適実施例および比較例を挙げて説明す
る。
〔実施例1〕 脱脂、酸洗、水洗等の前処理を行なった゛板厚0.8調
の冷延鋼板に、下記条件でZn−Ni合金めつきを施し
た。
(1)陽極配置 11糟からなる連続めっきラインにおいて、8槽にZn
イア(73%)、38に0008%のS入りNi極(2
7%)を配置した。
(2)めっき浴 Zn5O,・7H,0160t/1 NiSO,・6H,0300y/1 NalSO440f/l Niモル比      67.2% pH1,8 温度         60℃ (3)電流密度       50A/dn?(4)め
っき付着量     30r/m”上記めっき条件で連
続めっきを行ない、500tonのコイルを製造した結
果、第1表に示すように、めっき浴中の各イオン濃度は
建浴時と殆んど変らず一定濃度に維持されるとともに、
得られたZn −Ni合金めつき鋼板のNi含有率は1
2〜13係で安定していた。
〔実施例2〕 脱脂、酸洗、水洗等の前処理を行なった板厚0.8mm
の冷延鋼板に、下記条件でZn −Ni合金めっきを施
した。
(1)陽極配置 10槽からなる連続めっきラインにおいて、7槽にZn
極(70%)、21[0,008%のS入りNi柄(2
0係)、1槽にNi極(10の)を配置した。
(2)めっき浴   実施例1と同じ (3)  電流密度   40 A/dm’(4)めっ
き付着量 30 ? / m’上記めっき条件で連続め
っきを行ない、500tonのコイルを製造した結果、
第1表に示すように、めっき浴中の各イオン濃度は建浴
時と殆んど変わらず一定6度に維持することができ、得
られたZn−Ni合金めつき儒板のNi含有墨は12〜
13係の組成で安定していた。
〔比較例〕
脱脂、酸洗、水洗等の前処理を行なった板厚0.8mの
冷延銀板に、下記染付でZn −N1合金めつきを施し
た。
(1)同極配置 11槽からなる連続めっきラインにおいて、全槽に7n
極を配置した。
(2)めっき浴   実施例1と同じ (3)電流密度   40 A/dm’(4)めっき付
着量 30 f / tn’上記めっき条件で連続めっ
きを行ない、500tonのコイルを製造した結果、第
1表に示すように、めっき浴中のZn濃度が増加し、N
1モル比が60係以下となり、Ni含有率10循以下の
Ni −Zn合金めつきしか得られなくなった。
以上述べた処から明らかなように、本発明の方法により
、めっき浴中のZnイオンとNiイオン儂度を長時間安
定してほぼ一足δス駁ζこ維持するとともに、めっき皮
膜中のNi含有率が12〜13%ζこ安定し1こ7n−
4Ji合金めっき(滑板の製造が可能である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 硫酸浴を用いて電気めっき法によりZn−Ni合金めっ
    き鋼板を製造するに際し、全陽極面積に対して、Zn陽
    極の面積を60〜80%、Sを0.002〜0.03係
    含有するNi極の面積を30係以下とし、残りの面積を
    Ni陽極としたトリ+5を用いることを特徴とするZn
    −Ni合金電気めつき鋼板の製造方法。
JP23387982A 1982-12-28 1982-12-28 Zn−Ni合金電気めつき鋼板の製造方法 Pending JPS59123782A (ja)

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JP23387982A JPS59123782A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 Zn−Ni合金電気めつき鋼板の製造方法

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ID=16961992

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JP23387982A Pending JPS59123782A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 Zn−Ni合金電気めつき鋼板の製造方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9108345B2 (en) 2008-08-13 2015-08-18 Kraussmaffei Berstorff Gmbh Extruding device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9108345B2 (en) 2008-08-13 2015-08-18 Kraussmaffei Berstorff Gmbh Extruding device

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