JPS5974293A - 耐錆性、耐食性にすぐれた溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 - Google Patents
耐錆性、耐食性にすぐれた溶接缶用表面処理鋼板の製造方法Info
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- JPS5974293A JPS5974293A JP18489782A JP18489782A JPS5974293A JP S5974293 A JPS5974293 A JP S5974293A JP 18489782 A JP18489782 A JP 18489782A JP 18489782 A JP18489782 A JP 18489782A JP S5974293 A JPS5974293 A JP S5974293A
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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】
本発明は耐錆性、溶接性などに優れた溶尚缶用表面処理
鋼板の製造方法に関するものである。
鋼板の製造方法に関するものである。
従来、食缶、飲料缶を製造するぶりきの周胴は半田によ
って行われてきた。しかしながら、半田に含まれている
有害な鉛が缶内芥物中に溶出することがあり、食品衛生
上問題となる。このため、近年半田による部用は次第に
行なわれなくなり、かわってシーム溶祷(スードロニツ
ク溶接4m)fてよる1髪胴法が普及しつつある。スー
ドロニツク溶接法では、缶胴接合部の重ね合せ部分が0
.3〜0.4鵡の幅であるために、鋼板の表面処理法に
よって妾せの良否が大きく左右される。市販ぶりきで錫
付着量の低いものほど溶接性が良くなる頌向があり、ま
た錫が高騰しているため缶用材料の需要家からは薄目付
のぶりき、またはこれに代り得る低価格の新材料の要求
がある。これらの要求に対し、Niめつき鋼板、薄いS
nめっき層上にクロムめっきまたは厚いクロメート皮膜
を形成させた表面処理鋼板の試作あるいは実用化が進め
らltている。
って行われてきた。しかしながら、半田に含まれている
有害な鉛が缶内芥物中に溶出することがあり、食品衛生
上問題となる。このため、近年半田による部用は次第に
行なわれなくなり、かわってシーム溶祷(スードロニツ
ク溶接4m)fてよる1髪胴法が普及しつつある。スー
ドロニツク溶接法では、缶胴接合部の重ね合せ部分が0
.3〜0.4鵡の幅であるために、鋼板の表面処理法に
よって妾せの良否が大きく左右される。市販ぶりきで錫
付着量の低いものほど溶接性が良くなる頌向があり、ま
た錫が高騰しているため缶用材料の需要家からは薄目付
のぶりき、またはこれに代り得る低価格の新材料の要求
がある。これらの要求に対し、Niめつき鋼板、薄いS
nめっき層上にクロムめっきまたは厚いクロメート皮膜
を形成させた表面処理鋼板の試作あるいは実用化が進め
らltている。
これらtJ[材料は耐錆性、塗装性が優れ−Cいるが以
ドのような問題点がある。Niめつき鋼板はNiとFe
の電位差が大きいためK、取扱中にめっき層に微細な傷
をつけた場合には、傷の部分でFeが急激に腐食、酸化
され、その部分に孔があくことがあるっこのために、塗
装、製缶、缶詰製造工程では取扱いに細心の注意を要す
る。溶接缶は普通内外面ともに塗装して使用するが、塗
膜に微細な傷が付いたNiめつき缶に内容物を充填した
場合には、短期間で水素ガスが発生して膨張缶となる。
ドのような問題点がある。Niめつき鋼板はNiとFe
の電位差が大きいためK、取扱中にめっき層に微細な傷
をつけた場合には、傷の部分でFeが急激に腐食、酸化
され、その部分に孔があくことがあるっこのために、塗
装、製缶、缶詰製造工程では取扱いに細心の注意を要す
る。溶接缶は普通内外面ともに塗装して使用するが、塗
膜に微細な傷が付いたNiめつき缶に内容物を充填した
場合には、短期間で水素ガスが発生して膨張缶となる。
薄目付のSnめっき層上にクロムあるいは厚いクロメー
ト皮膜を施した鋼板は溶接性が悪く、チリ(スパッター
)または非溶接部分が発生することがあり、最適容接電
流のコントロールが難かしい欠点がある。他方、この鋼
板で溶接性を向止させるためにクロムめっき量あるいは
クロメート皮膜量を下げると耐錆性が悪くなり、製缶メ
ーカーで塗装、製缶が行われるまでに錆が発生すること
がある。
ト皮膜を施した鋼板は溶接性が悪く、チリ(スパッター
)または非溶接部分が発生することがあり、最適容接電
流のコントロールが難かしい欠点がある。他方、この鋼
板で溶接性を向止させるためにクロムめっき量あるいは
クロメート皮膜量を下げると耐錆性が悪くなり、製缶メ
ーカーで塗装、製缶が行われるまでに錆が発生すること
がある。
本発明者等は、めっき面または塗装面に微細な欠陥を生
じた場合でも耐食性、耐錆性を損うことなく、塗装性、
溶接性の優れた溶接缶用材料につき鋭意研究を重ねた結
果、Ni −Fe合金めつきを鋼板表面に施し、引き続
きクロメート処理を施す方法が効果的であることを見い
出し、本発明に至つた。すなわち、この方法によれば、
母材の鉄とめっき層(Ni −Fe合金)間の電位差を
鉄とNi間の電位差より極端に小さくすることができ、
耐錆性、塗装性、溶接性の優れた溶接缶用表面処理鋼板
を提供できる。
じた場合でも耐食性、耐錆性を損うことなく、塗装性、
溶接性の優れた溶接缶用材料につき鋭意研究を重ねた結
果、Ni −Fe合金めつきを鋼板表面に施し、引き続
きクロメート処理を施す方法が効果的であることを見い
出し、本発明に至つた。すなわち、この方法によれば、
母材の鉄とめっき層(Ni −Fe合金)間の電位差を
鉄とNi間の電位差より極端に小さくすることができ、
耐錆性、塗装性、溶接性の優れた溶接缶用表面処理鋼板
を提供できる。
本発明の方決桓士士溶接缶用材料を製造する場合に用い
る鋼板は造塊材あるいは連続梼造材のいずれでも良い。
る鋼板は造塊材あるいは連続梼造材のいずれでも良い。
通常の方法で0.15〜0.35Mに冷間圧延され、焼
鈍後調質圧延された鋼板を原板とする。めっきをするた
めに通常の脱脂、酸洗な原板に施し、Ni/(Ni+F
e) = 0.60〜0.95 (重量比)なる金属組
成を有するNi −Fe合金めつきを行なう。Ni −
Fe合金めつぎは通常使用されている硫酸塩浴、塩化物
浴、スルファミン酸塩浴、ピロリン酸塩浴などを用いて
行なうことができる。
鈍後調質圧延された鋼板を原板とする。めっきをするた
めに通常の脱脂、酸洗な原板に施し、Ni/(Ni+F
e) = 0.60〜0.95 (重量比)なる金属組
成を有するNi −Fe合金めつきを行なう。Ni −
Fe合金めつぎは通常使用されている硫酸塩浴、塩化物
浴、スルファミン酸塩浴、ピロリン酸塩浴などを用いて
行なうことができる。
本発明におけるNi −Fe合金めつきは耐錆性、耐食
性、塗装性、溶接性、加工性の改善を目的としており、
めっき組成なNi/(Ni+Fe) = 0.60〜0
.95、めっき厚さな0.01〜0.2μとした。
性、塗装性、溶接性、加工性の改善を目的としており、
めっき組成なNi/(Ni+Fe) = 0.60〜0
.95、めっき厚さな0.01〜0.2μとした。
めっき組成をNi/(Ni+Fe) = 0.60〜0
.95に規定した理由は以下の通りである。
.95に規定した理由は以下の通りである。
中 Ni−Fe合金鋼、純ニッケルを3%食塩水中で純
鉄とカップルさせ、4時間放置した後で一定面積から4
出した鉄イオンを測定した結果が第1図であり、純ニッ
ケルと純鉄をカップルさせた時に比べ、Ni/(Ni+
Fe) = 0.95以FのNi −Fe合合金色純鉄
とのカッゾルでは鉄イオンの溶出が極端に少なくなる。
鉄とカップルさせ、4時間放置した後で一定面積から4
出した鉄イオンを測定した結果が第1図であり、純ニッ
ケルと純鉄をカップルさせた時に比べ、Ni/(Ni+
Fe) = 0.95以FのNi −Fe合合金色純鉄
とのカッゾルでは鉄イオンの溶出が極端に少なくなる。
12) 冷延鋼板を通常の脱脂、酸洗後、スルファミ
ン酸塩のNi −Fe合金めっき浴のFeイオン濃度お
よび電流密度を変化させてNi −F’e合金めつき?
施した。この時のめつき厚さは全て0.2μとした。こ
れらのめつき組成の異なるNi −Fe合金めつき鋼板
を用いて耐錆性試験を行なった結果を第21喝に示す。
ン酸塩のNi −Fe合金めっき浴のFeイオン濃度お
よび電流密度を変化させてNi −F’e合金めつき?
施した。この時のめつき厚さは全て0.2μとした。こ
れらのめつき組成の異なるNi −Fe合金めつき鋼板
を用いて耐錆性試験を行なった結果を第21喝に示す。
Ni/(Ni+Fe) = 0.5以’FKなると耐錆
性が急激に悪くなる。
性が急激に悪くなる。
以上、(1)および12)の理由から合金組成なNi/
(Ni+Fe) = 0.60〜0.95とした。すな
わち、Ni/(Ni+Fe)が0.6未満ではめつき欠
陥部での電気化学的な腐食に対しては有利でちるが、耐
錆性が悪くなる。また、Ni/(Ni +)+’e )
を0.95より大きくすると耐錆性に対しては有利であ
るが、下地の鉄との電位差が大きく、めっき欠陥部での
腐食が促進され、鉄イオンの溶出が急激l(多くなる。
(Ni+Fe) = 0.60〜0.95とした。すな
わち、Ni/(Ni+Fe)が0.6未満ではめつき欠
陥部での電気化学的な腐食に対しては有利でちるが、耐
錆性が悪くなる。また、Ni/(Ni +)+’e )
を0.95より大きくすると耐錆性に対しては有利であ
るが、下地の鉄との電位差が大きく、めっき欠陥部での
腐食が促進され、鉄イオンの溶出が急激l(多くなる。
次に、めっき厚さを0.01〜0.2μに限定した理由
は人の通りである。めっき厚さが0.(11μ未満では
鋼板表面の被覆が不完全ひあり、耐錆性、塗装後の耐食
性が急激に悪くなり、原板の耐錆性、塗装後の耐食性と
変りなくなる。また、0.2μより厚くすると耐錆性は
向上するが、加工性が悪くなる。このため1本願ではめ
つき厚さを0.01〜0.2μの範囲に限定した。
は人の通りである。めっき厚さが0.(11μ未満では
鋼板表面の被覆が不完全ひあり、耐錆性、塗装後の耐食
性が急激に悪くなり、原板の耐錆性、塗装後の耐食性と
変りなくなる。また、0.2μより厚くすると耐錆性は
向上するが、加工性が悪くなる。このため1本願ではめ
つき厚さを0.01〜0.2μの範囲に限定した。
Ni Fe合金めつきを0.01〜0.2 ttの厚
さに施したのみでは、同一のめつき厚の錫めっき鋼板に
比して数倍の耐錆性を有するものの、従来食缶に使われ
ている#25ぶりきと比較すると、耐錆性は不十分であ
る。このために、耐食性をより強化するために、6価ク
ロム−イオンを含有する水溶液中で陰極4解処理を行な
い、3〜30’lf/m(クロム換算)のクロメート皮
膜を形成させるニとにより、従来の#25ぶりきよりも
耐錆性、耐食性、溶接性、加工性、塗装性の優れた溶接
缶用表面処理鋼板を提供することができる。
さに施したのみでは、同一のめつき厚の錫めっき鋼板に
比して数倍の耐錆性を有するものの、従来食缶に使われ
ている#25ぶりきと比較すると、耐錆性は不十分であ
る。このために、耐食性をより強化するために、6価ク
ロム−イオンを含有する水溶液中で陰極4解処理を行な
い、3〜30’lf/m(クロム換算)のクロメート皮
膜を形成させるニとにより、従来の#25ぶりきよりも
耐錆性、耐食性、溶接性、加工性、塗装性の優れた溶接
缶用表面処理鋼板を提供することができる。
ここで、クロメート量を3〜30 tnf/ m”に限
定した理由は、30’¥/mより多くのクロメート皮膜
があると、耐錆性、耐食性はさらに良くなるが、スード
ロニツク4接機で溶接すると「散り」を生じ、溶妾部の
補修塗装を困難にするばかりでなく、@接強度が低下し
、溶接不良を起し易いからであり、また3キ/ぜ未満で
はNi −Fe合金めつき層の被覆が不十分なために耐
錆性、耐食性が#25ぶりきよりも悪くなるからである
。
定した理由は、30’¥/mより多くのクロメート皮膜
があると、耐錆性、耐食性はさらに良くなるが、スード
ロニツク4接機で溶接すると「散り」を生じ、溶妾部の
補修塗装を困難にするばかりでなく、@接強度が低下し
、溶接不良を起し易いからであり、また3キ/ぜ未満で
はNi −Fe合金めつき層の被覆が不十分なために耐
錆性、耐食性が#25ぶりきよりも悪くなるからである
。
以下本発明を実施例につき具体的に説明する。
冷延鋼板を常法の脱脂、酸洗処理した後、下記蘂件の範
囲で合金組成を変化させてNi −Feめつぎを行った
9合金組成はNi/(Ni+Fe) = 0.50〜0
.95であった。めっき厚は0.01〜0.2Aの範囲
になるように慰気猷を変化させた。合金めっき後、30
t)/eの重クロム酸ソーダ水溶液中で陰極心房処理を
行ない、3〜30ダ/イのクロメート皮膜を施した。な
お、10〜/ぜ以上のクロメート皮膜を付着させる場合
には、3(1/、6の重りDム酸ソータ9水溶液に助剤
の添加を行った。
囲で合金組成を変化させてNi −Feめつぎを行った
9合金組成はNi/(Ni+Fe) = 0.50〜0
.95であった。めっき厚は0.01〜0.2Aの範囲
になるように慰気猷を変化させた。合金めっき後、30
t)/eの重クロム酸ソーダ水溶液中で陰極心房処理を
行ない、3〜30ダ/イのクロメート皮膜を施した。な
お、10〜/ぜ以上のクロメート皮膜を付着させる場合
には、3(1/、6の重りDム酸ソータ9水溶液に助剤
の添加を行った。
(4)Ni −Fe合金めつき浴
(1)めっき浴組成
スルフアミ図俊ニッケル(Ni”) 50〜150
&A硫酸第1鉄(FeSO4・7H20) 15〜1
00 り/eホウ酸 309
μサツカリンナトリウム 0.6 9/θラ
ウリル硫酸ナトリウム r5wy/8(2)南
1.5〜4.0、 13)温度 25〜80℃141
′4流密度 0.5〜20 A / dm”I5)めっ
き厚 0.01〜0.2μ (B) クロメート処理 (l)3〜lO〜/ばのクロメート皮膜量の場合30’
j/、I3の重クロム酸ソーダ 電流密度 5 A / dm” 戊気量 l〜72クーロン/dマ112f2) 10〜
30〜/−のクロメート皮膜itノ場会30り71重ク
ロム酸ノー/溶液に2001)l)111の5042−
イオンを添加した。
&A硫酸第1鉄(FeSO4・7H20) 15〜1
00 り/eホウ酸 309
μサツカリンナトリウム 0.6 9/θラ
ウリル硫酸ナトリウム r5wy/8(2)南
1.5〜4.0、 13)温度 25〜80℃141
′4流密度 0.5〜20 A / dm”I5)めっ
き厚 0.01〜0.2μ (B) クロメート処理 (l)3〜lO〜/ばのクロメート皮膜量の場合30’
j/、I3の重クロム酸ソーダ 電流密度 5 A / dm” 戊気量 l〜72クーロン/dマ112f2) 10〜
30〜/−のクロメート皮膜itノ場会30り71重ク
ロム酸ノー/溶液に2001)l)111の5042−
イオンを添加した。
電流密度 2 A / dm2
心気dlO〜50’ンーロン/ dm”上記の工程で合
金めっき組成、めっき厚、クロメート皮膜量を変化させ
て処理し、試験片を作成した。得られた試験片につき後
述するようにして耐錆性、溶暗性および塗装性の性能評
価を行った。
金めっき組成、めっき厚、クロメート皮膜量を変化させ
て処理し、試験片を作成した。得られた試験片につき後
述するようにして耐錆性、溶暗性および塗装性の性能評
価を行った。
その結果を次の参考例も含めて表1に示す。
〔参考例1〕
冷延鋼板を常法の脱脂、酸洗処理した後、ワット浴中で
0.2μのNiめつきを施した後、6価クロムイオンを
含有する水溶液中で陰極処理を行い、クロメート皮膜を
6tny/rrl付着させた。
0.2μのNiめつきを施した後、6価クロムイオンを
含有する水溶液中で陰極処理を行い、クロメート皮膜を
6tny/rrl付着させた。
〔参考8112〕
冷延鋼板を常法の脱指、酸洗処理した後、/’%ロデン
浴中で0.16μの厚さの錫めっき(#10ぶりキ)す
施した後に、6価クロムイオンを含有する水溶液中で陰
極処理を行い、クロメート皮膜をを10〜/d付着させ
た。
浴中で0.16μの厚さの錫めっき(#10ぶりキ)す
施した後に、6価クロムイオンを含有する水溶液中で陰
極処理を行い、クロメート皮膜をを10〜/d付着させ
た。
〔参考例3〕
冷延鋼板を常法の脱脂、酸洗処理した後、710デン浴
中で0.4μの厚さの錫めっき(#25ぶりき)を施し
た後に、6価クロムイオンを含有する水溶液中で陰極処
理を行い、クロメート皮膜を6q/イ付着させた。
中で0.4μの厚さの錫めっき(#25ぶりき)を施し
た後に、6価クロムイオンを含有する水溶液中で陰極処
理を行い、クロメート皮膜を6q/イ付着させた。
なお、諸性能の評価方法は以下の通りである。
+1) 耐錆性の評価方法
乾湿繰り返し装置の試験槽内に試片を入れ、50℃、9
8チ(相対湿度)、30分25°C160%(相対湿度
)、30分の乾湿状態を繰り返して一定期間試険を行い
、錆の発生程度で評価した。評価ハJIS −Z −2
912r M発生度測定7左」に準拠し、◎(Nなし)
、O1Δ、×、××(全面錆)の5段階で行った。
8チ(相対湿度)、30分25°C160%(相対湿度
)、30分の乾湿状態を繰り返して一定期間試険を行い
、錆の発生程度で評価した。評価ハJIS −Z −2
912r M発生度測定7左」に準拠し、◎(Nなし)
、O1Δ、×、××(全面錆)の5段階で行った。
(2)溶接性の評価方法
溶接性試験は164.7xltOmの試験片な用いて次
の条件で行った。
の条件で行った。
溶接機ニス−ドロニック社製全自#I溶接機202径用
オーバラップ 0.4〜0.5順
avLtlt流 1000〜5000A溶接性の評価は
均一なすrット形成−jυよび十分な溶接節度が優られ
る電流範囲で汀・pた。
均一なすrット形成−jυよび十分な溶接節度が優られ
る電流範囲で汀・pた。
○ 150.A以上
△ 100〜150A
X 100A以下
なお、溶暗部の強度は溶債部をはさんだ円筒4部からV
字型の切り込みを入れ、三角部をプライヤーで握って他
端に向って引っ張るバインテストを行い、途中で溶暗部
が切断しないことを必要強度とした。
字型の切り込みを入れ、三角部をプライヤーで握って他
端に向って引っ張るバインテストを行い、途中で溶暗部
が切断しないことを必要強度とした。
・3)塗装後の性能評価
エホキ/フェノール系塗料を塗布量が4515”f /
dmにとなるように塗装し、210℃、10分間の焼
付乾燥を行ったものにつき次のような試験を行った。
dmにとなるように塗装し、210℃、10分間の焼
付乾燥を行ったものにつき次のような試験を行った。
(3−1)塗膜の二次密着性試験
i、5%Na(J、1.51クエン酸を含有する水溶液
中に96時間浸漬後、100個のイノ々ン目をゆがき、
テープによる剥離個数で以下の通り計画した。
中に96時間浸漬後、100個のイノ々ン目をゆがき、
テープによる剥離個数で以下の通り計画した。
(リ 剥離なし
0 1〜3個
Δ 4へ10個
X 11〜30個
×× 30個以上
(3−2)耐食性試験
塗装面にスクラッチを入れて上記溶液にvrttt後、
スクラッチの腐食状態で評価した。
スクラッチの腐食状態で評価した。
○ 良好
△ やや劣る
× 著しく劣る
以上の諸試験結果を示す表1から明らかなように、本発
明の方法で得られた鋼板は比較例および参考例のものに
比して耐錆性、溶暗性、塗装後の性能が優れていること
がわかる。
明の方法で得られた鋼板は比較例および参考例のものに
比して耐錆性、溶暗性、塗装後の性能が優れていること
がわかる。
第1図はNi/(Ni+Fe) 重it比とFe溶出量
との1列イ糸をボすグラフ、第21図はNi/(Ni+
Fe)重量比と耐錆性との関係を示すグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社
との1列イ糸をボすグラフ、第21図はNi/(Ni+
Fe)重量比と耐錆性との関係を示すグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社
Claims (1)
- 冷延鋼板表面にNi/(Ni+Fe) = 0.60〜
0.95(重量比)の金属組成を有し、かつ厚さが0.
01〜0.2μmの範囲のNラーFe合金d)つきを施
し、次いで6価クロムイオンを含有する溶液中で陰極処
理し、クロム換算で3〜3onui/rrlの水、1口
酸化クロムを主体とするクロメート皮膜を形成させるこ
とを特徴とする耐錆性、耐食性にすぐれた溶を缶用表面
処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18489782A JPS5974293A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 耐錆性、耐食性にすぐれた溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18489782A JPS5974293A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 耐錆性、耐食性にすぐれた溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5974293A true JPS5974293A (ja) | 1984-04-26 |
Family
ID=16161232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18489782A Pending JPS5974293A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 耐錆性、耐食性にすぐれた溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5974293A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63114999A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 化成処理性にすぐれためつき鋼板 |
-
1982
- 1982-10-21 JP JP18489782A patent/JPS5974293A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63114999A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 化成処理性にすぐれためつき鋼板 |
JPH055905B2 (ja) * | 1986-10-31 | 1993-01-25 | Sumitomo Metal Ind |
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