JPS60110892A - 低水素脆性高耐食メツキ方法 - Google Patents

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】 １＋ｔｌｊ　ｌＩｇの畠い銅製品に電気亜鉛メッキを゛
行うと、水素ルη性を起ずことは古くより知られている
。

現７１自動車上業等においては、硬度がＩ（ｌＲ６４０
以上（ｒＪラックェル（ＩＩＩｆＣスケール）に熱処理
された鉄鋼製品に亜鉛メッキを施した場合には、水素脆
性除去の［−１的で、１８０〜２０（１℃の温度で３〜
４時間のベーキング処理を行うことが要求されているが
、この様なベーキング処理を行った後でも、水素脆性破
壊のトラブルが発生することが多く、ベーキング処理の
効果に疑問がもたれていた。

本発明はエネルギー消費が大きく、且つ長時間を要−す
るベーキング処理を必要としない、低水素脆性で且つ高
１制食性のメッキを可能ならしめるプロセスを提供する
ことを目的とするものである。

本発明者はこの研究をするにあたり、水素脆性を正確に
測定評価する方法として次の様な試験方法を考案して使
用した。即ち水素脆性に対して非常に感受性の高い、高
炭素鋼のＪＩＳ　５Ｋ−５制を熱処理して、硬度をＨＲ
Ｃ５２となした材料を用い、長さ１００ｍｍ、巾１０ｍ
ｍ厚さｉｍｍ（ｐ試験片を製作し、この試験片を自動的
に開閉するバイスの間にはさんで、速度１５ｍｍ／分で
押曲げて破断させる低速押曲げ破断試験を行い、未脆化
の試験片の破断変位（ＬＯ）と水素脆化した試験片の破
断変位（Ｌ）から、次式に−よって脆化率をめて水素脆
性の測定評価を行った。

脆化率％＝　１００−（Ｌ／Ｌｏ　ｘ　１００）上記の
試験片を脱脂した後、１０％塩酸で３分間酸洗した後７
アン化亜鉛メツキ浴から膜厚６ミクロンの亜鉛メッキを
行い、上述の低速押曲げ破断試験を行ったところ、その
脆化率は６８％であった１、又同上の試験片は２００℃
の温度で４時間のベーキング処理を行った後でも脆化率
５３％を示し、水メ・ζ脆性が除去されていないことが
分った０ 本発明者は上述の水素脆性測定評価方法を用いて、鋭意
他究を行った結果、全（予期せざる複数の現象を発見し
て、本発明に到達したのである。

メッキ前処理工程の酸洗の際多量の水素が鋼に吸収され
て水素脆性を起すが、酸洗直後に被メッキ物を６０℃以
上の温度のアルカリ浴中において、陽極電解を行うと、
短時間に、且つ完全に水素脆性を除去することが出来る
と云う現象が発見されたのである。

その実験例を示せば次の如くである。

上述した試験片を常温にて１０％塩酸中で３分間酸洗し
た後、脆化率を測定したところ５３％の脆化率を示した
。同上の試験片を水酸化ナトリウム３０ｇ／ｌ、炭酸ナ
トリウム３０ｇ／Ａを含むアルカリ浴中にて温度６０℃
にて、陽極電流密度１０Ａ／ｄｍ２にて５分間陽極電１
ｖｒを行った後脆化率を測定したところ０％を示し、完
全に水素脆性が除去されていることが証明された。又ア
ルカリ浴の温度は６０℃以下では水素脆性除去能力が充
分でないことも確認された。

同様に上述の水素脆性測定評価方法を用いて研究した結
果、亜鉛・ニッケル合金メッキはメッキ工程中に殆んど
水素脆性を起さないと云う事実が発見された。更に２ミ
クロン以上の膜厚の亜鉛・ニッケル合金メッキ皮膜は、
水素浸透を阻止するバリヤー効果の現象が発見された。

この実験例を示すと次の如くである。

上述の如く酸洗した試験片を６０℃以上のアルカリ浴中
で陽極電解を施し、水素脆性を除去した後、この表面に
公知の方法で亜鉛・ニッケル合金メッキを２ミクロンの
膜厚にメッキして脆化率を測定したところ、脆化率は０
．３％であラフこ。

史にこの１１にンアン化亜鉛ノソキ浴がら膜厚４ｉクロ
ンの亜鉛メッキを施し、脆化率を測定しブｃところ０．
４％の脆化率を示した。以上の実験例から、亜鉛・ニッ
ケル合金メッキは低水素脆性メッキであり、且つ２ミク
ロン以上の亜鉛・ニッケル合金メッキは水素浸透に対し
てバリヤー効果があると云う事実が発見された。又、亜
鉛・ニッケル合金下地メッキの上に、亜鉛メッキ４：施
しだニ一層メッキは、同一＝ｉ摸厚の亜鉛メッキに対し
て、数倍の耐食性があると云う事実も塩水ｌ１７′を霧
試験により確められた。

本発明は上述の様な従来公知でなかった複数の事実の発
見によって、可能になったものである。

次に本発明の構成について説明する。

被メッキ物を酸洗処理を行った後、温度６０℃以上のア
ルカリ浴中で陽極電解を行って酸洗による水素脆性を除
去する工程が第１の構成要件である。

酸洗処理には常温の塩酸浴が用いられ、必要があれば、
公知のインヒビター（酸食抑制剤）を添υ１１すること
も出来る。

アルカリ浴の温度は少くと４６（１℃以」−が必“）２
であり、それ以−トの温度でｔ；Ｌ、水素脆性除去効果
が不充分であることが確めら九た。アルカリ浴はｐＨ１
３以上の水溶液であＪｔばよく、公知のｔａ解解脱温浴
使用することも出来る。被メッキ物を陽極とし、鉄板又
はステンレス板を陰極として、通常の陽極電解脱脂の要
領で、陽極′１１１解を行へはよい。

第２に膜厚２ミクロン〜６ミクロンの亜鉛・ニッケル合
金メッキの下地メッキを行い、この上に任意の亜鉛メッ
キ浴から亜鉛メッキを施すことが必要な構成要件である
。

亜鉛・ニッケル合金メッキ浴は公知の塩化物浴、硫酸塩
浴のいずれの浴でも使用出来る。亜鉛・ニッケル合金下
地メッキのＭ厚は２ミクロン以下では水素浸透に対する
バリヤー効果が充分でなく、又６ミクロン以上では亜鉛
中ニッケル合金メッキ皮膜が硬いために、後加工する場
合、割れ易くなると云う欠点を生ずるため好ましくない
。

亜鉛・ニッケル合金メッキの上に施す亜鉛メッキは、公
知の任意の亜鉛メッキ浴からメッキすることが出来る。

即ちシアン浴、ジンケート浴塩化浴のいずれでも使用出
来る。又その膜厚は任意である。又その亜鉛メッキの上
には任意のクロメルト処理を施すことが出来る。即ち光
沢クロメート、黄色クロメート、緑色クロメート、黒色
クロノートのいずれでも施すことが出来る。

次に本発明の効果を実施例を挙げて説明する。

実施例 ＪＩＳ　５Ｋ−５４Ｚで硬度ＨＪｔＣ５２に熱処理され
た試験片を常温にて１０％塩酸中で３分間酸洗処理を行
っ／ζ後、水酸化すＩ・リウム：ｉ０ｇ／ｌ、炭酸ナト
リウム３０ｇ／１３を含むアルカリ浴中にて温度８０℃
で陽極電流密度６Ａ／山〕１２にて２分間陽極電解を行
った後１、次に示す亜鉛・ニッケル合金メッキ浴にてメ
ッキを行い膜厚２ミクロンの亜鉛・ニッケル合金メッキ
を得た。

塩化亜鉛　ＺｎＣｌ２　０．５　Ｍン′ｌ塩化ニッケル
　ＮｉＣｌ２′−６Ｈ２００，５Ｍ、／ｌ塩化アンモニ
ウム　ＮＨ４Ｃ６３，ＯＭ／ｇポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル　２ｇ／ｌ浴温３０℃、陰極電流密
度　２Ａ／ｄｍ２メッキ時間３．５分間 次にこの上に次の浴組成のシアン浴で膜厚４ミクロンの
亜鉛メッキを施した。

酸化亜鉛Ｚｎ０　２５ｇ／ｌ） ンアン化ナトリウＡ　ＮａＣＮ　、　４０ｇ／ｌｌ水酸
化ナトリウム　ＮａＯＨ５５ｇ／ｌ光沢剤（市販品）　
ｌ　ｇ／１１ 浴温２０℃、陰極電流密度　３Ａ／ｄｍ２メッキ時間６
分間 この二層メッキの合計の膜厚は６ミクロンである。次に
公知の方法で、このメッキ表面に黄色クロメート処理を
施した。

この試験片を低速押面げ破断試験を行ったところ、その
脆化率は０．４％であり、低水素脆性であることが証明
された。又塩水噴霧試験を行ったところ、２，４００時
間で赤錆の発生を認めず゛、高耐食性であることが確認
された。比較品として膜厚６ミクロンの亜鉛メッキを施
し２００℃で４時間のベーキング処理を行った試験片の
脆化率は５３％であった。又同−ヒの亜鉛メッキに同上
の黄色クロメート処Ｐｌ！を施したものは、塩水噴霧試
験により８００時間で赤−錆の発生を認めた。

以上の実施例でも明らかな様に、本発明は容易且つ経済
的に低水素脆性で且つ高耐食性のメ表面処理方法として
極めて優りた方法であり、工業上有意義な発明である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 披メッキ物を酸洗処理した後、温度６０℃以上のアルカ
   リ浴中にて、陽極電解処理を行う工程と、亜鉛・ニッケ
   ル合金メッキの２〜６ミクロンの下地メッキを施した上
   に、亜鉛メッキを行う工程とより成ることを特徴とする
   、低水素１范性１，７」面ｊ食メッキ方法。