JPS60125360A - 溶融亜鉛合金メッキ鋼材およびその製造方法ならびにフラックス組成物 - 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】 産業上の利用分野： 本発明は溶融亜鉛合金メッキ鋼材に係り、さ材およびそ
の湿式法ｌ二よる製造方法ならびＣ二網材のメッキ処理
の前段処理として行うフラックス処理（＝用いるフラッ
クス組成物（−関する。

従来技術： 鋼材への亜鉛合金の溶融メッキは、電気メッキ；二比較
して、複雑な構造を有する鋼管、型鋼、釧成形品たとえ
ばボルト・ナツト等（−も施工することができ、また鋼
板、鋼線等においても施工コストが低廉であるため広く
採用されている。

しかしながら、溶融メッキ嘔二より製造される溶融亜鉛
合金メッキ銅材は、電気メッキ（二より製造した電気亜
鉛メッキ鋼材に比較して、メッキ被膜の鋼材への密着性
が劣るため加工性（二乏しく、さらに耐蝕性も劣る欠陥
がある。溶融亜鉛合金メッキ鋼材の欠陥、特にメッキ被
膜の耐蝕性を改良することを中心として、メッキ被膜組
成等を限定した溶融亜鉛合金メッキ鋼材、溶融メッキ（
二相いる合金組成、およびメッキ処理条件、メッキ処理
の前後処理条件Ｃ二制限を加えた溶融亜鉛合金メッキ鋼
板の９造方法等が多数提案されている。たとえば、ガル
パリクムの名称で市販されているＡｌ：５５ｗｔ％、Ｓ
ｉ　：　１．５ｗｔ％および残ＺｎからなるＺｎ−Ａｌ
ｌ−８ｉ系溶融メッキ用亜鉛合金は、大手製鉄会社が技
術導入し、それを乾式法でメッキした被覆鋼板が市販さ
れている。該被覆鋼板（二おいて、メッキ被膜はＵ９ッ
テなβ相とα＋β共晶相とがらなっている。しかしなが
ら、該被覆鋼板においてはンメッキ被膜の犠牲防蝕性が
不十分であり、また、その製造に際し、メッキ浴温度が
高く、がっ、作業雰囲気が悪いため、鋼板製造工程と一
貫してライン化された乾式メッキ法（コは採用できても
、湿式メッキ法に採用するには問題がある。メッキ浴温
Ａｌ１−８ｉ系溶融メッキ合金組成が、特開昭５４−２
３０３２号公報Ｃ二は、）Ｊ　：　２〜２Ｑｗｔ％、８
ｉ：０．００１〜０．５　ｗｔ％　、Ｓｎ　：　０．０
１〜０．１ｗｔ％および残ＺｎからなるＺｎ　−）Ｊ−
８ｉ−８ｎ系溶融メッキ合金組成が開示されている。

しかしながら、いずれにおいても、Ａｌが５ｗｔ％を越
える領域においては、Ａｌｌリッチの発達したβ相が初
品としてメッキ被膜中に析出し耐蝕性が低下する。後者
（二おいてＡ４が５　ｗｔ％以下の領域においては、塩
水ｌ１ｌ（霧試験（＝おいて、メッキ被膜は優れた腐蝕
減量を示すが、添加されるＳｎの影＃＃Ｃ二より粒間腐
蝕が極めて起り易く、また、メッキ被膜と鋼材との密着
性が悪いため２Ｔ曲げ試験（二おいて容易に剥離し、し
たがって加工性も悪い欠点を有する。特開昭５８−１７
７４４６号公報には、ＡＩ＝３〜４０ｗｔ％、Ｍｇ：　
０．０５〜２．Ｏｗｔ％、Ｓｉ　：Ｉ’Ｊ％の０．００
５〜０．１倍（−０，０１５〜４．Ｏｗｔ％）、Ｐｂ　
：　０．０２　ｗｔ％以下および残Ｚｎからなる組成の
メッキ浴を用いて鋼板にメッキを行う耐蝕性かつ塗装性
に優れた溶融亜鉛合金メッキ鋼板の製造方法が開示され
ている。

しかしながら、この方法（二おいても、Ｍが５　ｗｔ％
を越える浴組成の場合（＝は前述した如く、メッキ被膜
中（二Ａｌ’Ｊッテな発達したβ相が初晶として析出す
るので好ましくなく、ま、’；、５ｗｔ％以下の場合（
−おいては、塩水噴霧試験において腐蝕減量の極めて少
ないメッキ被膜が得られるが、該メッキ被膜中（＝は、
固溶限度を越えたＭｇが存在するため１本来粒間腐蝕防
止のために添加されるべき材（圧延のままの鋼材）の表
面を、高温の還元炉内で水素、アンモニア等で還元し、
温度調節を行ってメッキ浴に浸漬する乾式法と、焼なま
し月をアルカリ脱脂、酸洗を行って充分水洗し、フラッ
クス処理を行ってメッキ浴に浸漬する湿式法とがある。

（金属表面技術便覧、改訂新版、金属表面技術便覧編４
９８〜４９９頁参照）、前者は、製調圧延工程とライン
化する場合Ｃ二は極めて優れた方法であるが、鋼管、型
銅、銅成形品等の場合（二は採用することが内錐である
。後者は、陶板、鋼線、鋼管、型鋼、銅成形品のいずれ
の場合Ｃ二も採用できるが、該方法（二おいては、鋼材
の表面状態を乾式法の如く一定の条件（二制御すること
が離かしく、不メッキ等の欠陥を生じ易い。不メッキを
解消するため（二メッキ処理（＝先立って、フラックス
処理が行われるが、一般（：使用されるフラックスたと
えば塩化アンモニア（ＮＨ４Ｃｌ　）、塩化亜鉛アンモ
ニウム（ＺｎＣ１，・３ＮＩ早’−１３＞Ｃ前記１表面
技術便覧５０６〜５０７頁参照）がいずれの組成の溶融
亜鉛合金においても最良の結果をもたらすとはいいがた
い。特に、ＺｎＣｊ？、　・３ＮＩ（４Ｃ１ではＺｎ−
ＡＪ系の溶融亜鉛合金（二おいては、不メリ番を解消す
ることはできない。

発明の解決しようとする問題点 本発明は、耐蝕性、特（ユ耐粒間腐蝕性Ｃ二優れた、か
つ鋼材との密着性Ｉ：優れたメッキ被膜で被覆された溶
融亜鉛合金メッキｍ祠およびその製造方法を提供するこ
とを目的とし、また、該目的を達成するため（二、鋼材
のメッキ処理の前処理として行うフラックス処理Ｃ二用
いる溶融亜鉛合金のメッキに適したフラックス組成物を
提供することを別の目的とする。

問題を解決するための手段 本発明は、湿式法により、Ｚｎ−）Ｊ　−８１−Ｍｇ系
亜鉛合金をメッキした溶融亜鉛合金メッキ鋼材において
、メッキ被膜がα相とα＋β共晶相とからなり、両相共
に固溶限度未満のＭｇを固溶していることを特徴とする
溶融亜鉛合金メッキ鋼材、浴組成がＡｊ！　：　３．５
〜５．９ｗｔ％、８ｉ：０．０２〜０．５　ｗｔ％、Ｍ
ｇ　：　ｏ、ｏ　ｉ〜０．０５ｗｔ％、残Ｚｎおよび不
可避不純物からなる浴温か４５０〜４８０℃のメッキ浴
（＝フラックス処理を施した鋼材を浸漬して引上げ、自
然放冷または急冷することを特徴とする溶融亜鉛合金メ
ッキｍ月の製造方法、および８ｎＣ１１：　０．３〜８
．Ｏｗｔ％、酸性フッ化物＝０８３〜８．０ｗｔ％、塩
化アルカリ：５〜３０ｗｔ％および残ＺｎＣ４からなる
ことを特徴とする溶融亜鉛合金の湿式メッキ法用ブラッ
クス組成物である。

本発明において、溶融亜鉛合金メッキ鋼材のメッキ被膜
は、添付第１図（ａ）の電子顕微鏡写真（二示す如く、
ｚｎリップ−のα相と、α＋β共晶相とからなり条件（
二よっては、８ｉ９ツチの第３相が存在し通常の溶融亜
鉛合金メッキ鋼材で形成されるＦｅ−Ｚｎ合金層が殆ん
ど認められない特徴を有する。α相は、Ａ１０．０５〜
１．０ｗ１％、８ｉ：０．０３〜０．０８　ｗｔ％、Ｍ
ｇ　：　０．０１〜０．０５ｗｔ％、残Ｚｎおよび不可
避不純物力らなり、α＋β共晶相は、）Ｌｌ：　３．１
〜４．２ｗｔ％、８に０．０２〜０．０７ｗｔ％、Ｍｇ
　：　０．０１〜０．０８　ｗｔ％残Ｚｎおよび不可避
不純物からなる。また、α相とα＋β共晶相との領域比
率は０〜３７．５：１００〜６２．５の範囲仁ありＳｉ
　リッチの第３相が０〜０．４％存在することがある。

したがって、メッキ被膜の平均組成は。

ＡＪ　：　３．５〜５．Ｑ　ｗｔ％、Ｓｉ：０．０５〜
０，５　ｗｔ％、Ｍｇ；０．０１〜０．０５ｗｔ％、残
Ｚｎおよび不可避不純物からなり、α相およびα＋β共
晶相は、共（二それぞれのＭｇ固溶限度０．０５　ｗｔ
％および０．０８　ｗｔ％未満のＭｇを固溶しているこ
とを特徴とする。

前記したメッキ被膜を有する鋼板、鋼管、鋼線、型銅お
よび鋼成形品たとえばボルト・ナツト等である。本発明
（＝おいて、前記したメッキ被膜を有する溶融亜鉛合金
メッキ鋼材は、前記したメッキ被膜の平均組成と同一の
組成を有する浴温４５０〜４８０℃、好ましくは４６０
〜４８０℃のメッキ浴（：。

通常のアルカリ脱脂、酸洗、および水洗を行った後、フ
ラックス処理を施した鋼材を浸漬し、引上げ、自然放冷
または急冷する湿式メッキ法を採用することにより製造
することができる。メッキ処理に先立つフラックス処理
（：おいて、８ｎＣ１＊　：　０．３〜８．０ｗ１％、
酸性フッ化物たとえば、Ｎ）ｆ４ＨＦ！、　ＮａＨＦ！
。

ＫＨＦ、等：０．３〜８．Ｏｗｔ％、塩化アルカリたと
えば。

ＮａＣ１、ＫＣＩ等：　５〜３０ｗｔ％および残ＺｎＣ
１ｆｆ１からなるフラックス組成物の２００〜３００１
１／ｌ水溶液を用いることにより、良好なメッキ被膜を
形成することができる。

すなわち、本発明において、　５ｎＣ１＠　：　０．３
〜８．Ｏｗｔ％、酸性フッ化物：０．３〜８．０ｗ１％
、塩化アルカリ：５〜３０ｗｔ％および残ＺｎＣ１，か
らなるブラックス組成物をも提供する。

作用 本発明（二おいて、溶融亜鉛合金メッキ鋼材のメッキ被
膜を前記組織および組成とすることにより、塩水噴霧試
験１二よる腐蝕減量で表す耐蝕性が著しく向上をすると
共に粒間腐蝕を完全に抑止する。

また、メッキ被膜は添付第１図（ａ）に示す如く、全（
Ｆｅ　−Ｚｎ合金層を形成しない（；も拘らず、鋼材と
の密着性Ｃ″−優れ、溶融亜鉛合金メッキ鋼材の加工性
が向上する。メッキ被膜の平均組成としてのＭが５　ｗ
ｔ％を越えるとＭリッチなβ相が初晶として析出し、耐
蝕性および密着性の低下する原因となるので好ましくな
い。また、Ｍが約３．１）ｗｔ％（＝おいて、添付第２
図中に示す如く塩水噴霧試験による腐蝕減量で示す耐蝕
性がほぼ飽和（二連する。したがって、好ましいＡＪの
組成範囲は、３．５〜５．０ｗｔ％である。８ｉは従来
から知られる如く溶融亜鉛合金メッキ鋼拐の加工性の向
上Ｃ二作用するが本発明；＝おいては、添付第２図中１
＝示す如く耐蝕性の向上（二も寄与する。８ｉはＡＪ：
５ｗｔ％時舊二おける）Ｊ／８　ｉの共晶組成を限度と
して上限が０．５ｗｔ％であり、下限は、メッキ浴の下
限温度４５０℃（：おける固溶度から０．０２ｗｔ％で
ある。Ｍ・組成が５　ｗｔ％以下の場合固溶限度を越え
たＳｉは、Ｓ１リツチの第３相として析出するが、耐蝕
性等（；どう作用するか不明である。Ｍｇは、メッキ被
膜の粒間腐蝕の抑止を目的として添加されるが、本発明
においては、添付第２図中１＝示す如く、耐蝕性の向上
にも寄与する。

Ｍｇは、メッキ被膜中のα相およびα＋β共晶相の両相
Ｃ−完全（：固溶している範囲で粒間腐蝕の抑止作用を
示すが、固溶限度を越えると添付第１図（ｂ）１；示す
如く逆Ｃ：粒間腐蝕を助長する。したがって、Ｍｇの上
限は０．０５　ｗｔ％であり、同浴限度に余裕をもたせ
て０．０４ｖｖｔ％とすることが好ましい。一方、鳩の
下限は、メッキ被膜中の粒間腐蝕の原因となる不可避不
純物、たとえばＰｂ　、　Ｃｕ　、８ｎ等の含有量（二
より異るが、少なくとも０．０１　ｗｔ％以上とするこ
とが好ましい。

本発明の溶融亜鉛合金メッキ鋼材（二おいて、メ、キ被
膜の組織と組成とが相乗的（二作用し、耐蝕性が著しく
向上するばかりでなく、粒間腐蝕を抑止し、さら６ニメ
ツキ被Ｉ灸と鋼材との密着性が向上し、溶融亜鉛合金メ
ッキ鋼材の加工性を著しく向上させる。

本発明の溶融亜鉛合金メッキ鋼材の製造方法（＝おいて
、前記した如き湿式法の採用は、特に対象となる鋼材の
形態を制限しないだけでなく、設備コストおよびメッキ
コストを低く抑える。本発明の方法（＝おいて、メッキ
浴組成は、得られるメッキ被膜組成を規制するのはもち
ろんであるが、特喀二添付第５図に示す如く、メッキ浴
組成の経時変化が殆んどなく、安定した浴組成を示す。

すなわち、メッキ浴組成と同一のメッキ被膜が安定して
得られることを示す。さらＩ：、この組成においては、
添付第４図から明らかな如（、Ｆｅの溶出が殆んど認め
られない。メッキ浴中の不可避不純物としてのＦｅは添
付第６図域二示す如く、メッキ被膜の塩水噴霧試験によ
る腐蝕減＠仁大きく影響する。

したがって、メッキ浴中のＦｅは０．０２ｖｖｔ％以下
（：柑＆＋１−）−’Ｌ　ヤ　ｂ　礒τ１工七　１　菅
−齢曽コ１　各加ノ　Ｊ　、違　Ｊ−。

浴中へのＦｅの溶出がなく、かつメッキ浴組成の経時変
化がないことは、メッキ浴の管理を極めて容易なものと
する。メッキ浴温度は、メッキ浴組成特噸二１り組成（
二より異るが、前記組成範囲１二おいては４５０〜４８
０℃、好ましくは４６０〜４８０℃である。鋼材のメッ
キ浴への浸漬引上げ後の冷却条件は、前記したメッキ被
膜の組織の形成に影響する。浸漬引上げ後（二後熱処理
を行うとメッキ被膜中のα＋β共晶相、特にβ相の粗粒
化が起り耐蝕性を低下させ、また、固溶しているＭｇの
分布が変り、粒間腐蝕の抑止効果が減退〒る。さらＣ二
、メッキ被躾中Ｃ二脆いＦｅ　−Ｚｎ合金相が形成され
溶融亜鉛合金メッキ鋼材の加工性を低下させる。したが
って、冷却条件は、自然放冷または急冷することが好ま
しい。

フラックス処理は、納材表面の酸化物を除去清浄化し、
銅材と溶融合金との漏れ性を良くし、密着性の良いメッ
キ被膜を形成させるためく二鋼材の表面を活性化する。

したがって、フラックス（二は。

銅材表面の清浄作用、活性化作用が要求されると共（＝
、鋼材表面（＝良好な被膜を形成し、その被膜がメッキ
浴内で容易（二融解して、清浄活性化された鋼材表面を
露出する作用および融解したフラックスがメッキ浴を汚
染しない作用等が要求される。

これらの作用を兼備するものであれば、いかなるフラッ
クス組成物をも使用することができるが。

前記した本発明のフラックス組成物の水溶液を用いてフ
ラックス処理を行うのが好ましい。

本発明Ｃ二おいて、フラックス組成物は、その主成分と
して８ｎＣ１，を用いることにある。８ｎＣ１，は鋼材
（二対する表面活性化作用が極めて強く、鋼材と溶融亜
鉛または溶融亜鉛合金との親和力を大きくし、密着性を
高める優れたフラックス作用を有する。しかしながら、
８ｎＣ１＠は水溶液中で容易Ｃ二るために用いるが、そ
れ自体も優れたフラックス作用を有する。ＺｎＣ１＊は
重要なフラックス成分であることが知られており、それ
自体もフラックス作用を有するが１本発明（二おいては
、フラックスの融点を低下させるため（二不可欠な成分
である。

また、塩化アルカリたとえばＮａＣ１，ＫＣＩ等はフラ
ックス作用を示さないが、　ＺｎＣ１ｔとの共晶混合物
に近い比率で添加すること（二より、フラックスの融点
がさら（二低下し、他のフラックス成分のフラックス作
用を助長する。本発明のフラックス組成物Ｃ二おいて％
８ｎＣ１＊　が０．５ｗｔ％以下では表面活性化作用が
充分でなく、また、８ｗｔ％を越えると水溶液中での加
水分解の防止が困難となるので好ましくない。したがっ
て、８ｎＣ４の組成範囲は０．５〜８．０ｗ１％であり
、経済性を考慮し１〜５ｗｔ％とすることが好ましい。

８ｎＣ１，の加水分解を防止するための酸性フッ化物の
最小必要量は８ｎＣ４と等量である。したがって、酸性
フッ化物の組成範囲は０．５〜８．Ｑ　ｗｔ％である。

酸性フッ化物が、８　ｗｔ％を越えると、水溶液中にお
いてフッ化亜鉛の沈澱を生ずるので好ましくない。塩化
アルカリは、５　ｗｔ％以下ではフラックスの融点降下
の作用が不充分であり、また、３０　ｗｔ％以上に８い
てもフラックスの融点が上昇する。したがって、塩化ア
ルカリの組成範囲は、５〜３Ｑｗｔ％であり、より好ま
しくは、１０〜２Ｑｗｔ％である。ＺｎＣ６ｆｆ１の組
成範囲は、他の組成成分によって左右されるが、５Ｑｗ
ｔ％以上とすることＣ二よりフラックス成分としての所
期の効果が得られる。したがって、他の組成成分を調整
し５０ｗｔ％以上とすることが好ましい。

本発明のフラックス組成物は、２００〜３００１／ｌ。

の水溶液として用いる。該水溶液は、ＰＩｉ　４．０〜
４．５の酸性水溶液であり、鉄（二対する腐蝕性は０．
００３〜０．００４１！／ｒｒ？１１ｒと極めて少ない
。したがって、該水溶液中への鉄イオンの溶出が僅ぶで
あるので液比型（＝よるフラックス組成物水溶液の管理
が可能である。鋼材のフラックス処理は、鋼材を常法Ｃ
二より脱脂、ｉ４洗、水洗した後、フラックス組成物水
溶液に３０〜６０秒浸濱して行う。

本発明のフラックス組成物を用いてフラックス処理を行
った鋼材をメッキ浴Ｃ二浸漬すると、鋼材表面（二付着
した組成物は、速やか（二融解分離し、メッキ浴表面に
浮上し、一部は揮発する。組成分中の酸性フッ化として
尋人されるフッ素は、Ｚｎ、Ｍ等と反応し、ＺｎＦ、、
Ａ７Ｆ、等の安定な化合物としてメッキ浴表面（二残り
、フッ化水素ガス等の環境汚染の原因となる揮発分は無
視できる程度（二手さい。

本発明のフラックス組成物は、本発明の溶融亜鉛合金メ
ッキ鋼材の製造方法（二おけるフラックス処理に使用で
きるだけでなく、従来行われている溶融亜鉛メッキ鋼材
および溶融亜鉛合金メッキ鋼材の湿式法による製造時の
フラックス処理（＝おいても優れた性能を発揮する。

実施例および試験例： 以下）二、本発明を実施例および試験例（二より、さら
Ｃ二詳細Ｃ二説明する。ただし本発明の範囲は、下記実
施例（二より何等限定されるものではない。

実施例および比較例 ）Ｊ　：　３．５〜４．５ｗｔ％、８ｉ゛：０．１〜０
．２５ｗｔ％、Ｍｇ　：　０．０１〜０．０４　ｗｔ％
、残Ｚｎおよび不可避不純物からなる各種組成の合金を
、小型電気炉内にセットした黒鉛るつぼ内で溶融し、メ
ッキ浴とした。また比較として、８１．Ｍｇの両方！ま
たは一方を含まない組成、　Ｍｇに替えてａｎを含む組
成およびＳｉに替えてｐｂを含む組成のメッキ浴を調整
した。

使用したメッキ浴組成を第１表中（二示す。

板厚Ｑ、３　＋ｎｍ　の冷間圧延鋼板を、６ｗｔ％力性
ソーダ水溶液を用いて脱脂処理を行い水洗した後、８ｗ
ｔ％塩酸を用いて酸洗し再び水洗した。ついで、第２表
中に示すフラックス組成物の水溶液に６０秒間浸漬して
フラックス処理を行い２００℃の温度下に保持して乾燥
した。フラックス処理の比較例として、従来使用されて
いるＺｎＣ１＊・３Ｎ）Ｉ４（Ｊ水溶液を使用した。

フラックス処理を施した銅板を、前記メッキ浴（二１０
秒間浸漬して引上げ溶融亜鉛合金メッキ鋼材を得た。

得られた溶融亜鉛合金メッキ鋼材の断面を、Ｅふ仇（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏ　Ｐｒｏｖｅ　Ｍｉｃｒｏ　Ａｎａｌｙｚ
ｅｒ：日立製作断裂６５０　Ｘ　）を用いて観察し、メ
ッキ被膜の組織解析および組成分析を行った。

また、得られた溶融亜鉛合金メッキ鋼材の合金付着量を
塩化アンチモン法（、ＪＩ８−　Ｈ０４ｏ１　）　ｔ：
より測定した。

鋼材のフラックス処理条件、メッキ浴温度、メッキ浴浸
漬後の冷却条件、合金付着量、メッキ被膜の分析結果お
よび観察結果をメッキ浴組成と共Ｃ二第１表中に示す。

得られた溶融亜鉛合金メッキ鋼材のメッキ被膜組織の例
を示す電子顕微鏡写真を第１図（ａ）〜（Ｃ）（−示す
。

フラックス処理（二相いたフラックス組成物の組成を第
２表（−示す。

、ｉ′ 第２表 単位：ｗｔ％ 試験例および比較試、暎例 実施例おまひ比Ｉ収例で得られた浴融屯鉛合金メッキ鋼
材について、下記の館試験を行ったつ（１）塩水噴霧試
験 ＪＩＳ−Ｚ　２３７１に基づいて、塩水噴ノに試験を行
った。

塩水ｌ！Ａ跳試賎によるメッキ被膜の単位時間当りの乎
均禍蝕減量および５％赤さび発生時間を第３鍼に示す。

塩水噴蒋試験９００Ｈｒ時における、メッキ被膜の屑蝕
状態を示す′電子囮畝親与真を第１図（ａ）〜（Ｃ）に
示す。

塩水噴霧試験によるメッキ被膜の単位時間当りの平均腐
蝕減量な第２図に、単位時ｊ相当りの腐蝕減量と塩水Ｉ
−餠待時間の関係を第３図に示す。

（２）蒸気試験 ９８℃の飽オロ水蒸気中に３日間放置した後、２Ｔ曲げ
を汀い外奴を１現祭し、ついで２Ｔ曲げ部のテーピング
試験を行い、剥離状態の賎祭を行った。

奏気試験結果を第３表中に示す。

（３）Ｆｅ溶出ｖ：、験 実施例および比較例で用いたメッキ浴１／ｃ実施例およ
び比較例で用いたと同様のフラックス処理を施した８板
を長時間浸漬し、メッキ浴へのＦｅの溶出量、メッキ浴
中のＡ１組成の変化および長時間浸漬して得た癖國也鉛
合金メッキ鋼材の塩水噴霧試験を行った。

メッキ浴への鋼材のｇ漬時間とＦｅｆｊＪ出量の関係を
第４図に、ｈ１材の授演時ｒｔ＋、Ｉとメッキ浴中のＡ
１組成の関係を第５図に、鋼材浸漬時間とメッキ被膜の
腐蝕減量の関係を第６図に示す。

また、メッキ浴中のＦｅ分と得られるメッキ被膜の塩水
噴霧試験によるｌＡ蝕減駿の関係を第７図１ｃ示す。

効果 冷付第１図から明らかな如＜　、　Ｍｇ組成を０．０５
ｗｔ％以下に＋ｕｌＪ　ｌｋした本発明のＺｎ−Ａｌ−
８１−Ｍｇ合金メッキ鋼材は、α＋β共晶相中のβ相が
粗粒化しておらず、かつ、粒間腐蝕を完全に抑止してい
る。これに対し、Ｍｇ組成が０．０５ｗｔ％を越えるＺ
ｎ　４１−８　ｉ　−Ｍｇ合金メッキ鋼材においては、
α＋β共晶相中のα相、β相共に粗粒化しており粒間腐
蝕が認められる。さらにＺｎ−Ａｌ−８ｉ−８ｉ合金メ
ッキ鋼材においては粒間腐蝕が極め−て除しい。

添付第２図に示す如く、ｆ！融亜鉛合金メッキ鋼材の塩
水噴ｉ試験における腐蝕減量で表す耐雌性は、Ｌｌ：４
．４ｗｔ％においてＺｎ４１（Ｚｎ−人１−Ｍｇ（Ｚｎ
４１−８ｉ（Ｚｎ−１−８ｉ−ＭｇｃＤ　順となり、本
発明］Ｚｎ−Ａｌ−８４−ＭｇＺｎ−Ａｌ−８４−Ｍｇ
合金メッキ有材ており、その耐蝕性はＳｌ−Ｍｇを含有
することによる相乗的な効果として説明される。

第３表中に示すテーピング試験の結果から、本発明のＺ
ｎ−Ａ［Ｓ　ｉ−ｔｖ１ｇ浴融自金メッキーガ材におい
て、鋼材とメッキ被膜との密着性が殴れていること、す
なわち、Ｚｎ−ＡＺｎ−Ａｌ−８ｉ−融合金メツキ鋼材
の加工性が高いことを示している。このメッキ破膜の密
沿性は、メッキ組成と、フシックス州成とが相乗的に作
用しているものと４１Ｅ＠される。

添付第４図および第５図に示す如く、本発明におけるメ
ッキ浴組成においては、長時間の使用において鋼材かも
のＦｅの溶出が少なく、かつ、メッキ浴組成が安定して
いる。メッキ浴中のＦｅは、メッキ被膜の耐蝕性に大き
く影響することが明らかであり、Ｆｅｆ４出罎の少ない
本発明においては、耐蝕性の優れたメッキ被膜が安定し
て得られることを示唆する。さらには、鋼製のメッキ浴
が使用可能であることをも示唆する。

第１表に示す如（Ｚｎ−Ａｌ系＃融合金メッキ鋼材の装
造における７ラツクス処理として、従来の塩化亜鉛アン
モニウム系の７ラククス組成物では、不メッキが生する
のに対し、本発明の７ラククス組成物は、密埼性の良好
１（メッキ破膜か得られることを示している。

本発明は、耐蝕性に優れ、粒間腐蝕を完全に御止したか
つ加工性の市い浴融亜鉛合金メッキ鋼材を提供する。ま
た、メッキの対象と′／ヨる鋼材の形態を問わす、メッ
キ浴組成の処理が容易な操業性の優れた、かつ、メッキ
コストの安価な前記耐蝕ＮＥＫ曖れた浴融亜鉛合金メッ
キ鋼拐の製造方法を提供する。さらに、浴融亜鉛合金メ
ッキ鋼材の製造のメッキ処理の前処理として行うフラッ
クス処理に用いる（−材との密着性番て優れたメッキ被
膜の得られるフラックス組成物を提供する。

したがって、本発明のＭ業的意義は極めて太き〜１゜

【図面の簡単な説明】

第１図　合金組織および塩水噴霧試験９００ｈｒ後の腐
蝕状態を示す電子稙微焼写真 （ａ）　４．５Ａｌ−０，２５Ｓｉ−０，０１Ｍｇ−Ｚ
ｎ（実施例番号Ｅ−１）２．２００倍 （ｂ）　４．５ＡＩ−０，１３８ｉ−０，ｌＭｇ−Ｚｎ
　（）ｆＪ３１列番号Ｃ−４）２．０００（廿 （ｃ）　４．５ＡＩ−０，１３Ｓｉ−０，ｌ５ｎ−Ｚｎ
　０１１Ｊ１２割汚ｃ　−５）１．７００倍 第２図　合金組成中のＡＩ含有量と塩水噴霧試験（７２
ｈｒ）における平均腐蝕減量の関係を表す曲線 たて軸：平均腐蝕減量（ｇ／ｉｎ”・ｈ「〕横　軸＝Ａ
Ｉ含有敏（ｗｔ％〕 第３図　塩水噴霧試験における塩水噴霧試験と腐蝕減量
の関係を表す曲線 たて軸：Ｉ４蝕減竜（ｍｍ”） 横　軸：塩水噴霧試験（ｈｒ） 第４図　メッキ浴中への鋼材の浸漬時間とＦｅ浴出葉の
関係を表す曲線 たて軸：Ｆｅ静出電　（ｇ） 横　軸：鋼材の浸漬時間〔ｈ「〕 第５図　メッキ浴中への鋼材の浸漬時間とＸｔ組成変化
の関係を表す曲線 たて＠　：　Ａ１組成　［ｗｔ％］ 横　軸：鋼材の浸漬時間〔ｈ「〕 第６図　メッキ浴中のＦｅ含有量と塩水噴霧試験による
腐蝕減量の関係を表す曲線 たて軸：腐蝕減量（ｇ／ｍ”・ｈｒ） 横　軸二メッキ府中のＦｅ含有量（ｗｔ％〕特許出願人
　日本会達株式会社 代　理　人　（６２８６）伊藤ＩＩ＃之（７１２５）横
山吉美 年　７　（」 ごｔ；と、ン （レノ て　１　日 （Ｃ］ 手続補正書（方式） 昭和５９年　４月／／日 特許庁長官　若杉　和犬　殿 ■、−事件の表示 昭和５８年特許願第２３４０３４号 ２、発明の名称 溶融亜鉛合金メッキ鋼材およびその製造方法ならびにフ
ラックス組成物 ３、補正する者 事件との関係　特許出願人 ＠１００東京都千代田区大手町２丁目２番１号（４３０
）日本曹達株式会社 ４、代理人 ５ｔｏｏ東京都千代田区大手町２丁目２番１号日本曹達
株式会社内 電話　（２４５）６２３４ ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 明細書の第２１頁第１表と第２５頁第３表を添付の第１
表、第３表に訂正する。 ８、添付書類 ＋１１　第１表　１通 （２）第３表　１通 手続補正書 昭和５９年！月／グ日 特許庁長官　志軍　学　殿 ２、発明の名称 溶融亜鉛合金メッキ鋼材およびその製造方法ならびにフ
ラックス組成物 ３、補正する者 事件との関係　特許出願人 ８１００東京都千代田区大手町２丁目２番１号（４３０
）日本曹達株式会社 代表者　三宮武夫 ４、代理人 優１００東京都千代田区大手町２丁目２番１号日本曹達
株式会社内 ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）　明細書の特許請求の範囲の欄　別紙の通り。 （２）　明細書第３買上から１１行〜１３行の「ならび
に・・・・・組成物」を削除する。 （３）　明細書第５買上から４行のｒｗｔ％」を「重量
％（以下ｗｔ％という）」と訂正する。 （４）　明細書第８真上から７行〜１１行の［湿式法に
より、・・・・・合金メッキ鋼材、」をｒＡ１＋３．５
〜５．Ｑｗ　ｔ％、ｓ　ｉ　：　０．０２〜Ｑ、５ｗ　
ｔ％、Ｍｇ：０．０１〜Ｇ、０５ｗ　ｔ％（但し　、０
．０５ｗ　ｔ％は含まない、）、残りｚｎおよび不可避
不純物からなる亜鉛合金をメッキしたことを特徴とする
溶融亜鉛合金メッキ鋼材、」と訂正する。 （５）　明細書第８買上から１３行のｒｏ、０５ｗ　ｔ
％」を「０．０５ｗ　ｔ％（但し、０．０５ｗ　ｔ％は
含まない、）」と訂正する。 （６）　明細書第８真下から４行〜１行の「、および５
ｎＣ１８・・・・・組成物」を削除する。 （７）　明細書第９買上から１１行の「また、」の後に
ｒ本発明のメッキ被覆の平均組成の範囲を越えない限り
、」を挿入する。 （８）　明細書第９買上から１２行〜１３行の「範囲に
あり」を「範囲が可能であり、」と訂正する。 （９）　明細書第９買上から１５行の「Ｓ　ｉ　＋　０
．０５Ｊを「Ｓｉ　：０．０２Ｊと訂正する。 することができるが、本発明の」を挿入する。 （１０）　明細書第９買上から１６行のｒｏ、０５ｗ　
ｔ％」を「０．０５Ｗ　ｔ％（但し、０．０５Ｗ　ｔ％
は含まない、）」と訂正する。 （１１）　明細書第１３買上から５行の「本発明の」の
後に「溶融亜鉛合金メッキ鋼材は乾式法および湿式法の
いずれでも製造することができるが、本発明の」を挿入
する。 （１２）明細書第２６買上から３行の「以下」を「未滴
」と訂正する。 （１３）明細書第２６買上から６行の「を越える」を「
以上の」と訂正する。 （１４）明細書第２６頁上から１８行と１９行の間に次
の文章を挿入する。 「第３図に示す如く、本発明の溶融亜鉛合金メッキ鋼材
（Ｅ−１及びＥ−２）は、優れた耐塩水腐食性を有して
いる。一方、本発明の溶融亜鉛合金メッキ組成からＭｇ
を欠いたＺｎ−Ａ　Ｉ　−３ｉ合金メッキ鋼材（Ｃ−２
）も本発明と同様乃至より少ない塩水腐食減量を示した
が第３表に示される如く、赤さびの発生があり更に粒間
腐食が激しいものであり、Ｍｇの添加により、粒間腐食
が抑制されている。ｊ　以上特許請求の範囲 （１）　Ａｌ：３．５〜５，９ｗ１％、Ｓｉ：０．０２
〜０．５ｗｔ％、Ｍ　ｇ　：　０．０１＝０．０５ｗ　
ｔ　９４　（但し、０．０５ｗｔ％は含まない）、残り
Ｚｎおよび不可避不純物からなる亜鉛合金をメンキした
ことを特徴とする溶融亜鉛合金メッキ鋼材。 （２）　Ｍｇが０．０１〜ｏ、ｏ４ｗ　ｔ％である特許
請求の範囲第１項に記載の溶融亜鉛合金メッキ鋼材。 （３）　湿式法によりメッキした特許請求の範囲第１項
または第２項に記載の溶融亜鉛合金メッキ綱材。 （４）　フランクス処理をした鋼材を、浴組成がＡｌ：
３．５〜５．９ｗ１％、ｓｔ：ｏ、ｏｚ〜Ｑ、５ｗ　ｔ
％、Ｍｇ：ｏ。 ０１〜０．０５ｗｔ％（但し、０．０５Ｗ　ｔ％は含ま
ない）、残りＺｎおよび不可避不純物からなり、浴温か
４５０〜４８０℃のメッキ浴に浸漬して引上げ、自然放
冷または急冷することを特徴とする溶融亜鉛合金メッキ
鋼材の製造方法。 （５）　ＳｎＣ１ｇ＋０．３〜Ｂ、０ｗｔ９４、酸性フ
ン刃物８０．３〜Ｂ、Ｏｗ　ｔ％、塩化アルカリｉ５〜
３０ｗｔ％および残りＺｎＣ１＊からなるフラックス組
成物の２００〜３００ｇ／リッターの濃度の水溶液を用
いてフランクス処理をした鋼材を用いる特許請求の範囲
第４項に記載の製造方法。 （６）　酸性フン刃物が、Ｎ　Ｈａ　ＨＦ　＊、Ｎ　ａ
　ＨＦ　＊またはＫＨＦ、のいずれかである特許請求の
範囲第４項に記載の製造方法。 （７）　塩化アルカリがＮａＣ１またはＫＣＩである特
許請求の範囲第４項に記載の製造方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　湿式法（二より、Ｚｎ−Ａｌ−８１−Ｍｇ系亜鉛
   合金をメッキした溶融亜鉛合金メッキ鋼材（二おいて、
   メッキ被膜がα相とα＋β共晶相とからなり、両相共に
   固溶限度未満の鳩を固溶していることを特徴とする溶融
   亜鉛合金メッキ鋼材。 ２　メッキ被膜の平均組成が、　Ａｌ　：　３．５〜５
   ．０ｗ１％。 ８ｉ　：　０．０２〜０．５ｗｔ％１Ｍｇ　：　０．０
   １〜０．０５ｗｔ％、残Ｚｎおよび不可避不純物からな
   る特許請求の範囲第１項記載の溶融亜鉛合金メッキ鋼材
   。 ＆　α相中（二固溶したＭｇが０．０１〜０．０５ｗｔ
   ％およびα＋β共晶相中１＝固溶したＭｇが０．Ｏ２Ｎ
   ２．０８ｗｔ％である特許請求の範囲第１項記載の溶融
   亜鉛合金メッキ鋼材、 ４、　９材が鋼板、鋼管、鋼線、型鋼および鋼成形品の
   いずれかである特許請求の範囲第１項記載の溶融亜鉛合
   金メッキ鋼材。 ＆　浴組成がＡ７：３．５〜５．Ｏｗｔ％、８１　：０
   ．０２〜０．５ｗｔ％、Ｍｇ　：０．０１〜０．０５　
   ｗｔ％、残Ｚｎおよび不可避不純物からなる浴温か４５
   ０〜４８０℃のメッキ浴（二、フラックス処理を施した
   鋼材を浸漬して引上げ。 自然放冷または急冷することを特徴とする溶融亜鉛合金
   メッキ鋼材の製造方法、 瓜　浴組成中の不可避不純物としてのＦｅが０．０２ｗ
   ｔ％以下である特許請求の範囲第５項記載の溶融亜鉛合
   金メッキ鋼材の製造方法、 ｌ　銅材を）ｙ＋処理ｃ二先立ち、　８ｎＣ１，：　０
   ．３〜８．０ｗ１％、酸性フッ化物：０．３〜８．０ｖ
   ｖｔ％、塩化アルカリ：５〜３０ｗｔ％および残ＺｎＣ
   １＊からなるフラックス組成物の２００〜３００ｕ水溶
   液を用いてフラックス処理を行う特許請求の範囲第５項
   記載の溶融亜鉛合金メッキ鏑材の製造方法。 ＪＬ　５ｎＣ１１：　０．３〜８．Ｏｗｔ％、酸性フッ
   化物：０．３〜８．０ｗ１％、塩化アルカリ：５〜３０
   ｗｔ％および残ＺｎＣ１＊からなることを特徴とする溶
   融亜鉛合金の湿式メッキ法用フラックス組成物。 ９　酸性フッ化物が、ＮＨ，ＨＦ、、　ＮａＨＦ、、Ｋ
   ＨＦ、のいずれかである特許請求の範囲第８項記載のフ
   ラックス組成物、 １α　塩化アルカリがＮａＣ１またはＫＣＩである特許
   請求の範囲第８項記載のフラックス組成物、