JPS60128290A - Manufacture of zinc-alumina composite electroplated steel sheet having high corrosion resistance - Google Patents
Manufacture of zinc-alumina composite electroplated steel sheet having high corrosion resistanceInfo
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- JPS60128290A JPS60128290A JP23677583A JP23677583A JPS60128290A JP S60128290 A JPS60128290 A JP S60128290A JP 23677583 A JP23677583 A JP 23677583A JP 23677583 A JP23677583 A JP 23677583A JP S60128290 A JPS60128290 A JP S60128290A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高耐食性亜鉛−アルミナ系複合電気めっき鋼板
の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a highly corrosion-resistant zinc-alumina composite electroplated steel sheet.
亜鉛めっき鋼板は、耐食性が要求ごれる自動車、家電製
品、建築材料などに防錆処理鋼板として広く使用されて
いる。これは、純亜鉛層が鋼板の鉄に対して卑であるの
で、ピンホールなどのめっきの欠陥や加工法により生じ
た地鉄の露出部分に対しては亜鉛が先に腐食されるとい
う犠牲防食効果があり、鋼板の赤錆発生を防止する効果
があるからである。しかし、純亜鉛は塩水噴霧あるいは
湿潤環境において導電性の腐食生成物を生成し、腐食速
度が著しく大きく、さらに塗装された塗膜下では亜鉛の
腐食生成物により塗膜ふくれが生じ、ついには剥離する
に至るなどの純亜鉛が活性である故の欠点がある。一方
、亜鉛めっきの耐食性を向上させるため、亜鉛めっき層
の活性を抑制する意味で亜鉛よりも電位的に責な金属、
例えば、Go、 Ni、 Cr、 Fe等を合金析出さ
せる方法が考えられ、多くの文献、特許が見られる。し
かし、めっきの品質を左右する合金化比率を一定に安定
させながら工業的に生産することが困難であるため、実
用化されている例は少ない。Galvanized steel sheets are widely used as anti-corrosion treated steel sheets for automobiles, home appliances, building materials, etc. that require corrosion resistance. This is due to sacrificial corrosion protection in which the pure zinc layer is base against the iron of the steel sheet, so the zinc corrodes first on exposed areas of the base steel caused by plating defects such as pinholes or processing methods. This is because it is effective and has the effect of preventing the occurrence of red rust on steel plates. However, pure zinc produces conductive corrosion products when exposed to salt spray or in a humid environment, resulting in extremely high corrosion rates.Furthermore, under the painted coating, the zinc corrosion products cause the coating to blister and eventually peel. There are drawbacks to pure zinc due to its active nature. On the other hand, in order to improve the corrosion resistance of zinc plating, metals that are more potent than zinc in terms of suppressing the activity of the galvanized layer,
For example, a method of precipitating an alloy of Go, Ni, Cr, Fe, etc. can be considered, and many documents and patents are available. However, because it is difficult to produce industrially while keeping the alloying ratio, which influences the quality of plating, constant, there are few examples of practical use.
本発明は電気亜鉛めっき鋼板の製造の諸条件を大きく変
化させることなく、また製造コストの上昇を極力抑え、
耐食性を向上させるという点に立脚して鋭意研究を重ね
た結果、少量のコバルトイオンを吸着した正帯電アルミ
ナゾルを弱酸性の塩化物主体亜鉛めっき浴中に添加して
めっきを行うことにより、めっき中のアルミナとコバル
トにより腐食の進行を抑制するとともに導電性の低い腐
食生成物(水酸化亜鉛)の形成と保持により耐食性など
の所望の性能向上を図ることができることを見出し、本
発明に至った。The present invention does not significantly change the manufacturing conditions of electrogalvanized steel sheets, and minimizes the increase in manufacturing costs.
As a result of intensive research based on the point of improving corrosion resistance, we have found that positively charged alumina sol that has adsorbed a small amount of cobalt ions is added to a weakly acidic chloride-based zinc plating bath to improve corrosion resistance during plating. The present inventors have discovered that alumina and cobalt can suppress the progress of corrosion, and can improve desired performance such as corrosion resistance by forming and retaining a corrosion product (zinc hydroxide) with low conductivity.This has led to the present invention.
すなわち、本発明は、コバルトイオン吸着量がA120
3 /Goモル比で1.4以上−の正帯電アルミナゾル
を1〜100g/uと、NH4C1,K[El、 Na
C1゜LiC1,Gael 2 、 BaCl2 、
MgCl2 、 TiCl3およびTiCl4よりなる
群から選ばれた1桂以上の1ム化物をloog/i以上
添加したpH4〜6.2の亜鉛めっき浴中で、鋼板を陰
極として、電流密度60A/drn’以上で電解し、鋼
板表面に亜鉛、アルミナおよびコバルトを共析させるこ
とを特徴とする高耐食性亜鉛−アルミナ系複合電気めっ
き鋼板の製造方法を提供するものである。That is, in the present invention, the cobalt ion adsorption amount is A120.
1 to 100 g/u of positively charged alumina sol with a molar ratio of 1.4 or more and NH4C1,K[El, Na
C1゜LiC1, Gael2, BaCl2,
In a galvanizing bath with a pH of 4 to 6.2 to which one or more monomuides selected from the group consisting of MgCl2, TiCl3, and TiCl4 is added at a loog/i level, a current density of 60 A/drn' or higher is applied using a steel plate as a cathode. The present invention provides a method for manufacturing a highly corrosion-resistant zinc-alumina composite electroplated steel sheet, which is characterized by electrolyzing the steel sheet to eutectoid zinc, alumina, and cobalt on the surface of the steel sheet.
本発明はまた、コバルトイオン吸着量がA1203 /
Coモル比で1.4以」;の正帯電アルミナゾルを1〜
100g/文と、NH4C1,KCI、 Na1l。The present invention also has a cobalt ion adsorption amount of A1203/
Positively charged alumina sol with a Co molar ratio of 1.4 or more
100g/bun, NH4C1, KCI, Na1l.
LiC1,CaC12、BaCl2 、 MgCl2
、 TiCl3およびT・614 よりなる群から選ば
れた1種以」、の塩化物を100g/u以上と、ホウ酸
、アミノ酸、有機カルボン酸およびこれらの塩よりなる
群から選ばれた1種以上のPH緩衝剤を10g/u以上
添加したpH4〜6.2の亜鉛めっき浴中で、鋼板を陰
極として、電流密度60A/drn’以上で電解し、鋼
板表面に亜鉛、アルミナおよびコバルトを共析させるこ
とを特徴とする高耐食性亜鉛−アルミナ系複合電気めっ
き鋼板の製造方法を提供するものである。LiC1, CaC12, BaCl2, MgCl2
100 g/u or more of chloride of "one or more selected from the group consisting of , TiCl3 and T.614", and one or more selected from the group consisting of boric acid, amino acids, organic carboxylic acids, and salts thereof. In a galvanizing bath with a pH of 4 to 6.2 to which 10 g/u or more of pH buffering agent has been added, electrolysis is carried out at a current density of 60 A/drn' or more using the steel plate as a cathode, and zinc, alumina, and cobalt are co-deposited on the steel plate surface. The present invention provides a method for producing a highly corrosion-resistant zinc-alumina composite electroplated steel sheet.
以下1本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.
本発明ではCo2+イオンを吸着させたアルミナゾルを
用いるのであるが、Co2+イオンのアルミナゾルへの
吸着量はA1203 /Coのモル比で1.4以」二と
するのが良い。この値が1.4未満ではZnめっき層中
に十分な量のGoがとりこまれず、耐食性の向」二に富
与しないためである。In the present invention, an alumina sol on which Co2+ ions are adsorbed is used, and the amount of Co2+ ions adsorbed on the alumina sol is preferably set to a molar ratio of A1203/Co of 1.4 or more. This is because if this value is less than 1.4, a sufficient amount of Go will not be incorporated into the Zn plating layer and will not contribute to the corrosion resistance.
このようにZnにアルミナとコバルトが含有された複合
亜鉛めっきが、腐食環境において優れた耐食性を示す理
由は必ずしも明らかではないが、次のように考えられる
。The reason why a composite zinc plating in which Zn contains alumina and cobalt exhibits excellent corrosion resistance in a corrosive environment is not necessarily clear, but it is thought to be as follows.
コバルトイオンを吸着したアルミナゾルを添加した塩化
物主体のZnめっき浴でめっきした場合、Znめっき層
中に共析したアルミナに吸着されているコバルトは十分
還元されず、イオンのまま存在している可能性がある。When plating with a chloride-based Zn plating bath to which alumina sol adsorbing cobalt ions is added, the cobalt adsorbed on the alumina eutectoid in the Zn plating layer may not be sufficiently reduced and may remain as ions. There is sex.
また十分還元されて金属コバルトとしてアルミナのまわ
りに存在する可能性もめっき条件によっては大いに考え
られる。この場合、腐食環境においてZn−アルミナ系
複合めっき層の腐食の進行とともに、初期においてはア
ルミナとコバルトがいずれもカソードとなり、Znがア
ノードとなるため、Zn2+イオンの生成、ついで加水
分解によって水酸化亜鉛が生成する。アルミナ粒子のま
わりがこの水酸化亜鉛によって覆われた時点でアルミナ
がカソードとなり、コバルトがアノードとなってコバル
トイオンが生成すると考えられる。Also, depending on the plating conditions, it is highly possible that cobalt is sufficiently reduced and exists around alumina as metallic cobalt. In this case, as the corrosion of the Zn-alumina composite plating layer progresses in a corrosive environment, both alumina and cobalt act as a cathode and Zn acts as an anode in the initial stage, so Zn2+ ions are generated and then zinc hydroxide is formed by hydrolysis. is generated. It is thought that when the alumina particles are covered with this zinc hydroxide, the alumina becomes a cathode, the cobalt becomes an anode, and cobalt ions are generated.
いずれの場合においても、水酸化亜鉛層中にコバルトイ
オンが浸透していき、水酸化亜鉛の改質がはかられる。In either case, cobalt ions penetrate into the zinc hydroxide layer and the zinc hydroxide is modified.
この改質とは、塩水噴霧(浸漬)と乾燥の腐食環境にお
いて、水酸化亜鉛が電導性の高い酸化亜鉛に変化するの
を抑制することを主として意味する。なお、Zn2+と
Co2+イオンの水酸化物生成pHは、Zn(OH)2
ではpH5,25、Go(OH)2テはpH8,54で
あり、明らかに00の方が高く、上記の腐食環境におい
ては十分コバルトがイオンとして拡散しうる。This modification mainly means to suppress the transformation of zinc hydroxide into highly conductive zinc oxide in the corrosive environment of salt spray (immersion) and drying. In addition, the hydroxide formation pH of Zn2+ and Co2+ ions is Zn(OH)2
In this case, the pH is 5.25, and the pH of Go(OH)2 is 8.54, and 00 is clearly higher, and cobalt can sufficiently diffuse as ions in the above-mentioned corrosive environment.
さらに、もう一つの耐食性改良理由としては、共析した
不活性なアルミナがめつき表面の一部を占めるため、活
性露出面積が減少することおよびアルミナの立体効果に
より、上記の良質な腐食生成物(水酸化亜鉛)を保持す
ることによる。Furthermore, another reason for improving corrosion resistance is that the eutectoid inert alumina occupies a part of the plated surface, reducing the active exposed area and the steric effect of alumina. Zinc hydroxide).
また、本発明の特徴とするところは、このようにコバル
トイオンを吸着したアルミナゾルな塩化物主体の亜鉛め
っき浴を用いて、アルミナをコバルトともどもめっき表
面ではなくめっき層中に容易に共析せしめることにある
。亜鉛めっき層中に酸化物ゾルを共析させる方法として
特開昭54−159342号には、酸化物ゾルをカチオ
ン化するために、Ni2+、Cu2+の重金属イオン、
H+イオンあるいはカチオン界面活性剤を用いている。Furthermore, the present invention is characterized by the fact that by using a chloride-based zinc plating bath which is an alumina sol that has adsorbed cobalt ions, alumina and cobalt can be easily eutectoided into the plating layer instead of on the plating surface. It is in. JP-A-54-159342 describes a method for eutectoiding an oxide sol into a galvanized layer, in which heavy metal ions such as Ni2+ and Cu2+ are used to cationize the oxide sol.
H+ ion or cationic surfactants are used.
このように、正に帯電したコロイド粒子は電気めっき浴
中で陰極部に泳動し、共析することが容易に推察される
。ところが、この方法では、アルミナ粒子がめつき層中
にほとんど共析されず、アルミナ添加量に比例して共析
量が増加していたと思われていたものが、単にめっき層
の表面への付着量の増加であることがわかった。Thus, it is easily inferred that the positively charged colloid particles migrate to the cathode part in the electroplating bath and eutectoid. However, with this method, almost no alumina particles were eutectoided into the plating layer, and although it was thought that the amount of eutectoid was increasing in proportion to the amount of alumina added, it was simply the amount of eutectoid deposited on the surface of the plating layer. It was found that there was an increase in
そこで、亜鉛めっき層中にアルミナ粒子を確実に共析さ
せるため鋭意研究を重ねた結果、めっき層中に共析され
ない理由は陰極界面に生成する水酸化亜鉛の被膜である
ことがわかった。陰極界面における電流効率の低下はよ
く知られている現象であり、その結果としてH2ガスを
発生し、そのため界面近傍のpHが上昇し、pH約5.
25で亜鉛イオンが水酸化亜鉛中/
膜の形成がアルミナ粒子の形成のバリヤーとなっている
のである。従って、アルミナ粒子を確実に共析させるた
めには、この被膜を破壊あるいはルースにして亜鉛の還
元析出の際にまき込ませてやる必要がある。Therefore, as a result of extensive research in order to reliably eutectoid alumina particles in the galvanized layer, it was discovered that the reason why alumina particles were not eutectoid in the galvanized layer was the zinc hydroxide film that formed at the cathode interface. The reduction in current efficiency at the cathode interface is a well-known phenomenon, resulting in the generation of H2 gas, which increases the pH near the interface, reaching a pH of about 5.
In 25, zinc ions in zinc hydroxide form a film that acts as a barrier to the formation of alumina particles. Therefore, in order to reliably eutectoid alumina particles, it is necessary to break or loosen this film and incorporate it during the reduction and precipitation of zinc.
水酸化亜鉛被膜の破壊あるいはルース化について鋭意研
究を重ねた結果1次の方法が有効であることを知見した
。As a result of extensive research into the destruction or loosening of zinc hydroxide coatings, we found that the first method is effective.
(1)高電流密度によるめっき
陰極界面に水酸化亜鉛被膜が生成しても、電流密度が高
いと、浴中からのZnイオンの補給速度に比べて、水酸
化亜鉛中のZnイオンが還元され金属亜鉛になる速度が
速いため、結果的には被膜の厚さが減少する傾向に働く
。この場合の電流密度としては60A/drn’以上が
望ましいことを知見した。(1) Even if a zinc hydroxide film is formed on the plating cathode interface due to high current density, if the current density is high, the Zn ions in the zinc hydroxide will be reduced compared to the replenishment rate of Zn ions from the bath. Since the rate of conversion into metallic zinc is fast, the thickness of the coating tends to decrease as a result. It has been found that the current density in this case is preferably 60 A/drn' or more.
(2)電導助剤として塩化物の高濃度添加塩素イオンが
浴中に高濃度で存在すると、陰極界面に生成する水酸化
亜鉛被膜中に塩素イオンが入りやすくなり、被膜をルー
スにするとともに、被膜を溶解させる作用もあることか
ら、被膜の厚さが減少することを知見した。塩化物とし
ては、亜鉛めっき浴中に添加しても、その金属が放電し
にくく、めっき層中に入りにくいものが望ましい。その
理由は、めっき層中に放電しゃすいCu、Pbなとの重
金属が入ると、耐食性を著しく低下させるためである。(2) High concentration addition of chloride as a conduction aid When chloride ions are present in a bath at a high concentration, chlorine ions easily enter the zinc hydroxide film formed at the cathode interface, making the film loose, and It was found that the thickness of the coating was reduced because it also had the effect of dissolving the coating. As the chloride, it is desirable that even if it is added to the galvanizing bath, the metal will not be easily discharged and will not easily enter the plating layer. The reason for this is that if heavy metals such as Cu and Pb, which are free from discharge, enter the plating layer, the corrosion resistance will be significantly reduced.
具体的には、NH4CI、 KCI。Specifically, NH4CI, KCI.
y、(+1 1Hp1 rsCl a R1”:Iリ
賛りl”:lリ−TiC13、TiCl4よりなる群よ
り選択された少なくとも1種の塩化物を亜鉛めっき浴中
に100g/Jlj以」ニ添加するのが望ましい。塩化
物の添加濃度を100g/41以上としたのは、100
g/見未満では浴中の塩素イオン濃度が近く、十分に水
酸化亜鉛被膜を破壊あるいはルース化できないことによ
る。y, (+1 1Hp1 rsCl a R1”: Iri
Advantages: It is desirable to add at least one chloride selected from the group consisting of TiC13 and TiCl4 to the galvanizing bath in an amount of 100 g/Jlj or more. The concentration of chloride added is 100g/41 or more.
If it is less than g/min, the chlorine ion concentration in the bath is close and the zinc hydroxide film cannot be sufficiently destroyed or loosened.
(3) pH1衝剤の使用
めっき浴および陰極界面の急激なPH上昇を抑制するた
めに、pH緩衝剤を添加するのが有効であることを知見
した。このpH緩衝剤は亜鉛めっき浴中に単独で添加し
ても有効であるが、前記(2)の塩化物と併用添加する
ことにより、一層水酸化亜鉛被膜生成を抑制する効果が
著しいことを知見した。pH緩衝剤としては、ホウ酸、
グリシンなどのアミノ酸、クエン酸などの有機カルボン
酸およびこれらの塩のうちから選ばれる1種以」ニを1
0g1文以上添加するのが望ましい。10g/M未満で
はpH緩衝性が十分でない。(3) Use of pH 1 buffer We have found that it is effective to add a pH buffer to suppress the rapid increase in pH at the plating bath and cathode interface. Although this pH buffer is effective even when added alone to the galvanizing bath, it has been found that when added in combination with the chloride described in (2) above, the effect of suppressing the formation of a zinc hydroxide film is even more remarkable. did. As a pH buffer, boric acid,
one or more selected from amino acids such as glycine, organic carboxylic acids such as citric acid, and salts thereof;
It is desirable to add 0g 1 sentence or more. If it is less than 10 g/M, the pH buffering property is not sufficient.
(4)弱酸性亜鉛めっき浴でのめっき
さらに、pH4〜6.2の弱酩性亜鉛めっき浴を用いて
Zn−アルミナ系複合めっきを行うのが望ましいことを
知見した。その理由は、pHが低いとH+イオン濃度が
高いため、陰極でのH+イオンの放電が起りやすく、陰
極界面におけるpH上昇をまねき、水酸化亜鉛被膜の生
成を促進するととも−に、 H+濃度が高いとめっき析
出効率が低下するためである。なお、塩化物の濃度が高
くなると、PH8,2程度においても浴中に水酸化亜鉛
がほとんど生成せず、実用上さしつかえない。したがっ
て、亜鉛めっき浴PHは4〜6.2の弱酸性にするのが
良い。(4) Plating in a Weakly Acidic Zinc Plating Bath Furthermore, we have found that it is desirable to perform Zn-alumina composite plating using a weakly intoxicating zinc plating bath with a pH of 4 to 6.2. The reason for this is that when the pH is low, the H+ ion concentration is high, so discharge of H+ ions at the cathode is likely to occur, leading to an increase in pH at the cathode interface, promoting the formation of a zinc hydroxide film, and increasing the H+ concentration. This is because if it is too high, the plating precipitation efficiency will decrease. Incidentally, when the concentration of chloride becomes high, almost no zinc hydroxide is generated in the bath even at a pH of about 8.2, which is not a practical problem. Therefore, it is preferable that the pH of the zinc plating bath be slightly acidic, ranging from 4 to 6.2.
なお、特開昭54−159342号に開示されているp
H4以下の低pHの亜鉛めっき浴を用いて、酸化物ゾル
表面にH+を吸着させ、正に帯電させる方法と本発明の
方法は全く異なることは、Co2+イオンをアルミナゾ
ルに事前に吸着させておくのであることから明らかであ
る。In addition, p disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-159342
The method of the present invention is completely different from the method of using a zinc plating bath with a low pH of H4 or less to adsorb H+ on the oxide sol surface and positively charging it.The method of the present invention is that Co2+ ions are adsorbed on the alumina sol in advance. It is clear from the fact that
本発明の方法により製造したZn−アルミナ系複合めっ
き層中にアルミナとコバルトが共析している様子を、グ
ロー放電発光分光分析(GDS分析)による深さ方向の
プロフィールとして第1図に示す。この図より、アルミ
ナとコバルトがめつき表面でなく、めっき層全体に均一
に共析していることがわかる。FIG. 1 shows a depth profile of alumina and cobalt eutectoid in the Zn-alumina composite plating layer produced by the method of the present invention as determined by glow discharge optical emission spectroscopy (GDS analysis). This figure shows that alumina and cobalt are eutectoid uniformly over the entire plating layer, not on the plating surface.
本発明による複合めっきは、純亜鉛めっきの特徴を損な
うことなく耐食性を向上させたもので、化成処理性、ク
ロメート処理性に対しても優れた性質を示す。The composite plating according to the present invention has improved corrosion resistance without impairing the characteristics of pure zinc plating, and also exhibits excellent properties in chemical conversion treatment and chromate treatment.
本発明で用いる亜鉛めっき浴は、塩化亜鉛を主成分とし
た塩化物亜鉛めっき浴が望ましいが、硫酸塩浴、ピロリ
ン酸塩浴、スルファミン#塩浴あるいはこれらの混合浴
などを使用でき、pHが4〜6.2の弱酸性である限り
有効である。この条件下では、亜鉛を可溶性アノードと
して使用することができ、はぼ100%の効率で溶解す
るので、浴管理が容易となる利点がある。また、コロイ
ドの安定性もpHに依存するものもあるので、 pH4
〜8.2の弱酸性で使用するのが良い。浴温は30〜7
0℃が好ましい。The zinc plating bath used in the present invention is preferably a chloride zinc plating bath containing zinc chloride as a main component, but sulfate baths, pyrophosphate baths, sulfamine #salt baths, or mixed baths thereof can also be used, and It is effective as long as it has a weak acidity of 4 to 6.2. Under these conditions, zinc can be used as a soluble anode and dissolves with nearly 100% efficiency, which has the advantage of easier bath management. In addition, the stability of some colloids also depends on pH, so pH 4
It is best to use it at a weak acidity of ~8.2. Bath temperature is 30-7
0°C is preferred.
本発明においては、コバルトイオンを吸着させた正に帯
電したアルミナ粒子のコロイド液を1〜100g/u(
アルミナ20wt%)、好ましくはto−100g/4
1、さらに適切な範囲として10〜60g1添加する。In the present invention, 1 to 100 g/u (
Alumina 20wt%), preferably to-100g/4
1. Add 10 to 60 g as a more appropriate range.
アルミナ粒子のコロイド液がIg/J1未満ではアルミ
ナの共析量が少なく効果的でない。また、100gIn
を超えると、めっき液の粘性が大きく攪拌が難しくなり
、また陰極電流効率の低下や浴電圧の上昇をもたらし、
経済的観点より好ましくない。さらに、アクリルアミド
、デキストリンなどの光沢剤およびタングステン酸、モ
リブデン酸などの助剤を加えることができ、その種類、
濃度などに特に限定すべきことはない。If the colloidal solution of alumina particles is less than Ig/J1, the amount of eutectoid alumina will be small and it will not be effective. Also, 100gIn
If the plating solution is exceeded, the viscosity of the plating solution becomes large and stirring becomes difficult, resulting in a decrease in cathode current efficiency and an increase in bath voltage.
Unfavorable from an economic point of view. In addition, brightening agents such as acrylamide and dextrin and auxiliary agents such as tungstic acid and molybdic acid can be added, and their types,
There is no particular limitation on concentration etc.
以下、本発明を実施例および比較例を挙げて具体的に説
明する。The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples.
冷延鋼板(SPCC)をアルカリ電解脱脂し、5%塩酸
で酸洗した後水洗し、以下の条件によりめっきを行った
。攪拌はポンプにより行い、液流*l+抽Rnm/+s
in−7S−mmIj畠−tt*e*t−4−1f11
、。A cold rolled steel plate (SPCC) was subjected to alkaline electrolytic degreasing, pickled with 5% hydrochloric acid, washed with water, and plated under the following conditions. Stirring is performed by a pump, and the liquid flow *l + extraction Rnm/+s
in-7S-mmIj Hatake-tt*e*t-4-1f11
,.
極間距離は20+am、液温は50℃で行った。目付量
は20g/m’とした。なお、特に言及しない限りアル
ミナゾルとしてはCo2+イオンを吸着させたアルミナ
含有率20wt%のものを用いた。The distance between the electrodes was 20+am, and the liquid temperature was 50°C. The basis weight was 20 g/m'. Incidentally, unless otherwise specified, the alumina sol used was an alumina sol with an alumina content of 20 wt % to which Co2+ ions were adsorbed.
[実施例1]
浴組成 塩化亜鉛 200g/文
塩化アンモニウム 300g/交
アルミナゾル 50g1文
(Al103 / Go=’1.8 )pH5,0′、
電流密度100 Alt&得られためっき層中にはアル
ミナ粒子およびコバルトが深さ方向に全体に均一に共析
しており、その含有率はアルミナ0.8 wt%、コバ
ルト0.5wt%であった。[Example 1] Bath composition: Zinc chloride 200g/Ammonium chloride 300g/Alumina sol 50g/1mm (Al103/Go='1.8) pH 5.0',
Current density: 100 Alt& In the resulting plating layer, alumina particles and cobalt were eutectoid uniformly throughout the depth direction, and the content was 0.8 wt% alumina and 0.5 wt% cobalt. .
[実施例2]
浴組成 硫酸亜鉛 300g/又
塩化カリウム 200g/文
アルミナゾル 50g/又
(A1203 / Go=2.0 )
pH4,5,電流密度100 A/dば得られためっき
層中にはアルミナ粒子およびコバルトが深さ方向に全体
に均一に共析しており、その含有率はアルミナ0.6
wt%、コバルト0.3vt%であった。[Example 2] Bath composition Zinc sulfate 300g/Possium chloride 200g/Alumina sol 50g/Also (A1203/Go=2.0) pH 4.5, current density 100 A/d, alumina was present in the resulting plating layer. Particles and cobalt are uniformly eutectoid throughout the depth direction, and the content is 0.6% of alumina.
wt%, cobalt 0.3vt%.
[実施例3]
浴組成 塩化亜鉛 200g/文
塩化アンモニウム 300g/文
ホウ酸 15g1党
アルミナゾル 50g/文
(Al103 / Go=1.4 )
pl(5,0,電流密度150A/drn’得られため
っき層中にはアルミナ粒子およびコバルトが深さ方向に
全体に均一に共析しており、その含有率はアルミナ0.
8 wt%、コバル)0.7wt%であった。[Example 3] Bath composition: Zinc chloride 200g / ammonium chloride 300g / boric acid 15g 1-part alumina sol 50g / mass (Al103 / Go = 1.4) pl (5.0, current density 150A / drn') Obtained plating In the layer, alumina particles and cobalt are eutectoid uniformly throughout the depth direction, and the content is 0.5% of alumina.
8 wt%, Kobal) was 0.7 wt%.
[実施例4]
浴組成 ピロリン酸亜鉛 200g/u塩化ナトリウム
5J/文
塩化マグネシウム 100g/文
クエン酸ナトリウム 30g1文
アルミナゾル 50g1文
(Al103/ Go= 1.7 )
pH5,2,電流密度 80A/dは
得られためっき層中にはアルミナ粒子およびコバルトが
深さ方向に全体に均一に共析しており、その含有率はア
ルミナ1.0 wt%、コバルト0.6wt%であった
・
[実施例5]
浴組成 スルファミン酸亜鉛 200g/u塩化チタン
(7i3+) 30g/文
場化カルシウム 150g/文
グリシン 20g1文
アルミナゾル 50g1文
(Al103 / Co=2.0 )
pH4,2,電流密度120 A/drn’得られため
っき層中にはアルミナ粒子およびコバルトが深さ方向に
全体に均一に共析しており、その含有率はアルミナ1.
2 wt%、コ、<ル)0.8wt%であった・
[比較例1]
浴組成 塩化亜鉛 200g/交
塩化ナトリウム 50g/交
アルミナゾル 50g/文
(Al103 / Go=4.0 )
pl 5.0.電流密度100A/dゴ得られためっき
層中のアルミナおよびコバルトの含有率はそれぞれ0.
04 wt%、0.旧wt%と低く、また深さ方向にも
不均一に共析していた。[Example 4] Bath composition Zinc pyrophosphate 200g/u Sodium chloride 5J/u Magnesium chloride 100g/u Sodium citrate 30g/u Alumina sol 50g/u (Al103/Go=1.7) pH 5.2, current density 80A/d In the resulting plating layer, alumina particles and cobalt were eutectoid uniformly throughout the depth direction, and the content was 1.0 wt% alumina and 0.6 wt% cobalt. 5] Bath composition Zinc sulfamate 200g/u Titanium chloride (7i3+) 30g/Bunkaba calcium 150g/Uglycine 20g/U Alumina sol 50g/U (Al103/Co=2.0) pH 4.2, current density 120 A/drn' In the resulting plating layer, alumina particles and cobalt are eutectoid uniformly throughout the depth direction, and the content is alumina 1.
[Comparative Example 1] Bath composition Zinc chloride 200g/Sodium chloride 50g/Alumina sol 50g/text (Al103/Go=4.0) 5. 0. The contents of alumina and cobalt in the plated layer obtained at a current density of 100 A/d were each 0.
04 wt%, 0. The old wt% was low, and eutectoid was unevenly eutectoid in the depth direction.
[比較例2コ
浴組成 硫酸亜鉛 200g/文
塩化マグネシウム 80g1文
ホウ酸 5g/fL
アルミナンル 50g/文
(Al103 / Go=2.0 )
pH3,0,電流密度 4 OA/dm’得られためっ
き層中のアルミナおよびコバルトの含有率はそれぞれ0
.02 wt%、0.01 wt%と低く、また深さ方
向にも不均一に共析していた。[Comparative Example 2 Co-bath composition: Zinc sulfate 200g / magnesium chloride 80g / boric acid 5g / fL aluminium 50g / fL (Al103 / Go = 2.0) pH 3.0, current density 4 OA / dm' Obtained plating layer The content of alumina and cobalt in each is 0.
.. The content was as low as 0.02 wt% and 0.01 wt%, and eutectoid was unevenly eutectoid in the depth direction.
[比較例3]
浴組成 スルファミン酸亜鉛 200g/uグリシン
8g/l
アルミナゾル 50g1文
(−,111203/、Go= 2.0 )pH5,(
1,電流密度 4OA/drn’得られためっき層中の
アルミナおよびコバルトの含有率はそれぞれ0.旧wt
%以下、0.005 wt%以下の極めて微量であった
。[Comparative Example 3] Bath composition Zinc sulfamate 200g/u glycine
8g/l Alumina sol 50g 1 sentence (-, 111203/, Go= 2.0) pH 5, (
1. Current density 4OA/drn' The contents of alumina and cobalt in the resulting plating layer were each 0. Old wt
% or less, 0.005 wt% or less.
[比較例4]
浴組成 塩化亜鉛 200g/見
塩化カリウム 350g/sL
アルミナゾル 50g1文
(C02+を吸着させていないアルミナ含有率20吋%
のもの)
得られためっき層中にはアルミナ粒子が深さ方向に均一
に共析しており、その含有率は0.8 wt%であった
。[Comparative Example 4] Bath composition: Zinc chloride 200g/potassium chloride 350g/sL Alumina sol 50g/sL (Alumina content not adsorbing CO2+: 20%)
In the obtained plating layer, alumina particles were eutectoid uniformly in the depth direction, and the content thereof was 0.8 wt%.
上記実施例および比較例で得られた複合めっき鋼板につ
いて、以下に述べる耐食性試験を行った。第2図に示す
ような裸(塗装なし)の板合わせ材をつくり、1%食塩
水(35℃)浸漬4時間→室温乾燥4時間→8O℃高温
乾燥4時間を1サイクルとする耐食性試験をlOOサイ
クル行い、板厚減少値にて評価した。その結果を示す第
3図から明らかなように、適量のアルミナおよびコバル
トを含有するZn−アルミナ系複合めっき鋼板は優れた
耐食性を示す。The following corrosion resistance test was conducted on the composite plated steel sheets obtained in the above Examples and Comparative Examples. A bare (unpainted) laminated board material as shown in Figure 2 was made, and a corrosion resistance test was carried out using a cycle of immersion in 1% saline solution (35°C) for 4 hours, drying at room temperature for 4 hours, and drying at a high temperature of 80°C for 4 hours. 100 cycles were carried out, and the plate thickness reduction value was evaluated. As is clear from FIG. 3 showing the results, the Zn-alumina composite plated steel sheet containing appropriate amounts of alumina and cobalt exhibits excellent corrosion resistance.
第1図はGDS (グロー放電発光分光分析)によるめ
っき層の深さ方向の各成分のプロフィールを示す図、第
2図は腐食試験材の斜視図、i3図は板厚減少値で評価
した耐食性試験結果を示すグラフである。
符号の説明
l・・・冷延鋼板、2・・・複合めっき鋼板、3・・・
絶縁物スペーサ(0,5mm厚)
特許出願人 川崎製鉄株式会社
第1図
深さ方向□
第2図Figure 1 is a diagram showing the profile of each component in the depth direction of the plating layer by GDS (glow discharge optical emission spectroscopy), Figure 2 is a perspective view of the corrosion test material, and Figure i3 is the corrosion resistance evaluated by plate thickness reduction value. It is a graph showing test results. Explanation of symbols 1...Cold rolled steel plate, 2...Composite plated steel plate, 3...
Insulating spacer (0.5mm thickness) Patent applicant Kawasaki Steel Corporation Figure 1 Depth direction □ Figure 2
Claims (2)
で1.4以上の正帯電アルミナゾルを1〜100g/f
Lと、NH4C1,KCI、 Na1l、 Li(El
、 CaCl 2 。 BaCl2 、 MgCl2 、 TiCl3およびT
iG14よりなる群から選ばれた1種以上の塩化物をl
oog/J1以上添加したpH4〜6.2の亜鉛めっき
浴中で、鋼板を陰極として、電流密度60A/drn’
以上で電解し、鋼板表面に亜鉛、アルミナおよびコバル
トを共析させることを特徴とする高耐食性亜鉛−アルミ
ナ系複合電気めっき鋼板の製造方法。(1) Positively charged alumina sol with a cobalt ion adsorption amount of 1.4 or more in Al2O3/Go molar ratio from 1 to 100 g/f
L, NH4C1, KCI, Na1l, Li(El
, CaCl2. BaCl2, MgCl2, TiCl3 and T
One or more chlorides selected from the group consisting of iG14
oog/J1 or more in a pH 4 to 6.2 galvanizing bath, using a steel plate as a cathode, with a current density of 60 A/drn'
A method for producing a highly corrosion-resistant zinc-alumina composite electroplated steel sheet, which comprises electrolyzing the above to eutectoid zinc, alumina, and cobalt on the surface of the steel sheet.
比で1.4以上の正帯電アルミナゾルを1〜100g1
nと、NH4C1,KCI、 NaC1,LiG1.
Ca1l 2 。 BaCl2 、 MgCl2 、 TiG13およびT
iG14よりなる群から選ばれた1種以上の塩化物をl
oog、1以上と、ホウ酸、アミノ酸、有機カルボン酸
およびこれらの塩よりなる群から選ばれた1種以上のp
H緩衝剤を10g/文以上添加したpH4〜6.2の亜
鉛めっき浴中で、鋼板を陰極として、電流密度60A/
drn’以上で電解し、鋼板表面に亜鉛、アルミナおよ
びコバルトを共析させることを特徴とする高耐食性亜鉛
−アルミナ系複合電気めっき鋼板の製造方法。(2) 1 to 100 g of positively charged alumina sol with cobalt ion adsorption amount of A1203 /Co molar ratio of 1.4 or more
n, NH4C1, KCI, NaC1, LiG1.
Ca1l 2 . BaCl2, MgCl2, TiG13 and T
One or more chlorides selected from the group consisting of iG14
oog, one or more p selected from the group consisting of boric acid, amino acids, organic carboxylic acids, and salts thereof
In a galvanizing bath with a pH of 4 to 6.2 to which 10 g or more of H buffer was added, a current density of 60 A/m was applied using a steel plate as a cathode.
A method for producing a highly corrosion-resistant zinc-alumina composite electroplated steel sheet, which comprises electrolyzing at a temperature higher than drn' to eutectoid zinc, alumina, and cobalt on the surface of the steel sheet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23677583A JPS60128290A (en) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | Manufacture of zinc-alumina composite electroplated steel sheet having high corrosion resistance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23677583A JPS60128290A (en) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | Manufacture of zinc-alumina composite electroplated steel sheet having high corrosion resistance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60128290A true JPS60128290A (en) | 1985-07-09 |
JPS6147919B2 JPS6147919B2 (en) | 1986-10-21 |
Family
ID=17005605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23677583A Granted JPS60128290A (en) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | Manufacture of zinc-alumina composite electroplated steel sheet having high corrosion resistance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60128290A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63157900A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Kawasaki Steel Corp | Production of zinc-chromium composite plated steel sheet |
-
1983
- 1983-12-15 JP JP23677583A patent/JPS60128290A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63157900A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Kawasaki Steel Corp | Production of zinc-chromium composite plated steel sheet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6147919B2 (en) | 1986-10-21 |
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