JPS60211094A - 高耐食性表面処理鋼板 - Google Patents

高耐食性表面処理鋼板

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JPS60211094A
JPS60211094A JP6639784A JP6639784A JPS60211094A JP S60211094 A JPS60211094 A JP S60211094A JP 6639784 A JP6639784 A JP 6639784A JP 6639784 A JP6639784 A JP 6639784A JP S60211094 A JPS60211094 A JP S60211094A
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JP
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layer
plating
steel sheet
alloy
alloy plating
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JP6639784A
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Hajime Kimura
肇 木村
Hiroshi Hosoda
博 細田
Shigeru Unno
茂 海野
Hideo Kobayashi
秀夫 小林
Toshiro Ichida
市田 敏郎
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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、耐食性に優れた積層型Zn系合金めっき鋼板
に関するものである。
近年、自動車用鋼板は、冬期寒冷地で使用される凍結防
止剤としての岩塩゛や塩化カルシウムなどによる厳しい
環境下でも、所定の期間、赤錆や穴あきに酎える表面処
理鋼板が望まれるようになっている。
自動車用鋼板は、前記のような厳しい環境に耐える高耐
食性を付与するために種々検討がなされてきたが、同時
に加工性や溶接性も要請されているため、薄くても耐食
性に優れた積層型Zn系合金電気めっき鋼板が注目され
ている。
Zn系合金めっきとは、Zn−Fe、 Zn−Ni、 
Zn −Go、 Zn−Fe−Ni、 Zn−N1−G
oなどの合金めっきを意味する。さらに、このようなZ
n系合金めっきを組合わせた積層型Zn系合金めっき鋼
板として、次のものが提案されているが、実験の結果、
それぞれ欠点を有していることを知見した。
なお、近年、自動車メーカーから車体防錆用表面処理鋼
板として、板合わせ部あるいは袋構造部における裸耐食
性、さらに塗膜欠損部等における塗膜ふくれの抑制およ
び赤錆の抑制に優れたものが強く要求されており、これ
らの耐食性能を全て満足する表面処理鋼板の開発が望ま
れている。
従来より種々の耐食性表面処理鋼板が開発されている。
その代表例は以下の通りであるが、前述の如く、また比
較例にも示すように十分な耐食性を発揮していない。
1)特公昭57−28754号 ・第1層として5〜120g/m’のZnまたは複合Z
nめっき層、第2層としてZn−Feめっき層(Fe含
有率1〜60vt%)をもつ2層めっき鋼板である。
・電着塗装後、素地鋼に達するまでのクロスカットを入
れた試験材の腐食試験において、クロスカット部で塗膜
ふくれを生じゃすい欠点が認められた。
−なお、実施例において、第1層にZn−Fe系合金め
っきが示されていない。
・本発明は第1層をZn −Fe系合金めっき層、第2
層をZn−Ca系合金めっき層とするものであり、本発
明と明らかに異なる。
2)特公f11+157−56557号◆w41層とし
て合金含有率が3〜15wt%のzn−NiおよびZn
−Fe合金めっき層、第2層として合金含有率が0〜1
5%+1%のZn−NiおよびZn −Fe合金めっき
層をもつ2層めっき鋼板である。
・電着塗装後、素地鋼に達するま÷のクロスカットを入
れた試験材の腐食試験において、クロスカット部で赤錆
と塗膜ふくれのいずれも生じやすい欠点が認められた。
・なお、第2層にZn−Ca系合金めっきが示されてい
ない。
中本発明は第2層をZn−Co系めっき層とするもので
あり、本発明とは明らかに異なる。
3)特開昭56−142885号 Φ第1層(内層)として防食金属被覆層、第2層(表面
)としてFe系連続被覆層をもつ2層めっき鋼板である
・電着塗装後、素地鋼に達するまでのクロスカットを入
れた試験材の腐食試験において、クロスカット部で顕著
な赤錆発生が認められた。
争なお、実施例において、第2層にZn−Ca系合金め
っきが示されていない。
・本発明は第2層をZn−Co系めっき層とするもので
あり、本発明とは明らかに異なる。
4)特開昭56−166390号 e第1層として厚さ0.03〜1.50 のNi、 G
o。
Sn、 Cuの単一金属被覆層、第2層としてGo。
Fe、 Sn、 Mn含有量が総量で10〜95%(1
)Zn−Ca系合金めっき層をもつ2層めっき鋼板であ
る。
・電着塗装後、素地鋼に達するまでのクロスカットを入
れた試験材の腐食試験において、クロスカット部で赤錆
を生じやすい欠点が認められた。
・なお、第1層がZn−Feめっきでなく、さらに実施
例において、第2層のCo含有率が105以上と高く、
本発明のCo含有率0.1〜8wt%と明らかに異なる
5)特開昭58−123892号 1第1層としてN42〜20%含有のZn−Ni系合金
めつき層、若しくはFe5〜30%含有のZn −! Fe系合金めっき層、第2層としてFeめっき層、若し
くはZn85%以下含有のFe−Zn合金めっき層をも
つ2層めっき鋼板である。
・電着塗装後、素地鋼に達するまでのクロスカットを入
れた試験材の腐食試験において、クロスカット部で赤錆
が生じやすい欠点が認められた。
・なお、第2層にZn−Co系めっきがなく、本発明と
は明らかに異なる。
本発明は、第1層がめつき付着量3〜30g/m2、F
e含有率3〜30wt%であるZn−Fe合金めっき、
第2層がめつき付着量3〜30g/ゴ、Co含有率0.
1〜8 wt%であるZn−Co合金めっきを少なくと
も一方の面に形成してなる高耐食性表面処理鋼板を提供
するものである・ 本発明はまた、第1層がめつき付着量3〜30god、
Fe含有率3〜30wt%であるZn−Fe合金めっき
、第2層がめつき付着量3〜30 g/ln’ 、 C
o含有率0.1〜6 wt%、さらにクロム、アルミナ
、シリカおよびチタニアよりなる群より選ばれた1種以
上を0.O1〜3 wt%含有するZn−Co系合金め
っきを少なくとも一方の面に形成してなる高耐食性表面
処理鋼板を提供するものである。
本発明はまた。第1層がめつき付着量3〜30g/rn
′、Fe含有率3〜30賢t%、さらにクロム、アルミ
ナ、シリカおよびチタニアよりなる群より選ばれた1種
以上を0.01〜3 at%含有するZn−Fe系合金
めっき、第2層がめつき付着量3〜30g/rn’、 
Co含有率0.1〜6wt%であるZn−Co合金めっ
きを少なくとも一方の面に形成してなる高耐食性表面処
理鋼板を提供するものである。
本発明はさらに、第1層がめつき付着量3〜30g/m
’、Fe含有率3〜30I#t%、さらにクロム、アル
ミナ、シリカおよびチタニアよりなる群より選ばれた1
種以上を0.01〜3 wt%含有するZn−Fe系合
金めっき、第2層がめつき付着量3〜30g/m″、C
o含有率0.1〜6wt%、さらにクロム、アルミナ、
シリカおよびチタニアよりなる群より選ばれた1種以上
を0.01〜3 wt%含有するZn−Co系合金めつ
きを少なくとも一方の面に形成してなる高耐食性表面処
理鋼板を提供するものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
第1層のZn−Fe合金めっきのFe含有率は3〜30
wt%が望ましい。3wt%未満では耐食性向上効果が
認められず、30wt%を超えるとめっき層が硬くなり
、めっき密着性が低下するので望ましくない。Zn−F
e合金めっきの付着量としては3〜30g/m″が望ま
しい。3 g/m″未満では耐食性向上効果が認められ
ず、30g/rn’を越えると溶接性、加工性が低下し
、またコスト上からも望ましくなくなる。Zn−Fe合
金めっきにさらにクロム、アルミナ、シリカおよびチタ
ニアよりなる群より選ばれた1種以上を0、O1〜3 
wt%含有させると、より一層耐食性が向上したが、0
.01 wt%未満では耐食性向上効果が認められず、
3 @t%を超え゛ると、めっき密着性の低下を生じる
ので望ましくない。
第2層のZn −Co合金めっきのCO含有率は0.1
〜8 wt%が望ましい。0.1 wt%未満では耐食
性向上効果が認められず、8 wt%を超えると下層の
Zn −Fe系合金めっきの影響をうけ、めっき密着性
が低下するので望ましくない、Zn−Co合金めっきの
付着量としては3〜30g/lr+’が望ましい。3 
g/rrr’未満では耐食性向上効果が認められず、3
0 g/m’を超えると溶接性、加工性が低下し、また
コスト上からも望ましくない。Zn−Co合金めっきに
、さらにクロム、アルミナ、シリカおよびチタニアより
なる群より選ばれた1種以上を0.01〜3wt%含有
させると、より一層耐食性が向上したが、0.01%+
1%未満では耐食性向上効果が認められず、3wt%を
超えるとめっき密着性の低下を生じるので望ましくない
Zn−Fe系合金めっきを第1層とし、Zn−Co系合
金めっきを第2層とする本発明の積層めっき鋼板が、耐
食性に優れる理由は必ずしも明らかでないが、次のよう
に考えられる。
第2層(上P)のZn−Co系合金めっきは、Go含有
率がO01〜8 wt%でZnリッチなめっき層である
ため、犠牲防食能が優れる。従って、素地鋼板の腐食に
よる赤錆発生を防止するのに顕著な効果がある。また、
めっき層中のCOは、保護作用の優れた腐食生成物Zn
(OH) の安定性を高めるため、腐食の進行を抑制す
る。さらにクロム、アルミナ、シリカおよびチタニアよ
りなる群より選ばれた1種以上を少量含有すると、腐食
生成物Zn (DH) の安定性をより一層高めるとと
もに、めっき層あるいは腐食過程で存在するこれら微粒
子状の酸化物あるいは水酸化物の立体効果により、表面
における腐食生成物の保持と不活性化により耐食性が顕
著に向上すると考えられる。
第1層(下層)のZn−Fe系合金めっきはFe含有率
が3〜30vt%と比較的高いため、犠牲防食能は若干
抑制されている。第1層のめっきは素地鋼板と直接接触
するため、鋼板との電位差は少ない方が望ましい。また
、クロスカット等により傷つけられためっき欠損部にお
いては、塩水が溜りやすく、ざらに、そこを起点として
腐食が進行すると腐食生成物を生じ、その腐食生成物が
水分を保持するため、濡れた環境下におかれる時間が長
くなる。特にめっき欠損部の深部においてこの傾向か強
いため、本発明のごとく、第1層は3〜30wt%のF
eを含有するZn−Fe合金めっきが好適である。Zn
−Fe合金めっき層は合金元素がFeであるので、腐食
の進行において、素地鋼よりめっき層が責になることが
なく、めっき層の犠牲防食と腐食生成物のへリヤー効果
により腐食を抑制する。さらにクロム、アルミナ、シリ
カおよびチタニアよりなる群より選ばれた1種以上を少
量含有すると前述のごとき効果を有するため、耐食性が
顕著に向上する。
本発明は、それぞれ特徴を有する第1層と第2層を組合
わせた積層めっきの相乗効果により、薄くても耐食性に
優れ、溶接性と加工性の良好なZn系表面処理鋼板を提
供するものである。本発明のZn系合金めっきをベース
とする積層型めっき鋼板は第1層と第2層のめっき厚を
変えることにより、車体の内面と外面の腐食環境に比較
的容易に対応できる。すなわち、めつき′厚は電流密度
、ラインスピードを変えることにより、容易に変えるこ
とができ、実生産上有利である。
Zn −Fe合金めっき浴、Zn−Co合金めっき浴は
、塩化物浴、硫酸塩浴、スルファミン酸塩浴等、あるい
はこれら浴の混合浴を用いることができ、特定の浴組成
に限定されない。
次に本発明を実施例に基づいて説明する。
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、以下の条件により第1層のZn
−Fe系合金めっきを行い、つづいて第1層の上に第2
層のZn−Go系合金めっきを行なった。攪 はポンプ
により行い、液流速は約60 m/win 、電流密度
75A/dm で、液温は50℃とした。
(1) Zn−Fe系合金めっき条件 浴組成 塩化亜鉛 200 g/見 基塩化カリウム 300 g/見 基塩化第1鉄 1〜200 g/fL H2 Fe含有率の異なるZn−Fe合金めっき鋼板は浴中の
塩化第1鉄濃度を変えることにより作製した。また、Z
n−Fe合金めっき層中に共析させるクロム、アルミナ
、シリカ、チタニアは次のものを用い、添加濃度を変え
ることにより所定の含有率を得た。
ク ロ ム:1′fl化第ニクロムをクロム金属として
0.1〜15g1文添加。
アルミナ:日産化学工業■製、アルミナゾル#520 
(Al2O3,20賛t%)を5〜10.0ml/u添
加。
シ リ カニ日産化学工業■製、スノーテックス0 (
Si02 、 20ut%)、ス/−テックス−AK(
SiO2、l 8賛t%、Al2O3,2賛t%)を 
5〜1001/u添加。
チタニア:チタニアゾル(Ti02 、9wt%)を5
〜501/見添加。
(2) Zn−CQ系合金めっき条件 浴組成 塩化亜鉛 200 g/交 基塩化カリウム 300 g/交 塩化コバルト 0.1−100 g/見pH2,5 CQ含有率の異なるZn−Go金合金っき鋼板は、浴中
の塩化コバルト濃度を変えることにより作製した。また
、Zn−Go系合金めっき層中に共析させるクロム、ア
ルミナ、シリカ、チタニアは上記と同じものを用いた。
鋼板にめっきを施した供試材はJIS Z 2371に
よる塩水噴霧試験(SST)を行い、棟材の耐食性を調
べた。塗装材の耐食性は複合腐食試験(OCT)で調べ
た。供試材の処理条件と耐食性評価方法は次のとおりと
した。
〔耐食性〕
裸 材 ■処理:そのまま (り評価:5ST15日後の赤錆発生面積率塗装材 ■処理:ボンデライト#3030 (旧pタイプ)→カ
チオン電着塗装20−(日本ペイント製パワートップU
−30)→クロスカット(素地鋼板に達するまでの傷を
つける) (か評価:CCT30日後のクロスカット部の赤錆発生
率と塗膜ふくれ幅。
OCT条件は下記のように1日lサイクルとした。
5ST3.5h→湿潤(40℃、85%相対湿痘) 1
? h→乾燥(30℃> 3.5 h赤錆発生率 @・・・赤錆発生率 10%以下 O・・・ tt l Q〜30% Δ・・・ I! 30〜50% ×・・・ 〃 50%以上 塗膜ふくれ幅 @・・・塗膜ふくれ幅 1.5 ■以下CL” /7 
1.5〜3 arm Δ… // 3 〜B m+s ×・・・ // 8mm以上 〔めっき密着性〕 デュポン衝撃試験:撃心展インチ径、荷重1Kg、高さ
50cma O・・・めっき剥離なし Δ・・・めっき剥離わずかにあり 第1表ないし第4表に各特許請求の範囲に対応させた試
験結果を示す、これから明らかなように、本発明の鋼板
は、比較例に示す従来のものに比して耐食性が優れてい
ることがよくわかる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1層がめつき付着量3〜30g/ゴ、 Fe含
    有率3〜30賛t%であるZn−Fe合金めつき、第2
    層がめつき付着量3〜30g/m″、 Co含有率0.
    1〜B wt%であるZn−Go金合金っきを少なくと
    も一方の面に形成してなる高耐食性表面処理鋼板。
  2. (2)第1層がめつき付着量3〜30g/m″、Fe含
    有率3〜30wt%であるZn−Fe合金めっき、第2
    層がめつき付着量3〜30g/m″、Co含有率0.1
    〜6 wt%、さらにクロム、アルミ九シリカおよびチ
    タニアよりなる群より選ばれた1種以上を0.O1〜3
     wt%含有するZn−Go系合金めっきを少なくとも
    一方の面に形成してなる高耐食性表面処理鋼板。
  3. (3)第1層がめつき付着量3〜30g/m’、Fe含
    有率3〜30wt%、さらにクロム、アフレミナ、シリ
    カおよびチタニアよりなる群より選Jfれた1種以上を
    0.01〜3 wt%含有するZn−Fe系合金めっき
    、第2層がめつき付着量3〜30g/rn’、Co含有
    率0.1〜6賛t%であるZn−Go金合金っきを少な
    くとも一方の面に形成してなる高耐食性表面処理鋼板。
  4. (4)第1層がめつき付着量3〜30g/rn’、Fe
    含有率3〜30wt%、さらにクロム、アルミナ、シリ
    カおよびチタニアよりなる群より選ばれた1種以−ヒを
    0.01〜3 wt%含有するZn−Fe系合金めっき
    、第2層がめつき付着量3〜30g/m’、Co含有率
    0.1〜8 wt%、さらにクロム、アルミナ、シリカ
    およびチタニアよりなる群より選ばれた1種以上を0.
    01〜3 wt%含有するZn−Go系合金めっきを少
    なくとも一方の面に形成してなる高耐食性表面処理鋼板
JP6639784A 1984-04-03 1984-04-03 高耐食性表面処理鋼板 Granted JPS60211094A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63203778A (ja) * 1987-02-19 1988-08-23 Nippon Steel Corp 高耐食性複層分散めつき鋼板
JPS64299A (en) * 1987-02-19 1989-01-05 Nippon Steel Corp Two-layer plated steel sheet having excellent resistance weldability
JPH0280597A (ja) * 1988-09-19 1990-03-20 Nippon Steel Corp 高耐食性複合電気めっき鋼板

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