JPS6049715B2 - 亜鉛系合金被覆鋼板 - Google Patents

亜鉛系合金被覆鋼板

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JPS6049715B2
JPS6049715B2 JP4196479A JP4196479A JPS6049715B2 JP S6049715 B2 JPS6049715 B2 JP S6049715B2 JP 4196479 A JP4196479 A JP 4196479A JP 4196479 A JP4196479 A JP 4196479A JP S6049715 B2 JPS6049715 B2 JP S6049715B2
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元 日戸
八七 大八木
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Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/28Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C10/58Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation more than one element being diffused in more than one step

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  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は均質で高耐食性を有するZn系合金被覆鋼板に
関するものである。
現在Znメッキ鋼板の耐食性、特に冬期凍結地帯に岩塩
を散布する欧米ての自動車用鋼板の耐食性劣化が問題化
しているが、Zn目付量を増加すれば加工性・溶接性に
新たな問題を生じ、現状のZn目付量をこれ以上増す事
は考えられない。
Zn目付量を増さずに高耐食性能を実現するためには、
Znと他の金属との合金被覆を鋼板に施す事が具体的に
可能な手段となる。従来米国特許第229377時にお
いて、下地にNiをメッキし、上地にZnメッキを施し
、Zn融点近傍において加熱して鋼板上にNi層、Ni
−Zn合金−層、Zn層を生成せしめ、さらにその上に
リン酸塩被覆をした鋼板が公知となつている。
この鋼板は塗装後の塩水噴霧試験で16時間後もスクラ
ツチ部の塗料のハゲは認められていない。しかしながら
この鋼板は次のような欠点を有するものである。
すなわち、Ni層の存在により、赤錆が発生し、地鉄腐
食を促進する可能性が強い。また上層のZn層およびリ
ン酸塩皮膜によつて溶接性が著るしく阻害される。本発
明はこの耐食性および溶接性の不良を解消するものてあ
り、Ni層が存在しないため地鉄に”対する犠牲防食効
果が強く、またZn層が存在しないために、Znの溶出
速度も112〜113と小さい。
また、合金層中にFeを含みかつ、Zn層がなく、また
リン酸塩皮膜がないために溶接性も著るしく向上する。
その要旨とするところは、銅板上にNiおよび/または
Coの被覆層を形成し、非酸化性雰囲気中にて加熱し鋼
中にNiおよび/またはCoの拡散層を形成した上にZ
nを被覆した後、非酸化性雰囲気中にて加熱しZn−N
i−Fe、またはZn−Co−Fe)またはZn−Ni
−Co−Fe合金層を形成せしめる事を特徴とするZn
系合金被覆鋼板及び特許請求の範囲1のZn系合金被覆
鋼板上にクロメート皮膜を被覆することを特徴とするZ
n系合金被覆鋼板である。次に本発明を実施例に基づき
詳細に説明する。
本発明における鋼板の鋼種・寸法には特に限定はない。
Znに対する下地金属であり、かつ鋼中に拡散層を形成
するNi又はCo又はNi−Co合金(Nj/CO比は
任量)の付着量は、Znを含む全付着量の5〜60%、
好ましくは10〜50%、さらに好ましくは15%〜3
0%であり、5%以下ではZnとの合金化による耐食性
向上はなく、60%以上ではベースである鉄に対して電
位的に貴となり、赤錆発生の要因となる。被覆法につい
ては電気メッキ、化学メッキ、蒸着、いずれの方法でも
かまわない。Niおよび/またはCO(7)鋼中拡散層
形成のための加熱温度は500℃〜800℃で好ましく
は600〜750℃であり、500′C以下では、鋼中
へのNiおよび/またはCOの拡散が十分進行せず、8
00℃では冷延板が軟化し、形状等に悪影響を及ぼす。
この時の加熱時間は本発明においてNiおよび/または
COが十分拡散する時間として5秒以上であれはよく、
5秒以下では、N1および/またはCO鋼中への拡散お
よび冷延板の焼鈍が十分行なわれない。次にZnとの合
金化温度は、Zn融点〜650′Cで好ましくは450
〜550′Cであり、Zn融点以下では次にのべる加熱
時間範囲では十分に合金化が進行し一ない。
また650℃以上では耐食性が劣化した。ヒートサイク
ルは特に限定しないが、加熱時間は60秒以下好ましく
は3[相]以下であり、6囲冫以上ては耐食性が劣化す
る。加熱雰囲気は非酸化性雰囲気であればよく、ガスの
種類・組成に限定はない。全付着量については、1〜1
00ダ/d好ましくは5〜40q/イであり、1y/イ
以下ては必要な耐食性が得られず、100y/Rrl以
上ては溶接性が劣る。このように構成する事によりZn
系合金被覆鋼板において耐食性・溶接性共にすぐれた被
覆層を得る事ができる。
また得られたZn系合金被覆鋼板上に必要に応じてクロ
メート皮膜を施す事により、必要な塗料密着性を得る事
ができる。
クロメート皮膜は電解法あるいは浸漬法によつて得られ
るいずれのものであつても良い。また一定組成の合金被
覆を得る事が簡単にできるために、現場的な操作条件も
簡単でしかも安定した品質の合金被覆を連続して生産で
きる。実施例1 供試材はSPCCl板厚0.8T!Unl板巾100T
!Unl板長150mIfLの冷延板を5%NaOH溶
液中で1い/Ddの電流密度にて陰極電解説脂し、10
%HCl溶液中に1〜3秒浸漬し酸洗を行なつたものを
用いた。
この供試材をWatt浴にて、5A/dイの電流密度、
浴温50゜CでNiを2y/dの付着量になるように電
気メッキを行なつた。その後、N295%H25%のド
ライガス中で、サンプルを板温650℃に3鰍間保定し
、焼鈍およびNi一Fe合金化を行なつた。
その後、5%HCl溶液中に1秒間浸漬処理をし、さら
に、通常のクロライド浴にて、電流密度5A/Ddl浴
温50℃にて、Znを8y/ボの付着量になる様に、電
気メッキした。
このサンプルをN295%、H25%のドライガス中で
、板温470℃に3C0間保定し、N1−Fe−Zn合
金化を行なつた。
X線回折の結果、Ni,Fe,Znそれぞれの単独相は
検出されなかつた。
合金化プロセスを考えあわせるとN1−Fe−Zn3元
合金が生成している事になる。性能については裸の耐食
性については、JIS一Z237lの規格による塩水噴
霧試験の結果2麟間後で10y/イのZn単独メッキ鋼
板が赤錆20%に対して本試料は赤錆は発生しなかつた
さらに10%Na2cr2O7水溶液て浴温50℃にて
25A/dイてTOtal5OcOulOmb/dボの
クロメート処理を行ない、さらに塗装を行なつた後JI
S−Z237lにより塩水噴霧試験を行なうと4D時間
後もスクラッチ部における塗料剥離は生じなかつた。ま
た塗装しない本試料において、溶接性についても良好で
あつた。・実施例2 実験に供した鋼板はSPCC、板厚0.8WL、板巾1
0?、板長1(イ)順の冷延板を5%NaOH溶液中て
10A/D77l′の電流密度にて陰極電解説脂し、1
0%HCl溶液中に1〜3秒浸漬し酸洗を行なつたもの
・を用いた。
その後、COSO433OV/′、COCl。45y/
e、硼酸38q/′、PH=3.0..C.D.=10
A/Ddl浴温50℃にて、この供試材にCOを29/
d電気メッキした。
その後N295%H25%のドライガス中でサンプルノ
を板温650℃に(9)秒間保定し、焼鈍およびCO−
Fe合金化を行なつた。
その後5%HCl溶液中に1秒間浸漬処理をし、さらに
通常のクロライド浴にて、電流密度5A/Drrll浴
温500Cにて、Znを8y/dの付着量になる様に、
電気メッキした。
このサンプルをN295%、FI25%のドライガス中
で板温470をCに30秒間保定し、CO−Fe−Zn
合金化を行なつた。
X線回折の結果、CO,Fe,Znそれぞれの単独相は
検出されなかつた。
合金化プロセスを考えあわせるとCO−Fe−Zn玩合
金が生成している事になる。性能については裸の耐食性
については、JIS一Z237lの規格による塩水噴霧
試験の結果24?1間後で10y/d(7)Zn単独メ
ッキ鋼板が赤錆20%に対して本試料は赤錆は発生しな
かつた。
さらに10%Na2cr2O7水溶液で浴温50℃にて
25A/Ddの電流密度でTOtal5OcOulOm
b/dイのクロメート処理を行ない、さらに塗装を行な
つた後JIS−Z237lにより塩水噴霧試験を行なう
と400時間後もスクラッチ部における塗料剥離は生じ
なかつた。また塗装しない本試料において溶接性も良好
であつた。実施例3 実験に供した鋼板はSPCCl板厚0.87T$11板
巾10−、板長150胴の冷延板で、このものを5%N
aOH溶液中で10A/Drllの電流密度で陰極電解
説脂し、10%HCl溶液中に1〜3秒間浸漬し酸洗を
行なつたものを用いた。
その後、COSO4l65y/E..NlsO4l65
y/E..cOcl。22.5y/ElNiCl222
.5y/′、硼酸38y/′、PH=3.0..C.D
.=10A/Ddl浴温50′CにてN1−CO合金を
2y/d電気メッキした。
その後N295%、H25%のドライガス中でサンプル
を板温650℃に3C@)間保定し、焼鈍およびN1一
CO−Fe玩合金化を行なつた。
その後5%HCl溶液中に1秒間浸漬処理をし、さらに
、通常のクロライド浴にて、電流密度5A/Ddl浴温
50℃にて、Znを8q/dの付着量になる様に電気メ
ッキした。
このサンプルをN295%、I(25%のドライガス中
で、板温470′Cに30秒間保定し、Ni−CO−F
e一Zn4元合金化を行なつた。
X線回折の結果、Nl,CO,Fe,Znそれぞれの単
独相は検出されなかつた。
合金化プロセスを考えあわせるとNi−CO−Fe−Z
n4元合金が生成している事になる。性能については裸
の耐食性については、JIS一Z237lの規格による
塩水噴霧試験の結果24fI!間後で109/d(7)
Zn単独メッキ鋼板が赤錆20%に対して本試料は、赤
錆発生は認められなかつた。
さらに10%Na2cr2O7溶液で浴温50℃にて2
5A/dイの電流密度でTOtaI5OcOLllOm
b/dボのクロメート処理を行ない、さらに塗装を行な
つた後JIS−Z237lにより塩水噴霧試験を行なう
と4凹時間後もスクラッチ部における塗料剥離は生じな
かつた。また塗装しない本試料において溶接性も良好で
あつた。実施例4供試材はSPCCl板厚0.8閘、板
巾100?、板長150Tr0nの冷延板を5%NaO
H溶液中で1萌/Ddの電流密度にて陰極電解説脂した
ものを用いた。
この供試材を、酢酸ニッケルを28%アンモニア水に溶
かし1000y/eとした溶液に浸漬後、エアーワイピ
ング法により、Ni付着量1y/Rflとなるようにエ
アー圧5k9/CTllノズル間隔w噸においてサンプ
ル引き上げ速度を調節した。その後N295%H25%
のドライガス中でサンプルを板温650′Cに3叱2間
、保定し、焼鈍およびN1−Fe合金化を行なつた。
その後5%HCl溶液中に1秒間浸漬処理し、さらに通
常のクロライド浴にて、電流密度5A/dボ、浴温50
゜Cにて、Znを9f/TTI電気メッキした。
このサンプルをN295%、H25%のドライガス中で
板温470′Cに3叱′間保定し、Ni−Fe−Zn合
金化を行なつた。
X線回折の結果、Ni,Fe,Znlそれぞれの単独相
は検出されなかつた。
合金化プロセスを考えあわせるとNl−Fe−Zn3元
合金が生成している事になる。性能については、裸の耐
食性についてはJIS一Z237lの規格による塩水噴
霧試験の結果2楊間後て10q/d(7)Zn申独メッ
キ鋼板が赤錆20%に対して本試料は赤錆は発生しなか
つた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 鋼板上にNiおよび/またはCoの被覆層を形成し
    、非酸化性雰囲気中にて加熱して鋼中にNiおよび/ま
    たはCoの拡散層を形成した上にZnを被覆した後、非
    酸化性雰囲気中にて加熱し、Zn−Ni−FeまたはZ
    n−Co−FeまたはZn−Ni−Co−Fe合金層を
    形成せしめてなる事を特徴とする亜鉛系合金被覆鋼板。 2 Zn系合金被覆鋼板上にクロメート皮膜を被覆して
    なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の亜鉛
    系合金被覆鋼板。
JP4196479A 1979-04-09 1979-04-09 亜鉛系合金被覆鋼板 Expired JPS6049715B2 (ja)

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JPS55134169A JPS55134169A (en) 1980-10-18
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