JPS6052592A - Zn−Ni系合金電気めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
Zn−Ni系合金電気めっき鋼板の製造方法Info
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- JPS6052592A JPS6052592A JP58161596A JP16159683A JPS6052592A JP S6052592 A JPS6052592 A JP S6052592A JP 58161596 A JP58161596 A JP 58161596A JP 16159683 A JP16159683 A JP 16159683A JP S6052592 A JPS6052592 A JP S6052592A
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- C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt
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- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
金電気めっき鋼板のめつき層自体の耐食性を高めること
ができるめっき後処理法に関する。
ができるめっき後処理法に関する。
電気亜鉛めっき鋼板は耐食性に優れているため種々の用
途に使用されているが、めっき層の耐食性はクロメート
系皮膜により向上させているのが一般的である。しかし
クロメート皮膜は極めて薄く、厚みも不均一であり、傷
つさ易いこと等から、耐食性の向上に(l−1:限界が
あった。このため近年、亜鉛めっき層に亜鉛以外の元素
?含有させてめつさ層自体の耐食性ン向上させることが
行われている。その代表的なものがZn − Ni合金
電気めっき鋼板であるが、従来のZn−Ni合金電気め
つさ鋼板はめつき層に含まれる高価なNiが8〜16w
t%であること、ずた、その耐食性を安定化させ、かつ
、めつ′f!何着量が同一の従来の電気亜鉛めっき鋼板
のそれの3〜4倍に維持するにはめつき付着量Y20g
〜(片面)以上にする必要があること等から製造コスト
の中でめっき費が高くなり、そのめつさ費は従来の電気
亜鉛めっき鋼板のめつき付着量乞2倍にする場合に相当
していた。このため従来のZn − Ni合金電気めっ
き鋼板はめつき付着量Y 2 0 g/r?(片面)程
度にすれば従来の電気亜鉛めっき鋼板ン使用する場合耐
食上めっき何着量が40ル背(片面)以上のものを使用
しなげればならないような用途に対しては安価であるた
め価格的に十分対抗できるものであったが、耐食よめつ
き付着量’k 4 0 g/rr? (片面)以上にす
る必要のない用途に対しては電気亜鉛めっき鋼板の方が
安価になるため、価格的に対抗しえないものであつた。
途に使用されているが、めっき層の耐食性はクロメート
系皮膜により向上させているのが一般的である。しかし
クロメート皮膜は極めて薄く、厚みも不均一であり、傷
つさ易いこと等から、耐食性の向上に(l−1:限界が
あった。このため近年、亜鉛めっき層に亜鉛以外の元素
?含有させてめつさ層自体の耐食性ン向上させることが
行われている。その代表的なものがZn − Ni合金
電気めっき鋼板であるが、従来のZn−Ni合金電気め
つさ鋼板はめつき層に含まれる高価なNiが8〜16w
t%であること、ずた、その耐食性を安定化させ、かつ
、めつ′f!何着量が同一の従来の電気亜鉛めっき鋼板
のそれの3〜4倍に維持するにはめつき付着量Y20g
〜(片面)以上にする必要があること等から製造コスト
の中でめっき費が高くなり、そのめつさ費は従来の電気
亜鉛めっき鋼板のめつき付着量乞2倍にする場合に相当
していた。このため従来のZn − Ni合金電気めっ
き鋼板はめつき付着量Y 2 0 g/r?(片面)程
度にすれば従来の電気亜鉛めっき鋼板ン使用する場合耐
食上めっき何着量が40ル背(片面)以上のものを使用
しなげればならないような用途に対しては安価であるた
め価格的に十分対抗できるものであったが、耐食よめつ
き付着量’k 4 0 g/rr? (片面)以上にす
る必要のない用途に対しては電気亜鉛めっき鋼板の方が
安価になるため、価格的に対抗しえないものであつた。
そこで本発明者らは同一めっき付着量でも従来のZn
− N1合金電気めっき鋼板より耐食性に優れ、その結
果めっき付着量?減少させることにより安価にできるZ
n − Nl系合金電気めっき@仮ン開発すべく種々検
討した結果、Zn − Ni合金めつさ層に微量のチタ
ン化合@ケ分散析出させることにより可能であることケ
見出し次。そしてめっき層組成について詳細に検討した
結果、Ni含有率が8〜16重iー%のZn − Ni
合金中にチタン化合物をチタンとして0.0005〜1
重量%含有させたものが適肖であることが判明した。
− N1合金電気めっき鋼板より耐食性に優れ、その結
果めっき付着量?減少させることにより安価にできるZ
n − Nl系合金電気めっき@仮ン開発すべく種々検
討した結果、Zn − Ni合金めつさ層に微量のチタ
ン化合@ケ分散析出させることにより可能であることケ
見出し次。そしてめっき層組成について詳細に検討した
結果、Ni含有率が8〜16重iー%のZn − Ni
合金中にチタン化合物をチタンとして0.0005〜1
重量%含有させたものが適肖であることが判明した。
めっき層がこのような組成のZn − Ni系合金電気
めっき鋼板はめつき層が1層でもかなりの耐食性を発揮
し、高度の耐食性ン必要としない用途でも価格的に安価
な電気亜鉛めっき鋼板に対抗できるのであるが、自動車
の外板材の如く走行時に車輪ではね上げた石があたる部
材に使用した場合、当った部分のめつき層が剥離する場
合がある。このような用途に使用する場合にはあらかじ
め下層めっき層としてZn−Ni合金ン電気めっきし、
その上に上層めっき層として前記組成のチタン化合tw
Jを含有するZn−Ni系合金乞電気めっきしたものが
好プしい。この下層めっき層としては組成かへi含有率
12〜87重量%のZn−Ni合金で、めっき層の痺さ
が0.05〜lμmのものケゾンめっきしたもので十分
である。
めっき鋼板はめつき層が1層でもかなりの耐食性を発揮
し、高度の耐食性ン必要としない用途でも価格的に安価
な電気亜鉛めっき鋼板に対抗できるのであるが、自動車
の外板材の如く走行時に車輪ではね上げた石があたる部
材に使用した場合、当った部分のめつき層が剥離する場
合がある。このような用途に使用する場合にはあらかじ
め下層めっき層としてZn−Ni合金ン電気めっきし、
その上に上層めっき層として前記組成のチタン化合tw
Jを含有するZn−Ni系合金乞電気めっきしたものが
好プしい。この下層めっき層としては組成かへi含有率
12〜87重量%のZn−Ni合金で、めっき層の痺さ
が0.05〜lμmのものケゾンめっきしたもので十分
である。
このチタン化合@ン含有するZn − Ni 系合金電
気めっき鋼板はめつき層が1層の場合めっき浴として亜
鉛イオン( Zn )Y 1 5〜4 0 7V−e、
=7ケルイオン(Ni)215〜1 6 0 g/II
、チタンイオン( Ti” ) ’x 0. 2 〜
1 0 g/43含み,へi”/(Zn”十Ni”)y
rモル濃度比にて約0. 5〜0.8に調整した酸性浴
、とくに硫酸酸性浴ン用いて鋼板馨電気めっきすれば得
られる。まためっき層が2層で、下層めつぎ層VζZn
− Ni合金めっき層ン形成したものの場合には亜鉛
イオン(Zn)とニッケルイオン(Ni2”)とン含み
、その濃度比’Y Ni”/( zn2+ −1−Ni
”)−o.7o〜0.85に調整しためつき浴で鋼板を
めつき(プレめっき)した後上記1層の場合と同−組成
のめつき浴で電気めつさ丁れば得ることができる。
気めっき鋼板はめつき層が1層の場合めっき浴として亜
鉛イオン( Zn )Y 1 5〜4 0 7V−e、
=7ケルイオン(Ni)215〜1 6 0 g/II
、チタンイオン( Ti” ) ’x 0. 2 〜
1 0 g/43含み,へi”/(Zn”十Ni”)y
rモル濃度比にて約0. 5〜0.8に調整した酸性浴
、とくに硫酸酸性浴ン用いて鋼板馨電気めっきすれば得
られる。まためっき層が2層で、下層めつぎ層VζZn
− Ni合金めっき層ン形成したものの場合には亜鉛
イオン(Zn)とニッケルイオン(Ni2”)とン含み
、その濃度比’Y Ni”/( zn2+ −1−Ni
”)−o.7o〜0.85に調整しためつき浴で鋼板を
めつき(プレめっき)した後上記1層の場合と同−組成
のめつき浴で電気めつさ丁れば得ることができる。
しかし上記の亜鉛、ニッケル、チタンの各イオンン含む
めっき浴で鋼板に電気めっきン施1−た場合、経時変化
やめつぎ条件の変動によV耐食性に重要な影響を与える
チタン化合物の析出量が変動し、耐食性にも若干の変動
が生じる場合がある。
めっき浴で鋼板に電気めっきン施1−た場合、経時変化
やめつぎ条件の変動によV耐食性に重要な影響を与える
チタン化合物の析出量が変動し、耐食性にも若干の変動
が生じる場合がある。
このような場合にはアルミニウム、マグネシウム、第2
鉄、クロム、インジウム、アンチモンのイオンの1種丁
たけ2種以上欠少歓上記亜鉛、ニッケル、チタンの各イ
オンン含む浴に添加するとチタン化合物の析出量が安定
することが確8されている。これらのアルミニウムなど
のイオンヶ添加することによりチタン化合物の析出が安
定する理由については十分解明されていr、1いが、め
つさ層ン調査してみると、上記添加イオンのうちで、ア
ルミニウム、第2鉄、クロム、インジウム、アンチモン
の各イオンケ添加した場合にはめつき層中に各イオンの
元素が9.fIkながら含有されているが確認されてい
る。
鉄、クロム、インジウム、アンチモンのイオンの1種丁
たけ2種以上欠少歓上記亜鉛、ニッケル、チタンの各イ
オンン含む浴に添加するとチタン化合物の析出量が安定
することが確8されている。これらのアルミニウムなど
のイオンヶ添加することによりチタン化合物の析出が安
定する理由については十分解明されていr、1いが、め
つさ層ン調査してみると、上記添加イオンのうちで、ア
ルミニウム、第2鉄、クロム、インジウム、アンチモン
の各イオンケ添加した場合にはめつき層中に各イオンの
元素が9.fIkながら含有されているが確認されてい
る。
従来の場合以上のようにしてめっき層組成?改善するこ
とにより高耐食性の電気めっき鋼板が得られた場合には
後処理としてめっき層自体の耐食性ンさらに向上させる
ような後処理は一般に行わず、クロメート処理の如さ化
成処理馨施していたのであるが、本発明者らはこのチタ
ン化合物?含有するZn −Ni系合金電気めっき鋼板
の場合めっき層自体の耐食性?向上させる後処理方法は
ないものかと検討を行ったところ、この電気めっき鋼板
の場合水分存在下に加熱するとさらにめっき層自体の耐
食性が向上することン見出した。この耐食性の向上はめ
つさ層のZn−へi系合金中にチタン化合物ン含有され
る場合にみられる特異現象で、チタン化合物ン含有しな
い場合には認められないものであった。
とにより高耐食性の電気めっき鋼板が得られた場合には
後処理としてめっき層自体の耐食性ンさらに向上させる
ような後処理は一般に行わず、クロメート処理の如さ化
成処理馨施していたのであるが、本発明者らはこのチタ
ン化合物?含有するZn −Ni系合金電気めっき鋼板
の場合めっき層自体の耐食性?向上させる後処理方法は
ないものかと検討を行ったところ、この電気めっき鋼板
の場合水分存在下に加熱するとさらにめっき層自体の耐
食性が向上することン見出した。この耐食性の向上はめ
つさ層のZn−へi系合金中にチタン化合物ン含有され
る場合にみられる特異現象で、チタン化合物ン含有しな
い場合には認められないものであった。
この水分存在下に加熱することによりめつさ層自体の耐
食性が向上する理由については加熱前後のめつぎ層乞詳
細に調査することにより次のように判明している。すな
わちめっきしたままの状態でめっき層中に析出している
チタン化合物は低級加水分解物であるが、これが水分存
在下に加熱されるとさらに加水分解されて安定した化合
物に変化する。しかも前記低級加水分解物はめつき時に
めっき層嚢層に濃化して析出する傾向があるため。
食性が向上する理由については加熱前後のめつぎ層乞詳
細に調査することにより次のように判明している。すな
わちめっきしたままの状態でめっき層中に析出している
チタン化合物は低級加水分解物であるが、これが水分存
在下に加熱されるとさらに加水分解されて安定した化合
物に変化する。しかも前記低級加水分解物はめつき時に
めっき層嚢層に濃化して析出する傾向があるため。
これが加水分解により安定した化合物となることと相俟
って耐食性が向上するのである。
って耐食性が向上するのである。
水分存在下に?ける加熱はこのように低級加水分解物ン
さらに加水分解するものであるから、その加熱は水分が
多く存在する状態、すなわち熱水中に浸漬するとか、あ
るいは水蒸気で加熱するなどの方法が好ましい。とくに
熱水中に浸漬する方法は作業的にも設備的にも好ましい
方法である。
さらに加水分解するものであるから、その加熱は水分が
多く存在する状態、すなわち熱水中に浸漬するとか、あ
るいは水蒸気で加熱するなどの方法が好ましい。とくに
熱水中に浸漬する方法は作業的にも設備的にも好ましい
方法である。
また加水分解速度?速めるためには加熱温度?ある程度
高くしたり、水分をアルカリ性にしたりするのが好プし
いものである。例えば熱水に浸漬して加水分解する場合
熱水温度が60℃であると浸漬時間は40秒以上必要と
するが、80℃であると10秒以上、沸騰温度であると
5秒以上に短縮でさる。同様に熱水浸漬による場合熱水
のPH(<9.0にすると中性の場合に比べ浸漬時間を
半減させることができる。しかし、熱水のPHi余り高
くてると浸漬時にめっき層が溶解することから、PHは
lO以下が適当である。テた、熱水のI)Hがアルカリ
性の場合、熱水温度ぞ低下させることが可能で、40′
C以上あれはめつき層表層のチタン低級加水分解物の加
水分解を行うことができる。
高くしたり、水分をアルカリ性にしたりするのが好プし
いものである。例えば熱水に浸漬して加水分解する場合
熱水温度が60℃であると浸漬時間は40秒以上必要と
するが、80℃であると10秒以上、沸騰温度であると
5秒以上に短縮でさる。同様に熱水浸漬による場合熱水
のPH(<9.0にすると中性の場合に比べ浸漬時間を
半減させることができる。しかし、熱水のPHi余り高
くてると浸漬時にめっき層が溶解することから、PHは
lO以下が適当である。テた、熱水のI)Hがアルカリ
性の場合、熱水温度ぞ低下させることが可能で、40′
C以上あれはめつき層表層のチタン低級加水分解物の加
水分解を行うことができる。
実施例
板厚0.8鯛の冷延鋼板ケ常法により脱脂、酸洗した後
第1衣に示す組成のめつぎ浴およびめっき条件にて片面
めっき付着量15 vn?の合金電気めっき?施し、し
かる後得られためつき鋼板を第2表に示す条件で熱水に
浸漬した。なお得られためつき鋼板のめっき層組成を第
3表に示す。その後JIS=Z2371による塩水噴霧
試験ン行い、赤錆が発生する寸での時間を調査した。そ
の結果ン第第 4 表 (14) 第4表より明ら〃1な如く、従来のZn−Nj会合金電
気っき鋼板は熱水に浸漬してもめつき層の耐食性は向上
しない。しかしチタン化合物含有のZn−Ni系合金電
気めっき鋼板の場合は熱水に浸漬すると浸漬しないもの
に比べ著しくめつき層の耐食性は向上する。fたアルミ
ニウムイオンやマグネシウムイオンなど先に述べたチタ
ン化合物析出安定化イオンヶ添加しためつき浴でめっき
するとチタン化合物の析l:ljiは多くな9、このも
のン熱水に浸漬するとめつき層の耐食性は浸漬しないも
のの約2倍近くまで向上する。価格的にはめつき何層i
ン151菊゛(片面)と従来のZn−へi合金電気めっ
き鋼板の20 i/rr? (片面)より少くしても耐
食性は勝っているので、めっき!Uン大幅に低減させる
ことができる。
第1衣に示す組成のめつぎ浴およびめっき条件にて片面
めっき付着量15 vn?の合金電気めっき?施し、し
かる後得られためつき鋼板を第2表に示す条件で熱水に
浸漬した。なお得られためつき鋼板のめっき層組成を第
3表に示す。その後JIS=Z2371による塩水噴霧
試験ン行い、赤錆が発生する寸での時間を調査した。そ
の結果ン第第 4 表 (14) 第4表より明ら〃1な如く、従来のZn−Nj会合金電
気っき鋼板は熱水に浸漬してもめつき層の耐食性は向上
しない。しかしチタン化合物含有のZn−Ni系合金電
気めっき鋼板の場合は熱水に浸漬すると浸漬しないもの
に比べ著しくめつき層の耐食性は向上する。fたアルミ
ニウムイオンやマグネシウムイオンなど先に述べたチタ
ン化合物析出安定化イオンヶ添加しためつき浴でめっき
するとチタン化合物の析l:ljiは多くな9、このも
のン熱水に浸漬するとめつき層の耐食性は浸漬しないも
のの約2倍近くまで向上する。価格的にはめつき何層i
ン151菊゛(片面)と従来のZn−へi合金電気めっ
き鋼板の20 i/rr? (片面)より少くしても耐
食性は勝っているので、めっき!Uン大幅に低減させる
ことができる。
以上の如く、チタン化合@ン含有するZn −Ni系合
金電気めっき鋼板は水分存在下に加熱するとめつき層自
体の耐食性が従来のZn−Ni曾合金電気っき鋼板より
著しく向上するので、同一レベルの耐食性にする場合に
はめつF!何着量を少なく丁(15) ることができる。従ってめっき費も低減できるので、従
来電気亜鉛めっき鋼板に価格的に対抗することがでさな
かった用途に対しても十分対抗し得るものである。
金電気めっき鋼板は水分存在下に加熱するとめつき層自
体の耐食性が従来のZn−Ni曾合金電気っき鋼板より
著しく向上するので、同一レベルの耐食性にする場合に
はめつF!何着量を少なく丁(15) ることができる。従ってめっき費も低減できるので、従
来電気亜鉛めっき鋼板に価格的に対抗することがでさな
かった用途に対しても十分対抗し得るものである。
特許出願人
日新製鋼株式会社
代理人
進藤 潤
手続補正書
昭和58年1O月7日
特許/″ff長宮
1、事件の表示
昭和58年を待IFF願第161596号2、発明の名
称 Zn−Ni系合金電気めっき鋼板のめつぎ後処理法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内圧丁目4番1号名 称
(458)日新久鋼株式会社 代人取締役 阿 部 譲 グラントメシン日本橋堀留 704号室電話 03(6
61)6080 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明 7、−M正の内容 (1)下記の箇所の記載を右記の如くに補正する。
称 Zn−Ni系合金電気めっき鋼板のめつぎ後処理法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内圧丁目4番1号名 称
(458)日新久鋼株式会社 代人取締役 阿 部 譲 グラントメシン日本橋堀留 704号室電話 03(6
61)6080 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明 7、−M正の内容 (1)下記の箇所の記載を右記の如くに補正する。
(2)9頁の上から5〜6行目のU山伏合物となること
と相俟って耐食性が・・・」ヲ[化合物となり、めつぎ
衣層は高耐食性皮膜として作用することによジ耐食性が
・・・」に補正する。
と相俟って耐食性が・・・」ヲ[化合物となり、めつぎ
衣層は高耐食性皮膜として作用することによジ耐食性が
・・・」に補正する。
以上
Claims (9)
- (1)亜鉛、ニッケル2よびチタンの各イオン、または
これらのイオンの他にアルミニウム、第2鉄、マグネシ
ウム、クロム、インジウム、アンチモンのイオンの1種
または2種以上ぞ含む酸性めっき浴にて鋼板上にチタン
化合@を含有するZn−Ni系合金ン電気めっきした後
水分存在1に加熱することン特徴とするZn−へ1系合
金電気めっき鋼板のめつき後処理法。 - (2)水分存在下に加熱することを熱水に浸漬すること
により行うこ七χ特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載のZn −Nl系合金電気めっき鋼板のめつき後処理
法。 - (3)60℃以上の熱水に浸漬することヶ特徴とする特
許請求の範囲第2項に記載のZn−Ni系合金電気めっ
き鋼板のめつき後処理法。 - (4)40℃以上、PHIO以下のアルカリ性熱水に浸
漬することケ特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の
Zn −Ni系合金電気めっき鋼板のめつき後処理法。 - (5)鋼板上に下層めっき層として亜鉛8よびニッケル
の各イオン?含む酸性めっき浴にてZn −Ni合金ケ
電気めっきした後この下層めっき層上に上層めっき層と
して亜鉛、ニッケル8よびチタンの各イオン、またはこ
れらのイオンの他にアルミニウム、第2鉄、マグネシウ
ム、クロム、インジウム、アンチモンのイオンの1種ま
たは2w!1以上ン含む酸性めつさ浴にてチタン化合物
ケ含有するZn−Ni系合金乞電気めっきし、しかる後
に水分存在下に加熱すること乞特徴とするZn −Nl
系合金電気めっき鋼板のめつき後処理法。 - (6) 下層めっき層のNi含有率712〜87重量%
にし、かつ厚さio、05〜1μmKjることを特徴と
する特許請求の範囲第5項に記載のZn−Ni系合金め
っき鋼板のめつき後処理法。 - (7)水分存在下に加熱することケ熱水に浸漬すること
により行うことを特徴とする特許請求の範囲第5項に記
載のZn−Ni系合金電気めっき鋼板のめつき後処理法
。 - (8)60℃以上の熱水に浸漬することを特徴とする特
許請求の範囲第7項に記載のZn−NI系合金電気めっ
き鋼板のめつき後処理法。 - (9)40℃以上、PI−110以下のアルカリ牲熱水
に浸漬すること′12を特徴とする特許請求の範囲第7
項に記載のZn −Ni系合金電気めっき鋼板のめつき
後処理法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58161596A JPS6052592A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Zn−Ni系合金電気めっき鋼板の製造方法 |
CA000461206A CA1242987A (en) | 1983-09-02 | 1984-08-16 | Process for preparing improved zn-ni-alloy electroplated steel sheets |
US06/644,039 US4581107A (en) | 1983-09-02 | 1984-08-24 | Process for preparing improved Zn-Ni-alloy electroplated steel sheets |
IT67849/84A IT1179075B (it) | 1983-09-02 | 1984-08-27 | Procedimento per la preparazione di migliorati lamierini di acciaio elettroplaccati con leghe di zn ni |
KR1019840005283A KR890003020B1 (ko) | 1983-09-02 | 1984-08-29 | 아연-니켈 합금 전기도금강판의 후처리 방법 |
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