JPS6096790A - 塗装後の耐食性および耐水塗膜二次密着性にすぐれた表面処理鋼板の製造方法 - Google Patents
塗装後の耐食性および耐水塗膜二次密着性にすぐれた表面処理鋼板の製造方法Info
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- JPS6096790A JPS6096790A JP20333183A JP20333183A JPS6096790A JP S6096790 A JPS6096790 A JP S6096790A JP 20333183 A JP20333183 A JP 20333183A JP 20333183 A JP20333183 A JP 20333183A JP S6096790 A JPS6096790 A JP S6096790A
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- painting
- plating
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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】
本発明は塗装後の耐食性および耐水塗膜二次密着性にす
ぐれた自動車用Zn−Fe系またはZn−Fe−P系め
つき鋼板に関するものである。
ぐれた自動車用Zn−Fe系またはZn−Fe−P系め
つき鋼板に関するものである。
近年、省資源、省エネルギー等の立場から、自動車車体
の耐久性向上に対する要望が社会的に高まっている。従
来より自動車車体の内部袋構造部などからの腐食や穴あ
き対策として亜鉛めっき鋼板が一部使用されてきたが、
最近は冬期道路凍結防止用の岩塩や塩化カルシウムを散
布する地域における穴あき規制(例えば、カナダコード
)など厳しい要請に対応するため、より耐食性の高い合
金めっき鋼板が使われる情勢にある。また、外板には従
来はシん酸塩処理性や塗装性の制約から塗装下地めっき
は施されていなかったが、擦り疵や砂石の衝突による塗
膜欠損部からの錆対策として何らかの下地表面処理も要
望されるようになってきた。
の耐久性向上に対する要望が社会的に高まっている。従
来より自動車車体の内部袋構造部などからの腐食や穴あ
き対策として亜鉛めっき鋼板が一部使用されてきたが、
最近は冬期道路凍結防止用の岩塩や塩化カルシウムを散
布する地域における穴あき規制(例えば、カナダコード
)など厳しい要請に対応するため、より耐食性の高い合
金めっき鋼板が使われる情勢にある。また、外板には従
来はシん酸塩処理性や塗装性の制約から塗装下地めっき
は施されていなかったが、擦り疵や砂石の衝突による塗
膜欠損部からの錆対策として何らかの下地表面処理も要
望されるようになってきた。
このような情勢に対応するためには、単に塗装下地とし
てのめつき厚を厚くしただけでは、耐食性は向上したと
しても部材接合の抵抗溶接性が劣ったり、加工時にめっ
き層が破壊するなどの障害が発生する。
てのめつき厚を厚くしただけでは、耐食性は向上したと
しても部材接合の抵抗溶接性が劣ったり、加工時にめっ
き層が破壊するなどの障害が発生する。
そこで、本発明者等は薄目付で従来以上の耐食性を有し
、かつ抵抗溶接性や加工性、更にりん酸塩処理性、塗装
性も良好な塗装下地表面処理鋼板について鋭意研究を行
った結果、鋼板にZn Fe系またはZn−Fe−P系
めつきを施した後、該めっき鋼板を陽極として陽極溶解
処理をすることによシ所期の目的を達成できることを見
い出し、本発明に至った。
、かつ抵抗溶接性や加工性、更にりん酸塩処理性、塗装
性も良好な塗装下地表面処理鋼板について鋭意研究を行
った結果、鋼板にZn Fe系またはZn−Fe−P系
めつきを施した後、該めっき鋼板を陽極として陽極溶解
処理をすることによシ所期の目的を達成できることを見
い出し、本発明に至った。
zn系合金電気めっき鋼板のめつき密着性に関しては、
前述のめつき厚に加えて、めっき層中の合金成分含有率
が高くなるに従ってめっき層が硬く、脆くなるため、め
っき剥離を生じやすくなる欠点がある。特に、積層めっ
きにおいて、例えば特公昭58−15554号に開示さ
れているような低Fe含有率5〜25vt%の主として
δ1.ζ相より成る下層zn−1”e合金めつきの上に
高Fe含有率60〜95wt%の主としてα相よシ成る
上層zn−4’e合金めつきを施した2層Zn−Feめ
つき鋼板のめつき密着性は単層のものに比べて劣る。そ
の原因としては、下層と上層とでめっき層の相構造が異
なるため、両めっき層界面のめつき密着性が良くなるこ
とおよび上層の合金成分含有率が高いことによると考え
られる。
前述のめつき厚に加えて、めっき層中の合金成分含有率
が高くなるに従ってめっき層が硬く、脆くなるため、め
っき剥離を生じやすくなる欠点がある。特に、積層めっ
きにおいて、例えば特公昭58−15554号に開示さ
れているような低Fe含有率5〜25vt%の主として
δ1.ζ相より成る下層zn−1”e合金めつきの上に
高Fe含有率60〜95wt%の主としてα相よシ成る
上層zn−4’e合金めつきを施した2層Zn−Feめ
つき鋼板のめつき密着性は単層のものに比べて劣る。そ
の原因としては、下層と上層とでめっき層の相構造が異
なるため、両めっき層界面のめつき密着性が良くなるこ
とおよび上層の合金成分含有率が高いことによると考え
られる。
このようにめっき密着性が劣るZn−J”e合金めつき
鋼板が自動車車体等にプレス成形される場合、成形加工
時にめっき層が剥離したシ、何らかの欠損を生じ、その
後シん酸塩処理を施しても所期の目標とするphosp
hophyllite Zn2Fe(PO4)2・4H
20を主体とする緻密な柱状結晶が得られず、塗装後の
耐食性や耐水塗膜二次密着性が劣る。さらに、下層と上
層とでFe含有率が太き(異るzn−Feめつき層にお
いては層間の電位差が大きいため、大きなカップル電流
が生じ、腐食の進行がはやくなる欠点もある。
鋼板が自動車車体等にプレス成形される場合、成形加工
時にめっき層が剥離したシ、何らかの欠損を生じ、その
後シん酸塩処理を施しても所期の目標とするphosp
hophyllite Zn2Fe(PO4)2・4H
20を主体とする緻密な柱状結晶が得られず、塗装後の
耐食性や耐水塗膜二次密着性が劣る。さらに、下層と上
層とでFe含有率が太き(異るzn−Feめつき層にお
いては層間の電位差が大きいため、大きなカップル電流
が生じ、腐食の進行がはやくなる欠点もある。
本発明は、上述したような従来におけるZn系合金めっ
き鋼板の種々の問題点を解消したものであって、塗装後
の耐食性、塗膜密着性、特に温水浸漬後の密着性のすぐ
れた表面処理鋼板の製造方法を提供しようとするもので
ある。
き鋼板の種々の問題点を解消したものであって、塗装後
の耐食性、塗膜密着性、特に温水浸漬後の密着性のすぐ
れた表面処理鋼板の製造方法を提供しようとするもので
ある。
以下、本発明の塗装後の耐食性および耐水塗膜二次密着
性にすぐれた表面処理鋼板の製造方法について詳細に説
明する。
性にすぐれた表面処理鋼板の製造方法について詳細に説
明する。
Zn−pe系めっき層またはZn−Fe−P系めつき層
の極く表面のFe含有率は60wt%以上と高い方が良
質なりん酸塩皮膜phosphophylliteが生
成しやすいが、Fe含有率の高い層自体の耐食性が悪い
ため、むやみに厚くめっきする必要はない。
の極く表面のFe含有率は60wt%以上と高い方が良
質なりん酸塩皮膜phosphophylliteが生
成しやすいが、Fe含有率の高い層自体の耐食性が悪い
ため、むやみに厚くめっきする必要はない。
一方、耐食性はFe含有率が5〜25wt%程度と低い
Zn−Fe系めっき層またはZn−Fe−P系めつき層
の方が優れている、従って、下層に低Fe含有率のめつ
き層、その上層に高Fe含有率のめつき層を施した2層
型F13−2n系めっきまたはZn−Fe−P系めつき
が良いことになるが、前述のようにめっき密着性が劣る
ことと両層間の電位差による腐食電流が大きいことのた
め、腐食性に問題がある。
Zn−Fe系めっき層またはZn−Fe−P系めつき層
の方が優れている、従って、下層に低Fe含有率のめつ
き層、その上層に高Fe含有率のめつき層を施した2層
型F13−2n系めっきまたはZn−Fe−P系めつき
が良いことになるが、前述のようにめっき密着性が劣る
ことと両層間の電位差による腐食電流が大きいことのた
め、腐食性に問題がある。
これに対して、本発明におけるように、zn−Fe系ま
たはZn−Fe−P系めつき鋼板を陽極溶解処理するこ
とによね、上記問題を解決できることを知見した。ここ
で、陽極溶解処理に供せられるzn−Fe系めっきまた
はZn−Fe−P系めつきとしては、Fe含含有率1御
〜40 〜0.5wt%の範囲にあるものが望ましい。この理由
は、Fe含有率が10vrt1未満では耐食性向上効果
が十分でなく、また40wt%を超えると返って耐食性
が低下するからである。P含有率は0、0003wt%
未満では効果が認められず、0.5wtチを超えるとめ
つき層が硬くな9すぎてめっき密着性等の低下を来す。
たはZn−Fe−P系めつき鋼板を陽極溶解処理するこ
とによね、上記問題を解決できることを知見した。ここ
で、陽極溶解処理に供せられるzn−Fe系めっきまた
はZn−Fe−P系めつきとしては、Fe含含有率1御
〜40 〜0.5wt%の範囲にあるものが望ましい。この理由
は、Fe含有率が10vrt1未満では耐食性向上効果
が十分でなく、また40wt%を超えると返って耐食性
が低下するからである。P含有率は0、0003wt%
未満では効果が認められず、0.5wtチを超えるとめ
つき層が硬くな9すぎてめっき密着性等の低下を来す。
陽極溶解処理は次のような灸件で行うのが望ましい。
(1)陽極溶解処理液は、硫酸、シん酸、はう酸、有機
酸などの酸あるいはこれらの酸のアルカリ金属等の塩を
溶解した水溶液が望ましく、液中には塩素イオン等のハ
ロゲンイオンの含有が少ない方が良い。この理由は、ハ
ロゲンイオンが多量に存在するとZn−Fe系またはZ
n−Fe−P系めつき層が均一溶解をおこし、表層がF
e1Jツチとなりにくいからである。
酸などの酸あるいはこれらの酸のアルカリ金属等の塩を
溶解した水溶液が望ましく、液中には塩素イオン等のハ
ロゲンイオンの含有が少ない方が良い。この理由は、ハ
ロゲンイオンが多量に存在するとZn−Fe系またはZ
n−Fe−P系めつき層が均一溶解をおこし、表層がF
e1Jツチとなりにくいからである。
(2) このような硫酸、シん酸、はう酸、有機酸(ク
エン酸等)あるいはこれらの金属塩、アンモニウム塩を
主体とする電解液中で上記Zn Fe rbるいはZn
−Fe−P系めつき鋼板を陽極溶解する電気量としては
、20〜200クーロン/ d m’程度が好適である
。その理由は、陽極溶解電気量が20ク一ロン/da’
未満では、表層が十分Feリッチにならないため所期の
性能が得られず、また200クーロン/diを超えると
、表層は十分Feリッチになるものの、Feリッチ層が
厚くなシすぎるため、めっき密着性、耐食性に問題が出
てくるからである。
エン酸等)あるいはこれらの金属塩、アンモニウム塩を
主体とする電解液中で上記Zn Fe rbるいはZn
−Fe−P系めつき鋼板を陽極溶解する電気量としては
、20〜200クーロン/ d m’程度が好適である
。その理由は、陽極溶解電気量が20ク一ロン/da’
未満では、表層が十分Feリッチにならないため所期の
性能が得られず、また200クーロン/diを超えると
、表層は十分Feリッチになるものの、Feリッチ層が
厚くなシすぎるため、めっき密着性、耐食性に問題が出
てくるからである。
(3)@極溶解液のpHは1〜13と酸性、中性、アル
カリ性いずれにしても使用可能である。特に中性あるい
はアルカリ性の液を用いると、片面Z n −F eめ
っき材あるいはZn−Fe−pめっl−の非めっき面を
エツチングすることなく、元の冷延面の清秋をそのまま
維持しつつ、めっき面の陽極溶解処理を行うことができ
る。
カリ性いずれにしても使用可能である。特に中性あるい
はアルカリ性の液を用いると、片面Z n −F eめ
っき材あるいはZn−Fe−pめっl−の非めっき面を
エツチングすることなく、元の冷延面の清秋をそのまま
維持しつつ、めっき面の陽極溶解処理を行うことができ
る。
(4)陽極溶解処理液の濃度については特に規定しない
が、0.1〜1モル/l程度が望ましい、また、浴温は
室温ないし80℃程度が望ましい。
が、0.1〜1モル/l程度が望ましい、また、浴温は
室温ないし80℃程度が望ましい。
上述したような陽極溶解処理液を用いてZn −Feま
たはZn−Fe−p系めっき鋼板を陽極溶解することに
より、Z n −p eまたはZn −F’e−P系め
っき層中のznを選択的に溶出して表層をFeリッチに
し、塗装後の耐食性、塗膜密着性、特に温水浸漬後の密
着性の優れた表面処理鋼板を製造することができる。
たはZn−Fe−p系めっき鋼板を陽極溶解することに
より、Z n −p eまたはZn −F’e−P系め
っき層中のznを選択的に溶出して表層をFeリッチに
し、塗装後の耐食性、塗膜密着性、特に温水浸漬後の密
着性の優れた表面処理鋼板を製造することができる。
以上のような陽極処理鋼板において、Zn−Fe系めっ
き鋼板に比べてZn−Fe−P系めつき鋼板の方がより
優れた性能を示した。すなわち、第1表から明らかなよ
うに、少ない陽極溶解電気量によっても優れた耐食性お
よび塗膜二次密着性を示す。従って、めっき密着性も優
れる。この理由は必ずしも明らかではないが、めっき表
層に少量のPが存在すると、りん酸塩化成処理の初期反
応が著しく促進されて初期結晶核数が多くなり、均一で
緻密なりん酸塩皮膜が形成されるため、塗膜二次密着性
に優れ、さらに耐食性においては、Zn−Feめつき層
中に共析しているPによりめっき層中のミクロセルが多
数生成するため、zn−11’eめつきそのものよりも
均一腐食となシ易く、全体として腐食速度が小さくなる
ものと考えられる。
き鋼板に比べてZn−Fe−P系めつき鋼板の方がより
優れた性能を示した。すなわち、第1表から明らかなよ
うに、少ない陽極溶解電気量によっても優れた耐食性お
よび塗膜二次密着性を示す。従って、めっき密着性も優
れる。この理由は必ずしも明らかではないが、めっき表
層に少量のPが存在すると、りん酸塩化成処理の初期反
応が著しく促進されて初期結晶核数が多くなり、均一で
緻密なりん酸塩皮膜が形成されるため、塗膜二次密着性
に優れ、さらに耐食性においては、Zn−Feめつき層
中に共析しているPによりめっき層中のミクロセルが多
数生成するため、zn−11’eめつきそのものよりも
均一腐食となシ易く、全体として腐食速度が小さくなる
ものと考えられる。
またPの混入した腐食生成物が生成し、局部腐食の軽減
により耐食性向上に寄与しているものと考えられる。な
お、陽極溶解処理前釦酸浸漬等により表面活性化を行う
ことも有効である。
により耐食性向上に寄与しているものと考えられる。な
お、陽極溶解処理前釦酸浸漬等により表面活性化を行う
ことも有効である。
以上、Zn−Fe系めっきあるいはZ、n −Fe −
P系めつきについて説明してきたが、これに加えて微量
の添加元素または添加物、例えば、N i 、co *
Cu、Cr+Mn、Mo+V、Sn、Ti +Cd+B
Ju203+5i02等を少なくとも1種添加しても、
Fe含有率が10〜40tvt%、P含有率が0.00
03〜0.5 wt%である限り、本発明に包含される
ものである。なお、Zn−Fe−P系めつきにおいて、
Pの代シにPと同族のAs、Sb、Biを入れても同様
の効果を奏する。
P系めつきについて説明してきたが、これに加えて微量
の添加元素または添加物、例えば、N i 、co *
Cu、Cr+Mn、Mo+V、Sn、Ti +Cd+B
Ju203+5i02等を少なくとも1種添加しても、
Fe含有率が10〜40tvt%、P含有率が0.00
03〜0.5 wt%である限り、本発明に包含される
ものである。なお、Zn−Fe−P系めつきにおいて、
Pの代シにPと同族のAs、Sb、Biを入れても同様
の効果を奏する。
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。
明する。
zn−Fe系およびZn−Fe−P系めっき鋼板をそれ
ぞれ第1表に示す陽極溶解処理条件で処理し、以下に記
す種々の試験を行った。
ぞれ第1表に示す陽極溶解処理条件で処理し、以下に記
す種々の試験を行った。
その結果を示す第1表から明らかなように、本発明の方
法によれば、上述した優れた特性を示すZn−Fe系め
っき鋼板およびZn−pe−p系めっき鋼板が得られる
。
法によれば、上述した優れた特性を示すZn−Fe系め
っき鋼板およびZn−pe−p系めっき鋼板が得られる
。
(1) めっき密着性
デュポン衝撃試験(局′径、荷重IKg、高さ50m)
を行った後、セロテープ剥離試験によシめっき密着性を
下記の通り評価した。
を行った後、セロテープ剥離試験によシめっき密着性を
下記の通り評価した。
◎・・・めっき剥離なし
○・・・めっき剥離わずかにあり
×・・・めっき剥離多い
(2)耐水塗膜二次密着性
ボンデライト+3030、付着量2.0±0.5φの化
成処理を施し、カチオン電着塗装後中塗り、上塗りの総
合塗膜厚90〜1ooμmを施し、40℃の温水に24
0時間浸漬後、速かに素地に達する2關角の基盤目を1
00個刻み、セロテープで剥離し、塗膜剥離面積比で評
価した。
成処理を施し、カチオン電着塗装後中塗り、上塗りの総
合塗膜厚90〜1ooμmを施し、40℃の温水に24
0時間浸漬後、速かに素地に達する2關角の基盤目を1
00個刻み、セロテープで剥離し、塗膜剥離面積比で評
価した。
(3)板合わせ部耐穴あき性
第1図に示す試料(1は冷延鋼板、2はめつき鋼板のめ
っき面)をりん酸塩処理後カチオン電着塗装置0μmを
施した後、複合腐食試験(JISZ2371による塩水
噴霧7時間、乾燥(70℃)2時間、塩水浸漬1時間、
室温乾燥2時間)を60日行い、板厚減少値にて評価し
た。
っき面)をりん酸塩処理後カチオン電着塗装置0μmを
施した後、複合腐食試験(JISZ2371による塩水
噴霧7時間、乾燥(70℃)2時間、塩水浸漬1時間、
室温乾燥2時間)を60日行い、板厚減少値にて評価し
た。
○・・・O〜0.1o藺
△・・・0.10〜0.20關
×・・・0.20 ms以上
第1図は複合腐食試験に供した板合わせ部試料の斜視図
である。 符号の説明 1・・・冷延鋼板、2・・・めっき面 舵1図
である。 符号の説明 1・・・冷延鋼板、2・・・めっき面 舵1図
Claims (1)
- Fe含有率10〜40wt%、P含有率0.0003〜
0.5wt5のzn−、Fe系めっきまたはzn−Fe
−P系めつき鋼板を陽極とし、硫酸、りん酸、はう酸、
有機酸およびこれらの塩から選択された1種以上の水溶
液を用い、20〜200クーロン/diの電気量で陽極
溶解処理することを特徴とする塗装後の耐食性および耐
水塗膜二次密着性にすぐれた表面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20333183A JPS6096790A (ja) | 1983-10-29 | 1983-10-29 | 塗装後の耐食性および耐水塗膜二次密着性にすぐれた表面処理鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20333183A JPS6096790A (ja) | 1983-10-29 | 1983-10-29 | 塗装後の耐食性および耐水塗膜二次密着性にすぐれた表面処理鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6096790A true JPS6096790A (ja) | 1985-05-30 |
Family
ID=16472237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20333183A Pending JPS6096790A (ja) | 1983-10-29 | 1983-10-29 | 塗装後の耐食性および耐水塗膜二次密着性にすぐれた表面処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6096790A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4997530A (en) * | 1987-11-03 | 1991-03-05 | National Research Development Corporation | Coating substrates |
US5630929A (en) * | 1994-10-17 | 1997-05-20 | Dipsol Chemicals Co., Ltd. | Highly corrosion-resistant zincate type zinc-iron-phosphorus alloy plating bath and plating method using the plating bath |
-
1983
- 1983-10-29 JP JP20333183A patent/JPS6096790A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4997530A (en) * | 1987-11-03 | 1991-03-05 | National Research Development Corporation | Coating substrates |
US5630929A (en) * | 1994-10-17 | 1997-05-20 | Dipsol Chemicals Co., Ltd. | Highly corrosion-resistant zincate type zinc-iron-phosphorus alloy plating bath and plating method using the plating bath |
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