JPS61119679A - 高耐食性亜鉛系合金メツキ鋼板 - Google Patents
高耐食性亜鉛系合金メツキ鋼板Info
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- JPS61119679A JPS61119679A JP24082884A JP24082884A JPS61119679A JP S61119679 A JPS61119679 A JP S61119679A JP 24082884 A JP24082884 A JP 24082884A JP 24082884 A JP24082884 A JP 24082884A JP S61119679 A JPS61119679 A JP S61119679A
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- C23C—COATING 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
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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】
（産業上の利用分野）
本発明はＮａＣＬ 、 ＣａＣ４等の水浴液が存在する
苛酷な腐食環境に曝される場合の耐食性、塗膜性能特に
自動車用鋼板に使用される場合の孔食に対して優れ友性
能を有する亜鉛系電気合金メッキ鋼板に関する。
苛酷な腐食環境に曝される場合の耐食性、塗膜性能特に
自動車用鋼板に使用される場合の孔食に対して優れ友性
能を有する亜鉛系電気合金メッキ鋼板に関する。
（従来の技術及びその問題点〕
従来から自動車用鋼板には防錆被覆層が施されていない
、いわゆる冷延鋼板が使われて米友。この冷延鋼板は、
自動車会社で自動車の各種部材に加工され、組立てられ
た後、燐酸塩処理を施し、次いで塗装される。即ち自動
車に使用されて込る冷延鋼板は、塗膜によって腐食から
保護されている。しかし近年になって自動車の耐久性向
上、特に腐食に基因する耐久性向上の要求が高くなシ、
従来の塗装のみではこの要求に必ずしも対処出釆なくな
つ几。例えば、冬期、道路の凍結を防止する之め塩を散
布するカナダにおいてＵ、１９８５年の自動車の車体腐
食に関するガイドラインとして１１０年間孔あきなし“
及び１５年間錆発生なし“を目標にしている。このガイ
ドラインに１カナダコード“とじて知られ、この友め車
体防錆に対する目標として各種対策が採られつつある。
、いわゆる冷延鋼板が使われて米友。この冷延鋼板は、
自動車会社で自動車の各種部材に加工され、組立てられ
た後、燐酸塩処理を施し、次いで塗装される。即ち自動
車に使用されて込る冷延鋼板は、塗膜によって腐食から
保護されている。しかし近年になって自動車の耐久性向
上、特に腐食に基因する耐久性向上の要求が高くなシ、
従来の塗装のみではこの要求に必ずしも対処出釆なくな
つ几。例えば、冬期、道路の凍結を防止する之め塩を散
布するカナダにおいてＵ、１９８５年の自動車の車体腐
食に関するガイドラインとして１１０年間孔あきなし“
及び１５年間錆発生なし“を目標にしている。このガイ
ドラインに１カナダコード“とじて知られ、この友め車
体防錆に対する目標として各種対策が採られつつある。
現在、冷延鋼板の耐食性、塗装後の耐食性を向上し、か
つ加工性を損なわすに量産可能なものとして、電気亜鉛
メッキ鋼板が広く使われている。
つ加工性を損なわすに量産可能なものとして、電気亜鉛
メッキ鋼板が広く使われている。
しかし、亜鉛メッキ鋼板は、亜鉛が地鉄よｐアノ−ディ
ック（Ａｎｏｄｉｃ）であるため、一般的な腐食環境で
は良好な耐食性を示すが、前述の様に塩類（ＮａＣＬ
、 ＣａＣＬ、等）を散布する苛酷な腐食環境では亜鉛
の腐食速度が大きく、短期間で亜鉛の犠牲防食作用が失
なわれ長期間の防食効果が得られない。
ック（Ａｎｏｄｉｃ）であるため、一般的な腐食環境で
は良好な耐食性を示すが、前述の様に塩類（ＮａＣＬ
、 ＣａＣＬ、等）を散布する苛酷な腐食環境では亜鉛
の腐食速度が大きく、短期間で亜鉛の犠牲防食作用が失
なわれ長期間の防食効果が得られない。
耐食性の向上にはメッキ量を増す事が最も簡単な方法で
ある。しかし、メッキ量の増ＤＯホ電気メッキでは著る
しい生産性の低下とコスト上昇をも九らし、経済的に望
ましくないば力≧９でなく、加工性、溶接性等の面でも
次の様な問題がある。
ある。しかし、メッキ量の増ＤＯホ電気メッキでは著る
しい生産性の低下とコスト上昇をも九らし、経済的に望
ましくないば力≧９でなく、加工性、溶接性等の面でも
次の様な問題がある。
即ち、メッキ鋼板全自動車部品に加工する際、特に絞シ
加工において、メッキ層が剥離したり、又その一部が削
シ取られて（所謂パウダリンク）プレス金型に堆積し、
成品に疵を生じる現象がある。この様なパウダリングを
起すと、金型の手入れで生産性が著るしぐ落ちるばかり
でなく、成品の性能にも悪影響がある所から、メッキ量
金少なくする必要がある。−万加工さｎ友各覆部材の組
立ては、殆んど抵抗溶接（スポット浴接〕が使われ、溶
接性の良悪が重視されている。溶接性には、メッキ量が
犬きぐ影響し、メッキ量がある程度以上に増えると、溶
接部の強度不足、外観不良等の欠陥を生じ易くなり、更
には溶接電極寿命の著るしい低下が生じる。従って、加
工性、溶接性の見地からすると、出来るだけ低メッキ量
である事が望ましい。更に、自動車用亜鉛メッキ鋼板は
最終的には塗装さｎるが、塗獲ヲ浸透しｔ腐食注水浴液
に亜鉛が腐食され易いために、塗膜面１ふぐｎ“（所謂
ブリスター〕を発生し、塗膜が素地から浮き上り剥離す
るという欠点がある。又、自動車が走行中、飛石等によ
シ塗膜欠陥が生じると、その部分から塗膜下の腐食が広
が９、塗膜剥離を生じ易い。
加工において、メッキ層が剥離したり、又その一部が削
シ取られて（所謂パウダリンク）プレス金型に堆積し、
成品に疵を生じる現象がある。この様なパウダリングを
起すと、金型の手入れで生産性が著るしぐ落ちるばかり
でなく、成品の性能にも悪影響がある所から、メッキ量
金少なくする必要がある。−万加工さｎ友各覆部材の組
立ては、殆んど抵抗溶接（スポット浴接〕が使われ、溶
接性の良悪が重視されている。溶接性には、メッキ量が
犬きぐ影響し、メッキ量がある程度以上に増えると、溶
接部の強度不足、外観不良等の欠陥を生じ易くなり、更
には溶接電極寿命の著るしい低下が生じる。従って、加
工性、溶接性の見地からすると、出来るだけ低メッキ量
である事が望ましい。更に、自動車用亜鉛メッキ鋼板は
最終的には塗装さｎるが、塗獲ヲ浸透しｔ腐食注水浴液
に亜鉛が腐食され易いために、塗膜面１ふぐｎ“（所謂
ブリスター〕を発生し、塗膜が素地から浮き上り剥離す
るという欠点がある。又、自動車が走行中、飛石等によ
シ塗膜欠陥が生じると、その部分から塗膜下の腐食が広
が９、塗膜剥離を生じ易い。
かかる亜鉛メッキ鋼板の欠点の解消を目的に、亜鉛より
も電位が貴（ｃａｔｈｏｄｉｃ） 、かつ地鉄よシは卑
（ＡｎｏｄｌＣ）で、地鉄に対して陽極防食効果があシ
、塩類による腐食速度が小さく、更に、塗装性能（特に
塗装後針食性、二次塗料密着性・・・・・・塗装部が腐
食環境に曝され友時の塗膜の密着性の劣化）、加工性、
溶接性に優ｎるという考え万に基づ５ハで、例えばＺｎ
−Ｆｅ系、Ｚｎ−Ｎｉ系、Ｚｎ −Ｆｅ −Ｎｉ系、Ｚ
ｎ −Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｚｎ−Ｆｅ−Ｃｒ系等、更には、
それ等を組合せｔ複層メッキ等特開昭５５−１１０７９
３号公報、特開昭５７−５１２８４号公報、特開昭５７
−１４９４８３号公報のように多くの亜鉛系合金メッキ
鋼板が開発されている。これ等の亜鉛系合金メッキ鋼板
は、全般的に亜鉛メッキ鋼板に比して優れ次性能を有し
ているものの、耐食性、特に、前述の塩類が散布さｎる
苛酷な腐食環境での孔食（Ｐｉｔｔｉｎｇ Ｃｏｒｒｏ
ｓｉｏｎ ）については、更に一段の向上が望まれてい
る。
も電位が貴（ｃａｔｈｏｄｉｃ） 、かつ地鉄よシは卑
（ＡｎｏｄｌＣ）で、地鉄に対して陽極防食効果があシ
、塩類による腐食速度が小さく、更に、塗装性能（特に
塗装後針食性、二次塗料密着性・・・・・・塗装部が腐
食環境に曝され友時の塗膜の密着性の劣化）、加工性、
溶接性に優ｎるという考え万に基づ５ハで、例えばＺｎ
−Ｆｅ系、Ｚｎ−Ｎｉ系、Ｚｎ −Ｆｅ −Ｎｉ系、Ｚ
ｎ −Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｚｎ−Ｆｅ−Ｃｒ系等、更には、
それ等を組合せｔ複層メッキ等特開昭５５−１１０７９
３号公報、特開昭５７−５１２８４号公報、特開昭５７
−１４９４８３号公報のように多くの亜鉛系合金メッキ
鋼板が開発されている。これ等の亜鉛系合金メッキ鋼板
は、全般的に亜鉛メッキ鋼板に比して優れ次性能を有し
ているものの、耐食性、特に、前述の塩類が散布さｎる
苛酷な腐食環境での孔食（Ｐｉｔｔｉｎｇ Ｃｏｒｒｏ
ｓｉｏｎ ）については、更に一段の向上が望まれてい
る。
耐食性の向上に、メッキ量の増加（（よシ最も簡単に達
成さｎるが、しかし既に亜鉛メッキ鋼板につＡて述べ友
ように、Ｚｎ系合金メッキ鋼板の場合においても、メッ
キコストの上昇、加工時のパウダリング、溶接性の劣化
等の問題を生じるため、出来るだけ低メッキ量である事
が望ましい。
成さｎるが、しかし既に亜鉛メッキ鋼板につＡて述べ友
ように、Ｚｎ系合金メッキ鋼板の場合においても、メッ
キコストの上昇、加工時のパウダリング、溶接性の劣化
等の問題を生じるため、出来るだけ低メッキ量である事
が望ましい。
（間雇点を解決するための手段１作用）以上の諸点に鑑
み、本発明者等は、耐食性、塗装性能のみではなく、加
工時のパウダリング性、溶接性等自動車用防錆鋼板に求
めらｎている諸注能に優れた自動車用防錆鋼板として、
最適な亜鉛系合金メッキ鋼板を得る事を目的に種々の検
討全行なつ几。
み、本発明者等は、耐食性、塗装性能のみではなく、加
工時のパウダリング性、溶接性等自動車用防錆鋼板に求
めらｎている諸注能に優れた自動車用防錆鋼板として、
最適な亜鉛系合金メッキ鋼板を得る事を目的に種々の検
討全行なつ几。
その結果、メッキ層自体の耐食性を向上させるために、
電位的にＺｎよりカソーディック化さｎ文亜鉛系合金メ
ッキ層Ｂ、Ｃｔ−イオン等全含有する腐食環境では腐食
速度が小さくなるが、腐食が進行するにつれて合金メッ
キ層中のＺｎが優先腐食され、残・存した責な合金化元
素Ｎｉ、 Ｆｅ、 Ｃｏ等の影響により、鋼板との電位
差が小さくなり、孔食を発生する原因となつｍり或いは
端面の犠牲防食能等を劣化し、耐食性能、特に耐食寿命
を劣化する原因になっていることが判った。従って、こ
扛らの亜鉛系合金メッキ層と鋼板の間の電位差を拡大し
て、犠牲防食能全確保すると共に、鋼板自体の耐孔食性
能を改良する事によって、腐食環境における腐食速度の
小さい亜鉛系合金メッキ層の良好な耐食性との相剰効果
により、低メッキ量で耐食性、特に耐食寿命が丁ぐれ、
また上記の如き各特性の丁ぐれ次亜鉛系合金メッキ鋼板
を得る事ができ友。
電位的にＺｎよりカソーディック化さｎ文亜鉛系合金メ
ッキ層Ｂ、Ｃｔ−イオン等全含有する腐食環境では腐食
速度が小さくなるが、腐食が進行するにつれて合金メッ
キ層中のＺｎが優先腐食され、残・存した責な合金化元
素Ｎｉ、 Ｆｅ、 Ｃｏ等の影響により、鋼板との電位
差が小さくなり、孔食を発生する原因となつｍり或いは
端面の犠牲防食能等を劣化し、耐食性能、特に耐食寿命
を劣化する原因になっていることが判った。従って、こ
扛らの亜鉛系合金メッキ層と鋼板の間の電位差を拡大し
て、犠牲防食能全確保すると共に、鋼板自体の耐孔食性
能を改良する事によって、腐食環境における腐食速度の
小さい亜鉛系合金メッキ層の良好な耐食性との相剰効果
により、低メッキ量で耐食性、特に耐食寿命が丁ぐれ、
また上記の如き各特性の丁ぐれ次亜鉛系合金メッキ鋼板
を得る事ができ友。
而して、その要旨とするとこるＢ、Ｃ： ０．０２％以
下、ｓｏｌ Ａｌ ： ０．００５〜０．０８ ％、Ｃ
ｒ ： ０．２〜１０チあるいは必要に応じてＴｉ、
Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒの１種又は２種以上をそれぞれ０．
０３〜０．５％含有して残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなる鋼板にＮｉ、 Ｃｏ。
下、ｓｏｌ Ａｌ ： ０．００５〜０．０８ ％、Ｃ
ｒ ： ０．２〜１０チあるいは必要に応じてＴｉ、
Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒの１種又は２種以上をそれぞれ０．
０３〜０．５％含有して残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなる鋼板にＮｉ、 Ｃｏ。
Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる拡散下地被覆層とＺｎに対して
Ｎｉ、 Ｆｅ、 Ｃｏ、 Ｍｏの１種又は２種以上を含
有せしめ′ｆｃＺｎ合金系被覆を施し友高耐食注Ｚｎ系
合金メッキ鋼板である。
Ｎｉ、 Ｆｅ、 Ｃｏ、 Ｍｏの１種又は２種以上を含
有せしめ′ｆｃＺｎ合金系被覆を施し友高耐食注Ｚｎ系
合金メッキ鋼板である。
以下に本発明について詳細に説明する。
転炉、電気炉等の溶解されたＣ鋼を連続鋳造法または造
塊、分塊法を経てスラブとし熱間圧延、冷間圧延あるい
はさらに焼鈍工程を経てＣ：０．１０チ以下、ｓｏｌ
ｋＡ ： ０．００５〜０．０８％、Ｃｒ：Ｑ、２〜１
０％を含有して残部が実質的にＦｅからなるメッキ原板
を製造する。Ｃは含有量の増加に鋼板の加工性を劣化し
、鋼板表面に点在して析出した多量のセメンタイトがＮ
ｉ、 Ｃｏ、 Ｎｉ −（’ｏ金合金の下地被覆処理後
或いに亜鉛系合金メッキ後に多ぐのピンホールを発生さ
せる原因となる。しｔがってＣ成分に耐食性を劣化する
有害元素として少ない万が好ましく、その上限ｔ−０，
１０％とし友。好ましいのＵｏ、０１％以下である。Ａ
ｔは溶鋼の脱酸元素であるが、製造され友鋼板中に残存
する５ｏｌＡｔ量が０．００５％未満では酸素ガスによ
る表面欠陥の発生率を著しく ′高め、下地処理面
或いは亜鉛系合金メッキ面に多量のピンホールが発生し
耐食性を劣化ｆる。
塊、分塊法を経てスラブとし熱間圧延、冷間圧延あるい
はさらに焼鈍工程を経てＣ：０．１０チ以下、ｓｏｌ
ｋＡ ： ０．００５〜０．０８％、Ｃｒ：Ｑ、２〜１
０％を含有して残部が実質的にＦｅからなるメッキ原板
を製造する。Ｃは含有量の増加に鋼板の加工性を劣化し
、鋼板表面に点在して析出した多量のセメンタイトがＮ
ｉ、 Ｃｏ、 Ｎｉ −（’ｏ金合金の下地被覆処理後
或いに亜鉛系合金メッキ後に多ぐのピンホールを発生さ
せる原因となる。しｔがってＣ成分に耐食性を劣化する
有害元素として少ない万が好ましく、その上限ｔ−０，
１０％とし友。好ましいのＵｏ、０１％以下である。Ａ
ｔは溶鋼の脱酸元素であるが、製造され友鋼板中に残存
する５ｏｌＡｔ量が０．００５％未満では酸素ガスによ
る表面欠陥の発生率を著しく ′高め、下地処理面
或いは亜鉛系合金メッキ面に多量のピンホールが発生し
耐食性を劣化ｆる。
ま九０．０８％を越える過剰ｒｊｓｏｌＡｔはＡｔ系酸
化物を鋼表面に多く点在せしめ、不メツキ部分あるいは
ピンホール全発生してメッキの健全性を失い、耐食性を
劣化する。したがって鋼中に含有さ扛るｓ ｏ ｌ Ａ
Ｊａは、耐食性が安定して確保できる量として０．００
５〜０．０８％に限定した。
化物を鋼表面に多く点在せしめ、不メツキ部分あるいは
ピンホール全発生してメッキの健全性を失い、耐食性を
劣化する。したがって鋼中に含有さ扛るｓ ｏ ｌ Ａ
Ｊａは、耐食性が安定して確保できる量として０．００
５〜０．０８％に限定した。
Ｃｒの添加は、腐食環境に曝された鋼板の電位を責な方
向に近づけ、鋼板自体の耐食性を向上せしめるとともに
、鋼板表面に施されるＮｉ、 Ｃｏ、 Ｎｉ −Ｃｏ合
金の下地被覆、拡散層とあいまって、Ｃ４−イオンを含
有する腐食環境における耐孔食性能の向上と、亜鉛系合
金メッキ層との電位差拡大による亜鉛系合金メッキ層の
犠牲防食能を腐食環境に曝され友後も確保する。
向に近づけ、鋼板自体の耐食性を向上せしめるとともに
、鋼板表面に施されるＮｉ、 Ｃｏ、 Ｎｉ −Ｃｏ合
金の下地被覆、拡散層とあいまって、Ｃ４−イオンを含
有する腐食環境における耐孔食性能の向上と、亜鉛系合
金メッキ層との電位差拡大による亜鉛系合金メッキ層の
犠牲防食能を腐食環境に曝され友後も確保する。
而して、 Ｃｒの添加量が０．２％未満では上記の効果
が得られず、ま７Ｃｒの添加量が１０％をこえると成形
加工時にリジングが発生し、成形加工品の外観及び板厚
にも変動が生じるので耐食性能の点からも好ましくない
。従°つて、Ｃｒの添加量は０．２〜１０チとし好まし
くは０．５〜８チである。
が得られず、ま７Ｃｒの添加量が１０％をこえると成形
加工時にリジングが発生し、成形加工品の外観及び板厚
にも変動が生じるので耐食性能の点からも好ましくない
。従°つて、Ｃｒの添加量は０．２〜１０チとし好まし
くは０．５〜８チである。
又、本発明においては上記の鋼成分に対して、Ｔｉ、
Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒ ｔ７） １種又は２種以上でそれ
ぞｆｌｏ、０３〜０．５ ％を添加する。これは、本
発明が苛酷な成形加工が要求される用途、例えば深絞り
成形形状が複残なりオーターパネル、リヤーフェンダ−
。
Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒ ｔ７） １種又は２種以上でそれ
ぞｆｌｏ、０３〜０．５ ％を添加する。これは、本
発明が苛酷な成形加工が要求される用途、例えば深絞り
成形形状が複残なりオーターパネル、リヤーフェンダ−
。
フロントフェンダ−等のように、鋼板自体に優れた成形
加工性と耐食性を要求される場合、Ｔｉ、Ｎｂ。
加工性と耐食性を要求される場合、Ｔｉ、Ｎｂ。
Ｖ、Ｚｒの１種又は２種以上全添加する事によって、鋼
中のＣと結合せしめクロムカーバイドの析出を防止して
Ｃｒの有効化を計り、良好な成形加工性と、耐食性の向
上が可能となる。この場合のＴｉ、 Ｎｂなどの鋼成分
の含有量が０．０３％未満ではクロムカーバイドの析出
を防止して、成形加工性及び耐食性を向上せしめる効果
が少なく、またその含有量が０．５０％を越えるとその
効果が飽和て達し経済的でなくなると共に、これら成分
の析出によって素材の硬質化を起し、成形加工性を劣化
する傾向にある。特に、好ましくはこれら元素の含有量
が０．０５〜０．３０％の範囲である。
中のＣと結合せしめクロムカーバイドの析出を防止して
Ｃｒの有効化を計り、良好な成形加工性と、耐食性の向
上が可能となる。この場合のＴｉ、 Ｎｂなどの鋼成分
の含有量が０．０３％未満ではクロムカーバイドの析出
を防止して、成形加工性及び耐食性を向上せしめる効果
が少なく、またその含有量が０．５０％を越えるとその
効果が飽和て達し経済的でなくなると共に、これら成分
の析出によって素材の硬質化を起し、成形加工性を劣化
する傾向にある。特に、好ましくはこれら元素の含有量
が０．０５〜０．３０％の範囲である。
鋼中に含有される不可避的不純物のＰ、Ｓ等に結晶粒界
に析出して結晶粒界をぜい化するため少ない程よい。尚
、本発明においては、その用途によっては、Ｔｉ、 Ｎ
ｂ等等温添加几鋼板に対して（１，０，０００１〜０．
００３％のＢ−ｉ添加してもよい。Ｂは結晶粒界に析出
するので、浴接或いはロウ付は作業等の高熱操作を受け
る場合に、これら熱影響部での結晶粒の成長、粗大化を
防止する有効な成分である。
に析出して結晶粒界をぜい化するため少ない程よい。尚
、本発明においては、その用途によっては、Ｔｉ、 Ｎ
ｂ等等温添加几鋼板に対して（１，０，０００１〜０．
００３％のＢ−ｉ添加してもよい。Ｂは結晶粒界に析出
するので、浴接或いはロウ付は作業等の高熱操作を受け
る場合に、これら熱影響部での結晶粒の成長、粗大化を
防止する有効な成分である。
上記のように成分組成に構成されたメッキ原板は、脱脂
、酸洗等のメッキ前処理工程を経て％ Ｎ ｉ＋Ｃｏ、
Ｎｉ−Ｃｏ合金のいずれかの一層からなる拡散層の下
地被覆処理が施さｎる。これらの下地被覆処理方法は、
メッキ浴組成、メッキ条件等は特に規定さｎるものでは
ないが、大体電流密度３〜３００’／ｄ ｙｌ ｓ メ
ッキ温度８０℃以下がよい。メッキ浴組成の一例及びメ
ッキ条件の一例をあげれば下記の如くである。
、酸洗等のメッキ前処理工程を経て％ Ｎ ｉ＋Ｃｏ、
Ｎｉ−Ｃｏ合金のいずれかの一層からなる拡散層の下
地被覆処理が施さｎる。これらの下地被覆処理方法は、
メッキ浴組成、メッキ条件等は特に規定さｎるものでは
ないが、大体電流密度３〜３００’／ｄ ｙｌ ｓ メ
ッキ温度８０℃以下がよい。メッキ浴組成の一例及びメ
ッキ条件の一例をあげれば下記の如くである。
（］）Ｎｉメッキ浴
電流密度 １５Ａ／ｄＴ？
（２） Ｃｏメッキ浴
電流密度 １０Ａ／ｄｒｒ？
（３） Ｎｉ −Ｃｏ合金メッキ浴
電流密度 ７．５Ａ／ｄぜ
などを用いて、電気メッキを行なえばよい。
又、これらの電気メッキによる下地前処理後或いはこれ
らの金属イオンを含有する水溶液、例えばさく酸ニッケ
ル（ｌｏｏ ｇ／ｌ ）−界面活性剤系の水溶液を塗布
乾燥後に、各々非酸化性酸いは還元性或いに還元性雰囲
気で、６００〜８５０℃で加・〜１８０秒の加熱拡散処
理全行ない、Ｎｉ −Ｆｅ、 Ｃｏ −Ｆｅ、 Ｎｉ−
Ｃｏ−Ｆｅ等からなる拡散処理層を形成する。
らの金属イオンを含有する水溶液、例えばさく酸ニッケ
ル（ｌｏｏ ｇ／ｌ ）−界面活性剤系の水溶液を塗布
乾燥後に、各々非酸化性酸いは還元性或いに還元性雰囲
気で、６００〜８５０℃で加・〜１８０秒の加熱拡散処
理全行ない、Ｎｉ −Ｆｅ、 Ｃｏ −Ｆｅ、 Ｎｉ−
Ｃｏ−Ｆｅ等からなる拡散処理層を形成する。
尚、この場合、下地被覆層の一部がＮｉ、 Ｃｏ、 Ｎ
ｉ−Ｃｏの形態のままで残存してもよい。さらに、この
下地被覆処理層の付与及び加熱拡散処理を施すにあたシ
、これらの処理は冷間圧延材ＣＡｓ Ｃｏ１ｄ材〕或い
は冷間圧延後に焼鈍した素材のいずれに適用してもよい
。しかしながら、冷間圧延材にこれらの下地被覆処理を
施し、材質の焼鈍を兼ねて拡散処理を行なうのが好まし
い。
ｉ−Ｃｏの形態のままで残存してもよい。さらに、この
下地被覆処理層の付与及び加熱拡散処理を施すにあたシ
、これらの処理は冷間圧延材ＣＡｓ Ｃｏ１ｄ材〕或い
は冷間圧延後に焼鈍した素材のいずれに適用してもよい
。しかしながら、冷間圧延材にこれらの下地被覆処理を
施し、材質の焼鈍を兼ねて拡散処理を行なうのが好まし
い。
すなわち、冷間圧延材（Ａｓ Ｃｏ１ｄ材）の加工歪に
よって、下地被覆層と鋼板の相互拡散が促進される傾向
が太きいため、短時間の加熱処理で目的の拡散被覆層を
得る事ができる。ま友、同時に、Ｃｒ含有量が２５係以
上になると酸化され易い傾向にあるので、加熱焼鈍雰囲
気を調整する必要があるが、上記の如く焼鈍と拡散処理
を同時に行なう場合は、下地被覆層のいんぺい効果によ
って、その駿ｆヒを防止できるので、加熱雰囲気の調整
が容易になる利点もある。
よって、下地被覆層と鋼板の相互拡散が促進される傾向
が太きいため、短時間の加熱処理で目的の拡散被覆層を
得る事ができる。ま友、同時に、Ｃｒ含有量が２５係以
上になると酸化され易い傾向にあるので、加熱焼鈍雰囲
気を調整する必要があるが、上記の如く焼鈍と拡散処理
を同時に行なう場合は、下地被覆層のいんぺい効果によ
って、その駿ｆヒを防止できるので、加熱雰囲気の調整
が容易になる利点もある。
拡散下地被覆層は、 Ｃｒ含有鋼板の表面を改質して、
耐食注、耐孔食性を向上せしめるとともに、Ｚｎ系合金
メッキ層との電位差を犬きぐして、その犠牲防食効果を
確保するために設けらｎるもので、その厚さは、０．０
１〜１．５μで使用するとよい。
耐食注、耐孔食性を向上せしめるとともに、Ｚｎ系合金
メッキ層との電位差を犬きぐして、その犠牲防食効果を
確保するために設けらｎるもので、その厚さは、０．０
１〜１．５μで使用するとよい。
下地被覆層の厚さが００１μ未満では原板の拡散処理に
よって均一な拡散被覆層が得られない之め、下地被覆層
の欠陥部が多く生成されない場合もある。一方、その下
地被覆層の厚さが１．５μをこえる場合には、拡散被覆
層の目的とする効果が飽和するとともに、拡散下地被覆
層の表面に下地被覆層の形態のままで多くのＮｉ、 Ｃ
ｏ、 Ｎｉ−Ｃｏ合金が残り、成形ｂロ二性を劣化する
場合もある。従って、拡散下地被覆層の厚さは、下地被
覆層として０．０１〜１．５μが好ましい。
よって均一な拡散被覆層が得られない之め、下地被覆層
の欠陥部が多く生成されない場合もある。一方、その下
地被覆層の厚さが１．５μをこえる場合には、拡散被覆
層の目的とする効果が飽和するとともに、拡散下地被覆
層の表面に下地被覆層の形態のままで多くのＮｉ、 Ｃ
ｏ、 Ｎｉ−Ｃｏ合金が残り、成形ｂロ二性を劣化する
場合もある。従って、拡散下地被覆層の厚さは、下地被
覆層として０．０１〜１．５μが好ましい。
次に、これらの拡散下地被覆層の上層１ｃＺｎに対して
Ｎｉ、 Ｆｅ、 Ｃｏ、 Ｍｏ １種又は２種以上を含
有した亜鉛系合金メッキを施す。
Ｎｉ、 Ｆｅ、 Ｃｏ、 Ｍｏ １種又は２種以上を含
有した亜鉛系合金メッキを施す。
以上に説明したよりにＣｒ含有９＠仮に拡散下地被覆層
を施した鋼板は、従来の鋼板に比して耐食性が優れてい
るものの、自動車用防錆鋼板としての耐食性が十分でな
く、また赤錆の発生が認められる。し友がって前記の亜
鉛系合金メッキ層を施す必要がある。
を施した鋼板は、従来の鋼板に比して耐食性が優れてい
るものの、自動車用防錆鋼板としての耐食性が十分でな
く、また赤錆の発生が認められる。し友がって前記の亜
鉛系合金メッキ層を施す必要がある。
亜鉛系合金メッキ層は、その腐食速度が小さく、又塗装
性能のすぐれｔものとして、 Ｚｎに対してＮｉ。
性能のすぐれｔものとして、 Ｚｎに対してＮｉ。
Ｆｅ、 Ｃｏ、 Ｍｏの１種又は２種以上を含有しｔも
のを使用する。この場合該被覆層中のＮｉ、ｒｅなどの
合金化成分が７６５％未満では、亜鉛系合金メッキ層の
塗膜を通って侵入する腐食水溶液によってメッキ層が溶
解され、その腐食生成物によって塗膜に微小なフクレ（
ブリスター）を生じるなど塗装後の耐食性が充分でない
。又、合金化元素が３０％をこえる場合は、合金メッキ
層のピンホール生成量が多くなって耐食性向と効果が期
待できず、またメッキ層がもろくなる定め成形加工性が
劣化（成形、 加工時にパウダリングが発生し易くなる
）するので好ましくない。さらに、これらの亜鉛層合金
メッキ層は、耐食性確保の点から１．５μ以上メッキま
几溶接性、成形加工性、特にパウダリング防止から８μ
以下がよい。
のを使用する。この場合該被覆層中のＮｉ、ｒｅなどの
合金化成分が７６５％未満では、亜鉛系合金メッキ層の
塗膜を通って侵入する腐食水溶液によってメッキ層が溶
解され、その腐食生成物によって塗膜に微小なフクレ（
ブリスター）を生じるなど塗装後の耐食性が充分でない
。又、合金化元素が３０％をこえる場合は、合金メッキ
層のピンホール生成量が多くなって耐食性向と効果が期
待できず、またメッキ層がもろくなる定め成形加工性が
劣化（成形、 加工時にパウダリングが発生し易くなる
）するので好ましくない。さらに、これらの亜鉛層合金
メッキ層は、耐食性確保の点から１．５μ以上メッキま
几溶接性、成形加工性、特にパウダリング防止から８μ
以下がよい。
さらに、本発明においては、亜鉛系合金メッキ層の化成
処理性、溶接性の向上、カチオン電着塗装時のクレータ
−発生防止のためｆｃ１６０％以上のＦｅｆ主成分とす
る厚さ１μ以下のＺｎ−Ｆｅ系合金（Ｚｎ −Ｆｅ、
Ｚｎ −Ｆｅ −Ｎｉ、 Ｚｎ −Ｆｅ −Ｃｏ、 Ｚ
ｎ −Ｆｅ −Ｐ ）、及び０．５μ厚さ以下のＦｅ系
合金（Ｆｅ −Ｐ 、 Ｆｅ −Ｎｉ。
処理性、溶接性の向上、カチオン電着塗装時のクレータ
−発生防止のためｆｃ１６０％以上のＦｅｆ主成分とす
る厚さ１μ以下のＺｎ−Ｆｅ系合金（Ｚｎ −Ｆｅ、
Ｚｎ −Ｆｅ −Ｎｉ、 Ｚｎ −Ｆｅ −Ｃｏ、 Ｚ
ｎ −Ｆｅ −Ｐ ）、及び０．５μ厚さ以下のＦｅ系
合金（Ｆｅ −Ｐ 、 Ｆｅ −Ｎｉ。
Ｆｅ−Ｃｏ）等を前記亜鉛系合金被覆層を施してもよい
。この場合、各々の厚さがその上限をこえると一パウダ
リング性が劣化Ｔる事及び腐食環境に曝され几場合Ｆｅ
の腐食生成物である赤錆生成量が多くなり、赤錆付着下
での隙間腐食にょる孔食を発生し易＋へ等の欠点が生じ
る。
。この場合、各々の厚さがその上限をこえると一パウダ
リング性が劣化Ｔる事及び腐食環境に曝され几場合Ｆｅ
の腐食生成物である赤錆生成量が多くなり、赤錆付着下
での隙間腐食にょる孔食を発生し易＋へ等の欠点が生じ
る。
（発明の効果〕
以上の如（、Ｃｒ含有鋼成分及び拡散下地被覆層に亜鉛
系合金メッキ層を施し定本発明の耐食注鋼板は、腐食環
境において腐食水塔液に曝さｎた時、メッキ層自体の耐
食性が優れているため、長期に ゛わたって下地鋼
板に対する防食効果が持続する事及び合金メッキ層てピ
ンホール、成形加工時の地鉄に達する傷つき等の欠陥部
、特にメッキ層の腐食が進行してＺｎの優先溶解が生じ
て合金化元素の残存が多くなつ几場合におけるこれら欠
陥部或いは鋼板の端面部等におけるＦｅ露出部分に対し
て、亜鉛系合金メッキ層の鋼板に対する犠牲防食効果が
維持さｎる事によって、これらの部分からの穿孔腐食が
防止しうるので、その耐食寿命の向上効果が著しい。
系合金メッキ層を施し定本発明の耐食注鋼板は、腐食環
境において腐食水塔液に曝さｎた時、メッキ層自体の耐
食性が優れているため、長期に ゛わたって下地鋼
板に対する防食効果が持続する事及び合金メッキ層てピ
ンホール、成形加工時の地鉄に達する傷つき等の欠陥部
、特にメッキ層の腐食が進行してＺｎの優先溶解が生じ
て合金化元素の残存が多くなつ几場合におけるこれら欠
陥部或いは鋼板の端面部等におけるＦｅ露出部分に対し
て、亜鉛系合金メッキ層の鋼板に対する犠牲防食効果が
維持さｎる事によって、これらの部分からの穿孔腐食が
防止しうるので、その耐食寿命の向上効果が著しい。
ま几、これら亜鉛系合金メッキ層の防食効果がなくなつ
九場合にも、鋼板自体のＣｒが含有され次効果及び耐食
性にすぐれたＮｉ、 Ｃｏ、 Ｎｉ −Ｃｏ合金等の拡
散被覆層を生成せしめ交効果と相まって、メッキ原板の
耐食性向上による孔食の進行を抑制する効果が得られる
。
九場合にも、鋼板自体のＣｒが含有され次効果及び耐食
性にすぐれたＮｉ、 Ｃｏ、 Ｎｉ −Ｃｏ合金等の拡
散被覆層を生成せしめ交効果と相まって、メッキ原板の
耐食性向上による孔食の進行を抑制する効果が得られる
。
このように、亜鉛層合金メッキ層と下地鋼板、その表面
の拡散被覆層との相剰効果で極めて優ｎ次耐食注、耐食
寿命が得られる所からメッキ量の低減が可能となシ、溶
接性、パウダリング性がその結果として良好であシ、ま
たメッキ層自体の優れ交化成処理性、塗装性能と相まっ
て、極めてすぐれ友高耐食註、防錆鋼板が得られる。
の拡散被覆層との相剰効果で極めて優ｎ次耐食注、耐食
寿命が得られる所からメッキ量の低減が可能となシ、溶
接性、パウダリング性がその結果として良好であシ、ま
たメッキ層自体の優れ交化成処理性、塗装性能と相まっ
て、極めてすぐれ友高耐食註、防錆鋼板が得られる。
（実施例）
次に、本発明の冥施例金述べる。
冷間圧延されｆｔ−０，８ｙｔｓ板厚のＣｒ含有鋼板（
ＡｓＣｂｌｄ材〕を脱脂後、第１表に示す各種の下地被
覆層を電気メツキ後に水系含有還元性雰囲気で加熱拡散
処理を行なって拡散下地被覆層を設けｔ０該素材に亜鉛
系合金メッキ層？設けてその性能評価結果を行なった。
ＡｓＣｂｌｄ材〕を脱脂後、第１表に示す各種の下地被
覆層を電気メツキ後に水系含有還元性雰囲気で加熱拡散
処理を行なって拡散下地被覆層を設けｔ０該素材に亜鉛
系合金メッキ層？設けてその性能評価結果を行なった。
第２表にその性能評価結果を示す。
尚、評価試験は以下に示す条件で実施しｔ０■無塗装材
の塩水噴霧試験後の耐食性 評価材に対して地鉄に達するスクラッチ［−入れ、塩水
噴霧試、験５００時間後の孔食深さにより、その耐食性
を評価した。尚、評価基準は以下の通シである。
の塩水噴霧試験後の耐食性 評価材に対して地鉄に達するスクラッチ［−入れ、塩水
噴霧試、験５００時間後の孔食深さにより、その耐食性
を評価した。尚、評価基準は以下の通シである。
◎・・・板厚減少量０．２５ｗ以下の場合○・・・
０．３５■以下 Ｉ△・・・ ０．５０
調以下 〃Ｘ・・・ ０，５０閣こえる場合■
無塗装材のサイクリックコロジョンテストニヨる耐食性
評価 延び率１０チのバルジ加工全行なった評価材に対して、
直径７〜１０ｍ＋の細石？圧力３．５にに−でＬＯ秒間
、１−当り２．５ｇが衝突するようにチッピングさせて
から、第１図に示す条件のサイクリックコロジョンテス
） ’ｋ １２０サイクル行ない、赤錆発生部分の板厚
減少量を測定して、その耐食性全評価した。尚、評価は
以下の基準によった。
０．３５■以下 Ｉ△・・・ ０．５０
調以下 〃Ｘ・・・ ０，５０閣こえる場合■
無塗装材のサイクリックコロジョンテストニヨる耐食性
評価 延び率１０チのバルジ加工全行なった評価材に対して、
直径７〜１０ｍ＋の細石？圧力３．５にに−でＬＯ秒間
、１−当り２．５ｇが衝突するようにチッピングさせて
から、第１図に示す条件のサイクリックコロジョンテス
） ’ｋ １２０サイクル行ない、赤錆発生部分の板厚
減少量を測定して、その耐食性全評価した。尚、評価は
以下の基準によった。
◎・・・板厚減少量０．５ ｍ以下、
○・・・ ０．６−以下
△・・・穿孔腐食の発生３ケ以下
×・・・穿孔腐食が３ケより多く、多数発生■カチオン
電着塗装後の耐食性 評価材に対して、付着１約２．３〜２．８ ｇ／ｄ （
片面当り）の燐酸塩処理を施し定径、厚さ加μのカチオ
ン電着塗装を施しｔ０次いで、該評価材に対して地鉄に
達するスクラッチ傷を入ｎ１塩水噴霧試験１０００時間
全行ない、その板厚減少量よりその耐食性評価全行なり
九。
電着塗装後の耐食性 評価材に対して、付着１約２．３〜２．８ ｇ／ｄ （
片面当り）の燐酸塩処理を施し定径、厚さ加μのカチオ
ン電着塗装を施しｔ０次いで、該評価材に対して地鉄に
達するスクラッチ傷を入ｎ１塩水噴霧試験１０００時間
全行ない、その板厚減少量よりその耐食性評価全行なり
九。
◎・・・板厚減少量０．３閘以下
○・・・ ０．４＋ｍＩ
△・・・板厚減少量０．５ｍｓ以下
×・・・ ０．５簡をこえるか孔食発生■３
Ｃｏａｔ材の耐食性 ブランクサイズ０．８ Ｘ ５００ Ｘ ５００■、潤
滑油塗油後しわ押え圧力２０Ｔで１５０ Ｘ １５０ｍ
角のポンチで１００１１Ｉ＋深さの角筒絞り全行なつ、
を場合の四辺の側壁部′ＯＱｌら試料を切夛出し評価材
とし友。該素材につめて、燐酸塩処理後（２，３〜２．
８ ｇ／−寸着詮〕、カチオン電着１５μ塗装、中塗り
Ｉμ、上塗り３５μ塗装後に■と同様のグラベロチッピ
ングテスト後に、■と同一条件のサイクリックコロジョ
ンテストｔ−１５０サイクル実施した。その後に、赤錆
発生部の穿孔腐食部分の板厚減少量よ）その耐食性を評
価し念。
Ｃｏａｔ材の耐食性 ブランクサイズ０．８ Ｘ ５００ Ｘ ５００■、潤
滑油塗油後しわ押え圧力２０Ｔで１５０ Ｘ １５０ｍ
角のポンチで１００１１Ｉ＋深さの角筒絞り全行なつ、
を場合の四辺の側壁部′ＯＱｌら試料を切夛出し評価材
とし友。該素材につめて、燐酸塩処理後（２，３〜２．
８ ｇ／−寸着詮〕、カチオン電着１５μ塗装、中塗り
Ｉμ、上塗り３５μ塗装後に■と同様のグラベロチッピ
ングテスト後に、■と同一条件のサイクリックコロジョ
ンテストｔ−１５０サイクル実施した。その後に、赤錆
発生部の穿孔腐食部分の板厚減少量よ）その耐食性を評
価し念。
◎・・・板厚減少量０．５膓以下
○・・・ ０．７簡以下
Δ・・・穿孔腐食、数点発生（１０ケ未満）×・・・穿
孔腐食１０数点以上発生（１０ケ以上発生）■成形加工
性 ブランクサイズ０．８ ｘ ５０ｏ ｘ ５ｏＯ調、潤
滑油塗布後、しわ押え圧力３０Ｔの条件で１５０Ｘ１５
０ｗ角のポンチで角筒絞りを行ない、絞９深さの限界と
角筒絞り材外面のカジリの発生伏況よシ評価した。
孔腐食１０数点以上発生（１０ケ以上発生）■成形加工
性 ブランクサイズ０．８ ｘ ５０ｏ ｘ ５ｏＯ調、潤
滑油塗布後、しわ押え圧力３０Ｔの条件で１５０Ｘ１５
０ｗ角のポンチで角筒絞りを行ない、絞９深さの限界と
角筒絞り材外面のカジリの発生伏況よシ評価した。
◎・・・成形加工注極めて良好
○・・・成形加工性比較的良好
△・・・成形加工によるメッキ層のカジリ可成！１発生
×・・・成形加工不可
第１図は本発明の実施例における耐食性を評価する際の
１サイクルを示す図である。
１サイクルを示す図である。
Claims (2)
- （１）Ｃ：０．１０％以下 ｓｏｌＡｌ：０．００５〜０．０８％ Ｃｒ：０．２〜１０％ を含有して残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼
板に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる拡散下地被
覆層、さらにＺｎに対してＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏの１
種又は２種以上を含有せしめたＺｎ合金系被覆層を施し
た事を特徴とする高耐食性亜鉛系合金メッキ鋼板。 - （２）Ｃ：０．０２％以下 ｓｏｌＡｌ：０．００５〜０．０８％ Ｃｒ：０．２〜１０％ Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒの１種又は２種以上をそれぞれ０
．０３〜０．５％を含有して残部がＦｅおよび不可避的
不純物からなる鋼板にＮｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｏ合金から
なる拡散下地被覆層、さらにＺｎに対してＮｉ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｍｏの１種又は２種以上を含有せしめたＺｎ合金
系被覆を施した事を特徴とする高耐食性亜鉛系合金メッ
キ鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24082884A JPS61119679A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 高耐食性亜鉛系合金メツキ鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24082884A JPS61119679A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 高耐食性亜鉛系合金メツキ鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119679A true JPS61119679A (ja) | 1986-06-06 |
| JPH0520514B2 JPH0520514B2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17065296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24082884A Granted JPS61119679A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 高耐食性亜鉛系合金メツキ鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119679A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1405934A2 (en) * | 2002-09-23 | 2004-04-07 | United Technologies Corporation | Zinc-diffused alloy coating for corrosion/heat protection |
| JP2009109475A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-21 | Jfe Steel Corp | 表面処理鋼板の耐食性評価方法 |
| JPWO2016178372A1 (ja) * | 2015-05-07 | 2018-03-29 | 株式会社日立製作所 | 耐食皮膜を有する積層体とその製造方法 |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP24082884A patent/JPS61119679A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1405934A2 (en) * | 2002-09-23 | 2004-04-07 | United Technologies Corporation | Zinc-diffused alloy coating for corrosion/heat protection |
| EP1405934A3 (en) * | 2002-09-23 | 2006-02-01 | United Technologies Corporation | Zinc-diffused alloy coating for corrosion/heat protection |
| JP2009109475A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-21 | Jfe Steel Corp | 表面処理鋼板の耐食性評価方法 |
| JPWO2016178372A1 (ja) * | 2015-05-07 | 2018-03-29 | 株式会社日立製作所 | 耐食皮膜を有する積層体とその製造方法 |
| US10836138B2 (en) | 2015-05-07 | 2020-11-17 | Hitachi, Ltd. | Laminated body having corrosion-resistant coating, and method for manufacturing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0520514B2 (ja) | 1993-03-19 |
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