JPS61143582A - 耐食性メツキ鋼材 - Google Patents

耐食性メツキ鋼材

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JPS61143582A
JPS61143582A JP26303584A JP26303584A JPS61143582A JP S61143582 A JPS61143582 A JP S61143582A JP 26303584 A JP26303584 A JP 26303584A JP 26303584 A JP26303584 A JP 26303584A JP S61143582 A JPS61143582 A JP S61143582A
Authority
JP
Japan
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layer
steel material
film
plated steel
chromate
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Pending
Application number
JP26303584A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Ikeda
聡 池田
Nobukazu Suzuki
鈴木 信和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61143582A publication Critical patent/JPS61143582A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、特に家電用鋼材等として好適な、fiF#食
性に優れた合金化電気Znメッキ鋼材に関するものであ
る。
(従来技術とその問題点) 鋼材(鋼帯、鋼板、鋼管、型鋼等を含む)の耐食性向上
のために、Znメッキ、Zn−Niメッキ、等の各種の
メー、キが行われている。また、これらのメッキ鋼材の
性能を更に向上させるために、上層にクロメート皮膜及
びまたは有機系樹脂皮膜を形成する方法も検討されてい
る。
これらのメッキ材中、Zn−鉄族系電気メッキ鋼材は、
それ自体優れた耐食性を有しているが、これに更にクロ
メート皮膜を化学反応により形成させようとすると、C
r付着量にして数mg/rr+’程度しか皮膜が形成で
きないという欠点を有している。
太発明者らは、この点を解決すべく鋭意研究した結果、
Zn−鉄族系合金化電気メツキ層上に、 Zn又は、鉄
族系元素の酸化物又は水酸化物を形成する事により、ク
ロメート処理性を著しく改善出来る事を見い出し、本発
明をなしたものである。
(発明の構成と作用) 本発明は、鋼材又はメッキ鋼材上に、鉄族系元素(Fe
 、 Ni、 Go)を5〜50vH含むZn−鉄族系
合金メッキ層を1〜50g/m’形成させ、その上にZ
n又は鉄族系元素の酸化物もしくは水酸化物のうちの、
少くとも1層類以上を、 IOA〜1uLの厚さで形成
させ、さらにその上に、クロム固定量が60〜100%
であるクロメート皮膜を、Crとして10〜300I1
g/rr1′の付着量になるように形成させた耐食性メ
ッキ鋼材を要旨とするものである。
本発明で、合金メッキ層を施す鋼材の形状は、特に限定
されない、また、下地メッキを施したものに上層メッキ
として施してもよい、メッキ層中の鉄族系元素が5t未
満だと、Zn系メッキに鉄族系元素を添加した効果がな
く、50駕を超えると、皮膜が硬くなり、加工性が悪く
なるばかりでなく、コスト的にも不利である。また、メ
・ツキ付着量がIg/ln’未満では、均一なメッキが
不可能であり、またその上層に均一に酸化物または水酸
化物層を形成させることができない。50g/m″を超
えると剥離し易くなりコスト的にも不利となる。メッキ
層を形成した後、その上にZnもしくは鉄族系元素の酸
化物又は水酸化物のうちの少くとも1種類具1をIOA
〜1ルの厚さで形成させる(以下屯に「酸化層」という
)。
酸化層がIOA未満では、クロメート処理時の処理液の
エツチング作用により、クロメート皮膜形成が完全でな
い状態で酸化層が破壊されるためクロメート皮膜が十分
均一に形成出来ない。また、酸化層が1路を超えると、
酸化層が剥離しやすく、望ましくない。酸化層中の鉄族
系元素の割合がZnに対して1tから60%であるとさ
らにクロメート処理性が向上する。
酸化層を形成するには、Zn−鉄族系合金化電気メツキ
層を硝酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸等の酸化性の溶液に
浸漬する方法、陽極酸化する方法、高唱酸化する方法等
のいずれの方法を採用しても良い。ただし、高温酸化に
よる場合は、高温下でのZn、鉄族系元素と下地のFe
等の拡散が生じ、Zn−鉄族系合金化メッキ層中の鉄族
系元素濃度が変化する可能性があり、あまり望ましくな
い。
さらに、酸化層を設ける事により、表面の発色(例えば
N’i2 01の黒色等)が起るため、均一に処理すれ
ば、意匠性を向上する事が出来る。
酸化層を形成させた後、クロメート処理をすると、著し
くクロメート反応性を改善する事が出来る。クロメート
処理液はどの様なものを用いても良く、例えば日本パー
カーライジング(株)製のBt3354、Bt3387
等が利用出来る。
クロメート皮膜としては、Crとして付着量が10mg
/ln’未満では効果が少なく、30(lag/m″を
超えると、上層に樹脂皮膜を形成させた場合の密着性が
悪くなるので望ましくない。
クロメート皮膜の固定率は60〜100駕が好ましい。
6oz未満では、脱脂を行なった場合にCrの溶出が多
いため、クロメート皮膜を形成させた車による効果が半
減するばかりでなく、脱脂液がCrにより著しく汚染さ
れる。さらに、上層に有機樹脂層を形成させた場合には
、脱脂後の樹脂の密着性が低下する等の問題もある。
クロメート皮膜の形成により、耐食性(耐赤錆性)を著
しく改善する事が出来るが、堪水噴霧下の様なきびしい
腐食環境下では、やはり早期に白錆が発生する。特に最
近では、家電製品、 OA機器部品、自動車内装部品等
で鋼板類を裸使用する場合が多く、耐白錆性を要求され
るため、これらの用途向けには樹脂層形成による耐白錆
処理が必要となる。白錆の発生を防止するためには、さ
らに有機系樹脂皮膜を0.2〜5ルの厚さで形成させる
必要がある。
樹脂皮膜の厚さが、0.2路未満では均一な皮膜を形成
させる事が困難であり効果が少なく、また5ルを超える
と加工時に剥離し易くなるばかりでなく、溶接が不可能
となる。下層クロメート処理を施さずに有機系樹脂層を
形成させると、疵が入った場合には逆に錆の発生を促進
するので、有験片にクロスカットを入れた後、5ST(
JIS Z2371)によって耐食性テストを行った。
その結果を表2に一括して示す。
本発明の場合、著しい耐食性の向上がみられる。
(実施例3) 鋼板に、Zn 90wt$、 Ni 10wt$(7)
メ・ンキ層を20g/ゴ施した試験片に、酸化層を形成
させた後、実施例1と同一のクロメート処理液を使用し
て、クロメート層を形成させた。その際、酸化層の厚み
を変えて、クロメート層の付着量に及ぼす影響を調べた
。その結果を図1に示す。
図1からIOAでクロメート付着量が急増し、l糾でほ
ぼ飽和に達していることが分かる。
(実施例4) 鋼板表面に、それぞれ下記の条件でメッキ層、クロメー
ト皮膜、酸化層を施し、試験片を得た。
メッキ層の厚みを変えた場合の影響を一括して表3に示
す。
メッキ層:Zn 85wt$ 、 Ni 10wtL 
Co 5wt$ 。
クロメート皮INI :Cr0z lug/l 、 )
IN Ox 3g/ Jl 。
H25045g/ fL 、 Zn2°5g/ l 、
 pH=2、浴温50℃の処理液を用い、 10秒間浸漬によってクロメート皮 膜を形成した。
酸化層: NeN0t 10g/ l、Naz SO4
100g/ l (7)溶液中で、100クローン/d
rn’で陽極処理し、厚さ500Aの酸化層を形成した
(実施例7) 鋼板に、Zn 60wt%、 F@20wt$のメッキ
層を20g/ゴ施し、次いで陽極処理して厚さ0.2路
の酸化層を形成させた。この鋼板に、さらにクロム付着
量を変えてクロメート皮閥(クロム固定率95z)を形
成させ試験片を得た。各試験片について、耐食性テスト
(SST JIS 22371)と密着性テスト(実施
例6と同じ)を行った。結果を一括して表5に示す。
クロム付着1to〜300mg/rn’で、良好な結果
が得られることが分かる。
(実施例8) 実施例7で、クロム付着量1001g/rn’の鋼板に
、更にアクリル樹脂を膜厚を変えて塗布し試験片を得た
。これらの試験片について、樹脂膜厚の変化と耐食性(
白錆発生)と密着性の関係を試験した。その結果を図3
及び表6に示す。
表6及び図3から膜厚0.2〜5川で優れた密着性及び
耐食性が得られることが分かる。膜厚5牌では、500
0hr後でも白錆発生が全くなかった。
(実施例8) 鋼板にZn−旧合金メツキ層を208/m’施し、次い
で厚さ0.5牌の酸化層、付着1100mg/m”のク
ロメート皮膜、及び厚さt、o 4のアクリル樹脂膜を
形成した。メッキ層中のNiのwt駕を変えて得た各試
験片について、その白錆発生時間及び耐パウダリング性
をテストした。その結果を表7に示す。
なお、耐パウダリング性は、絞り比2でカップ絞りした
後、外壁をテープ剥離して試験した。
表7から、Ni wt$が5〜50wt$ (7)範囲
で、優れた耐食性と耐パウダリング性が得られることが
分かる。
(発明の効果) 本発明によれば、Zn又は鉄族系元素の酸化物又は水酸
化物からなる層をメッキ層上に形成することにより、反
応型クロメート皮膜の付着量を大幅に増加できるので、
耐食性の著しい向上と同時に、発色を利用した意匠性に
も優れたメッキ鋼材が得られる。
【図面の簡単な説明】
図1は実施例3の、図2は実施例5の、図3は実施例8
の試験結果を示すグラフである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鋼材又はメッキ鋼材上に、鉄族系元素を5〜50
    wt%含む、亜鉛−鉄族系合金メッキ層を1〜50g/
    m^2形成させ、その表面にZn又は鉄族系元素の酸化
    物もしくは水酸化物のうちの少くとも1種類以上を、1
    0Å〜1μの厚さで形成させ、さらにその上にクロム固
    定率が60〜100%であるクロメート皮膜を、クロム
    として10〜300mg/m^2の付着量になる様に形
    成させた耐食性メッキ鋼材。
  2. (2)クロメート皮膜が反応型クロメート皮膜である特
    許請求の範囲第1項記載のメッキ鋼材。
  3. (3)クロメート皮膜上に、さらに厚さ0.2〜5.0
    μの有機系樹脂皮膜を形成させた特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載のメッキ鋼材。
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