JPS61257494A - 高耐食性表面処理鋼板 - Google Patents

高耐食性表面処理鋼板

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JPS61257494A
JPS61257494A JP7748086A JP7748086A JPS61257494A JP S61257494 A JPS61257494 A JP S61257494A JP 7748086 A JP7748086 A JP 7748086A JP 7748086 A JP7748086 A JP 7748086A JP S61257494 A JPS61257494 A JP S61257494A
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corrosion
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steel
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Yoshihisa Yoshihara
吉原 敬久
Shoji Shizuma
四十万 小二
Kazuaki Kyono
一章 京野
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高耐食性表面処理鋼板、特に自動車用の耐食材
料として重体の内外板面が耐食性、塗装性ならびに溶接
性を兼備するように改良したZn−N1合金めっき鋼板
に関するものである。
最近、鉄鋼材料、特に鋼板に化成処理あるいはさらに塗
装処理を施′1−表面処理鋼板の用途が拡大し、それに
つれて高度の耐食性が、塗、装性や溶接性その他の加工
性などを含めた表面特性に合わせて強く要請されるよう
になった。
特に、自動車車体の腐食環境がますます過酷になり、車
体腐食が大きな問題になっている。最近、自動車の防食
に関して法令による規制が行われ、例えばカナダでは1
981年車に対して表面の錆なし1対手、孔あき腐食な
し5年の補償が義務付けられている。
車体内面では高速道路の凍結防止用岩塩類の散布により
腐食環境がより一層過酷になり、腐食が促進され、孔あ
き腐食への対策が必要である。
一方、車体外面ての腐食は、走行時に凍結防止剤を散布
した路面からはね上げられた小石、砂、岩塩などで塗装
が打撃されて素地に達する損傷(チッピング)を受ける
ことによるものであり、この損傷部から水分が浸入した
り、塩分が作用して腐食を進行させることとなる。
このような車体の内外面からの腐食対策としては、鋼板
の両面に厚手の亜鉛めっきを施した鋼板の採用が考えら
れる。しかし、両面亜鉛めっき鋼板では塗膜の密着性が
良好でないから、IL体外面ではかえって前述の石はね
による塗膜剥離や、さらには腐食による塗膜ふくれ(ブ
リスター)が牛し易いたりでなく、厚手の亜鉛被覆は著
しく溶接性を損なう。そのために、車体内面の防錆性の
確保を溶接施工の面に合わせ考慮した片面防錆処理鋼板
が多量に使用されつつあり、耐食性か要求される車体の
内面側に防錆処理面を用いることにより、非めっき面を
外面に用いて溶接性を確保している。しかし、この片面
防錆処理鋼板では前述の車体外面の防錆性が不充分で、
その改良が強く要請されている。
本発明者等は上記のような自動車外板用塗装鋼板におけ
る諸問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、鋼板の表
裏両面に、Zn、 Ni、 Sn、 (:rあるいはこ
れらを主成分とする合金の内1種の金属の電気めっきを
薄く施し、これを非酸化性雰囲気中で加熱して鋼中にこ
れらの金属の拡散層を形成し、この金属拡散層のいずれ
か一方の上面にZn−Ni合金めっきを施すことにより
所期の目的に有利に適合することを究明した。
すなわち、薄く金属めっきした後金属拡散処坤した鋼板
面は、そのままての一時防鈷性は勿論塗膜密着性も良好
であり、また塗装後の耐食P1も優れている。従って、
車体内面における高度の耐食性要求にはZn−Ni合金
めっきを充て、そして塗装+1および塗装後のド地耐食
性が要求されるlj体外面には、χn、 Ni、 Sn
、(rrあるいはこれらを主成分とする合金の1種の電
気めっきを薄く施し、拡散処理した鋼板面を充てること
により、自動IL用防錆鋼板として極めて好都合な表面
処理鋼板が得られる。
本発明において、鋼板の表裏両面に施ず′/、n、Ni
、 Sn、Crあるいはこれらを主成分とする合金めっ
きは、加熱処理によってめっき金属を鋼中に浸透させ、
拡散層を形成させて新たな鋼板表面状態を作り上げるこ
とによって、鋼板表面と拡散層との電気的接触により生
ずる腐食電流を小さくすることのできる金属群から選択
したものである。
これらの金属は既知の電気めっき法により簡便に鋼板表
面に被覆することができる。そのめっき厚は耐食性の要
請に応じて定められるが、特に本発明の下地面に供する
鋼板表面との拡散処理を行うZn、旧、Sn、 Crあ
るいはこれらを主成分とする合金めっきは、片面におい
て0.5 g/rn’以上、20g/rn′以下の範囲
とするのが好適である。その理由は、0.5 g/rn
2に満たない程に薄い場合は一時防錆性ならびに塗膜下
に要請される防食性が不十分であり、一方20 g/r
r+’を超えると溶接性、経済性に難点を伴うからであ
る。また、Crめつきの場合は、0.05g/rn′以
上、2 g/rn′以下の範囲で同様な効果か得られる
次に、これらのめつき金属の加熱による鋼中への浸透拡
散処理は、通常行われている非酸化性雰囲気中での加熱
方法がそのまま適用でき、冷間圧延後の焼鈍に用いる連
続焼鈍あるいは箱型焼鈍を利用することもできる。連続
焼鈍を用いる場合、めっき金属または合金を効果的に拡
散させるためには次の条件が好ましい。温度300〜8
00℃、時間5秒〜3分。箱型焼鈍を用いる場合には、
温度250〜800℃、時間1〜12時間が好ましく、
めっき金属の種類およびめっき厚さなどによりその加熱
条件を適1■−に選択し、鋼中への十分な浸透拡散を行
う。
金属拡散層のいずれか一方の上面に行う加−Ni合金め
っきは特に限定されないが、本発明者等の研究によると
、Ni含有計10〜20wL%が犠牲防食効果があり、
かつ耐食性の優れている範囲である。本発明に用いられ
るめっき浴は高電流密度が得られ、めっき浴の電気伝導
度がよいことが望ましく、この観点から硫酸浴、塩化物
浴またはこれらの混合浴が用いられ、電流密度10  
へ/drn’以上、液流速10m/min以」二での電
解が実用的に望ましい。
本発明は上述の如く、鋼板の表裏で異なった防錆処理を
施してその使用環境に適合した性能を賦与し、特に自動
車用鋼板の虫体外面での塗装性および塗装後の耐食性の
改良、車体内面での耐食性の改良を行うと同時に、優れ
た溶接性を兼備した表面処理鋼板を提供するものである
本発明の表面処理鋼板は第1図に示され、図中、1は鋼
板、2は金属拡散層、3はZn−Ni合金めっき層であ
る。ここで、金属拡散層どは、前述の7.n、 Ni、
Sn、Crあるいはこれらを主成分とする合金から選ば
れた金属または合金めっき層の加熱浸透拡散層を意味す
る。
次に、本発明による表裏で異なった防錆処理を施した表
面処理鋼板の表面特性について述べると、金属拡散層を
有する鋼板表面は、従来の冷延鋼板面に比べて塗装性お
よび塗装後の耐食性を改良するものであり、また従来の
両面Zn−Ni合金めっき鋼板に比べて塗装性、塗装後
の耐食性および溶接性を改良するものである。さらに、
金属拡散層を下地とし、その上にZn−Ni合金めっき
を施したもう一方の面は、従来のZn−Ni合金めっき
の耐食性を改良することと、それに伴い付着量の減少に
より、溶接性の向上効果が併せて期待できる。
本発明による表面処理鋼板の特に金属拡散層を持つ面の
表面特性を、従来の冷延鋼板、Zn−Ni合金めっき鋼
板と比較試験を行い、その結果を表1に示す。表1にお
いて、塗料密着性は、ホンプライト311.4 (日本
パーカー社製リン酸塩処理剤)を液温度50℃で150
秒間スプレーし、次いでアニオン型塗料による電着塗装
を20μmの厚さで施した各種鋼板について、デュポン
衝撃テスト(500g X 50 cm)を行い、5(
良)→1(不良)の5段階評価で示し、塗装後の耐食性
は、デュポン衝撃加工後の塩水噴霧試験720時間後の
外観で表わす。
下表1から明らかなように、本発明の金属拡散処理層を
持つ鋼板面は、従来の冷延鋼板、Zn−Ni合金めっき
鋼板に比べて塗料密着性および塗装後の耐食性が優れ、
特に自動車車体の外板として極めて優れている。
以下、本発明を実施例につき具体的に説明する。
[実施例] 素材5pcc、板厚0.7mm、幅100mm、長さ2
00mmの冷延鋼板を電解脱脂、酸洗を行った後、硫酸
亜鉛浴を用いて20A/drn’の電流密度、浴温度5
0℃で両面にZnをそれぞれ3,5.10g/rr+′
の付着量となるように電気めっきした。その後、I+2
10%、N290%の還元雰囲気中で板温650℃で3
0秒加熱し、Zn拡散を行った。この試料にさらに硫酸
浴を用いて30A/drn’の電流密度、浴温50℃て
、片面に20 g/rn′のイ」着量となるように7.
n−Ni合金めっきを行った。
このようにして得られた本発明の表面処理鋼板、従来の
Zn−Ni合金めっき鋼板および冷延鋼板について以下
に記すような種々の試験を行った。
その結果を表2に示す。
(1)無塗装での耐食性 塩水噴霧試験(、ITS Z 2371)による赤錆発
生までの日数 (2)電着塗装後の耐食性 塩水噴霧試験30日後におけるカチオン型電着塗装(1
0μm)クロスカット部からの塗膜ふくれ幅(mm) (3)3コート塗装後の耐食性 塩水噴霧試験90日後における3コート塗装(電着+中
塗り士上塗り)クロスカット部からの塗膜ふくれ幅(m
m) (4)3コート塗装後の密着性 塩水噴霧試験90日後における3コ一ト塗装クロスカツ
ト部のセロテープ剥離法による塗膜の剥離量 下表2の諸試験結果から、本発明による表面処理鋼板は
従来のものに比して、無塗装での耐食性、塗装後の耐食
性および塗膜密着性が著しく改良されていることが明ら
かである。Zn拡散層上にZn−旧合金めっき層を施し
た鋼板では優れた耐食性を示し、またZn−Ni合金め
っきを施さなかったZn拡散層のみの鋼板でも電着塗装
および3コート塗装後の耐食性は著しく優れており、特
に3コート塗装後の耐食性および塗料密着性は従来のZ
n −Ni合金めっき、および冷延鋼板に比べて著しく
優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による表面処理鋼板の断面図である。 符号の説明 1・・・鋼板、 2・・・金属拡散層、 3・・・Zn−Ni合金めっき層 1ζ1郊戯 鼠1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼板の両面にZn、Ni、Sn、Crあるいはこれらの
    金属を主成分とする合金から選択された1種の金属の電
    気めっきを施し、非酸化性雰囲気中で加熱して鋼中にめ
    っき金属の拡散層を形成し、この金属拡散層のいずれか
    一方の上面にZn−Ni合金めっきを施してなることを
    特徴とする高耐食性表面処理鋼板。
JP7748086A 1986-04-03 1986-04-03 Kotaishokuseihyomenshorikohan Expired - Lifetime JPH0249397B2 (ja)

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