JPS6184394A - 加工部の耐食性に優れた電気亜鉛合金めっき鋼板 - Google Patents

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） 本発明は加工部の耐食性に優れた電気亜鉛合金めっき鋼
板に関するものである。

（従来の技術） 電気亜鉛めっき鋼板は、その耐食性と共に冷延鋼板並の
加工性、浴接性など全有するため、自動車、家電、建オ
など幅広い用途に使われている。

近年、自動車？主体として高品質の亜鉛めっき鋼板の要
求が強くな９、従来の純亜鉛めっきでは耐食性、塗装性
の点で限界があるため、各種の亜鉛系合金めっき鋼板、
例えばＺｎ−Ｎｒ　、　Ｚｎ　−Ｆｅ。

Ｚｎ　−Ｃｏ　−Ｍｏ　合金めっきや、有機皮＠を複合
化した合金めっき鋼板が実用化されつつある。

自動車、家電用に用いられる合金めっきが具備すべき品
質としては、従来の純亜鉛めっきの良加工性、良溶接性
を確保し、かつ耐食性、塗装性の改良が必要である。上
記各種合金めっきの中で、特にＺｎ　−Ｎｉ合金めつき
鋼板は裸の耐食性、塗装性に優れており、自動車、家電
用としてその用途は急速に拡大している、 Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板の公知例としては、例えば特
開昭５５−１１０７９２号公報、特開昭５６−１３０４
７７号公報、特開昭５７−２０７１９９号公報、特開昭
５８−９９９７号公報記載のものなどがある。これらの
公知例のＮｉ含有率は５〜２０％もしくは９〜２０％で
あり、中でもＮｉ含有率９〜２０％のγ単相Ｚｎ−Ｎｉ
合金めっきは最も耐食性に優れ、同一目付量の純亜鉛め
っきに比べ数倍の裸耐食性が得られるとされている。

しかし、Ｎｉ含有率の増大と共にめっき層内の内部応力
が急激に上昇し、耐食性の最も優れるＮｉ含有率１０〜
２０％のＺｎ−Ｎｉ合金めつきは軽度の加工で無数の微
細なりラックが発生し、クラックに起因するめつき皮膜
の剥離を生じる、これは、Ｚｎ−Ｎｉ合金めつき層の犠
牲防食作用が純亜鉛めっきに比べて小きいので、クラッ
ク部分からの赤錆が短時間に発生し、耐食性が劣化する
ものとみられる。このため、公知のＺｎ−Ｎｉ合金めっ
き鋼板は、未加工の場合高耐食性會発揮するが、加工し
た場合、その耐食性は加工前の１／２以下に劣化してし
まう、 Ｚｎ　−Ｎｉ合金めつきの加工性？考慮しｆｃ製造技術
としては、特公昭４９−３２１７２号公報にｐＨ＝４．
０〜４．５とすることでめっき層の内部応力を低下させ
、これによって延性會得る方法が記、載されているが、
電流密度が４３〜１０．８　Ａ／ｄｔｔ？と低い。又、
特開昭５８−２０４１９５号公報でけＺｎ−’Ｎｉ合金
めつきの加工性の良、不良の境界条件となるめっき浴臨
界ｐＨの実験式が開示畑れているが、めっき浴組成及び
めっき浴と鋼板との相対速度の変動に応じて臨界ｐＨが
変動するため、実用性に乏しい。又、特開昭５６−３５
７９０号公報ではＮｉ　−Ｚｎ合金めつきの下地処理と
してＮｉ　、　Ｃｏ等のプレメッキを行う例もあるが、
単層ではなく、処理プロセスが複雑に々る欠点が生ずる
。

（発明が解決しようとする問題） そこで、本発明は、加工によるクラックが発生しゃすい
γ相のＺｎ　−Ｎｉ　ｆめつき層中に含まず、かつ加工
部の耐食性が実質的にγ単相と同等以上の性能を有する
加工部耐食性に優れた低Ｎｉ含有亜鉛合金めっき鋼板を
提供するものである。

（問題点を解決するための手段、作用）本発明の要旨と
するところは、１〜３重量％未満のＮｉと残部Ｚｎの単
層からなり、めっき構造にη相のみケ含むことを特徴と
する加工部の耐食性に優れた電気亜鉛合金めっき鋼板、
および１〜３重童％未満のＮｉとＦｅ　、　Ｃｏ　、　
Ｏｒ　、　ＳｎＯ内１種以上全総量で【）５重量Ｘ以下
と残部Ｚｎの単層からなり、めっき構造にη相のみを含
むことを特徴とする加工部の耐食性に優れた電気亜鉛合
金めっき鋼板である。

このように、本発明はＮｉ１ｌ〜３重量％未満含有し、
かつ構造としてはη相のみ？含む低Ｎ　ｉ　−Ｚ　ｎ合
金めつき鋼板である。

Ｎｉ含有率が３％以上ではＸ線回折的にめっき層中にγ
相に相当するピークが検出され、加工部クラックが発生
し易くなる。またＮｉ含有率が１％未満では耐食性が劣
るので、本発明では１〜３％未満の範囲とした。

Ｎｉ　−Ｚｎ合金めっきは一般にＮｉ含有率に比例して
η（イータ−）相、ζ（ラニーター）相、γ（ガンマ−
）相、α（アルファ）相の組織が存在する。本発明のＮ
１含有率１〜３％未満、およびメッキ構造η相とするた
めのメッキ浴およびメッキ条件としては、硫酸浴？使用
し、大電流でめっきすることであり、好ましくは全金属
イオン濃度、＋ １、０〜１．５モル／　ｌｒ　、　ＮＩ２／　ＬＮＩ”
　＋−１−Ｚｎ２＋）の比でモル比で０１〜０２、およ
びｐＨ＝１以上　２未満、浴温４０〜７０℃、又ストリ
ップと液の相対流速が０．３　ｍ／　ｓｅｃ以上、電流
密度３０Ａ／ｄｒｒ？　以上のめつき条件で行うことで
ある。

また、本発明は低Ｎｉ　−Ｚｎ合金めつき層中にＦｅ　
、　Ｏｏ　、　Ｏｒ　、　ＳｎＯ内１種以上を総量で０
５％以下含有させてもＸ線回折的にη相のみのめつき層
が得られ、加工性が損われることなく、更に耐食性が向
上する。この場合含有量が０．５にを超えるとメッキ構
造が他のものに変わりやすく、目的とするη相が出来に
くい。安定してη相を製造するには０．１〜０．５％の
範囲が好ましい。

（実施例１） 冷延鋼板を通常の脱脂処理を行ない、以下の条件によっ
てＺｎ−Ｎ１系電気めっき會行つ７１ｃ、。

Ｎ　ｉ２＋／　（Ｎ　ｉ２＋＋　Ｚｎ”　十）〜０〜２
　Ｃモル比）　：硫酸塩Ｎａ２ＳＯ４〜１００　？　／
　Ｚ　　　：電導補助剤ｐＨ＝　ｌ、　５、浴温６０℃
、電流密度５０Ａ／ｄｍ”、めっき付着量２０Ｐ／ｍ”
、液流速６０　ｍ／ｍｉｎこのめっき浴において、Ｎｉ
　　含有率を第１表に示す範囲で変化？与えた結果、木
登−の場合（ＡＧ。

２．３．４）折曲部のクラック発生がほとんど見当らな
いばかりか、加工性、耐食性もすぐれたものであった。

Ｎｉ含有量が少いもの（履１）は耐食性が劣り、また歯
含有量が多すぎると（駈５，６，７．８）加工性が著し
く低下し；ｉ。

（＊１）クラック発生の評価はＯＴ折曲ｉ’ｉｓＥＭで
観察したもの （＊２）加工性の評価はＯＴ折折曲部上セロテープ剥離
たもの ○：剥離なし △：　〃　わずかにあり ｘ：〃大 （＊３）耐食性の評価はＯＴＴ曲部１ＪＩｓ−Ｚ−２３
７１による塩水噴霧試験 ○：赤錆発生時間　４０〜６０時間 △：　　　〃　　　　２０〜４０時間 ×：　　　〃　　　　１０〜２０時間 （＊４３　　Ｎｉ以外は実質Ｚｎである。

よってＺｎ　−Ｎｉ系電気めっき２行なった。

Ｎａ２ＳＯ４１００Ｗ／Ｚ （２）上記基本浴に （３）比較例 ■　　　　　■ ＺｎＳＯ４”７ＨｚＯ２４Ｏｒ／Ａ　　　４００９／Ｚ
ＮｉＳＯ４”６Ｈ２０１６０ｆｔ／Ｚ　　　　　−Ｎａ
２ＳＯ４１０（１／Ｉ！／１０（１／Ａめつき条件はい
ずれの場合も下記の通りである。

浴　　温　　　　６０℃ 浴ｐＨ１，５ 電流密度　５０Ａ／ｄｍ” 液流速　　６０ｍ／ｍｉｎ めっき付着量　２０９／ｒｒ？ 上記条件で得られた製品に２を折曲加工’ｒＩＭｔ、、
Ｊ　Ｉ　ＳＺ２３７１による塩水噴霧試験で赤錆発生迄
の時間を調べた結果、及びリン酸塩処理（ｃｌｔｐ処理
）、カチオン電着塗装後の耐食性について調べた結果を
第２表に示す、 第　　２　　表 （＊１）電着塗装後の試験片にクロスカット音大れｆｒ
：、後、塩水噴霧試験’２ｉｏｏｏ時間行ない、塗膜の
クロストカット部からのふくれ幅で評価した。

■：１ｎ＋ｍ以下、○：１〜２餌、Δ：２〜３咽、×：
３馴以上 第２表から明らかなように、めっき中のＮｉ　　含有率
と２を折曲げ部の耐赤錆性の関係については、比較例の
材料はいずれも早い時期（７０〜８５時間）に発生して
いる。本発明材は２を折曲げ部の赤錆発生迄の時間が１
００〜１１０時間であり、比較例よりも長時間である。

又、電着塗装後にクロスカットを入れた材料の塩水噴霧
試験全行った結果では、本発明材は、比較例■のγ相単
相材料と同等以上の性能を持つ。

Ｎｉ含有率０．５％以下の材料は劣化が激しい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば加工部耐蝕性に優
れた電気亜鉛合金めっき鋼板が得られ、従来加工による
耐食性低下のため使用できなかつた用途にも使用できる
ため、用途の拡大に貢献するものである。

代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他２名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１〜３重量％未満のＮｉと残部Ｚｎの単層からな
   り、めつき構造にη相のみを含むことを特徴とする加工
   部の耐食性に優れた電気亜鉛合金めつき鋼板。
2. （２）１〜３重量％未満のＮｉとＦｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓ
   ｎの内１種以上を総量で０．５重量％以下と残部Ｚｎの
   単層からなり、めつき構造にη相のみを含むことを特徴
   とする加工部の耐食性に優れた電気亜鉛合金めつき鋼板
   。