JPS62290894A

JPS62290894A - 合金めつき鋼板

Info

Publication number: JPS62290894A
Application number: JP13287586A
Authority: JP
Inventors: Junji Kawabe; 川辺　順次; Hajime Kimura; 肇木村; Shinobu Okano; 岡野　忍
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1987-12-17

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】３、発明の詳細な説明（産業上の利用分野）本発明は、めっき中のＦｅ？Ｈ度が１５重量％以上でガ
ルバニール仕上された合金めっき層を有する鋼板やＡ１
−Ｚｎ系合金めっき層を有する鋼板の化成処理性を改善
した合金めっき鋼板に関するものである。

（従来の技術）ガルバニール鋼板は、亜鉛めっき後、！２Ｉ板の温度が
５００〜６００℃の温度で数秒から数十秒間加熱処理を
施して、めっき層を均一なδ１相にしたものであり、め
っき層中のＦｅ濃度は通常９〜１５重景％にコントロー
ルされており、めっき層表面は激しいミクロ的な凹凸を
呈している。このガルバニール鋼板は、一般的にリン酸
塩処理及びクロメート処理などの化成処理が比較的容易
であり、健全なリン酸塩被覆、クロメート被覆が形成さ
れるので、塗膜の密着性や塗装後の耐蝕性などが優れて
いる。

しかし、ガルバニール鋼板のめっき層は、プレス加工や
折り曲げ加工等の加工により、パウダリングと称される
めっき層の粉化や剥落などの欠陥を有していることが一
般に知られている。このパウダリングを防止するために
、めっき層中のＦｅ？Ｗ度を１５〜２７重景％の範囲に
規制したり、Ｆｅ　−Ｚｎ系合金相の組成を規制したり
、めっき層中のＦｅ濃度を２８〜４０重量％に規制する
ことが特願昭５８−１０３８４４号、特願昭５８−７３
４９８号、特願昭５７−１０９３４号で提案されている
。

（発明が解決しようとする問題点）従来、めっき層中のＦｅ濃度が９〜１５重里％のガルバ
ニール鋼板は、前述したように化成処理性に優れており
、Ｆｅ：ａ度が高い程化成処理性も優れているというこ
とが常識とされていた。

しかし、本発明者等の研究によれば、ガルバニール鋼板
のめっき層のＦｅ濃度が１５〜４０重量％の範囲にある
とリン酸塩被膜及びクロメート被膜が形成し難いことが
判明した。また、最近開発され製造されている高耐蝕性
のＡｎ−Ｚｎ系合金めっき鋼板も化成処理性に劣ること
も判った。その原因を詳細に研究した結果、これらの鋼
板のめっき層は通常の化成処理液との反応が活発でなく
、クロメート被膜やリン酸塩被膜の形成の反応に関与す
るめっき表面が極度に化学的に不活性の状態にあるため
と推定された。

本発明は、めっき中のＦｅｆ７４度が１５〜４０重四％
の高Ｆｅン震度のガルバニール銅板及びＡ１−Ｚｎ系合
金めっき鋼板の化成処理性を改善した合金めっき鋼板を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明者等は、高Ｆｅ濃度のめっき層とＡＩ　−Ｚｎ系
合金めっき層表面にＦｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　
Ｃｕ、　Ｓｎ。

Ｓｂ、　Ｃｏ等の元素を化学めっき法や電気めっき法で
、金属及び化合物の形で０．０１〜１０ｇ／ｍ（金属換
算による）付着させて、化成処理性についての実験した
。その結果、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、
　Ｇｏを金属として０．０５　ｇ　／　ｒｄ以上付着さ
せることによって化成処理性が改゛善され、塗装後の耐
蝕性及び塗膜密着性も改善でき、Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ
を付着させた場合にはスポット溶接性をも向上できると
いう知見を得た。

以上述べた知見に基づき、本発明は、ガルバニール仕上
された合金めっき層又はＡｎ−Ｚｎ系合金めっき層上に
、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｓｎ、　Ｓｂのう
ち少なくとも１種以上を０．０５　ｇ　／　ｔｒｉ以上
付着させた合金めっき鋼板にすることで前述した問題点
を解決した。上記ガルバニール仕上された合金めっき層
が、１５〜４０重量％のＦｅと残部Ｚｎからなる合金め
っき層であるとより良好な化成処理性の改善効果を得る
ことができる。

前記のＦｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｓｎ、　Ｓｂ
を合金めっき層上に付着させる方法としては、化学めっ
き法と電気めっき法が有効であり、例えばＦｅをめっき
する場合、高Ｆｅ濃度のめっき層を有するガルバニール
鋼板及びＡ６−Ｚｎ系合金めっき＠板を希薄アルカリ液
に浸漬するかアルカリ液をスプレーし、水洗した後、塩
化第１鉄水溶液中に数秒間浸漬することによってめっき
する。また、Ｓｎをめっきする場合、アルカリ液による
前処理あるいは電解前処理を行った後、スズ酸カリウム
と水酸化カリウムのアルカリ性浴を用いて電解めっきを
すればよい。

（作　用）高Ｆｅ？ａ度の合金めっき層及びＡｆｆ−Ｚｎ系合金め
っき層上にＦｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ及び
ＣＯのうち少なくとも１種以上を０．０５　ｇ　／ｍ２
以上付着させる理由について述べる。

Ｆｅ、　Ｚｎ、旧、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏのうち１種
以上の付着量が０．０５　ｇ　／　ｔｒｉ未満であると
化成処理性、即ち化成処理被膜の付着量が著しく少なく
、リン酸塩被膜及びクロメート被膜とも同様な傾向を示
し、化成処理性の改善が認められない。

また、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏ
の１種以上の付着量の上限は、それぞれの金属元素によ
り異なり、またリン酸塩処理とクロメート処理の場合で
異なる。例えばＺｎの場合、その付着量が約３ｇ／ｍで
リン酸塩被膜の付着量は飽和し、ＮｉとＣＯの場合、そ
の付着量が約０．３ｇ／ｍで飽和する。

上述の場合はリン酸塩処理の場合であるが、クロメート
処理の場合は、Ｚｎの付着量が増加するとクロメート被
膜の付着量も増加する。しかし、Ｆｅ。

Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｓｎ、　Ｓｂを付着させる場合は、そ
れらの付着量が２　ｇ／ｒｒｆ以上になると逆にクロメ
ート被膜の付着量が減少する傾向を示す。

このようにＦｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　
Ｃｏを付着させることによる化成処理性の改善効果は、
クロメート処理の場合とリン酸塩処理の場合とで異なる
。

また、クロメート被膜及びリン酸塩被膜のいずれの場合
においても被膜の付着量が多い程、塗装後の耐蝕性、塗
膜の密着性が向上する訳でもなく、例えばリン酸亜鉛系
被膜の場合、被膜の付着量が２　ｇ／ｒｒｆのときに塗
装後の耐蝕性や塗膜の密着性が向上する。

以上述べたように、付着させる金属元素の種類によりク
ロメート被膜やリン酸塩被膜の付着量が異なり、また化
成被膜の付着量は塗装後の耐蝕性や塗膜の密着性に影響
を与えるので、付着させる金属の量はその種類に応じて
最適な被膜の付着量が得られる範囲にすればよいが、概
３　ｇ　／　ｍ以下にする。更に、付着させる金属の星
を化成被膜の組成をも考慮して決めれば、特に塗膜下腐
食に対する抵抗力、すなわち塗装後の耐食性が一層向上
する。

（実施例１）合金めっき中のＦｅ’７７４度が１５〜４０重量％の範
囲にあるガルバニール鋼板に、炭酸ソーダ２ｇ／β水溶
液を電解液とする浴中で電解前処理を行った後、Ｆｅ、
　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏをそれぞれ単
独にめっきすると共に組み合わせてめっきし、めっき付
着量が０．０１〜１０ｇ７ｍの範囲になるようにした。

めっき後、水洗し乾燥した各ガルバニール鋼板をディフ
ビングタイプのリン酸亜鉛処理液によるリン酸塩処理と
、市販の反応型クロメート処理液によるクロメート処理
を行い、リン酸塩被膜及びクロメート被膜の付着量を測
定した。

第１図に、Ｆｅが３０重量％、残部Ｚｎの合金めっき層
を有したガルバニール鋼板にＦｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　
Ｓｎ。

Ｓｂ、　Ｃｏをそれぞれ単独にめっきした場合の金属め
っき付着量とリン酸塩被膜の付着量との関係を示す。ま
た、上記ガルバニール鋼板にＦｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ。

Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏを組み合わせてめっきした場合の
リン酸塩被膜の付着量を第１表に示す。第１図に示すよ
うに、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏ
の各付着量が０．０５　ｇ　／　ｍ未満の場合はリン酸
塩被膜は殆ど形成されなかったが、その付着量が０．０
５　ｇ　／　ｍ以上になるとリン酸塩被膜が形成され、
その付着量が増加するにつれてリン酸塩被膜の付着量も
増加した。

しかし、Ｆｅ、　Ｚｎの場合は、Ｆｅ、　Ｚｎの付着量
が２ｇ／ｍ２を超えるとリン酸塩被膜の付着量は略飽和
し、リン酸塩被膜の付着量は増加しなかった。また、第
１表に示すように、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　
Ｓｂ、　Ｃｏを組み合わせてもリン酸塩被膜が形成され
た。

第１表また、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏ
を単独で付着させた場合の金属めっき付着量とクロメー
ト被膜の付着量を第２図に示す。第２図に示すように、
ｐ（３゜Ｚｎの付着量が０．０５（ｇ／ｍ２）以上にな
るとクロメート被膜の付着量が増加した。しかし、Ｚｎ
の場合Ｚｎの付着量が約３　ｇ／ｍ２になるとクロメー
ト被膜の付着量が飽和し、Ｆｅの場合Ｆｅの付着量が約
２　ｇ／ｍ２以上になるとクロメート被膜の付着量が減
少した。

さらに、Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏの場合は、Ｆｅ
の場合と同様に約２ｇ／ｍ”以上になるとクロメート被
膜の付着量は減少した。

（実施例２）Ａ！濃度が４．９重量％、２０重量％、５０重量％、７
５重■％、９０重量％のＡ１−Ｚｎ系合金めっき鋼板の
めっき層上に、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ
、　Ｃｏを単独にめっきし、めっき付着量が０．０１〜
１０ｇ／ｒ＋（になるようにめっきした。めっきした各
鋼板をリン酸亜鉛処理液でリン酸塩処理した。リン酸塩
処理後、リン酸塩被膜の付着量を測定した。

第３図に、Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板にＦｅ、　Ｚｎ
。

Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏを単独にめっきした場合
の金属めっき付着量とリン酸塩被膜の付着量との関係を
示す。同図に示すように、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓ
ｎ、　Ｓｂ、　Ｃ。

の付着量が０．０５　ｇ　／　ｎ１以上になるとリン酸
塩被膜の付着が増加し、Ｆｅ、　Ｚｎの場合は、Ｆｅ＋
　Ｚｎの付着量が２ｇ／ｍ”を超えるとリン酸塩被膜の
付着量は略飽和した。また、Ａｌ−Ｚｎ系合金のＡ１濃
度を４．９重量％（同図中○印で示す）より、２０重量
％（同図中Δ印で示す）５０重量％（同図中口印で示す
）７５重量％（同図中・印で示す）９０重量％（同図中
Ｘ印で示す）と変化させたが、何れの場合も略同様な傾
向を示した。

更に、Ａ　７！−Ｚｎ系合金の場合、リン酸塩処理時に
処理液中にＡｌが溶出して処理液を劣化させて、リン酸
塩処理性の低下をもたらすが、Ｆｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ＋
Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏ等を０．０５ｇ／ｍ”以上付着さ
せることにより処理液の劣化は少なくなり、リン酸塩処
理性が向上した。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、リン酸塩被膜及び
クロメート被膜が殆ど形成しないＡｌ−Ｚｎ系合金めっ
き鋼板及び合金めっき中のＦｅ？Ｍ度が高いガルバニー
ル鋼板の化成処理性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カルバニール鋼板上のＦｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ
。Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏの各めっき付着量とリン酸塩被膜
の付着量の関係を示す図である。第２図は、ガルバニール鋼板上のＦｅ、　Ｚｎ、　Ｎｉ
。Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏの各めっき付着量とクロメート被
膜の付着量との関係を示す図である。第３図は、Ａｌ１−Ｚｎ系合金めっき＠板上のＦｅ。Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｃｏの各めっき付着
量とリン酸塩被膜の付着量を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、ガルバニール仕上された合金めっき層又はＡｌ−Ｚ
ｎ系合金めっき層上に、実質的にＦｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｓｎ、Ｓｂのうち少なくとも１種以上を０．０５ｇ
／ｍ＾２以上付着させた合金めっき鋼板。２、ガルバニール仕上された合金めっき層が、１５〜４
０重量％のＦｅと残部Ｚｎからなる特許請求の範囲第１
項記載の合金めっき鋼板。