JPS62290895A

JPS62290895A - 電気亜鉛合金めつき鋼板

Info

Publication number: JPS62290895A
Application number: JP13581186A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Suzuki; 鈴木　信和; Kazuhide Oshima; 一英大島
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-06-11
Filing date: 1986-06-11
Publication date: 1987-12-17
Also published as: JPH0256438B2

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、耐食性にすぐれた表面処理鋼板、特に、防錆
性能にすぐれ、自動車車体の内板としてはもとより外板
としても好適な、めっき密着性にすぐれたＺｎ−Ｎｉ系
電気亜鉛合金めっき鋼板に関する。

（従来の技術）自動車車体の防錆に対する要求は近年ますます厳しくな
ってきており、いわゆるカナダコードの防錆目標が自動
車メーカーからかかげられており、その要求レベルも一
段とレベルアップしてきている。特に穴あき１０年、外
面請５年の保証に重点がおかれ、これに対応すべく多く
の表面処理鋼板が開発提案されている。この中で、Ｚｎ
−Ｎｉめっき合金もその有力な手段の一つであり、特に
耐大あき性にすぐれていることから、自動車の穴あき対
策として、日本の自動車メーカーを中心として多量に使
用されている。一方、昨今耐外面錆対策として、自動車
外面に表面処理鋼板の使用の傾向にあるが、Ｚｎ−Ｎｉ
合金めっきは、耐チッピング性に劣る欠点を有している
。すなわち、外面側では自動車走行時に、石、砂等によ
り、チッピング衝撃を−受ける。特に、Ｚｎ−Ｎｉ合金
めっきはγ単相から成り、高耐食性を有しているが、め
っきとしては硬い金属間化合物であるがために、脆性的
な性質を有している。それ故、その塗装面が、低温時に
チッピング現象を受けた場合、塗膜が硬化しているが故
に、塗膜のめっき皮膜に対する拘束力が大きくなるため
、つまり弾力性がなく衝撃力が吸収しにくくなるため、
塗膜の剥離と同時にめっきが剥離する現象が生じる。そ
の結果として、めっき剥離部から赤錆等が生じ耐外面錆
性で劣ることになる。

かかる問題を解消すべく、従来にあっても次のように多
くの提案がみられる。

■特開昭５８−２０４１９６号：下層に、上層よりＮｉ含有量が高い厚さ０．０５〜０．
８．１７１１のＺｎ−Ｎｉ合金層（Ｎｉ：１２〜２８％
）をめっきし、上層にＺｎ−Ｎｉ合金をめっきして耐食
性を改善することが開゛示されているａ　ＺｎまたはＮ
ｉ系合金は硬くて脆いため、これを上述のように極薄層
としてその加工性を確保しようとするものである。しか
しながら、下層と綱板界面の耐食性は改善されるが、下
層は、加工性（展伸性）のない上層と同じ性質なので、
チンピングを受けた時、衝撃力を吸収しに＜＜、下層と
鋼板の密着性が悪く、界面＃離のおそれがあり、この部
分に赤錆が発生する。

つまり、上記公報開示の方法は上層のクランクの伝播を
防止する方法であって、この方法では耐チツピング性で
要求されている密着性を確保できない。

■「鉄と鋼Ｊ　　Ｖｏｌ、７１．８５−５１２７３：下
層に、極薄の純Ｎｉ、純Ｐｅ、純Ｚｎめっき層を使用す
る方法が開示されているが、上層と下層のめっき浴を別
にしなければならない為、めっき浴の金属イオンの供給
系等を別にもたなければならず設備費がかさむ欠点があ
る。

■特開昭６０−１４１８９４号下層にＺｎ−Ｎｉめっき（Ｎｉ＝２〜３０％）、上層Ｚ
ｎ−Ｎ１めっき（Ｎｉ−２〜６０％）を行っているが、
下層は特開昭５８−２０４１９６号の場合と同様、加工
性に乏しくチンピングによる下層と鋼板の界面剥離のお
それがある。

■特開昭５８−６９９５号：下層に、Ｎｉ　２〜９％の（η＋γ）二相のＺｎ　−Ｎ
ｉめっきをし、上層にＮｉ　１０〜２０％のγ単相のＺ
ｎ−Ｎｉめっきをして、密着性、耐衝撃性（チッピング
性に相当）、耐食性を改善しているが、今日要求されて
いる水準からは十分とは云えない。

（発明が解決しようとする問題点）かくして、本発明の目的は、自動車用ｔＲ板として、耐
食性、耐衝撃性、密着性の向上した表面処理鋼板を提供
することである。

さらに、本発明の目的は、耐食性はもちろん、耐衝撃性
、めっき密着性にすぐれたＺｎ−Ｎｉ系電気合金めっき
鋼板を提供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっきの密着性の改善に
ついて鋭意検討した結果、チンピングによる密着性の悪
さは下層に軟質で加工性の良いめっき層を含有させるこ
とにより改善でき、そのような層として同じＺｎ−Ｎｉ
合金のα相含有めつき層を利用できることを知見し、本
発明を完成した。

したがって、本発明の要旨とするところは、Ｚｎ−Ｎｉ
系電気めっき鋼板において、γ単相からなる上層のＺｎ
−Ｎｉ系合金めっき層の下層として予め鋼板上にα相を
有する高Ｎｉ含有量のＺｎ−Ｎｉ系合金めっき層を厚さ
０．００５〜０．５μｍだけ設けて成る、めっき密着性
にすぐれた電気亜鉛合金めっき鋼板である。

ここに「α相を有する高Ｎｉ含有量」とはＺｎ−Ｎｉ二
元状態図からも分かるようにＮｉ：５２％以上を意味す
る６本発明は、その好適態様にあっては、上層および／
または下層の前記Ｚｎ−Ｎｉ系合金めっき層がＧｏを０
．１〜１％含有し、さらには下層の前記Ｚｎ−Ｎｉ系合
金めっき層のＮｉ含有率が５２％重量以上、１００重量
％未満であるとしてもよい、好ましくは６０〜９５％で
ある。

ところで、Ｚｎ−Ｎｉ系合金めワきの場合、ある組成の
めっき層を析出させた後、めつき電流の通電を停止して
このま＼めっき浴に浸漬してお（とめつき層中のＺｎが
めつき浴内に溶出してＮ１含有量の高くなっためっき層
が残留し、そのときの１含有量が５２％以上となると、
Ｚｎ溶出後、合金めっき層にα相の析出がみられる。

したがって、本発明の好適態様にありでは、最初目的と
する上層の組成に同じγ単相の合金めっきを行い、次い
でＺｎの溶出を行なわせ、合金めっき層に所定量のα相
が生成してから、再び同一めっき浴を使ってγ単相の合
金めっきを行ってもよい、かくして、同一めっき浴を使
っても下層のめっき層のＮｉ含有量をα相が析出するま
で高（することができるのである。

なお、５＾／ｄａ″以下という極低電流密度でめっきを
行えば、Ｚｎ　−Ｎｉ合金めっきの場合、α相単独の合
金めっき相を析出するようなめっき浴組成の場合にあっ
ても５２％以上の高Ｎｉ含有率めっきを得ることができ
る。

（作用）次に、本発明において、めっき合金組成およびめっき厚
さを上述のように限定した理由について説明する。

下層のＺｎ−Ｎｉ合金めっきのめっき膜厚は、０．００
５μ−未満では耐チンピングによる密着性の効果が得ら
れず、また０、５μ−を超える場合は上層のγ単相めっ
き層からのクランクの伝播を狙止することができず、密
着性が多少劣化することとクロスカット後の耐食性にお
いて下層高Ｎｉ皮膜の存在によりめっき層とＮ１４仮と
の界面において赤錆の発生が生じやすくなる。好ましく
は、０．０１〜０．３μ−である。

かかる膜厚の下層めっき層はα相を有するＺｎ　−Ｎｉ
合金めっき層であるが、これはα相を有すると合金めっ
き層それ自体の加工性がγ相単独のものと比較して著し
く改善されるからである。かかるα相を呈するＺｎ−Ｎ
ｉ合金のＮｉ含有量は５２重１％以上、１００重量％未
満である。　Ｘｉ　１００％ではＺｎ−Ｎｉ合金ではな
くなるためである。好ましくはα相は６０〜９５重量％
程度存在すると加工性、耐食性ともに満足されるので好
ましい。

上層めっきについては、耐食性の要求に応じ所定の膜厚
を得ればよく、好ましくは２〜５μ調である。２μ園未
満では、耐食性に不十分な膜厚であり、一方、５μ重を
超える場合はその膜厚の割には耐食性の格段の向上が認
められず経済的でないためである。

なお、本発明はＺｎ−Ｎｉ系合金めっきに有効であるが
、Ｇｏを０．１〜１％含有するＺｎ−Ｎｉ　−Ｇｏ金合
金っきにも有効である。

Ｃｏは、耐熱性（高温強度）、耐湿性、耐薬品性が良く
、Ｎｉと同じ＜Ｆｅより金属的に卑で（Ｎｉとほとんど
同じ）　、Ｆｅより優先的に酸化される。高価なので少
量加えるが、０．１％未満では効果なし。

次に、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１実験室試験装置を用い、板Ｗ−０，８ｍ−の冷延ｗ４板
を常法により脱脂、酸洗した後、第１表に示すめっき浴
を用いて、電気めっき法により下層めっき、次いで上層
めっきを行い、Ｚｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼板を製造した
。

特に、下層の高Ｎｉ含有率でα相を有するＺｎ−Ｎｉ合
金めっき層は、極低電流密度である５＾／ｄ１１２程度
でめっきを施すことによっても得られるしく低電流密度
法）、さらに通常のめっきの電流密度２０〜１００　Ａ
／ｄａ”でγ単相のめっきを施したのち、めっき液中に
漫潰し、Ｚｎ−Ｎｉめっき皮膜中のＺｎを溶解しても高
Ｎｉ含有率のめっきを得ることができ、Ｚｎ溶解後α相
が析出する、いわゆる溶解法である。

得られためっき皮膜を、リン酸亜鉛処理として、日本バ
ーカー（社）製ＢＴ　３０２０　（商品名）にてディッ
プ処理し、さらにカチオン電着として日本ペイント（社
）製Ｕ−５０（商品名）を用いて、２０μ麺施し、さら
に中、上塗りとしてメラミンアルキッド系の焼付塗料を
それぞれ３５〜４０μｍ施し、総合膜厚１１０〜１２０
μ−の供試材を得た。これらについてチッピング性の評
価としてグラベロメーターを用い、条件としてＡＳＴＭ
−１１３１７０−７４にてテストを実施した。なお、供
試材の温度を一２０℃とした。

更に、デュポン衝撃テストとして、５００ｇ、　５０ｃ
ｍの条件で衝撃テストを実施し、密着性を評価した。

その結果を第２表に示す、クロスカット後のＳＳ？試験
は、ＪＩＳ　Ｚ−２７３１に準じて行った。

第２表に示すように、本発明にしたがって下層にα相を
有するＺｎ−Ｎｉ合金めっきをｏ、ｏｏｓ〜０．５μ閤
を有するＺｎ−Ｎｉ合金めっきを施すことにより、−２
０℃でのグラベロテストにおいてもまたデュポン衝撃テ
ストにおいても、めっき密着性が向上しているのが明確
である。

第１表凰煽口Ｉ豆Ｚｎ５Ｏ＊　・７ＨｔＯ：　１２０　ｇ／　ｌＮｉＳＯ
４・５ｏ、０　　：　２５０　＃ＮａｔＳＯ＜　　　　
：　　５０” ｐＨ−２、浴温度＝５０℃ 第２表なお、各試験の評価は次のようにして行った。

グラベロ後のめっき剥離及びデュポン後のめっき！ｔＪ
Ｉ＃：　　　Ｑ：めっき剥離なしΔ：＃少 ×：〃大クロスカット後のＳＳＴ　： ◎：赤錆なし ○：＃少 ×：〃大ｘ′４１Ａ回折： γ：面間隔ｄ＝２．１０９．２．１００　（人）の存在
α：　　＃ｄ−２．０３４．−１．７６２，１．２４６
の存在実施例２１１槽の電気めっき槽を有する電気めっきラインにて、
板厚０．８ｏｍ　、板幅９１４ｍの冷延コイルを用い、
前述の第１表のめっき浴により第３表に示すめっき条件
でＺｎ　　Ｎｉ合金めっきを施した。得られた各供試材
について、実施例１と同様の条件でめっき順の密着性を
評価した。その結果、ＸｖＡ回折にてα相が認められる
Ｚｎ　　Ｎｉ合金めっきは密着性の向上が認められるの
が分かった。

第　３　表実験光２〜４については、上層、下層の合計しためっき
組成を示したが、さらにグリムブロー発光分光分析にて
深さ方向に分析し定量した結果を第４表に示す。

第４表なお、本例における下層合金めっき層のＮｉ含有量の変
更は実験光２．３が低電流法、同隘４．５が溶解法によ
って行った。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｚｎ−Ｎｉ系電気めっき鋼板において、上層にγ
単相からなるＺｎ−Ｎｉ系合金めっき層を、下層として
α相を有する高Ｎｉ含有量のＺｎ−Ｎｉ系合金めっき層
を厚さ０．００５〜０．５μｍだけ鋼板上に設けて成る
、めっき密着性にすぐれた電気亜鉛合金めっき鋼板。
（２）上層および／または下層の前記Ｚｎ−Ｎｉ系合金
めっき層がＣｏを０．１〜１％含有する特許請求の範囲
第１項記載の鋼板。
（３）下層の前記Ｚｎ−Ｎｉ系合金めっき層のＮｉ含有
率が５２％重量以上、１００重量％未満である特許請求
の範囲第１項または第２項のいずれかに記載の鋼板。