JPS6312953B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6312953B2 JPS6312953B2 JP19108685A JP19108685A JPS6312953B2 JP S6312953 B2 JPS6312953 B2 JP S6312953B2 JP 19108685 A JP19108685 A JP 19108685A JP 19108685 A JP19108685 A JP 19108685A JP S6312953 B2 JPS6312953 B2 JP S6312953B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- ammonium
- content
- group metal
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 72
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 39
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 33
- 229910011212 Ti—Fe Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 9
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 8
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 claims description 8
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 5
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 5
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 2
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 15
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 14
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 14
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 14
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 iron group metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940070337 ammonium silicofluoride Drugs 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、鉄鋼表面に、15重量%までのTi
を含有したZn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を
形成するのに用いられる電気メツキ液に関するも
のである。 〔従来の技術〕 本発明者等は、先に、鉄剛表面に極めて高い
Ti含有量、すなわち15重量%までのTi含有量を
有するZn−Ti合金メツキ皮膜を形成するのに用
いられる電気メツキ液として、 硫酸亜鉛:80〜400g/、 硫酸アンモニウム:20〜120g/、 硫酸チタン:5〜80g/、 カルボン酸基を有する低級有機酸:2〜160
g/、 弗化アンモニウム、珪弗化アンモニウム、過硫
酸アンモニウム、および過酸化水素水のうちの1
種または2種以上のメツキ液安定化成分:1〜20
g/、 からなる組成を有する電気メツキ液を提案した
(特公昭58−9158号公報)。 このメツキ液によれば、メツキ液の導電性を高
める硫酸アンモニウムの作用で、鉄鋼表面にZn
−Ti合金メツキ皮膜を迅速に形成できるととも
に、鉄鋼表面への電気メツキを高い電流密度で長
時間実施しても、前記のカルボン酸基を有する低
級有機酸とメツキ液安定化成分の働きでメツキ液
中にTi化合物の沈澱がなく、高濃度のTi化合物
を含むメツキ液でも極めて安定した状態でメツキ
を行うことができる結果、メツキ皮膜中に、Ti、
その含有量を自由に調節できる状態で、最高15重
量%まで含有させることができ、その極めて高い
Ti含有量によつて耐食性が飛躍的に向上したZn
−Ti合金メツキ皮膜を得ることができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記の電気メツキ液では、鉄鋼
表面に、極めて高いTi含有量を有するZn−Ti合
金メツキ皮膜を形成させることができても、その
皮膜中のTiは一般にZnとともに徐々に溶出する
傾向があるために、Tiが本来の耐食性を十分に
発揮することができず、また、例えば自動車や家
電製品の構造部材として使用される、前記Zn−
Ti合金メツキ皮膜を有する鋼板にスポツト溶接
を施すと、蒸発し易いZnが逸散して溶接部分と
その周辺の耐食性が低下するという問題があつ
た。 〔研究に基づく知見事項〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、一層耐食性に優れているとともに、溶接性に
も優れたTi合金メツキ皮膜を形成できる電気メ
ツキ液を得べく種々研究を重ねた結果、 (1) 前記のような電気メツキ液中に、金属成分と
して含まれるZnおよびTiのほかに鉄族金属、
すなわちFe、Co、Niのうちのいずれか1種ま
たは2種以上を添加しても、前述と同様な作用
を有するメツキ液、すなわち鉄鋼表面にZn−
Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を迅速に形成で
きるとともに、鉄鋼表面への電気メツキを高い
電流密度で長時間実施してもメツキ液中にTi
化合物の沈澱がなく、高濃度のTi化合物を含
むメツキ液でも極めて安定した状態でメツキを
行なうことができる結果、メツキ皮膜中に、
Tiを、その含有量を自由に調節できる状態で、
最高15重量%まで含有させることができ、その
極めて高いTi含有量によつてメツキ皮膜の耐
食性を依然として飛躍的に高い水準に保つメツ
キ液、が得られること、 (2) 前記のようなメツキ液中にFe族金属を添加
すると、鉄鋼表面上に形成されたメツキ皮膜中
でこのFe族金属がTiおよびZnの溶出を抑制す
るための核となつてTiおよびZnの溶出を防止
するので、このようなメツキ皮膜はTi本来の
耐食性を発揮することができ、そしてメツキ皮
膜中のCoおよびNiの結晶粒子はその大きさが
Feよりも細かいためにその表面積は大きく、
したがつて鉄族金属のなかでも、同一添加量
(重量割合)では、FeよりもCoおよびNiの方
が前記の溶出防止作用が大きいこと、 (3) メツキ皮膜中に導入されたFe族金属は溶接
時にTiと合金化して耐食性に優れたTi−Fe族
金属合金を生成するので、メツキ皮膜の溶接性
および耐熱性が向上すること、 を見出した。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、上記知見に基づいて発明されたも
ので、鉄鋼表面に、15重量%までのTiを含有し
たZn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を形成する
のに用いられる電気メツキ液として、 亜鉛塩:金属分として、20〜100g/、 チタン塩:同、0.5〜15g/、 鉄塩、コバルト塩、ニツケル塩のうちのいずれ
か1種または2種以上:同、10〜100g/、 硫酸アンモニウムまたは塩化アンモニウムから
なる導電性付与剤:20〜120g/、 カルボン酸基を有する低級有機酸:2〜160
g/、および 弗化アンモニウム、珪弗化アンモニウム、過硫
酸アンモニウム、過酸化水素水のうちのいずれか
1種または2種以上からなるメツキ液安定化成
分:1〜20g/、 からなる組成を有することを特徴とする、前記電
気メツキ液、 を提供するものである。 この発明の電気メツキ液中に含有させる亜鉛
塩、チタン塩、およびFe族金属塩としては、一
般に、硫酸亜鉛、硫酸チタン、硫酸鉄、硫酸コバ
ルト、硫酸ニツケルのような硫酸塩および塩化亜
鉛、塩化チタン、塩化鉄、塩化コバルト、塩化ニ
ツケルのような塩化物が使用され、メツキ作業中
にこれらの塩の金属分を補給するか、または使用
ずみのメツキ液を再生する場合は、そのメツキ液
が強酸性であれば、これらの金属の水酸化物を前
記の硫酸塩または塩化物の代りに使用できる。 通常、前記各金属塩が硫酸塩の場合は、導電性
付与剤として硫酸アンモニウムが使用され、それ
が塩化物の場合は、塩化アンモニウムが使用され
る。 前記カルボン酸基を有する低級有機酸として
は、例えば酒石酸、クエン酸およびグルコン酸が
好ましく使用され、また前記過酸化水素水として
は、濃度30〜35重量%の過酸化水素水が好ましく
使用される。 ついで、この発明において、亜鉛塩、チタン
塩、Fe族金属塩、導電性付与剤、カルボン酸基
を有する低級有機酸、およびメツキ液安定化成分
の含有量をそれぞれ上記のとおりに限定した理由
を述べる。 (a) 亜鉛塩 その含有量が金属分として20g/未満であ
ると鉄鋼表面におけるメツキ被膜形成速度が遅
く、一方100g/を越えて含有させてもメツ
キ液中への完全溶解は困難であり、かえつてメ
ツキ性を悪化させる原因ともなることから、そ
の含有量を20〜100g/と定めた。 (b) チタン塩 その含有量が金属分として0.5g/未満で
は、Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜中のTi
含有量が1.0重量%以下となつて、所望の優れ
た耐食性を確保することが困難であり、したが
つてZn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜中に1.0
重量%を越えるTiを含有させるためには0.5
g/以上の含有が必要であるが、一方チタン
塩が金属分としてメツキ液中に完全に溶解する
のは15g/までであり、これを越えてTi金
属分を添加してもZn−Ti−Fe族金属合金メツ
キ皮膜中にTiを15重量%を越えて含有させる
ことはできず、むしろ未溶解のチタン塩がメツ
キ液中に存在することによつてメツキ性が阻害
されるようになることから、その含有量を0.5
〜15g/と定めた。 (c) 鉄族金属塩 鉄族金属は、前述のとおり、ZnおよびTiと
ともにメツキ被膜中に存在することによつて
ZnとTiの溶出を防止し、かつ溶接時にはTiと
ともに合金化して耐食性に優れた合金を生成す
る作用を有するが、鉄族金属塩の金属分として
の含有量が10g/未満であると、前記作用を
発揮するのに十分な量のFe族金属がZn−Ti−
Fe族金属合金メツキ皮膜中に導入されず、一
方鉄族金属塩を、金属分として100g/を越
えてメツキ液中に含有させるとメツキ液が安定
しなくなつて、安定したメツキ作業を遂行でき
なくなるところから、その含有量を10〜100
g/と定めた。 (d) 導電性付与剤 硫酸アンモニウムおよび塩化アンモニウムに
は、メツキ液の導電性を高め、もつて高Ti−
Fe族金属含有のZn−Ti−Fe族金属合金メツキ
皮膜の迅速な形成をはかる作用があるが、その
含有量が20g/未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方それが120g/を越える
と、メツキ性が阻害されるようになることか
ら、その含有量を20〜120g/と定めた。 (e) カルボン酸基を有する低級有機酸 この発明の電気メツキ液は通常PH3〜4で使
用されるが、このPHでもチタン塩は加水分解を
起こして沈澱するようになり、そのメツキ性は
著しく阻害される。このため、この発明では、
メツキ液中に、カルボン酸基を有する低級有機
酸を含有させてチタン塩の分解を抑制し、もつ
てメツキ液の安定化をはかつているので、その
PH値が0.5〜7.0に変化しても、その広範囲のPH
値においてこのメツキ液を使用することができ
るが、その含有量が2g/未満では所望のメ
ツキ液安定化効果を確保することができず、一
方それが160g/を越えた含有量になるとメ
ツキ液の電気抵抗が著しく高くなることから、
その含有量を2〜160g/と定めた。 (f) メツキ液安定化成分 前述のように、これらの成分には、いずれも
高い電流密度による長時間のメツキ操業に際し
て、メツキ液中で過剰のチタン化合物が析出す
るのを防止し、もつてZn−Ti−Fe族金属合金
皮膜中で高いTiおよびFe族金属含有量を確保
するメツキ液安定化作用があるが、その含有量
が1g/未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方20g/を越えて含有させると、
メツキ液中のTiイオンが安定化し過ぎて、Zn
−Ti−Fe族金属合金皮膜中に多量のTiを含有
させることが困難になるところから、その含有
量を1〜20g/と定めた。 〔実施例〕 ついで、この発明の電気メツキ液を実施例によ
り具体的に説明する。 まず、被メツキ材として100mm×100mm×0.24mm
の寸法をもつた低炭素鋼板を用意し、この鋼板に
脱脂および水洗を施した後、13%塩酸に25秒浸漬
の酸洗を施し、ついで水洗することによつて表面
清浄な鋼板とした。 つぎに、このような表面清浄の鋼板を、それぞ
れ別途用意した第1表に示されるメツキ液組成を
もつとともに、いずれもPH:1.6〜1.8および液
温:60℃の酸性電気メツキ液中に浸漬し、電流密
度:8A/dm2、メツキ時間:90秒の条件で電気
メツキを行い、前記鋼板の表面に厚さ:3μmの
メツキ皮膜をそれぞれ形成することによつて、こ
の発明の電気メツキ液使用によるZn−Ti−Fe族
金属合金メツキ鋼板(以下、本発明Zn−Ti−Fe
族金属合金メツキ鋼板という)1〜10、および比
較のため、先に本発明者等が提案した特公昭58−
9158号公報記載の電気メツキ液使用によるZn−
Ti合金メツキ鋼板(以下、従来Zn−Ti合金メツ
キ鋼板という)1〜2および従来のZnメツキ鋼
板をそれぞれ製造し、これらのメツキ皮膜中の
TiおよびFe族金属の含有量を第1表に合わせて
示した。 なお、上記の各メツキ液では、いずれも硫酸浴
(すなわち金属塩として硫酸塩、導電性付与剤と
して硫酸アンモニウムを使用)と塩酸浴(すなわ
ち金属塩として塩化物、導電性付与剤として塩化
アンモニウムを使用)の両者を使用し、どちらの
浴においてもそれぞれ同じ結果が得られた。 ついで、この結果得られた本発明Zn−Ti−Fe
族金属合金メツキ鋼板1〜10、および従来Zn−
Ti合金メツキ鋼板1〜2について、耐食性を評
価するために、JIS・Z2371にもとづく塩水噴霧
試験を実施して鋼板メツキ面に赤錆が発生するま
での時間を測定し、その結果を第1表に示すとと
もに、溶接性の良否をみるために、これらのメ
を含有したZn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を
形成するのに用いられる電気メツキ液に関するも
のである。 〔従来の技術〕 本発明者等は、先に、鉄剛表面に極めて高い
Ti含有量、すなわち15重量%までのTi含有量を
有するZn−Ti合金メツキ皮膜を形成するのに用
いられる電気メツキ液として、 硫酸亜鉛:80〜400g/、 硫酸アンモニウム:20〜120g/、 硫酸チタン:5〜80g/、 カルボン酸基を有する低級有機酸:2〜160
g/、 弗化アンモニウム、珪弗化アンモニウム、過硫
酸アンモニウム、および過酸化水素水のうちの1
種または2種以上のメツキ液安定化成分:1〜20
g/、 からなる組成を有する電気メツキ液を提案した
(特公昭58−9158号公報)。 このメツキ液によれば、メツキ液の導電性を高
める硫酸アンモニウムの作用で、鉄鋼表面にZn
−Ti合金メツキ皮膜を迅速に形成できるととも
に、鉄鋼表面への電気メツキを高い電流密度で長
時間実施しても、前記のカルボン酸基を有する低
級有機酸とメツキ液安定化成分の働きでメツキ液
中にTi化合物の沈澱がなく、高濃度のTi化合物
を含むメツキ液でも極めて安定した状態でメツキ
を行うことができる結果、メツキ皮膜中に、Ti、
その含有量を自由に調節できる状態で、最高15重
量%まで含有させることができ、その極めて高い
Ti含有量によつて耐食性が飛躍的に向上したZn
−Ti合金メツキ皮膜を得ることができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記の電気メツキ液では、鉄鋼
表面に、極めて高いTi含有量を有するZn−Ti合
金メツキ皮膜を形成させることができても、その
皮膜中のTiは一般にZnとともに徐々に溶出する
傾向があるために、Tiが本来の耐食性を十分に
発揮することができず、また、例えば自動車や家
電製品の構造部材として使用される、前記Zn−
Ti合金メツキ皮膜を有する鋼板にスポツト溶接
を施すと、蒸発し易いZnが逸散して溶接部分と
その周辺の耐食性が低下するという問題があつ
た。 〔研究に基づく知見事項〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、一層耐食性に優れているとともに、溶接性に
も優れたTi合金メツキ皮膜を形成できる電気メ
ツキ液を得べく種々研究を重ねた結果、 (1) 前記のような電気メツキ液中に、金属成分と
して含まれるZnおよびTiのほかに鉄族金属、
すなわちFe、Co、Niのうちのいずれか1種ま
たは2種以上を添加しても、前述と同様な作用
を有するメツキ液、すなわち鉄鋼表面にZn−
Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を迅速に形成で
きるとともに、鉄鋼表面への電気メツキを高い
電流密度で長時間実施してもメツキ液中にTi
化合物の沈澱がなく、高濃度のTi化合物を含
むメツキ液でも極めて安定した状態でメツキを
行なうことができる結果、メツキ皮膜中に、
Tiを、その含有量を自由に調節できる状態で、
最高15重量%まで含有させることができ、その
極めて高いTi含有量によつてメツキ皮膜の耐
食性を依然として飛躍的に高い水準に保つメツ
キ液、が得られること、 (2) 前記のようなメツキ液中にFe族金属を添加
すると、鉄鋼表面上に形成されたメツキ皮膜中
でこのFe族金属がTiおよびZnの溶出を抑制す
るための核となつてTiおよびZnの溶出を防止
するので、このようなメツキ皮膜はTi本来の
耐食性を発揮することができ、そしてメツキ皮
膜中のCoおよびNiの結晶粒子はその大きさが
Feよりも細かいためにその表面積は大きく、
したがつて鉄族金属のなかでも、同一添加量
(重量割合)では、FeよりもCoおよびNiの方
が前記の溶出防止作用が大きいこと、 (3) メツキ皮膜中に導入されたFe族金属は溶接
時にTiと合金化して耐食性に優れたTi−Fe族
金属合金を生成するので、メツキ皮膜の溶接性
および耐熱性が向上すること、 を見出した。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、上記知見に基づいて発明されたも
ので、鉄鋼表面に、15重量%までのTiを含有し
たZn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を形成する
のに用いられる電気メツキ液として、 亜鉛塩:金属分として、20〜100g/、 チタン塩:同、0.5〜15g/、 鉄塩、コバルト塩、ニツケル塩のうちのいずれ
か1種または2種以上:同、10〜100g/、 硫酸アンモニウムまたは塩化アンモニウムから
なる導電性付与剤:20〜120g/、 カルボン酸基を有する低級有機酸:2〜160
g/、および 弗化アンモニウム、珪弗化アンモニウム、過硫
酸アンモニウム、過酸化水素水のうちのいずれか
1種または2種以上からなるメツキ液安定化成
分:1〜20g/、 からなる組成を有することを特徴とする、前記電
気メツキ液、 を提供するものである。 この発明の電気メツキ液中に含有させる亜鉛
塩、チタン塩、およびFe族金属塩としては、一
般に、硫酸亜鉛、硫酸チタン、硫酸鉄、硫酸コバ
ルト、硫酸ニツケルのような硫酸塩および塩化亜
鉛、塩化チタン、塩化鉄、塩化コバルト、塩化ニ
ツケルのような塩化物が使用され、メツキ作業中
にこれらの塩の金属分を補給するか、または使用
ずみのメツキ液を再生する場合は、そのメツキ液
が強酸性であれば、これらの金属の水酸化物を前
記の硫酸塩または塩化物の代りに使用できる。 通常、前記各金属塩が硫酸塩の場合は、導電性
付与剤として硫酸アンモニウムが使用され、それ
が塩化物の場合は、塩化アンモニウムが使用され
る。 前記カルボン酸基を有する低級有機酸として
は、例えば酒石酸、クエン酸およびグルコン酸が
好ましく使用され、また前記過酸化水素水として
は、濃度30〜35重量%の過酸化水素水が好ましく
使用される。 ついで、この発明において、亜鉛塩、チタン
塩、Fe族金属塩、導電性付与剤、カルボン酸基
を有する低級有機酸、およびメツキ液安定化成分
の含有量をそれぞれ上記のとおりに限定した理由
を述べる。 (a) 亜鉛塩 その含有量が金属分として20g/未満であ
ると鉄鋼表面におけるメツキ被膜形成速度が遅
く、一方100g/を越えて含有させてもメツ
キ液中への完全溶解は困難であり、かえつてメ
ツキ性を悪化させる原因ともなることから、そ
の含有量を20〜100g/と定めた。 (b) チタン塩 その含有量が金属分として0.5g/未満で
は、Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜中のTi
含有量が1.0重量%以下となつて、所望の優れ
た耐食性を確保することが困難であり、したが
つてZn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜中に1.0
重量%を越えるTiを含有させるためには0.5
g/以上の含有が必要であるが、一方チタン
塩が金属分としてメツキ液中に完全に溶解する
のは15g/までであり、これを越えてTi金
属分を添加してもZn−Ti−Fe族金属合金メツ
キ皮膜中にTiを15重量%を越えて含有させる
ことはできず、むしろ未溶解のチタン塩がメツ
キ液中に存在することによつてメツキ性が阻害
されるようになることから、その含有量を0.5
〜15g/と定めた。 (c) 鉄族金属塩 鉄族金属は、前述のとおり、ZnおよびTiと
ともにメツキ被膜中に存在することによつて
ZnとTiの溶出を防止し、かつ溶接時にはTiと
ともに合金化して耐食性に優れた合金を生成す
る作用を有するが、鉄族金属塩の金属分として
の含有量が10g/未満であると、前記作用を
発揮するのに十分な量のFe族金属がZn−Ti−
Fe族金属合金メツキ皮膜中に導入されず、一
方鉄族金属塩を、金属分として100g/を越
えてメツキ液中に含有させるとメツキ液が安定
しなくなつて、安定したメツキ作業を遂行でき
なくなるところから、その含有量を10〜100
g/と定めた。 (d) 導電性付与剤 硫酸アンモニウムおよび塩化アンモニウムに
は、メツキ液の導電性を高め、もつて高Ti−
Fe族金属含有のZn−Ti−Fe族金属合金メツキ
皮膜の迅速な形成をはかる作用があるが、その
含有量が20g/未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方それが120g/を越える
と、メツキ性が阻害されるようになることか
ら、その含有量を20〜120g/と定めた。 (e) カルボン酸基を有する低級有機酸 この発明の電気メツキ液は通常PH3〜4で使
用されるが、このPHでもチタン塩は加水分解を
起こして沈澱するようになり、そのメツキ性は
著しく阻害される。このため、この発明では、
メツキ液中に、カルボン酸基を有する低級有機
酸を含有させてチタン塩の分解を抑制し、もつ
てメツキ液の安定化をはかつているので、その
PH値が0.5〜7.0に変化しても、その広範囲のPH
値においてこのメツキ液を使用することができ
るが、その含有量が2g/未満では所望のメ
ツキ液安定化効果を確保することができず、一
方それが160g/を越えた含有量になるとメ
ツキ液の電気抵抗が著しく高くなることから、
その含有量を2〜160g/と定めた。 (f) メツキ液安定化成分 前述のように、これらの成分には、いずれも
高い電流密度による長時間のメツキ操業に際し
て、メツキ液中で過剰のチタン化合物が析出す
るのを防止し、もつてZn−Ti−Fe族金属合金
皮膜中で高いTiおよびFe族金属含有量を確保
するメツキ液安定化作用があるが、その含有量
が1g/未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方20g/を越えて含有させると、
メツキ液中のTiイオンが安定化し過ぎて、Zn
−Ti−Fe族金属合金皮膜中に多量のTiを含有
させることが困難になるところから、その含有
量を1〜20g/と定めた。 〔実施例〕 ついで、この発明の電気メツキ液を実施例によ
り具体的に説明する。 まず、被メツキ材として100mm×100mm×0.24mm
の寸法をもつた低炭素鋼板を用意し、この鋼板に
脱脂および水洗を施した後、13%塩酸に25秒浸漬
の酸洗を施し、ついで水洗することによつて表面
清浄な鋼板とした。 つぎに、このような表面清浄の鋼板を、それぞ
れ別途用意した第1表に示されるメツキ液組成を
もつとともに、いずれもPH:1.6〜1.8および液
温:60℃の酸性電気メツキ液中に浸漬し、電流密
度:8A/dm2、メツキ時間:90秒の条件で電気
メツキを行い、前記鋼板の表面に厚さ:3μmの
メツキ皮膜をそれぞれ形成することによつて、こ
の発明の電気メツキ液使用によるZn−Ti−Fe族
金属合金メツキ鋼板(以下、本発明Zn−Ti−Fe
族金属合金メツキ鋼板という)1〜10、および比
較のため、先に本発明者等が提案した特公昭58−
9158号公報記載の電気メツキ液使用によるZn−
Ti合金メツキ鋼板(以下、従来Zn−Ti合金メツ
キ鋼板という)1〜2および従来のZnメツキ鋼
板をそれぞれ製造し、これらのメツキ皮膜中の
TiおよびFe族金属の含有量を第1表に合わせて
示した。 なお、上記の各メツキ液では、いずれも硫酸浴
(すなわち金属塩として硫酸塩、導電性付与剤と
して硫酸アンモニウムを使用)と塩酸浴(すなわ
ち金属塩として塩化物、導電性付与剤として塩化
アンモニウムを使用)の両者を使用し、どちらの
浴においてもそれぞれ同じ結果が得られた。 ついで、この結果得られた本発明Zn−Ti−Fe
族金属合金メツキ鋼板1〜10、および従来Zn−
Ti合金メツキ鋼板1〜2について、耐食性を評
価するために、JIS・Z2371にもとづく塩水噴霧
試験を実施して鋼板メツキ面に赤錆が発生するま
での時間を測定し、その結果を第1表に示すとと
もに、溶接性の良否をみるために、これらのメ
【表】
第1表に示されるように従来Znメツキ鋼板に
おいては、30時間後に赤錆発生が見られるのに対
して、本発明Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ鋼板
1〜10は、赤錆発生までに160時間以上を要して、
いずれもすぐれた耐食水を示し、しかもこの耐食
性はZn−Ti−Fe族合属合金メツキ皮膜中のTi並
びにFe族金属の含有量が多くなるほど向上し、
Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜中のTi並びに
Fe族金属の含有量がいずれも14.8重量%の本発明
Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ鋼板5にいたつて
は、約1200時間後にようやく赤錆発生が見られ、
また、メツキ液中およびメツキ皮膜中にそれぞれ
同じTi含有量を有する本発明Zn−Ti−Fe族金属
合金メツキ鋼板1と従来Zn−Ti合金メツキ鋼板
1、および本発明Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ
鋼板5と従来Zn−Ti合金メツキ鋼板2とをそれ
ぞれ比較すると、本発明Zn−Ti−Fe族金属合金
メツキ鋼板は従来Zn−Ti合金メツキ鋼板よりも
遥かに優れた耐食性を示し、さらに溶接性につい
てみても、従来Znメツキ鋼板では、スポツト溶
接によつてスポツト部分とその周辺においてZn
が完全に蒸発したために著しい赤錆が発生し、ま
た従来Zn−Ti合金メツキ鋼板では部分的に赤錆
が生じたのに対して、本発明Zn−Ti−Fe族金属
合金メツキ鋼板では赤錆が全く発生しないことが
明らかである。 上述のように、この発明の電気メツキ液によれ
ば、TiおよびFe族金属の含有量が極めて高いZn
−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を通常の操業条
件は勿論のこと、高い電流密度によつても鉄鋼表
面に長時間の操業が可能に、かつ安定的に形成す
ることができ、この結果得られたZn−Ti−Fe族
金属合金メツキ製品は、著しく優れた耐食性およ
び溶接性をもつものになるという工業上有用な効
果が得られる。
おいては、30時間後に赤錆発生が見られるのに対
して、本発明Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ鋼板
1〜10は、赤錆発生までに160時間以上を要して、
いずれもすぐれた耐食水を示し、しかもこの耐食
性はZn−Ti−Fe族合属合金メツキ皮膜中のTi並
びにFe族金属の含有量が多くなるほど向上し、
Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜中のTi並びに
Fe族金属の含有量がいずれも14.8重量%の本発明
Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ鋼板5にいたつて
は、約1200時間後にようやく赤錆発生が見られ、
また、メツキ液中およびメツキ皮膜中にそれぞれ
同じTi含有量を有する本発明Zn−Ti−Fe族金属
合金メツキ鋼板1と従来Zn−Ti合金メツキ鋼板
1、および本発明Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ
鋼板5と従来Zn−Ti合金メツキ鋼板2とをそれ
ぞれ比較すると、本発明Zn−Ti−Fe族金属合金
メツキ鋼板は従来Zn−Ti合金メツキ鋼板よりも
遥かに優れた耐食性を示し、さらに溶接性につい
てみても、従来Znメツキ鋼板では、スポツト溶
接によつてスポツト部分とその周辺においてZn
が完全に蒸発したために著しい赤錆が発生し、ま
た従来Zn−Ti合金メツキ鋼板では部分的に赤錆
が生じたのに対して、本発明Zn−Ti−Fe族金属
合金メツキ鋼板では赤錆が全く発生しないことが
明らかである。 上述のように、この発明の電気メツキ液によれ
ば、TiおよびFe族金属の含有量が極めて高いZn
−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を通常の操業条
件は勿論のこと、高い電流密度によつても鉄鋼表
面に長時間の操業が可能に、かつ安定的に形成す
ることができ、この結果得られたZn−Ti−Fe族
金属合金メツキ製品は、著しく優れた耐食性およ
び溶接性をもつものになるという工業上有用な効
果が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 鉄鋼表面に、2〜15重量%のTiを含有した
Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を形成するの
に用いられる電気メツキ液であつて、このメツキ
液が、 亜鉛塩:金属分として、20〜100g/、 チタン塩:同、0.5〜15g/、 鉄塩、コバルト塩、ニツケル塩のうちのいずれ
か1種または2種以上:同、10〜100g/、 硫酸アンモニウムまたは塩化アンモニウムから
なる導電性付与剤:20〜120g/、 カルボン酸基を有する低級有機酸:2〜160
g/、および 弗化アンモニウム、珪弗化アンモニウム、過硫
酸アンモニウム、過酸化水素水のうちのいずれか
1種または2種以上からなるメツキ液安定化成
分:1〜20g/、 からなる組成を有することを特徴とする、前記電
気メツキ液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19108685A JPS6250493A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19108685A JPS6250493A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6250493A JPS6250493A (ja) | 1987-03-05 |
JPS6312953B2 true JPS6312953B2 (ja) | 1988-03-23 |
Family
ID=16268623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19108685A Granted JPS6250493A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | Zn−Ti−Fe族金属合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6250493A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5467719B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2014-04-09 | Jfeスチール株式会社 | 表面処理鋼板の製造方法 |
CN110079840A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-08-02 | 山东金宝电子股份有限公司 | 一种提高铜箔高温防氧化性能的表面处理混合添加剂 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP19108685A patent/JPS6250493A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6250493A (ja) | 1987-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004518021A (ja) | 優れた耐食性及び溶接特性を有するzn−co−w合金電気メッキ鋼板、及びそのための電解液 | |
JP3043336B1 (ja) | 耐白錆性に優れる電気Znめっき鋼板およびその製造方法 | |
JPS6312953B2 (ja) | ||
Bai et al. | High current density on electroplating smooth alkaline zinc coating | |
JPH0251996B2 (ja) | ||
JPS5940234B2 (ja) | 良溶接性耐食電気亜鉛合金メツキ鋼板及びその製造方法 | |
JP6168826B2 (ja) | Mn層を有する鋼材 | |
JPS6028918B2 (ja) | 片面亜鉛系電気メッキ鋼板の非メッキ面の後処理方法 | |
JPH09209108A (ja) | 鋼材加工品の浸漬めっき方法 | |
JPH03240994A (ja) | 耐食性に優れた防錆鋼板 | |
JPH0352551B2 (ja) | ||
JPS61166999A (ja) | 鋼板の表面清浄方法 | |
JPS589158B2 (ja) | 鉄鋼表面にZn−Ti合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液 | |
USRE19773E (en) | Euectrocleanuxg process | |
JP3334579B2 (ja) | 優れた外観を有する電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JPH02271000A (ja) | 片面電気亜鉛系めっき鋼板の製造方法 | |
JPS6027757B2 (ja) | 高耐食性電気亜鉛めつき鋼板およびその製造方法 | |
JPH0331793B2 (ja) | ||
JPH0369996B2 (ja) | ||
JPS6344837B2 (ja) | ||
JPH0461079B2 (ja) | ||
JPS61119694A (ja) | 電気メツキ鋼板の製造方法 | |
JPH0331797B2 (ja) | ||
JPH0532478B2 (ja) | ||
JPH052745B2 (ja) |