JPS6318676B2 - - Google Patents

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JPS6318676B2
JPS6318676B2 JP5337981A JP5337981A JPS6318676B2 JP S6318676 B2 JPS6318676 B2 JP S6318676B2 JP 5337981 A JP5337981 A JP 5337981A JP 5337981 A JP5337981 A JP 5337981A JP S6318676 B2 JPS6318676 B2 JP S6318676B2
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JP
Japan
Prior art keywords
tin
nickel plating
steel plate
coulombs
plating
Prior art date
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Expired
Application number
JP5337981A
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English (en)
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JPS57169098A (en
Inventor
Noriji Tsugai
Kazuo Mochizuki
Shunichi Harada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP5337981A priority Critical patent/JPS57169098A/ja
Publication of JPS57169098A publication Critical patent/JPS57169098A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシーム溶接により接胴される食缶、飲
料缶に適した表面処理鋼板の製造方法に関するも
のである。 従来、食缶、飲料缶を製造するためのぶりきの
接胴は半田によつて行われてきた。しかしながら
半田に含まれている有害な鉛が缶内容物中に溶出
する可能性があるために近年半田による接胴は行
われなくなり、代つてシーム溶接(スードロニツ
ク溶接)による接胴法が普及しつつある。スード
ロニツク溶接法では缶胴接合部の重ね合せ部分が
0.3〜0.4mmの幅であるため鋼板の表面処理法によ
つて接合の良否が大きく左右される。市販ぶりき
で錫付着量の少いものほど溶接性が良くなる傾向
があり、また、錫価格が上昇しているため食缶材
料の需要家からは薄目付のぶりき、特に缶内面を
塗装して使用される場合には現在市販品で最低の
錫付着量(2.8〜3.0g/m2)のいわゆる#25ぶり
きの1/2以下の付着量を有する材料が要求されて
いる。ところでこのような薄目付のぶりきでは、
製造後需要家で製缶されるまでの数ケ月以上に亘
る期間中に錆が発生し、缶用材料として使用でき
なくなることがある。本発明者等は、錫付着量が
2.8g/m2以下の場合でもぶりきの耐錆性、耐食
性が#25ぶりきと同程度になるような材料の製造
法について鋭意研究を重ねた結果、食品衛生上支
障がないといわれるニツケルを薄く錫めつき鋼板
に電着せしめる方法に到達した。 錫付着量が少くなると錫めつき層内にピンホー
ルが多くなり、ぶりきの耐錆性が劣化する。封孔
処理としてぶりきには通常約5クーロン/dm2
電解クロメート処理が行われているが、錫付着量
が2.8g/m2以下の錫めつき鋼板に対しては更に
多くのクロメート量が必要になる。しかし、クロ
メート被膜自体は電気絶縁物質であるためこの被
膜が厚い場合は、溶接電流が流れにくく溶接性が
悪い。例えば、10クーロン/dm2以上の電気量で
処理されたクロメート被膜を有する鋼板をスード
ロニツク溶接機により溶接すると1ナゲツト当り
の溶接電流がクロメート被膜のない場合に比べて
10%以上低下してしまう。このため本発明では溶
接性を損うことなく薄目付ぶりきの耐錆性を向上
させる方法として錫めつきマツト表面あるいはリ
フロー後の表面にさらに30クーロン/dm2以下の
電気量でニツケルめつきを行い、従来ぶりきに施
されている封孔処理としての電解クロメート処理
を5クーロン/dm2以下行うのが良いことが判明
した。 本発明による方法に従つて溶接缶用素材を製造
する場合に用いる鋼板は造塊材あるいは連続鋳造
材のいずれでも良い。通常の方法で0.15〜0.30mm
に冷間圧延され、焼鈍後調質圧延された鋼板を原
板とする。ぶりきを製造するための通常の脱脂、
酸洗をこの原板に施し、錫めつきを行う。錫めつ
きはハロゲン浴、フエロスタン浴あるいは硼弗化
物浴などの酸性めつき浴あるいはアルカリ錫めつ
き浴によつて行い、錫を2.8g/m2以下付着せし
める。本発明による下層の錫めつき、上層にニツ
ケルめつきの2層を有する鋼板において、錫付着
量は2.8g/m2より多くなつてもよいが、ニツケ
ルめつきの効果は錫付着量が少ない場合、特に
2.8g/m2以下の時に良く発揮される。このため
本発明では下層の錫めつき量を2.8g/m2以下と
する。 本発明では、ニツケルめつきは錫めつき後に施
されるが、錫を電着したままの状態で直ちに、あ
るいは、通常のぶりきの製造において実施される
溶錫処理(リフロー処理)の後に行われる。次
に、電着した錫の全量をリフロー処理して鉄−錫
合金にすることができる理由について述べる。本
来ぶりきは錫めつき後に行われるリフロー処理に
よつて形成された鉄−錫合金層によつて好ましい
耐食性が保持されるものであるが、この合金層は
錫に比べて電気伝導度が低いためシーム溶接の際
に溶接電流を低下させる。しかるに電着された錫
層が全て合金化された後引き続いてニツケルめつ
きを行うと、針状もしくは柱状結晶よりなる電気
伝導性の幾分悪い上記合金層の間隙(素地鋼表
面)にニツケルが優先的に電着される。ニツケル
はシーム溶接性を損わない金属であるため、上述
のように合金層の間隙がニツケルによつて被覆さ
れた表面処理鋼板は耐錆、耐食性と溶接性の双方
に好ましい結果をもたらすものである。 ところで、錫を電着したままの表面あるいはリ
フロー処理後の表面には通電の仕方によつては錫
酸化物が形成されている場合がある。このような
場合にはニツケルめつきに先立つて鋼板表面の錫
酸化物を炭酸ソーダなどのアルカリ性水溶液中で
陰極的に数秒間低い電流密度のものとで還元する
ことができる。 ニツケルめつきは通常使用されるワツト浴ある
いはスルフアミン浴などを用いて行うことができ
る。本発明におけるニツケルめつきは錫電着層の
封孔処理としての機能を果せばよいのであるか
ら、ニツケル付着量は少量で良い。すなわち、ニ
ツケルめつきを行う際の電気量を30クーロン/d
m2にすると陰極効率100%の時はニツケル付着量
が約1g/m2になるが、この程度では単体ニツケ
ルめつき鋼板の耐錆性が一段と改善されるわけで
はない。このような理由から本発明においてはニ
ツケル電着に必要な電気量の上限を30クーロン/
dm2とした。 食缶、飲料缶用材料はシーム溶接機によつて常
に40〜50m/minのごとき高速溶接に適用される
とは限らない。溶接速度が遅い場合にはクロメー
ト被膜の溶接性に対する影響が幾分緩和されるた
め錫を下層に、ニツケルを上層に有する本発明に
よる鋼板に約30g/の重クロム酸ソーダを含む
水溶液中で5クーロン/dm2以下の陰極処理を施
すことができる。以下、本発明を実施例および比
較例を挙げて説明する。 実施例 1 厚さ0.23mmの調質圧延後、脱脂、酸洗された冷
延鋼板の両面にハロゲン浴(60℃)から16クーロ
ン/dm2の電気量で錫めつきを行い、水洗後ワツ
ト浴から1クーロン/dm2の電気量でニツケルめ
つきを施した。ニツケルめつき後水洗乾燥を行つ
た。 実施例 2 実施例1で用いたのと同じ冷延鋼板の両面にハ
ロゲン浴(60℃)から16クーロン/dm2の電気量
で錫めつきを行い、水洗後ワツト浴から1クーロ
ン/dm2の電気量でニツケルめつきを施した。ニ
ツケルめつき後水洗し、引き続いて30g/の濃
度の重クロム酸水溶液(45℃)中で両面に5クー
ロン/dm2の電気量で陰極処理を行つた。 実施例 3 実施例1で用いたのと同じ冷延鋼板の両面にハ
ロゲン浴(60℃)から16クーロン/dm2の電気量
で錫めつきを行い、水洗乾燥後リフロー処理を行
つて合金化した錫(FeSn2)を0.43g/m2の量に
した。リフロー処理後、ワツト浴(60℃)から10
クーロン/dm2でニツケルめつきを行つた後、30
g/の濃度の重クロム酸溶液(45℃)中で5ク
ーロン/dm2の電気量で陰極処理を行つた。 実施例 4 実施例1で用いたのと同じ冷延鋼板の両面にハ
ロゲン浴(60℃)から8クーロン/dm2の電気量
で錫めつきを行い、水洗乾燥後直ちにリフロー処
理して電着された錫の全量を鉄−錫合金
(FeSn2)にした。リフロー処理後水洗してワツ
ト浴(60℃)から5クーロン/dm2の電気量でニ
ツケルめつきを行つた後、30g/の濃度の重ク
ロム酸ソーダ水溶液(45℃)中で5クーロン/d
m2の電気量で陰極処理を行つた。 比較例 1 実施例1で用いたのと同じ冷延鋼板の両面にハ
ロゲン浴(60℃)から16クーロン/dm2の電気量
で錫めつきを行い、直ちに水洗して30g/の濃
度の重クロム酸水溶液(45℃)中で5クーロン/
dm2の電気量で陰極処理を行つた。 比較例 2 実施例1で用いたのと同じ冷延鋼板の両面にハ
ロゲン浴(60℃)から16クーロン/dm2の電気量
で錫めつきを行い、水洗乾燥後リフロー処理を行
つて電着した錫の全量(0.75g/m2)を合金化し
た。鋼板を水洗後30g/の濃度の重クロム酸溶
液中で5クーロン/dm2の電気量で陰極処理を施
した。 上述したように、実施例1、2、3および4な
らびに比較例1および2で得られた鋼板から、50
×80mmの大きさの試片を切り出し、端部を接着テ
ープでシールして表面積40×70mmを残した試料を
用いて下記のような条件により湿潤試験、塩水噴
霧試験およびチオシアネート有孔度試験を行つ
た。また、シーム溶接性試験は165.5×80mmの試
片を用いて下記のような条件で行つた。試験結果
を末尾の表1に示す。 (1) 湿潤試験 温度50℃、相対湿度93%の試験槽に試片をと
りつけ、一定期間経過後における試片表面の赤
錆面積率(%)を目視判定した。 (2) 塩水噴霧試験 JIS Z−2371に準拠して試験し、赤錆面積率
(%)を目視判定した。 (3) チオシアネート有孔度試験 Tin Research Institufe刊(1964年第2版)
P30を準拠して行つた。 (4) シーム溶接性試験 (a) 溶接機…スードロニツク社製雑缶製造用
機、202径用ガイドツール組込み、オーバー
ラツプ0.4〜0.5mm (b) 溶接速度…8m/min (c) 溶接電流…25〜30A(1ナゲツト当り) (d) 接胴加圧力…40da.N (e) 試験項目… (e‐1) ハインテスト、溶接部をはさんだ円筒端
部からV字型の切り込みを入れ、三角部を
プライヤで握つて他端に向つて引張る。途
中で溶接部分が切断しなければ“良”とす
る。 (e‐2) スパツター観察、溶接部の1ナゲツト毎
にスパツターが出ていないかどうかを目視
で調べる。 (e‐3) 溶接断面光学顕微鏡観察 溶接部断面を樹脂に埋め込んで100倍で
観察する。接合面のヘアラインなどがなけ
れば“良”とする。 本発明方法により得られた表面処理鋼板および
従来法で得られた鋼板について上記試験を行つた
結果を示す表1を見れば明らかなように、本発明
法による表面処理鋼板は、いずれの試験において
も従来法によるものより優れており、本発明の方
法の実効性が大きいことがわかる。 本発明の目的は錫付着量が2.8g/m2以下のシ
ーム溶接用鋼板の製造法を提供するものである
が、本発明の処理法は従来の半田により接胴され
る錫付着量が2.8g/m2以上の市販のぶりきの製
造に応用することができる。すなわち、半田によ
る製缶の際にニツケルめつき層が厚い場合は十分
な接胴が行われないが、ニツケルめつきが単に錫
めつき層の封孔処理として機能する範囲、例えば
電気量1クーロン/dm2以下で処理すれば、半田
溶接性に何等の影響を及ぼさず耐食性を向上させ
ることができる。 【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 脱脂、酸洗されたぶりき用鋼板に2.8g/m2
    以下の錫めつき層を形成し、この錫めつき鋼板を
    水洗後30クーロン/dm2以下の電気量でニツケル
    めつき浴中でニツケルめつき層を形成することを
    特徴とするシーム溶接缶用表面処理鋼板の製造方
    法。 2 前記鋼板に錫めつきを行つた後ニツケルめつ
    きを行う前に、前記錫めつき鋼板を水洗乾燥後錫
    の融点以上の温度に加熱してリフロー処理し、電
    着された錫の一部もしくは全部を鉄−錫合金化す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    のシーム溶接缶用表面処理鋼板の製造方法。 3 前記鋼板にニツケルめつきを施した後、重ク
    ロム酸溶液中で5クーロン/dm2以下の電気量で
    クロメート処理を行うことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項または第2項に記載のシーム溶接缶
    用表面処理鋼板の製造方法。
JP5337981A 1981-04-09 1981-04-09 Manufacture of surface treatment steel plate for seam welding can Granted JPS57169098A (en)

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JP5353253B2 (ja) * 2009-01-09 2013-11-27 新日鐵住金株式会社 高耐食性めっき鋼材

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