JPS63190193A - 耐食性およびリン酸塩処理性に優れた表面処理鋼板 - Google Patents
耐食性およびリン酸塩処理性に優れた表面処理鋼板Info
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Landscapes
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
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。
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）
本発明は裸耐食性に優れ、かつ緻密な結晶のリン酸塩皮
膜が形成されるＺｎ−Ｆｅ系合金電気めつ終鋼板に関す
る。
膜が形成されるＺｎ−Ｆｅ系合金電気めつ終鋼板に関す
る。
（従来技術）
Ｚｎ−Ｆｅ系合金めっき鋼板は純亜鉛めっき鋼板よりめ
っき層の亜鉛腐ＯＬ溶解速度が遅く、耐食性に優れてい
るので、従来上り商度の耐食性を必要とする自動車車体
などｌ：使用されている。このめっき鋼板は電気めっき
法または溶融めっき法により製造されているが、めっき
層姐成はＦｅ含有率が重量％で１０−３０％のものであ
る。これはＦｅ含有率が１０％未満であると、Ｆｅによ
る亜鉛腐食溶解速度抑制効果が不十分なため、塗装して
も塗膜を透過侵入してくるＨ２ＯやＣＩイオンなどによ
りＺｎＯやＺｎ（０１１）ｘなどの腐食生成物を形成し
て、短期間に塗Ｐ１７クレ（ブリスター）を発生させ、
塗膜剥離が生じやすくなり、逆に３０％を越えると鋼板
の裸耐食性が劣り、赤錆が発生しやすくなると同時にめ
っき層の加工性が着しく悪くなるためである。
っき層の亜鉛腐ＯＬ溶解速度が遅く、耐食性に優れてい
るので、従来上り商度の耐食性を必要とする自動車車体
などｌ：使用されている。このめっき鋼板は電気めっき
法または溶融めっき法により製造されているが、めっき
層姐成はＦｅ含有率が重量％で１０−３０％のものであ
る。これはＦｅ含有率が１０％未満であると、Ｆｅによ
る亜鉛腐食溶解速度抑制効果が不十分なため、塗装して
も塗膜を透過侵入してくるＨ２ＯやＣＩイオンなどによ
りＺｎＯやＺｎ（０１１）ｘなどの腐食生成物を形成し
て、短期間に塗Ｐ１７クレ（ブリスター）を発生させ、
塗膜剥離が生じやすくなり、逆に３０％を越えると鋼板
の裸耐食性が劣り、赤錆が発生しやすくなると同時にめ
っき層の加工性が着しく悪くなるためである。
（発明が解決しようとする問題息）
しかしながらめっき層のＦｅ含有率が上記のような範囲
のめっき鋼板は裸耐食性がまだ不十分で、未塗装で使用
する場合に問題があった。
のめっき鋼板は裸耐食性がまだ不十分で、未塗装で使用
する場合に問題があった。
またＺｎ−Ｆｅ系合金めっき鋼板を自動ＩＩＬ車体に使
用する場合、リン酸塩処理を施して電着塗装するが、リ
ン酸塩処理で形成される皮膜は一般ｌこ結晶が針状で粗
大なホパイト［ＩＩｏｐｉＬｅ Ｚｎ５（ＰＯ＜）ｚ
・４１１２０］系のものより結晶のＩＩｋ密なホスホ
フイライ） ＩＰｈｏｓｐｌ＋ｏｐｌ＋１ｌｉＬｅ
Ｚｎ２Ｆｅ（ＰＯｎ）２＃ ４１１２０１系のものの方
が塗膜密着性に優れている。
用する場合、リン酸塩処理を施して電着塗装するが、リ
ン酸塩処理で形成される皮膜は一般ｌこ結晶が針状で粗
大なホパイト［ＩＩｏｐｉＬｅ Ｚｎ５（ＰＯ＜）ｚ
・４１１２０］系のものより結晶のＩＩｋ密なホスホ
フイライ） ＩＰｈｏｓｐｌ＋ｏｐｌ＋１ｌｉＬｅ
Ｚｎ２Ｆｅ（ＰＯｎ）２＃ ４１１２０１系のものの方
が塗膜密着性に優れている。
しかし従来の鋼板はＦｅ含有率が低いため、リン酸塩皮
膜はホスホフィライＦ結晶のものにならず、ホパイト結
晶のものが主であった。このため塗膜二次密着性や塗装
後の耐食性などの塗装後の性能が劣るという欠点があっ
た。
膜はホスホフィライＦ結晶のものにならず、ホパイト結
晶のものが主であった。このため塗膜二次密着性や塗装
後の耐食性などの塗装後の性能が劣るという欠点があっ
た。
リン酸塩皮膜の結晶を主にホスホフィライトのものにす
るには、Ｆｅ含有率を高めればよいのであるが、Ｆｅ含
有率を高めると上記のように種々の問題が生じる。この
ためめっき層表層にさらにＦｅ１にの電気めっきを施し
て表層のＦｅ含有率を高める方法が提案されている。し
かしこの方法はめつき工程が２工程になるので、製造コ
ストの上昇を招いてしまう。
るには、Ｆｅ含有率を高めればよいのであるが、Ｆｅ含
有率を高めると上記のように種々の問題が生じる。この
ためめっき層表層にさらにＦｅ１にの電気めっきを施し
て表層のＦｅ含有率を高める方法が提案されている。し
かしこの方法はめつき工程が２工程になるので、製造コ
ストの上昇を招いてしまう。
以上のようなことからＺｎ−Ｆｅ系合金電気めつ慇鋼板
の場合、加工性が従来と同等以上で、１工程でめっきで
き、しかも裸耐食性が向上し、かつリン酸塩処理した場
合の結晶がホスホフィライト主成分になるものにする必
要があった。
の場合、加工性が従来と同等以上で、１工程でめっきで
き、しかも裸耐食性が向上し、かつリン酸塩処理した場
合の結晶がホスホフィライト主成分になるものにする必
要があった。
（問題へを解決するための手段）
本発明者らは上記条件を充たすＺｎ−Ｆｅ系合金めつき
鋼板を開発すべく、種々検討した結果、めっき層にＣｏ
を微量添加すると裸耐食性が向上し、さらにＣｏととも
にＭｎを微量添加するとリン酸塩結晶が１ａｖなホスホ
フィライトが主成分のものになり、目的の鋼板が得られ
ることを見出し、本発明を完成したのである。すなわち
本発明は重量％でＦｅ含有率が１０〜３０％であるＺｎ
−Ｆｅ系合金電気めっき鋼板のめっき層にＣｏを０．０
５〜５％またはこれとともにＭｎを０．０１〜２％添加
することによりリン酸塩処理性を向上させたのである。
鋼板を開発すべく、種々検討した結果、めっき層にＣｏ
を微量添加すると裸耐食性が向上し、さらにＣｏととも
にＭｎを微量添加するとリン酸塩結晶が１ａｖなホスホ
フィライトが主成分のものになり、目的の鋼板が得られ
ることを見出し、本発明を完成したのである。すなわち
本発明は重量％でＦｅ含有率が１０〜３０％であるＺｎ
−Ｆｅ系合金電気めっき鋼板のめっき層にＣｏを０．０
５〜５％またはこれとともにＭｎを０．０１〜２％添加
することによりリン酸塩処理性を向上させたのである。
本発明でめっき層のＦｅ含有率を１０〜３０％にしたの
は、従来のＺｎ−Ｆｅ系合金めっき鋼板の場合と同理由
であるが、ＣＯ添加量を０．０５〜５％にしたのは、０
．０５％未満であると裸耐食性改善効果が小さく、５％
を越える量含有させるにはめつ終俗にＣｏ塩を多量に添
加しなければならないため、製造コストが＾くなるため
である。＊たＭｎと０．０１〜２％にしたのは、０．０
１％未満であるとリン酸塩結晶をｍ密なホスホフィライ
トにする効果が小さく、２％を越えるとリン酸塩結晶の
非生成部が発生しやすくなるからである。また２％以下
にした他の理由としで、電気めっきでＺｎ−Ｆｅ合金め
つきする場合、浴のｐｉを３以下に管理しているが、ｐ
ｉが３以下の状態でめっき層中のＣｏ含有率を２％超に
なるようにするには、Ｃｏ塩を洛中に多量に溶解しなけ
ればならず、コスト上昇を招くからである。
は、従来のＺｎ−Ｆｅ系合金めっき鋼板の場合と同理由
であるが、ＣＯ添加量を０．０５〜５％にしたのは、０
．０５％未満であると裸耐食性改善効果が小さく、５％
を越える量含有させるにはめつ終俗にＣｏ塩を多量に添
加しなければならないため、製造コストが＾くなるため
である。＊たＭｎと０．０１〜２％にしたのは、０．０
１％未満であるとリン酸塩結晶をｍ密なホスホフィライ
トにする効果が小さく、２％を越えるとリン酸塩結晶の
非生成部が発生しやすくなるからである。また２％以下
にした他の理由としで、電気めっきでＺｎ−Ｆｅ合金め
つきする場合、浴のｐｉを３以下に管理しているが、ｐ
ｉが３以下の状態でめっき層中のＣｏ含有率を２％超に
なるようにするには、Ｃｏ塩を洛中に多量に溶解しなけ
ればならず、コスト上昇を招くからである。
鋼板にＣｏを添加したＺｎ−Ｆｅ′Ａ合金を電気めっき
するのには、例えばＺｎ２＋濃度１０〜５０９／８、Ｆ
ｅ’＋濃度２０−７０９／８、Ｃｏ’＋濃度５−３０９
７ｅ、ｐｅａ以下の酸性めっ軽相で電流密度１０〜２０
〇八／ｄ鵠２、好ましくは５０＾／ｄｍ”以上、鋼板と
めっき液との相対流速０．５ｍ／ｓｅｃ以上で行えば得
られる。また同様にＣＯとＨｎを添加したＺｎ−Ｆｅ系
合金を電気めっきするには前記めつ軽浴にＨｎ塩を添加
して、Ｍｎ２＋濃度が３〜４０９／ｅにしてめっきすれ
ばよい。
するのには、例えばＺｎ２＋濃度１０〜５０９／８、Ｆ
ｅ’＋濃度２０−７０９／８、Ｃｏ’＋濃度５−３０９
７ｅ、ｐｅａ以下の酸性めっ軽相で電流密度１０〜２０
〇八／ｄ鵠２、好ましくは５０＾／ｄｍ”以上、鋼板と
めっき液との相対流速０．５ｍ／ｓｅｃ以上で行えば得
られる。また同様にＣＯとＨｎを添加したＺｎ−Ｆｅ系
合金を電気めっきするには前記めつ軽浴にＨｎ塩を添加
して、Ｍｎ２＋濃度が３〜４０９／ｅにしてめっきすれ
ばよい。
（作用）
ｗＳ１図はＺｎ−２０％Ｆｅ合金電気めっき鋼板のめつ
き層にＣｏを添加した場合のＣＯ添加量と塩水噴霧試験
（４８時間）による腐食減量を示したものであるが、Ｃ
ｏを添加すると裸耐食性が向上する。この理由はめっき
層表面をｘ＃１回折してみるとδ、相になっていること
から、ＣＯをめっき浴に添加すると電気めっ軽の際Ｚｎ
’Ｊッチなり相の析出が抑制され、めっき層表面のＦｅ
含有率が高くなるためと考えられる。また第２図はＺｎ
−１５％Ｆｅ−３％Ｃｏ合金電気めっき鋼板のめっき層
にＭｎを添加した場合のＭｎ添加量とリン酸塩処理性と
の関係を示したものであるが、Ｍｎを０．０１〜２％添
加するとリン酸塩処理性が向上する。なお第２図縦軸の
数字は犬のようなリン酸塩結晶状態を示している。
き層にＣｏを添加した場合のＣＯ添加量と塩水噴霧試験
（４８時間）による腐食減量を示したものであるが、Ｃ
ｏを添加すると裸耐食性が向上する。この理由はめっき
層表面をｘ＃１回折してみるとδ、相になっていること
から、ＣＯをめっき浴に添加すると電気めっ軽の際Ｚｎ
’Ｊッチなり相の析出が抑制され、めっき層表面のＦｅ
含有率が高くなるためと考えられる。また第２図はＺｎ
−１５％Ｆｅ−３％Ｃｏ合金電気めっき鋼板のめっき層
にＭｎを添加した場合のＭｎ添加量とリン酸塩処理性と
の関係を示したものであるが、Ｍｎを０．０１〜２％添
加するとリン酸塩処理性が向上する。なお第２図縦軸の
数字は犬のようなリン酸塩結晶状態を示している。
４：均一で緻密なリン酸塩結晶生成
（平均粒径２，０／ｊｓ以下）
３：やや粗大なリン酸塩結晶生成
（平均粒径４．０μ醜以下）
２：小さなリン酸塩結晶非生成部発生
１：大きなリン酸塩結晶非生成部発生
（実施例）
冷延鋼板の表面を常法により清浄化した後、下記のめっ
き浴、めっき条件でＺｎ Ｆｅ系、Ｚｎ Ｆｅ −
Ｃｏ系またはＺｎ −Ｆｅ −Ｃｏ −Ｍｎ系合金を電
気めっきした。なおめっき層のＦｅ％ＣＯおよびＭｎｊ
ｌはそれぞれＦｅ５０＜ ・７１１２０、Ｃｏ５０．お
よびＮｎ５Ｏ，の添加量によりｉ１！！整した。
き浴、めっき条件でＺｎ Ｆｅ系、Ｚｎ Ｆｅ −
Ｃｏ系またはＺｎ −Ｆｅ −Ｃｏ −Ｍｎ系合金を電
気めっきした。なおめっき層のＦｅ％ＣＯおよびＭｎｊ
ｌはそれぞれＦｅ５０＜ ・７１１２０、Ｃｏ５０．お
よびＮｎ５Ｏ，の添加量によりｉ１！！整した。
浴組１＆ ＺｎＳＯ４＋ ７１＋２ｏ
９０９ ／ ｅＦｅＳＯ，
−７１１２０１５０−２５０＄ ／ｅＣｏＳＯｓ
１０−１００＄ ７８ＭｎＳＯ４０又
は１０〜１００９ ／ｅＮａ、ＳＯ，８０９／ｅ 酒石酸 ０．５９／ｅクエン酸
０．５９／９ポリビニルアルコー
ル ０．５９／ｅ浴温 ５０℃ 電流密度 ５０〜１５０＾／ｄ−２ めっき後は一部のものを裸耐食性試験し、他のものには
リン酸塩処理、塗装を行い、リン酸塩処理性、塗膜二次
密着性および塗装後の耐食性を調査した。ｆｆ５１表に
この結果を示す、なおこれらの調査は次のような試験に
より行った。
９０９ ／ ｅＦｅＳＯ，
−７１１２０１５０−２５０＄ ／ｅＣｏＳＯｓ
１０−１００＄ ７８ＭｎＳＯ４０又
は１０〜１００９ ／ｅＮａ、ＳＯ，８０９／ｅ 酒石酸 ０．５９／ｅクエン酸
０．５９／９ポリビニルアルコー
ル ０．５９／ｅ浴温 ５０℃ 電流密度 ５０〜１５０＾／ｄ−２ めっき後は一部のものを裸耐食性試験し、他のものには
リン酸塩処理、塗装を行い、リン酸塩処理性、塗膜二次
密着性および塗装後の耐食性を調査した。ｆｆ５１表に
この結果を示す、なおこれらの調査は次のような試験に
より行った。
（１）裸耐食性試験
塩水噴霧試験を２４時間行って赤錆発生面積を求めると
ともに、試験片を５％クエン酸アンモニクムに浸漬して
赤錆を溶解させ、試験前後の腐食減量を求めた。
ともに、試験片を５％クエン酸アンモニクムに浸漬して
赤錆を溶解させ、試験前後の腐食減量を求めた。
（２）リン酸塩処理性試験
日本パーカーライジング（株）製のリン酸塩処理剤Ｂ、
Ｔ、３０８０で処理して、結晶のホスホフィライト状態
を電子顕微鏡でａ察した。
Ｔ、３０８０で処理して、結晶のホスホフィライト状態
を電子顕微鏡でａ察した。
（３）塗膜二次密着性試験
上記リン酸塩処理剤で１．８〜２，２９７ｓ２の皮膜を
形成した後、日本ペイント（株）９１力チオン電着塗料
Ｕ−１００を乾燥塗膜厚で２０μ曽塗装した。その後こ
の塗装鋼板を４０℃の蒸留水に２４０時間浸漬した後、
塗膜に鋼素地に達するゴバン目（２鵬輸間隔で１００個
）を入れ、テーピング剥離により塗膜剥離状況を判定し
た。
形成した後、日本ペイント（株）９１力チオン電着塗料
Ｕ−１００を乾燥塗膜厚で２０μ曽塗装した。その後こ
の塗装鋼板を４０℃の蒸留水に２４０時間浸漬した後、
塗膜に鋼素地に達するゴバン目（２鵬輸間隔で１００個
）を入れ、テーピング剥離により塗膜剥離状況を判定し
た。
（４）塗装後の耐食性試験
上記（３）と同要領でリン酸塩処理、塗装した塗装鋼板
の塗膜にカッターナイフ″Ｃ鋼素地に達するスクラッチ
を入れて、塩水噴ｎ試験を１０００時開行った。試験後
スクラッチ部をテーピング剥離するとともに、スクラッ
チ部以外にゴパン目を上記（３）のように入れ、テーピ
ング剥離した。
の塗膜にカッターナイフ″Ｃ鋼素地に達するスクラッチ
を入れて、塩水噴ｎ試験を１０００時開行った。試験後
スクラッチ部をテーピング剥離するとともに、スクラッ
チ部以外にゴパン目を上記（３）のように入れ、テーピ
ング剥離した。
（発明の効果）
以上のごとく本発明のめっき鋼板は従来のＺｎ−Ｆｅ系
合金めっき鋼板上９ｉｉｔ食性、りン陵塩処理性に優れ
でおり、塗装後の性能を向上させることがで外る。また
１工程でめっきできるので、コスト上昇を招かない。
合金めっき鋼板上９ｉｉｔ食性、りン陵塩処理性に優れ
でおり、塗装後の性能を向上させることがで外る。また
１工程でめっきできるので、コスト上昇を招かない。
第１図はＺｎ−２０％Ｆｅ合金電気めっき鋼板のめっ！
層にＣｏｔ−添加した場合のＣｏ添加量と塩水噴霧試験
による腐食減量との関係を示すグラフである。 第２図はＺｎ−１５％Ｆｅ −３％Ｃｏ合金電気めっき
鋼板のめっき層にＭｎを添加した場合のＮｏ添加量とリ
ン酸塩処理性との関係を示すグラフである。
層にＣｏｔ−添加した場合のＣｏ添加量と塩水噴霧試験
による腐食減量との関係を示すグラフである。 第２図はＺｎ−１５％Ｆｅ −３％Ｃｏ合金電気めっき
鋼板のめっき層にＭｎを添加した場合のＮｏ添加量とリ
ン酸塩処理性との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- （１）重量％でＦｅ含有率が１０〜３０％であるＺｎ−
Ｆｅ系合金電気めっき鋼板のめっき層にＣｏを０．０５
〜５％添加したことを特徴とする耐食性およびリン酸塩
処理性に優れた表面処理鋼板。 - （２）重量％でＦｅ含有率が１０〜３０％であるＺｎ−
Ｆｅ系合金電気めっき鋼板のめっき層にＣｏを０．０５
〜５％、Ｍｎを０．０１〜２％添加したことを特徴とす
る耐食性およびリン酸塩処理性に優れた表面処理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2222987A JPS63190193A (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 耐食性およびリン酸塩処理性に優れた表面処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2222987A JPS63190193A (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 耐食性およびリン酸塩処理性に優れた表面処理鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63190193A true JPS63190193A (ja) | 1988-08-05 |
Family
ID=12076964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2222987A Pending JPS63190193A (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 耐食性およびリン酸塩処理性に優れた表面処理鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63190193A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3943243A1 (de) * | 1988-12-30 | 1990-07-05 | Po Hang Iron & Steel | Stahlblech mit einer beschichtung aus einer eisen-mangan-legierung und verfahren zu seiner herstellung |
-
1987
- 1987-02-02 JP JP2222987A patent/JPS63190193A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3943243A1 (de) * | 1988-12-30 | 1990-07-05 | Po Hang Iron & Steel | Stahlblech mit einer beschichtung aus einer eisen-mangan-legierung und verfahren zu seiner herstellung |
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