JPS63277733A

JPS63277733A - ２浴法メッキ用亜鉛合金

Info

Publication number: JPS63277733A
Application number: JP11146487A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Hashimoto; 橋本　達児; Kiyotaka Terajima; 寺島　清隆
Original assignee: NISSO KINZOKU KAGAKU KK
Current assignee: NISSO KINZOKU KAGAKU KK
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1988-11-15

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】〔産業上の利用分野〕本発明は溶融亜鉛メッキ合金に係わり、さらに詳しくは
ＺｎＺｎ−Ａ１−３ｔ−系２浴法メッキ用亜鉛合金であ
り、本発明の合金は１次メッキの被覆としての純亜鉛（
Ｚｎ）あるいは調合Ｚｎメッキ被覆の上に該合金の溶融
浴にて２次メッキし２次被覆を形成させる鉄、鋼又は鉄
合金（以下単に鉄材と称す）のメッキ方法に好適に使用
される。

〔従来の技（ホテ〕　　　　　゛近年、鉄材の亜鉛メッキ製品の用途は拡大しており、そ
れと共により高耐食性及び加工性の良いメッキ合金が望
まれている。亜鉛メッキ製品の耐食性を向上させる方法
としてＺｎ−Ａｌ系合金メンキする方法が提案されてい
る。しかし従来のＺｎ−Ａｌ系合金メッキは前処理とし
てガス還元法が一般的であり、この方法では設備費が非
常に高くつく。従ってフラツクス性での前処理によるメ
ッキが行われており、例えば特公昭６０−３３８９２が
優れている。しかしながら、ガス還元メッキ法、フラン
クス処理メッキ法いづれの方法においても、Ｚｎ−Ａｌ
系合金メッキの皮膜は非常に薄り、例えばワイヤーメッ
キにおいては特に皮膜厚さがバラついており、局部的に
は数μｍのメッキ皮膜になる場合があり、耐食性が優れ
ていても実用上、問題があった。従ってＺｎ−Ａｌ系合
金メッキの厚メッキ（付着量３００ｇ／ｒｒｒ以上）が
望まれていた。このため下地に従来のフラックスＺｎＣ
１ｔ　　ＮＨａＣＩｌを使用した前処理によりＺｎ又は
調合Ｚｎメッキ（１次メッキ）を行い、その上にＺｎ−
Ａｌ系合金メッキ（２次メッキ）を行うと非常に均一な
厚メッキが得られるため、この２浴法メツキが行なわれ
ている０例えば、特開昭５９−１７３２５３、特開昭５
９−１７３２５４などがある。しかし、この方法では耐
食性及び加工性が充分でない欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、その原因を鋭意研究した結果、従来２浴
法メツキでは、２次メッキ皮膜中のＡ１が短時間且つ優
先的に下地であるＺｎメッキ（１次メッキ）のＦｅ−Ｚ
ｎ合金層へ拡散し、そのまま冷却されるので、２次メッ
キ皮膜中のアルミニウム（Ａｌ）がメッキ浴中のＡｌ濃
度より低くな′す、２次メッキ皮膜の耐食性は低下する
。又１次メッキによる合金層はＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ層とな
り地鉄との結合状態が弱いため加工性が劣る、等を解消
し本発明を完成した。

〔問題点を解決するための手段〕本発明は１．１　　７〜２０％Ｓｉ　　　Ａ　ＩＩ　／　Ｓ　ｉＯ比で５０〜３００Ｍ
ｇ　　　　Ｏ，０１〜０．１％残部Ｚｎ及び不可避不純物（以上重量％）からなること
を特徴とする２浴法メッキ用亜鉛合金であり、具体的に
は、鉄、鋼又は鉄合金に１次メッキを純亜鉛あるいは調
合亜鉛で行なった後、本発明合金の溶融浴に浸漬して２
次メッキを施す方法に好適に使用される。

本発明は、１次メッキのＦｅ−Ｚｎ合金層へ拡散するＡ
ｌｌの量を考慮し、あらかじめ目的とする２次メッキ皮
膜中のＡｌｆｊｉＪ度より２次メッキのメッキ浴のＡｌ
濃度を約３％分高く調合した２浴法メッキ用亜鉛合金で
ある。

第３図には、本発明の合金（第１表のＮｏ、　１．２及
３）及び比較例１〜８の合金について耐食性が比較され
ており、１浴法による場合と約３％ＡＩ含量を増加させ
２浴法でメッキした場合とが耐食性でほぼ同等であるこ
とが示されている。又、従来の１次メッキ下地にＺｎ又
は調合Ｚｎメッキを施し２次メッキにＺｎ−Ａｊ２系合
金メッキを行うと下地の合金層（１次メッキ）はＺｎ−
Ａｌｌ−Ｆｅ系となり、との合金層の耐食性はＺｎに対
し約２倍以下の耐食性しかない、しかし、本発明による
とＺｎ−ＡＪ系に硅素（Ｓｉ）をＡ　１　／　Ｓ　ｉの
比率で５０〜３００の間で添加するとＺｎ−Ａｌｌ−５
ｉ−Ｆｅ系合金層に改質され耐食性はＺｎに対して約３
．５倍以上となる。従って１次メッキによる合金層及び
２次メッキ皮膜共に従来の２浴法メツキに（らぺ耐食性
は上昇するので１次メッキによる合金層及び２次メッキ
皮膜の全メッキ皮膜の耐食性は大巾に上昇する。また、
ＡＩが７％以上のＺｎ−Ａｌ合金の２次メッキ浴では、
この下地のＺｎ−Ａｌｌ−Ｆｅ系の合金層は脆くて加工
性が悪いためメッキ品の加工時に被メッキ物とメッキ皮
膜の界面ではく離する。しかし本発明では、Ｓｔが添加
され加工性のよいＺｎ−Ａｇ−３ｉ−Ｆｅ合金層に改質
され、合金層の加工性がよくなり、被メッキ物とメッキ
皮膜のはく離は解決される。

Ｚｎ−Ａｌ１系合金のマグネシウム（Ｍｇ）の添加につ
いては公知の如く合金の粒間腐食を防止するため添加さ
れているが、０．０１％以下では効果はなく、０．１％
を超えても効果は変わらないし、かえって浴の流動性が
悪くなるので０．１％以下が望ましい。

本発明の合金の使用方法の１例を具体的に第１図により
説明すると、サプライ装置（２）より連続的にくり出さ
れた鉄系線（１）は各前処理工程（３，４，５，６）で
前処理を施された後ＮＨ４ＣＪ−ＺｎＣ１Ｈ４ＣシーＺ
ｎＣ１冨７）で処理され乾燥装置（８）で乾燥後メッキ
槽（９）で４３０〜４６０℃で浸漬され、絞り装置０１
．冷却装置（１６）を通して引き上げられ再び湯洗し、
乾燥後メッキ浴（１４）に４５０〜５５０℃で浸漬され
絞り装置（１５）、冷却装置（１６）を通して引き上げ
られ、Ｚｎ−Ａｌメッキ鉄系線（１７）とされる、ここ
でメッキ槽（１４）及びシンカロール（１８）は通常の
鉄材（例５Ｓ−４１）を使用できる。高Ａｌ１（７〜２
０％）にもかかわらず鉄の溶出を防げるのはメッキ浴中
のＳｔの効果である。

Ｚｎ−Ａｌ合金／’７キ浴の浴温を４５０〜５５０℃で
メッキを行うのが好ましい。４５０℃未満ではメツキが
困難で５５０℃を超えると厚メッキ（３００ｇ／ｄ以上
）ができなくなり、又冷却が困難となって（る。この様
にして溶融メッキを施した亜鉛メッキ鉄系線の断面図を
第２図に示す。

第２図のＦｅ−Ｚｎ−Ａ６−５　ｉ系合金層Ｑ８）＆よ
加工性、耐食性に冨み、Ｚ　ｎ　−（７〜２０）　Ａ　
ｌ　−（Ａｆ／Ｓｉ比５０〜３００）　Ｓ　”＞　−（
０，０１〜０．１）Ｍｇも加工性、耐食性に冨む。２次
メッキのためのＺｎ−Ａ１合金浴にＡｌを７〜２０％添
加するのは２浴法メツキ品で耐食性を純Ｚｎの３倍以上
とするためにはＡ　ｌ　ｔＭ度は７％以上必要であり、
２０％を超えると溶融点が上昇し厚メッキ（付着１３０
０ｇ／ｒｒｒ以上）が困難となってくる。望ましくは８
〜１５％である。又ＳｔをＡｌに対しＡ　ｅ　／　Ｓ　
ｉ比で５０〜３００を添加するのは合金層の加工性が良
くし、又、合金層の耐食性を向上させるためである。

ＳｉがＡ　１　／　Ｓ　ｉの比率３００を超えた場合及
び５０以下の場合はかえって加工性は劣化する。望まし
くはＡ　ｌ　／　Ｓ　ｉ比で５０〜２００である。Ｍｇ
を添加するのはＺｎ−Ａｌ系合金の粒間腐食を防ぐため
で、効果が出るのは０．０１％以上であり、０．１％を
超えても効果は変らないし、かえって浴の流動性が悪く
なるので０．１％以下としたが、望ましくは０、Ｏ１〜
０．０５％である。

この様に本発明法によると従来にくらべより耐食性加工
性に優れたメッキ材を製造し得る。

〔実　　施　　例〕

〔例　ｌ〕第１図に示す工程を有する装置を用い３．２龍φの軟鋼
線に溶融メッキを実施した。フラックスとしてはＺｎＣ
１ｚ　　ＮＨａ　ＣＩ２混合物を、又、純Ｚｎを１次メ
ッキ浴（４５０℃）として用い、ラインスピードは３０
ｍ／分として、４５０〜５５０℃に管理された２浴メツ
キのメッキ浴として本発明の合金を溶融して用い、５〜
１５秒浸漬してメッキを行った。得られたメッキ線につ
いてＪＩＳＺ２３７１に準じた塩水噴霧試験（ＳＳＴ）
を行ない結果を第１表に示した。腐食速度の測定は５Ｓ
Ｔ１００時間行い、試験前の重量から試験後飽和酢酸ア
ンモン溶液（室温）中に５分間浸漬し、水洗し白サビ除
去後の重量を引き算出した。尚、比較例の１浴法に於い
ては、純Ｚｎである１次メッキ浴に代えてメッキ合金浴
を用い、２浴メツキ浴は使用しなかった。第１表から、
本発明の合金組成から外れると耐食性が低下しく比較例
１．２．９〜１２）、又、本発明の合金を用いても２浴
法メツキを採用しない場合（比較例３〜８）は、耐食性
が低下するか或は、合金付着量が少なくなることがわか
る。

〔例　２〕例１と同様にメッキを実施し、１次メッキの皮膜合金層
（Ｚｎ−Ｆｅ−Ａｌ−５ｉ系）の代表的組成及びＳＳＴ
を測定し、結果を第２表に示した。

尚、合金層（１次メッキ層）の耐食性試験片調整は、１
次メッキの上に２次メッキを行い、固定ワイピングによ
り２次メッキ層を完全に除去し、１次メッキ層のみ残し
、試験片とした。

〔例　３〕例１と同様にメッキを行ない、付着量と１．５Ｄ巻付テ
ストを行ない結果を第３表に示した。尚、１．５Ｄ巻付
テストは、メッキ線の１．５倍の径の円筒に１０回まき
つけ、メッキ層の表面を調べて行なった。

〔発明の効果〕

上記のように構成された本発明の２浴法メッキ用合金は
次の様な効果がある。まず下地のＦｅ−Ｚｎ合金層が改
質されてＦｅ−Ｚｎ−Ａ１’−３ｉ合金層となり、耐食
性、加工性が優れ、又メッキ皮膜中のＡｌ不足による耐
食性の低下がない非常に耐食性、加工性の優れた２浴メ
ッキ用合金を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の合金の使用法の１例を示すブロック
図、第２図は、針金のメッキ層を示す断面略図、第３図
は、縦軸に腐食速度（ｇ　／　ｒｒｒｈｒ）、横軸にＡ
Ｉｌ含有量（％）を目盛ったグラフであり、線Ａは２浴
法メツキによる皮膜及び線Ｂは１浴法メツキによる皮膜
の耐食性を示す。尚、図中の番号は下記の通りである。１・・・鉄系金属線２・・・サプライ装置３・・・脱脂装置４・・・水洗槽５・・・塩酸洗槽６・・・水洗槽７・・・フラックス槽８・・・乾燥装置９・・・純Ｚｎメッキ槽又は調合Ｚｎメッキ槽１０・・
・絞り装置１１・・・冷却装置１２・・・湯洗槽１３・・・乾燥装置１４・・・ＺｎＺｎ−Ａｌ−５ｔ−合金メッキ槽１５・
・・絞り装置１６・・・冷却装置１７　・・・Ｚｎ−Ａｌ−３１−Ｍｇ合金メッキＦｅ系
線１８・・・シンカロール１９・・・１次メッキ皮膜２０・・・２次メッキ皮膜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ａｌ７〜２０％ＳｉＡｌ／Ｓｉの比で５０〜３００Ｍｇ０．０１〜０．１％残部Ｚｎ及び不可避不純物（以上重量％）からなることを特徴とする２浴法メッキ用亜鉛合金。