JPS6345383A - 化成処理性の良好な亜鉛系電気めつき鋼板の製造方法 - Google Patents

化成処理性の良好な亜鉛系電気めつき鋼板の製造方法

Info

Publication number
JPS6345383A
JPS6345383A JP9355987A JP9355987A JPS6345383A JP S6345383 A JPS6345383 A JP S6345383A JP 9355987 A JP9355987 A JP 9355987A JP 9355987 A JP9355987 A JP 9355987A JP S6345383 A JPS6345383 A JP S6345383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zinc
steel sheet
chemical conversion
electroplated steel
conversion treatment
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.)
Granted
Application number
JP9355987A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0723544B2 (ja
Inventor
Kazuma Yonezawa
米澤 数馬
Toru Honjo
本庄 徹
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Publication of JPS6345383A publication Critical patent/JPS6345383A/ja
Publication of JPH0723544B2 publication Critical patent/JPH0723544B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業1の利用分野〉 本発明は亜鉛系電気めっき鋼板の製造方法に係り、特に
めっき面の化成処理性の良好な亜鉛系電気めっき鋼板の
後処理方法に関するものである。
〈従来技術とその問題点〉 亜鉛系電気めっき鋼板は、素材の材質を劣化させること
なく高耐食性か実現できるため、自動+1シ家電、建材
など、従来冷延鋼板か使用されていた幅広い分野に用途
が拡大さjつつある。
特に、近年、耐食性向上を目的としてZn−Ni、Zn
−Feなどの電気合金めっき鋼板が開発され、自動車車
体への防錆用めっき鋼板への適用の拡大が盛んに行なわ
れ、生産が著しく増加している。
しかし、現在、亜鉛系電気めっき鋼板上に、りん酸塩化
成処理時に生成するりん酸塩結晶はhopeiLe(Z
n3 (PO4) 2  ・4)120)で、このho
pe i teは冷延鋼板上に生成するphospho
phyllite(1n2 − Fe(PO4) 2 
−4)120)に比較して塗料の密着性が劣るために、
その使用部位は車体内面が主体で、車体外側に用いるこ
とには問題があった。
従来この問題を解決するために、例えば特開昭56−1
33488、同58−11795号公報等にみられる二
層めっきによる方法が用いられている。
この技術は、亜鉛系めっきの上層にFeリッチなめっき
を施し、耐食性は下層で、化成処理性は旧居でと、役割
を分担することにより、亜鉛系めっきの化成処理性、塗
装性の改とをおこなっている。
しかしなからこの方法は、 (1)上層めっきによりコストアップになる、(2)目
付量が少ないため、上層めっきのコントロールが難しい
、 (3)電気的に卑な金属の上に責な金属をめっきするた
め、上層めっき量が増加すると下層金属の溶解量が増加
して耐食性が低下する、などの問題点があった。
〈発明の目的〉 本発明は上記1工情に鑑みてなさねたもので、密着性の
良好なりん酸塩化成処理を、製造コストを上げることな
く、能率的に行ない得る化成処理性の良好な亜鉛系電気
めっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らは、電気ZnあるいはZn−Ni合金めっき
鋼板の化成処理性について調査を行なった。
りん酸塩化成処理は、塗装下地処理として、−水密着性
、耐温水密着性などの二次密着性を向上させる。
一般的には、前述のように、冷延鋼板上に生成するph
osphophy l I i Leの密着性は良好で
あるが、亜鉛系電気めっき鋼板上に生成するhope 
i teは、アルカリ水溶液中で溶解しやすいため、耐
温水二次密着性が不良である。
しかし、数多くの亜鉛系電気めっき鋼板の耐温水二次密
着性試験を行なうと、大半は密着性か不良であるが、一
部に密着性が良好なものがある。この耐温水二次密着性
の良好な亜鉛系電気めっき鋼板の化成処理性を調査する
と、同じhope i teであっても、りん酸塩化成
結晶がいずれも細かいという特徴があることか明らかに
なった。
〈問題点を解決するための手段〉 そこで、本発明者らは、亜鉛系電気めっき鋼板上に生成
するりん酸塩化成結晶が常に細かくかつ均一になるめっ
き面を得る方法について種々検討を重ねた。 その結果
、亜鉛系電気めフさを施した後、りん酸系電解液中で陽
極電解処理を施し、めっき面一トに5〜100mg/m
2のりん酸亜鉛皮膜を生成させることにより、化成処理
性か著しく改占されることを、見いだし、本発明に至っ
た。
〈発明の構成〉 すなわち、本発明は、鋼板に亜鉛系電気めっきを施した
後、めっき面をpHが4以上の電解液中で、電流密度5
  A/drn2以上かつ電気量10ク一ロン/dm2
以上にて陽極電解処理を施すことを特徴とする化成処理
性の良好な亜鉛系電気めっき鋼板の58!遣方法を提供
するものである。
また、首記電解液は硫酸塩を全硫酸濃度で0.1モル/
l以上含有するものであるのが好ましい。
また、前記陽極電解処理はりん酸塩を全りん酸濃度で0
.1モル/1以上含仔する電解液を用い、前記めっき面
上に5〜100mg/m2のりん酸亜鉛皮膜を生成させ
るものであるのが好ましい。
以下、本発明を好適実施例に基づいて詳細に説明する。
本発明における亜鉛系電気めっき銅板とは、Znめっき
鋼板、Znを主体とするZn系合金めっき鋼板を広く含
むものである。 例えば、Zn−Ni系、Zn−Mn、
v−2Zn−Cr系、Zn−Fe系合金めっき、さらに
はこれらにP、Co、Cr、Sn、Sb、V、Fe。
Ti、Ni、Mn、As、Bi等のうち1種または2柚
以■を故意に添加あるいは不可避的に混入したもの等、
あらゆる亜鉛系合金または複合めっき皮膜を硫酸浴、塩
化物浴あるいはそれらの混合浴などの酸性の液でめっき
したものである。
本発明における陽極電解処理では、電流密度か5 A 
/ d m ’以上では化成処理性の改善がなされるが
、5 A /’ d m 2未満では充分な効果が得ら
れず、また工程上長い時間が必要となり、経1斉的では
ない。
電流密度の上限は、特に限定する必要はないが、電解電
圧の上昇による電力ロスを考慮すると150A/dm2
以下か好ましい。
電気量は10クーロン/ d m ”以上で化成処理性
の改善が可能であり、10ク一ロン/dm2未満では充
分な効果が得られない。 電気量の上限はないが、電気
量が増大すると、金属溶解によりめっき目付量の低下か
起り、経済的でなく500ク一ロン/dm2以下が好ま
しい。
電解液のpHは、4以上で化成処理性の改みに効果があ
る。  pH4未満では、めっき層の化学溶解が著しく
増加してめっき割れを起し、耐食性の低下をきたす。
′1に貯液としてはpH4以上の電解液であれば、通常
lS8極電解液として用いられるものなら何でもよく、
どのような成分を含んでいてもよいが、Na、に、Li
、Mg、An、Ca、Be、Baなどのりん酸塩、硫酸
塩あるいはオキシ酸塩の少なくとも1種を主成分として
含むものか好ましく、りん酸、硫酸、オキシ酸または水
酸化ナトリウム溶液を用いてpHを調整するのか望まし
い。 この理由は、上記金属イオンの析出電位は水素通
光電位より高いため、水溶液の電解は上記金属の析出が
起らない。 このため浴中の金属イオン濃度の維持や陰
極のメンテナンスか容易であるとともに、陽極上で生成
する酸と陰極上で生成するアルカリとが当量関係でバラ
ンスし、浴pHの維持にとっても好適であるからである
りん酸塩水溶液を用いる場合、電解液の濃度は全りん酸
濃度として0.1モル/I1以上とするのか好ましい。
 この理由は、全り、ん酸濃度か0.1モル/Q未満で
はりん酸曲鉛皮膜の生成が少なく、りん酸塩化成処理性
の改善効果が小さくなるためである。 また上限はりん
酸塩の溶解度以下が望ましい。
りん酸亜鉛皮膜の生成Vは、5〜100m g / m
 ′とするのが好ましい。
この理由は、前゛記生成量が5 m g / m 2未
満では、均一て細かいりん酸塩化成結晶が得らjず、化
成処理性の改善効果がない。 また100mg/m2を
超えるとりん酸塩化成結晶が微細になり過ぎ、適正なり
ん酸塩化成皮膜量が確保できなくなり、塗装後の一次密
着性、耐温水密着性などの二次密着性か悪くなるからで
ある。
電解液として、硫酸塩水溶液を用いる場合、電解液の濃
度は、全硫酸濃度として0.1モル/l以上とするのが
好ましい。
また、電解液として、オキシ酸塩水溶液を用いる場合、
電解液の濃度は、全オキシ酸濃度として0.1モル/1
以上とするのか好ましい。
オキシ酸としては、クエン酸、酒石酸、乳酸、リンゴ酸
、とドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、
グリコール酸、タルトロン酸などの脂肪族オキシ酸およ
びサリチル酸、マンデル酸、トロバ酸、没食′f酸、m
−オキシ安息香酸、P−オキシ安息香酸などの芳香族オ
キシ酸またはそれらのオキシ酸塩があげられる。
めっき鋼板電解時の極性は陽極(プラス)で化成処理性
の改善が可能であり、極性を陰極(マイナス)にすると
その目的を達成することはできない。 この裏付けとし
て、本発明におけるりん酸塩化成処理性が向上する理由
として、明確ではないが次のように考えらねる。
例えばZn−Niめっきの電析機構は、異常共析型であ
ることが知られている。
異常共析とは、本来析出しやすいNi中イオンより析出
しにくいZn2+イオンが優先的に電析層中に取り込ま
わる現象である。これは、通電を開始すると鋼表面のp
Hが上昇してまずZn(Oll)2皮1漠か生成し、こ
のZn(Off)2皮膜を通して電析か起る。従って、
Niの電析は阻害ざわ、めっき浴中のZnとNiのモル
比かZn/N i =1/lであるのに対し、めっき層
中のZnとNiのモル比がZ n / N i・6〜7
と割合か逆転するからである。
亜鉛系電気めっき表面における化成処理皮膜の生成反応
は、 Zn+ 2113 PO4−+ Zn(112po4 )  2  +  H2↑ (i
nitiation) ・−・・=  (1):12n
(+12  PO4)  2   +  4H20−+
Zn3 (PO4) 24820 +4)13 PO4
・=−(2)(化成皮膜) である。めっき終了時に、Zn (OH) 2皮膜(ま
、めっき表面をおおっている。Zn(Oil)2皮膜は
電f伝導性を有さないため、上記反応(1)の金属溶解
を阻害し、化成処理性を低下させる。
Zn(OH)2皮膜は、非常に薄く、めっき直後の板が
濡れている状態では、ゲル状でめっき表面をおおってい
るだけである。従って水洗水を強くめつき表面にあてる
とその一部は除かれる。
Zn−Niめっきの一部に化成処理性のよいものかみら
れるのは、たまたまその部分かZn (OH)2皮膜の
少ない部分であったと推定できる。 しかし、水洗水を
めっき鋼板全体にまんへんなくあてることは、設備の維
持管理がきわめてむずかしく、安定した特性を得るのは
不可能である。
ここで、本発明によると、めっきの最終セクションで鋼
板側を陽極(プラス)にすることにより、次のアノード
反応が主として起る。
H20−+172 02  ↑+211” + 2e−
−−−(3)Zn  −+ Zn 2+  +  2c
 −−(4)Zn + 150 −+ ZnO+ 28
 ” + 2e−−(5):lZn  +  2PO4
3−−+   Zn3 (PO4)2  令6e−・=
  (5′ )従って、絶縁物11であるZn(Off
)2は、酸素ガスや下層からのZnの溶解によってめっ
き表面から除かれると同時に、りん酸イオンが存在する
と皮膜形成反応が起き、7.ns (P 04) 2皮
膜か形成され、これがりん酸塩化成処理時の核となり適
正なりん酸塩結晶を形成させる。
上記反応は鋼板表面全体で起り、表面のZn(Oil)
2が均一に取り除かれ、かつりん酸亜鉛皮膜が形成され
たZn−Niめフき素板か得られる。 Zn(Oil)
2の少なくりん酸亜鉛皮膜が形成された表面では、鋼板
全体より金属溶解のりん酸塩化成処理初期反応が起り、
多数の結晶初期核が発生する。 初期結晶は成長するか
、その数が多いため、相互に成長を阻害して緻密な化成
結晶か得られる。
すなわち、鋼板側を陽極にすることにより、緻密な化成
結晶を得ることができることになる。
鋼板化11を陰極(マイナス)にすると、カソード反応
として水素ガス発生とともに、不純物として金属イオン
か存在するとそわが析出するため、部分にZn(Oil
)2皮膜が取り除かれず、むしろ電析し芥金属か化成む
らの原因となり、化成処理性の改冴かなされない。
本発明において用いら九る鋼材はその種類および寸法に
は限定されず、常法に従って脱脂、酸洗、水洗およびブ
ラシ研摩なとの前処理を行ってよい。 また、これらの
前処理に続いて亜鉛系電気めっき処理した後、本発明法
に基づいて陽極電解処理をすれば良い。
陽極電解処理槽としては、水7式、縦型式およびラジア
ルセルなどの従来既知の方式が適用でき、液温は室温〜
70℃の間で任意に選択できる。
陽極電解処理を終ったあと、めっき鋼板は水洗、乾燥さ
れ、製品とされる。
〈実施例〉 次に本発明の詳細を実施例に基ついて説明する。
以下の各実施例においては、いずれも板厚0.7 mm
の5pcc相当の冷延鋼板を使用してめっきした。
〈実施例1〉 (1) Zn−Ni浴組成 NlSO4・61120 
250 g/ n1nsO4・71120 130 g
/ QNa2 S04    40 g/ 1(2) 
 pH1,6 (3)浴温              60°C(4
)電m ’a度           5〇八/drn
’(5)めっ、き時間          15sec
(6)めっき目イ寸量         20g/m’
のめっき条件にて冷延鋼板を電気Zn−Ni合金めっき
後、ただちに水洗を行なし1、板表「酌が詔れたまま引
き続き表1に示した条件でめっき而の陽極電解処理を行
ない、その後1.に洗乾燥した。
電解処理後のめつき表面の外観評価は、目視洒定で一ト
記の通りである。
O・−・均一でむらなし △・−=一部にむらあり ×・・・全面にむらあり 一部の実施例(実施例INo、12〜23、比較例IN
o、10〜14)については、電解処理後の表面のりん
酸亜鉛皮膜の生成量を原f吸光法により分析した。
この後、日本ペイント製のりん酸塩処理液グラノシン5
D2000 (D ip方式)を用いて化成処理を行な
った。化成処理外観評価は、目視泗定で下記の通りであ
る。
○・・・均一でむらなし △・・・一部にむらあり ×・−・全面にむらまたはスケあり 化成結晶については、重量法(クロム酸アンモン液使用
)により皮膜付着i4tを求め、SEM(Scanni
ngElecLron Microscope )を用
い、結晶径を1jlll定した。
耐温水二次密着性試琥ば、化成処理後、カチオン′1゛
ハ着塗装(パワートップU−30、日本ペイント製)2
0−1中塗り304、上塗り40−(ともにアミノアル
塗ット系・分村、日入ペイント製)以上、合計90I−
mの3コート・了装を行ない、液温50℃の純水中に2
40時間浸漬後、塗膜面にナイフで素地に達する2mm
四方の基盤目状の傷を100個つけ、セロテープ剥難を
2回行ない、塗膜の残存率(%)により、8f−価した
結果を表1に示す。
〈実施例2〉 (1) Zn浴組成  ZnSO4−7H20400g
/ lNa2 504       35  g/ 1
(2)  pl+                 
            2(3)浴温       
      55℃(4)電流密度         
40  A/drn’(5)めっき時間       
   20sec(6)めっき目イ寸fi      
    20g/rn”のめっき条件にて冷延鋼板を電
気Znめっき後、ただちに水洗を行ない、板表面が濡れ
たまま引き続き表2に示した条件でめっき面の陽極電解
処理を行ない、その後、水洗乾燥した。
電解処理後のめっき表面の外観、りん酸亜鉛皮膜、化成
処理性、耐温水二次密着性の試験方法および評価基準は
、実施例1と同様である。
また、一部の実施例(実施例2No、10〜21、比較
例2  No、10〜14)については実施例1と同様
にりん酸亜鉛皮膜の生成量を原子吸光法により分析した
結果を表2に示す。
〈発明の効果〉 以ト詳述したように、本発明によれば、化成処理後の外
観に優れ、緻密で細かいりん酸塩結晶が安定して得られ
る。 また、耐温水二次密着性も優れている。よって化
成処理性の良好な1里2))系電気めっき鋼板の製造方
法が得られるという効果かある。
鼾母:

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)鋼板に亜鉛系電気めっきを施した後、めっき面を
    pHが4以上の電解液中で、電流密度5A/dm^2以
    上かつ電気量10クーロン/dm^2以上にて陽極電解
    処理を施すことを特徴とする化成処理性の良好な亜鉛系
    電気めっき鋼板の製造方法。 (2)前記電解液は硫酸塩を全硫酸濃度で 0.1モル/l以上含有するものである特許請求の範囲
    第1項に記載の化成処理性の良好な亜鉛系電気めっき鋼
    板の製造方法。 (3)前記陽極電解処理はりん酸塩を全りん酸濃度で0
    .1モル/l以上含有する電解液を用い、前記めっき面
    上に5〜100mg/m^2のりん酸亜鉛皮膜を生成さ
    せるものである特許請求の範囲第1項に記載の化成処理
    性の良好な亜鉛系電気めっき鋼板の製造方法。 (4)前記電解液は、オキシ酸塩を全オキシ酸濃度で0
    .1モル/l以上含有するものである特許請求の範囲第
    1項に記載の化成処理性の良好な亜鉛系電気めっき鋼板
    の製造方法。
JP9355987A 1986-04-18 1987-04-16 化成処理性の良好な亜鉛系電気めつき鋼板の製造方法 Expired - Fee Related JPH0723544B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61-89747 1986-04-18
JP8974786 1986-04-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6345383A true JPS6345383A (ja) 1988-02-26
JPH0723544B2 JPH0723544B2 (ja) 1995-03-15

Family

ID=13979345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9355987A Expired - Fee Related JPH0723544B2 (ja) 1986-04-18 1987-04-16 化成処理性の良好な亜鉛系電気めつき鋼板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0723544B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04176877A (ja) * 1990-11-10 1992-06-24 Nippon Steel Corp プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法
JPH04176878A (ja) * 1990-11-10 1992-06-24 Nippon Steel Corp プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板
JPH05202485A (ja) * 1991-11-25 1993-08-10 Sumitomo Metal Ind Ltd 亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04176877A (ja) * 1990-11-10 1992-06-24 Nippon Steel Corp プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法
JPH04176878A (ja) * 1990-11-10 1992-06-24 Nippon Steel Corp プレス成形性、化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板
JPH05202485A (ja) * 1991-11-25 1993-08-10 Sumitomo Metal Ind Ltd 亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0723544B2 (ja) 1995-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4464232A (en) Production of one-side electroplated steel sheet
US9416460B2 (en) Steel sheet for containers
JPS6136078B2 (ja)
AU2021406791B2 (en) Surface-treated steel sheet and method of producing the same
TW202227667A (zh) 表面處理鋼板及其製造方法
CN104878421A (zh) 镍/锌钴合金双层电镀钢板的制造方法
JPS6345383A (ja) 化成処理性の良好な亜鉛系電気めつき鋼板の製造方法
JPS63274797A (ja) 化成処理性の優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法
KR100292366B1 (ko) 아연계 도금강판용의 전해 크로메이트욕 및 그것을 사용한 내식성, 내지문성 및 내크롬 용출성이 우수한 전해 크로메이트처리 아연계 도금강판의 제조방법
JPH02101200A (ja) リン酸塩処理性および耐食性に優れた冷延鋼板
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
JP7327718B1 (ja) 表面処理鋼板およびその製造方法
JP2528944B2 (ja) 化成処理性ならびに耐食性に優れたZn系合金電気めっき鋼板の製造方法
JPH02118096A (ja) 化成処理性に優れたZn系合金電気めっき鋼板の製造方法
JP2947633B2 (ja) 塗装下地用ニッケル・クロム含有亜鉛めっき鋼板・鋼材並びにその製造法
KR960009197B1 (ko) 인산염처리성이 우수한 냉간압연 강판 및 그 제조방법
JPH0676675B2 (ja) 化成処理性と塗装後性能に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法
JPH0723545B2 (ja) 化成処理性の優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法
JPH041071B2 (ja)
JPS6366399B2 (ja)
JPS6213595A (ja) 片面電気めつき鋼板の製造方法
EP4212650A1 (en) Surface-treated steel sheet and production method therefor
JPH03223487A (ja) 化成処理性に優れたZn系合金電気めっき鋼板の製造方法
KR100256348B1 (ko) 나 내식성및 도장후 내식성이 우수한 아연-크롬/아연 또는 아연계 합금 이층도금강판의 제조방법
KR920000533B1 (ko) 도료밀착성이 우수한 스테인레스 도장강판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees