KR20020051273A - 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐합금전기도금강판 및 그 도금용액 제조방법 - Google Patents

내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐합금전기도금강판 및 그 도금용액 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020051273A
KR20020051273A KR1020000080870A KR20000080870A KR20020051273A KR 20020051273 A KR20020051273 A KR 20020051273A KR 1020000080870 A KR1020000080870 A KR 1020000080870A KR 20000080870 A KR20000080870 A KR 20000080870A KR 20020051273 A KR20020051273 A KR 20020051273A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
zinc
cobalt
tungsten
steel sheet
plating solution
Prior art date
Application number
KR1020000080870A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100455083B1 (ko
Inventor
김명수
Original Assignee
이구택
주식회사 포스코
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 이구택, 주식회사 포스코 filed Critical 이구택
Priority to KR10-2000-0080870A priority Critical patent/KR100455083B1/ko
Priority to US10/204,512 priority patent/US6677057B2/en
Priority to EP01272364A priority patent/EP1346084A1/en
Priority to PCT/KR2001/002136 priority patent/WO2002052068A1/en
Priority to JP2002553543A priority patent/JP2004518021A/ja
Priority to CNB018053114A priority patent/CN1225571C/zh
Publication of KR20020051273A publication Critical patent/KR20020051273A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100455083B1 publication Critical patent/KR100455083B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/565Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/922Static electricity metal bleed-off metallic stock
    • Y10S428/9335Product by special process
    • Y10S428/934Electrical process
    • Y10S428/935Electroplating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12785Group IIB metal-base component
    • Y10T428/12792Zn-base component
    • Y10T428/12799Next to Fe-base component [e.g., galvanized]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12806Refractory [Group IVB, VB, or VIB] metal-base component
    • Y10T428/12826Group VIB metal-base component
    • Y10T428/1284W-base component

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

본 발명은 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액에 관한 것으로서, 강판의 표면에 Co함량이 금속 코발트로 0.1 ~ 3.0wt%, W함량이 금속 텅스텐으로 0.1 ~ 2.0wt%, 나머지가 아연으로 구성된 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판과,
염화아연이 60~200g/l, 염화코발트가 0.1~6.0g/l, 텅스텐이 텅스텐산 나트륨, 텅스텐산 암모늄 혹은 텅스텐산 칼륨의 형태로 0.1~4.0g/l 첨가되고, 구연산이 구연산 나트륨, 구연산 암모늄, 구연산 칼륨의 형태로 0.5~ 10.0g/l 첨가되고, 또한 이 도금용액에 염화칼륨, 염화암모늄, 염화나트륨 등의 전도보조제를 30~400g/l 범위내에서 단독 혹은 혼합 첨가되고, 분자량 100~ 2000 범위의 폴리에틸렌 글리콜계 첨가제가 0.1~ 2.0ml/l 첨가되고, pH가 3~6 범위로 조성되는 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판용 도금용액을 제공한다.
또한 상기 텅스텐산 나트륨은 구연산과 함께 물에 용해하여 투입하는 것을 특징으로 한다.

Description

내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액 제조방법{Zn-Co-W alloy electroplated steel sheet with excellent corrosion resistance and welding property and its electrolyte make-up process}
본 발명은 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 강판을 안정적으로 제조할 수 있는 도금용액에 관한 것이다.
최근 방청용 표면처리강판중 아연도금강판은 내식성이 우수하여 자동차, 가전 및 건자재용 소재로 널리 사용되고 있으나, 최근 에너지 및 자원절약 측면에서 박도금으로 고 내식성을 확보할 수있는 새로운 도금강판이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 아연-철 및 아연-니켈 합금전기도금강판이 개발되어 실용화되고 있으며, 최근에는 아연-크롬 합금도금강판이 개발되고 있다. 그러나 아연-철 합금도금강판은 도금층에 철이 함유되어 있기 때문에 강판이 부식분위기에 노출되었을때 도금층이 희생방식작용에 의해 소지인 철판을 보호하기는 하지만, 도금층이 용해되면서 도금층중의 철이 산화되어 붉은 색의 부식 생성물을 만들기 때문에 최종 제품을 사용하는 고객들이 보기에는 강판에 녹이 생긴 것으로 인식하기 때문에 아연-철 합금도금강판의 사용을 기피하는 경우가 많다. 또한 아연-철 합금도금강판을 제조할때 도금용액중의 제일철 이온이 제이철 이온으로 산화된후 슬러지를 생성하기 때문에 도금작업성이 나쁜 단점이 있다.
아연-니켈 합금도금강판의 경우 내식성이 우수하여 자동차용 소재로서 많이 사용되고 있으나, 니켈이 인체에 알레르기(Allergy)반응을 일으키기 때문에 유럽에서는 니켈이 도금된 제품의 사용을 금지하고 있으며, 이러한 추세는 전세계적으로 확산되고 있다.
아연-크롬 합금도금강판은 아연-철 또는 아연-니켈 도금강판 보다 내식성이 훨씬 우수하여 박도금으로도 목표로 하는 내식성을 얻을수 있으나, 도금효율이 낮아 생산원가가 높은 단점이 있고, 또한 크롬이 인체에 유해하기 때문에 환경규제 대상이 되고 있어 실용화 되기 어렵다.
또한 아연도금강판의 내식성을 향상시키기 위해서 크로메이트처리를 실시한 강판이 있으나, 자동차용 강판으로 사용하기에는 충분한 내식성을 확보할 수 없었으며, 또한 강판 표면의 크롬이 가공중에 증발하여 인체에 해를 미치기 때문에 사용을 기피하고 있다.
따라서 내식성이 우수하면서도 인체에 덜 해로운 새로운 합금도금강판의 개발이 요구되고 있다.
이러한 목적으로 개발된 합금전기도금강판으로는 미국특허 US 3791801호에 공개된 것으로서 아연도금층에 몰리브덴 산화물 또는 텅스텐 산화물중 하나 이상이 0.05~2 중량% 만큼 존재하여 내식성을 향상시킨 전기도금강판이 있으며, 또한 상기 특허의 청구항 2에는 아연도금층에 몰리브덴 산화물 또는 텅스텐 산화물중 하나 이상이 0.05~2 중량%, 그리고 그 도금층에 철, 니켈, 코발트, 주석, 납등의 금속 혹은 산화물을 0.5~15% 만큼 공석시킨 전기도금강판이 공개되어 있다.
상기 US 3791801호 특허의 특징은 산성의 도금용액중에서 몰리브덴과 텅스텐이 콜로이드 형태의 산화물로 존재하기 때문에 도금과정에서 이들 산화물이 도금층에 물리적 매립이나 화학적으로 흡착되어 MoO2, Mo2O3및 WO2, W2O3등의 산화물 혹은 수산화물로 존재하게 된다. 도금층에 몰리브덴이나 텅스텐 산화물이 존재하게 되면 이들 산화물이 아연의 용출을 억제하여 부식진행속도를 느리게 하여 내식성이 향상된다. 또한 도금층에 산화물이 존재하면 산화물이 페인트와의 밀착성이 우수하기 때문에 도장후 밀착성이 우수한 특징이 있다.
따라서 도금층에 MoO2, Mo2O3및 WO2, W2O3등의 산화물을 포함한 아연도금강판의 경우에는 내식성과 도장성이 요구되는 가전제품 제조에는 우수한 특징이 있지만, 도금층에서 아연과 합금상으로 존재하지 않고 단일물체의 산화물상태로 존재하기 때문에 자동차 차체에서와 같이 점용접(spot welding)을 하게 되는 경우 도금층 표층부에 존재하는 산화물이 전류의 흐름을 방해하여 용접성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
특히 최근 자동차사 에서는 여러 개의 전극팁으로 구성되어 한번에 여러군데의 점용접을 할 수 있는 프로젝션 용접( Projection welding) 방법을 주로 사용하는데, 이때에는 도금층의 전기적 저항이 강판 전체에 걸쳐 균일해야만 모든 전극 팁에서 균일하게 용접이 된다. 따라서 상기와 같이 강판 표면 및 도금층에 MoO2, Mo2O3혹은 WO2, W2O3등의 산화물이 존재하는 강판의 경우에는 도금층의 전기적 저항이 높아 정상적인 용접이 되게 하기 위해서는 더 큰 전류를 인가하여야만 하나, 전류를 크게 할 경우 아연의 증발이 심해 전극팁의 수명을 단축시키고 또한 융착물이 인접부위로 비산되는 일명 스페터(Spatter)를 유발하게 된다. 또한 이들 강판에서 부위별로 산화물의 공석량이 차이가 존재할 경우 부위별로 전기적 저항차가 발생하여 프로젝션 용접시 전기저항이 적은 전극팁으로만 전류가 흐르게 되어 상대적으로 저항이 큰 전극팁쪽에서는 전류가 흐르지 않아 용접이 되지 않는 단점이 있다.
따라서 본 발명자는 상기의 목적을 달성하기 위해 많은 실험을 반복한 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론에 도달하여 본 발명을 제안하게 되었다.
본 발명은 도금층에 아연과 코발트 및 텅스텐을 금속상태로 적정한 비율로 합금도금시키므로서, 아연과 코발트 및 텅스텐으로 구성된 새로운 합금상이 도금층에 존재하여 내식성과 동시에 용접성이 우수한 특징을 갖는 아연-코발트-텅스텐 합금 전기도금강판과 텅스텐을 금속상태로 공석시킬수 있는 도금용액을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내식성과 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금 전기도금강판과 그 도금용액에 있어서,
강판의 표면에 Co함량이 금속 코발트로 0.1 ~ 3.0wt%, W함량이 금속 텅스텐으로 0.1 ~ 2.0wt%, 나머지가 아연으로 구성된 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판과,
염화아연이 60~200g/l, 염화코발트가 0.1~6.0g/l, 텅스텐이 텅스텐산 나트륨, 텅스텐산 암모늄 혹은 텅스텐산 칼륨의 형태로 0.1~4.0g/l 첨가되고, 구연산이 구연산 나트륨, 구연산 암모늄, 구연산 칼륨의 형태로 0.5~ 10.0g/l 첨가되고, 또한 이 도금용액에 염화칼륨, 염화암모늄, 염화나트륨 등의 전도보조제를 30~400g/l 범위내에서 단독 혹은 혼합 첨가되고, 분자량 100~ 2000 범위의 폴리에틸렌 글리콜계 첨가제가 0.1~ 2.0ml/l 첨가되고, pH가 3~6 범위로 조성되는 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판용 도금용액을 제공한다.
또한 상기 텅스텐산 나트륨은 구연산과 함께 물에 용해하여 투입하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 합금성분과 도금용액에 대한 한정이유를 상세히 설명한다.
본발명의 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판에서 도금층중 코발트함량을 금속코발트로 0.1~3.0wt%로 제한한 이유는 코발트함량이 0.1wt% 미만에서는 도금층의 파우더링(powdering) 성이 나빠 가공시 도금층이 탈락할 우려가 있고 또한 내식성 향상 효과가 미약하다. 코발트 함량이 3.0wt%를 초과하더라도 도금층 파우더링성 및 내식성은 우수하나, 코발트 가격이 아연에 비해 비싸 경제적으로 불합리하기 때문에 코발트 함량은 0.1 ~ 3.0wt%로 제한함이 바람직하다.
도금층에 공석된 텅스텐은 아연 및 코발트와 합금화되어 내식성 향상역할을 하는 것으로서, 그 함량이 0.1wt% 미만에서는 내식성 향상효과가 적고 2.0wt%를 초과하면 도금층 파우더링성이 떨어지는 단점이 있기 때문에 0.1 ~ 2.0wt%로 제한함이 바람직하다.
상기 도금층중에 금속상태로서 코발트가 0.1~3wt%, 텅스텐이 0.1~2.0wt% 함유한 아연-코발트-텅스텐 합금 전기도금강판은 도금층에 아연-코발트-텅스텐 합금상이 존재하여 이들 합금상이 부식환경에서 부식에 대한 장벽역할을 수행하여 내식성이 우수한 것으로 생각되나 이에 대한 정확한 기구는 아직까지 불명확하다.
본 발명에 의해서 아연-코발트-텅스텐 합금 전기도금강판을 제조할때 도금용액중에 염화아연이 60~200g/l로 제한한 이유는 염화아연이 60g/l미만이 되면 연속도금방식에 의한 고속도금이 불가능하며, 200g/l이상 첨가하면 아연의 용해도를 초과하게 되어 아연염으로 석출하게 된다.
도금용액중 염화코발트 농도를 0.1~6.0g/l로 제한한 이유는 도금용액중에 염화코발트가 최소한 0.1g/l 이상이 되어야만 도금층중에 코발트 함량 0.1% 이상을
안정적으로 확보할수 있으며, 염화코발트의 상한치를 6.0g/l로 제한한 이유는 도금층중 코발트 함량 0.1~3wt%를 얻기 위한 코발트 이온의 농도가 6.0g/l이하면 충분하기 때문이다.
도금용액중 텅스텐의 농도를 텅스텐산 나트륨, 텅스텐산 암모늄 혹은 텅스텐산 칼륨의 형태로 첨가하여 0.1~4.0g/l로 제한한 이유는, 텅스텐이 최소한 0.1g/l 이상이 되어야만 도금층중에 텅스텐 함량 0.1% 이상을 안정적으로 확보할수 있으며, 텅스텐의 상한치를 4.0g/l로 제한한 이유는 도금층중 텅스텐 함량 0.1~2wt%를 얻기 위한 텅스텐의 농도가 4.0g/l이하면 충분하기 때문이다.
도금용액중에 구연산은 텅스텐산 이온이 콜로이드상태의 텅스텐 산화물로 석출하는 것을 방지하는 역할을 주로 하는 것으로서, 구연산 농도가 0.5g/l 미만이 되면 시간이 지남에 따라 콜로이드 상태의 텅스텐 산화물이 석출하게 된다. 구연산농도의 산한치를 10.0g/l로 제한한 이유는 구연산 농도가 10.0g/l를 초과하더라도 도금에는 문제가 없으나, 도금용액중 턴스텐 농도가 본 발명에서 제한한 0.1~ 4.0g/l에서는 구연산 농도가 10.0g/l만 첨가하여도 충분하기 때문에 구연산 농도를 0.5~ 10.0g/l로 제한함이 바람직하다.
만약 도금용액중에 구연산을 첨가하지 않거나, 0.5g/l 미만으로 첨가될 경우 도금용액중 텅스텐은 텅스텐 산화물 상태로 존재하게 되어 도금과정에서 아연 도금층중에 물리적인 매립이나 화학적 흡착에 의해서 산화물상태로 존재하게 된다.
도금용액에 염화칼륨, 염화암모늄, 염화나트륨 등은 도금용액의 전기전도성을 향상시키는 전도보조제 역할을 하는 것으로서, 고 전류밀도로 도금하는 연속도금설비에 있어서는 전도보조제의 농도가 최소한 30g/l 이상을 첨가하여야만 안정적으로 제품을 생산할 수 있으며, 전도보조제의 농도가 400g/l를 초과하게 되면 도금용액의 온도가 낮을 경우 석출할 우려가 있기 때문에 염화칼륨, 염화암모늄, 염화나트륨 등의 전도보조제는 단독 혹은 혼합첨가되어 그 농도를 30 ~ 400g/l로 제한함이 바람직하다.
도금용액중 폴리에틸렌 글리콜은 도금층의 평활성 향상을 목적으로 첨가한 것으로서, 그 농도가 0.1ml/l 미만이 되면 도금층이 거칠어지며, 도금층이 거칠면 도장후 선영성이 떨어지는 문제가 있다. 폴리에틸렌 글리콜의 농도가 2.0ml/l 이상이 되더라도 도금작업 및 도금강판의 품질에는 문제가 없으나, 2.0ml/l 까지만 첨가하더라도 충분하기 때문에 경제성을 고려하여 폴리에틸렌 글리콜의 농도는 0.1 ~ 2.0ml/l로 제한함이 바람직하다.
도금용액의 pH가 3 미만일 경우 도금효율이 낮고, 6을 초과하면 아연이온 및 코발트 이온이 수산화물로 침전할 우려가 있기 때문에 3 ~ 6으로 제한함이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명의 한정한 범위로 도금용액을 제조할 때 염화아연, 염화코발트와 염화칼륨, 염화암모늄, 염화나트륨 등의 전도보조제 및 폴리에틸렌 글리콜은 순서에 상관 없이 투입하여도 상관 없으나, 텅스텐산 나트륨, 텅스텐산 암모늄 혹은 텅스텐산 칼륨형태로 투입되는 텅스텐은 반듯이 구연산과 함께 물에 용해하여 투입하여야 하며, 만약 도금용액중에 곧바로 투입하면 콜로이드 상태의 텅스텐 산화물로 석출하게 되고, 한번 석출한 텅스텐 산화물은 구연산을 첨가하여도 쉽게 용해되지 않는다. 상기 텅스텐 산화물이 석출한 상태에서 도금하게 되면 텅스텐 산화물이 물리적인 매립이나, 화학적 흡착에 의해 텅스텐 산화물상태로 도금층에 존재하게 되고, 이 강판은 내식성은 어느 정도 우수하나, 용접성이 떨어지는 문제점이 있다.
상기와 같이 본 발명의 한정 범위로 조성된 도금용액에 의해서 도금을 실시하면 도금층내 Co함량이 0.1 ~ 3.0wt%, W함량이 0.1 ~ 2.0wt%로 구성된 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판을 안정적으로 제조할 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
표1과 같은 조성을 갖도록 아연-코발트-텅스텐 합금 전기도금용액을 제조한후, 두께 0.8mm의 통상적인 냉간압연강판에 도금을 실시한후 도금층의 성분을 정량분석하여 코발트 및 텅스텐 함량을 측정하여 그 결과를 표1에 동시에 나타내었다.
도금용액중의 아연 및 코발트는 염화물형태로 첨가하였으며, 텅스텐은 텅스텐산 나트륨, 구연산은 구연산 나트륨 형태로 첨가하였다. 전도보조제로서는 염화칼륨을 250g/l, 도금층 평활성을 목적으로 첨가한 폴리에틸렌 글리콜은 분자량 600의 것을 투입하였으며, 도금용액의 pH는 5로 하였다. 이때 도금용액의 온도는 60℃, 전류밀도는 60A/dm2으로 하였으며, 도금부착량은 40g/m2으로 하였다.
도금용 소재로서의 냉연강판은 두께 0.8mm의 통상적인 냉연강판을 사용하였으며, 도금전 탈지 및 산세를 실시하였다.
도금이 완료된 시편에 대해 광전자 분광분석기(X-ray photoelectron spectrometer)를 이용하여 도금층에 공석된 텅스텐이 산화물형태인지 금속 텅스텐인지를 분석하여 표1에 병기하였다.
도금층 표면의 거칠기는 육안관찰하였으며, 도금층의 내식성은 염수분부시험법에 의해서 평가하여 강판 표면에 적청이 발생할 때까지의 시간을 측정하였고, 용접성은 도금층과 도금층을 서로 맞대어 전류를 증가시키면서 점용접(spot welding)을 실시하여 용접부의 융착이 일어나기 시작한 전류를 용접가능 최소전류로, 전류를 더욱 증가시켜 용접부에서 융착된 금속이 비산하는 현상인 스패터(spatter)가 발생하기 직전까지의 전류를 용접가능 최대전류로 하여 최대전류와 최소전류의 차이를 용접가능전류로 평가하였으며, 용접가능전류의 중간지점을 적정 용접전류로 평가한 다음, 적정 용접전류가 적을수록, 또한 용접가능 전류의 폭이 클수록 용접성이 우수한 것으로 평가하여 표2에 나타내었다.
도금층 내 파우더링(powdering)성은 도금강판 표면에 투명 비닐 테이프를 붙인후 180°로 절곡하고 다시 강판을 원래의 상태로 편 후 테이프를 떼어내어 테이프에 묻어있는 도금물질의 유,무로서 평가하여 표2에 병기하였다.
* 텅스텐산 투입방법
1 : 물에 구연산과 텅스텐산을 용해한 후 도금용액중에 투입
2 : 도금용액중에 텅스텐산 직접 투입
3 : 도금용액중에 구연산 투입하여 용해시킨후 텅스텐산을 물에 용해하여 도금용액중에 투입
상기 표 1 및 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 발명예 (1 ~ 10)의 경우와 같이 도금용액 제조시 염화아연을 80 ~ 200g/l, 염화코발트를 0.1~.06g/l,전도보조제로서 염화칼륨을 250g/l, 첨가제를 0.2~2.0ml/l 첨가한 후 구연산 0.5~10.0g/l 와 텅스텐 0.1~4.0g/l를 물에 용해하여 투입한 후 도금용액의 pH를 5로 조정하여 도금용액을 제조한 경우 도금용액에 침전물이 발생하지 않았으며, 도금후 도금층중의 코발트 함량이 0.11~2.94wt%, 텅스텐 함량이 0.14~1.94wt%였으며, 도금층에 공석된 텅스텐은 모두 금속 텅스텐으로 전착되었다.
또한 이들 강판은 도금층 거칠기가 극히 평활하거나 비교적 평활하였으며, 도금층의 파우더링도 발생하지 않았다. 또한 염수분무시험에 의한 적청발생시간도 155시간 이상으로 내식성이 우수하였으며, 도금층에 함유된 텅스텐이 모두 금속상태로 존재하기 때문에 용접성도 우수하였다.
비교예 1의 경우 도금용액중에 염화아연과 염화칼륨만을 첨가하여 도금한 아연도금강판으로서, 도금층 거칠기가 비교적 평활하고 도금층 파우더링도 발생하지 않았으나, 적청발생시간이 65시간으로 내식성이 열등하였다. 한편 용접성 평가에서는 도금층에 산화물이 존재하지 않기 때문에 우수하였다.
비교예 2의 경우에는 염화아연, 텅스텐, 구연산 및 첨가제 농도가 본 발명에서 한정한 범위이내이며, 텅스텐산 투입방법도 본 발명에 의해 물에 구연산과 텅스텐산을 용해한 후 투입한 경우이지만, 염화코발트 농도가 본 발명에서 한정한 범위보다 낮은 경우로서, 도금용액중에 침전물의 발생이 없고 도금층이 극히 평활하고 용접성도 우수하지만, 도금층에 공석된 텅스텐 함량이 본 발명에서 한정한 범위보다 낮아 도금층 파우더링이 소량 발생하였으며, 내식성 향상효과도 크지 않았다.
한편 비교예 3의 경우에는 염화아연, 텅스텐, 구연산 및 첨가제 농도가 본발명에서 한정한 범위이내이며, 텅스텐산 투입방법도 본 발명에 의해 물에 구연산과 텅스텐산을 용해한 후 투입한 경우이지만, 염화코발트 농도가 본 발명에서 한정한 범위보다 높은 경우로서, 도금층에 공석된 코발트 함량이 본 발명에서 한정한 범위를 초과하였다. 따라서 도금층 표면거칠기도 극히 평할하고, 도금층 파우더링도 발생하지 않았으며, 용접성 및 내식성도 우수하였다. 그러므로 코발트를 본 발명에서 한정한 범위 이상으로 도금층에 공석시켜도 도금강판의 품질은 우수하지만, 도금층에 공석된 코발트가 내식성향상에 기여하는 효과가 크지 않기 때문에 경제적으로 불합리하다.
비교예 4는 염화아연, 염화코발트, 구연산 및 첨가제 농도가 본 발명에서 한정한 범위이내이며, 텅스텐산 투입방법도 본 발명에 의해 투입한 경우이지만, 텅스텐 농도가 본 발명에서 한정한 범위보다 낮은 높은 경우로서, 도금층에 공석된 텅스텐 함량이 본발명에서 한정한 범위보다 낮아 내식성의 향상효과가 미약하였다.
비교예 5의 경우에는 도금용액중 텅스텐 농도가 본 발명에서 한정한 범위보다 높아 도금층에 공석된 텅스텐 함량이 본 발명에서 한정한 범위를 초과한 경우로서, 도금층 표면거칠기가 극히 평활하고 내식성 및 용접성이 우수하지만 도금층 파우더링이 극심하게 발생하였다.
비교예 6 의 경우 구연산을 첨가하지 않은 경우로서, 도금용액중에 텅스텐 산화물의 침점물이 발생하였으며, 도금층에도 텅스텐이 산화물 상태로 존재하여 도금층 파우더링이 소량 발생하였으며, 용접성이 극히 불량하였다.
비교예 7의 경우에는 구연산 농도가 본 발명에서 한정한 범위보다 낮은 경우로서, 도금용액중에 텅스텐 산화물의 침점물이 발생하였으며, 도금층에 금속 텅스텐과 텅스텐 산화물이 공존하여 용접성이 불량하였다.
한편 비교예 8 및 9의 경우에는 도금욕의 조성은 본 발명에서 한정한 범위 이내이지만, 텅스텐산 투입방법에 있어서 도금용액중에 직접 투입하였거나, 구연산과 텅스텐을 별도로 투입한 경우로서, 도금층에 텅스텐 산화물상태로 존재하여 도금층 파우더링이 소량 발생하였으며, 용접성도 극히 불량하였다.
비교예 10 및 11은 도금용액중 첨가제의 농도가 본 발명에서 한정한 범위보다 낮거나, 첨가재를 첨가하지 않은 경우로서 도금층의 표면 거칠기가 거칠거나 매우 거칠었다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 텅스텐을 금속상태로 공석시킬수 있는 도금용액을 적정성분 범위로 조성하여 강판의 도금층에 아연과 코발트 및 텅스텐을 금속상태로 적정한 비율로 합금도금시키므로서, 아연과 코발트 및 텅스텐으로 구성된 새로운 합금상이 도금층에 존재하여 내식성과 동시에 용접성이 우수한 특징을 갖는 아연-코발트-텅스텐 합금 전기도금강판을 안정적으로 제조할 수 있다.

Claims (7)

  1. 내식성과 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금 전기도금강판과 그 도금용액에 있어서,
    상기 강판의 표면에 0.1 ~ 3.0wt% 코발트, 0.1 ~ 2.0wt% 텅스텐, 나머지가 아연으로 조성된 도금층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판
  2. 제1항에 있어서, 상기 텅스텐은 도금층에 금속상테로 도금되는 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판
  3. 염화아연이 60~200g/l, 염화코발트가 0.1~6.0g/l, 텅스텐이 0.1~4.0g/l, 구연산이 0.5~ 10.0g/l첨가되고, 또한 이 도금용액에 전도보조제를 30~400g/l 범위내에서 단독 혹은 혼합 첨가되고, 폴리에틸렌 글리콜계 첨가제가 0.1~ 2.0ml/l 첨가되고, pH가 3~6 범위로 조성되는 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판용 도금용액.
  4. 제3항에 있어서, 상기 텅스텐은 텅스텐산 나트륨, 텅스텐산 암모늄 혹은 텅스텐산 칼륨의 형태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판용 도금용액.
  5. 제3항에 있어서, 상기 구연산은 구연산 나트륨, 구연산 암모늄, 구연산 칼륨의 형태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판용 도금용액.
  6. 제3항에 있어서, 상기 전기보조제는 염화칼륨, 염화암모늄, 염화나트륨으로 구성되는 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판용 도금용액.
  7. 제3항에 있어서, 상기 텅스텐산 나트륨은 구연산과 함께 물에 용해하여 투입하는 것을 특징으로 하는 아연-코발트-텅스텐 합금도금강판용 도금용액.
KR10-2000-0080870A 2000-12-22 2000-12-22 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액 KR100455083B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0080870A KR100455083B1 (ko) 2000-12-22 2000-12-22 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액
US10/204,512 US6677057B2 (en) 2000-12-22 2001-12-10 Zn-Co-W alloy electroplated steel sheet with excellent corrosion resistance and weldability, and electrolyte for plating same
EP01272364A EP1346084A1 (en) 2000-12-22 2001-12-10 Zn-co-w alloy electroplated steel sheet with excellent corrosion resistance and welding property, and its electrolyte for it
PCT/KR2001/002136 WO2002052068A1 (en) 2000-12-22 2001-12-10 Zn-co-w alloy electroplated steel sheet with excellent corrosion resistance and welding property, and its electrolyte for it
JP2002553543A JP2004518021A (ja) 2000-12-22 2001-12-10 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
CNB018053114A CN1225571C (zh) 2000-12-22 2001-12-10 电镀Zn-Co-W合金的钢板及生产该钢板的电解液

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0080870A KR100455083B1 (ko) 2000-12-22 2000-12-22 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020051273A true KR20020051273A (ko) 2002-06-28
KR100455083B1 KR100455083B1 (ko) 2004-11-08

Family

ID=19703496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0080870A KR100455083B1 (ko) 2000-12-22 2000-12-22 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6677057B2 (ko)
EP (1) EP1346084A1 (ko)
JP (1) JP2004518021A (ko)
KR (1) KR100455083B1 (ko)
CN (1) CN1225571C (ko)
WO (1) WO2002052068A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100793987B1 (ko) * 2005-12-20 2008-01-16 주식회사 포스코 내식성이 우수한 아연-텅스텐 합금전기도금강판 제조용도금용액, 이를 이용하여 제조된 합금전기도금강판 및 그제조방법
KR100925619B1 (ko) * 2002-12-28 2009-11-09 주식회사 포스코 백색도 및 내식성이 우수한 아연-코발트-텅스텐합금전기도금강판 및 그 제조방법
CN103255402A (zh) * 2013-05-16 2013-08-21 山东建筑大学 一种无铬兰白色钝化剂

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100579410B1 (ko) * 2001-10-23 2006-05-12 주식회사 포스코 내식성 및 표면경도가 양호한 아연 전기도금강판 제조방법 및 이를 위한 염화물욕 아연전기도금용액
KR100851229B1 (ko) * 2001-12-26 2008-08-07 주식회사 포스코 양극의 부동태화를 방지할 수 있는 아연-코발트-텅스텐합금전기도금용액
EP2177641B1 (de) * 2003-07-29 2013-04-24 voestalpine Stahl GmbH Stahlblech mit einer feuerverzinkten Korrosionschutzschicht
EP1719825A4 (en) * 2003-12-09 2007-07-18 Kansai Paint Co Ltd GALVANIC ZINC ALLOY COATING WITH EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AND GALVANICALLY COATED METAL MATERIAL THEREWITH
US20070170067A1 (en) * 2003-12-09 2007-07-26 Kansai Paint Co., Ltd. Electroplating solution composition for organic polymer-zinc alloy composite plating and plated metal material using such composition
WO2006057231A1 (ja) * 2004-11-24 2006-06-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. 溶融塩浴、析出物および金属析出物の製造方法
JP5014594B2 (ja) * 2005-06-03 2012-08-29 新日本製鐵株式会社 表面処理鋼材
CN1884622B (zh) * 2006-05-19 2012-08-29 哈尔滨工业大学 一种离子液体电沉积金属钴的方法
CN102337569B (zh) * 2011-09-19 2014-06-11 华南理工大学 一种钴-钨纳米合金镀层及其制备方法
JP6197772B2 (ja) * 2014-09-26 2017-09-20 Jfeスチール株式会社 耐指紋性および白色度に優れた亜鉛系電気めっき鋼板の製造方法
US20220090283A1 (en) * 2019-02-08 2022-03-24 Aveni Electrodeposition of a cobalt or copper alloy, and use in microelectronics
FR3092589A1 (fr) * 2019-02-08 2020-08-14 Aveni Electrodéposition d’un alliage de cobalt et utilisation en microélectronique

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791801A (en) 1971-07-23 1974-02-12 Toyo Kohan Co Ltd Electroplated steel sheet
JPS53112232A (en) * 1978-02-17 1978-09-30 Nippon Steel Corp Construction of bath-contracting end
JPS569386A (en) * 1979-07-02 1981-01-30 Nippon Kokan Kk <Nkk> Production of electro-zinc plated steel plate
JPS5729598A (en) * 1980-07-30 1982-02-17 Toyo Kohan Co Ltd Preparation of colored coated steel plate
JPS5939515B2 (ja) 1981-01-07 1984-09-25 東洋鋼鈑株式会社 光沢複合電気亜鉛めつき鋼板の製造法
AU551639B2 (en) * 1981-05-19 1986-05-08 Nippon Steel Corporation Weldable zn-alloy paint-coated steel sheets
US4366034A (en) 1981-06-04 1982-12-28 Westinghouse Electric Corp. Hard chromium plating process for cobalt-chromium-tungsten alloys
JPS5925992A (ja) * 1982-08-04 1984-02-10 Kawasaki Steel Corp 高耐食性表面処理鋼板およびその製造方法
JPS6196096A (ja) 1984-06-21 1986-05-14 Takada Kenkyusho:Kk ニツケル−タングステン一燐三元合金のメツキ法
ES8607426A1 (es) * 1984-11-28 1986-06-16 Kawasaki Steel Co Mejoras y procedimiento para la fabricacion de flejes de acero plaqueados compuestos con alta resistencia a la corro-sion
JPS6320498A (ja) * 1986-07-14 1988-01-28 Nippon Steel Corp 金属粉末含有Zn系複合電気めつき鋼板
JPS6365084A (ja) * 1986-09-04 1988-03-23 Mitsubishi Chem Ind Ltd 無電解めつき浴
JPH09228067A (ja) 1996-02-20 1997-09-02 Nippon Steel Corp 耐環境汚染性、耐食性に優れた表面処理鋼板
JP3279245B2 (ja) 1998-02-19 2002-04-30 大阪府 タングステン合金の電気めっき方法
JP5219011B2 (ja) * 1999-11-10 2013-06-26 日本表面化学株式会社 表面処理液、表面処理剤及び表面処理方法
JP2002075238A (ja) * 2000-08-25 2002-03-15 Toshiba Corp カラー受像管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
KR100925619B1 (ko) * 2002-12-28 2009-11-09 주식회사 포스코 백색도 및 내식성이 우수한 아연-코발트-텅스텐합금전기도금강판 및 그 제조방법
KR100793987B1 (ko) * 2005-12-20 2008-01-16 주식회사 포스코 내식성이 우수한 아연-텅스텐 합금전기도금강판 제조용도금용액, 이를 이용하여 제조된 합금전기도금강판 및 그제조방법
CN103255402A (zh) * 2013-05-16 2013-08-21 山东建筑大学 一种无铬兰白色钝化剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN1404536A (zh) 2003-03-19
JP2004518021A (ja) 2004-06-17
KR100455083B1 (ko) 2004-11-08
US20030064243A1 (en) 2003-04-03
WO2002052068A1 (en) 2002-07-04
EP1346084A1 (en) 2003-09-24
US6677057B2 (en) 2004-01-13
CN1225571C (zh) 2005-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100455083B1 (ko) 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액
KR930009994B1 (ko) 도금성과 용접성이 뛰어난 표면 처리강판 및 그 제조방법
KR20040059132A (ko) 우수한 내식성 및 용접성을 갖는 도금강판 및 이에사용되는 도금용액
KR100786971B1 (ko) 내식성이 우수한 전기도금강판 코팅용 도금용액 조성물 및 이를 피복한 전기도금강판
JPS61270398A (ja) 高耐食性複合めっき鋼板およびその製造方法
KR102074773B1 (ko) Fe-X 플래쉬전기도금용액 및 이를 이용한 용융아연도금강판의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 용융아연도금강판
JPH06116746A (ja) スポット溶接性、プレス成形性および化成処理性に優れた亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法
JPH10212563A (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
KR100590406B1 (ko) 내식성 및 용접성이 우수한 표면처리강판 및 그 제조방법
JP3191688B2 (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
JPH04337098A (ja) 耐食性、めっき密着性に優れたZn−Ni−Mo系複層電気亜鉛合金めっき鋼板
JPH025839B2 (ko)
JP3303768B2 (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
JP3368846B2 (ja) プレス成形性、スポット溶接性および接着性に優れた亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
JPH06293996A (ja) 高速シーム溶接性、耐食性、耐熱性および塗料密着性に優れた溶接缶用素材
JP3224457B2 (ja) 高速シーム溶接性、耐食性、耐熱性および塗料密着性に優れた溶接缶用素材
JPH0718040B2 (ja) スポツト溶接性および耐食性に優れた複合めつき鋼板およびその製造方法
JPH05214558A (ja) プレス成形性及びスポット溶接性に優れた亜鉛系メッキ鋼板
JPS60155695A (ja) 製缶用表面処理鋼板
KR960008017B1 (ko) Zn-Cr계 합금 도금 강판의 제조방법
JPH09143792A (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法
JPH06116747A (ja) 高速シーム溶接性、耐食性、耐熱性および塗料密着性に優れた溶接缶用素材
JPH06116790A (ja) 高速シーム溶接性、耐孔食性、耐熱性および塗料密着性に優れた溶接缶用素材
JPH03107494A (ja) 溶接性、加工性に優れた亜鉛‐クロム合金メッキ鋼板及びその製造方法
JP3191648B2 (ja) 亜鉛系メッキ鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120928

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131015

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141014

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151020

Year of fee payment: 12