KR940011254B1 - Zn-ni alloy solution for electroplating and method for producing an electroplating steel sheet of zn-ni alloy using the same - Google Patents

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Abstract

The Zn-Ni alloy electroplating solution is prepared by adding at least one ammonium salt selected from the group consisting of ammonium carbonate, ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium acetate to chloride salt consisting of zinc chloride, nickel chloride and potassium chloride. The solution has 1.0-2.2 mol/l of Zn2+ + Ni2+ mol. concentration ratio, 0.10-0.18 mol/l of Ni2+/Zn2+ + Ni2+ mol. concentration ratio, 0.2-1.2 mol/l of NH4+/Zn2+ + Ni2+ mol concentration ratio, 0.05-0.5 mol/l of NH4+/K+ mol concentration ratio and 2.0-4.5 pH. The steel sheet is electro-plated under the condition of 50-70 deg.C, 0.5-2.5 m/sec relative flow velocity and 30-180 A/dm2 current desntity.

Description

아연-니켈합금 전기도금액 및 이를 이용한 아연-니켈합금 전기도금강판의 제조방법Zinc-Nickel Alloy Electroplating Solution and Manufacturing Method of Zinc-Nickel Alloy Electroplating Steel Sheet Using the Same

제1도는 염화아연-염화니켈-염화칼륨계 도금액에서 아연양극상에 생성되는 슬러지의 X-선 회절분석 결과도.1 is an X-ray diffraction analysis result of sludge formed on zinc anode in zinc chloride-nickel chloride-potassium chloride plating solution.

제2도는 본 발명예와 비교예에 대한 도금시간에 따르는 도금전압 변화를 나타내는 그래프.2 is a graph showing a change in plating voltage according to the plating time for the present invention and comparative examples.

본 발명은 아연-니켈합금 전기도금액 및 이 도금액을 이용한 아연-니켈합금 전기도금강판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가용성 아연 양극을 사용하는 염화물욕에서 아연양극의 반응성을 대폭적으로 개선함으로서 고전류 밀도에서 우수한 도금품질을 확보할 수 있는 아연-니켈 합금전기도금액 및 이 도금액을 이용한 아연-니켈합금 전기도금강판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a zinc-nickel alloy electroplating solution and a method for producing a zinc-nickel alloy electroplating steel sheet using the plating liquid, and more particularly, to significantly improve the reactivity of a zinc anode in a chloride bath using a soluble zinc anode. The present invention relates to a zinc-nickel alloy electroplating solution capable of securing excellent plating quality at high current density and to a method of manufacturing a zinc-nickel alloy electroplating steel sheet using the plating solution.

종래부터 강판의 내식성 향상을 위해 아연도금을 비롯한 아연계 합금도금이 실시되어 왔으며 자동차용, 건축용, 가전제품에 이르기까지 그 사용범위가 넓다. 아연계 도금강판중 도금층의 니켈함량이 10-18wt%인 아연-니켈 합금전기도금 강판은 가공성, 내식성, 용접성, 도장성등의 제특성이 우수하여 자동차용 강판을 중심으로 그 수요가 증대되고 있으며, 특히 자동차용 강판의 고방청화 추세에 대응하여 유기피복 강판의 하지강판으로 사용되는 등 그 중요성이 부각되고 있다.Conventionally, zinc-based alloy plating, including zinc plating, has been performed to improve corrosion resistance of steel sheets, and its use range is wide ranging from automobiles, buildings, and home appliances. Zinc-nickel alloy electroplated steel sheet with a nickel content of 10-18wt% of zinc-based galvanized steel sheet has excellent characteristics such as workability, corrosion resistance, weldability and paintability, and its demand is increasing mainly on automotive steel plates. In particular, in order to cope with the trend of high anti-rusting of steel sheets for automobiles, the importance of such as being used as the base steel sheet of the organic coated steel sheet.

아연-니켈 합금전기도금 강판은 통상 냉연강대를 다수의 도금욕조를 통과시켜 연속적으로 제조하게 되며, 도금액으로 염화물욕이나 황산염욕이 많이 사용되고 있다. 염화물욕은 황산염욕에 비해 전기전도도가 높아 고전류밀도 도금에 유리하며, 주로 가용성 양극인 아연, 니켈을 사용하여 도금액의 금속이온 농도를 유지하게 된다. 아연양극의 사용비율은 80-90%로서 주종을 이루게되며, 아연양극의 반응성은 도금작업성, 도금액 농도관리, 도금품질등에 매우 큰 영향을 미친다.Zinc-nickel alloy electroplating steel sheet is usually produced by continuously passing a cold rolled steel strip through a plurality of plating baths, a chloride bath or a sulfate bath is used as a plating solution. The chloride bath has higher electrical conductivity than sulfate bath, which is advantageous for high current density plating, and mainly maintains the metal ion concentration of the plating liquid by using zinc and nickel as soluble anodes. The use rate of zinc anode is 80-90%, and it is mainly used. The reactivity of zinc anode has a great influence on plating workability, plating solution concentration management, and plating quality.

염화물욕으로서는 염화아연-염화니켈-염화칼륨계의 도금액(이하 "종전 도금액계"라고 칭함)이 전기전도도가 좋고 염가라는 측면에서 선호되고 있으며, 필요에 따라 도금결정의 미세화, 표면품질의 개선등을 위해 소량의 첨가제를 사용하기도 한다. 그러나, 종전 도금액계에서는 아연과 니켈의 전위차에 의해 아연양극상에 니켈이 무전해 치환되어 불균일 화학반응을 초래함으로써 아연수산화물계의 슬러지(Sludge)가 생성된다. 제1도는 종전 도금액계에서 아연양극에 생성된 슬러지를 X선 회절분석한 결과로서, 제1도에 나타난 바와같이, ZnCl2·4Zn(OH)2, K2ZnCl4등의 화합물로 구성되어 있음을 알 수 있다. 아연양극에 생성된 슬러지는 아연의 정상적인 용해반응을 방해하여 도금액 농도를 저하시킬 뿐만아니라, 도금시간이 경과할수록 두껍게 성장하여 통전성을 저해함으로써 도금전압을 상승시킨다. 또한, 아연양극과 피도금체인 강판(강대)의 간격이 불균일하고 협소하게 되어 엣지버닝(Edge burning), 도금층 박리등의 품질결함이 발생되며, 종국에는 아연양극과 피도금체인 강대가 근접됨으로써 도금작업을 중단해야 하는 심각한 문제점을 야기시킨다.As the chloride bath, zinc chloride-nickel chloride-potassium chloride-based plating solution (hereinafter referred to as "formerly plating solution system") is preferred in terms of good electrical conductivity and low cost, and it is possible to refine plating crystals and improve surface quality as necessary. Small amounts of additives may be used for this purpose. However, in the conventional plating solution system, nickel is electrolessly substituted on the zinc anode due to the potential difference between zinc and nickel, resulting in a non-uniform chemical reaction, thereby producing zinc hydroxide sludge. FIG. 1 is a result of X-ray diffraction analysis of the sludge produced in the zinc anode in the conventional plating solution system. As shown in FIG. 1, ZnCl 2 · 4Zn (OH) 2 and K 2 ZnCl 4 are composed of compounds. It can be seen. The sludge produced in the zinc anode not only lowers the plating solution concentration by preventing the normal dissolution reaction of zinc, but also grows thicker as the plating time elapses, thereby increasing the plating voltage. In addition, the gap between the zinc anode and the steel plate (steel strip) to be plated becomes uneven and narrow, resulting in quality defects such as edge burning and peeling of the plating layer. It causes serious problems that require you to stop working.

아연-니켈합금도금용 염화물욕에 대한 종래의 기술로서 일본특허공개공보(소) 58-55585호, 공개공보 (소) 59-211589호 및 공개공보(소) 61-6290호등을 들 수 있다.As a conventional technique for the chloride bath for zinc-nickel alloy plating, JP-A-58-55585, JP-A-59-211589 and JP-A-61-6290 are mentioned.

상기 일본 특허공개공보(소) 58-55585호는 도금층의 표면품질을 개선하기 위한 것으로, 염화아연, 염화니켈을 주성분으로 하는 염화물욕에 염화알루미늄, 염화암모늄, 염화칼륨, 염화칼슘, 염화바륨, 염화나트륨 등의 염화물염을 1종 혹은 2종을 첨가하는 것을 특징으로 하고 있으나, Ni2+/Zn2++Ni2+의 몰농도비가 높아 아연양극과 도금액의 전위차를 크게하여 아연양극의 슬러지 발생원인인 니켈의 무전해 치환반응을 촉진하게 되는 문제점이 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-55585 is for improving the surface quality of a plated layer, which is composed of aluminum chloride, ammonium chloride, potassium chloride, calcium chloride, barium chloride, sodium chloride, etc. in a chloride bath composed mainly of zinc chloride and nickel chloride. It is characterized by adding one or two kinds of chloride salts, but due to the high molarity ratio of Ni 2+ / Zn 2+ + Ni 2+ , the potential difference between zinc anode and plating solution is increased, which causes the sludge generation of zinc anode. There is a problem that promotes the electroless substitution reaction of nickel.

또한, 일본 특허공개공보(소) 59-211589호는 도금층에 석출되는 결정형태에 관한것으로서, 염화아연, 염화니켈을 주성분으로하는 염화물욕 또는 황산염을 첨가한 혼합물욕에 암모늄염을 첨가하는 것을 특징으로 하고 있으나, 본 발명자들의 실험결과에 의하면, 암모늄염을 단독사용하거나 암모늄염이 과다한 경우에는 아연양극상에 니켈을 주성분으로 하는 새로운 형태의 갈색 슬러지층이 생성되며 전해반응중 개스발생으로 인해 아연양극의 용해효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-211589 relates to a crystalline form which precipitates in the plating layer, characterized in that an ammonium salt is added to a mixture bath containing zinc chloride, nickel chloride as a main component, or a chloride bath. However, according to the experimental results of the present inventors, when the ammonium salt is used alone or the ammonium salt is excessive, a new type of brown sludge layer mainly containing nickel is formed on the zinc anode, and the zinc anode is dissolved due to gas generation during the electrolytic reaction. There is a problem that the efficiency is lowered.

또한, 일본 특허공개공보(소) 61-6290호는 내식성이 우수한 도금층을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 전류밀도 범위를 제한하거나 카르복실기의 유기산이온을 첨가하는 것을 특징으로 하고 있으나, 염화암모늄 사용욕 혹은 염화칼륨 사용욕에서는 상기한 아연 양극상의 문제점이 발생하게 된다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-6290 relates to a method for producing a plating layer having excellent corrosion resistance, and is characterized by limiting a current density range or adding an organic acid ion of a carboxyl group. In the potassium chloride bath, the above-described problems of the zinc positive electrode occur.

이상에서 살펴본 바와같이, 상기한 종래기술들은 주로 도금층의 표면외관 및 내식성 향상에 관한 것들로서 아연양극의 반응성에 대한 문제점이 제기되어 있지 않을 뿐만 아니라 이를 해결하기 위한 방안은 전혀 찾아볼수가 없다.As described above, the above-mentioned prior arts are mainly related to the surface appearance and corrosion resistance of the plating layer, and there are no problems regarding the reactivity of the zinc anode, and there are no solutions to solve them.

본 발명자들은 상기한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 연구와 실험을 행한 결과 아연양극의 슬러지 발생을 억제하기 위해서는 암모늄 이온의 첨가가 유효함을 확인하고, 이에 근거하여 본 발명을 제안하게 된것으로서, 본 발명은 염화아연-염화니켈-염화칼륨-암모늄염을 주성분으로 하고 Zn2++Ni2+몰농도, Ni2+/Zn2++Ni2+의 몰농도비, NH4 +/Zn2++Ni2+의 몰농도비, NH4 +/K+의 몰농도비, 및 도금액의 pH를 각각 일정한 범위로 한정하여 아연양극의 반응성을 적정화시켜 공정개선 및 품질향상을 기할 수 있는 아연-니켈 합금전기 도금액 및 이 도금액을 이용하여 일정한 도금조건으로 강판을 아연-니켈 합금전기 도금함으로서 아연양극의 슬러지 발생을 방지하여 아연양극이 정상적으로 용해하고 도금층의 엣지 버닝(edge burning), 박리등의 품질결함을 현저히 감소시킬 수 있는 아연-니켈-합금전기도금 강판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present inventors conducted research and experiments to solve the above-mentioned problems of the prior art, confirming that the addition of ammonium ions is effective to suppress the sludge generation of zinc anodes, and suggesting the present invention based thereon, The present invention is based on zinc chloride-nickel chloride-potassium chloride-ammonium salt, with a molar concentration of Zn 2+ + Ni 2+, a molar concentration of Ni 2+ / Zn 2+ + Ni 2+ , NH 4 + / Zn 2+ + Ni Zinc-nickel alloy electroplating solution which can improve process quality and quality by optimizing the reactivity of zinc anode by limiting molar concentration ratio of 2+ , molar concentration ratio of NH 4 + / K + , and pH of plating solution to a certain range, respectively. By using this plating solution, zinc-nickel alloy electroplating of steel plate under certain plating condition prevents zinc anode from sludge, so that zinc anode melts normally, and the quality of edge burning, peeling, etc. Significantly to reduce the zinc-nickel-in to provide a method of manufacturing the alloy electroplated steel sheet, it is an object.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 염화아연, 염화니켈 및 염화칼륨으로 구성되는 염화물욕에 암모늄염을 1종 또는 2종이상을 첨가하여 Zn2++Ni2+의 몰농도 : 1.0-2.2mol/ℓ, Ni2+/Zn2++Ni2+의 몰농도비 : 0.10-0.18, NH4 +/Zn2++Ni2+의 몰농도비 : 0.2-1.2, NH4 +/K+의 몰농도비 : 0.05-0.5, 및 pH : 2.0-4.5가 되도록 구성되는 아연-니켈 합금전기 도금액에 관한 것이다.The present invention provides a molar concentration of Zn 2+ + Ni 2+ by adding one or two or more ammonium salts to a chloride bath composed of zinc chloride, nickel chloride and potassium chloride: 1.0-2.2 mol / l, Ni 2+ / Zn Molarity ratio of 2 ++ Ni 2+ : 0.10-0.18, molarity ratio of NH 4 + / Zn 2+ + Ni 2+ : 0.2-1.2, molarity ratio of NH 4 + / K + : 0.05-0.5, and pH: The present invention relates to a zinc-nickel alloy electroplating solution configured to be 2.0-4.5.

또한, 본 발명은 염화아연, 염화니켈 및 염화칼륨으로 구성되는 염화물욕에 암모늄염을 1종 또는 2종 이상을 첨가하여 Zn2++Ni2+의 몰농도 : 1.0-2.2mol/ℓ, Ni2+/Zn2++Ni2+의 몰농도비 : 0.10-0.18, NH4 +/Zn2++Ni2+의 몰농도비 : 0.2-1.2, NH4 +/K+의 몰농도비 : 0.05-0.5, 및 pH : 2.0-4.5가 되도록 구성되는 도금액을 사용하여 강판을 50-70℃의 온도, 0.5-2.5m/sec의 상대유속 및 30-180A/dm2의 전류밀도 조건으로 전기도금하여 아연-니켈 합금전기도금 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention adds one or two or more kinds of ammonium salts to a chloride bath composed of zinc chloride, nickel chloride and potassium chloride, so that the molar concentration of Zn 2+ + Ni 2+ is 1.0-2.2 mol / l, Ni 2+ Molar concentration ratio of / Zn 2+ + Ni 2+ : 0.10-0.18, molar concentration ratio of NH 4 + / Zn 2+ + Ni 2+ : 0.2-1.2, molar concentration ratio of NH 4 + / K + : 0.05-0.5, and pH: Zinc-nickel alloy by electroplating the steel plate using 50 ~ 70 ℃ of temperature, relative flow rate of 0.5-2.5m / sec and current density of 30-180A / dm 2 It relates to a method for producing an electroplated steel sheet.

또한, 상기한 본 발명의 도금액에는 도금결정의 미세화, 도금외관의 개선등을 목적으로 하는 소량의 첨가제가 첨가될 수 있다.In addition, a small amount of additives may be added to the plating solution of the present invention for the purpose of miniaturizing the plating crystal, improving the appearance of the plating, and the like.

이하, 상기 수치한정 이유등에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the numerical limitation reason and the like will be described in detail.

상기 염화물욕에 첨가되는 암모늄염으로는 탄산암모늄, 황산암모늄, 염화암모늄 및 초산암모늄염으로 이루어진 그룹중에서 선택되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에 있어서는 이들 암모늄에만 반드시 한정되는 것은 아니다.The ammonium salt added to the chloride bath is preferably selected from the group consisting of ammonium carbonate, ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium acetate salt. However, in this invention, it is not necessarily limited only to these ammonium.

상기 도금액에 있어 Zn2++Ni2+의 몰농도를 1.0-2.2mol/ℓ 범위로 한정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 1.0mol/ℓ 미만인 경우 적정전류밀도 범위가 협소하게 되고, 2.2mol/ℓ 이상에서는 변색등으로 도금외관성이 열화되기 때문이다.In the above plating solution, it is preferable to limit the molar concentration of Zn 2+ + Ni 2+ to be in the range of 1.0-2.2 mol / l, since the reason is that the proper current density range becomes narrow when it is less than 1.0 mol / l, and 2.2 mol / This is because the plating appearance deteriorates due to discoloration or the like above l.

또한, 상기한 Ni2+/Zn2++Ni2+의 몰농도비를 0.10-0.18로 한정하는 것은 도금층의 니켈함량을 조정하기 위한 것으로서, 0.10미만인 경우에는 도금층의 니켈함량이 낮게되어 내식성이 저하되며, 0.18이상에서는 도금층의 니켈함량이 높아져서 가공성이 열화되고, 또한, 도금액의 니켈농도가 높게되면 아연양극의 슬러지 발생원인인 니켈의 무전해치환반응이 촉진되어 억제하기 어렵게 된다.In addition, limiting the molar concentration ratio of Ni 2+ / Zn 2+ + Ni 2+ to 0.10-0.18 is for adjusting the nickel content of the plating layer, and when it is less than 0.10, the nickel content of the plating layer is low and corrosion resistance is lowered. If the nickel content of the plating layer is increased to 0.18 or more, the workability is deteriorated, and if the nickel concentration of the plating liquid is high, the electroless substitution reaction of nickel, which is the cause of sludge generation of the zinc anode, is accelerated and difficult to suppress.

또한, 상기한 NH4 +/Zn2++Ni2+의 몰농도비는 아연양극의 반응성에 영향을 미치는 인자로서 그 몰농도비가 0.2미만인 경우에는 아연양극의 슬러지 생성 억제효과가 미흡하고, 1.2이상에서는 아연양극에 새로운 형태의 층상 슬러지가 생성되므로, 그 몰농도비는 0.2-1.2로 한정하는 것이 바람직하다.In addition, the molar concentration ratio of NH 4 + / Zn 2+ + Ni 2+ is a factor influencing the reactivity of the zinc anode. When the molar concentration ratio is less than 0.2, the zinc anode has insufficient effect of suppressing sludge formation, and the ratio is 1.2 or more. Since the new type of layered sludge is formed in the zinc anode, the molar concentration ratio is preferably limited to 0.2-1.2.

또한, 상기한 NH4 +/K+의 몰농도비가 0.05미만인 경우에는 암모늄염의 첨가효과를 얻을 수 없고, 0.5이상인 경우에는 도금층의 니켈함량이 저하되는 경향이 나타나므로, 몰농도비는 0.05-0.5로 한정하는 것이 바람직하다.In addition, when the molar concentration ratio of NH 4 + / K + is less than 0.05, the effect of adding ammonium salts is not obtained. If the molar concentration ratio is 0.5 or more, the nickel content of the plating layer tends to be lowered. It is preferable to limit.

상기한 도금액의 pH가 2.0미만인 경우에는 음극에서의 수소발생등으로 도금효율이 저하되고, 4.5이상인 경우에는 수산화물의 생성등으로 도금액이 불안정하게 되므로, 상기 pH는 2.0-4.5로 제한하는 것이 바람직하다.When the pH of the plating liquid is less than 2.0, the plating efficiency is lowered due to hydrogen generation at the cathode, and when the pH of the plating liquid is higher than 4.5, the plating liquid is unstable due to the generation of hydroxide, etc., so the pH is preferably limited to 2.0-4.5. .

또한, 상기한 도금액의 온도가 50℃미만인 경우에는 염화칼륨을 비롯한 각종염의 용해도가 낮아지고 도금층의 니켈함량도 저하되며, 70℃이상에서는 도금액의 증발이 심해져서 작업환경이 악화되고 설비의 부식성도 문제가 되므로, 도금액의 온도는 50-70℃로 제한하는 것이 바람직하다. 도금조건에 있어서, 피도금체인 아연-니켈합금 강판에 대한 도금액의 상대유속이 0.5m/sec 미만인 경우에는 고전류밀도 영역에서 도금결정의 조대화, 도금층의 버닝(burning)발생등 도금성이 열화되고, 2.5m/sec 이상인 경우에는 실용적인 측면에서 확보하기 어려운 유속범위에 해당되므로, 상기한 도금액의 상대 유속은 0.5-2.5m/sec로 제한하는 것이 바람직하다.In addition, when the temperature of the plating solution is less than 50 ℃, the solubility of various salts including potassium chloride is lowered, the nickel content of the plating layer is also lowered, and above 70 ℃ the evaporation of the plating solution is severe, worsening the working environment and the corrosion of equipment It is preferable to limit the temperature of the plating liquid to 50-70 ° C. Under the plating conditions, when the relative flow velocity of the plating liquid to the zinc-nickel alloy steel sheet to be plated is less than 0.5 m / sec, plating properties such as coarsening of plating crystals and burning of the plating layer are deteriorated in a high current density region. , 2.5m / sec or more, since it corresponds to the flow rate range difficult to secure in practical terms, it is preferable to limit the relative flow rate of the plating solution to 0.5-2.5m / sec.

또한, 상기한 전류밀도가 30A/dm2미만인 경우에는 니켈함량이 높아지고 도금층의 광택도도 저하하는 경향을 나타내며, 전류밀도가 높을수록 도금속도는 빠르게되고 생산성측면에서도 유리하지만, 180A/dm2이상인 경우에는 도금층의 버닝현상과 더불어 강판과 통전체와의 접촉성에도 문제가 발생하게 되므로, 상기한 전류밀도는 30-180A/dm2으로 제한하는 것이 바람직하다.Further, when the above-mentioned current density of 30A / dm 2 is less than denotes the tendency of increasing the nickel content decreased gloss of the coating layer even, the higher the current density of the plating rate is faster advantageous in terms of productivity, however, 180A / dm 2 or more In this case, in addition to the burning phenomenon of the plating layer, a problem occurs in contact between the steel sheet and the current collector, and therefore, the current density is preferably limited to 30-180 A / dm 2 .

본 발명에 있어서는 상기한 본 발명의 도금액에 도금결정의 미세화, 광택도등 도금외관의 개선등을 목적으로 소량의 첨가제를 사용할 수 있는데, 첨가제를 사용하지 않는 경우와 비교하여 아연양극의 반응성에는 차이가 없으며, 도금표면 품질의 개선효과를 얻을 수 있으며, 바람직한 첨가제로는 아민(Amine)계의 유기 화합물 첨가제를 들 수 있다.In the present invention, a small amount of additives may be used in the plating solution of the present invention for the purpose of refining the plating crystals, improving the appearance of plating such as glossiness, and the like. It is possible to obtain an effect of improving the surface quality of the plating, and preferred additives include amine-based organic compound additives.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예]EXAMPLE

0.7mm두께의 냉간압연강판을 소지금속으로 하고, 60mm 두께의 아연양극을 사용하여 하기 표 1과 같은 도금액 및 도금조건으로 10시간 동안 연속적으로 전기도금을 행한 후, 아연양극의 반응성을 평가할 수 있는 도금전압, 아연양극의 슬러지 발생두께 및 아연양극의 용해량을 측정하고, 도금품질의 평가항목으로서 엣지버닝 발생폭, 도금박리성, 도금층의 니켈함량을 측정하여, 그 측정결과를 하기 표 2에 나타내었다.A cold rolled steel sheet of 0.7 mm thickness was used as a base metal, and after using a 60 mm thick zinc anode, electroplating was performed continuously for 10 hours under the plating solution and plating conditions shown in Table 1 below, the reactivity of the zinc anode could be evaluated. The plating voltage, the sludge generation thickness of the zinc anode, and the amount of the zinc anode dissolved were measured, and the edge burn generation width, the peeling property, and the nickel content of the plating layer were measured as the evaluation items of the plating quality. Indicated.

또한, 하기 표 1의 비교예 및 발명예 중에서 비교예 (2-3)와 발명예(2-3)에 대하여 도금시간경과에 따른 도금전압의 변화경향을 비교하여 제2도에 나타내었다.Also, in Comparative Examples and Inventive Examples of Table 1, Comparative Examples (2-3) and Inventive Examples (2-3) are shown in FIG. 2 by comparing trends of changes in plating voltage over time.

[표 1]TABLE 1

* 첨가제 : 시판되는 Zn-Ni 합금전기도금용 광택제로서 아민(Amine)계의 유기화합물 첨가제임.* Additives: Commercially available polishers for Zn-Ni alloy electroplating, amine-based organic compound additives.

[표 2]TABLE 2

* 도금박리성 : ○ : 우수(도금박리없음), × : 불량(가공시 도금박리 발생)* Plating peeling: ○: Excellent (no plating peeling), ×: Poor (plating peeling during processing)

상기 표 2에 나타난 바와같이, 본 발명에 부합되는 발명에(1-5)는 비교예(1-4)에 비하여 도금전압이 낮고, 아연양극의 슬러지발생이 현저히 적으며, 아연양극의 용해량이 정상적이라는 점에서 아연양극의 반응성이 매우 안정됨을 알 수 있고, 도금성에 있어서도 엣지버닝 발생 및 도금박리가 거의 없음을 알 수 있다.As shown in Table 2, the invention according to the present invention (1-5) has a lower plating voltage, significantly less sludge generation of the zinc anode, and the amount of dissolution of the zinc anode than the comparative example (1-4). It can be seen that the reactivity of the zinc anode is very stable in that it is normal and there is almost no edge burning and plating peeling even in the plating property.

80A/dm2의 전류밀도를 10시간 동안 도금한 경우 아연양극 용해량의 전기화학적인 계산치는 976g/dm2로서 비교예들은 계산치보다 150-190g/dm2낮은 값을 나타내며, 도금액의 농도 유지에도 영향을 미치게 됨을 알 수 있다.When the current density of 80A / dm 2 was plated for 10 hours, the electrochemical calculation of the zinc anode dissolution amount was 976 g / dm 2 , and the comparative examples showed 150-190 g / dm 2 lower than the calculated value. It can be seen that it affects.

또한, 제2도에 나타난 바와같이, 본 발명예(2, 3)는 도금시간 경과에 따라 안정된 도금전압을 나타내는 반면, 비교예(2, 3)의 경우에는 도금전압이 점점 증가하는 경향을 나타내어 아연양극상의 슬러지가 점점 두껍게 성장함을 말해준다.In addition, as shown in FIG. 2, the inventive examples (2, 3) show a stable plating voltage with the passage of plating time, whereas in the comparative examples (2, 3), the plating voltage tends to increase gradually. The sludge on the zinc anode grows thicker.

상술한 바와같이, 본 발명은 염화물계의 도금액에 있어서 아연양극의 반응성을 적정화시킴으로서 연속작업성 개선, 전력원단위 절감, 도금액 농도 안정화등 공정을 대폭적으로 개선시킬 수 있으며, 엣지 버닝 발생 및 도금층 박리가 거의 없는 우수한 품질의 아연-니켈 합금전기도금 강판을 고전류밀도에서 안정적으로 제조할 수 있는 실용적인 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention can significantly improve processes such as continuous workability, power source unit reduction, and plating solution concentration stabilization by optimizing the reactivity of the zinc anode in the chloride plating solution. There is a practical effect to be able to manufacture a high quality zinc-nickel alloy electroplating steel sheet with little stability at high current density.

Claims (3)

염화아연, 염화니켈 및 염화칼륨으로 이루어지는 염화물욕에 탄산암모늄, 황산암모늄, 염화암모늄 및 초산암모늄으로 이루어진 암모늄염 그룹으로 부터 선택된 1종 또는 2종이상을 첨가하여, Zn2++Ni2+의 몰농도 : 1.0-2.2mol/ℓ, Ni2+/Zn2++Ni2+의 몰농도비 : 0.10-0.18, NH4 +/Zn2++Ni2+의 몰농도비 : 0.2-1.2, NH4 +/K+의 몰농도비 : 0.05-0.5, 및 pH : 2.0-4.5가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 아연-니켈합금전기도금액.The molarity of Zn 2+ + Ni 2+ by adding one or more selected from the group consisting of ammonium carbonate, ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium acetate to the chloride bath consisting of zinc chloride, nickel chloride and potassium chloride : 1.0-2.2 mol / l, molar concentration ratio of Ni 2+ / Zn 2+ + Ni 2+ : 0.10-0.18, molar concentration ratio of NH 4 + / Zn 2+ + Ni 2+ : 0.2-1.2, NH 4 + / A zinc-nickel alloy electroplating solution, characterized in that the molar concentration ratio of K + : 0.05-0.5, and pH: 2.0-4.5. 염화아연, 염화니켈 및 염화칼륨으로 구성되는 염화물욕에 탄산암모늄, 황산암모늄, 염화암모늄 및 초산암모늄으로 이루어진 암모늄염 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 첨가하여 Zn2++Ni2+의 몰농도 : 1.0-2.2mol/ℓ, Ni/Zn2++Ni2+의 몰농도비 : 0.10-0.18, NH4 +/Zn2++Ni2+의 몰농도비 : 0.2-1.2, NH4 +/K+의 몰농도비 : 0.05-0.5, 및 pH : 2.0-4.5가 되도록 구성되는 도금액을 사용하여 도금액의 온도 : 50-70℃, 도금액의 상대유속 : 0.5-2.5m/sec 및 전류밀도 : 30-180A/dm2의 도금조건으로 강판을 전기도금하는 것을 특징으로 하는 아연-니켈 합금전기 도금강판의 제조방법.The molarity of Zn 2+ + Ni 2+ by adding one or two or more selected from the group consisting of ammonium carbonate, ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium acetate to the chloride bath consisting of zinc chloride, nickel chloride and potassium chloride: Molar concentration ratio of 1.0-2.2 mol / l, Ni / Zn 2+ + Ni 2+ : 0.10-0.18, molar concentration ratio of NH 4 + / Zn 2+ + Ni 2+ : 0.2-1.2, NH 4 + / K + Using a plating liquid composed of a molar concentration ratio of 0.05-0.5 and a pH of 2.0-4.5, the temperature of the plating liquid: 50-70 ° C., the relative flow rate of the plating liquid: 0.5-2.5 m / sec and the current density: 30-180 A / dm A method for producing a zinc-nickel alloy electroplated steel sheet, characterized in that the steel plate is electroplated under the plating conditions of 2 . 제2항에 있어서, 도금결정의 미세화, 및 도금외관의 개선을 목적으로 하는 소량의 첨가제를 추가로 첨가하여 강판을 전기 도금하는 것을 특징으로 하는 아연-니켈 합금전기도금 강판의 제조방법.The method for producing a zinc-nickel alloy electroplated steel sheet according to claim 2, wherein the steel sheet is electroplated by further adding a small amount of additives for the purpose of miniaturizing the plating crystals and improving the appearance of the plating.
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