RU2643023C2 - Solution for chemical conversion treatment and steel sheet subjected to chemical conversion treatment - Google Patents
Solution for chemical conversion treatment and steel sheet subjected to chemical conversion treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643023C2 RU2643023C2 RU2016118622A RU2016118622A RU2643023C2 RU 2643023 C2 RU2643023 C2 RU 2643023C2 RU 2016118622 A RU2016118622 A RU 2016118622A RU 2016118622 A RU2016118622 A RU 2016118622A RU 2643023 C2 RU2643023 C2 RU 2643023C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- solution
- chemical
- chemical treatment
- steel sheet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/60—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/60—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
- C23C22/62—Treatment of iron or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
[0001] Настоящее изобретение относится к химически обработанному стальному листу и к раствору для химической обработки стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка.[0001] The present invention relates to chemically treated steel sheet and to a solution for chemically treating a zinc plated clad steel sheet.
Уровень техникиState of the art
[0002] Стальные листы с плакирующим покрытием на основе цинка широко использовались в таких вариантах применения, как автомобили, строительные материалы и домашние электрические приборы. Как правило, поверхность плакированного стального листа подвергают не содержащей хром химической обработке для придания ей коррозионной стойкости без промасливания. Не содержащую хром химическую обработку условно подразделяют на органическую обработку и неорганическую обработку. Органические обработки позволяют образовать толстую пленку, содержащую органическую смолу, тогда как неорганические обработки позволяют образовать тонкую пленку (толщина пленки: 1 мкм или менее), для получения свариваемости методом точечной сварки. Органические обработки могут придавать относительно высокую устойчивость к коррозии по сравнению с неорганическими обработками. Некоторые из неорганических обработок также проявляют высокую коррозионную стойкость в такой же степени, как органические обработки, с использованием стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, содержащего алюминий и магний в его плакирующем слое, в качестве исходного листа для химической обработки.[0002] Zinc-based cladding steel sheets have been widely used in applications such as automobiles, building materials, and home electrical appliances. Typically, the surface of a clad steel sheet is subjected to a chromium-free chemical treatment to give it corrosion resistance without oiling. The chromium-free chemical treatment is conventionally divided into organic processing and inorganic processing. Organic treatments allow the formation of a thick film containing organic resin, while inorganic treatments allow the formation of a thin film (film thickness: 1 μm or less) to obtain spot weldability. Organic treatments can give relatively high corrosion resistance compared to inorganic treatments. Some of the inorganic treatments also exhibit high corrosion resistance to the same extent as organic treatments, using a zinc plated clad steel sheet containing aluminum and magnesium in its clad layer as a starting sheet for chemical treatment.
[0003] В качестве неорганической обработки были разработаны, например, неорганические обработки на основе титана, на основе циркония, на основе молибдена и на основе их комплексов, в зависимости от различных ингибиторов коррозии. Далее, чтобы повысить коррозионную стойкость, также были разработаны неорганические обработки, в которых дополнительно добавляли силановый связующий агент, золь диоксида кремния, органическую кислоту, или тому подобные (например, смотри патентные документы (PTL) 1-3).[0003] For example, inorganic treatments based on titanium, based on zirconium, based on molybdenum, and based on their complexes, depending on various corrosion inhibitors, have been developed. Further, in order to increase the corrosion resistance, inorganic treatments have also been developed in which a silane coupling agent, a silica sol, an organic acid, or the like are further added (for example, see Patent Documents (PTL) 1-3).
[0004] Патентный документ (PTL) 1 описывает химически обработанный стальной лист, полученный формированием не содержащей хром химической конверсионной пленки, содержащей вентильный металл и растворимый фторид вентильного металла, на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка. PTL 2 описывает химически обработанный стальной лист, полученный образованием не содержащей хром химической конверсионной пленки, содержащей: соединение циркония, соединение ванадила (соль VО2+), и тому подобные; органическую кислоту; соединение диоксида кремния; фторид; смазочный материал; или тому подобные, на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, содержащим магний, алюминий и кремний. PTL 3 описывает химически обработанный стальной лист, полученный образованием не содержащей хром химической конверсионной пленки, содержащей оснóвное соединение циркония, соединение ванадила, фосфатное соединение, соединение кобальта, органическую кислоту, или тому подобные, на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка.[0004] Patent Document (PTL) 1 describes a chemically treated steel sheet obtained by forming a chromium-free chemical conversion film containing valve metal and soluble valve metal fluoride on the surface of a zinc-clad steel sheet.
[0005] Как раскрытые в патентных документах (PTL) 1-3, не содержащие хром химические обработки, в которых ингибиторы коррозии являются комплексными соединениями, и органическую кислоту, фторид, силановый связующий агент, или тому подобные, добавляют для повышения функциональных возможностей не содержащей хром химической конверсионной пленки, и которые могут придавать еще более высокую коррозионную стойкость пленки, нежели устойчивость к коррозии пленки, полученной традиционными хроматными обработками. Однако, когда химически обработанный стальной лист, полученный образованием не содержащей хром химической конверсионной пленки на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, хранят в течение длительного периода времени при высокой температуре и во влажной среде, химически обработанный стальной лист иногда имеет почерневшую поверхность плакирующего слоя вследствие окисления. Почернение поверхности плакирующего слоя не только ухудшает внешний вид, но также оказывает вредные влияния, такие как снижение свариваемости методом точечной сварки. Это явление оказывается особенно заметным в стальном листе с плакирующим покрытием на основе цинка, содержащем алюминий и магний в его плакирующем слое.[0005] As disclosed in Patent Documents (PTL) 1-3, chromium-free chemical treatments in which corrosion inhibitors are complex compounds, and organic acid, fluoride, a silane coupling agent, or the like, are added to enhance the functionality of the free chrome chemical conversion film, and which can give even higher corrosion resistance of the film than the corrosion resistance of the film obtained by traditional chromate treatments. However, when a chemically treated steel sheet obtained by forming a chromium-free chemical conversion film on the surface of a zinc-clad steel sheet is stored for a long period of time at high temperature and in a humid environment, the chemically-treated steel sheet sometimes has a blackened clad surface layer due to oxidation. Blackening the surface of the cladding layer not only affects the appearance, but also has harmful effects, such as a decrease in weldability by spot welding. This phenomenon is particularly noticeable in a zinc coated clad steel sheet containing aluminum and magnesium in its clad layer.
[0006] В качестве средства подавления почернения стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, PTL 4 предлагает органическую химическую обработку, в которой совместно присутствуют оксоат (соль кислородсодержащей кислоты, oxoate) шестивалентного молибдена и амин. В соответствии с методом согласно PTL 4 амин образует комплекс с молибденовым производным оксокислоты для подавления реакции оксоата молибдена с плакирующим слоем из цинкового сплава, и тем самым в химической конверсионной пленке образуется комплексный оксоат пятивалентного или шестивалентного молибдена (так называемая «молибденовая синь»). Оксоат пятивалентного молибдена в химической конверсионной пленке становится оксоатом шестивалентного молибдена в результате реакции с кислородом, который проникает в пленку. Тем самым оксоат пятивалентного молибдена в химической конверсионной пленке захватывает кислород, который проникает в пленку, так что предотвращается окисление поверхности плакирующего слоя, и в результате этого также подавляется почернение.[0006] As a means of suppressing the blackening of a zinc-clad steel sheet,
Список цитированной литературыList of references
Патентная литератураPatent Literature
[0007][0007]
PTL 1PTL 1
Японская опубликованная Патентная Заявка № 2002-194558Japanese Published Patent Application No. 2002-194558
PTL 2
Японская опубликованная Патентная Заявка № 2003-055777Japanese Published Patent Application No. 2003-055777
PTL 3PTL 3
WO2007/123276WO2007 / 123276
PTL 4
Японская опубликованная Патентная Заявка № 2005-146340Japanese Published Patent Application No. 2005-146340
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Техническая задачаTechnical challenge
[0008] Чтобы придать высокую коррозионную стойкость химически обработанному стальному листу, необходимо в достаточной мере высушить нанесенный на поверхность стального листа раствор для химической обработки для образования нерастворимой пленки. Когда температура сушки низка, и сушка является недостаточной, коррозионная стойкость значительно снижается. Поэтому, когда химически обработанный стальной лист изготавливают на технологической линии непрерывного действия, необходимо высушивать раствор для химической обработки при высокой температуре стального листа, причем температура составляет от около 50 до 200°С, из соображений достижения как достаточного сушки, так и производительности.[0008] In order to impart high corrosion resistance to a chemically treated steel sheet, it is necessary to sufficiently dry the chemical treatment solution applied to the surface of the steel sheet to form an insoluble film. When the drying temperature is low and the drying is insufficient, the corrosion resistance is significantly reduced. Therefore, when a chemically treated steel sheet is manufactured on a continuous production line, it is necessary to dry the chemical treatment solution at a high temperature of the steel sheet, the temperature being from about 50 to 200 ° C., in order to achieve both sufficient drying and productivity.
[0009] Недавно потребовались устранение СО2 как контрмера против глобального потепления и экономия энергии как мера противодействия дефициту энергии. В частности, чтобы удовлетворить требования Рубрики 3 относительно выбросов, потребовались продукты, которые содействуют устранению СО2 уже на этапе, на котором изготавливают сырьевые материалы для продуктов. Соответственно также при не содержащей хром химической обработке потребовалось снижение температуры сушки и сокращение продолжительности сушки.[0009] Recently, the removal of CO 2 as a countermeasure against global warming and energy saving as a measure to counter energy shortages have been required. In particular, in order to meet the requirements of Section 3 regarding emissions, products were needed that contribute to the elimination of CO 2 already at the stage at which raw materials for products are made. Accordingly, also in the case of chromium-free chemical treatment, a decrease in the drying temperature and a reduction in the drying time were required.
[0010] Настоящее изобретение было выполнено в свете вышеупомянутых обстоятельств, и цель настоящего изобретения состоит в обеспечении химически обработанного стального листа, который имеет превосходные коррозионную стойкость и стойкость к почернению, получаемого применением стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка в качестве исходного листа, и который может быть произведен, даже когда нанесенный раствор для химической обработки высушивают при низкой температуре и в течение короткого периода времени.[0010] The present invention has been made in light of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a chemically treated steel sheet that has excellent corrosion and blackening resistance obtained by using a zinc-clad steel sheet as a starting sheet, and which can be produced even when the applied chemical treatment solution is dried at a low temperature and for a short period of time.
[0011] Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение раствора для химической обработки, способного образовать химическую конверсионную пленку, которая повышает коррозионную стойкость и стойкость к почернению, даже будучи высушенной при низкой температуре и в течение короткого периода времени.[0011] Another objective of the present invention is the provision of a solution for chemical treatment, capable of forming a chemical conversion film, which increases the corrosion resistance and resistance to blackening, even when dried at low temperature and for a short period of time.
Решение задачиThe solution of the problem
[0012] Авторы настоящего изобретения провели исследования не содержащей хром химической обработки для стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка в плане взаимосвязи между условиями обработки (такими, как состав химической конверсионной пленки и температура сушки) и разнообразными качественными свойствами. В результате авторы настоящего изобретения обнаружили, что для повышения коррозионной стойкости важно образовать пленку из нерастворимого комплекса с малым остаточным количеством растворимой соли и растворителя. То есть было обнаружено, что, когда в химической конверсионной пленке остаются избыточные количества фторида, органической кислоты и амина с высокой температурой кипения, коррозионная стойкость значительно снижается. В частности, было найдено, что в существенной мере важен состав раствора для химической обработки, поскольку, когда раствор для химической обработки высушивают при низкой температуре и в течение короткого периода времени, комплексная соль образуется с меньшей вероятностью, и склонны оставаться фторид, органическая кислота и амин с высокой температурой кипения.[0012] The inventors have conducted chromium-free chemical treatment studies for a zinc-clad steel sheet in terms of the relationship between the processing conditions (such as the composition of the chemical conversion film and the drying temperature) and various qualitative properties. As a result, the inventors of the present invention have found that to increase the corrosion resistance it is important to form a film from an insoluble complex with a small residual amount of soluble salt and solvent. That is, it was found that when excessive amounts of fluoride, organic acid and amine with a high boiling point remain in the chemical conversion film, the corrosion resistance is significantly reduced. In particular, it was found that the composition of the solution for chemical treatment is significantly important, since when the solution for chemical treatment is dried at a low temperature and for a short period of time, the complex salt is less likely to form, and fluoride, organic acid and high boiling amine.
[0013] В результате обстоятельного изучения с учетом этих обстоятельств авторы настоящего изобретения обнаружили, что вышеописанные проблемы могут быть разрешены образованием химической конверсионной пленки с использованием раствора для химической обработки, содержащего водорастворимый молибдат, соль ванадия, амин, имеющий низкую температуру кипения, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов (согласно номенклатуре ИЮПАК) и фосфат, и провели дополнительные исследования для завершения настоящего изобретения.[0013] As a result of a thorough study, taking into account these circumstances, the inventors of the present invention found that the problems described above can be solved by forming a chemical conversion film using a chemical treatment solution containing water-soluble molybdate, a vanadium salt, an amine having a low boiling point, an oxoate of a
[0014] То есть настоящее изобретение относится к следующему раствору для химической обработки:[0014] That is, the present invention relates to the following chemical treatment solution:
[1] Раствор для химической обработки для нанесения покрытия на стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка, имеющий плакирующий слой на основе цинка, содержащий от 0,1 до 22,0 мас.% алюминия, причем раствор для химической обработки содержит водорастворимый молибдат, соль ванадия, амин, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов и фосфатное соединение, в котором молярное отношение молибдена к ванадию в растворе для химической обработки составляет от 0,4 до 5,5, молярное отношение амина к ванадию в растворе для химической обработки составляет 0,3 или более, содержание гидрофильной смолы в растворе для химической обработки составляет не более 100 мас.%, в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки, общее содержание фтора, обусловленное ионом фтора или металлофторидным ионом, в растворе для химической обработки составляет не более 30 мас.%, в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки, и содержание кремния, обусловленное силанольной группой, в растворе для химической обработки составляет не более 50 мас.%, в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки.[1] A chemical treatment solution for coating a zinc-plated cladding steel sheet having a zinc-based cladding layer containing from 0.1 to 22.0 wt.% Aluminum, the chemical treatment solution containing water-soluble molybdate, vanadium salt, amine, oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements and a phosphate compound in which the molar ratio of molybdenum to vanadium in a solution for chemical treatment is from 0.4 to 5.5, the molar ratio of amine to vanadium in rast The amount for chemical treatment is 0.3 or more, the content of the hydrophilic resin in the solution for chemical treatment is not more than 100 wt.%, calculated on the total amount of vanadium and molybdenum in the solution for chemical treatment, the total fluorine content due to fluorine ion or metal fluoride ion, in the solution for chemical treatment is not more than 30 wt.%, calculated on the total amount of vanadium and molybdenum in the solution for chemical treatment, and the silicon content due to the silanol group in the solution for chemical tion treatment is not more than 50 wt.%, based on the total amount of vanadium and molybdenum in solution to chemical treatment.
[2] Раствор для химической обработки согласно пункту [1], в котором амин имеет молекулярную массу 80 или менее.[2] The chemical treatment solution according to [1], wherein the amine has a molecular weight of 80 or less.
[0015] Далее, настоящее изобретение относится к следующему химически обработанному стальному листу:[0015] Further, the present invention relates to the following chemically treated steel sheet:
[3] Химически обработанный стальной лист, включающий стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка, имеющий плакирующий слой на основе цинка, содержащий от 0,1 до 22,0 мас.% алюминия, и химическую конверсионную пленку, размещенную на плакирующем слое на основе цинка, причем химическая конверсионная пленка включает в себя первый химический конверсионный слой, размещенный на поверхности плакирующего покрытия на основе цинка и содержащий ванадий, молибден и фосфор, и второй химический конверсионный слой, размещенный на первом химическом конверсионном слое и содержащий оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов, и процентная доля пятивалентного ванадия, в расчете на ванадий смешанной валентности, в химической конверсионной пленке составляет 0,7 или более.[3] A chemically treated steel sheet comprising a zinc-based cladding steel sheet having a zinc-based cladding layer containing from 0.1 to 22.0 wt.% Aluminum, and a chemical conversion film placed on the cladding-based layer zinc, and the chemical conversion film includes a first chemical conversion layer located on the surface of the zinc-based cladding coating and containing vanadium, molybdenum and phosphorus, and a second chemical conversion layer located on the first chemical conversion layer and comprising
[4] Химически обработанный стальной лист согласно пункту [3], в котором оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов представляет собой оксоат циркония, и химическая конверсионная пленка содержит от 1 до 60 частей по массе молибдена, от 2 до 20 частей по массе ванадия, и от 10 до 50 частей по массе фосфора, в расчете на 100 частей по массе циркония.[4] A chemically treated steel sheet according to [3], wherein the oxoate of an element of
[5] Химически обработанный стальной лист согласно пункту [3] или [4], в котором стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка представляет собой полученный горячим погружением алюминий- и магнийсодержащий оцинкованный стальной лист, имеющий образованный горячим погружным цинкованием алюминий- и магнийсодержащий плакирующий слой, содержащий от 0,1 до 22,0 мас.% алюминия и от 1,5 до 10,0 мас.% магния.[5] A chemically treated steel sheet according to [3] or [4], wherein the zinc-coated cladding steel sheet is a hot dip aluminum and magnesium galvanized steel sheet having a hot dip galvanized aluminum and clad aluminum a layer containing from 0.1 to 22.0 wt.% aluminum and from 1.5 to 10.0 wt.% magnesium.
Преимущественные результаты изобретенияAdvantageous Results of the Invention
[0016] Согласно настоящему изобретению можно изготовлять химически обработанный стальной лист с превосходными коррозионной стойкостью и стойкостью к почернению, даже когда раствор для химической обработки, нанесенный на поверхность стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, высушивают при низкой температуре и в течение короткого периода времени.[0016] According to the present invention, it is possible to produce a chemically treated steel sheet with excellent corrosion and blackening resistance even when the chemical treatment solution applied to the surface of the zinc-clad steel sheet is dried at a low temperature and for a short period of time. .
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
[0017] ФИГ. 1 представляет полученное в просвечивающем электронном микроскопе (TEM) изображение поперечного сечения испытательного образца согласно одному примеру химически обработанного стального листа согласно настоящему изобретению, изготовленного при температуре сушки 80°С;FIG. 1 is a transmission electron microscope (TEM) image of a cross section of a test sample according to one example of a chemically treated steel sheet according to the present invention, manufactured at a drying temperature of 80 ° C;
ФИГ. 2 представляет диаграмму, показывающую распределение элементов в испытательном образце от его поверхности по направлению глубины; иFIG. 2 is a diagram showing the distribution of elements in a test sample from its surface in the depth direction; and
ФИГ. 3 представляет диаграмму, показывающую профиль интенсивности энергии химического связывания, соответствующей 2р-орбитали ванадия, на поверхности раздела между химической конверсионной пленкой и плакирующим слоем при поверхности раздела испытательного образца другого примера химически обработанного стального листа согласно настоящему изобретению.FIG. 3 is a diagram showing a chemical binding energy intensity profile corresponding to a vanadium 2p orbital on the interface between the chemical conversion film and the cladding layer at the interface of the test sample of another example of a chemically treated steel sheet according to the present invention.
Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments
[0018] Химически обработанный стальной лист согласно настоящему изобретению включает в себя стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка (исходный лист для химической обработки) и химическую конверсионную пленку, образованную на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка. Далее будет описан каждый составляющий элемент.[0018] A chemically treated steel sheet according to the present invention includes a zinc-based cladding steel sheet (a starting sheet for chemical processing) and a chemical conversion film formed on the surface of the zinc-based cladding steel sheet. Next, each component will be described.
[0019] [Стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка][0019] [Zinc-based cladding steel sheet]
В качестве исходного листа для химической обработки используют стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка, имеющий превосходные коррозионную стойкость и внешний вид. Как применяемый здесь, термин «стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка» означает плакированный стальной лист, имеющий плакирующий слой на основе цинка, содержащий от 0,1 до 22,0 мас.% алюминия и 50 мас.% или более цинка. Примеры стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка включают в себя полученный горячим погружением оцинкованный стальной лист (GI), отожженный после горячего погружного цинкования стальной лист (GA), полученный горячим погружением стальной лист с цинк-алюминиевым плакирующим покрытием, и полученный горячим погружением стальной лист с цинк-алюминий-магниевым плакирующим покрытием. Плакирующие слои полученного горячим погружением оцинкованного стального листа (GI) и отожженного после горячего погружного цинкования стального листа (GA) также содержат 0,1 мас.% или более алюминия для предотвращения окисления. Стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка может быть изготовлен способом горячего погружного цинкования, способом гальванизации, способом осаждения покрытия из паровой фазы, или тому подобными.As a starting sheet for chemical treatment, a zinc coated cladding steel sheet having excellent corrosion resistance and appearance is used. As used herein, the term “zinc-based cladding steel sheet” means a clad steel sheet having a zinc-based cladding layer containing from 0.1 to 22.0 wt.% Aluminum and 50 wt.% Or more zinc. Examples of the zinc-plated cladding steel sheet include hot-dip galvanized steel sheet (GI), hot dip galvanized steel sheet (GA), hot-dip galvanized steel sheet and zinc-coated clad steel, and hot-dip steel sheet with zinc-aluminum-magnesium clad coating. The plating layers of hot dip galvanized steel sheet (GI) and hot dip galvanized steel sheet (GA) also contain 0.1 wt.% Or more aluminum to prevent oxidation. The zinc coated clad steel sheet may be made by hot dip galvanizing, galvanizing, vapor deposition, or the like.
[0020] Например, полученный горячим погружением стальной лист с цинк-алюминий-магниевым плакирующим покрытием может быть изготовлен способом горячего погружного цинкования с использованием ванны для плакирования сплавом, содержащей от 1,0 до 22,0 мас.% алюминия и от 1,5 до 10,0 мас.% магния, причем остальное количество по существу составляет цинк. Для повышения прочности сцепления между стальной подложкой и плакирующим слоем к плакирующей ванне может быть добавлен кремний, который подавляет рост слоя железо-алюминиевого сплава на поверхности раздела между стальной подложкой и плакирующим слоем, в диапазоне от 0,005 до 2,0 мас.%. Далее, чтобы предотвратить генерирование и рост Zn11Mg2-фазы, которая оказывает вредное влияние на его внешний вид и коррозионную стойкость, в плакирующую ванну могут быть добавлены титан, бор, бор-титановый сплав, титансодержащее соединение или борсодержащее соединение. Добавляемые количества этих соединений предпочтительно устанавливают так, что содержание титана варьирует в пределах диапазона от 0,001 до 0,1 мас.%, и содержание бора в пределах диапазона от 0,0005 до 0,045 мас.%.[0020] For example, a hot dip steel sheet with zinc-aluminum-magnesium clad coating can be manufactured by hot dip galvanizing using an alloy cladding bath containing from 1.0 to 22.0 wt.% Aluminum and from 1.5 up to 10.0 wt.% magnesium, with the remainder being essentially zinc. To increase the adhesion strength between the steel substrate and the cladding layer, silicon can be added to the cladding bath, which inhibits the growth of the iron-aluminum alloy layer at the interface between the steel substrate and the cladding layer, in the range from 0.005 to 2.0 wt.%. Further, to prevent the generation and growth of the Zn 11 Mg 2 phase, which adversely affects its appearance and corrosion resistance, titanium, boron, a boron-titanium alloy, a titanium-containing compound or a boron-containing compound can be added to the clad bath. The added amounts of these compounds are preferably set so that the titanium content ranges from 0.001 to 0.1 wt.%, And the boron content ranges from 0.0005 to 0.045 wt.%.
[0021] Тип стальной подложки стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка не является конкретно ограниченным. Примеры стальной подложки включают в себя обычную сталь, низколегированную сталь и нержавеющую сталь.[0021] The type of steel substrate of the zinc plated cladding steel sheet is not particularly limited. Examples of the steel substrate include ordinary steel, low alloy steel, and stainless steel.
[0022] [Химическая конверсионная пленка][0022] [Chemical conversion film]
Химическую конверсионную пленку образуют на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка. Химическая конверсионная пленка повышает коррозионную стойкость и стойкость к почернению стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка. Химическая конверсионная пленка включает в себя первый химический конверсионный слой (реакционный слой), размещенный на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка и главным образом составленный ванадием, молибденом и фосфором, и второй химический конверсионный слой, размещенный на первом химическом конверсионном слое и в основном состоящий из оксоата элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов.A chemical conversion film is formed on the surface of a zinc-plated cladding steel sheet. Chemical conversion film improves corrosion resistance and blackening resistance of zinc coated clad steel sheet. The chemical conversion film includes a first chemical conversion layer (reaction layer) located on the surface of the zinc-clad steel sheet and mainly composed of vanadium, molybdenum and phosphorus, and a second chemical conversion layer placed on the first chemical conversion layer and in mainly consisting of an oxoate element of a group of 4 elements of the periodic table of chemical elements.
[0023] Как используемый здесь, термин «коррозионная стойкость» предусматривает одну или обе из коррозионной стойкости плоской части и коррозионной стойкости обработанной части. «Коррозионная стойкость обработанной части» представляет собой коррозионную стойкость части, подвергнутой механической обработке (обработанной части), такой как гибочная обработка, в которой химически обработанный стальной лист деформируется, и «коррозионная стойкость плоской части» подразумевает коррозионную стойкость иной части, нежели обработанная часть в химически обработанном стальном листе.[0023] As used here, the term "corrosion resistance" provides one or both of the corrosion resistance of the flat part and the corrosion resistance of the treated part. “Corrosion resistance of a machined part” is the corrosion resistance of a machined part (machined part), such as bending, in which a chemically treated steel sheet is deformed, and “corrosion resistance of a flat part” means the corrosion resistance of a different part than the machined part in chemically treated steel sheet.
[0024] [Раствор для химической обработки][0024] [Solution for chemical treatment]
Химическую конверсионную пленку образуют нанесением и сушкой щелочного раствора для химической обработки, содержащего 1) водорастворимый молибдат, 2) соль ванадия, 3) амин, имеющий низкую температуру кипения, 4) оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов, и 5) фосфат. Регулированием величины рН раствора для химической обработки на щелочное значение можно образовать первый химический конверсионный слой (реакционный слой) без использования производного фтора или тому подобного даже на алюминиевой части поверхности плакирующего слоя, имеющего меньшую реакционную способность. При использовании раствора для химической обработки с таким составом становится возможным образовать химическую конверсионную пленку, которая может повышать коррозионную стойкость и стойкость к почернению стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, даже когда раствор для химической обработки высушивают при низкой температуре и в течение короткого периода времени. Следует отметить, что ванадий, обусловленный солью ванадия, молибден, обусловленный водорастворимым молибдатом, и фосфор, обусловленный фосфатом, локализованы в первом химическом конверсионном слое. Далее, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов локализуется во втором химическом конверсионном слое. Далее будет описан каждый элемент, содержащийся в растворе для химической обработки. A chemical conversion film is formed by applying and drying an alkaline solution for chemical treatment containing 1) water-soluble molybdate, 2) a vanadium salt, 3) an amine having a low boiling point, 4) an oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements, and 5) phosphate. By adjusting the pH of the solution for chemical treatment to an alkaline value, it is possible to form a first chemical conversion layer (reaction layer) without using a fluorine derivative or the like even on the aluminum portion of the surface of the clad layer having lower reactivity. When using a chemical treatment solution with such a composition, it becomes possible to form a chemical conversion film that can increase the corrosion resistance and blackening resistance of the zinc-clad steel sheet, even when the chemical treatment solution is dried at low temperature and for a short period of time . It should be noted that vanadium, caused by the vanadium salt, molybdenum, caused by water-soluble molybdate, and phosphorus, due to phosphate, are localized in the first chemical conversion layer. Further, the oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements is localized in the second chemical conversion layer. Next, each element contained in the chemical treatment solution will be described.
[0025] 1) Молибдат[0025] 1) Molybdate
Молибдат стабилизирует валентность ванадия в растворе для химической обработки и улучшает стойкость к почернению и коррозионную стойкость химически обработанного стального листа. Сделан вывод, что ион молибденовой кислоты (далее также называемый как ион Mo-кислоты) образует комплекс с ионом пятивалентного ванадия (далее также называемого ионом пятивалентного V) в щелочном растворе для химической обработки, стабилизируя тем самым валентность ванадия так, чтобы он был пятивалентным.Molybdate stabilizes the valency of vanadium in a chemical treatment solution and improves the blackening and corrosion resistance of chemically treated steel sheet. It was concluded that the molybdenum acid ion (hereinafter also referred to as the Mo-acid ion) forms a complex with the pentavalent vanadium ion (hereinafter also referred to as the pentavalent V ion) in an alkaline solution for chemical treatment, thereby stabilizing the valence of vanadium so that it is pentavalent.
[0026] Молярное отношение молибдена к ванадию в растворе для химической обработки, то есть молярное отношение элементарного молибдена, обусловленного молибдатом, к элементарному ванадию, обусловленного солью ванадия (Mo/V), в растворе для химической обработки варьируют в пределах диапазона от 0,4 до 5,5. Когда молярное отношение элементарного молибдена к элементарному ванадию составляет менее 0,4, возникает такая проблема, что валентное состояние ванадия не может поддерживаться как пятивалентное. Когда молярное отношение элементарного молибдена к элементарному ванадию составляет более 5,5, ион Mo-кислоты с большей вероятностью образует конденсированную кислоту, и ион Mo-кислоты, который образует комплекс с ионом пятивалентного V, становится недостаточным, так что существует проблема в том, что валентность V не может быть стабильной.[0026] The molar ratio of molybdenum to vanadium in the solution for chemical treatment, that is, the molar ratio of elemental molybdenum due to molybdate to elementary vanadium due to the vanadium salt (Mo / V) in the solution for chemical treatment varies from 0.4 up to 5.5. When the molar ratio of elemental molybdenum to elemental vanadium is less than 0.4, a problem arises such that the valence state of vanadium cannot be maintained as pentavalent. When the molar ratio of elemental molybdenum to elemental vanadium is more than 5.5, the Mo acid ion is more likely to form condensed acid, and the Mo acid ion, which forms a complex with the pentavalent V ion, becomes insufficient, so there is a problem that valency V cannot be stable.
Далее, когда химическую конверсионную пленку формируют с использованием раствора для химической обработки, в котором одновременно присутствуют молибдат и амин, в химической конверсионной пленке образуется комплексный оксоат пятивалентного или шестивалентного молибдена.Further, when a chemical conversion film is formed using a chemical treatment solution in which molybdate and amine are simultaneously present, a complex pentavalent or hexavalent molybdenum oxoate is formed in the chemical conversion film.
[0027] Когда химическую конверсионную пленку образуют в щелочных условиях с использованием раствора для химической обработки, в котором совместно присутствуют соль ванадия, молибдат и амин, молибден преимущественно реагирует с поверхностью плакирующего слоя вместе с солью ванадия и фосфором, с образованием первого химического конверсионного слоя (реакционного слоя) на поверхности плакирующего слоя. В результате этого молибдат образует однородный реакционный слой на поверхности плакирующего слоя вместе с ванадиевой кислотой и фосфором, и тем самым может быть повышена стойкость к почернению. Далее, благодаря совместному присутствию молибдата и амина в химической конверсионной пленке образуется комплексный оксоат пятивалентного или шестивалентного молибдена, причем оксоат пятивалентного молибдена окисляется с образованием тем самым окисленной пленки; окисленная пленка также содействует повышению коррозионной стойкости. В дополнение, когда возникает описанный выше дефект решетки, плакирующий слой выглядит как имеющий серый внешний вид, причем металлический блеск еще больше подавляется вследствие большего поглощения света с длиной волны в видимой области спектра.[0027] When a chemical conversion film is formed under alkaline conditions using a chemical treatment solution in which vanadium salt, molybdate and amine are present together, molybdenum predominantly reacts with the surface of the cladding layer together with the vanadium salt and phosphorus to form the first chemical conversion layer ( reaction layer) on the surface of the clad layer. As a result of this, molybdate forms a homogeneous reaction layer on the surface of the cladding layer together with vanadium acid and phosphorus, and thereby blackening resistance can be improved. Further, due to the combined presence of molybdate and an amine in a chemical conversion film, a complex pentavalent or hexavalent molybdenum oxoate is formed, the pentavalent molybdenum oxoate being oxidized, thereby forming an oxidized film; oxidized film also contributes to corrosion resistance. In addition, when the lattice defect described above occurs, the cladding layer appears to have a gray appearance, and the metallic luster is further suppressed due to greater absorption of light with a wavelength in the visible region of the spectrum.
[0028] Тип молибдата не является конкретно ограниченным в той мере, насколько молибдат может выполнять вышеупомянутые функции. Примеры молибдата включают в себя молибденовую кислоту, молибдат аммония и соль молибденовой кислоты со щелочным металлом. Среди них с позиции коррозионной стойкости в особенности предпочтительны молибденовая кислота или молибдат аммония. Количество содержащегося в химической конверсионной пленке молибдена предпочтительно варьируется в пределах диапазона от 1 до 60 частей по массе, в расчете на 100 частей по массе элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов (например, циркония). Когда количество молибдена составляет менее 1 части по массе, существует проблема в том, что не может быть в достаточной мере повышена стойкость к почернению. Когда количество молибдена составляет более 60 частей по массе, становится избыточным количество молибдата, не прореагировавшего с поверхностью плакирующего слоя, так что возникает такая проблема, что может снижаться коррозионная стойкость обработанной части.[0028] The type of molybdate is not particularly limited to the extent that molybdate can perform the above functions. Examples of molybdate include molybdenum acid, ammonium molybdate and an alkali metal salt of molybdenum acid. Among them, from the viewpoint of corrosion resistance, molybdenum acid or ammonium molybdate is particularly preferred. The amount of molybdenum contained in the chemical conversion film preferably ranges from 1 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of an element of the group of 4 elements of the Periodic Table of the chemical elements (e.g. zirconium). When the amount of molybdenum is less than 1 part by weight, there is a problem in that the blackening resistance cannot be sufficiently increased. When the amount of molybdenum is more than 60 parts by weight, the amount of molybdate that has not reacted with the surface of the cladding layer becomes excessive, so that there is such a problem that the corrosion resistance of the treated part can be reduced.
[0029] 2) Соль ванадия[0029] 2) Vanadium salt
Соль ванадия содействует не только повышению коррозионной стойкости, но также повышению стойкости к почернению. Когда химическую конверсионную пленку образуют в щелочных условиях с использованием раствора для химической обработки, в котором совместно присутствуют соль ванадия, молибдат и амин, ванадий преимущественно реагирует с поверхностью плакирующего слоя вместе с молибденовой кислотой и фосфором с образованием первого химического конверсионного слоя (реакционного слоя) на поверхности плакирующего слоя. Этим путем ванадий образует однородный реакционный слой на поверхности плакирующего слоя совместно с молибденовой кислотой и элементом группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов, и тем самым повышаются коррозионная стойкость и стойкость к почернению.Vanadium salt not only enhances corrosion resistance, but also improves blackening resistance. When a chemical conversion film is formed under alkaline conditions using a chemical treatment solution in which vanadium salt, molybdate and amine are present together, vanadium mainly reacts with the surface of the cladding layer together with molybdenum acid and phosphorus to form the first chemical conversion layer (reaction layer) on surface cladding layer. In this way, vanadium forms a homogeneous reaction layer on the surface of the cladding layer together with molybdenum acid and an element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements, and thereby increase the corrosion resistance and resistance to blackening.
[0030] Тип соли ванадия не является конкретно ограниченным в той мере, насколько соль ванадия может выполнять вышеуказанные функции. Примеры соли ванадия включают в себя метаванадат аммония, метаванадат натрия, метаванадат калия, и ванадат, полученный растворением пентаоксида ванадия с амином. Во всех этих солях ванадия валентное состояние ванадия является пятивалентным (далее ванадий, имеющий валентность 5, также называется «пятивалентным V»). Среди них в особенности предпочтительными с позиции коррозионной стойкости являются метаванадат аммония или ванадат, полученный растворением пентаоксида ванадия с амином.[0030] The type of vanadium salt is not particularly limited insofar as the vanadium salt can fulfill the above functions. Examples of the vanadium salt include ammonium metavanadate, sodium metavanadate, potassium metavanadate, and vanadate obtained by dissolving vanadium pentoxide with an amine. In all these vanadium salts, the valence state of vanadium is pentavalent (hereinafter, vanadium having a valency of 5 is also called “pentavalent V”). Among them, ammonium metavanadate or vanadate obtained by dissolving vanadium pentoxide with an amine are particularly preferred in terms of corrosion resistance.
[0031] Как правило, ион пятивалентного V в растворе для химической обработки имеет низкую стабильность валентности. Соответственно этому, если ион пятивалентного V в растворе для химической обработки остается сам по себе, концентрация иона пятивалентного V становится недостаточной для достижения концентрации, при которой может быть образован вышеупомянутый реакционный слой. Таким образом, как было описано выше, совместное присутствие молибдата в щелочных условиях повышает концентрацию иона пятивалентного V в растворе для химической обработки. Далее, предполагается, что ион пятивалентного V не проявляет более высокой растворимости в растворе для химической обработки, чем ион ванадия в состоянии от двухвалентного до четырехвалентного, хелатированный при восстановлении органической кислотой или тому подобным, и тем самым с большей вероятностью осаждается на поверхность плакирующего слоя, генерируя реакцию.[0031] Typically, a pentavalent V ion in a chemical treatment solution has low valency stability. Accordingly, if the pentavalent V ion in the chemical treatment solution remains on its own, the concentration of the pentavalent V ion becomes insufficient to achieve a concentration at which the above reaction layer can be formed. Thus, as described above, the combined presence of molybdate under alkaline conditions increases the concentration of pentavalent V ion in the solution for chemical treatment. Further, it is assumed that the pentavalent V ion does not exhibit a higher solubility in the solution for chemical treatment than the vanadium ion in the bivalent to tetravalent state, chelated during reduction with organic acid or the like, and thereby more likely to deposit on the surface of the clad layer, generating a reaction.
[0032] Содержание соли ванадия в растворе для химической обработки предпочтительно составляет 8 г/л или менее, в расчете на атом ванадия. Когда это содержание составляет более 8 г/л, снижается стабильность раствора для химической обработки, так что существует возможность образования осадка, когда раствор для химической обработки хранят при комнатной температуре в течение около месяца. В этой связи, в случае, когда раствор для химической обработки используют немедленно после его приготовления, вышеупомянутая проблема стабильности не возникает, даже когда вышеуказанное содержание составляет свыше 8 г/л.[0032] The content of the vanadium salt in the chemical treatment solution is preferably 8 g / L or less, based on the vanadium atom. When this content is more than 8 g / l, the stability of the chemical treatment solution decreases, so that there is the possibility of precipitation when the chemical treatment solution is stored at room temperature for about a month. In this regard, in the case when the solution for chemical treatment is used immediately after its preparation, the aforementioned stability problem does not arise even when the above content is over 8 g / l.
[0033] Количество содержащегося в растворе для химической обработки ванадия предпочтительно варьируется в пределах диапазона от 2 до 20 частей по массе в расчете на 100 частей по массе элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов (например, циркония). Когда количество ванадия составляет менее 2 частей по массе, существует такая проблема, что коррозионная стойкость и стойкость к почернению не могут быть повышены в достаточной мере. Когда количество ванадия составляет более 20 частей по массе, существует опасность того, что может становиться чрезмерным количество пятивалентного ванадия, не прореагировавшего с поверхностью плакирующего слоя, вызывая снижение коррозионной стойкости.[0033] The amount of vanadium contained in the chemical treatment solution preferably ranges from 2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of an element of the group of 4 elements of the Periodic Table of the chemical elements (eg, zirconium). When the amount of vanadium is less than 2 parts by weight, there is such a problem that the corrosion resistance and the resistance to blackening cannot be sufficiently increased. When the amount of vanadium is more than 20 parts by weight, there is a risk that the amount of pentavalent vanadium that does not react with the surface of the clad layer may become excessive, causing a decrease in corrosion resistance.
[0034] Процентная доля пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в химической конверсионной пленке составляет 0,7 или более. Когда процентная доля пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в химической конверсионной пленке составляет менее 0,7, существует такая проблема, что не может быть в достаточной мере повышена стойкость к почернению.[0034] The percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium in the chemical conversion film is 0.7 or more. When the percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium in the chemical conversion film is less than 0.7, there is such a problem that the blackening resistance cannot be sufficiently increased.
[0035] 3) Амин[0035] 3) Amine
Амин растворяет соль, содержащую пятивалентный ванадий (далее также называемую «солью пятивалентного ванадия») в растворе для химической обработки, в то же время поддерживая валентное состояние ванадия пятивалентным (четырехвалентным, когда используется органическая кислота), и также образует комплексный оксоат пятивалентного или шестивалентного молибдена из молибдата. Амин предпочтительно представляет собой амин, имеющий низкую температуру кипения. Имеющий низкую температуру кипения амин представляет собой амин, имеющий молекулярную массу 80 или менее. Амин, имеющий молекулярную массу 80 или менее, как правило, имеет низкую температуру кипения, и почти не остается в химической конверсионной пленке, даже когда раствор для химической обработки высушивают при низкой температуре и в течение короткого периода времени, так что амин может содействовать повышению коррозионной стойкости. Примеры имеющего низкую температуру кипения амина включают в себя аммиак (используемый в виде водного раствора аммиака), этаноламин, 1-амино-2-пропанол и этилендиамин. Когда в химической конверсионной пленке после ее сушки остается избыточное количество амина, коррозионная стойкость химически обработанного стального листа нежелательно снижается вследствие вымывания амина. Поэтому количество амина, остающегося в химической конверсионной пленке, предпочтительно составляет 10 мас.% или менее в расчете на азот, из соображений предотвращения снижения коррозионной стойкости химически обработанного стального листа. При использовании амина, имеющего молекулярную массу 80 или менее, количество остаточного амина может составлять 10 мас.% или менее в расчете на азот.Amine dissolves a salt containing pentavalent vanadium (hereinafter also referred to as the “pentavalent vanadium salt”) in a solution for chemical treatment, while maintaining the valence state of vanadium pentavalent (tetravalent when an organic acid is used), and also forms a complex pentavalent or hexavalent molybdenum from molybdate. The amine is preferably an amine having a low boiling point. The low boiling amine is an amine having a molecular weight of 80 or less. An amine having a molecular weight of 80 or less typically has a low boiling point and almost does not remain in the chemical conversion film, even when the chemical treatment solution is dried at a low temperature and for a short period of time, so that the amine can contribute to an increase in corrosion persistence. Examples of the low boiling amine include ammonia (used as aqueous ammonia), ethanolamine, 1-amino-2-propanol and ethylenediamine. When an excess amount of amine remains in the chemical conversion film after drying, the corrosion resistance of the chemically treated steel sheet is undesirably reduced due to leaching of the amine. Therefore, the amount of amine remaining in the chemical conversion film is preferably 10 wt.% Or less based on nitrogen, for reasons of preventing a decrease in the corrosion resistance of the chemically treated steel sheet. When using an amine having a molecular weight of 80 or less, the amount of residual amine can be 10 wt.% Or less based on nitrogen.
[0036] Растворением пятивалентного ванадия в жидком амине или в водном растворе амина соль пятивалентного ванадия, имеющая низкую растворимость в воде, может быть примешана в раствор для химической обработки, в то же время с сохранением валентного состояния ванадия пятивалентным. Когда соль пятивалентного ванадия растворяют в жидком амине, добавление полученного раствора к водному раствору, содержащему молибдат, позволяет приготовить раствор для химической обработки. В дополнение, когда соль пятивалентного ванадия растворяют в водном растворе амина, соль пятивалентного ванадия может быть добавлена после молибдата и амина, чтобы тем самым непосредственно приготовить раствор для химической обработки, или же соль пятивалентного ванадия может быть растворена в водном растворе амина, и затем полученный раствор может быть добавлен к содержащему молибдат водному раствору для приготовления раствора для химической обработки. Как правило, водный раствор, содержащий четырехвалентный ванадий (V4+), имеет синий цвет, тогда как водный раствор, содержащий пятивалентный ванадий (V5+), является желтым, и тем самым можно судить о валентности ванадия по цвету раствора для химической обработки.[0036] By dissolving pentavalent vanadium in a liquid amine or in an aqueous amine solution, a pentavalent vanadium salt having a low solubility in water can be mixed into a solution for chemical treatment, while maintaining the valence state of pentavalent vanadium. When a pentavalent vanadium salt is dissolved in a liquid amine, adding the resulting solution to an aqueous solution containing molybdate allows a solution to be prepared for chemical treatment. In addition, when a pentavalent vanadium salt is dissolved in an aqueous amine solution, a pentavalent vanadium salt can be added after molybdate and an amine to thereby directly prepare a solution for chemical treatment, or a pentavalent vanadium salt can be dissolved in an aqueous amine solution, and then obtained the solution may be added to the molybdate-containing aqueous solution to prepare a solution for chemical treatment. As a rule, an aqueous solution containing tetravalent vanadium (V 4+ ) is blue, while an aqueous solution containing pentavalent vanadium (V 5+ ) is yellow, and thus the valency of vanadium can be judged by the color of the solution for chemical treatment .
[0037] Как было описано выше, когда в качестве соли ванадия используют ванадат, для приготовления ванадата растворяют в амине пентаоксид ванадия. В это время при растворении пятивалентного ванадия в амине генерируется тепло. Возникает проблема того, что пятивалентный ванадий может восстанавливаться до четырехвалентного ванадия в среде с высокой температурой 40°С или выше. Таким образом, чтобы растворить соль пятивалентного ванадия в амине, в то же время, выдерживая валентное состояние ванадия пятивалентным, необходимо поддерживать температуру окружающей пятивалентный ванадий среды ниже 40°С. Способ, которым температуру окружающей среды поддерживают ниже 40°С, не является конкретно ограниченным. Например, добавлением пентаоксида ванадия к раствору амина (разбавлением амина и пентаоксида ванадия) можно поддерживать температуру среды на уровне менее 40°С.[0037] As described above, when vanadate is used as the vanadium salt, vanadium pentoxide is dissolved in the amine to prepare the vanadate. At this time, dissolution of pentavalent vanadium in the amine generates heat. The problem arises that pentavalent vanadium can be reduced to tetravalent vanadium in an environment with a high temperature of 40 ° C or higher. Thus, in order to dissolve the pentavalent vanadium salt in the amine, while maintaining the valence state of pentavalent vanadium, it is necessary to maintain the temperature of the environment surrounding pentavalent vanadium below 40 ° C. The manner in which the ambient temperature is kept below 40 ° C is not particularly limited. For example, by adding vanadium pentoxide to an amine solution (diluting the amine and vanadium pentoxide), the temperature of the medium can be kept below 40 ° C.
[0038] Молярное отношение амина к ванадию в растворе для химической обработки составляет 0,3 или более. Когда молярное отношение составляет менее 0,3, существует такая проблема, что валентное состояние ванадия не может поддерживаться на уровне пятивалентного. Молярное отношение амина к ванадию предпочтительно составляет 10 или менее из тех соображений, чтобы при поддерживании валентности ванадия не допустить эффекта достижения плато, и с позиции снижения стоимости амина.[0038] The molar ratio of amine to vanadium in the chemical treatment solution is 0.3 or more. When the molar ratio is less than 0.3, there is such a problem that the valence state of vanadium cannot be maintained at the pentavalent level. The molar ratio of amine to vanadium is preferably 10 or less, from those considerations that, while maintaining the valence of vanadium, to prevent the effect of reaching a plateau, and from the point of view of reducing the cost of the amine.
[0039] 4) Оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов [0039] 4) Oxoate element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements
Оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов образует плотную химическую конверсионную пленку для повышения коррозионной стойкости. То есть в то время как затруднительно образовать плотную химическую конверсионную пленку с помощью раствора для химической обработки, содержащего только молибдат и соль ванадия, можно образовать химическую конверсионную пленку, имеющую высокие барьерные свойства, сшиванием молибдена и ванадия дополнительным добавлением оксоата элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов.The oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements forms a dense chemical conversion film to increase corrosion resistance. That is, while it is difficult to form a dense chemical conversion film using a chemical treatment solution containing only molybdate and a vanadium salt, it is possible to form a chemical conversion film having high barrier properties by crosslinking molybdenum and vanadium by the addition of an oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic table chemical elements.
[0040] Тип оксоата элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов не является конкретно ограниченным. Примеры оксоата элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов включают в себя производные титана, циркония и гафния. Примеры типа оксоата включают в себя соль кислородсодержащей кислоты брома, аммониевую соль, соль щелочного металла и соль щелочноземельного металла. Среди них в качестве оксоата элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов предпочтительна аммониевая соль, и с позиции коррозионной стойкости в особенности предпочтителен карбонат аммония-циркония.[0040] The type of oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic Table of the chemical elements is not particularly limited. Examples of an oxoate of an element of a group of 4 elements of the Periodic Table of Chemical Elements include derivatives of titanium, zirconium and hafnium. Examples of the type of oxoate include an oxygenate salt of bromine, an ammonium salt, an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt. Among them, ammonium salt is preferred as an oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic Table of Chemical Elements, and from the viewpoint of corrosion resistance, ammonium zirconium carbonate is particularly preferred.
[0041] 5) Фосфат[0041] 5) Phosphate
Кроме этого, раствор для химической обработки содержит фосфат. Фосфат взаимодействует с оксоатом элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов с образованием плотной химической конверсионной пленки, повышая тем самым коррозионную стойкость. Тип фосфата не является конкретно ограниченным в той мере, насколько фосфат может выполнять вышеуказанные функции. Примеры фосфата включают в себя фосфат щелочного металла и фосфат аммония. В частности, предпочтителен гидрофосфат аммония или дигидрофосфат аммония, который может в достаточной степени повышать коррозионную стойкость, даже будучи высушиваемым при низкой температуре и в течение короткого периода времени. Количество фосфора в химической конверсионной пленке предпочтительно варьируется в диапазоне от 10 до 50 частей по массе в расчете на 100 частей по массе элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов (например, циркония). Когда количество фосфора составляет менее 10 частей по массе, более вероятно возникновение трещины, которая образует дефект в химической конверсионной пленке, так что существует такая проблема, что может снижаться коррозионная стойкость. Когда количество фосфора составляет более 50 частей по массе, в химической конверсионной пленке остается непрореагировавший фосфат, так что возникает такая проблема, что может снижаться коррозионная стойкость.In addition, the chemical treatment solution contains phosphate. Phosphate interacts with the oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements with the formation of a dense chemical conversion film, thereby increasing corrosion resistance. The type of phosphate is not particularly limited to the extent that phosphate can perform the above functions. Examples of phosphate include alkali metal phosphate and ammonium phosphate. In particular, ammonium hydrogen phosphate or ammonium dihydrogen phosphate is preferred, which can sufficiently increase corrosion resistance even when dried at low temperature and for a short period of time. The amount of phosphorus in the chemical conversion film preferably ranges from 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of an element of the group of 4 elements of the Periodic Table of the chemical elements (e.g. zirconium). When the amount of phosphorus is less than 10 parts by weight, a crack is more likely to occur, which will form a defect in the chemical conversion film, so that there is such a problem that corrosion resistance may be reduced. When the amount of phosphorus is more than 50 parts by weight, unreacted phosphate remains in the chemical conversion film, so that there is such a problem that corrosion resistance may be reduced.
[0042] Следует отметить, что, когда специфический компонент, используемый в традиционной не содержащей хром химической обработке, добавляют в вышеупомянутый раствор для химической обработки, ожидаемые характеристики химически обработанного стального листа могут быть недостаточными. Например, когда добавляют определенный тип органической смолы, силанового связующего агента или органической кислоты, ион пятивалентного V с большей вероятностью восстанавливается до иона четырехвалентного ванадия, так что может снижаться стойкость к почернению. Далее, поверхность плакирующего покрытия адсорбирует функциональную группу, имеющую полярность, и тем самым ингибируется образование реакционного слоя на этой части, и в результате этого возникает такая проблема, что снижается коррозионная стойкость. Это явление также может наблюдаться, когда добавляют пленкообразующий вспомогательный агент (растворитель, такой как бутилцеллозольв) для образования пленки из водного раствора органической смолы при низкой температуре. Таким образом, в отношении раствора для химической обработки согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы он не содержал органическую кислоту, органическую смолу, силановый связующий агент и пленкообразующий вспомогательный агент.[0042] It should be noted that when a specific component used in a conventional chromium-free chemical treatment is added to the above chemical treatment solution, the expected characteristics of the chemically treated steel sheet may not be sufficient. For example, when a certain type of organic resin, silane coupling agent or organic acid is added, the pentavalent V ion is more likely to be reduced to the tetravalent vanadium ion, so that blackening resistance may be reduced. Further, the surface of the cladding coating adsorbs a functional group having a polarity, and thereby the formation of a reaction layer on this part is inhibited, and as a result of this there is such a problem that corrosion resistance is reduced. This phenomenon can also be observed when a film-forming auxiliary agent (a solvent such as butyl cellosolve) is added to form a film from an aqueous solution of an organic resin at low temperature. Thus, with respect to the chemical treatment solution according to the present invention, it is preferred that it does not contain an organic acid, an organic resin, a silane coupling agent and a film-forming auxiliary.
[0043] Вышеупомянутый специфический компонент по существу не содержится в растворе для химической обработки. То есть раствор для химической обработки по большей части может быть не составлен вышеуказанным компонентом. Как используемый здесь, термин «по существу не содержится» означает, что «может содержаться в таком диапазоне, что достигаются вышеописанные эффекты настоящего изобретения», и также означает, что «предпочтительно вообще не содержится по соображениям достижения существенных вышеописанных эффектов настоящего изобретения». Примеры специфического компонента включают в себя гидрофильную смолу, производное фтора, обусловленное фторид-ионом или металлофторидным ионом, и кремний, обусловленный силанольной группой.[0043] The above specific component is not substantially contained in the chemical treatment solution. That is, the chemical treatment solution for the most part may not be made up by the above component. As used here, the term "essentially not contained" means that "can be contained in such a range that the above effects of the present invention are achieved," and also means that "it is preferably not contained at all for reasons of achieving the essential effects of the above described invention." Examples of a specific component include a hydrophilic resin, a fluorine derivative due to a fluoride ion or a metal fluoride ion, and silicon due to a silanol group.
[0044] Гидрофильная смола представляет собой смолу, которая растворяется или однородно диспергируется в водной среде, и содержит гидрофильную функциональную группу в количестве, достаточном для обеспечения смоле возможности растворяться или однородно диспергироваться в водной среде. Гидрофильная смола также может называться водной смолой. Может быть использована гидрофильная смола любого одного типа, или двух или многих типов. Примеры гидрофильной смолы включают в себя смолу, которая растворяется или однородно диспергируется в водной среде для увеличения вязкости водной среды; более конкретные примеры ее включают в себя акриловую смолу, полиолефин, эпоксидную смолу и полиуретан, которые имеют гидрофильную функциональную группу как необходимую в результате модификации. Примеры гидрофильной функциональной группы включают в себя гидроксильную группу, карбоксильную группу и аминогруппу. Может быть применена гидрофильная функциональная группа также любого одного типа, или двух или многих типов.[0044] A hydrophilic resin is a resin that dissolves or uniformly disperses in an aqueous medium, and contains a hydrophilic functional group in an amount sufficient to enable the resin to dissolve or uniformly disperse in an aqueous medium. A hydrophilic resin may also be called an aqueous resin. A hydrophilic resin of any one type, or two or many types, may be used. Examples of the hydrophilic resin include a resin that dissolves or uniformly disperses in an aqueous medium to increase the viscosity of the aqueous medium; more specific examples of it include acrylic resin, polyolefin, epoxy resin and polyurethane, which have a hydrophilic functional group as needed as a result of the modification. Examples of the hydrophilic functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group and an amino group. A hydrophilic functional group may also be applied of any one type, or two or many types.
[0045] Попутно на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка присутствует полярная группа, которая, как правило, существует на поверхности металла, такая как гидроксильная группа. Как предполагается, вышеупомянутый реакционный слой образуется в результате специфического взаимодействия полярной группы с компонентом, который составляет реакционный слой, таким как молибден и ванадий в растворе для химической обработки.[0045] At the same time, a polar group is present on the surface of the zinc-clad coating steel sheet, which typically exists on the surface of the metal, such as a hydroxyl group. It is believed that the aforementioned reaction layer is formed as a result of the specific interaction of the polar group with the component that makes up the reaction layer, such as molybdenum and vanadium in the chemical treatment solution.
[0046] Соответственно этому считается, что, когда в растворе для химической обработки присутствует большое количество гидрофильной смолы, гидрофильная функциональная группа вступает во взаимодействие, такое как образование водородной связи или конденсация с дегидратацией, с полярной группой на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, так что полярная группа, которая должна взаимодействовать с компонентом в реакционном слое, становится недостаточной относительно компонента в реакционном слое, и в результате этого ингибируется образование реакционного слоя, вследствие чего ожидаемые характеристики химически обработанного стального листа оказываются недостаточными.[0046] Accordingly, it is believed that when a large amount of hydrophilic resin is present in the chemical treatment solution, the hydrophilic functional group interacts, such as hydrogen bonding or dehydration condensation, with a polar group on the surface of the clad-coated steel sheet based zinc, so that the polar group that must interact with the component in the reaction layer becomes insufficient relative to the component in the reaction layer, and as a result inhibited the formation of the reaction layer, whereby the expected characteristics of chemically-treated steel sheet are insufficient.
[0047] По вышеупомянутым причинам допустимый уровень содержания гидрофильной смолы в растворе для химической обработки составляет не более 100 мас.% (то есть 100 мас.% или менее), в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки. Когда содержание гидрофильной смолы составляет более 100 мас.%, ингибируется образование реакционного слоя, так что ожидаемые функции, такие как коррозионная стойкость и стойкость к почернению, химически обработанного стального листа могут быть недостаточными. С позиции достаточно высокого проявления ожидаемых функций в химически обработанном стальном листе, содержание гидрофильной смолы предпочтительно является настолько низким, насколько это возможно; например, ее содержание предпочтительно составляет 50 мас.% или менее, более предпочтительно 20 мас.% или менее, и наиболее предпочтительно 0 мас.%.[0047] For the aforementioned reasons, the permissible level of hydrophilic resin in the chemical treatment solution is not more than 100 wt.% (That is, 100 wt.% Or less), based on the total amount of vanadium and molybdenum in the chemical treatment solution. When the content of the hydrophilic resin is more than 100 wt.%, The formation of the reaction layer is inhibited, so that the expected functions, such as corrosion resistance and blackening resistance, chemically treated steel sheet may be insufficient. From a position of sufficiently high manifestation of the expected functions in a chemically treated steel sheet, the content of the hydrophilic resin is preferably as low as possible; for example, its content is preferably 50 wt.% or less, more preferably 20 wt.% or less, and most preferably 0 wt.%.
[0048] Фтор, обусловленный фторид-ионом или металлофторидным ионом, может проявлять травильные действия на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка с образованием слоя фторида. Примеры фтора включают в себя F- и MF6 2-. Как используемый здесь, «М» обозначает четырехвалентный металлический элемент, например, цирконий, титан или кремний. Примеры вышеупомянутого компонента, который служит в качестве источника фтора, включают в себя фторид калия (KF), фторид титана-аммония ((NH4)2TiF6) и кремнефтористоводородную кислоту (H2SiF6). Может быть использовано производное фтора любого одного типа, или двух или многих типов его.[0048] Fluorine due to a fluoride ion or a metal fluoride ion can exhibit etching on the surface of a zinc-clad coating steel sheet to form a fluoride layer. Examples of fluorine include F - and MF 6 2- . As used here, "M" refers to a tetravalent metal element, for example, zirconium, titanium or silicon. Examples of the aforementioned component that serves as a fluorine source include potassium fluoride (KF), titanium ammonium fluoride ((NH 4 ) 2 TiF 6 ), and hydrofluoric acid (H 2 SiF 6 ). A fluorine derivative of any one type, or two or many types thereof, can be used.
[0049] Предполагается, что, когда в растворе для химической обработки присутствует большое количество фтора, поверхность стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка растворяется в результате травильного действия фтора, и фтор из раствора для химической обработки концентрируется на растворенном участке, причем на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка образуется тонкий слой фторида, так что полярная группа, которая открыта к поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка для взаимодействия с компонентом в реакционном слое, становится недостаточной относительно компонента в реакционном слое, обусловливая ингибирование образования реакционного слоя, вследствие чего ожидаемые характеристики химически обработанного стального листа оказываются недостаточными. Примеры компонента, который возникает вследствие растворения поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, включают в себя Zn2+, Al3+ и Mg2+, и примеры фторида включают в себя ZnF2, AlF3 и MgF2. Следует отметить, что наличие фторида на химически обработанном стальном листе может быть подтверждено с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS).[0049] It is believed that when a large amount of fluorine is present in the chemical treatment solution, the surface of the zinc clad clad steel sheet is dissolved by the etching action of the fluorine, and the fluorine from the chemical treatment solution is concentrated on the dissolved portion, and on the surface of the steel a zinc-clad coating sheet forms a thin layer of fluoride so that a polar group that is open to the surface of the zinc-clad coating steel sheet for interaction with the component in the reaction layer becomes insufficient relative to the component in the reaction layer, causing inhibition of the formation of the reaction layer, as a result of which the expected characteristics of the chemically treated steel sheet are insufficient. Examples of a component that results from dissolution of the surface of a zinc clad coating steel sheet include Zn 2+ , Al 3+ and Mg 2+ , and examples of fluoride include ZnF 2 , AlF 3 and MgF 2 . It should be noted that the presence of fluoride on a chemically treated steel sheet can be confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
[0050] По вышеуказанным соображениям общее содержание фтора, обусловленного фторид-ионом или металлофторидным ионом, в растворе для химической обработки составляет не более 30 мас.% (то есть 30 мас.% или менее), в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки. Когда содержание производного фтора составляет более 30 мас.%, может ингибироваться образование реакционного слоя, так что могут оказаться недостаточными ожидаемые функции химически обработанного стального листа, такие как коррозионная стойкость и стойкость к почернению. С позиции достаточно высокого проявления ожидаемых функций в химически обработанном стальном листе содержание фтора предпочтительно является настолько малым, насколько возможно; например, его содержание предпочтительно составляет 10 мас.% или менее, более предпочтительно 5 мас.% или менее, и наиболее предпочтительно 0 мас.%.[0050] For the above considerations, the total fluorine content due to the fluoride ion or metal fluoride ion in the chemical treatment solution is not more than 30 wt.% (That is, 30 wt.% Or less), based on the total amount of vanadium and molybdenum in solution for chemical treatment. When the content of the fluorine derivative is more than 30 wt.%, The formation of the reaction layer may be inhibited, so that the expected functions of the chemically treated steel sheet, such as corrosion resistance and blackening resistance, may be insufficient. From the standpoint of a sufficiently high manifestation of the expected functions in a chemically treated steel sheet, the fluorine content is preferably as low as possible; for example, its content is preferably 10 wt.% or less, more preferably 5 wt.% or less, and most preferably 0 wt.%.
[0051] Кремний, обусловленный силанольной группой, имеет гидроксильную группу. Соответственно этому предполагается, что, когда раствор для химической обработки содержит кремний, присутствие кремния, источником которого является силанольная группа, ингибирует образование реакционного слоя по той же причине, что и в отношении гидрофильной смолы. То есть как считается, когда в растворе для химической обработки наличествует большое количество кремния, гидрофильная группа в силанольной группе вступает во взаимодействие, такое как образование водородной связи или конденсация с дегидратацией, с полярной группой на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, так что полярная группа, которая должна взаимодействовать с компонентом в реакционном слое, становится недостаточной относительно компонента в реакционном слое, и в результате этого ингибируется образование реакционного слоя, вследствие чего ожидаемые характеристики химически обработанного стального листа оказываются недостаточными. Примеры компонента, который служит в качестве источника кремния, включают в себя силановый связующий агент; более конкретные примеры его включают в себя 3-аминопропилтриметоксисилан, 3-глицидоксипропилтриэтоксисилан и винилэтоксисилан.[0051] Silicon due to the silanol group has a hydroxyl group. Accordingly, it is assumed that when the chemical treatment solution contains silicon, the presence of silicon, the source of which is the silanol group, inhibits the formation of the reaction layer for the same reason as with respect to the hydrophilic resin. That is, it is believed that when a large amount of silicon is present in the solution for chemical treatment, the hydrophilic group in the silanol group interacts, such as the formation of a hydrogen bond or condensation with dehydration, with the polar group on the surface of the zinc-plated steel sheet, so that the polar group that must interact with the component in the reaction layer becomes insufficient relative to the component in the reaction layer, and as a result, the image is inhibited the reaction layer, as a result of which the expected characteristics of the chemically treated steel sheet are insufficient. Examples of a component that serves as a source of silicon include a silane coupling agent; more specific examples of it include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane and vinylethoxysilane.
[0052] По вышеуказанным соображениям содержание происходящего из силанольной группы кремния в растворе для химической обработки составляет не более 50 мас.% (то есть 50 мас.% или менее), в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки. Когда содержание кремния составляет более 50 мас.%, может быть ингибировано образование реакционного слоя, так что ожидаемые характеристики, такие как коррозионная стойкость и стойкость к почернению, химически обработанного стального листа могут быть недостаточными. С позиции достаточно высокого проявления ожидаемых характеристик в химически обработанном стальном листе, содержание кремния предпочтительно является настолько низким, насколько это возможно; например, его содержание предпочтительно составляет 20 мас.% или менее, более предпочтительно 10 мас.% или менее, и наиболее предпочтительно 0 мас.%.[0052] For the above considerations, the content of silicon originating from the silanol group in the chemical treatment solution is not more than 50 wt.% (That is, 50 wt.% Or less), based on the total amount of vanadium and molybdenum in the chemical treatment solution. When the silicon content is more than 50 wt.%, The formation of the reaction layer can be inhibited, so that the expected characteristics, such as corrosion resistance and resistance to blackening, chemically treated steel sheet may be insufficient. From a position of sufficiently high manifestation of the expected characteristics in a chemically treated steel sheet, the silicon content is preferably as low as possible; for example, its content is preferably 20 wt.% or less, more preferably 10 wt.% or less, and most preferably 0 wt.%.
[0053] Наличие и содержание гидрофильной смолы, фтора или кремния в растворе для химической обработки могут быть определены с использованием известных анализаторов, таких как спектрометр для инфракрасной (IR, ИК) спектроскопии, спектрометр для ядерного магнитного резонанса (NMR, ЯМР), анализаторэмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой (ICP), и рентгенофлуоресцентный анализатор.[0053] The presence and content of a hydrophilic resin, fluorine or silicon in a chemical treatment solution can be determined using known analyzers, such as an infrared (IR, IR) spectrometer, a nuclear magnetic resonance spectrometer (NMR, NMR), an emission spectroscopy analyzer Inductively coupled plasma (ICP), and X-ray fluorescence analyzer.
[0054] Метод идентификации структуры химической конверсионной пленки не является конкретно ограниченным. Например, можно подтвердить, что химическая конверсионная пленка включает в себя первый химический конверсионный слой и второй химический конверсионный слой, обследованием поперечного сечения химически обработанного стального листа с использованием просвечивающего электронного микроскопа (TEM). Далее, для идентификации компонента, содержащегося в каждом химическом конверсионном слое, может быть использовано измерение с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS). Далее, для идентификации распределения каждого компонента может быть использована оптическая эмиссионная спектроскопия с тлеющим разрядом (GDS). Более того, для идентификации процентной доли пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в химической конверсионной пленке может быть применена рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS).[0054] A method for identifying the structure of a chemical conversion film is not particularly limited. For example, it can be confirmed that a chemical conversion film includes a first chemical conversion layer and a second chemical conversion layer by examining a cross section of a chemically treated steel sheet using a transmission electron microscope (TEM). Further, energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) measurement can be used to identify the component contained in each chemical conversion layer. Further, glow emitting optical emission spectroscopy (GDS) can be used to identify the distribution of each component. Moreover, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) can be used to identify the percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium in a chemical conversion film.
[0055] [Способ образования химической конверсионной пленки][0055] [Method of forming a chemical conversion film]
Как было описано выше, химическую конверсионную пленку образуют нанесением раствора для химической обработки, содержащего каждый вышеуказанный компонент, на поверхность стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, и сушкой его.As described above, a chemical conversion film is formed by applying a chemical treatment solution containing each of the above components to the surface of a zinc coated clad steel sheet and drying it.
[0056] Способ нанесения раствора для химической обработки не является конкретно ограниченным. Примеры способа нанесения раствора для химической обработки включают в себя способ нанесения покрытия валиком, способ нанесения покрытия центрифугированием и способ нанесения покрытия распылением. Количество осаждаемого раствора для химической обработки предпочтительно варьируется в пределах диапазона от 50 до 1000 мг/м2. Когда осаждаемое количество составляет менее 50 мг/м2, коррозионная стойкость не может быть повышена в достаточной степени. Когда осажденное количество составляет более 1000 мг/м2, коррозионная стойкость становится нежелательно чрезмерной. Далее, принимая во внимание точечную сварку, осажденное количество химической конверсионной пленки более предпочтительно варьируется в пределах диапазона от 50 до 500 мг/м2.[0056] The method for applying a solution for chemical treatment is not particularly limited. Examples of a method for applying a solution for chemical treatment include a roller coating method, a centrifugation coating method, and a spray coating method. The amount of precipitated solution for chemical treatment preferably varies within the range from 50 to 1000 mg / m 2 . When the amount to be deposited is less than 50 mg / m 2 , the corrosion resistance cannot be sufficiently improved. When the deposited amount is more than 1000 mg / m 2 , the corrosion resistance becomes undesirably excessive. Further, taking into account spot welding, the deposited amount of the chemical conversion film more preferably ranges from 50 to 500 mg / m 2 .
[0057] Температура сушки раствора для химической обработки (температура листа) может быть обычной (комнатной) температурой, но предпочтительно составляет 30°С или выше. Раствор для химической обработки согласно настоящему изобретению может повышать коррозионную стойкость и стойкость к почернению, даже когда его высушивают при низкой температуре и в течение длительного периода времени. Когда температура сушки превышает 120°С, происходит нежелательное растрескивание вследствие усадки с сокращением объема химической конверсионной пленки как результат, например, быстрого разложения аммониевых компонентов, так что существует проблема, что может снижаться коррозионная стойкость химически обработанного стального листа. Поэтому температура сушки раствора для химической обработки предпочтительно находится в пределах диапазона от 30 до 120°С, и более предпочтительно от 35 до 85°С.[0057] The drying temperature of the chemical treatment solution (sheet temperature) may be a normal (room) temperature, but is preferably 30 ° C or higher. The chemical treatment solution of the present invention can increase the corrosion and blackening resistance even when it is dried at low temperature and for a long period of time. When the drying temperature exceeds 120 ° C, undesired cracking occurs due to shrinkage with a reduction in the volume of the chemical conversion film as a result of, for example, rapid decomposition of the ammonium components, so that there is a problem that the corrosion resistance of the chemically treated steel sheet may be reduced. Therefore, the drying temperature of the chemical treatment solution is preferably within the range of 30 to 120 ° C, and more preferably 35 to 85 ° C.
[0058] Как было описано выше, раствор для химической обработки согласно настоящему изобретению содержит вышеупомянутые водорастворимый молибдат, соль ванадия, амин, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов, и фосфатное соединение, и молибдат и амин содержатся в вышеуказанном заданном отношении к соли ванадия. В дополнение, раствор для химической обработки согласно настоящему изобретению не содержит ни вышеупомянутой гидрофильной смолы, ни фтора, обусловленного фторид-ионом или металлофторидным ионом, ни кремния, обусловленного силанольной группой, или, альтернативно, содержит эти элементы только до вышеуказанного конкретного допустимого количества. Поскольку такой раствор для химической обработки используют для производства, химически обработанный стальной лист согласно настоящему изобретению включает в себя стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка, ванадий, молибден, фосфор и оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов, и включает в себя двухслойную структуру из первого химического конверсионного слоя и второго химического конверсионного слоя. Поэтому химически обработанный стальной лист согласно настоящему изобретению имеет превосходные коррозионную стойкость и стойкость к почернению, даже когда раствор для химической обработки высушивают при низкой температуре и в течение короткого периода времени. [0058] As described above, the chemical treatment solution according to the present invention contains the aforementioned water-soluble molybdate, vanadium salt, amine, oxoate of an element of
[0059] Далее настоящее изобретение будет подробно разъяснено со ссылкой на Примеры, которые, однако, не должны толковаться как ограничивающие область изобретения.[0059] The present invention will now be explained in detail with reference to Examples, which, however, should not be construed as limiting the scope of the invention.
ПримерыExamples
[0060] [Изготовление стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка][0060] [Production of zinc plated clad steel sheet]
Стальную полосу из ультранизкоуглеродистой стали с добавлением титана, имеющую толщину листа 0,5 мм, использовали в качестве листовой подложки для получения горячим погружным цинкованием стального листа с плакирующим покрытием из цинкового сплава, имеющего слой на основе цинка, содержащий 6 мас.% алюминия, 3 мас.% магния, 0,020 мас.% кремния, 0,020 мас.% титана, и 0,0005 мас.% бора (осажденное количество плакирующего покрытия 90 г/м2 на каждой стороне), на технологической линии горячего погружного цинкования непрерывного действия, и полученный плакированный цинковым сплавом стальной лист использовали в качестве исходного листа для химической обработки.A steel strip of ultralow carbon steel with titanium addition having a sheet thickness of 0.5 mm was used as a sheet substrate for hot dip galvanizing of a zinc alloy clad steel sheet having a zinc-based layer containing 6 wt.% Aluminum, 3 wt.% magnesium, 0.020 wt.% silicon, 0.020 wt.% titanium, and 0.0005 wt.% boron (deposited amount of clad coating 90 g / m 2 on each side), on a continuous hot dip galvanizing process line, and received plakira A zinc alloy steel sheet was used as a starting sheet for chemical treatment.
[0061] [Пример 1][0061] [Example 1]
Водорастворимую соль молибдена, соль ванадия, амин, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов и фосфат, которые показаны в Таблице 1, растворили в воде для приготовления растворов 1-50 для химической обработки. Наименование и символ каждого соединения, добавленного в раствор для химической обработки, показаны в Таблице 1. Состав и цвет каждого раствора для химической обработки показаны в Таблицах 2-1, 2-2, 3-1, 3-2, 4-1 и 4-2. Следует отметить, что растворение соли ванадия выполняли в водном растворе, имеющем температуру жидкости 40°С или ниже, содержащем амин для предотвращения восстановления ванадия.The water-soluble molybdenum salt, vanadium salt, amine, oxoate of an element of
[0062] Таблица 1[0062] Table 1
[0063] Таблица 2-1[0063] Table 2-1
(г/л)Concentration
(g / l)
Таблица 2-2Table 2-2
(молярное отношение)Mo / V
(molar ratio)
(молярное отношение)Amine / v
(molar ratio)
(г/л)Concentration
(g / l)
Таблица 3-2Table 3-2
(молярное отношение)Mo / V
(molar ratio)
(молярное отношение)Amine / v
(molar ratio)
[0065] Таблица 4-1[0065] Table 4-1
V (г/л)Concentration
V (g / l)
(г/л)Concentration
(g / l)
(молярное отношение)Mo / V
(molar ratio)
(молярное отношение)Amine / v
(molar ratio)
[0066] Поверхность исходного листа для химической обработки обезжирили и высушили. Затем каждый из растворов №№ 1-18 для химической обработки, показанных в Таблице 2-1, наносили на поверхность исходного листа для химической обработки, и непосредственно после этого нагревали и высушивали при низкой температуре (температуре стальной полосы при 40 или 80°С) с использованием электрической канальной сушильной печи с автоматизированной выгрузкой, с образованием химической конверсионной пленки. Таким образом, изготовили химически обработанные стальные листы №№ 1-36, имеющие химическую конверсионную пленку. Следует отметить, что осажденное количество химической конверсионной пленки на всех химически обработанных стальных листах было установлено 200 мг/м2.[0066] The surface of the base sheet for chemical treatment was degreased and dried. Then, each of the solutions No. 1-18 for chemical treatment shown in Table 2-1 was applied to the surface of the initial sheet for chemical treatment, and immediately after that it was heated and dried at a low temperature (temperature of a steel strip at 40 or 80 ° С) using an electric channel drying oven with automated unloading, with the formation of a chemical conversion film. Thus, chemically treated steel sheets No. 1-36 having a chemical conversion film were made. It should be noted that the deposited amount of the chemical conversion film on all chemically treated steel sheets was found to be 200 mg / m 2 .
[0067] [Оценка химически обработанного стального листа][0067] [Assessment of chemically treated steel sheet]
Для испытательных образцов, вырезанных из каждого химически обработанного стального листа, идентифицировали структуру химической конверсионной пленки; определили процентную долю пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в пленке; измерили осажденное количество пленки; и подвергли испытательные образцы испытанию на коррозионную стойкость и испытанию на стойкость к почернению.For test samples cut from each chemically treated steel sheet, the structure of the chemical conversion film was identified; determined the percentage of pentavalent vanadium based on vanadium mixed valence in the film; the deposited amount of the film was measured; and subjected the test samples to a corrosion test and a blackening test.
[0068] (1) Идентификация структуры химической конверсионной пленки[0068] (1) Identification of the structure of the chemical conversion film
Структуру химической конверсионной пленки идентифицировали с использованием вышеупомянутых методов TEM, EDS и XPS.The structure of the chemical conversion film was identified using the aforementioned TEM, EDS, and XPS methods.
[0069] Например, ФИГ. 1 представляет TEM-изображение поперечного сечения испытательного образца химически обработанного стального листа № 17. Как иллюстрировано на ФИГ. 1, химическая конверсионная пленка имеет двухслойную структуру, включающую в себя первый химический конверсионный слой и второй химический конверсионный слой.[0069] For example, FIG. 1 is a TEM cross-sectional view of a test sample of chemically treated steel sheet No. 17. As illustrated in FIG. 1, a chemical conversion film has a two-layer structure including a first chemical conversion layer and a second chemical conversion layer.
[0070] ФИГ. 2 показывает распределение элементов в испытательном образце химически обработанного стального листа № 17, от его поверхности по направлению глубины, измеренное с использованием метода GDS. Абсцисса на ФИГ. 2 обозначает время измерения (соответственно глубине от поверхности), а ордината обозначает относительную интенсивность. Как показано на ФИГ. 2, в химической конверсионной пленке химически обработанного стального листа № 17 первый химический конверсионный слой содержит большие количества молибдена, ванадия и фосфора, и второй химический конверсионный слой содержит цирконий.FIG. 2 shows the distribution of elements in a test sample of chemically treated steel sheet No. 17, from its surface in the depth direction, measured using the GDS method. The abscissa in FIG. 2 indicates the measurement time (respectively, depth from the surface), and the ordinate indicates the relative intensity. As shown in FIG. 2, in a chemical conversion film of chemically treated steel sheet No. 17, the first chemical conversion layer contains large amounts of molybdenum, vanadium and phosphorus, and the second chemical conversion layer contains zirconium.
[0071] Хотя это специально не иллюстрировано, в другом классифицированном в Примерах химически обработанном стальном листе также было подтверждено, что химическая конверсионная пленка имеет двухслойную структуру такого же вида, как в химически обработанном стальном листе № 17, и содержит ванадий, молибден и фосфор в первом химическом конверсионном слое, и оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов во втором химическом конверсионном слое. Двухслойная структура химической конверсионной пленки не была подтверждена в химически обработанных стальных листах, охарактеризованных в Сравнительных Примерах.[0071] Although not specifically illustrated, another chemically treated steel sheet classified in the Examples also confirmed that the chemical conversion film has a two-layer structure of the same kind as chemically treated steel sheet No. 17 and contains vanadium, molybdenum and phosphorus in the first chemical conversion layer, and the oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements in the second chemical conversion layer. The two-layer structure of the chemical conversion film was not confirmed in the chemically treated steel sheets described in the Comparative Examples.
[0072] (2) Измерение осажденного количества химической конверсионной пленки[0072] (2) Measurement of the deposited amount of chemical conversion film
Для подтверждения величины осажденного количества покрытия измерили количество циркония в пленке с использованием рентгенофлуоресцентного анализатора, и результаты измерения использовали как показатель осажденного количества покрытия.To confirm the amount of deposited amount of coating, the amount of zirconium in the film was measured using an X-ray fluorescence analyzer, and the measurement results were used as an indicator of the deposited amount of coating.
[0073] (3) Измерение процентной доли пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в химической конверсионной пленке[0073] (3) Measurement of the percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium in a chemical conversion film
Процентную долю пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности (V5+/V) в химической конверсионной пленке определяли анализом состояния химического связывания ванадия в химической конверсионной пленке с использованием рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Две точки поверхностного слоя химической конверсионной пленки и поверхности раздела между химической конверсионной пленкой и плакирующим слоем приняли за точки для анализа для каждой позиции из 10 местоположений, произвольно выбранных из вышеупомянутых испытательных образцов. Анализ поверхности раздела между химической конверсионной пленкой и плакирующим слоем выполняли после того, как химическая конверсионная пленка была распылена с поверхностного слоя с использованием аргонового пучка. Глубину, до которой была распылена химическая конверсионная пленка, определяли измерением толщины химической конверсионной пленки по результатам обследования поперечного сечения с использованием TEM. Процентную долю пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности определяли по процентной доле площади пика при около 516,5 эВ, обусловленного V5+ (SV5), в расчете на общую сумму площади пика, обусловленного V5+, и площади пика при 514 эВ, обусловленного V4+ (SV4) (SV5+ SV4)). Среднее значение процентных долей по 10 позициям измерений на каждом испытательном образце использовали как процентную долю пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности (V5+/V) в химически обработанном стальном листе.The percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium (V 5+ / V) in the chemical conversion film was determined by analyzing the chemical binding state of vanadium in the chemical conversion film using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Two points of the surface layer of the chemical conversion film and the interface between the chemical conversion film and the cladding layer were taken as points for analysis for each position from 10 locations arbitrarily selected from the above test samples. An analysis of the interface between the chemical conversion film and the cladding layer was performed after the chemical conversion film was sprayed from the surface layer using an argon beam. The depth to which the chemical conversion film was sprayed was determined by measuring the thickness of the chemical conversion film from a cross-sectional survey using TEM. The percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium was determined by the percentage of the peak area at about 516.5 eV due to V 5+ (S V5 ), based on the total sum of the peak area due to V 5+ and the peak area at 514 eV due to V 4+ (S V4 ) (S V5 + S V4 )). The average percentage of 10 measurement positions on each test sample was used as the percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium (V 5+ / V) in the chemically treated steel sheet.
[0074] Например, ФИГ. 3 представляет профиль интенсивности энергии химического связывания, соответствующей 2р-орбитали ванадия, на поверхности раздела «пленка/плакирующий слой» в одном месте из 10 позиций измерения, в котором был измерен испытательный образец химически обработанного стального листа № 12, полученный сушкой раствора № 4 для химической обработки при температуре сушки 80°С. Абсцисса на ФИГ. 3 обозначает энергию связи, а ордината обозначает относительную интенсивность в течение короткого периода времени (в секунду). Далее, сплошная линия Mv на ФИГ. 3 представляет профиль интенсивности энергии химической связи, фактически измеренный в позиции измерения. Точечная линия Pv5 обозначает пик, обусловленный пятивалентным ванадием, пунктирная линия Pv4 обозначает пик, обусловленный четырехвалентным ванадием, и сплошная линия В обозначает базовую линию.[0074] For example, FIG. 3 represents the intensity profile of the chemical bonding energy corresponding to the vanadium 2p orbital on the film / cladding layer interface in one place from 10 measurement positions in which a test sample of chemically treated steel sheet No. 12 obtained by drying solution No. 4 for chemical treatment at a drying temperature of 80 ° C. The abscissa in FIG. 3 indicates binding energy, and ordinate indicates relative intensity for a short period of time (per second). Next, the solid line Mv in FIG. 3 is a chemical bond energy intensity profile actually measured at a measurement position. The dotted line P v5 indicates the peak due to pentavalent vanadium, the dotted line P v4 indicates the peak due to tetravalent vanadium, and the solid line B indicates the baseline.
[0075] Из ФИГ. 3 удалось подтвердить, что процентная доля V5+ в химической конверсионной пленке составляла 0,7 или более в вышеупомянутом испытательном образце. Было подтверждено, что процентная доля V5+ в химической конверсионной пленке составляла 0,7 или более также в других химически обработанных стальных листах, хотя это конкретно не иллюстрировано.[0075] From FIG. 3, it was confirmed that the percentage of V 5+ in the chemical conversion film was 0.7 or more in the aforementioned test sample. It was confirmed that the percentage of V 5+ in the chemical conversion film was 0.7 or more also in other chemically treated steel sheets, although this is not specifically illustrated.
[0076] (4) Испытание на коррозионную стойкость плоской части[0076] (4) Corrosion Test of the Flat Part
Загерметизировали поверхность кромки испытательного образца от каждого химически обработанного стального листа, и подвергли его испытанию в соляном тумане в течение 120 часов в соответствии с Японским промышленным стандартом JIS Z2371, и после этого обследовали белую ржавчину на поверхности испытательного образца. Каждый химически обработанный стальной лист оценивали следующим образом: когда процентная доля площади, где образовалась белая ржавчина, составляла 5% или менее, давали оценку «А»; когда процентная доля составляла от более 5% до 10% или менее, давали оценку «В»; когда процентная доля составляла от более 10% до менее 30%, давали оценку «С»; и когда процентная доля составляла 30% или более, это оценивали как «D».The edge surface of the test piece was sealed from each chemically treated steel sheet, and it was tested in salt fog for 120 hours in accordance with JIS Z2371, and then white rust was examined on the surface of the test piece. Each chemically treated steel sheet was evaluated as follows: when the percentage of the area where white rust formed was 5% or less, an “A” rating was given; when the percentage was from more than 5% to 10% or less, a rating of "B" was given; when the percentage was from more than 10% to less than 30%, a rating of "C" was given; and when the percentage was 30% or more, it was rated as “D”.
[0077] (5) Испытание на коррозионную стойкость обработанной части[0077] (5) Corrosion test of the treated part
Выполнили испытание на вытяжку валиком (высота валика: 4 мм, давление: 1,0 кН) на испытательном образце величиной 30 мм×250 мм от каждого химически обработанного стального листа, и поверхность кромки испытательного образца загерметизировали, и подвергли его испытанию в соляном тумане в течение 24 часов в соответствии со стандартом JIS Z2371; после этого обследовали белую ржавчину на поверхности скольжения. Каждый химически обработанный стальной лист оценивали следующим образом: когда процентная доля площади, где образовалась белая ржавчина, составляла 5% или менее, давали оценку «А»; когда процентная доля составляла от более 5% до 10% или менее, давали оценку «В»; когда процентная доля составляла от более 10% до менее 30%, давали оценку «С»; и когда процентная доля составляла 30% или более, это оценивали как «D».An exhaust test was carried out with a roller (roller height: 4 mm, pressure: 1.0 kN) on a test specimen of 30 mm × 250 mm from each chemically treated steel sheet, and the edge surface of the test specimen was sealed and subjected to salt spray testing in within 24 hours in accordance with JIS Z2371; after that, white rust was examined on the sliding surface. Each chemically treated steel sheet was evaluated as follows: when the percentage of the area where white rust formed was 5% or less, an “A” rating was given; when the percentage was from more than 5% to 10% or less, a rating of "B" was given; when the percentage was from more than 10% to less than 30%, a rating of "C" was given; and when the percentage was 30% or more, it was rated as “D”.
[0078] (6) Испытание на стойкость к почернению[0078] (6) Blacking Test
Испытательный образец из каждого химически обработанного стального листа оставили для выдерживания в течение предварительно заданного времени во влажной атмосфере (температура 60°С, относительная влажность (RH) 90%), и после этого сравнивали блеск испытательного образца до и после испытания. Блеск (значение L) испытательного образца измеряли с использованием спектроскопического дифференциального колориметра (TC-1800; производства фирмы Tokyo Denshoku Co., Ltd.). Каждый химически обработанный стальной лист оценивали следующим образом: когда разница ΔL в блеске составляла 3,0 или менее, давали оценку «А»; когда разница ΔL в блеске составляла от более 3,0 до 6,0 или менее, давали оценку «В»; когда разница ΔL в блеске составляла от более 6,0 до менее 10,0, давали оценку «С»; и когда разница ΔL в блеске составляла 10,0 или более, давали оценку «D».A test sample from each chemically treated steel sheet was left to stand for a predetermined time in a humid atmosphere (temperature 60 ° C, relative humidity (RH) 90%), and then the gloss of the test sample was compared before and after the test. Gloss (L value) of the test sample was measured using a spectroscopic differential colorimeter (TC-1800; manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.). Each chemically treated steel sheet was evaluated as follows: when the difference ΔL in gloss was 3.0 or less, a rating of "A" was given; when the difference ΔL in gloss was from more than 3.0 to 6.0 or less, a rating of "B" was given; when the difference ΔL in gloss was from more than 6.0 to less than 10.0, a rating of "C" was given; and when the difference ΔL in gloss was 10.0 or more, a rating of "D" was given.
[0079] (7) Результаты оценки[0079] (7) Evaluation Results
Использованные растворы для химической обработки, доля каждого элемента в химической конверсионной пленке, результаты испытания на коррозионную стойкость и результаты испытания на стойкость к почернению для каждого химически обработанного стального листа показаны в Таблицах 5-1, 5-2, 6-1 и 6-2. Следует отметить, что в нижеследующих таблицах доля каждого элемента в химической конверсионной пленке представлена в частях по массе каждого элемента в расчете на 100 частей по массе циркония.The solutions used for chemical treatment, the proportion of each element in the chemical conversion film, the results of the corrosion resistance test and the results of the blacking test for each chemically treated steel sheet are shown in Tables 5-1, 5-2, 6-1 and 6-2 . It should be noted that in the following tables, the proportion of each element in a chemical conversion film is presented in parts by weight of each element per 100 parts by weight of zirconium.
[0080] Таблица 5-1[0080] Table 5-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
(частей по массе)The proportion of each element in a chemical conversion film
(parts by weight)
Таблица 5-2Table 5-2
[0081] Таблица 6-1[0081] Table 6-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Tempera drying
(° C)
Таблица 6-2Table 6-2
[0082] Как очевидно из Таблиц 5-1, 5-2, 6-1 и 6-2, химически обработанные стальные листы, каждый из которых имеет химическую конверсионную пленку, в которой процентная доля пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в химической конверсионной пленке составляет 0,7 или более, и которая включает в себя первый химический конверсионный слой, содержащий ванадий, молибден и фосфор, и второй химический конверсионный слой, размещенный на первом химическом конверсионном слое и содержащий оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов, причем химическая конверсионная пленка размещена на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, имеющего плакирующий слой на основе цинка, содержащий от 0,1 до 22,0 мас.% алюминия, имеют благоприятные коррозионную стойкость и стойкость к почернению. Химическую конверсионную пленку получают нанесением раствора для химической обработки, который содержит водорастворимый молибдат, соль ванадия, амин, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов и фосфат, в котором молярное отношение молибдена к ванадию составляет от 0,4 до 5,5, и молярное отношение амина к ванадию составляет 0,3 или более, на стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка, с последующей сушкой. Благоприятные коррозионная стойкость и стойкость к почернению химически обработанных стальных листов получаются, даже когда раствор для химической обработки, нанесенный на плакированный стальной лист, высушивают при относительно низкой температуре сушки 40°С или 80°С.[0082] As is evident from Tables 5-1, 5-2, 6-1 and 6-2, chemically treated steel sheets, each of which has a chemical conversion film, in which the percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium in chemical the conversion film is 0.7 or more, and which includes a first chemical conversion layer containing vanadium, molybdenum and phosphorus, and a second chemical conversion layer located on the first chemical conversion layer and containing an oxoate of an element of the group of 4 elements Periodic a table of chemical elements, the chemical conversion film being placed on the surface of a zinc-plated cladding steel sheet having a zinc-based cladding layer containing from 0.1 to 22.0 wt.% aluminum, have favorable corrosion and blackening resistance . A chemical conversion film is obtained by applying a chemical treatment solution that contains water-soluble molybdate, a vanadium salt, an amine, an oxoate of an element of
[0083] В дополнение, как очевидно из Таблиц 5-1, 5-2, 6-1 и 6-2, когда процентная доля пятивалентного ванадия в химической конверсионной пленке составляет 0,7 или менее, коррозионная стойкость и стойкость к почернению являются худшими.[0083] In addition, as is apparent from Tables 5-1, 5-2, 6-1, and 6-2, when the percentage of pentavalent vanadium in the chemical conversion film is 0.7 or less, corrosion resistance and blackening resistance are worse .
[0084] [Пример 2][0084] [Example 2]
Затем изготовили химически обработанные стальные листы №№ 37-100 таким же путем, как химически обработанный стальной лист № 1, за исключением того, что изменяли тип и количество наносимых растворов для химической обработки, как показано в нижеследующих таблицах, и оценивали таким же образом, как химически обработанные стальные листы №№ 1-36. Результаты показаны в нижеследующих Таблицах 7-1, 7-2, 8-1, 8-2, 9-1, 9-2, 10-1 и 10-2.Then, chemically treated steel sheets No. 37-100 were made in the same way as chemically treated steel sheet No. 1, except that the type and quantity of the applied solutions for chemical treatment were changed, as shown in the following tables, and evaluated in the same way, as chemically treated steel sheets No. 1-36. The results are shown in the following Tables 7-1, 7-2, 8-1, 8-2, 9-1, 9-2, 10-1 and 10-2.
[0085] Таблица 7-1[0085] Table 7-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
Таблица 7-2Table 7-2
[0086] Таблица 8-1[0086] Table 8-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
Таблица 8-2Table 8-2
[0087] Таблица 9-1[0087] Table 9-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
Таблица 9-2Table 9-2
[0088] Таблица 10-1[0088] Table 10-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
(частей по массе)The proportion of each element in a chemically processed film
(parts by weight)
Таблица 10-2Table 10-2
[0089] Как очевидно из Таблиц 7-1, 7-2, 8-1, 8-2, 9-1, 9-2, 10-1 и 10-2, химически обработанные стальные листы, каждый из которых имеет химическую конверсионную пленку, в которой процентная доля пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в химической конверсионной пленке составляет 0,7 или более, и которая включает в себя первый химический конверсионный слой, содержащий ванадий, молибден и фосфор, и второй химический конверсионный слой, размещенный на первом химическом конверсионном слое и содержащий оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов, причем химическая конверсионная пленка размещена на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, имеющего плакирующий слой на основе цинка, содержащий от 0,1 до 22,0 мас.% алюминия, имеют благоприятные коррозионную стойкость и стойкость к почернению в широком диапазоне осажденного количества химической конверсионной пленки. Химическую конверсионную пленку получают нанесением раствора для химической обработки, который содержит водорастворимый молибдат, соль ванадия, амин, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов и фосфат, в котором молярное отношение молибдена к ванадию составляет от 0,4 до 5,5, и молярное отношение амина к ванадию составляет 0,3 или более, на стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка, с последующей сушкой. Благоприятные коррозионная стойкость и стойкость к почернению химически обработанных стальных листов получаются независимо от осажденного количества химической конверсионной пленки, даже когда раствор для химической обработки, нанесенный на плакированный стальной лист, высушивают при относительно низкой температуре сушки 40 или 80°С.[0089] As is evident from Tables 7-1, 7-2, 8-1, 8-2, 9-1, 9-2, 10-1 and 10-2, chemically treated steel sheets, each of which has a chemical conversion a film in which the percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium in a chemical conversion film is 0.7 or more, and which includes a first chemical conversion layer containing vanadium, molybdenum and phosphorus, and a second chemical conversion layer located on the first chemical conversion layer and containing an oxoate of an element of a group of 4 elements A periodic table of chemical elements, wherein a chemical conversion film is placed on the surface of a zinc-coated cladding steel sheet having a zinc-based cladding layer containing from 0.1 to 22.0 wt.% Aluminum, have favorable corrosion and blackening resistance in a wide range of precipitated amounts of chemical conversion film. A chemical conversion film is obtained by applying a chemical treatment solution that contains water-soluble molybdate, a vanadium salt, an amine, an oxoate of an element of
[0090] Затем изготовили химически обработанные стальные листы №№ 101-106, которые представляли собой сравнительные материалы, таким же путем, как химически обработанный стальной лист № 1, за исключением того, что растворы для химической обработки соответственно изменяли согласно прототипам А-С, и оценивали так же, как в Примере 1 согласно вышеупомянутым критериям оценки. Результаты показаны в нижеследующих Таблицах 11-1 и 11-2.[0090] Then, chemically treated steel sheets No. 101-106 were made, which were comparative materials, in the same way as chemically treated steel sheet No. 1, except that the chemical treatment solutions were accordingly changed according to prototypes A-C, and evaluated in the same manner as in Example 1 according to the aforementioned evaluation criteria. The results are shown in the following Tables 11-1 and 11-2.
[0091] [Прототип А][0091] [Prototype A]
Имеющийся в продаже на рынке частично восстановленный хроматный раствор для обработки (ZM-3387; производства фирмы Nihon Parkerizing Co., Ltd.) наносили на поверхность исходного листа для химической обработки, и сразу же после этого нагревали и высушивали при низкой температуре (температуре стальной полосы 40 или 80°С) с использованием электрической канальной сушильной печи с автоматизированной выгрузкой, с образованием химической конверсионной пленки. Следует отметить, что осажденного количество хрома в химической конверсионной пленке составляло 200 мг/м2.A commercially available partially reduced treatment chromate solution (ZM-3387; manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) was applied to the surface of a chemical treatment base sheet, and immediately after that it was heated and dried at a low temperature (steel strip temperature) 40 or 80 ° C) using an electric channel drying oven with automated unloading, with the formation of a chemical conversion film. It should be noted that the amount of chromium deposited in the chemical conversion film was 200 mg / m 2 .
[0092] [Прототип В][0092] [Prototype B]
Синий прозрачный раствор для химической обработки, к которому добавили карбонат аммония-циркония, тартрат ванадила, фосфорную кислоту и лимонную кислоту, наносили на поверхность исходного листа для химической обработки, и непосредственно после этого нагревали и высушивали при низкой температуре (температуре стальной полосы 40 или 80°С) с использованием электрической канальной сушильной печи с автоматизированной выгрузкой, с образованием химической конверсионной пленки. Тартрат ванадила получали восстановлением пентаоксида ванадия в водном растворе винной кислоты. Следует отметить, что, как осажденное количество циркония, так и осажденное количество ванадия в химической конверсионной пленке составляли 200 мг/м2.A blue clear chemical treatment solution, to which ammonium zirconium carbonate, vanadyl tartrate, phosphoric acid and citric acid were added, was applied to the surface of the initial sheet for chemical treatment, and immediately after that it was heated and dried at a low temperature (steel strip temperature 40 or 80 ° C) using an electric channel drying oven with automated unloading, with the formation of a chemical conversion film. Vanadyl tartrate was obtained by reducing vanadium pentoxide in an aqueous solution of tartaric acid. It should be noted that both the deposited amount of zirconium and the deposited amount of vanadium in the chemical conversion film were 200 mg / m 2 .
[0093] [Прототип С][0093] [Prototype C]
Бесцветный прозрачный раствор для химической обработки, к которому добавили титановое производное фтористоводородной кислоты и фосфорную кислоту, наносили на поверхность исходного листа для химической обработки, и непосредственно после этого нагревали и высушивали при низкой температуре (температуре стальной полосы 40 или 80°С) с использованием электрической канальной сушильной печи с автоматизированной выгрузкой, с образованием химической конверсионной пленки. Следует отметить, что осажденное количество титана в химической конверсионной пленке составляло 200 мг/м2.A colorless transparent solution for chemical treatment, to which a titanium derivative of hydrofluoric acid and phosphoric acid were added, was applied to the surface of the initial sheet for chemical treatment, and immediately after that it was heated and dried at a low temperature (temperature of a steel strip of 40 or 80 ° С) using an electric channel drying oven with automated unloading, with the formation of a chemical conversion film. It should be noted that the deposited amount of titanium in the chemical conversion film was 200 mg / m 2 .
[0094] Таблица 11-1[0094] Table 11-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
[0095] Химически обработанные стальные листы №№ 101 и 102, полученные с использованием имеющегося в продаже на рынке хроматного раствора для обработки, были худшими в отношении коррозионной стойкости плоской части и коррозионной стойкости обработанной части, поскольку раствор для химической обработки высушивали при низкой температуре. Далее, каждый из химически обработанных стальных листов №№ 103-106, полученных с использованием раствора для химической обработки, в котором ванадий был восстановлен добавлением органической кислоты, или раствора для химической обработки, содержащего фторид, имел заметно худшие коррозионную стойкость плоской части, коррозионную стойкость обработанной части и стойкость к почернению, поскольку раствор для химической обработки высушивали при низкой температуре.[0095] Chemically treated steel sheets Nos. 101 and 102 obtained using a commercially available chromate treatment solution were inferior in terms of the corrosion resistance of the flat part and the corrosion resistance of the treated part, since the chemical treatment solution was dried at low temperature. Further, each of the chemically treated steel sheets No. 103-106 obtained using a chemical treatment solution in which vanadium was reduced by the addition of an organic acid, or a chemical treatment solution containing fluoride, had noticeably worse corrosion resistance of the flat part, corrosion resistance the treated part and the resistance to blackening, since the solution for chemical treatment was dried at low temperature.
[0096] Как было описано выше, из сравнения между результатами испытаний прототипов, показанных в Таблицах 11-1, 11-2, и Примеров, показанных в Таблицах 5-1, 5-2, 6-1, 6-2, 7-1, 7-2, 8-1, 8-2, 9-1, 9-2, 10-1, 10-2, может быть выявлено, что химически обработанный стальной лист согласно настоящему изобретению имеет благоприятные коррозионную стойкость и стойкость к почернению сравнительно с таковыми для прототипов. Далее, может быть найдено, что химически обработанный стальной лист получается образованием химической конверсионной пленки, выполненной из раствора для химической обработки согласно настоящему изобретению. Далее, может быть показано, что благоприятные коррозионная стойкость и стойкость к почернению также получаются сушкой раствора для химической обработки при низкой температуре.[0096] As described above, from a comparison between the test results of the prototypes shown in Tables 11-1, 11-2, and the Examples shown in Tables 5-1, 5-2, 6-1, 6-2, 7- 1, 7-2, 8-1, 8-2, 9-1, 9-2, 10-1, 10-2, it can be revealed that the chemically treated steel sheet according to the present invention has favorable corrosion resistance and blackening resistance Compared with those for prototypes. Further, it can be found that a chemically treated steel sheet is obtained by forming a chemical conversion film made from a chemical treatment solution according to the present invention. Further, it can be shown that favorable corrosion resistance and blackening resistance are also obtained by drying the solution for chemical treatment at low temperature.
[0097] [Пример 3][0097] [Example 3]
Изготовили химически обработанный стальной лист, полученный согласно следующей процедуре. В качестве исходного листа для химической обработки стальную полосу из ультранизкоуглеродистой стали с добавлением титана, имеющую толщину листа 0,5 мм, использовали в качестве листовой подложки для получения горячим погружным цинкованием стального листа с плакирующим покрытием из цинкового сплава, имеющего слой на основе цинка, содержащий 0,018 мас.% алюминия (осажденное количество плакирующего покрытия 90 г/м2 на каждой стороне), на технологической линии горячего погружного цинкования непрерывного действия, и полученный плакированный стальной лист использовали в качестве исходного листа для химической обработки.A chemically treated steel sheet was prepared according to the following procedure. As a starting sheet for chemical treatment, a steel strip of ultralow carbon steel with titanium addition having a sheet thickness of 0.5 mm was used as a sheet substrate for hot dip galvanizing a zinc alloy clad steel sheet having a zinc based layer containing 0.018 wt.% Aluminum (deposited amount of cladding is 90 g / m 2 on each side), on a continuous hot dip galvanizing production line, and the resulting clad The leaf sheet was used as a starting sheet for chemical treatment.
[0098] Поверхность исходного листа для химической обработки обезжирили и высушили. Затем каждый из растворов для химической обработки №№ 19-50, показанных в Таблицах 2-1, 2-2, 3-1, 3-2, 4-1 и 4-2, наносили на поверхность исходного листа для химической обработки, и непосредственно после этого нагревали и высушивали при низкой температуре (температуре стальной полосы 40 или 80°С) с использованием электрической канальной сушильной печи с автоматизированной выгрузкой, с образованием химической конверсионной пленки. Таким образом, изготовили химически обработанные стальные листы №№ 107-170.[0098] The surface of the base sheet for chemical treatment was degreased and dried. Then, each of the chemical treatment solutions No. 19-50 shown in Tables 2-1, 2-2, 3-1, 3-2, 4-1 and 4-2 was applied to the surface of the initial sheet for chemical treatment, and immediately after that, it was heated and dried at a low temperature (temperature of a steel strip of 40 or 80 ° C) using an electric channel drying oven with automated unloading, with the formation of a chemical conversion film. Thus, chemically treated steel sheets No. 107-170 were manufactured.
[0099] Для испытательных образцов, вырезанных из каждого химически обработанного стального листа, идентифицировали структуру химической конверсионной пленки; определили процентную долю пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в пленке; измерили осажденное количество пленки; и подвергли испытательные образцы испытанию на коррозионную стойкость и испытанию на стойкость к почернению. Использованные растворы для химической обработки, доля каждого элемента в химической конверсионной пленке, результаты испытаний на коррозионную стойкость и результаты испытаний на стойкость к почернению для каждого химически обработанного стального листа показаны в Таблицах 12-1, 12-2, 13-1, 13-2, 14-1, 14-2, 15-1 и 15-2. Следует отметить, что доля каждого элемента в химической конверсионной пленке представлена в частях по массе каждого элемента в расчете на 100 частей по массе циркония.[0099] For test samples cut from each chemically treated steel sheet, the structure of the chemical conversion film was identified; determined the percentage of pentavalent vanadium based on vanadium mixed valence in the film; the deposited amount of the film was measured; and subjected the test samples to a corrosion test and a blackening test. The solutions used for chemical treatment, the proportion of each element in the chemical conversion film, the corrosion test results and the blackening test results for each chemically treated steel sheet are shown in Tables 12-1, 12-2, 13-1, 13-2 , 14-1, 14-2, 15-1, and 15-2. It should be noted that the proportion of each element in a chemical conversion film is presented in parts by weight of each element per 100 parts by weight of zirconium.
[0100] Таблица 12-1[0100] Table 12-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
(частей по массе)The proportion of each element in a chemically processed film
(parts by weight)
Таблица 12-2Table 12-2
[0101] Таблица 13-1[0101] Table 13-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
Таблица 13-2Table 13-2
[0102] Таблица 14-1[0102] Table 14-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
Таблица 14-2Table 14-2
[0103] Таблица 15-1[0103] Table 15-1
(мг/м2)Precipitated film amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
Таблица 15-2Table 15-2
[0104] Как очевидно из Таблиц 12-1, 12-2, 13-1, 13-2, 14-1, 14-2, 15-1 и 15-2, может быть показано, что все химически обработанные стальные листы, каждый из которых имеет химическую конверсионную пленку, в которой процентная доля пятивалентного ванадия в расчете на ванадий смешанной валентности в химической конверсионной пленке составляет 0,7 или более, и которая включает в себя первый химический конверсионный слой, содержащий ванадий, молибден и фосфор, и второй химический конверсионный слой, размещенный на первом химическом конверсионном слое и содержащий оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов, причем химическая конверсионная пленка размещена на поверхности стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка, имеющего плакирующий слой на основе цинка, содержащий от 0,1 до 22,0 мас.% алюминия, имеют благоприятные коррозионную стойкость и стойкость к почернению. Химическую конверсионную пленку получают нанесением раствора для химической обработки, который содержит водорастворимый молибдат, соль ванадия, амин, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов и фосфат, в котором молярное отношение молибдена к ванадию составляет от 0,4 до 5,5, и молярное отношение амина к ванадию составляет 0,3 или более, на стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка, с последующей сушкой. Благоприятные коррозионная стойкость и стойкость к почернению химически обработанных стальных листов получаются в широком диапазоне величин осажденного количества химической конверсионной пленки, даже когда раствор для химической обработки высушивают при относительно низкой температуре сушки.[0104] As is evident from Tables 12-1, 12-2, 13-1, 13-2, 14-1, 14-2, 15-1 and 15-2, it can be shown that all chemically treated steel sheets, each of which has a chemical conversion film in which the percentage of pentavalent vanadium based on mixed valence vanadium in the chemical conversion film is 0.7 or more, and which includes a first chemical conversion layer containing vanadium, molybdenum and phosphorus, and a second chemical conversion layer located on the first chemical conversion layer and containing approx oat element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements, and the chemical conversion film is placed on the surface of the zinc-coated cladding steel sheet having a zinc-based cladding layer containing from 0.1 to 22.0 wt.% aluminum, have favorable corrosion resistance and resistance to blackening. A chemical conversion film is obtained by applying a chemical treatment solution that contains water-soluble molybdate, a vanadium salt, an amine, an oxoate of an element of
[0105] Из вышеуказанных результатов может быть показано, что химически обработанный стальной лист согласно настоящему изобретению имеет превосходные коррозионную стойкость обработанной части и стойкость к почернению, даже когда раствор для химической обработки высушивают при относительно низкой температуре сушки и в течение короткого периода времени.[0105] From the above results, it can be shown that the chemically treated steel sheet according to the present invention has excellent corrosion resistance of the treated part and resistance to blackening, even when the chemical treatment solution is dried at a relatively low drying temperature and for a short period of time.
[0106] [Пример 4][0106] [Example 4]
[Приготовление раствора № 51 для химической обработки][Preparation of solution No. 51 for chemical treatment]
Молибдат аммония, пентаоксид ванадия, этаноламин, карбонат аммония-циркония (AZC), гидрофосфат аммония, которые показаны в Таблице 1, и воду смешали так, что концентрации являются такими, как показано в Таблицах 16-1 и 16-2, для получения раствора № 51 для химической обработки. Состав и цвет каждого раствора для химической обработки показаны в Таблицах 16-1 и 16-2. В Таблице 16-2 «Mo/V» обозначает молярное отношение элементарного молибдена к элементарному ванадию, и «амин/V» обозначает молярное отношение амина к элементарному ванадию.Ammonium molybdate, vanadium pentoxide, ethanolamine, ammonium zirconium carbonate (AZC), ammonium hydrogen phosphate, which are shown in Table 1, and water were mixed so that the concentrations are as shown in Tables 16-1 and 16-2, to obtain a solution No. 51 for chemical processing. The composition and color of each chemical treatment solution are shown in Tables 16-1 and 16-2. In Table 16-2, “Mo / V” refers to the molar ratio of elemental molybdenum to elemental vanadium, and “amine / V” refers to the molar ratio of amine to elemental vanadium.
[0107] [Приготовление растворов №№ 52-57 для химической обработки][0107] [Preparation of solutions No. 52-57 for chemical treatment]
Каждый из растворов №№ 52-57 для химической обработки получили таким же способом, как раствор № 51 для химической обработки, за исключением того, что концентрацию молибдена, тип соли ванадия и концентрацию ванадия, тип и концентрацию амина, концентрацию циркония, и тип фосфата и концентрацию фосфата изменяли, как показано в Таблицах 16-1 и 16-2.Each of the solutions No. 52-57 for chemical treatment was obtained in the same way as the solution No. 51 for chemical treatment, except that the concentration of molybdenum, the type of vanadium salt and the concentration of vanadium, the type and concentration of amine, the concentration of zirconium, and the type of phosphate and the phosphate concentration was changed as shown in Tables 16-1 and 16-2.
[0108] Таблица 16-1[0108] Table 16-1
(г/л)Mo concentration
(g / l)
(г/л)V concentration
(g / l)
(г/л)Concentration
(g / l)
(молярное отношение)Mo / V
(molar ratio)
(молярное отношение)Amine / v
(molar ratio)
(г/л)Zr concentration
(g / l)
(г/л)P concentration
(g / l)
[0109] [Приготовление растворов №№ 58-64 для химической обработки][0109] [Preparation of solutions No. 58-64 for chemical treatment]
Каждый из растворов №№ 58-64 для химической обработки получили таким же путем, как растворы №№ 1-57 для химической обработки, за исключением того, что органическую смолу в качестве гидрофильной смолы дополнительно примешивают так, что органическая смола имеет концентрацию, как показано в Таблицах 17-1 и 17-2. В Таблице 17-2 показанные «AR» обозначает акриловую смолу, «PO» обозначает полиолефин, «ER» обозначает эпоксидную смолу, и «PU» обозначает полиуретан. В дополнение, количество органической смолы в Таблице 17-2 представляет собой количество (мас.%) органической смолы в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки.Each of the solutions No. 58-64 for chemical processing was obtained in the same way as the solutions No. 1-57 for chemical treatment, except that the organic resin as a hydrophilic resin was further admixed so that the organic resin has a concentration as shown in Tables 17-1 and 17-2. In Table 17-2 shown, “AR” means acrylic resin, “PO” means polyolefin, “ER” means epoxy, and “PU” means polyurethane. In addition, the amount of organic resin in Table 17-2 represents the amount (wt.%) Of organic resin based on the total amount of vanadium and molybdenum in the chemical treatment solution.
[0110] Следует отметить, что в качестве «акриловой смолы» использовали «Voncoat 40-418EF» производства фирмы DIC Corporation («Voncoat» представляет зарегистрированную торговую марку этой компании); в качестве «полиолефина» применяли «Zaikthene» A type-AC, производства фирмы Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. («Zaikthene» представляет зарегистрированную торговую марку этой компании); в качестве «эпоксидной смолы» использовали «Adeka Resin EM-0434AN» производства фирмы Adeka Corporation («Adeka Resin» представляет зарегистрированную торговую марку этой компании); и в качестве «полиуретана» применяли «Adeka Bontighter HUX-232» производства фирмы Adeka Corporation («Adeka Bontighter» представляет зарегистрированную торговую марку этой компании).[0110] It should be noted that “Voncoat 40-418EF” manufactured by DIC Corporation (“Voncoat” is a registered trademark of this company) was used as an “acrylic resin”; Zaikthene A type-AC, manufactured by Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., was used as the “polyolefin”. ("Zaikthene" represents the registered trademark of this company); Adeka Resin EM-0434AN manufactured by Adeka Corporation was used as the “epoxy resin” (Adeka Resin represents the registered trademark of this company); and “Adeka Bontighter HUX-232” manufactured by Adeka Corporation was used as “polyurethane” (“Adeka Bontighter” is a registered trademark of this company).
[0111] [Приготовление растворов №№ 65 и 66 для химической обработки][0111] [Preparation of solutions No. 65 and 66 for chemical treatment]
Каждый из растворов №№ 65 и 66 для химической обработки получили таким же путем, как раствор № 51 для химической обработки, за исключением того, что концентрацию молибдена, тип соли ванадия и концентрацию ванадия, тип и концентрацию амина, концентрацию циркония, тип фосфата и концентрацию фосфата, тип и концентрацию органической смолы изменяли, как показано в Таблицах 17-1 и 17-2Each of solutions No. 65 and 66 for chemical treatment was obtained in the same way as solution No. 51 for chemical treatment, except that the concentration of molybdenum, the type of vanadium salt and the concentration of vanadium, the type and concentration of amine, the concentration of zirconium, the type of phosphate and phosphate concentration, type and concentration of the organic resin were varied as shown in Tables 17-1 and 17-2
[0112] Таблица 17-1[0112] Table 17-1
(г/л)Mo concentration
(g / l)
(г/л)V concentration
(g / l)
(г/л)Concentration
(g / l)
(г/л))Zr concentration
(g / l))
Таблица 17-2Table 17-2
(молярное отношение)Mo / V
(molar ratio)
(молярное отношение)Amine / v
(molar ratio)
(г/л)P concentration
(g / l)
(г/л)Concentration
(g / l)
[0113] [Приготовление растворов №№ 67-73 для химической обработки][0113] [Preparation of solutions No. 67-73 for chemical treatment]
Каждый из растворов №№ 67-73 для химической обработки получили таким же путем, как растворы №№ 51-57 для химической обработки, за исключением того, что соединение фтора, которое генерирует фторид-ион или металлофторидный ион в воде, дополнительно примешивают так, что соединение фтора имеет концентрацию, как показано в Таблицах 18-1 и 18-2. Количество соединения фтора в Таблице 18-2 представляет собой количество (мас.%) элементарного фтора в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки. Элементарный фтор обусловлен фторид-ионом или металлофторидным ионом в растворе для химической обработки.Each of the solutions No. 67-73 for chemical treatment was obtained in the same way as the solutions No. 51-57 for chemical treatment, except that the fluorine compound that generates the fluoride ion or metal fluoride ion in water is additionally mixed as follows. that the fluorine compound has a concentration as shown in Tables 18-1 and 18-2. The amount of fluorine compound in Table 18-2 is the amount (wt.%) Of elemental fluorine based on the total amount of vanadium and molybdenum in the solution for chemical treatment. Elementary fluorine is caused by a fluoride ion or metal fluoride ion in a solution for chemical treatment.
[0114] Таблица 18-1[0114] Table 18-1
(г/л)Mo concentration
(g / l)
(г/л)V concentration
(g / l)
(г/л)Concentration
(g / l)
(г/л)Zr concentration
(g / l)
Таблица 18-2Table 18-2
(молярное отношение)Mo / V
(molar ratio)
(молярное отношение)Amine / v
(molar ratio)
(г/л)P concentration
(g / l)
(г/л)Concentration
(g / l)
[0115] [Приготовление растворов №№ 74-80 для химической обработки][0115] [Preparation of solutions No. 74-80 for chemical treatment]
Каждый из растворов №№ 74-80 для химической обработки получили таким же путем, как растворы №№ 51-57 для химической обработки, за исключением того, что соединение кремния, которое образует силанольную группу в воде, дополнительно примешивают так, что соединение кремния имеет концентрацию, как показано в Таблицах 19-1 и 19-2. Количество соединения кремния в Таблице 19-2 представляет собой количество (мас.%) элементарного кремния в расчете на общее количество ванадия и молибдена в растворе для химической обработки. Элементарный кремний обусловлен силанольной группой в растворе для химической обработки.Each of the solutions No. 74-80 for chemical treatment was obtained in the same way as the solutions No. 51-57 for chemical treatment, except that the silicon compound that forms the silanol group in water is further mixed so that the silicon compound has concentration as shown in Tables 19-1 and 19-2. The amount of silicon compound in Table 19-2 is the amount (wt.%) Of elemental silicon calculated on the total amount of vanadium and molybdenum in the solution for chemical treatment. Elemental silicon is due to the silanol group in the solution for chemical treatment.
[0116] Таблица 19-1[0116] Table 19-1
(г/л)Mo concentration
(g / l)
(г/л)V concentration
(g / l)
(г/л)Concentration
(g / l)
(г/л)Zr concentration
(g / l)
Таблица 19-2Table 19-2
(молярное отношение)Mo / V
(molar ratio)
(молярное отношение)Amine / v
(molar ratio)
(г/л)P concentration
(g / l)
(г/л)Concentration
(g / l)
[0117] Следует отметить, что для того, чтобы предотвратить восстановление ванадия при приготовлении раствора для химической обработки, соль ванадия добавляли и растворяли в водном растворе, имеющем температуру жидкости 40°С или ниже, содержащем амин. Как предполагается, поскольку цвет каждого раствора для химической обработки является желтым, валентное состояние ванадия, содержащегося в каждом растворе для химической обработки, является пятивалентным (V5+).[0117] It should be noted that in order to prevent the recovery of vanadium in the preparation of a solution for chemical treatment, a vanadium salt was added and dissolved in an aqueous solution having a liquid temperature of 40 ° C or lower containing an amine. As expected, since the color of each chemical treatment solution is yellow, the valence state of the vanadium contained in each chemical treatment solution is pentavalent (V 5+ ).
[0118] [Получение химически обработанных стальных листов №№ 171-200][0118] [Obtaining chemically treated steel sheets No. 171-200]
Поверхность исходного листа для химической обработки обезжирили и высушили. Затем раствор для химической обработки № 51, показанный в Таблицах 16-1 и 16-2, наносили на поверхность исходного листа для химической обработки в количестве осажденного количества конверсионной пленки, показанной в Таблице 20-1, и непосредственно после этого нагревали и высушивали при температуре сушки (температуре стальной полосы) 40°С в течение 2 секунд с использованием электрической канальной сушильной печи с автоматизированной выгрузкой, с образованием химической конверсионной пленки. Таким образом изготовили химически обработанный стальной лист № 171.The surface of the initial sheet for chemical treatment was degreased and dried. Then, the chemical treatment solution No. 51, shown in Tables 16-1 and 16-2, was applied to the surface of the initial sheet for chemical treatment in the amount of the deposited amount of the conversion film shown in Table 20-1, and immediately after that it was heated and dried at a temperature drying (steel strip temperature) 40 ° C for 2 seconds using an electric channel drying oven with automated unloading, with the formation of a chemical conversion film. In this way, a chemically treated steel sheet No. 171 was made.
[0119] Далее, растворы №№ 52-80 для химической обработки использовали вместо раствора № 51 для химической обработки для соответствующего получения химически обработанных стальных листов №№ 172-200 таким же путем, как для химически обработанного стального листа № 51, за исключением того, что растворы для химической обработки наносили на исходный лист для химической обработки в количествах осаждения, показанных в Таблице 20-1 или 21-1, и нагревали и высушивали при температуре сушки, показанной в Таблице 20-1 или 21-1. Следует отметить, что продолжительность сушки составляет 6 секунд, когда температура сушки составляет 80°С.[0119] Further, solutions No. 52-80 for chemical treatment were used instead of solution No. 51 for chemical treatment to obtain chemically treated steel sheets No. 172-200 in the same way as for chemically treated steel sheet No. 51, except that the chemical treatment solutions were applied to the chemical treatment source sheet in the amount of precipitation shown in Table 20-1 or 21-1, and heated and dried at the drying temperature shown in Table 20-1 or 21-1. It should be noted that the drying time is 6 seconds when the drying temperature is 80 ° C.
[0120] [Измерение и оценка химически обработанных стальных листов][0120] [Measurement and evaluation of chemically treated steel sheets]
Для испытательных образцов, вырезанных из каждого химически обработанного стального листа, идентифицировали структуру химической конверсионной пленки, и испытательные образцы подвергли испытанию на коррозионную стойкость и испытанию на стойкость к почернению таким же путем, как в Примере 1.For test samples cut from each chemically treated steel sheet, the structure of the chemical conversion film was identified, and the test samples were tested for corrosion resistance and the test for resistance to blackening in the same way as in Example 1.
[0121] В результате на перечисленных в Примерах химически обработанных стальных листах было подтверждено, что двухслойная структура (то есть первый и второй химические конверсионные слои), подобно химически обработанному стальному листу № 17, например, содержит ванадий, молибден и фосфор в первом химическом конверсионном слое, и оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов во втором химическом конверсионном слое. Однако двухслойная структура в химической конверсионной пленке не была подтверждена в каждого химически обработанных стальных листах, классифицированных в Сравнительных Примерах.[0121] As a result, it was confirmed on the chemically treated steel sheets listed in the Examples that the two-layer structure (that is, the first and second chemical conversion layers), like the chemically treated steel sheet No. 17, for example, contains vanadium, molybdenum and phosphorus in the first chemical conversion layer, and oxoate of an element of the group of 4 elements of the Periodic table of chemical elements in the second chemical conversion layer. However, the two-layer structure in the chemical conversion film was not confirmed in each chemically treated steel sheet classified in the Comparative Examples.
[0122] Тип раствора для химической обработки, количество осаждения, температура сушки, содержание молибдена, ванадия и фосфора в химической конверсионной пленке, процентная доля пятивалентного ванадия и результаты разнообразных оценок в каждом случае показаны в Таблицах 20-1, 20-2, 21-1 и 21-2. Следует отметить, что каждое компонентное соотношение молибдена, ванадия и фосфора обозначает части по массе каждого элемента в расчете на 100 частей по массе элементарного циркония.[0122] The type of solution for chemical treatment, the amount of precipitation, drying temperature, the content of molybdenum, vanadium and phosphorus in the chemical conversion film, the percentage of pentavalent vanadium and the results of various evaluations in each case are shown in Tables 20-1, 20-2, 21- 1 and 21-2. It should be noted that each component ratio of molybdenum, vanadium and phosphorus denotes parts by weight of each element per 100 parts by weight of elemental zirconium.
[0123] Таблица 20-1[0123] Table 20-1
(мг/м2)Precipitated Amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
[0124] Таблица 21-1[0124] Table 21-1
(мг/м2)Precipitated Amount
(mg / m 2 )
(°C)Drying temperature
(° C)
Таблица 21-2Table 21-2
[0125] Как очевидно из Таблиц 16-1, 16-2 и 20-1, 20-2, в химически обработанных стальных листах №№ 171-177, полученных с использованием, соответственно, растворов №№ 51-57 для химической обработки, все из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были в достаточной мере благоприятными.[0125] As is evident from Tables 16-1, 16-2 and 20-1, 20-2, in chemically treated steel sheets No. 171-177 obtained using, respectively, solutions No. 51-57 for chemical treatment, all of the corrosion resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part and the resistance to blackening were sufficiently favorable.
[0126] Однако, как очевидно из Таблиц 17-1, 17-2 и 20-1, 20-2, в химически обработанных стальных листах №№ 178-184, полученных с использованием, соответственно, растворов №№ 58-64 для химической обработки, имеющих такие же составы, как составы растворов №№ 51-57 для химической обработки, за исключением того, что они содержали гидрофильную смолу, по меньшей мере одно из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были временами недостаточными. Более конкретно, в химически обработанных стальных листах №№ 180, 182 и 183 с использованием, соответственно, растворов №№ 60, 62 и 63 для химической обработки, имеющих относительно низкую концентрацию гидрофильной смолы, все из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были в достаточной мере благоприятными. Напротив, в химически обработанных стальных листах №№ 178, 179, 181 и 184, полученных с использованием, соответственно, растворов №№ 58, 59, 61 и 64 для химической обработки, имеющих относительно высокую концентрацию гидрофильной смолы, все из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были недостаточными. Как предполагается, это обусловлено тем, что содержание гидрофильной смолы с относительно высокой концентрацией в растворе для химической обработки подавляет образование двухслойной структуры в химической конверсионной пленке.[0126] However, as is evident from Tables 17-1, 17-2 and 20-1, 20-2, in chemically treated steel sheets No. 178-184 obtained using, respectively, solutions No. 58-64 for chemical treatments having the same compositions as the compositions of solutions No. 51-57 for chemical treatment, except that they contained a hydrophilic resin, at least one of the corrosion resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part and the resistance to blackening were sometimes insufficient . More specifically, in chemically treated steel sheets No. 180, 182 and 183 using, respectively, solutions No. 60, 62 and 63 for chemical treatment having a relatively low concentration of hydrophilic resin, all of the corrosion resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part and resistance to blackening were sufficiently favorable. In contrast, in chemically treated steel sheets No. 178, 179, 181 and 184 obtained using, respectively, solutions No. 58, 59, 61 and 64 for chemical treatment having a relatively high concentration of hydrophilic resin, all of the corrosion resistance of the flat part , the corrosion resistance of the treated part and the resistance to blackening were insufficient. As expected, this is due to the fact that the content of a hydrophilic resin with a relatively high concentration in the solution for chemical treatment inhibits the formation of a two-layer structure in a chemical conversion film.
[0127] Далее, в химически обработанных стальных листах №№ 185 и 186 все из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были недостаточными. Причина этого предполагается в следующем: растворы №№ 65 и 66 для химической обработки содержат гидрофильную смолу с высокой концентрацией независимо от присутствия/отсутствия фосфора, даже если соотношения «Mo/V» и «амин/V» в растворах №№ 65 и 66 для химической обработки являются одинаковыми, и тем самым образование двухслойной структуры в химической конверсионной пленке ингибируется по той же причине, как описанная выше.[0127] Further, in chemically treated steel sheets Nos. 185 and 186, all of the corrosion resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part, and the resistance to blackening were insufficient. The reason for this is as follows: solutions No. 65 and 66 for chemical treatment contain a hydrophilic resin with a high concentration regardless of the presence / absence of phosphorus, even if the ratios of “Mo / V” and “amine / V” in solutions No. 65 and 66 for chemical treatments are the same, and thus the formation of a two-layer structure in a chemical conversion film is inhibited for the same reason as described above.
[0128] Далее, как очевидно из Таблиц 18-1, 18-2 и 21-1, 21-2, в химически обработанных стальных листах №№ 187-193, полученных с использованием, соответственно, растворов №№ 67-73 для химической обработки, имеющих такие же составы, как составы растворов №№ 51-57 для химической обработки, за исключением того, что они содержали фтор в виде фторид-иона или металлофторидного иона, по меньшей мере одно из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению временами были недостаточными. Более конкретно, в химически обработанных стальных листах №№ 189 и 190 с использованием, соответственно, растворов №№ 69 и 70 для химической обработки, имеющих относительно низкую концентрацию фтора, все из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были в достаточной мере благоприятными. Напротив, в химически обработанных стальных листах №№ 187, 188 и 191-193, полученных с использованием, соответственно, растворов №№ 67, 68 и 71-73 для химической обработки, имеющих относительно высокую концентрацию фтора, все из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были недостаточными. Как предполагается, это обусловлено содержанием фтора с относительно высокой концентрацией в растворах для химической обработки, чем подавляется образование двухслойной структуры в химической конверсионной пленке.[0128] Further, as is evident from Tables 18-1, 18-2 and 21-1, 21-2, in chemically treated steel sheets No. 187-193 obtained using, respectively, solutions No. 67-73 for chemical treatment having the same compositions as the compositions of solutions No. 51-57 for chemical treatment, except that they contained fluoride in the form of a fluoride ion or metal fluoride ion, at least one of the corrosion resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part and resistance to blackening was sometimes insufficient. More specifically, in chemically treated steel sheets No. 189 and 190 using, respectively, solutions No. 69 and 70 for chemical treatment having a relatively low fluorine concentration, all of the corrosion resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part, and the resistance to blackening were sufficiently favorable. In contrast, in chemically treated steel sheets No. 187, 188 and 191-193 obtained using, respectively, solutions No. 67, 68 and 71-73 for chemical treatment having a relatively high fluorine concentration, all of the corrosion resistance of the flat part, corrosion resistance of the treated part and resistance to blackening were insufficient. As expected, this is due to the fluorine content with a relatively high concentration in the solutions for chemical treatment, which inhibits the formation of a two-layer structure in a chemical conversion film.
[0129] Далее, как очевидно из Таблиц 19-1, 19-2 и 21-1, 21-2, в химически обработанных стальных листах №№ 194-200, полученных с использованием, соответственно, растворов №№ 74-80 для химической обработки, имеющих такие же составы, как составы растворов №№ 51-57 для химической обработки, за исключением того, что они содержали кремний, обусловленный силанольной группой, по меньшей мере одно из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению временами были недостаточными. Более конкретно, в химически обработанных стальных листах №№ 196 и 199 с использованием, соответственно, растворов №№ 76 и 79 для химической обработки, имеющих относительно низкую концентрацию кремния, все из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были в достаточной мере благоприятными. Напротив, в химически обработанных стальных листах №№ 194, 195, 197, 198 и 200, полученных с использованием, соответственно, растворов №№ 74, 75, 77, 78 и 80 для химической обработки, имеющих относительно высокую концентрацию кремния, все из коррозионной стойкости плоской части, коррозионной стойкости обработанной части и стойкости к почернению были недостаточными. Как предполагается, это обусловлено тем, что содержание кремния с относительно высокой концентрацией в растворе для химической обработки ингибирует образование двухслойной структуры в химической конверсионной пленке.[0129] Further, as is evident from Tables 19-1, 19-2 and 21-1, 21-2, in chemically treated steel sheets No. 194-200, obtained using, respectively, solutions No. 74-80 for chemical processing having the same compositions as the compositions of solutions No. 51-57 for chemical treatment, except that they contained silicon due to the silanol group, at least one of the corrosion resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part and the resistance to blackening at times were insufficient. More specifically, in chemically treated steel sheets No. 196 and 199 using, respectively, solutions No. 76 and 79 for chemical treatment having a relatively low concentration of silicon, all of the corrosion resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part and the resistance to blackening were sufficiently favorable. In contrast, in chemically treated steel sheets No. 194, 195, 197, 198, and 200, obtained using, respectively, solutions No. 74, 75, 77, 78, and 80 for chemical treatment having a relatively high concentration of silicon, all of the corrosion the resistance of the flat part, the corrosion resistance of the treated part and the resistance to blackening were insufficient. It is assumed that this is due to the fact that the silicon content with a relatively high concentration in the solution for chemical treatment inhibits the formation of a two-layer structure in a chemical conversion film.
[0130] Как было описано выше, может быть показано, что химически обработанный стальной лист, имеющий превосходные коррозионную стойкость обработанной части и стойкость к почернению, может быть получен нанесением на стальной лист с плакирующим покрытием на основе цинка, имеющий плакирующий слой на основе цинка, содержащий от 0,1 до 22,0 мас.% алюминия, раствора для химической обработки, содержащего водорастворимый молибдат, соль ванадия, амин, оксоат элемента группы 4 элементов Периодической таблицы химических элементов и фосфатное соединение, в котором молярное отношение молибдена к ванадию составляет от 0,4 до 5,5, и молярное отношение амина к ванадию составляет 0,3 или более; и содержание гидрофильной смолы составляет не более 100 мас.%, концентрация фтора составляет не свыше 30 мас.%, или концентрация кремния составляет не более 50 мас.%, в расчете на общее количество ванадия и молибдена, даже когда раствор для химической обработки высушивают при низкой температуре и в течение короткого периода времени.[0130] As described above, it can be shown that a chemically treated steel sheet having excellent corrosion resistance of the machined part and resistance to blackening can be obtained by applying to the zinc-based cladding steel sheet having a zinc-based cladding layer, containing from 0.1 to 22.0 wt.% aluminum, a solution for chemical treatment containing water-soluble molybdate, vanadium salt, amine, oxoate of an element of
[0131] Настоящая заявка утверждает приоритет Японской Патентной Заявки № 2013-235543, поданной 14 ноября 2013 года, и Японской Патентной Заявки № 2014-231275, поданной 14 ноября 2014 года, полное содержание которых, в том числе описание и чертежи, включено здесь ссылкой.[0131] This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2013-235543, filed November 14, 2013, and Japanese Patent Application No. 2014-231275, filed November 14, 2014, the full contents of which, including the description and drawings, are incorporated herein by reference .
Промышленная применимостьIndustrial applicability
[0132] Химически обработанный стальной лист согласно настоящему изобретению имеет превосходные коррозионную стойкость и стойкость к почернению, и поэтому полезен для использования в широком круге вариантов применения, например, таких как автомобили, строительные материалы и электрические приборы домашнего обихода.[0132] The chemically treated steel sheet according to the present invention has excellent corrosion and blackening resistance, and is therefore useful for use in a wide variety of applications, such as, for example, automobiles, building materials, and household electrical appliances.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-235543 | 2013-11-14 | ||
JP2013235543 | 2013-11-14 | ||
PCT/JP2014/005750 WO2015072154A1 (en) | 2013-11-14 | 2014-11-14 | Chemical conversion treatment solution and chemically converted steel sheet |
JP2014231275A JP6272207B2 (en) | 2013-11-14 | 2014-11-14 | Chemical conversion solution |
JP2014-231275 | 2014-11-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016118622A RU2016118622A (en) | 2017-12-19 |
RU2643023C2 true RU2643023C2 (en) | 2018-01-29 |
Family
ID=53057103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118622A RU2643023C2 (en) | 2013-11-14 | 2014-11-14 | Solution for chemical conversion treatment and steel sheet subjected to chemical conversion treatment |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160237572A1 (en) |
JP (1) | JP6272207B2 (en) |
KR (2) | KR20160068920A (en) |
AU (1) | AU2014348133B2 (en) |
BR (1) | BR112016010299B1 (en) |
CA (2) | CA2927805C (en) |
MX (1) | MX2016006050A (en) |
MY (1) | MY176780A (en) |
RU (1) | RU2643023C2 (en) |
SG (1) | SG10201900594UA (en) |
WO (1) | WO2015072154A1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105723016B (en) * | 2013-11-14 | 2017-10-31 | 日新制钢株式会社 | Chemical conversion treatment liquid and chemical conversion treated steel sheet |
JP6697298B2 (en) * | 2016-03-24 | 2020-05-20 | 日鉄日新製鋼株式会社 | Surface treated hot dip plated steel sheet and method for producing the same |
JP6928573B2 (en) * | 2018-03-26 | 2021-09-01 | 日本製鉄株式会社 | Inorganic chemical conversion treatment liquid and inorganic chemical conversion treatment steel sheet |
JP2019173045A (en) * | 2018-03-26 | 2019-10-10 | 日鉄日新製鋼株式会社 | Inorganic conversion treatment solution and inorganic conversion treated steel sheet |
JP2020029623A (en) * | 2019-12-03 | 2020-02-27 | 日鉄日新製鋼株式会社 | Chemical conversion solution, and chemical conversion treated steel sheet |
EP4242345A4 (en) | 2021-01-06 | 2024-05-01 | Nippon Steel Corporation | Surface-treated steel sheet |
TWI792932B (en) | 2021-03-04 | 2023-02-11 | 日商日本製鐵股份有限公司 | surface treatment steel |
WO2024210152A1 (en) * | 2023-04-04 | 2024-10-10 | 日本製鉄株式会社 | Surface-treated steel sheet |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005226155A (en) * | 2004-01-16 | 2005-08-25 | Nisshin Steel Co Ltd | Chemically-treated steel sheet having excellent corrosion resistance and alkali resistance |
RU2378416C2 (en) * | 2005-02-02 | 2010-01-10 | Нихон Паркирайзинг Ко., Лтд. | Aquatic facility for surface treatment of metallic material, treatment method of surface and surface-treated metallic material |
RU2439197C9 (en) * | 2005-12-09 | 2013-01-20 | ХЕНКЕЛЬ АГ УНД КО.КГаА | Anti-corrosion treatment method for clear uncovered metal surfaces (versions) and acid chlorine-free water solution for treating such surfaces |
RU2504601C2 (en) * | 2008-10-28 | 2014-01-20 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Bonding paint layer with polyvinyl amines in polymer-containing aqueous acidic anticorrosion media |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000199074A (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Nippon Parkerizing Co Ltd | Deposition type surface treating liquid of rare earth- iron sintered permanent magnet, its surface treatment, and rare earth-iron sintered permanent magnet having surface treated by that surface treatment |
JP4615807B2 (en) * | 1999-12-13 | 2011-01-19 | 東洋鋼鈑株式会社 | Manufacturing method of surface-treated steel sheet, surface-treated steel sheet, and resin-coated surface-treated steel sheet |
JP3302684B2 (en) | 2000-10-16 | 2002-07-15 | 日新製鋼株式会社 | Chemical treated steel sheet with excellent corrosion resistance |
JP3851106B2 (en) * | 2000-05-11 | 2006-11-29 | 日本パーカライジング株式会社 | Metal surface treatment agent, metal surface treatment method and surface treatment metal material |
JP3868243B2 (en) | 2001-06-04 | 2007-01-17 | 新日本製鐵株式会社 | Chromate-free treated hot dip zinc-aluminum alloy plated steel sheet with excellent weldability and corrosion resistance |
JP2003277945A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-02 | Nisshin Steel Co Ltd | Nonchromium type surface treated steel sheet |
JP3927167B2 (en) | 2003-11-14 | 2007-06-06 | 日新製鋼株式会社 | Molten Mg-containing zinc alloy plated steel sheet with excellent corrosion resistance and blackening resistance |
JP4975999B2 (en) * | 2004-10-26 | 2012-07-11 | 日本パーカライジング株式会社 | Metal surface treatment agent, surface treatment method of metal material, and surface treatment metal material |
KR20070044579A (en) | 2005-10-25 | 2007-04-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | Spacer and electron emission display device having the spacer |
KR101257596B1 (en) | 2006-04-20 | 2013-04-26 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | Zinc-plated steel material coated with composite film excellent in corrosion resistance, unsusceptibility to blackening, coating adhesion, and alkali resistance |
JP5088095B2 (en) * | 2006-12-13 | 2012-12-05 | Jfeスチール株式会社 | Surface treated galvanized steel sheet with excellent corrosion resistance, blackening resistance, appearance and corrosion resistance after press molding, and aqueous surface treatment liquid for galvanized steel sheet |
JP5144660B2 (en) * | 2007-06-29 | 2013-02-13 | 日本パーカライジング株式会社 | Aqueous surface treatment solution for galvanized steel sheet and galvanized steel sheet |
JP5638191B2 (en) * | 2008-11-05 | 2014-12-10 | 日本パーカライジング株式会社 | Chemical conversion treated metal plate and manufacturing method thereof |
JP5499773B2 (en) * | 2010-02-26 | 2014-05-21 | Jfeスチール株式会社 | Surface treatment liquid for galvanized steel sheet, galvanized steel sheet and method for producing the same |
JP2013235543A (en) | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | Design support system and design support method |
JP6107427B2 (en) | 2013-05-29 | 2017-04-05 | アイシン精機株式会社 | Vehicle rear wheel steering device |
-
2014
- 2014-11-14 CA CA2927805A patent/CA2927805C/en active Active
- 2014-11-14 KR KR1020167012305A patent/KR20160068920A/en active Application Filing
- 2014-11-14 WO PCT/JP2014/005750 patent/WO2015072154A1/en active Application Filing
- 2014-11-14 JP JP2014231275A patent/JP6272207B2/en active Active
- 2014-11-14 US US15/030,228 patent/US20160237572A1/en not_active Abandoned
- 2014-11-14 SG SG10201900594UA patent/SG10201900594UA/en unknown
- 2014-11-14 RU RU2016118622A patent/RU2643023C2/en active
- 2014-11-14 BR BR112016010299-1A patent/BR112016010299B1/en active IP Right Grant
- 2014-11-14 KR KR1020177022835A patent/KR20170097792A/en not_active Application Discontinuation
- 2014-11-14 MY MYPI2016701441A patent/MY176780A/en unknown
- 2014-11-14 MX MX2016006050A patent/MX2016006050A/en unknown
- 2014-11-14 AU AU2014348133A patent/AU2014348133B2/en active Active
- 2014-11-14 CA CA3026697A patent/CA3026697C/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005226155A (en) * | 2004-01-16 | 2005-08-25 | Nisshin Steel Co Ltd | Chemically-treated steel sheet having excellent corrosion resistance and alkali resistance |
RU2378416C2 (en) * | 2005-02-02 | 2010-01-10 | Нихон Паркирайзинг Ко., Лтд. | Aquatic facility for surface treatment of metallic material, treatment method of surface and surface-treated metallic material |
RU2439197C9 (en) * | 2005-12-09 | 2013-01-20 | ХЕНКЕЛЬ АГ УНД КО.КГаА | Anti-corrosion treatment method for clear uncovered metal surfaces (versions) and acid chlorine-free water solution for treating such surfaces |
RU2504601C2 (en) * | 2008-10-28 | 2014-01-20 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Bonding paint layer with polyvinyl amines in polymer-containing aqueous acidic anticorrosion media |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015117433A (en) | 2015-06-25 |
CA3026697C (en) | 2021-03-02 |
KR20170097792A (en) | 2017-08-28 |
MX2016006050A (en) | 2016-07-18 |
JP6272207B2 (en) | 2018-01-31 |
CA2927805A1 (en) | 2015-05-21 |
SG10201900594UA (en) | 2019-02-27 |
US20160237572A1 (en) | 2016-08-18 |
AU2014348133A1 (en) | 2016-05-12 |
CA2927805C (en) | 2019-03-05 |
RU2016118622A (en) | 2017-12-19 |
AU2014348133B2 (en) | 2017-10-12 |
MY176780A (en) | 2020-08-21 |
CA3026697A1 (en) | 2015-05-21 |
KR20160068920A (en) | 2016-06-15 |
BR112016010299A2 (en) | 2017-08-08 |
WO2015072154A1 (en) | 2015-05-21 |
BR112016010299B1 (en) | 2021-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2643023C2 (en) | Solution for chemical conversion treatment and steel sheet subjected to chemical conversion treatment | |
RU2728357C1 (en) | Corrosion inhibiting sol-gel compositions | |
EP1841898B1 (en) | Rinsable metal pretreatment methods and compositions | |
JP4683582B2 (en) | Water-based metal material surface treatment agent, surface treatment method and surface treatment metal material | |
RU2418098C2 (en) | Material of zinc containing clad steel with composite coating distinguished with excellent corrosion and blackening resistance, adhesion of coating and alkali resistance | |
KR20140010083A (en) | Aqueous solution and method for the formation of a passivation layer | |
EP1206977A2 (en) | Process for providing coatings on a metallic surface | |
KR20210062720A (en) | Systems and methods for treating a metal substrate | |
TWI641700B (en) | Insulation coating of electromagnetic steel plate | |
JP6884083B2 (en) | Chemical conversion steel sheet | |
ES2942284T3 (en) | Enhanced protective pretreatment against corrosion of a metal surface, containing steel, galvanized steel, aluminium, an aluminum alloy, magnesium and/or a zinc-magnesium alloy | |
US20210071304A1 (en) | Surface Treatment Agent, and Aluminum or Aluminum Alloy Material Having Surface Treatment Coating and Method of Producing the Same | |
JP2023133377A (en) | System for treating metal substrate | |
JP2017014594A (en) | Galvanized steel plate excellent in corrosion resistance | |
CN109983160A (en) | For the pretreated composition of aluminium surface Chrome-free and method | |
MX2008000635A (en) | Metallic material having chromate-free-treated surface excellent in corrosion resistance, heat resistance, anti-fingerprint property, conductivity, coating property and black deposit resistance during processing. |