TWI510362B - 鍍Ｎｉ鋼板及鍍Ｎｉ鋼板之製造方法 - Google Patents

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Morio Yanagihara
Makoto Kawabata
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Description

鍍Ni鋼板及鍍Ni鋼板之製造方法 發明領域
本發明是有關於鍍Ni鋼板及鍍Ni鋼板之製造方法。
本申請案是基於2013年4月30日在日本申請之特願2013-95785號而主張優先權，將其內容援用於此。
 發明背景
在鎳(Ni)鍍敷上形成有包含鋯(Zr)、磷(P)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、錳(Mn)、鋁(Al)等各種元素之化學轉化處理皮膜之容器用鋼板是作為用於製造以飲料、食品之保存為目的之金屬容器之金屬材料之一來使用(例如，參考專利文獻1~專利文獻3)。如此之具有化學轉化處理皮膜之鍍Ni鋼板是具有鍍Ni造成之優異熔接性、化學轉化處理皮膜造成之膜與塗料之優異密接性。
專利文獻4揭示有實施Ni打底鍍敷、經過洗淨步驟而形成鍍Ni，藉此提高鍍Ni之密接性之技術。該鍍Ni鋼板是作為彩色陰極射線管之框素材之一來使用，可發揮鍍Ni造成之優異熔接性、Ni打底鍍敷造成之優異鍍敷密接 性。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平11-106952號公報
專利文獻2：日本特開平11-106954號公報
專利文獻3：日本特開2007-284789號公報
專利文獻4：日本特開平6-330375號公報
 發明概要
然而，專利文獻1~3記載之鍍Ni鋼板缺乏對酸性飲料等腐蝕性強之內容物之耐蝕性。所以，該等鍍Ni鋼板主要是使用在如飲料罐之3片熔接罐用罐身材料等之腐蝕性弱之內容物用之罐材料，有無法作為腐蝕性強之內容物用之罐材料來使用之問題。
專利文獻4記載之鍍Ni鋼板是使用所謂之瓦特浴來形成鍍Ni層，使用到瓦特浴之鍍Ni是即便使鍍Ni量增加，表面之凹凸亦只會變粗大而不形成緻密之皮膜，因為皮膜缺陷之存在而耐蝕性不提升。另外，藉由不包含氯化物離子之瓦特浴所形成之鍍Ni雖然緻密，但因為表面之凹凸少，故熔接性下降。
有人提案使化學轉化處理皮膜之量增加來作為使容器用鋼板之鍍Ni之耐蝕性提升之方法之一。然而，因為Zr、P、Cr、Ti、Mn、Al等之化合物之化學轉化處理是絕 緣性之化學轉化處理，故熔接性下降。
如此，習知之方法是難以兼顧耐蝕性與熔接性。
另外，容器用鋼板在使鍍Ni、化學轉化處理皮膜之量增加的情況下有製造成本上昇之問題。
因此，期望具有可對腐蝕性高之內容物使用之耐蝕性與製罐之際之熔接性、且經濟性優異之鍍Ni鋼板。
於是，本發明是鑑於上述問題而建構之發明，本發明之目的是提供具有較優異之耐蝕性及熔接性、且經濟性優異之鍍Ni鋼板及鍍Ni鋼板之製造方法。
本發明是為了達成上述目的而建構之發明，其要旨是如下所述。
(1)本發明之第一態樣是一種鍍Ni鋼板，具備：鋼板；第1鍍Ni層，係形成於前述鋼板之至少單面，且含有Ni；及第2鍍Ni層，係形成於前述第1鍍Ni層上，且含有Ni。前述第1鍍Ni層與前述第2鍍Ni層之界面的中心線平均粗糙度Ra是低於0.1μm，前述第2鍍Ni層表面的中心線平均粗糙度Ra為0.1μm~100μm，前述第1鍍Ni層及前述第2鍍Ni層整體之Ni附著量，以金屬Ni換算為每個單面20mg/m2 ~2500mg/m2 。
(2)上述(1)記載之鍍Ni鋼板中，前述第1鍍Ni層之氯的含量亦可是0~100ppm。
(3)上述(1)或(2)記載之鍍Ni鋼板中，前述第1鍍Ni層之Ni附著量，亦可以金屬Ni換算為每個單面 15mg/m2 ~2000mg/m2 ；前述第2鍍Ni層之Ni附著量，亦可以金屬Ni換算為每個單面5mg/m2 ~500mg/m2 。
(4)上述(1)~(3)中任一項記載之鍍Ni鋼板，亦可在前述第2鍍Ni層上更具備化學轉化處理皮膜層，該化學轉化處理皮膜層包含鉻氧化物、鋯化合物、磷酸化合物、鈦氧化物、鋁氧化物及錳氧化物之至少一種。
(5)上述(1)~(4)中任一項記載之鍍Ni鋼板中，前述Ni附著量亦可以金屬Ni換算為每個單面400mg/m2 ~1000mg/m2 。
(6)上述(1)~(5)中任一項記載之鍍Ni鋼板中，前述第1鍍Ni層之前述Ni附著量亦可以金屬Ni換算為是每個單面300mg/m2 ~800mg/m2 ；前述第2鍍Ni層之前述Ni附著量亦可以金屬Ni換算為每個單面100mg/m2 ~200mg/m2 。
(7)上述(1)~(6)中任一項記載之鍍Ni鋼板中，：前述第2鍍Ni層之表面亦可具有在前述鋼板之厚度方向上高低差為1μm~10μm之凹凸。
(8)本發明之第二態樣是一種鍍Ni鋼板之製造方法，其包含：第1鍍敷步驟，係在第1鍍Ni浴中對鋼板進行電解處理而於該鋼板上形成第1鍍Ni層，該第1鍍Ni浴包含Ni離子5g/L以上且60g/L以下、硫酸離子20g/L以上且300g/L以下、硼酸離子10g/L以上且60g/L以下、及氯化物離子低於0.5g/L；及第2鍍敷步驟，係在第2鍍Ni浴中對經形成有前述第1鍍Ni層之前述鋼板進行電解處理而於該第1鍍Ni層上形成第2鍍Ni層，該第2鍍Ni浴包含Ni離子5g/L以上且60g/L以下、硫 酸離子20g/L以上且300g/L以下、硼酸離子10g/L以上且60g/L以下、及氯化物離子10g/L以上且60g/L以下。前述第1鍍Ni浴及前述第2鍍Ni浴之溫度分別是10℃以上且低於90℃，前述第1鍍敷步驟及前述第2鍍敷步驟分別藉由1.0A/dm2 以上且100A/dm2 以下之電流密度，以0.2秒以上且150秒以下之電解處理時間進行前述電解處理。
(9)上述(8)記載之鍍Ni鋼板之製造方法，亦可在前述第1鍍敷步驟與前述第2鍍敷步驟之間不設沖洗(rinse)步驟。
根據上述之態樣，藉由在鋼板之表面形成2種類之鍍Ni層，提供具有較優異之耐蝕性及熔接性、且經濟性優異之鍍Ni鋼板成為可能。
10‧‧‧鍍Ni鋼板
101‧‧‧鋼板
103‧‧‧第1鍍Ni層
105‧‧‧第2鍍Ni層
107‧‧‧化學轉化處理皮膜層
201‧‧‧第1鍍Ni浴
203‧‧‧第2鍍Ni浴
205、207‧‧‧電極
209‧‧‧沖洗浴
圖1A是示意地顯示與本發明實施形態相關之鍍Ni鋼板的說明圖。
圖1B是示意地顯示與該實施形態相關之鍍Ni鋼板的說明圖。
圖2A是示意地顯示與該實施形態相關之鍍Ni鋼板的說明圖。
圖2B是示意地顯示與該實施形態相關之鍍Ni鋼板的說明圖。
圖3是示意地顯示與該實施形態相關之鍍Ni鋼板的說明圖。
圖4是用於說明與該實施形態相關之鍍Ni鋼板之製造 方法之流程之一例的流程圖。
圖5A是用於說明與該實施形態相關之鍍Ni鋼板之製造方法的說明圖。
圖5B是用於說明與該實施形態相關之鍍Ni鋼板之製造方法的說明圖。
 用以實施發明之形態
以下一面參考圖面一面詳細地說明與本發明之實施形態相關之鍍Ni鋼板及鍍Ni鋼板之製造方法。附帶一提，在本說明書及圖面中，實質上具有相同機能構成之構成要素是藉由賦予相同之符號而省略重複說明。
[關於鍍Ni鋼板之構成]
首先，一面參考圖1A~圖2B一面詳細地說明與本發明之實施形態相關之鍍Ni鋼板之構成。圖1A~圖2B是示意地顯示從側面看與本實施形態相關之鍍Ni鋼板的情況下之構成的說明圖。
與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10是如圖1A及圖1B所示，具備鋼板101、第1鍍Ni層103、第2鍍Ni層105。第1鍍Ni層103及第2鍍Ni層105可以是如圖1A所示地僅形成在鋼板101之其中一方之表面，亦可是如圖1B所示地形成在鋼板101之相互對向之二個表面。
[關於鋼板101]
鋼板101是作為與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10之母材來使用。本實施形態使用之鋼板101並未特別地限定，可 使用通常、作為容器材料來使用之公眾所知悉之鋼板。該公眾所知悉之鋼板之製造方法與材質亦並未特別限定，可以是由通常之鋼片製造步驟經過熱軋壓、酸洗、冷軋壓、退火、調質軋壓等公眾所知悉之步驟而製造。另外，鋼板101之表面粗糙度亦未特別地限定，只要是在經過如上述之步驟而製造之一般之鋼板之表面粗糙度之範圍內即可。
[關於第1鍍Ni層103]
如圖1A及圖1B所示，第1鍍Ni層103形成於鋼板101之表面上。第1鍍Ni層103是含有Ni(以Ni為主體)之不溶性鍍Ni層。關於電鍍鎳浴，以Ni離子、硫酸離子、氯化物離子及硼酸離子為主成分之瓦特浴是受人所熟知，該第1鍍Ni層103是使用從瓦特浴去除氯化物離子之浴來形成。所以，第1鍍Ni層103是不含有氯(Cl)之鍍Ni層。不過，低於0.5g/L之含量的話，則鍍敷浴中亦可含有氯化物離子。此情況下，第1鍍Ni層雖然會含有氯，但只要第1鍍Ni層之氯含量為100ppm以下，則不影響鍍Ni鋼板之耐蝕性與熔接性。
使用如此之鍍Ni浴而形成之第1鍍Ni層103是具有極為緻密之表面，且具有源於緻密之表面之優異耐蝕性。第1鍍Ni層103之表面粗糙度(換句話說，第1鍍Ni層103與後述之第2鍍Ni層105之界面之粗糙度)以中心線平均粗糙度Ra來說是低於0.1μm。
第1鍍Ni層103之表面粗糙度Ra為0.1μm以上的情況下，因為無法獲得可抵抗腐蝕性高之內容物之耐蝕性，故不佳。另外，因為第1鍍Ni層103之表面粗糙度Ra之值越 小則越具有優異之耐蝕性，故並未特別規定其下限值。然而，測定中心線平均粗糙度Ra之裝置之測定極限是10nm程度，比該測定極限更小之表面粗糙度Ra是無法測定。因此，由測定極限之觀點，第1鍍Ni層103之表面粗糙度Ra之下限值可取10nm程度。
[關於第2鍍Ni層105]
如圖1A及圖1B所示，第2鍍Ni層105形成於第1鍍Ni層103上。第2鍍Ni層105是含有Ni(以Ni為主體)之可溶性鍍Ni層。該第2鍍Ni層105是使用以Ni離子、硫酸離子、氯化物離子及硼酸離子為主成分之所謂之瓦特浴而形成。所以，與第1鍍Ni層103不同，第2鍍Ni層105是含有氯之鍍Ni層。
使用瓦特浴而形成之第2鍍Ni層105之表面是如 圖3所示地具有各凹凸之平均高度h為0.1μm~100μm之凹凸(亦即，中心線平均粗糙度Ra為0.1μm~100μm之凹凸)。因為該凹凸是成為熔接時之通電之起點，故藉由設第2鍍Ni層105，實現良好之熔接性成為可能。
凹凸低於0.1μm的情況下，第2鍍Ni層105之表面 會變得過於平坦而造成熔接性下降，故不佳。另外，凹凸超過100μm的情況下，於外觀產生不均，故不佳。第2鍍Ni層105之表面之凹凸(在鋼板之厚度方向上之平均高低差)更宜為1μm~10μm。
如此，與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10是藉由將 具有緻密且平坦之表面之第1鍍Ni層103設在鋼板101之表面側而實現優異之耐蝕性，並藉由具有大凹凸之表面之第2 鍍Ni層105而實現優異之熔接性。藉此，即便鋼板101之表面粗糙度為0.1~5μm程度，可藉由鋼板101之粗糙度之頂點部分之第2鍍Ni層105之凹凸部在熔接時發揮良好之通電性而維持熔接性。另外，即便鋼板101之表面粗糙度為0.1~5μm程度，在第2鍍Ni層105之下層形成之第1鍍Ni層103可維持優異之耐蝕性。所以，與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10可不根據鋼板101之表面粗糙度而實現優異之耐蝕性及熔接性。
[關於Ni附著量]
在與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10，第1鍍Ni層103與第2鍍Ni層105合計之Ni附著量，每個單面以金屬Ni換算為20mg/m2 ~2500mg/m2 。Ni附著量低於20mg/m2 的情況下，因為無法實現如上述之耐蝕性及熔接性，故不佳。另外，Ni附著量超過2500mg/m2 的情況下，因為如上述之耐蝕性及熔接性飽和，故經濟上不佳。
特別是，在每個單面以金屬Ni換算第1鍍Ni層是15mg/m2 ~2000mg/m2 、第2鍍Ni層是5mg/m2 ~500mg/m2 之組合時，可實現優異之耐蝕性及熔接性。
附帶一提，藉由將第1鍍Ni層103與第2鍍Ni層105合計之Ni附著量取每個單面400mg/m2 ~1000mg/m2 ，可獲得更佳之結果。此情況下，以第1鍍Ni層之附著量是300mg/m2 ~800mg/m2 、第2鍍Ni層之附著量是100mg/m2 ~200mg/m2 之組合，可實現將如上述之耐蝕性及熔接性維持且經濟上亦優異之鍍Ni鋼板。
[關於化學轉化處理皮膜層107]
與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10亦可像例如圖2A及圖2B所示地在第2鍍Ni層105上更具有化學轉化處理皮膜層107。該化學轉化處理皮膜層107宜包含鉻氧化物、鋯化合物、磷酸化合物、鈦氧化物、鋁氧化物及錳氧化物之至少一種。化學轉化處理皮膜層107之形成方法並未特別限定，可因應使用之化合物而利用：往處理液之浸漬處理、使用到處理液之電解處理、利用到處理液之塗布處理等公眾所知悉之方法。
在以下是簡單地說明將使用到Zr化合物之化學 轉化處理皮膜層107形成的情況與將使用到Cr氧化物之化學轉化處理皮膜層107形成的情況，來作為化學轉化處理皮膜層107之具體例。
舉例來說，在將使用到Zr化合物之化學轉化處理 皮膜層107形成的情況下，利用將Zr離子、氟化物離子、甚至因應需要而將磷酸離子、酚樹脂等溶解之酸性溶液。並且，藉由往酸性溶液之鋼板之浸漬、利用到酸性溶液之陰極電解處理，可形成包含Zr化合物(更詳細而言，Zr氧化物)之化學轉化處理皮膜層107、Zr氧化物與Zr磷酸化合物皆包含之化學轉化處理皮膜層107。
舉例來說，在將使用到Cr氧化物之化學轉化處理 皮膜層107形成的情況下，利用將鉻酸之鈉鹽、鉀鹽、銨鹽等之鉻酸鹽、甚至因應需要而將硫酸離子、氟化物離子溶解之水溶液。並且，藉由往水溶液之鋼板之浸漬、利用到 水溶液之陰極電解處理，可形成包含Cr氧化物之化學轉化處理皮膜層107。
藉由在第2鍍Ni層105上更形成如上述之化學轉 化處理皮膜層107，可更加提升鍍Ni鋼板10之耐蝕性。另外，在鍍Ni鋼板10之最表面更形成膜層、塗料層的情況下，藉由形成上述之化學轉化處理皮膜層107，使該等膜、塗料與鍍Ni鋼板10之間之密接性提升成為可能。
附帶一提，化學轉化處理皮膜層107之附著量並 未特別限定，因應使用之化合物而適宜地決定即可。關於較佳之附著量，可舉1mg/m2 ~150mg/m2 為例。
亦可在如此之化學轉化處理皮膜層107之上層因 應需要而塗佈防鏽油等公眾所知悉之處理劑。另外，亦可在第2鍍Ni層105上更形成利用到Ti、Al、錳(Mn)、鎢(W)等金屬之鍍敷層來代替上述之化學轉化處理皮膜層107。
[關於鍍Ni層之表面狀態之測定方法]
接下來，說明各鍍Ni層之表面狀態之測定方法。
第1鍍Ni層103之表面粗糙度是可在鋼板通過了用於形成第1鍍Ni層103之第1鍍Ni浴時使用公眾所知悉之表面粗糙度測定機來測定。在此，該公眾所知悉之表面粗糙度測定機需要對中心線粗糙度Ra具有0.1μm以下之解析度。
第1鍍Ni層103之表面粗糙度是即便在第2鍍Ni層 105形成之後亦可藉由如以下說明之方法來測定。亦即，在與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10，第1鍍Ni層103不含有氯，第2鍍Ni層105含有氯。於是，可利用同軸圓筒鏡型能量分 析器(Cylindrical Mirror Analyzer：CMA)、電子微分析器(Electron Probe MicroAnalyser：EPMA)、螢光X射線分析裝置(X-Ray Flourescence spectrometer：XRF)等分析裝置，分析鍍Ni層截面之氯分布，藉此特定出第1鍍Ni層103與第2鍍Ni層105之界面。之後，將可藉由公眾所知悉之方法來對特定出之界面之表面粗糙度進行測定。
第2鍍Ni層105之表面狀態(凹凸)可使用公眾所 知悉之表面粗糙度測定機來測定。在此，該公眾所知悉之表面粗糙度測定機需要對中心線粗糙度Ra具有0.1μm~100μm之解析度。
[關於Ni附著量之測定方法]
接下來，說明第1鍍Ni層103及第2鍍Ni層105之Ni附著量之測定方法。
Ni附著量(金屬Ni換算量)舉例來說可藉由螢光X射線法來測定。此情況下，可利用Ni附著量為已知之Ni附著量樣本而預先特定出將金屬Ni換算量與螢光X射線強度之相關關係予以顯示之標準曲線，使用該標準曲線而相對地特定出金屬Ni換算量。
另外，Ni附著量(金屬Ni換算量)之測定方法並不 限定於上述之方法，可適用其他之公眾所知悉之測定方法。
以上，一面參考圖1A~圖3一面詳細地說明了與 本實施形態相關之鍍Ni鋼板10之構成。
[關於鍍Ni鋼板之製造方法]
接下來，一面參考圖4~圖5B一面詳細地說明與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10之製造方法。圖4是用於說明與本實施形態相關之鍍Ni鋼板之製造方法之流程之一例的流程圖，圖5A及圖5B是用於說明與本實施形態相關之鍍Ni鋼板之製造方法的說明圖。
首先，一面參考圖4一面說明鍍Ni鋼板10之製造方法之整體流程。
與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10之製造方法首先是因應需要而實施前處理(製程S101)。亦即，隨著作為母材來使用之鋼板，可能有在鋼板101之表面附著有油分、鏽皮等的情況。於是，在進行以下說明之鍍Ni處理之前，實施將鋼板101上之油分、鏽皮予以去除之洗淨處理等前處理。
之後，藉由利用到第1鍍Ni浴之電解鍍敷處理，在鋼板之表面形成第1鍍Ni層103(製程S103)。接著，藉由利用到第2鍍Ni浴之電解鍍敷處理，在第1鍍Ni層103上形成第2鍍敷層105(製程S105)。各鍍Ni浴之成分、電解鍍敷處理之詳細是另外在下面詳述。
在鋼板101上形成2個鍍Ni層之後，在第2鍍Ni層105上利用公眾所知悉之方法而形成化學轉化處理皮膜層107(製程S107)。
之後，因應需要而對製造出之鍍Ni鋼板10實施後處理(製程S109)。該後處理並未特別限定，可舉將防鏽油塗佈於鍍Ni鋼板10之表面之處理為例。
藉由以如此之流程進行處理，製造與本實施形態 相關之鍍Ni鋼板10。
附帶一提，上述說明雖然是針對要在第2鍍Ni層 105上形成化學轉化處理皮膜層107之情況的流程進行了說明，但在不形成化學轉化處理皮膜層107之情況下，可將上述製程S107省略是自不在話下。
[關於使用到鍍Ni浴之電解鍍敷處理]
接下來，一面參考圖5A及圖5B一面詳細地說明使用到2種類之鍍Ni浴之電解鍍敷處理。
如上述，與本實施形態相關之鍍Ni鋼板10之製造 方法是使用：在形成第1鍍Ni層103之際使用之第1鍍Ni浴、在形成第2鍍Ni層105之際使用之第2鍍Ni浴之2種類之鍍Ni浴。與本實施形態相關之鍍Ni鋼板之生產線舉例來說是如圖5A所示，在鋼板之穿行方向上游側設第1鍍Ni浴201，在第1鍍Ni浴201之後設第2鍍Ni浴203。
第1鍍Ni浴201是用於藉由不溶性鍍Ni而在鋼板 101之表面形成緻密且耐蝕性優異之第1鍍Ni層103之鍍Ni浴。該第1鍍Ni浴201包含Ni離子5g/L以上且60g/L以下、硫酸離子20g/L以上且300g/L以下、硼酸離子10g/L以上且60g/L以下、及不可避免之不純物。由該浴組成亦可明白，在第1鍍Ni浴201不添加氯化物離子。另外，為了防止氯化物離子混入鍍敷浴201中，鍍敷液是使用離子交換水等不含氯化物離子之溶媒而生成。不過，低於0.5g/L之含量的話，則鍍敷浴中亦可含有氯化物離子。
另外，在第1鍍Ni浴201中，用在電解鍍敷處理之 電極205是以將穿行之鋼板夾於其中的方式設置。關於電極205，比起Ni陽極電極，宜利用例如鈦(Ti)-白金(Pt)電極、二氧化鉛(PbO2 )電極、鉛(Pb)-錫(Sn)-銀(Ag)電極等不溶性電極。
在提升鍍Ni之均一性方面，不溶性電極比Ni陽極電極還優秀。在電解鍍敷處理使用Ni陽極電極的情況下，電解中比較大之Ni之塊游離於浴中、夾於沉沒輥與鋼板之間而有成為擠壓缺陷之虞。特別是，因為第1鍍Ni層之形成是要求緻密且平滑之表面，故如此之擠壓缺陷在品質面而言很致命。另一方面，不溶性電極不用擔心擠壓缺陷，使Ni離子幾乎平均地存在於浴中成為可能，故易於形成耐蝕性優異之均一之鍍敷。
第1鍍Ni浴201之浴溫度舉例來說是取10℃以上 且低於90℃。浴溫度低於10℃的情況下，因為Ni附著效率下降，故不佳。另外，浴溫度為90℃以上的情況下，因為鍍Ni之凹凸會不均一，故不佳。第1鍍Ni浴201之浴溫度更宜為20℃以上且低於30℃。
另外，第1鍍Ni浴201是在1.0A/dm2 以上且 100A/dm2 以下之電流密度、0.2秒以上且150秒以下之電解處理時間之條件下，進行電解鍍敷處理。
電流密度低於1.0A/dm2 的情況下，因為Ni附著效率下降，故不佳。另一方面，電流密度超過100A/dm2 的情況下，因為鍍Ni之凹凸會不均一，故不佳。第1鍍Ni浴201之電流密度更宜為5A/dm2 以上且10A/dm2 以下。
另外，電解處理時間少於0.2秒的情況下，因為難以獲得必要之Ni附著量，故不佳。另一方面，電解處理時間超過150秒的情況下，因為Ni附著量過多，故不佳。第1鍍Ni浴201之電解處理時間更宜為0.3秒以上且50秒以下，更加宜為0.5秒以上且6秒以下。
第2鍍Ni浴203是用於藉由可溶性鍍Ni而在第1鍍 Ni層103之表面形成凹凸大之第2鍍Ni層105之鍍Ni浴。該第2鍍Ni浴203包含Ni離子5g/L以上且60g/L以下、硫酸離子20g/L以上且300g/L以下、硼酸離子10g/L以上且60g/L以下、氯化物離子10g/L以上且60g/L以下、及不可避免之不純物。 在鍍Ni浴中以上述濃度存在氯化物離子，藉此，氯化物離子對存在於浴中之Ni離子配位而形成錯合物。若形成如此之錯合物，則在形成之鍍敷層之中亦混入氯，故形成之第2鍍Ni層105是包含氯之鍍敷層。另外，若形成錯合物，則電解時錯合物含有之氯離子會阻礙鍍Ni之均一形成。因此，在形成之第2鍍Ni層105會形成熔接性良好之大凹凸。
另外，在第2鍍Ni浴203中，用在電解鍍敷處理之 電極207是以將穿行之鋼板夾於其中的方式設置。關於電極207，與第1鍍Ni浴201之電極205同樣，可使用Ti-Pt電極等不溶性電極。然而，在使用Ti-Pt電極等不溶性電極的情況下，因為在電極附近會以2Cl- →Cl2 +e- 之反應產生對人體有害之氯氣，故需要用於將氯氣排氣之排氣設備。所以，第2鍍Ni浴203宜利用Ni陽極電極來作為電極207。使用Ni陽極電極的情況下，Ni離子以Ni→Ni2+ +2e- 之反應溶出。此情況 下，因為不產生氯氣，故不需要設排氣設備。
第2鍍Ni浴203之浴溫度舉例來說是取10℃以上 且低於90℃。浴溫度低於10℃的情況下，因為Ni附著效率下降，故不佳。另外，浴溫度為90℃以上的情況下，因為鍍Ni之凹凸會不均一，故不佳。第2鍍Ni浴203之浴溫度更宜為70℃以上且低於80℃。
另外，第2鍍Ni浴203是在1.0A/dm2 以上且 100A/dm2 以下之電流密度、0.2秒以上且150秒以下之電解處理時間之條件下，進行電解鍍敷處理。
電流密度低於1.0A/dm2 的情況下，因為Ni附著效率下降，故不佳。另一方面，電流密度超過100A/dm2 的情況下，因為鍍Ni之凹凸會不均一，故不佳。第2鍍Ni浴203之電流密度更宜為60A/dm2 以上且70A/dm2 以下。
另外，電解處理時間少於0.2秒的情況下，因為難以獲得必要之Ni附著量，故不佳。另一方面，電解處理時間超過150秒的情況下，因為Ni附著量過多，故不佳。第2鍍Ni浴203之電解處理時間更宜為0.3秒以上且50秒以下，更加宜為0.5秒以上且6秒以下。
如以上說明，與本實施形態相關之鍍Ni鋼板之製 造方法是在使用到第1鍍Ni浴201之第1鍍敷步驟之後，連續地進行使用到第2鍍Ni浴203之第2鍍敷步驟。因為以該順序進行鍍敷步驟，故不會發生第2鍍Ni浴203含有之氯化物離子混入第1鍍Ni浴201中的情形。
另外，如圖5A所示，在第1鍍敷步驟與第2鍍敷步驟之 間可不設將鋼板之表面沖洗之沖洗步驟。附帶一提，如圖5B所示，亦可在第1鍍Ni浴201與第2鍍Ni浴203之間設沖洗浴209是自不在話下。
圖5A及圖5B雖然是圖示第1鍍Ni浴201及第2鍍 Ni浴203為2行程構成的情況，但鍍敷浴中之行程數量並不限定於圖示之例，行程數量亦可是更多。
圖5A及圖5B雖然是圖示各第1鍍Ni浴201及第2鍍Ni浴203分別設1槽的情況，但第1鍍Ni浴201及第2鍍Ni浴203亦可是以複數之槽來構成。
實施例
以下，一面顯示實施例及比較例一面具體地說明與本發明相關之鍍Ni鋼板及鍍Ni鋼板之製造方法。附帶一提，以下顯示之實施例是與本發明相關之鍍Ni鋼板及鍍Ni鋼板之製造方法之一例。與本發明相關之鍍Ni鋼板及鍍Ni鋼板之製造方法並不限定於以下顯示之實施例。
[實驗例]
(1)鍍Ni條件
利用表1、表3~表5記載之2種類之鍍Ni浴而分別製造了鍍Ni鋼板。在表1、表3~表5，「第1鍍Ni電解條件」之欄記載之條件是關於第1鍍Ni浴201之條件，「第2鍍Ni電解條件」之欄記載之條件是關於第2鍍Ni浴203之條件。
在此，表1及表2顯示之各實驗例主要是著眼於製造出之鍍Ni鋼板之特性而進行了實驗，表3及表4顯示之各實驗例是一面使利用於鍍Ni鋼板之製造之鍍Ni浴更加改變 一面進行了實驗。表5及表6顯示之各實驗例是使電解處理之通電時間改變，藉此使Ni附著量改變而進行了實驗。
以表1~表6記載之條件製造出之鍍Ni鋼板是藉由 以下之評價方法來評價。在此，表2及表6顯示之金屬Ni量是藉由螢光X射線附著量計來測定，第1鍍Ni層103與第2鍍Ni層105之界面之中心線平均粗糙度Ra及第2鍍Ni層105之表面之中心線平均粗糙度Ra分別藉由探針式表面粗糙度測定器來測定。
另外，關於在第2鍍Ni層105上形成之化學轉化處 理皮膜層107，如表2所示，形成鉻氧化物之皮膜、或是以ZrO2 為主體之鋯化合物之皮膜來作為化學轉化處理皮膜層107，進行了評價。
附帶一提，在表1~表6之備考欄，屬於本發明之實施例之水準是記載為實施例，本發明之範圍外之水準是記載為比較欄。
表3及表4雖然未顯示金屬Ni量及2種類之中心線 平均粗糙度Ra之測定結果，但在表3及表4顯示之各水準中，屬於實施例者亦是成為含於與本發明相關之鍍Ni鋼板所對應之金屬Ni量及中心線平均粗糙度之範圍之結果。
(2)評價方法
本實施例是針對以表1、表3~表5顯示之條件所製造出之鍍Ni鋼板，著眼於耐蝕性及熔接性而進行了評價。
[耐蝕性]
耐蝕性試驗液是使用3%醋酸。將在表1、表3~表5顯示 之鍍Ni鋼板切出φ35mm而置於裝有耐蝕性試驗液之耐熱瓶之口上且予以固定。之後，以121℃進行了60分之熱處理。 熱處理後，藉由腐蝕之面積對耐蝕性試驗液接觸鍍Ni鋼板之面積的比例來評價了耐蝕性。更詳細而言，以腐蝕面積對試驗片接觸試驗液之面積的比例，給予1~10點之評價點。 在該耐蝕性試驗，評價點為5點以上的情況是可作為容器用鋼板來使用。
10點：100%~90%以上
9點：低於90%~80%以上
8點：低於80%~70%以上
7點：低於70%~60%以上
6點：低於60%~50%以上
5點：低於50%~40%以上
4點：低於40%~30%以上
3點：低於30%~20%以上
2點：低於20%~10%以上
1點：低於10%~0%以上
表2~表4及表6之耐蝕性評價之項目是將10點~9點標記為「非常好(Very Good)」，將8點~7點標記為「好(Good)」，將6點~5點標記為「尚可(Fair)」，將4點以下標記為「不足(Poor)」。
[熔接性]
熔接性是使用Soudronic公司製之飲料罐用熔接機而以在熔接部位之屑(從熔接部位超出1mm程度之鋼板之塊)之 產生之有無來判斷熔接之良、不良。未產生屑的情況是「好(Good)」，產生屑的情況是「差(Bad)」。
由表1~表6可明白，藉由上述之耐蝕性試驗及熔接試驗，本發明之鋼板具有優異之耐蝕性及熔接性是很明白的。
以上雖然一面參考附加圖面一面詳細地說明了適合本發明之實施形態，但本發明並不限定於該等例。只要是本發明所屬技術領域中具有通常知識者即可在申請專利範圍所記載之內容之範疇內想到各種之變更例或修正例是很明白的，而那些當然亦屬於本發明之技術範圍。
產業上之可利用性
根據本發明，藉由在鋼板之表面形成2種類之鍍Ni層，提供具有較優異之耐蝕性及熔接性、且經濟性優異之鍍Ni鋼板成為可能。
10‧‧‧鍍Ni鋼板
101‧‧‧鋼板
103‧‧‧第1鍍Ni層
105‧‧‧第2鍍Ni層

Claims (9)

  1. 一種鍍Ni鋼板，其特徵在於具備：鋼板；第1鍍Ni層，係形成於前述鋼板之至少單面，且含有Ni；及第2鍍Ni層，係形成於前述第1鍍Ni層上，且含有Ni；在前述第1鍍Ni層與前述第2鍍Ni層之界面的中心線平均粗糙度Ra是低於0.1μm，前述第2鍍Ni層表面的中心線平均粗糙度Ra為0.1μm~100μm，前述第1鍍Ni層及前述第2鍍Ni層整體之Ni附著量，以金屬Ni換算為每個單面20mg/m2 ~2500mg/m2 。
  2. 如請求項1之鍍Ni鋼板，其中前述第1鍍Ni層之氯的含量是0~100ppm。
  3. 如請求項1或2之鍍Ni鋼板，其中前述第1鍍Ni層之Ni附著量以金屬Ni換算為每個單面15mg/m2 ~2000mg/m2 ；前述第2鍍Ni層之Ni附著量以金屬Ni換算為每個單面5mg/m2 ~500mg/m2 。
  4. 如請求項1或2之鍍Ni鋼板，其在前述第2鍍Ni層上更具備化學轉化處理皮膜層，該化學轉化處理皮膜層包含鉻氧化物、鋯化合物、磷酸化合物、鈦氧化物、鋁氧化物及錳氧化物之至少一種。
  5. 如請求項1或2之鍍Ni鋼板，其中前述Ni附著量以金屬Ni換算為每個單面400mg/m2 ~1000mg/m2 。
  6. 如請求項1或2之鍍Ni鋼板，其中前述第1鍍Ni層之前述Ni附著量以金屬Ni換算為每個單面300mg/m2 ~800mg/m2 ；前述第2鍍Ni層之前述Ni附著量以金屬Ni換算為每個單面100mg/m2 ~200mg/m2 。
  7. 如請求項1或2之鍍Ni鋼板，其中前述第2鍍Ni層表面具有在前述鋼板之厚度方向上之平均高低差為1μm~10μm之凹凸。
  8. 一種鍍Ni鋼板之製造方法，其特徵在於包含：第1鍍敷步驟，係在第1鍍Ni浴中對鋼板進行電解處理而於該鋼板上形成第1鍍Ni層，該第1鍍Ni浴包含：Ni離子5g/L以上且60g/L以下、硫酸離子20g/L以上且300g/L以下、硼酸離子10g/L以上且60g/L以下、及氯化物離子低於0.5g/L；及第2鍍敷步驟，係在第2鍍Ni浴中對經形成有前述第1鍍Ni層之前述鋼板進行電解處理而於該第1鍍Ni層上形成第2鍍Ni層，該第2鍍Ni浴包含：Ni離子5g/L以上且60g/L以下、硫酸離子20g/L以上且300g/L以下、硼酸離子10g/L以上且60g/L以下、及氯化物離子10g/L以上且60g/L以下；前述第1鍍Ni浴及前述第2鍍Ni浴之溫度分別是10℃以上且低於90℃，前述第1鍍敷步驟及前述第2鍍敷步驟分別藉由 1.0A/dm2 以上且100A/dm2 以下之電流密度，以0.2秒以上且150秒以下之電解處理時間進行前述電解處理。
  9. 如請求項8之鍍Ni鋼板之製造方法，其在前述第1鍍敷步驟與前述第2鍍敷步驟之間不設沖洗步驟。
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