JPH0114318B2 - - Google Patents
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- JPH0114318B2 JPH0114318B2 JP299782A JP299782A JPH0114318B2 JP H0114318 B2 JPH0114318 B2 JP H0114318B2 JP 299782 A JP299782 A JP 299782A JP 299782 A JP299782 A JP 299782A JP H0114318 B2 JPH0114318 B2 JP H0114318B2
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
本発明は塗装後の耐食性および溶接性の優れた
表面処理鋼板に関するものである。 近年、省資源、省エネルギー等の立場から自動
車車体の耐久性向上に対する要望が社会的に高ま
つている。従来より自動車車体の内側袋構造部な
どからの腐食や穴あき対策として亜鉛めつき鋼板
が一部使用されてきたが、最近は冬期通路凍結防
止用の岩塩や塩化カルシウムを散布する地域にお
ける穴あき規制(例、カナダコード)など厳しい
要請に対応するためより耐食性の高い合金めつき
鋼板が使われる雛勢にある。また外板は、従来は
化成性や塗装性の制約から塗装下地めつきは施さ
れていなかつたが、擦り疵や砂石の衝突による塗
布剥離部からの錆対策として何らかの下地表面処
理も要望されるようになつてきた。 このような状勢に対応するためには、単に塗装
下地としてのめつき厚を厚くしただけでは、耐食
性は向上したとしても部材接合の抵抗溶接性が劣
つたり、加工時にめつき層が破壊するなどの障害
が発生する。そこで、薄目付で従来以上の耐食性
を有しかつ抵抗溶接性や加工性、更に塗装性も良
好な塗装下地表面処理鋼板について鋭意研究を重
ねた結果、鋼板の少なくとも片面に第1層として
Ni−Fe合金めつき層を、第2層としてZn−Fe合
金めつき層を形成することにより、あるいは鋼板
の片面に上述した二層皮膜を形成し、他の面に
Ni−Fe合金めつき層を形成することにより、所
期の目的を達成することができることを見い出
し、本発明に至つた。 自動車用鋼板の内面腐食については、Fe含有
量が5〜80wt%のZn−Fe合金めつきが亜鉛めつ
きより優れた塗装後耐食性を示すが、前述のよう
な苛酷な条件では必ずしも満足できない。本発明
は、この耐食性を更に改善しようとするものであ
り、鋼板の少なくとも片面に第1層としてNi−
Fe合金めつき層、第2層としてZn−Fe合金めつ
き層からなる二層皮膜、あるいは、鋼板の片面に
前記二層皮膜を、他の面にNi−Fe合金めつき層
を施して得られる表面処理鋼板であり、第1〜3
図に示すような態様である。 第1図に示すものは、素地鋼1の両面にNi−
Fe合金めつき層2およびZn−Fe合金めつき層3
を形成したものであり、第2図に示すものは、素
地鋼1の両面にNi−Fe合金めつき層2を形成し、
その片面にZn−Fe合金めつき層3を形成したも
のであり、第3図に示すものは、素地鋼1の片面
にNi−Fe合金めつき層2およびZn−Fe合金めつ
き層3を形成したものである。 本発明においては、前述したようにNi−Fe合
金めつき層を下地として形成するのであるが、こ
のように下地めつきとしてNi−Fe合金めつきを
採用する目的は以下の通りである。 (1) Zn−Fe合金めつきと素地鋼との間にもう一
層の耐食性の皮膜を施し、同一めつき厚のZn
−Fe合金めつき層以上の耐食性を得、またNi
−Fe単独めつき面においても安定した鋼板表
面状態をつくり、いずれの面においても無塗装
および塗装後の耐食性の改良、ならびに塗膜の
二次密着性の改良を図ろうとするものである。 (2) Ni−Fe合金を下地とすることによりFe成分
を素地鋼から最表面まで段階的に積層させるこ
とにより、最表面Zn−Fe合金めつきの密着性
の改良およびめつき歪の緩和を図ろうとするも
のである。 (3) たとえ素地鋼に至る損傷を受けた場合でも、
素地鋼やZn−Fe合金よりも貴であるNi−Fe合
金が電位差の大きい最表面のZn−Fe合金との
カツプルを優先的につくつて素地鋼の腐食を延
遅せしめ、かつ安定なNi−Fe合金めつき層に
腐食生成物を沈着せしめることにより、さらに
一層素地鋼の腐食を抑制しようとするものであ
る。 自動車車体の外面(外板)では一般的に、電着
塗装、中塗り、上塗りなどの塗装が施され、上述
の苛酷な腐食環境での耐食性が要求される。これ
に対して、例えば亜鉛系めつきの使用が考えられ
るが、塗装した亜鉛系めつき鋼板では、チツピン
グを受けた部分で糸状さびを生じ、ついには赤錆
発生に至る。更には亜鉛系めつき鋼板では塗装後
の色調変化(色むら)が多くなり、このためその
使用が困難であり、一般的には冷延鋼板または片
面の表面処理鋼板が用いられている。本発明では
上述のようにこのような自動車車体の外板の塗装
性、塗装後の耐食性を著しく改良することができ
る。 本発明は上述の如く鋼板の表裏で異なつた環境
で使用する場合、その使用環境に適合した性能を
賦与することを特長とし、本発明において形成す
るNi−Fe合金めつき層の耐食性向上効果により
Zn−Fe合金めつき層の削減ができ、省エネルギ
ー、省資源をはじめ、溶接性が改良される有利性
がある。 本発明において用いる鋼板の種類、寸法は特に
限定されないが、Ni−Fe合金付着量は0.1g/m2
以上が好ましい。Ni−Fe付着量が0.1g/m2以下
では単独においてもZn−Fe下地層としても耐食
性の向上はない。また、最適付着量は対応する
Zn−Fe層の厚みにより決められ、Zn−Fe層の50
分の1から2分の1にするのが好適である。また
Ni−Fe層のFe含有量はその加工性の点からは10
〜50wt%が望ましいが、これに限られるもので
はなく、目的に応じて5wt%から90wt%まで効果
を有する。 Ni−Fe合金めつき層を形成した鋼板の少なく
とも一方の面に行なうZn−Fe合金めつきの付着
量は5〜50g/m2が好ましく、5g/m2未満では
高耐食性が得られず、50g/m2を超えると経済的
に不利である。またZn−Fe層のFe含有率は、本
発明者等の研究によると、5〜80wt%が塗装後
耐食性の優れている範囲である。 本発明に用いられるめつき浴は高電流密度が得
られ、めつき浴の電気伝導度がよいことが望まし
く、この観点から硫酸塩浴、塩化物浴またはこれ
らの混合浴が用いられ、電流密度10A/dm2以
上、液流速10m/min以上での電解が実用的に望
ましい。以下、本発明を実施例につき説明する。 実施例 1 素材SPCC、板厚0.7mm、幅100mm、長さ200mmの
冷延鋼板を電解脱脂、酸洗を行つた後、下記の
Ni−Fe合金めつき浴を用いて15A/dm2の電流
密度、浴温60℃で両面にそれぞれ2g/m2の付着
量となるようにNi−Fe合金めつきした。この試
料にさらに下記のZn−Fe合金めつき浴を用いて
60A/dm2の電流密度、浴温50℃で表面には16
g/m2、裏面には8g/m2の付着量となるように
表裏差厚のZn−Fe合金めつきを行つた。 (1) Ni−Fe合金めつき浴 NiSO4・6H2O 105g/ NiCl2・6H2O 60g/ FeSO4 20g/ H3BO3 50g/ PH 3 (2) Zn−Fe合金めつき浴 ZnCl2 130g/ FeCl2 120g/ NH4Cl 60g/ C6H8O7 1g/ PH 2 このようにして得られた本発明の表面処理鋼
板、従来のZn−Fe合金めつき鋼板および冷延鋼
板について以下に記すような種々の試験を行つ
た。その結果を第1表に示す。 (1) 電着塗装後の耐食性 塩水噴霧試験(JIS Z 2371)30日後におけ
るカチオン型電着塗装(10μm)クロスカツト
部からの塗膜ふくれ幅(mm) (2) 3コート塗装後の耐食性 塩水噴霧試験90日後における3コート塗装
(電着+中塗り+上塗り)クロスカツト部から
の塗膜ふくれ幅(mm) 第1表の諸試験結果から、本発明による表面処
理鋼板は従来のものに比して、塗装後の耐食性が
著しく改良されていることが明らかである。
表面処理鋼板に関するものである。 近年、省資源、省エネルギー等の立場から自動
車車体の耐久性向上に対する要望が社会的に高ま
つている。従来より自動車車体の内側袋構造部な
どからの腐食や穴あき対策として亜鉛めつき鋼板
が一部使用されてきたが、最近は冬期通路凍結防
止用の岩塩や塩化カルシウムを散布する地域にお
ける穴あき規制(例、カナダコード)など厳しい
要請に対応するためより耐食性の高い合金めつき
鋼板が使われる雛勢にある。また外板は、従来は
化成性や塗装性の制約から塗装下地めつきは施さ
れていなかつたが、擦り疵や砂石の衝突による塗
布剥離部からの錆対策として何らかの下地表面処
理も要望されるようになつてきた。 このような状勢に対応するためには、単に塗装
下地としてのめつき厚を厚くしただけでは、耐食
性は向上したとしても部材接合の抵抗溶接性が劣
つたり、加工時にめつき層が破壊するなどの障害
が発生する。そこで、薄目付で従来以上の耐食性
を有しかつ抵抗溶接性や加工性、更に塗装性も良
好な塗装下地表面処理鋼板について鋭意研究を重
ねた結果、鋼板の少なくとも片面に第1層として
Ni−Fe合金めつき層を、第2層としてZn−Fe合
金めつき層を形成することにより、あるいは鋼板
の片面に上述した二層皮膜を形成し、他の面に
Ni−Fe合金めつき層を形成することにより、所
期の目的を達成することができることを見い出
し、本発明に至つた。 自動車用鋼板の内面腐食については、Fe含有
量が5〜80wt%のZn−Fe合金めつきが亜鉛めつ
きより優れた塗装後耐食性を示すが、前述のよう
な苛酷な条件では必ずしも満足できない。本発明
は、この耐食性を更に改善しようとするものであ
り、鋼板の少なくとも片面に第1層としてNi−
Fe合金めつき層、第2層としてZn−Fe合金めつ
き層からなる二層皮膜、あるいは、鋼板の片面に
前記二層皮膜を、他の面にNi−Fe合金めつき層
を施して得られる表面処理鋼板であり、第1〜3
図に示すような態様である。 第1図に示すものは、素地鋼1の両面にNi−
Fe合金めつき層2およびZn−Fe合金めつき層3
を形成したものであり、第2図に示すものは、素
地鋼1の両面にNi−Fe合金めつき層2を形成し、
その片面にZn−Fe合金めつき層3を形成したも
のであり、第3図に示すものは、素地鋼1の片面
にNi−Fe合金めつき層2およびZn−Fe合金めつ
き層3を形成したものである。 本発明においては、前述したようにNi−Fe合
金めつき層を下地として形成するのであるが、こ
のように下地めつきとしてNi−Fe合金めつきを
採用する目的は以下の通りである。 (1) Zn−Fe合金めつきと素地鋼との間にもう一
層の耐食性の皮膜を施し、同一めつき厚のZn
−Fe合金めつき層以上の耐食性を得、またNi
−Fe単独めつき面においても安定した鋼板表
面状態をつくり、いずれの面においても無塗装
および塗装後の耐食性の改良、ならびに塗膜の
二次密着性の改良を図ろうとするものである。 (2) Ni−Fe合金を下地とすることによりFe成分
を素地鋼から最表面まで段階的に積層させるこ
とにより、最表面Zn−Fe合金めつきの密着性
の改良およびめつき歪の緩和を図ろうとするも
のである。 (3) たとえ素地鋼に至る損傷を受けた場合でも、
素地鋼やZn−Fe合金よりも貴であるNi−Fe合
金が電位差の大きい最表面のZn−Fe合金との
カツプルを優先的につくつて素地鋼の腐食を延
遅せしめ、かつ安定なNi−Fe合金めつき層に
腐食生成物を沈着せしめることにより、さらに
一層素地鋼の腐食を抑制しようとするものであ
る。 自動車車体の外面(外板)では一般的に、電着
塗装、中塗り、上塗りなどの塗装が施され、上述
の苛酷な腐食環境での耐食性が要求される。これ
に対して、例えば亜鉛系めつきの使用が考えられ
るが、塗装した亜鉛系めつき鋼板では、チツピン
グを受けた部分で糸状さびを生じ、ついには赤錆
発生に至る。更には亜鉛系めつき鋼板では塗装後
の色調変化(色むら)が多くなり、このためその
使用が困難であり、一般的には冷延鋼板または片
面の表面処理鋼板が用いられている。本発明では
上述のようにこのような自動車車体の外板の塗装
性、塗装後の耐食性を著しく改良することができ
る。 本発明は上述の如く鋼板の表裏で異なつた環境
で使用する場合、その使用環境に適合した性能を
賦与することを特長とし、本発明において形成す
るNi−Fe合金めつき層の耐食性向上効果により
Zn−Fe合金めつき層の削減ができ、省エネルギ
ー、省資源をはじめ、溶接性が改良される有利性
がある。 本発明において用いる鋼板の種類、寸法は特に
限定されないが、Ni−Fe合金付着量は0.1g/m2
以上が好ましい。Ni−Fe付着量が0.1g/m2以下
では単独においてもZn−Fe下地層としても耐食
性の向上はない。また、最適付着量は対応する
Zn−Fe層の厚みにより決められ、Zn−Fe層の50
分の1から2分の1にするのが好適である。また
Ni−Fe層のFe含有量はその加工性の点からは10
〜50wt%が望ましいが、これに限られるもので
はなく、目的に応じて5wt%から90wt%まで効果
を有する。 Ni−Fe合金めつき層を形成した鋼板の少なく
とも一方の面に行なうZn−Fe合金めつきの付着
量は5〜50g/m2が好ましく、5g/m2未満では
高耐食性が得られず、50g/m2を超えると経済的
に不利である。またZn−Fe層のFe含有率は、本
発明者等の研究によると、5〜80wt%が塗装後
耐食性の優れている範囲である。 本発明に用いられるめつき浴は高電流密度が得
られ、めつき浴の電気伝導度がよいことが望まし
く、この観点から硫酸塩浴、塩化物浴またはこれ
らの混合浴が用いられ、電流密度10A/dm2以
上、液流速10m/min以上での電解が実用的に望
ましい。以下、本発明を実施例につき説明する。 実施例 1 素材SPCC、板厚0.7mm、幅100mm、長さ200mmの
冷延鋼板を電解脱脂、酸洗を行つた後、下記の
Ni−Fe合金めつき浴を用いて15A/dm2の電流
密度、浴温60℃で両面にそれぞれ2g/m2の付着
量となるようにNi−Fe合金めつきした。この試
料にさらに下記のZn−Fe合金めつき浴を用いて
60A/dm2の電流密度、浴温50℃で表面には16
g/m2、裏面には8g/m2の付着量となるように
表裏差厚のZn−Fe合金めつきを行つた。 (1) Ni−Fe合金めつき浴 NiSO4・6H2O 105g/ NiCl2・6H2O 60g/ FeSO4 20g/ H3BO3 50g/ PH 3 (2) Zn−Fe合金めつき浴 ZnCl2 130g/ FeCl2 120g/ NH4Cl 60g/ C6H8O7 1g/ PH 2 このようにして得られた本発明の表面処理鋼
板、従来のZn−Fe合金めつき鋼板および冷延鋼
板について以下に記すような種々の試験を行つ
た。その結果を第1表に示す。 (1) 電着塗装後の耐食性 塩水噴霧試験(JIS Z 2371)30日後におけ
るカチオン型電着塗装(10μm)クロスカツト
部からの塗膜ふくれ幅(mm) (2) 3コート塗装後の耐食性 塩水噴霧試験90日後における3コート塗装
(電着+中塗り+上塗り)クロスカツト部から
の塗膜ふくれ幅(mm) 第1表の諸試験結果から、本発明による表面処
理鋼板は従来のものに比して、塗装後の耐食性が
著しく改良されていることが明らかである。
【表】
実施例 2
素材SPCC、板厚0.7mm、幅100mm、長さ200mmの
冷延鋼板を実施例1と同様にして電解脱脂、酸洗
を行つた後、下記のNi−Fe合金めつき浴を用い
て15A/dm2の電流密度、浴温60℃で両面にそれ
ぞれ3g/m2の付着量となるようにNi−Fe合金
めつきした。さらに、この試料の片面のみに実施
例1の(2)に示すZn−Fe合金めつき浴を用いて
50A/dm2の電流密度、浴温45℃で15g/m2の付
着量となるようにZn−Ni合金めつきを行つた。 (1) Ni−Fe合金めつき浴 FeCl2・4H2O 300g/ NiCl2・6H2O 40g/ CaCl2 180g/ PH 1.0 このようにして得られた本発明の表面処理鋼
板、従来のZn−Fe合金めつき鋼板および冷延鋼
板について実施例1と同様の諸種の試験および溶
接性試験を行つた。その結果を第2表に示す。な
お、溶接性試験は、本発明の表面処理鋼板を第4
図のように重ね合わせて連続スポツト溶接を行
い、その連続打点数で評価した。溶接電流は
9000A、加圧力220Kg、溶接時間12サイクルであ
る。 第2表の諸試験結果から、Ni−Fe合金めつき
上にZn−Fe合金めつき層を施した鋼板では実施
例1と同様に優れた耐食性を示し、またZn−Fe
合金めつきを施さなかつたNi−Fe合金めつきの
みの鋼板でも電着塗装および3コート塗装後の耐
食性は著しく優れており、特に3コート塗装後の
耐食性は従来のZn−Fe合金めつきおよび冷延鋼
板に比べて著しく優れていることがわかる。ま
た、本例における片面Zn−Fe合金めつき鋼板は
両面Zn−Fe合金めつき鋼板に比べて溶接性の改
良効果も大きい。
冷延鋼板を実施例1と同様にして電解脱脂、酸洗
を行つた後、下記のNi−Fe合金めつき浴を用い
て15A/dm2の電流密度、浴温60℃で両面にそれ
ぞれ3g/m2の付着量となるようにNi−Fe合金
めつきした。さらに、この試料の片面のみに実施
例1の(2)に示すZn−Fe合金めつき浴を用いて
50A/dm2の電流密度、浴温45℃で15g/m2の付
着量となるようにZn−Ni合金めつきを行つた。 (1) Ni−Fe合金めつき浴 FeCl2・4H2O 300g/ NiCl2・6H2O 40g/ CaCl2 180g/ PH 1.0 このようにして得られた本発明の表面処理鋼
板、従来のZn−Fe合金めつき鋼板および冷延鋼
板について実施例1と同様の諸種の試験および溶
接性試験を行つた。その結果を第2表に示す。な
お、溶接性試験は、本発明の表面処理鋼板を第4
図のように重ね合わせて連続スポツト溶接を行
い、その連続打点数で評価した。溶接電流は
9000A、加圧力220Kg、溶接時間12サイクルであ
る。 第2表の諸試験結果から、Ni−Fe合金めつき
上にZn−Fe合金めつき層を施した鋼板では実施
例1と同様に優れた耐食性を示し、またZn−Fe
合金めつきを施さなかつたNi−Fe合金めつきの
みの鋼板でも電着塗装および3コート塗装後の耐
食性は著しく優れており、特に3コート塗装後の
耐食性は従来のZn−Fe合金めつきおよび冷延鋼
板に比べて著しく優れていることがわかる。ま
た、本例における片面Zn−Fe合金めつき鋼板は
両面Zn−Fe合金めつき鋼板に比べて溶接性の改
良効果も大きい。
第1図、第2図および第3図は本発明の表面処
理鋼板の態様を示す断面図、第4図はスポツト溶
接試験における鋼板の重ね合わせ状態を示す線図
的部分断面図である。 符号の説明、1……鋼板、2……Ni−Fe合金
めつき層、3……Zn−Fe合金めつき層、4……
スポツト溶接用電極。
理鋼板の態様を示す断面図、第4図はスポツト溶
接試験における鋼板の重ね合わせ状態を示す線図
的部分断面図である。 符号の説明、1……鋼板、2……Ni−Fe合金
めつき層、3……Zn−Fe合金めつき層、4……
スポツト溶接用電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 鋼板の少なくとも片面に第1層としてNi−
Fe合金めつき層、第2層としてZn−Fe合金めつ
き層からなる二層皮膜を有することを特徴とする
高耐食性表面処理鋼板。 2 Zn−Fe合金めつきの付着量を5〜50g/m2
とし、Ni−Fe合金めつきの付着量をZn−Fe合金
めつき量の1/50〜1/2とすることを特徴とする特
許請求の範囲第1項に記載の高耐食性表面処理鋼
板。 3 Zn−Fe合金めつきの皮膜組成をFe含有量で
5〜80wt%、Ni−Fe合金めつきの皮膜組成をFe
含有量で5〜90wt%とすることを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項に記載の高耐食
性表面処理鋼板。 4 鋼板の片面に第1層としてNi−Fe合金めつ
き層、第2層としてZn−Fe合金めつき層からな
る二層皮膜を有し、鋼板の他の面にNi−Fe合金
めつき層を有することを特徴とする高耐食性表面
処理鋼板。 5 Zn−Fe合金めつきの付着量を5〜50g/m2
とし、Ni−Fe合金めつきの付着量をZn−Fe合金
めつき量の1/50〜1/2とすることを特徴とする特
許請求の範囲第4項に記載の高耐食性表面処理鋼
板。 6 Zn−Fe合金めつきの皮膜組成をFe含有量で
5〜80wt%、Ni−Fe合金めつきの皮膜組成をFe
含有量で5〜90wt%とすることを特徴とする特
許請求の範囲第4項または第5項に記載の高耐食
性表面処理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP299782A JPS58120795A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 高耐食性塗装下地鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP299782A JPS58120795A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 高耐食性塗装下地鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58120795A JPS58120795A (ja) | 1983-07-18 |
| JPH0114318B2 true JPH0114318B2 (ja) | 1989-03-10 |
Family
ID=11545013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP299782A Granted JPS58120795A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 高耐食性塗装下地鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58120795A (ja) |
-
1982
- 1982-01-12 JP JP299782A patent/JPS58120795A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58120795A (ja) | 1983-07-18 |
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