JPH02104695A - 黒色表面処理鋼材とその製造方法 - Google Patents
黒色表面処理鋼材とその製造方法Info
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- JPH02104695A JPH02104695A JP63257670A JP25767088A JPH02104695A JP H02104695 A JPH02104695 A JP H02104695A JP 63257670 A JP63257670 A JP 63257670A JP 25767088 A JP25767088 A JP 25767088A JP H02104695 A JPH02104695 A JP H02104695A
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- Japan
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- layer
- black
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- bath
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- Pending
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/627—Electroplating characterised by the visual appearance of the layers, e.g. colour, brightness or mat appearance
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、黒色めっき技術に係わり、詳しくは自動車内
・外装材、建築用内装材、家電製品等の分野において利
用される高耐食性を具備した黒色表面処理鋼材とその製
造方法に関するものである。
・外装材、建築用内装材、家電製品等の分野において利
用される高耐食性を具備した黒色表面処理鋼材とその製
造方法に関するものである。
（従来の技術）
黒色めっきは、主に太陽熱選択吸収膜の形成を目的とし
て発達した技術であって、その代表的なものが黒色クロ
ムめっきおよび黒色ニッケルめっきである。そして、前
者の黒色クロムめっきの場合には金属ＣｒとＣｒ酸化物
の混在皮膜が、また、後者の黒色ニッケルめっきの場合
にはＮｉとＺｎの硫化物混在皮膜が、それぞれ黒色を呈
するものと考えられている（金属表面技術協会偏「ソー
ラーシステムと表面技術Ｊ 、 １９８２．Ｐ７５〜８
４）。
て発達した技術であって、その代表的なものが黒色クロ
ムめっきおよび黒色ニッケルめっきである。そして、前
者の黒色クロムめっきの場合には金属ＣｒとＣｒ酸化物
の混在皮膜が、また、後者の黒色ニッケルめっきの場合
にはＮｉとＺｎの硫化物混在皮膜が、それぞれ黒色を呈
するものと考えられている（金属表面技術協会偏「ソー
ラーシステムと表面技術Ｊ 、 １９８２．Ｐ７５〜８
４）。
そして、このような黒色クロムめっきおよび黒色ニッケ
ルめっきの形成には、次のような組成のめっき浴が用い
られており、被めっき材をこの浴中で陰極電解処理して
、その表面に前記のような酸化物が混在したポーラスで
且つ黒色を呈するクロムめっき皮膜、或いは硫化物の混
在した黒色ニッケルめっき皮膜を形成する。
ルめっきの形成には、次のような組成のめっき浴が用い
られており、被めっき材をこの浴中で陰極電解処理して
、その表面に前記のような酸化物が混在したポーラスで
且つ黒色を呈するクロムめっき皮膜、或いは硫化物の混
在した黒色ニッケルめっき皮膜を形成する。
即ち、黒色クロムめっきでは通常のクロム酸中で硫酸を
触媒として金属クロムを鋼材表面に析出させる光沢クロ
ムめっきとは異なり、クロム酸に酢酸、或いは塩酸およ
び各種のフッ化物等の触媒を添加しためっき浴が使用さ
れている。黒色ニッケルめっきではＮｉとＺｎの硫化物
を生成させるために、これらＮｉｌ！：Ｚｎの金属のイ
オンを含むめっき浴にチオシアン酸イオン（ＳＣＮ−）
を含有させためっき浴が使用されている。
触媒として金属クロムを鋼材表面に析出させる光沢クロ
ムめっきとは異なり、クロム酸に酢酸、或いは塩酸およ
び各種のフッ化物等の触媒を添加しためっき浴が使用さ
れている。黒色ニッケルめっきではＮｉとＺｎの硫化物
を生成させるために、これらＮｉｌ！：Ｚｎの金属のイ
オンを含むめっき浴にチオシアン酸イオン（ＳＣＮ−）
を含有させためっき浴が使用されている。
しかしながら、このようなめっき浴を用い、被めっき材
を陰極電解処理して、その表面に黒色クロムめっきおよ
び黒色ニッケルめっきを施すいわゆる陰極電解法では、
下記に述べるような操業上およびめっき品質上の問題が
ある。
を陰極電解処理して、その表面に黒色クロムめっきおよ
び黒色ニッケルめっきを施すいわゆる陰極電解法では、
下記に述べるような操業上およびめっき品質上の問題が
ある。
陰極電解法による黒色クロムめっきは、電流効率が低く
、且つめっき浴中添加剤の管理が困難である等の難点が
ある。そのために、能率よく黒色クロムめっきを施すこ
とができない、黒色ニッケルめっきは、２＾／ｄｓ”程
度の低電流密度で処理する限りではめっき品質に優れた
ものを製造することができるが、例えばＩＯＡ／ｄｍ”
以上の高電流密度領域でめっき処理した場合には、白色
外観、めっき密着不良等が生じたりするので良好なめっ
き皮膜が得られず、さらにはＮｉ含有率が低下するため
に耐食性が劣る等の欠点がある。そのために、これまた
めっき品質に優れたものを能率よく製造する二七ができ
ない。
、且つめっき浴中添加剤の管理が困難である等の難点が
ある。そのために、能率よく黒色クロムめっきを施すこ
とができない、黒色ニッケルめっきは、２＾／ｄｓ”程
度の低電流密度で処理する限りではめっき品質に優れた
ものを製造することができるが、例えばＩＯＡ／ｄｍ”
以上の高電流密度領域でめっき処理した場合には、白色
外観、めっき密着不良等が生じたりするので良好なめっ
き皮膜が得られず、さらにはＮｉ含有率が低下するため
に耐食性が劣る等の欠点がある。そのために、これまた
めっき品質に優れたものを能率よく製造する二七ができ
ない。
このような陰極電解法による黒色クロムめっきおよび黒
色ニッケルめっきにおける問題点を解消する方法も従来
より提案されている。
色ニッケルめっきにおける問題点を解消する方法も従来
より提案されている。
例えば特開昭６２−２６３９９５号公報には、黒色ニッ
ケルめっきにおける問題点を解消する方法として、濃度
を特定したｚ ｎ ！ ＋、Ｎｉ”、 ＳＣＮ−および
ＮＨ４°を含む電解液で鋼材を陰極電解処理する鋼材の
黒化法が開示されている。
ケルめっきにおける問題点を解消する方法として、濃度
を特定したｚ ｎ ！ ＋、Ｎｉ”、 ＳＣＮ−および
ＮＨ４°を含む電解液で鋼材を陰極電解処理する鋼材の
黒化法が開示されている。
この特開昭６２−２６３９９５号の発明によれば、めっ
き浴中（７） Ｎ ｌ（ａｏを１１００ｐｐ以下にすれ
ば、２０ＯＡ／ｄ＋ｍ”程度の高電流密度域でも黒色化
処理することができ、且つ耐食性等の特性にも優れた黒
色めっき鋼材を製造することができるとされている。し
かし、実際には、めっき浴のｐｎや流動条件等により黒
色度にムラが生じることが多く、安定した品質が得にく
い難点がある。
き浴中（７） Ｎ ｌ（ａｏを１１００ｐｐ以下にすれ
ば、２０ＯＡ／ｄ＋ｍ”程度の高電流密度域でも黒色化
処理することができ、且つ耐食性等の特性にも優れた黒
色めっき鋼材を製造することができるとされている。し
かし、実際には、めっき浴のｐｎや流動条件等により黒
色度にムラが生じることが多く、安定した品質が得にく
い難点がある。
一方、陰極電解法により黒色クロムおよび黒色ニッケル
を施すのではなく、亜鉛もしくは亜鉛系合金めっき等の
白色ないし灰色の外観を呈しためっき鋼材を特定の電解
液中で陽極電解処理して、めっき層を黒色化させるいわ
ゆる陽極電解法も知られている（特開昭５８ｗｔ５１４
９０号公報、同５８ｗｔ５１４９１号公報、同６１ｗｔ
４３５９４号公報等）。
を施すのではなく、亜鉛もしくは亜鉛系合金めっき等の
白色ないし灰色の外観を呈しためっき鋼材を特定の電解
液中で陽極電解処理して、めっき層を黒色化させるいわ
ゆる陽極電解法も知られている（特開昭５８ｗｔ５１４
９０号公報、同５８ｗｔ５１４９１号公報、同６１ｗｔ
４３５９４号公報等）。
そして、この公知技術の中の例えば特開昭６１ｗｔ４３
５９４号公報に開示されている黒色化表面処理鋼板の製
法とは、特定の量の鉄系元素（Ｐａ、 Ｎｉ、Ｃｏ）を
含む亜鉛系合金めっき鋼板を、硝酸イオンを含有する電
解液中で陽極処理し、めっき皮膜を黒色化させるもので
ある。即ち、この特開昭６１ｗｔ４３５９４号の発明は
、硝酸イオンを含有する電解液中で亜鉛系合金めっき層
を溶解させることで黒色外観を得ようとするものである
が、この発明のようにめっき鋼材を電解液中で陽極電解
処理して黒色化させる方法では、鋼材上に施された亜鉛
等のめっき金属が電解液中に溶出するので、電解液の劣
化を避けることができない、さらにはこのような陽極電
解法で黒色化された皮膜層は、めっきの密着性および耐
食性が必ずしも充分ではなく、特に加工部における耐食
性に劣る。
５９４号公報に開示されている黒色化表面処理鋼板の製
法とは、特定の量の鉄系元素（Ｐａ、 Ｎｉ、Ｃｏ）を
含む亜鉛系合金めっき鋼板を、硝酸イオンを含有する電
解液中で陽極処理し、めっき皮膜を黒色化させるもので
ある。即ち、この特開昭６１ｗｔ４３５９４号の発明は
、硝酸イオンを含有する電解液中で亜鉛系合金めっき層
を溶解させることで黒色外観を得ようとするものである
が、この発明のようにめっき鋼材を電解液中で陽極電解
処理して黒色化させる方法では、鋼材上に施された亜鉛
等のめっき金属が電解液中に溶出するので、電解液の劣
化を避けることができない、さらにはこのような陽極電
解法で黒色化された皮膜層は、めっきの密着性および耐
食性が必ずしも充分ではなく、特に加工部における耐食
性に劣る。
（発明が解決しようとする！１ＩＩｆｉ）本発明の課題
は、厳しい腐食環境においても優れた耐食性を有し、表
面が黒色を呈する表面処理鋼材と、この黒色表面処理鋼
材を効率よく且つ安価に製造することができる方法を提
供することにある。
は、厳しい腐食環境においても優れた耐食性を有し、表
面が黒色を呈する表面処理鋼材と、この黒色表面処理鋼
材を効率よく且つ安価に製造することができる方法を提
供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは、鋼材表面に付着量を特定した純Ｚｎもし
くはＺｎ系合金めっきを施し、さらにこの上に付着量と
ＮｉおよびＳの含有量を特定したＺｎ合金めっきを施せ
ば、耐食性、特に加工部の耐食性に優れた黒色度の高い
表面処理鋼材とすることができることを確認した。更に
、ＮｉとＳを含有する上層のＺｎ合金めっきを、従来の
黒色ニッケルめっきで一般に採用されているめっき浴よ
りも金属イオン濃度の高い、且つｐＨの低い特定組成範
囲のめっき浴を用い、純ＺｎもしくはＺｎ系合金めっき
を施した鋼材を陰極電解処理することによって形成すれ
ば黒色度および耐食性に優れた表面処理鋼材を効率よく
製造できることを見出し、本発明を完成した。
くはＺｎ系合金めっきを施し、さらにこの上に付着量と
ＮｉおよびＳの含有量を特定したＺｎ合金めっきを施せ
ば、耐食性、特に加工部の耐食性に優れた黒色度の高い
表面処理鋼材とすることができることを確認した。更に
、ＮｉとＳを含有する上層のＺｎ合金めっきを、従来の
黒色ニッケルめっきで一般に採用されているめっき浴よ
りも金属イオン濃度の高い、且つｐＨの低い特定組成範
囲のめっき浴を用い、純ＺｎもしくはＺｎ系合金めっき
を施した鋼材を陰極電解処理することによって形成すれ
ば黒色度および耐食性に優れた表面処理鋼材を効率よく
製造できることを見出し、本発明を完成した。
ここに本発明の要旨は、下記の■および■にある。
■鋼材表面に、第１層として付着量が１０ｇ／ｍ”以上
の純Ｚｎめっき層又は付着量がＺｎ換算で１０ｇ／ｍ２
以上のＺｎ系合金めっき層を、第２層として付着量が０
゜５〜１０ｇ／ｍ’でＮｉを５〜５０ｗｔ％とＳを５〜
３５ｗｔ％含有するＺｎ合金めっき層を有することを特
徴とする黒色表面処理鋼材。
の純Ｚｎめっき層又は付着量がＺｎ換算で１０ｇ／ｍ２
以上のＺｎ系合金めっき層を、第２層として付着量が０
゜５〜１０ｇ／ｍ’でＮｉを５〜５０ｗｔ％とＳを５〜
３５ｗｔ％含有するＺｎ合金めっき層を有することを特
徴とする黒色表面処理鋼材。
■上記第２層のＺｎ合金めっき層を、ｚ ｎ ＊ ＊を
２５〜８０ｇ／ｊ！、 Ｎｉ２＋をＮ ｌ １ ＊バＺ
ｎ”＋Ｎｉ”″）比で０．４〜０．８、およびＳＣＮ−
を５〜３０ｇ／ Ｉｌ含有し、ｐＨが１．５〜３．５で
あるめっき浴中において陰極電解処理することにより形
成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の黒
色表面処理鋼材の製造方法。
２５〜８０ｇ／ｊ！、 Ｎｉ２＋をＮ ｌ １ ＊バＺ
ｎ”＋Ｎｉ”″）比で０．４〜０．８、およびＳＣＮ−
を５〜３０ｇ／ Ｉｌ含有し、ｐＨが１．５〜３．５で
あるめっき浴中において陰極電解処理することにより形
成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の黒
色表面処理鋼材の製造方法。
（作用）
以下、本発明の黒色表面処理鋼材とその製造方法につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
なお、本願第１発明および第２発明において、素材の鋼
材は鋼板（冷延鋼板、熱延鋼板）、条鋼、鋼管等いずれ
の形態のものであってもよい。
材は鋼板（冷延鋼板、熱延鋼板）、条鋼、鋼管等いずれ
の形態のものであってもよい。
そして、このような鋼材表面に付着量を特定した純Ｚｎ
めっき層又はＺｎ系合金めっき層を第１層として、更に
、この上に付着量とＮｉとＳの含有量を特定したＺｎ合
金めっき層を第２層として形成したものが本願第１発明
の黒色表面処理鋼材である。
めっき層又はＺｎ系合金めっき層を第１層として、更に
、この上に付着量とＮｉとＳの含有量を特定したＺｎ合
金めっき層を第２層として形成したものが本願第１発明
の黒色表面処理鋼材である。
前記第１層の純Ｚｎめっき層又はＺｎ系合金めっき層は
、素地鋼材の防食を担い、第２Ｎの亜鉛合金めっき層は
、黒色化と耐食性向上の役割を担っている。第１層およ
び第２層のめっき層に、このような役割を充分に担わせ
るためには、第１層の純Ｚｎめっき層は、付着量が１０
ｇ／ｓ’以上又はＺｎ系合金めっき層の場合は、付着量
がＺｎ換算で１０１／ｍ”以上とする必要がある。第２
層の亜鉛合金めっき層は、付着量が０．５〜１０ｇ／ｓ
冨で、Ｎｉを５〜５０％４ｔ％とＳを５〜３５１％含有
する亜鉛合金めっき層とする必要がある。
、素地鋼材の防食を担い、第２Ｎの亜鉛合金めっき層は
、黒色化と耐食性向上の役割を担っている。第１層およ
び第２層のめっき層に、このような役割を充分に担わせ
るためには、第１層の純Ｚｎめっき層は、付着量が１０
ｇ／ｓ’以上又はＺｎ系合金めっき層の場合は、付着量
がＺｎ換算で１０１／ｍ”以上とする必要がある。第２
層の亜鉛合金めっき層は、付着量が０．５〜１０ｇ／ｓ
冨で、Ｎｉを５〜５０％４ｔ％とＳを５〜３５１％含有
する亜鉛合金めっき層とする必要がある。
第１層の純亜鉛めっき層の付着量を１０ｇ／ｗ”以上又
は亜鉛系合金めっき層の付着量をＺｎ換算で１０８／ｍ
１以上とする理由は、１０ｇ／■ｇ未満では素地鋼材に
対する充分な防食効果が得らず、特に加工部における充
分な耐食性を確保することができないからである。この
第１層のめっき付着量の上限については、特に限定を要
しないが、付着量の増大による耐食性向上効果は、Ｚｎ
換算で１００ｇ／ｍ２以上になると飽和してしまう、従
って、耐食性の確保と経済性を考慮すれば、付着量は、
Ｚｎ換算で３０〜８０ｇノー３程度が望ましい。
は亜鉛系合金めっき層の付着量をＺｎ換算で１０８／ｍ
１以上とする理由は、１０ｇ／■ｇ未満では素地鋼材に
対する充分な防食効果が得らず、特に加工部における充
分な耐食性を確保することができないからである。この
第１層のめっき付着量の上限については、特に限定を要
しないが、付着量の増大による耐食性向上効果は、Ｚｎ
換算で１００ｇ／ｍ２以上になると飽和してしまう、従
って、耐食性の確保と経済性を考慮すれば、付着量は、
Ｚｎ換算で３０〜８０ｇノー３程度が望ましい。
本発明において、第１層のめっき層は純Ｚｎ又はＺｎ系
合金めっきとするが、第１層のめっきをＺｎ系合金めっ
きとする場合には、ＺｎにＦｅ或いはＮｉを含有させた
Ｚｎ −Ｆｅ合金めっき或いはＺｎ−Ｎｉ合金めっき、
もしくはＺｎにＡｌを含有させたＺｎ−Ａ１合金めっき
とするのがよい、これらのＺｎ系合金めっきは、耐食性
において一段と優れているが、より望ましいこれらの合
金めっきの組成としては、Ｆｅ又はＮｉの含有量が２〜
２０ｗ ｔ％であるＺｎ −Ｆｅ合金めっき又はＺｎ−
Ｎｉ合金めっき、およびＡｌ含有量が２〜６０ｗ ｔ％
のＺｎ−Ａ１合金めっきである。
合金めっきとするが、第１層のめっきをＺｎ系合金めっ
きとする場合には、ＺｎにＦｅ或いはＮｉを含有させた
Ｚｎ −Ｆｅ合金めっき或いはＺｎ−Ｎｉ合金めっき、
もしくはＺｎにＡｌを含有させたＺｎ−Ａ１合金めっき
とするのがよい、これらのＺｎ系合金めっきは、耐食性
において一段と優れているが、より望ましいこれらの合
金めっきの組成としては、Ｆｅ又はＮｉの含有量が２〜
２０ｗ ｔ％であるＺｎ −Ｆｅ合金めっき又はＺｎ−
Ｎｉ合金めっき、およびＡｌ含有量が２〜６０ｗ ｔ％
のＺｎ−Ａ１合金めっきである。
Ｆｅ又はＮｉが２ｗｔ％未満のＺｎ−Ｆｅ合金めっき又
はＺｎ−Ｎｉ合金めっきの場合には、充分な耐食性が得
られず、ｊｅ又はＮｉが２０ｗｔ％を超えるＺｎ−Ｆｅ
合金めっき又はＺｎ−Ｎｉ合金めっきの場合には、めっ
き皮膜自体の耐食性が劣化したり、皮膜が硬化して加工
性が損なわれたりする。更に望ましいのは、Ｆｅが５〜
１２ｗｔ％であるＺｎ−Ｆｅ合金めっき又はＮｊが８〜
１４ｗｔ％であるＺｎ−Ｎｉ合金めっきである。
はＺｎ−Ｎｉ合金めっきの場合には、充分な耐食性が得
られず、ｊｅ又はＮｉが２０ｗｔ％を超えるＺｎ−Ｆｅ
合金めっき又はＺｎ−Ｎｉ合金めっきの場合には、めっ
き皮膜自体の耐食性が劣化したり、皮膜が硬化して加工
性が損なわれたりする。更に望ましいのは、Ｆｅが５〜
１２ｗｔ％であるＺｎ−Ｆｅ合金めっき又はＮｊが８〜
１４ｗｔ％であるＺｎ−Ｎｉ合金めっきである。
Ｚｎ−Ａｌ！合金めっきの場合、ｌが２ｗＬ％未満であ
れば充分な耐食性を示さず、６０−ｔ％を超えればめっ
き皮膜自体の加工性が低下する。
れば充分な耐食性を示さず、６０−ｔ％を超えればめっ
き皮膜自体の加工性が低下する。
この第１層の純Ｚｎめっき層又はＺｎ系合金めっき層は
、電気めっき法、溶融めっき法、真空蒸着めっき法、等
のいずれの方法でも形成することができるが、経済性お
よび生産性を考慮すれば溶融めっき法で形成するのがよ
い、また、第１層のめっき層を純Ｚｎめっきとするか、
Ｚｎ系合金めっきとするかは、鋼材の使用する環境に応
じて適宜選択すればよい０例えば、自動車用で、特に塩
害環境で使用されるような場合には、前記のようなＺｎ
−Ｆｅ合金めっき又はＺｎ−＾ｉ合金めっきがよい、
いわゆるガルバニール鋼板、ガルファン鋼板、ガルバリ
ウム鋼板と称されている溶融めっき鋼板が自動車用に好
適である。
、電気めっき法、溶融めっき法、真空蒸着めっき法、等
のいずれの方法でも形成することができるが、経済性お
よび生産性を考慮すれば溶融めっき法で形成するのがよ
い、また、第１層のめっき層を純Ｚｎめっきとするか、
Ｚｎ系合金めっきとするかは、鋼材の使用する環境に応
じて適宜選択すればよい０例えば、自動車用で、特に塩
害環境で使用されるような場合には、前記のようなＺｎ
−Ｆｅ合金めっき又はＺｎ−＾ｉ合金めっきがよい、
いわゆるガルバニール鋼板、ガルファン鋼板、ガルバリ
ウム鋼板と称されている溶融めっき鋼板が自動車用に好
適である。
一方、第２層のＺｎ合金めっき層は、付着量が０゜５〜
１０ｇ／ａｔ富で、且つＮｉを５〜５０詩ｔ％とＳを５
〜３５ｗｔ％含有する亜鉛合金めっき層とする必要があ
る。
１０ｇ／ａｔ富で、且つＮｉを５〜５０詩ｔ％とＳを５
〜３５ｗｔ％含有する亜鉛合金めっき層とする必要があ
る。
第２層のめっき層をこのようなＺｎ−Ｘｌ−３合金めっ
きとし、その付着量と組成を特定することで、黒色度が
高く、しかもめっき密着性および耐食性に優れたものと
することができる。
きとし、その付着量と組成を特定することで、黒色度が
高く、しかもめっき密着性および耐食性に優れたものと
することができる。
しかし、この第２層のＺｎ合金めっき層の付着量が０．
５ｇ／ｌａ”未満であれば、均一な黒色度が得られず、
１０ｇ／ｍ２＋を超えるものであれは、良好な黒色度が
得られるものの、その黒色度は飽和し、めっきコストの
上昇を招くとともにめっきａＸ着性が低下する。望まし
い第２層の付着量は１．０〜５．０ｇ／ｓ＋”である。
５ｇ／ｌａ”未満であれば、均一な黒色度が得られず、
１０ｇ／ｍ２＋を超えるものであれは、良好な黒色度が
得られるものの、その黒色度は飽和し、めっきコストの
上昇を招くとともにめっきａＸ着性が低下する。望まし
い第２層の付着量は１．０〜５．０ｇ／ｓ＋”である。
また、Ｎ１含有量が５ｗｔ％未満の場合には、めっき密
着性が不十分となる。また、Ｓ含有量が５ｗｔ％未満の
場合には、黒色度が低下する。一方、Ｎｉ含有量が５０
ｗ ｔ％、Ｓ含有量が３５ｗ ｔ％をそれぞれ超える場
合には、いずれもめっきがパウダー状となって密着性が
劣る。望ましいＮｉとＳの含有量は、Ｎ１については２
０〜４０ｗｔ％、Ｓについては１０〜２０ｗｔ％である
。
着性が不十分となる。また、Ｓ含有量が５ｗｔ％未満の
場合には、黒色度が低下する。一方、Ｎｉ含有量が５０
ｗ ｔ％、Ｓ含有量が３５ｗ ｔ％をそれぞれ超える場
合には、いずれもめっきがパウダー状となって密着性が
劣る。望ましいＮｉとＳの含有量は、Ｎ１については２
０〜４０ｗｔ％、Ｓについては１０〜２０ｗｔ％である
。
この第２層のＺｎ合金めっき層は、本願第２発明の方法
で形成させるのがよい。
で形成させるのがよい。
即ち、電気めっき法、溶融めっき法或いは真空蒸着めっ
き法等のいずれかの方法で、表面にｌｏｇ／ｉ以上の付
着量の純Ｚｎめっき又はＺｎ換算で１０ｇ／ｍ”以上の
付着量のＺｎ系合金めっきを施した鋼材を、Ｚｎ！Ｉを
２５〜８０ｇ／２、Ｎｉ２＋をＮｉ”／（Ｚｎ” 十Ｎ
ｉ”）比で０，４〜０．８、およびＳＣＮ−を５〜３０
ｇ／ ｌ含有し、ｐＨが１．５〜３．５であるめっき浴
中′において陰極電解処理し、前記純Ｚｎ又はＺｎ系合
金めっき層の上に０゜５〜１０ｇ／ｍ”（７）付着量ｔ
ｒｉを５〜５０ｗｔ％とＳを５〜３５ｗｔ％含有するＺ
ｎ合金めっきを施すのである。
き法等のいずれかの方法で、表面にｌｏｇ／ｉ以上の付
着量の純Ｚｎめっき又はＺｎ換算で１０ｇ／ｍ”以上の
付着量のＺｎ系合金めっきを施した鋼材を、Ｚｎ！Ｉを
２５〜８０ｇ／２、Ｎｉ２＋をＮｉ”／（Ｚｎ” 十Ｎ
ｉ”）比で０，４〜０．８、およびＳＣＮ−を５〜３０
ｇ／ ｌ含有し、ｐＨが１．５〜３．５であるめっき浴
中′において陰極電解処理し、前記純Ｚｎ又はＺｎ系合
金めっき層の上に０゜５〜１０ｇ／ｍ”（７）付着量ｔ
ｒｉを５〜５０ｗｔ％とＳを５〜３５ｗｔ％含有するＺ
ｎ合金めっきを施すのである。
このめっき浴の組成およびｐＨを前記のように限定する
理由は、下記の通りである。
理由は、下記の通りである。
ム１゛が２５ｇ／ １未満の場合には、めっき密着性に
劣り２０＾／ｄａ’以上の高電流密度でめっきを行うと
めっきムラが発生する。そのために、能率よくめっきを
施すことができない、このめっきムラは本発明者らの知
見によれば、Ｚｎ”″濃度の増大とともに軽度になるが
、その反面、Ｚｎ”″濃度が過度に高くなると黒色度が
低下する。しかし、Ｚｎ”濃度の上限を８０ｇ／ １と
すれば、めっきムラの少ない黒色度のよい皮膜を形成す
ることができる。望ましくは、Ｚｎ”１度を３０〜５０
ｇ／ｌ トｔ ２１ コトＴ！ア４゜また、Ｎｉ”の濃
度がＮｉ２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋）比で０．４より
小さいと、黒色度が不十分となり、０．８より大きいと
、めっきの密着不良が顕著となる。望ましいのは、Ｎｉ
２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋）比を０．５〜０．７とす
ることである。
劣り２０＾／ｄａ’以上の高電流密度でめっきを行うと
めっきムラが発生する。そのために、能率よくめっきを
施すことができない、このめっきムラは本発明者らの知
見によれば、Ｚｎ”″濃度の増大とともに軽度になるが
、その反面、Ｚｎ”″濃度が過度に高くなると黒色度が
低下する。しかし、Ｚｎ”濃度の上限を８０ｇ／ １と
すれば、めっきムラの少ない黒色度のよい皮膜を形成す
ることができる。望ましくは、Ｚｎ”１度を３０〜５０
ｇ／ｌ トｔ ２１ コトＴ！ア４゜また、Ｎｉ”の濃
度がＮｉ２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋）比で０．４より
小さいと、黒色度が不十分となり、０．８より大きいと
、めっきの密着不良が顕著となる。望ましいのは、Ｎｉ
２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋）比を０．５〜０．７とす
ることである。
ＳＣＮ−が５ ｇ／ ４４未満の場合には、充分な黒色
度が得られない、このＳＣＮ−は前述のように硫化物を
生成させてめっき皮膜に黒色を付与する作用を有してい
る。従って、所望の黒色度を得ようとすれば、ＳＣＮ−
をある程度添加する必要がある。しかし、過剰に添加す
るとめっき密着性が低下するので、その含有量の上限は
３０ｇ／ １とするのがよい。望ましい範囲は、１０〜
２０ｇ／ ｊ！である。
度が得られない、このＳＣＮ−は前述のように硫化物を
生成させてめっき皮膜に黒色を付与する作用を有してい
る。従って、所望の黒色度を得ようとすれば、ＳＣＮ−
をある程度添加する必要がある。しかし、過剰に添加す
るとめっき密着性が低下するので、その含有量の上限は
３０ｇ／ １とするのがよい。望ましい範囲は、１０〜
２０ｇ／ ｊ！である。
めっき浴のｐｎが１．５より低い場合には、黒色度が低
下する。また、３．５より高い場合には、めっき密着性
が著しく劣化する。望ましいｐ旧よ２，０〜３．０であ
る。
下する。また、３．５より高い場合には、めっき密着性
が著しく劣化する。望ましいｐ旧よ２，０〜３．０であ
る。
以下、実施例により本発明を更に説明する。
（実施例）
舟材として０．８−厚Ｘ １００＊ａ＋Ｉ！’！ Ｘ
１１００ａ長さの冷延鋼板を用い、下記（ａ）および（
ロ）に示す浴組成、条件で電気めつきを行い、冷延鋼板
の表面に純Ｚｎめっき層もしくはＺｎ−Ｎｉ合金めっき
層を形成した。
１１００ａ長さの冷延鋼板を用い、下記（ａ）および（
ロ）に示す浴組成、条件で電気めつきを行い、冷延鋼板
の表面に純Ｚｎめっき層もしくはＺｎ−Ｎｉ合金めっき
層を形成した。
或いは下記（Ｃ）に示す浴組成のＺｎめっき浴で浸漬め
っきを施し、冷延鋼板上にＺｎめっき層を形成した後、
この鋼板を５５０℃の温度で合金化処理してＺｎ−Ｆｅ
合金化めっき層を形成した。
っきを施し、冷延鋼板上にＺｎめっき層を形成した後、
この鋼板を５５０℃の温度で合金化処理してＺｎ−Ｆｅ
合金化めっき層を形成した。
次いで、これらのめっき鋼板を下記（ｄ）、（ｅ）もし
くは（ｆ）に示す浴組成、条件で電気めっきを行い、前
記めっき層の上に黒色のＺｎ−Ｎｉ−Ｓ合金めっき層を
形成した。
くは（ｆ）に示す浴組成、条件で電気めっきを行い、前
記めっき層の上に黒色のＺｎ−Ｎｉ−Ｓ合金めっき層を
形成した。
第１表に、第１層と第２層のめっき組成および付着量を
示す。
示す。
（ａ）純Ｚｎめっき浴組成
Ｚｎ５Ｏ＝ Ｈ７ＨｔＯ： ２００ｇ／ ｌ−Ｎａ２
ＳＯ４： ９０ｇ／ １ ｐＨ： ２．０ 電流密度： ５０Ａ／ｄａ” 浴温：５０°Ｃ （ｂｌＺｎ−Ｎｉ合金めっき浴組成 ＮＮ１５（１・６１（Ｊ ： ３００ｇ／ ｊ！ｚｎ
ｓｏ、 ・７ｕ、ｏ ： １２０ｇ／ ＩＮａｇＳＯ
４： ８０ｇ／ ｊ！ ｐＨ： １．８ 電流密度： ４０Ａ／ｄ＋ｍ” 浴温：５０℃ （Ｃ）合金化溶融亜鉛めっき浴組成 Ｚｎ＋０．１２％八２ へ温：４６０℃ （ｄ）Ｚｎ −Ｎｉ −Ｓ合金めっき浴組成Ｚｎ”°
： ３２ｇ＃！ Ｎｉ” ： ６０ｇ／ｌ１ ＳＣＮ−： １４ｇ／ ｊ！ Ｎｉ２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋） ＝０．６５ｐＨ：
２．８ 電流密度ｊ２０〜６０＾／ｄ−２ 浴温：５５℃ （ｅ）Ｚｎ−Ｎｉ−Ｓ合金めっき浴組成（比較浴）ｚｎ
” ； １８ｇ＃！ Ｎｉ” ： ６０ｇ／ｌ ＳＣＮ−： １４ｇ／ Ｉ Ｎｉ２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋） ＝０．１１ｐＨ：
３．０ 電流密度： ５０Ａ／ｄａ” 浴温：５５℃ （ｆ）Ｚｎ−Ｎｉ−Ｓ合金めっき浴組成（比較浴）Ｚｎ
” ： ３２ｇ／ｊ！ Ｎｉ” ： ６０ｇ／ｊ！ ＳＣＮ−： １４ｇ／ Ｉ Ｎｉ２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋） ＝０．６５ｐＨ：
４．０ 電流密度：５０八／ｄ−２ 浴温：５０℃ なお、比較例として上記（ｂｌのＺｎ−Ｎｉ合金めっき
浴を使用して得た、１３ｗｔ％のＮｉを含有し付着量が
３５ｇ／＊”であるＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板を、下記
（ｇ）に示す電解液中で陽極電解処理して、皮膜を黒色
化させた。
ＳＯ４： ９０ｇ／ １ ｐＨ： ２．０ 電流密度： ５０Ａ／ｄａ” 浴温：５０°Ｃ （ｂｌＺｎ−Ｎｉ合金めっき浴組成 ＮＮ１５（１・６１（Ｊ ： ３００ｇ／ ｊ！ｚｎ
ｓｏ、 ・７ｕ、ｏ ： １２０ｇ／ ＩＮａｇＳＯ
４： ８０ｇ／ ｊ！ ｐＨ： １．８ 電流密度： ４０Ａ／ｄ＋ｍ” 浴温：５０℃ （Ｃ）合金化溶融亜鉛めっき浴組成 Ｚｎ＋０．１２％八２ へ温：４６０℃ （ｄ）Ｚｎ −Ｎｉ −Ｓ合金めっき浴組成Ｚｎ”°
： ３２ｇ＃！ Ｎｉ” ： ６０ｇ／ｌ１ ＳＣＮ−： １４ｇ／ ｊ！ Ｎｉ２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋） ＝０．６５ｐＨ：
２．８ 電流密度ｊ２０〜６０＾／ｄ−２ 浴温：５５℃ （ｅ）Ｚｎ−Ｎｉ−Ｓ合金めっき浴組成（比較浴）ｚｎ
” ； １８ｇ＃！ Ｎｉ” ： ６０ｇ／ｌ ＳＣＮ−： １４ｇ／ Ｉ Ｎｉ２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋） ＝０．１１ｐＨ：
３．０ 電流密度： ５０Ａ／ｄａ” 浴温：５５℃ （ｆ）Ｚｎ−Ｎｉ−Ｓ合金めっき浴組成（比較浴）Ｚｎ
” ： ３２ｇ／ｊ！ Ｎｉ” ： ６０ｇ／ｊ！ ＳＣＮ−： １４ｇ／ Ｉ Ｎｉ２＋／（Ｚｎ２＋＋Ｎｉ２＋） ＝０．６５ｐＨ：
４．０ 電流密度：５０八／ｄ−２ 浴温：５０℃ なお、比較例として上記（ｂｌのＺｎ−Ｎｉ合金めっき
浴を使用して得た、１３ｗｔ％のＮｉを含有し付着量が
３５ｇ／＊”であるＺｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板を、下記
（ｇ）に示す電解液中で陽極電解処理して、皮膜を黒色
化させた。
（匂陽極電解処理液：
ＮａｘＳＯａ ： １５０ｇ／ ｌＮａＮ０ｉ
： ２５ｇ／ ｊ！電流密度： ８０Ａ／ｄａ
” 浴温：６０℃ このようにして得られた黒色表面処理鋼板に対して、黒
色度および平板部と加工部の耐食性について調べた。そ
の結果を同じく第１表に示す。
： ２５ｇ／ ｊ！電流密度： ８０Ａ／ｄａ
” 浴温：６０℃ このようにして得られた黒色表面処理鋼板に対して、黒
色度および平板部と加工部の耐食性について調べた。そ
の結果を同じく第１表に示す。
黒色度は、スガ試験機■製ＳＭカラーコンピュータを用
いＬ値を測定した。このＬ値が低いと黒色度が高い０通
常り値の目標は２０以下である。
いＬ値を測定した。このＬ値が低いと黒色度が高い０通
常り値の目標は２０以下である。
耐食性は、日本パーカライジング■製パーレン４５３３
を用いてめっき鋼板に後処理（クロメート処理土樹脂皮
膜）を施した後、３５℃の５％食塩水中に１時間浸漬し
た後、５０℃で１時間乾燥する乾湿繰り返し試験を１０
０サイクル行い、平板部と５を曲げ部における赤錆発生
面積率を調べて評価した。
を用いてめっき鋼板に後処理（クロメート処理土樹脂皮
膜）を施した後、３５℃の５％食塩水中に１時間浸漬し
た後、５０℃で１時間乾燥する乾湿繰り返し試験を１０
０サイクル行い、平板部と５を曲げ部における赤錆発生
面積率を調べて評価した。
Ｏは赤錆発生面積率が１０％未満、Ｏは同じ＜１０％以
上２５％未満、Δは同じ＜２５％以上５０％未満、×は
同じ＜５０％以上を意味する。
上２５％未満、Δは同じ＜２５％以上５０％未満、×は
同じ＜５０％以上を意味する。
（以下、余白）
第１表より、ｋｌからｋｌｌの本発明例のものはＬ値が
２０以下と低く、黒色度に優れているとともに耐食性に
も優れている。
２０以下と低く、黒色度に優れているとともに耐食性に
も優れている。
これに対して、Ｎ［Ｌ１２〜Ｎｔ１２０の比較例のもの
はこれら特性のいずれか又は両方に劣る。
はこれら特性のいずれか又は両方に劣る。
磁１２は陽極電解処理法で黒色化したものであるが、耐
食性に劣る。 Ｎａ１３は鋼板の上に直接黒色めっきし
たものであり、これでも黒色化は可能であるが耐食性が
著しく悪い、 Ｎａ１４はＺｎ”濃度の低い（ｅ）浴で
第２層めっきを施したものであるが、めっきムラが著し
く、黒色度も不均一である。 Ｎａ１５は上層めっきを
高ｐＨの（「）浴で黒色処理したものであるが、上゛下
層間のめっき密着不良が発生し、それにより、加工部で
の黒色めっき剥離が生じ、腐食が促進されて耐食性が悪
い、 Ｎ［Ｌｉ２および隘１８は、第２層めっき中のＳ
含有量が少ないので、めっき密着性に劣り、耐食性が悪
い、患１９は第２層めっきの付着量が少ないので黒色度
が悪い、阻２０は第１層の純Ｚｎ付着量が少ないので耐
食性、特に加工部の耐食性が悪い、阻１７は、鋼板上に
Ｚｎ −Ｆｅ合金めっきを施したものであるが、通常の
Ｚｎ系めっきのみでは黒色化されない。
食性に劣る。 Ｎａ１３は鋼板の上に直接黒色めっきし
たものであり、これでも黒色化は可能であるが耐食性が
著しく悪い、 Ｎａ１４はＺｎ”濃度の低い（ｅ）浴で
第２層めっきを施したものであるが、めっきムラが著し
く、黒色度も不均一である。 Ｎａ１５は上層めっきを
高ｐＨの（「）浴で黒色処理したものであるが、上゛下
層間のめっき密着不良が発生し、それにより、加工部で
の黒色めっき剥離が生じ、腐食が促進されて耐食性が悪
い、 Ｎ［Ｌｉ２および隘１８は、第２層めっき中のＳ
含有量が少ないので、めっき密着性に劣り、耐食性が悪
い、患１９は第２層めっきの付着量が少ないので黒色度
が悪い、阻２０は第１層の純Ｚｎ付着量が少ないので耐
食性、特に加工部の耐食性が悪い、阻１７は、鋼板上に
Ｚｎ −Ｆｅ合金めっきを施したものであるが、通常の
Ｚｎ系めっきのみでは黒色化されない。
（発明の効果）
以上説明した如く、本発明の黒色表面処理鋼材は、黒色
度が良好である上に耐食性にも優れるので、自動車、建
材、家電製品等の分野に使用するのに好適である。また
、その製造は純Ｚｎ又はＺｎ系合金めっき鋼材の上に、
特定の組成のめっき浴において陰極電解処理を施して黒
色のＺｎ合金めっき層を形成する方法であるので、効率
よく生産することができる。
度が良好である上に耐食性にも優れるので、自動車、建
材、家電製品等の分野に使用するのに好適である。また
、その製造は純Ｚｎ又はＺｎ系合金めっき鋼材の上に、
特定の組成のめっき浴において陰極電解処理を施して黒
色のＺｎ合金めっき層を形成する方法であるので、効率
よく生産することができる。
Claims (2)
- （１）鋼材表面に、第１層として付着量が１０ｇ／ｍ＾
２以上の純Ｚｎめっき層又は付着量がＺｎ換算で１０ｇ
／ｍ＾２以上のＺｎ系合金めっき層を、第２層として付
着量が０．５〜１０ｇ／ｍ＾２でＮｉを５〜５０ｗｔ％
とＳを５〜３５ｗｔ％含有するＺｎ合金めっき層を有す
ることを特徴とする黒色表面処理鋼材。 - （２）上記第２層のＺｎ合金めっき層を、Ｚｎ＾２＾＋
を２５〜８０ｇ／ｌ、Ｎｉ＾２＾＋をＮｉ＾２＾＋／（
Ｚｎ＾２＾＋＋Ｎｉ＾２＾＋）比で０．４〜０．８、お
よびＳＣＮ＾−を５〜３０ｇ／ｌ含有し、ｐＨが１．５
〜３．５であるめっき浴中において陰極電解処理するこ
とにより形成することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の黒色表面処理鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257670A JPH02104695A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 黒色表面処理鋼材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257670A JPH02104695A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 黒色表面処理鋼材とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02104695A true JPH02104695A (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=17309475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257670A Pending JPH02104695A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 黒色表面処理鋼材とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02104695A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001193686A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-17 | Shimadzu Corp | 真空ポンプ |
| JP2002167692A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Nippon Seisen Co Ltd | 被覆ステンレス鋼線とその製造方法 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63257670A patent/JPH02104695A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001193686A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-17 | Shimadzu Corp | 真空ポンプ |
| JP2002167692A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Nippon Seisen Co Ltd | 被覆ステンレス鋼線とその製造方法 |
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