JPH02305975A - 高耐食性Ｚｎ―Ｍｇ―Ｆｅ合金めっき鋼材 - Google Patents
高耐食性Ｚｎ―Ｍｇ―Ｆｅ合金めっき鋼材Info
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- JPH02305975A JPH02305975A JP12599589A JP12599589A JPH02305975A JP H02305975 A JPH02305975 A JP H02305975A JP 12599589 A JP12599589 A JP 12599589A JP 12599589 A JP12599589 A JP 12599589A JP H02305975 A JPH02305975 A JP H02305975A
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は塩水散布環境下の様な高腐食性条件下において
も優れた耐食性を発揮するＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金めっき
鋼材に関するものである。尚本発明の鋼材は板、線、棒
、パイプ等の如何を問わないが、以下板材を代表例に取
上げて説明する。
も優れた耐食性を発揮するＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金めっき
鋼材に関するものである。尚本発明の鋼材は板、線、棒
、パイプ等の如何を問わないが、以下板材を代表例に取
上げて説明する。
［従来の技術］
耐食性鋼板としては色々なめつｈｍ板が知られており、
中でもＺｎめっき鋼板はもっとも汎用的な鋼板として大
量に生産され、自動車、家庭用電気機器、建築材料の分
野で賞月されている。
中でもＺｎめっき鋼板はもっとも汎用的な鋼板として大
量に生産され、自動車、家庭用電気機器、建築材料の分
野で賞月されている。
しかしながらＺｎめっき鋼板は如何なる腐食環境にも耐
え得るという訳ではなく、例えば寒冷地で行なわれてい
る路盤凍結防止用の塩水散布条件の下では自動車用外板
として使用されているＺｎめっき鋼板がかなり早く発錆
することが分かってきた。
え得るという訳ではなく、例えば寒冷地で行なわれてい
る路盤凍結防止用の塩水散布条件の下では自動車用外板
として使用されているＺｎめっき鋼板がかなり早く発錆
することが分かってきた。
そこでＺｎめっきを改良することが研究され、例えば溶
融Ｚｎめっき後に加熱処理を施してＺｎめっき層と素地
鉄を合金化させるという合金化溶融亜鉛めっき鋼板が開
発された。このめっき鋼板は耐食性、塗膜密着性、スポ
ット溶接性等の緒特性が優れている′為、従来の単純Ｚ
ｎめっき鋼板にとって代って主流材料となっているが、
耐食性において未だ問題が残されている。特に前記寒冷
条件下で行なわれている塩水散布環境での耐食性につい
ては、例えば自動車外板における穴あき防止期間１０年
、外観錆防止期間５年、更には構造部材における耐食性
２年という各条件を満足することが必要になっており、
より一層の耐食性改善がなされなければならない。
融Ｚｎめっき後に加熱処理を施してＺｎめっき層と素地
鉄を合金化させるという合金化溶融亜鉛めっき鋼板が開
発された。このめっき鋼板は耐食性、塗膜密着性、スポ
ット溶接性等の緒特性が優れている′為、従来の単純Ｚ
ｎめっき鋼板にとって代って主流材料となっているが、
耐食性において未だ問題が残されている。特に前記寒冷
条件下で行なわれている塩水散布環境での耐食性につい
ては、例えば自動車外板における穴あき防止期間１０年
、外観錆防止期間５年、更には構造部材における耐食性
２年という各条件を満足することが必要になっており、
より一層の耐食性改善がなされなければならない。
本発明は上記事情に着目してなされたものであって、塗
膜密着性、スポット溶接性等を満たす上に上述の如き厳
格な高耐食性要求にも答え得る様なＺｎ系めっき鋼材の
提供を目的とするものである。
膜密着性、スポット溶接性等を満たす上に上述の如き厳
格な高耐食性要求にも答え得る様なＺｎ系めっき鋼材の
提供を目的とするものである。
［課題を解決する為の手段］
上記課題を解決することのできた本発明のＺｎ系めっき
鋼材とは、鋼基材上に、 Ｆｅ： ６〜１５重量％ Ｍ ｇ ７０．４〜１５重量％ Ｚｎ及び不可避不純物：残部 からなるめっき層を形成したものである。
鋼材とは、鋼基材上に、 Ｆｅ： ６〜１５重量％ Ｍ ｇ ７０．４〜１５重量％ Ｚｎ及び不可避不純物：残部 からなるめっき層を形成したものである。
［作用］
本発明のめっき鋼板は従来のＺｎ−Ｆｅ系合金化溶融Ｚ
ｎめっき鋼板に更にＭｇが合金化されており、腐食の初
期にこのＭｇがＭｇトとなって溶出し、めっき表面に緻
密な保護皮膜を形成する。
ｎめっき鋼板に更にＭｇが合金化されており、腐食の初
期にこのＭｇがＭｇトとなって溶出し、めっき表面に緻
密な保護皮膜を形成する。
そしてこの保護皮膜がその後の腐食反応を極力遅延させ
るものと考えられる。
るものと考えられる。
本発明のめっき組成を前記の如く定めた理由を説明する
。
。
ＦｅはＺｎ系めっき層に塩水耐食性を与える重大な元素
であり、６％（重量％の意味、以下同じ）未満では上記
効果が発揮されない。一方１５％を超えると鋼板の加工
時にめっき層の割れや剥離が生じ易くなり、めっき鋼板
としての加工性が低下する。
であり、６％（重量％の意味、以下同じ）未満では上記
効果が発揮されない。一方１５％を超えると鋼板の加工
時にめっき層の割れや剥離が生じ易くなり、めっき鋼板
としての加工性が低下する。
Ｍｇは上述の如く緻密な保護皮膜を形成する為の重要な
元素であり、０．４％未満では上記作用が発揮されない
０Ｍｇの含有量を増大すればそれに見合った耐食性向上
効果が得られるが、１５％あたりでその効果が飽和し、
それ以上は車にコスト上昇の不利益が出るので１５％を
上限とした。
元素であり、０．４％未満では上記作用が発揮されない
０Ｍｇの含有量を増大すればそれに見合った耐食性向上
効果が得られるが、１５％あたりでその効果が飽和し、
それ以上は車にコスト上昇の不利益が出るので１５％を
上限とした。
本発明は上記組成のめつき層を有することがポイントで
あり、この様なめっき層を形成する手段そのものは本発
明の限定要件とはならない。しかしＺｎ−Ｍｇ混合浴に
よる溶融めっき法ではＭｇが非常に高活性であるため酸
化消耗が激しく、浴組成のコントロールが困難になると
いう問題があり、ま、た水溶液からの電気めつ合法では
Ｍｇのイオン化傾向が水素よりも高いため次に述べる様
な方法を採用することが推奨される。
あり、この様なめっき層を形成する手段そのものは本発
明の限定要件とはならない。しかしＺｎ−Ｍｇ混合浴に
よる溶融めっき法ではＭｇが非常に高活性であるため酸
化消耗が激しく、浴組成のコントロールが困難になると
いう問題があり、ま、た水溶液からの電気めつ合法では
Ｍｇのイオン化傾向が水素よりも高いため次に述べる様
な方法を採用することが推奨される。
（１）鋼板表面を予め清浄にしておき、その表面に真空
蒸着法を適用してＺｎ−Ｍｇ合金めつきを施す。次に加
熱処理を施して鋼基材とＺｎ−Ｍｇ合金めっき層の間で
拡散による合金化反応を行わせ、希望組成のＺｎ−Ｆｅ
−Ｍｇ合金層を形成する。実験例の幾つかを説明すると
、Ｚ ｎ −１１，５Ｍｇ合金めつきを形成してから加
熱すればＺｎ−１０ＭＺｎ−１Ｏ合金めつ籾が生成し、
またＺ ｎ −１０，８Ｍ ｇ合金めつきを形成してか
ら加熱すればＺｎ−１０Ｍｇ−１３Ｆａ合金めつきが生
成した。
蒸着法を適用してＺｎ−Ｍｇ合金めつきを施す。次に加
熱処理を施して鋼基材とＺｎ−Ｍｇ合金めっき層の間で
拡散による合金化反応を行わせ、希望組成のＺｎ−Ｆｅ
−Ｍｇ合金層を形成する。実験例の幾つかを説明すると
、Ｚ ｎ −１１，５Ｍｇ合金めつきを形成してから加
熱すればＺｎ−１０ＭＺｎ−１Ｏ合金めつ籾が生成し、
またＺ ｎ −１０，８Ｍ ｇ合金めつきを形成してか
ら加熱すればＺｎ−１０Ｍｇ−１３Ｆａ合金めつきが生
成した。
（２）鋼板表面を予め清浄にしておき、その表面にＺｎ
、Ｆｅ、Ｍｇの３金属を同時的に、真空蒸着めっきする
。この方法であればめっき室の真空度におけるＺｎ、Ｆ
ｅ、Ｍｇの各蒸気圧を念頭におき、各金属の加熱温度を
制御して一気に所定組成のＺｎ−Ｆｅ−Ｍｇ合金めワき
層を形成する。
、Ｆｅ、Ｍｇの３金属を同時的に、真空蒸着めっきする
。この方法であればめっき室の真空度におけるＺｎ、Ｆ
ｅ、Ｍｇの各蒸気圧を念頭におき、各金属の加熱温度を
制御して一気に所定組成のＺｎ−Ｆｅ−Ｍｇ合金めワき
層を形成する。
（３） まず（１）の方法に従ってＺｎ−Ｍｇめつき層
を形成し、その上へ真空蒸着めっき或は電気めっき等の
方法を適用してＺｎ−Ｆｅ合金めつき層またはＦｅめつ
き層を上層として形成する。次いで加熱を加えることに
よってこれら各めっき層間で相互に拡散を行なわせ全体
として所定組成のＺｎ−Ｆｅ−Ｍｇ合金めっき層とする
。
を形成し、その上へ真空蒸着めっき或は電気めっき等の
方法を適用してＺｎ−Ｆｅ合金めつき層またはＦｅめつ
き層を上層として形成する。次いで加熱を加えることに
よってこれら各めっき層間で相互に拡散を行なわせ全体
として所定組成のＺｎ−Ｆｅ−Ｍｇ合金めっき層とする
。
（４）従来法で得られた合金化溶融Ｚｎめつき鋼板を母
材とし、その上へ真空蒸着法によってＺｎ−Ｍｇ合金め
っきを形成する。次いでこれを加熱処理して所定の組成
Ｚｎ−Ｆｅ−Ｍｇ合金めっき層を生成する。′ ［実施例］ 厚さ０．８ｍｍの冷延鋼板を電解アルカリ脱脂して清浄
化した０次いで鋼板を２５０℃に予熱し、１０−’Ｔｏ
ｒｒの真空蒸発室に搬入し、前記（１）の方法でＺｎ−
Ｍｇ合金蒸着めっきを施した。蒸着量は４０ ｇ／ｃａ
’とし、次いでＡｒガス雰囲気中３５０℃×３０分の加
熱処理を行ない、第１表に示す組成のＺｎ−Ｆｅ−Ｍｇ
合金めっき層を形成した。
材とし、その上へ真空蒸着法によってＺｎ−Ｍｇ合金め
っきを形成する。次いでこれを加熱処理して所定の組成
Ｚｎ−Ｆｅ−Ｍｇ合金めっき層を生成する。′ ［実施例］ 厚さ０．８ｍｍの冷延鋼板を電解アルカリ脱脂して清浄
化した０次いで鋼板を２５０℃に予熱し、１０−’Ｔｏ
ｒｒの真空蒸発室に搬入し、前記（１）の方法でＺｎ−
Ｍｇ合金蒸着めっきを施した。蒸着量は４０ ｇ／ｃａ
’とし、次いでＡｒガス雰囲気中３５０℃×３０分の加
熱処理を行ない、第１表に示す組成のＺｎ−Ｆｅ−Ｍｇ
合金めっき層を形成した。
各供試めっき鋼板を夫々下記の方法で評価した。結果は
第１表に一括して示す。
第１表に一括して示す。
（イ）耐食性
めっき鋼板表面を化成処理した後、２０μｍ厚さで電着
塗装を施し、更に３５μＩ厚さの中塗り、最後に３５μ
ｍ厚さの上塗りを施した。これをクロスカットし、２０
００時間の塩水噴霧試験を行ない、鋼素地の孔あぎ深さ
で判定した。
塗装を施し、更に３５μＩ厚さの中塗り、最後に３５μ
ｍ厚さの上塗りを施した。これをクロスカットし、２０
００時間の塩水噴霧試験を行ない、鋼素地の孔あぎ深さ
で判定した。
Ｏ：優秀
Δ：良好
×：不良
（０）塗膜密着性
上記と全く同様にして上塗りまでを施した。クロスカッ
トを形成し温水中に浸漬して塗膜の健全な基盤目の数で
評価した。
トを形成し温水中に浸漬して塗膜の健全な基盤目の数で
評価した。
０８９５％以上
Δ：９５〜８０％
×：８０％以下
（八）スポット溶接性
めっき鋼板を用いて連続スポット溶接を施し、溶接作業
性が不良になるまでの連続打点可能回数で評価した。
性が不良になるまでの連続打点可能回数で評価した。
○ ： ５０００点超
○〜△： ５０００点未溝〜３０００点以上△ ： ３
０００点未満〜２０００点以上ｘ ：２０００点未満 第 １ 表 第１表に見られる通り１本発明のめっき組成条件を満足
するものは全３項目とも満足な成績を残したが、１つで
も満足しないものは評価項目の全てで合格点を得るには
至らなかワた。
０００点未満〜２０００点以上ｘ ：２０００点未満 第 １ 表 第１表に見られる通り１本発明のめっき組成条件を満足
するものは全３項目とも満足な成績を残したが、１つで
も満足しないものは評価項目の全てで合格点を得るには
至らなかワた。
本発明は上記の様に構成されているので、塗膜密着性や
スポット溶接性に悪影響を与えることなく、耐食性を大
幅に向上させることができた。
スポット溶接性に悪影響を与えることなく、耐食性を大
幅に向上させることができた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鋼基材上に下記組成 Ｆｅ：６〜１５重量％ Ｍｇ：０．４〜１５重量％ Ｚｎ及び不可避不純物：残部 からなるめっき層を形成したものであることを特徴とす
る高耐食性Ｚｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金めっき鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12599589A JPH02305975A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 高耐食性Ｚｎ―Ｍｇ―Ｆｅ合金めっき鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12599589A JPH02305975A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 高耐食性Ｚｎ―Ｍｇ―Ｆｅ合金めっき鋼材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02305975A true JPH02305975A (ja) | 1990-12-19 |
Family
ID=14924116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12599589A Pending JPH02305975A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 高耐食性Ｚｎ―Ｍｇ―Ｆｅ合金めっき鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02305975A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19527515C1 (de) * | 1995-07-27 | 1996-11-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung von korrosionsgeschütztem Stahlblech |
| CN111334748A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-06-26 | 天津联优新材料科技有限公司 | 钢铁制件的保护层、保护层制备方法及钢铁制件 |
-
1989
- 1989-05-18 JP JP12599589A patent/JPH02305975A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19527515C1 (de) * | 1995-07-27 | 1996-11-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung von korrosionsgeschütztem Stahlblech |
| CN111334748A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-06-26 | 天津联优新材料科技有限公司 | 钢铁制件的保护层、保护层制备方法及钢铁制件 |
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