JPH028374A - 耐黒変性に優れた耐食クロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
耐黒変性に優れた耐食クロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH028374A JPH028374A JP15805388A JP15805388A JPH028374A JP H028374 A JPH028374 A JP H028374A JP 15805388 A JP15805388 A JP 15805388A JP 15805388 A JP15805388 A JP 15805388A JP H028374 A JPH028374 A JP H028374A
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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。
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、高温湿潤環境に貯蔵したクロメート処理電気
亜鉛めっき鋼板に発生する経時変色を防止した、耐食ク
ロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するも
のである。
亜鉛めっき鋼板に発生する経時変色を防止した、耐食ク
ロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するも
のである。
(従来の技術)
電気亜鉛めっき鋼板は、白錆発生防止(耐食性向上)、
塗料密着性向上を目的としてクロメート処理を施こした
製品が大半を占めている。中でも塗装省略を目的として
、塗装鋼板に匹敵する耐食性を有するクロメート処理(
以下耐食クロメート処理)を施こした耐食クロメート処
理電気亜鉛めつき鋼板は、美麗で均一な黄金色を呈し広
い用途に用いられている。耐食クロメート処理電気めつ
き鋼板は、高温湿潤環境下に貯蔵した場合、時としてめ
っき表面の一部又は全面がダークグレー又は茶褐色に変
色する(黒変現象)場合がある。
塗料密着性向上を目的としてクロメート処理を施こした
製品が大半を占めている。中でも塗装省略を目的として
、塗装鋼板に匹敵する耐食性を有するクロメート処理(
以下耐食クロメート処理)を施こした耐食クロメート処
理電気亜鉛めつき鋼板は、美麗で均一な黄金色を呈し広
い用途に用いられている。耐食クロメート処理電気めつ
き鋼板は、高温湿潤環境下に貯蔵した場合、時としてめ
っき表面の一部又は全面がダークグレー又は茶褐色に変
色する(黒変現象)場合がある。
この黒変現象は、クロメート被膜中の不可避不純物によ
り亜鉛めっき最表層がエツチングされて発生ずるものと
考えられ、製品貯蔵時の濁度や湿度の上昇によって発生
し易い。
り亜鉛めっき最表層がエツチングされて発生ずるものと
考えられ、製品貯蔵時の濁度や湿度の上昇によって発生
し易い。
本発明に関連する公知の技術としては、公開特許公報昭
和60−63385で示される亜鉛めっき浴中のPb2
+不純物の濃度を0.2 ppm以下に制御することに
よυ亜鉛の結晶を化学的に安定な002面を優先析出さ
せクロメートとの反応を抑制し黒変を防止する技術があ
る。
和60−63385で示される亜鉛めっき浴中のPb2
+不純物の濃度を0.2 ppm以下に制御することに
よυ亜鉛の結晶を化学的に安定な002面を優先析出さ
せクロメートとの反応を抑制し黒変を防止する技術があ
る。
又、公開特許公報昭和60−77988では亜鉛めっき
浴中のPb”+とNi2+の濃度をN12+/Pb2+
比として5−500 Ni”/Zn2+比でl/25以
下且つ、N12+をl Oy/を以下とすることにより
p b 2+の存在下でもクロメートに対して安定な0
02面の結晶を優先析出させると述べている。
浴中のPb”+とNi2+の濃度をN12+/Pb2+
比として5−500 Ni”/Zn2+比でl/25以
下且つ、N12+をl Oy/を以下とすることにより
p b 2+の存在下でもクロメートに対して安定な0
02面の結晶を優先析出させると述べている。
(発明が解決しようとする課題)
公開されたこれらの技術は、優れた技術であるが、近年
要求される高耐食性のクロメート処理に対しては必ずし
も満足した結果が得られないことが分った。即ち、従来
は輸送および在庫時に発生する黒変現象を対象とした技
術であシ、クロメートの組成は、防食性に優れた六価ク
ロム(Cr6+)を主体とし、アニオン不純物を極力抑
えたクロメート液を使用して得られるものである。
要求される高耐食性のクロメート処理に対しては必ずし
も満足した結果が得られないことが分った。即ち、従来
は輸送および在庫時に発生する黒変現象を対象とした技
術であシ、クロメートの組成は、防食性に優れた六価ク
ロム(Cr6+)を主体とし、アニオン不純物を極力抑
えたクロメート液を使用して得られるものである。
近年は、前述したように塗装製品の代替として用いる商
品が対象である。従って輸送、在庫時は勿論、部品化さ
れた後においても一定期間変色があっては々らない。更
には高度の耐食性を確保するため、クロメート被膜の付
着量を厚くする(Crとして30−100m9/m2)
必要カアリ、且ツクロメート液は三価クロム(Cr
3+)及び六価クロム(c r6 + ) を共存さ
せた焼付硬化型の組成にすることが必須である。更にク
ロメート液中のアニオン不純物は黒変現象を促進する因
子で好ましくないことは良く知られている。しかし従来
の如く厳しい濃度管理では、液のダンピングが多く、生
産性、排水処理の点で問題があり、アニオン成分を含ん
だクロメート液において黒変の発生を抑制できる技術が
必要である。更にはアニオンの添加によってクロメート
の品質を向上させることが出来る。
品が対象である。従って輸送、在庫時は勿論、部品化さ
れた後においても一定期間変色があっては々らない。更
には高度の耐食性を確保するため、クロメート被膜の付
着量を厚くする(Crとして30−100m9/m2)
必要カアリ、且ツクロメート液は三価クロム(Cr
3+)及び六価クロム(c r6 + ) を共存さ
せた焼付硬化型の組成にすることが必須である。更にク
ロメート液中のアニオン不純物は黒変現象を促進する因
子で好ましくないことは良く知られている。しかし従来
の如く厳しい濃度管理では、液のダンピングが多く、生
産性、排水処理の点で問題があり、アニオン成分を含ん
だクロメート液において黒変の発生を抑制できる技術が
必要である。更にはアニオンの添加によってクロメート
の品質を向上させることが出来る。
本発明は、高度の外観品質と耐食性を必要とする耐食ク
ロメートの黒変を抑制しためつき鋼板の製造方法を提供
するものである。
ロメートの黒変を抑制しためつき鋼板の製造方法を提供
するものである。
(課題を解決するだめの手段)
しかして、本発明は、
(1) Pb2+不純物の含有量を0.5 ppm以
下、N12+を100−300 pl)m含有しめつき
浴中のNi”/Pb”+比を500超とした電気亜鉛め
っき浴中で亜鉛めっきした後、Cr+/Cr6+比で3
/7−515の還元クロム酸をCry3換算で5〜50
9/L、 シリカゾルをSiO2換算で10〜50
y/を含有するクロメート液、又は前記クロメート液に
、リン酸を1〜80 ?/を加えた液をCr換算で30
30−1O0/rn”塗布した後、板温60〜150℃
で強制乾燥することを特徴とする耐黒変性に優れた耐食
クロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法と、(2
)特許請求の範囲第1項に於いて電流密度30〜200
A/dn?、流速1〜2 m /secの条件で電気め
っきすることを特徴とする耐黒変性に優れた耐食クロメ
ート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法である○ 本発明は耐食性型のクロメート処理被膜を有する亜鉛め
っき鋼板に関するものであり、亜鉛めつき方法及びクロ
メート方法の組み合せ効果を前提とする。最初に亜鉛め
っき方法について述べる。
下、N12+を100−300 pl)m含有しめつき
浴中のNi”/Pb”+比を500超とした電気亜鉛め
っき浴中で亜鉛めっきした後、Cr+/Cr6+比で3
/7−515の還元クロム酸をCry3換算で5〜50
9/L、 シリカゾルをSiO2換算で10〜50
y/を含有するクロメート液、又は前記クロメート液に
、リン酸を1〜80 ?/を加えた液をCr換算で30
30−1O0/rn”塗布した後、板温60〜150℃
で強制乾燥することを特徴とする耐黒変性に優れた耐食
クロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法と、(2
)特許請求の範囲第1項に於いて電流密度30〜200
A/dn?、流速1〜2 m /secの条件で電気め
っきすることを特徴とする耐黒変性に優れた耐食クロメ
ート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法である○ 本発明は耐食性型のクロメート処理被膜を有する亜鉛め
っき鋼板に関するものであり、亜鉛めつき方法及びクロ
メート方法の組み合せ効果を前提とする。最初に亜鉛め
っき方法について述べる。
本発明の亜鉛めっき浴は不純物として含まれる亜鉛以外
の金属イオンの内、Pb2+およびNi2+を制御する
ことがポイントである。Pb2+は0.5 ppm以下
にする必要がある。Pb” 0.5 ppm超では、本
発明に用いる耐食クロメートを用いた場合、黒変を完全
に抑えることが難しい。又、Pb2+のみを抑えても黒
変は発生し、不純物である旧2+ を100−300
ppm 、 N12+/Pb2+を500超に制御する
ことによって達成される。Ni”+ は必要によっては
外部よりNi化合物として加え、多すぎる場合は除去す
る。
の金属イオンの内、Pb2+およびNi2+を制御する
ことがポイントである。Pb2+は0.5 ppm以下
にする必要がある。Pb” 0.5 ppm超では、本
発明に用いる耐食クロメートを用いた場合、黒変を完全
に抑えることが難しい。又、Pb2+のみを抑えても黒
変は発生し、不純物である旧2+ を100−300
ppm 、 N12+/Pb2+を500超に制御する
ことによって達成される。Ni”+ は必要によっては
外部よりNi化合物として加え、多すぎる場合は除去す
る。
Ni2+ の下限値未満では後述するように共析するp
b の黒変化を抑えることが出来ず、変色する。
b の黒変化を抑えることが出来ず、変色する。
父上限値を超えるとめつき中のNi共析率が多くなシ、
同一浴で製造されるクロメートを施さない亜鉛めっきの
色調が若干黒ずむため無処理材にリン酸塩処理やエツチ
ンク゛型クロメート後処理等を施した場合に黒っぽい系
統に仕上り易く好ましくない。N12+/Pb2+ 比
は後述する如く、経時によるPb の表面濃化を抑え
る作用によシその比が500超のN12+ を必要とす
る。500以下ではめつき層中のpbが表面程高濃度化
し変色する原因となる。
同一浴で製造されるクロメートを施さない亜鉛めっきの
色調が若干黒ずむため無処理材にリン酸塩処理やエツチ
ンク゛型クロメート後処理等を施した場合に黒っぽい系
統に仕上り易く好ましくない。N12+/Pb2+ 比
は後述する如く、経時によるPb の表面濃化を抑え
る作用によシその比が500超のN12+ を必要とす
る。500以下ではめつき層中のpbが表面程高濃度化
し変色する原因となる。
めっき浴中のPb”+ 濃度を下げる方法としては公知
の技術で実施されている炭酸ストロンチウム、炭酸バリ
ウム添加による共沈方法、金属亜鉛末による置換析出除
去もしくはイオン交換樹脂法等を採用することができる
。
の技術で実施されている炭酸ストロンチウム、炭酸バリ
ウム添加による共沈方法、金属亜鉛末による置換析出除
去もしくはイオン交換樹脂法等を採用することができる
。
Ni2+ はめつき機器のハード部材例えばコンダクタ
−ロールもしくは、合金めっき液の混入により通常のめ
つき液に含まれる不純物イオンである。
−ロールもしくは、合金めっき液の混入により通常のめ
つき液に含まれる不純物イオンである。
不純物としての濃度はラインの生産量、製品構成によっ
て異シ本発明の場合外部からの添加およびイオン交換、
亜鉛末添加によって濃度をコントロールする。
て異シ本発明の場合外部からの添加およびイオン交換、
亜鉛末添加によって濃度をコントロールする。
又、本発明の効果が最も顕著に発揮されるめつきはいわ
ゆる生産性に優れた高速めつきラインで製造されるもの
である。
ゆる生産性に優れた高速めつきラインで製造されるもの
である。
好ましいめっき条件は電流密度30〜200A/dt7
?、流速1〜2m/secである。電流密度が低すぎる
とめつき被膜中へのpbO共析率が高くなシ黒変の発生
する危険度が高い。一方、電流密度が高すぎるとめっき
の析出速度がめっきの結晶生長速度を越えるようになシ
ャケと呼ばれる粉状めっきが生じ易くなる。本発明のご
とき高速めつきではめつきヤケおよびガスむらを防ぐた
め、1 m/Set以上の流速が好ましい。
?、流速1〜2m/secである。電流密度が低すぎる
とめつき被膜中へのpbO共析率が高くなシ黒変の発生
する危険度が高い。一方、電流密度が高すぎるとめっき
の析出速度がめっきの結晶生長速度を越えるようになシ
ャケと呼ばれる粉状めっきが生じ易くなる。本発明のご
とき高速めつきではめつきヤケおよびガスむらを防ぐた
め、1 m/Set以上の流速が好ましい。
流速2 m/sec超は品質上の問題はないが、設備上
の制約から2 m /sec以下が適当である。
の制約から2 m /sec以下が適当である。
本発明のクロメート処理は第1項に述べたように、Cr
”+、 Cr’+を共存する還元クロム酸およびシリカ
ゾルを含む焼付硬化型のクロメート処理である。
”+、 Cr’+を共存する還元クロム酸およびシリカ
ゾルを含む焼付硬化型のクロメート処理である。
又、耐食性、均一性、色調の向上を目的にリン酸を含む
クロメート液を適用できる。耐食性の観点から付着量は
Crとして、30〜100〜/m”の厚いクロメート被
膜であシ、又、Cr’+ の吸湿やCr6+ の流出を
抑制するため温度を板温60〜150℃に焼付けること
によって被膜を硬化させる。
クロメート液を適用できる。耐食性の観点から付着量は
Crとして、30〜100〜/m”の厚いクロメート被
膜であシ、又、Cr’+ の吸湿やCr6+ の流出を
抑制するため温度を板温60〜150℃に焼付けること
によって被膜を硬化させる。
クロメートの付着量はCrとして耐食性の点から30
m9/rr?以上、密着性、加工性の理由で100m9
/m”以下で好ましくは、40−60 m9/rr?が
全般の品質に優れたものが得られる。クロメート液中の
クロム化合物は、Cr3+/Cr6+ 比でv7〜51
5に制御する。Cr6+は防食作用が大きいが水に溶解
し易く低付着量では亜鉛により還元され難溶化するが本
発明が対象とする厚い付着量の場合有効なCr6+ を
被膜中に維持することが難しく、吸湿による外観むらを
生ずる。Cr3+ は防食作用は小さいが水に対して難
溶性であり被膜を硬化させる。Cr6+とCr3+の複
合水和酸化物の形成によって水に難溶性のクロメート被
膜を得ることが出来る。以上の理由でクロメート液中の
Cr ” +/Cr 6+比は3/7〜515が好まし
い。この組成を有するクロメート液は、無水クロム酸の
濃厚液にでんぷん、しよ糖等の還元剤を加え充分に反応
させることによって未反応物を残すことなく得られる。
m9/rr?以上、密着性、加工性の理由で100m9
/m”以下で好ましくは、40−60 m9/rr?が
全般の品質に優れたものが得られる。クロメート液中の
クロム化合物は、Cr3+/Cr6+ 比でv7〜51
5に制御する。Cr6+は防食作用が大きいが水に溶解
し易く低付着量では亜鉛により還元され難溶化するが本
発明が対象とする厚い付着量の場合有効なCr6+ を
被膜中に維持することが難しく、吸湿による外観むらを
生ずる。Cr3+ は防食作用は小さいが水に対して難
溶性であり被膜を硬化させる。Cr6+とCr3+の複
合水和酸化物の形成によって水に難溶性のクロメート被
膜を得ることが出来る。以上の理由でクロメート液中の
Cr ” +/Cr 6+比は3/7〜515が好まし
い。この組成を有するクロメート液は、無水クロム酸の
濃厚液にでんぷん、しよ糖等の還元剤を加え充分に反応
させることによって未反応物を残すことなく得られる。
その後浴が安定で且つ、所定のクロメート付着量が得ら
れ易い浴濃度CrO3換算で5〜5oy7tに稀釈して
用いる。クロム酸52/を未満では水酸化クロムが亜鉛
イオン等の蓄積によシ沈澱し易く、亜鉛表面ではじき易
い。50 t/を超は浴粘性等によシ、均一な外観が得
られ難い。本発明に用いるクロメート液には、シリカゾ
ルが含まれる。シリカゾルは粒径5〜Loomμの完全
に分散したゾルである。又、可溶性の成分であるアルカ
リ金属イオンの、含有率を極力抑えた酸性ゾルである。
れ易い浴濃度CrO3換算で5〜5oy7tに稀釈して
用いる。クロム酸52/を未満では水酸化クロムが亜鉛
イオン等の蓄積によシ沈澱し易く、亜鉛表面ではじき易
い。50 t/を超は浴粘性等によシ、均一な外観が得
られ難い。本発明に用いるクロメート液には、シリカゾ
ルが含まれる。シリカゾルは粒径5〜Loomμの完全
に分散したゾルである。又、可溶性の成分であるアルカ
リ金属イオンの、含有率を極力抑えた酸性ゾルである。
シリカゾルの濃度は10〜50 ?/Lが望ましい。
シリカゾルの添加目的は、耐食性、シルク印刷等の塗料
との密着性および亜鉛めっき表面との濡れ性を向上させ
るものである。シリカゾルはクロメート被膜の形成過程
でCr”+、 Cr6+の吸着やシリカ同志による凝集
により被膜を形成することによって、上述した品質を向
上させる。50 f/l超の高い濃度では、液の安定性
、粘度上昇によりむらが発生し易く好ましくない。
との密着性および亜鉛めっき表面との濡れ性を向上させ
るものである。シリカゾルはクロメート被膜の形成過程
でCr”+、 Cr6+の吸着やシリカ同志による凝集
により被膜を形成することによって、上述した品質を向
上させる。50 f/l超の高い濃度では、液の安定性
、粘度上昇によりむらが発生し易く好ましくない。
本発明に用いるクロメート液には必要によp IJン酸
をl〜s o y/を含むことが出来る。リン酸の添加
により外観の均一性が向上しクロメート被膜の色調を淡
黄色化する。更に、耐食性が著るしく向上する。従来の
技術ではリン酸の如きアニオン成分は黒変のため極力抑
える必要があった。本発明では問題がない。リン酸の濃
度はクロメートの外観色との関係で決める。即ち、ゴー
ルド色では、1〜10 t/を淡黄色ではl O−50
9/l 、無色では50〜B 0 f/lが好ましい。
をl〜s o y/を含むことが出来る。リン酸の添加
により外観の均一性が向上しクロメート被膜の色調を淡
黄色化する。更に、耐食性が著るしく向上する。従来の
技術ではリン酸の如きアニオン成分は黒変のため極力抑
える必要があった。本発明では問題がない。リン酸の濃
度はクロメートの外観色との関係で決める。即ち、ゴー
ルド色では、1〜10 t/を淡黄色ではl O−50
9/l 、無色では50〜B 0 f/lが好ましい。
80 f/を超では、めっき金属との反応が激しく、得
られるクロメート被膜が脆く、且つ、フリーの未反応リ
ン酸が残留し耐水性が劣化する。
られるクロメート被膜が脆く、且つ、フリーの未反応リ
ン酸が残留し耐水性が劣化する。
焼付板温は到達板温として、60−150’(:で強制
乾燥することが好ましい。60℃未満ではクロメート被
膜の硬化が不充分なため吸湿、耐水性等が不足する。一
方150℃超ではクロメート被膜にクラックが発生し、
耐食性が劣化する。好ましい焼付板温は80〜100℃
である。
乾燥することが好ましい。60℃未満ではクロメート被
膜の硬化が不充分なため吸湿、耐水性等が不足する。一
方150℃超ではクロメート被膜にクラックが発生し、
耐食性が劣化する。好ましい焼付板温は80〜100℃
である。
(作用)
以下本発明のめつきに関する作用機構について述べる。
第1図は本発明の黒変とPb2+及びNi2+の関係を
示した例である。Ni” 、 Pb2+を制御した硫酸
亜鉛3 o o t/を硫酸ナトリウムs o y/l
I)H= 1.2の亜鉛めっき浴を用いて、電流密度
8oA/d−液流速1.2 m /secで亜鉛めっき
(2097m″)を行ったのち、水洗し、ただちにCr
”+/Cr’+が4/6の還元クロム酸をl 2 y/
を平均粒径20mμのシリカゾルを30 t/l含むク
ロメート液をスプレー後エアーナイフによってCr付着
量約50 m9/rr?塗布したのち、熱風にて板温8
0℃に強制的に加熱・乾燥して耐食クロメートを施した
。黒変の評価は温度70℃、湿度98%の雰囲気に72
時間暴露し、その前後の明度(L値)を測定しその差(
ΔL)を尺度として示した。
示した例である。Ni” 、 Pb2+を制御した硫酸
亜鉛3 o o t/を硫酸ナトリウムs o y/l
I)H= 1.2の亜鉛めっき浴を用いて、電流密度
8oA/d−液流速1.2 m /secで亜鉛めっき
(2097m″)を行ったのち、水洗し、ただちにCr
”+/Cr’+が4/6の還元クロム酸をl 2 y/
を平均粒径20mμのシリカゾルを30 t/l含むク
ロメート液をスプレー後エアーナイフによってCr付着
量約50 m9/rr?塗布したのち、熱風にて板温8
0℃に強制的に加熱・乾燥して耐食クロメートを施した
。黒変の評価は温度70℃、湿度98%の雰囲気に72
時間暴露し、その前後の明度(L値)を測定しその差(
ΔL)を尺度として示した。
図中の破線(−へ−)は、めっき液中のp b 2 +
濃度が0.3 ppm Ni”/ Pb”+を330〜
1300に変化させたもので実線(−〇−)、はPb2
+を0、5 ppm Ni”/Pb2+を200〜80
0迄変化させたものである。点線(・・・×・・・)は
Pb” 0.8 ppmでN12+/Zn2+比を12
5〜500迄変化させたものである。
濃度が0.3 ppm Ni”/ Pb”+を330〜
1300に変化させたもので実線(−〇−)、はPb2
+を0、5 ppm Ni”/Pb2+を200〜80
0迄変化させたものである。点線(・・・×・・・)は
Pb” 0.8 ppmでN12+/Zn2+比を12
5〜500迄変化させたものである。
図から明らかな如く、Pb” 0.8 ppm 含有め
っき浴はNi2+の添加によってΔL値は小さくなるが
、他の低鉛のように顕著ではない、Pb2+が0.3及
び0.5ppmのめっきから得られる本発明例は、Ni
”/Pb2+比が500で殆んどΔL値に変化なく黒変
は生じていない。
っき浴はNi2+の添加によってΔL値は小さくなるが
、他の低鉛のように顕著ではない、Pb2+が0.3及
び0.5ppmのめっきから得られる本発明例は、Ni
”/Pb2+比が500で殆んどΔL値に変化なく黒変
は生じていない。
第2図はpb”+を0.3 ppm Nl /pb
比を167および1000のめっき浴を用いた耐食ク
ロメート亜鉛めっき鋼板を前述の70’(:9B%の湿
潤雰囲気で7日間暴露した試料の表面をSIMS(二次
イオン質量分析法)で深さ方向に表面分析したpb。
比を167および1000のめっき浴を用いた耐食ク
ロメート亜鉛めっき鋼板を前述の70’(:9B%の湿
潤雰囲気で7日間暴露した試料の表面をSIMS(二次
イオン質量分析法)で深さ方向に表面分析したpb。
Nl の強度、プロフィルであるPb−b 、 N1〜
bは、N12+/Pb2+比が167の黒変したもの、
Pb−a。
bは、N12+/Pb2+比が167の黒変したもの、
Pb−a。
N1〜aは1000の黒変を生じなかったものである。
Ni2+が不足したpb−bカーブは、表面にpbが濃
化し深さ方向に対する傾きが急である。一方Pb−aは
pb強度と深さの傾きが小さく、滑らかでN1〜aのプ
ロフィルと良く似ている。
化し深さ方向に対する傾きが急である。一方Pb−aは
pb強度と深さの傾きが小さく、滑らかでN1〜aのプ
ロフィルと良く似ている。
以上の如く、Ni2+ の存在によって共析するpbは
、経時によって変化し、黒変材は表面のpb濃度が高い
。
、経時によって変化し、黒変材は表面のpb濃度が高い
。
公知の方法によってX線回折による亜鉛結晶方位(00
2強度/他の強度の和)と黒変の関係について多くのP
b”+0.8 ppm 以下の対象材について調べた結
果を第3図に示した。亜鉛の結晶方位との関係では本発
明のクロメート材について説明できなかった。
2強度/他の強度の和)と黒変の関係について多くのP
b”+0.8 ppm 以下の対象材について調べた結
果を第3図に示した。亜鉛の結晶方位との関係では本発
明のクロメート材について説明できなかった。
これらの結果から、本発明の耐食クロメート処理電気亜
鉛めっきにおけるPb” 、 Ni2+の作用機構は次
の如く説明出来る。
鉛めっきにおけるPb” 、 Ni2+の作用機構は次
の如く説明出来る。
黒変はめつき層中のpb自身の影響が強く、黒変材は表
層のpb含有率が高い。従って、Pb2+を 0.5p
pm以下に抑制することによってめっき層中へのpbO
共析量を極力低くし、且つ、Ni2+は共析したpbを
めっき層内に均一に分散固定し、経時によるpbの表面
濃化を抑えると推定できる。
層のpb含有率が高い。従って、Pb2+を 0.5p
pm以下に抑制することによってめっき層中へのpbO
共析量を極力低くし、且つ、Ni2+は共析したpbを
めっき層内に均一に分散固定し、経時によるpbの表面
濃化を抑えると推定できる。
(実施例)
本発明の方法による効果を明確にするため、以下の実施
例を示す。
例を示す。
0、8 m板厚の冷延鋼板を稠度60℃の3係市販アル
カリ脱脂剤溶液にて2分間スプレー脱脂を行い、水洗後
に5 % H□S04浴を用いて常湿で5秒間の酸洗処
理を実施した。めっきおよびクロメート処理は特に記述
がなければ下記に示す標準条件によって処理した。
カリ脱脂剤溶液にて2分間スプレー脱脂を行い、水洗後
に5 % H□S04浴を用いて常湿で5秒間の酸洗処
理を実施した。めっきおよびクロメート処理は特に記述
がなければ下記に示す標準条件によって処理した。
又、評価方法についても下記条件で行った。
〔メツキ標準条件〕 洛組成:硫酸亜鉛: 300 f
//を硫酸ソーダ: sog/ノア N12+lPb2+:炭酸ストロンチウムおよび炭酸ニ
ッケル 添加で調合 PH:1.2 〔クロメート側準条奸〕液組5y: cr3”/cr”
: 4/6Cry3: 12 t/L SiO□ :3Of/を 電流密度 : メツキ液流速: メツキ付着量 : 電極 。
//を硫酸ソーダ: sog/ノア N12+lPb2+:炭酸ストロンチウムおよび炭酸ニ
ッケル 添加で調合 PH:1.2 〔クロメート側準条奸〕液組5y: cr3”/cr”
: 4/6Cry3: 12 t/L SiO□ :3Of/を 電流密度 : メツキ液流速: メツキ付着量 : 電極 。
80A/dイ
1.2 m/5ec
20 y 7m2(片面)
Pb−5係Sn系不溶性電極
処理方法:上記処理液をスプレーした後、高圧Air
(1,2!(y/CJ )を用いて付着量を50■/?
?+2(片面)に調整後板温90℃で3秒間乾燥 〔黒変促進テスト条件〕 ■冷蔵庫に60分放置後、取り出し、結露後積み重ね状
態で49℃’−98%湿度で20日間テスト ■結露後、積み重ね状態で70℃100%湿度で2日間
テスト ■曝露状態で70℃9B係湿度で7日間テスト黒変の評
価・・・目視評価およびJISZ8730規定の色差計
によるハンター自席(L 値)の試験前後の差(ΔL) ◎:表表面色無く極めて良好 ・・・・・・ΔL≦10
:黒変の発生は認められないが 若干の色調変化が認められる・・・ΔL≦3△:薄く黒
変が発生 ・・・・・・・・・・・・・ΔL≦5×:黒
変発生 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ΔL
≧10〔その他の品質〕 (1)初期のめつき外観 クロメートを施さない無処理
の亜鉛めっきの外観 を目視で色調を評価。
(1,2!(y/CJ )を用いて付着量を50■/?
?+2(片面)に調整後板温90℃で3秒間乾燥 〔黒変促進テスト条件〕 ■冷蔵庫に60分放置後、取り出し、結露後積み重ね状
態で49℃’−98%湿度で20日間テスト ■結露後、積み重ね状態で70℃100%湿度で2日間
テスト ■曝露状態で70℃9B係湿度で7日間テスト黒変の評
価・・・目視評価およびJISZ8730規定の色差計
によるハンター自席(L 値)の試験前後の差(ΔL) ◎:表表面色無く極めて良好 ・・・・・・ΔL≦10
:黒変の発生は認められないが 若干の色調変化が認められる・・・ΔL≦3△:薄く黒
変が発生 ・・・・・・・・・・・・・ΔL≦5×:黒
変発生 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ΔL
≧10〔その他の品質〕 (1)初期のめつき外観 クロメートを施さない無処理
の亜鉛めっきの外観 を目視で色調を評価。
(2)リン酸塩処理後の・・・無処理の亜鉛めっき鋼板
外観(市販のスプ に市販のスプレー式すンレー処理)
酸亜鉛系の処理を行い外観を目視評価。
外観(市販のスプ に市販のスプレー式すンレー処理)
酸亜鉛系の処理を行い外観を目視評価。
○・正常白色外観
△・・黒ずんだ外観
(3)耐食性評価
耐食クロメート処理亜鉛めっき鋼板をJISZ 237
1規定の塩水噴霧試験にて白錆発生面積率が5%に到達
した時間(HrS)で示した。
1規定の塩水噴霧試験にて白錆発生面積率が5%に到達
した時間(HrS)で示した。
(4)吸湿性
耐疾クロメート亜鉛めっき鋼板を20〜25゛Cのイオ
ン交換水に5分間浸漬し、クロメート被膜中の全クロム
に対する溶出したクロムを百分率で示した。
ン交換水に5分間浸漬し、クロメート被膜中の全クロム
に対する溶出したクロムを百分率で示した。
(5)耐食クロメート後のめつき外観
耐食クロメート後のめつき外観を目視で評価した。
◎・・・非常に均一
〇・・・はぼ均一(標準並)
△・・・むらが認められる
×・・・色むらが多い
実施例1
亜鉛めっきおよびクロメートを標準条件の処理方法で耐
食クロメートおよび無処理材を作成し評価した。結果を
第1表、第2表に示す。試料Nu■〜■はPb” 0.
05 ppm N12+/Pb2+ 2000以上の本
発明例で良好な耐黒変性を示した。試料Nα■〜0はP
b2+0.1 ppmでNi ”+/ Pb”+比が1
000以上の本発明例で良好な結果を示した。又、試料
Nl@〜@は、Pb2+濃度0.2ppmでNi”/P
b2+比600以上の例で[相]は、無処理の亜鉛めっ
き外観が黒くなった以外良好な結果を示しだ。隅0〜■
はPb” 0.3 ppm の例で[相]はNi”+
が不足しただめ黒変が発生した。■はめつき外観が黒
くなった。
食クロメートおよび無処理材を作成し評価した。結果を
第1表、第2表に示す。試料Nu■〜■はPb” 0.
05 ppm N12+/Pb2+ 2000以上の本
発明例で良好な耐黒変性を示した。試料Nα■〜0はP
b2+0.1 ppmでNi ”+/ Pb”+比が1
000以上の本発明例で良好な結果を示した。又、試料
Nl@〜@は、Pb2+濃度0.2ppmでNi”/P
b2+比600以上の例で[相]は、無処理の亜鉛めっ
き外観が黒くなった以外良好な結果を示しだ。隅0〜■
はPb” 0.3 ppm の例で[相]はNi”+
が不足しただめ黒変が発生した。■はめつき外観が黒
くなった。
[相]〜0の本発明の範囲のものは良好であった。Nα
[相]〜[相]はPb”” 0.5 ppmの例でoi
−oはNi”+濃度がPb”+ に対して不足しだた
め黒変した。[相]〜Oは本発明例で良好であった。[
相]はめつき外観不良を生じた。
[相]〜[相]はPb”” 0.5 ppmの例でoi
−oはNi”+濃度がPb”+ に対して不足しだた
め黒変した。[相]〜Oは本発明例で良好であった。[
相]はめつき外観不良を生じた。
Nα0〜[相]はPb” 0.8 ppm 含有する比
較例で、黒変およびめっき外観が不充分である。
較例で、黒変およびめっき外観が不充分である。
実施例2
めっきを標準条件として、クロメート処理の条件を変化
させて黒変、耐食性、吸湿性およびクロメート後の外観
を評価し/こ。
させて黒変、耐食性、吸湿性およびクロメート後の外観
を評価し/こ。
Nα0〜@)はクロム酸の還元をCr ” +/Cr
6+比で0/10〜7/3に変えた例で■はCr”+を
含まない比較例@はCr+/Cr6+が7/3のCr”
+比が高い比較例で■は吸湿、@は耐食性に劣る。Q
、 t5@は良好である。N[l o。
6+比で0/10〜7/3に変えた例で■はCr”+を
含まない比較例@はCr+/Cr6+が7/3のCr”
+比が高い比較例で■は吸湿、@は耐食性に劣る。Q
、 t5@は良好である。N[l o。
@は乾燥板温が40℃、200″Cの比較例でそれぞれ
吸湿および耐食性の点で不光分である。Nα@はクロム
の色むらが黒変テストで生じた。
吸湿および耐食性の点で不光分である。Nα@はクロム
の色むらが黒変テストで生じた。
N11(d〜@はクロメートの付着量を変化させたもの
で@は耐食性不良、(ハ)は黒変およびクロメート後の
外観が不充分である。@、@は本発明の例で品質に優れ
ている。
で@は耐食性不良、(ハ)は黒変およびクロメート後の
外観が不充分である。@、@は本発明の例で品質に優れ
ている。
NIl@−[相]はクロメート液にリン酸を加えた例で
クロメート後の外観が美麗であり黒変、耐食性いずれも
良好である。
クロメート後の外観が美麗であり黒変、耐食性いずれも
良好である。
実施例3
標準条件をベースとして、Pb” 0.3 ppm N
i2”200 ppmに制御しためつき浴を用いて、め
っき浴の流速(y)および電流密度(DK) を変え
てめっきしたのち、標準条件でクロメート処理を行った
。
i2”200 ppmに制御しためつき浴を用いて、め
っき浴の流速(y)および電流密度(DK) を変え
てめっきしたのち、標準条件でクロメート処理を行った
。
評価は黒変(■の評価)およびクロメート後のめつき外
観を観察した。
観を観察した。
y = t3.5m/sec 、 DK = 100
A7dmの試料はめつき自身が黒く中止した。又、y
== 1.2 m /sec DK 400A/d−の
場合も同様にめっきが黒く中止した。Vl、2 m1s
ecでDK 50 A/dm2、(試料Nα51)、D
K 1ooA/am’ (Nα52)、D K l 5
0 A/dtn″(Nn53)は黒変の発生は全くなく
「◎」クロメート後の外観も良好「○」であった。
A7dmの試料はめつき自身が黒く中止した。又、y
== 1.2 m /sec DK 400A/d−の
場合も同様にめっきが黒く中止した。Vl、2 m1s
ecでDK 50 A/dm2、(試料Nα51)、D
K 1ooA/am’ (Nα52)、D K l 5
0 A/dtn″(Nn53)は黒変の発生は全くなく
「◎」クロメート後の外観も良好「○」であった。
(発明の効果)
以上の様に本発明の方法で製造された耐食クロメート処
理鋼板は、耐食性に優れ、外観美麗であシ、高温湿潤雰
囲気での表面の黒変現象は、実質的に発生せず、塗装製
品の代替として使用できる。
理鋼板は、耐食性に優れ、外観美麗であシ、高温湿潤雰
囲気での表面の黒変現象は、実質的に発生せず、塗装製
品の代替として使用できる。
又、めっきの品質が向上するため、クロメート液に対す
る依存度が緩和され、広範囲のクロメート液を適用でき
る。
る依存度が緩和され、広範囲のクロメート液を適用でき
る。
第1図は、メツキ液中のN12+/Pb2+比と耐食ク
ロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の耐黒変性(ΔL)に
及ぼす影響を示したもの。 第2図は、SIMS(2次イオン質量分析計)で調査し
た黒変試験後のメツキ層深さ方向のPbおよびNi濃度
プロフィールを示したものである。 第3図は本発明に関連するPb2+ 濃度範囲(08〜
0.05 ppm )fi造した黒変発生板および良好
材の結晶方位との関係を示したものである。
ロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の耐黒変性(ΔL)に
及ぼす影響を示したもの。 第2図は、SIMS(2次イオン質量分析計)で調査し
た黒変試験後のメツキ層深さ方向のPbおよびNi濃度
プロフィールを示したものである。 第3図は本発明に関連するPb2+ 濃度範囲(08〜
0.05 ppm )fi造した黒変発生板および良好
材の結晶方位との関係を示したものである。
Claims (2)
- (1)Pb^2^+不純物の含有量を0.5ppm以下
、Ni^2^+を100〜300ppm含有しめつき浴
中のNi^2^+/Pb^2^+比を500超とした電
気亜鉛めつき浴中で亜鉛めつきした後、Cr^3^+/
Cr^6^+比で3/7〜5/5の還元クロム酸をCr
O_3換算で5〜50g/l、シリカゾルをSiO_2
換算で10〜50g/l含有するクロメート液、又は前
記クロメート液に、リン酸を1〜80g/l加えた液を
Cr換算で30〜100mg/m^2塗布した後、板温
60〜150℃で強制乾燥することを特徴とする耐黒変
性に優れた耐食クロメート処理電気亜鉛めつき鋼板の製
造方法。 - (2)特許請求の範囲第1項に於いて電流密度30〜2
00A/dm^2、流速1〜2m/secの条件で電気
めつきすることを特徴とする耐黒変性に優れた耐食クロ
メート処理電気亜鉛めつき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15805388A JPH028374A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 耐黒変性に優れた耐食クロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15805388A JPH028374A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 耐黒変性に優れた耐食クロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028374A true JPH028374A (ja) | 1990-01-11 |
| JPH0420990B2 JPH0420990B2 (ja) | 1992-04-07 |
Family
ID=15663263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15805388A Granted JPH028374A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 耐黒変性に優れた耐食クロメート処理電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH028374A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496652A (en) * | 1992-04-30 | 1996-03-05 | Nkk Corporation | Zinc-plated steel plate having resin coating film |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP15805388A patent/JPH028374A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496652A (en) * | 1992-04-30 | 1996-03-05 | Nkk Corporation | Zinc-plated steel plate having resin coating film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0420990B2 (ja) | 1992-04-07 |
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