JPH0288800A - 耐食性に優れた亜鉛系電気めつき鋼板 - Google Patents
耐食性に優れた亜鉛系電気めつき鋼板Info
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- JPH0288800A JPH0288800A JP24155588A JP24155588A JPH0288800A JP H0288800 A JPH0288800 A JP H0288800A JP 24155588 A JP24155588 A JP 24155588A JP 24155588 A JP24155588 A JP 24155588A JP H0288800 A JPH0288800 A JP H0288800A
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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〕
この発明は、その表面に分散亜鉛めっき層または分散亜
鉛合金めっき層を有する、耐食性に優れた亜鉛系電気め
っき鋼板に関するものである。
鉛合金めっき層を有する、耐食性に優れた亜鉛系電気め
っき鋼板に関するものである。
亜鉛系電気めっき鋼板の耐食性を更に向上させるために
、亜鉛または亜鉛合金からなる亜鉛系めっき層中に、S
逼02. TiO□、Alx(1+等の酸化物粒子を分
散させることによって、めっき層の耐食性を改善する試
みが、近年盛んに行なわれている。
、亜鉛または亜鉛合金からなる亜鉛系めっき層中に、S
逼02. TiO□、Alx(1+等の酸化物粒子を分
散させることによって、めっき層の耐食性を改善する試
みが、近年盛んに行なわれている。
例えば、特開昭54−146,228号公報には、2〜
15wt.%の量のシリカ粒子が分散している亜鉛系め
っき層をその少なくとも1つの表面上に有する、亜鉛−
シリカ複合電気めっき鋼板が開示されている(以下、「
先行技術1」という)。先行技術1には、上記亜鉛−シ
リカ複合電気めっき鋼板が、従来の純亜鉛めっき鋼板の
約1.5〜3倍の耐食性を示す旨が述べられている。
15wt.%の量のシリカ粒子が分散している亜鉛系め
っき層をその少なくとも1つの表面上に有する、亜鉛−
シリカ複合電気めっき鋼板が開示されている(以下、「
先行技術1」という)。先行技術1には、上記亜鉛−シ
リカ複合電気めっき鋼板が、従来の純亜鉛めっき鋼板の
約1.5〜3倍の耐食性を示す旨が述べられている。
特開昭61−143,597号公報には、0.13〜1
.8wt.%の量のシリカ粒子が分散している亜鉛系め
っき層をその少なくとも1つの表面上に有する、亜鉛シ
リカ複合電気めっき鋼板が開示されている(以下、「先
行技術2」という)。先行技術2には、上記亜鉛−シリ
カ複合電気めっき網板が、従来の亜鉛電気めっき鋼板の
約4〜8倍の耐食性を示し、更に、めっき層の表面をシ
ランカップリング剤によって処理すれば、従来の亜鉛電
気めっき鋼板の約20倍以上の耐食性を示す旨が述べら
れている。
.8wt.%の量のシリカ粒子が分散している亜鉛系め
っき層をその少なくとも1つの表面上に有する、亜鉛シ
リカ複合電気めっき鋼板が開示されている(以下、「先
行技術2」という)。先行技術2には、上記亜鉛−シリ
カ複合電気めっき網板が、従来の亜鉛電気めっき鋼板の
約4〜8倍の耐食性を示し、更に、めっき層の表面をシ
ランカップリング剤によって処理すれば、従来の亜鉛電
気めっき鋼板の約20倍以上の耐食性を示す旨が述べら
れている。
特開昭60−141,898号公報には、Sing、
Ti(hZnJ、NbJa+ TaJa、AZJ:+等
の酸化物粒子の1種以上が分散している、亜鉛−ニッケ
ル、亜鉛鉄または亜鉛−コバルトからなる亜鉛合金めっ
き層を、その少なくとも1つの表面上に有する、亜鉛−
酸化物複合電気めっき鋼板が開示されている(以下、「
先行技術3」という)。先行技術3には、上述した亜鉛
合金めっき層のうちで、Zn10賀t、χNi−10w
t、χSiO□からなる亜鉛合金めっき層を有する亜鉛
−酸化物複合電気めっき鋼板の耐食性が最も高く、その
耐食性は、Zn −13wt、χNiからなる亜鉛合金
めっき層を有する従来の亜鉛合金電気めっき鋼板の約2
倍の耐食性を示す旨が述べられている。
Ti(hZnJ、NbJa+ TaJa、AZJ:+等
の酸化物粒子の1種以上が分散している、亜鉛−ニッケ
ル、亜鉛鉄または亜鉛−コバルトからなる亜鉛合金めっ
き層を、その少なくとも1つの表面上に有する、亜鉛−
酸化物複合電気めっき鋼板が開示されている(以下、「
先行技術3」という)。先行技術3には、上述した亜鉛
合金めっき層のうちで、Zn10賀t、χNi−10w
t、χSiO□からなる亜鉛合金めっき層を有する亜鉛
−酸化物複合電気めっき鋼板の耐食性が最も高く、その
耐食性は、Zn −13wt、χNiからなる亜鉛合金
めっき層を有する従来の亜鉛合金電気めっき鋼板の約2
倍の耐食性を示す旨が述べられている。
上述した先行技術1〜3に開示されているように、亜鉛
または亜鉛合金からなる亜鉛系めっき層中に、種々の金
属酸化物粒子を分散させることによって、亜鉛系電気め
っき鋼板の耐食性を更に向上させることができる。
または亜鉛合金からなる亜鉛系めっき層中に、種々の金
属酸化物粒子を分散させることによって、亜鉛系電気め
っき鋼板の耐食性を更に向上させることができる。
しかしながら、先行技術1〜3に記述されているように
、亜鉛系めっき層中に金属酸化物粒子を均一に分散させ
そして共析させることは、容易ではない。その理由は、
金属酸化物粒子は、亜鉛電気めっき浴中で負に帯電する
ため、電気めっき時に陰極となる鋼板の表面上に析出し
にくい傾向があるからである。このために、先行技術1
に記述されているように、僅かに数−t.%の金属酸化
物粒子をめっき層中に分散させるために、50〜200
g/lの高濃度で金属酸化物粒子を含有する亜鉛電気め
っき浴を使用しなければならない。しかしながら、亜鉛
電気めっき浴の金属酸化物粒子濃度が高いと、亜鉛電気
めっき浴の安定性が悪くなり、このため、金属酸化物粒
子の凝集や沈殿を生し、亜鉛電気めっき浴の安定性を劣
化させる。また、亜鉛電気めっき時に、亜鉛電気めっき
浴の電気抵抗が不必要に高くなり、そのため、亜鉛電気
めっきの電流効率が悪化し、そして、亜鉛電気めっきの
ための電力消費量が増大する。
、亜鉛系めっき層中に金属酸化物粒子を均一に分散させ
そして共析させることは、容易ではない。その理由は、
金属酸化物粒子は、亜鉛電気めっき浴中で負に帯電する
ため、電気めっき時に陰極となる鋼板の表面上に析出し
にくい傾向があるからである。このために、先行技術1
に記述されているように、僅かに数−t.%の金属酸化
物粒子をめっき層中に分散させるために、50〜200
g/lの高濃度で金属酸化物粒子を含有する亜鉛電気め
っき浴を使用しなければならない。しかしながら、亜鉛
電気めっき浴の金属酸化物粒子濃度が高いと、亜鉛電気
めっき浴の安定性が悪くなり、このため、金属酸化物粒
子の凝集や沈殿を生し、亜鉛電気めっき浴の安定性を劣
化させる。また、亜鉛電気めっき時に、亜鉛電気めっき
浴の電気抵抗が不必要に高くなり、そのため、亜鉛電気
めっきの電流効率が悪化し、そして、亜鉛電気めっきの
ための電力消費量が増大する。
更に、先行技術1〜3によって形成された分散亜鉛めっ
き層においては、金属酸化物の共析状態およびその分散
が不均一であり、且つ、金属酸化物は、腐食性イオンを
遠ざける作用を有していないため、その耐食性が不安定
である。従って、先行技術1〜3においては、形成され
た分散亜鉛めっき層の性能を確保するために、安全を見
積もって、より多くの金属酸化物を共析させなければな
らない。この結果、スポット溶接待における連続打点性
(1組の電極で、前記電極が損傷することな(連続的に
スポット溶接を行ない得る打点数)によって評価される
溶接性および化成処理性が劣化し、期待通りの品質を有
する分散亜鉛めっき層が得られない。
き層においては、金属酸化物の共析状態およびその分散
が不均一であり、且つ、金属酸化物は、腐食性イオンを
遠ざける作用を有していないため、その耐食性が不安定
である。従って、先行技術1〜3においては、形成され
た分散亜鉛めっき層の性能を確保するために、安全を見
積もって、より多くの金属酸化物を共析させなければな
らない。この結果、スポット溶接待における連続打点性
(1組の電極で、前記電極が損傷することな(連続的に
スポット溶接を行ない得る打点数)によって評価される
溶接性および化成処理性が劣化し、期待通りの品質を有
する分散亜鉛めっき層が得られない。
従って、この発明の目的は、粒子が均一に分散している
、その耐食性が安定して高くしかも連続打点性によって
評価される溶接性および化成処理性が劣化することのな
い亜鉛系めっき層を、その少なくとも1つの表面上に有
する、耐食性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板を提供する
ことにある。
、その耐食性が安定して高くしかも連続打点性によって
評価される溶接性および化成処理性が劣化することのな
い亜鉛系めっき層を、その少なくとも1つの表面上に有
する、耐食性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板を提供する
ことにある。
本発明者等は、上述した観点から、粒子が分散している
亜鉛系めっき層の耐食性を効率良く安定して高め、耐食
性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板を開発すべく鋭意研究
を重ねた。その結果、亜鉛系めっき層中に、少量のシリ
コーンオイルを分散させそして析出させると、連続打点
性によって評価される溶接性および化成処理性を阻害す
ることなく、めっき層の耐食性を安定して著しく高め得
ることを知見した。
亜鉛系めっき層の耐食性を効率良く安定して高め、耐食
性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板を開発すべく鋭意研究
を重ねた。その結果、亜鉛系めっき層中に、少量のシリ
コーンオイルを分散させそして析出させると、連続打点
性によって評価される溶接性および化成処理性を阻害す
ることなく、めっき層の耐食性を安定して著しく高め得
ることを知見した。
この発明は、上述した知見に基いてなされたものであっ
て、粒子が分散している、所定の付着量の亜鉛めっき層
を、その少なくとも1つの表面上に有する亜鉛系電気め
っき鋼板において、前記めっき層は、シリコーンオイル
:0,1〜20wt、χ、および、残り:亜鉛および不
可避的不純物からなっており、そして、前記付着量は、
鋼板の片面当り5〜100g/rrrであること、およ
び、必要に応じて、前記めっき層は、2〜80wt.%
の鉄、2〜25iit.%のニッケル、0.1〜5−1
.χのコバルト、15〜65wt.%のマンガンのいず
れか1つ、または、鉄、ニッケル、コバルトおよびマン
ガンのうちの少なくとも2つの成分を合計で2〜3Qi
+t.%の量で、更に含有していることに特徴を有する
ものである。
て、粒子が分散している、所定の付着量の亜鉛めっき層
を、その少なくとも1つの表面上に有する亜鉛系電気め
っき鋼板において、前記めっき層は、シリコーンオイル
:0,1〜20wt、χ、および、残り:亜鉛および不
可避的不純物からなっており、そして、前記付着量は、
鋼板の片面当り5〜100g/rrrであること、およ
び、必要に応じて、前記めっき層は、2〜80wt.%
の鉄、2〜25iit.%のニッケル、0.1〜5−1
.χのコバルト、15〜65wt.%のマンガンのいず
れか1つ、または、鉄、ニッケル、コバルトおよびマン
ガンのうちの少なくとも2つの成分を合計で2〜3Qi
+t.%の量で、更に含有していることに特徴を有する
ものである。
この発明において使用されるシリコーンオイルの分子式
で表わされる化合物である。なお、cH3の一部を他の
官能基で置換することもできる。
で表わされる化合物である。なお、cH3の一部を他の
官能基で置換することもできる。
亜鉛系めっき層中に、シリコーンオイルを分散させそし
て析出させると、そのめっき層の耐食性が、安定して著
しく高められる理由は明らがではないが、次のように推
定される。
て析出させると、そのめっき層の耐食性が、安定して著
しく高められる理由は明らがではないが、次のように推
定される。
(a) 鋼板の腐食は、多くの場合各種の水溶液中の
イオンにより発生する。亜鉛系めっき層中にシリコーン
オイルが分散されそして析出されていると、シリコーン
オイルが有する強い撥水性によって、前記水溶液がはじ
かれ、亜鉛とイオンとの接触が妨げられる。従って、腐
食速度が著しく遅くなる。
イオンにより発生する。亜鉛系めっき層中にシリコーン
オイルが分散されそして析出されていると、シリコーン
オイルが有する強い撥水性によって、前記水溶液がはじ
かれ、亜鉛とイオンとの接触が妨げられる。従って、腐
食速度が著しく遅くなる。
(b) シリコーンオイル粒子は、めっき層中に単純
に存在するのではなく、亜鉛とメチル基とシリコンとが
強い親和力で結びついて存在する。従って、めっき層は
、腐食環境下にあっても、その表面に化学的に安定な腐
食生成物の被膜を形成し、これが以後の腐食に対する優
れたバリヤーとして働くので、めっき層の耐食性が一段
と向上する。
に存在するのではなく、亜鉛とメチル基とシリコンとが
強い親和力で結びついて存在する。従って、めっき層は
、腐食環境下にあっても、その表面に化学的に安定な腐
食生成物の被膜を形成し、これが以後の腐食に対する優
れたバリヤーとして働くので、めっき層の耐食性が一段
と向上する。
めっき層中のシリコーンオイルの含有量は、0.1〜2
0wt.%の範囲内とすべきである。シリコンオイルの
含有量が0.1wt、χ未満では、めっき層に高い耐食
性が安定して得られない。一方、シリコーンオイルの含
有量が20wt、χを超えると、めっき層の加工性が著
しく劣化する。
0wt.%の範囲内とすべきである。シリコンオイルの
含有量が0.1wt、χ未満では、めっき層に高い耐食
性が安定して得られない。一方、シリコーンオイルの含
有量が20wt、χを超えると、めっき層の加工性が著
しく劣化する。
めっき層中に分散、共析させるシリコーンオイルの粒径
は、500nm以下が好ましい。粒径が500nmを超
えると、シリコーンオイルをめっき層中に均一に分散さ
せることが困難になり、めっき層に安定した高い耐食性
を付与することができない。
は、500nm以下が好ましい。粒径が500nmを超
えると、シリコーンオイルをめっき層中に均一に分散さ
せることが困難になり、めっき層に安定した高い耐食性
を付与することができない。
シリコーンオイルは、めっき浴に添加する上での取り扱
い易さから、消泡剤、繊維処理剤、離型剤または撥水剤
として市販されているシリコーンオイルのうち、エマル
ジョンタイプまたは自己乳化タイプのものを使用するの
が好ましい。
い易さから、消泡剤、繊維処理剤、離型剤または撥水剤
として市販されているシリコーンオイルのうち、エマル
ジョンタイプまたは自己乳化タイプのものを使用するの
が好ましい。
この発明においては、シリコーンオイルが均一に分散、
共析されている亜鉛系めっき層の、鋼板の表面上への付
着量は、鋼板の片面当り、5〜100g/ nfとすべ
きである。めっき層の付着量が5g/rrf未満では、
めっき層の耐食性の向上が不充分であり、一方、100
g/rrrを超えると、めっき層の加工性が劣化し且つ
不経済になる。
共析されている亜鉛系めっき層の、鋼板の表面上への付
着量は、鋼板の片面当り、5〜100g/ nfとすべ
きである。めっき層の付着量が5g/rrf未満では、
めっき層の耐食性の向上が不充分であり、一方、100
g/rrrを超えると、めっき層の加工性が劣化し且つ
不経済になる。
この発明において、上述したシリコーンオイルが均一に
分散、共析しているめっき層の金属成分としては、亜鉛
のみを含有させるほか、必要に応じて、鉄、ニッケル、
コバルトおよびマンガンの少なくとも1つの成分を含有
させることができる。
分散、共析しているめっき層の金属成分としては、亜鉛
のみを含有させるほか、必要に応じて、鉄、ニッケル、
コバルトおよびマンガンの少なくとも1つの成分を含有
させることができる。
以下に各種金属成分の分散めっき層の構成について述べ
る。
る。
(a) 亜鉛を金属成分とする分散めっき層:シリコ
ーンオイル二0.1〜20wt、χ、および、残り:亜
鉛および不可避的不純物。
ーンオイル二0.1〜20wt、χ、および、残り:亜
鉛および不可避的不純物。
(b) 亜鉛−鉄合金を金属成分とする分散めっき層
: シリコーンオイル;0.1〜20wt、χ鉄
:2〜80賀t、χ、および、残り:亜鉛および不
可避的不純物。
: シリコーンオイル;0.1〜20wt、χ鉄
:2〜80賀t、χ、および、残り:亜鉛および不
可避的不純物。
亜鉛のほかに鉄をめっき層中に含有させると、めっき層
の塗装性および塗装後の耐食性を向上させる効果がある
。めっき層中の鉄の含有量が2−L、χ未満では、上述
した効果は不充分であり、一方、80w t 、χを超
えると、めっき層の加工性および耐食性が共に劣化する
。従って、亜鉛のほかに鉄をめっき層中に含有させる場
合、鉄の含有量は2〜80wt.%の範囲内とすべきで
ある。
の塗装性および塗装後の耐食性を向上させる効果がある
。めっき層中の鉄の含有量が2−L、χ未満では、上述
した効果は不充分であり、一方、80w t 、χを超
えると、めっき層の加工性および耐食性が共に劣化する
。従って、亜鉛のほかに鉄をめっき層中に含有させる場
合、鉄の含有量は2〜80wt.%の範囲内とすべきで
ある。
(C) 亜鉛−ニッケル合金を金属成分とする分散め
っき層: シリコーンオイル=0.1〜20匈t、χニッケル
:2〜25wt、χ、および、残り:亜鉛および不
可避的不純物。
っき層: シリコーンオイル=0.1〜20匈t、χニッケル
:2〜25wt、χ、および、残り:亜鉛および不
可避的不純物。
亜鉛のほかにニッケルをめっき層中に含有させると、め
っき層の耐食性を更に向上させる効果がある。めっき層
中のニッケル含有量が2−t、χ未満では、上述した効
果は不充分であり、一方、25iit、χを超えると、
めっき層の加工性が劣化し、また、高価なニッケルを多
量に含有させることにより不経済となる。従って、亜鉛
のほかにニッケルをめっき層内に含有させる場合、ニッ
ケルの含有量は2〜25wt.%の範囲内とすべきであ
る。
っき層の耐食性を更に向上させる効果がある。めっき層
中のニッケル含有量が2−t、χ未満では、上述した効
果は不充分であり、一方、25iit、χを超えると、
めっき層の加工性が劣化し、また、高価なニッケルを多
量に含有させることにより不経済となる。従って、亜鉛
のほかにニッケルをめっき層内に含有させる場合、ニッ
ケルの含有量は2〜25wt.%の範囲内とすべきであ
る。
(d) 亜鉛−コバルト合金を金属成分とする分散め
っき層: シリコーンオイル二0.1〜20wt、χ。
っき層: シリコーンオイル二0.1〜20wt、χ。
コバルト :0.1〜5 wt、χ残り:亜鉛お
よび不可避的不純物。
よび不可避的不純物。
亜鉛のほかにコバルトをめっき層中に含有させると、め
っき層の耐食性を更に向上させる効果がある。めっき層
中のコバルト含有量がQ、1wt、χ未満では、上述し
た効果は不充分であり、一方、5 wt、Xを超えると
、めっき層の耐食性が逆に劣化する。従って、亜鉛のほ
かにコバルトをめっき層に含有させる場合、コバルトの
含有量は、0.1〜5 wt.%の範囲内とずべきであ
る。
っき層の耐食性を更に向上させる効果がある。めっき層
中のコバルト含有量がQ、1wt、χ未満では、上述し
た効果は不充分であり、一方、5 wt、Xを超えると
、めっき層の耐食性が逆に劣化する。従って、亜鉛のほ
かにコバルトをめっき層に含有させる場合、コバルトの
含有量は、0.1〜5 wt.%の範囲内とずべきであ
る。
(e) 亜鉛−マンガン合金を金属成分とする分散め
っき層: シリコーンオイル=0.1〜2Qivt、χ。
っき層: シリコーンオイル=0.1〜2Qivt、χ。
マンガン :15〜65i+t、χ、および、残
り、亜鉛および不可避的不純物。
り、亜鉛および不可避的不純物。
亜鉛のほかにマンガンをめっき層中に含有させると、め
っき層の耐食性を更に向上させる効果がある。めっき層
中のマンガン含有量が15wt、χ未満では、上述した
効果は不充分であり、一方、65wt、χを超えると、
めっき時における電解効率が低下して不経済となる。従
って、亜鉛のほかにマンガンをめっき層に含有させる場
合、マンガンの含有量は、15〜65wt.%の範囲内
とすべきである。
っき層の耐食性を更に向上させる効果がある。めっき層
中のマンガン含有量が15wt、χ未満では、上述した
効果は不充分であり、一方、65wt、χを超えると、
めっき時における電解効率が低下して不経済となる。従
って、亜鉛のほかにマンガンをめっき層に含有させる場
合、マンガンの含有量は、15〜65wt.%の範囲内
とすべきである。
(f) 亜鉛−鉄、ニッケル、コバルト、マンガン複
合合金を金属成分とする分散めっき層:シリコーンオイ
ル二〇、1〜20圓t、χ鉄、ニッケル、コバルト、マ
ンガンの少なくとも2つの成分:2〜3Qwt、χ。
合合金を金属成分とする分散めっき層:シリコーンオイ
ル二〇、1〜20圓t、χ鉄、ニッケル、コバルト、マ
ンガンの少なくとも2つの成分:2〜3Qwt、χ。
亜鉛のほかに、鉄、ニッケル、コバルト、マンガンの少
なくとも2つの成分をめっき層中に含有させると、めっ
き層の耐食性を更に向上させる効果がある。鉄、ニッケ
ル、コバルト、マンガンの少なくとも2つの成分の含有
量が2wt、N未満では、上述した効果は不充分であり
、一方、80wt、χを超えると、めっき層の加工性が
劣化する。従って、亜鉛のほかに、鉄、ニッケル、コバ
ルト、マンガンの少なくとも2つを含有させる場合、そ
の含有量は、2〜8Qvrt.%の範囲内とすべきであ
る。
なくとも2つの成分をめっき層中に含有させると、めっ
き層の耐食性を更に向上させる効果がある。鉄、ニッケ
ル、コバルト、マンガンの少なくとも2つの成分の含有
量が2wt、N未満では、上述した効果は不充分であり
、一方、80wt、χを超えると、めっき層の加工性が
劣化する。従って、亜鉛のほかに、鉄、ニッケル、コバ
ルト、マンガンの少なくとも2つを含有させる場合、そ
の含有量は、2〜8Qvrt.%の範囲内とすべきであ
る。
この発明において、分散めっき層中に析出させるシリコ
ーンオイルを、めっき浴中に分散させる手段としては、
例えば、シリコーンオイルを乳化剤によって親水化しエ
マルジョン状となし、または、そのメチル基の一部を親
水性官能基で置換し、自己乳化エマルジョンとなし、こ
れを、めっき浴中に添加すればよい。
ーンオイルを、めっき浴中に分散させる手段としては、
例えば、シリコーンオイルを乳化剤によって親水化しエ
マルジョン状となし、または、そのメチル基の一部を親
水性官能基で置換し、自己乳化エマルジョンとなし、こ
れを、めっき浴中に添加すればよい。
めっき浴中のシリコーンオイルの濃度は、0.05〜2
0g/ Nであれば充分であり、従来の酸化物粒子を添
加する場合に比べ、はるかに低濃度で済む。
0g/ Nであれば充分であり、従来の酸化物粒子を添
加する場合に比べ、はるかに低濃度で済む。
従って、めっき浴の安定性およびめっき電流効率を悪化
させることはない。
させることはない。
この発明においては、シリコーンオイルが均一に分散し
そして共析している亜鉛系めっき層をその表面に形成す
べき鋼板は、冷延鋼板、酸洗済みの熱延鋼板のように表
面処理の施されていない鋼板でもよく、従来の亜鉛めっ
き鋼板、または、亜鉛のほかに、鉄、ニッケル、コバル
トおよびマンガンのうちの少なくとも1つの成分を含有
するめっき層を有する従来の亜鉛合金めっき鋼板でもよ
い 従来の亜鉛めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板を使用
する場合、そのめっき層の付着量は、特に規定しないが
、製造コストおよびめっき層の加工性の点から、めっき
層の付着量は、片面当り、10〜60g/nfの範囲内
が好ましい。
そして共析している亜鉛系めっき層をその表面に形成す
べき鋼板は、冷延鋼板、酸洗済みの熱延鋼板のように表
面処理の施されていない鋼板でもよく、従来の亜鉛めっ
き鋼板、または、亜鉛のほかに、鉄、ニッケル、コバル
トおよびマンガンのうちの少なくとも1つの成分を含有
するめっき層を有する従来の亜鉛合金めっき鋼板でもよ
い 従来の亜鉛めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板を使用
する場合、そのめっき層の付着量は、特に規定しないが
、製造コストおよびめっき層の加工性の点から、めっき
層の付着量は、片面当り、10〜60g/nfの範囲内
が好ましい。
更に、従来の亜鉛合金めっき鋼板を使用する場合、亜鉛
のほかにめっき層中に含有させる、鉄、ニッケル、コバ
ルトおよびマンガンの量は、特に規定しない。しかしな
がら、めっき層の耐食性および加工性を考慮すると、亜
鉛のほかに鉄を含有させる場合、鉄の含有量は2〜35
wt.%の範囲内が、亜鉛のほかにニッケルを含有させ
る場合、二・ンケルの含有量は2〜2Qwt.%の範囲
内が、亜鉛のほかにコバルトを含有させる場合、コバル
トの含有量は0.1〜5 wt.%の範囲内が、そして
、亜鉛のほかにマンガンを含有させる場合、マンガンの
含有量は15〜65iit.%の範囲内が、それぞれ好
ましい。また、亜鉛のほかに鉄、ニッケル、コバルトお
よびマンガンのうちの少なくとも2つの成分を含有させ
る場合、その含有量は2〜35wt.%の範囲内が好ま
しい。
のほかにめっき層中に含有させる、鉄、ニッケル、コバ
ルトおよびマンガンの量は、特に規定しない。しかしな
がら、めっき層の耐食性および加工性を考慮すると、亜
鉛のほかに鉄を含有させる場合、鉄の含有量は2〜35
wt.%の範囲内が、亜鉛のほかにニッケルを含有させ
る場合、二・ンケルの含有量は2〜2Qwt.%の範囲
内が、亜鉛のほかにコバルトを含有させる場合、コバル
トの含有量は0.1〜5 wt.%の範囲内が、そして
、亜鉛のほかにマンガンを含有させる場合、マンガンの
含有量は15〜65iit.%の範囲内が、それぞれ好
ましい。また、亜鉛のほかに鉄、ニッケル、コバルトお
よびマンガンのうちの少なくとも2つの成分を含有させ
る場合、その含有量は2〜35wt.%の範囲内が好ま
しい。
第1図は、この発明の亜鉛系電気めっき鋼板におけるシ
リコーンオイルが均一に分散しているめっき層中におけ
る、亜鉛、ケイ素、酸素、炭素および鉄の各元素の量を
、公知のイオンマイクロ分析器によって分析した代表的
結果を示すグラフである。第1図において、縦軸は、め
っき層のスパツタリングによって発生した各元素の二次
イオン強度(カウント数)を示す。そして、横軸は、め
っき層のスパッタリングの時間(分)を示し、深さに対
応する各元素の二次イオン強度は、めっき層の、スパッ
タリングを行なっている深さにおける、各元素の量に対
応している。スパッタリング時間は、めっき層の、スパ
ッタリングを行なっている深さに対応している。
リコーンオイルが均一に分散しているめっき層中におけ
る、亜鉛、ケイ素、酸素、炭素および鉄の各元素の量を
、公知のイオンマイクロ分析器によって分析した代表的
結果を示すグラフである。第1図において、縦軸は、め
っき層のスパツタリングによって発生した各元素の二次
イオン強度(カウント数)を示す。そして、横軸は、め
っき層のスパッタリングの時間(分)を示し、深さに対
応する各元素の二次イオン強度は、めっき層の、スパッ
タリングを行なっている深さにおける、各元素の量に対
応している。スパッタリング時間は、めっき層の、スパ
ッタリングを行なっている深さに対応している。
シリコーンオイルは、Si、 C,O(およびH)か
らなっているので、第1図に示すように、めっき層中に
、シリコーンオイル即ちSt、 CおよびOが均一に
分散して存在していることがわかる。なお、第1図にお
いて、Feは下地鋼板の鉄分を示し、Znはめっき層中
の亜鉛分を示す。
らなっているので、第1図に示すように、めっき層中に
、シリコーンオイル即ちSt、 CおよびOが均一に
分散して存在していることがわかる。なお、第1図にお
いて、Feは下地鋼板の鉄分を示し、Znはめっき層中
の亜鉛分を示す。
次に、この発明を、実施例により説明する。
〔実施例1〕
亜鉛または亜鉛合金を電気めっきするための従来の硫酸
電気めっき浴を基本浴として使用し、この基本浴に、シ
リコーンオイルエマルジョンを、シリコーンオイル濃度
が0.05〜20g/lとなるように添加し、そして、
pHを1〜6の範囲内に調節して亜鉛電気めっき浴を調
製した。このように調製された亜鉛電気めっき浴を使用
し、亜鉛板を陽極とし、そして、表面処理が施されてい
ない鋼板を陰極として、亜鉛電気めっきにより、上記鋼
板の表面上に、シリコーンオイルが均一に分散している
亜鉛系めっき層を形成し、かくして、本発明電気めっき
鋼板Nα2,3,6,8.11および13を得た。
電気めっき浴を基本浴として使用し、この基本浴に、シ
リコーンオイルエマルジョンを、シリコーンオイル濃度
が0.05〜20g/lとなるように添加し、そして、
pHを1〜6の範囲内に調節して亜鉛電気めっき浴を調
製した。このように調製された亜鉛電気めっき浴を使用
し、亜鉛板を陽極とし、そして、表面処理が施されてい
ない鋼板を陰極として、亜鉛電気めっきにより、上記鋼
板の表面上に、シリコーンオイルが均一に分散している
亜鉛系めっき層を形成し、かくして、本発明電気めっき
鋼板Nα2,3,6,8.11および13を得た。
比較のために、上述した基本浴を使用し、シリコーンオ
イルが分散していない亜鉛系めっき層を同様に形成し、
かくして、比較用亜鉛電気めっき鋼板Nα1.4,5,
7,9.10および12を得た。
イルが分散していない亜鉛系めっき層を同様に形成し、
かくして、比較用亜鉛電気めっき鋼板Nα1.4,5,
7,9.10および12を得た。
これらの亜鉛電気めっき鋼板No、 1〜13の亜鉛系
めっき層の成分組成およびめっき量を第1表に示す。ま
た、これらの亜鉛電気めっき鋼板No、 ]〜13に対
して行なった連続500時間の塩水噴霧試験における、
赤錆発生までの塩水噴霧時間を裸耐食性として、同じく
第1表に示す。
めっき層の成分組成およびめっき量を第1表に示す。ま
た、これらの亜鉛電気めっき鋼板No、 ]〜13に対
して行なった連続500時間の塩水噴霧試験における、
赤錆発生までの塩水噴霧時間を裸耐食性として、同じく
第1表に示す。
l9
第1表に示すように、シリコーンオイルが分散していな
いZn Sin、合金めっき層を有する比較用亜鉛電
気めっき鋼板Nαlの裸耐食性は40時間であるのに対
し、シリコーンオイルが分散しているその含有量が0.
4wt.%のZnめっき層を有する本発明亜鉛電気めっ
き鋼板No、 2の裸耐食性は70時間であり、また、
シリコーンオイルの含有量が2.5wt.%のZnめっ
き層を有する本発明亜鉛電気めっき鋼板No、 3の裸
耐食性は400時間であった。
いZn Sin、合金めっき層を有する比較用亜鉛電
気めっき鋼板Nαlの裸耐食性は40時間であるのに対
し、シリコーンオイルが分散しているその含有量が0.
4wt.%のZnめっき層を有する本発明亜鉛電気めっ
き鋼板No、 2の裸耐食性は70時間であり、また、
シリコーンオイルの含有量が2.5wt.%のZnめっ
き層を有する本発明亜鉛電気めっき鋼板No、 3の裸
耐食性は400時間であった。
シリコーンオイルが分散していないZn −Fe合金め
っき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板No、 4の
裸耐食性は40時間、同じ< 、Zn−Fe−5402
合金めっき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板No、
5の裸耐食性は60時間であるのに対し、シリコーン
オイルが分散しているその含有量が2.1wt.%のZ
n −Fe合金めっき層を有する本発明亜鉛電気めっき
鋼板No、 6の裸耐食性は500時間であった。
っき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板No、 4の
裸耐食性は40時間、同じ< 、Zn−Fe−5402
合金めっき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板No、
5の裸耐食性は60時間であるのに対し、シリコーン
オイルが分散しているその含有量が2.1wt.%のZ
n −Fe合金めっき層を有する本発明亜鉛電気めっき
鋼板No、 6の裸耐食性は500時間であった。
シリコーンオイルが分散していないZn−Ni合金めっ
き層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板No、 7の裸
耐食性は400時間であるのに対し、シリコ−ンオイル
が分散しているその含有量が2.3wt.%のZn−N
i合金めっき層を有する本発明亜鉛電気めっき鋼板No
、 8の裸耐食性は700時間以上であった。
き層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板No、 7の裸
耐食性は400時間であるのに対し、シリコ−ンオイル
が分散しているその含有量が2.3wt.%のZn−N
i合金めっき層を有する本発明亜鉛電気めっき鋼板No
、 8の裸耐食性は700時間以上であった。
シリコーンオイルが分散していないZn −Co合金め
っき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板NCL9の裸
耐食性は80時間、同じ(、Zn−Co−3iO□合金
めっき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板Nα10の
裸耐食性は160時間であるのに対し、シリコーンオイ
ルが分散しているその含有量が3.4iit.%のZn
−Co合金めっき層を有する本発明亜鉛電気めっき鋼
板N011の裸耐食性は600時間であった。
っき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板NCL9の裸
耐食性は80時間、同じ(、Zn−Co−3iO□合金
めっき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板Nα10の
裸耐食性は160時間であるのに対し、シリコーンオイ
ルが分散しているその含有量が3.4iit.%のZn
−Co合金めっき層を有する本発明亜鉛電気めっき鋼
板N011の裸耐食性は600時間であった。
シリコーンオイルが分散していないZn −Mn合金め
っき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板No、 12
の裸耐食性は400時間であるのに対し、シリコーンオ
イルが分散しているその含有量が1.9wt.%のZn
−Mn合金めっき層を有する本発明亜鉛電気めっき鋼板
N013の裸耐食性は700時間以上であった。
っき層を有する比較用亜鉛電気めっき鋼板No、 12
の裸耐食性は400時間であるのに対し、シリコーンオ
イルが分散しているその含有量が1.9wt.%のZn
−Mn合金めっき層を有する本発明亜鉛電気めっき鋼板
N013の裸耐食性は700時間以上であった。
〔実施例2〕
実施例Iにおけると同様にして調製された亜鉛電気めっ
き浴を使用し、亜鉛板を陽極とし、そして、従来の亜鉛
めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板を陰極として、亜
鉛電気めっきにより、上記鋼板の表面上に、シリコーン
オイルが均一に分散している亜鉛系めっき層を上層とし
て形成し、かくして本発明亜鉛電気めっき鋼板No、
14〜23を得た。
き浴を使用し、亜鉛板を陽極とし、そして、従来の亜鉛
めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板を陰極として、亜
鉛電気めっきにより、上記鋼板の表面上に、シリコーン
オイルが均一に分散している亜鉛系めっき層を上層とし
て形成し、かくして本発明亜鉛電気めっき鋼板No、
14〜23を得た。
これらの本発明亜鉛電気めっき鋼板N014〜23の亜
鉛系めっき層の成分組成およびめっき量、ならびに、使
用された表面処理鋼板の種類を、第2表に示す。また、
これらの本発明亜鉛電気めっき鋼板Nα14〜23に対
して行なった連続500時間の塩水噴霧試験における、
赤錆発止までの時間を裸耐食性として、同じく第2表に
示す。
鉛系めっき層の成分組成およびめっき量、ならびに、使
用された表面処理鋼板の種類を、第2表に示す。また、
これらの本発明亜鉛電気めっき鋼板Nα14〜23に対
して行なった連続500時間の塩水噴霧試験における、
赤錆発止までの時間を裸耐食性として、同じく第2表に
示す。
第2表に示すように、本発明亜鉛電気めっき鋼板No、
14〜23においては、亜鉛めっき鋼板または亜鉛合
金めっき鋼板等の表面処理が施された鋼板の表面上に、
上層として、シリコーンオイルが均一に分散しそして共
析している亜鉛系めっき層が形成されているので、何れ
も高い裸耐食性を有している。
14〜23においては、亜鉛めっき鋼板または亜鉛合
金めっき鋼板等の表面処理が施された鋼板の表面上に、
上層として、シリコーンオイルが均一に分散しそして共
析している亜鉛系めっき層が形成されているので、何れ
も高い裸耐食性を有している。
実施例3
実施例1に示した比較用亜鉛電気めっき鋼板N。
1、本発明亜鉛電気めっき鋼板No、 3、および、従
来の亜鉛電気めっき鋼板並びに従来の溶融亜鉛めっき鋼
板の各々の亜鉛系めっき層に対し、ドロービード試験機
による剥離試験を行なった。上述した試験において、鋼
板のめっき層に加えられた、ドロービード試験機の雄ダ
イクの押圧力は500 kg、そして、鋼板の引抜き速
度は200+++m/分であった。
来の亜鉛電気めっき鋼板並びに従来の溶融亜鉛めっき鋼
板の各々の亜鉛系めっき層に対し、ドロービード試験機
による剥離試験を行なった。上述した試験において、鋼
板のめっき層に加えられた、ドロービード試験機の雄ダ
イクの押圧力は500 kg、そして、鋼板の引抜き速
度は200+++m/分であった。
また、ドロービード試験機による剥離試験を行なった後
のめっき層に対し、更にセロハンテープによる剥離試験
を行なった。これらの試験結果を第3表に示す。
のめっき層に対し、更にセロハンテープによる剥離試験
を行なった。これらの試験結果を第3表に示す。
第3表に示すように、本発明亜鉛電気めっき鋼板におい
ては、ドロービード試験機による剥離試験での、めっき
層の剥離量が、従来鋼板および比較用鋼板のどれよりも
少なく、且つ、セロハンテープによる剥離試験でのめっ
き層の剥離が、従来の亜鉛電気めっき鋼板におけると同
様に発生せず、従来の亜鉛電気めっき鋼板におけると同
程度に加工性が良好である。
ては、ドロービード試験機による剥離試験での、めっき
層の剥離量が、従来鋼板および比較用鋼板のどれよりも
少なく、且つ、セロハンテープによる剥離試験でのめっ
き層の剥離が、従来の亜鉛電気めっき鋼板におけると同
様に発生せず、従来の亜鉛電気めっき鋼板におけると同
程度に加工性が良好である。
C発明の効果〕
以上述べたように、この発明によれば、次のような工業
上価れた効果がもたらされる。
上価れた効果がもたらされる。
(a) 亜鉛系めっき層中に、シリコーンオイルが均
一に分散しそして共析しており、このような分散めっき
層中に、ケイ素、炭素および酸素が均一に存在するので
、分散めっき層の均一性およびシリコーンオイルが有す
る撥水性等により、従来の亜鉛系めっき鋼板に比べ、耐
食性が著しく安定して優れている。
一に分散しそして共析しており、このような分散めっき
層中に、ケイ素、炭素および酸素が均一に存在するので
、分散めっき層の均一性およびシリコーンオイルが有す
る撥水性等により、従来の亜鉛系めっき鋼板に比べ、耐
食性が著しく安定して優れている。
(b) めっき浴中のシリコーンオイルの濃度は、0
.05〜20g/I!であれば充分で、従来の金属酸化
物粒子を分散させる場合よりも極めて低濃度である。従
って、めっき浴の安定性や電流効率を劣化させることは
なく、且つ、連続打点性によって評価される溶接性およ
び化成処理性が良好である。
.05〜20g/I!であれば充分で、従来の金属酸化
物粒子を分散させる場合よりも極めて低濃度である。従
って、めっき浴の安定性や電流効率を劣化させることは
なく、且つ、連続打点性によって評価される溶接性およ
び化成処理性が良好である。
(C) 亜鉛めっき層中のシリコーンオイルの分散が
均一であり、偏析がない。従って、めっき面の平滑性が
優れており、めっき面を塗装した場合に、仕上りの良い
美麗な塗装面が得られ、且つ、加工性が良好である。
均一であり、偏析がない。従って、めっき面の平滑性が
優れており、めっき面を塗装した場合に、仕上りの良い
美麗な塗装面が得られ、且つ、加工性が良好である。
第1図は、この発明の亜鉛系電気めっき鋼板のめっき層
中における、亜鉛、ケイ素、酸素、炭素および鉄の各元
素の深さ方向分布を、イオンマイクロ分析器によって分
析した結果を示すグラフである。
中における、亜鉛、ケイ素、酸素、炭素および鉄の各元
素の深さ方向分布を、イオンマイクロ分析器によって分
析した結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 粒子が分散している、所定の付着量の亜鉛めっき層
を、その少なくとも1つの表面上に有する亜鉛系電気め
っき鋼板において、 前記めっき層は、 シリコーンオイル:0.1〜20wt.%、および、残
り、亜鉛および不可避的不純物 からなっており、そして、前記付着量は、鋼板の片面当
り、5〜100g/m^2であることを特徴とする、耐
食性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板。 2 前記めっき層は、下記からなる群、 鉄:2〜80wt.%、 ニッケル:2〜25wt.%、 コバルト:0.1〜5wt.%、および、 マンガン:15〜65wt.%、 から選んだいずれか1つの成分を更に含有している、請
求項1に記載の耐食性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板。 3 前記めっき層は、鉄、ニッケル、コバルトおよびマ
ンガンからなる群から選んだ少なくとも2つの成分を、
合計で2〜80wt.%の量で、更に含有している、請
求項1に記載の耐食性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板。 4 前記鋼板は、表面処理が施されていない鋼板、亜鉛
めっき鋼板、または、鉄、ニッケル、コバルトおよびマ
ンガンのうちの少なくとも1つを含有する亜鉛合金めっ
き鋼板である、請求項1から3の何れか1つに記載の耐
食性に優れた亜鉛系電気めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24155588A JPH0288800A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 耐食性に優れた亜鉛系電気めつき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24155588A JPH0288800A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 耐食性に優れた亜鉛系電気めつき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288800A true JPH0288800A (ja) | 1990-03-28 |
| JPH0536519B2 JPH0536519B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=17076097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24155588A Granted JPH0288800A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 耐食性に優れた亜鉛系電気めつき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0288800A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5469531A (en) * | 1977-11-16 | 1979-06-04 | Masaomi Matsumoto | Selfflubricating composite plating solution * composite plating method using same and composite plated coating |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP24155588A patent/JPH0288800A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5469531A (en) * | 1977-11-16 | 1979-06-04 | Masaomi Matsumoto | Selfflubricating composite plating solution * composite plating method using same and composite plated coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0536519B2 (ja) | 1993-05-31 |
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