JPH0322479B2 - - Google Patents
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- JPH0322479B2 JPH0322479B2 JP16543786A JP16543786A JPH0322479B2 JP H0322479 B2 JPH0322479 B2 JP H0322479B2 JP 16543786 A JP16543786 A JP 16543786A JP 16543786 A JP16543786 A JP 16543786A JP H0322479 B2 JPH0322479 B2 JP H0322479B2
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- Japan
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- metal powder
- layer
- plating
- chromate
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Zn系複合電気めつき鋼板に係り、
更に詳しくは優れた耐食性を有し、種々の用途、
例えば自動車用鋼板として適用できる金属粉末含
有Zn系複合電気めつき鋼板に関するものである。 〔従来の技術と問題点〕 一般に自動車用鋼板の腐食環境下での耐食性と
しては、裸耐食性のみならず、塗装耐食性、すな
わち塗膜密着性、耐穴あき性や塗膜の温水浸漬密
着性、耐赤錆性等が要求される。 例えば、特開昭56−133488号公報な見られる
Zn−Fe2層めつき鋼板や、特公昭50−29821号公
報に見られるZn−Niめつき鋼板の如く従来から
使用されているめつき鋼板は優れた耐食性を有し
ているが、ユーザー側からの要求性能がより高度
化するに従つて、耐外面錆性加工部の耐穴あき性
の点で、なお改良の余地を残している。 また、特公昭54−30649号公報では、Znめつき
層中にA粉末を分散させた複合めつき鋼板が、
特開昭60−211095号公報では、Zn−Ni系合金め
つき層中に、クロム、アルミナ、シリカ、チタニ
アを含有させた表面処理鋼板が開示されている
が、現在の要求性能を満足するためには、やはり
不十分である。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は上記実情に鑑み、種々の実験を重
ねた結果、所定寸法のクロメート処理を施した金
属粉末を、単独あるいは複合で所定量範囲含有す
るZn単独もしくはZn合金で形成される複合めつ
き鋼板は、従来の合金めつき鋼板よりも特に耐外
面錆性、加工部の耐穴あき性が、向上し、加工性
も良好であることを見出した。 これは、めつき層内に含まれる金属粉末の溶出
速度をクロメート処理皮膜のバリヤー効果でコン
トロールし、耐食性の優れた腐食生成物による皮
膜を作ることにより耐食性が向上したものと考え
られ、また、クロメート処理皮膜により、金属粉
末とマトリツクスめつき金属とのなじみ性が向上
するため、加工性も良好であつたものと考えられ
る。 また、このようなクロメート処理を施した金属
粉末を含有するZn単独もしくはZn合金で形成さ
れる複合めつき層は、単層めつきとして使用する
以外に、2層構造を有するめつき層の下層もしく
は上層めつきとして使用する場合にも耐食性上、
極めて有効であることも判明した。 〔発明の構成・作用〕 本発明は、以上の如き知見に基づいてなされた
ものであり、その要旨とするところは、鋼板の片
面あるいは両面に、クロメート処理を施した平均
粒径5μ以下の金属粉末を0.01〜30重量%含有する
ZnもしくはZn合金めつき層を有することを特徴
とする金属粉末含有Zn系複合電気めつき鋼板。 および 鋼板の片面あるいは両面に、下層としてクロメ
ート処理を施した平均粒径5μ以下の金属粉末を
0.01〜30重量%含有するZnもしくはZn合金めつ
き層を有し、上層としてZnもしくはZn合金めつ
き層を有することを特徴とする金属粉末含有Zn
系複合電気めつき鋼板。 および 鋼板の片面あるいは両面に、下層としてZnも
しくはZn合金めつき層を有し、上層としてクロ
メート処理を施した平均粒径5μ以下の金属粉末
を0.01〜30重量%含有するZnもしくはZn合金め
つき層を有することを特徴とする金属粉末含有
Zn系複合電気めつき鋼板にある。 以下、本発明を詳細に説明する。 まず、本発明において、金属粉末を含有せしめ
るマトリツクスめつき層としては、Zn単独ある
いは、Zn−Ni,Zn−Fe,Zn−Co,Zn−Ni−
Co,Zn−Ni−Fe,Zn−Ni−Fe−Cr,Zn−Fe−
Co,Zn−Fe−Cr,Zn−Cr,Zn−Mn,Zn−Ti,
Zn−Sn,Zn−Cu,Zn−Pb,Zn−Cd等のZn合金
めつきを用いる。 めつき厚みは特に制限するものではないが、後
述する金属粉末の含有量あるいは寸法形状の見地
からすると0.1〜20μ程度が有効である。なお、塗
膜密着性を向上させる意味では合金めつき系が有
効である。次に本発明においては、かかるめつき
層に、クロメート処理を施した金属粉末を単独あ
るいは複合で含有せしめるところに最大の骨子が
ある。この場合、含有する金属粉末としてはA
,Ti,Nb,Ta,V,Mg,Fe,Cr,Ni,Co,
Mo,W,Mn,Pb,Sn,Cu,Zn等の単一金属の
粉末もしくは、これ等の元素を主成分とする合金
粉末のそれぞれの表面にクロメート処理したもの
を用いることが出来る。これらは単独あるいは複
合で用いても効果がある。 金属粉末に施されるクロメート処理皮膜の効果
は、耐食性の向上以外に、めつき浴中における金
属粉末の溶解防止と金属粉末表面の水酸化皮膜形
成の抑制及びこれによるマトリツクスめつき金属
と金属粉末のなじみ性の向上にある。これらのク
ロメート処理皮膜の効果により、高耐食性、良加
工性の金属粉末含有Zn系複合めつき鋼板を、安
定かつ、容易に製造できることになる。また、こ
れらの効果を十分に発揮させるためには、金属粉
末に施すクロメート皮膜量をCrとして、10〜
10000mg/m2とすることが好ましい。なお、クロ
メート皮膜の組成、すなわち、Cr3+とCr6+の重量
比をCr3+/(Cr6++Cr3+)=0.5〜1.0とすること
により、耐穴あき性、耐外面錆性に対して一層の
改善効果がある。 クロメート処理は、Cr+6の供給源であるクロム
酸を主体とした水溶液を用いて、浸漬、電解、ス
プレー、ハケぬり等の方法で行なえばよいが、金
属粉末上にクロメート皮膜を均一に生成させる方
法としては、浸漬法又は電解法がより有効であ
る。浸漬法の場合は、クロメート処理液としてク
ロム酸の他にシリカゾルやCr3+を添加したものを
使用してもよい。電解法の場合は陰極への接触に
よる電解、例えば金属性の篭中に金属粉末を入
れ、篭そのものを陰極として篭を動かしながらク
ロメート処理液中で電解する方法がよい。浸漬
法、電解方法何れの場合も、SO4 2-,SiFe2-,
SeO4 2-,NO3 -等のアニオンの微量添加はクロメ
ート皮膜量を増大させる方法として有効である。
また、クロメート処理前に金属粉末表面の酸化皮
膜を除去するための酸洗等の処理を行なつた方が
よいことは言うまでもない。 金属粉末の大きさとしては平均粒径が5μ以下
であることが必要であり、加工性の点では、より
小さな粒径のものが好ましい。5μを超えると金
属粉末とマトリツクスめつき金属との間でのガル
バニツクアクシヨンが明瞭となり、局部腐食を起
こしたり、なじみが悪くなるため加工不良を発生
したりする様になる。又めつき浴中での分散性が
悪くなり、沈降しやすくなる。 なお、平均粒径とは、全金属粉末のうち最も分
布量の大である粒径を意味し、金属粉末の形状が
球状以外の場合の粒径とは、最大径、例えば鱗片
状の場合は厚みではなく、最大長さを意味する。 また、めつき層中の金属粉末の含有量として
は、0.01〜30重量%が必要である。0.01重量%未
満では耐食性が向上せず、30重量%を超えると加
工性が急激に劣化する。なお、より好ましい上限
は、加工性の点で10重量%以下である。 クロメート処理を施した金属粉末を含有する
Zn単独もしくはZn合金でなる複合めつき層を2
層めつきの下層もしくは上層めつきとする場合、
他の上掃もしくは下層めつきは、複合めつき層の
マトリツクスめつき金属と同様、Zn単独もしく
はZn合金めつきを用いる。この目付量は特に制
限するものではないが、耐穴あき性の見地から10
〜150g/m2程度が望ましい。なお、塗膜密着性
を向上させる意味ではZn合金めつき層が有効で
ある。 本発明のめつき鋼板の製造は、通常の電気Zn
めつきラインで可能である。例えばPH1〜3.0の
硫酸塩浴、塩化物浴を用いて電流密度10〜
200A/dm2、ラインスピード10〜250m/minの
めつき条件下で製造できる。下地鋼板としては、
Aキルド鋼、高張力鋼板等、種々のものが適用
できる。 以下、実施例をもつて本発明の効果をさらに具
体的に説明する。 〔実施例〕 本発明鋼板のうち代表的なものの金属粉末のク
ロメート処理(方法、Cr付着量)、めつき層組
成、及び耐食性試験、加工性試験結果を第1表、
第2表、第3表にまとめて示す。第1表は金属粉
末含有複合めつき層の場合、第2表は2層めつき
の下層を該複合めつき層、上層をZnもしくはZn
合金めつき層とした場合、第3表は2層めつきの
下層をZnもしくはZn合金めつき層、上層を該複
合めつきとした場合である。 目付量は、複合めつき単層の場合はめつき厚み
として5±0.5μ、2層めつきの場合は、複合めつ
き層の厚みを3±0.3μ、ZnもしくはZn合金めつ
き層の付着量を、10±0.5g/m2に統一した。 化成処理は、通常のリン酸Zn系デイツプ型の
ものを用い、カチオンED塗装を施した。耐食性
試験としては、冷熱サイクル腐食試験(CCT:
塩水噴霧試験4時間→乾燥70℃、RH60%、2時
間→湿潤49℃、RH95%、2時間→令凍−20℃、
1時間を1サイクルとする。)を行なつた。なお、
加工部耐穴あき性試験用のサンプルとしては、ヘ
ム型の合わせ材を使用した。 一方、加工性は、深絞り円筒成形後、パウダリ
ング性をテープテストにより調べた。 試験の評価基準は次の通りである。 (耐食性) 加工部耐穴あき性…CCT50サイクル後最 大穴あき深さ 0.1mm未満 〇 0.1mm以上0.2未満 △ 0.2mmを超える場合 × 耐外面錆性…クロスカツト部耐赤錆性 優 〇 普通 △ 劣 × 塗膜密着性…CCT50サイクル後クロスカツ
ト後クロスカ ツト部最大ふくれ幅 3mm未満 〇 3mm〜5mm △ 5mmを超える場合 × (加工性) パウリング性…深絞り円筒成形後テープテ スト黒化度 10%未満 ◎ 10%以上25%未満 〇 25%以上 × (総合評価) 最優 ◎ 良 △ 優 〇 劣 ×
更に詳しくは優れた耐食性を有し、種々の用途、
例えば自動車用鋼板として適用できる金属粉末含
有Zn系複合電気めつき鋼板に関するものである。 〔従来の技術と問題点〕 一般に自動車用鋼板の腐食環境下での耐食性と
しては、裸耐食性のみならず、塗装耐食性、すな
わち塗膜密着性、耐穴あき性や塗膜の温水浸漬密
着性、耐赤錆性等が要求される。 例えば、特開昭56−133488号公報な見られる
Zn−Fe2層めつき鋼板や、特公昭50−29821号公
報に見られるZn−Niめつき鋼板の如く従来から
使用されているめつき鋼板は優れた耐食性を有し
ているが、ユーザー側からの要求性能がより高度
化するに従つて、耐外面錆性加工部の耐穴あき性
の点で、なお改良の余地を残している。 また、特公昭54−30649号公報では、Znめつき
層中にA粉末を分散させた複合めつき鋼板が、
特開昭60−211095号公報では、Zn−Ni系合金め
つき層中に、クロム、アルミナ、シリカ、チタニ
アを含有させた表面処理鋼板が開示されている
が、現在の要求性能を満足するためには、やはり
不十分である。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は上記実情に鑑み、種々の実験を重
ねた結果、所定寸法のクロメート処理を施した金
属粉末を、単独あるいは複合で所定量範囲含有す
るZn単独もしくはZn合金で形成される複合めつ
き鋼板は、従来の合金めつき鋼板よりも特に耐外
面錆性、加工部の耐穴あき性が、向上し、加工性
も良好であることを見出した。 これは、めつき層内に含まれる金属粉末の溶出
速度をクロメート処理皮膜のバリヤー効果でコン
トロールし、耐食性の優れた腐食生成物による皮
膜を作ることにより耐食性が向上したものと考え
られ、また、クロメート処理皮膜により、金属粉
末とマトリツクスめつき金属とのなじみ性が向上
するため、加工性も良好であつたものと考えられ
る。 また、このようなクロメート処理を施した金属
粉末を含有するZn単独もしくはZn合金で形成さ
れる複合めつき層は、単層めつきとして使用する
以外に、2層構造を有するめつき層の下層もしく
は上層めつきとして使用する場合にも耐食性上、
極めて有効であることも判明した。 〔発明の構成・作用〕 本発明は、以上の如き知見に基づいてなされた
ものであり、その要旨とするところは、鋼板の片
面あるいは両面に、クロメート処理を施した平均
粒径5μ以下の金属粉末を0.01〜30重量%含有する
ZnもしくはZn合金めつき層を有することを特徴
とする金属粉末含有Zn系複合電気めつき鋼板。 および 鋼板の片面あるいは両面に、下層としてクロメ
ート処理を施した平均粒径5μ以下の金属粉末を
0.01〜30重量%含有するZnもしくはZn合金めつ
き層を有し、上層としてZnもしくはZn合金めつ
き層を有することを特徴とする金属粉末含有Zn
系複合電気めつき鋼板。 および 鋼板の片面あるいは両面に、下層としてZnも
しくはZn合金めつき層を有し、上層としてクロ
メート処理を施した平均粒径5μ以下の金属粉末
を0.01〜30重量%含有するZnもしくはZn合金め
つき層を有することを特徴とする金属粉末含有
Zn系複合電気めつき鋼板にある。 以下、本発明を詳細に説明する。 まず、本発明において、金属粉末を含有せしめ
るマトリツクスめつき層としては、Zn単独ある
いは、Zn−Ni,Zn−Fe,Zn−Co,Zn−Ni−
Co,Zn−Ni−Fe,Zn−Ni−Fe−Cr,Zn−Fe−
Co,Zn−Fe−Cr,Zn−Cr,Zn−Mn,Zn−Ti,
Zn−Sn,Zn−Cu,Zn−Pb,Zn−Cd等のZn合金
めつきを用いる。 めつき厚みは特に制限するものではないが、後
述する金属粉末の含有量あるいは寸法形状の見地
からすると0.1〜20μ程度が有効である。なお、塗
膜密着性を向上させる意味では合金めつき系が有
効である。次に本発明においては、かかるめつき
層に、クロメート処理を施した金属粉末を単独あ
るいは複合で含有せしめるところに最大の骨子が
ある。この場合、含有する金属粉末としてはA
,Ti,Nb,Ta,V,Mg,Fe,Cr,Ni,Co,
Mo,W,Mn,Pb,Sn,Cu,Zn等の単一金属の
粉末もしくは、これ等の元素を主成分とする合金
粉末のそれぞれの表面にクロメート処理したもの
を用いることが出来る。これらは単独あるいは複
合で用いても効果がある。 金属粉末に施されるクロメート処理皮膜の効果
は、耐食性の向上以外に、めつき浴中における金
属粉末の溶解防止と金属粉末表面の水酸化皮膜形
成の抑制及びこれによるマトリツクスめつき金属
と金属粉末のなじみ性の向上にある。これらのク
ロメート処理皮膜の効果により、高耐食性、良加
工性の金属粉末含有Zn系複合めつき鋼板を、安
定かつ、容易に製造できることになる。また、こ
れらの効果を十分に発揮させるためには、金属粉
末に施すクロメート皮膜量をCrとして、10〜
10000mg/m2とすることが好ましい。なお、クロ
メート皮膜の組成、すなわち、Cr3+とCr6+の重量
比をCr3+/(Cr6++Cr3+)=0.5〜1.0とすること
により、耐穴あき性、耐外面錆性に対して一層の
改善効果がある。 クロメート処理は、Cr+6の供給源であるクロム
酸を主体とした水溶液を用いて、浸漬、電解、ス
プレー、ハケぬり等の方法で行なえばよいが、金
属粉末上にクロメート皮膜を均一に生成させる方
法としては、浸漬法又は電解法がより有効であ
る。浸漬法の場合は、クロメート処理液としてク
ロム酸の他にシリカゾルやCr3+を添加したものを
使用してもよい。電解法の場合は陰極への接触に
よる電解、例えば金属性の篭中に金属粉末を入
れ、篭そのものを陰極として篭を動かしながらク
ロメート処理液中で電解する方法がよい。浸漬
法、電解方法何れの場合も、SO4 2-,SiFe2-,
SeO4 2-,NO3 -等のアニオンの微量添加はクロメ
ート皮膜量を増大させる方法として有効である。
また、クロメート処理前に金属粉末表面の酸化皮
膜を除去するための酸洗等の処理を行なつた方が
よいことは言うまでもない。 金属粉末の大きさとしては平均粒径が5μ以下
であることが必要であり、加工性の点では、より
小さな粒径のものが好ましい。5μを超えると金
属粉末とマトリツクスめつき金属との間でのガル
バニツクアクシヨンが明瞭となり、局部腐食を起
こしたり、なじみが悪くなるため加工不良を発生
したりする様になる。又めつき浴中での分散性が
悪くなり、沈降しやすくなる。 なお、平均粒径とは、全金属粉末のうち最も分
布量の大である粒径を意味し、金属粉末の形状が
球状以外の場合の粒径とは、最大径、例えば鱗片
状の場合は厚みではなく、最大長さを意味する。 また、めつき層中の金属粉末の含有量として
は、0.01〜30重量%が必要である。0.01重量%未
満では耐食性が向上せず、30重量%を超えると加
工性が急激に劣化する。なお、より好ましい上限
は、加工性の点で10重量%以下である。 クロメート処理を施した金属粉末を含有する
Zn単独もしくはZn合金でなる複合めつき層を2
層めつきの下層もしくは上層めつきとする場合、
他の上掃もしくは下層めつきは、複合めつき層の
マトリツクスめつき金属と同様、Zn単独もしく
はZn合金めつきを用いる。この目付量は特に制
限するものではないが、耐穴あき性の見地から10
〜150g/m2程度が望ましい。なお、塗膜密着性
を向上させる意味ではZn合金めつき層が有効で
ある。 本発明のめつき鋼板の製造は、通常の電気Zn
めつきラインで可能である。例えばPH1〜3.0の
硫酸塩浴、塩化物浴を用いて電流密度10〜
200A/dm2、ラインスピード10〜250m/minの
めつき条件下で製造できる。下地鋼板としては、
Aキルド鋼、高張力鋼板等、種々のものが適用
できる。 以下、実施例をもつて本発明の効果をさらに具
体的に説明する。 〔実施例〕 本発明鋼板のうち代表的なものの金属粉末のク
ロメート処理(方法、Cr付着量)、めつき層組
成、及び耐食性試験、加工性試験結果を第1表、
第2表、第3表にまとめて示す。第1表は金属粉
末含有複合めつき層の場合、第2表は2層めつき
の下層を該複合めつき層、上層をZnもしくはZn
合金めつき層とした場合、第3表は2層めつきの
下層をZnもしくはZn合金めつき層、上層を該複
合めつきとした場合である。 目付量は、複合めつき単層の場合はめつき厚み
として5±0.5μ、2層めつきの場合は、複合めつ
き層の厚みを3±0.3μ、ZnもしくはZn合金めつ
き層の付着量を、10±0.5g/m2に統一した。 化成処理は、通常のリン酸Zn系デイツプ型の
ものを用い、カチオンED塗装を施した。耐食性
試験としては、冷熱サイクル腐食試験(CCT:
塩水噴霧試験4時間→乾燥70℃、RH60%、2時
間→湿潤49℃、RH95%、2時間→令凍−20℃、
1時間を1サイクルとする。)を行なつた。なお、
加工部耐穴あき性試験用のサンプルとしては、ヘ
ム型の合わせ材を使用した。 一方、加工性は、深絞り円筒成形後、パウダリ
ング性をテープテストにより調べた。 試験の評価基準は次の通りである。 (耐食性) 加工部耐穴あき性…CCT50サイクル後最 大穴あき深さ 0.1mm未満 〇 0.1mm以上0.2未満 △ 0.2mmを超える場合 × 耐外面錆性…クロスカツト部耐赤錆性 優 〇 普通 △ 劣 × 塗膜密着性…CCT50サイクル後クロスカツ
ト後クロスカ ツト部最大ふくれ幅 3mm未満 〇 3mm〜5mm △ 5mmを超える場合 × (加工性) パウリング性…深絞り円筒成形後テープテ スト黒化度 10%未満 ◎ 10%以上25%未満 〇 25%以上 × (総合評価) 最優 ◎ 良 △ 優 〇 劣 ×
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
以上述べた如く、本発明の金属粉末含有Zn系
複合電気めつき鋼板は、高耐食性のみならず、加
工性に優れた高性能のめつき鋼板であり、その実
用的価値は誠に大きい。
複合電気めつき鋼板は、高耐食性のみならず、加
工性に優れた高性能のめつき鋼板であり、その実
用的価値は誠に大きい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 鋼板の片面あるいは両面に、クロメート処理
を施した平均粒径5μ以下の金属粉末を0.01〜30重
量%含有するZnもしくはZn合金めつき層を有す
ることを特徴とする金属粉末含有Zn系複合電気
めつき鋼板。 2 鋼板の片面あるいは両面に、下層としてクロ
メート処理を施した平均粒径5μ以下の金属粉末
を0.01〜30重量%含有するZnもしくはZn合金め
つき層を有し、上層としてZnもしくはZn合金め
つき層を有することを特徴とする金属粉末含有
Zn系複合電気めつき鋼板。 3 鋼板の片面あるいは両面に、下層としてZn
もしくはZn合金めつき層を有し、上層としてク
ロメート処理を施した平均粒径5μ以下の金属粉
末を0.01〜30重量%含有するZnもしくはZn合金
めつき層を有することを特徴とする金属粉末含有
Zn系複合電気めつき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16543786A JPS6320498A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 金属粉末含有Zn系複合電気めつき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16543786A JPS6320498A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 金属粉末含有Zn系複合電気めつき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320498A JPS6320498A (ja) | 1988-01-28 |
| JPH0322479B2 true JPH0322479B2 (ja) | 1991-03-26 |
Family
ID=15812412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16543786A Granted JPS6320498A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 金属粉末含有Zn系複合電気めつき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6320498A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100455083B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2004-11-08 | 주식회사 포스코 | 내식성 및 용접성이 우수한 아연-코발트-텅스텐 합금전기도금강판 및 그 도금용액 |
| KR100579410B1 (ko) * | 2001-10-23 | 2006-05-12 | 주식회사 포스코 | 내식성 및 표면경도가 양호한 아연 전기도금강판 제조방법 및 이를 위한 염화물욕 아연전기도금용액 |
| JP6408281B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2018-10-17 | 株式会社ブリヂストン | ゴム物品補強用スチールワイヤの製造方法 |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP16543786A patent/JPS6320498A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6320498A (ja) | 1988-01-28 |
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