JPH0338342B2 - - Google Patents
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- JPH0338342B2 JPH0338342B2 JP58138123A JP13812383A JPH0338342B2 JP H0338342 B2 JPH0338342 B2 JP H0338342B2 JP 58138123 A JP58138123 A JP 58138123A JP 13812383 A JP13812383 A JP 13812383A JP H0338342 B2 JPH0338342 B2 JP H0338342B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
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- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
本発明は亜鉛メツキ鋼板のリン酸塩化成処理
法、更に詳しくは、塗装下地の前処理として優れ
た性質を有するリン酸塩皮膜を形成し、且つ該皮
膜を良好な作業性でもつて形成することができる
化成処理法に関する。 金属表面のリン酸塩化成処理では、一般にその
処理時にスラツジが発生し、これが処理浴に蓄積
すると、良好な化成皮膜を提供できなくなるの
で、通常はスラツジを常時系外に排出している。
この点を考慮してスラツジ発生量を低減化する試
みが従来から各種提案されている。例えば、処理
液の配合に着目したものとしては、特公昭46−
17047号、同52−43737号、同54−24972号、同57
−7232号に開示の発明が挙げられる。これらはデ
ンプン、その酸分解生成物、アミノアルコールと
リン酸の反応生成物等を必須成分として追加配合
することに特徴を有しているが、スラツジ発生量
の低減化を図る上で未だ改良の余地がある。他
方、処理法自体に着目したものとしては、浸漬処
理または圧力0.3Kg/cm2以下のソフトスプレー処
理により、金属表面と処理液の界面の拡散層を厚
くし、溶出亜鉛の皮膜への取り込みを容易にする
と同時に過剰なエツチングを回避する方法が提唱
されている(金属表面技術Vol.23,No.10(1982
年))。しかし、この方法によつてもスラツジ発生
量の低減化を図る上で未だ改良の余地がある。 被処理物である亜鉛メツキ鋼板においては、最
近の高級化指向に伴い、耐食性の良好な溶融亜鉛
メツキ鋼板が多用される傾向にあり、特にアルミ
ニウム含量約4〜5重量%の溶融亜鉛メツキ鋼板
が出現している。かかるメツキ層にアルミニウム
を含有する鋼板を化成処理すると、化成浴にアル
ミニウムが溶出し、これが約700ppmという低濃
度であつても蓄積すると、処理液が老化してしま
うので、処理液の持出しと補給を厳格に管理する
かまたは短期間の内に更新を行うことが必要とな
つて、経済的には改良すべき問題点である。 本発明は以上の問題点を解消するために案出さ
れたものであつて、リン酸塩処理法自体に改良を
加え、即ち数秒間という短時間の間に金属表面に
処理液を積極的に接触させる工程と接触させない
工程を交互に繰返すことにより、スラツジ発生量
の低減化をより一層好ましく達成でき、且つアル
ミニウム含有溶融亜鉛メツキ鋼板を処理する場合
にあつては、化成浴へのアルミニウムの溶出、蓄
積を抑制できて浴の管理を容易にし得ることを見
出して、本発明が完成されるに至つた。 本発明の要旨は、アルミニウム含有亜鉛メツキ
層を有する亜鉛メツキ鋼板表面にリン酸塩処理に
より化成皮膜を形成させる方法において、該表面
に処理液を1〜3秒間接触させ引き続き1〜3秒
間強制的に接触させないことから成る工程を少な
くとも2回繰返して処理を行つて、スラツジ発生
を低減しかつアルミニウムの処理液中への溶出を
抑制することを特徴とする方法に存する。 本発明方法を実施するのに使用するリン酸塩処
理液としては、通常のものが使用されてよく、そ
の標準的組成のものとしては以下のものが挙げら
れる。 亜鉛イオン 700〜1800ppm ニツケルイオン 500〜2000ppm 硝酸イオン 400〜1200ppm リン酸イオン 7000〜12000ppm 六フツ化ケイ素イオン 300〜1000ppm 全酸度 10〜25ポイント 遊離酸度 0.5〜2.0ポイント 酸 比 8〜20 かかる処理液を使用しての亜鉛メツキ鋼板のリ
ン酸塩処理は、上述の如き特定の処理態様を採用
する以外は、常法通り実施されてよい。即ち、処
理方式としてはスプレー式または浸漬式のいずれ
であつてもよい。 金属表面とリン酸塩処理液との接触時間は、実
際的には1〜3秒間、好ましくは1〜2秒間、特
に1秒間でよい。接触時間が長すぎると、従来一
般の連続処理と同様の結果が得られるにすぎず、
スラツジ発生量を低減化させることはできない。
非接触時間は、実際的には1〜3秒間、好ましく
は1〜2秒間でよい。非接触時間が長すぎると、
最近の高速処理実用ラインでは処理総時間は最大
12秒間と設定されているので、必然的に接触時間
が短くなり、目的とする化成皮膜の量が得られな
くなる。なお、この非接触とは、金属表面に処理
液を強制的に接触させないことを包含し、純粋に
接触しないことは勿論、処理液のオーバースプレ
ー分と接触していること、また処理浴より持出さ
れた付着処理液と接触していることを包含するも
のである。接触と非接触から成る工程は少なくと
も2回繰返せばよく、標準的には1g/m2以上の
化成皮膜が形成されるまで適当回数繰返せばよ
い。なお、最近の高速処理においては、処理総時
間が12秒間を越えると実用的でなくなるので、上
記時間内に所定量の化成皮膜が形成されるよう
に、接触時間、非接触時間および繰返し回数を適
宜調整すればよい。 本発明化成処理におけるその他の条件(例、処
理温度)については、従来技術で通常採用されて
いる条件が採用されてよい。また、化成処理の前
後における各種処理(例、脱脂、表面調整、水
洗、後処理、乾燥)も、従来技術と同様に実施さ
れてよい。 次に実施例および比較例を挙げて本発明を具体
的に説明する。 実施例1〜10および比較例1 厚さ0.35mmの溶融亜鉛メツキ鋼板を、市販リン
酸チタン系表面調整剤(日本ペイント社製「フイ
キソヂン5」)の0.3重量%水溶液にて25℃で2秒
間スプレー処理し、ロール絞りした後以下の配合
から成るリン酸亜鉛皮膜化成液にて65℃で第1表
に示す工程に従いスプレー式化成処理に供する。 リン酸亜鉛皮膜化成液の標準配合 亜鉛イオン 1000ppm ニツケルイオン 1400ppm 硝酸イオン 1400ppm リン酸イオン 7500ppm 六フツ化ケイ素イオン 1000ppm 全酸度 15.0ポイント 遊離酸度 1.9ポイント 酸 比 8.0
法、更に詳しくは、塗装下地の前処理として優れ
た性質を有するリン酸塩皮膜を形成し、且つ該皮
膜を良好な作業性でもつて形成することができる
化成処理法に関する。 金属表面のリン酸塩化成処理では、一般にその
処理時にスラツジが発生し、これが処理浴に蓄積
すると、良好な化成皮膜を提供できなくなるの
で、通常はスラツジを常時系外に排出している。
この点を考慮してスラツジ発生量を低減化する試
みが従来から各種提案されている。例えば、処理
液の配合に着目したものとしては、特公昭46−
17047号、同52−43737号、同54−24972号、同57
−7232号に開示の発明が挙げられる。これらはデ
ンプン、その酸分解生成物、アミノアルコールと
リン酸の反応生成物等を必須成分として追加配合
することに特徴を有しているが、スラツジ発生量
の低減化を図る上で未だ改良の余地がある。他
方、処理法自体に着目したものとしては、浸漬処
理または圧力0.3Kg/cm2以下のソフトスプレー処
理により、金属表面と処理液の界面の拡散層を厚
くし、溶出亜鉛の皮膜への取り込みを容易にする
と同時に過剰なエツチングを回避する方法が提唱
されている(金属表面技術Vol.23,No.10(1982
年))。しかし、この方法によつてもスラツジ発生
量の低減化を図る上で未だ改良の余地がある。 被処理物である亜鉛メツキ鋼板においては、最
近の高級化指向に伴い、耐食性の良好な溶融亜鉛
メツキ鋼板が多用される傾向にあり、特にアルミ
ニウム含量約4〜5重量%の溶融亜鉛メツキ鋼板
が出現している。かかるメツキ層にアルミニウム
を含有する鋼板を化成処理すると、化成浴にアル
ミニウムが溶出し、これが約700ppmという低濃
度であつても蓄積すると、処理液が老化してしま
うので、処理液の持出しと補給を厳格に管理する
かまたは短期間の内に更新を行うことが必要とな
つて、経済的には改良すべき問題点である。 本発明は以上の問題点を解消するために案出さ
れたものであつて、リン酸塩処理法自体に改良を
加え、即ち数秒間という短時間の間に金属表面に
処理液を積極的に接触させる工程と接触させない
工程を交互に繰返すことにより、スラツジ発生量
の低減化をより一層好ましく達成でき、且つアル
ミニウム含有溶融亜鉛メツキ鋼板を処理する場合
にあつては、化成浴へのアルミニウムの溶出、蓄
積を抑制できて浴の管理を容易にし得ることを見
出して、本発明が完成されるに至つた。 本発明の要旨は、アルミニウム含有亜鉛メツキ
層を有する亜鉛メツキ鋼板表面にリン酸塩処理に
より化成皮膜を形成させる方法において、該表面
に処理液を1〜3秒間接触させ引き続き1〜3秒
間強制的に接触させないことから成る工程を少な
くとも2回繰返して処理を行つて、スラツジ発生
を低減しかつアルミニウムの処理液中への溶出を
抑制することを特徴とする方法に存する。 本発明方法を実施するのに使用するリン酸塩処
理液としては、通常のものが使用されてよく、そ
の標準的組成のものとしては以下のものが挙げら
れる。 亜鉛イオン 700〜1800ppm ニツケルイオン 500〜2000ppm 硝酸イオン 400〜1200ppm リン酸イオン 7000〜12000ppm 六フツ化ケイ素イオン 300〜1000ppm 全酸度 10〜25ポイント 遊離酸度 0.5〜2.0ポイント 酸 比 8〜20 かかる処理液を使用しての亜鉛メツキ鋼板のリ
ン酸塩処理は、上述の如き特定の処理態様を採用
する以外は、常法通り実施されてよい。即ち、処
理方式としてはスプレー式または浸漬式のいずれ
であつてもよい。 金属表面とリン酸塩処理液との接触時間は、実
際的には1〜3秒間、好ましくは1〜2秒間、特
に1秒間でよい。接触時間が長すぎると、従来一
般の連続処理と同様の結果が得られるにすぎず、
スラツジ発生量を低減化させることはできない。
非接触時間は、実際的には1〜3秒間、好ましく
は1〜2秒間でよい。非接触時間が長すぎると、
最近の高速処理実用ラインでは処理総時間は最大
12秒間と設定されているので、必然的に接触時間
が短くなり、目的とする化成皮膜の量が得られな
くなる。なお、この非接触とは、金属表面に処理
液を強制的に接触させないことを包含し、純粋に
接触しないことは勿論、処理液のオーバースプレ
ー分と接触していること、また処理浴より持出さ
れた付着処理液と接触していることを包含するも
のである。接触と非接触から成る工程は少なくと
も2回繰返せばよく、標準的には1g/m2以上の
化成皮膜が形成されるまで適当回数繰返せばよ
い。なお、最近の高速処理においては、処理総時
間が12秒間を越えると実用的でなくなるので、上
記時間内に所定量の化成皮膜が形成されるよう
に、接触時間、非接触時間および繰返し回数を適
宜調整すればよい。 本発明化成処理におけるその他の条件(例、処
理温度)については、従来技術で通常採用されて
いる条件が採用されてよい。また、化成処理の前
後における各種処理(例、脱脂、表面調整、水
洗、後処理、乾燥)も、従来技術と同様に実施さ
れてよい。 次に実施例および比較例を挙げて本発明を具体
的に説明する。 実施例1〜10および比較例1 厚さ0.35mmの溶融亜鉛メツキ鋼板を、市販リン
酸チタン系表面調整剤(日本ペイント社製「フイ
キソヂン5」)の0.3重量%水溶液にて25℃で2秒
間スプレー処理し、ロール絞りした後以下の配合
から成るリン酸亜鉛皮膜化成液にて65℃で第1表
に示す工程に従いスプレー式化成処理に供する。 リン酸亜鉛皮膜化成液の標準配合 亜鉛イオン 1000ppm ニツケルイオン 1400ppm 硝酸イオン 1400ppm リン酸イオン 7500ppm 六フツ化ケイ素イオン 1000ppm 全酸度 15.0ポイント 遊離酸度 1.9ポイント 酸 比 8.0
【表】
×:金属表面に処理液を接触
させていない時間帯
以上の化成処理によつて形成される化成皮膜の
量とスラツジ発生量を第2表に示す。 (1) スラツジ発生量の測定 1の化成処理浴に対し上記鋼板5m2を温度
65℃、スプレー圧1Kg/cm2で処理し、処理終了
後既知重量のフイルターで浴を過し、過残
渣を純水で洗浄し、次いでこれを100℃で時間
乾燥して残渣の重量(g)を測定する。 (2) K値の算出 スラツジ発生の評価として亜鉛の収支バラン
スを評価する考え方が一般的に採用されてい
る。素材から溶出する亜鉛の量(エツチング
量)Eznと皮膜に取込まれる亜鉛の量(皮膜中
亜鉛量)Cznの比(K)より、スラツジ発生の
多少を推定し得る。皮膜主成分はZn3(PO4)2・
4H2OであるからCzn≒皮膜量×0.428となる。
従つて、 K=Czn/Ezn≒皮膜量×0.428/Ezn このK値が大きくなる程スラツジ発生量は少
なくなる。K値の算出結果を第2表に示す。 次いで化成処理板を市販クロム酸系後処理剤
(日本ペイント社製「デオキシライト41」)の
0.1%水溶液で25℃で2秒間リンスし、水洗、
乾燥後市販エポキシ系プライマー(日本ペイン
ト社製「スーパーラツクDIFPO1プライマー」)
で塗装し(焼付時到達板温190℃、膜厚5g/
m2)、次いで市販上塗用オイルフリーポリエス
テル塗料(日本ペイント社製「スーパーラツク
DIFF80No.23ブルー」)で塗装する(焼付時到達
板温200℃、膜厚15g/m2)。 得られる塗装板を折曲密着試験とコインスク
ラツチ試験に付す。その結果を第2表に示す。 (3) 折曲密着試験 試験板と同じ板厚の板を2枚はさんで20℃で
試験板を180度折曲げ加工を行い、折曲げ部に
粘着テープを貼付け、剥離する。粘着テープに
付着した塗膜の状態を目視で観察し、評価す
る。 5点:塗膜の剥離なし 4点:塗膜の剥離5%以内 3点:塗膜の剥離20%以内 2点:塗膜の剥離50%以内 1点:塗膜の剥離51〜100% (4)コインスクラツチ試験 塗装板の表面をコインで充分な力を入れて引
つかき、キズ発生状況を観察し、評価する。 ○:金属面の露出が1mm以内 △:金属面の露出が5mm以内 ×:金属面が引つかき面に沿つて露出
させていない時間帯
以上の化成処理によつて形成される化成皮膜の
量とスラツジ発生量を第2表に示す。 (1) スラツジ発生量の測定 1の化成処理浴に対し上記鋼板5m2を温度
65℃、スプレー圧1Kg/cm2で処理し、処理終了
後既知重量のフイルターで浴を過し、過残
渣を純水で洗浄し、次いでこれを100℃で時間
乾燥して残渣の重量(g)を測定する。 (2) K値の算出 スラツジ発生の評価として亜鉛の収支バラン
スを評価する考え方が一般的に採用されてい
る。素材から溶出する亜鉛の量(エツチング
量)Eznと皮膜に取込まれる亜鉛の量(皮膜中
亜鉛量)Cznの比(K)より、スラツジ発生の
多少を推定し得る。皮膜主成分はZn3(PO4)2・
4H2OであるからCzn≒皮膜量×0.428となる。
従つて、 K=Czn/Ezn≒皮膜量×0.428/Ezn このK値が大きくなる程スラツジ発生量は少
なくなる。K値の算出結果を第2表に示す。 次いで化成処理板を市販クロム酸系後処理剤
(日本ペイント社製「デオキシライト41」)の
0.1%水溶液で25℃で2秒間リンスし、水洗、
乾燥後市販エポキシ系プライマー(日本ペイン
ト社製「スーパーラツクDIFPO1プライマー」)
で塗装し(焼付時到達板温190℃、膜厚5g/
m2)、次いで市販上塗用オイルフリーポリエス
テル塗料(日本ペイント社製「スーパーラツク
DIFF80No.23ブルー」)で塗装する(焼付時到達
板温200℃、膜厚15g/m2)。 得られる塗装板を折曲密着試験とコインスク
ラツチ試験に付す。その結果を第2表に示す。 (3) 折曲密着試験 試験板と同じ板厚の板を2枚はさんで20℃で
試験板を180度折曲げ加工を行い、折曲げ部に
粘着テープを貼付け、剥離する。粘着テープに
付着した塗膜の状態を目視で観察し、評価す
る。 5点:塗膜の剥離なし 4点:塗膜の剥離5%以内 3点:塗膜の剥離20%以内 2点:塗膜の剥離50%以内 1点:塗膜の剥離51〜100% (4)コインスクラツチ試験 塗装板の表面をコインで充分な力を入れて引
つかき、キズ発生状況を観察し、評価する。 ○:金属面の露出が1mm以内 △:金属面の露出が5mm以内 ×:金属面が引つかき面に沿つて露出
【表】
【表】
実施例11〜20および比較例2
厚さ0.35mmのアルミニウム5重量%含有溶融亜
鉛メツキ鋼板を用いて第3表に示す工程に従い化
成処理を実施する以外は、先の実施例および比較
例と同様にして、表面処理および塗装を行う。 化成皮膜量、折曲密着性およびコインスクラツ
チ性の測定結果を第4表に示す。 (5) アルミニウムの浴中蓄積量の測定 1の化成処理浴に対し上記鋼板5m2を温度
65℃、スプレー圧1Kg/cm2で処理し、浴中に蓄
積したアルミニウムイオンを原子吸光光度計を
用いて分析する。測定結果を第4表に示す。
鉛メツキ鋼板を用いて第3表に示す工程に従い化
成処理を実施する以外は、先の実施例および比較
例と同様にして、表面処理および塗装を行う。 化成皮膜量、折曲密着性およびコインスクラツ
チ性の測定結果を第4表に示す。 (5) アルミニウムの浴中蓄積量の測定 1の化成処理浴に対し上記鋼板5m2を温度
65℃、スプレー圧1Kg/cm2で処理し、浴中に蓄
積したアルミニウムイオンを原子吸光光度計を
用いて分析する。測定結果を第4表に示す。
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 アルミニウム含有亜鉛メツキ層を有する亜鉛
メツキ鋼板表面にリン酸塩処理により化成皮膜を
形成させる方法において、該表面に処理液を1〜
3秒間接触させ引き続き1〜3秒間強制的に接触
させないことから成る工程を少なくとも2回繰返
して処理を行つて、スラツジ発生を低減しかつア
ルミニウムの処理液中への溶出を抑制することを
特徴とする方法。 2 接触させる時間が1〜2秒間で、接触させな
い時間が1〜2秒間である上記第1項の方法。 3 接触させる時間が1秒間で、接触させない時
間が1〜2秒間である上記第2項の方法。 4 亜鉛メツキ鋼板が溶融亜鉛メツキストリツプ
である上記第1項の方法。 5 鋼板の亜鉛メツキ層が3重量%以上のアルミ
ニウムを含有する上記第4項の方法。 6 処理液をスプレー式にて鋼板表面に接触させ
る上記第1〜5項のいずれかの方法。 7 処理総時間が12秒間以下である上記第1〜6
項のいずれかの方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13812383A JPS6029476A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 亜鉛メツキ鋼板のリン酸塩化成処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13812383A JPS6029476A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 亜鉛メツキ鋼板のリン酸塩化成処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029476A JPS6029476A (ja) | 1985-02-14 |
| JPH0338342B2 true JPH0338342B2 (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=15214504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13812383A Granted JPS6029476A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 亜鉛メツキ鋼板のリン酸塩化成処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029476A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0653502A3 (en) * | 1993-11-11 | 1995-08-09 | Nihon Parkerizing | Composite steel workpiece plated with zinc-containing metal and process for its manufacture. |
| JP5446057B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2014-03-19 | Jfeスチール株式会社 | 化成処理用亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法、並びに化成処理鋼板 |
| JP4654346B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2011-03-16 | 住友金属工業株式会社 | リン酸亜鉛皮膜を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56173665U (ja) * | 1981-05-15 | 1981-12-22 |
-
1983
- 1983-07-27 JP JP13812383A patent/JPS6029476A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6029476A (ja) | 1985-02-14 |
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