【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（従来技術と問題点）
電気Znメツキ鋼板は、素地との密着性、塑性
変形に対する耐脱離性、耐食性等々の面で優れた
特性を有しており、自動車用、家電用、弱電用、
建材用等の分野で広く利用されている。
このような電気Znメツキ鋼板は、普通、コイ
ル状に巻取られた形態で出荷され、需要家におい
て、適当な寸法にスリツト加工される。この際、
フエルト、ナイロン等を素材したパツドを油圧等
でストリツプの表裏両面より押し付け、ストリツ
プにテンシヨンを付与する装置が、しばしば使用
される。
ところが、電気Znメツキ層には、このような
摺動変形に対して凝着磨耗し易い欠点があり、メ
ツキ層よりZn微粉が脱離し、テンシヨンパツド
材中に貯つて凝集し、更には、メツキ層にスリ傷
を発生させるため、表面外観の悪化、白錆発生の
促進等品質を劣化させる問題があつた。
そこで、電気Znメツキ層の凝着摩耗を軽減さ
せる手段として、次の(イ)、または(ロ)の方法が用い
られてきたが、これらの方法にもそれぞれ問題点
があり、その解決が、技術的課題とされていた。
(イ) 高電流密度（高過電圧）メツキ
高電流密度メツキによつて、Zn結晶を微細
化すれば、表面硬度が増し、耐摺動性が向上す
る。しかし、メツキ液流動の強化（巨大なメツ
キ液循環ポンプ）必要であり、また、メツキ液
抵抗による電力損が増大するので、メツキ電力
原単位（KWH／Ｔ）が悪化して不経済であ
る。
(ロ) 有機添加剤の利用
ペントース等の澱粉類、サツカリンや糖類、
ニカワ類の蛋白質等々を微量メツキ浴に添加し
て、メツキ皮膜を硬化させる。しかし、有機物
の浴濃度を微量なレベルで且つ狭い範囲で管理
することは困難であつた。（添加剤は、電解の
進行と共に分解消耗し、濃すぎると、電流効率
の減少、化成処理性の悪化を生ずる）
（発明の目的）
本発明は、上述のような従来技術の問題点を改
善したもので、品質が安定し、しかも安価で、特
に耐摺動離脱性に優れた電気Znメツキ鋼板を提
供するものである。
（発明の構成）
本発明の骨子は、鋼板に施した電気Znメツキ
層の上に、表層としてZn−Ni系合金の薄層を付
着させた点にある。
電気Znメツキ層は、片面メツキ、両面等厚メ
ツキ、両面差圧メツキのいずれでも良い。メツキ
層の厚みは、耐食性に必要な量が必要で、下限を
10ｇ／m2とする。なお、上限は特に限定しない
が、メツキ鋼板の使用環境が悪い場合は厚くする
とよい。普通、片面当り、10〜100ｇ／m2である。
表層として施すZn系金属間化合物としては、Zn
−Ni合金メツキ（Ni5〜20wt％）被覆が、耐食
性の点で優れており最適である。これらの金属間
化合物は、硬度があり耐凝着性に優れている反
面、脆い性質を有しており高度の塑性変形に対し
ては弱いので、極力そのメツキ厚を薄くすること
が望ましい。これらのZn系合金メツキに、少量
のNi、Fe、Cr、Mn、Mo、pb、Cu、Sn、Ti、
Co、Ｐ、Ｓ、Ｂ、等の１種又は２種以上を加え
ることができる。
更に、本発明の表層の上に、公知のクロメート
処理を施して耐白錆性を向上させたり、或は、厚
さ数μ程度の有機樹脂被覆を施して耐指紋付着性
を向上させることもできる。
Zn−Ni系合金中のNi含有量を５〜20wt％に限
定したのは、この範囲の合金が表層として適当な
耐食性能を有するからである。より好ましい範囲
は、Ni10〜16wt％である。表層のメツキ付着量
を0.1ｇ／m2以上で５ｇ／m2未満に限定したのは、
0.1ｇ／m2未満では耐摺動性の改善効果が不十分
であり、５ｇ／m2以上では、塑性変形加工に対し
て弱くて亀裂が表層に入り、内層にクラツク伝播
する起点になり易く、また、それ以上厚くしても
効果がなく不経済であるからである。より好まし
い付着量は0.5〜４ｇ／m2、最も好ましい範囲は、
１〜３ｇ／m2である。
次に、本発明を実施例によつて更に説明する。
実施例 １
冷延鋼板素地（厚さ0.8mm、キルド鋼）に、内
層として、メツキ付着量100ｇ／m2のZnメツキ層
を公知の電気メツキ法（ZnCl2200ｇ／、
NH4Cl100ｇ／、PH２、60℃のメツキ浴中で定
電流密度電解60A／ｄm2）により被覆し、更にそ
の上に、表層としてNi12wt％のZn−Ni合金メツ
キ層の厚さを種々変更させて施し、サンプルを製
造した。
（公知のメツキ浴、Ni／Znモル比1.5〜3.0、温
度40〜70℃、PH1.5〜2.5、電流密度20〜40A〜ｄ
m2、通電時間を種々変化させてメツキ付着量を変
化させた。）このサンプルについて次の耐摺動性
評価試験を行なつた。試験結果を第１図に示す。
（耐摺動性評価試験）
各サンプルから採取した幅50mm、長さ600mmの
試験片を、上下２個のチヤツク間に支え、試験片
の表裏両面にナイロンパツド（押付面積50mm×50
mm）を油圧によつて押付力25Kg／cm2で押付けた。
次いで、チヤツクで支えた試験片を10mm／秒の上
昇速度でこすり上げる試験を10回行つた。試験片
のメツキ面の外観、スリ傷発生状況により、耐摺
動性を５点法で評価した。（５良、３可、１不可）
実施例 ２
内層の電気Znメツキ層の付着量と、表層の組
成及びメツキ付着量を種々変化させた本発明のサ
ンプル（No.４〜No.６）と比較例サンプル（No.１〜
No.３）について、耐摺動性試験と耐加工性試験を
行なつた。尚、耐加工性試験は、円筒深絞り加工
を行ない、その外壁部にセロテープを貼り、取外
した時にテープに付着した脱離粉の量の多少によ
り評価した。
（○良、△可、×不可）試験結果を表に示す。
(Prior art and problems) Electrical Zn-plated steel sheets have excellent properties in terms of adhesion to the substrate, resistance to desorption against plastic deformation, corrosion resistance, etc., and are used for automobiles, home appliances, light electrical appliances,
It is widely used in fields such as building materials. Such electrical Zn-plated steel sheets are normally shipped in the form of a coil, and are slit into appropriate dimensions at the customer. On this occasion,
A device is often used that applies tension to the strip by pressing pads made of felt, nylon, etc. from both sides of the strip using hydraulic pressure or the like. However, the electrolytic Zn plating layer has the disadvantage that it is prone to adhesive wear due to such sliding deformation, and Zn fine powder is detached from the plating layer, accumulates and aggregates in the tension pad material, and furthermore, the plating layer is damaged. Scratches occur on the surface, which causes problems such as deterioration of surface appearance, promotion of white rust, and other quality deterioration. Therefore, the following methods (a) or (b) have been used as a means to reduce adhesive wear of the electrolytic Zn plating layer, but each of these methods has its own problems, and the solution to them is It was considered a technical issue. (b) High current density (high overvoltage) plating If the Zn crystals are made finer by high current density plating, the surface hardness will increase and the sliding resistance will improve. However, it is necessary to strengthen the plating liquid flow (a huge plating liquid circulation pump), and the electric power loss due to the plating liquid resistance increases, so the plating power unit (KWH/T) deteriorates and is uneconomical. (b) Use of organic additives Starches such as pentoses, saccharin and sugars,
A trace amount of glue-type protein, etc. is added to the plating bath to harden the plating film. However, it has been difficult to control the bath concentration of organic matter at a minute level and within a narrow range. (The additive decomposes and is consumed as the electrolysis progresses, and if it is too concentrated, it causes a decrease in current efficiency and deterioration in chemical conversion treatment properties.) (Objective of the Invention) The present invention solves the problems of the prior art as described above. The purpose of the present invention is to provide an electrical Zn-plated steel sheet that has stable quality, is inexpensive, and has particularly excellent sliding separation resistance. (Structure of the Invention) The gist of the present invention is that a thin layer of a Zn--Ni alloy is adhered as a surface layer on an electrolytic Zn plating layer applied to a steel plate. The electric Zn plating layer may be plated on one side, plated on both sides with equal thickness, or plated on both sides with differential pressure. The thickness of the plating layer must be the amount necessary for corrosion resistance, and the lower limit must be
10g/ m2 . Note that the upper limit is not particularly limited, but if the environment in which the plated steel plate is used is poor, it is preferable to increase the thickness. Usually, it is 10 to 100 g/m 2 per side.
Zn-based intermetallic compounds applied as a surface layer include Zn
-Ni alloy plating (Ni 5-20wt%) coating is excellent in terms of corrosion resistance and is optimal. Although these intermetallic compounds are hard and have excellent adhesion resistance, they are brittle and are susceptible to high plastic deformation, so it is desirable to make the plating thickness as thin as possible. Small amounts of Ni, Fe, Cr, Mn, Mo, pb, Cu, Sn, Ti,
One or more of Co, P, S, B, etc. can be added. Furthermore, the surface layer of the present invention may be subjected to a known chromate treatment to improve white rust resistance, or an organic resin coating with a thickness of several microns may be applied to improve fingerprint resistance. can. The reason why the Ni content in the Zn-Ni alloy is limited to 5 to 20 wt% is that alloys within this range have appropriate corrosion resistance as a surface layer. A more preferable range is 10 to 16 wt% Ni. The reason why the amount of plating on the surface layer was limited to 0.1 g/m 2 or more and less than 5 g/m 2 was because
If it is less than 0.1g/m2, the effect of improving sliding resistance will be insufficient, and if it is more than 5g /m2, it will be weak against plastic deformation and cracks will enter the surface layer and become a starting point for crack propagation to the inner layer. , and even if it is made thicker than that, it is ineffective and uneconomical. A more preferable coating amount is 0.5 to 4 g/m 2 , and a most preferable range is:
It is 1 to 3 g/ m2 . Next, the present invention will be further explained with reference to Examples. Example 1 A Zn plating layer with a plating amount of 100 g/m 2 was applied as an inner layer to a cold-rolled steel sheet base (0.8 mm thick, killed steel) by a known electroplating method (ZnCl 2 200 g/m 2 ).
It was coated by constant current density electrolysis (60 A/dm 2 ) in a plating bath of 100 g of NH 4 Cl, PH 2, and 60°C, and on top of that, a Zn-Ni alloy plating layer of 12 wt% Ni was applied as a surface layer with various thicknesses. A sample was prepared using the same method. (Known plating bath, Ni/Zn molar ratio 1.5-3.0, temperature 40-70℃, PH1.5-2.5, current density 20-40A-d
m 2 and the amount of plating deposited by varying the current application time. ) The following sliding resistance evaluation test was conducted on this sample. The test results are shown in Figure 1. (Sliding resistance evaluation test) A test piece with a width of 50 mm and a length of 600 mm taken from each sample was supported between two upper and lower chucks, and nylon pads (pressing area 50 mm x 50
mm) was pressed using hydraulic pressure with a pressing force of 25 kg/cm 2 .
Next, a test was performed 10 times in which the test piece supported by the chuck was rubbed up at a rising speed of 10 mm/sec. Sliding resistance was evaluated using a 5-point method based on the appearance of the plated surface of the test piece and the occurrence of scratches. (5 Good, 3 Acceptable, 1 Unacceptable) Example 2 Samples of the present invention (No. 4 to No. 6) in which the amount of electrolytic Zn plating layer on the inner layer and the composition and amount of plating on the surface layer were varied. Comparative example sample (No. 1~
Regarding No. 3), a sliding resistance test and a processing resistance test were conducted. In the work resistance test, a cylinder was deep drawn, cellophane tape was applied to the outer wall of the cylinder, and evaluation was made based on the amount of detached powder that adhered to the tape when it was removed. (○ Good, △ Acceptable, × Unacceptable) The test results are shown in the table.
【表】
各実施例から明らかなように、本発明の鋼板
は、耐摺動性、耐加工性において、優れた性能を
有している。[Table] As is clear from each example, the steel plate of the present invention has excellent performance in terms of sliding resistance and workability.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は、実施例１の試験結果を示すグラフで
ある。
FIG. 1 is a graph showing the test results of Example 1.