JPH04301093A - 耐食性に優れた表面処理鋼板 - Google Patents
耐食性に優れた表面処理鋼板Info
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- JPH04301093A JPH04301093A JP6494991A JP6494991A JPH04301093A JP H04301093 A JPH04301093 A JP H04301093A JP 6494991 A JP6494991 A JP 6494991A JP 6494991 A JP6494991 A JP 6494991A JP H04301093 A JPH04301093 A JP H04301093A
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- Japan
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- corrosion resistance
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- steel sheet
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- treated steel
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ａｌ合金めっき層を有
する耐食性に優れた表面処理鋼板に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】溶融めっき法によるＡｌめっき鋼板、Ａ
ｌ合金めっき鋼板は、耐食性、耐熱性に優れる。このた
め従来より自動車のマフラー、ストーブなどの暖房器具
、オーブンなどの厨房器具等、耐食性、耐熱性が要求さ
れる用途に広く適用されている。ところが、溶融めっき
法によるＡｌ系めっきは７００℃程度の高温で行われる
ため、母材の性質を劣化させる欠点があった。さらに、
めっき皮膜と下地鋼板の間に脆いＡｌ−Ｆｅ合金層が生
成し、このため加工性が低下し重大な問題となっていた
。 【０００３】一方、Ａｌは水溶液から電析しないため、
塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３ ）等を主成分とする溶
融塩からの電気Ａｌめっきが従来より考案されている。 この方法によると、２００℃程度の低温でＡｌめっきが
可能であるため、母材の性質が劣化せず、またＡｌ−Ｆ
ｅ合金層が生成しないので加工性も劣化しない。しかし
、溶融塩浴による電気Ａｌめっきは１０Ａ／ｄｍ２ 以
上の実用的な電流密度でめっきを行うとめっき皮膜がパ
ウダー状または樹脂状となり、このため耐食性が劣化す
る問題があった。 【０００４】このような溶融塩浴による電気Ａｌめっき
の欠点を改善するため、溶融塩浴による電気めっき法を
用いたＭｎを１０〜７０重量％含有するＡｌ−Ｍｎめっ
き鋼板（特公昭４３−１８２４５号公報）が提案されて
いる。しかし、Ａｌ−Ｍｎめっき鋼板の耐食性も十分と
はいえないため、さらに第３元素を添加したＡｌ−Ｍｎ
−Ｘ型の３元系Ａｌ合金めっき鋼板が検討されている。 この例としてはＭｎを１〜３０重量％含有し、さらに第
３元素としてＣｒ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓ
ｎを１〜２０重量％の範囲で含有するＡｌ−Ｍｎ−Ｘ合
金めっき鋼板（特開昭６１−２３８９９５号公報、特開
昭６１−２９５３９１号公報および特開昭６１−２９５
３９２号公報）、Ｔｉを１〜８０重量％含有し、Ｍｎを
０．２〜１０重量％含有するＡｌ−Ｔｉ−Ｍｎ合金めっ
き鋼板（特開昭６１−２６１４９２号公報）が提案され
ている。 【０００５】これらの従来知られているＡｌ−Ｍｎ−Ｘ
型の３元系Ａｌ合金めっき鋼板の耐食性は、Ａｌ−Ｍｎ
めっき鋼板と同等かやや優れている程度であり、例えば
自動車のマフラーのような厳しい腐食環境で使用した場
合には耐食性が十分とはいえず、さらに耐食性の優れた
Ａｌ合金めっき鋼板の開発が切望されていた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、これま
での知られているＡｌ−Ｍｎ−Ｘ型の３元系Ａｌ合金め
っき鋼板（ここでＸ＝Ｃｒ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔｉである）は、例えば自動車のマフラー
のような厳しい腐食環境下での耐食性が不十分である。 【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決した、耐食性に優れた表面処理鋼板を提供すること
にある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、鋼
板上に、Ｍｎを１１〜５０重量％含有し、さらにＴｉを
０．０１〜５０重量％含有し、これらの合計が７０重量
％以下であり、残部が実質的にＡｌからなるめっき層を
１〜４０ｇ／ｍ２ 有することを特徴とする耐食性に優
れた表面処理鋼板を提供するものである。 【０００９】また、前記めっき層が溶融塩電気めっき法
により形成されたものであるのが好ましい。 【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明者らは、耐食性に優れた表面処理鋼板を実現するた
めに、鋭意検討を重ねた結果、Ｍｎを１１〜５０重量％
含有し、さらにＴｉを０．０１〜５０重量％含有し、こ
れらの合計が７０重量％以下であり、残部が実質的にＡ
ｌからなるめっき層を１〜４０ｇ／ｍ２ 有するＡｌ合
金めっき鋼板が最も耐食性が優れていることを新規に見
いだした。 【００１１】本発明のＡｌ合金めっき鋼板の耐食性が優
れている理由は、めっき皮膜が極めて緻密な保護皮膜で
あるとともに、Ｔｉが腐食によるＡｌおよびＭｎの溶出
を抑制することによるものと考えられる。 【００１２】めっき層中のＭｎの含有率は１１〜５０重
量％である。含有率が１１重量％未満では所望の耐食性
を得ることができず、５０重量％を越えるとめっき皮膜
が硬くなり、加工性の点で好ましくない。Ｍｎの含有率
が１５〜４０重量％であればより好ましい。 【００１３】なお、従来、Ａｌ−Ｍｎ−Ｔｉ３元系めっ
きにおけるＭｎの含有量はめっきが硬くなることから１
０重量％以下にするのが良いとされてきた（特開昭６１
−２６１４９号公報）が、この程度のＭｎ含有量では、
Ａｌ単独のめっきに対して格段に耐食性を向上させるこ
とはできない。本発明者は、めっきの硬度が高くなる問
題をＴｉ＋Ｍｎの合計含有量を規定することによって解
決し、めっき皮膜の硬度をあげずに高い耐食性をも達成
することができることを初めて見出したものである。 【００１４】めっき層中のＴｉの含有率は０．０１〜５
０重量％である。含有率が０．０１重量％未満では所望
の耐食性を得ることができず、５０重量％を越えるとめ
っき皮膜が硬くなり、加工性の点で好ましくない。Ｔｉ
の含有率が０．１〜４０重量％であればより好ましい。 【００１５】めっき層中のＭｎとＴｉの含有率の合計は
７０重量％以下である。含有率の合計が７０重量％を越
えるとめっき皮膜が硬くなり、加工性の点で好ましくな
い。 【００１６】めっき層の付着量は１〜４０ｇ／ｍ２ で
ある。めっき付着量が１ｇ／ｍ２ 未満では所望の耐食
性を得ることができず、４０ｇ／ｍ２ を越えると加工
性の点で好ましくない。めっき付着量が５〜３０ｇ／ｍ
２ であればより好ましい。 【００１７】めっき層の形成方法としては、各目的金属
イオンを含有するめっき浴を調製してこれを用いてめっ
きする方法を行なえばよい。これらのめっき法は、溶融
塩または非水溶媒からの電気めっき法、真空蒸着法等、
公知の方法がいずれも適用可能である。操業コスト等の
点より、溶融塩からの電気めっき法が特に好ましく適用
される。また、溶融塩からの電気めっき法によってめっ
き層を形成する際のめっき条件には特に限定はなく、通
常行われている溶融塩電気めっき法によればよい。溶融
塩浴を用いて電気めっき法を用いる場合の電流密度は、
特に限定されるものではなく、１０〜１５０Ａ／ｄｍ２
の電流密度とすることができる。 【００１８】 【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 【００１９】通常の方法で脱脂、酸洗した冷延鋼板を非
酸化性雰囲気中で乾燥し、めっき温度まで予熱した後、
下記の溶融塩Ａｌ−Ｍｎ−Ｔｉ合金めっき浴からＡｌ−
Ｍｎ−Ｔｉ合金めっきを行った。 浴組成 ： ＡｌＣｌ３
６０ｍｏｌ％
ＮａＣｌ
２６ｍｏｌ％
ＫＣｌ
１４ｍ
ｏｌ％ Ｍｎイオン
１０００〜 ２０，０００ ｐ
ｐｍ添加 Ｔｉイオン
１００〜３００，０００
ｐｐｍ添加 浴温度 ： ２００℃ 電流密度： ５０Ａ／ｄｍ２ 【００２０】
なお、ＭｎイオンはＭｎＣｌ２ 添加により供給し、Ｔ
ｉイオンはＴｉＣｌ３ またはＴｉＣｌ４ の添加ある
いは金属Ｔｉの電解により供給した。また、これら化合
物の添加量または金属Ｔｉの電解量および電流密度を変
化させることによりＡｌ−Ｍｎ−Ｔｉ合金めっき層にお
けるＭｎ含有率、Ｔｉ含有率をコントロールした。形成
したＡｌ−Ｍｎ−Ｔｉ合金めっき層中のＭｎ含有率、Ｔ
ｉ含有率およびめっき付着量を表１に示し、以下の条件
で耐食性と加工性を評価し、結果を表１に示した。 【００２１】表２に、従来より行われている本発明のＡ
ｌ−Ｍｎ−Ｔｉ系以外の各種のＡｌ合金めっき鋼板を実
施例と同様に評価し、比較のために示す。 【００２２】このようにして作製した各種のＡｌ合金め
っき鋼板の耐食性を、ＪＩＳ Ｚ２３７１に基づき塩
水噴霧試験（ＳＳＴ）により鋼板表面に、５％の塩水を
３５℃で噴霧し評価した。評価方法は下記のとおりであ
る。 × １００日以内に赤錆発生 △ 赤錆発生まで１００日以上 ○ 赤錆発生まで２００日以上 なお、加工性は、ＯＴ曲げ試験により評価し、めっき層
が剥離した場合を加工性不良とした。表１に示すように
、本発明の表面処理鋼板は優れた耐食性を示す。上記の
結果より本発明の効果は明らかである。 【００２３】 【表１】 【００２４】 【００２５】 【発明の効果】本発明の表面処理鋼板は、鋼板上に、Ｍ
ｎおよびＴｉを含有するＡｌ合金めっき層を有すること
により、加工性を劣化させずに耐食性に極めて優れた表
面処理鋼板であり、その工業的価値は非常に高いもので
ある。
する耐食性に優れた表面処理鋼板に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】溶融めっき法によるＡｌめっき鋼板、Ａ
ｌ合金めっき鋼板は、耐食性、耐熱性に優れる。このた
め従来より自動車のマフラー、ストーブなどの暖房器具
、オーブンなどの厨房器具等、耐食性、耐熱性が要求さ
れる用途に広く適用されている。ところが、溶融めっき
法によるＡｌ系めっきは７００℃程度の高温で行われる
ため、母材の性質を劣化させる欠点があった。さらに、
めっき皮膜と下地鋼板の間に脆いＡｌ−Ｆｅ合金層が生
成し、このため加工性が低下し重大な問題となっていた
。 【０００３】一方、Ａｌは水溶液から電析しないため、
塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３ ）等を主成分とする溶
融塩からの電気Ａｌめっきが従来より考案されている。 この方法によると、２００℃程度の低温でＡｌめっきが
可能であるため、母材の性質が劣化せず、またＡｌ−Ｆ
ｅ合金層が生成しないので加工性も劣化しない。しかし
、溶融塩浴による電気Ａｌめっきは１０Ａ／ｄｍ２ 以
上の実用的な電流密度でめっきを行うとめっき皮膜がパ
ウダー状または樹脂状となり、このため耐食性が劣化す
る問題があった。 【０００４】このような溶融塩浴による電気Ａｌめっき
の欠点を改善するため、溶融塩浴による電気めっき法を
用いたＭｎを１０〜７０重量％含有するＡｌ−Ｍｎめっ
き鋼板（特公昭４３−１８２４５号公報）が提案されて
いる。しかし、Ａｌ−Ｍｎめっき鋼板の耐食性も十分と
はいえないため、さらに第３元素を添加したＡｌ−Ｍｎ
−Ｘ型の３元系Ａｌ合金めっき鋼板が検討されている。 この例としてはＭｎを１〜３０重量％含有し、さらに第
３元素としてＣｒ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓ
ｎを１〜２０重量％の範囲で含有するＡｌ−Ｍｎ−Ｘ合
金めっき鋼板（特開昭６１−２３８９９５号公報、特開
昭６１−２９５３９１号公報および特開昭６１−２９５
３９２号公報）、Ｔｉを１〜８０重量％含有し、Ｍｎを
０．２〜１０重量％含有するＡｌ−Ｔｉ−Ｍｎ合金めっ
き鋼板（特開昭６１−２６１４９２号公報）が提案され
ている。 【０００５】これらの従来知られているＡｌ−Ｍｎ−Ｘ
型の３元系Ａｌ合金めっき鋼板の耐食性は、Ａｌ−Ｍｎ
めっき鋼板と同等かやや優れている程度であり、例えば
自動車のマフラーのような厳しい腐食環境で使用した場
合には耐食性が十分とはいえず、さらに耐食性の優れた
Ａｌ合金めっき鋼板の開発が切望されていた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、これま
での知られているＡｌ−Ｍｎ−Ｘ型の３元系Ａｌ合金め
っき鋼板（ここでＸ＝Ｃｒ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔｉである）は、例えば自動車のマフラー
のような厳しい腐食環境下での耐食性が不十分である。 【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決した、耐食性に優れた表面処理鋼板を提供すること
にある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、鋼
板上に、Ｍｎを１１〜５０重量％含有し、さらにＴｉを
０．０１〜５０重量％含有し、これらの合計が７０重量
％以下であり、残部が実質的にＡｌからなるめっき層を
１〜４０ｇ／ｍ２ 有することを特徴とする耐食性に優
れた表面処理鋼板を提供するものである。 【０００９】また、前記めっき層が溶融塩電気めっき法
により形成されたものであるのが好ましい。 【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明者らは、耐食性に優れた表面処理鋼板を実現するた
めに、鋭意検討を重ねた結果、Ｍｎを１１〜５０重量％
含有し、さらにＴｉを０．０１〜５０重量％含有し、こ
れらの合計が７０重量％以下であり、残部が実質的にＡ
ｌからなるめっき層を１〜４０ｇ／ｍ２ 有するＡｌ合
金めっき鋼板が最も耐食性が優れていることを新規に見
いだした。 【００１１】本発明のＡｌ合金めっき鋼板の耐食性が優
れている理由は、めっき皮膜が極めて緻密な保護皮膜で
あるとともに、Ｔｉが腐食によるＡｌおよびＭｎの溶出
を抑制することによるものと考えられる。 【００１２】めっき層中のＭｎの含有率は１１〜５０重
量％である。含有率が１１重量％未満では所望の耐食性
を得ることができず、５０重量％を越えるとめっき皮膜
が硬くなり、加工性の点で好ましくない。Ｍｎの含有率
が１５〜４０重量％であればより好ましい。 【００１３】なお、従来、Ａｌ−Ｍｎ−Ｔｉ３元系めっ
きにおけるＭｎの含有量はめっきが硬くなることから１
０重量％以下にするのが良いとされてきた（特開昭６１
−２６１４９号公報）が、この程度のＭｎ含有量では、
Ａｌ単独のめっきに対して格段に耐食性を向上させるこ
とはできない。本発明者は、めっきの硬度が高くなる問
題をＴｉ＋Ｍｎの合計含有量を規定することによって解
決し、めっき皮膜の硬度をあげずに高い耐食性をも達成
することができることを初めて見出したものである。 【００１４】めっき層中のＴｉの含有率は０．０１〜５
０重量％である。含有率が０．０１重量％未満では所望
の耐食性を得ることができず、５０重量％を越えるとめ
っき皮膜が硬くなり、加工性の点で好ましくない。Ｔｉ
の含有率が０．１〜４０重量％であればより好ましい。 【００１５】めっき層中のＭｎとＴｉの含有率の合計は
７０重量％以下である。含有率の合計が７０重量％を越
えるとめっき皮膜が硬くなり、加工性の点で好ましくな
い。 【００１６】めっき層の付着量は１〜４０ｇ／ｍ２ で
ある。めっき付着量が１ｇ／ｍ２ 未満では所望の耐食
性を得ることができず、４０ｇ／ｍ２ を越えると加工
性の点で好ましくない。めっき付着量が５〜３０ｇ／ｍ
２ であればより好ましい。 【００１７】めっき層の形成方法としては、各目的金属
イオンを含有するめっき浴を調製してこれを用いてめっ
きする方法を行なえばよい。これらのめっき法は、溶融
塩または非水溶媒からの電気めっき法、真空蒸着法等、
公知の方法がいずれも適用可能である。操業コスト等の
点より、溶融塩からの電気めっき法が特に好ましく適用
される。また、溶融塩からの電気めっき法によってめっ
き層を形成する際のめっき条件には特に限定はなく、通
常行われている溶融塩電気めっき法によればよい。溶融
塩浴を用いて電気めっき法を用いる場合の電流密度は、
特に限定されるものではなく、１０〜１５０Ａ／ｄｍ２
の電流密度とすることができる。 【００１８】 【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 【００１９】通常の方法で脱脂、酸洗した冷延鋼板を非
酸化性雰囲気中で乾燥し、めっき温度まで予熱した後、
下記の溶融塩Ａｌ−Ｍｎ−Ｔｉ合金めっき浴からＡｌ−
Ｍｎ−Ｔｉ合金めっきを行った。 浴組成 ： ＡｌＣｌ３
６０ｍｏｌ％
ＮａＣｌ
２６ｍｏｌ％
ＫＣｌ
１４ｍ
ｏｌ％ Ｍｎイオン
１０００〜 ２０，０００ ｐ
ｐｍ添加 Ｔｉイオン
１００〜３００，０００
ｐｐｍ添加 浴温度 ： ２００℃ 電流密度： ５０Ａ／ｄｍ２ 【００２０】
なお、ＭｎイオンはＭｎＣｌ２ 添加により供給し、Ｔ
ｉイオンはＴｉＣｌ３ またはＴｉＣｌ４ の添加ある
いは金属Ｔｉの電解により供給した。また、これら化合
物の添加量または金属Ｔｉの電解量および電流密度を変
化させることによりＡｌ−Ｍｎ−Ｔｉ合金めっき層にお
けるＭｎ含有率、Ｔｉ含有率をコントロールした。形成
したＡｌ−Ｍｎ−Ｔｉ合金めっき層中のＭｎ含有率、Ｔ
ｉ含有率およびめっき付着量を表１に示し、以下の条件
で耐食性と加工性を評価し、結果を表１に示した。 【００２１】表２に、従来より行われている本発明のＡ
ｌ−Ｍｎ−Ｔｉ系以外の各種のＡｌ合金めっき鋼板を実
施例と同様に評価し、比較のために示す。 【００２２】このようにして作製した各種のＡｌ合金め
っき鋼板の耐食性を、ＪＩＳ Ｚ２３７１に基づき塩
水噴霧試験（ＳＳＴ）により鋼板表面に、５％の塩水を
３５℃で噴霧し評価した。評価方法は下記のとおりであ
る。 × １００日以内に赤錆発生 △ 赤錆発生まで１００日以上 ○ 赤錆発生まで２００日以上 なお、加工性は、ＯＴ曲げ試験により評価し、めっき層
が剥離した場合を加工性不良とした。表１に示すように
、本発明の表面処理鋼板は優れた耐食性を示す。上記の
結果より本発明の効果は明らかである。 【００２３】 【表１】 【００２４】 【００２５】 【発明の効果】本発明の表面処理鋼板は、鋼板上に、Ｍ
ｎおよびＴｉを含有するＡｌ合金めっき層を有すること
により、加工性を劣化させずに耐食性に極めて優れた表
面処理鋼板であり、その工業的価値は非常に高いもので
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼板上に、Ｍｎを１１〜５０重量％含
有し、さらにＴｉを０．０１〜５０重量％含有し、これ
らの合計が７０重量％以下であり、残部が実質的にＡｌ
からなるめっき層を１〜４０ｇ／ｍ２ 有することを特
徴とする耐食性に優れた表面処理鋼板。 - 【請求項２】 前記めっき層が、溶融塩電気めっき法
により形成されたものである請求項１に記載の耐食性に
優れた表面処理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6494991A JPH04301093A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 耐食性に優れた表面処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6494991A JPH04301093A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 耐食性に優れた表面処理鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301093A true JPH04301093A (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=13272799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6494991A Withdrawn JPH04301093A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 耐食性に優れた表面処理鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04301093A (ja) |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP6494991A patent/JPH04301093A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |