JPH0561358B2 - - Google Patents

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JPH0561358B2
JPH0561358B2 JP26825188A JP26825188A JPH0561358B2 JP H0561358 B2 JPH0561358 B2 JP H0561358B2 JP 26825188 A JP26825188 A JP 26825188A JP 26825188 A JP26825188 A JP 26825188A JP H0561358 B2 JPH0561358 B2 JP H0561358B2
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JP
Japan
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plated steel
corrosion resistance
chromate
steel sheets
bath
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JP26825188A
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JPH02118099A (ja
Inventor
Yukinobu Higuchi
Kenichi Asakawa
Hirobumi Nakano
Akimitsu Fukuda
Harumi Terada
Yoji Ono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nihon Parkerizing Co Ltd, Nippon Steel Corp filed Critical Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority to JP26825188A priority Critical patent/JPH02118099A/ja
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Publication of JPH0561358B2 publication Critical patent/JPH0561358B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/38Chromatising

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、亜鉛または亜鉛系合金メツキ鋼板、
アルミまたはアルミ系合金メツキ鋼板などのよう
な金属メツキ鋼板に、耐食性と塗装性にすぐれた
白色外観性の電解クロメート皮膜を形成する金属
メツキ鋼板用電解クロメート(処理)浴に関する
ものである。 (従来技術及び発明が解決しようとする課題) 電解クロメート皮膜は、塗料との密着性を維持
して耐食性を向上せしめる皮膜として、多くの種
類の金属メツキ鋼板に施されている。例えば特公
昭47−44417号公報は「無水クロム酸15〜130g/
、硫酸0.05〜0.5g/を含む溶液中で、亜鉛
メツキ鋼板を陰極電解処理することによつて耐食
性と塗装後の二次密着性にすぐれた亜鉛メツキ鋼
板の製造法」を提供するものであるが、今日のよ
うに厳しい環境の中で耐食性は不充分であり、淡
黄色外観を呈する。このように淡黄色を呈した電
解クロメート処理鋼板は、外観上の問題から、商
品的価値を著しく損なう問題があつた。 一般に陰極電解皮膜は、皮膜形成量(主にクロ
ム付着量)を多くすることにより耐食性を補つて
いる。しかし、クロメート皮膜は皮膜形成量が多
くなると着色し、被処理材の外観を損ない更に塗
装性能を低下するという欠点があるため、外観、
耐食性、塗装性能共に優れた皮膜の形成が困難で
あつた。又、これら陰極電解法では、金属メツキ
鋼板を連続して処理すると、Zn2+イオンが処理
液中に蓄積し、耐食性を著しく低下する等の問題
を有している。 さらに耐食性と塗装性能と外観性を改善する方
法に、特開昭62−263997号公報の「クロメート浴
で金属メツキ鋼板を陰極電解処理し続いて陽極電
解処理するクロメート皮膜の改質方法」がある。
この方法は使用初期のクロメート浴では所要目的
の性質を満足するクロメート皮膜の金属メツキ鋼
板が得られるが、長期使用している間に陽極電解
処理ではフアラデーの法則に従つてメツキ金属を
溶解して該浴組成が変化し安定した性質を保有す
るクロメート皮膜が得られない問題があつた。 また、クロメート浴にCo金属等のカチオンを
添加して、塗布又は浸漬処理する方法等が提案さ
れているが、クロメート皮膜中に安定して金属イ
オンを含有せしめ、クロメート皮膜の電気的特性
を向上せしめる方法等は開発されていない。 (課題を解決するための手段) 本発明は上記のような従来の電解クロメート処
理法の欠点を改善してクロメート皮膜の均一性、
耐食性、白色外観性、塗装密着性にすぐれたクロ
メート皮膜が工業的に安定して、亜鉛または亜鉛
系合金メツキ鋼板、アルミまたはアルミ系合金メ
ツキ鋼板などの金属メツキ鋼板表面に形成できる
電解クロメート(処理)浴を提供することを目的
としたものである。その要旨はCrO3:10〜60
g/,SiO2:1〜20g/,H2ZrF6:0.5〜10
g/,H2SO4:0.1〜2g/,F-イオン:0.1
〜3g/からなる組成でかつPHを2.0〜3.2に調
整した金属メツキ鋼板用電解クロメート浴であ
る。 (作用) 以下本発明について詳細に説明する。 浴中のCrO3濃度は、第1図で示すように、10
〜60g/が必要である。CrO3濃度が10g/
未満では形成される皮膜の耐食性が不充分であ
り、また60g/を越える濃度では皮膜の効果が
飽和すると共に外観が淡黄色に帯び易い。SiO2
は皮膜の耐食性と塗料密着性を高める成分として
コロイダルシリカから供給され、第2図で示すよ
うに、1g/未満ではその効果が本発明の目的
から小さく、また20g/を越える濃度ではそれ
らの効能が飽和に達すると共に浴の電導度を低下
し、皮膜生成に必要な電気量を増加する問題があ
る。したがつて、本発明においてSiO2濃度は1
〜20g/に限定した。H2ZrF6は皮膜に耐食性
と外観白色度を付与するために添加するもので、
第3図で示すように0.5g/未満の濃度では添
加効果が小さく、10g/を越える濃度では外観
白色度を低下する。H2SO4の添加は第4図で示
すように皮膜の耐食性を向上させると共に、PHを
制御し、沈澱物の発生を抑制して浴の安定性を維
持するために添加するものであつて、0.1g/
未満ではその効果が小さく、また2g/を越え
る濃度では電解処理される鋼板のメツキ金属が溶
解し金属メツキ鋼板自体の耐食性を劣化する。
F-イオンは第5図で示すように、皮膜の均一性
や耐食性を付与するために添加するもので、0.1
g/未満ではその効果が小さい。また3g/
を越える濃度ではそれらの効果が飽和すると共
に、皮膜の外観白色度を減じ淡黄色化する。この
ような理由から本発明においてはF+イオンの濃
度を0.1〜3.0g/に限定した。また浴のPHは第
6図で示すように耐食性を外観白色度から2.0〜
3.2とする。PHが2.0未満では皮膜の外観白色度を
減じて淡黄色化を呈し、耐食性、塗装性を劣化
し、Zn,Al,Pbなどのメツキ金属の溶解速度を
大きくして金属メツキ鋼板がもつ耐食性を減じる
傾向にある。また3.2を越えるPHは浴の安定性が
著しく低下し、皮膜の耐食性を劣化する傾向にあ
る。図中、白色度(W′)はJIS K−7105に準拠
して刺激値X,Y,Zを測定し、次式により求め
た値である。 W′=4(0.847Z)−3Y 上記のような浴組成とPHで構成された電解クロ
メート浴中で、金属メツキ鋼板を陰極にして陰極
電解処理する。 尚、本発明のクロメート処理浴によつて、処理
される金属表面処理鋼板は、電気メツキ法、溶融
メツキ法、真空蒸着法等により製造された以下の
如き鋼板に適用される。例えば、 亜鉛及び亜鉛合金メツキ鋼板とは、Zn及び
Znに0.5%以下のAlを含有するメツキ鋼板。こ
れらに少量のSb或いはPb,Cd等の不可避的不
純物を含有するメツキ鋼板、ZnにAlを(3〜
60%)含有し、これにSi,Mg、ミツシユメタ
ルの1種以上又は2種以上を2%以下含有する
合金メツキ鋼板、ZnにNi,Coの1種又は2種
以上を(5〜25%)含有する合金メツキ鋼板、
これにSiO2,Crの1種又は2種以上を10%以
下含有する合金メツキ鋼板、ZnにFeを(8〜
90%)含有する合金メツキ鋼板 アルミ及びアルミ合金メツキ鋼板とは、Al
と不可避的不純物からなるアルミメツキ鋼板、
Alに(1〜15%)のSiと不可避的不純物から
なるアルミ合金メツキ鋼板、Alに(1〜15%
のSiと3%以下のMgを含有する合金メツキ鋼
板 鉛及び鉛合金メツキ鋼板とは、Pbと不可避
的不純物からなるPbメツキ鋼板、Pbに(1〜
30%)のSnと不可避的不純物からなる合金メ
ツキ鋼板、Pbに(1〜30%)のSnと5%以下
のSb,Zn,Cdの1種又は2種以上、不可避的
不純物からなる合金メツキ鋼板 等が挙げられる。 又本発明の陰極電解処理時の還元反応により生
成するCr3+イオンと予めCr3+の水酸化物、炭酸化
物或いはCr6+とアルコール類、澱粉類及びタンニ
ン酸等の有機化合物との酸化還元反応生成物とし
て処理液に加えてもよい。さらにまた電解クロメ
ート浴中に少量のこれらのメツキ金属が溶出して
くるが、これらのメツキ金属イオンを予め酸化
物、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩等の形で添加して
もよい。 次に本発明の実施例について説明する。 各種メツキ鋼板に対して本発明の処理浴で電解
クロメート処理を施した。その時の処理条件と、
得られたクロメート処理鋼板の性能及びその比較
例をそれぞれ第1表に示す。
【表】
【表】
【表】 実施例1及びその比較例1は被処理材が電気亜
鉛メツキ鋼板で本発明の処理材の性能は外観塩水
噴霧耐食性、塗装性、塗装後耐食性等調査項目す
べての点ですぐれた性能を示した。実施例2及び
その比較例2は被処理材が溶融亜鉛メツキ鋼板、
実施例3及びその比較例3は被処理材が合金化溶
融亜鉛メツキ鋼板、実施例4及びその比較例4の
被処理材は溶融アルミメツキ鋼板、実施例5及び
その比較例5の被処理材は溶融ターンメツキ鋼
板、実施例6及びその比較例6は電気鉛メツキ鋼
板をそれぞれ用いてクロメート処理を行い、本発
明の処理浴でクロメート処理を行つたものは比較
例に比べて良好な性能が得られている。 尚評価試験法及び評価基準は以下の方法に拠つ
た。 (1) 外観 クロメート処理後のメツキ表面を肉眼観察によ
り次の基準で評価した。 ◎ 黄着色、処理ムラなし ○ わずかに黄着色又は処理ムラあり △ 黄着色又は処理ムラが明瞭 × 黄着色又は処理ムラが顕著 (2) 耐食性 JIS−Z−2371に準拠した塩水噴霧試験法によ
り、特定時間後の発錆状態(白錆及びメツキ層の
部分的溶解による黒点の両方)を観察し、以下の
評価基準で評価した。 ◎……発錆1%未満 ○…… 〃 1%超〜5%未満 △…… 〃 5%超〜15%未満 ×…… 〃 15%超〜 (3) 塗装性能 市販のメラミンアルキツド系白色塗料を25μ厚
さ塗装してその性能を評価した。 (3)−1 塗膜に1mm間隔の碁盤目を100マス切つたのち、
エリクセリン試験機で7mm押し出し、セロフアン
テープで剥離試験を行い、塗膜の剥離の程度を肉
眼で判定し、◎,○,△,×の4段階で評価。◎
が最良である。 (3)−2 デユポン衝撃試験 デユポン衝撃試験機を用い、重さ500gの重錘
を50cm高さから落下して、塗膜面に衝撃を加え、
塗膜の剥離程度を肉眼で判定し、◎,○,△,×
の4段階で評価、◎が最良である。 (3)−3 塗装後耐食性 メツキ表面まで達するスクラツチ疵を入れ、塩
水噴霧試験240時間後の塗膜のフクレ巾の観察に
より評価を行なつた。 ◎……スクラツチ部からの平均フクレ巾2mm以下 ○……スクラツチ部からの平均フクレ巾2mm超〜
4mm以下 △……スクラツチ部からの平均フクレ巾4mm超〜
7mm以下 ×……スクラツチ部からの平均フクレ巾7mm超 (発明の効果) 本発明の金属メツキ鋼板用電解クロメート浴に
よつて処理された電気亜鉛メツキ鋼板、溶融亜鉛
メツキ鋼板、合金化溶融亜鉛メツキ鋼板、溶融ア
ルミメツキ鋼板、溶融ターンメツキ鋼板、電気鉛
メツキ鋼板は何れも外観、塩水噴霧耐食性、塗装
性、塗装後の耐食性等何れも従来のものより優れ
た結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図はクロメート処理浴で各添加薬
剤の濃度とクロメート皮膜の耐食性(塩水噴霧試
験)、表面の白色度の関係を示す線図である。第
1図はCrO3濃度と白色化、第2図はSiO2濃度、
第3図はH2ZrF6濃度、第4図はH2SO4、第5図
はF-イオン濃度、第6図はPHの影響についてそ
れぞれ示した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 CrO3:10〜60g/,SiO2:1〜20g/,
    H2ZrF6:0.5〜10g/,H2SO4:0.1〜2g/
    ,F-イオン:0.1〜3g/からなる成分の溶
    液で、PHが2.0〜3.2に調整したことを特徴とする
    金属メツキ鋼板用電解クロメート浴。
JP26825188A 1988-10-26 1988-10-26 金属メッキ鋼板用電解クロメート浴 Granted JPH02118099A (ja)

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JPH02145797A (ja) * 1988-11-28 1990-06-05 Nippon Steel Corp 金属表面処理鋼板の電解クロメート処理方法
JP3105322B2 (ja) * 1991-12-27 2000-10-30 日産自動車株式会社 光輝性アルミホイールの無色クロメート皮膜形成方法

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