JPH0610358B2 - 複層電気めつき鋼板 - Google Patents
複層電気めつき鋼板Info
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- JPH0610358B2 JPH0610358B2 JP61291374A JP29137486A JPH0610358B2 JP H0610358 B2 JPH0610358 B2 JP H0610358B2 JP 61291374 A JP61291374 A JP 61291374A JP 29137486 A JP29137486 A JP 29137486A JP H0610358 B2 JPH0610358 B2 JP H0610358B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は塗装外観に優れ、かつ道路に岩塩などの凍結剤
を散布した腐食環境で優れた耐食性を発揮する自動車複
層電気めっき鋼板に関する。
を散布した腐食環境で優れた耐食性を発揮する自動車複
層電気めっき鋼板に関する。
（従来技術） 亜鉛系めっき鋼板はめっき層が優れた犠牲防食能を有し
ているので、従来自動車、家電、建材などの種々の分野
において耐食性の要求される用途に多く使用されてい
る。この亜鉛系めっき鋼板は近年自動車に使用する場合
北米、カナダ等の寒冷地では冬季に道路に岩塩などの凍
結防止剤を散布し、紡織環境が厳しくなっているので、
そのような環境下でも耐塗膜ふくれや耐食性、耐穴あき
性に優れたものが要求されている。
ているので、従来自動車、家電、建材などの種々の分野
において耐食性の要求される用途に多く使用されてい
る。この亜鉛系めっき鋼板は近年自動車に使用する場合
北米、カナダ等の寒冷地では冬季に道路に岩塩などの凍
結防止剤を散布し、紡織環境が厳しくなっているので、
そのような環境下でも耐塗膜ふくれや耐食性、耐穴あき
性に優れたものが要求されている。
自動車用亜鉛系めっき鋼板としては、従来主として溶融
亜鉛めっき鋼板や電気亜鉛めっき鋼板等が使用されてき
たが、これらのめっき鋼板は上記のような厳しい用途に
は充分なる性能が得がたいことから、近年Zn−Ni系、Zn
−Fe系などのZn系合金電気めっき鋼板が開発されてい
る。
亜鉛めっき鋼板や電気亜鉛めっき鋼板等が使用されてき
たが、これらのめっき鋼板は上記のような厳しい用途に
は充分なる性能が得がたいことから、近年Zn−Ni系、Zn
−Fe系などのZn系合金電気めっき鋼板が開発されてい
る。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこれらのめっき鋼板はリン酸塩処理性に劣
るため、電着塗装時塗膜にクレーターが発生し、また車
体の構造上板合わせ部や袋構造部など未塗装部分や塗膜
の薄い部分では耐食性が劣り、穴あきが生じるという問
題があった。
るため、電着塗装時塗膜にクレーターが発生し、また車
体の構造上板合わせ部や袋構造部など未塗装部分や塗膜
の薄い部分では耐食性が劣り、穴あきが生じるという問
題があった。
そこで本発明はリン酸塩処理性に優れ、かつ未塗装部分
や塗膜の薄い部分でも、耐食性、耐穴あき性に優れ、し
かも塗装仕上り性に優れた亜鉛系複層電気めっき鋼板を
提供するものである。
や塗膜の薄い部分でも、耐食性、耐穴あき性に優れ、し
かも塗装仕上り性に優れた亜鉛系複層電気めっき鋼板を
提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは従来のZn−Ni系合金やZn−Fe系合金の電気
めっき鋼板のリン酸塩処理性、耐食性、耐穴あき性を高
めるべく種々検討した結果、これらの合金系めっきにシ
リカ、アルミナ、酸化チタン、マグネシア、酸化クロ
ム、酸化ジルコニウムなどの酸化物粒子を0.005〜５wt
％含有させると耐食性、耐穴あき性を向上させることが
できるのを見出したのである。
めっき鋼板のリン酸塩処理性、耐食性、耐穴あき性を高
めるべく種々検討した結果、これらの合金系めっきにシ
リカ、アルミナ、酸化チタン、マグネシア、酸化クロ
ム、酸化ジルコニウムなどの酸化物粒子を0.005〜５wt
％含有させると耐食性、耐穴あき性を向上させることが
できるのを見出したのである。
しかしめっき層にこのような化学的に安定した酸化物粒
子を含有させると塗装前処理のリン酸塩処理性が低下
し、電着塗装時塗膜にクレーターが多数発生することが
判明した。そこで本発明では前記のような酸化物を分散
析出させためっき層の上にさらにリン酸塩処理性の優れ
たFe−Ｂ系または高Fe−Zn系合金めっきを施し、電着塗
装時の塗膜クレーター発生を抑制するようにした。
子を含有させると塗装前処理のリン酸塩処理性が低下
し、電着塗装時塗膜にクレーターが多数発生することが
判明した。そこで本発明では前記のような酸化物を分散
析出させためっき層の上にさらにリン酸塩処理性の優れ
たFe−Ｂ系または高Fe−Zn系合金めっきを施し、電着塗
装時の塗膜クレーター発生を抑制するようにした。
すなわち本発明はNi含有率が１０〜１６wt％のZn−Ni系
合金またはFe含有率が１０〜３０wt％のZn−Fe系合金に
シリカ、アルミナ、酸化チタン、マグネシア、酸化クロ
ム、酸化ジルコニウムの１種または２種上を0.005〜５w
t％含有させためっき層を下層に有し、かつ上層にＢ
（ホウ素）含有率が0.001〜３wt％のFe−Ｂ系合金めっ
き層またはFe含有率が６０wt％以上の高Fe−Zn系合金め
っき層を有することを特徴とするリン酸塩処理性、耐食
性に優れた複層電気めっき鋼板を提供するものである。
合金またはFe含有率が１０〜３０wt％のZn−Fe系合金に
シリカ、アルミナ、酸化チタン、マグネシア、酸化クロ
ム、酸化ジルコニウムの１種または２種上を0.005〜５w
t％含有させためっき層を下層に有し、かつ上層にＢ
（ホウ素）含有率が0.001〜３wt％のFe−Ｂ系合金めっ
き層またはFe含有率が６０wt％以上の高Fe−Zn系合金め
っき層を有することを特徴とするリン酸塩処理性、耐食
性に優れた複層電気めっき鋼板を提供するものである。
本発明で下層のZn−Ni系またはZn−Fe系の合金めっき層
に前記のような酸化物粒子を共析分散させると、耐食
性、耐穴あき性が向上するのは、腐食が下層にまで及ん
できたとき酸化物が非成長型腐食生成物の形成を促進
し、内部への腐食進行を防止するためと考えられる。
に前記のような酸化物粒子を共析分散させると、耐食
性、耐穴あき性が向上するのは、腐食が下層にまで及ん
できたとき酸化物が非成長型腐食生成物の形成を促進
し、内部への腐食進行を防止するためと考えられる。
下層に含有させるシリカ、アルミナ、酸化チタン、マグ
ネシア、酸化クロム、酸化ジルコニウムなどの酸化物粒
子の含有量を0.005〜５wt％にしたのは、0.005wt％未満
では耐食性、耐穴あき性上、添加効果がほとんど認めら
れないからであり、また５wt％を越える量含有させて
も、５wt％以下の添加の場合と比べて耐食性、耐穴あき
性の顕著な向上効果はないうえ、電気めっきの際５wt％
を越える量共析させるのにめっき浴に酸化物粒子を多量
に添加しなければならないため、粒子が凝集してしまう
という問題が生じるからである。
ネシア、酸化クロム、酸化ジルコニウムなどの酸化物粒
子の含有量を0.005〜５wt％にしたのは、0.005wt％未満
では耐食性、耐穴あき性上、添加効果がほとんど認めら
れないからであり、また５wt％を越える量含有させて
も、５wt％以下の添加の場合と比べて耐食性、耐穴あき
性の顕著な向上効果はないうえ、電気めっきの際５wt％
を越える量共析させるのにめっき浴に酸化物粒子を多量
に添加しなければならないため、粒子が凝集してしまう
という問題が生じるからである。
また下層がZn−Ni系合金である場合のNi含有率を１０〜
１６wt％にしたのは、１０wt％未満であると合金相は
（γ＋η）相、１６wt％を越えると（γ＋α）相の２相
析出皮膜となり、めっき層中に異相の接触による局部電
池が形成され、耐食性が低下するからである。これに対
してNi含有率を１０〜１６wt％にすると合金相はγ相単
相になり、めっき層中での局部電池の形成がないため、
耐食性が優れている。
１６wt％にしたのは、１０wt％未満であると合金相は
（γ＋η）相、１６wt％を越えると（γ＋α）相の２相
析出皮膜となり、めっき層中に異相の接触による局部電
池が形成され、耐食性が低下するからである。これに対
してNi含有率を１０〜１６wt％にすると合金相はγ相単
相になり、めっき層中での局部電池の形成がないため、
耐食性が優れている。
さらに下層がZn−Fe系合金である場合のFe含有率を１０
〜３０wt％にしとのは、１０wt％未満であると合金相は
η相が主成分で、その犠牲防食能は亜鉛めっきとほぼ同
程度であるため、腐食速度が大き過ぎ、３０wt％を越え
ると合金相は硬くてもろいΓ相が主成分になって、車体
の部材などに加工するときめっき層にパウダリングが発
生するからである。これに対して１０〜３０wt％にする
と合金層はδ1が主成分になって、純亜鉛またはη相よ
り電気化学的に貴になり、腐食速度は小さくなって、鋼
素地を長期間保護する。
〜３０wt％にしとのは、１０wt％未満であると合金相は
η相が主成分で、その犠牲防食能は亜鉛めっきとほぼ同
程度であるため、腐食速度が大き過ぎ、３０wt％を越え
ると合金相は硬くてもろいΓ相が主成分になって、車体
の部材などに加工するときめっき層にパウダリングが発
生するからである。これに対して１０〜３０wt％にする
と合金層はδ1が主成分になって、純亜鉛またはη相よ
り電気化学的に貴になり、腐食速度は小さくなって、鋼
素地を長期間保護する。
下層のめっき付着量はいずれの合金めっきの場合も片面
当り１０〜５０ｇ/m2にするのが好ましい。これは１０
ｇ/m2未満であるとめっき層が腐食された時に安定な腐
食生成物が形成されないうちに母材が腐食されてしま
い、下層による耐食性、耐穴あき性向上が期待できない
ためである。また５０ｇ/m2を越える量めっきすると成
形加工時にめっき層のパウダリングが発生し易くなるか
らである。
当り１０〜５０ｇ/m2にするのが好ましい。これは１０
ｇ/m2未満であるとめっき層が腐食された時に安定な腐
食生成物が形成されないうちに母材が腐食されてしま
い、下層による耐食性、耐穴あき性向上が期待できない
ためである。また５０ｇ/m2を越える量めっきすると成
形加工時にめっき層のパウダリングが発生し易くなるか
らである。
上層がFe−Ｂ系合金である場合のＢ含有率を0.001〜３w
t％にしたのは、0.001wt％未満であると電着塗装時の塗
膜クレーター発生量がＢを含有しないFeめっきの場合と
変わらず、３wt％を越えてもその効果は飽和し、それ以
上多くする意味がないからである。
t％にしたのは、0.001wt％未満であると電着塗装時の塗
膜クレーター発生量がＢを含有しないFeめっきの場合と
変わらず、３wt％を越えてもその効果は飽和し、それ以
上多くする意味がないからである。
Feめっき中にＢを0.001〜３wt％含有させるには、通常
のFeめっき浴にホウ酸、メタホウ酸、可溶性メタホウ
酸、可溶性４ホウ酸、テトラフルオロホウ酸などのよう
なホウ素化合物を１種または２種以上添加して、浴のpH
を1.5〜４に調整してめっきすればよい。
のFeめっき浴にホウ酸、メタホウ酸、可溶性メタホウ
酸、可溶性４ホウ酸、テトラフルオロホウ酸などのよう
なホウ素化合物を１種または２種以上添加して、浴のpH
を1.5〜４に調整してめっきすればよい。
また上層が高Fe−Zn系合金である場合のFe量を６０wt％
以上にしたのは、６０wt％未満であると電着塗装時に塗
膜クレーター発生が多くなり、塗装仕上がりが悪くなる
からである。
以上にしたのは、６０wt％未満であると電着塗装時に塗
膜クレーター発生が多くなり、塗装仕上がりが悪くなる
からである。
上層のめっき付着量は両合金めっきとも片面当り0.5〜
１０ｇ/m2にするのが好ましい。これは0.5ｇ/m2未満で
あると下層表面を完全に被覆できないため、リン酸塩処
理性が劣り、１０ｇ/m2を越えてもリン酸塩処理性に顕
著な効果が認められず、コスト的にも不利になるためで
ある。
１０ｇ/m2にするのが好ましい。これは0.5ｇ/m2未満で
あると下層表面を完全に被覆できないため、リン酸塩処
理性が劣り、１０ｇ/m2を越えてもリン酸塩処理性に顕
著な効果が認められず、コスト的にも不利になるためで
ある。
さらに上層は下層の突出酸化物粒子を被覆して、電気抵
抗溶接の際溶接機チップがめっき層に均一に接触するよ
うにしたり、あるいは溶接機チップの摩耗やプレス金型
のかじりを防止するのに効果がある。
抗溶接の際溶接機チップがめっき層に均一に接触するよ
うにしたり、あるいは溶接機チップの摩耗やプレス金型
のかじりを防止するのに効果がある。
本発明の下層および上層のめっきは共に硫酸系めっき浴
または塩化浴にて行えば得られる。この場合下層めっき
浴に添加する酸化物は細かい粒状のものでも、コロイド
状ゾルでもよい。
または塩化浴にて行えば得られる。この場合下層めっき
浴に添加する酸化物は細かい粒状のものでも、コロイド
状ゾルでもよい。
なお本発明では耐食性をさらに高めるために下層または
上層に、あるいは両層にCo、Cr、Ti、Ni、Mo、Mnなどの
耐食性改善元素を１種または２種以上若干添加してもよ
い。
上層に、あるいは両層にCo、Cr、Ti、Ni、Mo、Mnなどの
耐食性改善元素を１種または２種以上若干添加してもよ
い。
次に実施例により本発明を説明する。
（実施例） 実施例１ 冷延鋼板に常法により脱脂、酸洗等の前処理を施した
後、第１表に示す条件で下層めっき、上層めっきを施し
た。
後、第１表に示す条件で下層めっき、上層めっきを施し
た。
但し下層めっきの場合めっき浴に添加した酸化物粒子は
次の通りである。
次の通りである。
酸 化 物 平均粒経 シリカ(SiO2) １６ｍμ アルミナ(Al2O3) ２０ｍμ 酸化チタン(TiO2) ３０ｍμ マグネシア(MgO) ３０ｍμ 酸化クロム(Cr2O3) ５０ｍμ 酸化ジルコニウム(ZrO2) ３０ｍμ 次に以上のような条件でめっきした鋼板と比較材とにリ
ン酸塩処理（日本パーカーライジング製ボンデライト＃
３０３０）を施して、カチオン電着塗装（日本ペイント
製パワートップＵ−３０、塗膜厚２０μｍ）をした後次
の試験を行った。
ン酸塩処理（日本パーカーライジング製ボンデライト＃
３０３０）を施して、カチオン電着塗装（日本ペイント
製パワートップＵ−３０、塗膜厚２０μｍ）をした後次
の試験を行った。
（１）電着塗装性 ５cm×５cmの面積に発生した塗膜クレーター数を数え、
次の基準で評価した。
次の基準で評価した。
５個未満 ○ ５〜５０個 △ ５０個超 × （２）塗膜密着性 塗装鋼板に鋼素地に達するまでのクロスカットを入れ
て、１サイクル（２４hr）が次のような複合サイクル試
験を５０サイクル行い、試験後クロスカット部からの最
大塗膜ふくれ幅を測定し、次の基準により評価した。
て、１サイクル（２４hr）が次のような複合サイクル試
験を５０サイクル行い、試験後クロスカット部からの最
大塗膜ふくれ幅を測定し、次の基準により評価した。
（Ａ）複合サイクル試験 塩水噴霧試験（JIS Z 2371）１２hr→６０℃乾燥６hr→
湿潤試験（５０℃、ＲＨ９５％以上）６hr （Ｂ）評価基準 ３mm未満 ○ ３〜１０mm △ １０mm超 × （３）耐穴あき性 上記塗膜密着性と同様の複合サイクル試験を５０サイク
ル実施後クロスカット部近傍の鋼素地最大侵食深さを測
定し、次の基準で評価した。
湿潤試験（５０℃、ＲＨ９５％以上）６hr （Ｂ）評価基準 ３mm未満 ○ ３〜１０mm △ １０mm超 × （３）耐穴あき性 上記塗膜密着性と同様の複合サイクル試験を５０サイク
ル実施後クロスカット部近傍の鋼素地最大侵食深さを測
定し、次の基準で評価した。
0.1mm未満 ○ 0.1〜0.2mm △ 0.2mm超 × （４）パウダリング性 未塗装めっき鋼板を深絞り成形加工して、加工部にセロ
テープを貼付け、引きはがして、パウダーの付着状態を
次の基準で評価した。
テープを貼付け、引きはがして、パウダーの付着状態を
次の基準で評価した。
テープへの付着が微量 ○ テープへの付着が少量 △ テープへの付着が多量 × 第２表および第３表にこれらの試験結果を示す。
実施例２ 冷延鋼板に実施例１と同様の前処理を施した後、第４表
に示す条件で下層めっき、上層めっきを施し、以後実施
例１と同様の塗装前処理、塗装および試験を行い、同一
基準で評価した。なお下層めっきの場合めっき浴に添加
した酸化物粒子は実施例１の場合と同様である。
に示す条件で下層めっき、上層めっきを施し、以後実施
例１と同様の塗装前処理、塗装および試験を行い、同一
基準で評価した。なお下層めっきの場合めっき浴に添加
した酸化物粒子は実施例１の場合と同様である。
試験結果を第５表および第６表に示す。
（発明の効果） 以上のごとく、本発明の鋼板はリン酸塩処理性が良好で
あるので、電着塗装時に塗膜クレーター発生が少なく、
塗装外観に優れている。また耐穴あき性にも優れている
ので、自動車車体の板合わせ部や袋構造部のごとく未塗
装または薄塗装の生じる用途に使用しても優れた耐食性
を発揮する。
あるので、電着塗装時に塗膜クレーター発生が少なく、
塗装外観に優れている。また耐穴あき性にも優れている
ので、自動車車体の板合わせ部や袋構造部のごとく未塗
装または薄塗装の生じる用途に使用しても優れた耐食性
を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久田 和行 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社阪神研究所内 (72)発明者 渡辺 幸一 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社阪神研究所内 (72)発明者 菊井 紀秋 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社阪神研究所内 (72)発明者 酒井 伸彦 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社阪神研究所内 (72)発明者 三吉 泰史 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社阪神研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】Ni含有率が１０〜１６wt％のZn−Ni系合金
またはFe含有率が１０〜３０wt％のZn−Fe系合金にシリ
カ、アルミナ、酸化チタン、マグネシア、酸化クロム、
酸化ジルコニウムの１種または２種以上を0.005〜５wt
％含有させためっき層を下層に有し、かつ上層にＢ（ホ
ウ素）含有率が0.001〜３wt％のFe−Ｂ系合金めっき層
またはFe含有率が６０wt％以上の高Fe−Zn系合金めっき
層を有することを特徴とする複層電気めっき鋼板。 - 【請求項２】下層のめっき付着量が片面当り１０〜５０
ｇ／m2で、上層のめっき付着量が片面当り0.5〜10ｇ/m2
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
複層電気めっき鋼板。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291374A JPH0610358B2 (ja) | 1986-12-06 | 1986-12-06 | 複層電気めつき鋼板 |
| PCT/JP1987/000378 WO1988004335A1 (fr) | 1986-12-06 | 1987-06-12 | Tole d'acier a double galvanisation |
| KR1019880700048A KR920009994B1 (ko) | 1986-12-06 | 1987-06-12 | 복층전기도금강판(multilayer electroplated steel sheet) |
| EP87903911A EP0293476B1 (en) | 1986-12-06 | 1987-06-12 | Double-electroplated steel plate |
| US07/144,925 US4908279A (en) | 1986-12-06 | 1987-06-12 | Multilayer electroplated steel sheet |
| AU75170/87A AU594481B2 (en) | 1986-12-06 | 1987-06-12 | Double-electroplated steel plate |
| DE87903911T DE3787370T2 (de) | 1986-12-06 | 1987-06-12 | Doppeltelektroplattierte stahlplatte. |
| CA000544461A CA1311712C (en) | 1986-12-06 | 1987-08-13 | Multilayer electroplated steel sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291374A JPH0610358B2 (ja) | 1986-12-06 | 1986-12-06 | 複層電気めつき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63143293A JPS63143293A (ja) | 1988-06-15 |
| JPH0610358B2 true JPH0610358B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=17768089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291374A Expired - Lifetime JPH0610358B2 (ja) | 1986-12-06 | 1986-12-06 | 複層電気めつき鋼板 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4908279A (ja) |
| EP (1) | EP0293476B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0610358B2 (ja) |
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| AU (1) | AU594481B2 (ja) |
| CA (1) | CA1311712C (ja) |
| DE (1) | DE3787370T2 (ja) |
| WO (1) | WO1988004335A1 (ja) |
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| EP0419678A4 (en) * | 1989-04-07 | 1993-12-01 | Nkk Corporation | Highly corrosion-resistant, double-coated steel sheet excellent in coatability and prevented from blistering in elecrodeposition coating and process for producing the same |
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| US5316652A (en) * | 1990-10-08 | 1994-05-31 | Nkk Corporation | Method for manufacturing iron-zinc alloy plated steel sheet having two plating layers and excellent in electropaintability and pressformability |
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| JP6028843B2 (ja) * | 2010-11-25 | 2016-11-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱間プレス用鋼板およびそれを用いた熱間プレス部材の製造方法 |
| WO2013132816A1 (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱間プレス用鋼板、その製造方法、およびそれを用いた熱間プレス部材の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS54146228A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-15 | Nippon Steel Corp | Zinc-plated steel sheet with superior corrosion resistance |
| JPS5751283A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-26 | Nippon Steel Corp | Electroplating method for zinc-iron alloy |
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-
1986
- 1986-12-06 JP JP61291374A patent/JPH0610358B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-06-12 WO PCT/JP1987/000378 patent/WO1988004335A1/ja not_active Ceased
- 1987-06-12 EP EP87903911A patent/EP0293476B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-12 KR KR1019880700048A patent/KR920009994B1/ko not_active Expired
- 1987-06-12 AU AU75170/87A patent/AU594481B2/en not_active Ceased
- 1987-06-12 US US07/144,925 patent/US4908279A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-12 DE DE87903911T patent/DE3787370T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-13 CA CA000544461A patent/CA1311712C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| EP0293476B1 (en) | 1993-09-08 |
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