JPH06136594A - 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
電気亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH06136594A JPH06136594A JP31140392A JP31140392A JPH06136594A JP H06136594 A JPH06136594 A JP H06136594A JP 31140392 A JP31140392 A JP 31140392A JP 31140392 A JP31140392 A JP 31140392A JP H06136594 A JPH06136594 A JP H06136594A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高電流密度で高い電解効率が得られる、めっ
き効率の高い電気亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供す
る。 【構成】 不溶性陽極を使用し、電気亜鉛めっき液とし
て硫酸浴を使用し、ZnSO4 ・7H2O換算で400 から600g/l
の範囲内のZnイオンを含有し、pHが0.8 から1.2の範囲
内の電気亜鉛めっき液を使用し、電気亜鉛めっき液の温
度および流速を、(T-20)×V ≧80、ここで、T:温度
(℃) 、ただし、T ≦100 、V:流速（m/s)、の条件に保
ち、200 から400A/dm2の範囲内の電流密度によって、鋼
板の少なくとも１つの表面上に10から100g/m2 の範囲内
の付着量の亜鉛めっき層を形成する。
き効率の高い電気亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供す
る。 【構成】 不溶性陽極を使用し、電気亜鉛めっき液とし
て硫酸浴を使用し、ZnSO4 ・7H2O換算で400 から600g/l
の範囲内のZnイオンを含有し、pHが0.8 から1.2の範囲
内の電気亜鉛めっき液を使用し、電気亜鉛めっき液の温
度および流速を、(T-20)×V ≧80、ここで、T:温度
(℃) 、ただし、T ≦100 、V:流速（m/s)、の条件に保
ち、200 から400A/dm2の範囲内の電流密度によって、鋼
板の少なくとも１つの表面上に10から100g/m2 の範囲内
の付着量の亜鉛めっき層を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高電流密度で高い電
解効率が得られる、めっき効率の高い電気亜鉛めっき鋼
板の製造方法に関するものである。
解効率が得られる、めっき効率の高い電気亜鉛めっき鋼
板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気亜鉛めっきに用いる主なめっき液と
して、硫酸亜鉛を主体とした硫酸浴が広く用いられてい
るが、陽極に自溶性亜鉛電極を使用する場合と、Pb系合
金および酸化イリジウムを被覆したチタン電極等の不溶
性陽極を使用する場合がある。
して、硫酸亜鉛を主体とした硫酸浴が広く用いられてい
るが、陽極に自溶性亜鉛電極を使用する場合と、Pb系合
金および酸化イリジウムを被覆したチタン電極等の不溶
性陽極を使用する場合がある。
【０００３】高電流密度での電気亜鉛めっきの操業にお
いては、自溶性の亜鉛陽極を用いた場合、亜鉛陽極の消
耗が速いため、消耗した電極の取替え作業を頻繁に行な
わなければならないという問題があり、近年では、高電
流密度で電気めっきを行なう場合には、不溶性陽極を用
いて操業を行なう場合が多い。
いては、自溶性の亜鉛陽極を用いた場合、亜鉛陽極の消
耗が速いため、消耗した電極の取替え作業を頻繁に行な
わなければならないという問題があり、近年では、高電
流密度で電気めっきを行なう場合には、不溶性陽極を用
いて操業を行なう場合が多い。
【０００４】また、電流密度の増加に伴い電力コストも
増大するので、高電流密度での操業の利点を生かすため
に、めっき液の電気抵抗を小さくして電力コストを小さ
くする必要がある。そこで一般に電導度補助剤をめっき
液に添加して操業する場合が多い。例えば、上記のよう
な硫酸めっき液として、特開昭61-170595 号公報には、
電導度補助剤として硫酸ソーダ（Na2SO4) を添加しため
っき液を使用する方法が提案されている（以下、「先行
技術」という）。
増大するので、高電流密度での操業の利点を生かすため
に、めっき液の電気抵抗を小さくして電力コストを小さ
くする必要がある。そこで一般に電導度補助剤をめっき
液に添加して操業する場合が多い。例えば、上記のよう
な硫酸めっき液として、特開昭61-170595 号公報には、
電導度補助剤として硫酸ソーダ（Na2SO4) を添加しため
っき液を使用する方法が提案されている（以下、「先行
技術」という）。
【０００５】また、高電流密度での操業では、電流が金
属ストリップの両エッジに集中しやすくなるために、め
っき液中の金属イオンが正常なめっき皮膜とはならず、
エッジ部分にデンドライトとして析出する場合がある。
その対策として、エッジ部分への電流集中を防止するた
めのエッジマスクが広く用いられている。
属ストリップの両エッジに集中しやすくなるために、め
っき液中の金属イオンが正常なめっき皮膜とはならず、
エッジ部分にデンドライトとして析出する場合がある。
その対策として、エッジ部分への電流集中を防止するた
めのエッジマスクが広く用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
電気めっきラインの高速化、高効率化に伴う高電流密度
での操業を考えた場合、Na2SO4等の電導度補助剤の添加
は、通電時の液抵抗を下げる反面、限界電流密度の低下
を招く恐れがある。先行技術に示されているNa2SO4の添
加が限界電流密度を低下させるのは、下記、の理由
による。 Na2SO4 を添加することによりめっき液中の粘性が増
加し、陰極界面での拡散層の厚みが増加するために、亜
鉛イオンの物質移動が阻害される。その結果、水素が大
量に発生したり、デンドライトとなって析出するため
に、正常な亜鉛めっき皮膜とはならずに電解効率が減少
する。 電導度補助剤であるNa2SO4をめっき液中に入れると
めっき液の電導度が上がるため、陰極界面での拡散層内
に生じる電界の強さが減少する。その結果、拡散層内に
おける亜鉛イオンのクーロン力による電気泳動効果が低
下するため、限界電流密度が減少する。よって、高電流
密度域で電気めっきを行なうと、水素が大量に発生した
り、デンドライトとなって析出するため、電解効率が減
少する。
電気めっきラインの高速化、高効率化に伴う高電流密度
での操業を考えた場合、Na2SO4等の電導度補助剤の添加
は、通電時の液抵抗を下げる反面、限界電流密度の低下
を招く恐れがある。先行技術に示されているNa2SO4の添
加が限界電流密度を低下させるのは、下記、の理由
による。 Na2SO4 を添加することによりめっき液中の粘性が増
加し、陰極界面での拡散層の厚みが増加するために、亜
鉛イオンの物質移動が阻害される。その結果、水素が大
量に発生したり、デンドライトとなって析出するため
に、正常な亜鉛めっき皮膜とはならずに電解効率が減少
する。 電導度補助剤であるNa2SO4をめっき液中に入れると
めっき液の電導度が上がるため、陰極界面での拡散層内
に生じる電界の強さが減少する。その結果、拡散層内に
おける亜鉛イオンのクーロン力による電気泳動効果が低
下するため、限界電流密度が減少する。よって、高電流
密度域で電気めっきを行なうと、水素が大量に発生した
り、デンドライトとなって析出するため、電解効率が減
少する。
【０００７】更に、Na2SO4等の電導度補助剤は、特に亜
鉛めっきの場合、めっきの表面を黒っぽくし、表面外観
に対して悪影響をもたらす場合がある。
鉛めっきの場合、めっきの表面を黒っぽくし、表面外観
に対して悪影響をもたらす場合がある。
【０００８】一方、エッジ部への電流集中を防止するた
めのエッジマスクの使用は、金属ストリップの幅を変更
する度に、エッジマスクの位置も変更しなければならな
いため、その駆動装置が大きくなり、コストも高くなっ
てしまう。また、通電時のめっき液の抵抗を下げるため
に、金属ストリップと陽極との間の距離を縮める手段が
有効であるが、エッジマスクがあるために極間の短縮化
が非常に困難となっている。
めのエッジマスクの使用は、金属ストリップの幅を変更
する度に、エッジマスクの位置も変更しなければならな
いため、その駆動装置が大きくなり、コストも高くなっ
てしまう。また、通電時のめっき液の抵抗を下げるため
に、金属ストリップと陽極との間の距離を縮める手段が
有効であるが、エッジマスクがあるために極間の短縮化
が非常に困難となっている。
【０００９】従って、この発明の目的は、上記の問題を
解決し、めっき液中に電導度補助剤を添加することなく
めっき液抵抗を下げ、且つ、エッジマスクを使用するこ
となくエッジ部へのデンドライトの析出を押さえること
ができる、電気亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供するこ
とにある。
解決し、めっき液中に電導度補助剤を添加することなく
めっき液抵抗を下げ、且つ、エッジマスクを使用するこ
となくエッジ部へのデンドライトの析出を押さえること
ができる、電気亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、不溶性陽極
を使用し、電気亜鉛めっき液として硫酸浴を使用し、鋼
板の少なくとも１つの表面上に亜鉛めっき層を形成する
電気亜鉛めっき鋼板の製造方法において、ZnSO4 ・7H2O
換算で400 から600g/lの範囲内のZnイオンを含有し、pH
が0.8 から1.2 の範囲内の電気亜鉛めっき液を使用し、
前記電気亜鉛めっき液の温度および流速を、(T-20)×v
≧80、ここで、T:温度 (℃) 、ただし、T ≦100 、v:流
速（m/s)、の条件に保ち、200 から400A/dm2の範囲内の
電流密度によって、鋼板の少なくとも１つの表面上に10
から100g/m2 の範囲内の付着量の亜鉛めっき層を形成す
ることに特徴を有するものである。
を使用し、電気亜鉛めっき液として硫酸浴を使用し、鋼
板の少なくとも１つの表面上に亜鉛めっき層を形成する
電気亜鉛めっき鋼板の製造方法において、ZnSO4 ・7H2O
換算で400 から600g/lの範囲内のZnイオンを含有し、pH
が0.8 から1.2 の範囲内の電気亜鉛めっき液を使用し、
前記電気亜鉛めっき液の温度および流速を、(T-20)×v
≧80、ここで、T:温度 (℃) 、ただし、T ≦100 、v:流
速（m/s)、の条件に保ち、200 から400A/dm2の範囲内の
電流密度によって、鋼板の少なくとも１つの表面上に10
から100g/m2 の範囲内の付着量の亜鉛めっき層を形成す
ることに特徴を有するものである。
【００１１】
【作用】電気亜鉛めっきの限界電流密度は、陰極近傍に
おいて拡散による物質移動が支配的な場合、一般に以下
の式で表される。 ｉlim ＝ｎＦＤＣ0 ／δ─(1) 、 ここで、 ｉlim ：限界電流密度、 ｎ ：イオン価、 Ｆ ：ファラデー定数、 δ ：拡散層厚さ、 Ｃ0 ：液中金属イオン濃度、 Ｄ ：拡散定数。
おいて拡散による物質移動が支配的な場合、一般に以下
の式で表される。 ｉlim ＝ｎＦＤＣ0 ／δ─(1) 、 ここで、 ｉlim ：限界電流密度、 ｎ ：イオン価、 Ｆ ：ファラデー定数、 δ ：拡散層厚さ、 Ｃ0 ：液中金属イオン濃度、 Ｄ ：拡散定数。
【００１２】以上の式から、実際の電気亜鉛めっきで限
界電流密度を高くするためには、拡散定数を大きくする
こと、めっき液中の金属イオン濃度を高くすること、お
よび、陰極近傍の拡散層の厚みを小さくすることが有効
となる。
界電流密度を高くするためには、拡散定数を大きくする
こと、めっき液中の金属イオン濃度を高くすること、お
よび、陰極近傍の拡散層の厚みを小さくすることが有効
となる。
【００１３】更に、各因子について考えると、拡散定数
を大きくするためには、めっき液の温度を高くするこ
と、めっき液の粘度を小さくすることが有効である。ま
た、めっき液中の金属イオンの濃度を高くするために
は、目的とする金属を含む金属塩濃度を高めることが有
効である。そして、拡散層の厚みを小さくするためには
陰極近傍のめっき液を強制的に攪拌すること、めっき液
の粘度を小さくすることが有効である。
を大きくするためには、めっき液の温度を高くするこ
と、めっき液の粘度を小さくすることが有効である。ま
た、めっき液中の金属イオンの濃度を高くするために
は、目的とする金属を含む金属塩濃度を高めることが有
効である。そして、拡散層の厚みを小さくするためには
陰極近傍のめっき液を強制的に攪拌すること、めっき液
の粘度を小さくすることが有効である。
【００１４】また、めっきの効率の面からみると、流し
た電気量に対して亜鉛イオンが正常なめっき皮膜となっ
て析出せず効率を下げる場合として、以下の２通りが考
えられる。
た電気量に対して亜鉛イオンが正常なめっき皮膜となっ
て析出せず効率を下げる場合として、以下の２通りが考
えられる。
【００１５】１つは、亜鉛イオンの析出の代わりに水素
イオンが水素ガスとなり陰極から発生する場合で、めっ
き液のpHが低い条件で電流密度を上げた場合によく見ら
れる。
イオンが水素ガスとなり陰極から発生する場合で、めっ
き液のpHが低い条件で電流密度を上げた場合によく見ら
れる。
【００１６】もう１つは、亜鉛イオンが金属ストリップ
のエッジ部にデンドライトとして析出する場合で、限界
電流密度に比較的近い電流密度域でめっきをした場合に
良く見られる。
のエッジ部にデンドライトとして析出する場合で、限界
電流密度に比較的近い電流密度域でめっきをした場合に
良く見られる。
【００１７】そこで、我々は、先ず実ラインをシミュレ
ートした小型循環めっき装置を用いて電気亜鉛めっきを
行ない、限界電流密度、電解効率に対する種々のパラメ
ータの影響を検討した。その結果を図１、図２に示す。
ートした小型循環めっき装置を用いて電気亜鉛めっきを
行ない、限界電流密度、電解効率に対する種々のパラメ
ータの影響を検討した。その結果を図１、図２に示す。
【００１８】図１は、200 〜400A/dm2の電流密度でめっ
きした場合の、めっきヤケおよびデンドライトが発生す
るめっき液の温度と流速との関係を示すグラフである。
図１において、斜線で示す部分はめっきヤケを起こした
めっき液の温度および流速を示す。めっき液のpHは１に
固定した。更に、めっき液には、ZnSO4 ・7H2O換算で40
0 〜600g/lのZnイオンを含有させた。上述の通り、めっ
き液の流速が高く、温度が高いほど、つまり、図１の右
上に向かうほど限界電流密度が高く、正常なめっき皮膜
が得られた。逆に、めっき液の流速が低く、温度も低い
場合、つまり図１の左下に向かうほどめっきのヤケが起
こりやすい傾向が見られた。また、200〜400A/dm2の範
囲の電流密度でめっき液の温度と流速との関係を調べる
と、(T-20)×v ≧80、｛ここで、T:温度 (℃) 、ただ
し、T ≦100 、v:流速（m/s)｝を満たす条件で正常な皮
膜が得られることが分かった。
きした場合の、めっきヤケおよびデンドライトが発生す
るめっき液の温度と流速との関係を示すグラフである。
図１において、斜線で示す部分はめっきヤケを起こした
めっき液の温度および流速を示す。めっき液のpHは１に
固定した。更に、めっき液には、ZnSO4 ・7H2O換算で40
0 〜600g/lのZnイオンを含有させた。上述の通り、めっ
き液の流速が高く、温度が高いほど、つまり、図１の右
上に向かうほど限界電流密度が高く、正常なめっき皮膜
が得られた。逆に、めっき液の流速が低く、温度も低い
場合、つまり図１の左下に向かうほどめっきのヤケが起
こりやすい傾向が見られた。また、200〜400A/dm2の範
囲の電流密度でめっき液の温度と流速との関係を調べる
と、(T-20)×v ≧80、｛ここで、T:温度 (℃) 、ただ
し、T ≦100 、v:流速（m/s)｝を満たす条件で正常な皮
膜が得られることが分かった。
【００１９】更に、めっき液のpHの影響を調べるため
に、pHを0 〜2 まで細かく変化させ実験を行なった。図
２は見かけ上の電解効率とめっき液のpHとの関係を示す
グラフである。めっき液には、ZnSO4 ・7H2O換算で400
〜600g/lのZnイオンを含有させ、めっき液の温度を60〜
80℃、めっき液の流速を２〜５m/s とした。ここでいう
見かけの電解効率とは、鋼板エッジ部のデンドライトを
除去し、正常なめっき皮膜として析出した亜鉛付着量か
ら算出したもので、次式で表される。 （見かけの電解効率）＝（正常な皮膜となって析出した
亜鉛付着量）／（通電量から算出される理論析出量）×
100 (％) また、図２においては、同一pH値で、Znイオン含有量、
めっき液の温度および流速を上記範囲内で種々変えて実
験し、得られた見かけの電解効率の平均値を●印で示す
とともに、最大値および最小値を併せて示してある。
に、pHを0 〜2 まで細かく変化させ実験を行なった。図
２は見かけ上の電解効率とめっき液のpHとの関係を示す
グラフである。めっき液には、ZnSO4 ・7H2O換算で400
〜600g/lのZnイオンを含有させ、めっき液の温度を60〜
80℃、めっき液の流速を２〜５m/s とした。ここでいう
見かけの電解効率とは、鋼板エッジ部のデンドライトを
除去し、正常なめっき皮膜として析出した亜鉛付着量か
ら算出したもので、次式で表される。 （見かけの電解効率）＝（正常な皮膜となって析出した
亜鉛付着量）／（通電量から算出される理論析出量）×
100 (％) また、図２においては、同一pH値で、Znイオン含有量、
めっき液の温度および流速を上記範囲内で種々変えて実
験し、得られた見かけの電解効率の平均値を●印で示す
とともに、最大値および最小値を併せて示してある。
【００２０】図２より、今回の実験範囲でめっきを行う
と、全体的に見てめっき液のpHが0.8 未満の場合および
1.2 を超えるような場合に見かけの電解効率が減少する
のが分かる。これは、pHが0.8 未満と非常に低い場合、
水素イオン濃度が高いために陰極近傍で水素ガスが大量
に発生し、結果的に亜鉛イオンの析出効率が減少したた
めと考えられる。また、pHが1.2 を超えるような場合、
限界電流密度に徐々に近づくため、鋼板のエッジ部にデ
ンドライトが発生し、結果的に正常なめっき皮膜として
析出しないために見かけの電解効率が減少したものと考
えられる。よって、これらの実験結果より、pH0.8 〜1.
2 という値は、限界電流密度が高く且つ電解効率が高
い、最適なpH値であると考えられる。
と、全体的に見てめっき液のpHが0.8 未満の場合および
1.2 を超えるような場合に見かけの電解効率が減少する
のが分かる。これは、pHが0.8 未満と非常に低い場合、
水素イオン濃度が高いために陰極近傍で水素ガスが大量
に発生し、結果的に亜鉛イオンの析出効率が減少したた
めと考えられる。また、pHが1.2 を超えるような場合、
限界電流密度に徐々に近づくため、鋼板のエッジ部にデ
ンドライトが発生し、結果的に正常なめっき皮膜として
析出しないために見かけの電解効率が減少したものと考
えられる。よって、これらの実験結果より、pH0.8 〜1.
2 という値は、限界電流密度が高く且つ電解効率が高
い、最適なpH値であると考えられる。
【００２１】以上より、本発明では限界電流密度を高め
るために、高濃度の硫酸亜鉛を含有するめっき液におい
て、めっき液の高温化および高流速化をはかり、また高
い効率でめっきを行なうために、めっき液のpHを適性値
に設定することにより、水素ガスおよびデンドライトの
発生を押さえることができる。
るために、高濃度の硫酸亜鉛を含有するめっき液におい
て、めっき液の高温化および高流速化をはかり、また高
い効率でめっきを行なうために、めっき液のpHを適性値
に設定することにより、水素ガスおよびデンドライトの
発生を押さえることができる。
【００２２】以下に、本発明の請求範囲とその限定理由
について述べる。Znイオンは、ZnSO4 ・7H2O（硫酸亜
鉛）換算で400 から600g/lの範囲内含有させるべきであ
る。Znイオンの含有量が、ZnSO4 ・7H2O換算で400g/l未
満では、めっき液中の亜鉛イオンの濃度が低下するため
に許容電流密度が低くなり、200A/dm2を超えるような高
電流密度では安定しためっきができなくなる。そして、
Znイオンの含有量をZnSO4 ・7H2O換算で400 g/l 以上に
することにより、以上のような高電流密度下でめっきが
可能になる。一方、Znイオンの含有量がZnSO4 ・7H2O換
算で600g/lを超えても、硫酸亜鉛の溶解度を超えるため
溶解させることができない。
について述べる。Znイオンは、ZnSO4 ・7H2O（硫酸亜
鉛）換算で400 から600g/lの範囲内含有させるべきであ
る。Znイオンの含有量が、ZnSO4 ・7H2O換算で400g/l未
満では、めっき液中の亜鉛イオンの濃度が低下するため
に許容電流密度が低くなり、200A/dm2を超えるような高
電流密度では安定しためっきができなくなる。そして、
Znイオンの含有量をZnSO4 ・7H2O換算で400 g/l 以上に
することにより、以上のような高電流密度下でめっきが
可能になる。一方、Znイオンの含有量がZnSO4 ・7H2O換
算で600g/lを超えても、硫酸亜鉛の溶解度を超えるため
溶解させることができない。
【００２３】めっき処理時のめっき液の温度および流速
は、(T-20)×v ≧80、｛ここで、T:温度 (℃) 、ただ
し、T ≦100 、v:流速（m/s)｝の条件を満たす範囲で行
なうべきである。液温が低いとめっき液の粘度が上が
り、カソード界面の拡散層が厚くなり、許容電流密度が
低くなる。また、同様に、めっき液の流速が低いと、陰
極近傍の拡散層が厚くなるために許容電流密度が低くな
り、200A/dm2以上の高電流密度域でめっきヤケが生じや
すくなる。我々が種々実験をかさね、めっきヤケが発生
しないような温度と流速との関係を調べた結果、めっき
処理時のめっき液の温度および流速は、(T-20)×v ≧8
0、｛ここで、T:温度 (℃) 、ただし、T ≦100 、v:流
速（m/s)｝という値を得た。
は、(T-20)×v ≧80、｛ここで、T:温度 (℃) 、ただ
し、T ≦100 、v:流速（m/s)｝の条件を満たす範囲で行
なうべきである。液温が低いとめっき液の粘度が上が
り、カソード界面の拡散層が厚くなり、許容電流密度が
低くなる。また、同様に、めっき液の流速が低いと、陰
極近傍の拡散層が厚くなるために許容電流密度が低くな
り、200A/dm2以上の高電流密度域でめっきヤケが生じや
すくなる。我々が種々実験をかさね、めっきヤケが発生
しないような温度と流速との関係を調べた結果、めっき
処理時のめっき液の温度および流速は、(T-20)×v ≧8
0、｛ここで、T:温度 (℃) 、ただし、T ≦100 、v:流
速（m/s)｝という値を得た。
【００２４】めっき液のpHは0.8 から1.2 の範囲内とす
べきである。pHを低くすると、電導度が高くなり電力コ
ストが低くでき、また陰極界面で水素が発生しやすくな
り、水素ガスが拡散層を攪拌するために結果的に拡散層
の厚みを小さくし限界電流密度を高くできるという利点
があるが、水素ガスを大量に発生させると電解効率の大
幅な減少を招くという欠点もある。我々が種々実験、検
討を重ねた結果、電導度が比較的高い値でしかも電解効
率をほぼ100 ％に保ったまま、安定して高電流密度でめ
っきが行える最適pH値は、0.8 から1.2 の範囲内という
値を得た。
べきである。pHを低くすると、電導度が高くなり電力コ
ストが低くでき、また陰極界面で水素が発生しやすくな
り、水素ガスが拡散層を攪拌するために結果的に拡散層
の厚みを小さくし限界電流密度を高くできるという利点
があるが、水素ガスを大量に発生させると電解効率の大
幅な減少を招くという欠点もある。我々が種々実験、検
討を重ねた結果、電導度が比較的高い値でしかも電解効
率をほぼ100 ％に保ったまま、安定して高電流密度でめ
っきが行える最適pH値は、0.8 から1.2 の範囲内という
値を得た。
【００２５】めっき層の付着量は、10から100g/m2 の範
囲内とすべきである。めっき層の付着量が10g/m2未満で
は、亜鉛による犠牲防食作用が小さくなるため耐食性が
劣化する。一方、付着量が100g/m2 を超えると加工性が
悪くなる。
囲内とすべきである。めっき層の付着量が10g/m2未満で
は、亜鉛による犠牲防食作用が小さくなるため耐食性が
劣化する。一方、付着量が100g/m2 を超えると加工性が
悪くなる。
【００２６】以上のめっき液条件において、電流密度は
200 から400A/dm2の範囲内とすべきである。電流密度が
400A/dm2を超えると、今回発明しためっき液条件の限界
電流密度に近くなるためデンドライトの発生が始まり、
正常なめっき皮膜とはならないため効率が悪くなる。一
方、電流密度が200A/dm2未満では、高電流密度めっき用
として開発した今回のめっき液条件の利点が十分に生か
せない。
200 から400A/dm2の範囲内とすべきである。電流密度が
400A/dm2を超えると、今回発明しためっき液条件の限界
電流密度に近くなるためデンドライトの発生が始まり、
正常なめっき皮膜とはならないため効率が悪くなる。一
方、電流密度が200A/dm2未満では、高電流密度めっき用
として開発した今回のめっき液条件の利点が十分に生か
せない。
【００２７】
【実施例】次に、この発明を実施例により比較例と比較
しながら説明する。実施例として、下記に示すめっき条
件によってめっき付着量40g/m2の本発明範囲内の電気亜
鉛めっき鋼板の供試体（以下、「本発明供試体」とい
う）No. １〜12を調製した。 めっき条件 めっき液 ： めっき液組成； Znイオンの含有量；ZnSO4 ・7H2O換算で400 〜600g/l めっき液pH ；0.8 〜1.2 めっき液温度；60〜80℃ めっき液流速；2 〜6m/s 電流密度 ：200 〜400A/dm2 不溶性陽極：酸化イリジウム電極
しながら説明する。実施例として、下記に示すめっき条
件によってめっき付着量40g/m2の本発明範囲内の電気亜
鉛めっき鋼板の供試体（以下、「本発明供試体」とい
う）No. １〜12を調製した。 めっき条件 めっき液 ： めっき液組成； Znイオンの含有量；ZnSO4 ・7H2O換算で400 〜600g/l めっき液pH ；0.8 〜1.2 めっき液温度；60〜80℃ めっき液流速；2 〜6m/s 電流密度 ：200 〜400A/dm2 不溶性陽極：酸化イリジウム電極
【００２８】比較例として、下記に示すめっき条件によ
ってめっき付着量40g/m2の本発明範囲外の電気亜鉛めっ
き鋼板の供試体（以下、「比較用供試体」という）No.
１〜12を調製した。 めっき条件 めっき液 ： めっき液組成； Znイオンの含有量；ZnSO4 ・7H2O換算で200 〜600g/l Na2SO4の含有量 ；0 〜70g/l めっき液pH ；0 〜3 めっき液温度；40〜80℃ めっき液流速；1 〜5m/s 電流密度 ：40〜500A/dm2 不溶性陽極：酸化イリジウム電極
ってめっき付着量40g/m2の本発明範囲外の電気亜鉛めっ
き鋼板の供試体（以下、「比較用供試体」という）No.
１〜12を調製した。 めっき条件 めっき液 ： めっき液組成； Znイオンの含有量；ZnSO4 ・7H2O換算で200 〜600g/l Na2SO4の含有量 ；0 〜70g/l めっき液pH ；0 〜3 めっき液温度；40〜80℃ めっき液流速；1 〜5m/s 電流密度 ：40〜500A/dm2 不溶性陽極：酸化イリジウム電極
【００２９】表１および表２に、本発明供試体および比
較用供試体の各々のめっき条件および見かけの電解効率
を示す。
較用供試体の各々のめっき条件および見かけの電解効率
を示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】比較例においては、表２から明らかなよう
に、200 〜400A/dm2の高電流密度でのめっきで、Znイオ
ンの含有量、pHおよびめっき液の温度、流速のうちいず
れかが本発明範囲外の比較用供試体No. 1 、2 、5 〜10
は、実施例と比較して見かけの電解効率が低かった。Zn
イオンの含有量、pH、めっき液の温度、流速および電流
密度が本発明範囲内であっても、電導度補助剤としてNa
2SO4を添加した比較用供試体No. ３、４は、実施例と比
較して見かけの電解効率が低かった。また、Znイオンの
含有量、pHおよびめっき液の温度、流速が本発明範囲内
であっても、電流密度が450 、500A/dm2と本発明範囲を
超えて高い比較用供試体No. 11、12は、めっきヤケが発
生した。
に、200 〜400A/dm2の高電流密度でのめっきで、Znイオ
ンの含有量、pHおよびめっき液の温度、流速のうちいず
れかが本発明範囲外の比較用供試体No. 1 、2 、5 〜10
は、実施例と比較して見かけの電解効率が低かった。Zn
イオンの含有量、pH、めっき液の温度、流速および電流
密度が本発明範囲内であっても、電導度補助剤としてNa
2SO4を添加した比較用供試体No. ３、４は、実施例と比
較して見かけの電解効率が低かった。また、Znイオンの
含有量、pHおよびめっき液の温度、流速が本発明範囲内
であっても、電流密度が450 、500A/dm2と本発明範囲を
超えて高い比較用供試体No. 11、12は、めっきヤケが発
生した。
【００３３】これに対して、実施例においては、表１か
ら明らかなように、200 〜400A/dm2の高電流密度でのめ
っきでも見かけの電解効率が高かった。このように、本
発明によれば、高電流密度において高効率で電気亜鉛め
っき鋼板を製造することができる。
ら明らかなように、200 〜400A/dm2の高電流密度でのめ
っきでも見かけの電解効率が高かった。このように、本
発明によれば、高電流密度において高効率で電気亜鉛め
っき鋼板を製造することができる。
【００３４】
【発明の効果】この発明は上述のように構成されている
ので、電導度補助剤およびエッジマスクを使用せずにめ
っきヤケおよびデンドライトが発生することなく、高電
流密度での電気亜鉛めっきを高い電解効率で実施するこ
とができ、かくして、工業上有用な効果がもたらされ
る。
ので、電導度補助剤およびエッジマスクを使用せずにめ
っきヤケおよびデンドライトが発生することなく、高電
流密度での電気亜鉛めっきを高い電解効率で実施するこ
とができ、かくして、工業上有用な効果がもたらされ
る。
【図１】200 〜400A/dm2の電流密度でめっきした場合
に、めっきヤケおよびデンドライトが発生するめっき液
の温度と流速との関係を示すグラフ
に、めっきヤケおよびデンドライトが発生するめっき液
の温度と流速との関係を示すグラフ
【図２】見かけ上の電解効率とめっき液のpHとの関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
Claims (1)
- 【請求項１】 不溶性陽極を使用し、電気亜鉛めっき液
として硫酸浴を使用し、鋼板の少なくとも１つの表面上
に亜鉛めっき層を形成する電気亜鉛めっき鋼板の製造方
法において、 ZnSO4 ・7H2O換算で400 から600g/lの範囲内のZnイオン
を含有し、pHが0.8 から1.2 の範囲内の電気亜鉛めっき
液を使用し、前記電気亜鉛めっき液の温度および流速
を、(T-20)×v ≧80、ここで、T:温度 (℃) 、ただし、
T ≦100 、v:流速（m/s)、の条件に保ち、200 から400A
/dm2の範囲内の電流密度によって、鋼板の少なくとも１
つの表面上に10から100g/m2 の範囲内の付着量の亜鉛め
っき層を形成することを特徴とする電気亜鉛めっき鋼板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31140392A JPH06136594A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31140392A JPH06136594A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136594A true JPH06136594A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=18016782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31140392A Pending JPH06136594A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06136594A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100322034B1 (ko) * | 1997-09-27 | 2002-04-17 | 이구택 | 표면외관이 우수한 전기아연도금강판 제조용 도금용액 |
| JP2011195854A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| WO2017213021A1 (ja) | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電気めっき鋼板の製造方法およびその製造装置 |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP31140392A patent/JPH06136594A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100322034B1 (ko) * | 1997-09-27 | 2002-04-17 | 이구택 | 표면외관이 우수한 전기아연도금강판 제조용 도금용액 |
| JP2011195854A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| WO2017213021A1 (ja) | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電気めっき鋼板の製造方法およびその製造装置 |
| KR20190002552A (ko) | 2016-06-09 | 2019-01-08 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 전기 도금 강판의 제조 방법 및 그 제조 장치 |
| US11365489B2 (en) | 2016-06-09 | 2022-06-21 | Jfe Steel Corporation | Method and apparatus for manufacturing electroplated steel sheet |
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