JPH06146092A - 亜鉛−クロム合金電気めっき方法 - Google Patents

亜鉛−クロム合金電気めっき方法

Info

Publication number
JPH06146092A
JPH06146092A JP29443092A JP29443092A JPH06146092A JP H06146092 A JPH06146092 A JP H06146092A JP 29443092 A JP29443092 A JP 29443092A JP 29443092 A JP29443092 A JP 29443092A JP H06146092 A JPH06146092 A JP H06146092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ions
electrode
zinc
plating
chromium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP29443092A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Suzuki
眞一 鈴木
Tatsuya Kanamaru
辰也 金丸
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP29443092A priority Critical patent/JPH06146092A/ja
Publication of JPH06146092A publication Critical patent/JPH06146092A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロム含有量が高く耐食性に優れた亜鉛−ク
ロム合金電気めっき鋼板を長期間にわたり安定して連続
製造することができる亜鉛−クロム合金電気めっき方法
を提供すること。 【構成】 Cr3+イオンとZn2+イオンを主体とし6価クロ
ムを含有する酸性めっき浴に、6価クロムを電解還元し
て得られたCr3+イオンを供給しながらめっきするととも
に前記電解還元に際して電解還元用電極の陽極の電極電
位をCr6+イオンの酸化電位以下に制御しつつ直流電流を
通電するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クロム含有量が高く耐
食性に優れた亜鉛−クロム合金電気めっき鋼板を長期間
にわたり安定して連続製造することができる亜鉛−クロ
ム合金電気めっき方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】亜鉛−クロム合金電気めっき鋼板は耐食
性に優れているために、従来から自動車、家電、建材な
どに広く利用されている。そして、前記鋼板の亜鉛−ク
ロム合金電気めっき法としては、例えば特公昭58−5
6039号公報や特公昭61─36078号公報などに
あるように種々の方法が公知であるが、これらはクロム
の共析率がいずれも5%以下と低いものであった。
【0003】そこで、本件出願人は金属亜鉛を接触反応
してめっき浴中にZn2+イオンとCr3+イオンとを供給し、
それらのめっき浴中の濃度を所定値に維持することによ
ってクロム含有量の高い亜鉛−クロム合金電気めっき鋼
板を得ることができるめっき方法を開発し、先に特開平
1−215997号公報および特開平1−215998
号公報として提案した。ところが、これらのめっき方法
においてはPb系電極付近でCr3+イオンが酸化してCr6+
オンが増加し、めっき効率に著しく影響を与えて製造効
率を低下させるとともに長期間にわたって安定的に連続
製造することができないという問題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、クロム含有量が高くて耐食性
に優れた亜鉛−クロム合金電気めっき鋼板を長期間にわ
たり安定して連続製造することができる亜鉛−クロム合
金電気めっき方法を提供することを目的として完成され
たものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の亜鉛−クロム合金電気めっき方法
は、Cr3+イオンとZn2+イオンを主体とし6価クロムを含
有する酸性めっき浴に、6価クロムを電解還元して得ら
れたCr3+イオンを供給しながらめっきするとともに前記
電解還元に際して電解還元用電極の陽極の電極電位をCr
6+イオンの酸化電位以下に制御しつつ直流電流を通電す
ることを特徴とするものである。
【0006】本発明においては、電解還元によってめっ
き液の6価クロムをCr3+イオンに還元したうえ、得られ
たCr3+イオンをめっき浴にCr3+イオンを供給しながらめ
っきする点に特徴を有するものであり、これにより陽極
電極付近でCr3+イオンが酸化して発生したCr6+イオンの
増加を抑制するとともに、めっき処理で消費されたCr 3+
イオンの不足分を補いめっき液中の各イオン濃度を所定
値に維持して効率的なめっき処理を行う。なお、このよ
うなCr3+イオンの供給は、例えばめっき浴に電解還元槽
を連結して6価クロムを含有するめっき液の一部を送り
込み、電解還元処理を施すことによって得られたCr3+
オンを再びめっき浴に返送するようにすることにより達
成される。
【0007】また本発明においては、前記電解還元に際
して電解還元用電極の陽極の電極電位をCr6+イオンの酸
化電位以下に制御しつつ直流電流を通電する点に特徴を
有するものであり、これにより陽極電極付近における酸
化を抑制して、Cr3+イオンがCr6+イオンに酸化して系内
においてCr6+イオンが増加することを有効に防止する。
なお、前記の陽極の電極電位をCr6+イオンの酸化電位以
下にするには、定電位制御器などを用いて電極の基準電
位を例えば+1.3Vとし、陽極電位がそれよりも小さ
くなるよう制御すれば陽極におけるCr6+イオンの生成が
防止できる。そして、このようなクロムイオンのコント
ロールは前記の独立した電解還元処理工程の導入によっ
て初めて達成されるものであり、Cr3+イオンの供給源と
して安価なCrO3の使用が可能になる等の利点も奏する。
また、電解還元に際して直流電流を断続的に通電するよ
うにすれば、通電停止時に陰極側に析出したメッキをめ
っき浴中の酸により溶かしてCr6+イオンの増加が抑制さ
れることとなり好ましい。更には、電解還元用電極の陽
極および陰極の双方をPt系電極として電極の極性を反転
しつつ通電すると、陰極において析出したZnが電極の反
転により陽極になった際に溶解・除去されることとなり
電解還元効率が向上するので好ましい。なお、このよう
なPt系電極としてはPtあるいはPtにIr、Pd、Ru、Rh等を
合金化したものを用いることができる。
【0008】本発明を適用するめっき液としては、例え
ばZn2+イオン10〜150g/リットル、Cr3+イオン10
〜150g/リットル、ph3〜0.5の硫酸浴あるいは/
および塩酸浴の酸性浴が用いられるが、他にNa+ 、K
+ 、NH4+等の無関係陽イオン、H3BO3 等の緩衝剤、ポ
リエチレングリコール等のポリオキシアルキレン誘導
体、あるいはSiO2等のコロイド微粒子の特殊添加剤を含
有していても本質的な影響はない。また、Fe、Ni、Co、
Mn、Cu、Sn、Cd、Pb、Mo等の金属イオンは不可避的に微
量めっき液に混入するが、少量であれば本発明の方法に
影響を及ぼさない。
【0009】補給する6価クロム液としては、めっき液
のイオンバランスの点から他の陽イオンや陰イオンを含
有しないことが好ましくクロム酸および/またはクロム
酸クロムが適用できる。このクロム酸クロムとは無水ク
ロム酸にアルコール類、ギ酸等の有機酸類あるいはでん
ぷん等の有機物などの還元剤を反応させ、6価クロムの
一部をCr3+イオンに還元したものである。なお、場合に
よってはクロム酸ナトリウム等の塩類もNa+ イオンのバ
ランスを変化させない範囲において適用可能である。
【0010】次に、めっきセルの不溶解性電極との関連
について説明する。不溶解性電極は長期間にわたって連
続的にめっきを行っても損耗しないので、陽極の形状が
保持されて被めっき体である鋼帯との距離が一定に保た
れ安定した条件下で長期間連続的なめっき処理を行うこ
とができ、また可溶性陽極のように頻繁な電極交換も必
要とせず生産稼働率を向上できる等、多くの利点を有し
ている。ところが、不溶解性電極を使用する場合には電
極付近においてCr3+イオンが酸化されて6価クロムが生
成され系内に蓄積することとなり、めっき処理に悪影響
を及ぼすこととなる。従って、亜鉛−クロムめっきにお
いては系内の6価クロム量を少なくとも許容範囲である
10g/リットル未満に維持しておく必要があり、本発明
においてはこの不溶解性電極の使用により発生する6価
クロムを電解還元してめっき浴中の6価クロム濃度を低
位に維持するものである。またこれと同時に、得られた
Cr3+イオンをめっき浴に供給してめっき処理に費やされ
て不足してきたCr3+イオンの補給をも行い、効率的なめ
っき鋼板の製造を達成するものである。
【0011】前記の不溶解性電極としてはPbO2電極ある
いはPbにSn、Ag、In、Te、Sr、As等を合金化したPb合金
電極などのPb系電極、PtあるいはPtにIr、Pd、Ru、Rh等
を合金化したPt系電極、Ru、Rh等の酸化物電極などの貴
金属系電極、TaとRu、Rh、Ir、Pd、Ni、Pt等からなる非
晶質合金系電極などが適用でき、このうちPb系電極が経
済的に最も有利である。しかしながら、Pb系電極を用い
た場合にはめっき浴中に微量のPbが溶解して、例えば浴
中のPb濃度が3ppm を超えるとめっき密着性を劣化させ
る傾向があるので、Srおよび/またはBaの炭酸塩を系内
に供給し、硫酸塩沈殿する時にPbを共沈する作用を利用
してPbを除去し浴中のPb濃度を所定値以下に維持してお
くことが好ましい。
【0012】また、不溶解性電極としてPt系電極を用い
た場合には、電極付近においてCr3+イオンが酸化されて
6価クロムが生成されることがないため電解還元装置の
設備規模は、めっきによって消費されるCr源としてCr6+
イオンを還元する分のみとなり、小さくてすむが、Pt系
電極は極めて高価であるとともにコーティング電極であ
って鋼帯との接触による破損を避けるために鋼帯との間
に十分な間隔をとる必要があり、めっき処理のための消
費電力が高騰するという欠点がある。従って、陽極にPb
系電極とPt系電極の双方を使用したうえ電極付近におけ
る酸化バランスを考慮しつつ、電解還元装置の設備費と
使用電力コストの適正化を図ることにより経済的なめっ
き処理が可能となる。なお、前記Pt系電極とPb系電極の
双方を用いる場合には、Pt系電極数が全体の5〜80%
となるように配置することが好ましい。5%未満では電
解還元装置の設備費が高くなり、一方80%より多い場
合には電力コストが高騰して好ましくない。
【0013】次に、本発明のめっきプロセスの一態様例
を図面によって説明する。図中1は不溶解性電極2を使
用するめっきセル、3は被めっき対象である鋼体で、前
記めっきセル1は1個若しくは複数個設けられている。
4は可溶性電極5を使用するめっきセルで必要に応じて
任意の個数設けられている。6は前記のめっきセル1、
4との間でめっき液を供給およびフィードバックする循
環タンクである。前記循環タンク6には電解還元槽7が
連結されており、本発明においてはめっき液の一部を電
解還元槽7に送り込み不溶解性あるいは可溶性電極から
なる陽極8a、8bと陰極9a、9bおよび電源10による電解
還元によってめっき液の6価クロムをCr3+イオンに還元
したうえ、得られたCr3+イオンを循環タンク6に戻し、
めっき浴にCr3+イオンを供給しながらめっきする。な
お、この際に前記電解還元用電極の陽極の電極電位は定
電位制御器10a によりCr6+イオンの酸化電位以下に制御
されているので、電極付近においてCr3+イオンがCr6+
オンに酸化されるのが抑制され、系内全体としてはCr6+
イオンの増加が極力防止されて効率的に電解還元が行わ
れる。Zn源の補給は、基本的には炭酸亜鉛貯槽11から
直接循環タンク6に投入して行われるが、炭酸亜鉛貯槽
11から混合槽17に投入したうえ該混合槽17に循環
タンク6からめっき液の一部を導入して溶解し循環タン
ク6に返送したり、更に沈静槽15を経由して循環タン
ク6に返送することもできる。同様にCr源の補給は、基
本的には貯槽12から直接循環タンク6に投入して行わ
れるが、貯槽12から混合槽17に投入したうえ該混合
槽17に循環タンク6からめっき液の一部を導入して溶
解し循環タンク6に返送したり、更に沈静槽15を経由
して循環タンク6に返送することもできる。また、添加
剤や硫酸なども必要に応じて貯槽13からZn源の補給と
同様に添加される。一方、Pb系電極から溶出したPbは、
沈静槽15で貯槽14から供給される炭酸塩と循環タン
ク6から導入されるめっき液の一部によって硫酸Baまた
は硫酸SrとPbの共沈物として沈澱し、フィルター16に
より系外へ除去される。以上に述べたように、本発明を
適用することによりめっき温度30〜70℃、めっき電
流密度50〜300A/dm2 、相対流速30〜200m/分
の条件で、Cr含有量が5〜40%と高い高耐食性亜鉛−
クロム合金めっき鋼板が安定し、かつ長期間連続して製
造することができる。
【0014】
【実施例】表1に示しためっき浴条件、およびめっき条
件のもとに冷延鋼板を陰極として1万クーロン/リット
ルまで連続してめっきを行い、補給試薬で消費されたイ
オンの調整を行ったうえ表に掲げた条件で6価クロムの
電解還元を行った。これを1サイクルとして20万クー
ロン/リットルまで繰り返し行い、20万クーロン/リ
ットル後のめっき組成を初期のものと比較するとともに
めっき浴中のCr6+イオン濃度(g/リットル)を測定して
めっき浴が初期状態を維持できているか否かを評価し
た。なお、実施例においては電解還元用電極の陽極の電
極電位は+1.3Vを基準電位とし、それより小さくな
るよう陽極の電位を制御しつつ電解還元を行った。ま
た、めっき液の水の蒸発分およびドラグアウト等による
めっき浴成分の若干の変動は試薬によって調整した。表
2は、比較例として上記とめっき浴条件、およびめっき
条件等は同一であるが6価クロムの電解還元条件のうち
電解還元用電極の陽極の電極電位を基準電位以上とした
場合について評価した結果を示すものであるが、この比
較例との対比で判るように本発明においてはめっき浴中
のCr6+イオン濃度の増加を確実に抑制しつつ長期間にわ
たって安定的、かつ高品質のめっき処理が連続的に行え
ることが確認できた。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明はクロム含有量が高くて耐食性に優れた亜鉛−クロム
合金電気めっき鋼板を長期間にわたり安定して連続製造
することができるものである。よって本発明は従来の問
題点を一掃した亜鉛−クロム合金電気めっき方法とし
て、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のめっきプロセスの一例を示すブロック
説明図である。
【符号の説明】
1 めっきセル 2 不溶解性電極 3 鋼体 4 めっきセル 5 可溶性電極 6 循環タンク 7 電解還元槽 10a 定電位制御器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cr3+イオンとZn2+イオンを主体とし6価
    クロムを含有する酸性めっき浴に、6価クロムを電解還
    元して得られたCr3+イオンを供給しながらめっきすると
    ともに前記電解還元に際して電解還元用電極の陽極の電
    極電位をCr6+イオンの酸化電位以下に制御しつつ直流電
    流を通電することを特徴とする亜鉛−クロム合金電気め
    っき方法。
  2. 【請求項2】 電解還元に際して直流電流を断続的に通
    電することを特徴とする請求項1に記載の亜鉛−クロム
    合金電気めっき方法。
  3. 【請求項3】 電解還元用電極の陽極および陰極の双方
    をPt系電極として電極の極性を反転しつつ通電すること
    を特徴とする請求項1または請求項2に記載の亜鉛−ク
    ロム合金電気めっき方法。
  4. 【請求項4】 めっき浴に補給する6価クロム液がクロ
    ム酸および/またはクロム酸クロムであることを特徴と
    する請求項1または請求項2または請求項3に記載の亜
    鉛−クロム合金電気めっき方法。
  5. 【請求項5】 めっきセルの不溶解性陽極としてPb系電
    極を使用し、Srおよび/またはBaの炭酸塩を系内に供給
    することを特徴とする請求項1または請求項2または請
    求項3または請求項4に記載の亜鉛−クロム合金電気め
    っき方法。
  6. 【請求項6】 めっきセルの陽極にPb系電極とPt系電極
    の双方を使用することを特徴とする請求項1または請求
    項2または請求項3または請求項4または請求項5に記
    載の亜鉛−クロム合金電気めっき方法。
JP29443092A 1992-11-02 1992-11-02 亜鉛−クロム合金電気めっき方法 Withdrawn JPH06146092A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29443092A JPH06146092A (ja) 1992-11-02 1992-11-02 亜鉛−クロム合金電気めっき方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29443092A JPH06146092A (ja) 1992-11-02 1992-11-02 亜鉛−クロム合金電気めっき方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06146092A true JPH06146092A (ja) 1994-05-27

Family

ID=17807667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29443092A Withdrawn JPH06146092A (ja) 1992-11-02 1992-11-02 亜鉛−クロム合金電気めっき方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06146092A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000355774A (ja) めっき方法とそれに用いるめっき液前駆体
US4313802A (en) Method of plating steel strip with nickel-zinc alloy
US20010054557A1 (en) Electroplating of metals using pulsed reverse current for control of hydrogen evolution
JPS6121317B2 (ja)
US20120279869A1 (en) Chromium plating method
US20060243600A1 (en) Electrolytic phosphating process
JPH06158397A (ja) 金属の電気メッキ方法
JPS6338436B2 (ja)
CN111945209A (zh) 一种汽车零部件阴极黑色电泳方法
JPH06146092A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JPH06146090A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JPH06146095A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JP2631683B2 (ja) 亜鉛−クロム電気めっき方法
JPH06146088A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JP2000234200A (ja) 電解リン酸塩化成処理方法及び鉄鋼表面に形成される複合皮膜
KR20010040816A (ko) 전해 인산염 화성처리 방법 및 철강표면에 형성된 복합피막
JPH06146091A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JPH06146093A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JPH06146096A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JP3104704B1 (ja) Ni−W合金の連続めっき方法
JPH1060683A (ja) 電気めっき三元系亜鉛合金とその方法
JPH06146089A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JP4517177B2 (ja) 無電解ニッケルめっき液の処理方法
JPH06146097A (ja) 亜鉛−クロム合金電気めっき方法
JP2628331B2 (ja) 亜鉛−クロム電気めっき方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000104