JPH0713308B2 - プレス成形性、化成処理性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板 - Google Patents
プレス成形性、化成処理性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板Info
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- JPH0713308B2 JPH0713308B2 JP2088692A JP8869290A JPH0713308B2 JP H0713308 B2 JPH0713308 B2 JP H0713308B2 JP 2088692 A JP2088692 A JP 2088692A JP 8869290 A JP8869290 A JP 8869290A JP H0713308 B2 JPH0713308 B2 JP H0713308B2
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Description
亜鉛系めっき鋼板に関するものである。
ては、例えば、特開昭62−185883号公報記載の如く、め
っき鋼板表面に電解クロメート処理を施し、Cr2O3の酸
化物皮膜を生成せしめる方法や、特開昭62−192597号公
報記載の如く、鉄亜鉛合金めっきを施す方法等の亜鉛系
めっき鋼板上に硬い皮膜を形成し、プレス時のめっきと
ダイスのかじりを防止してプレスの潤滑性の向上をはか
ることが開示されている。
表面に有機潤滑皮膜や潤滑油等の有機物を塗布または被
覆し、プレス成形性を向上させることが開示されてい
る。
用において、以下のような不十分な点がある。
する工程、プレス工程、脱脂工程、化成処理工程、塗装
工程からなっており、電解クロメート処理鋼板の場合
は、化成処理での化成処理皮膜が形成せず、また潤滑油
や潤滑皮膜などを塗布した鋼板の場合は、洗浄工程で油
が落ちるので十分な潤滑性能を発揮せず、さらには、化
成処理前の脱脂工程に負荷がかかりコストが高くなる。
一方、亜鉛系めっき鋼板に鉄亜鉛合金フラッシュめっき
を施したものは、電解クロメート処理に比較して鋼板の
コストが高くなるという問題点があり、低コストで、化
成処理が可能で、脱脂等の工程に負荷をかけず、プレス
成形性に優れる亜鉛系めっき鋼板の開発が望まれてい
る。
れたことはなく、プレス成形性、化成処理性と相俟って
溶接性の向上も強く要求されているところである。
き鋼板を提供しようとするものである。
2(Znとして)、Mn酸化物5〜500mg/m2(Mnとして)、
りん酸とMo酸化物、W酸化物、V酸化物の1種又は2種
以上を1000mg/m2以下(P,Mo,W,Vとして)及びその他酸
化物からなる皮膜を表面に被覆してなるプレス成形性、
化成処理性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板にある。
めっき法、電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法などの
各種の製造方法によるものがあり、めっき組成としては
純Znの他、ZnとFe,ZnとNi,ZnとAl,ZnとMn,ZnとCr,ZnとT
i,ZnとMgなどZnを主成分として、耐食性など諸機能の向
上のためFe,Ni,Co,Al,Pb,Sn,Sb,Cu,Ti,Si,B,P,N,S,O等
の1種ないし2種以上の合金元素および不純物元素を含
み、また、SiO2,Al2O3などのセラミックス微粒子、Ti
O2,BaCrO4などの酸化物、アクリル樹脂などの有機高分
子をめっき層中に分散させたものがあり、めっき層の厚
み方向で単一組成のもの、連続的あるいは層状に組成が
変化するものがあり、さらに多層めっき鋼板では、最上
層に、めっき組成としては純Znの他、ZnとFe,ZnとNi,Zn
とAl,ZnとMn,ZnとCr,ZnとTi,ZnとMgなどZnを主成分とし
て、耐食性などの諸機能の向上のため1種ないし2種以
上の合金元素および不純物元素を含み、また、SiO2,Al2
O3などのセラミックス微粒子、TiO2,BaCrO4などの酸化
物、アクリル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分散
させたものがある。
−亜鉛合金化溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛を主とするアル
ミニウム、鉄などの合金溶融亜鉛めっき鋼板、めっき層
断面方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板(一般にハーフアロイと称する)、片面鉄−亜鉛
合金化溶融亜鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層からな
るめっき鋼板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸着
めっき等により亜鉛、または亜鉛を主成分とし、鉄、ニ
ッケルを含有する金属をめっきした鋼板、あるいは、電
気亜鉛めっき鋼板、亜鉛、ニッケル、クロム等合金電気
めっき鋼板等、更に単一合金層又は多層合金電気めっき
鋼板、亜鉛および亜鉛含有金属の蒸着めっき鋼板等があ
る。その他、SiO2,Al2O3などのセラミックス微粒子、Ti
O2酸化物微粒子及び有機高分子などを亜鉛又は亜鉛合金
めっき中に分散させた分散めっき鋼板がある。
化物、Mn酸化物、りん酸とMo酸化物、W酸化物、V酸化
物の1種又は2種以上およびその他酸化物からなる皮膜
を被覆することによりプレス成形性、化成処理性、溶接
性を向上させようとするものである。
る。
は、めっき鋼板表面に硬質の皮膜を形成する方法が有効
である。この点で電解クロメート処理、鉄亜鉛合金めっ
きは有効であるが、前者は化成処理皮膜が形成できず、
後者は処理量が多くコスト高になる。
は、酸化物皮膜であって、かつ化成処理液中で溶解し、
化成処理皮膜を形成できるとともに、皮膜成分が化成処
理液に溶け出しても化成処理に悪影響を与えないもので
あることが必要である。
表面にMn酸化物皮膜を形成すれば良いことを見出した。
Mn酸化物皮膜はクロメート皮膜と同様ガラス状の皮膜と
なり、プレス時にめっきのダイスへのかじりを抑制し、
摺動性を良好とする。さらに、化成処理液には溶解する
ためクロメート皮膜と異なり、化成処理皮膜を形成する
ことができ、また、化成処理液に溶出しても悪影響はな
い。
形成し難いが、Mn酸化物との混晶状態ではプレス摺動性
を著しく向上できる。またZn酸化物も化成処理皮膜を形
成することができ、化成処理液に溶出しても悪影響はな
い。
n−O,P−O結合からなるネットワークが主体で、部分的
に−OH,CO3,PO2基等が結合されているが、さらにはめっ
きから供給される金属が置換したアモルファス状の巨大
分子構造であろうと推定される。
や脱脂工程でも溶解しないので、潤滑性能が低下した
り、他の工程に負荷をかけたりすることがない。
硫酸、硝酸、塩酸などの無機酸や、それらからなる塩を
添加することは効果的である。
物質を不純物として含んでいてもよい。これら不純物と
してはZn,Al,Cr,Co,Mn,Pb,Sn,Cu,Ti,Si,B,N,S,P,cl,K,N
a,Mg,Ca,Ba,In,C,Fe,V,W,Niなどがある。
には、Mn酸化物(Mnとして)5mg/m2以上含有すればよい
が、Mn皮膜量が500mg/m2を越えると化成処理皮膜の形成
が不十分となる。
500mg/m2以下である。
ん酸とMo酸化物、W酸化物、V酸化物の1種又は2種以
上を1000mg/m2以下(P,Mo,W,Vとして)混在させるもの
であるが、このようにすることによりMn酸化物皮膜の構
造が均一化し、成膜性が向上して潤滑性を向上し、プレ
ス成形性が一層向上するものと認められる。しかし1000
mg/m2超になると化成処理性が劣化することがあり好ま
しくなく、下限は存在していればよい。
るが、このような酸化物皮膜の生成量としては、酸化物
皮膜中のZn量(片面当たり)として3〜500mg/m2とする
ものである。3mg/m2未満では効果がなく、又500mg/m2超
になると、電気抵抗が大となり、チップが軟化変形を生
じ易くなり、チップ寿命が短命になるので好ましくな
い。即ち溶接等においては、その加熱により、めっき金
属が溶融状態となり、次いで鋼板との合金化へと進行す
るが、先のめっき金属が溶融状態のとき電極チップと直
接接触すると、チップ組成の銅とめっき組成の亜鉛が選
択的に反応し、硬く脆い銅−亜鉛合金層を形成して、チ
ップが損耗し、電極チップ寿命を短命にすることにな
る。
成せしめた酸化物皮膜により、チップとの接触を断た
れ、めっき金属のチップとの直接接触による溶損等を防
止するとともに、さらに、溶融状態のめっき金属が鋼板
の鉄と合金化され、主として鉄−亜鉛合金となり、これ
が酸化物皮膜の亀裂部等を通じて、あるいは酸化物皮膜
と一緒に電極チップ先端部へ付着し、堆積してチップの
保護金属膜となり、理由は明確ではないが、溶接を継続
しても保護膜の厚み、形状等には変化がなく、常時良好
な溶接ができ、かつ、チップの損傷も防止できる。ここ
で、電極保護金属とは、めっき金属と地鉄との合金を主
体とするもので、平均濃度として、Fe:20〜60%、Zn:40
〜80%程度の場合が多いが、一般にFe濃度の高い方が好
ましく、特に、高濃度Zn部分が局部的に存在するような
場合は好ましくない。また、電極保護金属はめっき金属
の成分、Mn,Sなどの鋼板成分、およびCuなどの電極チッ
プの成分を含むことがある。
保つ効果を有するので、チップが同程度に軟化損傷した
場合でも、低電流で溶接ができ、チップ保護膜をチップ
先端表面の50%以上の面積に付着させると、電極チップ
寿命を大幅に延長することができる。すなわち、亜鉛め
っき表面に電極保護金属を付着させるZnOを主体とする
酸化物皮膜を生成せしめ、溶接熱によりめっき金属と鋼
板との合金を上記酸化物皮膜を通して、あるいは、酸化
物皮膜と一緒に該電極保護金属を電極チップへ付着させ
つつ溶接するものである。
記Zn酸化物と同様に溶接性改善効果が認められる。Mn−
Znの複合酸化物の電気抵抗がそれほど大きくならないこ
とによるものと推察している。
ば溶接性に影響を及ぼさない。
等を主体とする皮膜を亜鉛系めっき鋼板上に同時に形成
させることにより、プレス成形性と溶接性をともに向上
でき、化成処理も可能となる。
ンガン酸カリウム1〜70g/、硝酸亜鉛100〜800g/、
りん酸1〜60g/、Mo酸及びその塩類、W酸及びその塩
類、V酸及びその塩類をそれぞれ選択して用いるが、1
〜60g/で十分である。この他エッチング剤としては例
えば、硫酸、硝酸、過塩素酸等の1種又は2種以上を添
加することが有効である。
散布するか、又は水溶液中でめっき鋼板を陰極として電
解処理することにより確実に所望の酸化物皮膜を生成さ
せることができる。
中へめっき層及びめっき層中の合金金属の一部等がその
他酸化物として混入する。
(Fe:10%,Al:0.25%,残Zn),EC:電気亜鉛めっき鋼
板、GI:溶融亜鉛めっき鋼板(Al:0.3%,Fe:0.8%,Pb:0.
1%,残Zn),HA:半合金化溶融亜鉛めっき鋼板(Fe:5%,
Al:0.3%,残Zn),鋼板厚はいずれも0.8mmの普通鋼。
ビード肩R:1.0/3.0mm,摺動長:200mm,塗油:ノックスラ
スト530F40,1g/m2の条件で、面圧を100〜600kgfの間で
数点試験を行い、引き抜き加重を測定し、面圧と引き抜
き加重の傾きから摩擦係数を求めた。
方どうり脱脂、表面調整を行った後化成処理を行った。
化成処理皮膜の判定は、SEM(2次電子線像)により、
均一に皮膜が形成されているものは〇、部分的に皮膜形
成されているものは△、皮膜が形成されていないものは
×と判定した。
硝酸亜鉛100〜800g/、りん酸1〜60g/とMo酸、W
酸、V酸の1種又は2種以上を1〜60g/、エッチング
剤として硫酸5g/からなる水溶液中でめっき鋼板を陰
極として電解処理(5〜10A/dm2,1.0〜1.5秒)して酸化
物皮膜を生成させた。
が3.6mmを確保できる打点数 8)電極材質:Cu−Cr(一般に用いられているもの) 溶接は、めっき鋼板の片面を上、他面を下として、2枚
重ね合わせて連続打点数をとった。
(イオンプラズマ発光分析法)により行った。
板並以上に向上し、かつ化成処理皮膜も形成可能とする
ことができ、又溶接性をも向上することができる。これ
によって、従来より低コストで、またユーザーの工程に
おける負荷を低減でき、生産性を向上させることができ
るなどの優れた効果が奏せられる。
Claims (1)
- 【請求項1】Zn酸化物3〜500mg/m2(Znとして)、Mn酸
化物5〜500mg/m2(Mnとして)、りん酸とMo酸化物、W
酸化物、V酸化物の1種又は2種以上を1000mg/m2以下
(P,Mo,W,Vとして)及びその他酸化物からなる皮膜を表
面に被覆してなるプレス成形性、化成処理性、溶接性に
優れた亜鉛系めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2088692A JPH0713308B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | プレス成形性、化成処理性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2088692A JPH0713308B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | プレス成形性、化成処理性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03287784A JPH03287784A (ja) | 1991-12-18 |
| JPH0713308B2 true JPH0713308B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=13949897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2088692A Expired - Lifetime JPH0713308B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | プレス成形性、化成処理性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713308B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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| BR0313873B1 (pt) | 2003-04-18 | 2013-05-28 | chapas de aÇo galvanizadas por imersço a quente tendo excelente conformabilidade para prensagem e o mÉtodo para produÇço das mesmas. | |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6056436B2 (ja) * | 1981-10-15 | 1985-12-10 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性及び燐酸塩処理性に優れた表面処理鋼板 |
| JPS6063394A (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | Nippon Steel Corp | 溶接性に優れた亜鉛メツキ鋼板 |
| JPH0247270A (ja) * | 1988-08-08 | 1990-02-16 | Kawasaki Steel Corp | 塗膜の二次密着性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-04-03 JP JP2088692A patent/JPH0713308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03287784A (ja) | 1991-12-18 |
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