JPH0765218B2 - クロメート処理を施した亜鉛−クロム系電気めっき鋼板 - Google Patents

クロメート処理を施した亜鉛−クロム系電気めっき鋼板

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JPH0765218B2
JPH0765218B2 JP63001187A JP118788A JPH0765218B2 JP H0765218 B2 JPH0765218 B2 JP H0765218B2 JP 63001187 A JP63001187 A JP 63001187A JP 118788 A JP118788 A JP 118788A JP H0765218 B2 JPH0765218 B2 JP H0765218B2
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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、自動車、家電、建材等に使用される耐食性に
優れた亜鉛−クロム系電気めっき鋼板、特にクロメート
処理を施してなる電気めっき鋼板に関するものである。
［従来の技術］ 亜鉛めっきまたは亜鉛系合金めっき鋼板は、その優れた
耐食性が評価され、自動車、家電製品、屋外機器、建材
等に汎用されている。しかしその耐食性も十分ではな
く、亜鉛系めっき鋼板にクロメート処理を行う防錆鋼板
を種々開発されてきた。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、この従来の防錆鋼板のいずれもその耐食性は、
下地のめっき層に負うところが大きく、上層のクロメー
ト層もミクロ的に均一ではないため、その欠陥部やさら
にまた、プレス加工後のクラック部や疵部から腐食が広
がり、その耐食性は十分ではなかった。
本発明は上記問題点を解決し、耐食性を飛跳的に向上さ
せた電気めっき鋼板を提供するものである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、クロメート処理め
っき鋼板において、下層がCr5〜40％含有する亜鉛−ク
ロム系めっき層からなり、表層がクロメート皮膜からな
ることを特徴とするクロメート処理を施した亜鉛−クロ
ム系電気めっき鋼板である。
［作用］ 先ず、Zn−Crめっき層の特徴について述べる。Crは、Zn
と共析することによって不働態化せず、活性状態を維持
しつつ、Znとともに鋼素地に対する犠牲防食作用に加担
する。更にCrの腐食生成物が難溶性であり、腐食が進行
している局部に保持皮膜を沈積するので耐食性が極めて
高くなる。
ゆえに、Zn−Crめっき層の上層にあらかじめ保護皮膜と
なるクロメート層を形成させることによって、その耐食
性は相乗作用により極めて高いものとなる。
即ち、腐食環境に曝されると、クロメート層の欠陥を通
じて下地のめっき層が先ず腐食を受ける。従来のめっき
では、めっき層の腐食物が保護膜とならないで、この欠
陥部を機転に腐食が拡大され、最終的には鋼素地が腐食
を受け赤錆が発錆する。
Crの腐食生成物は、沈積してバリアーとなり、いわゆる
錆詰り作用によって、水、酸素、塩素イオン等の腐食因
子の侵入を防止するので腐食の進行を妨げるのである。
プレス等によって加工を施した成形品では、鋼素地まで
貫通した亀裂が既に入っており、従来のクロメート処理
めっき鋼板では、クロメート層のバリアー効果が減殺さ
れることが致命的欠陥であった。Zn−Crめっき層は、こ
のような亀裂内部にも保護皮膜を沈積して腐食を停止さ
せる作用を有するのである。この作用は従来からクロメ
ート処理めっき鋼板の下地めっき層として使用されてい
たZn、Zn−Ni、Zn−Feめっき層では期待できないもので
ある。
Zn−Crめっき層のCr含有量は、５〜40％が好ましい。５
％未満ではCrによる耐食性向上効果は若干認められるも
のの、十分ではない。40％を越えると、Crの耐食性向上
効果はあるが、加工時にめっき層が剥離し易くなる傾向
が現われ、実用上は不適である。
なおZn、Cr以外に、Fe、Ni、Co、Mn、Sn、Sb、Al、Mo、
Ｗ、Ti、Si、Cu、Na、Mg、Ｐ、Ｏ、Ｃ、等が少量含有さ
れていても、本質的に本発明の効果は変らないものであ
る。めっき付着量としては、５〜50g/m2が適当である。
めっき層の上に施されるクロメート層は、Zn−Crめっき
層が、Cr+6および／またはCr+3からなる酸性処理液との
反応性は比較的高いので、従来から公知の塗布型クロメ
ート処理、反応型クロメート処理および電解型クロメー
ト処理等はいずれも適用できる。
塗布型、反応型クロメート処理としてはCr+6、Cr+3の他
に無機コロイド類を添加するもの、りん酸等の酸類、ふ
っ化物類を添加するもの、あるいは水溶性ないしエマル
ジョン型の有機樹脂を添加するものが適用できる。
例えば、りん酸、ふっ化物を含む処理液としては、クロ
ム酸30g/、りん酸10g/、ふっ化チタンカリ4g/、
ふっ化ナトリウム0.5g/、シリカを含む処理液として
は、クロム酸50g/、うち３価のクロム40％、SiO2 100
g/がある。無機コロイド類としては、例えばSiO2、Al
2O3、TiO2、ZrO等のコロイド類、またはモリブデン酸、
タングステン酸、バナジン酸等の酸素酸およびその塩
類、またはめっきのZnと反応して難溶性塩をつくるりん
酸、ポリりん酸などのりん酸類、または加水分解などの
反応により難溶性塩をつくるケイふっ化物、チタンふっ
化物、りん酸塩などを１種類以上含むのものである。こ
れらコロイド類は、クロメート皮膜中に少量の６価のク
ロムを固定するうえで有効である。これら無機コロイド
類の添加量は添加物の種類によってことなるが、例えば
りん酸塩では１−200g/,SiO2では１−800g/であ
る。
なお場合によっては、アクリル樹脂等のクロメートに安
定に混合可能な有機樹脂を添加してもよい。
電解クロメート処理としては、クロム酸に加えて硫酸、
りん酸、ハロゲンイオン等を添加するもの、あるいは／
およびSiO2、Al2O3等の無機コロイド類を添加するも
の、Zn、Co、Mg等のカチオンを添加するものも適用でき
る。通常陰極電解を施すが、陽極電解、交番電解を付加
することもできる。
クロメート層の皮膜層は、クロムとして５〜500mg/m2が
適当である。5mg/m2未満では耐食性改善効果が不十分で
あり、500mg/m2を越えると溶接性が悪化し、実用上好ま
しくない。
［実施例］ 本発明の実施例を比較例ととも表１に挙げる。
注１） めっき条件 Zn2+イオン56g/、Cr3+イオン44g/、Na+イオン15g/
を硫酸塩として建浴、ポリエチレングリコール（分子
量1500）を1g/添加したpH＝2.0、50℃のめっき浴を用
いて、冷延鋼板にめっき液流速60m/分、電流密度100A/d
m2で表１に示す実施例１のめっき鋼板を製造した。他の
実施例はそれぞれ条件を変えてCr含有量を変化させた。
なお、比較例のZn−Ni、Zn−Feめっきは周知の条件でめ
っきを施した。
注２） クロメート処理条件 （ａ）塗布型クロメート クロム酸50g/うちCr3+40％、SiO2コロイド100g/か
らなる処理液にめっき板を浸漬、エアーワイプ法で塗布
し、100℃、１分で乾燥した。クロメートの付着量は処
理液の希釈率とエアーワイプにより調節した。
（ｂ）反応型クロメート クロム酸50g/、りん酸10g/、NaF0.5g/、K2TiF64g
/からなる処理液をめっき板にロールコーターで塗布
し、60℃で乾燥した。クロメートの付着量は処理液の希
釈率とロールコーターで調節した。
（ｃ）電解型クロメート ケロム酸50g/、硫酸0.4g/、りん酸20g/、炭酸亜
鉛11g/からなる処理液中3A/dm2でめっき板に陰極電解
し、水洗、乾燥した。クロメートの付着量はクーロン量
で調節した。
注３） 耐食性 JIS Z 2371に準拠した塩水噴霧試験で赤錆２％発生する
までの時間。
注４） 加工後耐食性 試験片を10％引張り加工した後、JIS Z 2371に準拠した
塩水噴霧試験をし、赤錆２％発生するまでの時間。
［発明の効果］ 以上説明したごとく本発明は、従来のクロメート処理鋼
板の問題点であった耐食性を飛躍的に向上させることが
でき、高い耐食性を必要とする自動車、家電製品をはじ
め屋内外機器や建材などに広く利用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 元宏 愛知県東海市東海町５―３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 新井 勝利 愛知県東海市東海町５―３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】クロメート処理めっき鋼板において、下層
    がCr5〜40％含有する亜鉛−クロム系めっき層からな
    り、表層がクロメート皮膜からなることを特徴とするク
    ロメート処理を施した亜鉛−クロム系電気めっき鋼板。
JP63001187A 1987-03-31 1988-01-08 クロメート処理を施した亜鉛−クロム系電気めっき鋼板 Expired - Fee Related JPH0765218B2 (ja)

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