JPS60184687A - 溶接缶用表面処理鋼板の製造方法 - Google Patents

溶接缶用表面処理鋼板の製造方法

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JPS60184687A
JPS60184687A JP3928484A JP3928484A JPS60184687A JP S60184687 A JPS60184687 A JP S60184687A JP 3928484 A JP3928484 A JP 3928484A JP 3928484 A JP3928484 A JP 3928484A JP S60184687 A JPS60184687 A JP S60184687A
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JP
Japan
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steel sheet
nickel
layer
corrosion resistance
plating
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JP3928484A
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Makoto Himeno
姫野 誠
Fumio Kokado
古角 文雄
Katsuto Kawamura
勝人 河村
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、安価で耐食性の優れた溶接缶用表面処理鋼板
の製造方法に関するものである。
缶詰用容器のうちいわゆるスリーピース缶としては、従
来ブリキを用いた半111接合缶およびティンフリース
チール(TF、S)を用いた接着缶がt流であったが、
銅ワイヤーを電極に用いた高速缶胴溶接機の開発以降、
これを用いたいわゆる溶接缶の使用比率が拡大しつつあ
る。これは、半II+接合缶にあっては高価な純錫半相
を用いなければならず、またFIII 濡れ性の確保の
ために錫めっきの伺RMtをいわゆる# 25 (2、
8g/m’、メツき厚さ約0.41Lm)より少なくで
きないという欠点を有し、一方TFSを用いた接着缶は
殺菌のための加熱処理条件の厳しい内容物に対しては破
胴のおそれがあって不利なためである。
溶接缶用の表面処理鋼板として、従来の#25ブリキで
あれば問題なく使用できるが、価格および省資源の観点
より薄r1(=Iぶりきを適用しようとした場合、耐食
性の劣化か問題となる。一方、TFSはめっき層の電気
抵抗が高く、溶接時にスパンタを発生するため、溶接缶
への適用は不ii1能である。
f、V Ll、 4・jぶりきの耐食性を改善して安価
な溶接缶用表面処理鋼板を11Lる方法として先に開示
した技術に、特開昭57−200592がある。該開示
技術は、鋼板表面にニッケルめっきを行なったのちに、
加熱処理によりニッケル拡散層を形成させ、この1−に
錫めっきを施し、さらにリフロー処理を行うものであり
、鋼板表面に形成された被覆率が高くまた電気化学的に
m食f’lの改良されたニッケル拡散層およびその1一
層に形成された鉄−錫合金層の高い緻密性、均質性によ
って、優れた耐食+1を得ることを特徴とする。
木発明者らは、1.記開示技術による溶接缶用表面処理
鋼板の耐食性をさらに向−1,させることを11的とし
て検11・1を弔ねた結果、以下のような知見をtワて
本発明に至った。
上記開示技術では、実施例に示されるようにニッケルめ
っき後の加熱拡散処理を焼鈍工程と兼ねることを前提と
しているが、この方法によった場合、鋼板の材質(調質
度)および表面組上を使+1’+ 目的に応じて調整す
るための調質圧延を、ニッケル拡散処理(すなわち焼鈍
)二1.程ののちに行うことが必要である。本発明者ら
はニッケルめっきおよび焼鈍拡散処理ののちに、この調
質圧延を行った場合、鋼板表゛層に形成されたニッケル
拡散層の連続性が損なわれることに着目し、あらかじめ
焼鈍、調質圧延を施された鋼板にニッケルめっきおよび
加熱拡散処理を行い、これに錫めっき、リフロー処理を
施すことにより、前記開示技術によった場合に比して著
しく優れた耐食性が得られることを知見し、本発明に至
ったものである。
すなわち、本発明はあらかじめ焼鈍および調質圧延を施
し、この鋼板の表面に、0.001〜0.05ルmのニ
ッケルめっきを施し、非酸化性雰囲気中での加熱処理に
より鋼板表面にニッケル拡Ii&、層を形成させ、次い
で0.01〜0.2gmの錫めっきを施し、さらに該錫
めっき層の加熱溶融処理を行うことを特徴とする溶接缶
用表面処理21)1杉又の製造方法を提供するものであ
る。
本発明はまた。あらかしめ焼鈍および調質圧延を施し、
この鋼板の表面に、0.0’01〜0.05gmのニッ
ケルめっきを施し、Jlil’l化性雰囲気中ての加熱
処理により弁1板表面にニッケル拡散層を形成させ、次
いで0.01〜0.2μmの錫めっきを施し、さらに該
錫めっき層の加熱溶融処理を行い、この後に前記錫めっ
き層の」一層に、片面\し1り金属クロム換算で5〜2
0mg/m’のクロム酸化物層もしくは金属クロム層と
クロム酸化物層を形成させることを41r徴とする溶接
缶用表面処理鋼板の製造方法を提供するものである。
以F本発明の詳細な説明する。
ニッケルめっきを行ったのちの加熱処理によって?lI
られるニッケル拡散層は第1に鋼板の表面電位を錫に近
刊けることにより、錫めっき欠陥部での腐食電流を小さ
くして、耐食性を向上させる作用を有する。第2の作用
として、錫めっき、リフロー処理後に形成される錫−鉄
合金を緻密でかつ均一なものとすることによる耐食性向
]−効果を有する。これらの作用により錫めっき(−1
着借を少なくしても優れた耐食性を示す溶接缶用表面処
理鋼板力<11tられるが、ニッケル拡散のための加熱
処理を通常の焼鈍工程と兼ねた場合、その次に施される
調質圧延においてニッケル拡散層の連続性が損なわれ、
耐食性向上効果が小さくなる。
本発明は、あらかじめ焼鈍、調質圧延を施された鋼板に
ニッケルめっきおよび非酸化性雰囲気中での加熱拡散処
理を行うことによって、欠陥のない連続性の高いニッケ
ル拡散層を形成させ、その1一層に錫めっきおよびリフ
ロー処理を行うことを最大の特徴とし、これによりニッ
ケルめっき拡散処理後に調質圧延を行った場合に比して
数段優れた耐食性が得られるものである。
本発明において、鋼板表面に施すニッケルめっきの厚さ
を0.001〜0.05gmに限定する理由は、0.0
0L舊m未満では拡散処理後の鋼板表面電位変化および
錫・鉄合金の緻密化による耐食性向1−効果が顕著でな
く、また0、05p−m超ではこれらの効果が飽和し、
経済的に不利となるためである。
ニッケルめっき後のJ1酸化性雰11r気中での加熱拡
11に処理は、約600 ’C以Fの温爪で数秒から数
分の範囲で、原板の材質特性の劣化がほとんど存い範囲
でおこなわれることが望ましい。
ニッケルめっき拡散処理の次に行われる錫めっきの厚さ
をO,O1’gm以1−に限定する理由は、0.01g
m未満では、二・ンケル拡散処理されたド地をもってし
ても耐食性が不1−分となり、また溶接性の点からも0
.01μm以1.は不ii)欠なためである。また、錫
めっき厚さの1−限0.2μmは、これに以1−にめっ
き厚みを増しても耐食性の向1−効果が飽和し、経済的
なデメリットが大きくなることから、没定したものであ
る。
才だ、錫めっき後に錫めっき層の加熱溶融処理を行うの
は、鋼素地とめっき層の境界部に緻密な鉄−錫系合金層
を形成させることにより耐食性向に効果、および加熱溶
融時にめっき表面に形成される酸化錫層による塗装性向
上効果を得るために不Ilf欠なためである。
以−Lに述べた溶接缶用表面処理鋼板の最上層に、さら
に片面当り金属クロム換算昂で5〜20mg/rrfの
クロム酸化物層あるいは金属クロム層とクロム酸化物層
を設けることは、塗装後嗣食性において著しい向上効果
をもたらす。クロム付着部のド限5IIIg/m’は塗
装後耐食性向上効果の点から定められ、一方上限20m
g/rrfはこれを超えた場合、溶接時にスバ・ンタ現
象を引き起こし、溶接缶用表面処理鋼板としての適合性
を欠くためである。 なお、錫めっきの下地処理として
ニッケルめっきを行い加熱拡散処理を施す先行技術とし
ては特公昭54−20940などもあるが、ニッケルめ
っきおよびその加熱拡散処理を調質圧延ののちにあらた
めて行うことを特徴とする本発明技術は、これらの先行
技術と構成を異にする全く新しい技術である。
なお、本発明におけるニッケルめっきの方?j菖錫めっ
きの方法、クロメ−−1−’:9の化学処理の方法の各
々については特に規定する必要なく、従来既知のいかな
る方法を採用してもよい。
以ト、本発明の実施例について説明する。
〈実施例1〉 アルミキルト゛連鋳鋼を熱間ノ[延、酸洗、冷111t
 IE延延後均熱条ヂ1680 ’CX 30秒の連続
焼鈍、圧F−1に1.5%の調γ′I圧延を施し、めっ
き原板Aをfllた。めっき原板へに0.Ol、mのニ
ッケルめ一つきを施したのち、N2+10%H2雰囲気
中、550°cX30秒間の加熱拡ii&処理をQ■イ
、めっき原板Bをi′1だ。一方、冷間圧延後、0.0
11trHの二ンケルめっきを71ったのち、均熱条件
680℃×30秒の連続焼鈍、用トー率1.5%の調質
ハ、延を行い、めっき原板Cを?IIた。
めっきj5:」板A、B、Cそれぞれに0.1JLmの
錫めっきを施し、加熱溶融処理後、11而当り5mg/
 nfの金属クロJ・層〉金jIJSクロム換9−ら1
で5mgのクロム酸化物層とからなる化学処理皮IIり
を形成させて、試才ID、E、Fをfljた。
また比較のため、めっき原板Bに錫めっきを行ったのち
、加熱溶融処理を行わずに同様の化学処理を施して、試
料Gを得た。
試料D−Gおよび#25ぶりき、TFSについて、耐食
性および溶接性を調べた結果を第1表に示す。耐食性は
、塗装後に40’0の0.1重!iI%クエン酸水溶液
に浸漬し、錆が発生するまでの時間で評価した6また溶
接性は溶接速度5oIIllIllinで、I・分な溶
接強度の得られる下限電流値にかける中位長さ当りのス
パッタ発生数で評価した。
第 1 表 第1表に示されるように、ニッケル拡散処理後に調質圧
延された比較試料Fの耐食性は従来の#25ぶりさと同
等もしくは若干劣るのに対し1本発明試料Eは#25ぶ
りきに比しても著しく優れた耐食性を示す。また、錫め
っき後リフローを施していない比較試料Gは、本発明試
料Eに比して耐食性が劣る。なお溶接性は、TFS以外
は問題ない。
〈実施例2〉 実施例1のめっき原板A(すなわち焼鈍、調質圧延法の
もの)に種々の厚さのニッケルめっきを施したのち、5
50″C×30秒の加熱拡散処理を施し、次いで、実施
例1と同様の錫めっき、リフローおよび化学処理を施し
て、耐食性への影響を調べた。耐食性試験方法は実施例
1と同様である。
第1図に示すとおり、ニッケルめっき厚さ0゜ootu
■以上で著しい耐食性の改良効果が得られるが、0.0
5μmを超えるとその効果はほぼ飽和する。
εC52表に示す通り1本発明方法によるものは、耐食
性、溶接性共に優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ニッケルめっき厚さと鈷発生時間の関係を示
したグラフである。 J 臣 虻 第1図 ニッケルめっお1さOI)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)あらかじめ焼鈍および調質圧延を施し、この鋼板
    の表面に、O、0(jl−0、051Lmのニッケルめ
    っきを施17、−II 1ma化性雰囲気中での加熱処
    理により銅板表面にニッケル拡散層を形成させ、次いで
    0.O1〜0.2gmの錫めっきを施し、ざらに該錫め
    っき層の加熱溶融処理を行うことを4.¥徴とする溶接
    缶用表面処理鋼板の製造方D、。
  2. (2)あらかしめ焼鈍および調質J(、延を施し、この
    鋼板の表面に、0.001〜0.05μmのニッケルめ
    っきを施し、)1酸化性雰囲気中での加熱処理により鋼
    板表面にニッケル拡融層を形成さけ1次いで0.01−
    0.21Lmo′)錫めっきを施し、さらに該錫めっき
    層の加熱溶融処理を行い、この後に前記録めっき層のL
    層に、片面当り金属クロト換17て5〜20 mg /
     nfのクロム酸化物層もしくは金属クロム層とクロム
    酸化物層を形成させることを特徴とする溶接缶用表面処
    理鋼板の製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62139899A (ja) * 1985-12-12 1987-06-23 Kawasaki Steel Corp 塗装密着性および塗装後耐食性の優れた表面処理鋼板
JPS63277794A (ja) * 1987-05-08 1988-11-15 Nippon Steel Corp 塗料密着性に優れたSn系多層めっき鋼板の製造法
US4910096A (en) * 1987-08-10 1990-03-20 Hille & Muller Cold-rolled steel strip with electrodeposited nickel coating exhibiting a great diffusion depth
JPH02153094A (ja) * 1988-12-02 1990-06-12 Nippon Steel Corp 電気抵抗シーム溶接性、耐食性及び塗装性能に優れた溶接缶用素材の製造法
US5500290A (en) * 1993-06-29 1996-03-19 Nkk Corporation Surface treated steel sheet
JP2007203682A (ja) * 2006-02-06 2007-08-16 Micro Kk エアタイト式筆記具

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