JPS6033897B2 - 耐食性の優れた鉛−錫合金メツキ鋼板の製造法 - Google Patents

耐食性の優れた鉛−錫合金メツキ鋼板の製造法

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JPS6033897B2
JPS6033897B2 JP21208382A JP21208382A JPS6033897B2 JP S6033897 B2 JPS6033897 B2 JP S6033897B2 JP 21208382 A JP21208382 A JP 21208382A JP 21208382 A JP21208382 A JP 21208382A JP S6033897 B2 JPS6033897 B2 JP S6033897B2
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和広 田野
実 藤永
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉛−錫合金メッキ鋼板の製造法に関するもので
ある。
鋼板に鉛と錫の合金を熔融メッキした表面処理鋼板は、
すぐれた耐食性、加工性、ハンダ性などの特性をいかし
て、自動車用のガソリンタンク、ラジエーターなど我々
の身近なところで多く使用されている。
しかしながら鉛−錫合金メッキ鋼板は、鉛が鉄と反応し
にくく比較的酸化され易いために、ロール、高圧気体等
メッキ絞り方法でメッキ付着量を調整する際ピンホール
がいまいま発生する問題があった。また鉛−錫合金メッ
キ鋼板は軟質な金属であるが故、運搬時あるいはプレス
加工時地鉄に達する傷が付けられ易い欠点があった。こ
のようにピンホールが発生しあるいは傷が付けられた鉛
−錫合金メッキ鋼板は、腐食環境によって赤錆を発生し
、防蝕効果が著しく低減される問題があった。最近この
問題を解決したものとして、鋼板にNi,Coあるいは
これらの合金を下地メッキした鉛−錫合金メッキ鋼板が
多く市販され使用されている。
このようなNi等下地メッキの鉛−錫合金メッキ鋼板は
、電解脱脂し酸洗し水洗された冷延鋼板をNiメッキ等
下地処理した後水洗し、乾式または湿式のフラックス法
により鉛−錫合金溶融裕中に浸債する工程で製造されて
いる。このようにして製造された鉛−錫合金メッキ鋼板
は、著しく耐食性の優れたもので、使用上何ら支障を期
たすものでない。さらに本発明者らは、一層すぐれた耐
食性が安定して得られる鉛n錫合金メッキ鋼板の製造法
を探求することを目的に多くの実験を試みた結果、Ni
,Co,又はこれらの合金の下地メッキを施した鋼板を
、塩酸酸洗して、水洗または稀桜塩処理を施した湿潤状
態で、鉛−錫合金の溶融メッキすると、所要目的の鋼板
が製造できることを知見した。
本発明はこの知見に基づいて構成したものである。すな
わちその要旨は、表面、清浄化された鋼板表面にNi,
Co,及びこれらの合金を電気メッキし、水洗し、塩酸
酸洗処理した後の湿潤状態、あるいはさらに水洗し、さ
らにまた水洗後、塩化物を含有する水溶液で処理した後
の湿潤状態で溶融鉛−錫合金メッキすることを特徴とす
る耐食性の優れた鉛−錫合金メッキ鋼板の製造法である
。以下本発明について詳細に説明する。
通常の冷間圧延製造工程を経て製造された冷延鋼板を、
電解脱指し酸洗し水洗する通常の表面清浄工程を経た後
、Ni,Co,又はこれらの合金メッキを施す。
Ni電気メッキは、NiS04・7比○,NiC12,
日3803で構成される〆ッキ浴等一般に使用される電
解メッキ格でメッキする。又、同様にCo電気メッキ或
いはNi−Co合金メッキについても同様に、CoC1
2・母日20,N比CI,日3B03或いはCOS04
・7日20,NiS04・7日20,NjC12,日3
B03等で構成される一般に使用される電解メッキ格で
メッキされる。而して、Ni,Co,又はこれらの合金
の電気メッキ層の厚みは、ピンホールの減少による耐食
性の向上と加工性、経済性の点から0.01〜1仏、好
ましくは0.03〜0.5仏の範囲が使用される。この
ようにして、Ni,Co,或いはこれらの合金が下地被
覆処理された鋼板は水洗してから塩酸酸洗して、水洗ま
たは塩化物を含有する水溶液で処理した後、鉛−錫合金
溶融メッキされる。
この塩酸酸洗は、Niメッキ等の下地電気メッキ後水洗
中又はその後に下地メッキ層の表面層に生成する酸化物
、水酸化物等のメッキ層表面の反応性を阻害する生成膜
を溶解除去するものである。即ち、Niメッキ等の下地
電気メッキ後、メッキ格の電解タンクからの持ち出しを
少なくすると共に、メッキ層表面に付着したメッキ格が
溶融鉛−錫合金〆ッキ浴に持ち込まれるのを防止するた
めに、メッキ後にメッキ俗のロール絞り等による払拭処
理及び水洗処理が施される。この水洗処理中或いは水洗
処理後溶融鉛−錫合金メッキ裕中に浸潰される迄の間に
、Niメッキ層等の下地電気メッキ層表面に酸化物、水
酸化物等が生成されるこの酸化物、水酸化物等が下地電
気メッキ層表面に生成されると、溶融鉛−錫合金メッキ
裕中のSnとの反応が阻害され、Ni,Co,Nj−C
o合金とSnとの反応により生成される合金層の生成量
が少なく、又その均一繊密性に劣り、合金属のピンホー
ル生成量が増加する傾向にある。従って、この下地電気
メッキ、水洗後の塩酸酸洗により、下地電気メッキ層の
表面の酸化物、水酸化物を除去することによって、メッ
キ層表面が活性化され溶融鉛−錫合金メッキ裕中の錫と
の反応性増加により、下地メッキ層とSnとの合金層生
成反応が促進され、合金層の生成量及び均一、繊密性が
増し、合金層のピンホールが減少する。
而して、この場合の塩酸酸洗の条件は、塩酸濃度0.1
〜30%(好ましくは0.5〜10%)、液温常温〜9
5o0(好ましくは40oo〜8000)、処理時間0
.1〜10秒、(好ましくは0.3〜3秒)の酸洗条件
での処理が好ましい。特に塩酸濃度については、0.1
%未満では本発明の目的とするNi下地電気メッキ層表
面の活性化処理に対して充分な効果が小さく、また30
%をこえるとその効果が飽和する傾向にある。又酸洗温
度についても規定するものではないが、温度が960を
こえると酸洗俗の蒸気発生、酸洗槽の損傷の点で好まし
くない。処理時間は0.1秒禾満では下地メッキ層表面
の活性化効果が小さく、1の砂をこえると下地メッキ層
のピンホール部からの鉄の熔解が増加する傾向にある。
これら上記の塩酸酸洗処理後、下地電気メッキ層表面に
該塩酸水溶液が残存する湿潤状態或いは塩酸水溶液をロ
ール絞り等の払拭処理を行ない水洗した後の湿潤状態又
は水洗後塩酸、塩化亜鉛等の塩素イオンを含有する水溶
液で処理した後の湿潤状態で、溶融鉛−錫合金メッキ俗
に導入し、鉛−錫合金メッキを施す。
この場合、溶融鉛−錫合金メッキは、メッキ裕面特に鋼
板導入部にフラックス(一般的には、塩化亜鉛を主体と
するフラックス、ZnC12,ZnC12一NACI系
,ZnC12−NaCI系のフラックス)を浮遊せしめ
た湿式フラックス法で行なわれる。そのために、メッキ
俗への導入部で下地電気メッキ層とフラツクスとの反応
を活発に行なわしめることが、ピンホールの少ない鉛−
鉄合金メッキを得るために必要であり、鋼板表面が水溶
液で湿潤されて水溶液を有することにより、メッキ裕導
入部でフラックスと水溶液の反応が活発に行なわれ、フ
ラックスによる表面清浄化作用を活発に行なわしめるこ
とができる。
従って、本発明では塩酸酸洗後、水溶液で下地電気メッ
キ層表面が湿潤状態で溶融鉛−錫合金メッキ格に導入さ
れることが重要である。
さらに、〆ッキ浴に導入される直前において鋼板は、溶
融鉛−錫メッキが通常300〜400o0の温度で行な
われるため、メッキ俗からの放熱で加熱される。従って
、塩酸酸洗によって活性化された下地電気メッキ層がメ
ッキ格に導入される直前に、この加熱によって酸化され
るのを防止するために、溶融鉛−錫メッキ俗に導入され
る迄、水溶液で下地電気メッキ被覆層が保護されること
が重要である。この水溶液としては、塩酸酸洗後の水洗
による水、塩酸酸洗の表面残存水溶液、塩酸酸洗が終っ
てから新たに供給される塩化物(例えば、ZnC12,
HC1,NaCI等)を含有する水溶液のいずれでも良
く、これら水溶液の湿潤状態で溶融鉛一錫合金メッキ俗
に導入することが必要である。ここで、新たに供給する
水溶液は塩化物に限定したのは、湿式フラックスとして
一般に使用されるフラックスが塩化物であり、しかもこ
のフラツクスと混合する水溶液中に他の成分(例えばS
04−2等)が多く混合しているとフラックスの老化が
促進されるので、混在物の少ない塩化物を使用すること
が必要である。特に、下地電気メッキ層・表面を塩酸酸
洗後ロール絞り等による塩酸溶液の払拭処理後、塩酸酸
洗溶液より濃度の低い塩酸水溶液を下地電気メッキ層・
表面に供給して湿潤状態で溶融鉛−錫合金メッキ俗に導
入することが、塩酸酸洗水溶液の酸洗槽からの持ち出し
を少なくし、鋼板に供給する水溶液を塩酸濃度の少ない
溶液が使用でき、鋼板がメッキ格に導入される前に板温
が上昇しても塩酸による下地電気メッキ層・表面の活性
化作用を活用できる等、作用効果、経済性の点から最も
望ましい。以上のような処理をされた下地電気メッキ層
を有する鋼板は、溶融鉛−錫合金〆ッキ浴中に浸潰され
、ロール、高圧気体等の払拭操作により所定のメッキ量
に調整しつつメッキされる。
上記のような本発明法で製造された溶融鉛−錫合金メッ
キ鋼板は、下地電気メッキ層・表面が著しく活性化され
た状態でメッキ裕中のSnとの反応性が増加することに
よって、下地電気メッキ層とSnとの合金層、Ni−S
n系合金層、Co−Sn系合金層Ni−Co−Sn系合
金層の生成量が増加し、又合金層の均一繊密性の向上に
よる合金層のピンホール減少によって、溶融鉛−錫合金
メッキ鋼板の耐食性が著しく向上する。次に本発明の実
施例について説明する。
実施例 1 脱脂、酸洗により表面清浄化された0.8柳の冷延鋼板
に300夕/そNiS04・7日20−30多/とNi
C12−30夕/夕日3803俗を用いて電流密度10
A/dめで厚さ0.1仏のNiメッキを施した。
次いで、ロール絞り、水洗後に1%HCI水溶液中で温
度70ooで1秒間の塩酸酸洗処理を行ない、ロール絞
り後、0.5%HCI水溶液をスプレィで吹きつけてN
iメッキ層・表面を湿潤状態に保持しつつ、40%のZ
nC12水溶液をフラックスとして浮遊せしめた溶融P
b−8%Sn〆ッキ浴に360qoで7秒間浸潰して、
高圧気体絞り法によりメッキ量片面当り60夕/枕から
なる溶融鉛−錫合金メッキ鋼板を得た。又、比較例とし
て、同一条件でNiメッキ、水洗後溶融鉛−錫メッキを
行ないほぼ同一付着量のメッキ鋼板を得、比較例1とし
た。実施例 2 脱脂、酸洗により、表面清浄化された1.0柳の冷延鋼
板に、240夕/クCoC12・細20‐40夕/そN
RCI−15夕/そ日3B03俗を用いて、電流密度2
0A/dめで厚さ0.05仏のCoメッキを施した。
次いで、ロール絞り、水洗後に3%HCI水溶液中で常
温、3秒間の塩酸酸洗処理、水洗後水洗溶液で湿潤状態
に保持しつつ、30%ZnC12一10%NaCI系水
溶液をフラックスとして浮遊せしめた溶融Pb−12%
Snメッキ俗に350qoで5秒間浸潰して、高圧気体
絞り法によりメッキ量片面当り45夕/わからなる溶融
鉛−錫合金メッキ鋼板を得た。又、比較例として、同一
条件でCoメッキ、水洗後溶融鉛−錫メッキを行ない、
ほぼ同一付着量のメッキ鋼板を得、比較例2とした。実
施例 3 脱脂、酸洗により、表面清浄化された1.2肋の冷延鋼
板に、200夕/そNjCl2・紺20−150夕/そ
CoCi2・紺20−30夕/そ日3B03俗を用いて
、電流密度7.5A/dめで厚さ0.5払のNi−Co
合金メッキを施した。
次いで、ロール絞り、水洗後に8%HCI水溶液中で温
度5000で0.5秒間の塩酸酸洗処理を行ない、ロー
ル絞り、水洗後に1%のZnC12水溶液をスプレィで
吹きつけてNi−Coメッキ層・表面を湿潤状態に保持
しつつ、35%ZnC12−5%SnC12孫水溶液を
フラックスとして浮遊せしめた溶融Pb−5%Snメッ
キ格に3800○で3.5秒間浸潰して、高圧気体絞り
法によりメッキ量片面当り37.5夕/あの熔融鉛−錫
合金メッキ鋼板を得た。
又、比較例として、同一条件でNi−Coメッキ、水洗
後に熔融鉛−錫メッキを行ない、ほぼ同一付着量のメッ
キ鋼板を得、比較例3とした。実施例 4脱脂、酸洗に
より表面清浄化された0.7肋の冷延鋼板に、120夕
/クNiS04・7日20−150夕/そNiC12一
45夕/夕日3803俗を用いて電流密度1松/d〆で
厚さ0.15仏のNiメッキを施した。
次いで、ロール絞り、水洗後に1.5%HCI水溶液中
で温度80つ○で0.5秒間の塩酸酸洗処理を行ない、
そのまま該塩酸水溶液の残査でNiメッキ層表面を湿潤
状態に保持しつつ、50%のZnC12水溶液をフラツ
クスとして浮遊せしめた溶融Pb−7%Snメッキ格に
36000で8秒間浸潰して、高圧気体絞り法によりメ
ッキ量片面当り55夕/力からなる溶融鉛−錫合金メッ
キ鋼板を得た。又、比較例として、同一条件でNiメッ
キ、水洗後に溶融鉛−錫メッキを行ない、ほぼ同一付着
量のメッキ鋼板を得、比較例4とした。本発明の方法で
得られた溶融鉛−錫合金メッキ鋼板及び比較例で得られ
た溶融鉛−錫合金メッキ鋼板について、各々第1図に合
金層のSn含有量の分析結果、第2図に合金層とSnと
のカップル電流値の測定結果を示す様に、実施例はメッ
キ裕中のSnとの反応性の増加により合金層の生成量が
多く、又その合金層はピンホールが少なく均一繊密性に
すぐれている。
第1図は本発明の方法による製品の合金層中のSn含有
量を示し、合金層中のSn含有量測定法は5%NaOH
水溶液中でメッキ層のみを電解剥離して合金層を露出さ
せ、その面の表面からEPMAでSMQの強度を求めた
第2図は本発明の方法による製品の合金層のピンホール
試験結果を示す。Sn金属とターンメタルを剥離した合
金層(Nj−Sn,Co−Sn,Ni−Co−Sn系合
金層)の間のカップル電流値をトマトジュース溶液中で
測定することにより、合金層のピンホール部のFe(S
n金属、合金層、ピンホール部のFeのうち最も電位的
に卑)とSn金属(前記のうち、最電位的に直)の間の
電流値でピンホール発生数の代表値として測定した。そ
の結果、第1表に塩水噴霧試験(JIS2371)によ
る平板及び加工後の耐食性試験結果を示すように、本発
明の方法による溶融鉛−錫合金メッキ鋼板の耐食性は格
段にすぐれている。第1表 本発明方法にょる製品の塩水噴霧試験 (S.S.T)による耐食性 注1.◎.・・著しく良好 〇..‐比較的良好△・・
・やや劣る ×.・・著しく劣る2.※・・・ブラン
ク径500×50仇のより、絞り深さ12功奴 200
×200肌の平底形状に角筒絞り
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法による製品の合金層中のSn含有
量を示し、第2図は本発明方法による製品の合金層のピ
ンホール試験結果を示す。 茅l図 多Z図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 表面清浄化された鋼板表面にNi,Co,及びこれ
    らの合金を電気メツキし水洗し塩酸酸洗処理した後の湿
    潤状態あるいはさらに水洗しさらにまた水洗後塩化物を
    含有する水溶液で処理した後の湿潤状態で、溶融鉛−錫
    合金メツキすることを特徴とする耐食性のすぐれた鉛−
    錫合金メツキ鋼板の製造法。
JP21208382A 1982-12-04 1982-12-04 耐食性の優れた鉛−錫合金メツキ鋼板の製造法 Expired JPS6033897B2 (ja)

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JP6260413B2 (ja) * 2014-04-01 2018-01-17 新日鐵住金株式会社 錫亜鉛めっき鋼板とその製造方法

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