JPS61167545A - 高耐食性溶接可能塗装鋼板 - Google Patents
高耐食性溶接可能塗装鋼板Info
- Publication number
- JPS61167545A JPS61167545A JP16773385A JP16773385A JPS61167545A JP S61167545 A JPS61167545 A JP S61167545A JP 16773385 A JP16773385 A JP 16773385A JP 16773385 A JP16773385 A JP 16773385A JP S61167545 A JPS61167545 A JP S61167545A
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- JP
- Japan
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- zinc
- corrosion resistance
- corrosion
- plating
- steel plate
- 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.)
- Granted
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- Laminated Bodies (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気抵抗溶接ができる耐食性のすぐれた溶接可
能塗装鋼板に関するものである。
能塗装鋼板に関するものである。
近年融雪塩による自動車の腐食が問題化したのに対応し
て、自動車メーカーでは化成処理や塗装面での改善、構
造面での改善と併行して、表面処理鋼板の使用による耐
食性の向上対策を行っている。
て、自動車メーカーでは化成処理や塗装面での改善、構
造面での改善と併行して、表面処理鋼板の使用による耐
食性の向上対策を行っている。
自動車防錆用の表面処理鋼板としては、亜鉛ぬつき鋼板
あるいは亜鉛合金めっき鋼板等の金属めっき鋼板の他、
ジンクリンチ塗料を塗布した溶接可能塗装鋼板が使われ
ている。
あるいは亜鉛合金めっき鋼板等の金属めっき鋼板の他、
ジンクリンチ塗料を塗布した溶接可能塗装鋼板が使われ
ている。
ジンクリンチ塗料を塗布した塗装鋼板の場合、塗料中の
亜鉛末の含有量は、塗膜の加工密着性、溶接性、耐食性
を左右する。すなわち溶接性の点からは、亜鉛末含有量
が多い方が好ましいが、加工密着性は低下し、亜鉛末含
有量が約80重量%を超えると、ドアーやフェンダ−な
どに、プレス成形する際、塗膜が剥れたり、パウダリン
グと呼ばれる塗膜が、粉状に脱落する現象があられれ、
プレス作業性に支障が生じる。
亜鉛末の含有量は、塗膜の加工密着性、溶接性、耐食性
を左右する。すなわち溶接性の点からは、亜鉛末含有量
が多い方が好ましいが、加工密着性は低下し、亜鉛末含
有量が約80重量%を超えると、ドアーやフェンダ−な
どに、プレス成形する際、塗膜が剥れたり、パウダリン
グと呼ばれる塗膜が、粉状に脱落する現象があられれ、
プレス作業性に支障が生じる。
一方耐食性については、亜鉛末含有量が90重量%を超
えないと、犠牲防食効果を示さないことはよく知られて
いるが、90]i量%以上亜鉛末な含有させると、プレ
ス成形性の点で、全く実用件が損われる。
えないと、犠牲防食効果を示さないことはよく知られて
いるが、90]i量%以上亜鉛末な含有させると、プレ
ス成形性の点で、全く実用件が損われる。
このように亜鉛末塗料を塗布した溶接可能塗装鋼板では
、加工密着性、溶接性、耐食性のすべてを満足したもの
を得ることは難かしく、現状では、加工密着性にやや重
点を置いた製品が実用化されている。従って犠牲防食効
果が乏しく、塗膜に傷がついた場合や、切断面など鉄素
地が露出した箇所では、短期間に赤錆が発生するという
欠点をもっていた。
、加工密着性、溶接性、耐食性のすべてを満足したもの
を得ることは難かしく、現状では、加工密着性にやや重
点を置いた製品が実用化されている。従って犠牲防食効
果が乏しく、塗膜に傷がついた場合や、切断面など鉄素
地が露出した箇所では、短期間に赤錆が発生するという
欠点をもっていた。
この欠点を解消する方法として、本発明者らは、亜鉛め
っき鋼板に低含有量の亜鉛末を含有する塗料を塗布した
鋼板を提案した(特公昭54−11331号公報)。こ
の方法によって、亜鉛末塗装鋼板の有していた上記の問
題点を解決することが出来た。
っき鋼板に低含有量の亜鉛末を含有する塗料を塗布した
鋼板を提案した(特公昭54−11331号公報)。こ
の方法によって、亜鉛末塗装鋼板の有していた上記の問
題点を解決することが出来た。
しかし、更に詳細に該塗装鋼板の自動車部材としての特
性を調べていったところ、例えばドアのヘム加工部など
のように、常に水や塩類が溜っている部位に用いた場合
には、下層の亜鉛めっき層が選択的に腐食し、腐食生成
物が塗膜下に堆積するため、塗膜をふくれ上らせ、その
結果上層の塗膜を剥離せしめ、遂には防錆力を失うケー
スがあることを見出した。
性を調べていったところ、例えばドアのヘム加工部など
のように、常に水や塩類が溜っている部位に用いた場合
には、下層の亜鉛めっき層が選択的に腐食し、腐食生成
物が塗膜下に堆積するため、塗膜をふくれ上らせ、その
結果上層の塗膜を剥離せしめ、遂には防錆力を失うケー
スがあることを見出した。
この現象は、塩類を含んだ溶液中での亜鉛の溶 −解速
度が早いことで説明される。flJえば、 JIS−
Z−2731に規定されている塩水噴霧試験を行なうと
、亜鉛めっき層は約1i/rrt2・hrの異常に早い
速度で溶解することが知られているが、このような異常
に早い亜鉛めっき層の溶解が、塗膜のふくれ、剥離とそ
れに伴なう防錆力の喪失に連なっていると考えることが
できる。
度が早いことで説明される。flJえば、 JIS−
Z−2731に規定されている塩水噴霧試験を行なうと
、亜鉛めっき層は約1i/rrt2・hrの異常に早い
速度で溶解することが知られているが、このような異常
に早い亜鉛めっき層の溶解が、塗膜のふくれ、剥離とそ
れに伴なう防錆力の喪失に連なっていると考えることが
できる。
本発明者らは、亜鉛めっき鋼板を原板とした溶接可能塗
装鋼板のか\る欠点を解消するため、亜鉛めっきに代っ
て、腐食速度の小さな亜鉛合金めっきの適用を検討した
ところ、亜鉛合金めっき鋼板を原板にした溶接可能塗装
鋼板の耐食性は、亜鉛めっき鋼板を原板とした溶接可能
塗装鋼板の耐食性と比較し、単に亜鉛合金めっき鋼板と
、亜鉛めっき鋼板の耐食性向上比率とは、比較できない
程飛躍的に性能が向上することを見出し、本発明を完成
するに到った。
装鋼板のか\る欠点を解消するため、亜鉛めっきに代っ
て、腐食速度の小さな亜鉛合金めっきの適用を検討した
ところ、亜鉛合金めっき鋼板を原板にした溶接可能塗装
鋼板の耐食性は、亜鉛めっき鋼板を原板とした溶接可能
塗装鋼板の耐食性と比較し、単に亜鉛合金めっき鋼板と
、亜鉛めっき鋼板の耐食性向上比率とは、比較できない
程飛躍的に性能が向上することを見出し、本発明を完成
するに到った。
すなわち本発明は、亜鉛合金めっき鋼板を原板とし、こ
れに亜鉛末と硬質導電性粉末を含んだ溶接可能塗料を塗
布した耐食性のすぐれた溶接可能塗装鋼板を提供するも
のである。
れに亜鉛末と硬質導電性粉末を含んだ溶接可能塗料を塗
布した耐食性のすぐれた溶接可能塗装鋼板を提供するも
のである。
亜鉛合金めっき鋼板に塗布すべき溶接可能塗料について
述べると、公知のジンクリンチ塗料では前にも述べたよ
うに、亜鉛末等の含有量に対し、加工密着性と溶接性に
背反現象が見られるので、本発明に好ましい塗料として
、本発明者らの発明による亜鉛末と、硬質の導電性粉末
を併用含有し、必要により更に少量のアルミニウム、グ
ラファイト、スズ、マグネシウム、カーボンなどの粉末
を含有させた溶接可能塗料が使用できる。
述べると、公知のジンクリンチ塗料では前にも述べたよ
うに、亜鉛末等の含有量に対し、加工密着性と溶接性に
背反現象が見られるので、本発明に好ましい塗料として
、本発明者らの発明による亜鉛末と、硬質の導電性粉末
を併用含有し、必要により更に少量のアルミニウム、グ
ラファイト、スズ、マグネシウム、カーボンなどの粉末
を含有させた溶接可能塗料が使用できる。
ここで言う硬質の導電性粉末とは鉄、ニッケル、コバル
ト、マンガン、クロムの粉末およびこレラを含む合金の
粉末、およびチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナ
ジウム、ニオブ、タンタル、クロム、タングステン、モ
17ブデンおよびこれらの混合物の炭化物粉末から選ば
れた1種または2種以上の粉末のことで、これを亜鉛末
に併用することによって、亜鉛末単独系に比べ、少ない
全金属含有量で同等の溶接性かえられ、したがって加工
密着性がすぐれるという特徴がえられる。
ト、マンガン、クロムの粉末およびこレラを含む合金の
粉末、およびチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナ
ジウム、ニオブ、タンタル、クロム、タングステン、モ
17ブデンおよびこれらの混合物の炭化物粉末から選ば
れた1種または2種以上の粉末のことで、これを亜鉛末
に併用することによって、亜鉛末単独系に比べ、少ない
全金属含有量で同等の溶接性かえられ、したがって加工
密着性がすぐれるという特徴がえられる。
硬質導電性粉末を併用した溶接可能塗料における亜鉛粉
末の含有量は、塗料全不揮発分に対して、耐食性の点か
ら5重量%以上、好ましくは30重量%以上必要である
。また硬質導電性粉末の含有量は、主として溶接性の観
点から決められるべきもので、全導電性粉末の含有量、
硬質導電性粉末の種類によっても左右されるので、−概
には言えないが、炭化物系統の粉末の場合、5重量%以
上、金属粉末の場合20重量%以上で効果が顕著になる
。もちろん第三成分として、アルミニウム、スズ、カー
ボン、グラファイト、マグネシウムなどの粉末を添加す
ることも、通電性、耐食性の点で効果がある。
末の含有量は、塗料全不揮発分に対して、耐食性の点か
ら5重量%以上、好ましくは30重量%以上必要である
。また硬質導電性粉末の含有量は、主として溶接性の観
点から決められるべきもので、全導電性粉末の含有量、
硬質導電性粉末の種類によっても左右されるので、−概
には言えないが、炭化物系統の粉末の場合、5重量%以
上、金属粉末の場合20重量%以上で効果が顕著になる
。もちろん第三成分として、アルミニウム、スズ、カー
ボン、グラファイト、マグネシウムなどの粉末を添加す
ることも、通電性、耐食性の点で効果がある。
本発明で用いられる亜鉛合金めっき鋼板は、亜鉛をベー
スにニッケルを3〜20重量%含む合金、あるいはさら
にコバルトを3重量%以下含んだ合金を、197m2以
上めっきした鋼板である。ここで言う合金とは、必ずし
も亜鉛、ニッケル、コバルトの金属間化合物や固溶体に
限られる必要はなく、ニッケル、コバルトを金属状態、
あるいは酸化物その他の化合物として包含しためつきを
も含むものである。
スにニッケルを3〜20重量%含む合金、あるいはさら
にコバルトを3重量%以下含んだ合金を、197m2以
上めっきした鋼板である。ここで言う合金とは、必ずし
も亜鉛、ニッケル、コバルトの金属間化合物や固溶体に
限られる必要はなく、ニッケル、コバルトを金属状態、
あるいは酸化物その他の化合物として包含しためつきを
も含むものである。
亜鉛・ニッケル合金めっき鋼板、亜鉛・ニッケル・コバ
ルト合金めっき鋼板の耐食性について、本発明者らが塩
水噴霧試験で調べた結果によると、これら合金めっき中
のニッケル含有量が3重量%を超えると、耐食性向上効
果があられれ、それ以降ニッケルの含有量の増加にとも
なって、耐食性は一段と向上し、ニッケル5重量%では
、亜鉛めっき鋼板の約2倍、15重量%では約4倍の耐
食性がえられる。更にニッケル含有量を増やすと、めっ
きの腐食速度そのものは更に小さくなるが、犠牲防食効
果がなくなり、傷付部や切断端面から赤錆が発生するよ
うになる。
ルト合金めっき鋼板の耐食性について、本発明者らが塩
水噴霧試験で調べた結果によると、これら合金めっき中
のニッケル含有量が3重量%を超えると、耐食性向上効
果があられれ、それ以降ニッケルの含有量の増加にとも
なって、耐食性は一段と向上し、ニッケル5重量%では
、亜鉛めっき鋼板の約2倍、15重量%では約4倍の耐
食性がえられる。更にニッケル含有量を増やすと、めっ
きの腐食速度そのものは更に小さくなるが、犠牲防食効
果がなくなり、傷付部や切断端面から赤錆が発生するよ
うになる。
一方コバルトは、少量の添加から耐食性向上効果が見ら
れ、3重量%で約1割程度腐食速度を減少させる。しか
し、3重量%を超えて添加しても、それ以上の大巾な耐
食性向上効果はなく、コスト高になる上に、めっき作業
自身も困難になるので、適正なコバルト含有量は3%重
量%以下である。
れ、3重量%で約1割程度腐食速度を減少させる。しか
し、3重量%を超えて添加しても、それ以上の大巾な耐
食性向上効果はなく、コスト高になる上に、めっき作業
自身も困難になるので、適正なコバルト含有量は3%重
量%以下である。
一方、このような亜鉛・ニッケル合金めっき鋼板、亜鉛
・ニッケル・コバルト合金めっき鋼板の上に、亜鉛末・
硬質導電性粉末混合系の溶接可能塗料を塗布し、同様に
亜鉛めっき鋼板上に塗布した鋼板と比較して耐食性を調
べたところ、その耐食性向上効果は、合金めっき鋼板の
亜鉛めっき鋼板に比しての耐食性向上効果とは、比べも
のにならない程大きな、極めて驚くべき効果であること
がわかった。
・ニッケル・コバルト合金めっき鋼板の上に、亜鉛末・
硬質導電性粉末混合系の溶接可能塗料を塗布し、同様に
亜鉛めっき鋼板上に塗布した鋼板と比較して耐食性を調
べたところ、その耐食性向上効果は、合金めっき鋼板の
亜鉛めっき鋼板に比しての耐食性向上効果とは、比べも
のにならない程大きな、極めて驚くべき効果であること
がわかった。
例えばめっき量2097m2の亜鉛めっき鋼板と、同一
めっき量のニッケルを、重量で15%含む亜鉛・ニッケ
ル合金めっき鋼板に、亜鉛末を40重量%、ステンレス
粉末を35重量%含むエポキン系溶接可能塗料を、10
μ塗布、焼付硬化し、塩水噴霧試験によって耐食性を調
べたところ、切断端面から亜鉛めっき鋼板を原板にした
場合は、24時間後にすでに巾10mmのふくれが発生
した。
めっき量のニッケルを、重量で15%含む亜鉛・ニッケ
ル合金めっき鋼板に、亜鉛末を40重量%、ステンレス
粉末を35重量%含むエポキン系溶接可能塗料を、10
μ塗布、焼付硬化し、塩水噴霧試験によって耐食性を調
べたところ、切断端面から亜鉛めっき鋼板を原板にした
場合は、24時間後にすでに巾10mmのふくれが発生
した。
一方前述の合金めっき鋼板を原板にした場合、240時
間でも全くふくれの発生がなく、白錆の発生もごくわず
かであった。また、同様に鋼板素地まで傷をつけた部分
についても、亜鉛めっき鋼板を原板にした場合、500
時間で白錆や、ふくれが発生していたのに比べ、合金め
っき鋼板を原板にした場合は、4000時間でもふくれ
や白錆の発生が見られなかった。
間でも全くふくれの発生がなく、白錆の発生もごくわず
かであった。また、同様に鋼板素地まで傷をつけた部分
についても、亜鉛めっき鋼板を原板にした場合、500
時間で白錆や、ふくれが発生していたのに比べ、合金め
っき鋼板を原板にした場合は、4000時間でもふくれ
や白錆の発生が見られなかった。
このように本発明の鋼板は、単なる合金めっきによる耐
食性向上効果だけからは、予測することの出来ない程、
飛躍的な耐食性の向上を示すことが特長である。
食性向上効果だけからは、予測することの出来ない程、
飛躍的な耐食性の向上を示すことが特長である。
また、合金めっき中のニッケル含有量についても、合金
めっき単独では15重量%を超えると、犠牲防食効果が
不足するのに比べ、本発明の場合には、20重量%まで
は犠牲防食効果が認められる。これも本発明の特徴であ
る。
めっき単独では15重量%を超えると、犠牲防食効果が
不足するのに比べ、本発明の場合には、20重量%まで
は犠牲防食効果が認められる。これも本発明の特徴であ
る。
これは塗膜中の亜鉛が、めっき層の溶解と同時に溶解し
、実質的にNj含有量の少ないZn−Ni腐食生成物を
形成し、これがめつき層表面を安定的に覆うためと推定
される。
、実質的にNj含有量の少ないZn−Ni腐食生成物を
形成し、これがめつき層表面を安定的に覆うためと推定
される。
本発明の合金めっきと、塗膜による複合皮膜鋼板が、驚
異的な高耐食性を示す理由として、次の2つが挙げられ
る。その第一は、亜鉛めっきと、合金めっきの腐食電位
のちがいである。塗膜中の亜鉛は元来卑な電位を示すが
、これが腐食すると、腐食生成物である亜鉛の酸化物が
、亜鉛粉末を覆い、これが塗料ビヒクルで保持固定され
るため、亜鉛粉末の電位は次第に貴の方向へ移動する。
異的な高耐食性を示す理由として、次の2つが挙げられ
る。その第一は、亜鉛めっきと、合金めっきの腐食電位
のちがいである。塗膜中の亜鉛は元来卑な電位を示すが
、これが腐食すると、腐食生成物である亜鉛の酸化物が
、亜鉛粉末を覆い、これが塗料ビヒクルで保持固定され
るため、亜鉛粉末の電位は次第に貴の方向へ移動する。
その結果下地のめつき層が亜鉛めっきの場合には、めっ
き層が最も卑な電位となり、鉄地/めつきのセルに加え
て、めつき/塗膜のセルが形成され、めっき層の溶解が
早まる。下地のめつき層が合金めっきの場合には、鉄地
/めつき、めつき/塗膜の電位差が、亜鉛めっきの場合
のそれらに比べ小さく、めっき層の腐食が小さくなる。
き層が最も卑な電位となり、鉄地/めつきのセルに加え
て、めつき/塗膜のセルが形成され、めっき層の溶解が
早まる。下地のめつき層が合金めっきの場合には、鉄地
/めつき、めつき/塗膜の電位差が、亜鉛めっきの場合
のそれらに比べ小さく、めっき層の腐食が小さくなる。
また、めっき層が腐食することによって生じるニッケル
、コバルトイオンは、亜鉛のm食生成vrtを酸素還元
反応抑制効果のあるZn(OH)2の形態に安定化させ
る効果をもっており、しかもこの腐食抑制効果のある腐
食生成物が、塗膜により捕捉されるため、腐食系外に流
出することなく、長期間めっき層を覆うため、腐食が抑
制される。これが本発明の鋼板が、驚異的な高耐食性を
示す第2の理由である。
、コバルトイオンは、亜鉛のm食生成vrtを酸素還元
反応抑制効果のあるZn(OH)2の形態に安定化させ
る効果をもっており、しかもこの腐食抑制効果のある腐
食生成物が、塗膜により捕捉されるため、腐食系外に流
出することなく、長期間めっき層を覆うため、腐食が抑
制される。これが本発明の鋼板が、驚異的な高耐食性を
示す第2の理由である。
本発明において合金めっきの厚さ、塗膜の厚さは、要求
される製品の品質と価格から選択されるべきであるが、
めっきの効果が発揮されるためには、最低1ji/m2
以上、好ましくは397m2以上のめっきが必要である
。また塗膜も3μ以上あることが好ましい。
される製品の品質と価格から選択されるべきであるが、
めっきの効果が発揮されるためには、最低1ji/m2
以上、好ましくは397m2以上のめっきが必要である
。また塗膜も3μ以上あることが好ましい。
本発明においても、塗膜の密着牲、耐食性を向上する目
的で、リン酸塩処理、クロメート処理、酸化皮膜処理な
ど、通常塗装前処理として行なわれる処理を行うことが
できるのは当然で絞る。
的で、リン酸塩処理、クロメート処理、酸化皮膜処理な
ど、通常塗装前処理として行なわれる処理を行うことが
できるのは当然で絞る。
以下本発明の特徴を更に明らかにするため実施例を第1
表にまとめて示す。なお塗料用樹脂は、日本油脂(株)
製プレカラー用エポキシワニスを用い、焼付は250℃
×50秒で行なった。
表にまとめて示す。なお塗料用樹脂は、日本油脂(株)
製プレカラー用エポキシワニスを用い、焼付は250℃
×50秒で行なった。
以上詳述した通り、本発明による連装鋼板は、加工性、
耐食性及び溶接性に優れており、その工業的効果は大で
ある。
耐食性及び溶接性に優れており、その工業的効果は大で
ある。
Claims (1)
- 亜鉛を主成分とし、3〜20重量%のニッケルを含む合
金、あるいは3〜20重量%のニッケルと3重量%以下
のコバルトを含む合金をめつきした鋼板に、鉄、ニッケ
ル、コバルト、マンガン、クロムおよびこれらの合金、
チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオ
ブ、タンタル、クロム、タングステン、モリブデン、お
よびこれらの混合物の炭化物のうちから選ばれた1種ま
たは2種以上の粉末と、全塗料不揮発分に対して、5重
量%以上の亜鉛粉末を含んだ塗料を塗布したことを特徴
とする高耐食性溶接可能塗装鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16773385A JPS61167545A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 高耐食性溶接可能塗装鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16773385A JPS61167545A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 高耐食性溶接可能塗装鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61167545A true JPS61167545A (ja) | 1986-07-29 |
| JPS6220024B2 JPS6220024B2 (ja) | 1987-05-02 |
Family
ID=15855134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16773385A Granted JPS61167545A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 高耐食性溶接可能塗装鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61167545A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001234315A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Nippon Steel Corp | 耐食性と成形性に優れ電気抵抗溶接が可能な塗装鋼板 |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP16773385A patent/JPS61167545A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001234315A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Nippon Steel Corp | 耐食性と成形性に優れ電気抵抗溶接が可能な塗装鋼板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6220024B2 (ja) | 1987-05-02 |
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