JPS6256594A - Zn−Ni合金電気めつき鋼板の製造方法 - Google Patents

Zn−Ni合金電気めつき鋼板の製造方法

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JPS6256594A
JPS6256594A JP19520685A JP19520685A JPS6256594A JP S6256594 A JPS6256594 A JP S6256594A JP 19520685 A JP19520685 A JP 19520685A JP 19520685 A JP19520685 A JP 19520685A JP S6256594 A JPS6256594 A JP S6256594A
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JP
Japan
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concentration
plating solution
alloy
steel sheet
plating
Prior art date
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Pending
Application number
JP19520685A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Kotegawa
小手川 純一
Yasusuke Irie
入江 泰佑
Koichi Watanabe
幸一 渡辺
Kazusada Miura
三浦 一完
Tomoshi Fukuda
福田 智志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Nisshin Steel Co Ltd
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Publication of JPS6256594A publication Critical patent/JPS6256594A/ja
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は亜鉛およびニッケルを含む硫酸系酸性めっき該
を用いて鋼板にZn−旧合金を高電流密度で電気めっき
する際、めっき液中のFe’“濃度とFe”十濃度とを
別個に規制することによりめっき層の耐食性と耐パウダ
リング性とを改善するZn−Ni合金電気めっき鋼板の
製造方法に関する。
(従来技術) Zn−Ni合金電気めっき鋼板の工業的生産は鋼板にア
ルカリ脱脂、酸洗などの前処理を施した後、亜鉛および
ニッケルを含む硫酸系酸性めっき液に浸漬して、Zn−
旧合金を連続的に電気めっきする方法により通常行なわ
れている。この方法でZn −Ni合金めっき鋼板を製
造する場合、鉄分などの不純物が含まれていないめっき
液で、Ni含有率10〜16%のγ相のめっきを施すと
、めっき層は微細で均一な結晶粒になるので・、耐食性
に優れた製品を製造するとかできる。
しかし上記方法で連続生産を続けて行くと、鋼板やめっ
き槽内付帯装置類のめっき液と接触する部分が酸性めっ
き液により溶解されるため、鉄分がめつき液中に溶出さ
れ、次第にM積されてゆく。
この鉄分は大部分Fe2+となってめっb液中に蓄積さ
れるが、その一部は不溶性陽極近傍て・さらにFe”→
Fe”+e−のように酸化されて、Fe3÷となって蓄
積されてゆく。
めっき液中にこのように鉄イオンがW 19されてゆく
と、次第に影響があられれ、陰極電流効率の低下、コン
ダクタ−ロールの腐食ある〜1はめつき層の耐食性低下
などをきたすといわれている・例えば耐食性への影響は
、特公昭60−26336号公報によれば、めっき液中
の鉄イオンが19/e以上になると、耐食性が低下し、
しかもその影響はFe%よりFe3+の方が大きいとさ
れている。
一方特開昭59−31889号公報によれば、めっき液
中の鉄イオンが1,59iを越えると、耐食性は低下す
るが、その低下程度はFe2+またはFes+の単独添
加あるいは複合添加により調査してみても差異はないと
されている。
(発明が解決しようとする問題点) 従来このようにめっき液中に蓄積されてくる鉄イオンの
管理はFe汁、Fe”十に関係なく全Fe量で管理して
いたが、全Fe量で管理してゆくと、高電流密度でめっ
きした場合、めっき層の耐食性のみならず、加工性、と
くに耐パウダリング性も低下するという問題があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らはこの原因を追及すべく種々検討した結果、
その原因は、高電流密度めっきでのめつき層組成に及ぼ
す影響がFe’+とFe3+とでは異なるためであるこ
とが判明した。
そこで本発明者らはFe2+とF e ”の濃度を種々
変えて、めっき層の耐食性、耐パウダリング性との関係
について実験を重ねた結果、めっき液中のFe24′濃
度を1091以下、Fe3+濃度を197C以下にすれ
ばよいことを見出だしたのである。すなわち本発明はZ
n−1合41.電気めっき鋼板の製造方法において、亜
鉛およびニッケルを含む硫酸系酸性めっき液を用いて、
鋼板にZn−Ni合金を高電流密度で電気めっきする際
、めっき液中のFe”濃度を1097e以下、Fe’◆
濃度を19/C以下にすることにより耐食性、耐パウダ
リング性を改善したのである。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明者らは高電流密度でのめっき層および嗣パウダリ
ング性低下原因を追及すべ(、Fe”+およびFe”十
を含有するZn−Ni合金めっき液で、それらの含有呈
、電流密度を種々変えてFeζおよびF e ”の影響
を調査したところ第1〜4図のような結果かえられた。
すなわち第1図、第2図は電流密度によるめっき液中F
e2′−濃度とめっき層中のFeまたはN1含有率との
関係を示したものであるが、めっき層中のFe含有率は
、第1図に示すように、めっき液中のFe2“濃度の増
加に伴って増加する。しかしめつき層中のNi含有率は
、第2図に示すように、めっき液中のFe2+濃度が1
09/8までほとんど変化せず、J、09/eを越える
と、逆に急激に減少しでしまう。これらのFe含有率増
加お上びN1含有率の減少は電流密度を高くする程その
割合が大きくなる。
また第3図、第4図は電流密度によるめっき液中Fe3
÷濃度とめっき層中のFeまたはNi含有率との関係を
示したものであるが、Fe”十の場合もめっき層中のF
e含有率は、第3図に示すように、めっ外液中のFe”
71i度の増加に伴って増加する。しかしその増加程度
はFe’+濃度増加程には大きくはない。
一方めっきJ−中のNi含有率はFe2“濃度増加の場
合と異なり、第4図に示すように、めっき液中のFes
+濃度が59/Cまでほとんど変化しないが、59/e
を越えると、逆に若干増加するようになる。
またこれらのFeおよびN1含有率の増加は電流密度が
高くなって6、Fe’“濃度増加の場合程その割合は大
きくない。
このようにFe”とFe”十とではめっき層組成に及ぼ
す影響が異なり、その影響の差は高電流密度程大きくな
ることが判明した。またp e2+の場合は109/C
を越えると、めっき層組成に着しい影”1を及ぼし、F
 e ”の場合は59/Cを越えると、幾分めっき層組
成に影響を及(rすことが判明した。
そこでFe”;濃度が109/gより高いめっき液でめ
っきしたZn−Ni合金めっき鋼板について、そのめっ
き層の結晶形態を顕′4を鏡で詳細に観察してみると、
F2−が混入しないめっき液でめっきしたものには見ら
れない粒状の粗大化した結晶粒が弱部的に認められた。
そしてこの傾向はめっき液中のFe’+濃度が高くなる
程、また開−Fe2+濃度でも電流密度が高くなる程著
しくなっていた。この粒状の粗大化した結晶粒はさらに
詳細に調査してみると、その部位でFe、!:Niとが
多く偏析していた。
このことから粒状の粗大化した結晶粒の部位ではFeと
Niとをベースとする合金層が形成されているらのと推
定された。
また上記めっき鋼板の耐食性を、IIS Z 2371
に糸長した塩水噴霧試験により調査してみると、第5図
に示すように、Fe2+濃度が109/(!、以下のめ
っき液でめっきしたものに比べて表面に赤錆が5%発生
するまでの時間が短く、耐食性性能は劣っていた。
さらにめっき鋼板の重要な品質性能の1種である加工性
を円筒深絞り試験で調査してみたところ、第6図に示す
ように、パウダリングが顕著に発生した。
一力Fe3+濃度が597eより高いめっき液でめつぎ
したZn  Ni合金めっき鋼板について、上記同様に
して、めっき層の結晶形態、耐食性および加工性を調査
したが、めっき層にはクラックが無数発生し、そのクラ
ンクの部分にFeとNiの偏析が認められ、耐食性も劣
るものであった。しかし加工によるパウダリングは認め
られなかった。
そこでめっき鋼板の調査をFe3+濃度の低いめっき液
でめっきしたものまでさがの1よってみたが、上記状想
はFe”濃度が197e近いめっき液でめっきしたもの
まで認められた。しかし19/C以Fの濃度でめっきし
rこものには認められなかった。
以上のことから耐食性、耐バッグリング性に優れたZn
−Ni合金電気めっき鋼板を製造rるには、めっき液中
のFe2+濃度を1097e、以下、Fe”濃度を19
/C以下にする必要があることが判明したのである。
以下実施例により本発明を説明する。
(実施例) 水平式の連続電気めりき装置を使用して、冷延鋼板にア
ルカリ脱脂、酸洗などの前処理を従来条件と同一条件で
施した後、Zn5O,” 71201339 /9 、
 N15O,・61202639 /8、Na2Sシフ
 1Pi、Feイオン濃度が第1表に示すめっき液に浸
漬してZn−Ni合金の電気めっきを施し、Zn−Ni
合金電気めっき鋼板を製造した。
製造後得られためっき鋼板のめっき層表面を走査電子顕
微鏡で1察して、結晶粒の形態を調査するとともに、E
DXによりめっ’/(1中のFez Ni5Znの均一
分布性、とくにFeとNiの偏析有無を調査した。
まためっき鋼板をJIS Z 2371に準拠した塩水
噴n?J、験に供し、耐食性を赤錆が全表面の5%発生
するまでの時間により調査した。
さらにめっき鋼板に円筒深絞り加工を施して、円筒g5
側面をセロテープ剥離し、めっき層の耐パウダリング性
を調査した6酎バツグリング性調査の判定は次の基準に
より行った。
◎ 良好 ○ はとんどパラブリング発生なし Δ パラブリング発生中程度 × 著しくバウグリング発生 第1表に示すごと<、Zn−Ni合金めっきの際、Fe
”4度を109i以下、Fe”751度を197C以下
にしためっき液でめっきしたものは、電流密度を120
^/ d m 2と高くしても、めっき外観、耐食性お
よびめっき層の耐パウダリング性はともにFe2+およ
びFe計ン農度がそれぞれ109/ellおよび19/
e、@!のめっき液でめっきしたものより優れている。
またクラックの発生、そのクラック部に生じるFe、 
Niの偏析もない。
なお実施例1〜20と21〜28の比較より明らかなよ
うにFe叶とFe”十とは単独、共存の場合でも濃度を
本発明のようにすればめっき層組成に及ぼす影響は変わ
らない。
(効果) 以上のごとく、本発明によれば、不可避的にFeが混入
してくるZn  Ni合金めっき液で高電流密度で電気
めっきしても耐食性、耐バッグリング性に優れたZn−
Ni合金電気めっき鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は電流密度によるめっき液中のFe2+濃度とめ
つき層中のFe含有率の関係を示すグラフであり、第2
図は電流密度によるめっき液中のFe24濃度とめっき
層中のNi含有率の関係を示すグラフである。 第3図は電流密度によるめっき液中のFe3+濃度とめ
っき層中のFe含有率の関係を示すグラブであり、第4
図は電流密度によるめつき液中のFe3+濃度とめっき
層中のNi含有率の関係を示すグラフである。 第5図は鉄イオンが混入したZn  Ni合金めっき液
で電気めっきしたZn−旧舎金めつぎ鋼板を塩水噴霧試
験して、5%赤錆が発生するまでの時間を鉄イオン濃度
との関係においてプロットしたものである。 第6図は鉄イオンが混入したZn  Ni合金めっき液
で電気めっきしたZn−Ni合金めっき鋼板を円筒深絞
り試験して、日前側面に発生しためっき層バラブリング
状想を鉄イオン濃度との関係においてプロットしたもの
である。 第1図 第2図 めっき液中p e 2 + g度(η)第  3  図 めつき液中Fe3+濃度(9な) 第  4  図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)亜鉛およびニッケルを含む硫酸系酸性めっき液を
    用いて、鋼板にZn−Ni合金を高電流密度で電気めっ
    きする際、めっき液中のFe^2^+濃度を10g/l
    以下、Fe^3^+濃度を1g/l以下にすることを特
    徴とするZn−Ni合金電気めっき鋼板の製造方法。
  2. (2)Fe^2^+濃度とFe^3^+濃度との合計を
    1.5g/l以上にすることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載のZn−Ni合金電気めっき鋼板の製造
    方法。
JP19520685A 1985-09-04 1985-09-04 Zn−Ni合金電気めつき鋼板の製造方法 Pending JPS6256594A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0428896A (ja) * 1990-05-23 1992-01-31 Nippon Steel Corp 連続電気メッキ方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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