JPS63143283A

JPS63143283A - 鋼材の溶融塩電解めつき方法

Info

Publication number: JPS63143283A
Application number: JP28987686A
Authority: JP
Inventors: Junichi Uchida; 淳一内田; Atsuyoshi Shibuya; 澁谷　敦義; Toshio Nakamori; 中森　俊夫; Hirohisa Seto; 瀬戸　宏久; Toshio Taguchi; 田口　俊夫; Junkichi Yoneda; 米田　順吉
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-12-05
Filing date: 1986-12-05
Publication date: 1988-06-15
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0726231B2

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、鋼材の溶融塩電解めっき方法、特に、めっき
密着性に優れた熔融塩電解ＡＱめっき方法に関する。

（従来の技術）従来より、溶融塩電解めっきは鋼材へのアルミニウムめ
っきなどのめっき方法として知られてきたが、はとんど
実用化されることがなかった。それはＭＣ２２系混合？
８融塩中での電解めっきに先立ち鋼材（鋼帯、ｔｌＲ線
など）を予め適宜手段で処理して活性化する必要があっ
たためである。特に活性化のための表面酸化皮膜の完全
な除去は困難であって、その効率的な手段の開発が望ま
れている。

一方、溶融塩電解めっき浴は水分が混入すると容易に劣
化してしまうため、めっきラインにおける水分の管理は
めっき雰囲気の管理とともに厳重にしなければならない
。

そこで、まず、酸化皮膜の除去という点からアルカリ脱
脂に続いて酸洗そして水洗を行い、次いでこの水洗工程
に続いて乾燥工程を経て鋼材を乾燥させる必要がある。

しかし、大気中で高い温度（例：１８０℃）で加熱・乾
燥すると、その後行われる溶融塩電解めっきのめっき密
着性が著しく低下してしまう。

従来にあっては、このように、脱脂、酸洗そして水先等
の湿式の前処理を施し、水膜の付着した鋼材に溶融塩電
解めっきを施す場合、鋼材の乾燥、予熱条件すらも十分
に明確にされておらず、めっき密着性の悪いものができ
るのは避けられなかった。

（発明が解決しようとする問題点）そこで、そのようなめっき密着性の低下の原因について
種々検討を重ねたところ、鋼材の加熱乾燥時に鋼材表面
に酸化皮膜および酸素の吸着が生成してしまうからであ
ることを知った。

かかる酸化皮膜の生成および酸素の吸着を防止するには
、水洗後の鋼材乾燥を低い温度でおこない、また予熱工
程にあっても不活性ガス中で昇温する必要がある。しか
し、一方、一旦生成してしまった酸化皮膜は何らかの手
段で除去しなければならない。

この点について、溶融塩電解めっきに先立つ鋼材の活性
化処理として熔融塩浴中における陽極電解処理が本件特
許出顎人によって別途提案されている。被処理鋼材を陽
極として電解処理してその表面の溶解、活性化を促進さ
せるのである。

したがって、水洗後の乾燥条件によって鋼材表面酸化の
程度は様々に変化し、それに応じて陽極電解条件も変更
せざるを得す、面倒な操作を強いられた。

また、過度に酸化が生じた場合、陽極電解処理によって
酸化物を除去しようとすると、そのときの陽極電解には
膨大な電気量を必要とするため、生産性が著しく低下す
るばかりでなく、電解液溶出Ｆｅイオンによる汚染が著
しくなる。

ここに、本発明の目的は、湿式の前処理を施して、水膜
の付着した鋼板に溶融塩電解めっきを施すに当って、そ
の１ｉｉＩｖｉの乾燥、予熱条件を規定することによっ
て、めっき皮膜の品質の安定しためっき材の製造方法を
提供することである。

さらに本発明の別の目的は、溶融塩を用いて電気めっき
、特にＭ系の合金めっきを１５０〜２２０℃程度のＡｔ
２　Ｃ２、混合塩中で行うに当って、めっき皮膜の品質
を安定化し、浴寿命を伸ばすための手段を提供すること
である。

Ｃ問題点を解決するための手段）かくして、かかる目的を達成すべく、本発明者らは水洗
後の乾燥および／または予熱工程における乾燥・予熱条
件を種々検討していたところ、その必要かつ十分な加熱
・乾燥条件があることを知り、本発明を完成した。

ここに、本発明の要旨とするころは、鋼材の前洗浄工程
、水洗工程、乾燥工程、予熱工程、および所望により活
性化工程、そして溶融塩電解めっき工程から成る鋼材の
溶融塩電解めっき方法において、前記乾燥工程および／
または予熱工程における乾燥もしくは予熱をＨＣｌガス
含有雰囲気下で行うことを特徴とする、鋼材の熔融塩電
解めっき方法である。

本発明における上記Ｈｃ２ガス含有雰囲気は、例えば空
気中にＨＣｌガスを含有させたものでも、あるいは不活
性ガスにＨｃ２ガスを含有させたものであってもよいが
、その利益が発揮されるのは空気などのａＳ含有ガスに
ＨＣｌガスを配合するときである。

このようにして雰囲気調整をするのは、好ましくは前記
乾燥もしくは予熱が１００　’Ｃ超の温度で行われる場
合であり、そして特に加熱雰囲気が酸化性雰囲気の場合
である。したがって、通常は空気雰囲気にＨＧ２ガスを
配合する形態となる。

ＨＣｌガス濃度はσ、１％（体積）以上、好ましくは１
〜１０％（体積）である。

本発明における前洗浄工程はいわゆる脱脂、酸洗（電解
も含む）そして水洗等の前処理工程をいう。

また、めっき金属は代表的にはＡＱ及び鵠合金であるが
その他Ｔ’ｒ、Ｚｒ等が挙げられる。

（作用）ここで、本発明をさらに添付図面を参照しながら詳述す
る。

添付図面の第１図は、本発明にかかる方法を実施するた
めの鋼材の溶融塩電解ＡＱめっき装置の略式説明図であ
る。

図中、リコイラー１からの鋼帯２は前洗浄工程をなす脱
脂槽３、水洗槽４、および酸洗槽５を経て、そして水洗
工程をなす水洗槽６を経て、乾燥室７の乾燥工程に連続
して送られる。この乾燥室７においてまず、加熱ガス、
例えば加熱空気などを吹き付けられて、鋼帯２は加熱、
乾燥される。

好ましくば、この乾燥工程もＨｃｉ２ガス含有雰囲気下
で行われる。しかし、乾燥が１００℃以下で行なわれる
のであれば、必ずしもそのような雰囲気は必要としない
０次いで、鋼帯２は予熱工程に入り、シールロール８に
よって外部と遮断された調整雰囲気９中において加熱乾
燥される。この予熱工程の雰囲気も乾燥工程のそれと同
様にＨＣｌガス含有雰囲気としてもよく、場合によって
は乾燥工程と予熱工程とを同一のＨへガス含有雰囲気と
して一体的に連続化してもよい。もちろん、不活性雰囲
気であってもよい。次いで予熱された鋼帯２は同じ雰囲
気内において陽極電解槽１０内に送られ、そこで例えば
ＡＱ　Ｃ２３溶融塩電解浴中で陽極電解処理が行われる
。活性化工程である。符号１１は陽極電解用コンダクタ
−ロールを、符号１２はジンクロールを示す。

このようにして前処理された鋼帯２は隔室ロール１３を
経て不活性ガス雰囲気から出て、溶融塩電解めっき槽１
４に入り、所定のめっきが行われる。

なお、溶融塩電解めっき、例えば蔵の熔融塩電解めっき
それ自体はすでに公知であり、当業者には良く理解され
ているので、説明を簡単にするためにこれ以上の言及を
省略する。

ここに、すでに述べたように本発明の好適態様によれば
、大気中で行われる乾燥もしくは予熱処理は、鋼材の温
度、すなわち鋼材表面温度が１００℃超の場合にＨＣｌ
ガス含有雰囲気下で行われる。

すなわち、大気中での加熱温度が１００℃以下という低
温では酸化皮膜が形成されるのに時間を要するため、通
常の鋼材搬送速度では特に問題にならないが、１００℃
超の場合には容易に酸化皮膜が生成されるため上述のよ
うに加熱雰囲気を調整するのである。

かくして、本発明によれば、活性化工程における陽極電
解処理は必要かつ最少成行われれば良く、場合によって
は省略可能となり、そのため、連続処理も効率的に行わ
れるのである。

次に、本発明を実施例によってさらに説明する。

実施例１第１図に示すような装置による本発明方法の実施をシュ
ミレートするために、溶融塩専用のフローセル（ＳＬＩ
Ｓ３１６Ｌ　１りを作成した。このフローチャンネル内
に陽極として純度９９．８％のＭ板を設置した。処理鋼
材として５ｐｃｏ級０．８＋ａｍ厚軟鋼板を用い、第１
表に示す条件で、溶融塩浴中で電気めっきを行い、本発
明を実施した。

第１表めワきすべき鋼板の前処理は、５％オルソ硅酸ナトリウ
ム溶液中で鋼板試料を陽極としてｔｏ　Ａ／ｄ１１！で
１５５電解洗浄した後、水洗、その後、１０％■α水溶
液で２０Ｓ間酸洗を行った。このようにして前処理済み
の鋼板は、次いで水洗工程において再び水洗し該鋼板を
常温のエアーブロアーで大部分の水膜を除去した。その
俊速やかに、ＨＣｌガス濃度が調節可能な赤外線加熱器
にセットして、大気雰囲気中で１２０〜２００℃に加熱
した。昇温速度は５℃であった。加熱終了後、これ以上
の酸化の進行を停止するため、速やかにＮ２ガス中で急
速冷却した。この時の冷却速度は２５℃／Ｓであった。

次いで上記加熱器より、鋼板を取り出し、前記めっき方
法で電Ｍめっきを行った。但し、めっきに先立ち、めっ
き液中で鋼板を陽極として２０　Ａ／ｄｍ”ＸＩＳ、ま
たは２０　Ａノｄ＋ａ”　Ｘ　２Ｓの陽極溶解を行った
。めっきを施した試料は、水洗、乾燥後、デュポン衝撃
試験（球頭径１）２インチ、位１エネルギー０．８ｋｇ
ｆ−ｍ　）でめっき皮膜の密着性評価を行った。その結
果を第２図にグラフにまとめて示す。

ＨＣ’２ガス濃度が０．１％（体積）以上で、鋼板の加
熱温度にかかわらず、めっき密着性は良好であるのが分
かる。

実施例２次に、実質上実施例りを操り返し、鋼板最高加熱温度２
００℃および陽極電解電流密度２ＯＡ／ｄｎ”として陽
極電解処理時間を種々変えてそのときのめっき皮膜の密
着性をみた。

結果を第３図にグラフで示す、密着性は前述のデュポン
衝撃試験によって評価した。ＨＣｌガス１００％では陽
極電解を行なわなくても良好なめっきが行わルた。

連続操業を行うには陽極電解処理を２秒以内で行う必要
があるが、そのためにばＨＣｌガス４度は図示結果から
１％以上が好ましいのが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる方法を実施するための装置の
略式説明図；第２図は、水洗後、大気中で加熱したときの１（αガス
１度と最高加熱温度とのめっき密着性に及ぼす影響を示
すグラフ；および第３図は、同じ＜ＨＣｌガスシ鷹度と陽極電解時間との
めっき密着性に及ぼす影響を示すグラフである。１：リコイラ−２：銅帯３：脱脂槽　　　　　４：水ｆｃ槽５：酸洗槽　　　　　６：　・・７：乾燥室　　　　　８：シールロール１０：陽極電解
槽出願人　住友金属工業株式会社（ほか１名）代理人　弁
理士　広　瀬　章　− 第１因り第２図０．０１０．１　１　１０１００Ｈα力°°ズ＃Ｌ　（ｉ＞第３図Ｈｃｅ　力７１３７隻　（ｉ＞

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼材の前洗浄工程、水洗工程、乾燥工程、予熱工
程、そして溶融塩電解めっき工程から成る鋼材の溶融塩
電解めっき方法において、前記乾燥工程および／または
予熱工程における乾燥もしくは予熱をＨＣｌガス含有雰
囲気下で行うことを特徴とする、鋼材の溶融塩電解めっ
き方法。
（２）前記溶融塩電解めっき工程に先立って陽極電解に
よる活性化工程を設けた特許請求の範囲第１項記載の方
法。
（３）前記鋼材を１００℃超にてＨＣｌガス含有雰囲気
下で乾燥もしくは予熱する、特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の方法。
（４）前記ＨＣｌガス含有雰囲気がＨＣｌガスを０．１
％（体積）以上含有している、特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれかに記載の方法。