DE69107270T2 - Sheet steel, coated with an iron-zinc alloy, consisting of two layers with excellent properties in terms of electrocoating and pressability. - Google Patents
Sheet steel, coated with an iron-zinc alloy, consisting of two layers with excellent properties in terms of electrocoating and pressability.Info
- Publication number
- DE69107270T2 DE69107270T2 DE69107270T DE69107270T DE69107270T2 DE 69107270 T2 DE69107270 T2 DE 69107270T2 DE 69107270 T DE69107270 T DE 69107270T DE 69107270 T DE69107270 T DE 69107270T DE 69107270 T2 DE69107270 T2 DE 69107270T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- iron
- zinc alloy
- layer
- plating
- steel sheet
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 304
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 298
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 113
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 113
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 title description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 127
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 102
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 51
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 31
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 31
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 18
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 52
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 22
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 16
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 16
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 101100008049 Caenorhabditis elegans cut-5 gene Proteins 0.000 description 8
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 4
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 description 1
- 240000001980 Cucurbita pepo Species 0.000 description 1
- 235000009852 Cucurbita pepo Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C23C28/02—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 only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—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 only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
-
- 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
Soweit bekannt, gibt es folgende, für die vorliegende Erfindung relevante Dokumente des Standes der Technik:As far as is known, the following prior art documents are relevant to the present invention:
(1) Japanische Patentveröffentlichung Nr. 58-15 554 vom 26. März 1983 und(1) Japanese Patent Publication No. 58-15554 of March 26, 1983 and
(2) provisorische japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-66 148 vom 6. März 1990.(2) Japanese Patent Provisional Publication No. 2-66148 dated March 6, 1990.
Der Inhalt des in den genannten vorveröffentlichten Dokumenten beschriebenen Standes der Technik wird im folgender diskutiert werden.The content of the state of the art described in the aforementioned pre-published documents will be discussed below.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit einer Eisen-Zink- Legierung plattiertes Stahlblech mit zwei Plattierschichten hervorragender Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit.The present invention relates to an iron-zinc alloy plated steel sheet having two plating layers having excellent electropaintability and compression formability.
Ein mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech besitzt zahlreiche Vorteile, z.B. eine hervorragende Korrosionsfestigkeit und Elektrolackierbarkeit sowie geringe Herstellungskosten, so daß mit der Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlbleche weitverbreitet als Stahlbleche für Automobilkarosserie verwendet werden. Es besteht ein erheblicher Bedarf nach einer Verbesserung der Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit solcher mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierter Stahlbleche.An iron-zinc alloy plated steel sheet has many advantages such as excellent corrosion resistance and electropaintability and low manufacturing cost, so that iron-zinc alloy plated steel sheets are widely used as steel sheets for automobile bodies. There is a significant demand for improving the electropaintability and press formability of such iron-zinc alloy plated steel sheets.
Auf der Oberfläche eines mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs wird üblicherweise wie folgt ein Lackfilm gebildet: Das mit der Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech wird zur Bildung eines Phosphatfilins auf der Oberfläche der Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung einer Phosphatierungsbehandlung unterworfen. Danach wird durch kationische Elektrolackierbehandlung auf den Phosphatfilm ein Lackfilm gegebener Dicke aufgetragen.A paint film is usually formed on the surface of an iron-zinc alloy plated steel sheet as follows: The iron-zinc alloy plated steel sheet is subjected to phosphating treatment to form a phosphate film on the surface of the iron-zinc alloy plating layer. Thereafter, a paint film of a given thickness is applied to the phosphate film by cationic electropainting treatment.
Wenn jedoch auf dem auf der Oberfläche der Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung befindlichen Phosphatfilm durch kationische Elektrolackierbehandlung der Lackfilm ausgebildet wird, bedingt der bei der Elektrolackierbehandlung entstandene und in den Lackfilm eingeschlossene gasförmige Wasserstoff das Entstehen kraterförmiger kleiner Löcher im Lackfilm. Das elektrolackierte und mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech wird schließlich zur Bildung einer filmartigen Schlußlackierung auf dem genannten Lackfilm fertiglackiert. Die genannten kraterartigen kleinen Löcher beeinträchtigen selbst die filmartige Schlußlackierung und verschlechtern somit die Qualität des lackierten und mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs.However, when the paint film is formed on the phosphate film on the surface of the iron-zinc alloy plating layer by cationic electropainting, the hydrogen gas generated during the electropainting and enclosed in the paint film causes crater-like pinholes to form in the paint film. The electropainted and iron-zinc alloy plated steel sheet is finally finished-painted to form a final paint film on the said paint film. The said crater-like pinholes themselves affect the final paint film and thus deteriorate the quality of the painted and iron-zinc alloy plated steel sheet.
Aus der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58-15 554 vom 26. März 1983 ist ein nicht mit den geschilderten Schwierigkeiten behaftetes, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech bekannt. Dieses mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierte, zwei Plattierschichten aufweisende Stahlblech zum kationischen Elektrolackieren besteht aus:From Japanese patent publication No. 58-15 554 dated March 26, 1983, a steel sheet plated with an iron-zinc alloy is known which does not have the described difficulties. This steel sheet plated with an iron-zinc alloy and having two plating layers for cationic electro-painting consists of:
einem Stahlblech, einer auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs als untere Schicht gebildeten Plattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung, wobei der Zinkgehalt dieser die untere Schicht bildenden Plattierschicht aus der Eisen- Zink-Legierung über 40 Gew.-%, bezogen auf die die untere Schicht bildende Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung, beträgt, und einer auf der die untere Schicht bildenden Schicht aus der genannten Eisen-Zink-Legierung als obere Schicht ausgebildeten Plattierschicht aus einer Eisen- Zink-Legierung, wobei der Zinkgehalt dieser die obere Schicht bildenden Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf die die obere Schicht bildende Plattierschicht auf der Eisen-Zink-Legierung, beträgt (im folgenden als "Stand der Technik 1" bezeichnet).a steel sheet, a plating layer of an iron-zinc alloy formed as a lower layer on at least one surface of the steel sheet, the zinc content of this plating layer of the iron-zinc alloy forming the lower layer being more than 40% by weight, based on the plating layer of the iron-zinc alloy forming the lower layer, and a plating layer of an iron-zinc alloy formed as an upper layer on the layer of the iron-zinc alloy forming the lower layer, the zinc content of this plating layer of the iron-zinc alloy forming the upper layer being up to 40 wt.% based on the plating layer on the iron-zinc alloy forming the upper layer (hereinafter referred to as "Prior Art 1").
Ein mit der Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech für eine Automobilkarosserie wird einer drastischen Druckverformung unterworfen. Diese drastische Druckverformung des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs bedingt eine als "Stauben" bezeichnete pulverförmige Ablösung der Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung sowie eine als "Schuppung" bezeichnete schuppenförmige Ablösung der Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung.A steel sheet plated with iron-zinc alloy for an automobile body is subjected to a drastic compression deformation. This drastic compression deformation of the steel sheet plated with iron-zinc alloy causes a powdery detachment of the iron-zinc alloy plating layer, referred to as "dusting", and a flaky detachment of the iron-zinc alloy plating layer, referred to as "flaking".
Aus der provisorischen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-66 148 vom 6. März 1990 ist ebenfalls ein nicht mit den geschilderten Schwierigkeiten behaftetes, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech bekannt. Das bekannte, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech besitzt zwei Plattierschichten und zeigt eine hervorragende Beständigkeit gegen Stauben und Schuppung. Es umfaßt ein Stahlblech, eine auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs als untere Schicht ausgebildete Plattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung, wobei der Eisengehalt in der die untere Schicht bildenden Plattierschicht aus der Eisen- Zink-Legierung bis zu 12 Gew.-%, bezogen auf die die untere Schicht bildende Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung, beträgt, und eine auf der die untere Schicht bildenden Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung als obere Schicht ausgebildete Plattierschicht aus einer Eisen-Zink- Legierung, wobei der Eisengehalt in der die obere Schicht bildenden Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf die die obere Schicht bildende Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung beträgt und wobei der Reibungskoeffizient dieser die obere Schicht bildenden Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung bis zu 0,22 beträgt (im folgenden als "Stand der Technik 2" bezeichnet).A steel sheet clad with an iron-zinc alloy which does not suffer from the problems described is also known from Japanese Provisional Patent Publication No. 2-66148 of March 6, 1990. The known steel sheet clad with an iron-zinc alloy has two plating layers and shows excellent resistance to dusting and flaking. It comprises a steel sheet, a plating layer made of an iron-zinc alloy formed as a lower layer on at least one surface of the steel sheet, the iron content in the plating layer made of the iron-zinc alloy forming the lower layer being up to 12% by weight, based on the plating layer made of the iron-zinc alloy forming the lower layer, and a plating layer made of an iron-zinc alloy formed as an upper layer on the plating layer made of the iron-zinc alloy forming the lower layer, the iron content in the upper layer forming plating layer of the iron-zinc alloy is at least 50 wt.% based on the plating layer of the iron-zinc alloy forming the upper layer, and wherein the friction coefficient of this plating layer of the iron-zinc alloy forming the upper layer is up to 0.22 (hereinafter referred to as "Prior Art 2").
Gemäß dem Stand der Technik 1 kann man das Entstehen krater förmiger kleiner Löcher in dem Lackfilm verhindern. Gemäß dem Stand der Technik 2 kann man das Stauben und die Schuppung der Plattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung während des Druckformens verhindern. Bei einem mit einer Eisen- Zink-Legierung plattierten Stahlblech mit zwei Plattierschichten, z.B. einem solchen des Standes der Technik 1 oder 2, ist es im Hinblick auf eine wirtschaftliche Verbesserung der Korrosionsfestigkeit üblich, eine untere Schicht in Form einer mit einer Legierung behandelten Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung relativ hohen Plattiergewichts und eine obere Schicht in Form einer Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung relativ geringen Plattiergewichts auszubilden.According to the prior art 1, the formation of crater-shaped pinholes in the paint film can be prevented. According to the prior art 2, the dusting and flaking of the iron-zinc alloy plating layer during press forming can be prevented. In an iron-zinc alloy plated steel sheet having two plating layers, such as that of the prior art 1 or 2, it is common to form a lower layer in the form of an alloy-treated dip plating layer of an iron-zinc alloy of relatively high plating weight and an upper layer in the form of an electroplating layer of an iron-zinc alloy of relatively low plating weight, in view of economically improving corrosion resistance.
Nachteilig am Stand der Technik 1 und 2 ist: Bei drastischer Druckverformung der mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlbleche des Standes der Technik 1 oder 2 entstehen Risse oder Ablösungen in der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelten Tauchplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung und in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung.The disadvantage of prior art 1 and 2 is that when the steel sheets of prior art 1 or 2 clad with the iron-zinc alloy are subjected to drastic compression deformation, cracks or detachments occur in the alloy-treated dip-plating layer made of the iron-zinc alloy that forms the lower layer and in the electroplating layer made of the iron-zinc alloy that forms the upper layer.
Bei Durchführung einer Phosphatierbehandlung des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs, bei dem es in den Plattierschichten zu Rissen oder Ablösungen gekommen ist, zur Bildung eines Phosphatfilms auf der Oberfläche der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung beschleunigt das durch die Risse oder Ablösungen freigelegte Stahlblech das Inlösunggehen der unteren und oberen Plattierschicht in der Phosphatierlösung. Dies führt dazu, daß selbst auf den Innenflächen des Risses oder der Ablösung der Plattierschichten Phosphatkristallkörnchen des Phosphatfilms in anormal großer Menge wachsen.When a phosphating treatment is carried out on the iron-zinc alloy clad steel sheet, in which cracks or detachments have occurred in the clad layers, a phosphate film is formed on the surface of the The steel sheet exposed by the cracks or detachments accelerates the dissolution of the lower and upper plating layers in the phosphating solution. This results in phosphate crystal grains of the phosphate film growing in an abnormally large amount even on the inner surfaces of the crack or detachment of the plating layers.
Wenn der Lackfilm nach dem Elektrolackieren gebrannt wird, wird folglich aus den Phosphatkristallkörnchen des Phosphatfilms eine große Menge Kristallwasser freigesetzt. Das derart freigesetzte Kristallwasser wird im Lackfilm eingeschlossen und verdampft unter Bildung von Blasen im Lackfilm. Die Bildung der Blasen im Lackfilm wird vermutlich durch die die obere Schicht bildende Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung noch beschleunigt. Das Entstehen dieser Blasen beeinträchtigt auch die filmartige Schlußlackierung und somit die Qualität des lackierten und mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs.Consequently, when the paint film is baked after electrocoating, a large amount of crystal water is released from the phosphate crystal grains of the phosphate film. The crystal water thus released is trapped in the paint film and evaporates to form bubbles in the paint film. The formation of bubbles in the paint film is probably accelerated by the electroplating layer of iron-zinc alloy forming the upper layer. The formation of these bubbles also affects the film-like final coating and thus the quality of the painted and iron-zinc alloy plated steel sheet.
Unter diesen Umständen besteht ein Bedarf nach der Entwicklung eines mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs mit zwei Plattierschichten, bei dem selbst bei drastischer Druckverformung im Lackfilm keine Fehler, wie Blasen und kleine Löcher, auftreten und das eine hervorragende Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit aufweist. Ein solche Eigenschaften aufweisendes, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech gibt es bislang noch nicht.Under these circumstances, there is a need to develop an iron-zinc alloy plated steel sheet with two plating layers, which does not produce defects such as bubbles and pinholes in the paint film even when subjected to drastic compression deformation and which has excellent electropainting ability and compression formability. An iron-zinc alloy plated steel sheet having such properties has not yet been developed.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist folglich die Bereitstellung eines mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs mit zwei Plattierschichten, bei dem selbst bei drastischer Druckverformung im Lackfilm keine Fehler, wie Blasen und kleine Löcher, auftreten und das sich durch eine hervorragende Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit auszeichnet.It is therefore an object of the present invention to provide an iron-zinc alloy clad steel sheet having two plating layers, in which no defects such as bubbles and pinholes occur in the paint film even when drastic compression deformation is applied, and which is characterized by excellent electropainting ability and compression deformability. is characterized by.
Gegenstand einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist somit ein mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech ausgezeichneter Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit, das die folgenden Bestandteile umfaßt:The subject of one embodiment of the present invention is therefore a steel sheet clad with an iron-zinc alloy with excellent electropainting properties and pressure formability, which comprises the following components:
ein Stahlblech,a steel sheet,
eine legierungsbehandelte Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als eine untere Schicht, die auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs ausgebildet ist, wobei der Eisengehalt in der Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der unteren Schicht 7 bis 15 Gew.- %, bezogen auf die Tauchplattierschicht aus einer Eisen- Zink-Legierung, und das Plattiergewicht der Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der unteren Schicht 30 bis 120 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs betragen; undan alloy-treated dip-plating layer of an iron-zinc alloy as a lower layer formed on at least one surface of the steel sheet, the iron content in the dip-plating layer of an iron-zinc alloy as the lower layer being 7 to 15 wt% based on the dip-plating layer of an iron-zinc alloy, and the plating weight of the dip-plating layer of an iron-zinc alloy as the lower layer being 30 to 120 g/m² per surface of the steel sheet; and
eine Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als eine obere Schicht, die auf der legierungsbehandelten Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der unteren Schicht ausgebildet ist, wobei der Eisengehalt in der Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der oberen Schicht mindestens 60 Gew.-%, bezogen auf die Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung, beträgt;an iron-zinc alloy electroplating layer as an upper layer formed on the alloy-treated iron-zinc alloy dip plating layer as the lower layer, wherein the iron content in the iron-zinc alloy electroplating layer as the upper layer is at least 60 wt% based on the iron-zinc alloy electroplating layer;
und dadurch gekennzeichnet ist,and is characterized by
daß die Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als die obere Schicht mehrere Bereiche einer weiteren Eisen-Zink-Legierung aufweist;that the electroplating layer of an iron-zinc alloy has, as the upper layer, several regions of a further iron-zinc alloy;
daß der Eisengehalt eines jeden der mehreren Bereiche einer weiteren Eisen-Zink-Legierung unter 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht eines jeden der mehreren Bereiche einer weiteren Eisen-Zink-Legierung, liegt;that the iron content of each of the plurality of regions of a further iron-zinc alloy is less than 60 wt.%, based on the weight of each of the plurality of regions of a further iron-zinc alloy;
daß die gesamte frei liegende Fläche pro Flächeneinheit der mehreren Bereiche einer weiteren Eisen-Zink-Legierung 5 bis 50% der Flächeneinheit der Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der oberen Schicht beträgt;that the total exposed area per unit area of the several areas of a further iron-zinc alloy is 5 to 50% of the unit area of the electroplating layer of an iron-zinc alloy as the upper layer;
daß jeder der mehreren Bereiche einer weiteren Eisen-Zink- Legierung einen Durchmesser zwischen 1 und 100 um aufweist undthat each of the several regions of a further iron-zinc alloy has a diameter between 1 and 100 µm and
daß das Gesamtplattiergewicht der Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der oberen Schicht und der mehreren Bereiche einer weiteren Eisen-Zink-Legierung 1 bis 10 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs beträgt.that the total plating weight of the electroplating layer of an iron-zinc alloy as the upper layer and the several areas of another iron-zinc alloy is 1 to 10 g/m² per surface of the steel sheet.
Gegenstand einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech mit zwei Plattierschichten ausgezeichneter Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit, das die folgenden Bestandteile umfaßt:A second embodiment of the present invention provides an iron-zinc alloy clad steel sheet with two plating layers having excellent electropainting ability and compression moldability, comprising the following components:
ein Stahlblech,a steel sheet,
eine legierungsbehandelte Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als eine untere Schicht, die auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs ausgebildet ist, wobei der Eisengehalt in der Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der unteren Schicht 7 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung, und das Plattiergewicht der Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der unteren Schicht 30 bis 120 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs betragen; undan alloy-treated iron-zinc alloy dip-plating layer as a lower layer formed on at least one surface of the steel sheet, the iron content in the iron-zinc alloy dip-plating layer as the lower layer being 7 to 15 wt% based on the iron-zinc alloy dip-plating layer, and the plating weight of the iron-zinc alloy dip-plating layer as the lower layer being 30 to 120 g/m² per surface of the steel sheet; and
eine Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als eine obere Schicht, die auf der legierungsbehandelten Tauchplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der unteren Schicht ausgebildet ist, wobei der Eisengehalt in der Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der oberen Schicht mindestens 60 Gew.-%, bezogen auf die Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung, beträgt;an iron-zinc alloy electroplating layer as an upper layer formed on the alloy-treated iron-zinc alloy dip plating layer as the lower layer, wherein the iron content in the iron-zinc alloy electroplating layer as the upper layer is at least 60 wt% based on the iron-zinc alloy electroplating layer;
und dadurch gekennzeichnet ist,and is characterized by
daß die Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als die obere Schicht mehrere Poren aufweist;that the electroplating layer of an iron-zinc alloy as the upper layer has a plurality of pores;
daß die gesamte Öffnungsfläche pro Flächeneinheit der mehreren Poren 5 bis 50% der Einheitsfläche der Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der oberen Schicht beträgt;that the total opening area per unit area of the plurality of pores is 5 to 50% of the unit area of the iron-zinc alloy electroplating layer as the upper layer;
daß jede der mehreren Poren einen Durchmesser zwischen 1 und 100 um aufweist undthat each of the plurality of pores has a diameter between 1 and 100 µm and
daß das Plattiergewicht der Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung als der oberen Schicht 1 bis 10 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs beträgt.that the plating weight of the electroplating layer of an iron-zinc alloy as the upper layer is 1 to 10 g/m² per surface of the steel sheet.
Fig.1 zeigt in schematischer ebener Darstellung eine erste Ausführungsform des mit der Eisen-Zink- Legierung plattierten Stahlblechs gemäß der Erfindung;Fig.1 shows a schematic plan view of a first embodiment of the iron-zinc alloy clad steel sheet according to the invention;
Fig. 2 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung die erste Ausführungsform des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs gemäß der Erfindung;Fig. 2 shows a schematic cross-sectional view of the first embodiment of the iron-zinc alloy clad steel sheet according to the invention;
Fig. 3 zeigt in schematischer ebener Darstellung eine zweite Ausführungsform des mit der Eisen-Zink- Legierung plattierten Stahlblechs gemäß der Erfindung;Fig. 3 shows a schematic plan view of a second embodiment of the iron-zinc alloy clad steel sheet according to the invention;
Fig. 4 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung die zweite Ausführungsform des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs gemäß der Erfindung; undFig. 4 shows a schematic cross-sectional view of the second embodiment of the steel sheet clad with the iron-zinc alloy according to the invention; and
Fig. 5 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung ein Ziehwulsttestgerät zum Testen der Druckverformbarkeit eines mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs.Fig. 5 shows a schematic cross-sectional view of a draw bead test device for testing the compressive deformability of a steel plated with an iron-zinc alloy. sheet steel.
Aus den genannten Gesichtspunkten wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um ein mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech mit zwei Plattierschichten, bei dem im Lackfilm selbst bei drastischer Druckverformung keine Fehler, wie Blasen und kleine Löcher, auftreten und das eine hervorragende Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit aufweist, zu entwickeln.From the above considerations, extensive research was carried out to develop an iron-zinc alloy clad steel sheet with two plating layers, in which no defects such as bubbles and pinholes occur in the paint film even under drastic compression deformation and which has excellent electropainting and compression deformability.
Bei drastischer Druckverformung eines mit einer Eisen-Zink- Legierung plattierten Stahlblechs mit zwei Plattierschichten, die eine auf mindestens einer Oberfläche eines Stahlblechs als untere Schicht ausgebildete, legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierte Tauchplattierschicht und eine auf der die untere Schicht bildenden Tauchplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung als obere Schicht ausgebildete Elektroplattierschicht aus einer Eisen- Zink-Legierung umfassen, anschließender Phosphatierbehandlung zur Bildung eines Phosphatfilms auf der Oberfläche der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung und schließlich Elektrolackieren zur Bildung eines Lackfilms auf dem Phosphatfilm können im Lackfilm leicht Blasen entstehen. Zunächst wurden die Ursachen für dieses Phänomen untersucht. Hierbei wurde folgendes klar:When an iron-zinc alloy plated steel sheet is subjected to drastic compression deformation with two plating layers comprising an alloy-treated iron-zinc alloy plated dip-plating layer formed as a lower layer on at least one surface of a steel sheet and an iron-zinc alloy electroplating layer formed as an upper layer on the iron-zinc alloy dip-plating layer forming the lower layer, followed by phosphating treatment to form a phosphate film on the surface of the iron-zinc alloy electroplating layer forming the upper layer, and finally electropainting to form a paint film on the phosphate film, bubbles are likely to form in the paint film. First, the causes of this phenomenon were investigated. The following became clear:
Die durch Elektrofällung von Metallen gebildete und die obere Schicht bildende Elektroplattierschicht aus der Eisen- Zink-Legierung weist erhebliche innere Spannungen auf. Andererseits weist die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht nahezu keine inneren Spannungen auf. Folglich behindert die die obere Schicht bildende Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung lokal und stark die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink- Legierung tauchplattierte Schicht. Wenn nun das mit der Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech mit diesen beiden Plattierschichten in drastischer Weise eine Druckverformung erfährt, können in der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht Risse oder Ablösungen auftreten. Dies führt zum Entstehen von Blasen im Lackfilm aufgrund einer Verdampfung von Kristallwasser aus den Phosphatkristallkörnchen des Phosphatfilms (s. oben).The iron-zinc alloy electroplating layer formed by electroprecipitation of metals and forming the upper layer has significant internal stresses. On the other hand, the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer forming the lower layer has almost no internal stresses. Consequently, the iron-zinc alloy electroplating layer forming the upper layer locally and severely hinders the lower layer. When the iron-zinc alloy-plated steel sheet with these two plating layers undergoes drastic compression deformation, the lower layer, alloy-treated and dip-plated with the iron-zinc alloy, may crack or peel. This leads to the formation of bubbles in the paint film due to evaporation of water of crystallization from the phosphate crystal grains of the phosphate film (see above).
Aufgrund dieser Untersuchungen gelangte man zu folgender Erkenntnis. Durch Vermindern der Hemmwirkung auf die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen- Zink-Legierung tauchplattierte Schicht durch Verteilen der inneren Spannungen in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung treten in der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht selbst bei Durchführung einer drastischen Druckverformung des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs mit diesen beiden Plattierschichten keine Risse oder Ablösungen auf. Demzufolge treten auch in dem Lackfilm auf der Oberfläche der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung keine Blasen auf.Based on these investigations, the following conclusion was reached. By reducing the inhibition effect on the lower layer alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer by dispersing the internal stress in the upper layer iron-zinc alloy electroplating layer, no cracks or peeling occur in the lower layer alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer even when the iron-zinc alloy plated steel sheet with these two plating layers is subjected to drastic compression deformation. Consequently, no bubbles occur in the paint film on the surface of the upper layer iron-zinc alloy electroplating layer.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dieser Erkenntnis. Im folgenden wird das erfindungsgemäße mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech mit zwei Plattierschichten und hervorragender Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.The present invention is based on this finding. In the following, the iron-zinc alloy plated steel sheet with two plating layers and excellent electropaintable and press-formable properties according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
Figur 1 ist eine schematische plane Darstellung zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs und Figur 2 zeigt in schematischer Querschnittdarstellung die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs.Figure 1 is a schematic plan view illustrating a first embodiment of the iron-zinc alloy clad steel sheet according to the invention and Figure 2 shows a schematic cross-sectional view of the first embodiment of the steel sheet according to the invention clad with an iron-zinc alloy.
Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, umfaßt das mit der Eisen- Zink-Legierung plattierte Stahlblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Stahlblech 1, eine auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs 1 gebildete, legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 als untere Schicht und eine auf der die untere Schicht bildenden, mit der Eisen- Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 als obere Schicht gebildete Elektroplattierschicht 3 aus einer Eisen-Zink-Legierung, wobei die die obere Schicht bildende Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung eine Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a aufweist.As shown in Figs. 1 and 2, the iron-zinc alloy plated steel sheet according to the first embodiment of the present invention comprises a steel sheet 1, an alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 as a lower layer formed on at least one surface of the steel sheet 1, and an iron-zinc alloy electroplating layer 3 formed on the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 forming the lower layer as an upper layer, the iron-zinc alloy electroplating layer 3 forming the upper layer having a plurality of dots of another iron-zinc alloy 3a.
Der Eisengehalt der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 sollte, bezogen auf die mit der Eisen- Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2, auf einen Bereich von 7 - 15 Gew.-% begrenzt werden. Wenn der Eisengehalt in der die untere Schicht bildenden, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2, bezogen auf deren Gewicht, unter 7 Gew.-% liegt, verschlechtert sich die Korrosionsfestigkeit der mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2. Wenn andererseits der Eisengehalt in der die untere Schicht bildenden, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2, bezogen auf deren Gewicht, über 15 Gew.-% liegt, verschlechtert sich die Druckformbarkeit des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs.The iron content of the lower layer alloy treated iron-zinc alloy dip plated layer 2 should be limited to a range of 7 - 15 wt% relative to the iron-zinc alloy dip plated layer 2. If the iron content in the lower layer iron-zinc alloy dip plated layer 2 is less than 7 wt% relative to the weight thereof, the corrosion resistance of the iron-zinc alloy dip plated layer 2 deteriorates. On the other hand, if the iron content in the lower layer iron-zinc alloy dip plated layer 2 is more than 15 wt% relative to the weight thereof, the press formability of the iron-zinc alloy plated steel sheet deteriorates.
Das Plattiergewicht der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 sollte pro Oberfläche des Stahlblechs 1 auf einem Bereich von 30 - 120 g/m² begrenzt werden. Wenn das Plattiergewicht der die untere Schicht bildenden, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 unter 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs 1 liegt, verschlechtert sich die Korrosionsfestigkeit der mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2. Wenn andererseits das Plattiergewicht der die untere Schicht bildenden, mit der Eisen- Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 über 120 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs liegt, verschlechtert sich die Druckverformbarkeit des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs.The plating weight of the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 forming the lower layer should be 1 be limited to a range of 30 - 120 g/m². If the plating weight of the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 constituting the lower layer is less than 30 g/m² per surface area of the steel sheet 1, the corrosion resistance of the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 deteriorates. On the other hand, if the plating weight of the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 constituting the lower layer is more than 120 g/m² per surface area of the steel sheet, the compression formability of the iron-zinc alloy plated steel sheet deteriorates.
Der Eisengehalt in der die obere Schicht bildenden, mit der Eisen-Zink-Legierung elektroplattierten Schicht 3 sollte, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens 60 Gew.-% betragen. Der Eisengehalt in jedem der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung sollte auf unter 60 Gew.-%, bezogen auf jeden der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a, beschränkt sein.The iron content in the upper layer electroplated layer 3 of the iron-zinc alloy should be at least 60 wt.% based on its weight. The iron content in each of the plurality of points of a different iron-zinc alloy 3a in the upper layer electroplated layer 3 of the iron-zinc alloy should be limited to less than 60 wt.% based on each of the plurality of points of a different iron-zinc alloy 3a.
Die die obere Schicht bildende Elektroplattierschicht 3 aus einer Eisen-Zink-Legierung weist - wie bereits erwähnt - eine Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a auf. Folglich ist die Struktur der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen- Zink-Legierung ungleichmäßig. Folglich werden die inneren Spannungen in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung verteilt und somit die auf die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 wirkende Hemmkraft vermindert. Selbst bei Durchführung einer drastischen Druckverformung des mit der Eisen- Zink-Legierung plattierten Stahlblechs mit diesen beiden Plattierschichten treten in der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 niemals Risse oder Ablösungen auf. Demzufolge bilden sich auch in dem auf der Oberfläche der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung aufgetragenen Lackfilm keine Blasen aus.The electroplating layer 3 of an iron-zinc alloy forming the upper layer has, as mentioned above, a plurality of points of another iron-zinc alloy 3a. Consequently, the structure of the electroplating layer 3 of the iron-zinc alloy forming the upper layer is uneven. Consequently, the internal stresses in the electroplating layer 3 of the iron-zinc alloy forming the upper layer are distributed and thus the restraining force acting on the alloy-treated, dip-plated layer 2 of the iron-zinc alloy forming the lower layer is reduced. Even if a drastic compression deformation is carried out on the steel sheet plated with the iron-zinc alloy with these two Plating layers, cracks or peeling never occur in the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 forming the lower layer. Accordingly, no bubbles are formed in the paint film applied to the surface of the iron-zinc alloy electroplating layer 3 forming the upper layer.
Wenn der Eisengehalt in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung unter 60 Gew.-%, bezogen auf die Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung, liegt, können sich in dem auf der Oberfläche der Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink- Legierung aufgetragenen Lackfilm kraterförmige kleine Löcher bilden.When the iron content in the iron-zinc alloy electroplating layer 3 forming the upper layer is less than 60 wt% based on the iron-zinc alloy electroplating layer 3, crater-shaped pinholes may be formed in the paint film applied to the surface of the iron-zinc alloy electroplating layer 3.
Wenn der Eisengehalt in jedem der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen- Zink-Legierung mindestens 60 Gew.-%, bezogen auf jeden der Mehrzahl der Punkte aus der anderen Eisen-Zink-Legierung 3a, beträgt, können die inneren Spannungen in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen- Zink-Legierung nicht verteilt werden. Es ist folglich unmöglich, die auf die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 einwirkende Hemmkraft zu vermindern und somit das Entstehen von Rissen oder Ablösungen in der Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink-Legierung während der Druckverformung zu verhindern.When the iron content in each of the plurality of points of another iron-zinc alloy 3a in the upper layer electroplating layer 3 of the iron-zinc alloy is at least 60 wt% based on each of the plurality of points of the other iron-zinc alloy 3a, the internal stress in the upper layer electroplating layer 3 of the iron-zinc alloy cannot be dispersed. It is therefore impossible to reduce the restraining force acting on the lower layer alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 and thus prevent the generation of cracks or peeling in the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 during compression deformation.
Die gesamte freiliegende Fläche pro Einheitsfläche der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung sollte auf einen Bereich von 5 - 50% der Einheitsfläche der Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung beschränkt werden. Wenn die gesamte freiliegende Fläche der Mehrzahl der Punkte aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a unter 5% der Einheitsfläche der Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung liegt, können die inneren Spannungen in der Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung nicht vollständig verteilt werden. Folglich kann man die auf die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 einwirkende Hemmkraft nicht vermindern und somit auch nicht das Entstehen von Rissen oder Ablösungen in der Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink- Legierung während des Druckformens verhindern. Wenn die gesamte freiliegende Fläche der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a über 50% der Einheitsfläche der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung beträgt, kommt es andererseits zur Bildung kraterförmiger kleiner Löcher in dem auf der Oberfläche der Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung befindlichen Lackfilm.The total exposed area per unit area of the plurality of points of another iron-zinc alloy 3a in the upper layer electroplating layer 3 of the iron-zinc alloy should be limited to a range of 5 - 50% of the unit area of the iron-zinc alloy electroplating layer 3. If the total exposed area of the majority of the points of another iron-zinc alloy 3a is less than 5% of the unit area of the iron-zinc alloy electroplating layer 3, the internal stress in the iron-zinc alloy electroplating layer 3 cannot be completely dispersed. Consequently, the restraining force acting on the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 constituting the lower layer cannot be reduced, and thus the generation of cracks or peeling in the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 during compression molding cannot be prevented. On the other hand, when the total exposed area of the plurality of dots of another iron-zinc alloy 3a is over 50% of the unit area of the iron-zinc alloy electroplating layer 3 constituting the upper layer, crater-shaped pinholes are formed in the paint film on the surface of the iron-zinc alloy electroplating layer 3.
Der Durchmesser eines jeden der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen- Zink-Legierung sollte auf einen Bereich von 1 - 100 um beschränkt sein. Wenn der Durchmesser eines jeden der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a unter 1 um liegt, lassen sich die inneren Spannungen in der Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung nicht vollständig verteilen. Folglich kann man auch die auf die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 einwirkende Hemmkraft nicht vermindern und somit auch nicht das Entstehen von Rissen oder Ablösungen in der Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink-Legierung während des Druckformens verhindern. Wenn der Durchmesser eines jeden der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a über 100 um liegt, kommt es andererseits zum Entstehen kraterförmiger kleiner Löcher in dem auf der Oberfläche der Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung befindlichen Lackfilm.The diameter of each of the plurality of different iron-zinc alloy dots 3a in the upper layer iron-zinc alloy electroplating layer 3 should be limited to a range of 1 - 100 µm. If the diameter of each of the plurality of different iron-zinc alloy dots 3a is less than 1 µm, the internal stress in the iron-zinc alloy electroplating layer 3 cannot be completely dispersed. Consequently, the restraining force acting on the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 forming the lower layer cannot be reduced, and thus the generation of cracks or peeling in the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 during compression molding cannot be prevented. On the other hand, when the diameter of each of the plurality of dots of a different iron-zinc alloy 3a is over 100 µm, crater-shaped pinholes are formed in the paint film on the surface of the iron-zinc alloy electroplating layer 3.
Das gesamte Plattiergewicht der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung und der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a sollte auf einen Bereich von 1 - 10 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs 1 beschränkt sein. Bei einem Gesamtplattiergewicht von unter 1 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs 1 kann es zum Auftreten kraterförmiger kleiner Löcher in dem auf der Oberfläche der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung befindlichen Lackfilm kommen. Bei einem Gesamtplattiergewicht über 10 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs 1 verschlechtert sich andererseits die Druckverformbarkeit des mit der Eisen- Zink-Legierung plattierten Stahlblechs.The total plating weight of the upper layer electroplating layer 3 of the iron-zinc alloy and the plurality of spots of another iron-zinc alloy 3a should be limited to a range of 1 - 10 g/m² per surface of the steel sheet 1. If the total plating weight is less than 1 g/m² per surface of the steel sheet 1, crater-shaped pinholes may occur in the paint film on the surface of the upper layer electroplating layer 3 of the iron-zinc alloy. On the other hand, if the total plating weight exceeds 10 g/m² per surface of the steel sheet 1, the compression formability of the iron-zinc alloy plated steel sheet deteriorates.
Fig. 3 zeigt in schematischer planer Darstellung eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen, mit einer Eisen-Zink- Legierung plattierten Stahlblechs und Fig. 4 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs.Fig. 3 shows a schematic plan view of a second embodiment of the steel sheet according to the invention clad with an iron-zinc alloy and Fig. 4 shows a schematic cross-sectional view of the second embodiment of the steel sheet according to the invention clad with an iron-zinc alloy.
Wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, umfaßt das mit der Eisen- Zink-Legierung plattierte Stahlblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Stahlblech 1, eine auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs 1 als untere Schicht ausgebildete, legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 und eine auf der die untere Schicht bildenden Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink-Legierung als obere Schicht gebildete Elektroplattierschicht 4 aus einer Eisen-Zink-Legierung, wobei die die obere Schicht bildende Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung eine Mehrzahl von Poren 4a aufweist.As shown in Figs. 3 and 4, the iron-zinc alloy plated steel sheet according to the second embodiment of the present invention comprises a steel sheet 1, an alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 formed as a lower layer on at least one surface of the steel sheet 1, and a dip-plated layer 2 of the iron-zinc alloy electroplating layer 4 formed as an upper layer of an iron-zinc alloy, wherein the iron-zinc alloy electroplating layer 4 forming the upper layer has a plurality of pores 4a.
Der Eisengehalt in der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 sollte auf einen Bereich von 7 - 15 Gew.-%, bezogen auf die Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink- Legierung, beschränkt sein. Das Plattiergewicht der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelte, mit der Eisen- Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 sollte aus denselben Gründen wie bei dem mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einen Bereich von 30 - 120 g/m² beschränkt werden.The iron content in the lower layer alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 should be limited to a range of 7 - 15 wt% based on the iron-zinc alloy dip-plated layer 2. The plating weight of the lower layer alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 should be limited to a range of 30 - 120 g/m2 for the same reasons as the iron-zinc alloy plated steel sheet according to the first embodiment of the present invention.
Der Eisengehalt in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung sollte auf mindestens 60 Gew.-%, bezogen auf die Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung, beschränkt werden. Die die obere Schicht bildende Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung besitzt - wie bereits erwähnt - eine Mehrzahl von Poren 4a. Die Struktur der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung ist folglich ungleichmäßig. Aufgrund dessen werden die inneren Spannungen in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung verteilt und somit die auf die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 wirkende Hemmkraft vermindert. Selbst bei drastischer Druckverformung des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs mit diesen beiden Plattierschichten treten in der die untere Schicht bildenden, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 niemals Risse oder Ablösungen auf. Demzufolge kommt es auch in dem auf der Oberfläche der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung aufgetragenen Lackfilm niemals zur Blasenbildung.The iron content in the upper layer electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy should be limited to at least 60 wt.% based on the iron-zinc alloy electroplating layer 4. The upper layer electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy has a plurality of pores 4a, as mentioned above. The structure of the upper layer electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy is therefore uneven. Due to this, the internal stresses in the upper layer electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy are distributed, thus reducing the inhibiting force acting on the lower layer alloy-treated dip-plated layer 2 with the iron-zinc alloy. Even with drastic compression deformation of the iron-zinc alloy clad steel sheet with these two plating layers, the alloy-treated, with the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 never cracks or peels off. Consequently, the paint film applied to the surface of the electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy forming the upper layer never bubbles either.
Wenn der Eisengehalt in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung unter 60 Gew.-%, bezogen auf die Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung, liegt, können in dem auf dem Oberfläche der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung gebildeten Lackfilm kraterförmige kleine Löcher auftreten.When the iron content in the iron-zinc alloy electroplating layer 4 constituting the upper layer is less than 60 wt% based on the iron-zinc alloy electroplating layer 4, crater-shaped pinholes may occur in the paint film formed on the surface of the iron-zinc alloy electroplating layer 4.
Die gesamte Öffnungsfläche pro Einheitsfläche der in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung vorhandenen Mehrzahl von Poren 4a sollte auf einen Bereich von 5 - 50% der Einheitsfläche der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung beschränkt werden. Wenn die gesamte Öffnungsfläche der Mehrzahl von Poren 4a unter 5% der Einheitsfläche der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung liegt, können die inneren Spannungen in der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung nicht vollständig verteilt werden. Folglich kann man auch die auf die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 einwirkende Hemmkraft nicht vermindern und folglich auch das Auftreten von Rissen oder Ablösungen in der Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink- Legierung während des Druckverformens nicht verhindern. Wenn die gesamte Öffnungsfläche der Mehrzahl von Poren 4a über 50% der Einheitsfläche der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung liegt, können sich andererseits in dem auf der Oberfläche der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung gebildeten Lackfilm kraterförmige kleine Löcher bilden.The total opening area per unit area of the plurality of pores 4a present in the upper layer electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy should be limited to a range of 5 - 50% of the unit area of the iron-zinc alloy electroplating layer 4. If the total opening area of the plurality of pores 4a is less than 5% of the unit area of the iron-zinc alloy electroplating layer 4, the internal stress in the iron-zinc alloy electroplating layer 4 cannot be completely dispersed. Consequently, the restraining force acting on the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 forming the lower layer cannot be reduced and, consequently, the occurrence of cracks or peeling in the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 during compression forming cannot be prevented. On the other hand, when the total opening area of the plurality of pores 4a is over 50% of the unit area of the iron-zinc alloy electroplating layer 4, crater-shaped form small holes.
Der Durchmesser einer jeden der Mehrzahl von Poren 4a in der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung sollte auf einen Bereich von 1 - 100 um beschränkt sein. Wenn der Durchmesser einer jeden der Mehrzahl von Poren 4a unter 1 um liegt, können die inneren Spannungen in der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink- Legierung nicht vollständig verteilt werden. Man kann folglich weder die auf die die untere Schicht bildende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 einwirkende Hemmkraft vermindern, noch das Entstehen von Rissen oder Ablösungen in der Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink-Legierung während des Druckformens verhindern. Wenn der Durchmesser einer jeden der Mehrzahl von Poren 4a über 100 um liegt, können sich andererseits in dem auf der Oberfläche der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung gebildeten Lackfilm kraterförmige kleine Löcher bilden.The diameter of each of the plurality of pores 4a in the upper layer electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy should be limited to a range of 1 - 100 µm. If the diameter of each of the plurality of pores 4a is less than 1 µm, the internal stress in the iron-zinc alloy electroplating layer 4 cannot be completely dispersed. Consequently, it is not possible to reduce the restraining force acting on the lower layer alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2, nor to prevent the generation of cracks or peeling in the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 during pressure forming. On the other hand, when the diameter of each of the plurality of pores 4a is over 100 µm, crater-shaped pinholes may be formed in the paint film formed on the surface of the iron-zinc alloy electroplating layer 4.
Das Plattierqewicht der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung sollte auf einen Bereich von 1 - 10 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs 1 beschränkt werden. Wenn das Plattiergewicht der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung unter 1 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs 1 liegt, können sich in dem auf der Oberfläche der die obere Schicht bildenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung befindlichen Lackfilm kraterförmige kleine Löcher bilden. Wenn das Plattiergewicht der Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink- Legierung über 10 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs 1 liegt, wird andererseits die Druckverformbarkeit des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs beeinträchtigt.The plating weight of the iron-zinc alloy electroplating layer 4 constituting the upper layer should be limited to a range of 1 - 10 g/m² per surface of the steel sheet 1. If the plating weight of the iron-zinc alloy electroplating layer 4 is less than 1 g/m² per surface of the steel sheet 1, crater-shaped pinholes may be formed in the paint film on the surface of the iron-zinc alloy electroplating layer 4 constituting the upper layer. On the other hand, if the plating weight of the iron-zinc alloy electroplating layer 4 is more than 10 g/m² per surface of the steel sheet 1, the compression formability of the iron-zinc alloy plated steel sheet is impaired.
Das mit der Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech gemäß der Erfindung mit den beiden Plattierschichten hervorragender Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit wird wie folgt hergestellt.The steel sheet clad with iron-zinc alloy according to of the invention with the two plating layers of excellent electropaintability and pressure formability is prepared as follows.
Ein Stahlblech wird zur Durchführung einer Zinktauchplattierbehandlung bei dem Stahlblech zur Bildung einer Zinkplattierschicht auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs durch ein Zinktauchplattierbad geleitet. Danach wird das mit Zink plattierte bzw. verzinkte Stahlblech erwärmt, um eine Legierungsbildung zwischen der Zinkplattierschicht und dem Oberflächenteil des Stahlblechs unter Umwandlung der Zinkplattierschicht in eine Plattierschicht aus einer Eisen- Zink-Legierung herbeizuführen. Somit wird auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs eine als untere Schicht dienende, legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht gebildet.A steel sheet is passed through a zinc dip plating bath to perform a zinc dip plating treatment on the steel sheet to form a zinc plating layer on at least one surface of the steel sheet. Thereafter, the zinc plated steel sheet is heated to cause alloying between the zinc plating layer and the surface portion of the steel sheet to convert the zinc plating layer into an iron-zinc alloy plating layer. Thus, an alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer serving as a lower layer is formed on at least one surface of the steel sheet.
Bei Bildung der als untere Schicht dienenden, legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs nach dem geschilderten bekannten Verfahren erfolgt das Erwärmen des mit Zink plattierten bzw. verzinkten Stahlblechs zur Legierungsbehandlung bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 420 - 520ºC. Diese Temperatur liegt unter der üblichen Erwärmungstemperatur für die Legierungsbehandlung. Als Ergebnis entstehen säulenförmige Kristallkörnchen ( -Phase) in der legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink- Legierung tauchplattierten Schicht, so daß auf der Oberfläche der Tauchplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung feine Unregelmäßigkeiten entstehen. Danach wird das Stahlblech auf der Oberfläche mit der darauf befindlichen Tauchplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung mit diesen feinen Unregelmäßigkeiten dressiert, um Ausbuchtungen der Oberfläche der Tauchplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung zu egalisieren. Auf diese Weise wird als untere Schicht auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs eine legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht mit feinen Ausnehmungen gebildet.When the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer serving as the lower layer is formed on at least one surface of the steel sheet by the known method described above, the zinc-plated steel sheet is heated for alloying treatment at a temperature within a range of 420 - 520 °C. This temperature is lower than the usual heating temperature for alloying treatment. As a result, columnar crystal grains ( -phase) are formed in the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer, so that fine irregularities are formed on the surface of the iron-zinc alloy dip-plated layer. Thereafter, the steel sheet on the surface with the iron-zinc alloy dip-plated layer thereon is dress milled with these fine irregularities to level out bulges on the surface of the iron-zinc alloy dip-plated layer. In this way, the bottom layer on an alloy-treated layer with fine recesses dipped with an iron-zinc alloy is formed on at least one surface of the steel sheet.
Danach wird das Stahlblech auf der Oberfläche, auf der die legierungsbehandelte, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht mit feinen Ausnehmungen gebildet wurde, bei gegebener elektrischer Stromdichte in einem Eisenionen in einer gegebenen Menge und Zinkionen in einer gegebenen Menge enthaltenden sauren Elektroplattierbad zur Bildung einer als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung auf der als untere Schicht dienenden und feine Ausnehmungen aufweisenden, legierungsbehandelten, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht elektroplattiert. Bei dieser Behandlung bereitet es für den elektrischen Plattierstrom größere Schwierigkeiten, durch die Ausnehmungen der legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht zu fließen als durch flachen Bereich hiervon.Thereafter, the steel sheet is electroplated on the surface on which the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer having fine recesses has been formed at a given electric current density in an acidic electroplating bath containing iron ions in a given amount and zinc ions in a given amount to form an iron-zinc alloy electroplating layer serving as an upper layer on the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer having fine recesses serving as a lower layer. In this treatment, it is more difficult for the plating electric current to flow through the recesses of the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer than through flat portions thereof.
Im Ergebnis erhält man ein in Fig. 1 und 2 dargestelltes, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Blech gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit zwei Plattierschichten, umfassend die legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 als untere Schicht auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs 1 und die Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung als obere Schicht mit einer Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a auf der als untere Schicht dienenden Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink- Legierung, oder ein in den Fig. 3 und 4 dargestelltes, mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit zwei Plattierschichten, umfassend die legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht 2 als untere Schicht auf mindestens einer Oberfläche des Stahlblechs 1 und die Elektroplattierschicht 4 aus einer Eisen- Zink-Legierung als obere Schicht mit einer Mehrzahl von Poren 4a auf der als untere Schicht dienenden Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink-Legierung.As a result, an iron-zinc alloy plated sheet according to a first embodiment of the invention shown in Figs. 1 and 2 having two plating layers comprising the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 as a lower layer on at least one surface of the steel sheet 1 and the iron-zinc alloy electroplating layer 3 as an upper layer with a plurality of dots of another iron-zinc alloy 3a on the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 serving as a lower layer, or an iron-zinc alloy plated steel sheet according to the second embodiment of the present invention shown in Figs. 3 and 4 having two plating layers comprising the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 as lower layer on at least one surface of the steel sheet 1 and the electroplating layer 4 made of an iron-zinc alloy as an upper layer having a plurality of pores 4a on the dip plating layer 2 made of the iron-zinc alloy serving as the lower layer.
Ob das mit der Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder das mit der Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, hängt von der bei Ausbildung der Elektroplattierschicht 3 oder 4 aus der Eisen-Zink-Legierung als oberer Schicht auf der legierungsbehandelten, mit der Eisen- Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 als unterer Schicht angelegten Plattierstromdichte und der Menge der in der legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 entstandenen säulenförmigen Kristalle ab.Whether the iron-zinc alloy plated steel sheet according to the first embodiment of the present invention or the iron-zinc alloy plated steel sheet according to the second embodiment of the present invention is produced depends on the plating current density applied when the electroplating layer 3 or 4 of the iron-zinc alloy as the upper layer is formed on the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 as the lower layer and the amount of columnar crystals formed in the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2.
Der Eisengehalt in der Elektroplattierschicht 3 bzw. 4 aus der Eisen-Zink-Legierung (obere Schicht) und das Plattiergewicht der Elektroplattierschicht 3 oder 4 aus der Eisen- Zink-Legierung (obere Schicht) hängen von der chemischen Zusammensetzung des Elektroplattierbades und der bei Ausbildung der Elektroplattierschicht 3 bzw. 4 aus der Eisen-Zink- Legierung angelegten Plattierstromdichte ab.The iron content in the electroplating layer 3 or 4 made of the iron-zinc alloy (upper layer) and the plating weight of the electroplating layer 3 or 4 made of the iron-zinc alloy (upper layer) depend on the chemical composition of the electroplating bath and the plating current density applied during the formation of the electroplating layer 3 or 4 made of the iron-zinc alloy.
Der Eisengehalt, der Durchmesser und die gesamte freiliegende Fläche der Mehrzahl der Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung 3a in der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung hängt von der Menge an in der als untere Schicht dienenden, legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 gebildeten säulenförmigen Kristallkörnchen, dem Reduktionsgrad beim Dressieren des Stahlblechs 1, auf dessen Oberfläche die Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink-Legierung gebildet wurde, und der bei Ausbildung der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht 3 aus der Eisen-Zink-Legierung angelegten Plattierstromdichte ab.The iron content, diameter and total exposed area of the plurality of spots of another iron-zinc alloy 3a in the iron-zinc alloy electroplating layer 3 serving as the upper layer depend on the amount of columnar crystal grains formed in the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 serving as the lower layer, the reduction degree in the temper rolling of the steel sheet 1, on the surface of which the dip plating layer 2 made of the iron-zinc alloy was formed, and the plating current density applied when forming the electroplating layer 3 made of the iron-zinc alloy serving as the upper layer.
Der Durchmesser und die gesamte Öffnungsfläche der Mehrzahl von Poren 4a in der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung hängt ebenfalls von der Menge der in der als untere Schicht dienenden, legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 entstandenen säulenförmigen Kristallkörnchen, dem Reduktionsgrad beim Dressieren des Stahlblechs 1, auf dessen Oberfläche sich die Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink-Legierung befindet, und der bei Ausbildung der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht 4 aus der Eisen-Zink-Legierung angelegten Plattierstromdichte ab.The diameter and the total opening area of the plurality of pores 4a in the upper layer electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy also depend on the amount of columnar crystal grains formed in the lower layer alloy-treated dip-plated layer 2 with the iron-zinc alloy, the degree of reduction during temper rolling of the steel sheet 1 on the surface of which the dip-plated layer 2 of the iron-zinc alloy is located, and the plating current density applied during formation of the upper layer electroplating layer 4 of the iron-zinc alloy.
Der Eisengehalt in der als untere Schicht dienenden, legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 und das Plattiergewicht der Tauchplattierschicht 2 aus der Eisen-Zink-Legierung hängen von der chemischen Zusammensetzung und der Temperatur des bei Ausbildung der als untere Schicht dienenden, legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink-Legierung tauchplattierten Schicht 2 verwendeten Zinktauchplattierbads, der Temperatur des durch das Zinktauchplattierbad geführten Stahlblechs 1, der Legierungsbehandlungstemperatur zum Legieren der Zinkplattierschicht und des Oberflächenteils des Stahlblechs 1 und der Dauer der Legierungsbehandlung ab.The iron content in the lower layer alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2 and the plating weight of the iron-zinc alloy dip-plated layer 2 depend on the chemical composition and temperature of the zinc dip-plating bath used in forming the lower layer alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer 2, the temperature of the steel sheet 1 passed through the zinc dip-plating bath, the alloying treatment temperature for alloying the zinc plating layer and the surface part of the steel sheet 1, and the alloying treatment time.
Das Verfahren zur Herstellung des mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs gemäß der Erfindung ist nicht auf das geschilderte Verfahren beschränkt.The method for producing the iron-zinc alloy clad steel sheet according to the invention is not limited to the method described.
Im folgenden wird das mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierte Stahlblech gemäß der Erfindung mit zwei Plattierschichten hervorragender Elektrolackierbarkeit und Druckformbarkeit anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert.The following describes the iron-zinc alloy plated Steel sheet according to the invention with two plating layers having excellent electropainting properties and pressure formability is explained in more detail using examples and comparative examples.
Die beiden Oberflächen verschiedener kaltgewalzter Stahlbleche einer Dicke von 0,8 mm wurden durch übliches Alkalientfetten und übliches elektrolytisches Beizen gereinigt. Danach wird das jeweils gesäuberte kaltgewalzte Stahlblech unter einer der drei in Tabelle 1 angegebenen Arten von Plattierbedingungen A, B und C unter Legierungsbildung mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattiert, um auf jeder der beiden Oberflächen des jeweils kaltgewalzten Stahlblechs eine als untere Schicht dienende, legierungsbehandelte, mit einer Eisen-Zink-Legierung tauchplattierte Schicht auszubilden.The two surfaces of various cold-rolled steel sheets of 0.8 mm thickness were cleaned by conventional alkali degreasing and conventional electrolytic pickling. Then, the cleaned cold-rolled steel sheets are dip-plated with an iron-zinc alloy under one of the three types of plating conditions A, B and C shown in Table 1 to form an alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layer as a lower layer on each of the two surfaces of the cold-rolled steel sheets.
Danach wird das kaltgewalzte Stahlblech auf jeder Oberfläche, auf der die legierungsbehandelten, mit der Eisen-Zink- Legierung tauchplattierten Schichten als untere Schicht aufgetragen wurden, unter einer der in Tabelle 2 angegebenen fünf Arten von Plattierbedingungen a, b, c, d und e zur Bildung einer als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht aus einer Eisen-Zink-Legierung auf der Tauchplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung elektroplattiert. Hierbei wurden Prüflinge des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (im vorliegenden als "erfindungsgemäße Prüflinge" bezeichnet) Nr. 1 bis 10 (vgl. Tabelle 3) und Prüflinge des mit der Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung (im folgenden als "erfindungsgemäße Prüflinge" bezeichnet) Nr. 11 bis 20 (vgl. Tabelle 4) mit jeweils zwei Plattierschichten innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung erhalten. Zu Vergleichszwecken wurden Prüflinge des mit einer Eisen-Zink-Legierung plattierten Stahlblechs mit jeweils zwei Plattierschichten außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als "Vergleichsprüflinge" bezeichnet) Nr. 1 bis 8 (vgl. Tabelle 5) hergestellt. TABELLE 1 Chemische Zusammensetzung des Plattierbades (Gew.-%) Art Plattierbadtemperatur (ºC) Temperatur des durch das Plattierbad geführten Stahlblechs (ºC) Temperatur des Legierungsbehandlung (ºC) Dauer der Legierungsbehandlung Zn und beiläufige Verunreinigungen Rest Diese wird derart eingestellt, daß die Plattierschicht einen vorgeschriebenen Eisengehalt erhält TABELLE 2 Chemische Zusammensetzung des Plattierbades (g/l) Art pH-Wert des Plattierbades Plattierbadtemperatur (ºC) Plattierstromdichte (A/dm²) TABELLE 3 Legierungsbehandelte, mit einer Fe-Zn-Legierung tauchplattierte Schicht (untere Schicht) Elektroplattierschicht aus der Fe-Zn-Legierung (obere Schicht) Elektrolackierbarkeit Punkte aus einer Fe-Z-Legierung Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) Plattierbedingung Plattiergewicht (g/m²) Reduktionsgrad beim Dressieren (5) Gesamte freiliegen de Fläche (%) Durchmesser (um) Gesamtplattiergewicht (2/m²) Entstehenung von Blasen Entstehung von kraterförmigen kleinen Löchern Druckverformbarkeit (g/m²) Erfindungsgemäßer Prüfling TABELLE 4 Legierungsbehandelte, mit einer Fe-Zn-Legierung tauchplattierte Schicht (untere Schicht) Elektroplattierschicht aus der Fe-Zn-Legierung (obere Schicht) Elektrolackierbarkeit Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) Plattierbedingung Plattiergewicht (g/m²) Reduktionsgrad beim Dressieren (%) Gesamte Öffnungsfläche der Poren (%) Porendurchmesser (um) Plattiergewicht (g/m²) Entstehenung von Blasen Entstehung von kraterförmigen kleinen Löchern Druckverformbarkeit (g/m²) Erfindungsgemäßer Prüfling TABELLE 5 Legierungsbehandelte, mit einer Fe-Zn-Legierung tauchplattierte Schicht (untere Schicht) Elektroplattierschicht aus der Fe-Zn-Legierung (obere Schicht) Elektrolackierbarkeit Punkte aus einer Fe-Zn-Legierung Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) Plattierbedingung Plattiergewicht (g/m²) Reduktionsgrad beim Dressieren (%) Gesamte freiliegen de Fläche (%) Durchmesser (um) Gesamtplattiergewicht (g/m²) Entstehenung von Blasen Entstehung von kraterförmigen kleinen Löchern Druckverformbarkeit (g/m²) VergleichsprüflingThereafter, the cold-rolled steel sheet is electroplated on each surface on which the alloy-treated iron-zinc alloy dip-plated layers have been deposited as the lower layer under any of the five kinds of plating conditions a, b, c, d and e shown in Table 2 to form an iron-zinc alloy electroplating layer serving as the upper layer on the iron-zinc alloy dip-plated layer. As a result, samples of the iron-zinc alloy plated steel sheet according to the first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "invention samples") Nos. 1 to 10 (see Table 3) and samples of the iron-zinc alloy plated steel sheet according to the second embodiment of the invention (hereinafter referred to as "invention samples") Nos. 11 to 20 (see Table 4) each having two plating layers within the scope of the present invention were obtained. For comparison purposes, test specimens from the an iron-zinc alloy plated steel sheet each having two plating layers outside the scope of the present invention (hereinafter referred to as "comparative samples") Nos. 1 to 8 (see Table 5) were prepared. TABLE 1 Chemical composition of the plating bath (wt.%) Type Plating bath temperature (ºC) Temperature of the steel sheet passing through the plating bath (ºC) Temperature of the alloying treatment (ºC) Duration of the alloying treatment Zn and incidental impurities Balance This is adjusted so that the plating layer has a prescribed iron content TABLE 2 Chemical composition of the plating bath (g/l) Type pH of the plating bath Plating bath temperature (ºC) Plating current density (A/dm²) TABLE 3 Alloy treated Fe-Zn alloy dip plated layer (lower layer) Electroplating layer of Fe-Zn alloy (upper layer) Electropainting ability Fe-Z alloy points Chemical composition (wt%) Plating condition Plating weight (g/m²) Degree of reduction during skin-passing (5) Total exposed area (%) Diameter (um) Total plating weight (2/m²) Formation of bubbles Formation of crater-shaped small holes Compression deformability (g/m²) Test piece according to the invention TABLE 4 Alloy treated Fe-Zn alloy dip plated layer (lower layer) Electroplating layer of Fe-Zn alloy (upper layer) Electropaintability Chemical composition (wt%) Plating condition Plating weight (g/m²) Degree of reduction during skin-passing (%) Total pore opening area (%) Pore diameter (um) Plating weight (g/m²) Formation of bubbles Formation of crater-shaped small holes Compression deformability (g/m²) Test specimen according to the invention TABLE 5 Alloy treated Fe-Zn alloy dip plated layer (lower layer) Electroplating layer of Fe-Zn alloy (upper layer) Electropainting ability Fe-Zn alloy points Chemical composition (wt%) Plating condition Plating weight (g/m²) Reduction ratio in skin pass (%) Total exposed area (%) Diameter (µm) Total plating weight (g/m²) Formation of bubbles Formation of crater-shaped pinholes Compression deformability (g/m²) Comparative sample
Von jedem der in der geschilderten Weise hergestellten erfindungsgemäßen Prüflinge Nr. 1 bis 20 und Vergleichsprüflinge Nr. 1 bis 8 wurden nach folgenden Leistungstests die Elektrolackierbarkeit und die Druckverformbarkeit bestimmt. Die Testergebnisse finden sich in den Tabellen 3, 4 und 5.The electropaintable and compressive deformable properties of each of the inventive test pieces Nos. 1 to 20 and the comparative test pieces Nos. 1 to 8 produced in the manner described were determined according to the following performance tests. The test results are shown in Tables 3, 4 and 5.
(1) Elektrolackierbarkeitstest:(1) Electropaintability test:
(a) Entstehen von Blasen in dem Lackfilm:(a) Formation of bubbles in the paint film:
Jeder Prüfling wurde in einem Phosphatierbad einer Tauchphosphatierbehandlung unterworfen, um auf beiden Oberflächen jedes Prüflings einen Phosphatfilm auszubilden. Danach wurde jeder Prüfling zur Ausbildung eines Lackfilms einer Dicke von 20 um auf jedem Phosphatfilm unter folgenden Bedingungen einer kationischen Elektrolackierbehandlung unterworfen:Each specimen was subjected to a dip phosphating treatment in a phosphating bath to form a phosphate film on both surfaces of each specimen. Thereafter, each specimen was subjected to a cationic electropainting treatment to form a paint film of 20 µm thickness on each phosphate film under the following conditions:
Angelegte Spannung: 260 VApplied voltage: 260 V
Lacktemperatur: 27ºCPaint temperature: 27ºC
Verhältnis Prüflingsoberfläche/Anodenoberfläche: 1/1Ratio Test specimen surface/anode surface: 1/1
Brenntemperatur: 270ºC undFiring temperature: 270ºC and
Brenndauer: 10 minBurning time: 10 min
Das Entstehen von Blasen in dem hierbei auf jedem Prüfling entstandenen Lackfilm wurde visuell ermittelt und nach folgenden Kriterien bewertet:The formation of bubbles in the paint film formed on each test specimen was determined visually and evaluated according to the following criteria:
o : In dem Lackfilm sind keine Blasen entstanden;o : No bubbles have formed in the paint film;
Δ : In dem Lackfilm ist (sind) eine bis 10 Blase(n) entstanden;Δ: One to 10 bubbles have formed in the paint film;
x : In dem Lackfilm sind über 10 Blasen entstanden.x : More than 10 bubbles have appeared in the paint film.
(b) Entstehen kraterförmiger kleiner Löcher in dem Lackfilm:(b) Formation of small crater-shaped holes in the paint film:
Jeder Prüfling wurde zur Bildung eines Phosphatfilms auf jeder der beiden Oberflächen jeden Prüflings in einem Phosphatierbad einer Tauchphosphatierbehandlung unterworfen. Danach wurde jeder Prüfling zur Ausbildung eines Lackfilms einer Dicke von 20 um auf dem Phosphatfilm unter folgenden Bedingungen kationisch elektrolackiert:Each specimen was subjected to the formation of a phosphate film on Each of the two surfaces of each test specimen was subjected to a dip phosphating treatment in a phosphating bath. Each test specimen was then cationically electro-painted to form a paint film of 20 µm thickness on the phosphate film under the following conditions:
Angelegte Spannung: 280 VApplied voltage: 280 V
Lacktemperatur: 27 ºCPaint temperature: 27 ºC
Verhältnis Prüflingsoberfläche/Anodenoberfläche: 1/1Ratio Test specimen surface/anode surface: 1/1
Brenntemperatur: 170ºC undFiring temperature: 170ºC and
Brenndauer: 25 minBurning time: 25 min
Das Entstehen kraterförmiger kleiner Löcher in dem bei jedem Prüfling gebildeten Lackfilm wurde visuell untersucht und nach folgenden Kriterien bewertet:The formation of small crater-shaped holes in the paint film formed on each test specimen was visually examined and evaluated according to the following criteria:
o : In dem Lackfilm sind bis zu 20 kraterförmige kleine Löcher entstanden;o : Up to 20 small crater-shaped holes have appeared in the paint film;
Δ : In dem Lackfilm sind über 20 bis zu 100 kraterförmige kleine Löcher entstanden;Δ: More than 20 to 100 crater-shaped small holes have appeared in the paint film;
x : In dem Lackfilm sind mehr als 100 kraterförmige kleine Löcher entstandenx : More than 100 small crater-shaped holes have appeared in the paint film
(2) Druckverformungstest:(2) Compression deformation test:
Die Druckverformbarkeit jedes Prüflings wurde mit Hilfe eines schematisch im Querschnitt in Fig. 5 dargestellten Ziehwulsttestgeräts untersucht.The compressive deformability of each specimen was investigated using a draw bead tester shown schematically in cross section in Fig. 5.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, umfaßt das Ziehwulsttestgerät einen Oberschnitt 5 mit einem praktisch horizontalen Vorsprung 6 gegebener Höhe und einen Unterschnitt 7 mit einer Einkerbung 8 gegebener Tiefe, die auf den Vorsprung 6 des Oberschnitts 5 ausgerichtet ist. Während der Oberschnitt 5 stationär befestigt ist, ist der Unterschnitt 7 horizontal mit Hilfe eines nicht dargestellten hydraulischen Zylinders gegen den Oberschnitt 5 bewegbar. Ein Mundstück 6a des Vorsprungs 6 des Oberschnitts 5 besitzt einen Radius von 0,5 mm. Eine Schulter 8a der Ausnehmung 8 des Unterschnitts 7 besitzt einen Radius von 1 mm. Der Vorsprung 6 des Oberschnitts 5 und die Ausnehmung 8 des Unterschnitts 7 besitzt eine Breite von 40 mm.As can be seen from Fig. 5, the draw bead tester comprises an upper cut 5 with a practically horizontal projection 6 of a given height and a lower cut 7 with a notch 8 of a given depth which is aligned with the projection 6 of the upper cut 5. While the upper cut 5 is fixed stationary, the lower cut 7 is horizontally movable against the upper cut 5 with the aid of a hydraulic cylinder (not shown). A mouthpiece 6a of the projection 6 of the upper cut 5 has a radius of 0.5 mm. A shoulder 8a of the recess 8 of the lower cut 7 has a radius of 1 mm. The projection 6 of the upper cut 5 and the recess 8 of the lower cut 7 have a width of 40 mm.
In den Spalt zwischen dem Oberschnitt 5 und dem Unterschnitt 7 des beschriebenen Ziehwulsttestgeräts wurde ein Prüfling 9 (d.h. jeder der erfindungsgemäßen Prüflinge Nr. 1 bis 20 bzw. der Vergleichsprüflinge Nr. 1 bis 8) einer Breite von 30 mm vertikal eingefügt. Durch Betätigen des nicht dargestellten hydraulischen Zylinders wird der Prüfling 9 gegen den Vorsprung 6 des Oberschnitts 5 und die Schultern 8a der Ausnehmung 8 des Unterschnitts 7 unter einem Druck von 500 kgf/cm² (49 MPa) gepreßt. Danach wird der Prüfling 9 wie in Fig. 5 durch den Pfeil dargestellt nach oben gezogen, um ihn zu guetschen. Anschließend wird an der die obere Schicht des derart gequetschten Prüflings 9 bildenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung ein Klebeband befestigt. Anschließend wird das Klebeband abgezogen. Die Menge an abgelöster Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung wird bestimmt und dient als Maß für die Druckverformbarkeit.A test piece 9 (i.e., each of the test pieces Nos. 1 to 20 of the invention or the comparative test pieces Nos. 1 to 8) having a width of 30 mm was inserted vertically into the gap between the upper cut 5 and the lower cut 7 of the described draw bead tester. By operating the hydraulic cylinder (not shown), the test piece 9 is pressed against the projection 6 of the upper cut 5 and the shoulders 8a of the recess 8 of the lower cut 7 under a pressure of 500 kgf/cm² (49 MPa). Thereafter, the test piece 9 is pulled upward as shown by the arrow in Fig. 5 to squash it. Then, an adhesive tape is attached to the electroplating layer of the iron-zinc alloy forming the upper layer of the thus squashed test piece 9. The adhesive tape is then peeled off. The amount of detached electroplating layer from the iron-zinc alloy is determined and serves as a measure of the compressive deformability.
Wie aus Tabelle 5 hervorgeht, zeigte der Vergleichsprüfling Nr. 1, bei dem der Eisengehalt in der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung etwas außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung lag, das Entstehen zahlreicher kraterförmiger kleiner Löcher in dem Lackfilm. Dies bedeutet eine schlechte Elektrolackierbarkeit. Der Vergleichsprüfling Nr. 2, bei dem der Eisengehalt in der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen- Zink-Legierung in der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung stark außerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens lag, zeigt das Entstehen zahlreicher Blasen in dem Lackfilm. Dies bedeutet ebenfalls eine schlechte Elektrolackierbarkeit.As is clear from Table 5, the comparative sample No. 1 in which the iron content in the electroplating layer serving as the upper layer of the iron-zinc alloy was slightly outside the scope of the present invention, showed the formation of numerous crater-shaped pinholes in the paint film. This means poor electropainting ability. The comparative sample No. 2 in which the iron content in the majority of points of another iron-zinc alloy in the electroplating layer serving as the upper layer made of the iron-zinc alloy was well outside the scope of the invention, as shown by the formation of numerous bubbles in the paint film. This also means poor electro-painting properties.
Der Vergleichsprüfling Nr. 3, bei dem die gesamte freiliegende Fläche pro Einheitsfläche der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung in der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung etwas außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs lag, zeigte das Entstehen zahlreicher Blasen in dem Lackfilm. Dies bedeutet eine schlechte Elektrolackierbarkeit.Comparative sample No. 3, in which the total exposed area per unit area of the plurality of dots of another iron-zinc alloy in the electroplating layer of the iron-zinc alloy serving as the upper layer was slightly outside the range of the invention, showed the generation of numerous bubbles in the paint film. This means poor electropaintability.
Der Vergleichsprüfling Nr. 4, bei dem die gesamte freiliegende Fläche pro Einheitsfläche der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung stark außerhalb des erfindungsgemäß einzuhaltenden Bereichs lag, zeigte das Entstehen zahlreicher kraterförmiger kleiner Löcher in dem Lackfilm. Auch dies bedeutet eine schlechte Elektrolackierbarkeit.Comparative sample No. 4, in which the total exposed area per unit area of the majority of dots made of another iron-zinc alloy was far outside the range to be maintained according to the invention, showed the formation of numerous crater-shaped small holes in the paint film. This also means poor electropainting ability.
Der Vergleichsprüfling Nr. 5, bei dem der Durchmesser eines jedem derr Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen- Zink-Legierung in der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung etwas außerhalb des erfindungsgemäß einzuhaltenden Bereichs lag, zeigte das Entstehen zahlreicher Blasen in dem Lackfilm. Dies bedeutet eine schlechte Elektrolackierbarkeit.Comparative sample No. 5, in which the diameter of each of the plurality of dots of a different iron-zinc alloy in the electroplating layer of the iron-zinc alloy serving as the upper layer was slightly outside the range to be maintained in the invention, showed the formation of numerous bubbles in the paint film. This means poor electropainting ability.
Der Vergleichsprüfling Nr. 6, bei dem der Durchmesser eines jeden der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink- Legierung weit außerhalb des erfindungsgemäß einzuhaltenden Bereichs lag, zeigte die Entstehung zahlreicher kraterförmiger kleiner Löcher in dem Lackfilm. Dies bedeutet eine schlechte Elektrolackierbarkeit.Comparative sample No. 6, in which the diameter of each of the plurality of dots made of a different iron-zinc alloy was far outside the range to be observed according to the invention, showed the formation of numerous crater-shaped small holes in the paint film. This means poor electro-painting ability.
Der Vergleichsprüfling Nr. 7, bei dem das gesamte Plattiergewicht der als obere Schicht dienenden Elektroplattierschicht aus der Eisen-Zink-Legierung und der Mehrzahl von Punkten aus einer anderen Eisen-Zink-Legierung (nur) geringfügig außerhalb des erfindungsgemäß einzuhaltenden Bereichs lag, zeigte das Entstehen zahlreicher kraterförmiger kleiner Löcher in dem Lackfilm. Dies bedeutet eine schlechte Elektrolackierbarkeit.Comparative sample No. 7, in which the total plating weight of the electroplating layer made of the iron-zinc alloy serving as the upper layer and the majority of dots made of another iron-zinc alloy was (only) slightly outside the range to be observed according to the invention, showed the formation of numerous crater-shaped small holes in the paint film. This means poor electropainting ability.
Der Vergleichsprüfling Nr. 8, bei dem das genannte gesamte Plattiergewicht weit außerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens lag, zeigte das Entstehen zahlreicher Blasen in dem Lackfilm. Dies deutet auf eine schlechte Elektrolackierbarkeit hin. Darüber hinaus zeigte dieser Prüfling eine schlechte DruckverformbarkeitComparative sample No. 8, in which the total plating weight was far outside the scope of the invention, showed the formation of numerous bubbles in the paint film. This indicates poor electropainting ability. In addition, this sample showed poor compression moldability.
Im Gegensatz dazu waren die erfindungsgemäßen Prüflinge Nr. 1 bis 20 von hervorragender Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit, wie aus den Tabellen 3 und 4 hervorgeht.In contrast, the inventive samples Nos. 1 to 20 were excellent in electropaintability and compression formability, as shown in Tables 3 and 4.
Erfindungsgemäß-kann man, wie detailliert beschrieben, ein mit einer Eisen-Zink-Legierung plattiertes Stahlblech mit zwei Plattierschichten, bei dem in dem (später aufgebrachten) Lackfilm auch bei drastischer Druckverformung keine Fehler, wie Blasen und kraterförmigen kleinen Löcher, auftreten und das sich durch eine hervorragende Elektrolackierbarkeit und Druckverformbarkeit auszeichnet, herstellen. Damit werden für die Industrie brauchbare Wirkungen erzielt.According to the invention, as described in detail, it is possible to produce a steel sheet plated with an iron-zinc alloy with two plating layers, in which no defects such as bubbles and crater-shaped small holes occur in the paint film (applied later) even in the event of drastic compression deformation and which is characterized by excellent electro-painting and compression deformability. This achieves useful effects for industry.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2270171A JP2536271B2 (en) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | Iron-zinc alloy-plated steel sheet with multiple iron-zinc alloy plating layers with excellent electrodeposition paintability and workability |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69107270D1 DE69107270D1 (en) | 1995-03-23 |
| DE69107270T2 true DE69107270T2 (en) | 1995-07-13 |
Family
ID=17482523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69107270T Expired - Fee Related DE69107270T2 (en) | 1990-10-08 | 1991-10-07 | Sheet steel, coated with an iron-zinc alloy, consisting of two layers with excellent properties in terms of electrocoating and pressability. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0480355B1 (en) |
| JP (1) | JP2536271B2 (en) |
| KR (1) | KR920008223A (en) |
| CA (1) | CA2052112C (en) |
| DE (1) | DE69107270T2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2320033B (en) | 1996-12-05 | 2001-06-06 | Fmc Corp | Improvements in strength and wear resistance of mechanical components |
| KR100349153B1 (en) * | 1997-12-26 | 2002-11-18 | 주식회사 포스코 | An electic plating apparatus, and a method for eliminating band mark on strip using it |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4329402A (en) * | 1978-09-27 | 1982-05-11 | Whyco Chromium Co., Inc. | Micro-throwing alloy undercoatings and method for improving corrosion resistance |
| JPS6056090A (en) * | 1983-09-07 | 1985-04-01 | Kobe Steel Ltd | Steel sheet having superior resistance to stripping of paint film |
| JPH02145778A (en) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Kobe Steel Ltd | Zn-fe flash plating method for alloyed hot dip galvanized steel sheet |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP2270171A patent/JP2536271B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-09-24 CA CA002052112A patent/CA2052112C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-02 KR KR1019910017292A patent/KR920008223A/en not_active Application Discontinuation
- 1991-10-07 DE DE69107270T patent/DE69107270T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-07 EP EP91117059A patent/EP0480355B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2536271B2 (en) | 1996-09-18 |
| CA2052112C (en) | 1997-09-09 |
| EP0480355A3 (en) | 1992-09-02 |
| JPH04147992A (en) | 1992-05-21 |
| KR920008223A (en) | 1992-05-27 |
| CA2052112A1 (en) | 1992-04-09 |
| EP0480355A2 (en) | 1992-04-15 |
| EP0480355B1 (en) | 1995-02-08 |
| DE69107270D1 (en) | 1995-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3901365C2 (en) | ||
| EP3666931B1 (en) | Process of fabricating a metal band having a chromium and chromium oxide coating using a trivalent chromium containing electrolyte | |
| DE3851652T2 (en) | Steel sheets with a thin tin coating that have excellent corrosion resistance and weldability. | |
| DE102010030465B4 (en) | Method for producing a sheet metal part from a high-strength steel sheet material with an electrolytically applied zinc-nickel coating | |
| DE3031501A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR APPLYING AN ANTI-CORROSIVE COATING TO IRON OR STEEL PARTS | |
| DE3417844A1 (en) | IRON-ZINC ALLOY ELECTROGALVANIZED STEEL SHEET WITH A MORE NUMBER OF IRON-ZINC ALLOY COATINGS | |
| DE2600636C3 (en) | Chromated sheet steel and process for the production of chromated, electro-galvanized sheet steel | |
| DE69201881T2 (en) | Steel sheet clad with a nickel alloy with excellent properties in terms of pressability and phosphating as well as processes for its production. | |
| DE202004021264U1 (en) | Corrosion layer and hardened steel component | |
| DE69809486T2 (en) | Steel sheet provided with a zinc-containing layer and process for its production | |
| WO2012052353A1 (en) | Litho sheet for electrochemical roughening, and method for producing the same | |
| DE69205543T2 (en) | Hot-dip galvanized steel sheet with excellent slip formability. | |
| DE202018006293U1 (en) | Hot-dip coated steel sheet | |
| DE102020200321A1 (en) | Process for the production of a surface-refined and surface-conditioned steel sheet | |
| DE2800258A1 (en) | METHOD FOR GENERATING MULTIPLE COATS CONTAINING ZINC | |
| DE3781435T2 (en) | COATED METAL. | |
| DE69520350T2 (en) | GALVANIZED STEEL SHEET AND METHOD FOR PRODUCING IT | |
| DE3024932C2 (en) | ||
| DE69011461T2 (en) | Process for the production of a steel sheet coated with the adhesion of a Zn-Mg alloy, which has both a higher plating resistance and a higher corrosion resistance, and a steel sheet plated therewith. | |
| DE69625365T2 (en) | SURFACE TREATED STEEL SHEET WITH EXCELLENT CORROSION PROPERTIES AFTER PROCESSING | |
| DE2632439A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A STEEL SHEET COATED WITH ALUMINUM OR AN ALUMINUM ALLOY | |
| DE69107270T2 (en) | Sheet steel, coated with an iron-zinc alloy, consisting of two layers with excellent properties in terms of electrocoating and pressability. | |
| DE69511250T2 (en) | SURFACE TREATED STEEL SHEET FOR FUEL TANKS | |
| DE69101214T2 (en) | A method of manufacturing iron-zinc alloy plated steel sheet with two plating layers, and having excellent electrolakability and pressure formability. | |
| DE69407496T2 (en) | Process for producing a galvanized sheet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |