JP2000282296A - 耐水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法 - Google Patents
耐水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法Info
- Publication number
- JP2000282296A JP2000282296A JP11094361A JP9436199A JP2000282296A JP 2000282296 A JP2000282296 A JP 2000282296A JP 11094361 A JP11094361 A JP 11094361A JP 9436199 A JP9436199 A JP 9436199A JP 2000282296 A JP2000282296 A JP 2000282296A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- steel
- hydrogen
- steel sheet
- corrosion resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無害な皮膜を有すると共に、鋼材中に水素が
侵入することなく皮膜を形成することができる耐水素脆
性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法を提供す
る。 【解決手段】 鋼材と、この鋼材の表面に形成された陽
極酸化皮膜と、を有する。陽極酸化皮膜は、例えば、鋼
材を陽極としてアルカリ金属水酸化物の濃度が０．５乃
至５モル／リットルである水溶液を電解することにより
形成される。
侵入することなく皮膜を形成することができる耐水素脆
性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法を提供す
る。 【解決手段】 鋼材と、この鋼材の表面に形成された陽
極酸化皮膜と、を有する。陽極酸化皮膜は、例えば、鋼
材を陽極としてアルカリ金属水酸化物の濃度が０．５乃
至５モル／リットルである水溶液を電解することにより
形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐水素脆性及び耐
食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法に関し、特に、自
動車部品又は家電製品等に使用される耐食性が優れた耐
水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法に
関する。
食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法に関し、特に、自
動車部品又は家電製品等に使用される耐食性が優れた耐
水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用鋼材の塗膜下地処理とし
ては、リン酸塩処理、ジンケート処理を含む亜鉛メッキ
等が使用されている。また、家庭用電化製品用鋼材の塗
膜下地処理には、リン酸塩処理又はクロメート処理等が
一般的に使用されている。これらの下地処理膜により塗
装耐食性の向上が図られている。
ては、リン酸塩処理、ジンケート処理を含む亜鉛メッキ
等が使用されている。また、家庭用電化製品用鋼材の塗
膜下地処理には、リン酸塩処理又はクロメート処理等が
一般的に使用されている。これらの下地処理膜により塗
装耐食性の向上が図られている。
【０００３】通常、リン酸塩処理では、基板金属が溶解
し表面のｐＨが上昇する。鋼材では下記化学反応式１に
示されるように、鋼材表面で水素が発生する。
し表面のｐＨが上昇する。鋼材では下記化学反応式１に
示されるように、鋼材表面で水素が発生する。
【０００４】
【化１】 ３Ｆｅ＋２Ｈ3ＰＯ4 → Ｆｅ3（ＰＯ4）2＋３Ｈ2
【０００５】これが駆動力となり、下記化学反応式２及
び３に示されるような反応が進行する。
び３に示されるような反応が進行する。
【０００６】
【化２】 Ｚｎ（Ｈ2ＰＯ4）3 → Ｈ3ＰＯ4＋ＺｎＨＰＯ4↓
【０００７】
【化３】３Ｚｎ（Ｈ2ＰＯ4）3 → ４Ｈ3ＰＯ4＋Ｚｎ3
（ＰＯ4）2
（ＰＯ4）2
【０００８】このＺｎ3（ＰＯ4）2がリン酸塩皮膜を形
成する。また、リン酸塩処理においては、耐食性を高め
るためニッケル化合物が使用されることが多い。
成する。また、リン酸塩処理においては、耐食性を高め
るためニッケル化合物が使用されることが多い。
【０００９】また、クロメート処理では６価クロムが材
料表面と反応して３価に還元され、６価のクロムを含有
するクロム酸化物を主成分とするクロメート皮膜が形成
される。
料表面と反応して３価に還元され、６価のクロムを含有
するクロム酸化物を主成分とするクロメート皮膜が形成
される。
【００１０】亜鉛メッキには溶融メッキ及び電気メッキ
があり、この他にもいわゆるジンケート処理がある。い
ずれも犠牲陽極として働き、耐食性を発揮するが、この
とき鋼材自体はカソードとして働き、表面では酸素の還
元以外に水素の発生反応が起こる。また、電気亜鉛メッ
キ及びジンケートでも処理時に水素が発生する。
があり、この他にもいわゆるジンケート処理がある。い
ずれも犠牲陽極として働き、耐食性を発揮するが、この
とき鋼材自体はカソードとして働き、表面では酸素の還
元以外に水素の発生反応が起こる。また、電気亜鉛メッ
キ及びジンケートでも処理時に水素が発生する。
【００１１】一方、アルミニウム塩とケイ酸塩とを含む
溶液に鋼材等の非防食金属を浸漬し、それを負極として
溶液を電解することにより非防食金属に皮膜を生成する
クロメート皮膜のように毒性を持たない防食処理が提案
されている（特開平５−２８７５８５号公報）。
溶液に鋼材等の非防食金属を浸漬し、それを負極として
溶液を電解することにより非防食金属に皮膜を生成する
クロメート皮膜のように毒性を持たない防食処理が提案
されている（特開平５−２８７５８５号公報）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、リン酸塩皮膜
は皮膜形成時に水素が発生するため、鋼材中に水素が侵
入し脆化させると共に、腐食時の水素の侵入を促進させ
るという問題点がある。
は皮膜形成時に水素が発生するため、鋼材中に水素が侵
入し脆化させると共に、腐食時の水素の侵入を促進させ
るという問題点がある。
【００１３】また、亜鉛メッキは犠牲陽極として作用す
るため、防食効果は高いものの、鋼材への水素侵入を促
進させてしまうという問題点がある。また、電気亜鉛メ
ッキ及びジンケート処理においては処理時の水素が鋼材
に吸蔵されることがあるという問題点がある。
るため、防食効果は高いものの、鋼材への水素侵入を促
進させてしまうという問題点がある。また、電気亜鉛メ
ッキ及びジンケート処理においては処理時の水素が鋼材
に吸蔵されることがあるという問題点がある。
【００１４】更に、特開平５−２８７５８５号公報に記
載された防食処理では、酸性溶液中で被防食金属を負極
として使用し酸性溶液を電解し作製されるため、鋼材へ
の水素侵入を避けることができないという問題点があ
る。
載された防食処理では、酸性溶液中で被防食金属を負極
として使用し酸性溶液を電解し作製されるため、鋼材へ
の水素侵入を避けることができないという問題点があ
る。
【００１５】更にまた、環境への影響の観点からいえ
ば、クロメート皮膜は防食性能は高いものの有毒であ
る。リン酸塩処理でもリンによる富栄養化及び処理液又
はリン酸塩に含まれるニッケル化合物の環境への悪影響
が懸念されている。
ば、クロメート皮膜は防食性能は高いものの有毒であ
る。リン酸塩処理でもリンによる富栄養化及び処理液又
はリン酸塩に含まれるニッケル化合物の環境への悪影響
が懸念されている。
【００１６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、無害な皮膜を有すると共に、鋼材中に水素
が侵入することなく皮膜を形成することができる耐水素
脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法を提供
することを目的とする。
のであって、無害な皮膜を有すると共に、鋼材中に水素
が侵入することなく皮膜を形成することができる耐水素
脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法を提供
することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る耐水素脆性
及び耐食性が優れた塗装用鋼板は、鋼材と、この鋼材の
表面に形成された陽極酸化皮膜と、を有することを特徴
する。
及び耐食性が優れた塗装用鋼板は、鋼材と、この鋼材の
表面に形成された陽極酸化皮膜と、を有することを特徴
する。
【００１８】この場合、前記陽極酸化皮膜がアモルファ
ス構造を有することが好ましい。
ス構造を有することが好ましい。
【００１９】また、前記陽極酸化皮膜がケイ酸塩を含有
することが好ましい。
することが好ましい。
【００２０】更に、前記ケイ酸塩の含有量が０．９重量
％以下であることが好ましい。
％以下であることが好ましい。
【００２１】更にまた、前記陽極酸化皮膜の膜厚は０．
１乃至１００μｍであることが好ましい。
１乃至１００μｍであることが好ましい。
【００２２】本発明に係る耐水素脆性及び耐食性が優れ
た塗装用鋼板の製造方法は、鋼材を陽極としてアルカリ
金属水酸化物の濃度が０．５乃至５モル／リットルであ
る水溶液を電解する工程を有することを特徴とする。
た塗装用鋼板の製造方法は、鋼材を陽極としてアルカリ
金属水酸化物の濃度が０．５乃至５モル／リットルであ
る水溶液を電解する工程を有することを特徴とする。
【００２３】本発明に係る他の耐水素脆性及び耐食性が
優れた塗装用鋼板の製造方法は、鋼材を陽極としてＣａ
（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及びＢａ（ＯＨ）2からなる
群から選択された少なくとも１種の水酸化物の濃度が
０．２乃至１モル／リットルである水溶液を電解する工
程を有することを特徴とする。
優れた塗装用鋼板の製造方法は、鋼材を陽極としてＣａ
（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及びＢａ（ＯＨ）2からなる
群から選択された少なくとも１種の水酸化物の濃度が
０．２乃至１モル／リットルである水溶液を電解する工
程を有することを特徴とする。
【００２４】この場合、前記水溶液は更に濃度が０．０
１乃至０．１モル／リットルであるケイ酸アルカリを含
有することが好ましい。
１乃至０．１モル／リットルであるケイ酸アルカリを含
有することが好ましい。
【００２５】また、前記ケイ酸アルカリはケイ酸ナトリ
ウムであることが好ましい。
ウムであることが好ましい。
【００２６】本発明においては、鋼材の表面に陽極酸化
皮膜を形成することにより、鋼材に水素が侵入すること
を防止することができる。
皮膜を形成することにより、鋼材に水素が侵入すること
を防止することができる。
【００２７】また、鋼材を陽極として水酸化アルカリ金
属水溶液又はＣａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及びＢａ
（ＯＨ）2からなる群から選択された少なくとも１種の
水酸化物を含有する溶液を電解して陽極酸化皮膜を形成
することにより、皮膜形成時に水素が鋼材中に侵入する
ことなく皮膜を形成することができる。
属水溶液又はＣａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及びＢａ
（ＯＨ）2からなる群から選択された少なくとも１種の
水酸化物を含有する溶液を電解して陽極酸化皮膜を形成
することにより、皮膜形成時に水素が鋼材中に侵入する
ことなく皮膜を形成することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る耐水
素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法につ
いて詳細に説明する。
素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法につ
いて詳細に説明する。
【００２９】本願発明者等は鋭意実験研究の結果、水酸
化アルカリ又はＣａ、Ｓｒ又はＢａの水酸化物懸濁液
に、少量のケイ酸ナトリウムを添加した電解液中で、被
防食材である鋼材を陽極として電解することにより被防
食材表面に陽極酸化皮膜を形成させた。この方法では成
膜形成中で鋼材に水素が侵入する懸念がなく、生成した
皮膜により塗膜下の防食又は水素吸蔵を抑制することが
できることを見出した。
化アルカリ又はＣａ、Ｓｒ又はＢａの水酸化物懸濁液
に、少量のケイ酸ナトリウムを添加した電解液中で、被
防食材である鋼材を陽極として電解することにより被防
食材表面に陽極酸化皮膜を形成させた。この方法では成
膜形成中で鋼材に水素が侵入する懸念がなく、生成した
皮膜により塗膜下の防食又は水素吸蔵を抑制することが
できることを見出した。
【００３０】一般に、アルミニウム又はチタニウムの陽
極酸化処理はシュウ酸又は硫酸等の強酸性溶液中で作製
される。しかし、鋼材では同様の強酸性溶液を使用する
方法を適用しても、２価の鉄イオンとして溶解してしま
うため、成膜することができない。また、空気中で加熱
酸化する方法は材料の機械的特性を損なうため使用する
ことができない。
極酸化処理はシュウ酸又は硫酸等の強酸性溶液中で作製
される。しかし、鋼材では同様の強酸性溶液を使用する
方法を適用しても、２価の鉄イオンとして溶解してしま
うため、成膜することができない。また、空気中で加熱
酸化する方法は材料の機械的特性を損なうため使用する
ことができない。
【００３１】本発明においては、水酸化アルカリ金属溶
液中で鋼材を陽極として水酸化アルカリ金属溶液を電解
すると、下記化学反応式４及び５に示すように鋼材表面
では酸素発生反応と酸化皮膜生成反応が進行する。
液中で鋼材を陽極として水酸化アルカリ金属溶液を電解
すると、下記化学反応式４及び５に示すように鋼材表面
では酸素発生反応と酸化皮膜生成反応が進行する。
【００３２】
【化４】４ＯＨ- → Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ＋４ｅ-
【００３３】
【化５】 ３Ｆｅ＋８ＯＨ- → Ｆｅ3Ｏ4＋４Ｈ2Ｏ＋８ｅ-
【００３４】上記化学反応式４及び５に示すように、鋼
材表面では水素ではなく、酸素が発生するため、鋼材に
水素が侵入することがない。これに対して、上述のリン
酸塩、クロメート処理及び電気亜鉛メッキでは処理時に
水素の発生を伴うため、鋼材への水素吸蔵を避けること
ができない。また、陽極酸化では処理温度が低く処理時
間が短いため、酸化物皮膜が結晶化されず、生成する皮
膜は緻密なアモルファス酸化皮膜となる。このため、耐
食性が優れ水素が透過しにくい。
材表面では水素ではなく、酸素が発生するため、鋼材に
水素が侵入することがない。これに対して、上述のリン
酸塩、クロメート処理及び電気亜鉛メッキでは処理時に
水素の発生を伴うため、鋼材への水素吸蔵を避けること
ができない。また、陽極酸化では処理温度が低く処理時
間が短いため、酸化物皮膜が結晶化されず、生成する皮
膜は緻密なアモルファス酸化皮膜となる。このため、耐
食性が優れ水素が透過しにくい。
【００３５】なお、アモルファス酸化皮膜中の酸素含有
量は２２％（ＦｅＯ）乃至３０％（Ｆｅ2Ｏ3）の範囲で
あることが好ましいが、酸素の含有量が高いほどアモル
ファス皮膜の溶解性が低くなることから、２８％（Ｆｅ
3Ｏ4）以上であることが更に好ましい。
量は２２％（ＦｅＯ）乃至３０％（Ｆｅ2Ｏ3）の範囲で
あることが好ましいが、酸素の含有量が高いほどアモル
ファス皮膜の溶解性が低くなることから、２８％（Ｆｅ
3Ｏ4）以上であることが更に好ましい。
【００３６】溶液の水酸化アルカリ金属の濃度が０．５
モル／リットル未満では、陽極酸化皮膜を形成するため
の鉄の溶出量が少ないため、ほとんど皮膜は形成されな
い。一方、溶液の水酸化アルカリ金属の濃度が５モル／
リットルを超えると、皮膜形成効果が飽和してしまい、
改善が認められない。従って、水酸化アルカリ水溶液濃
度は０．５乃至５モル／リットルとする。
モル／リットル未満では、陽極酸化皮膜を形成するため
の鉄の溶出量が少ないため、ほとんど皮膜は形成されな
い。一方、溶液の水酸化アルカリ金属の濃度が５モル／
リットルを超えると、皮膜形成効果が飽和してしまい、
改善が認められない。従って、水酸化アルカリ水溶液濃
度は０．５乃至５モル／リットルとする。
【００３７】また、陽極酸化皮膜の形成に使用される溶
液の溶質は、水酸化アルカリ金属に限定されるものでは
なく、水酸化アルカリ金属に匹敵する塩基性物質である
Ｃａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及びＢａ（ＯＨ）2から
なる群から選択された少なくとも１種の水酸化物を使用
しても同様の皮膜を形成することができる。
液の溶質は、水酸化アルカリ金属に限定されるものでは
なく、水酸化アルカリ金属に匹敵する塩基性物質である
Ｃａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及びＢａ（ＯＨ）2から
なる群から選択された少なくとも１種の水酸化物を使用
しても同様の皮膜を形成することができる。
【００３８】なお、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及び
Ｂａ（ＯＨ）2からなる群から選択された少なくとも１
種の含有量が０．５モル／リットル未満では、陽極酸化
皮膜を形成するための鉄の溶出量が少ないため、ほとん
ど皮膜は形成されない。一方、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｓｒ
（ＯＨ）2及びＢａ（ＯＨ）2からなる群から選択された
少なくとも１種の含有量が５モル／リットルを超える
と、皮膜形成効果が飽和してしまい、耐食性の改善が認
められない。従って、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及
びＢａ（ＯＨ）2からなる群から選択された少なくとも
１種の含有量は０．５乃至５モル／リットルとする。
Ｂａ（ＯＨ）2からなる群から選択された少なくとも１
種の含有量が０．５モル／リットル未満では、陽極酸化
皮膜を形成するための鉄の溶出量が少ないため、ほとん
ど皮膜は形成されない。一方、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｓｒ
（ＯＨ）2及びＢａ（ＯＨ）2からなる群から選択された
少なくとも１種の含有量が５モル／リットルを超える
と、皮膜形成効果が飽和してしまい、耐食性の改善が認
められない。従って、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及
びＢａ（ＯＨ）2からなる群から選択された少なくとも
１種の含有量は０．５乃至５モル／リットルとする。
【００３９】更に、皮膜形成時に、ケイ酸ナトリウム等
のケイ酸アルカリを溶液に添加すると、皮膜がより緻密
になると共に、鋼材に対する皮膜の密着性が高まる。こ
のため、耐水素脆性及び耐食性を更に向上させることが
できる。電解時には上記化学反応式４に示されるよう
に、被防食材表面（陽極）でＯＨ-が消費されて、ｐＨ
が低下するため、下記化学反応式６に示されるような反
応が進行する。
のケイ酸アルカリを溶液に添加すると、皮膜がより緻密
になると共に、鋼材に対する皮膜の密着性が高まる。こ
のため、耐水素脆性及び耐食性を更に向上させることが
できる。電解時には上記化学反応式４に示されるよう
に、被防食材表面（陽極）でＯＨ-が消費されて、ｐＨ
が低下するため、下記化学反応式６に示されるような反
応が進行する。
【００４０】
【化６】Ｎａ2ＳｉＯ3＋２Ｈ2Ｏ → ２ＮａＯＨ＋Ｈ2
ＳｉＯ3↓
ＳｉＯ3↓
【００４１】この被防食材表面に沈積したＨ2ＳｉＯ3が
バインダの働きをし、皮膜を緻密化すると共に、密着性
を高めているものと考えられている。従って、ケイ酸ア
ルカリを含有することが好ましい。
バインダの働きをし、皮膜を緻密化すると共に、密着性
を高めているものと考えられている。従って、ケイ酸ア
ルカリを含有することが好ましい。
【００４２】溶液のこのケイ酸アルカリの濃度が０．０
１モル／リットル未満では、皮膜に析出するケイ酸塩が
少ないため、耐食性を向上させることができない。一
方、溶液のケイ酸アルカリの濃度が０．１モル／リット
ルを超えると、ケイ酸塩の析出量が０．９％を超えるた
め、酸化皮膜形成が妨げられる。従って、溶液のケイ酸
アルカリの濃度は０．０１乃至０．１モル／リットルと
することが好ましい。
１モル／リットル未満では、皮膜に析出するケイ酸塩が
少ないため、耐食性を向上させることができない。一
方、溶液のケイ酸アルカリの濃度が０．１モル／リット
ルを超えると、ケイ酸塩の析出量が０．９％を超えるた
め、酸化皮膜形成が妨げられる。従って、溶液のケイ酸
アルカリの濃度は０．０１乃至０．１モル／リットルと
することが好ましい。
【００４３】また、陽極酸化皮膜の膜厚が０．１μｍ未
満では、水又は塩化物イオン等の腐食促進物質の遮断が
不十分であるため、耐食性が不足する。一方、陽極酸化
皮膜の膜厚が１００μｍを超えても、耐食性の効果が飽
和し耐食性が改善されない。従って、陽極酸化皮膜の膜
厚は０．１乃至１００μｍであることが好ましい。
満では、水又は塩化物イオン等の腐食促進物質の遮断が
不十分であるため、耐食性が不足する。一方、陽極酸化
皮膜の膜厚が１００μｍを超えても、耐食性の効果が飽
和し耐食性が改善されない。従って、陽極酸化皮膜の膜
厚は０．１乃至１００μｍであることが好ましい。
【００４４】ケイ酸塩としては、ケイ酸ナトリウムが塩
基性の強さ、溶解度の高さ、入手の容易さ及びコストの
点から特に好ましい。
基性の強さ、溶解度の高さ、入手の容易さ及びコストの
点から特に好ましい。
【００４５】
【実施例】以下、本発明の範囲に入る耐水素脆性及び耐
食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法の実施例につい
て、その特性を比較例と比較して具体的に説明する。図
１は本発明の実施例に係る引張試験片を示す模式図であ
る。図２は本発明の実施例に係る水素透過試験装置を示
す模式図である。
食性が優れた塗装用鋼板及び製造方法の実施例につい
て、その特性を比較例と比較して具体的に説明する。図
１は本発明の実施例に係る引張試験片を示す模式図であ
る。図２は本発明の実施例に係る水素透過試験装置を示
す模式図である。
【００４６】被処理材として、ＳＵＰ７を陽極に使用し
て表１に示す濃度の溶液を表２に示す電解条件で電解し
て鋼材表面に皮膜を形成した。なお、陰極はアルカリ溶
液に溶解されない金属又は合金であればよく、本実施例
では冷延鋼板を使用した。皮膜形成後に皮膜の構造及び
組成を分析し、皮膜が形成された鋼材の腐食試験、引張
試験及び水素透過試験を行った。
て表１に示す濃度の溶液を表２に示す電解条件で電解し
て鋼材表面に皮膜を形成した。なお、陰極はアルカリ溶
液に溶解されない金属又は合金であればよく、本実施例
では冷延鋼板を使用した。皮膜形成後に皮膜の構造及び
組成を分析し、皮膜が形成された鋼材の腐食試験、引張
試験及び水素透過試験を行った。
【００４７】皮膜の構造及び組成の分析は、Ｘ線回折法
（ＸＲＤ）により分析し、Ｘ線マイクロアナリシス（Ｅ
ＰＭＡ；日本電子製、Ｘ線マイクロアナライザ ＪＸＡ
８８００ＲＬ）を使用して皮膜のケイ酸塩濃度を分析し
た。なお、ＸＲＤの測定条件はＸ線にＣｕ−Ｋα線を使
用し、測定範囲は５乃至９０°とした。ＥＰＭＡの測定
条件は加速電圧を２０ｋＶ、試料電流を０．２７μＡと
した。
（ＸＲＤ）により分析し、Ｘ線マイクロアナリシス（Ｅ
ＰＭＡ；日本電子製、Ｘ線マイクロアナライザ ＪＸＡ
８８００ＲＬ）を使用して皮膜のケイ酸塩濃度を分析し
た。なお、ＸＲＤの測定条件はＸ線にＣｕ−Ｋα線を使
用し、測定範囲は５乃至９０°とした。ＥＰＭＡの測定
条件は加速電圧を２０ｋＶ、試料電流を０．２７μＡと
した。
【００４８】腐食試験としては、陽極酸化皮膜を形成し
た被処理材にカチオン型電着塗料を２０μｍの膜厚に塗
装した後、クロスカット（×印）を入れてＪＩＳ Ｚ２
３７１に規定される塩水噴霧試験を４０日間実施し、ク
ロスカットからの最大塗膜ふくれ幅を測定し、これを評
価した。
た被処理材にカチオン型電着塗料を２０μｍの膜厚に塗
装した後、クロスカット（×印）を入れてＪＩＳ Ｚ２
３７１に規定される塩水噴霧試験を４０日間実施し、ク
ロスカットからの最大塗膜ふくれ幅を測定し、これを評
価した。
【００４９】引張試験としては、腐食試験後、図１に示
すように板厚が１．５ｍｍの試験片１を形成し室温で２
μｍ／分のクロスヘッド速度で引張試験を行ない、破断
時の伸びを測定し、これを評価した。
すように板厚が１．５ｍｍの試験片１を形成し室温で２
μｍ／分のクロスヘッド速度で引張試験を行ない、破断
時の伸びを測定し、これを評価した。
【００５０】水素透過試験としては、図２に示すよう
に、ＮａＣｌ水溶液が満たされた容器４とＰｔ電極５が
設置されＮａＯＨ水溶液が満たされた容器３との間に陽
極酸化皮膜を形成した被処理材を板厚が０．５ｍｍの試
験片２を設置した。試験片２とＰｔ電極５とは電流計６
が接続されている。この試験片２の電位を参照電極（Ｓ
ＣＥ）に対して１５０ｍＶとし水素透過に伴う電流値を
電流計６で測定した。これらの結果を表３に示す。
に、ＮａＣｌ水溶液が満たされた容器４とＰｔ電極５が
設置されＮａＯＨ水溶液が満たされた容器３との間に陽
極酸化皮膜を形成した被処理材を板厚が０．５ｍｍの試
験片２を設置した。試験片２とＰｔ電極５とは電流計６
が接続されている。この試験片２の電位を参照電極（Ｓ
ＣＥ）に対して１５０ｍＶとし水素透過に伴う電流値を
電流計６で測定した。これらの結果を表３に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】上記表３に示すように、本発明の範囲に入
る実施例No.１乃至１６は最大ふくれ幅、水素透過電流
及び伸びについていずれも良好な結果を得ることができ
た。
る実施例No.１乃至１６は最大ふくれ幅、水素透過電流
及び伸びについていずれも良好な結果を得ることができ
た。
【００５５】なお、実施例No.１乃至１６は表２に示す
条件で陽極酸化皮膜を形成することができ、試験片の表
面は青乃至赤色を呈していた。ＸＲＤの分析の結果か
ら、金属鉄によるピーク以外には結晶性物質による鋭い
ピークは生じず、アモルファス性物質によるハローパタ
ーンが見られることから生成した皮膜はアモルファス陽
極酸化皮膜であることがわかった。
条件で陽極酸化皮膜を形成することができ、試験片の表
面は青乃至赤色を呈していた。ＸＲＤの分析の結果か
ら、金属鉄によるピーク以外には結晶性物質による鋭い
ピークは生じず、アモルファス性物質によるハローパタ
ーンが見られることから生成した皮膜はアモルファス陽
極酸化皮膜であることがわかった。
【００５６】また、ＥＰＭＡによる分析の結果からケイ
酸塩を含有する実施例No.２乃至４、６乃至１１、１
３、１５及び１６は皮膜中にケイ酸が取りこまれてい
た。
酸塩を含有する実施例No.２乃至４、６乃至１１、１
３、１５及び１６は皮膜中にケイ酸が取りこまれてい
た。
【００５７】特に、ケイ酸塩を含有する実施例No.２乃
至４、６乃至１１、１３、１５及び１６は最大ふくれ
幅、水素透過電流及び伸びがいずれも極めて良好な結果
を得ることができた。
至４、６乃至１１、１３、１５及び１６は最大ふくれ
幅、水素透過電流及び伸びがいずれも極めて良好な結果
を得ることができた。
【００５８】一方、比較例No.１７乃至２１は最大ふく
れ幅、水素透過電流及び伸びについて良好な結果を得る
ことができなかった。比較例No.１７は水酸化ナトリウ
ムの濃度が本発明の範囲未満であるため、最大ふくれ幅
及び水素透過電流が大きく、伸びが乏しかった。
れ幅、水素透過電流及び伸びについて良好な結果を得る
ことができなかった。比較例No.１７は水酸化ナトリウ
ムの濃度が本発明の範囲未満であるため、最大ふくれ幅
及び水素透過電流が大きく、伸びが乏しかった。
【００５９】比較例No.１８は水酸化カルシウムの濃度
が本発明の範囲未満であるため、最大ふくれ幅及び水素
透過電流が大きく、伸びが乏しかった。
が本発明の範囲未満であるため、最大ふくれ幅及び水素
透過電流が大きく、伸びが乏しかった。
【００６０】比較例No.１９は皮膜がリン酸亜鉛処理に
よる皮膜であり、本発明の範囲から外れるため、最大ふ
くれ幅及び水素透過電流が大きく、伸びが乏しかった。
よる皮膜であり、本発明の範囲から外れるため、最大ふ
くれ幅及び水素透過電流が大きく、伸びが乏しかった。
【００６１】比較例No.２０は無処理であり、本発明の
範囲から外れるため、最大ふくれ幅及び水素透過電流が
大きく、伸びが乏しかった。
範囲から外れるため、最大ふくれ幅及び水素透過電流が
大きく、伸びが乏しかった。
【００６２】比較例No.２１は皮膜が電気亜鉛メッキに
よる皮膜であり、本発明の範囲から外れるため、水素透
過電流が大きく、伸びが乏しかった。
よる皮膜であり、本発明の範囲から外れるため、水素透
過電流が大きく、伸びが乏しかった。
【００６３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明においては、
鋼材の表面に陽極酸化皮膜を形成することにより、鋼材
に水素が侵入することを防止することができるため、水
素吸蔵による鋼材の機械的特性の劣化を防止することが
できると共に、優れた耐食性を得ることができる。
鋼材の表面に陽極酸化皮膜を形成することにより、鋼材
に水素が侵入することを防止することができるため、水
素吸蔵による鋼材の機械的特性の劣化を防止することが
できると共に、優れた耐食性を得ることができる。
【００６４】また、鋼材を陽極として水酸化アルカリ金
属水溶液又はＣａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及びＢａ
（ＯＨ）2からなる群から選択された少なくとも１種の
水酸化物を含有する溶液を電解して陽極酸化皮膜を形成
することにより、皮膜形成時に水素が鋼材中に侵入する
ことなく、緻密で無害なアモルファス構造を有する皮膜
を形成することができる。このため、水素吸蔵による鋼
材の機械的特性の劣化を防止することができると共に、
優れた耐食性を得ることができる。
属水溶液又はＣａ（ＯＨ）2、Ｓｒ（ＯＨ）2及びＢａ
（ＯＨ）2からなる群から選択された少なくとも１種の
水酸化物を含有する溶液を電解して陽極酸化皮膜を形成
することにより、皮膜形成時に水素が鋼材中に侵入する
ことなく、緻密で無害なアモルファス構造を有する皮膜
を形成することができる。このため、水素吸蔵による鋼
材の機械的特性の劣化を防止することができると共に、
優れた耐食性を得ることができる。
【図１】本発明の実施例に係る引張試験片を示す模式図
である。
である。
【図２】本発明の実施例に係る水素透過試験装置を示す
模式図である。
模式図である。
１、２；試験片 ３、４；容器 ５；Ｐｔ電極 ６；電流計
Claims (9)
- 【請求項１】 鋼材と、この鋼材の表面に形成された陽
極酸化皮膜と、を有することを特徴する耐水素脆性及び
耐食性が優れた塗装用鋼板。 - 【請求項２】 前記陽極酸化皮膜がアモルファス構造を
有することを特徴とする請求項１に記載の耐水素脆性及
び耐食性が優れた塗装用鋼板。 - 【請求項３】 前記陽極酸化皮膜がケイ酸塩を含有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の耐水素脆性及
び耐食性が優れた塗装用鋼板。 - 【請求項４】 前記ケイ酸塩の含有量が０．９重量％以
下であることを特徴とする請求項３に記載の耐水素脆性
及び耐食性が優れた塗装用鋼板。 - 【請求項５】 前記陽極酸化皮膜の膜厚は０．１乃至１
００μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいず
れか１項に記載の耐水素脆性及び耐食性が優れた塗装用
鋼板。 - 【請求項６】 鋼材を陽極としてアルカリ金属水酸化物
の濃度が０．５乃至５モル／リットルである水溶液を電
解する工程を有することを特徴とする耐水素脆性及び耐
食性が優れた塗装用鋼板の製造方法。 - 【請求項７】 鋼材を陽極としてＣａ（ＯＨ）2、Ｓｒ
（ＯＨ）2及びＢａ（ＯＨ）2からなる群から選択された
少なくとも１種の水酸化物の濃度が０．２乃至１モル／
リットルである水溶液を電解する工程を有することを特
徴とする耐水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板の製
造方法。 - 【請求項８】 前記水溶液は更に濃度が０．０１乃至
０．１モル／リットルであるケイ酸アルカリを含有する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の耐水素脆性及
び耐食性が優れた塗装用鋼板の製造方法。 - 【請求項９】 前記ケイ酸アルカリはケイ酸ナトリウム
であることを特徴とする請求項８に記載の耐水素脆性及
び耐食性が優れた塗装用鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09436199A JP4093675B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 耐水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09436199A JP4093675B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 耐水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282296A true JP2000282296A (ja) | 2000-10-10 |
| JP4093675B2 JP4093675B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=14108174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09436199A Expired - Lifetime JP4093675B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 耐水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4093675B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014070270A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 鋼材中への水素侵入抑制方法 |
| JP2019183194A (ja) * | 2018-04-03 | 2019-10-24 | ジオネーション株式会社 | 樹脂炭素鋼接合体及びその製造法 |
| EP4012382A4 (en) * | 2019-09-11 | 2022-10-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | HYDROGEN PERMEATION TESTER |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP09436199A patent/JP4093675B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014070270A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 鋼材中への水素侵入抑制方法 |
| JP2019183194A (ja) * | 2018-04-03 | 2019-10-24 | ジオネーション株式会社 | 樹脂炭素鋼接合体及びその製造法 |
| EP4012382A4 (en) * | 2019-09-11 | 2022-10-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | HYDROGEN PERMEATION TESTER |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4093675B2 (ja) | 2008-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060237326A1 (en) | Method for treating surface of magnesium or magnesium alloy | |
| US4541903A (en) | Process for preparing Zn-Fe base alloy electroplated steel strips | |
| AU604526B2 (en) | Zn-based composite-plated metallic material and plating method | |
| JP6806152B2 (ja) | Ｓｎ系合金めっき鋼板 | |
| JPS6121317B2 (ja) | ||
| JP2007508457A (ja) | 金属表面をリン酸塩処理するための電解法及びそれによりリン酸塩処理された金属層 | |
| JP4862445B2 (ja) | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JPH0436498A (ja) | 鉄鋼線材の表面処理方法 | |
| JP4093675B2 (ja) | 耐水素脆性及び耐食性が優れた塗装用鋼板の製造方法 | |
| JP3043336B1 (ja) | 耐白錆性に優れる電気Ｚｎめっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP6852454B2 (ja) | Ｓｎ系合金めっき鋼板及びＳｎ系合金めっき鋼板の製造方法 | |
| JP6098763B2 (ja) | Ｓｎめっき鋼板及び化成処理鋼板並びにこれらの製造方法 | |
| JP2015074825A (ja) | プラズマ電解酸化による皮膜形成方法及び金属材料 | |
| JP5092332B2 (ja) | 表面処理鋼板およびその製造方法 | |
| JP3977877B2 (ja) | 金属表面処理用電解化成処理液及び電解化成処理方法 | |
| US2605217A (en) | Protection of metallic objects by galvanic action | |
| JP2011127141A (ja) | 電着塗装用表面処理金属材料、および化成処理方法 | |
| JP4299253B2 (ja) | ６価クロムめっき方法 | |
| JP2528944B2 (ja) | 化成処理性ならびに耐食性に優れたＺｎ系合金電気めっき鋼板の製造方法 | |
| JP7400766B2 (ja) | 亜鉛系電気めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JPH0663113B2 (ja) | 化成処理性の優れたＺｎ系電気めっき鋼板の製造方法 | |
| JP2003213459A (ja) | 耐食性及びスポット溶接性に優れた表面処理鋼板及びその製造方法 | |
| JP4475057B2 (ja) | 表面処理金属材及びその製造方法 | |
| KR101536563B1 (ko) | 알루미늄 도금층 형성방법 | |
| JPH01136995A (ja) | 亜鉛または亜鉛基合金複合めっき方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040604 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050413 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050613 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060627 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060825 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071204 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080304 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080304 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314 Year of fee payment: 6 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |