JP2006265637A - 半田付け性、耐食性および耐ホイスカー性に優れるSn系めっき鋼板並びにその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 鋼板表面上に、Niの付着量を0.02〜4.4g/m2としてNi系めっき層を形成後Snの付着量を5.0〜20g/m2としてSn系めっき層を形成した後溶錫処理を施して得たNiおよびSnを含有するめっき層と、該めっき層上に、Pの付着量が0.5〜10mg/m2、Siの付着量が3〜60mg/m2であるPとSiを含有する化成皮膜を有するSn系めっき鋼板。
【選択図】 図1
Description
(1)鋼板表面上に、Niの付着量を0.02〜4.4g/m2としてNi系めっき層を形成後Snの付着量を5.0〜20g/m2としてSn系めっき層を形成した後溶錫処理を施して得たNiおよびSnを含有するめっき層と、該めっき層上に、Pの付着量が0.5〜10mg/m2、Siの付着量が3〜60mg/m2であるPとSiを含有する化成皮膜を有することを特徴とする半田付け性、耐食性および耐ホイスカー性に優れるSn系めっき鋼板。
なお、Ni、Sn付着量の測定は、蛍光X線による表面分析により行なうことができる。
[実施例1〜10]
板厚0.3〜1.8mmの低炭素鋼または極低炭素鋼からなる冷延鋼板の両面に、電気めっき法によりNi系めっきを施した。引き続き電気めっき法によりSn系めっきを施した後、溶錫処理を施した。続いて、表2に示す3種類の化成処理液A〜Cから選んだ表1に示す化成処理液を用いて種々のPおよびSi付着量の化成皮膜を形成した。なお、表1の示したNi、Sn、化成皮膜の付着量、含有量は片面あたりの値である。ここで、Niめっき、Ni−Feめっき、Snめっき、Sn−Biめっき、Sn−Cuめっき、溶錫処理の条件を以下に示す。
硫酸ニッケル:240g/L
塩化ニッケル:45g/L
ホウ酸:30g/L
浴温:50℃
電流密度:8A/dm2
硫酸ニッケル:105g/L
塩化ニッケル:60g/L
硫酸第一鉄:10g/L
ホウ酸:45g/L
浴温:60℃
電流密度:10A/dm2
塩化第一スズ:75g/L
フッ化ナトリウム:25g/L
フッ化水素カリウム:50g/L
塩化ナトリウム:45g/L
pH:2.7
浴温:65℃
電流密度:48A/dm2
めっき液:石原薬品株式会社製HTB−005
浴温:30℃
電流密度:20A/dm2
めっき液:石原薬品株式会社製HTC−601
浴温:45℃
電流密度:20A/dm2
温度:240℃
時間:0.5sec
なお、比較のため、この発明の適正範囲外であるSn系めっき鋼板についても製造した。
実施例および比較例の各Sn系めっき鋼板について、Pbフリー半田濡れ性、耐食性および耐ホイスカー性の性能評価を行った。
Pbフリー半田として、千住金属工業株式会社製のSn−3.5%Ag−0.75%Cu半田を用いた。半田温度を245℃とし、株式会社レスカ製「SAT−5100」装置を用いてウェッティングバランス法にて、半田が濡れるまでのゼロクロスタイムを測定し、半田濡れ性の評価とした。なお、サンプルは板厚0.6mmのものを用い、温度105℃、湿度100%RHで圧力1.22×105Paの試験槽に8時間曝して加速劣化させた後評価した。サンプルの半田槽への浸漬は、浸漬速度3mm/sec、浸漬深さ3mmとした。ゼロクロスタイムは3秒以下が合格レベルである。表1にその評価結果を示す。
塩水噴霧(JIS Z 2371準拠)8時間と噴霧休止16時間とを1サイクルとするサイクル腐食試験を3サイクル行い、発生した赤錆の面積率(%)で耐食性を評価した。なお、赤錆面積率は3%以下が合格レベルである。表1にその評価結果を示す。
図1に模式的に示すように、供試材1を、ポンチ径:50mmφ、クリアランス:板厚+0.4mm、ポンチ肩曲率:3mmR、ダイス肩曲率:3mmRのポンチ2とダイス3でプレス速度(絞り速度):50mm/minで深さ15mmのプレス絞り加工を行い、−25℃と120℃の繰り返し熱サイクルを500回行った後、図1に示した供試材1の加工部4の化成皮膜が損傷を受けた表面を走査型電子顕微鏡で観察し、ホイスカーの発生状況を観察した。ホイスカーの発生有無および長さで耐ホイスカー性を評価した。表1にその評価結果を示す。なお、ホイスカーの発生が無い場合を、耐ホイスカー性に優れるものとして評価した。
2 ポンチ
3 ダイス
4 供試材の加工部
Claims (3)
- 鋼板表面上に、Niの付着量を0.02〜4.4g/m2としてNi系めっき層を形成後Snの付着量を5.0〜20g/m2としてSn系めっき層を形成した後溶錫処理を施して得たNiおよびSnを含有するめっき層と、該めっき層上に、Pの付着量が0.5〜10mg/m2、Siの付着量が3〜60mg/m2であるPとSiを含有する化成皮膜を有することを特徴とする半田付け性、耐食性および耐ホイスカー性に優れるSn系めっき鋼板。
- 前記化成皮膜は、Pと、シランカップリング剤およびアルコキシシランの1種または2種以上とを含有する化成処理液を用いて形成することを特徴とする請求項1記載の半田付け性、耐食性および耐ホイスカー性に優れるSn系めっき鋼板。
- 鋼板表面上にNi系めっきを施し、次いでSn系めっきを施した後に該鋼板をSnの融点以上に加熱する溶錫処理を施し、次いで化成処理液に該鋼板を接触させる化成処理を施すことを特徴とする請求項1または2に記載の半田付け性、耐食性および耐ホイスカー性に優れるSn系めっき鋼板の製造方法。
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