JP2562607B2 - 亜鉛−クロム系複合電気めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

亜鉛−クロム系複合電気めっき鋼板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐食性の優れた亜鉛−クロム系複合電気めっ
き鋼板の製造方法に関する。
（従来技術、発明の解決しようとする問題点） 亜鉛−３価クロム電気めっき法に関しては例えば特公
昭61−36078、特公昭58−56039、特開昭61−270398に見
られる如く、Crの共析率が0.005〜５％までの極めて微
量の範囲が開示されているのみである。耐食性を改善す
る目的からは更に高含量のCrを共析させることが強く望
まれるところであるが、単に３価クロムイオン濃度を高
めても、密着性のある正常なめっきが得られず、電流効
率も急減する等の障害があって、工業的には極めて困難
であった。
一方、SiO2、Al2O3コロイド等を亜鉛系合金めっきに
複合共析させる方法も知られている。（例えば特開昭61
−127900、61−270398、61−235600、61−266599等。） しかしながら、このような酸化物コロイド自身を共析
させることを開示しているのみで、金属析出に対する作
用を示唆しているものではない。
本発明は耐食性に対する要求を有利に解決するため、
更に高いCr含有率まで容易に製造できる技術を提供しよ
うとするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、亜鉛イオン20〜70g/
、３価クロムイオン10〜70g/からなり、更にSi,Zr,
Ti,Sb,Sn,Cr,Mo,Ceの１種以上からなる酸化物コロイド
２〜200g/、Na+9〜18g/からなる酸性めっき浴で、
電流密度120超〜250A/dm2で電着せしめ、めっき層組成
を金属Cr（Cr:7〜40％）、酸化物微粒子、残部Znとした
ことを特徴とする亜鉛−クロム系複合電気めっき鋼板の
製造方法に関するものである。
（作 用） 元来、亜鉛−３価クロムめっき系は、相合わないめっ
き系である。即ち、めっき浴中の亜鉛イオン比率を高め
ると、Znは析出するが、Crはほとんど析出しない。一方
３価クロムイオン比率を高めると、亜鉛の析出が著しく
抑制され、クロムも正常に析出しなくなる。
ところが、この系に例えばSi,Zr,Ti,Sb,Sn,Cr,Mo,Ce
の１種以上の酸化物コロイドを添加すると、ZnもCrも電
析されてくるのである。この理由は定かではない。しか
し次のように考えられる。即ち、亜鉛は水酸化物境膜を
介して電析するとされている。一方３価クロムを水和物
ないし水酸化物境膜を形成し、それを介して電析すると
考えられる。両者が形成する水和物ないしは水酸化物境
膜が互いに相手の電析を妨害するので、Zn−Cr系の共析
が困難になっていると考えられる。
上記酸化物コロイドはめっき境膜に吸着することによ
り、前２者の境膜を乱し、コロイド粒子表面を介して金
属の析出する通路を作るものと考えられる。以上は仮説
にすぎないが、これに従えば少くとも現像は良く理解で
きる。
上記酸化物コロイドは粒径１μｍ以下のものを使用す
るのが、めっきの均一性の点で好ましい。酸化物コロイ
ドのめっき浴中添加量は２〜200g/、より好ましくは1
0〜100g/が適当である。2g/未満であれば、酸化物
コロイドの添加効果はほとんどなく、2g/以上で共析
させることができ、特に10g/以上添加すれば、Crを共
析できる適正電流密度がより低い領域まで広い範囲にわ
たって操業できるので有利である。
酸化物コロイドを複合共析させ、より耐食性を高める
目的では酸化物コロイドの添加量をより高めることが有
利である。しかしながら、コロイド濃度が高くなるにつ
れ、コロイド粒子が凝集する確率が増えることになり、
100g/を越えるとややコロイドの安定性が劣化する傾
向が現われ、200g/が上限である。
２種以上の酸化物コロイドを添加する場合は共凝集し
ない組合せを用いるべきである。
３価クロムイオン濃度は、10〜70g/が好ましく、10
g/未満では、亜鉛イオンとの比率を調整してもCr含有
率の高いめっき層を得ることが困難であり、又70g/超
になると亜鉛イオン濃度を調整しても亜鉛の電析が抑制
され、従って電流効率が急減して工業的に実施するに
は、極めて不利である。亜鉛イオン濃度は、目的とする
めつき組成に応じて調整することができるが、20〜70g/
の範囲で好ましく実施例できる。
めっき浴の陰イオンに関しては硫酸浴、塩化浴ともに
適用可能である。めっき浴のpH3〜１の範囲が好まし
い。
更に、Na+イオンの無関係塩を添加することは、浴の
電導度を高め、酸化物コロイドの析出調整効果を補助す
るため有効である。
なお、目的に応じては、Fe,Mn,Cu,Sn,Cd,Pbのイオン
を少量添加しても本発明の効果は本質的には変らない。
次にめっき条件について説明する。
電流密度は120A/dm2超ではCrを７％以上と高Crの共析
が確実にでき、250A/dm2を超えると、Crの析出は飽和
し、実用上は電圧が上昇するので好ましくない。
電流密度を高めれば酸化物コロイドもまた共析し易く
なる。しかしながら、浴成分を調整することにより、酸
化物コロイドをほとんど共析させないでCrを共析させる
ことも可能である。
流速は相対速流（めっき液流速と鋼帯速度の差）とし
て10〜200m/minが適当である。めっき温度は40〜70℃が
適当である。
かくすることにより、得られるめっき層の組成はCr:7
〜40％、酸化物微粒子：痕跡〜20％、残部Znからなる耐
食性に極めて優れた電気めっき鋼板を製造することがで
きる。
（実施例） 次に本発明の実施例を比較例とともに表に挙げる。
（発明の効果） かくすることにより、耐食性に優れた高クロム含有率
の亜鉛−クロム系複合電気めっき鋼板を工業的に容易に
製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 真一 愛知県東海市東海町５―３ 新日本製鐵 株式会社名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭64−39398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−54099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−270398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−48539（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】亜鉛イオン20〜70g/、３価クロムイオン
    10〜70g/からなり、更にSi,Zr,Ti,Sb,Sn,Cr,Mo,Ceの
    １種以上からなる酸化物コロイド２〜200g/、Na+9〜1
    8g/からなる酸性めっき浴で、電流密度120超〜250A/d
    m2で電着せしめ、めっき層組成を金属Cr（Cr:7〜40
    ％）、酸化物微粒子、残部Znとしたことを特徴とする亜
    鉛−クロム系複合電気めっき鋼板の製造方法。
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