JP2936718B2 - 電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電着塗装性および加工性に優れた、複数
の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板の製造
方法に関するものである。
の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板の製造
方法に関するものである。
鉄−亜鉛、鉄−ボロン、鉄−燐等の鉄系合金めっき鋼
板は、耐食性および電着塗装性に優れており、自動車用
鋼板等として広く使用されている。近年、このような鉄
系合金めっき鋼板の耐食性に対する要求が、一般と高く
なっており、このような要求を満足させるめっき鋼板と
して、下層としての厚い合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層と、上層としての鉄系合金電気めっき層とからなる複
数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板が知
られている。
板は、耐食性および電着塗装性に優れており、自動車用
鋼板等として広く使用されている。近年、このような鉄
系合金めっき鋼板の耐食性に対する要求が、一般と高く
なっており、このような要求を満足させるめっき鋼板と
して、下層としての厚い合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層と、上層としての鉄系合金電気めっき層とからなる複
数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板が知
られている。
鉄系合金めっき鋼板に対する塗膜の形成は、一般に、
鉄系合金めっき層の表面上に、化成処理によって燐酸塩
被膜を形成し、次いで、カチオンタイプの電着塗装法に
より、燐酸塩被膜の上に所定の厚さの塗膜を形成するこ
とにより行われる。
鉄系合金めっき層の表面上に、化成処理によって燐酸塩
被膜を形成し、次いで、カチオンタイプの電着塗装法に
より、燐酸塩被膜の上に所定の厚さの塗膜を形成するこ
とにより行われる。
しかしながら、カチオンタイプの電着塗装法により、
鉄系合金めっき層の表面上に塗膜を形成すると、電着塗
装時に発生しそして塗膜内に閉じ込められた水素ガスに
よって、塗膜にクレーター状のピンホールが発生する。
このような塗膜に発生したクレーター状ピンホールは、
塗装面の外観上の欠陥になる。
鉄系合金めっき層の表面上に塗膜を形成すると、電着塗
装時に発生しそして塗膜内に閉じ込められた水素ガスに
よって、塗膜にクレーター状のピンホールが発生する。
このような塗膜に発生したクレーター状ピンホールは、
塗装面の外観上の欠陥になる。
一方、自動車用鋼板等に使用される鉄系合金めっき鋼
板には、プレスなどによって厳しい成形加工が施され
る。このような厳しい成形加工が施されると、鉄系合金
めっき層の粉状の剥離即ちパウダリング、および、鉄系
合金めっき層の鋼板からの剥離即ちフレーキングが発生
する。
板には、プレスなどによって厳しい成形加工が施され
る。このような厳しい成形加工が施されると、鉄系合金
めっき層の粉状の剥離即ちパウダリング、および、鉄系
合金めっき層の鋼板からの剥離即ちフレーキングが発生
する。
上述した問題を解決する、鉄系合金めっき鋼板とし
て、下記先行技術が知られている。
て、下記先行技術が知られている。
特公昭58−15554号 鋼板の少なくとも１つの表面上に、40wt,％超の亜鉛
を含有する下層としての鉄−亜鉛合金めっき層と、前記
下層としての鉄−亜鉛合金めっき層の上に形成された、
40wt.％以下の亜鉛を含有する、上層としての鉄−亜鉛
合金電気めっき層とを有する、カチオン電着塗装用のめ
っき鋼板（以下、先行技術１という）。
を含有する下層としての鉄−亜鉛合金めっき層と、前記
下層としての鉄−亜鉛合金めっき層の上に形成された、
40wt.％以下の亜鉛を含有する、上層としての鉄−亜鉛
合金電気めっき層とを有する、カチオン電着塗装用のめ
っき鋼板（以下、先行技術１という）。
特開平２−66148号 鋼板の少なくとも１つの表面上に、12wt.％以下の鉄
を含有する下層としての鉄−亜鉛合金めっき層と、前記
下層としての鉄−亜鉛合金めっき層の上に形成された、
50wt.％以上の鉄を含有し、表面摩擦係数が0.22以下で
ある、上層としての鉄系合金めっき層とを有する、耐フ
レーキング性に優れた多層めっき鋼板（以下、先行技術
２という）。
を含有する下層としての鉄−亜鉛合金めっき層と、前記
下層としての鉄−亜鉛合金めっき層の上に形成された、
50wt.％以上の鉄を含有し、表面摩擦係数が0.22以下で
ある、上層としての鉄系合金めっき層とを有する、耐フ
レーキング性に優れた多層めっき鋼板（以下、先行技術
２という）。
特開平２−85393号 鋼板の少なくとも１つの表面上に、10〜20wt.％の鉄
を含有する鉄−亜鉛系合金電気めっき層、または、８〜
14wt.％のニッケルを含有するニッケル−亜鉛系合金電
気めっき層からなる、下層としての鉄−亜鉛系またはニ
ッケル−亜鉛系合金電気めっき層と、前記下層としての
鉄−亜鉛系またはニッケル−亜鉛系合金電気めっき層の
上に形成された、0.0003〜0.5wt.％の燐を含有する上層
としての鉄−燐合金電気めっき層とを有する。耐パウダ
リング性および耐クレーター性に優れた亜鉛系合金電気
めっき鋼板（以下、先行技術３という）。
を含有する鉄−亜鉛系合金電気めっき層、または、８〜
14wt.％のニッケルを含有するニッケル−亜鉛系合金電
気めっき層からなる、下層としての鉄−亜鉛系またはニ
ッケル−亜鉛系合金電気めっき層と、前記下層としての
鉄−亜鉛系またはニッケル−亜鉛系合金電気めっき層の
上に形成された、0.0003〜0.5wt.％の燐を含有する上層
としての鉄−燐合金電気めっき層とを有する。耐パウダ
リング性および耐クレーター性に優れた亜鉛系合金電気
めっき鋼板（以下、先行技術３という）。
上述した先行技術１には、次に述べるような問題があ
る。即つ、先行技術１による、下層としての厚い合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、上層としての鉄−亜鉛合
金電気めっき層とからなる鉄−亜鉛合金めっき鋼板に対
し、プレスなどによって厳しい成形加工を施すと、下層
としての、厚い合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に、亀
裂や剥離が発生する。
る。即つ、先行技術１による、下層としての厚い合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、上層としての鉄−亜鉛合
金電気めっき層とからなる鉄−亜鉛合金めっき鋼板に対
し、プレスなどによって厳しい成形加工を施すと、下層
としての、厚い合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に、亀
裂や剥離が発生する。
めっき層に亀裂や剥離が発生すると、燐酸塩被膜の形
成のための化成処理時に、露出した鋼板によって、めっ
き層の溶解が促進される結果、燐酸塩結晶が異常に成長
する。このように異常に成長した燐酸塩結晶は、結晶水
を多量に含有しており、この結晶水が、電着塗装の塗膜
焼き付け時に、燐酸塩結晶から離脱しそして蒸発する。
この結果、塗膜に気泡状欠陥が発生する。このような塗
膜に発生した気泡状欠陥は、塗装面の外観上の欠陥にな
る。
成のための化成処理時に、露出した鋼板によって、めっ
き層の溶解が促進される結果、燐酸塩結晶が異常に成長
する。このように異常に成長した燐酸塩結晶は、結晶水
を多量に含有しており、この結晶水が、電着塗装の塗膜
焼き付け時に、燐酸塩結晶から離脱しそして蒸発する。
この結果、塗膜に気泡状欠陥が発生する。このような塗
膜に発生した気泡状欠陥は、塗装面の外観上の欠陥にな
る。
上述した先行技術２および３には、次に述べるような
問題がある。即ち、先行技術２によれば、めっき層の粉
状の剥離即ちパウダリング、および、めっき層の鋼板か
らの剥離即ちフレーキングは防止され、また、先行技術
３によれば、パウダリングおよびクレーターの発生は防
止されても、上述した、塗膜に生ずる気泡状欠陥を防止
することはできない。むしろ、耐パウダリング性および
耐フレーキング性の防止のために形成された、上層とし
ての鉄系合金電気めっき層によって、気泡状欠陥の発生
が促進されると考えられる。
問題がある。即ち、先行技術２によれば、めっき層の粉
状の剥離即ちパウダリング、および、めっき層の鋼板か
らの剥離即ちフレーキングは防止され、また、先行技術
３によれば、パウダリングおよびクレーターの発生は防
止されても、上述した、塗膜に生ずる気泡状欠陥を防止
することはできない。むしろ、耐パウダリング性および
耐フレーキング性の防止のために形成された、上層とし
ての鉄系合金電気めっき層によって、気泡状欠陥の発生
が促進されると考えられる。
従って、この発明の目的は、プレス等によって厳しい
成形加工が施されても、塗膜に、下層としての合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層に発生した亀裂や剥離に基づく
気泡状欠陥が生ぜず、且つ、クレーター状ピンホールも
殆ど生じない、電着塗装性および加工性に優れた、複数
の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板を製造
するための方法を提供することにある。
成形加工が施されても、塗膜に、下層としての合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層に発生した亀裂や剥離に基づく
気泡状欠陥が生ぜず、且つ、クレーター状ピンホールも
殆ど生じない、電着塗装性および加工性に優れた、複数
の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板を製造
するための方法を提供することにある。
本発明者等は、上述した問題を解決すべく、下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、上層としての
鉄系合金電気めっき層とからなる、複数の鉄系合金めっ
き層を有する鉄系合金めっき鋼板の成形加工時に、下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に亀裂や剥離
が発生する原因について、調査および研究を行った結
果、次のことが分かった。
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層と、上層としての
鉄系合金電気めっき層とからなる、複数の鉄系合金めっ
き層を有する鉄系合金めっき鋼板の成形加工時に、下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に亀裂や剥離
が発生する原因について、調査および研究を行った結
果、次のことが分かった。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層は、熱
的に形成されているので、めっき層中に内部応力は存在
しない。これに対し、上層としての鉄系合金電気めっき
層は、金属の析出により形成されているので、めっき層
中に大きな内部応力が存在している。
的に形成されているので、めっき層中に内部応力は存在
しない。これに対し、上層としての鉄系合金電気めっき
層は、金属の析出により形成されているので、めっき層
中に大きな内部応力が存在している。
この結果、上層としての、内部応力が大きい鉄系合金
電気めっき層は、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層を強く拘束し、このような拘束は、局部的に集
中する。従って、合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層は、
極めて脆くなり、成形加工時に亀裂が生じて、鋼板から
剥離しやすくなる。この結果、塗膜に、前述した気泡状
欠陥が発生する。
電気めっき層は、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層を強く拘束し、このような拘束は、局部的に集
中する。従って、合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層は、
極めて脆くなり、成形加工時に亀裂が生じて、鋼板から
剥離しやすくなる。この結果、塗膜に、前述した気泡状
欠陥が発生する。
このような、気泡状欠陥の発生と、めっき層の破壊の
程度との関連について詳細に調べた結果、気泡状欠陥が
発生していない場合の、下層としての合金化溶融鉄−亜
鉛合金めっき層には、激しい脱落や剥離はなく、微細な
クラックが全面にわたって均一に発生していることが分
かった。
程度との関連について詳細に調べた結果、気泡状欠陥が
発生していない場合の、下層としての合金化溶融鉄−亜
鉛合金めっき層には、激しい脱落や剥離はなく、微細な
クラックが全面にわたって均一に発生していることが分
かった。
上述したことから、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層が形成された鋼板を、鉄系合金電気めっき
浴が収容された複数の電気めっき槽に通すに先立って、
酸性浴が収容された槽内に無通電で所定時間通し、槽内
において、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層の一部を溶解させ、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層を表層に多数の微細な凹凸を形成し、成形
加工時に、下層に意図的に微細なクラックを均一に発生
させれば、成形加工時における下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層の亀裂や剥離が防止され、塗膜に
気泡状欠陥が発生しなくなる。
合金めっき層が形成された鋼板を、鉄系合金電気めっき
浴が収容された複数の電気めっき槽に通すに先立って、
酸性浴が収容された槽内に無通電で所定時間通し、槽内
において、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層の一部を溶解させ、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層を表層に多数の微細な凹凸を形成し、成形
加工時に、下層に意図的に微細なクラックを均一に発生
させれば、成形加工時における下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層の亀裂や剥離が防止され、塗膜に
気泡状欠陥が発生しなくなる。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであっ
て、鋼板を、溶融亜鉛めっき浴が収容された溶融亜鉛め
っき槽に通し、前記鋼板の表面上に亜鉛めっき層を形成
し、次いで、前記鋼板を加熱して前記亜鉛めっき層と前
記鋼板とを合金化させ、かくして、前記鋼板の少なくと
も１つの表面上に、所定めっき量の下層としての合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層を形成し、次いで、前記下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形成された
鋼板を、鉄系合金電気めっき浴が収容された複数の電気
めっき槽に順次通し、前記鋼板に陰極電解処理を施すこ
とにより、前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金め
っき層の上に、上層としての鉄系合金電気めっき層を形
成する、複数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっ
き鋼板の製造方法において、 前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が
形成された鋼板を、前記鉄系合金電気めっき浴が収容さ
れた複数の電気めっき槽に通すに先立って、酸性浴が収
容された槽内に無通電で所定時間通し、前記槽内におい
て、前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
の一部を溶解させ、次いで、前記複数の電気めっき槽に
通し、前記鋼板に陰極電解処理を施すことに特徴を有す
るものである。
て、鋼板を、溶融亜鉛めっき浴が収容された溶融亜鉛め
っき槽に通し、前記鋼板の表面上に亜鉛めっき層を形成
し、次いで、前記鋼板を加熱して前記亜鉛めっき層と前
記鋼板とを合金化させ、かくして、前記鋼板の少なくと
も１つの表面上に、所定めっき量の下層としての合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層を形成し、次いで、前記下層
としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形成された
鋼板を、鉄系合金電気めっき浴が収容された複数の電気
めっき槽に順次通し、前記鋼板に陰極電解処理を施すこ
とにより、前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金め
っき層の上に、上層としての鉄系合金電気めっき層を形
成する、複数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっ
き鋼板の製造方法において、 前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が
形成された鋼板を、前記鉄系合金電気めっき浴が収容さ
れた複数の電気めっき槽に通すに先立って、酸性浴が収
容された槽内に無通電で所定時間通し、前記槽内におい
て、前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
の一部を溶解させ、次いで、前記複数の電気めっき槽に
通し、前記鋼板に陰極電解処理を施すことに特徴を有す
るものである。
この発明においては、上述したように、下層としての
合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形成された鋼板を、
鉄系合金電気めっき浴が収容された複数の電気めっき槽
に通すに先立って、酸性浴が収容された槽内に無通電で
所定時間通す。この結果、下層としての合金化溶融鉄−
亜鉛合金めっき層中における卑な亜鉛リッチの相が優先
的に溶解して、下層の表層に多数の微細な凹凸が形成さ
れる。このようにして、表層に多数の微細な凹凸を有す
る下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形成
された鋼板を、鉄系合金電気めっき浴が収容された複数
の電気めっき槽に通すことにより、下層の上に、上層と
しての鉄系合金電気めっき層が形成される。
合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形成された鋼板を、
鉄系合金電気めっき浴が収容された複数の電気めっき槽
に通すに先立って、酸性浴が収容された槽内に無通電で
所定時間通す。この結果、下層としての合金化溶融鉄−
亜鉛合金めっき層中における卑な亜鉛リッチの相が優先
的に溶解して、下層の表層に多数の微細な凹凸が形成さ
れる。このようにして、表層に多数の微細な凹凸を有す
る下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形成
された鋼板を、鉄系合金電気めっき浴が収容された複数
の電気めっき槽に通すことにより、下層の上に、上層と
しての鉄系合金電気めっき層が形成される。
このようにして形成された複数の鉄系合金めっき層を
有する鉄系合金めっき鋼板を成形加工すると、下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に、その表層の凹
凸を起点とした微細なクラックが発生する。この微細な
クラックによって、成形加工時に、上層からの局部応力
が下層に集中することはなく、従って、下層としての合
金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に破壊や剥離が生じない
ので、塗膜に生ずる気泡状欠陥が防止される。
有する鉄系合金めっき鋼板を成形加工すると、下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に、その表層の凹
凸を起点とした微細なクラックが発生する。この微細な
クラックによって、成形加工時に、上層からの局部応力
が下層に集中することはなく、従って、下層としての合
金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に破壊や剥離が生じない
ので、塗膜に生ずる気泡状欠陥が防止される。
第１図は、この発明方法の１実施態様を示す概略工程
図である。図示しない溶融亜鉛めっき槽および合金化処
理装置によって、第２図（イ）に模式図で示すように、
鋼板１の表面上に、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合
金めっき層２を形成する。次いで、下層としての合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が形成された鋼板１を、第
１図に示すように、酸性浴が収容された槽４内に無通電
で所定時間通す。この結果、槽４内において、合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層２中の卑な亜鉛リッチの相が優
先的に溶出し、第２図（ロ）に示すように、合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層２の表層に多数の微細な凹凸2aが
形成される。
図である。図示しない溶融亜鉛めっき槽および合金化処
理装置によって、第２図（イ）に模式図で示すように、
鋼板１の表面上に、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合
金めっき層２を形成する。次いで、下層としての合金化
溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が形成された鋼板１を、第
１図に示すように、酸性浴が収容された槽４内に無通電
で所定時間通す。この結果、槽４内において、合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層２中の卑な亜鉛リッチの相が優
先的に溶出し、第２図（ロ）に示すように、合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層２の表層に多数の微細な凹凸2aが
形成される。
次いで、この表層に多数の微細な凹凸2aを有する下層
２が形成された鋼板１を、鉄系合金電気めっき浴が収容
された電気めっき槽５、６、７に順次導き、各電気めっ
き槽において陰極電解処理を施す。この結果、第２図
（ハ）に模式図で示すように、表層に多数の微細な凹凸
2aを有する下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層２の上に、上層としての鉄系電気めっき層３が形成さ
れる。
２が形成された鋼板１を、鉄系合金電気めっき浴が収容
された電気めっき槽５、６、７に順次導き、各電気めっ
き槽において陰極電解処理を施す。この結果、第２図
（ハ）に模式図で示すように、表層に多数の微細な凹凸
2aを有する下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層２の上に、上層としての鉄系電気めっき層３が形成さ
れる。
このようにして形成された複数の鉄系合金めっき層を
有する鉄系合金めっき鋼板を成形加工すると、前述した
ように、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
２に、その表層の凹凸2aを起点とする微細なクラックが
発生し、この微細なクラックによって、成形加工時の応
力の集中が防止される。従って、下層としての合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層２に破壊や剥離が生ぜず、塗膜
に生ずる気泡状欠陥が防止される。
有する鉄系合金めっき鋼板を成形加工すると、前述した
ように、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
２に、その表層の凹凸2aを起点とする微細なクラックが
発生し、この微細なクラックによって、成形加工時の応
力の集中が防止される。従って、下層としての合金化溶
融鉄−亜鉛合金めっき層２に破壊や剥離が生ぜず、塗膜
に生ずる気泡状欠陥が防止される。
上層としての鉄系合金電気めっき層３としては、50wt
％以下の亜鉛を含有する鉄−亜鉛合金、0.0003〜15wt％
の燐を含有する鉄−燐合金、0.003〜0wt％のボロンを含
有する鉄−ボロン合金等からなる２元系合金電気めっき
層、または、上記合金の組合せからなる３元系合金電気
めっき層が好適である。
％以下の亜鉛を含有する鉄−亜鉛合金、0.0003〜15wt％
の燐を含有する鉄−燐合金、0.003〜0wt％のボロンを含
有する鉄−ボロン合金等からなる２元系合金電気めっき
層、または、上記合金の組合せからなる３元系合金電気
めっき層が好適である。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が形
成された鋼板１を、酸性浴が収容された槽４内に無通電
で通す時間は、１〜５秒の範囲内であることが好まし
い。無通電で通す時間が１秒未満では、亜鉛リッチの相
を優先的に溶出させて、合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層２の表層に、多数の微細な凹凸2aを形成することがで
きない。一方、無通電で通す時間が５秒を超えると合金
化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が過度に溶解し、耐食性
が劣化する。
成された鋼板１を、酸性浴が収容された槽４内に無通電
で通す時間は、１〜５秒の範囲内であることが好まし
い。無通電で通す時間が１秒未満では、亜鉛リッチの相
を優先的に溶出させて、合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層２の表層に、多数の微細な凹凸2aを形成することがで
きない。一方、無通電で通す時間が５秒を超えると合金
化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が過度に溶解し、耐食性
が劣化する。
槽４内の酸性浴は、電気めっき槽５、６、７に収容さ
れている鉄系合金電気めっき浴と同じめっき浴でもよ
く、他の酸性浴でもよい。
れている鉄系合金電気めっき浴と同じめっき浴でもよ
く、他の酸性浴でもよい。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２のめ
っき量は、鋼板１の片面当たり30〜120g/m2の範囲内と
することが好ましい。下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層２のめっき量が鋼板１の片面当たり30g/m2
未満では、耐食性が劣化する。一方、めっき量が鋼板１
の片面当たり120g/m2超では、加工性が劣化する。
っき量は、鋼板１の片面当たり30〜120g/m2の範囲内と
することが好ましい。下層としての合金化溶融鉄−亜鉛
合金めっき層２のめっき量が鋼板１の片面当たり30g/m2
未満では、耐食性が劣化する。一方、めっき量が鋼板１
の片面当たり120g/m2超では、加工性が劣化する。
上層としての鉄系合金電気めっき層３のめっき量は、
鋼板１の片面当たり１〜10g/m2の範囲内とすることが好
ましい。上層としての鉄系合金電気めっき層３のめっき
量が鋼板１の片面当たり1g/m2未満では、電着塗装性が
劣化し、塗膜にクレーター状ピンホールが発生しやすく
なる。一方、めっき量が、鋼板１の片面当たり10g/m2超
では、加工性が劣化する。
鋼板１の片面当たり１〜10g/m2の範囲内とすることが好
ましい。上層としての鉄系合金電気めっき層３のめっき
量が鋼板１の片面当たり1g/m2未満では、電着塗装性が
劣化し、塗膜にクレーター状ピンホールが発生しやすく
なる。一方、めっき量が、鋼板１の片面当たり10g/m2超
では、加工性が劣化する。
下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２の鉄
含有量は、７〜15wt％の範囲内であることが好ましい。
鉄含有量が7wt％未満では、耐食性が劣化する。一方、
鉄含有量が15wt％超では、加工性が劣化する。
含有量は、７〜15wt％の範囲内であることが好ましい。
鉄含有量が7wt％未満では、耐食性が劣化する。一方、
鉄含有量が15wt％超では、加工性が劣化する。
次に、この発明の方法を、実施例により、比較例と対
比しながら説明する。
比しながら説明する。
〔実施例１〕 板厚0.8mmの冷延鋼板に対し、溶融亜鉛めっき槽およ
び合金化処理装置によって、下記に示す条件で合金化溶
融亜鉛めっき処理を施して、鋼板の表面上に、下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２を形成した。
び合金化処理装置によって、下記に示す条件で合金化溶
融亜鉛めっき処理を施して、鋼板の表面上に、下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２を形成した。
（１） めっき浴化学成分組成： Al:0.12wt％ Zn:残り （２） めっき浴温度:460℃ （３） めっき浴浸入供試体温度:470℃ （４） 合金化温度:510℃ （５） 合金化時間：所定の鉄含有量が得られるように
調整 次いで、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層２が形成された鋼板を、下記に示す条件で槽４内に無
通電で通し、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっ
き層２中の卑な亜鉛リッチの相を優先的に溶解させて、
その表層に多数の微細な凹凸2aを形成した。
調整 次いで、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき
層２が形成された鋼板を、下記に示す条件で槽４内に無
通電で通し、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっ
き層２中の卑な亜鉛リッチの相を優先的に溶解させて、
その表層に多数の微細な凹凸2aを形成した。
（１） 浴の化学成分組成： FeSO4・7H2O:380g/ ZnSO4・7H2O:20g/ （２） 浴の温度:50℃ （３） 時間 ２秒 次いで、表層に多数の微細な凹凸2aを有する下層とし
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が形成された鋼
板１を、第１電気めっき槽５、第２電気めっき槽６、第
３電気めっき槽７に順次通し、下記に示す条件で、陰極
電解処理を施した。
ての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層２が形成された鋼
板１を、第１電気めっき槽５、第２電気めっき槽６、第
３電気めっき槽７に順次通し、下記に示す条件で、陰極
電解処理を施した。
（１） めっき浴化学成分組成： FeSO4・7H2O:380g/ ZnSO4・7H2O:20g/ （２） めっき浴pH :1.8〜2.0 （３） めっき浴温度:50℃ （４） めっき電気量： 第１電気めっき槽:50A/dm2 第２電気めっき槽:50A/dm2 第３電気めっき槽:50A/dm2 このようにして、鋼板１の表面上に、表層に多数の微
細な凹凸2aを有する下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合
金めっき層２と、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき
層３とを有する、第１表に示すこの発明の鉄−亜鉛合金
めっき鋼板の供試体（以下、本発明供試体という）No.1
を調製した。
細な凹凸2aを有する下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合
金めっき層２と、上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき
層３とを有する、第１表に示すこの発明の鉄−亜鉛合金
めっき鋼板の供試体（以下、本発明供試体という）No.1
を調製した。
〔実施例２〕 実施例１と同様の方法により、その表層に多数の微細
な凹凸2aを有する下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層２が形成された鋼板１を、鉄−燐合金電気めっ
き浴が収容された第１電気めっき槽５、第２電気めっき
槽６、第３電気めっき槽７に順次通し、下記に示す条件
で、陰極電解処理を施した。
な凹凸2aを有する下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層２が形成された鋼板１を、鉄−燐合金電気めっ
き浴が収容された第１電気めっき槽５、第２電気めっき
槽６、第３電気めっき槽７に順次通し、下記に示す条件
で、陰極電解処理を施した。
（１） めっき浴化学成分組成： FeCl2 :150 g/ KCl :200 g/ クエン酸: 10 g/ NaH2PO2 : 2 g/ （２） めっき浴pH:3.0 （３） めっき浴温度:50℃ （４） めっき電気量： 第１電気めっき槽:30A/dm2 第２電気めっき槽:30A/dm2 第３電気めっき槽:30A/dm2 このようにして、鋼板１の表面上に、その表層に多数
の微細な凹凸2aを有する下層としての合金化溶融鉄−亜
鉛合金めっき層２と、上層としての鉄−燐合金電気めっ
き層３とを有する、第１表に併せて示す本発明供試体N
o.2を調製した。
の微細な凹凸2aを有する下層としての合金化溶融鉄−亜
鉛合金めっき層２と、上層としての鉄−燐合金電気めっ
き層３とを有する、第１表に併せて示す本発明供試体N
o.2を調製した。
比較のために、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層が形成された鋼板を、鉄−亜鉛合金電気めっき
浴が収容された、第１電気めっき槽、第２電気めっき槽
および第３電気めっき槽に順次通し、各電気めっき槽に
おいて下記電気量で陰極電解処理を施したほかは、実施
例１と同じ条件で、第１表に併せて示す、比較用の鉄−
亜鉛合金電気めっき鋼板の供試体（以下、比較用供試体
という）No.1を調製した。
めっき層が形成された鋼板を、鉄−亜鉛合金電気めっき
浴が収容された、第１電気めっき槽、第２電気めっき槽
および第３電気めっき槽に順次通し、各電気めっき槽に
おいて下記電気量で陰極電解処理を施したほかは、実施
例１と同じ条件で、第１表に併せて示す、比較用の鉄−
亜鉛合金電気めっき鋼板の供試体（以下、比較用供試体
という）No.1を調製した。
第１電気めっき槽:50A/dm2 第２電気めっき槽:50A/dm2 第３電気めっき槽:50A/dm2 このようにして調製された本発明供試体および比較用
供試体の各々について、電着塗装性および加工性を、以
下に述べる性能試験によって調査した。その試験結果を
第１表に併せて示す。
供試体の各々について、電着塗装性および加工性を、以
下に述べる性能試験によって調査した。その試験結果を
第１表に併せて示す。
（１） 電着塗装性試験 a.気泡状欠陥試験 本発明供試体および比較用供試体の各々の表面上に、
浸漬処理によって燐酸塩被膜を形成した後、下記条件に
よってカチオンタイプの電着塗装を施した。
浸漬処理によって燐酸塩被膜を形成した後、下記条件に
よってカチオンタイプの電着塗装を施した。
電圧 :260V 浴温 :27℃ 供試体面積／陽極面積:1/1 塗膜の厚さ :20μｍ 焼き付け温度:270℃ 焼き付け時間:10分 上記のようにして電着塗装を施した供試体の塗膜に生
じた気泡欠陥を、目視によって調べ、下記によって評価
した。
じた気泡欠陥を、目視によって調べ、下記によって評価
した。
b.クレーター状ピンホール試験 本発明供試体および比較用供試体の各々の表面上に、
浸漬処理によって燐酸塩被膜を形成した後、下記条件に
よってカチオンタイプの電着塗装を施した。
浸漬処理によって燐酸塩被膜を形成した後、下記条件に
よってカチオンタイプの電着塗装を施した。
電圧 :280V 浴温 :27℃ 供試体面積／陽極面積:1/1 塗膜の厚さ :20μｍ 焼き付け温度:170℃ 焼き付け時間:25分 上記のようにして電着塗装を施した供試体の塗膜に生
じたクレーター状ピンホールを、目視によって調べ、下
記によって評価した。
じたクレーター状ピンホールを、目視によって調べ、下
記によって評価した。
（２） 加工性試験 供試体を第３図に示したドロービード試験機を使用し
てしごき、めっき被膜の単位面積当たりの剥離量を、以
下に述べる方法により測定した。
てしごき、めっき被膜の単位面積当たりの剥離量を、以
下に述べる方法により測定した。
即ち、第３図に概略断面図で示すような、所定長さの
実質的に水平な突条8aを有する雄ダイス８と、雄ダイス
８の突条8aと向き合った所定長さの実質的に水平な溝9a
を有する雌ダイス９とからなるドロービード試験機を使
用し、供試体10を、上述したドロービード試験機の雄ダ
イス８と雌ダイス９との間の間隙内に垂直に挿入し、雄
ダイス８と雌ダイス９とを、500Kgfの圧力で押しつけ、
そして、矢印に示すように上方に引き抜いてしごいた。
このようにしてしごかれた供試体10に接着テープを貼り
次いでこれを剥がして、めっき被膜の剥離量を測定し
た。なお、雄ダイス８の突条8aの先端は0.5R、雌ダイス
９の肩は1R、そして、雄ダイス８の突条8aおよび雌ダイ
ス９の溝9aの幅は40mm、供試体10の幅は30mmであった。
実質的に水平な突条8aを有する雄ダイス８と、雄ダイス
８の突条8aと向き合った所定長さの実質的に水平な溝9a
を有する雌ダイス９とからなるドロービード試験機を使
用し、供試体10を、上述したドロービード試験機の雄ダ
イス８と雌ダイス９との間の間隙内に垂直に挿入し、雄
ダイス８と雌ダイス９とを、500Kgfの圧力で押しつけ、
そして、矢印に示すように上方に引き抜いてしごいた。
このようにしてしごかれた供試体10に接着テープを貼り
次いでこれを剥がして、めっき被膜の剥離量を測定し
た。なお、雄ダイス８の突条8aの先端は0.5R、雌ダイス
９の肩は1R、そして、雄ダイス８の突条8aおよび雌ダイ
ス９の溝9aの幅は40mm、供試体10の幅は30mmであった。
第１表から明らかなように、下層としての合金化溶融
鉄−亜鉛合金めっき層が形成された鋼板を、直ちに、鉄
−亜鉛合金電気めっき浴が収容された電気めっき槽に導
き、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上
に上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成した比
較用供試体No.1は、塗膜中に気泡状欠陥が多量に発生
し、電着塗装性が悪かった。
鉄−亜鉛合金めっき層が形成された鋼板を、直ちに、鉄
−亜鉛合金電気めっき浴が収容された電気めっき槽に導
き、下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層の上
に上層としての鉄−亜鉛合金電気めっき層を形成した比
較用供試体No.1は、塗膜中に気泡状欠陥が多量に発生
し、電着塗装性が悪かった。
これに対して、第１表から明らかなように、本発明供
試体No.1および２は、何れも、塗膜に気泡状欠陥が発生
せず、そして、クレーター状ピンホールの発生も少な
く、電着塗装性および加工性に優れていた。
試体No.1および２は、何れも、塗膜に気泡状欠陥が発生
せず、そして、クレーター状ピンホールの発生も少な
く、電着塗装性および加工性に優れていた。
以上述べたように、この発明によれば、プレス等によ
って厳しい成形加工が施されても、塗膜に、下層として
の合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に発生した亀裂や剥
離に基づく気泡状欠陥が生ぜず、且つ、クレーター状ピ
ンホールも殆ど生じない、電着塗装性および加工性に優
れた、複数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき
鋼板を製造することができる、工業上有用な効果がもた
らされる。
って厳しい成形加工が施されても、塗膜に、下層として
の合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層に発生した亀裂や剥
離に基づく気泡状欠陥が生ぜず、且つ、クレーター状ピ
ンホールも殆ど生じない、電着塗装性および加工性に優
れた、複数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき
鋼板を製造することができる、工業上有用な効果がもた
らされる。
第１図は、この発明の方法の１実施態様を示す工程図、
第２図（イ）〜（ハ）は、この発明の方法による鉄系合
金めっき鋼板の製造過程を示す断面模式図、第３図は、
加工性試験に使用したドロービード試験機の概略断面図
である。 図において、 １……鋼板、 ２……合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層 2a……多数の微細な凹凸、３……鉄系電気めっき層、 ４……槽、５……第１電気めっき槽、 ６……第２電気めっき槽、７……第３電気めっき槽、 ８……雄ダイス、8a……突条、 ９……雌ダイス、9a……溝、 10……供試体。
第２図（イ）〜（ハ）は、この発明の方法による鉄系合
金めっき鋼板の製造過程を示す断面模式図、第３図は、
加工性試験に使用したドロービード試験機の概略断面図
である。 図において、 １……鋼板、 ２……合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層 2a……多数の微細な凹凸、３……鉄系電気めっき層、 ４……槽、５……第１電気めっき槽、 ６……第２電気めっき槽、７……第３電気めっき槽、 ８……雄ダイス、8a……突条、 ９……雌ダイス、9a……溝、 10……供試体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 淳一 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 森田 正哉 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 28/02 C25D 5/26
Claims (2)
- 【請求項１】鋼板を、溶融亜鉛めっき浴が収容された溶
融亜鉛めっき槽に通し、前記鋼板の表面上に亜鉛めっき
層を形成し、次いで、前記鋼板を加熱して前記亜鉛めっ
き層と前記鋼板とを合金化させ、かくして、前記鋼板の
少なくとも１つの表面上に、所定めっき量の下層として
の合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層を形成し、次いで、
前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形
成された鋼板を、鉄系合金電気めっき浴が収容された複
数の電気めっき槽に順次通し、前記鋼板に陰極電解処理
を施すことにより、前記下層としての合金化溶融鉄−亜
鉛合金めっき層の上に、上層としての鉄系合金電気めっ
き層を形成する、複数の鉄系合金めっき層を有する鉄系
合金めっき鋼板の製造方法において、 前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層が形
成された鋼板を、前記鉄系合金電気めっき浴が収容され
た複数の電気めっき槽に通すに先立って、酸性浴が収容
された槽内に無通電で所定時間通し、前記槽内におい
て、前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金めっき層
の一部を溶解させ、次いで、前記複数の電気めっき槽に
通し、前記鋼板に陰極電解処理を施すことを特徴とす
る、電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄系合金
めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】前記下層としての合金化溶融鉄−亜鉛合金
めっき層が形成された鋼板を、前記酸性浴が収容された
槽内に無通電で通す時間は、１〜５秒の範囲内である、
請求項１記載の方法。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2338836A JP2936718B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 電着塗装性および加工性に優れた、複数の鉄系合金めっき層を有する鉄系合金めっき鋼板の製造方法 |
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| CA002054313A CA2054313C (en) | 1990-11-30 | 1991-10-28 | Method for manufacturing iron-zinc alloy plated steel sheet having two plating layers and excellent in electropaintability and press-formability |
| KR1019910021423A KR920010023A (ko) | 1990-11-30 | 1991-11-27 | 두가지 도금층을 가진 전착 도장성 및 프레스 성형이 우수한 철-아연 합금 도금강판의 제조방법 |
| DE69101214T DE69101214T2 (de) | 1990-11-30 | 1991-11-29 | Verfahren zur Herstellung von mit Eisen-Zink-Legierung plattiertem Stahlblech mit zwei Plattierungsschichten und vorzügliche Elektrolackierbarkeit und Druckformbarkeit aufweisend. |
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| JPS5815554A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | Toray Ind Inc | 樹脂組成物 |
| CA1255246A (en) * | 1983-05-14 | 1989-06-06 | Toshio Irie | Corrosion resistant surface-treated steel strip and process for making |
| US4818632A (en) * | 1984-11-13 | 1989-04-04 | The Boeing Company | Plated structure exhibiting low hydrogen embrittlement |
| JPH0610358B2 (ja) * | 1986-12-06 | 1994-02-09 | 日新製鋼株式会社 | 複層電気めつき鋼板 |
| JPS63243295A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Nippon Steel Corp | 耐食性の優れた防錆鋼板 |
| JPS63277796A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-15 | Nkk Corp | 高耐食性亜鉛系めつき鋼板 |
| JPH0266148A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐フレーキング性に優れた多層めっき鋼板 |
| JPH0713317B2 (ja) * | 1988-09-20 | 1995-02-15 | 川崎製鉄株式会社 | 耐パウダリング性及び耐クレーター性に優れた亜鉛系合金電気めっき鋼板 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2338836A patent/JP2936718B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-23 US US07/781,388 patent/US5225067A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-28 CA CA002054313A patent/CA2054313C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1991-11-29 DE DE69101214T patent/DE69101214T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-29 EP EP91120597A patent/EP0488409B1/en not_active Expired - Lifetime
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