JPH01290796A - 高耐食性複層電気めっき鋼板 - Google Patents
高耐食性複層電気めっき鋼板Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は高耐食性複合電気めっき鋼板に関するものであ
る。
る。
詳しくは例えば、自動車、建材、電気製品等に使用され
る防錆鋼板の耐食性を向上せしめためつき鋼板に関する
ものである。
る防錆鋼板の耐食性を向上せしめためつき鋼板に関する
ものである。
(従来の技術)
すでに冷延鋼板の耐食性、塗装後の耐食性の向上及び加
工性を損なわず量産化できる表面処理鋼板としては電気
亜鉛メツキ鋼板が汎用されていることは周知である。
工性を損なわず量産化できる表面処理鋼板としては電気
亜鉛メツキ鋼板が汎用されていることは周知である。
ところが近年では寒冷地帯における冬期の道路凍結防止
用の散布塩に対する自動車の防錆鋼板として亜鉛メツキ
鋼板の使用が試みられ、苛酷な腐食環境での耐食性の要
求が増加する傾向にある。
用の散布塩に対する自動車の防錆鋼板として亜鉛メツキ
鋼板の使用が試みられ、苛酷な腐食環境での耐食性の要
求が増加する傾向にある。
これら亜鉛メツキ鋼板の耐食性の向上要求に対して亜鉛
のメツキ量(付着量)による耐食性の向上が知られてい
るが、メツキ量の増加以外の方法として亜鉛自身の溶解
を抑制するだめの合金メツキが数多く提案されている。
のメツキ量(付着量)による耐食性の向上が知られてい
るが、メツキ量の増加以外の方法として亜鉛自身の溶解
を抑制するだめの合金メツキが数多く提案されている。
これらの多くは、 Fe。
Ni、Coといった鉄族元素を合金成分として含有する
ものであり、特に、Zn−Ni 、 Ni−Co合金め
っき、及びZn −Fe 合金めつきはその有用性が
認められ実用化に至っている。
ものであり、特に、Zn−Ni 、 Ni−Co合金め
っき、及びZn −Fe 合金めつきはその有用性が
認められ実用化に至っている。
(発明が解決しようとする課題)
最近に至っては、金属以外の物質を共析させた複合めっ
きについても、種々提案されている。例えば特開昭54
−146228では、Zn−3i02、本発明者等の特
開昭60−141898では、Zn −鉄族元素合金め
っき中に、5t021 T10□などを含有させる複合
めっき、特開昭60−125395゜61−27039
8ではアルミナをめっき層中に含有される複合めっきが
開示されている。これらの複合めっきの耐食性は、アル
ミナ、5i02などの共析物質のめつき層内での均一性
がポイントになってお9、めっき条件や、組成の変動に
よっては共析物質が凝集して塊状に共析したシ、共析量
そのものが不安定となり期待したような効果が発揮でき
ない場合があり、極めて不安定である。又、寒冷地帯や
高温多湿地帯の如き、厳しい腐食環境下では、なお耐食
性不足である点が指摘される。
きについても、種々提案されている。例えば特開昭54
−146228では、Zn−3i02、本発明者等の特
開昭60−141898では、Zn −鉄族元素合金め
っき中に、5t021 T10□などを含有させる複合
めっき、特開昭60−125395゜61−27039
8ではアルミナをめっき層中に含有される複合めっきが
開示されている。これらの複合めっきの耐食性は、アル
ミナ、5i02などの共析物質のめつき層内での均一性
がポイントになってお9、めっき条件や、組成の変動に
よっては共析物質が凝集して塊状に共析したシ、共析量
そのものが不安定となり期待したような効果が発揮でき
ない場合があり、極めて不安定である。又、寒冷地帯や
高温多湿地帯の如き、厳しい腐食環境下では、なお耐食
性不足である点が指摘される。
(発明の目的)
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、耐食性
に優れた複層電気めっき鋼板を提供しようとするもので
ある。
に優れた複層電気めっき鋼板を提供しようとするもので
ある。
(課題を解決するための手段)
本発明の要旨は鋼板の表面に、Cr:O,l〜lO重i
−%、SiO2:O,l 〜l 0重量%、Ni:1〜
15重量%、残部Znからなる複合電気めっき層を形成
し、その上層にZnもしくはZn系合金電気めっき層を
形成せしめたことを特徴とする高耐食性複層電気めっき
鋼板である。
−%、SiO2:O,l 〜l 0重量%、Ni:1〜
15重量%、残部Znからなる複合電気めっき層を形成
し、その上層にZnもしくはZn系合金電気めっき層を
形成せしめたことを特徴とする高耐食性複層電気めっき
鋼板である。
(作用)
先づCrの作用について説明する。CrはZnと共存下
では不働態化せず、活性状態を維持するので、Zn
とともに鋼素地に対する犠牲防食作用に加担する。更に
、Crの腐食生成物はZnと異なシ、極めて難溶性の保
護皮膜を腐食部に堆積するので、耐食性が大巾に向上す
るものと考えられる。
では不働態化せず、活性状態を維持するので、Zn
とともに鋼素地に対する犠牲防食作用に加担する。更に
、Crの腐食生成物はZnと異なシ、極めて難溶性の保
護皮膜を腐食部に堆積するので、耐食性が大巾に向上す
るものと考えられる。
めっき層中のCr含有量は0.1〜1]4i係が好まし
く、3〜10重量%が特に好ましい。0.1重量%未満
では、耐食性向上効果が不十分である。
く、3〜10重量%が特に好ましい。0.1重量%未満
では、耐食性向上効果が不十分である。
3重量%以上になると、例えば塩水噴霧試験等では白錆
発生が抑制され、効果が顕著に認められる。
発生が抑制され、効果が顕著に認められる。
10重量%を超える含有率は、安定して得られないばか
りか刀ロエ時にめっき剥離が起り易くなり、実用上は好
ましくない。
りか刀ロエ時にめっき剥離が起り易くなり、実用上は好
ましくない。
次に、5102は、旧イオンや、Crイオンの共存下で
、めっき層中に微細な状態で均一に析出する。
、めっき層中に微細な状態で均一に析出する。
これは、NiイオンやCrイオンが3102 粒子の
回シに特異吸着し、5102 が正に帯電するため、
SiO2粒子間の反発力により5i02の凝集が抑制さ
れると共に、陰極に電気泳動してめっき層内に共析しや
すくなるためである。5i02は、腐食生成物の保護作
用を通して耐食性向上に寄与する。また、5102は優
れた耐アルカリ性を有するので、塗装後耐食性を向上さ
せる。めっき層中のSiO2含有景は、0.1〜10重
量%が好ましい。0.1重量%未満では、耐食性向上効
果がほとんど認められず、10重量%超では、加工時の
めつき剥離の危険性が高まるので好ましくない。
回シに特異吸着し、5102 が正に帯電するため、
SiO2粒子間の反発力により5i02の凝集が抑制さ
れると共に、陰極に電気泳動してめっき層内に共析しや
すくなるためである。5i02は、腐食生成物の保護作
用を通して耐食性向上に寄与する。また、5102は優
れた耐アルカリ性を有するので、塗装後耐食性を向上さ
せる。めっき層中のSiO2含有景は、0.1〜10重
量%が好ましい。0.1重量%未満では、耐食性向上効
果がほとんど認められず、10重量%超では、加工時の
めつき剥離の危険性が高まるので好ましくない。
Niは、SiO□を共析させるために不可欠であると同
時に、めっき層の電位を貴側に移行させ、塗装後傷付部
に発生する塗膜ふくれを抑制する効果を発揮する。Cr
とSiO□のみをZnめつき中に共析させた複合めっき
は、特に裸耐食性が優れるものの塗装後の傷付部におけ
る塗膜ふくれがやや発生し易く、総合的な意味での耐食
性は不十分である。
時に、めっき層の電位を貴側に移行させ、塗装後傷付部
に発生する塗膜ふくれを抑制する効果を発揮する。Cr
とSiO□のみをZnめつき中に共析させた複合めっき
は、特に裸耐食性が優れるものの塗装後の傷付部におけ
る塗膜ふくれがやや発生し易く、総合的な意味での耐食
性は不十分である。
Crと$10.のみをZnめっき中に共析させた複合め
っき層の電位はZn単独りつきとほぼ同等であるため、
耐アルカリ性に優れる5102 の存在により、塗膜
ふくれは、抑制されるが、まだ不十分である。
っき層の電位はZn単独りつきとほぼ同等であるため、
耐アルカリ性に優れる5102 の存在により、塗膜
ふくれは、抑制されるが、まだ不十分である。
然るに、Niを含有させると確実に電位が食倒に移行す
るので、塗膜ふくれは発生しにくくなる。めっき層中の
Ni含有量は、1〜15重量%が好ましい。1重量%未
満では、塗膜ふくれの抑制効果が顕著ではなく、15重
量係超では、未塗装耐食性が低下する傾向が現われ、好
ましくない。
るので、塗膜ふくれは発生しにくくなる。めっき層中の
Ni含有量は、1〜15重量%が好ましい。1重量%未
満では、塗膜ふくれの抑制効果が顕著ではなく、15重
量係超では、未塗装耐食性が低下する傾向が現われ、好
ましくない。
めっき付着量としては、10〜50 f /m’ で十
分に耐食性を確保できる。なお、残部は、Znからなる
ものであるが、Fe 、 Co 、 Pb 、 Sn
、 A9゜In、 Bi、 Cu、 !Eb、 As
、 As、 Ti、 Na、 P、S。
分に耐食性を確保できる。なお、残部は、Znからなる
ものであるが、Fe 、 Co 、 Pb 、 Sn
、 A9゜In、 Bi、 Cu、 !Eb、 As
、 As、 Ti、 Na、 P、S。
C等が不可避的に微量共析していても、本質的に本発明
の効果は変わらないものである。
の効果は変わらないものである。
上層のZnもしくは、Zn系合金電気めっき層は、りん
酸塩処理において、緻密なシん酸塩皮膜を形成する作用
を持ち、この作用を通して、安定して良好な塗装後耐食
性が得られ、かつカチオン電着塗装時の塗装欠陥発生を
抑制する。
酸塩処理において、緻密なシん酸塩皮膜を形成する作用
を持ち、この作用を通して、安定して良好な塗装後耐食
性が得られ、かつカチオン電着塗装時の塗装欠陥発生を
抑制する。
Zn 系合金電気めっき層とは、従来よりあるZn
−Ni 、 Zn−Fe 、 Zn−Co 等であり
、Znを5%以上含有していれば、スプレー型、浸漬型
側れのりん酸塩処理においても、緻密なりん酸塩皮膜を
形成できる。上層のめつき付着量は、1〜5r/rr?
で十分である。
−Ni 、 Zn−Fe 、 Zn−Co 等であり
、Znを5%以上含有していれば、スプレー型、浸漬型
側れのりん酸塩処理においても、緻密なりん酸塩皮膜を
形成できる。上層のめつき付着量は、1〜5r/rr?
で十分である。
製造方法に関して述べるならば、Zn2+を30〜60
y/L 、 Ni2+を5〜6o f/L含有する酸
性電気めっき浴中にCr3+を1〜30 W/l 、
5to2を5〜50y7を共存させ、pHを1〜3、浴
温を40〜70°Cとして、電気密度50〜300A/
d−で電気めっきすればよい。他に適当な電導助剤例え
ば、Na25o41 (NH4)2 SO4やpH緩衝
剤例えばほう酸や酢酸ナトリウムを含有させても差し支
えない。Cr源としては、硫酸酸性浴では硫酸Crがよ
い。SiO□は、水分散ゾル、コロイダルシリカ、ドラ
イシリカ、ヒユームシリカの何れを使用してもよいが、
1次粒径1〜l OOnm の微細なものが望ましい
。
y/L 、 Ni2+を5〜6o f/L含有する酸
性電気めっき浴中にCr3+を1〜30 W/l 、
5to2を5〜50y7を共存させ、pHを1〜3、浴
温を40〜70°Cとして、電気密度50〜300A/
d−で電気めっきすればよい。他に適当な電導助剤例え
ば、Na25o41 (NH4)2 SO4やpH緩衝
剤例えばほう酸や酢酸ナトリウムを含有させても差し支
えない。Cr源としては、硫酸酸性浴では硫酸Crがよ
い。SiO□は、水分散ゾル、コロイダルシリカ、ドラ
イシリカ、ヒユームシリカの何れを使用してもよいが、
1次粒径1〜l OOnm の微細なものが望ましい
。
上層のZnもしくはZn系合金めっき層については、周
知の電気めっき方法でよい。
知の電気めっき方法でよい。
本発明の構造は必ずしも鋼板の両面に対して用いる必要
はなく、用途に応じて片面のみに適用し、他の面は鋼板
面のまま、もしくは他のめつき層、あるいは有機皮膜を
被覆しためつき層としてもよい。
はなく、用途に応じて片面のみに適用し、他の面は鋼板
面のまま、もしくは他のめつき層、あるいは有機皮膜を
被覆しためつき層としてもよい。
本発明を適用する素地鋼板は通常ダル仕上げ圧延をした
軟鋼板であるが、ブライト仕上げ圧延をした軟鋼板、鋼
成分としてMn、S、P 等を多く含んだ高張力鋼板、
Cr、 Cu、 Ni、 P 等を多く含んだ腐食速度
の小さい高耐食性鋼板でも適用可能である。
軟鋼板であるが、ブライト仕上げ圧延をした軟鋼板、鋼
成分としてMn、S、P 等を多く含んだ高張力鋼板、
Cr、 Cu、 Ni、 P 等を多く含んだ腐食速度
の小さい高耐食性鋼板でも適用可能である。
(実施例)
冷延鋼板を、アルカリ脱脂し、5係硫酸で酸洗した後、
水洗し、以下の条件により、電気めっきを行なった。ポ
ンプ攪拌により液流速90 m/m1n、極間距離10
fiとし、浴温60°C,IDH2の硫酸酸性浴を用い
た。めっき浴に添加する5i02としては、平均1次粒
径10〜20 nm のコロイダルシリカまたは平均
粒径30〜50 nm のドライシリカを用いた。め
っき層中に含有するNi 、 Cr 、 5in2の含
有率は、めっき浴中のそれぞれの添加量及び電流密度に
よりコントロールし、目付量は20f〜とした。上層に
、ZnもしくはZn系合金めっきを周知の条件で3 t
/lr?施した。
水洗し、以下の条件により、電気めっきを行なった。ポ
ンプ攪拌により液流速90 m/m1n、極間距離10
fiとし、浴温60°C,IDH2の硫酸酸性浴を用い
た。めっき浴に添加する5i02としては、平均1次粒
径10〜20 nm のコロイダルシリカまたは平均
粒径30〜50 nm のドライシリカを用いた。め
っき層中に含有するNi 、 Cr 、 5in2の含
有率は、めっき浴中のそれぞれの添加量及び電流密度に
よりコントロールし、目付量は20f〜とした。上層に
、ZnもしくはZn系合金めっきを周知の条件で3 t
/lr?施した。
第1表にめっき鋼板の組成・及び耐食性評価結果を示す
。耐食性評価方法については以下の通りである。
。耐食性評価方法については以下の通りである。
■未塗装耐食性
めっき鋼板を裸のまま、塩水噴霧試験(Z工5Z237
1)に供し、500時間後の赤錆発生面積(@を測定し
た。
1)に供し、500時間後の赤錆発生面積(@を測定し
た。
0〜1% ◎
1〜10% 0
10〜50% △
50チ以上×
■塗装後耐食性
浸漬りん酸塩処理及びカチオン電着塗装(20μ)及び
メラミンアルキド系の自動車用中塗、上塗塗装(各40
μ)を行なった後、地鉄に達するクロスカットを入れ、
下記サイクル腐食試験を50サイクル行ない、クロスカ
ット部のふくれ巾で評価した。
メラミンアルキド系の自動車用中塗、上塗塗装(各40
μ)を行なった後、地鉄に達するクロスカットを入れ、
下記サイクル腐食試験を50サイクル行ない、クロスカ
ット部のふくれ巾で評価した。
0〜1笥 ◎
1〜3ffiIl ○
3〜5鳩 △
5噸以上 ×
サイクル腐食試験7
■りん酸塩処理性
浸漬型りん酸塩処理での皮膜結晶のサイズで評価した。
平均サイズ 10μm以下 0
20μm以下 △
20μm超 ×
■カチオン電着性
浸漬型りん酸塩処理を施した後、印加電圧300V、極
間1OCrn、昇圧時間30秒、膜厚20〜25μm
の条件でカチオン電着塗装を行ない、その外観を評価し
た。
間1OCrn、昇圧時間30秒、膜厚20〜25μm
の条件でカチオン電着塗装を行ない、その外観を評価し
た。
塗膜欠陥(クレータ−、ガスビン)の発生個数2個/
a m’以下:0 10個/ a rr?以下:△ 101固/d−超 : × 本発明の実施例は、比較例に比して、耐食性1.りん酸
塩処理性、カチオン電着性共に明らかに良好である。
a m’以下:0 10個/ a rr?以下:△ 101固/d−超 : × 本発明の実施例は、比較例に比して、耐食性1.りん酸
塩処理性、カチオン電着性共に明らかに良好である。
(発明の効果)
以上説明した如く、本発明の複層めっき鋼板は、電気Z
nめつき層中に: Cr 、 5in2. Niを適量
複合化させることによシ、従来のめつき鋼板に止べ耐食
性を飛躍的に向上させることができ、2層構造とするこ
とにより、りん酸塩処理性、カチオン電着性にも優れた
ものであり、自動車、あるいは家電製品等に好適である
。
nめつき層中に: Cr 、 5in2. Niを適量
複合化させることによシ、従来のめつき鋼板に止べ耐食
性を飛躍的に向上させることができ、2層構造とするこ
とにより、りん酸塩処理性、カチオン電着性にも優れた
ものであり、自動車、あるいは家電製品等に好適である
。
Claims (1)
- 鋼板の表面に、Cr:0.1〜10重量%、SiO_2
:0.1〜10重量%、Ni:1〜15重量%、残部Z
nからなる複合電気めつき層を形成し、その上層にZn
もしくはZn系合金電気めつき層を形成せしめたことを
特徴とする高耐食性複層電気めつき鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11811788A JPH01290796A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 高耐食性複層電気めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11811788A JPH01290796A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 高耐食性複層電気めっき鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01290796A true JPH01290796A (ja) | 1989-11-22 |
JPH057478B2 JPH057478B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=14728451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11811788A Granted JPH01290796A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 高耐食性複層電気めっき鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01290796A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6147169A (en) * | 1997-03-25 | 2000-11-14 | Kansai Paint Co., Ltd. | Curable coating composition |
CN112899741A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-06-04 | 长春理工大学 | 在金属表面加工二氧化硅-镍复合疏水耐腐蚀涂层的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54146228A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-15 | Nippon Steel Corp | Zinc-plated steel sheet with superior corrosion resistance |
JPS54159342A (en) * | 1978-06-08 | 1979-12-17 | Nippon Steel Corp | Manufacture of corrosion resistant zinc composite- electroplated steel products |
JPS626758A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-13 | Honda Motor Co Ltd | 炭素繊維強化マグネシウム合金製部材 |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP11811788A patent/JPH01290796A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54146228A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-15 | Nippon Steel Corp | Zinc-plated steel sheet with superior corrosion resistance |
JPS54159342A (en) * | 1978-06-08 | 1979-12-17 | Nippon Steel Corp | Manufacture of corrosion resistant zinc composite- electroplated steel products |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN112899741A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-06-04 | 长春理工大学 | 在金属表面加工二氧化硅-镍复合疏水耐腐蚀涂层的方法 |
CN112899741B (zh) * | 2021-01-21 | 2022-03-15 | 长春理工大学 | 在金属表面加工二氧化硅-镍复合疏水耐腐蚀涂层的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH057478B2 (ja) | 1993-01-28 |
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