JPH02254178A - 高耐食性重畳めっき鋼板 - Google Patents
高耐食性重畳めっき鋼板Info
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- Coating With Molten Metal (AREA)
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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)
本発明は自動車車体、建材および家電製品に用いる耐食
性に優れためっき鋼板に関するものである。
性に優れためっき鋼板に関するものである。
(従来技術)
鋼板を使用する用途において耐食性に優れた表面処理鋼
板の必要性が大きく、鉄の犠牲防食の観点から亜鉛めっ
き鋼板および亜鉛合金めっき鋼板が広く使用されている
。本発明はより優れた亜鉛系のめっき鋼板に関し、既存
の亜鉛系のめっき被膜の表面に耐食性に優れた被膜を重
ねめっきした重畳めっき鋼板を提供するものである。
板の必要性が大きく、鉄の犠牲防食の観点から亜鉛めっ
き鋼板および亜鉛合金めっき鋼板が広く使用されている
。本発明はより優れた亜鉛系のめっき鋼板に関し、既存
の亜鉛系のめっき被膜の表面に耐食性に優れた被膜を重
ねめっきした重畳めっき鋼板を提供するものである。
本発明に関係する従来技術としては、シリカ(Sin2
)と亜鉛(Zn)複合めっき被膜を被覆した亜鉛または
亜鉛合金めっき鋼板の特公昭60−9590号公報、溶
融アルミニウムめっき被膜を被覆した二層亜鉛めっき鋼
板の特願昭61−190450号公報、蒸着アルミニウ
ムと亜鉛の二層蒸着めっき鋼板の米国特許343875
4公報、蒸着マグネシウム亜鉛二層めっきを被覆した鋼
板のドイツ特許1905908公報(あるいは白781
868−Q 1974−4−15 : B[EKAER
T BA Nν)がある。これらのめっき鋼板は亜鉛め
っき単独に比へ耐食性に優れているが重ねめっきの欠点
である上層と下層のめっきの電位差から界面部で腐食が
進みやすくブリスターの発生や密着不良が生しやすい問
題があり実用化されなかった。
)と亜鉛(Zn)複合めっき被膜を被覆した亜鉛または
亜鉛合金めっき鋼板の特公昭60−9590号公報、溶
融アルミニウムめっき被膜を被覆した二層亜鉛めっき鋼
板の特願昭61−190450号公報、蒸着アルミニウ
ムと亜鉛の二層蒸着めっき鋼板の米国特許343875
4公報、蒸着マグネシウム亜鉛二層めっきを被覆した鋼
板のドイツ特許1905908公報(あるいは白781
868−Q 1974−4−15 : B[EKAER
T BA Nν)がある。これらのめっき鋼板は亜鉛め
っき単独に比へ耐食性に優れているが重ねめっきの欠点
である上層と下層のめっきの電位差から界面部で腐食が
進みやすくブリスターの発生や密着不良が生しやすい問
題があり実用化されなかった。
(発明が解決しようとする課題)
鉄の犠牲防食能に関しては亜鉛が実用的で最も優れた金
属であり、ピンホールや切断面、傷などめっきの損傷部
の防食のため比較的厚い亜鉛めっきの被膜を必要とする
。
属であり、ピンホールや切断面、傷などめっきの損傷部
の防食のため比較的厚い亜鉛めっきの被膜を必要とする
。
しかしながら、亜鉛は活性であるため白錯を発生し消耗
する。理想的なめっき被膜は鉄の犠牲防食に必要な最少
限の腐食が進むめっき組成が望ましい。この目的で重ね
めっきした場合、Ni、 Cr、Fe等の貴な金属が亜
鉛めっき被膜に被覆されると異種金属接触による局部電
池が形成し、下層の亜鉛が選択的に腐食する。Ti、
AQ等の金属においても極めて安定な酸化被膜を形成し
、下層の亜鉛が選択腐食する。重畳めっきは損傷部が無
い無欠陥被膜であれば非常に優れた耐食性を示す。
する。理想的なめっき被膜は鉄の犠牲防食に必要な最少
限の腐食が進むめっき組成が望ましい。この目的で重ね
めっきした場合、Ni、 Cr、Fe等の貴な金属が亜
鉛めっき被膜に被覆されると異種金属接触による局部電
池が形成し、下層の亜鉛が選択的に腐食する。Ti、
AQ等の金属においても極めて安定な酸化被膜を形成し
、下層の亜鉛が選択腐食する。重畳めっきは損傷部が無
い無欠陥被膜であれば非常に優れた耐食性を示す。
亜鉛めっき被膜の上層に更に重ねめっきした重畳めっき
鋼板は、前記した如くめっきが薄いと欠陥部からの下層
めっきの孔食が進み易い。めっきを厚くするとめっき密
着不良や塩水の如き電解負を含む環境下では欠陥部から
の腐食によって上層と下層の界面で剥離する問題があり
、又コストアツブが生ずる問題があった。
鋼板は、前記した如くめっきが薄いと欠陥部からの下層
めっきの孔食が進み易い。めっきを厚くするとめっき密
着不良や塩水の如き電解負を含む環境下では欠陥部から
の腐食によって上層と下層の界面で剥離する問題があり
、又コストアツブが生ずる問題があった。
本発明は薄膜の高耐食性被膜を上層に有する亜鉛系合金
めっき鋼板の開発において、これらの欠点を解決したも
のである。
めっき鋼板の開発において、これらの欠点を解決したも
のである。
(課題を解決するための手段)
本願発明の要旨は
(1)亜鉛めっき被膜上にT1、Si、 AQ、 Mg
、 Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物
からなる複合被膜を有することを特徴とする高耐食性重
畳めっき鋼板。
、 Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物
からなる複合被膜を有することを特徴とする高耐食性重
畳めっき鋼板。
(2)亜鉛合金めっき被膜上にT1、Si、 AQ、職
、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物か
らなる複合被膜を有することを特徴とする高耐食性重畳
めっき鋼板。
、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物か
らなる複合被膜を有することを特徴とする高耐食性重畳
めっき鋼板。
(3)亜鉛めっき被膜上にTi、 S、i、Al、 M
g、 Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化
物の組成が酸化物としての金属元素(MO)と金属とし
ての金属元素(MM)の原子%比(に07MM)が0.
1〜1.0で且つその被膜厚みが0.2〜5.0ミクロ
ンであることを特徴とする高耐食性重畳めっき鋼板。
g、 Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化
物の組成が酸化物としての金属元素(MO)と金属とし
ての金属元素(MM)の原子%比(に07MM)が0.
1〜1.0で且つその被膜厚みが0.2〜5.0ミクロ
ンであることを特徴とする高耐食性重畳めっき鋼板。
(4)亜鉛合金めっき被膜上にTi、 Si、AQ、
Kg、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化
物の組成が酸化物としての金属元素(MO)と金属とし
ての金属元素(MM)の原子%比(MO/M旧が0.1
〜1.0で且つその被膜厚みが0.2〜5.0ミクロン
であることを特徴とする高耐食性重畳めっき鋼板。
Kg、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化
物の組成が酸化物としての金属元素(MO)と金属とし
ての金属元素(MM)の原子%比(MO/M旧が0.1
〜1.0で且つその被膜厚みが0.2〜5.0ミクロン
であることを特徴とする高耐食性重畳めっき鋼板。
(5)亜鉛めっき被膜上にTi、Si、 AQ、阿g、
Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物から
なる複合被膜の表面に後処理被膜を有することを特徴と
する高耐食性重畳めっき鋼板。
Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物から
なる複合被膜の表面に後処理被膜を有することを特徴と
する高耐食性重畳めっき鋼板。
(6)亜鉛合金めっき被膜上にTi、 Si、AQ、阿
g、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物
からなる複合被膜の表面に後処理被膜を有することを特
徴とする高耐食性重畳めっき鋼板である。
g、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物
からなる複合被膜の表面に後処理被膜を有することを特
徴とする高耐食性重畳めっき鋼板である。
本発明に用いる下層の亜鉛系のめっき被膜は、電気めっ
き、物理蒸着めっき、溶融めっき被膜が含まれる。
き、物理蒸着めっき、溶融めっき被膜が含まれる。
(作 用)
本発明は上層にTi、 Si、AQ、 Kg、Bの金属
(金属一 としての金属元素をHと略)とその酸化物(酸化物とし
ての金属元素を肋として略)から構成される複合被膜を
有する点に特徴がある。
(金属一 としての金属元素をHと略)とその酸化物(酸化物とし
ての金属元素を肋として略)から構成される複合被膜を
有する点に特徴がある。
本発明第1項は下層に亜鉛めっき被膜を有するものであ
る。
る。
Ti、 Si、 AQ、 Mg、 Rの金属は亜鉛より
も活性な金属であるが、その酸化物は安定な化合物であ
る。
も活性な金属であるが、その酸化物は安定な化合物であ
る。
これらの金属を真空蒸着等の気相めっき方法で直接亜鉛
めっき上に被覆すると薄膜では欠陥が多い被膜を形成す
る。
めっき上に被覆すると薄膜では欠陥が多い被膜を形成す
る。
本発明では]1、Si、 AQ、 Mgの一部が酸化物
として形成するように析出させることにより薄膜で欠陥
が少く、且つ上層めっきの絶縁性が付与されるため下層
亜鉛との局部電池が形成し難く孔食がほとんど生じない
高耐食性重畳めっき鋼板を得ることが出来る。酸化物の
共析による無欠陥のメカニズムは真空蒸着の場合、析出
金属の結晶の生長に対して、酸化物が抑制被膜として作
用し水平方向に被膜が形成するためと推定している。
として形成するように析出させることにより薄膜で欠陥
が少く、且つ上層めっきの絶縁性が付与されるため下層
亜鉛との局部電池が形成し難く孔食がほとんど生じない
高耐食性重畳めっき鋼板を得ることが出来る。酸化物の
共析による無欠陥のメカニズムは真空蒸着の場合、析出
金属の結晶の生長に対して、酸化物が抑制被膜として作
用し水平方向に被膜が形成するためと推定している。
本発明の第2項は、下層めっきとして、亜鉛合金めつき
を用いる発明である。亜鉛に比べ亜鉛合金めっきを下層
にした場合、より均質な上層めっきが形成し、孔食に対
する酸化物と金属の比(MO/MM比)の許容量が広が
る利点があり、耐食性は下層が純亜鉛めっきの場合に比
へ格段に向上する。
を用いる発明である。亜鉛に比べ亜鉛合金めっきを下層
にした場合、より均質な上層めっきが形成し、孔食に対
する酸化物と金属の比(MO/MM比)の許容量が広が
る利点があり、耐食性は下層が純亜鉛めっきの場合に比
へ格段に向上する。
本発明の上層めっきの組成は、広範囲にわたって含まれ
るが、好ましくは次の組成の複合体が望ましい。上層皮
膜にはTi、 Si、 kQ、 Mgの1種以上の金属
とその金属酸化物で構成される。前述した金属としての
金属元素(MM)と酸化物としての金属元素(MO)と
の関係でMO/MM比が原子%比で0.1〜1.0が望
しい。この比の求め方は種々考えられるが例えば次の様
にして測定する。
るが、好ましくは次の組成の複合体が望ましい。上層皮
膜にはTi、 Si、 kQ、 Mgの1種以上の金属
とその金属酸化物で構成される。前述した金属としての
金属元素(MM)と酸化物としての金属元素(MO)と
の関係でMO/MM比が原子%比で0.1〜1.0が望
しい。この比の求め方は種々考えられるが例えば次の様
にして測定する。
近年表面解析機器の発展はめざましく、極表面層の元素
成分濃度を測定するオージェ電子分光法(AES)が定
量的に測定できる機器として実用されている。通常Ag
を標準物質として強度を測定し各元素の相対感度係数を
乗じて、その強度を補正し、相対的な濃度を原子%比 (Relative Concentration%)
として算出する。例えばOの場合、SiO□を標準とし
て強度を求め、眞述の補正を加えて、Sj、:Oの原子
%比が1:2として求められる。
成分濃度を測定するオージェ電子分光法(AES)が定
量的に測定できる機器として実用されている。通常Ag
を標準物質として強度を測定し各元素の相対感度係数を
乗じて、その強度を補正し、相対的な濃度を原子%比 (Relative Concentration%)
として算出する。例えばOの場合、SiO□を標準とし
て強度を求め、眞述の補正を加えて、Sj、:Oの原子
%比が1:2として求められる。
このAESを用いて、本発明の上層めっきを深さ方向に
分析(Depth−o−profjle) L/、原子
%比を求める。本発明の例として、第1図に5%AQを
含む亜鉛合金めっき被膜10μ(SZと略)の上にSi
とSiの酸化物(SiOzとして仮定)で構成される複
合めっきを約1.0μ狙いで真空蒸着めっきした本発明
の上層被膜を深さ方向にスパッタリングしながら各元素
毎に解析した結果を示した。
分析(Depth−o−profjle) L/、原子
%比を求める。本発明の例として、第1図に5%AQを
含む亜鉛合金めっき被膜10μ(SZと略)の上にSi
とSiの酸化物(SiOzとして仮定)で構成される複
合めっきを約1.0μ狙いで真空蒸着めっきした本発明
の上層被膜を深さ方向にスパッタリングしながら各元素
毎に解析した結果を示した。
Sjはシリコンの原子%(a)、0は酸素の原子%(b
)の深さ方向の濃度曲線を示す。MOの求め方、MMの
求め方は次の如く計算する8シリコンの場合、酸化物を
SiO□とするとSjとOの比は5i10□(fで表す
)は1/2即ち0.5である。従って、MOは0の原子
%(b)に0.5乗じたb(27%) x O,5即ち
14である。MMはa(54) −110(14)即ち
40と計算できる。従って、MO/MM比は0.35で
ある。この本発明例の場合の耐食性能はJIS 223
71で規定された塩水噴霧試験(SSTと略)1000
時間の時点で白錆を発生せず(下層のめっきが腐食して
いない)極めて高度の耐食性を示した。本発明の上層め
っきを施さないSzは同一の試験で赤錆5%(錆発生面
積率)発生した。
)の深さ方向の濃度曲線を示す。MOの求め方、MMの
求め方は次の如く計算する8シリコンの場合、酸化物を
SiO□とするとSjとOの比は5i10□(fで表す
)は1/2即ち0.5である。従って、MOは0の原子
%(b)に0.5乗じたb(27%) x O,5即ち
14である。MMはa(54) −110(14)即ち
40と計算できる。従って、MO/MM比は0.35で
ある。この本発明例の場合の耐食性能はJIS 223
71で規定された塩水噴霧試験(SSTと略)1000
時間の時点で白錆を発生せず(下層のめっきが腐食して
いない)極めて高度の耐食性を示した。本発明の上層め
っきを施さないSzは同一の試験で赤錆5%(錆発生面
積率)発生した。
同様に第2図は、12%Nj含有の亜鉛合金めっき被膜
3μ(ZLと略)上にTiとTiの酸化物の複合めっき
を真空蒸着にてめっきした本発明例を示す。TjはTi
の原子%(a)、0は酸素の原子%比(b)を示す。
3μ(ZLと略)上にTiとTiの酸化物の複合めっき
を真空蒸着にてめっきした本発明例を示す。TjはTi
の原子%(a)、0は酸素の原子%比(b)を示す。
第1図と同様の計算によりMO/ MM比は0.4とし
て計算出来る。この本発明例の場合SST 1000時
間で白錆を発生せず、上層めっきを施さない場合赤錆が
50%(面積率)発生し、本発明の鋼板は極めて優れた
耐食性能を示した。
て計算出来る。この本発明例の場合SST 1000時
間で白錆を発生せず、上層めっきを施さない場合赤錆が
50%(面積率)発生し、本発明の鋼板は極めて優れた
耐食性能を示した。
本発明におけるMO/ MM比は理想的には0.1〜1
.0であると前述した。0.1未満では前述した如く欠
陥の多いめっき被膜が形成し、損傷部分からの孔食が生
じ易い。又、1.0超ではめっきの密着加工性能が劣化
するため好ましくない。
.0であると前述した。0.1未満では前述した如く欠
陥の多いめっき被膜が形成し、損傷部分からの孔食が生
じ易い。又、1.0超ではめっきの密着加工性能が劣化
するため好ましくない。
上層めっきのめっき厚めは0.2〜5.0μが好ましい
。0.2μ 未満ではめっき厚みが不足し、上層め、つ
きとしての機能が充分に発揮されないため耐食性が不足
する。5.0μ超ではめっきの密着加工性が劣化し、折
り曲げ加工、プレス加工により剥離するため好ましくな
い。しかし、平板で使用する場合は高度の耐食性を発揮
する。
。0.2μ 未満ではめっき厚みが不足し、上層め、つ
きとしての機能が充分に発揮されないため耐食性が不足
する。5.0μ超ではめっきの密着加工性が劣化し、折
り曲げ加工、プレス加工により剥離するため好ましくな
い。しかし、平板で使用する場合は高度の耐食性を発揮
する。
本発明の上層めっきを得る方法としては、いかなる方法
で製造しても良いが、真空蒸着めっき、イオンプレイテ
ィング等の気相めっきが好ましい。
で製造しても良いが、真空蒸着めっき、イオンプレイテ
ィング等の気相めっきが好ましい。
MO/ KM比を得るためには、蒸発金属に対して弱酸
化性雰囲気例えば02ガス、02+N2、Ar + 0
2.02+H,011120、CO□+07、co 十
co7.11□0+l+2 等の甲4体もしくはミック
スガスを基板近傍に供給しながらT1.8]、AQ、
M、、、 Bの金属を蒸発させめっき鋼板(基板)」−
に析出させる方法もしくは、Ti、 Si、 AQ、M
F、、13の金属とこれらの酸素含有化合物を同時蒸発
させることによって得られる。めっき厚みは水晶式モニ
ターで検出し、シャッター、蒸発源の加熱温度、1ル板
温度、真空条件によって制御することによって製造でき
る。
化性雰囲気例えば02ガス、02+N2、Ar + 0
2.02+H,011120、CO□+07、co 十
co7.11□0+l+2 等の甲4体もしくはミック
スガスを基板近傍に供給しながらT1.8]、AQ、
M、、、 Bの金属を蒸発させめっき鋼板(基板)」−
に析出させる方法もしくは、Ti、 Si、 AQ、M
F、、13の金属とこれらの酸素含有化合物を同時蒸発
させることによって得られる。めっき厚みは水晶式モニ
ターで検出し、シャッター、蒸発源の加熱温度、1ル板
温度、真空条件によって制御することによって製造でき
る。
本発明のT1、Sl、AQ、 Mg、 Rの1種以−ト
の金属およびその酸化物で構成される複合めっき被膜の
上に後処理被膜を処理することによってより高度の耐食
性およびその他の性能例えば塗料密着性、塗装後耐食性
、着色および潤滑性等が付!j又は改善できる。後処理
被膜としては、クロメート処理、リン酸塩処理、陽極酸
化等の化成処理被膜油、有機被膜等の処理が含まれる。
の金属およびその酸化物で構成される複合めっき被膜の
上に後処理被膜を処理することによってより高度の耐食
性およびその他の性能例えば塗料密着性、塗装後耐食性
、着色および潤滑性等が付!j又は改善できる。後処理
被膜としては、クロメート処理、リン酸塩処理、陽極酸
化等の化成処理被膜油、有機被膜等の処理が含まれる。
これらの後処理の内特にクロメ−1へ処理は」−層めっ
き被膜のピンホールを封孔又は不働態化し、耐食性を向
上させる効果が大きい。クロメートとしては無水洗塗布
型の焼付クロメ−i−、エツチング性の後水洗型クロメ
ートおよび電解によって還元析出させる電解クロメート
処理が含まれる。Cr付着量としては、T、 Cr換算
で10−200mg/mが好ましい。10mg/m2未
満ではクロメートの効果が不充分であり、200II1
g/m′超では、クロメート被膜自身の加工性が劣化し
好ましくない。
き被膜のピンホールを封孔又は不働態化し、耐食性を向
上させる効果が大きい。クロメートとしては無水洗塗布
型の焼付クロメ−i−、エツチング性の後水洗型クロメ
ートおよび電解によって還元析出させる電解クロメート
処理が含まれる。Cr付着量としては、T、 Cr換算
で10−200mg/mが好ましい。10mg/m2未
満ではクロメートの効果が不充分であり、200II1
g/m′超では、クロメート被膜自身の加工性が劣化し
好ましくない。
陽極酸化処理によって表面層に酸化膜を形成させること
によってピンホールが封孔され、条件によっては着色外
観が得られる。有機被膜は溶剤系もしくは水系のクリヤ
ー樹脂もしくはC,SjO,等の微粒子と複合させた樹
脂被膜が好ましく、クロメートとの組合せによって、耐
食性等の性能が向上する。
によってピンホールが封孔され、条件によっては着色外
観が得られる。有機被膜は溶剤系もしくは水系のクリヤ
ー樹脂もしくはC,SjO,等の微粒子と複合させた樹
脂被膜が好ましく、クロメートとの組合せによって、耐
食性等の性能が向上する。
実施例1
第1表に示した既存の方法で作成した各種亜鉛めっき鋼
板の上に、Ti、 Si、 AQ、 MgおよびBを下
記条件にて蒸着したのち、めっき表面をオージェ電子分
光法にて深さ方向の元素分析を行いN07M8比を求め
た。又、めっき付着量は蒸着時に水晶モニターにて測定
制御した他、別途当該めっき鋼板をベースとした鋼板に
て検量線を作成し蛍光X線分析にて測定した。得られた
重畳めっき鋼板の品質として耐食性試験、密着性試験を
行った。前行はJIS−22371規定の塩水噴霧試験
(SST)にて一定時間毎に観察を行い白錆(亜鉛の腐
食生成物:記号WR)、赤錆(鉄の腐食生成物:記号R
R)の発生を面積率(百分率%)で表示した。後者は、
板厚2枚分の間隙で180゛曲げプレスしく21′−曲
げ)セロテープにて剥離し、当該セロテープを混酸にて
溶解して原子吸光にて金属元素を測定し、全金属元素の
和を剥離量(g/m)として評価した。
板の上に、Ti、 Si、 AQ、 MgおよびBを下
記条件にて蒸着したのち、めっき表面をオージェ電子分
光法にて深さ方向の元素分析を行いN07M8比を求め
た。又、めっき付着量は蒸着時に水晶モニターにて測定
制御した他、別途当該めっき鋼板をベースとした鋼板に
て検量線を作成し蛍光X線分析にて測定した。得られた
重畳めっき鋼板の品質として耐食性試験、密着性試験を
行った。前行はJIS−22371規定の塩水噴霧試験
(SST)にて一定時間毎に観察を行い白錆(亜鉛の腐
食生成物:記号WR)、赤錆(鉄の腐食生成物:記号R
R)の発生を面積率(百分率%)で表示した。後者は、
板厚2枚分の間隙で180゛曲げプレスしく21′−曲
げ)セロテープにて剥離し、当該セロテープを混酸にて
溶解して原子吸光にて金属元素を測定し、全金属元素の
和を剥離量(g/m)として評価した。
蒸着条件は次のよう番−行った。尚、02分圧は外部よ
り0□を既存めっき鋼板→有機溶剤にて洗浄−)Arス
パッタリング(1分)→真空蒸着「02分圧]0−3ト
ール(0□ガス導入)エレクトロンビーム加熱蒸発、板
温50〜70℃(水冷)〕 A1〜A5はド層めっきとして5%AQ含有の溶融亜鉛
合金めっきしたのち、Ti、 Si、 Al、 Mz−
nを単独にエレクトロンビームで蒸発させで得た本発明
の重分めっき鋼板である。MO/ MM比は酸素どの親
和力の高いTi、 Si、 Bが0.35〜0.42と
高く、AQ、Mf;は0.22〜0.25である。外観
はSiの場合性1″−青く着色した。耐食性は比較材の
無処理材(八6)に比べ赤錆の発生がなく、良好であっ
た9密着性も実用的に使用できる範囲であった。尚、A
2、A3については、オージェ電子分光による深さ方向
の分析結果第1図(A2)、第3図(A3)に示した。
り0□を既存めっき鋼板→有機溶剤にて洗浄−)Arス
パッタリング(1分)→真空蒸着「02分圧]0−3ト
ール(0□ガス導入)エレクトロンビーム加熱蒸発、板
温50〜70℃(水冷)〕 A1〜A5はド層めっきとして5%AQ含有の溶融亜鉛
合金めっきしたのち、Ti、 Si、 Al、 Mz−
nを単独にエレクトロンビームで蒸発させで得た本発明
の重分めっき鋼板である。MO/ MM比は酸素どの親
和力の高いTi、 Si、 Bが0.35〜0.42と
高く、AQ、Mf;は0.22〜0.25である。外観
はSiの場合性1″−青く着色した。耐食性は比較材の
無処理材(八6)に比べ赤錆の発生がなく、良好であっ
た9密着性も実用的に使用できる範囲であった。尚、A
2、A3については、オージェ電子分光による深さ方向
の分析結果第1図(A2)、第3図(A3)に示した。
N1〜N5は下層めっきとしてNi12%含イイする電
気亜鉛合金めっきしたのち該当する金属を単独に蒸発さ
せてめっきしたものである。Ti、Siを蒸発させたN
1、N2は白錆の発生が少い極めて高度の耐食性を示し
た。N1については第2図にオージェ電子分光の結果を
示した。AQ(N3および第6図)、Mg(N4)、1
3(N5)についても比較材の無処理のN6に比へ耐食
性、密着性に優れた本発明の重畳めっき鋼板が得られた
。Zl−〜Z5はT:層めっきとして通常の溶融亜鉛め
っき鋼板のAQを0.2%含有するめっきを用いた本発
明例である。
気亜鉛合金めっきしたのち該当する金属を単独に蒸発さ
せてめっきしたものである。Ti、Siを蒸発させたN
1、N2は白錆の発生が少い極めて高度の耐食性を示し
た。N1については第2図にオージェ電子分光の結果を
示した。AQ(N3および第6図)、Mg(N4)、1
3(N5)についても比較材の無処理のN6に比へ耐食
性、密着性に優れた本発明の重畳めっき鋼板が得られた
。Zl−〜Z5はT:層めっきとして通常の溶融亜鉛め
っき鋼板のAQを0.2%含有するめっきを用いた本発
明例である。
比較材の無処理(Z6)高真空条件(0□分圧10−”
トール)下でAQおよびM[を上層にめっきしたZl
、Z8に比へ耐食性、密着加工性に優れた結果を得た。
トール)下でAQおよびM[を上層にめっきしたZl
、Z8に比へ耐食性、密着加工性に優れた結果を得た。
オージェ電子分光の結果をZl(第5図)、23(第4
図)に示した。
図)に示した。
実施例2
実施例1の方法にて5%AQ溶融亜鉛合金めっき被膜上
に81を蒸発させMO/MM比0.4狙いで02を導入
しながらめっきした。めっき厚みは水晶モニターにてl
I視、制御し0.2〜・5.0を狙って本発明の重畳め
っき鋼板を作成した。第2表に結果を示した。
に81を蒸発させMO/MM比0.4狙いで02を導入
しながらめっきした。めっき厚みは水晶モニターにてl
I視、制御し0.2〜・5.0を狙って本発明の重畳め
っき鋼板を作成した。第2表に結果を示した。
耐食性は−1−層の複合めっぎ厚めに比例して改善され
ているが、密着加工性では逆の傾向であった。
ているが、密着加工性では逆の傾向であった。
No、T−5はやや剥離量が多かった。
導入する02ガスを増加してMO/M阿比を1.0.2
.0に増加し5たS−1、S2は2− i”曲げによる
剥離量かやや多く、特にS−2は加工することは難しく
実用的に平面板としてのみ使用できるレベルに低十した
。耐食性は上層めっき厚に比例して向−14するが全て
、良好な結果を示した。
.0に増加し5たS−1、S2は2− i”曲げによる
剥離量かやや多く、特にS−2は加工することは難しく
実用的に平面板としてのみ使用できるレベルに低十した
。耐食性は上層めっき厚に比例して向−14するが全て
、良好な結果を示した。
実施例3
実施例1の手順に従って冷延鋼板の表面に5%AQ含有
溶融亜鉛合金めっきを行い、その上にT1、Sl、AQ
、 Mg、 Bをそれぞれ単独に蒸発させて蒸着したの
ち、無水クロム酸を30%還元したクロム酸E5gIQ
、水溶液と10g/Qのシリカゾルの成分からなる希薄
水溶液をCr付着量として20+ng/ m塗布し、板
温80℃で熱風乾燥した塗布クロメート処理重畳めっき
鋼板を作成した(01〜C5)。又、無水クロム酸(5
0g/(1)と微量の硫酸(0,5g/u)水溶液中で
重畳めっき鋼板を陰極として電解(5A/dボ、12c
/dr&)したのち、水洗乾燥してCr付着量60mg
/ mの電解クロメート処理重畳めっき鋼板を作成した
(Pi〜Y)4)。第3表に示す本発明の重畳めっき鋼
板を作成した。
溶融亜鉛合金めっきを行い、その上にT1、Sl、AQ
、 Mg、 Bをそれぞれ単独に蒸発させて蒸着したの
ち、無水クロム酸を30%還元したクロム酸E5gIQ
、水溶液と10g/Qのシリカゾルの成分からなる希薄
水溶液をCr付着量として20+ng/ m塗布し、板
温80℃で熱風乾燥した塗布クロメート処理重畳めっき
鋼板を作成した(01〜C5)。又、無水クロム酸(5
0g/(1)と微量の硫酸(0,5g/u)水溶液中で
重畳めっき鋼板を陰極として電解(5A/dボ、12c
/dr&)したのち、水洗乾燥してCr付着量60mg
/ mの電解クロメート処理重畳めっき鋼板を作成した
(Pi〜Y)4)。第3表に示す本発明の重畳めっき鋼
板を作成した。
電解クロメ−1〜処理しためつき鋼板」二に更[こアク
リル樹脂を主成分とするエマルジョンを乾燥膜厚0.5
μ塗布し、板温120℃に焼付けて後処理鋼板を作成し
た(R1−R5)。C6、P5およびR6は」−層めっ
きを行わなかった比較例である。
リル樹脂を主成分とするエマルジョンを乾燥膜厚0.5
μ塗布し、板温120℃に焼付けて後処理鋼板を作成し
た(R1−R5)。C6、P5およびR6は」−層めっ
きを行わなかった比較例である。
比較材06に比へC1〜C5の塗布クロメ−1−処理し
た本発明例は白錆発生に対して、特に効果が大きく耐食
性が著しく向」−シた。P1〜P5の電解クロメート例
については塗布クロメートに比べやや耐食性が低下する
が実施例1のA1〜A5のクロメートを行わないものに
比べ良好な白錆性を示した。R1−R5は5ST100
0時間で白錆が発生しない極めて優れた耐食性を有する
後処理被覆重畳めっき鋼板を得た。比較例R6は白錆に
列して向上効果が認められたが、本発明に比べ劣ってい
た。
た本発明例は白錆発生に対して、特に効果が大きく耐食
性が著しく向」−シた。P1〜P5の電解クロメート例
については塗布クロメートに比べやや耐食性が低下する
が実施例1のA1〜A5のクロメートを行わないものに
比べ良好な白錆性を示した。R1−R5は5ST100
0時間で白錆が発生しない極めて優れた耐食性を有する
後処理被覆重畳めっき鋼板を得た。比較例R6は白錆に
列して向上効果が認められたが、本発明に比べ劣ってい
た。
2〇−
実施例4
N1の含有率12%の亜鉛合金電気めっき鋼板の上に0
2分圧が10−5トールの状態でシリカとシリコンをそ
れぞれエレクトロンビームで加熱蒸発させ17MM比が
0.3の複合めっき被膜0.5μを蒸着めっきしたのち
、塗布クロメート(TCr 10mg/ m )を処理
し本発明の重畳めっき鋼板を作成した。
2分圧が10−5トールの状態でシリカとシリコンをそ
れぞれエレクトロンビームで加熱蒸発させ17MM比が
0.3の複合めっき被膜0.5μを蒸着めっきしたのち
、塗布クロメート(TCr 10mg/ m )を処理
し本発明の重畳めっき鋼板を作成した。
塩水噴霧試験1500時間で白錆を認めなかった。
実施例5
真空にしたのちArガスをチャンバー内に入れプラズマ
放電し、Ni含有率が12%の亜鉛合金電気めっき鋼板
の上にシリカとシリコンを蒸発させ、イオンプレイティ
ングを行い本発明の重畳めっき鋼板を作成した。複合め
っきの膜厚は0.5μで処理した。耐食性は、1000
時間て白錆の発生を認めず密着加工性においては剥離を
認めなかった。
放電し、Ni含有率が12%の亜鉛合金電気めっき鋼板
の上にシリカとシリコンを蒸発させ、イオンプレイティ
ングを行い本発明の重畳めっき鋼板を作成した。複合め
っきの膜厚は0.5μで処理した。耐食性は、1000
時間て白錆の発生を認めず密着加工性においては剥離を
認めなかった。
(発明の効果)
本発明は、従来の合金めっきに比べ電位的には活性な金
属を含む複合めっきを有し、その絶縁的な作用により耐
食性が付与されるため極めて優れた耐食性能が得られる
。又、既存のめっきを下地に被覆するため例えば上層め
っきとしての蒸着めっき厚を薄く出来、プロセスを簡略
化出来るので蒸着めっきの実用化における問題点である
設爾コストの増大を抑えることが出来る。
属を含む複合めっきを有し、その絶縁的な作用により耐
食性が付与されるため極めて優れた耐食性能が得られる
。又、既存のめっきを下地に被覆するため例えば上層め
っきとしての蒸着めっき厚を薄く出来、プロセスを簡略
化出来るので蒸着めっきの実用化における問題点である
設爾コストの増大を抑えることが出来る。
又、酸化物を含む複合めっきの観点から耐食性に優れ且
つ、耐整性、摩耗性等の特性付加および膜厚の制御によ
って着色出来る利点がある。
つ、耐整性、摩耗性等の特性付加および膜厚の制御によ
って着色出来る利点がある。
第1図はSiとその酸化物を蒸着した溶融アルミ亜鉛合
金めっきを有する本発明の重畳めっき鋼板にオージェ電
子分光法によって分析し2、」二層めっきの深さ方向(
スパッタリング時間)の元素の相対電子%で示したもの
である。 同様に第2図はT1とその酸化物を蒸着した上層めっき
の解析結果である。 第3図、第4図および第6図はAQとその酸化物の蒸着
した本発明めっき被膜の−1:層のめっきについて解析
した結果である。 第5図はTiその酸化物を上層めっきした本発明のオー
ジェ電子分光結果である。 いずれもSiO□を標準物質としてSiと0の相対原子
%比から金属としての元素rr M M uおよび酸化
物としての元素11M01+の比MO/MMを計算した
。
金めっきを有する本発明の重畳めっき鋼板にオージェ電
子分光法によって分析し2、」二層めっきの深さ方向(
スパッタリング時間)の元素の相対電子%で示したもの
である。 同様に第2図はT1とその酸化物を蒸着した上層めっき
の解析結果である。 第3図、第4図および第6図はAQとその酸化物の蒸着
した本発明めっき被膜の−1:層のめっきについて解析
した結果である。 第5図はTiその酸化物を上層めっきした本発明のオー
ジェ電子分光結果である。 いずれもSiO□を標準物質としてSiと0の相対原子
%比から金属としての元素rr M M uおよび酸化
物としての元素11M01+の比MO/MMを計算した
。
Claims (6)
- (1)亜鉛めっき被膜上にTi、Si、Al、Mg、B
の一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物からな
る複合被膜を有することを特徴とする高耐食性重畳めっ
き鋼板。 - (2)亜鉛合金めっき被膜上にTi、Si、Al、Mg
、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物か
らなる複合被膜を有することを特徴とする高耐食性重畳
めっき鋼板。 - (3)亜鉛めっき被膜上にTi、Si、Al、Mg、B
の一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物の組成
が酸化物としての金属元素(MO)と金属としての金属
元素(MM)の原子%比(MO/MM)が0.1〜1.
0で且つその被膜厚みが0.2〜5.0ミクロンである
ことを特徴とする高耐食性重畳めっき鋼板。 - (4)亜鉛合金めっき被膜上にTi、Si、Al、Mg
、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物の
組成が酸化物としての金属元素(MO)と金属としての
金属元素(MM)の原子%比(MO/MM)が0.1〜
1.0で且つその被膜厚みが0.2〜5.0ミクロンで
あることを特徴とする高耐食性重畳めっき鋼板。 - (5)亜鉛めっき被膜上にTi、Si、Al、Mg、B
の一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物からな
る複合被膜の表面に後処理被膜を有することを特徴とす
る高耐食性重畳めっき鋼板。 - (6)亜鉛合金めっき被膜上にTi、Si、Al、Mg
、Bの一種もしくは二種以上の金属およびその酸化物か
らなる複合被膜の表面に後処理被膜を有することを特徴
とする高耐食性重畳めっき鋼板。
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---|---|---|---|
JP1073849A JP2782451B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 高耐食性重畳めっき鋼板 |
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JP1073849A JP2782451B2 (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 高耐食性重畳めっき鋼板 |
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JP2782451B2 JP2782451B2 (ja) | 1998-07-30 |
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ID=13530006
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2782451B2 (ja) |
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- 1989-03-28 JP JP1073849A patent/JP2782451B2/ja not_active Expired - Lifetime
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