JPH07207430A - 塗装後耐食性及び露出部耐食性に優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板 - Google Patents
塗装後耐食性及び露出部耐食性に優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板Info
- Publication number
- JPH07207430A JPH07207430A JP338094A JP338094A JPH07207430A JP H07207430 A JPH07207430 A JP H07207430A JP 338094 A JP338094 A JP 338094A JP 338094 A JP338094 A JP 338094A JP H07207430 A JPH07207430 A JP H07207430A
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- Japan
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- steel sheet
- plating layer
- corrosion resistance
- plated steel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 塗装後の耐食性及び下地鋼露出部の耐赤錆性
の双方に優れためっき鋼板を得る。 【構成】 鋼板表面に設けられるＺｎ−Ｍｇ合金めっき
層のＭｇ濃度に、めっき層と下地鋼との界面からめっき
層の表面に向かって連続的又は段階的に減少する勾配を
付ける。めっき層は、Ｍｇ濃度が異なる複数層を積層す
ることによっても形成される。 【効果】 Ｍｇ濃度が高い界面部分は、下地鋼に対する
強い防食作用を呈する。Ｍｇ濃度が低い表層部は、犠牲
防食作用を維持する。
の双方に優れためっき鋼板を得る。 【構成】 鋼板表面に設けられるＺｎ−Ｍｇ合金めっき
層のＭｇ濃度に、めっき層と下地鋼との界面からめっき
層の表面に向かって連続的又は段階的に減少する勾配を
付ける。めっき層は、Ｍｇ濃度が異なる複数層を積層す
ることによっても形成される。 【効果】 Ｍｇ濃度が高い界面部分は、下地鋼に対する
強い防食作用を呈する。Ｍｇ濃度が低い表層部は、犠牲
防食作用を維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗装後の耐食性に優
れ、下地鋼が露出した切断端面等の耐食性にも優れたＺ
ｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板に関する。
れ、下地鋼が露出した切断端面等の耐食性にも優れたＺ
ｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の耐食性を向上させるため、従来か
ら各種の表面処理が施されている。代表的な表面処理鋼
板であるＺｎめっき鋼板は、主として溶融めっき法，電
気めっき法等で製造されている。一部では、蒸着めっき
法によっても、Ｚｎめっき鋼板が製造されている。Ｚｎ
めっき鋼板が使用される環境が苛酷になるに伴って、一
段と優れた耐食性が要求される。この要求を満足すべ
く、溶融めっき法，電気めっき法等の方法ごとに種々の
検討が行われている。
ら各種の表面処理が施されている。代表的な表面処理鋼
板であるＺｎめっき鋼板は、主として溶融めっき法，電
気めっき法等で製造されている。一部では、蒸着めっき
法によっても、Ｚｎめっき鋼板が製造されている。Ｚｎ
めっき鋼板が使用される環境が苛酷になるに伴って、一
段と優れた耐食性が要求される。この要求を満足すべ
く、溶融めっき法，電気めっき法等の方法ごとに種々の
検討が行われている。
【０００３】溶融めっき法でＺｎめっき鋼板の耐食性を
向上させようとすると、Ｚｎめっき層の付着量を増加さ
せることが先ず考えられる。しかし、付着量の上限が製
造面から制約されるため、付着量の増加によって耐食性
の向上を図ることには限界がある。また、付着量の増
加、すなわちめっき層の厚膜化は、めっき鋼板をプレス
成形する際にカジリ，フレーキング等の欠陥を発生させ
る原因となり易い。電気めっき法で厚膜のめっき層を形
成しようとすると、ラインスピードを遅くしたり、セル
数を増加することが必要になり、生産性，設備負担等に
問題を生じる。そこで、Ｚｎ−Ｎｉ系等のＺｎ合金めっ
きを施すことにより、耐食性の向上を図っている。しか
し、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層は、硬質で脆いため、成形
時にめっき層に割れ，欠け等の欠陥を発生し易い。この
ような欠陥がめっき層に発生すると、下地鋼が欠陥部を
介して露出するため、めっき層本来の性能が発揮され
ず、欠陥部を起点とする腐食が進行する。
向上させようとすると、Ｚｎめっき層の付着量を増加さ
せることが先ず考えられる。しかし、付着量の上限が製
造面から制約されるため、付着量の増加によって耐食性
の向上を図ることには限界がある。また、付着量の増
加、すなわちめっき層の厚膜化は、めっき鋼板をプレス
成形する際にカジリ，フレーキング等の欠陥を発生させ
る原因となり易い。電気めっき法で厚膜のめっき層を形
成しようとすると、ラインスピードを遅くしたり、セル
数を増加することが必要になり、生産性，設備負担等に
問題を生じる。そこで、Ｚｎ−Ｎｉ系等のＺｎ合金めっ
きを施すことにより、耐食性の向上を図っている。しか
し、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層は、硬質で脆いため、成形
時にめっき層に割れ，欠け等の欠陥を発生し易い。この
ような欠陥がめっき層に発生すると、下地鋼が欠陥部を
介して露出するため、めっき層本来の性能が発揮され
ず、欠陥部を起点とする腐食が進行する。
【０００４】以上のような背景から、高耐食性のＺｎ系
合金めっき鋼板を蒸着法で製造することが試みられてい
る。なかでも、優れた防食作用を示すＺｎ−Ｍｇ合金め
っきに関する検討が進んでおり、０．５〜４０重量％の
Ｍｇを含有するＺｎ−Ｍｇ合金めっき層を形成すること
（特開昭６４−１７８５２号公報）、めっき層の密着性
及び加工性を向上するため、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層と
下地鋼との間にＺｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｔｉ等の中間層を介在させること（特開平２−１
４１５８８号公報）等が知られている。塗装後の耐塗膜
剥離性を改善する方法としては、主としてＺｎ−Ｍｇ系
金属間化合物からなり、Ｍｇ相を含まないＺｎ−Ｍｇ合
金めっき層を形成することが特開昭６４−１７８５３号
公報で紹介されている。また、特開昭６４−２５９９０
号公報では、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層の上にＺｎ−Ｔｉ
合金めっき層を設けることにより、塗装後の耐食性を向
上させている。
合金めっき鋼板を蒸着法で製造することが試みられてい
る。なかでも、優れた防食作用を示すＺｎ−Ｍｇ合金め
っきに関する検討が進んでおり、０．５〜４０重量％の
Ｍｇを含有するＺｎ−Ｍｇ合金めっき層を形成すること
（特開昭６４−１７８５２号公報）、めっき層の密着性
及び加工性を向上するため、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層と
下地鋼との間にＺｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｔｉ等の中間層を介在させること（特開平２−１
４１５８８号公報）等が知られている。塗装後の耐塗膜
剥離性を改善する方法としては、主としてＺｎ−Ｍｇ系
金属間化合物からなり、Ｍｇ相を含まないＺｎ−Ｍｇ合
金めっき層を形成することが特開昭６４−１７８５３号
公報で紹介されている。また、特開昭６４−２５９９０
号公報では、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層の上にＺｎ−Ｔｉ
合金めっき層を設けることにより、塗装後の耐食性を向
上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき
鋼板は、純Ｚｎめっき鋼板に比較して耐食性が非常に高
い。しかし、塗装後の耐食性や、めっき層が剥離した部
分や切断端面等の下地鋼露出部における耐赤錆性を両立
させることは困難である。めっき層のＭｇ濃度が高くな
るに従って、Ｍｇ濃度２５重量％までは裸及び塗装後の
耐食性が向上する。しかし、Ｍｇ濃度の上昇に伴って、
切断端面等の下地鋼露出部に赤錆が発生し易くなる。Ｍ
ｇ濃度が赤錆発生に与える影響は、次のように考えられ
ている。Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、Ｍｇ濃度が高
くなるほど、保護性の腐食生成物ＺｎＣｌ2 ・４Ｚｎ
（ＯＨ）2 及びＺｎ（ＯＨ）2 が鋼板表面に多量に生成
する。これら腐食生成物によって、めっき層の溶出が抑
制され、耐食性が向上する。しかし、腐食生成物は、絶
縁性が高いことから、犠牲防食作用を低下させる。その
結果、犠牲防食電流が流れにくくなり、切断端面等の鋼
板露出部に赤錆が発生し易くなる。
鋼板は、純Ｚｎめっき鋼板に比較して耐食性が非常に高
い。しかし、塗装後の耐食性や、めっき層が剥離した部
分や切断端面等の下地鋼露出部における耐赤錆性を両立
させることは困難である。めっき層のＭｇ濃度が高くな
るに従って、Ｍｇ濃度２５重量％までは裸及び塗装後の
耐食性が向上する。しかし、Ｍｇ濃度の上昇に伴って、
切断端面等の下地鋼露出部に赤錆が発生し易くなる。Ｍ
ｇ濃度が赤錆発生に与える影響は、次のように考えられ
ている。Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、Ｍｇ濃度が高
くなるほど、保護性の腐食生成物ＺｎＣｌ2 ・４Ｚｎ
（ＯＨ）2 及びＺｎ（ＯＨ）2 が鋼板表面に多量に生成
する。これら腐食生成物によって、めっき層の溶出が抑
制され、耐食性が向上する。しかし、腐食生成物は、絶
縁性が高いことから、犠牲防食作用を低下させる。その
結果、犠牲防食電流が流れにくくなり、切断端面等の鋼
板露出部に赤錆が発生し易くなる。
【０００６】発生した赤錆は、白色や淡色系の塗装鋼板
では非常に目に付き易く、塗装鋼板の意匠性を著しく損
なう。この点、切断端面に発生する赤錆による塗装鋼板
の商品価値低下が大きな問題となる。本発明は、このよ
うな問題を解消すべく案出されたものであり、Ｍｇ濃度
をめっき層の厚み方向に調整することにより、塗装後の
耐食性に優れ、下地鋼が露出した切断端面等の耐食性に
も優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を得ることを目的と
する。
では非常に目に付き易く、塗装鋼板の意匠性を著しく損
なう。この点、切断端面に発生する赤錆による塗装鋼板
の商品価値低下が大きな問題となる。本発明は、このよ
うな問題を解消すべく案出されたものであり、Ｍｇ濃度
をめっき層の厚み方向に調整することにより、塗装後の
耐食性に優れ、下地鋼が露出した切断端面等の耐食性に
も優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を得ることを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のめっき鋼板は、
その目的を達成するため、めっき層と下地鋼との界面か
らめっき層の表面に向かってＭｇ濃度が連続的又は段階
的に減少しているＺｎ−Ｍｇ合金めっき層が形成されて
いることを特徴とする。めっき層は、複数のめっき層を
積層したものでもよい。この場合、下地鋼に接するめっ
き層のＭｇ濃度が高く、めっき層表面に向かってＭｇ濃
度が順次低くなる複数層のＺｎ−Ｍｇ合金めっき層を形
成する。
その目的を達成するため、めっき層と下地鋼との界面か
らめっき層の表面に向かってＭｇ濃度が連続的又は段階
的に減少しているＺｎ−Ｍｇ合金めっき層が形成されて
いることを特徴とする。めっき層は、複数のめっき層を
積層したものでもよい。この場合、下地鋼に接するめっ
き層のＭｇ濃度が高く、めっき層表面に向かってＭｇ濃
度が順次低くなる複数層のＺｎ−Ｍｇ合金めっき層を形
成する。
【０００８】
【作用】めっき層の中でも、下地鋼との界面にある部分
は、電位差が異なる鋼板と接触していることから、最も
腐食し易い部分である。本発明においては、この部分の
Ｍｇ濃度を高くすることにより耐食性を確保し、塗膜下
の腐食を抑制している。この腐食抑制は、犠牲防食作用
を呈するめっき層上層部の腐食速度を遅延させる原因と
もなり、犠牲防食作用を長期間にわたって維持する。こ
れに反し、界面側のＭｇ濃度が不足すると、塗膜下の腐
食が促進され、塗膜膨れ等が早期に発生する。他方、め
っき層の上層部では、Ｍｇ濃度を下げている。これによ
り、絶縁性の高い腐食生成物ＺｎＣｌ2 ・４Ｚｎ（Ｏ
Ｈ）2 及びＺｎ（ＯＨ）2 の生成が抑えられ、ＺｎＯ等
の導電性腐食生成物が多く生成する。そのため、犠牲防
食作用が十分に発揮され、切断端面等における赤錆の発
生が防止される。めっき層表面のＭｇ濃度は、必要とす
る犠牲防食作用を得る上から、８重量％以下にすること
が好ましい。
は、電位差が異なる鋼板と接触していることから、最も
腐食し易い部分である。本発明においては、この部分の
Ｍｇ濃度を高くすることにより耐食性を確保し、塗膜下
の腐食を抑制している。この腐食抑制は、犠牲防食作用
を呈するめっき層上層部の腐食速度を遅延させる原因と
もなり、犠牲防食作用を長期間にわたって維持する。こ
れに反し、界面側のＭｇ濃度が不足すると、塗膜下の腐
食が促進され、塗膜膨れ等が早期に発生する。他方、め
っき層の上層部では、Ｍｇ濃度を下げている。これによ
り、絶縁性の高い腐食生成物ＺｎＣｌ2 ・４Ｚｎ（Ｏ
Ｈ）2 及びＺｎ（ＯＨ）2 の生成が抑えられ、ＺｎＯ等
の導電性腐食生成物が多く生成する。そのため、犠牲防
食作用が十分に発揮され、切断端面等における赤錆の発
生が防止される。めっき層表面のＭｇ濃度は、必要とす
る犠牲防食作用を得る上から、８重量％以下にすること
が好ましい。
【０００９】めっき層を多層構造にする場合も、下地鋼
に接する界面部分のＭｇ濃度を高くし、塗膜下の耐食性
を向上させる。他方、上層部のＭｇ濃度を好ましくは８
重量％以下に低くし、犠牲防食作用によって下地鋼露出
部の赤錆発生を防止する。このようにＭｇ濃度に勾配を
付けたＺｎ−Ｍｇ合金めっき層とすることにより、Ｍｇ
濃度が高く耐食性に優れた下層側（界面側）で塗装後の
耐食性が向上し、Ｍｇ濃度が低い上層側（表面側）で切
断端面，めっき層欠陥部等の下地鋼露出部における赤錆
発生が抑制される。しかも、界面側のめっき層で塗膜下
の腐食が抑制されるため、犠牲防食作用が長期間にわた
って維持される。
に接する界面部分のＭｇ濃度を高くし、塗膜下の耐食性
を向上させる。他方、上層部のＭｇ濃度を好ましくは８
重量％以下に低くし、犠牲防食作用によって下地鋼露出
部の赤錆発生を防止する。このようにＭｇ濃度に勾配を
付けたＺｎ−Ｍｇ合金めっき層とすることにより、Ｍｇ
濃度が高く耐食性に優れた下層側（界面側）で塗装後の
耐食性が向上し、Ｍｇ濃度が低い上層側（表面側）で切
断端面，めっき層欠陥部等の下地鋼露出部における赤錆
発生が抑制される。しかも、界面側のめっき層で塗膜下
の腐食が抑制されるため、犠牲防食作用が長期間にわた
って維持される。
【００１０】
【実施例】めっき原板として、Ｃ：０．０２重量％，Ｓ
ｉ：０．０２重量％，Ｍｎ：０．２２重量％，Ｐ：０．
０１０重量％，Ｓ：０．００９重量％及びＡｌ：０．０
５重量％を含み、残部が実質的にＦｅの組成を持つ板厚
０．８ｍｍのＡｌキルド鋼板を使用した。このＡｌキル
ド鋼板から２００ｍｍ×２００ｍｍの試験片を切り出
し、有機溶剤中での超音波洗浄により表面を清浄化した
後、真空蒸着装置にセットした。真空蒸着装置の内部を
５×１０-5トールに減圧した後、Ａｒグロー放電による
スパッタエッチングで鋼板表面から酸化膜を除去し、鋼
板表面を活性化した。めっき層の表面に向かってＭｇ濃
度が連続的に減少する漸減型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板
を製造する場合、活性化された試験片にＭｇを蒸着し、
次いでＺｎを蒸着した。蒸着中の板温が１００〜１２０
℃になるように、ヒータで試験片を加熱した。また、平
面的に濃度を均一化するため、試験片を回転させながら
蒸着した。
ｉ：０．０２重量％，Ｍｎ：０．２２重量％，Ｐ：０．
０１０重量％，Ｓ：０．００９重量％及びＡｌ：０．０
５重量％を含み、残部が実質的にＦｅの組成を持つ板厚
０．８ｍｍのＡｌキルド鋼板を使用した。このＡｌキル
ド鋼板から２００ｍｍ×２００ｍｍの試験片を切り出
し、有機溶剤中での超音波洗浄により表面を清浄化した
後、真空蒸着装置にセットした。真空蒸着装置の内部を
５×１０-5トールに減圧した後、Ａｒグロー放電による
スパッタエッチングで鋼板表面から酸化膜を除去し、鋼
板表面を活性化した。めっき層の表面に向かってＭｇ濃
度が連続的に減少する漸減型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板
を製造する場合、活性化された試験片にＭｇを蒸着し、
次いでＺｎを蒸着した。蒸着中の板温が１００〜１２０
℃になるように、ヒータで試験片を加熱した。また、平
面的に濃度を均一化するため、試験片を回転させながら
蒸着した。
【００１１】Ｚｎを蒸着した後、蒸着装置の内部をＮ2
ガスで７００トールにし、２７０〜３５０℃に１０秒間
加熱することにより、ＭｇをＺｎ中に拡散させた。これ
により、界面のＭｇ濃度が高く、表面に向かってＭｇ濃
度が連続的に減少するＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板が得ら
れた。この場合、めっき層の厚みをトータルで５μｍと
した。次いで、７００トールのＮ2 ガス雰囲気中で鋼板
を１２０℃まで冷却した後、大気に解放した真空槽から
めっき鋼板を取り出した。得られたＺｎ−Ｍｇ合金めっ
き鋼板は、このままでは表面にＭｇが偏析しており、塗
膜の耐水二次密着性が悪い。そこで、２％濃度の塩酸に
めっき鋼板を５秒間浸漬し、０．１μｍ程度のＭｇ偏析
層を除去した。得られたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を図
１（ａ）で模式的に示し、図１（ｂ）にめっき層厚み方
向に関するＭｇ濃度の変化を示す。
ガスで７００トールにし、２７０〜３５０℃に１０秒間
加熱することにより、ＭｇをＺｎ中に拡散させた。これ
により、界面のＭｇ濃度が高く、表面に向かってＭｇ濃
度が連続的に減少するＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板が得ら
れた。この場合、めっき層の厚みをトータルで５μｍと
した。次いで、７００トールのＮ2 ガス雰囲気中で鋼板
を１２０℃まで冷却した後、大気に解放した真空槽から
めっき鋼板を取り出した。得られたＺｎ−Ｍｇ合金めっ
き鋼板は、このままでは表面にＭｇが偏析しており、塗
膜の耐水二次密着性が悪い。そこで、２％濃度の塩酸に
めっき鋼板を５秒間浸漬し、０．１μｍ程度のＭｇ偏析
層を除去した。得られたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を図
１（ａ）で模式的に示し、図１（ｂ）にめっき層厚み方
向に関するＭｇ濃度の変化を示す。
【００１２】Ｍｇ濃度が段階的に異なる複層構造のめっ
き層をもつ多層減少型めっき鋼板を製造する場合、Ａｒ
グロー放電で活性化されためっき鋼板にＭｇ及びＺｎを
同時に蒸着し、Ｍｇ及びＺｎの蒸着割合を１層ごとに調
整した。この場合には、蒸着後の加熱を行わなかった。
その他の製造条件は、漸減型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板
の場合と同様に設定した。２層で構成されるめっき層で
は２．５μｍづつ、３層で構成されるめっき層では２μ
ｍ，１μｍ及び２μｍとした。また、表面のＭｇ偏析層
を除去するため、漸減型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板の場
合と同様に酸洗した。３層構成のＺｎ−Ｍｇ合金めっき
鋼板を図２（ａ）で模式的に示し、図２（ｂ）にめっき
層厚み方向に関するＭｇ濃度の変化を示す。
き層をもつ多層減少型めっき鋼板を製造する場合、Ａｒ
グロー放電で活性化されためっき鋼板にＭｇ及びＺｎを
同時に蒸着し、Ｍｇ及びＺｎの蒸着割合を１層ごとに調
整した。この場合には、蒸着後の加熱を行わなかった。
その他の製造条件は、漸減型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板
の場合と同様に設定した。２層で構成されるめっき層で
は２．５μｍづつ、３層で構成されるめっき層では２μ
ｍ，１μｍ及び２μｍとした。また、表面のＭｇ偏析層
を除去するため、漸減型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板の場
合と同様に酸洗した。３層構成のＺｎ−Ｍｇ合金めっき
鋼板を図２（ａ）で模式的に示し、図２（ｂ）にめっき
層厚み方向に関するＭｇ濃度の変化を示す。
【００１３】比較例として、次のＺｎ−Ｍｇ合金めっき
層が形成されためっき鋼板を製造した。何れのめっき鋼
板も、めっき層の厚み及び酸洗を前述した場合と同様に
調整した。 ・ 界面から表面までＭｇ濃度が均一に分布する均一型
Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層 Ｚｎ及びＭｇを同時に一定割合で蒸着 ・ 界面から表面に向かってＭｇ濃度が連続的に増加す
る漸増型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層 Ｚｎ蒸着に続いてＭｇ蒸着を行い、その後に７００トー
ルのＮ2 ガス雰囲気中で２７０〜３５０℃に１０秒間加
熱することによってＺｎ中にＭｇを拡散させた。 ・ 表面に向かってＭｇ濃度が段階的に高くなる複数層
が積層されている多層増加型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層 多層減少型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層と同様な工程
層が形成されためっき鋼板を製造した。何れのめっき鋼
板も、めっき層の厚み及び酸洗を前述した場合と同様に
調整した。 ・ 界面から表面までＭｇ濃度が均一に分布する均一型
Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層 Ｚｎ及びＭｇを同時に一定割合で蒸着 ・ 界面から表面に向かってＭｇ濃度が連続的に増加す
る漸増型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層 Ｚｎ蒸着に続いてＭｇ蒸着を行い、その後に７００トー
ルのＮ2 ガス雰囲気中で２７０〜３５０℃に１０秒間加
熱することによってＺｎ中にＭｇを拡散させた。 ・ 表面に向かってＭｇ濃度が段階的に高くなる複数層
が積層されている多層増加型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層 多層減少型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層と同様な工程
【００１４】蒸着めっきされた各試験片に、塗装前の化
成処理としてクロメート処理を施した。クロメート処理
量は、単位面積当りクロム重量換算で２０〜２５ｍｇ／
ｍ2とした。クロメート処理後、白色のアクリル樹脂焼
付け塗料を使用し、乾燥後の塗膜厚みが２０μｍとなる
ようにバーコータで塗布した後、焼付け乾燥した。塗装
後の耐食性は、塗装したＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板にカ
ッターナイフでクロスカットを入れ、複合サイクル腐食
試験によりクロスカット部から膨れた塗膜の膨れ程度に
より判定した。塗膜の膨れは、最も膨れている４つの部
分の膨れ幅を測定し、その平均値を最大塗膜膨れ幅とし
た。複合サイクル腐食試験は、ＪＩＳ Ｚ２３７１に準
拠した塩水噴霧６時間→温度５０℃及び相対湿度３０％
の雰囲気に３時間曝す強制乾燥→温度５０℃及び相対湿
度９８％の雰囲気に１４時間曝す湿潤→温度２５℃及び
相対湿度６５％の雰囲気に１時間曝す乾燥を１サイクル
とし、５０サイクル繰り返すことにより行った。
成処理としてクロメート処理を施した。クロメート処理
量は、単位面積当りクロム重量換算で２０〜２５ｍｇ／
ｍ2とした。クロメート処理後、白色のアクリル樹脂焼
付け塗料を使用し、乾燥後の塗膜厚みが２０μｍとなる
ようにバーコータで塗布した後、焼付け乾燥した。塗装
後の耐食性は、塗装したＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板にカ
ッターナイフでクロスカットを入れ、複合サイクル腐食
試験によりクロスカット部から膨れた塗膜の膨れ程度に
より判定した。塗膜の膨れは、最も膨れている４つの部
分の膨れ幅を測定し、その平均値を最大塗膜膨れ幅とし
た。複合サイクル腐食試験は、ＪＩＳ Ｚ２３７１に準
拠した塩水噴霧６時間→温度５０℃及び相対湿度３０％
の雰囲気に３時間曝す強制乾燥→温度５０℃及び相対湿
度９８％の雰囲気に１４時間曝す湿潤→温度２５℃及び
相対湿度６５％の雰囲気に１時間曝す乾燥を１サイクル
とし、５０サイクル繰り返すことにより行った。
【００１５】切断端面における耐赤錆性は、次のように
調べた。塗装したＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を相対湿度
９８％及び温度５０℃の高温湿潤試験に供し、鋼板に対
して垂直方向から肉眼で切断端面を観察した。そして、
切断端面の塗膜上に赤い錆が観察されるまでの時間を計
測した。各Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板の塗装後耐食性及
び下地鋼露出部の耐赤錆性について比較調査した結果を
示す表１から明らかなように、本発明に従った漸減型Ｚ
ｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、塗膜膨れ幅が小さく、切
断端面の赤錆発生時間が長くなっている。このことか
ら、塗装後の耐食性が高く、下地鋼露出部の耐赤錆性も
優れていることが判る。これに対し、比較例の均一型Ｚ
ｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、塗膜膨れ幅が小さいもの
の、切断端面の赤錆発生時間が短くなっており、下地鋼
露出部の耐赤錆性が劣っている。また、漸増型Ｚｎ−Ｍ
ｇ合金めっき鋼板では、塗膜膨れ幅が大きく塗装後の耐
食性に劣り、切断端面の赤錆発生時間が短いことから耐
赤錆性にも劣っている。この点、本発明に従った漸減型
Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、塗装後の耐食性及び下
地鋼露出部の耐赤錆性の双方に優れている。
調べた。塗装したＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を相対湿度
９８％及び温度５０℃の高温湿潤試験に供し、鋼板に対
して垂直方向から肉眼で切断端面を観察した。そして、
切断端面の塗膜上に赤い錆が観察されるまでの時間を計
測した。各Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板の塗装後耐食性及
び下地鋼露出部の耐赤錆性について比較調査した結果を
示す表１から明らかなように、本発明に従った漸減型Ｚ
ｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、塗膜膨れ幅が小さく、切
断端面の赤錆発生時間が長くなっている。このことか
ら、塗装後の耐食性が高く、下地鋼露出部の耐赤錆性も
優れていることが判る。これに対し、比較例の均一型Ｚ
ｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、塗膜膨れ幅が小さいもの
の、切断端面の赤錆発生時間が短くなっており、下地鋼
露出部の耐赤錆性が劣っている。また、漸増型Ｚｎ−Ｍ
ｇ合金めっき鋼板では、塗膜膨れ幅が大きく塗装後の耐
食性に劣り、切断端面の赤錆発生時間が短いことから耐
赤錆性にも劣っている。この点、本発明に従った漸減型
Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、塗装後の耐食性及び下
地鋼露出部の耐赤錆性の双方に優れている。
【００１６】
【表１】
【００１７】本発明に従った２層及び３層構成の多層減
少型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板について、塗装後の耐食
性及び下地鋼露出部の耐食性を調査した結果を表２に示
す。また、２層及び３層構成の多層増加型Ｚｎ−Ｍｇ合
金めっき鋼板について、塗装後の耐食性及び下地鋼露出
部の耐食性を調査した結果を表３に示す。表２及び表３
共に各層の順番は、下地鋼に接する界面に近い方からの
順番で表した。本発明に従った多層減少型Ｚｎ−Ｍｇ合
金めっき鋼板では、塗膜の膨れ幅が小さく、切断端面の
赤錆発生時間が長くなっていることが表２に表されてい
る。このことから、本発明に従った多層減少型Ｚｎ−Ｍ
ｇ合金めっき鋼板は、塗装後の耐食性及び下地鋼露出部
の耐赤錆性の双方に優れていることが判る。これに対
し、多層増加型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、表３に
示すように、塗膜の膨れ幅が大きく塗装後の耐食性に劣
り、切断端面の赤錆発生時間が短いことから耐赤錆性に
も劣っていた。
少型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板について、塗装後の耐食
性及び下地鋼露出部の耐食性を調査した結果を表２に示
す。また、２層及び３層構成の多層増加型Ｚｎ−Ｍｇ合
金めっき鋼板について、塗装後の耐食性及び下地鋼露出
部の耐食性を調査した結果を表３に示す。表２及び表３
共に各層の順番は、下地鋼に接する界面に近い方からの
順番で表した。本発明に従った多層減少型Ｚｎ−Ｍｇ合
金めっき鋼板では、塗膜の膨れ幅が小さく、切断端面の
赤錆発生時間が長くなっていることが表２に表されてい
る。このことから、本発明に従った多層減少型Ｚｎ−Ｍ
ｇ合金めっき鋼板は、塗装後の耐食性及び下地鋼露出部
の耐赤錆性の双方に優れていることが判る。これに対
し、多層増加型Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板では、表３に
示すように、塗膜の膨れ幅が大きく塗装後の耐食性に劣
り、切断端面の赤錆発生時間が短いことから耐赤錆性に
も劣っていた。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、鋼板表面に形成されるＺｎ−Ｍｇ合金めっき層に、
下地鋼に接する界面でＭｇ濃度が高く、めっき層表面に
向かってＭｇ濃度が連続的又は段階的に低くなる濃度勾
配を付けている。このようにＭｇ濃度の勾配を付けるこ
とにより、塗装後の耐食性及び下地鋼露出部の耐赤錆性
の双方に優れためっき鋼板が得られる。したがって、塗
装後の腐食に起因した塗膜膨れ等が抑制され、切断端面
やめっき層欠陥部等の下地鋼露出部に赤錆が発生するこ
となく、長期にわたって良好な外観を維持する製品が得
られる。
は、鋼板表面に形成されるＺｎ−Ｍｇ合金めっき層に、
下地鋼に接する界面でＭｇ濃度が高く、めっき層表面に
向かってＭｇ濃度が連続的又は段階的に低くなる濃度勾
配を付けている。このようにＭｇ濃度の勾配を付けるこ
とにより、塗装後の耐食性及び下地鋼露出部の耐赤錆性
の双方に優れためっき鋼板が得られる。したがって、塗
装後の腐食に起因した塗膜膨れ等が抑制され、切断端面
やめっき層欠陥部等の下地鋼露出部に赤錆が発生するこ
となく、長期にわたって良好な外観を維持する製品が得
られる。
【図１】 Ｍｇ濃度を連続的に変化させたＺｎ−Ｍｇ合
金めっき層（ａ）及びめっき層の厚み方向に関するＭｇ
濃度分布（ｂ）
金めっき層（ａ）及びめっき層の厚み方向に関するＭｇ
濃度分布（ｂ）
【図２】 Ｍｇ濃度を段階的に変化させたＺｎ−Ｍｇ合
金めっき層（ａ）及びめっき層の厚み方向に関するＭｇ
濃度分布（ｂ）
金めっき層（ａ）及びめっき層の厚み方向に関するＭｇ
濃度分布（ｂ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 実 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社鉄鋼研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 めっき層と下地鋼との界面からめっき層
の表面に向かってＭｇ濃度が連続的又は段階的に減少し
ているＺｎ−Ｍｇ合金めっき層が形成されているめっき
鋼板。 - 【請求項２】 下地鋼に接するめっき層のＭｇ濃度が高
く、めっき層表面に向かってＭｇ濃度が順次低くなる複
数層のＺｎ−Ｍｇ合金めっき層が積層されているめっき
鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP338094A JPH07207430A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 塗装後耐食性及び露出部耐食性に優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP338094A JPH07207430A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 塗装後耐食性及び露出部耐食性に優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207430A true JPH07207430A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11555754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP338094A Withdrawn JPH07207430A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 塗装後耐食性及び露出部耐食性に優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07207430A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020504781A (ja) * | 2016-12-26 | 2020-02-13 | ポスコＰｏｓｃｏ | スポット溶接性及び耐食性に優れた多層亜鉛合金めっき鋼材 |
| JP2020509218A (ja) * | 2016-12-26 | 2020-03-26 | ポスコＰｏｓｃｏ | スポット溶接性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼材 |
| CN114318447A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | 一种防腐纳米功能梯度镀层及其制备工艺 |
-
1994
- 1994-01-18 JP JP338094A patent/JPH07207430A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020504781A (ja) * | 2016-12-26 | 2020-02-13 | ポスコＰｏｓｃｏ | スポット溶接性及び耐食性に優れた多層亜鉛合金めっき鋼材 |
| JP2020509218A (ja) * | 2016-12-26 | 2020-03-26 | ポスコＰｏｓｃｏ | スポット溶接性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼材 |
| US11192336B2 (en) | 2016-12-26 | 2021-12-07 | Posco | Zinc alloy plated steel having excellent weldability and corrosion resistance |
| US11208716B2 (en) | 2016-12-26 | 2021-12-28 | Posco | Multi-layered zinc alloy plated steel having excellent spot weldability and corrosion resistance |
| US11649542B2 (en) | 2016-12-26 | 2023-05-16 | Posco Co., Ltd | Multi-layered zinc alloy plated steel having excellent spot weldability and corrosion resistance |
| CN114318447A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | 一种防腐纳米功能梯度镀层及其制备工艺 |
| CN114318447B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-06-06 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | 一种防腐纳米功能梯度镀层及其制备工艺 |
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