JPS58100692A - 高耐食性電気亜鉛めつき鋼板 - Google Patents

高耐食性電気亜鉛めつき鋼板

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JPS58100692A
JPS58100692A JP19954381A JP19954381A JPS58100692A JP S58100692 A JPS58100692 A JP S58100692A JP 19954381 A JP19954381 A JP 19954381A JP 19954381 A JP19954381 A JP 19954381A JP S58100692 A JPS58100692 A JP S58100692A
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JP
Japan
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layer
corrosion resistance
zinc
coating
steel plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP19954381A
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English (en)
Inventor
Takehiko Ito
武彦 伊藤
Yoshio Kato
加藤 喜雄
Koichi Watanabe
幸一 渡辺
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼板表面に裸耐食性および塗装後の耐食性をそ
れぞれ向上させる亜鉛合金めっき層を層状に電気めっき
した電気亜鉛めっき鋼板に関する。
従来電気亜鉛めっき鋼板は溶融亜鉛めっき鋼板に比べ亜
鉛付着量が少いことから屋外などの苛酷な条件下で使用
されるようなことはあまりなかったが、近年溶接性や加
工性のすぐれている点が注目され、自動車の下廻り部材
の如く沿接加工やきびしい加工を行うものの耐食性改善
に用いられている。
しかし従来の一般的な電気亜鉛めっき鋼板のめつぎ層は
、組成的には亜鉛単味で、その付着量も10〜50輪と
少く、かつ耐食性も表面に施しであるクロメート処理の
如き一時防錆処理に負っているため、裸耐食性は劣り、
一時防錆処理を改善しても裸耐食性の向上には限界が存
在していた。
また塗装しても、亜鉛は化学的に活性であるため溶出お
よび塗膜との反応等な容易に起し、ブリスターが短期間
に塗膜に発生して、耐食性を長期間維持することは困難
であった。このため、従来の一般的な電気亜鉛めっき鋼
板を自動車の下廻り部材のように高度の耐食性を長期間
必要とする用途に使用することは耐食上無理があるとさ
れていた。
このような理由からめつき層自体の耐食性を改善するこ
とにより電気亜鉛めっき鋼板の裸耐食性および塗装後の
耐食性を改善する方法が従来より検討されている。この
方法の一般的なものはめつき層に亜鉛以外の金属または
金属酸化物を含有させて塗装性を加味しながら耐食性を
向上させる方法で、すでに次のような方法が開発されて
いる。
(1)  a性亜鉛めっき浴にコバルトの水溶性化合物
を1種または2種以上コバルトとして5〜50鞠添加す
るか、あるいはその添加量を0.3〜2鞠とし、これに
モリブデンまたはタングステンまたは鉄の水溶性化合物
な添加する方法(4?公昭47−16522号)。
(2)  亜鉛を主成分として、モリブデン タンク) ステ/、コバルトの酸化物の1種または2種以上のもの
を皮膜の全重量当り金属として0.05〜7%含有させ
るか、あるいはこれに鉄、ニッケル、スズ、鉛の金属ま
たは化合物の1種または2種以上のものを金属として0
.5〜15%含有させる方法1公紹49−19979号
)。
(3)亜鉛を基成分とし、コバルト、ニッケル、マグネ
シュウム、ビスマス、スズ、鉄の5ち2成分を含み、亜
鉛を除く2成分の電析量を5〜30重量%とする方法(
%公lBso−29821号)。
(4)めっき浴中のNi′濃度を2 OS/A以上、Z
n”+濃度を10匈以上とし、かっNi”+とZn”の
モル濃度比をL5〜411C@整してZo −Ni合金
を電気めっきする方法(特開f@5’5−110791
号)。
これらの方法による電気亜鉛めっき鋼板はめっき層が亜
鉛単味である場合よりその裸耐食性は確かに向上するが
、塗装後の耐食性に関してはブリスターの発生がまだ早
く、苛酷な条件下で塗装して使用するにはまだ問題が存
在していた。
本発明者らは上記方法にょろ電気亜鉛めっき鋼板が塗装
後の耐食性において劣る点について種々検討を加えた結
果、めっき層の裸耐食性を向上させる成分と塗装後の耐
食性を向上させる成分とを同一めっき層中に混在させた
点に難点があることが判明した。すなわち両成分を同一
めっき層中K    ゛混在させた場合、裸耐食性を向
上させる成分の位置する部位は塗装後の耐食性の向上に
は寄与せず、従ってその組成を種々変更しても塗装後の
耐食性向上には限界があることを知見した。
かかる知見に基き、本発明者らは裸耐食性を向上させる
成分と塗装後の耐食性を向上させる成分とをそれぞれ別
個の層に含有させた電気亜鉛めっき鋼板を案出し、塗装
後の耐食性改善に成功した。
すなわち本発明は鋼板表面に、裸耐食性の優れた11E
I層として、ニッケルおよびコバルトを電着金属の総量
に対して5〜20重量%含有する電気亜鉛合金めっき層
を有し、さらにこの第1層上に塗装後の耐食性を向上さ
せる第2層として、鉄、クロム、モリブデン、チタ/の
うちの1種または2種以上を電着金属の総量に対して0
.1〜20重量弊含有する電気亜鉛合金めっき層を有す
る電気亜鉛めっき鋼板を提供するものである。
以下本発明について詳細に述べると、本発明の電気亜鉛
めっき鋼板は鋼板表面に第1層としてニッケルおよびコ
バルトを含有する電気亜鉛合金めっき層を有するように
する。このように第1層中Kzツケルおよびコバルトを
含有させるのは、これらの成分の添加により第1層の裸
耐食性の向上が認められたからである。この裸耐食性の
向上する理由については、これらの成分が含有されてい
ると第1層の腐食電位が責になって第1層と鋼板との電
位差が小さくなることから腐食電流が減少し、その結果
腐食速度も低下して裸耐食性が向上するものと推定され
る。l−かしかかる効果が認められるのは、ニッケルお
よびコバルトが第1層の電着金属総量に対して5重量%
以上含有されている場合であって、5重量%未満ではあ
まり期待できない。一方ニッケルおよびコバルトの含有
量は多い程裸耐食性改善効果は大きいが、20重量%を
越えるとめつき層の硬化が著しくなり、電気亜鉛めっき
鋼板の特徴である加工性が失われてしまい、かつコスト
的にも著しく不利となる。従ってこれらの点から第1層
のニッケルおよびコバルトの含有量は5〜20重量%に
する必要がある。
本発明の電気亜鉛めっき鋼板は前記第1層上に第2層と
して鉄、クロム、モリプデ/、チタンのうちの1種また
は2種以上を含有する電気亜鉛合金めつぎ層を有するよ
5にする。前記成分の1種または2種以上を第2層に含
有させるようにしたのは、塗膜と第2層の密着性が向上
し、ブリスター発生の減少が関められたからである。こ
れは前記成分が含有されていることにより亜鉛の活性が
弱められ、亜鉛の溶出、塗膜との反応が抑制されるため
と推定される。このブリスター発生減少効果は前記成分
含有量が少い場合は認められず、第2層の電着金属総量
に対して0.1重量%未満となるとその効果ははとんど
認められない。一方ブリスター発生減少効果は前記成分
含有量の増加とともに大きくなるが、20重量%を越え
るとめつき層の外観が損われ、まためっき層も硬化して
軽度の加工でも割れが生じるようになる。とくにチタン
またはクロムが単独で20重量う以上含有されていると
めつき層中の内部応力が大きくなって割れが発生しやす
くなる。従って第2層中の前記成分含有量は0.1〜2
0重量%以下にする必要がある。
第1層、第2層の付着量の比率は本発明の場合特に限定
されない。しかし合計付着量が3輪未満であると少なす
ぎて長期的耐食性を保証することは困難となる。また5
0%’を越えると長期的耐食性を保証するうえにおいて
は好都合であるが、加工性、溶接性の点において好まし
くなく、かつコスト的にも著しく不利となる。従って合
計付着量は3〜50稀の範囲が好ましい。
つぎに本発明の実施例のうちのいくつかを挙げ、本発明
を説明する。
実施例1 電解条件 ZlISO4−7H2070神浴温 50CCoSO4
・7H2030M  PH2,ONi 804・6H2
0150神 電流密度 20’)dfP!INazSO
460神  電解時間 23秒表面清浄した板厚0.6
■の冷延鋼板に上記電解条件で電気めっきを施し【付着
量15智の第1層を形成した後、その上に次の電解条件
で電気めっきして付着量5智の第2層を形成した。
電解条件 Zn5O*−7HzO55%浴温 5ocFeSO4・
7H雪O250斡 PH2!、0CrC1s     
  30?I  電流密[4oady(NH4)漏80
4  20神 電解時間 4酒石石酸   2帥 実施例2 実施例1と同一条件で付着量15轢の第1層を形成した
後、その上に次の電解条件で電気めっきして付着量5智
の第2層を形成した。
電解条件 Za$04・7Hs0 95!J浴温 40CFeSO
a−’1HsO250h  P 8   2.0(NH
4)4MO7・24Hz0 1拘 電流密1j  30
稗酒石酸     1神 電解時間 5秒実施例3 実施例1と同一条件で付着量10〜の第1層を形成した
後次の電解条件で付着量10 輪’の第2層を形成した
電解条件 Zn804−7H意0 7G?J浴温 60CFelo
4・7khO250神 PH2,0T目(sF@   
  10n 電流密[50,4t/クエン酸     
1神 電解時間  6秒(NH4)嵩804  20帥 実施例4 電解条件 Zn804−7Hz0 50 ?4浴温 60CCO8
O4・7Ht0 18−0輪 P)1   2.0Ni
SO4・6H意0  20軸 電流密度 20棒−N1
804     40帥 電解時間 18秒実施例1で
用いたものと同一の冷延鋼板に上記電解条件で電気めっ
きを施して付着量12S%/の第1層を形成した後、そ
の上に次の電解条件で付着量13輪の第2層を形成した
電解条件 Zn5On−7HtO801111浴温 50rFeS
O<−7H意0 250−P H2,0CrC1m  
     10M’を流密1j  30?dd(NH4
)ssO420神 電解時間 13秒酒石酸   1斡 奥施例5 電解条件 Zn5Oa−7H*0 30 h浴温 50CCoSO
4−78t0 60 神P H15N!304・6H*
0 1001/J  電流密度4oVdvr?Na*S
O4408電解時間  8秒 上記電解条件で実施例1で用いた冷延鋼板に電気めっき
を施して付着量105%n”の第1層を形成した後、次
の電解条件で電気めっきを施して付着量10智の第2層
を形成した。
電解条件 ZnSO4−7Hz0 95 鉛浴m  50 CFe
5Oa−7H20250M  PH2,0(NH4)@
Mo?−24Hz0 1 h  [流密Ij  20’
Vdy?酒石酸     l神 電解時間 15秒実施
例6 実施例1と同一条件で付着量5智の第1層を形成した後
、次の電解条件でその上に付着量15?(F/の第2層
を形成した。
電解条件 ZnSO4−78zOss?g浴温 50cFeSO4
・7H20250リ PHL5TiK*Fs     
 15%  電流fIMW  40)’dm”クエン酸
     2斡 電解時間 12秒(NH4)*SO4
20棒 実施例7 実施例1と同一条件で付着量15%Q@1層を形成した
後、次の電解条件でその上に付着量5槽の第2層を形成
した。
電解条件 ZnSO4−7HzO50神浴温 30cFeS04・
7H20250帥P H2,0Crc1m      
 25M  電流密度 404’dm”(NH+)zs
O420神 電解時間  4酒漬石酸   ILf/l
J 比較例1,2および3 電解条件 ZnSO4−7Hz0250 神浴温 50c(NH4
)xsO430fi  PH2,0All!(804)
l    20?/J  電流@f  20’7th?
電解時間30.45.60秒 上記電解条件で実施例1で使用した冷延鋼板に電気めっ
きを施して付着量20,30、および40智の亜鉛単味
の電気めっきを行った。
比較例4 電解条件 ZnSO4@7HzO70帥浴温 50CNiSOs・
5Hto  150帥 PH2,0NazSO460?
’J  電流密度 30柄背電解時間 20秒 上記電解条件で前記比較例同様にして付着量20智のZ
n−Ni電気めっきを行った。
以との実施例1〜7、および比較例1〜4で得られた電
気亜鉛めっき鋼板なJ I 5−Z−2371に基づく
塩水噴霧試験に供して裸耐食性を調査するとともに1さ
らに常法によりリン酸亜鉛処理(皮膜量1〜2柘υを施
した後、溶剤型塗料(ポリエステル系、膜厚10μ)お
よび電着塗料(ポリエステル系、カチオン型、膜厚20
μ)を塗装して前記塩水噴霧試験に供し、塗装後の耐食
性を調査した。裸耐食性については120時間経過後の
赤錆の発生状況を、また塗装後の耐食性については30
00時間経過後のブリスター発生状況をそれぞれ以下の
基準により評価した。
◎ 極めて良好 ○  良  好 Δ やや劣る X  劣  る また上記耐食性の調査とともに、折曲げ試験を行って、
めっき層の加工性をも調査した。tX1表にめつき層の
組成とともに、以上の試験結果V 一括して示す。
以上の如く、本発明の電気亜鉛めっき鋼板は裸耐食性と
塗装後の耐食性が層状に別個になっているので、塗装後
の耐食性を発揮する層には塗装性の耐食性を劣化させる
成分は含有されておらず、塗装後の耐食性は従来のもの
より一段と優れている。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼板#l!rjiK第1層として、ニッケルおよびコバ
    ルトを電着金属の総量に対して5〜20重量%含有する
    電気亜鉛合金めっき層を有し、さらに該第1層上に第2
    層として、鉄、クロム、モリブデン、チタンのうちの1
    種または2種以上を電着金属の総量に対して0.1〜2
    0重量%含有する電気亜鉛合金めっき層を有することを
    特徴とする高耐食性電気亜鉛めっき鋼板。
JP19954381A 1981-12-11 1981-12-11 高耐食性電気亜鉛めつき鋼板 Pending JPS58100692A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61194195A (ja) * 1985-02-21 1986-08-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 高耐食性二層メツキ鋼板
US5006420A (en) * 1989-06-21 1991-04-09 Nkk Corporation Electroplated steel sheet having a plurality of coatings, excellent in workability, corrosion resistance and water-resistant paint adhesivity
JP2013151734A (ja) * 2011-12-26 2013-08-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法

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JP2013151734A (ja) * 2011-12-26 2013-08-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 塗装後耐食性と耐エナメルヘア性に優れる高鮮映性塗装下地用電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法

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