JPS5852494A - 鉄−亜鉛合金めつき鋼材 - Google Patents
鉄−亜鉛合金めつき鋼材Info
- Publication number
- JPS5852494A JPS5852494A JP14963981A JP14963981A JPS5852494A JP S5852494 A JPS5852494 A JP S5852494A JP 14963981 A JP14963981 A JP 14963981A JP 14963981 A JP14963981 A JP 14963981A JP S5852494 A JPS5852494 A JP S5852494A
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- JP
- Japan
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- layer
- iron
- steel materials
- thickness
- zinc
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- Pending
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (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】
本発明は、固溶体合金層と金属間化合物合金層との2層
構造からなる合金めつき層を有する鉄−亜鉛合金めっき
鋼材に関する。
構造からなる合金めつき層を有する鉄−亜鉛合金めっき
鋼材に関する。
鋼材は強度が大きく、加工性に富み、大量に供給しうる
材料であるため重要な金属材料であり自動車用、家電用
などに多量に使用されている。しかしながら錆びやすく
腐食しやすいという欠点を有するほか、溶接性、加工性
、化成処理性、塗装性などにおいてより高度の特性が要
求されつつある◇このため、鋼材の表面処理が極めて重
要であるが、従来、鋼材の上に、代表的には亜鉛めっき
を施し、その上に化成処理を行い、さらに電着塗料等の
塗料を塗装する方法が行われていた。亜鉛めっきについ
ては、最近、電気めっき法により、IFe −Zn合金
めっきを鋼材上に施すことにより、さらに耐食性、溶接
性、塗装性などを改良する試みが行われている。
材料であるため重要な金属材料であり自動車用、家電用
などに多量に使用されている。しかしながら錆びやすく
腐食しやすいという欠点を有するほか、溶接性、加工性
、化成処理性、塗装性などにおいてより高度の特性が要
求されつつある◇このため、鋼材の表面処理が極めて重
要であるが、従来、鋼材の上に、代表的には亜鉛めっき
を施し、その上に化成処理を行い、さらに電着塗料等の
塗料を塗装する方法が行われていた。亜鉛めっきについ
ては、最近、電気めっき法により、IFe −Zn合金
めっきを鋼材上に施すことにより、さらに耐食性、溶接
性、塗装性などを改良する試みが行われている。
本発明は、この鉄(Pe )−亜鉛(、Zn)合金めっ
きをそれぞれ異なる合金構造の2層とし、特に高度の防
錆性、防食性、化成処理性、塗装性、加工性、溶接性を
達成することを目的とするものである。
きをそれぞれ異なる合金構造の2層とし、特に高度の防
錆性、防食性、化成処理性、塗装性、加工性、溶接性を
達成することを目的とするものである。
すなわち、本発明はFe −Zn合金めっき鋼材に係わ
シ、上層(表面)にα5〜7 P / m”の厚さで、
Zn含有量が35重量%以下である固溶体合金層を、下
層(内層)にa1相、ζ相、およびζ相の内層くとも1
種からなる5=25 y/ m2の厚さのFe −Zn
系金属間化合物層を施した2層構造からなる合金めっき
層を有することを特徴とする特 本発明においては、主として上層において、化成処理層
との密着性、および電着の塗装性を強化し、主として下
層において防食性を強化する。上層のみでは防食効果が
劣り、下層のみでは化成処理性が充分でない。
シ、上層(表面)にα5〜7 P / m”の厚さで、
Zn含有量が35重量%以下である固溶体合金層を、下
層(内層)にa1相、ζ相、およびζ相の内層くとも1
種からなる5=25 y/ m2の厚さのFe −Zn
系金属間化合物層を施した2層構造からなる合金めっき
層を有することを特徴とする特 本発明においては、主として上層において、化成処理層
との密着性、および電着の塗装性を強化し、主として下
層において防食性を強化する。上層のみでは防食効果が
劣り、下層のみでは化成処理性が充分でない。
本発明はまず基材となる鋼材の上に電気めっきによりδ
l相、F相、およびζ相の内1種もしくは2種以上から
なり、実質的にη相を含有しない5〜25f/m”の厚
さのFe −Zn系金属間化合物合金層を下層として形
成させる。
l相、F相、およびζ相の内1種もしくは2種以上から
なり、実質的にη相を含有しない5〜25f/m”の厚
さのFe −Zn系金属間化合物合金層を下層として形
成させる。
このような金属間化合物合金層は、たとえばめっき浴と
して、浴中のzn++ / Fe”重量比が04〜09
%両金属の硫酸塩濃度が計100 p / 1以上溶解
限以内、pHが08〜2.3である硫酸塩浴を用い、電
流密度60〜200 A / dm”、浴温40〜80
℃の条件下で、不溶解性陽極を用い電気めっきすること
Kより形成させることができる。δ1相は主として?e
Zn、の組成を有し、zn Ba6〜93重量%を含有
し・ζ相は主としてF′!l5zn21およびFe3Z
n□。の混晶であり、Zn 72〜80重景%を含有し
、ζ相は主としてFeZn13の組成を有し、 Zn
O&8〜94.5重量%を含有するとされており、耐食
性にすぐれている。
して、浴中のzn++ / Fe”重量比が04〜09
%両金属の硫酸塩濃度が計100 p / 1以上溶解
限以内、pHが08〜2.3である硫酸塩浴を用い、電
流密度60〜200 A / dm”、浴温40〜80
℃の条件下で、不溶解性陽極を用い電気めっきすること
Kより形成させることができる。δ1相は主として?e
Zn、の組成を有し、zn Ba6〜93重量%を含有
し・ζ相は主としてF′!l5zn21およびFe3Z
n□。の混晶であり、Zn 72〜80重景%を含有し
、ζ相は主としてFeZn13の組成を有し、 Zn
O&8〜94.5重量%を含有するとされており、耐食
性にすぐれている。
しかし、5り7m2未満の厚さでは耐食性の効果が発揮
できず、25 f / m”超となると、生産性の観点
からは、電気めっきで製造するメリットが少なくなるの
みならず、加工性や溶接性が却って悪化する。したがっ
て本発明においては5〜25 p / m2厚が望まし
い。
できず、25 f / m”超となると、生産性の観点
からは、電気めっきで製造するメリットが少なくなるの
みならず、加工性や溶接性が却って悪化する。したがっ
て本発明においては5〜25 p / m2厚が望まし
い。
この下層の上にα5〜7 f / m2の厚さで、 Z
n含有量が35重量%以下であるFe −Zn系固溶体
合金層を形成させる。
n含有量が35重量%以下であるFe −Zn系固溶体
合金層を形成させる。
このような固溶体合金層は、たとえ′ばめっき浴として
、浴中のZn++/ Pθ”重量比が002〜α15、
両金属のm−’aI塩濃度が計100 y / 41以
上溶解限以内、pHがα8〜2..3である硫酸塩浴を
用い、電流密度60〜200ム/ dpn” 、浴温4
0〜80℃の条件下で。
、浴中のZn++/ Pθ”重量比が002〜α15、
両金属のm−’aI塩濃度が計100 y / 41以
上溶解限以内、pHがα8〜2..3である硫酸塩浴を
用い、電流密度60〜200ム/ dpn” 、浴温4
0〜80℃の条件下で。
不溶解性陽極を用い、電気めっきすることにより形成す
ることができる。本発明の固溶体合金めっきは、従来の
Zn電気めっきやWe −zn溶融めりきに比べて、電
着塗膜上にブリスター等の塗膜欠陥の生ずることが少な
く、まためっき層の膜厚が薄いため成形性や加工性が良
好である。固溶体合金層が05P/!II2未満では化
成処理性が餅でなくブリスター等の塗膜欠陥を生じやす
い。更に、固溶体合金層自体が化成処理時(溶解消失す
ることもありうる。またフタ/ m”超としても化成処
理性はそれ稚内上しない。α5〜7P/m+a、好まし
くけ1〜4 y / msの範囲が望ましい。
ることができる。本発明の固溶体合金めっきは、従来の
Zn電気めっきやWe −zn溶融めりきに比べて、電
着塗膜上にブリスター等の塗膜欠陥の生ずることが少な
く、まためっき層の膜厚が薄いため成形性や加工性が良
好である。固溶体合金層が05P/!II2未満では化
成処理性が餅でなくブリスター等の塗膜欠陥を生じやす
い。更に、固溶体合金層自体が化成処理時(溶解消失す
ることもありうる。またフタ/ m”超としても化成処
理性はそれ稚内上しない。α5〜7P/m+a、好まし
くけ1〜4 y / msの範囲が望ましい。
このように、We −Zn系合金めっき層を基材に適し
た下層と、化成処理や電着塗装に適した上層との2層構
造としたことにより、自動車など最近の鋼材に対する高
度の機能的特性要求に対してよりきめ細かく対処するこ
とが可能となったOたとえば自動車用鋼材に使用される
とt道路に散布した溶雪用の塩による塩害や、また小石
などの飛散によるチッピング被害の生ずることがある。
た下層と、化成処理や電着塗装に適した上層との2層構
造としたことにより、自動車など最近の鋼材に対する高
度の機能的特性要求に対してよりきめ細かく対処するこ
とが可能となったOたとえば自動車用鋼材に使用される
とt道路に散布した溶雪用の塩による塩害や、また小石
などの飛散によるチッピング被害の生ずることがある。
特に塩による被害は甚大で、ひどい場合には数年を径ず
して鋼材そのものが孔あきを起し、安全面からも重大な
障害となる。このため、Zn含有量の多い厚めつきのZ
n電気めっきやFe −Zn合金溶融めっきによって最
近まで対処されてきたが、この場合、化成処理や電着塗
装適性が良くない。本発明では、2層にしてそれぞれの
要求に適合せしめている。
して鋼材そのものが孔あきを起し、安全面からも重大な
障害となる。このため、Zn含有量の多い厚めつきのZ
n電気めっきやFe −Zn合金溶融めっきによって最
近まで対処されてきたが、この場合、化成処理や電着塗
装適性が良くない。本発明では、2層にしてそれぞれの
要求に適合せしめている。
本発明鋼材は、通常、化成処理を施し、また電着塗装な
どの下塗りや、必要な表面塗装を行ってそれぞれの使用
に供される。
どの下塗りや、必要な表面塗装を行ってそれぞれの使用
に供される。
以下、実施例についてさらに詳細に説明する。
実施例1〜5および比較例1〜5
素材としてα8mmのspaを使用し、常法に従い、ア
ルカリ電解脱脂、水洗、陰極電解酸洗、水洗を行い、実
施例1〜5および比較例1〜4については、めっき浴と
して、浴組成が、Fe8o、−7H2o 350り/2
、Zn80.・7H2O150p/L (NH,)、
80.30f/Itからなり、pHL2 、浴温60℃
である浴を用い、電流密度100 A / (111”
、対極には不溶解性陽極としてチタン基板に白金めっ
きしたものを使用して下層の電気めっきを行った。比較
例5については、めっき浴として浴組成が、Zn804
・)HaO250り/J!。
ルカリ電解脱脂、水洗、陰極電解酸洗、水洗を行い、実
施例1〜5および比較例1〜4については、めっき浴と
して、浴組成が、Fe8o、−7H2o 350り/2
、Zn80.・7H2O150p/L (NH,)、
80.30f/Itからなり、pHL2 、浴温60℃
である浴を用い、電流密度100 A / (111”
、対極には不溶解性陽極としてチタン基板に白金めっ
きしたものを使用して下層の電気めっきを行った。比較
例5については、めっき浴として浴組成が、Zn804
・)HaO250り/J!。
(HH,)、80.15り/II、Ha、80.100
り/1からなシ、pH12、浴温50℃である浴を用い
、電流密度40A/(L!11” 、対極には陽極とし
て亜鉛板を使用して下層の電気めりきを行りた。また、
上層は本文記載の方法によりて固溶体合金めりきを行っ
た。いずれもめっき貴社、めりき時間を変えることKよ
って調整した。めっき量および相については、それぞれ
原子吸光法およびxIs回折法で確認した。
り/1からなシ、pH12、浴温50℃である浴を用い
、電流密度40A/(L!11” 、対極には陽極とし
て亜鉛板を使用して下層の電気めりきを行りた。また、
上層は本文記載の方法によりて固溶体合金めりきを行っ
た。いずれもめっき貴社、めりき時間を変えることKよ
って調整した。めっき量および相については、それぞれ
原子吸光法およびxIs回折法で確認した。
得られた試料について、つぎの評価を行った。
ム、めっき層密着性
めりき面に白色ビニルテープを貼り付け、鏡面を内@に
して07曲げを行ない、テープに付着し丸めつき層の剥
離を測定した(パウダリングテスト)。
して07曲げを行ない、テープに付着し丸めつき層の剥
離を測定した(パウダリングテスト)。
B、りん酸塩処理性
りん酸塩処理はフォスフオフイライト(Phogph。
phyllite、 zn2Fe(po、)2 )系浸
漬処理型薬剤である日本ペイント■製GrE? −D
−2000を使用し、これをTiI4〜18、AR18
〜20、Zn 11000−200pp、 Fe50
〜1100ppに調整したものに試料を、120秒浸漬
して行った。
漬処理型薬剤である日本ペイント■製GrE? −D
−2000を使用し、これをTiI4〜18、AR18
〜20、Zn 11000−200pp、 Fe50
〜1100ppに調整したものに試料を、120秒浸漬
して行った。
(1)皮膜量
りん酸塩皮膜量は、皮膜を2重量%CrO3溶液で溶解
して求めた。
して求めた。
(2)P比率
によシ求めた。
0、塗装後の耐食性
上記りん酸塩処理した後の試料板を120℃X 10分
間空焼きし、この上に日本ペイント■製のパワートップ
U−30をカチオン電着塗装した。クロスカット剥離中
、耐赤さび性、赤さび発生時間の3つの評価は、この段
階の試料を使用した。又、耐水密着性については、乾燥
膜厚20μとなるよう上記カチオン電着塗装を施した塗
装板上に、日本ペイント■製アミラックTP −16R
を乾燥膜厚25μとなるように塗装、焼付しく140℃
×20分間)、さらに上塗として日本ペイント■製アミ
ラック030を乾燥膜厚が30声となるよう塗装焼付(
140℃X20分間)行った試料について評価した。
間空焼きし、この上に日本ペイント■製のパワートップ
U−30をカチオン電着塗装した。クロスカット剥離中
、耐赤さび性、赤さび発生時間の3つの評価は、この段
階の試料を使用した。又、耐水密着性については、乾燥
膜厚20μとなるよう上記カチオン電着塗装を施した塗
装板上に、日本ペイント■製アミラックTP −16R
を乾燥膜厚25μとなるように塗装、焼付しく140℃
×20分間)、さらに上塗として日本ペイント■製アミ
ラック030を乾燥膜厚が30声となるよう塗装焼付(
140℃X20分間)行った試料について評価した。
(1)耐水密着性
上塗り塗装板を40℃の湯に240時間浸漬し、浸漬終
了後すみやかに鋼素地に達する2mm角の基盤目を10
0個刻み、セロテープで剥離し、塗膜剥離面積比で評価
した。
了後すみやかに鋼素地に達する2mm角の基盤目を10
0個刻み、セロテープで剥離し、塗膜剥離面積比で評価
した。
(2)クロスカット剥離中
カチオン電着塗料の乾燥膜厚20s @装板に、鋼素地
に達するクロスカットを施こし、塩水噴霧試験(360
時間、J工82371 )を行い、その剥離中(片側m
m )で判定した。
に達するクロスカットを施こし、塩水噴霧試験(360
時間、J工82371 )を行い、その剥離中(片側m
m )で判定した。
(3)耐赤さび性
カチオン電着塗料の乾燥膜厚20μ塗装板で、塩水噴霧
試験(360時間、J工82371)後のクロスカット
部の赤さび発生状況を観察した。
試験(360時間、J工82371)後のクロスカット
部の赤さび発生状況を観察した。
(4)赤さび発生時間
カチオン電着塗料の乾燥膜厚5μ塗装板で、クロスカッ
トをせず、塩水噴霧試験(J工82371)を行い、赤
さび発生までの時間を測定した。
トをせず、塩水噴霧試験(J工82371)を行い、赤
さび発生までの時間を測定した。
以上の結果を第1表に示す。
Claims (1)
- 1− 上層にα5〜フP/−の厚さで亜鉛含有量が35
重量%以下である鉄−亜鉛系固溶体合金層、下層にδl
相、ζ相およびζ相の内層くとも1種からなる5〜25
y / m”の厚さの鉄−亜鉛系金属間化合物合金層
を施した2層構造からなる合金めっき層を有することを
l¥1ilkとする鉄−亜鉛合金めりき鋼材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14963981A JPS5852494A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 鉄−亜鉛合金めつき鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14963981A JPS5852494A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 鉄−亜鉛合金めつき鋼材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5852494A true JPS5852494A (ja) | 1983-03-28 |
Family
ID=15479619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14963981A Pending JPS5852494A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 鉄−亜鉛合金めつき鋼材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5852494A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2545842A1 (fr) * | 1983-05-14 | 1984-11-16 | Nippon Kokan Kk | Tole d'acier galvanisee par electrolyse avec un alliage de fer et de zinc ayant plusieurs revetements d'alliage de fer et de zinc |
JPS59211594A (ja) * | 1983-05-14 | 1984-11-30 | Kawasaki Steel Corp | Zn−Fe系合金電気めつき鋼板およびZn−Fe−P系合金電気めつき鋼板 |
US4490438A (en) * | 1982-02-03 | 1984-12-25 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Steel sheet with multilayer electroplating and method of producing same |
JPS62266395A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排熱回収装置の伝熱面付着物の除去法 |
US7399535B2 (en) * | 2003-04-23 | 2008-07-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Hot press-formed article |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP14963981A patent/JPS5852494A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4490438A (en) * | 1982-02-03 | 1984-12-25 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Steel sheet with multilayer electroplating and method of producing same |
FR2545842A1 (fr) * | 1983-05-14 | 1984-11-16 | Nippon Kokan Kk | Tole d'acier galvanisee par electrolyse avec un alliage de fer et de zinc ayant plusieurs revetements d'alliage de fer et de zinc |
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JPS6342717B2 (ja) * | 1983-05-14 | 1988-08-25 | Kawasaki Steel Co | |
JPS62266395A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排熱回収装置の伝熱面付着物の除去法 |
US7399535B2 (en) * | 2003-04-23 | 2008-07-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Hot press-formed article |
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