JPS60149794A - Production of iron-zinc alloy electroplated steel sheet - Google Patents
Production of iron-zinc alloy electroplated steel sheetInfo
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- JPS60149794A JPS60149794A JP542884A JP542884A JPS60149794A JP S60149794 A JPS60149794 A JP S60149794A JP 542884 A JP542884 A JP 542884A JP 542884 A JP542884 A JP 542884A JP S60149794 A JPS60149794 A JP S60149794A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、鉄・亜鉛合金電気メツキ鋼板の製造方法に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing an iron-zinc alloy electroplated steel sheet.
例えば、自動車用鋼板は優れた加工性および塗装性を備
えている必要があり、近年、増々その要望は高まってい
る。For example, steel plates for automobiles must have excellent workability and paintability, and these demands have been increasing in recent years.
表面処理を施しだ鋼板として亜鉛メッキ鋼板がある。亜
鉛メッキ鋼板は冷延頌板上に亜鉛皮膜を薄く電気メッキ
しただけなので、加工性は電気メッキを施さない冷延鋼
板と同等であるが、塗装性が悪い。即ち、塗装後、時間
が経過すると塗膜にブリスターが発生しやすいだめに、
塗膜割れといつだ塗膜欠陥が生じて、錆の発生や塗膜の
剥離が起こる。従って、塗装鋼板としての機能が失われ
る。Galvanized steel sheets are examples of surface-treated steel sheets. Since galvanized steel sheets are simply electroplated with a thin zinc film on a cold-rolled plate, their workability is equivalent to that of cold-rolled steel sheets that are not electroplated, but their paintability is poor. In other words, as time passes after painting, blisters tend to form on the paint film.
Cracks in the paint film and defects in the paint film occur over time, causing rust and peeling of the paint film. Therefore, the function as a painted steel sheet is lost.
これに対して、亜鉛メッキ鋼板に熱処理を施して鉄素地
と亜鉛とを合金化した、所謂、ガルバニールド鋼板があ
る。これはブリスターが発生しにくいだめに塗装性が極
めて良い。しかし、折曲げやプレス等の厳しい加工を施
すと、メッキ皮膜が粉末状に剥離する現象、所謂、パウ
ダリングが生じる。パウダリングは熱処理によって生成
される鉄・１ｌｌｉ鉛合金皮膜が硬く脆いために生じる
。On the other hand, there is a so-called galvanealed steel sheet, which is a galvanized steel sheet that is heat-treated to alloy an iron base and zinc. This paint has extremely good paintability as it does not easily cause blistering. However, when severe processing such as bending or pressing is performed, a phenomenon in which the plating film peels off into powder, so-called powdering, occurs. Powdering occurs because the iron-1lli lead alloy film produced by heat treatment is hard and brittle.
このよう唇、亜鉛メッキ鋼板は加工性に優れている反面
、塗装性に問題があり、一方、ガルバニ−ルド鋼板は塗
装性に優れている反面、加工性に問題がある。Although galvanized steel sheets have excellent workability, they have problems with paintability; on the other hand, galvanized steel sheets have excellent paintability, but have problems with workability.
そこで、卯鉛メッキ鋼板およびガルバニールド鋼板の優
れた点を合せ持った鉄・亜鉛合金電気メツキ鋼板が、こ
れら鋼板に替るものとして重視されてきた。鉄・亜鉛合
金電気メツキ鋼板は、亜鉛イオンと鉄イオンとを主とし
て含み、メッキ槽内に循環供給されるメッキ浴中に鋼板
を連続的に通して、鋼板面に鉄・亜鉛合金皮膜を電気メ
ッキすることによって製造される。Therefore, iron-zinc alloy electroplated steel sheets, which have the advantages of lead-plated steel sheets and galvanized steel sheets, have been considered as an alternative to these steel sheets. Iron-zinc alloy electroplated steel sheet is produced by electroplating an iron-zinc alloy film on the surface of the steel sheet by passing the steel sheet continuously through a plating bath that mainly contains zinc ions and iron ions and is circulated in a plating bath. Manufactured by
しかし、鉄・亜鉛合金電気メツキ鋼板を製造する場合に
は、次のような問題がある。However, when manufacturing iron-zinc alloy electroplated steel sheets, there are the following problems.
■ メッキ中に生成するＦｅ３＋イオンによって生じる
問題：
Ｆｅ”＋ イオンが増加すると、メッキの電解効率（以
下、単に電解効率という）が減少する。このために所定
厚さのメッキ皮膜を得るのに過剰の電気量を必要とする
ので経済上奸才しくない。捷だ、Ｆｅ３＋ イオンの反
応性は強いため１でメツギ皮［ｊ執が溶解する。このた
めにメッキ皮膜と素地との密着性が劣化してパウダリン
グが起こる。寸だ１．．３＋イオンは浴中において水酸
化物スラッジを形成する。Ｆｅ”＋ イオンの水酸化物
スラッジ（以下、単に水酸化物スラッジと云う）がメッ
キ皮膜中に巻き込れると、メッキ皮膜が脆くなってやｄ
リパウダリングが起こる。■ Problems caused by Fe3+ ions generated during plating: As Fe''+ ions increase, the electrolytic efficiency of plating (hereinafter simply referred to as electrolytic efficiency) decreases. This is economically unwise as it requires an amount of electricity.However, since the reactivity of Fe3+ ions is strong, the metal skin will dissolve in 1. This deteriorates the adhesion between the plating film and the substrate. 3+ ions form hydroxide sludge in the bath. Hydroxide sludge of Fe"+ ions (hereinafter simply referred to as hydroxide sludge) forms a powder in the plating film. If it gets caught in the water, the plating film will become brittle.
Re-powdering occurs.
■ メッキ浴中の鉄イオンおよび邪鉛イオンのバランス
によって生じる間ｉ須：
メッキ皮膜中の鉄含有割合は、メッキ皮膜の性能に影響
を及はすために常時一定に維持する必要がある。メッキ
皮膜中の鉄含有割合は、メッキ浴中の鉄イオンと亜鉛イ
オンとのバランス（以下、単に浴バランスと云う）によ
って決するので、この浴バランスを所定のバランスに維
持することは極めて重要である。従来、硫酸系合金メッ
キでは自溶性アノードを用いて浴バランスを主にＩＡ［
し、鉄または亜鉛の炭酸塩才たは硫酸塩を用いて浴バラ
ンスの微ｊｊＭ整を行っていた。しかし、これらの炭酸
塩および硫酸塩は高価である上に、これらをメッキ浴に
供給する時にホッパー甘たけ溶解槽が必要となり、ハン
ドリングも悪い。壕だ、鉄・亜イオンとなり、前述した
電解効率の低下およびパウダリングの発生の問題が起こ
る。従って、生成したＦｅ３４’イオンは刈もかの手段
によって除去するか、まだは還元してＦｅ２＋イメーン
に戻す必要がある。■ Interference caused by the balance of iron ions and lead ions in the plating bath: The iron content ratio in the plating film must be kept constant at all times because it affects the performance of the plating film. The iron content ratio in the plating film is determined by the balance between iron ions and zinc ions in the plating bath (hereinafter simply referred to as bath balance), so it is extremely important to maintain this bath balance at a specified level. . Conventionally, in sulfuric acid alloy plating, bath balance was mainly controlled by IA [
However, the bath balance was slightly adjusted using carbonate or sulfate of iron or zinc. However, these carbonates and sulfates are expensive, and when they are supplied to a plating bath, a hopper and a dissolving tank are required, making them difficult to handle. However, iron and subions are formed, causing the aforementioned problems of reduced electrolytic efficiency and powdering. Therefore, it is necessary to remove the generated Fe34' ions by some means or reduce them back to Fe2+ ions.
以上のようなことから、浴バランスを適正に維持でき、
且つ、浴中のＦｅ”＋イオン濃度を低レベルに絹持でき
、これによって電解効率が高く、且つ、パウダリングが
発生しにくい鉄・亜鉛合金電気メツキ鋼板を製造するこ
とができる方法の開発が強く望寸れていた。From the above, the bath balance can be maintained properly,
In addition, we are developing a method that can maintain the concentration of Fe''+ ions in the bath at a low level, thereby producing iron-zinc alloy electroplated steel sheets that have high electrolytic efficiency and are less likely to cause powdering. I was very hopeful.
この発明１は、上述のような観点から、電解効率が高く
、且つ、パウダリングが発生しにくい鉄・亜鉛合金電気
メツキ鋼板を製造することができる方法を提供するもの
であって、
メッキ槽内に循環供給さ第１る、Ｆｅ２＋イオンとＺｎ
イオノとを含むメッキ浴中に鋼板を連続的に通して、
前記鋼板の表面に鉄・亜鉛合金皮膜を雷、気メッキして
鉄・亜鉛合金電気メツキ鋼板を製造する方法において、
前記メッキ浴のＰＨを１．５〜２．０に調整し、且つ、
メッキ中に前記メッキ浴中に発生するＦｅ３＋イオンの
鍵度を、前記Ｆｅ”＋イオンを還元して５７／を以下に
調整することに特徴を有する。From the above-mentioned viewpoints, this invention 1 provides a method for producing an iron-zinc alloy electroplated steel sheet that has high electrolytic efficiency and is less likely to cause powdering, the method comprising: First, Fe2+ ions and Zn are circulated and supplied to
The steel plate is continuously passed through a plating bath containing iono,
In the method of producing an iron-zinc alloy electroplated steel sheet by electroplating an iron-zinc alloy film on the surface of the steel sheet, the pH of the plating bath is adjusted to 1.5 to 2.0, and
The method is characterized in that the keyness of Fe3+ ions generated in the plating bath during plating is adjusted to 57/ or less by reducing the Fe''+ ions.
この発明において、上述のように数値を限定した理由に
ついて居、明する。In this invention, the reason for limiting the numerical values as described above will be explained.
本願発明者等はＦｅ”＋イオン濃度と電解効率との関係
について調べだ。この結果を第１図に示す。The inventors of the present invention investigated the relationship between Fe''+ ion concentration and electrolytic efficiency. The results are shown in FIG.
第１図から明らかなように、冨１解効率はメッキ浴中の
Ｆｅ”＋イオン濃度が５１／を以上になると著しく減少
する。これは、Ｆｅ３＋イオンがＦｅｆ”Ｊで還元され
るのに、Ｆｅ２＋イオンからの還元より約１．５倍の電
気針を必要とするからである。As is clear from Fig. 1, the 1 solution efficiency decreases significantly when the Fe"+ ion concentration in the plating bath exceeds 51/. This is because although Fe3+ ions are reduced by Fe"J, This is because about 1.5 times more electric needles are required than reduction from Fe2+ ions.
次に、メッキ皮膜のパウダリングに及ぼすＦｅ３＋イオ
ン４度と水酸化物スラッジＳ度との関係について調べ／
こ。この結果を第２図に示す。第２図から明らかなよう
に、Ｆｅ イオン濃度および水酸化物スラツジイき度が
高くなるにつれてノよラダリングが牛じやすくなるが、
Ｆｅ”＋イオン濃度が５７／を以下で、七つ、水酸化物
スラッジ≠を度が１７／を以下であればパウダリングは
発生しない。ｌヌ１中、○印はパウダリングが発生しな
いことを、Δ印はノくラダリングかやや発生しまたこと
を、そして×印はノ々ウダリングが発生したことをそれ
ぞれ示す。Next, we investigated the relationship between Fe3+ ion 4 degree and hydroxide sludge S degree on powdering of plating film.
child. The results are shown in FIG. As is clear from Figure 2, as the Fe ion concentration and hydroxide sludgy degree increase, laddering becomes more difficult.
Powdering will not occur if the Fe"+ ion concentration is 57/ or less, and the hydroxide sludge is 17/ or less.In 1, powdering does not occur. , the Δ mark indicates that a slight ruddering occurred, and the × mark indicates that a slight ruddering occurred.
次に、メッキ浴のＰＲの最適範囲について調べた。Next, the optimum range of PR of the plating bath was investigated.
この結果、ＰＨが１．５未満であると水酸化物スラッジ
濃度は低下するが、電解効率が低下し、一方、ＰＨが２
．０を越えると水酸化物スラッジ濃度がｌｙ７を以下に
ならないことがわかった。第３図にメッキ浴のＰＨを］
、５〜・２．０の範囲に調整し／こときの、ｐ ｅ３＋
イオン濃度と水酸化物スラッジｉＭ度との関係を示す
。第３図から明らかなように、メッキ浴のＰＩ−（を：
１．、５−２．０の範囲に調整し、且つ、Ｆｅ３＋イオ
ン濃度を５７／を以下に維持すれば、水酸化物スラッジ
濃度を１２／を以下に維持することができる。As a result, when the pH is less than 1.5, the hydroxide sludge concentration decreases, but the electrolytic efficiency decreases;
．． It was found that when the value exceeds 0, the hydroxide sludge concentration does not become less than ly7. Figure 3 shows the pH of the plating bath]
, adjusted to a range of 5 to 2.0/Kotoki, p e3+
The relationship between ion concentration and hydroxide sludge iM degree is shown. As is clear from Fig. 3, the plating bath PI-(:
1. , 5-2.0 and maintain the Fe3+ ion concentration below 57/, the hydroxide sludge concentration can be maintained below 12/.
以上のことから、この廃明においては、メッキ浴のＰＨ
ｆｌ、 ５〜２０の範囲に調整し、−目つ、メッキ浴中
のＦｅ イオンの着席を５７／ｌ 以下に限定した。From the above, in this Haimei, the pH of the plating bath is
The fl was adjusted to a range of 5 to 20, and the seating of Fe ions in the plating bath was limited to 57/l or less.
この発明の１実施態様を図面を参照しながら説明する。One embodiment of this invention will be described with reference to the drawings.
第４図は、この発明を鋼板１に鉄・亜鉛合金からなる下
層皮膜および上層皮膜をそれぞれ電気メッキする場合に
適用した場合のフローシートである。第４図に示される
ように、水平方向に連続的に移動する鋼板ｌが、アノー
ド２を有する下層メッキ槽３内を通過する際に、鋼板コ
に鉄・亜鉛合金からなる下５＠皮膜が電気メッキされる
。次いで、鋼板ｌがアノード４を有する上ｆｖ、＜メッ
キ槽５内を通過する際に、前記下層皮膜上に前記下層皮
膜と異なる鉄・亜鉛比率の鉄・亜鉛合金からなる上層皮
膜がさらに電気メッキされる。前記各メッキ槽３および
５内のアノード２および４はそれぞれｐｂ合金製で不溶
性である。下層メッキ槽３内のメッキ液け、下層メッキ
循環タンク６に送られ、ここから下層メッキ槽３内に循
環供給される。下槽メッキ循環タンク６内のメッキ液は
、亜鉛チップ還元槽７および鉄チップ還元槽８に送られ
、ここから下層メッキ循環タンク６内に循環供給される
。還元槽７へのメッキ液の供給量は、／くルブ１２によ
って調整される。メッキ液が前記還元槽７および８内に
送られると、ここでメッキ液中のＦｅ イオンが還元さ
れてＦｅ”＋ イオンとなる、即ち、Ｆｅ３＋イオンが
除去され、これとともにメッキ液中の鉄イオンおよび亜
鉛イオンのバランスが適正に調整される。」二層メッキ
槽５についても下層メッキ槽３の場合と同様に上層メッ
キ循環タンク９、）くルブ１３を有する１■】、鉛チッ
プ還元槽１０および鉄チップ還元槽１１が設けられてい
て、前述した下層メッキの場合と同様な作用をする。FIG. 4 is a flow sheet when the present invention is applied to the case where the steel plate 1 is electroplated with a lower layer film and an upper layer film made of an iron-zinc alloy, respectively. As shown in FIG. 4, when a steel plate 1 moving continuously in the horizontal direction passes through a lower layer plating tank 3 having an anode 2, a lower layer 5@ coating made of an iron-zinc alloy is formed on the steel plate 1. Electroplated. Next, when the steel plate l passes through the upper plating tank 5 having an anode 4, an upper layer film made of an iron-zinc alloy having a different iron-zinc ratio from the lower layer film is further electroplated on the lower layer film. be done. The anodes 2 and 4 in each of the plating baths 3 and 5 are made of a PB alloy and are insoluble. The plating liquid in the lower layer plating tank 3 is sent to the lower layer plating circulation tank 6, and is circulated and supplied into the lower layer plating tank 3 from there. The plating solution in the lower plating circulation tank 6 is sent to a zinc chip reduction tank 7 and an iron chip reduction tank 8, from which it is circulated and supplied into the lower plating circulation tank 6. The amount of plating solution supplied to the reduction tank 7 is adjusted by a /club 12. When the plating solution is sent into the reduction tanks 7 and 8, the Fe ions in the plating solution are reduced to become Fe''+ ions, that is, the Fe3+ ions are removed, and together with this, the iron ions in the plating solution are removed. As with the lower layer plating tank 3, the double layer plating tank 5 also has an upper layer plating circulation tank 9, a lead chip reduction tank 10, and a lead chip reduction tank 10. and an iron chip reduction tank 11 are provided, which function in the same way as in the case of the lower layer plating described above.
次に、前述したＦｅ３４−イオンの除去法、および浴バ
ランスの調整法について、下層メッキ槽３を例にとって
さらに説明する。Next, the method for removing Fe34- ions and the method for adjusting the bath balance described above will be further explained using the lower layer plating bath 3 as an example.
金橋を浴ｊＷしてその時に放出される電子によって金属
イオンを還元できることは理論的に知ら才１ている。前
書己還元は、前記還元槽７卦よび８内に供給されるメッ
キ液の温度およびメッキ液の循環速度等によって大きく
影響される。壕だ、還元槽７および８内では、メッキ液
中のＦｅ イオンの還元と同時に還元槽７および８内に
充填される鉄チップおよび亜鉛チップの溶解も起こる。It is theoretically known that metal ions can be reduced by the electrons released at the time of bathing Kanahashi. Self-reduction is greatly influenced by the temperature of the plating solution supplied into the reduction tanks 7 and 8, the circulation speed of the plating solution, and the like. In the reduction tanks 7 and 8, the Fe 2 ions in the plating solution are reduced and simultaneously the iron chips and zinc chips filled in the reduction tanks 7 and 8 are dissolved.
従って、鉄チップの溶解によるＦｅ３＋ イオンの還元
と、亜鉛チップの溶解によるＦｅ”＋ イオンの譚１元
とを適宜用み合わせることによって、Ｆｅ”＋ イオン
の除去およびメッキ浴中の鉄イオンおよび亜鉛イオンの
バランスを醐整することができる。Therefore, by appropriately combining the reduction of Fe3+ ions by dissolving iron chips and the production of Fe"+ ions by dissolving zinc chips, it is possible to remove Fe"+ ions and reduce the amount of iron and zinc in the plating bath. The balance of ions can be adjusted.
これについて更に説明する。This will be further explained.
鉄チップおよび亜鉛チップの溶解によるＦｅ”″−イオ
ンの還元反応は、次式に従って起こる。The reduction reaction of Fe""-ions by dissolving iron chips and zinc chips occurs according to the following equation.
Ｆｅ３＋イオンの還元反応：
Ｆｅ ＋ ｅ −） Ｆｅ”” −（１）水素ガス生成
反応：
２Ｈ＋２ｅ −＋ Ｈ２−１２）
亜鉛チップの溶解反応：
Ｚｎ −＋ Ｚｎ ＋ ２８ ・＝（ｚ）秩チップの溶
解反応：
Ｆｅ−＋ Ｆｅ ＋２ｅ ・（４）
ま／ζ、カソードおよびアノードにおける反応について
酸、明する。Reduction reaction of Fe3+ ions: Fe + e -) Fe"" - (1) Hydrogen gas generation reaction: 2H + 2e - + H2-12) Dissolution reaction of zinc chips: Zn - + Zn + 28 ・= (z) Chichichi chips Dissolution reaction: Fe−+ Fe +2e ・(4) Ma/ζ, the reaction at the cathode and anode will be explained.
カッ−１・反Ｅ＋’：、： ：
鉄の析出 Ｆｅ ＋ ２ｅ −＋ Ｆｅ −（５）亜鉛
の市１出 Ｚｎ”＋＋ ２ｅ −＋ ＺＡ −（６）水
〃の発生 ２Ｈ−１−２ｅ −＋ Ｈ２−（７）アノー
ド反応：
酸″くの発生 ２Ｈ２０−＋ ４Ｈ＋＋０２ ＋ ４ｅ
−（８）Ｆｅ３＋イオンの発生 Ｆｅ２＋−＋ Ｆｅ
”＋十ｅ −（９）前記（３）′！！′たは（４）式の
溶解反応によって策子が放出され、前記（１）および（
２）式で示される反応のうち（１）式で示される反応の
占める割合が大きい程、ＰＩ ｅ３４− イオンの還元
効率が高くなる。前記還元効率が高くなる程、（２）式
の反応が起こる割合が減少するので、メッキ浴のＰＨ変
動が小さくなる。Ka-1・Anti-E+':,:: Precipitation of iron Fe + 2e -+ Fe - (5) Zinc production Zn''++ 2e -+ ZA - (6) Generation of water 2H-1-2e - + H2-(7) Anodic reaction: Generation of acid 2H20-+ 4H++02 + 4e
-(8) Generation of Fe3+ ions Fe2+-+ Fe
"+10e - (9) The trick is released by the dissolution reaction of the above (3)'!!' or (4), and the above (1) and (
2) The greater the proportion of the reaction represented by formula (1) among the reactions represented by formula (1), the higher the reduction efficiency of PI e34− ions. As the reduction efficiency increases, the rate at which the reaction of formula (2) occurs decreases, and thus the pH fluctuation of the plating bath becomes smaller.
カソードおよびアノード反応は、前記（５）〜（９）式
で示される反応式によって起こり、（７）式によって水
素イオンの還元もわずかに起こる。アノード側で（ｄ、
（ｓ）式によって酸素が発生するとどもに（９）式に
よってＦｅ３＋ イオンが生成される。メッキ浴のＰＨ
は、（８）式によって耐イオンが生成されるだめに下が
る。The cathode and anode reactions occur according to the reaction formulas shown in formulas (5) to (9) above, and hydrogen ions are slightly reduced according to formula (7). On the anode side (d,
While oxygen is generated according to equation (s), Fe3+ ions are generated according to equation (9). pH of plating bath
decreases as ion resistance is generated according to equation (8).
しかし、還元槽６および７内において（２）式によって
Ｈ＋（オンが消費されるために、メッキ浴のＰＨは一定
に保持される。However, since H+(on) is consumed in the reduction tanks 6 and 7 according to equation (2), the pH of the plating bath is kept constant.
鉄チップおよび亜鉛チップのｉ容解速度け、それぞれの
蛭元僧７および８の容積に比例する。従って、債元槽７
および８の容積を適当に設定することによって鉄チップ
および亜鉛チップの溶Ｎ量をコントロールすることがで
き、これによって、Ｆｅ３槍オンの除去および浴バラン
スを調整することができる。The dissolution rate of the iron and zinc chips is proportional to the volume of the respective Hiragenso 7 and 8. Therefore, debt tank 7
By appropriately setting the volumes of and 8, the amount of molten N in the iron chips and zinc chips can be controlled, and thereby the removal of Fe3 and the bath balance can be adjusted.
還元槽７および８の容積をめる方法について説明する。A method for increasing the volumes of reduction tanks 7 and 8 will be explained.
還元体としてＺｎチップおよびＦｅチップを用いたとき
の反応速度定数と空間速度との間には、次式で示される
関係が成立することが、本願発明者等グ）実、呻によっ
て明らかになった。In fact, the inventors of the present application have revealed that the relationship expressed by the following equation holds between the reaction rate constant and space velocity when Zn chips and Fe chips are used as reductants. Ta.
Ａ＝Ａ×（ＳＶ ）＋Ｂ ・−００’１但し、Ａ゛反応
速度定数（１／ｈｒ）、Ａ、Ｂ：定数（浴温５０℃では
、
Ａ ＝ ０．０５２５ 、 Ｂ ＝ ０．１７５５ ）
、ＳＶ：空間速度（１７ｍｉｎ）
（循環液骨／臂元槽容積）
（０，１＜ ＳＶ’＜ ３ ）。A=A×(SV)+B ・-00'1 However, A゛reaction rate constant (1/hr), A, B: constants (at bath temperature of 50°C, A = 0.0525, B = 0.1755)
, SV: space velocity (17 min) (circulating fluid bone/armpit cistern volume) (0,1<SV'<3).
Ｆ’ｅ イオンの還元速度は、次式で表わされる。The reduction rate of F'e ions is expressed by the following formula.
ｆ ：Ａ Ｃ，・・（団
ｔ
イリし、−： Ｆｅ”＋イオンの還元速度 （Ｋｇ／ｈ
ｒ ）、ｃｌ、ｔ
ＣＬ 、 Ｆｅ イオンの上限濃度（り／ｌ）。f: A C,...(Group t Irish, -: Reduction rate of Fe"+ ion (Kg/h
r ), cl, t CL , upper limit concentration of Fe ions (ri/l).
前記・１（Ｉ）およびｏｌｌ弐から必要とされる前記欅
−元僧７および８の容ｆ〜を次のようにしてめることが
できる。即眺、実際のＦｅ’＋ イオンの増加速度を画
′６月２て、これをすべて復元すると仮定してＦｅ３＋
イオンの′ｌｙ元速変を決める。また、そのときのＦｅ
イオンの上限講晩（この発明では５ ｆ／Ｌ 、Ｉ″
−７、下）を決めて、００式カムら必要な反応速度定数
ｋをめる。次１苑、ａｎｔ式九ら空間速度ＳＶをめる。From the above-mentioned 1(I) and oll2, the required values f~ of the Keyaki-genso 7 and 8 can be determined as follows. Immediately, we plot the actual increase rate of Fe'+ ions, and assuming that all of this is restored, Fe3+
Determine the change in the ion's original velocity. Also, at that time Fe
ion upper limit (5 f/L, I″ in this invention)
-7, below) and calculate the required reaction rate constant k from the 00 type cam. Next, calculate the space velocity SV using the ant formula.
拳帥記ＳＶをめたら畢元槽７および８内を循環するメッ
キ液量を決めて、各々の還元槽の容積をめ乙。After finishing the Kenshuuki SV, determine the amount of plating liquid to be circulated in the tanks 7 and 8, and calculate the volume of each reduction tank.
鉄チップおよび亜鉛チップの溶解速険のコントロールは
、上述したように還元槽７お・よび８の容積を適宜←設
定して行う坦々（に、選″元槽７および８へのメッキ液
の供給をバルブ１２によって開閉することにより、即ち
、逐元槽７および８の運転時間を調整することにより行
っても、還元槽７および８内に流れるメッキ液の流角°
を調整するととによって行っても、または、これらを組
み合わせて行っても良い。The speed of dissolution of iron chips and zinc chips can be controlled by appropriately setting the volumes of reducing tanks 7 and 8 as described above. Even if the flow angle of the plating solution flowing into the reduction tanks 7 and 8 is controlled by opening and closing the valve 12, that is, by adjusting the operation time of the tanks 7 and 8,
This may be done by adjusting and, or by a combination of these.
以上は下層メッキ槽３におけるメッキ浴中のＦｅ イオ
ンの除去法、および浴バランスの調整法についての説明
であるが、上層メッキ槽５についても下層メッキ槽３の
場合と同様に行える。The above is an explanation of the method for removing Fe 2 ions in the plating bath in the lower layer plating bath 3 and the method for adjusting the bath balance, but the same can be done for the upper layer plating bath 5 as in the case of the lower layer plating bath 3.
次に、この発明を還元槽の運転時間を調整して、鉄チッ
プおよび亜鉛チップの溶解速度をコントロールする場合
の実施例について説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described in which the operating time of the reduction tank is adjusted to control the dissolution rate of iron chips and zinc chips.
下記条件で鋼板に鉄・亜鉛合金電気メッキを、第４図に
示したように構成される装置によって施した。Iron-zinc alloy electroplating was applied to a steel plate under the following conditions using an apparatus configured as shown in FIG. 4.
メッキ浴胡成：硫酸第−鉄 ２５０〜４００Ｖε、備、
酸亜鉛 １００〜２００ ｆｌ／ｌ、硫酸ソーダ ３０
９’／ｌ、
酢酸ソーダ ２０り／ｌ、
クエン酸 ０−１Ｏｆ／ｌ、
浴温：４８〜５２℃、
メッキ電流密度、２０〜６０ Ａ／ｄフ７７２、メッキ
液流速： ０．５−３．０ ｍ ／ｓｅｃ、アノード：
Ｐｂ合金、
遭元槽の容積および１転時間を第１表に示す。Plating bath composition: Ferrous sulfate 250-400Vε, prepared,
Zinc acid 100-200 fl/l, sodium sulfate 30
9'/l, Sodium acetate 20 l/l, Citric acid 0-1Of/l, Bath temperature: 48-52°C, Plating current density, 20-60 A/d f772, Plating solution flow rate: 0.5-3 .0 m/sec, anode:
Table 1 shows the Pb alloy, the volume of the tank and the time for one turn.
各逝元槽における空間速度ＳＶ ： ０．２ （１／１
ｎ１ｎ）第１表に示した還元秀作によって′７２０時間
υツキを行ったときのメッキ浴のＰＨ，浴バランスおよ
びＦｅ”＋ イオンの変動の結果を第２表に示す。Space velocity SV in each death tank: 0.2 (1/1
n1n) Table 2 shows the results of changes in the pH of the plating bath, bath balance, and Fe''+ ion when plating was carried out for 720 hours using the excellent reduction results shown in Table 1.
第２表から明らかなように、浴ノ々ランスば、はぼ一定
に維持されている。As is clear from Table 2, the bath nono lance remains approximately constant.
第３表にスタート時および７２０時間峰過後の雷、解効
率および耐パウダリング性の結果を示す。Table 3 shows the results of lightning, resolution efficiency and powdering resistance at the start and after 720 hours.
第３表および第４表から明らかなように、７２０時間経
過後もメッキ浴のＰＨは１５〜２０の範囲に維持され、
且つ、Ｆｅ３＋イオン毘度も５！ｊＩ／を以下である。As is clear from Tables 3 and 4, the pH of the plating bath was maintained in the range of 15 to 20 even after 720 hours.
Moreover, the Fe3+ ion permissivity is also 5! jI/ is below.
従って、耐パウダリング性に優れていることがわかる。Therefore, it can be seen that the powdering resistance is excellent.
次に、還元槽を設けない以外は前述した実施例と全く同
様の装置によって＃ｌ楊に７２時間鉄・亜鉛合金電気メ
ッキを施しだ。このときの運転結果を第４表に示す。Next, #1 Yang was subjected to iron-zinc alloy electroplating for 72 hours using the same apparatus as in the above-described Example except that a reduction tank was not provided. The operation results at this time are shown in Table 4.
第５表にスタート時および７２時間軽適過後電解効率お
よび酬パウダリング性の柄果を示す。Table 5 shows the electrolytic efficiency and powdering properties at the start and after 72 hours of light agitation.
帛４表および第５表から明らかなように、還元槽を用い
ていないので、運転時間が前述した実施例の１／１０で
あるにもかかわらず、Ｄ゛ｅ３＋ イオン濃度は許容値
（５ｆ／／ｌ ）を峠えている。従って、前述した冥施
例に比べて電解効率は大幅に低下し、且つ、耐パウダリ
ング性も悪い。As is clear from Tables 4 and 5, since no reduction tank is used, the D e3+ ion concentration is below the allowable value (5f/ /l). Therefore, the electrolytic efficiency is significantly lower than that of the above-mentioned negative example, and the powdering resistance is also poor.
以上説明したように、この発明によれば、電解効率が高
く、且つ、耐パウダリング性に優れた鉄亜鉛合金電気メ
ツキ鋼板を製造することができるといった有用な効果が
もたらされる。As explained above, according to the present invention, useful effects such as being able to manufacture an iron-zinc alloy electroplated steel sheet with high electrolytic efficiency and excellent powdering resistance are brought about.
第１図は、Ｆｅ”＋ イオン濃度と電解効率との関係を
示すグラフ、第２図（ｄｌ、Ｆｅ”＋ イオンｒ常と水
酸化物スラッジ濃度との関係を示すグラフ、第３図は、
メッキ浴のＰＨを１５〜２０に変化させたを示すフロー
シートを示す図である。図面において、
」・・・鋼板 ２．４ アノード
：３・下層メッキ槽 ５・・・上層メッキ槽６・・下１
毀メッキ循環 ７．１０・・・能鉛チップ還元槽タンク
８，１１・・鉄チップ青元槽
９ ・」二層メッキ循環 １２．１３・バルブタンク
出頓人 日本鋼管株式会社
１（土中水 潮 谷 奈津夫（他２名）第１図
Ｆｅ３＋（’ｊａ）
Ｆｅ３＋ （９／ｌ）Figure 1 is a graph showing the relationship between Fe''+ ion concentration and electrolysis efficiency, Figure 2 is a graph showing the relationship between Fe''+ ion concentration and hydroxide sludge concentration, Figure 3 is a graph showing the relationship between Fe''+ ion concentration and hydroxide sludge concentration,
It is a figure which shows the flow sheet which shows changing the pH of a plating bath from 15-20. In the drawing, ``...Steel plate 2.4 Anode: 3. Lower layer plating tank 5... Upper layer plating tank 6... Lower layer 1
Disruption plating circulation 7.10...Noble lead chip reduction tank tank 8,11...Iron chip blue base tank 9 Double-layer plating circulation 12.13.Valve tank outlet Nippon Kokan Co., Ltd. 1 (Soil water Natsuo Shioya (and 2 others) Figure 1 Fe3+ ('ja) Fe3+ (9/l)
Claims (1)
＋イオンとを含むメッキ浴中に鋼板を連続的に通して、
前記鋼板の表面（（鉄・亜鉛合金皮膜を電気メッキして
鉄・亜鉛合金電気メツキ鋼板を製造する方法において、 前記メッキ浴の円を１．５へ・２．０に調整し、且つ、
メッキ中に前記メッキ浴中に発生ずるＦｅ”＋イオンの
感度を、前記Ｆｅ３＋イオンを還元して５り／Ｌ以下に
調整することを特徴とする、鉄・亜鉛合金電気メッキ＠
板の製造方法。[Claims] A double ring is supplied into the plating bath. 'Fe2+ ions and
The steel plate is continuously passed through a plating bath containing + ions,
The surface of the steel sheet ((in a method for producing an iron-zinc alloy electroplated steel sheet by electroplating an iron-zinc alloy film, the circle of the plating bath is adjusted to 1.5 or 2.0, and
Iron-zinc alloy electroplating @ characterized in that the sensitivity of Fe''+ ions generated in the plating bath during plating is adjusted to 5 ri/L or less by reducing the Fe3+ ions.
Method of manufacturing the board.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP542884A JPS60149794A (en) | 1984-01-14 | 1984-01-14 | Production of iron-zinc alloy electroplated steel sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP542884A JPS60149794A (en) | 1984-01-14 | 1984-01-14 | Production of iron-zinc alloy electroplated steel sheet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149794A true JPS60149794A (en) | 1985-08-07 |
Family
ID=11610903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP542884A Pending JPS60149794A (en) | 1984-01-14 | 1984-01-14 | Production of iron-zinc alloy electroplated steel sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149794A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58110691A (en) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Nippon Steel Corp | Production of zn-fe alloy electroplated steel plate |
-
1984
- 1984-01-14 JP JP542884A patent/JPS60149794A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58110691A (en) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Nippon Steel Corp | Production of zn-fe alloy electroplated steel plate |
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