JPS61166992A - 外観および光沢に優れた鋼板の電気亜鉛メッキ方法 - Google Patents
外観および光沢に優れた鋼板の電気亜鉛メッキ方法Info
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- JPS61166992A JPS61166992A JP631285A JP631285A JPS61166992A JP S61166992 A JPS61166992 A JP S61166992A JP 631285 A JP631285 A JP 631285A JP 631285 A JP631285 A JP 631285A JP S61166992 A JPS61166992 A JP S61166992A
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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。
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、電気亜鉛メッキ方法に関し、さらに詳細には
、硫酸浴、塩化浴等の酸性浴を使用しながら、良好な外
観と光沢を有する電気亜鉛メッキ材を製造することので
きる方法に関する。
、硫酸浴、塩化浴等の酸性浴を使用しながら、良好な外
観と光沢を有する電気亜鉛メッキ材を製造することので
きる方法に関する。
(従来の技術)
一般に、電気亜鉛メッキ鋼材は、溶融メッキ鋼材と比べ
て、皮膜の均一性および外観において優tているため、
自動車、家電、建材用途等に広く用いらnている。
て、皮膜の均一性および外観において優tているため、
自動車、家電、建材用途等に広く用いらnている。
この電気亜鉛メッキに使用さnるメッキ浴としては、シ
アン浴が特に均一電着性および光沢において優nている
0ところが、シアン浴は公害問題のため使用することが
できず、この念め、現在ではノンシアン浴として、ジン
ケート浴をはじめとして硫酸浴、塩化浴が一般に用いら
nている。そして、特に、生産性向上を目的とする高速
メツキラインでは、硫酸浴、塩化浴等の酸性浴が主流と
なっている。
アン浴が特に均一電着性および光沢において優nている
0ところが、シアン浴は公害問題のため使用することが
できず、この念め、現在ではノンシアン浴として、ジン
ケート浴をはじめとして硫酸浴、塩化浴が一般に用いら
nている。そして、特に、生産性向上を目的とする高速
メツキラインでは、硫酸浴、塩化浴等の酸性浴が主流と
なっている。
しかしながら、こnらの浴では、やはり、均一電着性(
メッキのつきまわり性)および光沢において、シアン浴
には及ばず、こnが酸性浴の欠点となっていた。
メッキのつきまわり性)および光沢において、シアン浴
には及ばず、こnが酸性浴の欠点となっていた。
すなわち、亜鉛メッキの外観および光沢等の表面特性は
、つぎのような理由により、製造側にとっては無視でき
ない重要な項目となっている。従来、亜鉛メッキ鋼板は
塗装下地用として用いらnていたが、最近では、ユーザ
ー側からの塗装省略要求によって、亜鉛メッキの上にク
ロメート、有機樹脂コーティングを施し、耐食性、耐指
紋性に優nた表面処理鋼板として裸のまま使用されるこ
とが多くなってきている。この場合、亜鉛メッキの外観
、光沢は製品の外観、光沢としてそのまま反映さnる。
、つぎのような理由により、製造側にとっては無視でき
ない重要な項目となっている。従来、亜鉛メッキ鋼板は
塗装下地用として用いらnていたが、最近では、ユーザ
ー側からの塗装省略要求によって、亜鉛メッキの上にク
ロメート、有機樹脂コーティングを施し、耐食性、耐指
紋性に優nた表面処理鋼板として裸のまま使用されるこ
とが多くなってきている。この場合、亜鉛メッキの外観
、光沢は製品の外観、光沢としてそのまま反映さnる。
したがって、いかにして鏡面光沢を有し外観の美麗なメ
ッキを施すかが重要な課題となっている。
ッキを施すかが重要な課題となっている。
そこで、たとえば硫酸酸性浴による亜鉛メッキの外観を
改善する方°法として、 (1)デキストリン、グリセリン、グルコース、フルフ
ラール等の有機添加剤をメッキ浴に添加する方法([電
気化学J vol、 52.1’h 5 (1984)
p28’6)、(2)メッキ浴中にS r C03+
B a COs k添加してメッキ浴を浄化する方法(
特公昭53−18170号公報)、等が提案さnている
。
改善する方°法として、 (1)デキストリン、グリセリン、グルコース、フルフ
ラール等の有機添加剤をメッキ浴に添加する方法([電
気化学J vol、 52.1’h 5 (1984)
p28’6)、(2)メッキ浴中にS r C03+
B a COs k添加してメッキ浴を浄化する方法(
特公昭53−18170号公報)、等が提案さnている
。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記(1)の方法は、有機添加剤が実際
にカンード界面に吸着さnルベリング作用(平滑化作用
)によシ光沢を改善する効果は有するものの、添加剤の
濃度管理範囲は狭く、しかも分析上、管理が困難であシ
、特に操業時メッキ浴組成の変動しやすい高速高電流密
度メッキでは・製品の均質性が保証されない問題がある
。また、添加剤自体カソード界面で還元さn1実際に亜
鉛皮膜中に取り込まnるため、添加剤によってはメッキ
の耐食性、クロメート反応性を劣化させる問題がある。
にカンード界面に吸着さnルベリング作用(平滑化作用
)によシ光沢を改善する効果は有するものの、添加剤の
濃度管理範囲は狭く、しかも分析上、管理が困難であシ
、特に操業時メッキ浴組成の変動しやすい高速高電流密
度メッキでは・製品の均質性が保証されない問題がある
。また、添加剤自体カソード界面で還元さn1実際に亜
鉛皮膜中に取り込まnるため、添加剤によってはメッキ
の耐食性、クロメート反応性を劣化させる問題がある。
また、上記(2)の方法についても、(1)の方法と同
様に、分析管理上の煩雑さと、亜鉛中に微量のS r
+Baが共析することによる皮膜特性の劣化の問題があ
る。
様に、分析管理上の煩雑さと、亜鉛中に微量のS r
+Baが共析することによる皮膜特性の劣化の問題があ
る。
C問題点を解決するための手段)
本発明の発明者らは、上記したように、メッキ浴中に有
機添加剤を添加する従来の方法が種々の問題点を有して
いることに鑑みて、メッキ外観に及ぼすメッキ母材側の
要因に着目して鋭意研究し友ところ、亜鉛の初期電析過
程において、結晶方 “ 1位(集合組織)または結晶
粒度(すなわち結晶粒径)が優先因子であることを知見
して本発明を成すに到り友〇 さらに詳細に説明すると、硫酸酸性電気メッキとして、
第1表に示す浴組成を用い、各種冷延鋼材をメッキ母材
として、第1表に示す電析条件で電気亜鉛メッキを施し
たところ、第1図に示すような結果が得らnた0すなわ
ち、メッキ母材の表面結晶粒度t−JIs G 0
552に示さnる粒度洩7.0以上伊なわち結晶粒径3
5μ以下)とすることにより、メッキ外観の良好なメッ
キ材を容易に得らnることか判明した。
機添加剤を添加する従来の方法が種々の問題点を有して
いることに鑑みて、メッキ外観に及ぼすメッキ母材側の
要因に着目して鋭意研究し友ところ、亜鉛の初期電析過
程において、結晶方 “ 1位(集合組織)または結晶
粒度(すなわち結晶粒径)が優先因子であることを知見
して本発明を成すに到り友〇 さらに詳細に説明すると、硫酸酸性電気メッキとして、
第1表に示す浴組成を用い、各種冷延鋼材をメッキ母材
として、第1表に示す電析条件で電気亜鉛メッキを施し
たところ、第1図に示すような結果が得らnた0すなわ
ち、メッキ母材の表面結晶粒度t−JIs G 0
552に示さnる粒度洩7.0以上伊なわち結晶粒径3
5μ以下)とすることにより、メッキ外観の良好なメッ
キ材を容易に得らnることか判明した。
第 1 表
Zn5O4H7H20350,!i’/1NazSO4
50,9/1 CHs COONa 1011/1pH: 1.
8 温度:60℃ 電流密度:4OA/d7F1″ 目付量:30.!i’
/mそこで、本発明は、酸性亜鉛メッキを施すに際し、
メッキ母材として、表面粒度がNlX7.0〜10(す
なわち結晶粒径35μ〜10μ)、好ましくはN118
〜10、展伸率が1.0〜2.0の微細な結晶粒を持つ
鋼材を選択し、この鋼材’i pH1〜2.5のメッキ
浴で、たとえば第1表に示すような条件で亜鉛メッキを
施すことを特徴とするものである。
50,9/1 CHs COONa 1011/1pH: 1.
8 温度:60℃ 電流密度:4OA/d7F1″ 目付量:30.!i’
/mそこで、本発明は、酸性亜鉛メッキを施すに際し、
メッキ母材として、表面粒度がNlX7.0〜10(す
なわち結晶粒径35μ〜10μ)、好ましくはN118
〜10、展伸率が1.0〜2.0の微細な結晶粒を持つ
鋼材を選択し、この鋼材’i pH1〜2.5のメッキ
浴で、たとえば第1表に示すような条件で亜鉛メッキを
施すことを特徴とするものである。
ここでいう、粒度隆、展伸率は鋼板圧延面に垂直な方向
から見た際の表面結晶粒度、展伸率のことであシ、その
算出値は、JIS G 0552に従う値とさnる。
から見た際の表面結晶粒度、展伸率のことであシ、その
算出値は、JIS G 0552に従う値とさnる。
又ここでいう、結晶粒径とは単位面積(1−)当りの結
晶粒の数から、すべての結晶粒を球として換算した平均
直径のことであるO本発明で母材の表面結晶粒度をN1
17.0以上(すなわち結晶粒径35μ以下)と規定し
友のは、第1図から明らかなように、l’47.0以上
の細かな結晶の場合に、メッキ外観をきめ細かな、平滑
観、光沢に優ルたものとする効果が顕著だからであり、
ま7’CN18以上とすることにより一層美麗で光沢の
あるメッキを安定して製造することができる0ところが
、一方、粒度1’!lloを超える(すなわち結晶粒径
10μ1未満となると)と、新ら几に成形性の問題が生
じることとなるO 母材の展伸率を1.0〜2.0としたのは、母材の粒形
をなるべく球状形に近づけることによシメツキの外観・
光沢を向上させることができるからである。このような
母材は、鋼板の連続焼鈍や浸炭処理により製造供給する
ことができる。
晶粒の数から、すべての結晶粒を球として換算した平均
直径のことであるO本発明で母材の表面結晶粒度をN1
17.0以上(すなわち結晶粒径35μ以下)と規定し
友のは、第1図から明らかなように、l’47.0以上
の細かな結晶の場合に、メッキ外観をきめ細かな、平滑
観、光沢に優ルたものとする効果が顕著だからであり、
ま7’CN18以上とすることにより一層美麗で光沢の
あるメッキを安定して製造することができる0ところが
、一方、粒度1’!lloを超える(すなわち結晶粒径
10μ1未満となると)と、新ら几に成形性の問題が生
じることとなるO 母材の展伸率を1.0〜2.0としたのは、母材の粒形
をなるべく球状形に近づけることによシメツキの外観・
光沢を向上させることができるからである。このような
母材は、鋼板の連続焼鈍や浸炭処理により製造供給する
ことができる。
一方、酸性浴での亜鉛メッキの光沢は、一般にメッキ条
件(pH,温度、電流密度等)の影響をも受けることが
知らnているが、上記のような母材を用いるメッキ材の
外観は、第2図に示すようにpHの影響を強く受け、p
H1〜2.5の間で良好な光沢が得らnる。pHが1未
満の場合には、強酸による設備上の問題があり、好まし
くない0(作用) 一般に、多結晶上に電析する亜鉛の結晶形態は、硫酸浴
(添加剤を加えないもの)の場合、断層(六角状)を呈
する0ある一定の方向性を持つ断層結晶がそnぞn犬き
く成長すると、キラキラし、外観は劣る(第3図(a)
)。こnに対して、断層結晶が全体に微細なものは、外
観もきめ細かく、平滑観、光沢に優nでいる(第3図(
b) ) Qなお、第3図はSEM観察によるスケッチ
である〇一方、亜鉛の電析時、結晶の成長方位:は下地
(母材)の結晶方位の影響を受け、金属の酸化現象等で
よく観察さnるエピタキシャル効果と類似の現象が生じ
る。このエピタキシャル効果に係る母材の結晶類は最表
面のものである0 メッキ母材がたとえば冷延鋼板のように多結晶体である
場合、亜鉛結晶はフェライト結晶粒1つづつに対応して
相互に競合しながら成長する(第4図〕。このとき、フ
ェライト結晶粒が小さけnば小さいほど、この競合が高
まり、結果的に第3図(b)に示すような結晶形態とな
る。そして、きめ細かな、良好な外観を呈す。さらに特
定的に言えば、第1図からも明らかなように、JIS
G 0552の表面粒度N117. 0〜10の場合、
十分良好な外観・光沢が得ら【る。さらに、メッキ浴の
pH″f、2.5以下とすることによシ、メッキに及ぼ
すメッキ浴PHの影響を最も好ましいものとすることが
できる。
件(pH,温度、電流密度等)の影響をも受けることが
知らnているが、上記のような母材を用いるメッキ材の
外観は、第2図に示すようにpHの影響を強く受け、p
H1〜2.5の間で良好な光沢が得らnる。pHが1未
満の場合には、強酸による設備上の問題があり、好まし
くない0(作用) 一般に、多結晶上に電析する亜鉛の結晶形態は、硫酸浴
(添加剤を加えないもの)の場合、断層(六角状)を呈
する0ある一定の方向性を持つ断層結晶がそnぞn犬き
く成長すると、キラキラし、外観は劣る(第3図(a)
)。こnに対して、断層結晶が全体に微細なものは、外
観もきめ細かく、平滑観、光沢に優nでいる(第3図(
b) ) Qなお、第3図はSEM観察によるスケッチ
である〇一方、亜鉛の電析時、結晶の成長方位:は下地
(母材)の結晶方位の影響を受け、金属の酸化現象等で
よく観察さnるエピタキシャル効果と類似の現象が生じ
る。このエピタキシャル効果に係る母材の結晶類は最表
面のものである0 メッキ母材がたとえば冷延鋼板のように多結晶体である
場合、亜鉛結晶はフェライト結晶粒1つづつに対応して
相互に競合しながら成長する(第4図〕。このとき、フ
ェライト結晶粒が小さけnば小さいほど、この競合が高
まり、結果的に第3図(b)に示すような結晶形態とな
る。そして、きめ細かな、良好な外観を呈す。さらに特
定的に言えば、第1図からも明らかなように、JIS
G 0552の表面粒度N117. 0〜10の場合、
十分良好な外観・光沢が得ら【る。さらに、メッキ浴の
pH″f、2.5以下とすることによシ、メッキに及ぼ
すメッキ浴PHの影響を最も好ましいものとすることが
できる。
(実施例)
種々の表面結晶粒度および展伸率を有する鋼板に、第2
表に示す酸性浴を基本浴として亜鉛メッキを施し、メッ
キ外観および光沢を評価し友0その結果を、第5図およ
び第6図に示す。
表に示す酸性浴を基本浴として亜鉛メッキを施し、メッ
キ外観および光沢を評価し友0その結果を、第5図およ
び第6図に示す。
第 2 表
硫酸浴 塩化浴
ZnSO4・7H20ZnCl2250.9/A350
g/I Naz 5O450g/1NH4CI2 200 g
//lA12(SO4)330fi/l pH:2.0 温度:60°CpH:2.o
温度:60’C電流密度:40A/di 電流
密度:40A/dm目付量”30c9/m”
目付量 :30g/m”第4〜6図から明ら
かなように、被メッキ材(メッキ母材)の表面結晶粒度
をIV!17.0〜10、展伸率を1.0〜2.0とし
、pH1〜2.5のメッキ浴でメッキを施すことによフ
、外観に優nた鏡面光沢のある亜鉛メッキが製造される
。
g/I Naz 5O450g/1NH4CI2 200 g
//lA12(SO4)330fi/l pH:2.0 温度:60°CpH:2.o
温度:60’C電流密度:40A/di 電流
密度:40A/dm目付量”30c9/m”
目付量 :30g/m”第4〜6図から明ら
かなように、被メッキ材(メッキ母材)の表面結晶粒度
をIV!17.0〜10、展伸率を1.0〜2.0とし
、pH1〜2.5のメッキ浴でメッキを施すことによフ
、外観に優nた鏡面光沢のある亜鉛メッキが製造される
。
(発明の効果)
上記したように、本発明によりば、硫酸浴、塩化浴等の
酸性浴を使用しながら、きわめて外観の優【たメッキ鋼
材を製造することができるOまた、優1−−□11−−
響−―□−―−畠−ムーノーI−1□□、□N−−l−
−11−1機添加剤添加方法のかわりに、母材側からの
アプローチを採用したもので、メッキ母材の表面結晶粒
度を細かくするとともに、メッキ浴pHを管理すること
によシ、メッキ外観を改善するものであるから、添加剤
の濃度管理上の困難性がなく、きわめて容易に安定した
効果を得ることができる。
酸性浴を使用しながら、きわめて外観の優【たメッキ鋼
材を製造することができるOまた、優1−−□11−−
響−―□−―−畠−ムーノーI−1□□、□N−−l−
−11−1機添加剤添加方法のかわりに、母材側からの
アプローチを採用したもので、メッキ母材の表面結晶粒
度を細かくするとともに、メッキ浴pHを管理すること
によシ、メッキ外観を改善するものであるから、添加剤
の濃度管理上の困難性がなく、きわめて容易に安定した
効果を得ることができる。
また、皮膜自体の特性をほとんど変えずに外観(光沢)
を良好にするものであるので、耐食性、クロメート処理
性等のメッキ特性の劣化の問題がなく、さらに、高速(
高電流密度)メツキラインにも適用できる利点がある。
を良好にするものであるので、耐食性、クロメート処理
性等のメッキ特性の劣化の問題がなく、さらに、高速(
高電流密度)メツキラインにも適用できる利点がある。
第1図は被メッキ材の表面結晶粒変電とメッキ外観との
関係を示すグラフ、第2図はメッキ浴1)Hとメッキ光
沢との関係を示すグラフ、第3図(a)。 (b)はSEM観察によるメッキ表面の結晶形態を示す
模式図、第4図は多結晶上の亜鉛電析成長の模式図、第
5図は硫酸亜鉛浴メッキの場合の被メッキ材表面結晶粒
変電とメッキ外観および光沢との関係を示すグラフ、第
6図は塩化亜鉛浴メッキの場片の被メッキ材表面結晶粒
度隔とメッキ外観および光沢との関係を示すグラフであ
る。 特許出願人 住友金属工業株式会社第3図 ((1)り4rJwL不東ワ憂観φツキ (b)基
筒1LtL6壇11西メッキ第4図 一自、方伐で戒七−シr、’iii!)季台1b/
’1噛
亀 下電(÷末す 袴 /・、7牛クト篭(8 x(>Q ◎
関係を示すグラフ、第2図はメッキ浴1)Hとメッキ光
沢との関係を示すグラフ、第3図(a)。 (b)はSEM観察によるメッキ表面の結晶形態を示す
模式図、第4図は多結晶上の亜鉛電析成長の模式図、第
5図は硫酸亜鉛浴メッキの場合の被メッキ材表面結晶粒
変電とメッキ外観および光沢との関係を示すグラフ、第
6図は塩化亜鉛浴メッキの場片の被メッキ材表面結晶粒
度隔とメッキ外観および光沢との関係を示すグラフであ
る。 特許出願人 住友金属工業株式会社第3図 ((1)り4rJwL不東ワ憂観φツキ (b)基
筒1LtL6壇11西メッキ第4図 一自、方伐で戒七−シr、’iii!)季台1b/
’1噛
亀 下電(÷末す 袴 /・、7牛クト篭(8 x(>Q ◎
Claims (1)
- (1)酸性浴電気亜鉛メッキにおいて、被メッキ材とし
て、JIS G 0552の鋼のフェライト結晶粒度試
験方法による表面結晶粒度がNo.7.0〜No.10
、展伸率が1.0〜2.0の鋼材を使用するとともに、
メッキ浴のpHを1.0〜2.5の範囲でメッキするこ
とを特徴とする電気亜鉛メッキ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP631285A JPS61166992A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 外観および光沢に優れた鋼板の電気亜鉛メッキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP631285A JPS61166992A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 外観および光沢に優れた鋼板の電気亜鉛メッキ方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61166992A true JPS61166992A (ja) | 1986-07-28 |
JPH0331795B2 JPH0331795B2 (ja) | 1991-05-08 |
Family
ID=11634851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP631285A Granted JPS61166992A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 外観および光沢に優れた鋼板の電気亜鉛メッキ方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61166992A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51138516A (en) * | 1975-05-27 | 1976-11-30 | Nippon Steel Corp | Process for producing cold rolled steel sheet having excellent pressforming properties by low temperature heating of slab |
JPS5352222A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-12 | Kawasaki Steel Co | Ultra low carbon* cold rolled steel sheets excellent in cold workability |
JPS56130429A (en) * | 1980-03-13 | 1981-10-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Production of high-tensile cold rolled steel sheet of superior deep drawability |
JPS5727960A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-15 | Minisuterusutobo Sutoroiterusu | Concrete mixture and manufacture of chemically stable structure and product therefrom |
-
1985
- 1985-01-17 JP JP631285A patent/JPS61166992A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51138516A (en) * | 1975-05-27 | 1976-11-30 | Nippon Steel Corp | Process for producing cold rolled steel sheet having excellent pressforming properties by low temperature heating of slab |
JPS5352222A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-12 | Kawasaki Steel Co | Ultra low carbon* cold rolled steel sheets excellent in cold workability |
JPS56130429A (en) * | 1980-03-13 | 1981-10-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Production of high-tensile cold rolled steel sheet of superior deep drawability |
JPS5727960A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-15 | Minisuterusutobo Sutoroiterusu | Concrete mixture and manufacture of chemically stable structure and product therefrom |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0331795B2 (ja) | 1991-05-08 |
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