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JPH0772360B2 - Zn系複合電気めつき鋼板 - Google Patents

Zn系複合電気めつき鋼板

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JPH0772360B2
JPH0772360B2 JP62173684A JP17368487A JPH0772360B2 JP H0772360 B2 JPH0772360 B2 JP H0772360B2 JP 62173684 A JP62173684 A JP 62173684A JP 17368487 A JP17368487 A JP 17368487A JP H0772360 B2 JPH0772360 B2 JP H0772360B2
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plating
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eutectoid
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勝 鷺山
幸光 塩原
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日本鋼管株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Znめつき皮膜中に共析粒子を含有する高耐食
性Zn系複合電気めつき鋼板に関する。
〔従来の技術〕
Znめつき鋼板は、自動車、家電、建材等、広範な用途を
有するが、近年省資源の見地から製品の耐久性の要求が
高まり、このためZnめつき鋼板の耐食性向上が強く要請
されている。特に自動車車体は、海岸地帯や北米、北欧
の塩害地域で厳しい腐食環境に曝されるため、自動車産
業界からの耐食性向上のニーズが高い。
Znめつき鋼板の耐食性を高める方法としては、(1)め
つき層を厚くする、(2)合金化または複合化によりめ
つき皮膜自体を高耐食化する、という2つの方法があ
る。このうち(1)の方法は、製造プロセスにおける省
資源、省エネルギーの観点、さらには溶接性、プレス性
等の品質上の観点から不都合があり、このため従来、
(2)の方法が主として研究開発されてきた。
Znと他の種々の金属との合金めつきは電気めつきにより
容易に実施することができ、このため従来からZn系合金
電気めつきが広範に研究開発されてきた。その結果、Zn
−Co−Cr,Zn−Fe,Zn−Ni,Zn−Mn等の合金めつきでは合
金成分がZnの活性を抑制し、高耐食化を実現できること
が示され、多くは既に実用化されている。
このようなZn系合金めつきに対し、Znを主成分とするめ
つき金属中に、めつき液中の粒子を共析させて成形した
複合電気めつきの検討も行なわれてきた。例えば、特公
昭60−38480号によれば、ZnとSiO2等を共析した皮膜は
粒子同志および粒子とZnとが結合した状態にあり、これ
により、めつき自身の抵抗が大きくなつてZn溶出が抑制
されるとともに、溶出したZn2+イオンが安定化し、耐食
性向上が図られる。また、特公昭62−6758号には、Zn−
アルミナ複合皮膜が保護効果に優れた腐食生成物Zn(O
H)の生成と安定化をもたらすため、耐食性向上が可
能となることが開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
複合めつきの耐食性はZnと共析した粒子の特性に支配さ
れており、このため共析粒子の選定が耐食性向上のキー
ポイントとなる。しかし、めつき浴中に分散した粒子を
Znと共析させることは一般に容易ではない。このため、
これまで検討された粒子は、金属Al粉末(特公昭54−30
649号)、SiO2,TiO2,ZrO2(特公昭60−38480号、特公昭
62−6760号)、Nb2O5,Ta2O5(特公昭62−6760号)、Al2
O3(特公昭62−6758号)等にとどまり、複合めつき層組
成の最適化が十分行なわれているとは言い難い。
〔問題を解決するための手段〕
本発明者等は、以上のような観点からZn系合金をマトリ
ックスとし、これに共析粒子を含有した複合電気めっき
について、耐食性に及ぼす共析粒子の効果を検討したも
のであり、この結果、特定のZn系合金めっき層中にMg2S
i3O8,CaSiO3,BaTiO3を共析粒子として含有するZn系複合
電気めっき鋼板が優れた耐食性を有することを見い出し
た。
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、共
析粒子としてMg2Si3O8,CaSiO3及びBaTiO3のうちの1種
または2種以上を合計で0.1〜5wt%含有し、さらにFe、
Co、Ni、Mn、Cr及びTiのうちの1種また2種以上を合計
で0.1〜30wt%含有するZn系複合めっき層を形成したこ
とを特徴とするZn系複合電気めっき鋼板である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明はZn系合金めっき層中に共析粒子たるMg2Si3O8,C
aSiO3,BaTiO3のうちの1種または2種以上を合計で0.1
〜5wt%の範囲で含有する。この含有率が0.1wt%未満で
は耐食性向上の効果が十分でなく、逆に5wt%を超えて
含有させるとめつき層の密着性が低下してしまう。
これらの共析粒子は、めつき液中で粒子として存在する
ため、粒径が大きいと沈降し易く、また電着皮膜として
も組成が不均一となるため、粒径の小さいものが望まし
い。実際上は、100mμ程度以下の粒子が好適である。
めっき層のマトリックス金属は、ZnにFe、Co、Ni、Mn、
Cr、Tiのうちの1種または2種以上を添加したものであ
る。このような合金系では、Znの活性が抑制され、ま
た、Mg2Si3O8,CaSiO3,BaTiO3の共析粒子との相乗効果に
よって優れた耐食性が得られる。Fe、Co、Ni、Cr、Tiの
1種または2種以上の含有量は合計で0.1〜30wt%であ
り、この合金組成範囲において耐食性向上に寄与する。
この含有率が0.1wt%未満ではZnの活性を抑制する効果
が十分ではなく、一方含有率が30wt%を超えるとZnの犠
牲防食性が低下し、却つて耐食性が劣化してしまう。
複合電気めつきは、共析粒子を分散しためつき液を用い
ることにより通常の電気めつきと同様に実施可能であ
る。めつき液としては、Zn2+イオンに合金成分となるイ
オンを加えた硫酸浴、塩化浴、スルフアミン酸浴、ホウ
フツ化浴、或いはこれらの混合浴を用いることができ
る。
複合皮膜中の共析粒子の含有率、すなわち共析率はめつ
き液成分によつて大きな影響を受ける。すなわち、めっ
き液中に単純にMg2Si3O8,CaSiO3,BaTiO3を添加した複合
めつき液を用いると、共析率が低い。しかし、めつき液
中にNi2+イオン,Co2+イオン、Fe2+イオン、Mn2+イオン
が存在すると、これらのイオンが粒子表面に吸着して粒
子が正電荷を帯び、陰極に析出し易くなり、共析率は増
加する。この場合、同時にこれらの金属イオンも共析す
るため、合金をマトリツクスとした複合めつきとなる。
一方、Al3+イオンを複合めつき液中に添加すると、Al3+
イオンは粒子表面を正に帯電させ共析粒子の析出を促進
させるが、Al3+イオンの析出電位は著しく卑であるため
電着せず、Znをマトリツクスとした複合めつき皮膜の形
成が容易になる。
〔実施例〕
以下のような条件でZn系電気めつき鋼板を製造し、その
耐食性を調べた。なお、耐食性は、供試材をJIS Z2371
による塩水噴霧試験に供し、赤錆発生時間により評価し
た。各供試材のメツキ皮膜組成及び耐食性試験結果を第
1−a表ないし第1−d表に示す。
本発明例 (1)Znをマトリツクスとする複合めつきは下記の基本
浴を用いて行つた。
基本浴:ZnSO4・7H2O=250g/ Na2SO4=30g/ CH3COONa・3H2O=20g/ Al2(SO4・14H2O=10〜200g/ 酸化物粒子=50〜500g/ (共析粒子) また、Fe,Ni,Co,Cr,Tiのうち1種または2種以上を合金
成分とするZn系合金をマトリツクスとする複合めつき
は、上記基本浴に、合金元素に応じて下記金属塩を単独
または複合添加して行った。
FeSO4・7H2O NiSO4・6H2O C0SO4・7H2O CrO3 硫酸クロム 硫酸チタン 以上のめつき浴はpH:1〜4、温度50℃であり、めつき液
を撹拌しながら電流密度:10〜70A/dm2の条件で、前処理
を施した冷延鋼板に20g/m2のめつきを施した。
(2)Mnを含有するZn合金をマトリツクスとする複合め
つきは下記の基本浴を用いて行つた。
基本浴:ZnSO4・7H2O=70g/ MnSO4・H2O=40g/ Na3C6H5O7・2H2O=180g/ Al2(SO4・14H2O=30g/ 酸化物粒子=50〜500g/ (共析粒子) また、Mn以外の合金成分は、上記(1)と同様の金属塩
を基本浴中に添加し、めつきを行つた。
以上のめつき浴はpH:3〜6、温度50℃であり、めつき液
を撹拌しながら電流密度:10〜50A/dm2の条件で、前処理
を施した冷延鋼板に20g/m2のめつきを施した。
第1−a表ないし第1−d表から明らかなように、本発
明のZn系複合電気めつき鋼板は、比較例に較べ優れた耐
食性を示している。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】共析粒子としてMg2Si3O8、CaSiO3及びBaTi
    O3のうちの1種または2種以上を合計で0.1〜5wt%含有
    し、さらにFe、Co、Ni、Mn、Cr及びTiのうちの1種また
    は2種以上を合計で0.1〜30wt%含有するZn系複合めっ
    き層を形成してなるZn系複合電気めっき鋼板
JP62173684A 1987-07-10 1987-07-10 Zn系複合電気めつき鋼板 Expired - Lifetime JPH0772360B2 (ja)

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US07/215,032 US4904545A (en) 1987-07-10 1988-07-05 Composite electroplated steel sheet
EP88110868A EP0298476B1 (en) 1987-07-10 1988-07-07 Composite electroplated steel sheet
DE8888110868T DE3868727D1 (de) 1987-07-10 1988-07-07 Stahlband mit einem galvanisch abgeschiedenen dispersionsueberzug.
KR1019880008512A KR910000487B1 (ko) 1987-07-10 1988-07-08 복합 전기 도금 강판

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