JPS61143582A - 耐食性メツキ鋼材 - Google Patents
耐食性メツキ鋼材Info
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- JPS61143582A JPS61143582A JP26303584A JP26303584A JPS61143582A JP S61143582 A JPS61143582 A JP S61143582A JP 26303584 A JP26303584 A JP 26303584A JP 26303584 A JP26303584 A JP 26303584A JP S61143582 A JPS61143582 A JP S61143582A
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- Japan
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- plated steel
- chromate
- film
- steel material
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、特に家電用鋼材等として好適な、ｆｉＦ＃食
性に優れた合金化電気Ｚｎメッキ鋼材に関するものであ
る。
性に優れた合金化電気Ｚｎメッキ鋼材に関するものであ
る。
（従来技術とその問題点）
鋼材（鋼帯、鋼板、鋼管、型鋼等を含む）の耐食性向上
のために、Ｚｎメッキ、Ｚｎ−Ｎｉメッキ、等の各種の
メー、キが行われている。また、これらのメッキ鋼材の
性能を更に向上させるために、上層にクロメート皮膜及
びまたは有機系樹脂皮膜を形成する方法も検討されてい
る。
のために、Ｚｎメッキ、Ｚｎ−Ｎｉメッキ、等の各種の
メー、キが行われている。また、これらのメッキ鋼材の
性能を更に向上させるために、上層にクロメート皮膜及
びまたは有機系樹脂皮膜を形成する方法も検討されてい
る。
これらのメッキ材中、Ｚｎ−鉄族系電気メッキ鋼材は、
それ自体優れた耐食性を有しているが、これに更にクロ
メート皮膜を化学反応により形成させようとすると、Ｃ
ｒ付着量にして数ｍｇ／ｒｒ＋’程度しか皮膜が形成で
きないという欠点を有している。
それ自体優れた耐食性を有しているが、これに更にクロ
メート皮膜を化学反応により形成させようとすると、Ｃ
ｒ付着量にして数ｍｇ／ｒｒ＋’程度しか皮膜が形成で
きないという欠点を有している。
太発明者らは、この点を解決すべく鋭意研究した結果、
Ｚｎ−鉄族系合金化電気メツキ層上に、 Ｚｎ又は、鉄
族系元素の酸化物又は水酸化物を形成する事により、ク
ロメート処理性を著しく改善出来る事を見い出し、本発
明をなしたものである。
Ｚｎ−鉄族系合金化電気メツキ層上に、 Ｚｎ又は、鉄
族系元素の酸化物又は水酸化物を形成する事により、ク
ロメート処理性を著しく改善出来る事を見い出し、本発
明をなしたものである。
（発明の構成と作用）
本発明は、鋼材又はメッキ鋼材上に、鉄族系元素（Ｆｅ
、 Ｎｉ、 Ｇｏ）を５〜５０ｖＨ含むＺｎ−鉄族系
合金メッキ層を１〜５０ｇ／ｍ’形成させ、その上にＺ
ｎ又は鉄族系元素の酸化物もしくは水酸化物のうちの、
少くとも１層類以上を、 ＩＯＡ〜１ｕＬの厚さで形成
させ、さらにその上に、クロム固定量が６０〜１００％
であるクロメート皮膜を、Ｃｒとして１０〜３００Ｉ１
ｇ／ｒｒ１′の付着量になるように形成させた耐食性メ
ッキ鋼材を要旨とするものである。
、 Ｎｉ、 Ｇｏ）を５〜５０ｖＨ含むＺｎ−鉄族系
合金メッキ層を１〜５０ｇ／ｍ’形成させ、その上にＺ
ｎ又は鉄族系元素の酸化物もしくは水酸化物のうちの、
少くとも１層類以上を、 ＩＯＡ〜１ｕＬの厚さで形成
させ、さらにその上に、クロム固定量が６０〜１００％
であるクロメート皮膜を、Ｃｒとして１０〜３００Ｉ１
ｇ／ｒｒ１′の付着量になるように形成させた耐食性メ
ッキ鋼材を要旨とするものである。
本発明で、合金メッキ層を施す鋼材の形状は、特に限定
されない、また、下地メッキを施したものに上層メッキ
として施してもよい、メッキ層中の鉄族系元素が５ｔ未
満だと、Ｚｎ系メッキに鉄族系元素を添加した効果がな
く、５０駕を超えると、皮膜が硬くなり、加工性が悪く
なるばかりでなく、コスト的にも不利である。また、メ
・ツキ付着量がＩｇ／ｌｎ’未満では、均一なメッキが
不可能であり、またその上層に均一に酸化物または水酸
化物層を形成させることができない。５０ｇ／ｍ″を超
えると剥離し易くなりコスト的にも不利となる。メッキ
層を形成した後、その上にＺｎもしくは鉄族系元素の酸
化物又は水酸化物のうちの少くとも１種類具１をＩＯＡ
〜１ルの厚さで形成させる（以下屯に「酸化層」という
）。
されない、また、下地メッキを施したものに上層メッキ
として施してもよい、メッキ層中の鉄族系元素が５ｔ未
満だと、Ｚｎ系メッキに鉄族系元素を添加した効果がな
く、５０駕を超えると、皮膜が硬くなり、加工性が悪く
なるばかりでなく、コスト的にも不利である。また、メ
・ツキ付着量がＩｇ／ｌｎ’未満では、均一なメッキが
不可能であり、またその上層に均一に酸化物または水酸
化物層を形成させることができない。５０ｇ／ｍ″を超
えると剥離し易くなりコスト的にも不利となる。メッキ
層を形成した後、その上にＺｎもしくは鉄族系元素の酸
化物又は水酸化物のうちの少くとも１種類具１をＩＯＡ
〜１ルの厚さで形成させる（以下屯に「酸化層」という
）。
酸化層がＩＯＡ未満では、クロメート処理時の処理液の
エツチング作用により、クロメート皮膜形成が完全でな
い状態で酸化層が破壊されるためクロメート皮膜が十分
均一に形成出来ない。また、酸化層が１路を超えると、
酸化層が剥離しやすく、望ましくない。酸化層中の鉄族
系元素の割合がＺｎに対して１ｔから６０％であるとさ
らにクロメート処理性が向上する。
エツチング作用により、クロメート皮膜形成が完全でな
い状態で酸化層が破壊されるためクロメート皮膜が十分
均一に形成出来ない。また、酸化層が１路を超えると、
酸化層が剥離しやすく、望ましくない。酸化層中の鉄族
系元素の割合がＺｎに対して１ｔから６０％であるとさ
らにクロメート処理性が向上する。
酸化層を形成するには、Ｚｎ−鉄族系合金化電気メツキ
層を硝酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸等の酸化性の溶液に
浸漬する方法、陽極酸化する方法、高唱酸化する方法等
のいずれの方法を採用しても良い。ただし、高温酸化に
よる場合は、高温下でのＺｎ、鉄族系元素と下地のＦｅ
等の拡散が生じ、Ｚｎ−鉄族系合金化メッキ層中の鉄族
系元素濃度が変化する可能性があり、あまり望ましくな
い。
層を硝酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸等の酸化性の溶液に
浸漬する方法、陽極酸化する方法、高唱酸化する方法等
のいずれの方法を採用しても良い。ただし、高温酸化に
よる場合は、高温下でのＺｎ、鉄族系元素と下地のＦｅ
等の拡散が生じ、Ｚｎ−鉄族系合金化メッキ層中の鉄族
系元素濃度が変化する可能性があり、あまり望ましくな
い。
さらに、酸化層を設ける事により、表面の発色（例えば
Ｎ’ｉ２ ０１の黒色等）が起るため、均一に処理すれ
ば、意匠性を向上する事が出来る。
Ｎ’ｉ２ ０１の黒色等）が起るため、均一に処理すれ
ば、意匠性を向上する事が出来る。
酸化層を形成させた後、クロメート処理をすると、著し
くクロメート反応性を改善する事が出来る。クロメート
処理液はどの様なものを用いても良く、例えば日本パー
カーライジング（株）製のＢｔ３３５４、Ｂｔ３３８７
等が利用出来る。
くクロメート反応性を改善する事が出来る。クロメート
処理液はどの様なものを用いても良く、例えば日本パー
カーライジング（株）製のＢｔ３３５４、Ｂｔ３３８７
等が利用出来る。
クロメート皮膜としては、Ｃｒとして付着量が１０ｍｇ
／ｌｎ’未満では効果が少なく、３０（ｌａｇ／ｍ″を
超えると、上層に樹脂皮膜を形成させた場合の密着性が
悪くなるので望ましくない。
／ｌｎ’未満では効果が少なく、３０（ｌａｇ／ｍ″を
超えると、上層に樹脂皮膜を形成させた場合の密着性が
悪くなるので望ましくない。
クロメート皮膜の固定率は６０〜１００駕が好ましい。
６ｏｚ未満では、脱脂を行なった場合にＣｒの溶出が多
いため、クロメート皮膜を形成させた車による効果が半
減するばかりでなく、脱脂液がＣｒにより著しく汚染さ
れる。さらに、上層に有機樹脂層を形成させた場合には
、脱脂後の樹脂の密着性が低下する等の問題もある。
いため、クロメート皮膜を形成させた車による効果が半
減するばかりでなく、脱脂液がＣｒにより著しく汚染さ
れる。さらに、上層に有機樹脂層を形成させた場合には
、脱脂後の樹脂の密着性が低下する等の問題もある。
クロメート皮膜の形成により、耐食性（耐赤錆性）を著
しく改善する事が出来るが、堪水噴霧下の様なきびしい
腐食環境下では、やはり早期に白錆が発生する。特に最
近では、家電製品、 ＯＡ機器部品、自動車内装部品等
で鋼板類を裸使用する場合が多く、耐白錆性を要求され
るため、これらの用途向けには樹脂層形成による耐白錆
処理が必要となる。白錆の発生を防止するためには、さ
らに有機系樹脂皮膜を０．２〜５ルの厚さで形成させる
必要がある。
しく改善する事が出来るが、堪水噴霧下の様なきびしい
腐食環境下では、やはり早期に白錆が発生する。特に最
近では、家電製品、 ＯＡ機器部品、自動車内装部品等
で鋼板類を裸使用する場合が多く、耐白錆性を要求され
るため、これらの用途向けには樹脂層形成による耐白錆
処理が必要となる。白錆の発生を防止するためには、さ
らに有機系樹脂皮膜を０．２〜５ルの厚さで形成させる
必要がある。
樹脂皮膜の厚さが、０．２路未満では均一な皮膜を形成
させる事が困難であり効果が少なく、また５ルを超える
と加工時に剥離し易くなるばかりでなく、溶接が不可能
となる。下層クロメート処理を施さずに有機系樹脂層を
形成させると、疵が入った場合には逆に錆の発生を促進
するので、有験片にクロスカットを入れた後、５ＳＴ（
ＪＩＳ Ｚ２３７１）によって耐食性テストを行った。
させる事が困難であり効果が少なく、また５ルを超える
と加工時に剥離し易くなるばかりでなく、溶接が不可能
となる。下層クロメート処理を施さずに有機系樹脂層を
形成させると、疵が入った場合には逆に錆の発生を促進
するので、有験片にクロスカットを入れた後、５ＳＴ（
ＪＩＳ Ｚ２３７１）によって耐食性テストを行った。
その結果を表２に一括して示す。
本発明の場合、著しい耐食性の向上がみられる。
（実施例３）
鋼板に、Ｚｎ ９０ｗｔ＄、 Ｎｉ １０ｗｔ＄（７）
メ・ンキ層を２０ｇ／ゴ施した試験片に、酸化層を形成
させた後、実施例１と同一のクロメート処理液を使用し
て、クロメート層を形成させた。その際、酸化層の厚み
を変えて、クロメート層の付着量に及ぼす影響を調べた
。その結果を図１に示す。
メ・ンキ層を２０ｇ／ゴ施した試験片に、酸化層を形成
させた後、実施例１と同一のクロメート処理液を使用し
て、クロメート層を形成させた。その際、酸化層の厚み
を変えて、クロメート層の付着量に及ぼす影響を調べた
。その結果を図１に示す。
図１からＩＯＡでクロメート付着量が急増し、ｌ糾でほ
ぼ飽和に達していることが分かる。
ぼ飽和に達していることが分かる。
（実施例４）
鋼板表面に、それぞれ下記の条件でメッキ層、クロメー
ト皮膜、酸化層を施し、試験片を得た。
ト皮膜、酸化層を施し、試験片を得た。
メッキ層の厚みを変えた場合の影響を一括して表３に示
す。
す。
メッキ層：Ｚｎ ８５ｗｔ＄ 、 Ｎｉ １０ｗｔＬ
Ｃｏ ５ｗｔ＄ 。
Ｃｏ ５ｗｔ＄ 。
クロメート皮ＩＮＩ ：Ｃｒ０ｚ ｌｕｇ／ｌ 、 ）
ＩＮ Ｏｘ ３ｇ／ Ｊｌ 。
ＩＮ Ｏｘ ３ｇ／ Ｊｌ 。
Ｈ２５０４５ｇ／ ｆＬ 、 Ｚｎ２°５ｇ／ ｌ 、
ｐＨ＝２、浴温５０℃の処理液を用い、 １０秒間浸漬によってクロメート皮 膜を形成した。
ｐＨ＝２、浴温５０℃の処理液を用い、 １０秒間浸漬によってクロメート皮 膜を形成した。
酸化層： ＮｅＮ０ｔ １０ｇ／ ｌ、Ｎａｚ ＳＯ４
１００ｇ／ ｌ （７）溶液中で、１００クローン／ｄ
ｒｎ’で陽極処理し、厚さ５００Ａの酸化層を形成した
。
１００ｇ／ ｌ （７）溶液中で、１００クローン／ｄ
ｒｎ’で陽極処理し、厚さ５００Ａの酸化層を形成した
。
（実施例７）
鋼板に、Ｚｎ ６０ｗｔ％、 Ｆ＠２０ｗｔ＄のメッキ
層を２０ｇ／ゴ施し、次いで陽極処理して厚さ０．２路
の酸化層を形成させた。この鋼板に、さらにクロム付着
量を変えてクロメート皮閥（クロム固定率９５ｚ）を形
成させ試験片を得た。各試験片について、耐食性テスト
（ＳＳＴ ＪＩＳ ２２３７１）と密着性テスト（実施
例６と同じ）を行った。結果を一括して表５に示す。
層を２０ｇ／ゴ施し、次いで陽極処理して厚さ０．２路
の酸化層を形成させた。この鋼板に、さらにクロム付着
量を変えてクロメート皮閥（クロム固定率９５ｚ）を形
成させ試験片を得た。各試験片について、耐食性テスト
（ＳＳＴ ＪＩＳ ２２３７１）と密着性テスト（実施
例６と同じ）を行った。結果を一括して表５に示す。
クロム付着１ｔｏ〜３００ｍｇ／ｒｎ’で、良好な結果
が得られることが分かる。
が得られることが分かる。
（実施例８）
実施例７で、クロム付着量１００１ｇ／ｒｎ’の鋼板に
、更にアクリル樹脂を膜厚を変えて塗布し試験片を得た
。これらの試験片について、樹脂膜厚の変化と耐食性（
白錆発生）と密着性の関係を試験した。その結果を図３
及び表６に示す。
、更にアクリル樹脂を膜厚を変えて塗布し試験片を得た
。これらの試験片について、樹脂膜厚の変化と耐食性（
白錆発生）と密着性の関係を試験した。その結果を図３
及び表６に示す。
表６及び図３から膜厚０．２〜５川で優れた密着性及び
耐食性が得られることが分かる。膜厚５牌では、５００
０ｈｒ後でも白錆発生が全くなかった。
耐食性が得られることが分かる。膜厚５牌では、５００
０ｈｒ後でも白錆発生が全くなかった。
（実施例８）
鋼板にＺｎ−旧合金メツキ層を２０８／ｍ’施し、次い
で厚さ０．５牌の酸化層、付着１１００ｍｇ／ｍ”のク
ロメート皮膜、及び厚さｔ、ｏ ４のアクリル樹脂膜を
形成した。メッキ層中のＮｉのｗｔ駕を変えて得た各試
験片について、その白錆発生時間及び耐パウダリング性
をテストした。その結果を表７に示す。
で厚さ０．５牌の酸化層、付着１１００ｍｇ／ｍ”のク
ロメート皮膜、及び厚さｔ、ｏ ４のアクリル樹脂膜を
形成した。メッキ層中のＮｉのｗｔ駕を変えて得た各試
験片について、その白錆発生時間及び耐パウダリング性
をテストした。その結果を表７に示す。
なお、耐パウダリング性は、絞り比２でカップ絞りした
後、外壁をテープ剥離して試験した。
後、外壁をテープ剥離して試験した。
表７から、Ｎｉ ｗｔ＄が５〜５０ｗｔ＄ （７）範囲
で、優れた耐食性と耐パウダリング性が得られることが
分かる。
で、優れた耐食性と耐パウダリング性が得られることが
分かる。
（発明の効果）
本発明によれば、Ｚｎ又は鉄族系元素の酸化物又は水酸
化物からなる層をメッキ層上に形成することにより、反
応型クロメート皮膜の付着量を大幅に増加できるので、
耐食性の著しい向上と同時に、発色を利用した意匠性に
も優れたメッキ鋼材が得られる。
化物からなる層をメッキ層上に形成することにより、反
応型クロメート皮膜の付着量を大幅に増加できるので、
耐食性の著しい向上と同時に、発色を利用した意匠性に
も優れたメッキ鋼材が得られる。
図１は実施例３の、図２は実施例５の、図３は実施例８
の試験結果を示すグラフである。
の試験結果を示すグラフである。
Claims (3)
- （１）鋼材又はメッキ鋼材上に、鉄族系元素を５〜５０
ｗｔ％含む、亜鉛−鉄族系合金メッキ層を１〜５０ｇ／
ｍ＾２形成させ、その表面にＺｎ又は鉄族系元素の酸化
物もしくは水酸化物のうちの少くとも１種類以上を、１
０Å〜１μの厚さで形成させ、さらにその上にクロム固
定率が６０〜１００％であるクロメート皮膜を、クロム
として１０〜３００ｍｇ／ｍ＾２の付着量になる様に形
成させた耐食性メッキ鋼材。 - （２）クロメート皮膜が反応型クロメート皮膜である特
許請求の範囲第１項記載のメッキ鋼材。 - （３）クロメート皮膜上に、さらに厚さ０．２〜５．０
μの有機系樹脂皮膜を形成させた特許請求の範囲第１項
又は第２項記載のメッキ鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26303584A JPS61143582A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 耐食性メツキ鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26303584A JPS61143582A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 耐食性メツキ鋼材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61143582A true JPS61143582A (ja) | 1986-07-01 |
Family
ID=17383965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26303584A Pending JPS61143582A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 耐食性メツキ鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61143582A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243280A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Nippon Steel Corp | メツキ鋼板のクロメ−ト化成処理方法 |
| US4861441A (en) * | 1986-08-18 | 1989-08-29 | Nippon Steel Corporation | Method of making a black surface treated steel sheet |
| JPH0293093A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-04-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 意匠性およびスポット溶接性に優れた着色鋼板 |
| JPH02282493A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-20 | Ebara Yuujiraito Kk | 亜鉛―コバルト合金電気めっき液 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5993900A (ja) * | 1982-11-20 | 1984-05-30 | Nippon Steel Corp | 溶接性に優れた亜鉛メツキ鋼板 |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP26303584A patent/JPS61143582A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5993900A (ja) * | 1982-11-20 | 1984-05-30 | Nippon Steel Corp | 溶接性に優れた亜鉛メツキ鋼板 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4861441A (en) * | 1986-08-18 | 1989-08-29 | Nippon Steel Corporation | Method of making a black surface treated steel sheet |
| US5011744A (en) * | 1986-08-18 | 1991-04-30 | Katushi Saito | Black surface treated steel sheet |
| JPS63243280A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Nippon Steel Corp | メツキ鋼板のクロメ−ト化成処理方法 |
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| JPH0536515B2 (ja) * | 1988-09-28 | 1993-05-31 | Sumitomo Metal Ind | |
| JPH02282493A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-20 | Ebara Yuujiraito Kk | 亜鉛―コバルト合金電気めっき液 |
| JPH0459397B2 (ja) * | 1989-04-21 | 1992-09-22 | Ebara Udylite Kk |
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