JPS6327438B2 - - Google Patents
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- JPS6327438B2 JPS6327438B2 JP55070179A JP7017980A JPS6327438B2 JP S6327438 B2 JPS6327438 B2 JP S6327438B2 JP 55070179 A JP55070179 A JP 55070179A JP 7017980 A JP7017980 A JP 7017980A JP S6327438 B2 JPS6327438 B2 JP S6327438B2
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- Japan
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- coating layer
- plating
- layer
- based alloy
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-
- 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
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- 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 Methods And Accessories (AREA)
Description
本発明は、耐食性、燐酸塩処理性、塗装後の性
能、特に電着塗装後の耐食性、溶接性等自動車用
防錆鋼板に要求される諸性質にすぐれたZn系合
金被覆鋼板に関するものである。 現在、量産化できる自動車用耐食性鋼板とし
て、亜鉛メツキ鋼板、特に片面亜鉛メツキ鋼板が
使用されている。この亜鉛メツキ鋼板は一般に知
られているように、メツキ層の亜鉛被覆層が冷延
鋼板のようなメツキ原板に対して著しくアノーデ
イツク（Anodic）であるため、冷延鋼板に対す
る保護防食効果が大きく、又ピンホール、加工時
の傷発生部等のメツキ欠陥部に対する陽極防食効
果が大きい等その耐食性、特にメツキ原板からの
赤錆発生を防止する効果が著しく優れている。 しかし、近年では自動車用耐食性鋼板として使
用される亜鉛メツキ鋼板は、苛酷な腐食環境で使
用される場合が多く、例えば寒冷地帯に散布され
る道路凍結防止剤の如き塩類（NaCl，CaCl2等）
に曝される環境では亜鉛被覆層の腐食速度が著し
く大きく、その付着量（メツキ量）を可成り多く
しなければ長期間の使用が期待できなくなりつつ
ある。又、このメツキ量を多くすることによる弊
害として、コストアツプは勿論のこと、性能面に
おいてもメツキ密着性、加工性或いは溶接性の劣
化等の問題を生じる傾向にある。 このため、電位的に亜鉛メツキ金属よりもメツ
キ原板（鋼板）に対してよりカソーデイツク
（Cathodic）なZn―Fe，Zn―Ni等の如き、Zn系
合金を鋼板に被覆することにより、被覆層（メツ
キ層）の腐食速度を小さくし、薄メツキ量で耐食
性の優れた亜鉛系合金メツキ鋼板の開発が期待さ
れている。又、これまでその幾種かは試用されて
いる。 その中で、Zn―Fe系合金メツキ鋼板は、塗装
前処理としての燐酸塩処理性が優れ、かつまた塗
装後の耐食性が優れている。しかし、その反面で
はメツキ層の密着性があまり良好でなく、又その
合金被覆層の鋼板に対する保護防食効果が充分で
なく、原板からの赤錆発生が著しくその耐食性は
必ずしも万全とは云えない。また、Zn―Ni系合
金メツキ鋼板については、Ni金属の合金化によ
つてその腐食速度は著しく小さくなる反面、鋼板
に対する保護防食効果が劣化し、原板からの赤錆
が発生し易くなり、その耐食性がかえつて劣る傾
向がみられた。又、その傾向はZn―Ni系合金に
おけるNi含有量が増加するにつれて当然著しく
なる。上記のようにこれまでのZn系合金メツキ
鋼板には一長一短の問題があつた。 本発明者らは、上記のような問題に鑑み、耐食
性、燐酸塩処理性、塗装後の性能特に電着塗装後
の耐食性、溶接性が優れた表面処理鋼板を提供す
ることを目的に多くの実験と検討を重ねた。その
結果、被覆層の腐食速度を著しく減少せしめ、か
つ被覆層のカソーデイツク化によつて発生し易く
なるメツキ原板（鋼板）からの赤錆発生を減少せ
しめた耐食性、燐酸塩処理性、塗装後の性能、及
び溶接性の優れた被覆鋼板（耐食鋼板）を得る方
法として、該メツキ原板（鋼板）上にNi，Co，
Sn等の単一金属で下層被覆を施し、さらにZn金
属に比して腐食速度を減少せしめるとともに、優
れた燐酸塩処理性、塗装性能を附与せしめたNi，
Fe等を含有するZn系合金メツキの上層被覆を施
すことによつて所要の目的の性質を満足するメツ
キ鋼板が得られることを知見した。 本発明はこの知見に基づいて構成したものであ
る。 その要旨は、鋼板にNi，Co，Sn，Cuの単一金
属で厚さ0.03〜0.50μ未満の被覆層を形成し、さ
らに該被覆層にNi，Fe，Sn，Mnの１種または
２種以上で10〜95％を含有するZn系合金被覆層
を形成した二層被覆の耐食性、燐酸処理性のすぐ
れたZn系合金メツキ被覆鋼板である。 以下、本発明について詳細に説明する。 圧延と焼鈍さらには表面清浄化処理等通常のメ
ツキ原板製造工程を経て製造された鋼板に、先
ず、Ni，Co，Sn，Cuのどれか一金属を電気メツ
キ法により予じめメツキする。これらのメツキ金
属は、該メツキ金属の上層被覆層のみではその陽
極防食保護効果によつて、被覆層欠陥部における
メツキ原板（鋼板）からの赤錆発生を防止するの
が充分でないのを補なうため、メツキ原板（鋼
板）からの赤錆発生を抑制するためメツキ原板と
上層被覆層の中間に下層被覆層として予じめ施す
ものである。 而して、この下層被覆層として使用される金属
は、上記のようにメツキ原板（鋼板）の赤錆発生
を防止するとともに、上層被覆層の欠陥部と対応
した部分においてその腐食速度が著しく小さい、
耐食性の良好な金属が使用される。即ち、上層被
覆層よりも電位的にカソーデイツク（Cathodic）
な金属を使用すべきで、溶解速度の大きい電位的
にアノーデイツク（Anodic）な金属では上層被
覆層の欠陥部に対応する部分からの腐食が著し
く、この下層被覆層がさきに腐食することによつ
て上層被覆層を剥離するような現象を生じ好まし
くない。 さらに、この下層被覆層に使用される金属は、
その上部に上層被覆層として亜鉛系合金メツキが
行なわれるので、その上層被覆層が容易に通常の
電気メツキ法で施すことが可能で良好なメツキ密
着性が得られる金属であることが必要である。 これらの条件を満足する金属として、Ni，Co，
Sn，Cuが好ましく、特にNi，Coが好ましい。 尚、これらの金属を二成分以上組み合わせた合
金メツキを下層被覆層として施してもよく、或い
は二層以上の重ねメツキを下層被覆層として施し
てもよいが、製造工程上の煩雑さ及び経済性の点
で本発明の範囲には含まない。また、これら下層
被覆層としてメツキされる金属被覆層の厚みは、
耐食性、密着性等から0.03〜1.50μの範囲に規制
すべきである。0.03μ未満では、メツキ原板（鋼
板）に対する下層被覆層による均一被覆性が十分
でなく、又上層被覆層との重畳効果を加味しても
満足するに値する赤錆発生防止効果が得られな
い。0.5μ以上の厚みでは、メツキ原板の耐赤錆発
生防止効果が減じられると共に、下地被覆層の密
着性も図で示すように劣化する。尚、図中の評価
試験は次のように行なつた。 （注１） 評価試験法 厚さ0.8mmの原板に上記被覆層を設けた製品か
ら、巾30mm×長さ100mmの評価材を切り出して、
先端厚み1.6mmのプランジヤーに、１ｍ高さから
５Kgの荷重を衝撃的に加えて曲げ加工を行なつ
た。次いで、同じ荷重で平らに延ばし、今度は逆
方向に上記と同条件で曲げ加工を行なつて、その
加工部のメツキ層の剥離状況を調べる、所謂リバ
ースベンドテストを用いた。 （注２） 評価基準 ５…メツキ層に異状なし ４…メツキ層に若干亀裂が生成されるも、めつ
き層の剥離なし ３…メツキ層の剥離30％以下 ２…メツキ層の剥離30％超〜60％以下 １…メツキ層の剥離60％超〜全面剥離 さらに本発明の下地金属被覆層は、メツキ原板
よりも低融点金属であるため、被覆層の厚みの増
加に電気抵抗溶接溶融ナゲツト部から溶融金属を
溢出（散り）し、ナゲツト部に空隙（ボイド）を
生成し溶接性を劣化する。したがつて、金属被覆
層の厚みの上限を0.50μ未満とした。 本発明は、このように鋼板をNi，Co等の単一
金属で被覆した該被覆層の上に、さらにNi，Fe，
Sn，Mnの１種又は２種以上で10〜95％、好まし
くは15〜75％、特に好ましくは25〜60％含有する
Zn系合金被覆層を形成する。Znの基成分に添加
されるNi，Fe，Sn，Mnの添加はZnよりもその
電位をカソーデイツク（Cathodic）化して、そ
の腐食速度を減少するのに効果がある。それにと
もない、Znに比較してメツキ原板（鋼板）に対
する陽極防食効果が減じ、このZn系合金被覆層
の欠陥部における原板からの赤錆発生を著しく生
じ易くする。從つて、この赤錆発生の防止を前述
したNi，Co，Sn，Cu等の下層被覆を行ない、上
層被覆層が著しく腐食速度の小さい、耐食性の著
しく優れたZn系合金被覆鋼板を得るのに効果が
ある。 また、この亜鉛系合金被覆層は、Znに比して、
その燐酸塩処理性及び塗装後の性能、特に電着塗
装後の耐食性を著しく向上せしめる。即ち、本発
明の合金メツキ製品の主要な目的とする自動車用
耐食材料は、一般に燐酸塩処理及び塗装を行なつ
て使用される分野が多いので、これらは優れた性
能が要求される。而して、本発明において施され
るZn系合金被覆層は、Znに比較して、燐酸塩処
理において均一緻密な燐酸塩結晶を得るに必要な
マイクロセルの形成に対して、上記の如き合金元
素が添加されているため、局部電池が多数均一に
形成され、非常に有利なため、その燐酸塩処理性
が著しく向上・均一緻密な燐酸塩結晶が生成され
易くなる。 そして、このマイクロセルの形成に対して、上
記のZnに添加されるNi，Fe等の合金化元素が１
種類の場合よりは、２種以上の方が各金属の間に
電位差を生じ、局部電池の生成量が多くなり、マ
イクロセルが形成し易く、その燐酸塩処理性の向
上効果が著しい。 さらに、このような上層被覆層の優れた燐酸塩
処理性と相俟つて、その塗装後の性能、特に電着
塗装後の耐食性向上効果が著しい。即ち、均一緻
密な燐酸塩結晶の生成により、塗膜との密着性を
向上せしめ、かつ腐食環境において塗膜を通して
侵入してくる腐食溶液を均一緻密な燐酸塩結晶で
亜鉛系合金メツキ面に到達するのを防止するた
め、その塗装後の耐食性を向上せしめる。さら
に、前記した如く、亜鉛系合金被覆層はその腐食
速度が著しく小さいため、例え塗膜を通して腐食
溶液がその表面に到達しても、その腐食生成物に
よつて塗膜にフクレ（謂ゆるブリスター）等の欠
陥が生じるのを防止し、その耐食性向上効果が著
しい。中でもZn―Fe―Ni系からなる合金被覆層
を上層被覆層として有する合金メツキ鋼板は、燐
酸塩結晶がZn2Fe（PO4）2・4H2O系結晶からなる
phosphophilite系結晶が生成されやすく、理論的
には定かではないが文献等で知られているよう
に、塗装材のチツピング後の耐食性能が優れてい
る等、特に燐酸塩処理性、塗装後性能に良好な結
果が得られる。 又、その上層被覆層からなるZn系合金被覆層
は、Znに比較して、合金化元素の添加効果によ
り低電流での電気抵抗溶接が可能であるととも
に、電極に対する被覆層からのpickupが少ない
等その電気抵抗溶接性に対する溶接性が良好であ
る。さらにその効果は、本発明の被覆製品におい
ては、上層被覆層は腐食速度の小さい亜鉛系合金
被覆層からなり、かつこの被覆層の陽極防食効果
の減少によつて被覆層の欠陥部からの赤錆発生を
下層被覆層によつて防止することが可能なため、
溶接性に影響の大きい上層被覆層の付着量を少な
くすることが可能である。從つて、本発明の製品
は、この点からも適正厚さの下地金属被覆層を設
けることによつて、その溶接性に好結果をもたら
す。 而して、本発明に適用される上層被覆層として
のZn系合金被覆層を構成するため、Znに含有さ
れるNi，Fe，Sn，Mnの１種又は２種以上の含
有量が10％未満では上記の如きその添加効果が認
められず、また95％を越える過剰な添加ではその
腐食速度の減少効果が過飽和となるとともに、
Zn量が10％未満に減じられるためZn系合金被覆
層の陽極防食効果が一段と少なくなり、又燐酸塩
処理性が著しく劣化する等Zn金属の効果が失な
われる。又、この上層被覆層の厚みは、1μ〜
10μ、好ましくは2.5〜5μの範囲が性能及び経済性
の点で望ましいが本発明においては特に規定する
ものではない。 尚、本発明において被覆層を形成する単一金属
または合金化金属に付随して含有される不可避的
金属例えばNi源として使用される硫酸ニツケル
や炭酸ニツケルに含まれるCoが被覆層に含まれ
ていても本発明の目的から逸脱するものでない。 上記のように鋼板に二層被覆層を形成した本発
明は、Ni，Co等の単一金属でメツキした下層被
覆層で鋼板の赤錆を防止することが可能なため、
上層被覆層に鋼板に対する陽極防食効果は少ない
が腐食速度の著しく小さい亜鉛系合金被覆層を施
すことによつて、下層被覆層と相俟つて優れた耐
食性が得られるとともに、その他燐酸塩処理性、
塗装後の性能、溶接性に著しく優れた被覆鋼板を
提供することができる。 また上記のような本発明のZn系合金メツキ鋼
板は、メツキ原板に通常に行なわれている電気メ
ツキ法でNi，Co等の下層被覆を施し、続いて同
様に電気メツキ法でNi，Fe等を１種または２種
以上を含有する上層被覆を施して製造される。 次に本発明の実施例について説明する。 極低炭素鋼のメツキ原板（Ｃ：0.04％，Si：
0.01％，Mn：0.10％残部実質的Fe）に電気メツ
キ法で下層被覆し、続いて該下層被覆層に同様に
電気メツキ法で上層被覆層を施した。その性能に
ついての評価結果を第１表に示す。
能、特に電着塗装後の耐食性、溶接性等自動車用
防錆鋼板に要求される諸性質にすぐれたZn系合
金被覆鋼板に関するものである。 現在、量産化できる自動車用耐食性鋼板とし
て、亜鉛メツキ鋼板、特に片面亜鉛メツキ鋼板が
使用されている。この亜鉛メツキ鋼板は一般に知
られているように、メツキ層の亜鉛被覆層が冷延
鋼板のようなメツキ原板に対して著しくアノーデ
イツク（Anodic）であるため、冷延鋼板に対す
る保護防食効果が大きく、又ピンホール、加工時
の傷発生部等のメツキ欠陥部に対する陽極防食効
果が大きい等その耐食性、特にメツキ原板からの
赤錆発生を防止する効果が著しく優れている。 しかし、近年では自動車用耐食性鋼板として使
用される亜鉛メツキ鋼板は、苛酷な腐食環境で使
用される場合が多く、例えば寒冷地帯に散布され
る道路凍結防止剤の如き塩類（NaCl，CaCl2等）
に曝される環境では亜鉛被覆層の腐食速度が著し
く大きく、その付着量（メツキ量）を可成り多く
しなければ長期間の使用が期待できなくなりつつ
ある。又、このメツキ量を多くすることによる弊
害として、コストアツプは勿論のこと、性能面に
おいてもメツキ密着性、加工性或いは溶接性の劣
化等の問題を生じる傾向にある。 このため、電位的に亜鉛メツキ金属よりもメツ
キ原板（鋼板）に対してよりカソーデイツク
（Cathodic）なZn―Fe，Zn―Ni等の如き、Zn系
合金を鋼板に被覆することにより、被覆層（メツ
キ層）の腐食速度を小さくし、薄メツキ量で耐食
性の優れた亜鉛系合金メツキ鋼板の開発が期待さ
れている。又、これまでその幾種かは試用されて
いる。 その中で、Zn―Fe系合金メツキ鋼板は、塗装
前処理としての燐酸塩処理性が優れ、かつまた塗
装後の耐食性が優れている。しかし、その反面で
はメツキ層の密着性があまり良好でなく、又その
合金被覆層の鋼板に対する保護防食効果が充分で
なく、原板からの赤錆発生が著しくその耐食性は
必ずしも万全とは云えない。また、Zn―Ni系合
金メツキ鋼板については、Ni金属の合金化によ
つてその腐食速度は著しく小さくなる反面、鋼板
に対する保護防食効果が劣化し、原板からの赤錆
が発生し易くなり、その耐食性がかえつて劣る傾
向がみられた。又、その傾向はZn―Ni系合金に
おけるNi含有量が増加するにつれて当然著しく
なる。上記のようにこれまでのZn系合金メツキ
鋼板には一長一短の問題があつた。 本発明者らは、上記のような問題に鑑み、耐食
性、燐酸塩処理性、塗装後の性能特に電着塗装後
の耐食性、溶接性が優れた表面処理鋼板を提供す
ることを目的に多くの実験と検討を重ねた。その
結果、被覆層の腐食速度を著しく減少せしめ、か
つ被覆層のカソーデイツク化によつて発生し易く
なるメツキ原板（鋼板）からの赤錆発生を減少せ
しめた耐食性、燐酸塩処理性、塗装後の性能、及
び溶接性の優れた被覆鋼板（耐食鋼板）を得る方
法として、該メツキ原板（鋼板）上にNi，Co，
Sn等の単一金属で下層被覆を施し、さらにZn金
属に比して腐食速度を減少せしめるとともに、優
れた燐酸塩処理性、塗装性能を附与せしめたNi，
Fe等を含有するZn系合金メツキの上層被覆を施
すことによつて所要の目的の性質を満足するメツ
キ鋼板が得られることを知見した。 本発明はこの知見に基づいて構成したものであ
る。 その要旨は、鋼板にNi，Co，Sn，Cuの単一金
属で厚さ0.03〜0.50μ未満の被覆層を形成し、さ
らに該被覆層にNi，Fe，Sn，Mnの１種または
２種以上で10〜95％を含有するZn系合金被覆層
を形成した二層被覆の耐食性、燐酸処理性のすぐ
れたZn系合金メツキ被覆鋼板である。 以下、本発明について詳細に説明する。 圧延と焼鈍さらには表面清浄化処理等通常のメ
ツキ原板製造工程を経て製造された鋼板に、先
ず、Ni，Co，Sn，Cuのどれか一金属を電気メツ
キ法により予じめメツキする。これらのメツキ金
属は、該メツキ金属の上層被覆層のみではその陽
極防食保護効果によつて、被覆層欠陥部における
メツキ原板（鋼板）からの赤錆発生を防止するの
が充分でないのを補なうため、メツキ原板（鋼
板）からの赤錆発生を抑制するためメツキ原板と
上層被覆層の中間に下層被覆層として予じめ施す
ものである。 而して、この下層被覆層として使用される金属
は、上記のようにメツキ原板（鋼板）の赤錆発生
を防止するとともに、上層被覆層の欠陥部と対応
した部分においてその腐食速度が著しく小さい、
耐食性の良好な金属が使用される。即ち、上層被
覆層よりも電位的にカソーデイツク（Cathodic）
な金属を使用すべきで、溶解速度の大きい電位的
にアノーデイツク（Anodic）な金属では上層被
覆層の欠陥部に対応する部分からの腐食が著し
く、この下層被覆層がさきに腐食することによつ
て上層被覆層を剥離するような現象を生じ好まし
くない。 さらに、この下層被覆層に使用される金属は、
その上部に上層被覆層として亜鉛系合金メツキが
行なわれるので、その上層被覆層が容易に通常の
電気メツキ法で施すことが可能で良好なメツキ密
着性が得られる金属であることが必要である。 これらの条件を満足する金属として、Ni，Co，
Sn，Cuが好ましく、特にNi，Coが好ましい。 尚、これらの金属を二成分以上組み合わせた合
金メツキを下層被覆層として施してもよく、或い
は二層以上の重ねメツキを下層被覆層として施し
てもよいが、製造工程上の煩雑さ及び経済性の点
で本発明の範囲には含まない。また、これら下層
被覆層としてメツキされる金属被覆層の厚みは、
耐食性、密着性等から0.03〜1.50μの範囲に規制
すべきである。0.03μ未満では、メツキ原板（鋼
板）に対する下層被覆層による均一被覆性が十分
でなく、又上層被覆層との重畳効果を加味しても
満足するに値する赤錆発生防止効果が得られな
い。0.5μ以上の厚みでは、メツキ原板の耐赤錆発
生防止効果が減じられると共に、下地被覆層の密
着性も図で示すように劣化する。尚、図中の評価
試験は次のように行なつた。 （注１） 評価試験法 厚さ0.8mmの原板に上記被覆層を設けた製品か
ら、巾30mm×長さ100mmの評価材を切り出して、
先端厚み1.6mmのプランジヤーに、１ｍ高さから
５Kgの荷重を衝撃的に加えて曲げ加工を行なつ
た。次いで、同じ荷重で平らに延ばし、今度は逆
方向に上記と同条件で曲げ加工を行なつて、その
加工部のメツキ層の剥離状況を調べる、所謂リバ
ースベンドテストを用いた。 （注２） 評価基準 ５…メツキ層に異状なし ４…メツキ層に若干亀裂が生成されるも、めつ
き層の剥離なし ３…メツキ層の剥離30％以下 ２…メツキ層の剥離30％超〜60％以下 １…メツキ層の剥離60％超〜全面剥離 さらに本発明の下地金属被覆層は、メツキ原板
よりも低融点金属であるため、被覆層の厚みの増
加に電気抵抗溶接溶融ナゲツト部から溶融金属を
溢出（散り）し、ナゲツト部に空隙（ボイド）を
生成し溶接性を劣化する。したがつて、金属被覆
層の厚みの上限を0.50μ未満とした。 本発明は、このように鋼板をNi，Co等の単一
金属で被覆した該被覆層の上に、さらにNi，Fe，
Sn，Mnの１種又は２種以上で10〜95％、好まし
くは15〜75％、特に好ましくは25〜60％含有する
Zn系合金被覆層を形成する。Znの基成分に添加
されるNi，Fe，Sn，Mnの添加はZnよりもその
電位をカソーデイツク（Cathodic）化して、そ
の腐食速度を減少するのに効果がある。それにと
もない、Znに比較してメツキ原板（鋼板）に対
する陽極防食効果が減じ、このZn系合金被覆層
の欠陥部における原板からの赤錆発生を著しく生
じ易くする。從つて、この赤錆発生の防止を前述
したNi，Co，Sn，Cu等の下層被覆を行ない、上
層被覆層が著しく腐食速度の小さい、耐食性の著
しく優れたZn系合金被覆鋼板を得るのに効果が
ある。 また、この亜鉛系合金被覆層は、Znに比して、
その燐酸塩処理性及び塗装後の性能、特に電着塗
装後の耐食性を著しく向上せしめる。即ち、本発
明の合金メツキ製品の主要な目的とする自動車用
耐食材料は、一般に燐酸塩処理及び塗装を行なつ
て使用される分野が多いので、これらは優れた性
能が要求される。而して、本発明において施され
るZn系合金被覆層は、Znに比較して、燐酸塩処
理において均一緻密な燐酸塩結晶を得るに必要な
マイクロセルの形成に対して、上記の如き合金元
素が添加されているため、局部電池が多数均一に
形成され、非常に有利なため、その燐酸塩処理性
が著しく向上・均一緻密な燐酸塩結晶が生成され
易くなる。 そして、このマイクロセルの形成に対して、上
記のZnに添加されるNi，Fe等の合金化元素が１
種類の場合よりは、２種以上の方が各金属の間に
電位差を生じ、局部電池の生成量が多くなり、マ
イクロセルが形成し易く、その燐酸塩処理性の向
上効果が著しい。 さらに、このような上層被覆層の優れた燐酸塩
処理性と相俟つて、その塗装後の性能、特に電着
塗装後の耐食性向上効果が著しい。即ち、均一緻
密な燐酸塩結晶の生成により、塗膜との密着性を
向上せしめ、かつ腐食環境において塗膜を通して
侵入してくる腐食溶液を均一緻密な燐酸塩結晶で
亜鉛系合金メツキ面に到達するのを防止するた
め、その塗装後の耐食性を向上せしめる。さら
に、前記した如く、亜鉛系合金被覆層はその腐食
速度が著しく小さいため、例え塗膜を通して腐食
溶液がその表面に到達しても、その腐食生成物に
よつて塗膜にフクレ（謂ゆるブリスター）等の欠
陥が生じるのを防止し、その耐食性向上効果が著
しい。中でもZn―Fe―Ni系からなる合金被覆層
を上層被覆層として有する合金メツキ鋼板は、燐
酸塩結晶がZn2Fe（PO4）2・4H2O系結晶からなる
phosphophilite系結晶が生成されやすく、理論的
には定かではないが文献等で知られているよう
に、塗装材のチツピング後の耐食性能が優れてい
る等、特に燐酸塩処理性、塗装後性能に良好な結
果が得られる。 又、その上層被覆層からなるZn系合金被覆層
は、Znに比較して、合金化元素の添加効果によ
り低電流での電気抵抗溶接が可能であるととも
に、電極に対する被覆層からのpickupが少ない
等その電気抵抗溶接性に対する溶接性が良好であ
る。さらにその効果は、本発明の被覆製品におい
ては、上層被覆層は腐食速度の小さい亜鉛系合金
被覆層からなり、かつこの被覆層の陽極防食効果
の減少によつて被覆層の欠陥部からの赤錆発生を
下層被覆層によつて防止することが可能なため、
溶接性に影響の大きい上層被覆層の付着量を少な
くすることが可能である。從つて、本発明の製品
は、この点からも適正厚さの下地金属被覆層を設
けることによつて、その溶接性に好結果をもたら
す。 而して、本発明に適用される上層被覆層として
のZn系合金被覆層を構成するため、Znに含有さ
れるNi，Fe，Sn，Mnの１種又は２種以上の含
有量が10％未満では上記の如きその添加効果が認
められず、また95％を越える過剰な添加ではその
腐食速度の減少効果が過飽和となるとともに、
Zn量が10％未満に減じられるためZn系合金被覆
層の陽極防食効果が一段と少なくなり、又燐酸塩
処理性が著しく劣化する等Zn金属の効果が失な
われる。又、この上層被覆層の厚みは、1μ〜
10μ、好ましくは2.5〜5μの範囲が性能及び経済性
の点で望ましいが本発明においては特に規定する
ものではない。 尚、本発明において被覆層を形成する単一金属
または合金化金属に付随して含有される不可避的
金属例えばNi源として使用される硫酸ニツケル
や炭酸ニツケルに含まれるCoが被覆層に含まれ
ていても本発明の目的から逸脱するものでない。 上記のように鋼板に二層被覆層を形成した本発
明は、Ni，Co等の単一金属でメツキした下層被
覆層で鋼板の赤錆を防止することが可能なため、
上層被覆層に鋼板に対する陽極防食効果は少ない
が腐食速度の著しく小さい亜鉛系合金被覆層を施
すことによつて、下層被覆層と相俟つて優れた耐
食性が得られるとともに、その他燐酸塩処理性、
塗装後の性能、溶接性に著しく優れた被覆鋼板を
提供することができる。 また上記のような本発明のZn系合金メツキ鋼
板は、メツキ原板に通常に行なわれている電気メ
ツキ法でNi，Co等の下層被覆を施し、続いて同
様に電気メツキ法でNi，Fe等を１種または２種
以上を含有する上層被覆を施して製造される。 次に本発明の実施例について説明する。 極低炭素鋼のメツキ原板（Ｃ：0.04％，Si：
0.01％，Mn：0.10％残部実質的Fe）に電気メツ
キ法で下層被覆し、続いて該下層被覆層に同様に
電気メツキ法で上層被覆層を施した。その性能に
ついての評価結果を第１表に示す。
【表】
【表】
上記の結果から明らかなように、本発明の製品
（１〜５）は比較材（７〜12）に比べて優れた性
能を示す。 第１図はZn―11.5％Ni―0.5％Feメツキ鋼板
（メツキ層の厚み2.6μ）の密着性に及よぼす下地
Ni被覆層の厚さの影響を示す。
（１〜５）は比較材（７〜12）に比べて優れた性
能を示す。 第１図はZn―11.5％Ni―0.5％Feメツキ鋼板
（メツキ層の厚み2.6μ）の密着性に及よぼす下地
Ni被覆層の厚さの影響を示す。
第１図はZn合金層の密着性に及ぼす下地Ni被
覆層の厚（μ）の影響を示す図である。
覆層の厚（μ）の影響を示す図である。
Claims (1)
- １ 鋼板に、Ni，Co，Sn，Cuの単一金属で厚さ
0.03〜0.50μ未満の被覆層を形成し、さらに該被
覆層にNi，Fe，Sn，Mnを１種または２種以上
で10〜95％含有するZn系合金被覆層を形成した
ことを特徴とする二層被覆層の耐食性、燐酸塩処
理性のすぐれたZn系合金被覆鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7017980A JPS56166389A (en) | 1980-05-28 | 1980-05-28 | Zn type alloy coated steel plate of superior corrossion resistant phosphating property having two-layer coating layers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7017980A JPS56166389A (en) | 1980-05-28 | 1980-05-28 | Zn type alloy coated steel plate of superior corrossion resistant phosphating property having two-layer coating layers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56166389A JPS56166389A (en) | 1981-12-21 |
| JPS6327438B2 true JPS6327438B2 (ja) | 1988-06-02 |
Family
ID=13424037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7017980A Granted JPS56166389A (en) | 1980-05-28 | 1980-05-28 | Zn type alloy coated steel plate of superior corrossion resistant phosphating property having two-layer coating layers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56166389A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128286A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 積層めつき鋼板 |
| JPS616296A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高耐食積層メツキ鋼板 |
| JPS616295A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 積層メツキ鋼板 |
| JPS61157692A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 積層型めつき鋼板 |
| JPS627888A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | Nippon Steel Corp | 耐食性と塗装性能にすぐれた亜鉛系メツキ鋼板 |
| JPS62294197A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 自動車用防錆鋼板並びにその製造方法 |
| JP2552813B2 (ja) * | 1994-01-20 | 1996-11-13 | 株式会社冨永樹脂工業所 | ハムスター用の排泄用容器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635790A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Surface treated steel sheet |
-
1980
- 1980-05-28 JP JP7017980A patent/JPS56166389A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635790A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Surface treated steel sheet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56166389A (en) | 1981-12-21 |
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