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【技術の名称】

Ａ－Ａ１－１－７－１　りん酸亜鉛系

亜鉛めっき鋼板の表面組成の影響

【技術内容】

ゼロスパングル亜鉛鉄板を用いて、りん酸塩処理性に対する亜鉛めっき鋼板の表面組成の影響について調査を行なった。表面に偏析した Ａｌ２Ｏ３と残留Ｃはりん酸処理性を低下させる。また、これらの層は適当な脱脂剤を選ぶことにより容易に除去できる。表面の［Ｚｎ］［Ａｌ］［Ｃ］の原子 濃度は処理性評価に関係がある。

実験には、0.8mmゼロスパングル・オイリング材の亜鉛鉄板を用いた。また、りん酸塩処理前の脱脂剤の影響を調べるため、３種の脱脂剤（建浴時のｐＨは11.5、9.8、7.4）を用いた。

正常なりん酸塩皮膜を与える亜鉛鉄板と不良な皮膜を与える亜鉛鉄板の深さ方向の成分変化を調べた。解析結果を図２に示す。亜鉛鉄板表 面には、Ｚｎ、Ｏの他Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃ、Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｐ等が検出された。Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃは表面に富化しているが、このうち Ａｌ、Ｃはりん酸塩皮膜正常部、不良部で差があり、不良部はＡｌの偏析層が厚く、Ｃも多い。

ＡＥＳによる表面偏析元素の深さ方向の成分変化を図３に示す。Ａｌのピーク位置から、表面に存在するＡｌは酸化状態（Ａｌ2Ｏ3）になって存在しているものと考えられる。

りん酸処理性に影響を及ぼす元素であるＡｌ、Ｃの表面偏析濃度とりん酸塩処理性について調べた。Ｒ．Ｉ．＝［Ｚｎ］／［Ａｌ］［Ｃ］とりん酸塩処理後の塗料密着性評価との間には図６の関係があり、Ｒ．Ｉ．は亜鉛鉄板のりん酸塩処理性をよく評価できることがわかった。

Ａｌのりん酸塩処理に対する影響を調べた。ＡＥＳ測定の結果からＡｌの表面偏析濃度は、亜鉛めっき層内部にくらべ10～15倍に濃縮しており、亜鉛めっき浴に添加されたＡｌ含有量から推定して３～５％程度に濃縮しているものと考えられる。

りん酸塩処理性に対する亜鉛めっき鋼板の極表面層の影響について、表面に偏析したＡｌ2Ｏ3及び残留したＣはりん酸塩処理性を低下させる。しかし、これらの層は適当な脱脂剤を選ぶことによって容易に除去できる。

処理液の組成　：りん酸塩処理

基材　　　：0.8mmゼロスパングル・オイリング材の亜鉛鉄板

５％Ａｌ－Ｚｎ合金めっき鋼板

効果　　　：化成処理性

【図】

図２　亜鉛鉄板の深さ方向の成分変化

Ａ：不良なりん酸塩皮膜を与える亜鉛鉄板

Ｂ：正常なりん酸塩皮膜を与える亜鉛鉄板

出典：「りん酸塩処理性に対する亜鉛メッキ鋼板の極表面層の影響」、「鉄と鋼　VOL.64　NO.8」、（1978年7月1日）、 前田重義, 浅井恒敏, 鈴木堅市、樋口征順著、社団法人　日本鉄鋼協会発行、50頁　Fig2　Distribution Profiles for the Secondary Ion Intensities on a Function of Depth of Penetration beneath the Surface

図３　ＡＥＳによる表面偏析元素の深さ方向の成分変化

出典：「りん酸塩処理性に対する亜鉛メッキ鋼板の極表面層の影響」、「鉄と鋼　VOL.64　NO.8」、（1978年7月1日）、 前田重義, 浅井恒敏, 鈴木堅市、樋口征順著、社団法人　日本鉄鋼協会発行、50頁　Fig3　Al､O and Ｃ Distribution as Determined by In-Depth Analysis(AES)

図６　ＲＩ＝［Ｚｎ］／［Ａｌ］［Ｃ］とりん酸塩処理後の塗料密着性評価との関係

出典：「りん酸塩処理性に対する亜鉛メッキ鋼板の極表面層の影響」、「鉄と鋼　VOL.64　NO.8」、（1978年7月1日）、 前田重義, 浅井恒敏, 鈴木堅市、樋口征順著、社団法人　日本鉄鋼協会発行、52頁　Fig6 Relation between Surface Structure and Phosphatability of Galvanized Steels

写１　異なるＲＩでのりん酸塩処理

出典：「りん酸塩処理性に対する亜鉛メッキ鋼板の極表面層の影響」、「鉄と鋼　VOL.64　NO.8」、（1978年7月1日）、 前田重義, 浅井恒敏, 鈴木堅市、樋口征順著、社団法人　日本鉄鋼協会発行、52頁　Photo 1 Phosphate Deposition on Galvanized Steels with Different Reactivity Index(RI) (SEM×1000)

【出典／参考資料】

「りん酸塩処理性に対する亜鉛メッキ鋼板の極表面層の影響」、「鉄と鋼　VOL.64　NO.8」、（1978年7月1日）、前田重 義, 浅井恒敏, 鈴木堅市、樋口征順著、社団法人　日本鉄鋼協会発行、49～52頁　Fig2　Distribution Profiles for the Secondary Ion Intensities on a Function of Depth of Penetration beneath the Surface、Fig3　Al､O and Ｃ Distribution as Determined by In-Depth Analysis(AES)、Fig6 Relation between Surface Structure and Phosphatability of Galvanized Steels、Photo 1 Phosphate Deposition on Galvanized Steels with Different Reactivity Index(RI) (SEM×1000)

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