[发明专利]表面处理钢板和表面处理钢板的制造方法

说明书

本发明的表面处理钢板，具备位于母材钢板的至少一面上的Ni‑Co‑Fe合金镀层，合金镀层的Ni附着量为7.1～18.5g/m²，Co附着量为0.65～3.6g/m²，Ni附着量与Co附着量的合计在9.0～20.0g/m²的范围内。在合金镀层的表面，Co浓度在20～60原子％、且Fe浓度在5～30原子％的范围内。在合金镀层中，以2μm以上的厚度存在Ni浓度与Co浓度的合计为10原子％以上且Fe浓度为5原子％以上的区域。母材钢板具有预定的化学组成，铁素体粒度编号为10.0以上。

技术领域

本发明涉及表面处理钢板和表面处理钢板的制造方法。

本申请基于2018年7月6日在日本申请的专利申请2018-128846号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

以往，作为电池容器用的表面处理钢板，使用镀Ni钢板。Ni的化学稳定性优异，所以镀Ni钢板被用于碱性锰干电池、锂离子电池、镍氢电池的电池罐等各种电池容器。在制造作为该电池容器用表面处理钢板的镀Ni钢板时，在制造成本和镀层均匀性方面，对制罐前的钢带预先连续实施镀敷的方法是有利的。因此，对镀Ni钢板进行深拉深压制加工，在其内部填充正极物质、负极物质、电解液等，并且其本身兼作为正极端子的容器即正极罐等使用的情况正在增加。

在将镀Ni钢板用作例如一般的碱性电池的正极罐的情况下，为了提高放电特性，通过在正极罐的内表面涂布含有石墨的导电涂料来维持与正极合剂的接触。但是，当使用有机溶剂系涂料的情况下，存在环境污染的问题，当使用水系涂料的情况下，用于干燥的能耗成为问题。另外，在将镀Ni钢板用作正极罐的情况下，随着时间推移发生Ni氧化，接触电阻增加放电特性降低，此外在耐碱性(耐漏液性)方面也未必满足。

通过在碱性电池的正极罐内表面使用在镀Ni层上进一步被覆了镀Co层的表面处理钢板，能够解决或改善上述镀Ni钢板的问题(例如参照以下的非专利文献1)。

基于这样的见解，例如以下的专利文献1中指出，在镀Ni层上仅实施了镀Co的镀敷钢板中，当用作使用强碱性电解液的电池容器的情况下，Co随着时间推移而溶出，难以保持电池特性，将镀层的最表层部设为Ni-Co的合金层，将该Ni-Co合金层的表面的由Auger电子光谱分析得到的Co/Ni值控制在0.1～1.5的范围是合适的。同样地，以下的专利文献2中，将镀层的最表层部设为Ni-Co的合金层，将该Ni-Co合金层表面的由Auger电子分光分析得到的Co/Ni值控制在0.1～1.5的范围是合适的。

另外，专利文献1和专利文献2中，在镀层的最表层形成Ni-Co的合金层的方法没有特别限定，例示了以下的(i)～(iii)所示的方法。

(i)使用Co/Ni处于预定范围的合金镀浴，在钢板表面形成Ni-Co合金镀层的方法

(ii)使用Ni-Co合金镀浴，在钢板表面形成Ni-Co合金镀层，接着对其实施热处理，使其加热扩散的方法

(iii)在钢板表面依次形成镀Ni层、镀Co层，接着对其实施热处理，使其加热扩散的方法

另外，以下的专利文献3中公开了一种电池罐形成用钢板，在成为基材的钢板的成为电池罐的内表面一侧的面上以0.5～2.0μm的厚度形成镍镀层或镀镍钴合金层后，对该镍镀层或镀镍钴合金层进行热扩散处理，由此具有铁-镍扩散层或铁-镍-钴合金扩散层，成为基材的钢板单位面积(0.25mm见方)的晶体的平均个数为12.3以上。

在此，作为如上所述的包含电池罐用的表面处理钢板在内的罐用钢板所要求的、与加工性有关的主要特性，是(1)压制成形性(加工时能够成形而不产生裂纹等缺陷)；(2)耐表面粗糙性(压制加工后的表面粗糙度小)；(3)低凸耳率(坯料的各向异性小，深拉深加工后产生的耳小)；(4)非时效性(拉深加工时不产生拉伸应变)。