JP2002371343A - 高耐食性を有し加工性に優れた溶融めっき鋼線 - Google Patents
高耐食性を有し加工性に優れた溶融めっき鋼線Info
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- JP2002371343A JP2002371343A JP2002105424A JP2002105424A JP2002371343A JP 2002371343 A JP2002371343 A JP 2002371343A JP 2002105424 A JP2002105424 A JP 2002105424A JP 2002105424 A JP2002105424 A JP 2002105424A JP 2002371343 A JP2002371343 A JP 2002371343A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は高耐食性を有し、加工性に優れため
っき鋼線を提供するものである。 【構成】 めっき鋼線において、めっきの平均組成が質
量％でＡｌ：１〜２０％、Ｔｉ：０．００１％〜２％、
更に必要に応じてＭｇ：５％以下、Ｓｉ：０．０１〜
１．０％、及びＬａ、Ｓｅ、またはＢを０．０１〜０．
１％の１種又は２種以上を含有し、残部Ｚｎからなり、
めっき層の硬さがビッカース硬度で２００以下であるこ
とを特徴とする高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼
線。
っき鋼線を提供するものである。 【構成】 めっき鋼線において、めっきの平均組成が質
量％でＡｌ：１〜２０％、Ｔｉ：０．００１％〜２％、
更に必要に応じてＭｇ：５％以下、Ｓｉ：０．０１〜
１．０％、及びＬａ、Ｓｅ、またはＢを０．０１〜０．
１％の１種又は２種以上を含有し、残部Ｚｎからなり、
めっき層の硬さがビッカース硬度で２００以下であるこ
とを特徴とする高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼
線。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は護岸工事、魚網等の
屋外に暴露して使用する鋼線の耐食性を高めためっき鋼
線に関するものである。
屋外に暴露して使用する鋼線の耐食性を高めためっき鋼
線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】めっき鋼線として亜鉛めっき鋼線や、こ
れよりも耐食性に優れた亜鉛−アルミニウム合金めっき
鋼線が使用されている。この亜鉛−アルミニウム合金め
っき鋼線は、一般に、鋼線を洗浄、脱脂等により清浄化
処理し、次いでフラックス処理を行った後、第１段とし
て亜鉛を主体とする溶融めっきを施し、次いで第２段と
してＡｌ添加量１０％のＺｎ−Ａｌ合金浴にて溶融めっ
きするか、または、直接Ａｌ添加量１０％のＺｎ−Ａｌ
合金浴でめっきし、めっき浴から垂直に引き上げて、冷
却後、巻き取ることで作られる。
れよりも耐食性に優れた亜鉛−アルミニウム合金めっき
鋼線が使用されている。この亜鉛−アルミニウム合金め
っき鋼線は、一般に、鋼線を洗浄、脱脂等により清浄化
処理し、次いでフラックス処理を行った後、第１段とし
て亜鉛を主体とする溶融めっきを施し、次いで第２段と
してＡｌ添加量１０％のＺｎ−Ａｌ合金浴にて溶融めっ
きするか、または、直接Ａｌ添加量１０％のＺｎ−Ａｌ
合金浴でめっきし、めっき浴から垂直に引き上げて、冷
却後、巻き取ることで作られる。
【０００３】この亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼線に
関し、耐食性をより高くするためには、めっき厚を厚く
する方法がある。めっき厚を確保するためには、鋼線の
移動速度（線速）を上げてめっき浴から高速で引き上げ
ることにより、溶融めっき合金の粘性により線材に付着
するめっき合金量を増やす方法がある。しかし、高速化
によりめっき鋼線の長手方向に直角の断面においてめっ
き厚みの不均一が生じやすくなるため、生産設備上限界
が生じる。そのため現行の製造装置による亜鉛めっき
や、Ｚｎ−Ａｌ合金による溶融めっきは耐食性が十分と
はいえず、めっき鋼線の長寿命化の要望が強い今日、要
求を完全に満足させ得ないという問題があった。めっき
浴中にＭｇを添加した耐食性が高いＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合
金系めっき組成が特開平１０−２２６８６５号公報に提
案されているが、この方法は鋼板用の薄目付を前提とし
ており、これをかごマットに代表される厚めっき鋼線に
適用した場合、めっき後の鋼線の加工時に割れが発生す
るという問題があった。また、特開平０７−２０７４２
１号公報にはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっきを厚目付する
方法が記されているが、これをそのまま適用した場合に
Ｆｅ−Ｚｎ合金層が厚くなり鋼線の加工時に合金層が割
れ、剥離を起こすという問題があった。
関し、耐食性をより高くするためには、めっき厚を厚く
する方法がある。めっき厚を確保するためには、鋼線の
移動速度（線速）を上げてめっき浴から高速で引き上げ
ることにより、溶融めっき合金の粘性により線材に付着
するめっき合金量を増やす方法がある。しかし、高速化
によりめっき鋼線の長手方向に直角の断面においてめっ
き厚みの不均一が生じやすくなるため、生産設備上限界
が生じる。そのため現行の製造装置による亜鉛めっき
や、Ｚｎ−Ａｌ合金による溶融めっきは耐食性が十分と
はいえず、めっき鋼線の長寿命化の要望が強い今日、要
求を完全に満足させ得ないという問題があった。めっき
浴中にＭｇを添加した耐食性が高いＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合
金系めっき組成が特開平１０−２２６８６５号公報に提
案されているが、この方法は鋼板用の薄目付を前提とし
ており、これをかごマットに代表される厚めっき鋼線に
適用した場合、めっき後の鋼線の加工時に割れが発生す
るという問題があった。また、特開平０７−２０７４２
１号公報にはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっきを厚目付する
方法が記されているが、これをそのまま適用した場合に
Ｆｅ−Ｚｎ合金層が厚くなり鋼線の加工時に合金層が割
れ、剥離を起こすという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、護岸工事や
魚網等の屋外に暴露して使用されるめっき鋼線につい
て、より耐食性に優れ、且つ、加工性にも優れためっき
鋼線およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
魚網等の屋外に暴露して使用されるめっき鋼線につい
て、より耐食性に優れ、且つ、加工性にも優れためっき
鋼線およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになしたもので、その発明の要旨は以下の通り
である。
するためになしたもので、その発明の要旨は以下の通り
である。
【０００６】（１） めっき鋼線において、めっき層の
組成が質量％でＡｌ：１〜２０％、Ｔｉ：０．００１％
〜２％、残部Ｚｎからなり、且つ、当該めっき層、およ
び、めっき地鉄界面に存在するＦｅ−Ｚｎ金属間化合物
層（以下、合金層と称す）のいずれもビッカース硬度で
２００以下であることを特徴とする高耐食性を有し加工
性に優れためっき鋼線。
組成が質量％でＡｌ：１〜２０％、Ｔｉ：０．００１％
〜２％、残部Ｚｎからなり、且つ、当該めっき層、およ
び、めっき地鉄界面に存在するＦｅ−Ｚｎ金属間化合物
層（以下、合金層と称す）のいずれもビッカース硬度で
２００以下であることを特徴とする高耐食性を有し加工
性に優れためっき鋼線。
【０００７】（２） 前記合金層の厚みが２０μｍ以下
であることを特徴とする上記（１）に記載の高耐食性を
有し加工性に優れためっき鋼線。
であることを特徴とする上記（１）に記載の高耐食性を
有し加工性に優れためっき鋼線。
【０００８】（３） 前記めっき層の組成に加え、更に
質量％でＭｇ：５％以下を含んだことを特徴とする上記
（１）または（２）に記載の高耐食性を有し加工性に優
れためっき鋼線。
質量％でＭｇ：５％以下を含んだことを特徴とする上記
（１）または（２）に記載の高耐食性を有し加工性に優
れためっき鋼線。
【０００９】（４） 前記めっき層の組成に加え、更に
質量％でＳｉ：０．０１〜１．０％を含んだことを特徴
とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の高耐食
性を有し加工性に優れためっき鋼線。
質量％でＳｉ：０．０１〜１．０％を含んだことを特徴
とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の高耐食
性を有し加工性に優れためっき鋼線。
【００１０】（５） 前記めっき層の組成に加え、更に
質量％でＬａ、Ｓｅ、またはＢを０．０１〜０．１％を
含んだことを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれ
かに記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線。
質量％でＬａ、Ｓｅ、またはＢを０．０１〜０．１％を
含んだことを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれ
かに記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線。
【００１１】（６） 前記合金層中にＡｌが４％以上含
まれることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれ
かに記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線。
まれることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれ
かに記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線。
【００１２】（７） 前記めっき鋼線の芯線の成分が質
量％で、Ｃ：０．０２〜１．０２％、Ｓｉ：１．３％以
下、Ｍｎ：０．９％以下、Ｐ：０．０４％、Ｓ：０．０
４％以下を含むことを特徴とする上記（１）乃至（６）
のいずれかに記載の高耐食性を有し加工性に優れためっ
き鋼線。
量％で、Ｃ：０．０２〜１．０２％、Ｓｉ：１．３％以
下、Ｍｎ：０．９％以下、Ｐ：０．０４％、Ｓ：０．０
４％以下を含むことを特徴とする上記（１）乃至（６）
のいずれかに記載の高耐食性を有し加工性に優れためっ
き鋼線。
【００１３】（８） ２段に分けてめっきを施すめっき
鋼線の製造方法であって、第１段として亜鉛を主体とす
る成分のめっき浴でめっきを施し、次いで第２段として
めっき浴が上記（１）あるいは（３）乃至（５）のいず
れかに記載のめっき層の組成範囲のめっき浴でめっきを
施すことを特徴とする高耐食性を有し加工性に優れため
っき鋼線の製造方法。
鋼線の製造方法であって、第１段として亜鉛を主体とす
る成分のめっき浴でめっきを施し、次いで第２段として
めっき浴が上記（１）あるいは（３）乃至（５）のいず
れかに記載のめっき層の組成範囲のめっき浴でめっきを
施すことを特徴とする高耐食性を有し加工性に優れため
っき鋼線の製造方法。
【００１４】（９） ２段に分けてめっきを施すめっき
鋼線の製造方法であって、第１段として亜鉛を主体と
し、更にＡｌを３％以下を含むめっき浴でめっきを施
し、次いで第２段としてめっき浴が上記（１）あるいは
（３）乃至（５）のいずれかに記載のめっき層の組成範
囲のめっき浴でめっきを施すことを特徴とする上記
（６）に記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼
線の製造方法。
鋼線の製造方法であって、第１段として亜鉛を主体と
し、更にＡｌを３％以下を含むめっき浴でめっきを施
し、次いで第２段としてめっき浴が上記（１）あるいは
（３）乃至（５）のいずれかに記載のめっき層の組成範
囲のめっき浴でめっきを施すことを特徴とする上記
（６）に記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼
線の製造方法。
【００１５】（１０） 前記第２段の浴からめっき鋼線
を引き上げる際に、当該めっき鋼線を不活性ガスにより
パージし、浴表面およびめっき鋼線の酸化を防止するこ
とを特徴とする上記（８）または（９）に記載の高耐食
性を有し加工性に優れためっき鋼線の製造方法。
を引き上げる際に、当該めっき鋼線を不活性ガスにより
パージし、浴表面およびめっき鋼線の酸化を防止するこ
とを特徴とする上記（８）または（９）に記載の高耐食
性を有し加工性に優れためっき鋼線の製造方法。
【００１６】（１１） 前記第１段のめっき浴への浴浸
漬時間を２０秒以下で施し、次いで第２段のめっき浴へ
の浸漬時間も２０秒以下で行うことを特徴とする上記
（８）乃至（１０）のいずれかに記載の高耐食性を有し
加工性に優れためっき鋼線の製造方法。
漬時間を２０秒以下で施し、次いで第２段のめっき浴へ
の浸漬時間も２０秒以下で行うことを特徴とする上記
（８）乃至（１０）のいずれかに記載の高耐食性を有し
加工性に優れためっき鋼線の製造方法。
【００１７】（１２） 前記第２段のめっき浴からめっ
き鋼線を引き上げた直後に水スプレーまたは気水噴霧ま
たは水流による直接水冷により、めっき合金を凝固させ
ることを特徴とする上記（８）乃至（１１）のいずれか
に記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線の製
造方法。
き鋼線を引き上げた直後に水スプレーまたは気水噴霧ま
たは水流による直接水冷により、めっき合金を凝固させ
ることを特徴とする上記（８）乃至（１１）のいずれか
に記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線の製
造方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１９】本発明においてめっき層の組成は質量％で
Ａｌ：１〜２０％、Ｔｉ：０．００１％〜２％、残部Ｚ
ｎとしている。Ａｌは耐食性を高める効果があり１％未
満では効果がなく、２０％を超えて添加した場合、形成
されるめっきが硬く脆くなるため加工が行えない。その
ため、めっき合金中のＡｌの範囲は１〜２０％、好まし
くは、４〜２０％とする。鋼線のめっきの場合、厚目付
を行うため、望ましくは９〜１６％、より望ましくは１
１〜１４％とすることで安定しためっき層を得ることが
できる。
Ａｌ：１〜２０％、Ｔｉ：０．００１％〜２％、残部Ｚ
ｎとしている。Ａｌは耐食性を高める効果があり１％未
満では効果がなく、２０％を超えて添加した場合、形成
されるめっきが硬く脆くなるため加工が行えない。その
ため、めっき合金中のＡｌの範囲は１〜２０％、好まし
くは、４〜２０％とする。鋼線のめっきの場合、厚目付
を行うため、望ましくは９〜１６％、より望ましくは１
１〜１４％とすることで安定しためっき層を得ることが
できる。
【００２０】Ｔｉは合金中においてＡｌとの金属間化合
物を形成し、これはめっき合金の融点より高くなる。Ｔ
ｉはめっき合金を溶解した液相中にはほとんど固溶しな
いため、Ｔｉを添加することにより、めっき金属液相中
にＡｌとの金属間化合物を均一に分散させることが可能
となる。微細なＴｉ−Ａｌ金属間化合物はめっき金属液
体に均一に分散しているが、めっきの凝固時には凝固の
核となるため、組織の均一化を行い、加工性を向上させ
る役割がある。Ｔｉ添加量が０．００１％未満では金属
間化合物の量が足りなく、加工性向上の効果を得ること
ができない。２％を超えるとめっき浴中に粗大な金属間
化合物を生成しやすく、めっき合金中に不均一に分布し
てしまい局所的に脆くなってしまう。液相中に安定して
懸濁させるためには０．２％以下が望ましい。Ｔｉ−Ａ
ｌの金属間化合物としてはＴｉＡｌ3が主なものである
が、ＴｉＡｌ2、ＴｉＡｌ、Ｔｉ3Ａｌ等の化合物も存在
する。また、Ｍｇが添加されるとＴｉ−Ａｌ化合物に加
え、Ａｌ−Ｍｇ−Ｔｉ三元系の化合物も形成される。
物を形成し、これはめっき合金の融点より高くなる。Ｔ
ｉはめっき合金を溶解した液相中にはほとんど固溶しな
いため、Ｔｉを添加することにより、めっき金属液相中
にＡｌとの金属間化合物を均一に分散させることが可能
となる。微細なＴｉ−Ａｌ金属間化合物はめっき金属液
体に均一に分散しているが、めっきの凝固時には凝固の
核となるため、組織の均一化を行い、加工性を向上させ
る役割がある。Ｔｉ添加量が０．００１％未満では金属
間化合物の量が足りなく、加工性向上の効果を得ること
ができない。２％を超えるとめっき浴中に粗大な金属間
化合物を生成しやすく、めっき合金中に不均一に分布し
てしまい局所的に脆くなってしまう。液相中に安定して
懸濁させるためには０．２％以下が望ましい。Ｔｉ−Ａ
ｌの金属間化合物としてはＴｉＡｌ3が主なものである
が、ＴｉＡｌ2、ＴｉＡｌ、Ｔｉ3Ａｌ等の化合物も存在
する。また、Ｍｇが添加されるとＴｉ−Ａｌ化合物に加
え、Ａｌ−Ｍｇ−Ｔｉ三元系の化合物も形成される。
【００２１】めっき層の硬さが硬くなると加工時の割れ
が発生しやすくなるがビッカース硬度で２００を超える
と加工時に変形せずに割れを発生する。加工性を確保す
るためには、めっき層の硬さがビッカース硬度で２００
以下であることが必要である。
が発生しやすくなるがビッカース硬度で２００を超える
と加工時に変形せずに割れを発生する。加工性を確保す
るためには、めっき層の硬さがビッカース硬度で２００
以下であることが必要である。
【００２２】めっき地鉄界面には、Ｆｅ−Ｚｎを主とす
る合金層が形成されるが、この合金層が厚い場合に合金
層が割れたり合金層と地鉄界面または合金層とめっき界
面が割れやすくなる。この合金層の厚みが２０μｍを超
えると割れが多くなりめっきとしては実用に耐えない。
加工性を損なわない上限が２０μｍであるため、Ｆｅ−
Ｚｎ合金層の厚みは２０μｍ以下とする。更にこの合金
層厚みは薄いほどに加工性が向上するため、望ましくは
１５μｍ以下、更に望ましくは１０μｍ以下である。
る合金層が形成されるが、この合金層が厚い場合に合金
層が割れたり合金層と地鉄界面または合金層とめっき界
面が割れやすくなる。この合金層の厚みが２０μｍを超
えると割れが多くなりめっきとしては実用に耐えない。
加工性を損なわない上限が２０μｍであるため、Ｆｅ−
Ｚｎ合金層の厚みは２０μｍ以下とする。更にこの合金
層厚みは薄いほどに加工性が向上するため、望ましくは
１５μｍ以下、更に望ましくは１０μｍ以下である。
【００２３】また、上記めっき層には更に耐食性を上げ
るためにＭｇ添加することも有効である。Ｍｇは耐食性
を向上させるが、めっき層を硬化させるため、加工性を
維持する限界として５％以下とした。
るためにＭｇ添加することも有効である。Ｍｇは耐食性
を向上させるが、めっき層を硬化させるため、加工性を
維持する限界として５％以下とした。
【００２４】更に耐食性を上げるためにＳｉを添加する
ことも有効である。Ｓｉの添加はＭｇ添加量が多い場合
多い方が有効である。本発明のＭｇ添加量の最大値５％
の場合、Ｓｉの効果が得られる最大量が１．０％である
ため、Ｓｉの範囲は０．０１〜１．０％とした。
ことも有効である。Ｓｉの添加はＭｇ添加量が多い場合
多い方が有効である。本発明のＭｇ添加量の最大値５％
の場合、Ｓｉの効果が得られる最大量が１．０％である
ため、Ｓｉの範囲は０．０１〜１．０％とした。
【００２５】また、Ｌａ、Ｓｅ、またはＢを０．０１〜
０．１％、を含むことにより、めっきの表面性状改善効
果が得られる。これらは微量の添加で効果が得られ、必
要量は０．０１〜０．１％である。この他にもアンチモ
ン、ミッシュメタルなどを添加するとめっきの表面性状
改善効果が得られる。
０．１％、を含むことにより、めっきの表面性状改善効
果が得られる。これらは微量の添加で効果が得られ、必
要量は０．０１〜０．１％である。この他にもアンチモ
ン、ミッシュメタルなどを添加するとめっきの表面性状
改善効果が得られる。
【００２６】これまで述べてきためっき鋼線において、
めっき地鉄界面に存在するＦｅ−Ｚｎ合金層中にＡｌ：
４％以上が含まれることにより更に耐食性が向上する。
合金層中に存在するＡｌが４％未満では耐食性向上効果
が十分でないので、合金層中のＡｌを４％以上とするこ
とは有効である。
めっき地鉄界面に存在するＦｅ−Ｚｎ合金層中にＡｌ：
４％以上が含まれることにより更に耐食性が向上する。
合金層中に存在するＡｌが４％未満では耐食性向上効果
が十分でないので、合金層中のＡｌを４％以上とするこ
とは有効である。
【００２７】次に本発明のめっき鋼線を得るための方法
として、２段めっき法がある。第１段として亜鉛を主体
とする溶融めっきを施しＦｅ−Ｚｎ合金層を形成し、次
いで第２段として溶融亜鉛合金の平均組成を本発明範囲
とすることで、これまで述べてきためっき鋼線を効率的
に得られる。また、第１段目の溶融亜鉛合金としては、
質量％でＡｌ：３％以下を含むことも可能である。第１
段目でＡｌを含む場合、Ｆｅ−Ｚｎ合金層が成長しにく
くなり、合金層中にＡｌが入りやすくなる効果がある。
として、２段めっき法がある。第１段として亜鉛を主体
とする溶融めっきを施しＦｅ−Ｚｎ合金層を形成し、次
いで第２段として溶融亜鉛合金の平均組成を本発明範囲
とすることで、これまで述べてきためっき鋼線を効率的
に得られる。また、第１段目の溶融亜鉛合金としては、
質量％でＡｌ：３％以下を含むことも可能である。第１
段目でＡｌを含む場合、Ｆｅ−Ｚｎ合金層が成長しにく
くなり、合金層中にＡｌが入りやすくなる効果がある。
【００２８】本発明のめっき鋼線を製造するには、めっ
き合金から引き上げる部分を窒素ガスなどの不活性ガス
によりパージし、浴表面およびめっき鋼線の酸化を防止
することで加工性の向上が図られる。めっき直後にめっ
き表面に酸化物が生成あるいは浴表面に生成した酸化物
が付着した場合、加工時に酸化物を核としてめっきが割
れることがある。そのため、取り出し部の酸化防止は重
要である。酸化防止には、窒素の他にアルゴン、ヘリウ
ムなどを用いることも可能であるがコストの面からは窒
素がもっとも優れる。
き合金から引き上げる部分を窒素ガスなどの不活性ガス
によりパージし、浴表面およびめっき鋼線の酸化を防止
することで加工性の向上が図られる。めっき直後にめっ
き表面に酸化物が生成あるいは浴表面に生成した酸化物
が付着した場合、加工時に酸化物を核としてめっきが割
れることがある。そのため、取り出し部の酸化防止は重
要である。酸化防止には、窒素の他にアルゴン、ヘリウ
ムなどを用いることも可能であるがコストの面からは窒
素がもっとも優れる。
【００２９】本発明のめっき線を２段めっきで得る場合
に、めっき合金の成長を適切にするには、第１段として
亜鉛を主体とする溶融めっきをめっき浴浸漬時間２０秒
以下で施し、次いで第２段として溶融亜鉛合金めっきを
めっき浴浸漬時間２０秒以下で行うことが必要である。
これより長い時間でめっきを行うと合金層の厚みが厚く
なり、２０μｍを超えてしまうため、第１段として亜鉛
を主体とする溶融めっきをめっき浴浸漬時間２０秒以下
で施し、次いで第２段として溶融亜鉛合金めっきをめっ
き浴浸漬時間２０秒以下で行う。
に、めっき合金の成長を適切にするには、第１段として
亜鉛を主体とする溶融めっきをめっき浴浸漬時間２０秒
以下で施し、次いで第２段として溶融亜鉛合金めっきを
めっき浴浸漬時間２０秒以下で行うことが必要である。
これより長い時間でめっきを行うと合金層の厚みが厚く
なり、２０μｍを超えてしまうため、第１段として亜鉛
を主体とする溶融めっきをめっき浴浸漬時間２０秒以下
で施し、次いで第２段として溶融亜鉛合金めっきをめっ
き浴浸漬時間２０秒以下で行う。
【００３０】めっき後のめっき鋼線のめっき合金が溶融
している状態から早く冷却することにより、各相が成長
することなく凝固させるため、めっき組織を微細化する
ことができる。その方法としてはめっき鋼線をめっき合
金から引き上げた直後に水スプレーまたは気水噴霧また
は水流による直接水冷により、めっき合金を凝固させ
る。
している状態から早く冷却することにより、各相が成長
することなく凝固させるため、めっき組織を微細化する
ことができる。その方法としてはめっき鋼線をめっき合
金から引き上げた直後に水スプレーまたは気水噴霧また
は水流による直接水冷により、めっき合金を凝固させ
る。
【００３１】上記めっき鋼線を冷却する際に、めっきが
溶融状態にあるうちから冷却を開始することが必要であ
る。
溶融状態にあるうちから冷却を開始することが必要であ
る。
【００３２】最後にめっき鋼線の鋼成分について述べ
る。めっき鋼線の芯線の成分が質量％でＣ：０．０２〜
１．０２％、Ｓｉ：１．３％以下、Ｍｎ：０．９％以
下、Ｐ：０．０４％、Ｓ：０．０４％以下が好ましい。
る。めっき鋼線の芯線の成分が質量％でＣ：０．０２〜
１．０２％、Ｓｉ：１．３％以下、Ｍｎ：０．９％以
下、Ｐ：０．０４％、Ｓ：０．０４％以下が好ましい。
【００３３】Ｃは鋼の強度を決定元素であり、通常のめ
っき鋼線の強度を実現するためには０．０２％以上必要
である。また、１．０２％を超えるとＣが高くなりすぎ
て、めっき時にＣがめっき合金中に拡散して加工性を低
下させてしまうため１．０２％以下とする。Ｓｉはめっ
き付着性を向上させる効果があると同時に強度を上げる
効果がある。Ｓｉが１．３％を超えて存在すると強度が
上がりすぎるため、上限を１．３％、好ましくは１．０
％とする。Ｍｎは鋼の靭性を上げる効果があると同時に
強度を上げる効果がある。Ｍｎが０．９％を超えて存在
すると強度が上がりすぎるため、上限を０．９％、好ま
しくは０．６％とする。Ｐ、Ｓは鋼の脆化等を引き起こ
すため、上限を０．０４％とする。
っき鋼線の強度を実現するためには０．０２％以上必要
である。また、１．０２％を超えるとＣが高くなりすぎ
て、めっき時にＣがめっき合金中に拡散して加工性を低
下させてしまうため１．０２％以下とする。Ｓｉはめっ
き付着性を向上させる効果があると同時に強度を上げる
効果がある。Ｓｉが１．３％を超えて存在すると強度が
上がりすぎるため、上限を１．３％、好ましくは１．０
％とする。Ｍｎは鋼の靭性を上げる効果があると同時に
強度を上げる効果がある。Ｍｎが０．９％を超えて存在
すると強度が上がりすぎるため、上限を０．９％、好ま
しくは０．６％とする。Ｐ、Ｓは鋼の脆化等を引き起こ
すため、上限を０．０４％とする。
【００３４】
【実施例】鋼材ＪＩＳ Ｇ ３５０５ ＳＷＲＭ６の表
面に純Ｚｎめっきを施した４ｍｍ径の鋼線に、表１に示
す条件にて本発明の亜鉛合金めっきを施し評価した。比
較としてめっき層固さ、Ｆｅ−Ｚｎ合金層厚みを変えた
ものを同様に評価した。
面に純Ｚｎめっきを施した４ｍｍ径の鋼線に、表１に示
す条件にて本発明の亜鉛合金めっきを施し評価した。比
較としてめっき層固さ、Ｆｅ−Ｚｎ合金層厚みを変えた
ものを同様に評価した。
【００３５】めっき組織の観察はめっき線のＣ断面を研
磨後ＥＰＭＡにて観察した。合金層の組成分析はビーム
径を２μｍとして定量分析を行った。
磨後ＥＰＭＡにて観察した。合金層の組成分析はビーム
径を２μｍとして定量分析を行った。
【００３６】耐食性は、２５０時間の連続塩水噴霧にて
試験前後の質量差から単位面積あたりめっきが腐食され
た量を腐食減量とした。本試験では２０ｇ／ｍ2以下を
合格として合否を判定した。
試験前後の質量差から単位面積あたりめっきが腐食され
た量を腐食減量とした。本試験では２０ｇ／ｍ2以下を
合格として合否を判定した。
【００３７】加工性の評価は、作成しためっき線を６ｍ
ｍ径の鋼線に６回巻き付け、その表面を目視観察により
割れの有無を判定した。また、割れ判定後のサンプルに
セロハンテープを張り付けた後に、はがした際にめっき
の剥離の有無を観察し、割れが１本以下、剥離がないこ
とを合格の条件とした。
ｍ径の鋼線に６回巻き付け、その表面を目視観察により
割れの有無を判定した。また、割れ判定後のサンプルに
セロハンテープを張り付けた後に、はがした際にめっき
の剥離の有無を観察し、割れが１本以下、剥離がないこ
とを合格の条件とした。
【００３８】表１にめっき組成、めっき層固さおよびＦ
ｅ−Ｚｎ合金層厚みと耐食性、加工性の関係を示す。本
発明例はいずれも良好な耐食性、加工性を示す。比較例
の１〜５はめっき合金組成が本発明範囲外のものであ
る。比較例１、２はＡｌまたはＴｉ添加量が下限より低
く耐食性が劣る。比較例３〜５はＡｌまたはＴｉ添加量
が上限より高く加工性が劣る。比較例の６〜８はめっき
層の固さが本発明の上限を超えた場合であり、加工性が
劣る結果となった。比較例の９は、めっき合金層の厚み
が本発明の範囲外であり、加工性が劣る。比較例の１０
は、めっき合金層のＡｌ濃度が本発明の範囲外であり、
耐食性が劣る。
ｅ−Ｚｎ合金層厚みと耐食性、加工性の関係を示す。本
発明例はいずれも良好な耐食性、加工性を示す。比較例
の１〜５はめっき合金組成が本発明範囲外のものであ
る。比較例１、２はＡｌまたはＴｉ添加量が下限より低
く耐食性が劣る。比較例３〜５はＡｌまたはＴｉ添加量
が上限より高く加工性が劣る。比較例の６〜８はめっき
層の固さが本発明の上限を超えた場合であり、加工性が
劣る結果となった。比較例の９は、めっき合金層の厚み
が本発明の範囲外であり、加工性が劣る。比較例の１０
は、めっき合金層のＡｌ濃度が本発明の範囲外であり、
耐食性が劣る。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるめっ
き鋼線を用いた場合、高耐食性を有する加工性に優れた
亜鉛合金めっき鋼線を得ることができる。
き鋼線を用いた場合、高耐食性を有する加工性に優れた
亜鉛合金めっき鋼線を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 世紀 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 高橋 彰 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 吉江 淳彦 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K027 AA06 AA23 AB26 AB44 AC47 AC64 AE03 AE18 AE36
Claims (12)
- 【請求項１】 めっき鋼線において、めっき層の組成が
質量％でＡｌ：１〜２０％、Ｔｉ：０．００１％〜２
％、残部Ｚｎからなり、且つ、当該めっき層、および、
めっき地鉄界面に存在するＦｅ−Ｚｎ金属間化合物層
（以下、合金層と称す）のいずれもビッカース硬度で２
００以下であることを特徴とする高耐食性を有し加工性
に優れためっき鋼線。 - 【請求項２】 前記合金層の厚みが２０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の高耐食性を有し加工
性に優れためっき鋼線。 - 【請求項３】 前記めっき層の組成に加え、更に質量％
でＭｇ：５％以下を含んだことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼
線。 - 【請求項４】 前記めっき層の組成に加え、更に質量％
でＳｉ：０．０１〜１．０％を含んだことを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の高耐食性を有し加工
性に優れためっき鋼線。 - 【請求項５】 前記めっき層の組成に加え、更に質量％
でＬａ、Ｓｅ、またはＢを０．０１〜０．１％を含んだ
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の高
耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線。 - 【請求項６】 前記合金層中にＡｌが４％以上含まれる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の高
耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線。 - 【請求項７】 前記めっき鋼線の芯線の成分が質量％
で、Ｃ：０．０２〜１．０２％、Ｓｉ：１．３％以下、
Ｍｎ：０．９％以下、Ｐ：０．０４％、Ｓ：０．０４％
以下を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
に記載の高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線。 - 【請求項８】 ２段に分けてめっきを施すめっき鋼線の
製造方法であって、第１段として亜鉛を主体とする成分
のめっき浴でめっきを施し、次いで第２段としてめっき
浴が請求項１あるいは３乃至５のいずれかに記載のめっ
き層の組成範囲のめっき浴でめっきを施すことを特徴と
する高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼線の製造方
法。 - 【請求項９】 ２段に分けてめっきを施すめっき鋼線の
製造方法であって、第１段として亜鉛を主体とし、更に
Ａｌを３％以下を含むめっき浴でめっきを施し、次いで
第２段としてめっき浴が請求項１あるいは３乃至５のい
ずれかに記載のめっき層の組成範囲のめっき浴でめっき
を施すことを特徴とする請求項６に記載の高耐食性を有
し加工性に優れためっき鋼線の製造方法。 - 【請求項１０】 前記第２段の浴からめっき鋼線を引き
上げる際に、当該めっき鋼線を不活性ガスによりパージ
し、浴表面およびめっき鋼線の酸化を防止することを特
徴とする請求項８または９に記載の高耐食性を有し加工
性に優れためっき鋼線の製造方法。 - 【請求項１１】 前記第１段のめっき浴への浴浸漬時間
を２０秒以下で施し、次いで第２段のめっき浴への浸漬
時間も２０秒以下で行うことを特徴とする請求項８乃至
１０のいずれかに記載の高耐食性を有し加工性に優れた
めっき鋼線の製造方法。 - 【請求項１２】 前記第２段のめっき浴からめっき鋼線
を引き上げた直後に水スプレーまたは気水噴霧または水
流による直接水冷により、めっき合金を凝固させること
を特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の高耐
食性を有し加工性に優れためっき鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002105424A JP3737987B2 (ja) | 2001-04-09 | 2002-04-08 | 高耐食性を有し加工性に優れた溶融めっき鋼線 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001110329 | 2001-04-09 | ||
| JP2001-110329 | 2001-04-09 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2002371343A true JP2002371343A (ja) | 2002-12-26 |
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| JP2002105424A Expired - Lifetime JP3737987B2 (ja) | 2001-04-09 | 2002-04-08 | 高耐食性を有し加工性に優れた溶融めっき鋼線 |
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| CN108913965A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-30 | 中研智能装备有限公司 | 一种钢结构用ZnAlTiSiB防腐涂层及其制备方法 |
| CN109468564A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-15 | 上海汽车集团股份有限公司 | 热成形用锌基镀层材料、其制备方法及热浸镀方法 |
| CN116516215A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-01 | 保定奥琦圣新型金属材料制造有限公司 | 一种锌铝合金及其制备方法和应用 |
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-
2002
- 2002-04-08 JP JP2002105424A patent/JP3737987B2/ja not_active Expired - Lifetime
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