JP2962973B2 - 溶融亜鉛めっき装置材料 - Google Patents
溶融亜鉛めっき装置材料Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐溶融亜鉛侵食性を有す
る新規な溶融亜鉛めっき装置用材料に関するものであ
る。
る新規な溶融亜鉛めっき装置用材料に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術と解決しようとする課題】周知のように従
来鋼板、鋼線のような各種鋼材の耐食性を向上させるた
めに溶融亜鉛めっきが施されている。このめっきはたと
えば図１に示されるように、亜鉛ポット１に充填され、
約４５０〜４９０℃の比較的低い温度に加熱され溶融し
ている亜鉛浴２中にかかる鋼材、たとえば薄鋼板３を連
続的に送り、浸漬して行なわれる。４は焼鈍炉、５は先
端金物を示し、この金物５は浴中に一部浸漬している。
垂直に設けられたロールハンガー６により浴中ロール７
が懸垂されており、薄鋼板３は斜上方に設けられた金物
先端５から溶融亜鉛浴２中に入り、浴中ロール７を経て
垂直方向に巻き上げられる。
来鋼板、鋼線のような各種鋼材の耐食性を向上させるた
めに溶融亜鉛めっきが施されている。このめっきはたと
えば図１に示されるように、亜鉛ポット１に充填され、
約４５０〜４９０℃の比較的低い温度に加熱され溶融し
ている亜鉛浴２中にかかる鋼材、たとえば薄鋼板３を連
続的に送り、浸漬して行なわれる。４は焼鈍炉、５は先
端金物を示し、この金物５は浴中に一部浸漬している。
垂直に設けられたロールハンガー６により浴中ロール７
が懸垂されており、薄鋼板３は斜上方に設けられた金物
先端５から溶融亜鉛浴２中に入り、浴中ロール７を経て
垂直方向に巻き上げられる。
【０００３】ここに用いられる溶融亜鉛めっき装置乃至
その部品、たとえば、上記亜鉛ポット１、先端金物５、
ロールハンガー６又は浴中ロール７等はいずれも溶融亜
鉛と接触しており、溶融亜鉛に対する耐食性が大きい材
料でつくることが必要である。しかし、溶融亜鉛の鉄鋼
に対する侵食性は非常に強く、耐食性の良否が装置寿命
に直接影響を与えるので溶融亜鉛と接触する部分には、
特殊鋼を用いたり、特別に開発された耐亜鉛侵食性材料
が一般的に使用されている。
その部品、たとえば、上記亜鉛ポット１、先端金物５、
ロールハンガー６又は浴中ロール７等はいずれも溶融亜
鉛と接触しており、溶融亜鉛に対する耐食性が大きい材
料でつくることが必要である。しかし、溶融亜鉛の鉄鋼
に対する侵食性は非常に強く、耐食性の良否が装置寿命
に直接影響を与えるので溶融亜鉛と接触する部分には、
特殊鋼を用いたり、特別に開発された耐亜鉛侵食性材料
が一般的に使用されている。
【０００４】コスト的には最も安価な普通鋼鋼材（例え
ばＳＳ４００）を用いることが望ましいが耐食性が充分
でなく、これに対してコストは高いがステンレス鋼、た
とえばオーステナイト系ステンレスやフェライト系ステ
ンレスを用いたり、めっき槽にはＣ、Ｓｉ含有量の低い
特別に成分調整された亜鉛釜鋼板（例えば化学成分は
Ｃ，０．０９％以下、Ｓｉ，微量、Ｍｎ，０．２０〜
０．４０％、Ｐ，０．０３０％以下、Ｓ，０．０３０％
以下）も用いられたりしていた。
ばＳＳ４００）を用いることが望ましいが耐食性が充分
でなく、これに対してコストは高いがステンレス鋼、た
とえばオーステナイト系ステンレスやフェライト系ステ
ンレスを用いたり、めっき槽にはＣ、Ｓｉ含有量の低い
特別に成分調整された亜鉛釜鋼板（例えば化学成分は
Ｃ，０．０９％以下、Ｓｉ，微量、Ｍｎ，０．２０〜
０．４０％、Ｐ，０．０３０％以下、Ｓ，０．０３０％
以下）も用いられたりしていた。
【０００５】又、更に耐食性を高めるため、特開昭５９
−２５９６６号公報に開示されているように、ステンレ
ス鋼の表面に耐食性の優れた酸化物等を溶射したり、特
開昭６２−４７４６０号公報に開示されているように、
ステンレス系材料を成分調整することに依り耐食性を高
める材料が開発されている。
−２５９６６号公報に開示されているように、ステンレ
ス鋼の表面に耐食性の優れた酸化物等を溶射したり、特
開昭６２−４７４６０号公報に開示されているように、
ステンレス系材料を成分調整することに依り耐食性を高
める材料が開発されている。
【０００６】しかしながら、以上のように耐食性を高め
る方法、材料を用いても尚満足出来る状況とは云い難い
のが現状である。
る方法、材料を用いても尚満足出来る状況とは云い難い
のが現状である。
【０００７】例えば厚さ２５mmのステンレス鋼板でも溶
融亜鉛に３〜４ケ月浸漬させると穴があくことがあり亜
鉛浴中の強度部材として用いるには決して満足出来るも
のではなく、比較的強度を必要としない亜鉛釜鋼板でも
年間８〜１０mm程度侵食され減肉し、３〜４年に一回め
っき槽を更新する必要がある。又溶射による表面改質は
コストが高く、しかも母材と溶射材の熱膨張係数の違い
による割れや歪み等の問題が発生するので母材材質、溶
射仕様、溶融亜鉛の成分温度に様々な制約がありどの部
材にも適用出来るものではない。そして又耐食性を高め
るべく成分調整されたステンレス系材料（例えばＣ，
０．０３％、Ｓｉ，０．９０％、Ｍｎ，１．３０％、Ｃ
ｕ，０．２５％、Ｎｉ，１２．７％、Ｃｒ，１６．３０
％、Ｍｏ，２．１０％）であっても、従来のステンレス
鋼板に比べ寿命は延長しているが、厚さ２５mmの鋼板を
溶融亜鉛に５〜６ケ月間浸漬すると穴があくことがあ
る。
融亜鉛に３〜４ケ月浸漬させると穴があくことがあり亜
鉛浴中の強度部材として用いるには決して満足出来るも
のではなく、比較的強度を必要としない亜鉛釜鋼板でも
年間８〜１０mm程度侵食され減肉し、３〜４年に一回め
っき槽を更新する必要がある。又溶射による表面改質は
コストが高く、しかも母材と溶射材の熱膨張係数の違い
による割れや歪み等の問題が発生するので母材材質、溶
射仕様、溶融亜鉛の成分温度に様々な制約がありどの部
材にも適用出来るものではない。そして又耐食性を高め
るべく成分調整されたステンレス系材料（例えばＣ，
０．０３％、Ｓｉ，０．９０％、Ｍｎ，１．３０％、Ｃ
ｕ，０．２５％、Ｎｉ，１２．７％、Ｃｒ，１６．３０
％、Ｍｏ，２．１０％）であっても、従来のステンレス
鋼板に比べ寿命は延長しているが、厚さ２５mmの鋼板を
溶融亜鉛に５〜６ケ月間浸漬すると穴があくことがあ
る。
【０００８】本発明はかかる問題点を解消し耐溶融亜鉛
侵食性を著しく高めた溶融亜鉛めっき装置材料を提供す
ることを目的としている。
侵食性を著しく高めた溶融亜鉛めっき装置材料を提供す
ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らによればステ
ンレス鋼の表面にアルミニウム拡散被覆層を含む処理に
より酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３被膜が形成されたＡｌ
拡散被覆層を有する材料を用いることにより上記目的を
達成し得ることが見出されたのである。
ンレス鋼の表面にアルミニウム拡散被覆層を含む処理に
より酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３被膜が形成されたＡｌ
拡散被覆層を有する材料を用いることにより上記目的を
達成し得ることが見出されたのである。
【００１０】よって本発明は、アルミニウム拡散被覆処
理を行ない、後高温酸化雰囲気に曝すか、又は溶融亜鉛
に浸漬することによって形成された酸化アルミニウム被
膜を表面に有するアルミニウム拡散被覆層を有するステ
ンレス鋼により構成はされることを特徴とする溶融亜鉛
めっき装置材料を提供するものである。
理を行ない、後高温酸化雰囲気に曝すか、又は溶融亜鉛
に浸漬することによって形成された酸化アルミニウム被
膜を表面に有するアルミニウム拡散被覆層を有するステ
ンレス鋼により構成はされることを特徴とする溶融亜鉛
めっき装置材料を提供するものである。
【００１１】本発明によればアルミニウム拡散被覆層に
含まれるＡｌの優先酸化によって表面に生じた薄いが緻
密なＡｌ２Ｏ３被膜が溶融亜鉛と母材との接触を妨げ侵
食を防止し、更に溶融亜鉛が激しく流動する部位で用い
られＡｌ２Ｏ３被膜が摩滅した場合でも母材にステンレ
ス鋼を用いているので表面に形成されたＮｉ−Ａｌ−Ｆ
ｅ、Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ等から
なる金属間化合物により引き続き優れた耐食性を維持す
ることが出来るのである。
含まれるＡｌの優先酸化によって表面に生じた薄いが緻
密なＡｌ２Ｏ３被膜が溶融亜鉛と母材との接触を妨げ侵
食を防止し、更に溶融亜鉛が激しく流動する部位で用い
られＡｌ２Ｏ３被膜が摩滅した場合でも母材にステンレ
ス鋼を用いているので表面に形成されたＮｉ−Ａｌ−Ｆ
ｅ、Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ等から
なる金属間化合物により引き続き優れた耐食性を維持す
ることが出来るのである。
【００１２】従来より鉄鋼材料の高温耐酸化性を改善す
る方法としてその表面にＡｌを拡散被覆する処理法が実
施されている。この処理法については後で詳述するが、
このように鉄鋼材料をＡｌ拡散被覆処理すると、まずこ
の表面にアルミニウム濃度１０〜４０％のアルミニウム
拡散被覆層が形成され、次いでその処理鋼を高温酸化性
雰囲気に曝せば表面に形成されたＡｌ濃度が１０〜４０
重量％のＡｌ拡散被覆層の更に外表面に薄いが緻密なＡ
ｌ２Ｏ３被膜が生成し酸素原子の侵入を阻止して鉄鋼の
酸化を防止するというものである。本発明者等は基礎実
験の結果、このＡｌ拡散被覆処理を施したステンレス鋼
が溶融亜鉛に対して極めて耐食性の優れた材料であるこ
とを知見したのである。
る方法としてその表面にＡｌを拡散被覆する処理法が実
施されている。この処理法については後で詳述するが、
このように鉄鋼材料をＡｌ拡散被覆処理すると、まずこ
の表面にアルミニウム濃度１０〜４０％のアルミニウム
拡散被覆層が形成され、次いでその処理鋼を高温酸化性
雰囲気に曝せば表面に形成されたＡｌ濃度が１０〜４０
重量％のＡｌ拡散被覆層の更に外表面に薄いが緻密なＡ
ｌ２Ｏ３被膜が生成し酸素原子の侵入を阻止して鉄鋼の
酸化を防止するというものである。本発明者等は基礎実
験の結果、このＡｌ拡散被覆処理を施したステンレス鋼
が溶融亜鉛に対して極めて耐食性の優れた材料であるこ
とを知見したのである。
【００１３】即ちＡｌ拡散被覆処理後、高温酸化性雰囲
気に曝して形成された上記Ａｌ２Ｏ３被膜は溶融点が２
０５０℃と非常に高く且つ溶湯とのなじみ性（濡れ性）
が極めて悪いため、溶湯に接しても溶着することがなく
酸素原子より大きな亜鉛原子の侵入を阻止して、その侵
食作用から母材を効果的に保護する作用を果すことが見
出されたのである。そして更に流動する溶融亜鉛によっ
てＡｌ２Ｏ３被膜が摩滅、消失した場合でも、表層のＮ
ｉ−Ａｌ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ
−Ｆｅ等からなる金属間化合物が侵食の抵抗となり引き
続き優れた耐食性を維持するのである。
気に曝して形成された上記Ａｌ２Ｏ３被膜は溶融点が２
０５０℃と非常に高く且つ溶湯とのなじみ性（濡れ性）
が極めて悪いため、溶湯に接しても溶着することがなく
酸素原子より大きな亜鉛原子の侵入を阻止して、その侵
食作用から母材を効果的に保護する作用を果すことが見
出されたのである。そして更に流動する溶融亜鉛によっ
てＡｌ２Ｏ３被膜が摩滅、消失した場合でも、表層のＮ
ｉ−Ａｌ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ
−Ｆｅ等からなる金属間化合物が侵食の抵抗となり引き
続き優れた耐食性を維持するのである。
【００１４】本発明にて実施するＡｌ拡散被覆処理とは
通常Ｆｅ−Ａｌ合金粉、又はＡｌ粉とアルミナ粉、塩化
アンモニウム粉を混合してなるＡｌ滲透剤と処理される
べき鉄鋼材料を半密閉性容器へ充填し８００〜１１００
℃の温度で５〜２０時間加熱して行なう。この処理によ
って鉄鋼の場合、表面のＡｌ濃度が１０〜４０重量％、
厚さ２００〜８００μｍのＡｌ拡散被覆層を得ることが
出来る。処理鋼の高温耐酸化性は被覆層のＡｌ濃度が高
い程優れており、１０重量％以下、特に７重量％以下の
Ａｌ濃度では耐酸化性の改善効果は殆ど期待出来ない。
又層の厚さは大なる程層中の総Ａｌ量が多くなるので高
温耐酸化性の効果がより長期間持続される。
通常Ｆｅ−Ａｌ合金粉、又はＡｌ粉とアルミナ粉、塩化
アンモニウム粉を混合してなるＡｌ滲透剤と処理される
べき鉄鋼材料を半密閉性容器へ充填し８００〜１１００
℃の温度で５〜２０時間加熱して行なう。この処理によ
って鉄鋼の場合、表面のＡｌ濃度が１０〜４０重量％、
厚さ２００〜８００μｍのＡｌ拡散被覆層を得ることが
出来る。処理鋼の高温耐酸化性は被覆層のＡｌ濃度が高
い程優れており、１０重量％以下、特に７重量％以下の
Ａｌ濃度では耐酸化性の改善効果は殆ど期待出来ない。
又層の厚さは大なる程層中の総Ａｌ量が多くなるので高
温耐酸化性の効果がより長期間持続される。
【００１５】Ａｌ拡散被覆処理後、高温酸化性雰囲気に
曝すにはあらためてかかる工程をとることは必ずしも必
要とせず、得られたＡｌ拡散被覆鋼を溶融亜鉛中へ浸漬
すれば良い。さすれば界面に存在する空気中の酸素と被
覆層中のＡｌが結合し強固なＡｌ２Ｏ３被膜を形成し、
以後優れた耐食性を維持するのである。しかし勿論Ａｌ
拡散被覆鋼を空気中で５００〜９００℃で加熱しその表
面にＡｌ２Ｏ３被膜を形成させてもよく、その形成後は
耐溶融亜鉛侵食材料として使用することが出来る。ここ
でＡｌ拡散層のＡｌが優先酸化して形成されるＡｌ２Ｏ
３被膜の厚さは約５〜２５μｍの範囲が望ましい。
曝すにはあらためてかかる工程をとることは必ずしも必
要とせず、得られたＡｌ拡散被覆鋼を溶融亜鉛中へ浸漬
すれば良い。さすれば界面に存在する空気中の酸素と被
覆層中のＡｌが結合し強固なＡｌ２Ｏ３被膜を形成し、
以後優れた耐食性を維持するのである。しかし勿論Ａｌ
拡散被覆鋼を空気中で５００〜９００℃で加熱しその表
面にＡｌ２Ｏ３被膜を形成させてもよく、その形成後は
耐溶融亜鉛侵食材料として使用することが出来る。ここ
でＡｌ拡散層のＡｌが優先酸化して形成されるＡｌ２Ｏ
３被膜の厚さは約５〜２５μｍの範囲が望ましい。
【００１６】かかるＡｌ２Ｏ３被膜の耐溶融亜鉛侵食性
に着目すれば、例えば普通鋼（ＳＳ４００）にＡｌ拡散
被覆処理を施しても耐食性は向上するが、溶融亜鉛が激
しく流動するロールや支持金具、たとえば図１における
浴中ロール７やロールハンガー６等に用いた場合には形
成したＡｌ２Ｏ３被膜が時間の経過と共に減耗してゆ
き、遂にはＡｌ拡散被覆層が露出し、以後溶融亜鉛によ
る侵食を防止することが出来ないので、必然的に用途を
限定せざるを得ない。従って本発明ではステンレス鋼の
表面にＡｌ拡散被覆層を有する材料を用いるのである。
上述のところから明らかなように、Ａｌ拡散被覆処理し
ない材料を用いる場合は普通鋼は勿論のことステンレス
鋼でも溶融亜鉛めっき装置に用いるときは短期間に侵食
されて、長い寿命を保持することができず、その都度作
業を停止して交換せねばならずコスト高、非能率を来し
ている。一方普通鋼にＡｌ拡散被膜処理しても表面に生
成したＡｌ２Ｏ３被膜が漸次消耗してしまうのでさほど
寿命を延ばすことができない。しかし本発明のようにス
テンレス鋼の表面にＡｌ拡散被覆層を有する材料を用い
るときは、表面にＮｉ−Ａｌ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ａｌ−Ｆ
ｅ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ等からなる金属間化合物が
生成し、Ａｌ２Ｏ３被膜が摩耗、消失後も、これら金属
間化合物が溶融亜鉛の侵食によく耐え、例えば下記の実
施例２に示すように未処理品の４倍以上の長寿命を達成
することができるのであり、その効果は顕著ということ
ができる。ここでステンレス鋼としては通常オーステナ
イト系、マルテンサイト系が用いられるが、Ｃｒ，Ｎｉ
の含有量が多いオーステナイト系の方が耐食性により優
れているので寿命延長の観点からはオーステナイト系の
方が適している。以下に実施例をあげて本発明について
更に詳細に説明する。」
に着目すれば、例えば普通鋼（ＳＳ４００）にＡｌ拡散
被覆処理を施しても耐食性は向上するが、溶融亜鉛が激
しく流動するロールや支持金具、たとえば図１における
浴中ロール７やロールハンガー６等に用いた場合には形
成したＡｌ２Ｏ３被膜が時間の経過と共に減耗してゆ
き、遂にはＡｌ拡散被覆層が露出し、以後溶融亜鉛によ
る侵食を防止することが出来ないので、必然的に用途を
限定せざるを得ない。従って本発明ではステンレス鋼の
表面にＡｌ拡散被覆層を有する材料を用いるのである。
上述のところから明らかなように、Ａｌ拡散被覆処理し
ない材料を用いる場合は普通鋼は勿論のことステンレス
鋼でも溶融亜鉛めっき装置に用いるときは短期間に侵食
されて、長い寿命を保持することができず、その都度作
業を停止して交換せねばならずコスト高、非能率を来し
ている。一方普通鋼にＡｌ拡散被膜処理しても表面に生
成したＡｌ２Ｏ３被膜が漸次消耗してしまうのでさほど
寿命を延ばすことができない。しかし本発明のようにス
テンレス鋼の表面にＡｌ拡散被覆層を有する材料を用い
るときは、表面にＮｉ−Ａｌ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ａｌ−Ｆ
ｅ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ等からなる金属間化合物が
生成し、Ａｌ２Ｏ３被膜が摩耗、消失後も、これら金属
間化合物が溶融亜鉛の侵食によく耐え、例えば下記の実
施例２に示すように未処理品の４倍以上の長寿命を達成
することができるのであり、その効果は顕著ということ
ができる。ここでステンレス鋼としては通常オーステナ
イト系、マルテンサイト系が用いられるが、Ｃｒ，Ｎｉ
の含有量が多いオーステナイト系の方が耐食性により優
れているので寿命延長の観点からはオーステナイト系の
方が適している。以下に実施例をあげて本発明について
更に詳細に説明する。」
【００１７】
＜実施例１＞本発明による耐食性の向上を確認するため
亜鉛浴への浸漬テストを行なった。テストは溶融亜鉛の
流動による影響を確認するために、図１に示す薄鋼板の
連続溶融亜鉛めっき装置の亜鉛浴中のＡ点及びＢ点に同
一試験片を３０日間浸漬して行なった。Ａ点に於ては試
験片は側壁より約１００mm離し、上端が溶湯表面より３
００mmの深さに位置するように吊下げた。Ａ点では溶湯
は殆ど流動しない。Ｂ点に於ては試験片はロールハンガ
ー６に固定した取付アーム８に、下端が凡そ浴中ロール
７の下端と同位置となるよう取り付けた。Ｂ点では溶湯
は激しく流動する。試験片材質はＳＵＳ３０４（オース
テナイト系ステンレス鋼）、ＳＵＳ４１０（マルテンサ
イト系ステンレス鋼）、ＳＳ４００（普通鋼＝比較用）
とし、いずれも生材（未処理品）にＡｌ拡散被覆処理を
施したものを用いた。寸法はいずれも厚さ９mm、幅１０
０mm、長さ３００mmである。
亜鉛浴への浸漬テストを行なった。テストは溶融亜鉛の
流動による影響を確認するために、図１に示す薄鋼板の
連続溶融亜鉛めっき装置の亜鉛浴中のＡ点及びＢ点に同
一試験片を３０日間浸漬して行なった。Ａ点に於ては試
験片は側壁より約１００mm離し、上端が溶湯表面より３
００mmの深さに位置するように吊下げた。Ａ点では溶湯
は殆ど流動しない。Ｂ点に於ては試験片はロールハンガ
ー６に固定した取付アーム８に、下端が凡そ浴中ロール
７の下端と同位置となるよう取り付けた。Ｂ点では溶湯
は激しく流動する。試験片材質はＳＵＳ３０４（オース
テナイト系ステンレス鋼）、ＳＵＳ４１０（マルテンサ
イト系ステンレス鋼）、ＳＳ４００（普通鋼＝比較用）
とし、いずれも生材（未処理品）にＡｌ拡散被覆処理を
施したものを用いた。寸法はいずれも厚さ９mm、幅１０
０mm、長さ３００mmである。
【００１８】Ａｌ拡散処理は生材をＦｅ−Ａｌ合金粉
（Ａｌを４５重量％含む）８０重量％、アルミナ粉１８
重量％、塩化アンモニウム粉２重量％から成るＡｌ滲透
剤と共に、鋼板製半密閉性容器に充填し１０００℃で１
０時間加熱して行ない、本発明品であるＳＵＳ３０４の
場合、表面Ａｌ濃度３６％、Ａｌ拡散層厚さ２５０μ
ｍ、ＳＵＳ４１０の場合、表面Ａｌ濃度３４％、Ａｌ拡
散層厚さ２８５μｍ、比較材であるＳＳ４００の場合、
表面Ａｌ濃度３３％、Ａｌ拡散層厚さ３５０μｍのＡｌ
拡散被覆層を得た。ＳＵＳ３０４におけるＡｌ拡散層の
Ａｌ、Ｃｒ、ＮｉのＥＰＭＡ分析結果を図２に示し、Ｓ
ＵＳ４１０におけるＡｌ拡散層のＡｌ、ＣｒのＥＰＭＡ
分析結果を図３に示し、ＳＳ４００のＡｌ拡散層のＡｌ
のＥＰＭＡ分析結果を図４に示す。同様にしてＺｎも分
析したがＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４１０、ＳＳ４００いず
れに於ても検出されなかった。浸漬する亜鉛浴の成分は
Ａｌ，０．１〜５％、Ｆｅ，０．１％以下、Ｐｂ，０．
１％以下、残部Ｚｎより成り温度は４５０〜４９０℃で
ある。
（Ａｌを４５重量％含む）８０重量％、アルミナ粉１８
重量％、塩化アンモニウム粉２重量％から成るＡｌ滲透
剤と共に、鋼板製半密閉性容器に充填し１０００℃で１
０時間加熱して行ない、本発明品であるＳＵＳ３０４の
場合、表面Ａｌ濃度３６％、Ａｌ拡散層厚さ２５０μ
ｍ、ＳＵＳ４１０の場合、表面Ａｌ濃度３４％、Ａｌ拡
散層厚さ２８５μｍ、比較材であるＳＳ４００の場合、
表面Ａｌ濃度３３％、Ａｌ拡散層厚さ３５０μｍのＡｌ
拡散被覆層を得た。ＳＵＳ３０４におけるＡｌ拡散層の
Ａｌ、Ｃｒ、ＮｉのＥＰＭＡ分析結果を図２に示し、Ｓ
ＵＳ４１０におけるＡｌ拡散層のＡｌ、ＣｒのＥＰＭＡ
分析結果を図３に示し、ＳＳ４００のＡｌ拡散層のＡｌ
のＥＰＭＡ分析結果を図４に示す。同様にしてＺｎも分
析したがＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４１０、ＳＳ４００いず
れに於ても検出されなかった。浸漬する亜鉛浴の成分は
Ａｌ，０．１〜５％、Ｆｅ，０．１％以下、Ｐｂ，０．
１％以下、残部Ｚｎより成り温度は４５０〜４９０℃で
ある。
【００１９】浸漬テスト結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】 本発明品ＴＰ１、２、３、４の表面には亜鉛は殆ど付着
しておらず、部分的に付着しているものも容易に剥離
し、外観上からも亜鉛によって侵食されていないことが
判断出来た。更にこの鋼板を切断し断面を検鏡した結果
をＴＰ１、２、３、４の順にそれぞれ図５、６、７、８
に示す。
しておらず、部分的に付着しているものも容易に剥離
し、外観上からも亜鉛によって侵食されていないことが
判断出来た。更にこの鋼板を切断し断面を検鏡した結果
をＴＰ１、２、３、４の順にそれぞれ図５、６、７、８
に示す。
【００２１】ＴＰ１及び３については母材１１及び１７
の表面に形成されたＡｌ拡散層１０及び１６の外表面に
約２０μｍの緻密なＡｌ２Ｏ３被膜９及び１５の生成が
確認出来た。ＴＰ２及び４については同様なＡｌ２Ｏ３
被膜１２及び１８が表面を完全には被覆しておらず、部
分的にＡｌ拡散被覆層１３及び１９が露出していること
から一回生成したＡｌ２Ｏ３被膜が流動する溶融亜鉛に
よって減耗したものと考えられる。又、ＳＵＳ４０３に
よる試料ＴＰ１、２の断面のＡｌ濃度の分析結果を図９
に、ＳＵＳ４１０による試料ＴＰ３、４のＡｌ濃度の分
析結果を図１０に示す（Ａ点浸漬材料データを実線、Ｂ
点浸漬材料データを点線で示す）が、Ａｌ濃度、Ａｌ拡
散層の厚さいずれもＴＰ１、２に於ては図２とＴＰ３、
４に於ては図３と殆ど変らず健全な状態が維持されてお
り本発明品が溶融亜鉛により侵食されていないことが確
認出来た。
の表面に形成されたＡｌ拡散層１０及び１６の外表面に
約２０μｍの緻密なＡｌ２Ｏ３被膜９及び１５の生成が
確認出来た。ＴＰ２及び４については同様なＡｌ２Ｏ３
被膜１２及び１８が表面を完全には被覆しておらず、部
分的にＡｌ拡散被覆層１３及び１９が露出していること
から一回生成したＡｌ２Ｏ３被膜が流動する溶融亜鉛に
よって減耗したものと考えられる。又、ＳＵＳ４０３に
よる試料ＴＰ１、２の断面のＡｌ濃度の分析結果を図９
に、ＳＵＳ４１０による試料ＴＰ３、４のＡｌ濃度の分
析結果を図１０に示す（Ａ点浸漬材料データを実線、Ｂ
点浸漬材料データを点線で示す）が、Ａｌ濃度、Ａｌ拡
散層の厚さいずれもＴＰ１、２に於ては図２とＴＰ３、
４に於ては図３と殆ど変らず健全な状態が維持されてお
り本発明品が溶融亜鉛により侵食されていないことが確
認出来た。
【００２２】一方、比較材のＴＰ５、６、７、８、９、
１０、１１、１２についてはＴＰ１１以外はすべて侵食
され減肉しており特にＴＰ１０は完全に溶損、消失して
いた。
１０、１１、１２についてはＴＰ１１以外はすべて侵食
され減肉しており特にＴＰ１０は完全に溶損、消失して
いた。
【００２３】ＴＰ１１については亜鉛の流動が殆どない
Ａ点に於ては全く侵食されていないが、Ｂ点に浸漬した
ＴＰ１２は残存肉厚が４〜５mmになるまで減肉してお
り、このまま浸漬を続ければ恐らく３０日間以内に全溶
損するものと推定される。 ＜実施例２＞本発明の効果を確認するために、図１に示
す装置の先端金物５及びロールハンガー６にＳＵＳ３０
４にＡｌ拡散被覆処理を施した材料を用いた。Ａｌ拡散
被覆処理は実施例１と同じ条件で実施し、表面に図２と
ほぼ同様なＡｌ拡散被覆層を得た。亜鉛浴の成分、温度
は実施例１と同様である。
Ａ点に於ては全く侵食されていないが、Ｂ点に浸漬した
ＴＰ１２は残存肉厚が４〜５mmになるまで減肉してお
り、このまま浸漬を続ければ恐らく３０日間以内に全溶
損するものと推定される。 ＜実施例２＞本発明の効果を確認するために、図１に示
す装置の先端金物５及びロールハンガー６にＳＵＳ３０
４にＡｌ拡散被覆処理を施した材料を用いた。Ａｌ拡散
被覆処理は実施例１と同じ条件で実施し、表面に図２と
ほぼ同様なＡｌ拡散被覆層を得た。亜鉛浴の成分、温度
は実施例１と同様である。
【００２４】従来、ＳＵＳ３０４の生材を使用した場
合、溶融亜鉛の侵食により減肉し寿命は約６ケ月間であ
ったが、本発明品は使用開始後２４ケ月経過して尚使用
中であり大幅な寿命延長が確認出来た。
合、溶融亜鉛の侵食により減肉し寿命は約６ケ月間であ
ったが、本発明品は使用開始後２４ケ月経過して尚使用
中であり大幅な寿命延長が確認出来た。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明の溶融亜鉛めっき装
置材料は、亜鉛ポット、ロールハンガー、浴中ロールな
どに用いても溶湯による侵食がなく寿命を著しく延長さ
せることが出来るので経済的効果は甚だ顕著である。
置材料は、亜鉛ポット、ロールハンガー、浴中ロールな
どに用いても溶湯による侵食がなく寿命を著しく延長さ
せることが出来るので経済的効果は甚だ顕著である。
【図１】テストに用いた薄鋼板の連続溶融亜鉛めっき装
置の概念図。
置の概念図。
【図２】実施例１においてＳＵＳ４０３について実施し
た本発明のＡｌ拡散被覆層のテスト前のＡｌ、Ｃｒ、Ｎ
ｉのＥＰＭＡ分析値を示すグラフ。
た本発明のＡｌ拡散被覆層のテスト前のＡｌ、Ｃｒ、Ｎ
ｉのＥＰＭＡ分析値を示すグラフ。
【図３】実施例１においてＳＵＳ４１０について実施し
た本発明のＡｌ拡散被覆層のテスト前のＡｌ、ＣｒのＥ
ＰＭＡ分析値を示すグラフ。
た本発明のＡｌ拡散被覆層のテスト前のＡｌ、ＣｒのＥ
ＰＭＡ分析値を示すグラフ。
【図４】実施例１においてＳＳ４００にＡｌ拡散被覆処
理を施した比較材のテスト前のＡｌ拡散層のＡｌ分析値
を示すグラフ。
理を施した比較材のテスト前のＡｌ拡散層のＡｌ分析値
を示すグラフ。
【図５】実施例１にてＡ点に浸漬した本発明品ＳＵＳ３
０４のテスト後の断面検鏡図。
０４のテスト後の断面検鏡図。
【図６】実施例１にてＢ点に浸漬した本発明品ＳＵＳ３
０４のテスト後の断面検鏡図。
０４のテスト後の断面検鏡図。
【図７】実施例１にてＡ点に浸漬した本発明品ＳＵＳ４
０１のテスト後の断面検鏡図。
０１のテスト後の断面検鏡図。
【図８】実施例１にてＢ点に浸漬した本発明品ＳＵＳ４
１０のテスト後の断面検鏡図。
１０のテスト後の断面検鏡図。
【図９】実施例１にてＡ点とＢ点に浸漬した本発明品Ｓ
ＵＳ４０３のテスト後のＡｌのＥＰＭＡ分析値を示すグ
ラフ。
ＵＳ４０３のテスト後のＡｌのＥＰＭＡ分析値を示すグ
ラフ。
【図１０】実施例１にてＡ点とＢ点に浸漬した本発明品
ＳＵＳ４１０のテスト後のＡｌのＥＰＭＡ分析値を示す
グラフ。
ＳＵＳ４１０のテスト後のＡｌのＥＰＭＡ分析値を示す
グラフ。
１ 亜鉛ポット ２ 溶融亜鉛浴 ３ 薄鋼板 ４ 焼鈍炉 ５ 先端金物 ６ ロールハンガー ７ 浴中ロール ８ 試験片取付アーム ９，１２，１５，１８ Ａｌ２Ｏ３被膜 １０，１３，１６，１９ Ａｌ拡散層 １１，１４ 母材（ＳＵＳ３０４） １７，２０ 母材（ＳＵＳ４１０）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大 前 寛 兵庫県尼崎市塚口本町４丁目８番35号 滲透工業株式会社 大阪工場内 (72)発明者 高 見 敏 郎 兵庫県尼崎市塚口本町４丁目８番35号 滲透工業株式会社 大阪工場内 (72)発明者 古 川 泰 光 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内 (72)発明者 坂 本 実 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 平４−254571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−33240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−12736（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−116707（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウム拡散被覆処理を行ない、後高
温酸化雰囲気に曝すか、又は溶融亜鉛に浸漬することに
よって形成された酸化アルミニウム被膜を表面に有する
アルミニウム拡散被覆層を有するステンレス鋼により構
成されることを特徴とする溶融亜鉛めっき装置材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5197512A JP2962973B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 溶融亜鉛めっき装置材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5197512A JP2962973B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 溶融亜鉛めっき装置材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754127A JPH0754127A (ja) | 1995-02-28 |
| JP2962973B2 true JP2962973B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16375706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5197512A Expired - Fee Related JP2962973B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 溶融亜鉛めっき装置材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962973B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0808914A1 (en) * | 1996-05-22 | 1997-11-26 | Wakamatsu Netsuren Co., Ltd. | Member for use in contact with molten nonferrous metals |
| CN1829817B (zh) * | 2003-07-29 | 2015-01-07 | 沃斯特阿尔派因钢铁有限责任公司 | 制造硬化钢零件的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6044389B2 (ja) * | 1976-07-23 | 1985-10-03 | クロマロイ・アメリカン・コ−ポレ−シヨン | 鉄含有金属の拡散被覆加工法 |
| JPS5433240A (en) * | 1977-08-18 | 1979-03-10 | Aikoh Co | Aluminummdiffused and penetrated steel material |
| JPH0713292B2 (ja) * | 1991-02-01 | 1995-02-15 | トーカロ株式会社 | 耐溶融亜鉛性に優れる複合溶射皮膜 |
| KR940001346B1 (ko) * | 1991-12-30 | 1994-02-19 | 포항종합제철 주식회사 | 알루미늄 확산 코팅된 내열스테인레스강 및 그 코팅방법 |
| JPH06272007A (ja) * | 1993-03-23 | 1994-09-27 | Shintou Kogyo Kk | 溶融亜鉛メッキ槽 |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP5197512A patent/JP2962973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754127A (ja) | 1995-02-28 |
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