JPH05287508A - 耐局部腐食性Al/Ti二層めっき鋼板 - Google Patents
耐局部腐食性Al/Ti二層めっき鋼板Info
- Publication number
- JPH05287508A JPH05287508A JP11985692A JP11985692A JPH05287508A JP H05287508 A JPH05287508 A JP H05287508A JP 11985692 A JP11985692 A JP 11985692A JP 11985692 A JP11985692 A JP 11985692A JP H05287508 A JPH05287508 A JP H05287508A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- steel sheet
- ion plating
- double
- plated steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】Al/Ti二層メッキ鋼板の高温で酸性湿潤環
境における耐局部腐食性を改善する。 【構成】TiイオンプレーティングにおけるTi膜厚と
基板のバイアス電圧を制御することによりAl−Ti金
属間化合物の生成を抑制して、鋼板1と、鋼板表面に形
成されたTi層2と、Ti層2の表面にAl−Ti金属
間化合物層を介在させることなくAl層3を直接形成す
る。
境における耐局部腐食性を改善する。 【構成】TiイオンプレーティングにおけるTi膜厚と
基板のバイアス電圧を制御することによりAl−Ti金
属間化合物の生成を抑制して、鋼板1と、鋼板表面に形
成されたTi層2と、Ti層2の表面にAl−Ti金属
間化合物層を介在させることなくAl層3を直接形成す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、自動車エキゾー
スト用材料のような高温高塩素イオン濃度で酸性の湿潤
腐食環境で使用される薄板材料として好適な耐局部腐食
性Al/Ti二層めっき鋼板およびその製造方法に関す
る。
スト用材料のような高温高塩素イオン濃度で酸性の湿潤
腐食環境で使用される薄板材料として好適な耐局部腐食
性Al/Ti二層めっき鋼板およびその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、耐高温酸化性および耐食性が要求
される材料、例えば、排気凝縮水による厳しい内部腐食
を受ける自動車エキゾースト用材料には、溶融Alめっ
き鋼板や溶融Al−Si合金めっき鋼板が使われてい
た。しかし、前者では溶融Alめっきに純Al浴を用い
ると、鋼板とAl層との間に脆いFe−Al合金層が成
長するため加工の際にめっき層が剥離してしまう欠点が
あった。また後者では、Al−Si合金層によってFe
−Al合金層の生成が抑制されるために、溶融Alめっ
き鋼板に比べ加工性が改善されるとともに600℃以下
で優れた耐高温酸化性を有する一方で、700〜800
℃になると急激に酸化が進み、耐熱性が劣化する問題点
があった(特開昭62−80261号及び特開昭62−
80262号参照)。
される材料、例えば、排気凝縮水による厳しい内部腐食
を受ける自動車エキゾースト用材料には、溶融Alめっ
き鋼板や溶融Al−Si合金めっき鋼板が使われてい
た。しかし、前者では溶融Alめっきに純Al浴を用い
ると、鋼板とAl層との間に脆いFe−Al合金層が成
長するため加工の際にめっき層が剥離してしまう欠点が
あった。また後者では、Al−Si合金層によってFe
−Al合金層の生成が抑制されるために、溶融Alめっ
き鋼板に比べ加工性が改善されるとともに600℃以下
で優れた耐高温酸化性を有する一方で、700〜800
℃になると急激に酸化が進み、耐熱性が劣化する問題点
があった(特開昭62−80261号及び特開昭62−
80262号参照)。
【0003】また、下地鋼板として極低炭素Cr−Ti
キルド鋼板を用いることによって、700〜800℃に
おける耐高温酸化性を向上させる方法も試みられてい
る。しかし、この方法は、めっき層と鋼板との間に合金
層が生成されるため加工性が劣化する欠点がある(特開
昭62−80261号および特開昭62−80262号
参照)。
キルド鋼板を用いることによって、700〜800℃に
おける耐高温酸化性を向上させる方法も試みられてい
る。しかし、この方法は、めっき層と鋼板との間に合金
層が生成されるため加工性が劣化する欠点がある(特開
昭62−80261号および特開昭62−80262号
参照)。
【0004】一方、鋼板に真空蒸着でAlめっきを施す
と、形成されたAl膜と鋼板との間に合金層は形成され
ず、密着性と加工性に優れることが知られている。しか
し、真空蒸着Alめっき鋼板はAl皮膜中にピンホール
が多く存在し、ピンホール近傍のAl層と下地鋼板中の
Feとの間で腐食電流が流れてAlが急速に溶解するた
め十分な耐食性が得られない欠点がある(特開昭62−
80261号、特開昭62−80262号参照)。しか
も高温雰囲気では、AlとFeが合金化するため、合金
層の剥離部から下地鋼板の酸化が進み、十分な耐熱性が
得られない問題点もある。
と、形成されたAl膜と鋼板との間に合金層は形成され
ず、密着性と加工性に優れることが知られている。しか
し、真空蒸着Alめっき鋼板はAl皮膜中にピンホール
が多く存在し、ピンホール近傍のAl層と下地鋼板中の
Feとの間で腐食電流が流れてAlが急速に溶解するた
め十分な耐食性が得られない欠点がある(特開昭62−
80261号、特開昭62−80262号参照)。しか
も高温雰囲気では、AlとFeが合金化するため、合金
層の剥離部から下地鋼板の酸化が進み、十分な耐熱性が
得られない問題点もある。
【0005】これらの問題点を解決するために、特開昭
52−123343と特開昭62−80262では、T
i皮膜とAl皮膜を順次形成するAl/Ti二層めっき
鋼板が提案されている。特開昭52−123343号の
発明は、被処理体表面にまずTiを蒸着、次いでAlを
蒸着する複合蒸着処理方法である。また特開昭62−8
0261号の発明は鋼板表面に厚さ0.02〜5μmの
Ti皮膜とAl皮膜を準次形成するとともに、全皮膜厚
さが0.5〜20μmでTi皮膜の厚さが全皮膜厚さの
60%以下としためっき鋼板である。しかし、このよう
なAl/Ti二層めっき鋼板においてもなお解決すべき
問題が残されている。すなわち、自動車エキゾースト用
の材料が要求される酸性で高濃度の塩素イオンを含み、
かつ100℃以上の高温湿潤環境にさらされる苛酷な腐
食環境では、表面のAl層が全て、あるいは部分的に溶
解する。すると、Al層とTi層の境界にAl3 Tiと
いったAl−Ti金属間化合物がミクロ的にも存在して
いると、この部分を起点としTi層に進展する局部腐食
が生じる問題があった。すなわち、本発明者らは、Al
3 Ti金属間化合物が存在するAl/Ti二層めっき鋼
板(基板:SUS41OL、板厚:0.8mm)に腐食試
験を行ない、試験後の表面を走査型電子顕微鏡によって
観察した。その結果、図3に示すように、金属間化合物
の生じた部分では孔食が発生し、耐局部腐食性が劣るこ
とが分かった。
52−123343と特開昭62−80262では、T
i皮膜とAl皮膜を順次形成するAl/Ti二層めっき
鋼板が提案されている。特開昭52−123343号の
発明は、被処理体表面にまずTiを蒸着、次いでAlを
蒸着する複合蒸着処理方法である。また特開昭62−8
0261号の発明は鋼板表面に厚さ0.02〜5μmの
Ti皮膜とAl皮膜を準次形成するとともに、全皮膜厚
さが0.5〜20μmでTi皮膜の厚さが全皮膜厚さの
60%以下としためっき鋼板である。しかし、このよう
なAl/Ti二層めっき鋼板においてもなお解決すべき
問題が残されている。すなわち、自動車エキゾースト用
の材料が要求される酸性で高濃度の塩素イオンを含み、
かつ100℃以上の高温湿潤環境にさらされる苛酷な腐
食環境では、表面のAl層が全て、あるいは部分的に溶
解する。すると、Al層とTi層の境界にAl3 Tiと
いったAl−Ti金属間化合物がミクロ的にも存在して
いると、この部分を起点としTi層に進展する局部腐食
が生じる問題があった。すなわち、本発明者らは、Al
3 Ti金属間化合物が存在するAl/Ti二層めっき鋼
板(基板:SUS41OL、板厚:0.8mm)に腐食試
験を行ない、試験後の表面を走査型電子顕微鏡によって
観察した。その結果、図3に示すように、金属間化合物
の生じた部分では孔食が発生し、耐局部腐食性が劣るこ
とが分かった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高温
高塩素イオン濃度で酸性の湿潤腐食環境においても局部
腐食の発生のないAl/Ti二層めっき鋼板およびその
製造方法を提供するものである。
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高温
高塩素イオン濃度で酸性の湿潤腐食環境においても局部
腐食の発生のないAl/Ti二層めっき鋼板およびその
製造方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る耐局部腐食
性Al/Ti二層めっき鋼板は、鋼板と、鋼板表面に形
成されたTi層と、Ti層の表面にAl−Ti金属間化
合物層を介在させることなく直接形成されたAl層とを
具備している。
性Al/Ti二層めっき鋼板は、鋼板と、鋼板表面に形
成されたTi層と、Ti層の表面にAl−Ti金属間化
合物層を介在させることなく直接形成されたAl層とを
具備している。
【0008】このような構成のAl/Ti二層めっき鋼
板を製造する方法は、Tiイオンプレーティングの際の
Ti膜厚と基板バイアス電圧を図1の斜線の範囲内に規
定して、Al3 Ti,TiAlあるいはTi3 Alなど
のAl−Ti系の金属間化合物がAl層とTi層の境界
にミクロ的にも生成しないようにしている。
板を製造する方法は、Tiイオンプレーティングの際の
Ti膜厚と基板バイアス電圧を図1の斜線の範囲内に規
定して、Al3 Ti,TiAlあるいはTi3 Alなど
のAl−Ti系の金属間化合物がAl層とTi層の境界
にミクロ的にも生成しないようにしている。
【0009】具体的には、本発明は、鋼板表面にTiイ
オンプレーティングをおこなって鋼板表面にTi層を形
成する工程と、Ti層の表面にAl真空蒸着又はAlイ
オンプレーティングをおこなってAl層を形成する工程
とを連続しておこなうAl/Ti二層めっき鋼板の製造
方法において、Tiイオンプレーティングにおける基板
マイナスバイアス電圧と膜厚とを、(−50V,10μ
m)、(−600V,10μm)、(−1000V,6
μm)、(−1000V,0.1μm)、(−50V,
0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる範囲
内、好ましくは(−50V,10μm)、(−1000
V,0.1μm)、(−50V,0.1μm)、(−5
0V,10μm)で囲まれる範囲内(すなわち、0μm
≦Ti膜厚≦10μm、−1000V≦バイアス電圧≦
−50V、及びTi膜厚≦0.01×バイアス電圧+1
6)の条件としてTi層を形成する耐局部腐食性Al/
Ti二層めっき鋼板の製造方法である。
オンプレーティングをおこなって鋼板表面にTi層を形
成する工程と、Ti層の表面にAl真空蒸着又はAlイ
オンプレーティングをおこなってAl層を形成する工程
とを連続しておこなうAl/Ti二層めっき鋼板の製造
方法において、Tiイオンプレーティングにおける基板
マイナスバイアス電圧と膜厚とを、(−50V,10μ
m)、(−600V,10μm)、(−1000V,6
μm)、(−1000V,0.1μm)、(−50V,
0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる範囲
内、好ましくは(−50V,10μm)、(−1000
V,0.1μm)、(−50V,0.1μm)、(−5
0V,10μm)で囲まれる範囲内(すなわち、0μm
≦Ti膜厚≦10μm、−1000V≦バイアス電圧≦
−50V、及びTi膜厚≦0.01×バイアス電圧+1
6)の条件としてTi層を形成する耐局部腐食性Al/
Ti二層めっき鋼板の製造方法である。
【0010】また本発明の別の方法は、鋼板の両面にT
iイオンプレーティングをおこなって鋼板表面にTi層
を形成する工程と、Ti層の表面にAl真空蒸着又はA
lイオンプレーティングをおこなってAl層を形成する
工程とを具備したAl/Ti二層めっき鋼板の製造方法
において、Tiイオンプレーティングにおける基板マイ
ナスバイアス電圧と膜厚とを、(−50V,10μ
m)、(−600V,10μm)、(−1000V,6
μm)、(−1000V,0.1μm)、(−50V,
0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる範囲
内、好ましくはTiイオンプレーティングにおける基板
マイナスバイアス電圧と膜厚とを、(−50V,10μ
m)、(−1000V,0.1μm)、(−50V,
0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる範囲
内の条件としてTi層を形成する耐局部腐食性Al/T
i二層めっき鋼板の製造方法である。
iイオンプレーティングをおこなって鋼板表面にTi層
を形成する工程と、Ti層の表面にAl真空蒸着又はA
lイオンプレーティングをおこなってAl層を形成する
工程とを具備したAl/Ti二層めっき鋼板の製造方法
において、Tiイオンプレーティングにおける基板マイ
ナスバイアス電圧と膜厚とを、(−50V,10μ
m)、(−600V,10μm)、(−1000V,6
μm)、(−1000V,0.1μm)、(−50V,
0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる範囲
内、好ましくはTiイオンプレーティングにおける基板
マイナスバイアス電圧と膜厚とを、(−50V,10μ
m)、(−1000V,0.1μm)、(−50V,
0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる範囲
内の条件としてTi層を形成する耐局部腐食性Al/T
i二層めっき鋼板の製造方法である。
【0011】
【作用】本発明の理解を容易にするために、以下に具体
的にかつ詳細に説明する。
的にかつ詳細に説明する。
【0012】まず鋼板あるいはステンレス鋼板や耐熱鋼
板のように5%以上のCrを含有する鋼板の表面を清浄
化した後に、Ti皮膜をめっき形成する。Ti皮膜の形
成について、成膜方法の制限はない。すなわち、高真空
中のイオンプレーティング、真空蒸着、イオンビーム蒸
着あるいはスパッタリングなど乾式めっきのいずれでも
よいが、加工性と生産性の点でイオンプレーティングが
好適である(影近博、兵藤知明、木部洋、安江良彦:N
KK技報、N0.135(1991)23頁参照)。イオ
ンプレーティングの場合、直流放電イオンプレーティン
グや高周波放電イオンプレーティングのように導入ガス
を用いた低、中真空中のイオンプレーティングもTi皮
膜の形成が可能であるが、この場合皮膜の密着性や緻密
さを損ない、ピンホールの発生率が増加することがある
ので、例えばアーク放電型イオンプレーティングのよう
な1×10-5Torr以下の高真空中におけるイオンプレー
ティングが望ましい。
板のように5%以上のCrを含有する鋼板の表面を清浄
化した後に、Ti皮膜をめっき形成する。Ti皮膜の形
成について、成膜方法の制限はない。すなわち、高真空
中のイオンプレーティング、真空蒸着、イオンビーム蒸
着あるいはスパッタリングなど乾式めっきのいずれでも
よいが、加工性と生産性の点でイオンプレーティングが
好適である(影近博、兵藤知明、木部洋、安江良彦:N
KK技報、N0.135(1991)23頁参照)。イオ
ンプレーティングの場合、直流放電イオンプレーティン
グや高周波放電イオンプレーティングのように導入ガス
を用いた低、中真空中のイオンプレーティングもTi皮
膜の形成が可能であるが、この場合皮膜の密着性や緻密
さを損ない、ピンホールの発生率が増加することがある
ので、例えばアーク放電型イオンプレーティングのよう
な1×10-5Torr以下の高真空中におけるイオンプレー
ティングが望ましい。
【0013】Ti膜厚の範囲を0.1μm以上10μm
以下とする。0.1μm未満のコーティングでは耐食効
果が得られず、また10μmを越える範囲では加工性が
劣化するためである。
以下とする。0.1μm未満のコーティングでは耐食効
果が得られず、また10μmを越える範囲では加工性が
劣化するためである。
【0014】Tiイオンプレーティング時において基板
に加える負のバイアス電圧に関しては、−1000V以
上−50V以下とする。−50Vを越えるバイアス電圧
では結晶粒が小さくなり加工性が損なわれ、また、バイ
アス電圧が−1000V未満の範囲ではTi膜が0.1
μmと薄い場合でも、Tiイオンが鋼板に衝突する際の
運動エネルギーが高くなり基板温度が600℃以上とな
るためAl−Ti金属間化合物を生じ耐局部腐食性が劣
化するためである。
に加える負のバイアス電圧に関しては、−1000V以
上−50V以下とする。−50Vを越えるバイアス電圧
では結晶粒が小さくなり加工性が損なわれ、また、バイ
アス電圧が−1000V未満の範囲ではTi膜が0.1
μmと薄い場合でも、Tiイオンが鋼板に衝突する際の
運動エネルギーが高くなり基板温度が600℃以上とな
るためAl−Ti金属間化合物を生じ耐局部腐食性が劣
化するためである。
【0015】また、上記Ti膜厚範囲、バイアス電圧範
囲でも、Ti膜厚が6μm〜10μmでさらに基板バイ
アス電圧が−1000V〜−600Vのコーティング条
件では、両者の相乗作用によって基板温度が上昇しやす
い。このためAl−Ti金属間化合物(Al3 Ti,T
iAlおよびTi3 Al)を生じ耐局部腐食性が劣化し
やすくなる。従って、Ti膜厚が大きい場合、それに応
じて基板に印加した負のバイアス電圧を高くする(絶対
値を低くする)必要がある。すなわち、図1の(−60
0V,10μm)、(−1000V,6μm)を結ぶ線
分、すなわち、Ti膜厚(μm)≦0.01×バイアス
電圧(V)+16となる条件を満たすようにTi膜厚範
囲、バイアス電圧範囲を設定する。
囲でも、Ti膜厚が6μm〜10μmでさらに基板バイ
アス電圧が−1000V〜−600Vのコーティング条
件では、両者の相乗作用によって基板温度が上昇しやす
い。このためAl−Ti金属間化合物(Al3 Ti,T
iAlおよびTi3 Al)を生じ耐局部腐食性が劣化し
やすくなる。従って、Ti膜厚が大きい場合、それに応
じて基板に印加した負のバイアス電圧を高くする(絶対
値を低くする)必要がある。すなわち、図1の(−60
0V,10μm)、(−1000V,6μm)を結ぶ線
分、すなわち、Ti膜厚(μm)≦0.01×バイアス
電圧(V)+16となる条件を満たすようにTi膜厚範
囲、バイアス電圧範囲を設定する。
【0016】また、Al/Ti二層めっき鋼板の両面に
施す場合には、うら面のTiイオンプレーティングを行
なう際、Ti膜厚と基板バイアス電圧に依存し基板温度
が高くなる。このため、Ti膜厚範囲、バイアス電圧範
囲を適切に設定しないと、すでにコーティングされてい
るおもて面のAlとTiが合金化し、Al−Ti金属間
化合物を生じるためTiとAlの連続めっき同様に耐局
部腐食性が損なわれる。この場合も上記と同様の設定条
件とする。
施す場合には、うら面のTiイオンプレーティングを行
なう際、Ti膜厚と基板バイアス電圧に依存し基板温度
が高くなる。このため、Ti膜厚範囲、バイアス電圧範
囲を適切に設定しないと、すでにコーティングされてい
るおもて面のAlとTiが合金化し、Al−Ti金属間
化合物を生じるためTiとAlの連続めっき同様に耐局
部腐食性が損なわれる。この場合も上記と同様の設定条
件とする。
【0017】以上要約すれば、Tiイオンプレーティン
グにおける膜厚とバイアス電圧の範囲を図1に示すごと
く(−50V,10μm)、(−600V,10μ
m)、(−1000V,6μm)、(−1000V,
0.1μm)、(−50V,0.1μm)、(−50
V,10μm)で囲まれる範囲とし特に、(−50V,
10μm)、(−1000V,0.1μm)、(−50
V,0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる
範囲が好適である。
グにおける膜厚とバイアス電圧の範囲を図1に示すごと
く(−50V,10μm)、(−600V,10μ
m)、(−1000V,6μm)、(−1000V,
0.1μm)、(−50V,0.1μm)、(−50
V,10μm)で囲まれる範囲とし特に、(−50V,
10μm)、(−1000V,0.1μm)、(−50
V,0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる
範囲が好適である。
【0018】次いでTi皮膜上にAl皮膜を形成する。
形成方法は加工性と生産性の点でイオンプレーティング
または真空蒸着が望ましい。Alは本腐食環境において
犠牲防食作用によって下地鋼板を保護する役割を担う。
さらに、Alが完全に溶解した後でも、腐食液中にAl
イオンが残留すると、Tiと下地鋼板の溶解を抑制する
作用を持つ。Al皮膜の膜厚は0.1μm以上20μm
が好ましい。すなわち、0.1μm未満ならば防食効果
が得られず、20μmを越える場合には加工性が劣化す
る。
形成方法は加工性と生産性の点でイオンプレーティング
または真空蒸着が望ましい。Alは本腐食環境において
犠牲防食作用によって下地鋼板を保護する役割を担う。
さらに、Alが完全に溶解した後でも、腐食液中にAl
イオンが残留すると、Tiと下地鋼板の溶解を抑制する
作用を持つ。Al皮膜の膜厚は0.1μm以上20μm
が好ましい。すなわち、0.1μm未満ならば防食効果
が得られず、20μmを越える場合には加工性が劣化す
る。
【0019】
【実施例】次ぎに本発明の実施例を説明する。 (実施例1) 連続めっき方法 板厚0.6〜1.5mmの、JISG3141で規定され
る冷間圧延鋼板(冷延鋼板)、JISG4305で規定
される冷間圧延ステンレス鋼板およびJISG4312
で規定される耐熱鋼板を100〜300℃に予備加熱し
た後、真空中でArボンバードによる前処理を行なっ
た。この方法は1.0×10-3TorrのArガス雰囲気中
で高周波放電を起こし、同時に鋼板に−1kVの負電圧
を印加してArイオンを鋼板に衝突させ、鋼板表面上の
酸化物を除去し、清浄な鋼板表面を得る方法である。
る冷間圧延鋼板(冷延鋼板)、JISG4305で規定
される冷間圧延ステンレス鋼板およびJISG4312
で規定される耐熱鋼板を100〜300℃に予備加熱し
た後、真空中でArボンバードによる前処理を行なっ
た。この方法は1.0×10-3TorrのArガス雰囲気中
で高周波放電を起こし、同時に鋼板に−1kVの負電圧
を印加してArイオンを鋼板に衝突させ、鋼板表面上の
酸化物を除去し、清浄な鋼板表面を得る方法である。
【0020】次いで鋼板を100〜300℃加熱のまま
Tiをめっきした。めっき条件として、1.0×10-5
Torr以下の雰囲気圧力で、純Tiを電子ビームによって
加熱蒸発させ、蒸発したTi粒子をイオン化し、−50
〜−1000Vの負電圧を印加した鋼板にめっきする条
件で行なった。また、比較例では本発明のバイアス電圧
範囲、Ti膜厚範囲から逸脱する条件でもコーティング
を行なった。さらに同じ雰囲気圧力で同様に純Alを電
子ビームによって加熱蒸発させめっきする。このような
めっき処理により成膜されたTi皮膜とAl皮膜を有す
るめっき鋼板を各皮膜の膜厚をそれぞれ変えて製造し
た。
Tiをめっきした。めっき条件として、1.0×10-5
Torr以下の雰囲気圧力で、純Tiを電子ビームによって
加熱蒸発させ、蒸発したTi粒子をイオン化し、−50
〜−1000Vの負電圧を印加した鋼板にめっきする条
件で行なった。また、比較例では本発明のバイアス電圧
範囲、Ti膜厚範囲から逸脱する条件でもコーティング
を行なった。さらに同じ雰囲気圧力で同様に純Alを電
子ビームによって加熱蒸発させめっきする。このような
めっき処理により成膜されたTi皮膜とAl皮膜を有す
るめっき鋼板を各皮膜の膜厚をそれぞれ変えて製造し
た。
【0021】これら鋼板について、密着性、耐食性およ
び耐熱性について調べた。その結果を表1に示す。
び耐熱性について調べた。その結果を表1に示す。
【0022】密着性は、折曲げテープ剥離試験によって
評価した。本試験は180°の0t曲げ1回行なうごと
にテープ剥離試験を行ない、それを母材が折りきれるま
で繰り返し、めっき皮膜の剥離の有無を調べることによ
り評価した。
評価した。本試験は180°の0t曲げ1回行なうごと
にテープ剥離試験を行ない、それを母材が折りきれるま
で繰り返し、めっき皮膜の剥離の有無を調べることによ
り評価した。
【0023】高温酸性湿潤腐食環境における耐食性は、
5%塩水噴霧試験で評価した。また自動車マフラー内面
の模擬腐食環境として炭酸イオンと硫酸イオンと塩素イ
オンを混合した腐食液に試験片を浸漬し130℃におけ
る48時間加熱を5回繰り返す方法で下地鋼板に達する
赤錆が発生するかどうかで評価した。
5%塩水噴霧試験で評価した。また自動車マフラー内面
の模擬腐食環境として炭酸イオンと硫酸イオンと塩素イ
オンを混合した腐食液に試験片を浸漬し130℃におけ
る48時間加熱を5回繰り返す方法で下地鋼板に達する
赤錆が発生するかどうかで評価した。
【0024】
【表1】 注1)評価基準 (密着性)○:めっき層の剥離なし、×:めっき層の剥
離あり (加工性)○:折り曲げ後のサンプル表面に割れなし、
×:割れ発生 (塩水噴霧試験)○:局部腐食なし、×:局部腐食あり (マフラー試験)○:局部腐食なし、×:局部腐食あり 注2)マフラー試験:アンモニウム塩により炭素イオン
濃度=500ppm、硫酸イオン濃度=100ppm、塩素イオン濃
度=500ppmを含む試験溶液を作製し、試験片を浸漬した
後に 130℃で48時間加熱する。約20時間で溶液は蒸発す
るが腐食生成物を除去せず再度試験溶液を注入し、再び
130℃で48時間加熱することを計5回繰り返す。 注3)コーティング順序:基板予備加熱(100 〜 300
℃)→Arイオンボンバード→Tiイオンプレーティン
グ→Al真空蒸着(TiとAlのめっきは連続処理) (実施例2) 両面めっき方法 実施例1と同様の条件で表面にTiめっき、Alめっき
を施した後、実施例1と同様の条件で裏面にTiめっ
き、Alめっきを施した。その製造条件、得られた二層
めっき鋼板の試験結果を表2に示す。
離あり (加工性)○:折り曲げ後のサンプル表面に割れなし、
×:割れ発生 (塩水噴霧試験)○:局部腐食なし、×:局部腐食あり (マフラー試験)○:局部腐食なし、×:局部腐食あり 注2)マフラー試験:アンモニウム塩により炭素イオン
濃度=500ppm、硫酸イオン濃度=100ppm、塩素イオン濃
度=500ppmを含む試験溶液を作製し、試験片を浸漬した
後に 130℃で48時間加熱する。約20時間で溶液は蒸発す
るが腐食生成物を除去せず再度試験溶液を注入し、再び
130℃で48時間加熱することを計5回繰り返す。 注3)コーティング順序:基板予備加熱(100 〜 300
℃)→Arイオンボンバード→Tiイオンプレーティン
グ→Al真空蒸着(TiとAlのめっきは連続処理) (実施例2) 両面めっき方法 実施例1と同様の条件で表面にTiめっき、Alめっき
を施した後、実施例1と同様の条件で裏面にTiめっ
き、Alめっきを施した。その製造条件、得られた二層
めっき鋼板の試験結果を表2に示す。
【0025】
【表2】 注1)評価基準 (密着性)○:めっき層の剥離なし、×:めっき層の剥
離あり (加工性)○:折り曲げ後のサンプル表面に割れなし、
×:割れ発生 (塩水噴霧試験)○:局部腐食なし、×:局部腐食あり (マフラー試験)○:局部腐食なし、×:局部腐食あり 注2)マフラー試験:アンモニウム塩により炭素イオン
濃度=500ppm、硫酸イオン濃度=100ppm、塩素イオン濃
度=500ppmを含む試験溶液を作製し、試験片を浸漬した
後に 130℃で48時間加熱する。約20時間で溶液は蒸発す
るが腐食生成物を除去せず再度試験溶液を注入し、再び
130℃で48時間加熱することを計5回繰り返す。 注3)コーティング順序:基板予備加熱(100 〜 300
℃)→Arイオンボンバード→Tiイオンプレーティン
グ→Al真空蒸着→鋼板反転→Tiイオンプレーティン
グ→Al真空蒸着(両面めっき)
離あり (加工性)○:折り曲げ後のサンプル表面に割れなし、
×:割れ発生 (塩水噴霧試験)○:局部腐食なし、×:局部腐食あり (マフラー試験)○:局部腐食なし、×:局部腐食あり 注2)マフラー試験:アンモニウム塩により炭素イオン
濃度=500ppm、硫酸イオン濃度=100ppm、塩素イオン濃
度=500ppmを含む試験溶液を作製し、試験片を浸漬した
後に 130℃で48時間加熱する。約20時間で溶液は蒸発す
るが腐食生成物を除去せず再度試験溶液を注入し、再び
130℃で48時間加熱することを計5回繰り返す。 注3)コーティング順序:基板予備加熱(100 〜 300
℃)→Arイオンボンバード→Tiイオンプレーティン
グ→Al真空蒸着→鋼板反転→Tiイオンプレーティン
グ→Al真空蒸着(両面めっき)
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、Ti膜厚
と基板バイアス電圧を規定しAl3 Ti,TiAlある
いはTi3 AlなどのAl−Ti系の金属間化合物がA
l層とTi層の境界にミクロ的にも生成しないようにし
て、高温高塩素イオン濃度で酸性の湿潤腐食環境での使
用においても局部腐食が生じることがなく、自動車エキ
ゾースト用薄板材料として特に有用である。
と基板バイアス電圧を規定しAl3 Ti,TiAlある
いはTi3 AlなどのAl−Ti系の金属間化合物がA
l層とTi層の境界にミクロ的にも生成しないようにし
て、高温高塩素イオン濃度で酸性の湿潤腐食環境での使
用においても局部腐食が生じることがなく、自動車エキ
ゾースト用薄板材料として特に有用である。
【図1】本発明で規定したTiイオンプレーティングに
おける基板マイナスバイアス電圧とTi膜厚との関係を
示す説明図。
おける基板マイナスバイアス電圧とTi膜厚との関係を
示す説明図。
【図2】本発明に係るAl/Ti二層めっき鋼板の概略
断面図。
断面図。
【図3】Al層とTi層が合金化したAl3Ti金属間
化合物層に見られる局部腐食(孔食)の例を示す顕微鏡
写真。
化合物層に見られる局部腐食(孔食)の例を示す顕微鏡
写真。
1…鋼板、2…Ti層、3…Al層
Claims (5)
- 【請求項1】 鋼板と、鋼板表面に形成されたTi層
と、Ti層の表面にAl−Ti金属間化合物層を介在さ
せることなく直接形成されたAl層とを具備した耐局部
腐食性Al/Ti二層めっき鋼板。 - 【請求項2】 鋼板表面にTiイオンプレーティングを
おこなって鋼板表面にTi層を形成する工程と、Ti層
の表面にAl真空蒸着又はAlイオンプレーティングを
おこなってAl層を形成する工程とを連続しておこなう
Al/Ti二層めっき鋼板の製造方法において、 Tiイオンプレーティングにおける基板マイナスバイア
ス電圧と膜厚とを、(−50V,10μm)、(−60
0V,10μm)、(−1000V,6μm)、(−1
000V,0.1μm)、(−50V,0.1μm)、
(−50V,10μm)で囲まれる範囲内の条件として
Ti層を形成する耐局部腐食性Al/Ti二層めっき鋼
板の製造方法。 - 【請求項3】 Tiイオンプレーティングにおける基板
マイナスバイアス電圧と膜厚とを、(−50V,10μ
m)、(−1000V,0.1μm)、(−50V,
0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる範囲
内の条件としてTi層を形成する請求項2の耐局部腐食
性Al/Ti二層めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項4】 鋼板の両面にTiイオンプレーティング
をおこなって鋼板表面にTi層を形成する工程と、Ti
層の表面にAl真空蒸着又はAlイオンプレーティング
をおこなってAl層を形成する工程とを具備したAl/
Ti二層めっき鋼板の製造方法において、 Tiイオンプレーティングにおける基板マイナスバイア
ス電圧と膜厚とを、(−50V,10μm)、(−60
0V,10μm)、(−1000V,6μm)、(−1
000V,0.1μm)、(−50V,0.1μm)、
(−50V,10μm)で囲まれる範囲内の条件として
Ti層を形成する耐局部腐食性Al/Ti二層めっき鋼
板の製造方法。 - 【請求項5】 Tiイオンプレーティングにおける基板
マイナスバイアス電圧と膜厚とを、(−50V,10μ
m)、(−1000V,0.1μm)、(−50V,
0.1μm)、(−50V,10μm)で囲まれる範囲
内の条件としてTi層を形成する請求項4の耐局部腐食
性Al/Ti二層めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11985692A JPH05287508A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 耐局部腐食性Al/Ti二層めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11985692A JPH05287508A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 耐局部腐食性Al/Ti二層めっき鋼板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05287508A true JPH05287508A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14771972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11985692A Pending JPH05287508A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 耐局部腐食性Al/Ti二層めっき鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05287508A (ja) |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP11985692A patent/JPH05287508A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2608569B2 (ja) | 積層型蒸着めっき鋼板 | |
KR102214385B1 (ko) | 다층 기판 및 제조 방법 | |
JPH083728A (ja) | 耐食性に優れたZn−Mg系めっき鋼板及び製造方法 | |
JPH05287508A (ja) | 耐局部腐食性Al/Ti二層めっき鋼板 | |
KR100286661B1 (ko) | 알루미늄 용융도금 스테인레스강판의 전처리방법 | |
KR0166099B1 (ko) | 내식성이 우수한 알루미늄-규소-크롬계 도금강판 및 그 제조방법 | |
JPH05222516A (ja) | 加工後耐食性の良好な二層めっき鋼板 | |
JP2517733B2 (ja) | 耐食性,加工性および耐熱性に優れたA▲l▼合金蒸着めっき材料,及びその製造方法 | |
JPH0328509B2 (ja) | ||
JPH06172971A (ja) | 蒸着複層めっき鋼材の製造方法 | |
JP3207958B2 (ja) | 複合Al合金めっき鋼板及びその製造方法 | |
JP2602235B2 (ja) | 高耐食性A1−Cr合金めっき金属材 | |
JPS64467B2 (ja) | ||
JPS62109967A (ja) | 耐熱性めつき鋼板 | |
JPH05222550A (ja) | 多層合金めっき鋼板及びその製造方法 | |
JP4453853B2 (ja) | 加工性,耐熱性,耐酸化性に優れた溶融アルミめっき系鋼板の製造方法 | |
JP2019089339A (ja) | 複数層基板および製造方法 | |
JPH0673530A (ja) | 蒸着複層めっき鋼板 | |
JPH0518905B2 (ja) | ||
KR0164960B1 (ko) | 내식성 및 납땜성이 우수한 아연/주석 이층도금강판 및 그 제조방법 | |
JPH06158285A (ja) | Al系蒸着めっき材の製造方法 | |
JPH0547626B2 (ja) | ||
JP2822838B2 (ja) | 加工性および耐赤錆性に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材 | |
JPH0688208A (ja) | 高耐食性表面処理金属材およびその製造方法 | |
JPH06272031A (ja) | 高耐食性めっき鋼材の製造法 |