JPH062109A - Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材およびＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法 - Google Patents
Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材およびＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法Info
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- JPH062109A JPH062109A JP18433892A JP18433892A JPH062109A JP H062109 A JPH062109 A JP H062109A JP 18433892 A JP18433892 A JP 18433892A JP 18433892 A JP18433892 A JP 18433892A JP H062109 A JPH062109 A JP H062109A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性、加工性、耐熱性等の性能に優れたＡ
ｌ系めっき材およびその製造方法を提供する。 【構成】 Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材が、素地金属上にＡ
ｌ−Ｎｂ合金めっき層が施されたものであって、好まし
くは、Ａｌ−Ｎｂ合金めっき層中にＮｂが１〜５０重量
％含まれていて、Ａｌ3 Ｎｂが存在しているものであ
る。まためっき層中のＮｂ含有率を、該めっき層の最下
層が最も多く表面層が最も少なくなるように変化させた
Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材や、Ｎｂめっき層、Ａｌ−Ｎｂ
合金めっき層、Ａｌめっき層を、素地金属上に上記の順
で施したもの積層めっき材も好ましい態様である。さら
に素地金属上に上記めっき層を形成させるにあたり、予
め８０〜５５０℃に加熱した素地金属を用いて、１０-2
Torr以下の真空下でＡｌおよびＮｂを個別に加熱蒸発さ
せてめっき層を形成させる製造方法も一つの構成要旨で
ある。
ｌ系めっき材およびその製造方法を提供する。 【構成】 Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材が、素地金属上にＡ
ｌ−Ｎｂ合金めっき層が施されたものであって、好まし
くは、Ａｌ−Ｎｂ合金めっき層中にＮｂが１〜５０重量
％含まれていて、Ａｌ3 Ｎｂが存在しているものであ
る。まためっき層中のＮｂ含有率を、該めっき層の最下
層が最も多く表面層が最も少なくなるように変化させた
Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材や、Ｎｂめっき層、Ａｌ−Ｎｂ
合金めっき層、Ａｌめっき層を、素地金属上に上記の順
で施したもの積層めっき材も好ましい態様である。さら
に素地金属上に上記めっき層を形成させるにあたり、予
め８０〜５５０℃に加熱した素地金属を用いて、１０-2
Torr以下の真空下でＡｌおよびＮｂを個別に加熱蒸発さ
せてめっき層を形成させる製造方法も一つの構成要旨で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐食性、加工性、耐熱性
に優れたＡｌ−Ｎｂ合金めっき材、Ａｌ−Ｎｂ系積層め
っき材およびこれらの製造方法に関するものであり、こ
のめっき材は建築材料、家庭用電化製品、自動車、航空
機等広範な産業分野に有用である。
に優れたＡｌ−Ｎｂ合金めっき材、Ａｌ−Ｎｂ系積層め
っき材およびこれらの製造方法に関するものであり、こ
のめっき材は建築材料、家庭用電化製品、自動車、航空
機等広範な産業分野に有用である。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌめっき材は、耐食性、耐熱性に優れ
ためっき材として種々の産業分野に利用されている。し
かしながら、Ｃｌ- イオン等のハロゲン化イオンが存在
する環境下では、Ａｌ表面の不働態皮膜が破壊されて孔
食が発生し易く、めっき層表面に腐食生成物であるＡｌ
（ＯＨ）3 等を主成分とする白錆が生じるという問題が
ある。特に鋼板のＡｌめっき材では孔食が鋼板に及んで
赤錆を発生させる原因になっていた。このため、Ｚｎ等
の合金元素の添加や、クロメート等の化成処理を施す等
の検討によってＡｌ合金めっき材の耐食性向上が図られ
たが、いまだに不充分なのが現状である。
ためっき材として種々の産業分野に利用されている。し
かしながら、Ｃｌ- イオン等のハロゲン化イオンが存在
する環境下では、Ａｌ表面の不働態皮膜が破壊されて孔
食が発生し易く、めっき層表面に腐食生成物であるＡｌ
（ＯＨ）3 等を主成分とする白錆が生じるという問題が
ある。特に鋼板のＡｌめっき材では孔食が鋼板に及んで
赤錆を発生させる原因になっていた。このため、Ｚｎ等
の合金元素の添加や、クロメート等の化成処理を施す等
の検討によってＡｌ合金めっき材の耐食性向上が図られ
たが、いまだに不充分なのが現状である。
【０００３】ところでＡｌめっきは、一般的に溶融めっ
き法、蒸着めっき法で行なわれている（電気めっき法は
めっき効率等問題点が多いため工業的生産はまだほとん
どなされていない）。溶融めっき法の場合、Ａｌの加熱
溶融浴が７００℃前後と高温であるため、例えば素地鋼
板を通板させると素地鋼板とめっき層界面において脆弱
なＦｅ−Ａｌ金属間化合物が形成されてめっき材として
の加工性が低下するという問題があった。このＦｅ−Ａ
ｌ金属間化合物の生成を抑制するためにＳｉをＡｌ浴中
に添加することも試みられたが、今度はめっき材の耐食
性がＳｉのために悪化してしまい、加工性と耐食性の両
性能に優れたＡｌめっきは溶融めっき法ではなかなか得
られなかった。
き法、蒸着めっき法で行なわれている（電気めっき法は
めっき効率等問題点が多いため工業的生産はまだほとん
どなされていない）。溶融めっき法の場合、Ａｌの加熱
溶融浴が７００℃前後と高温であるため、例えば素地鋼
板を通板させると素地鋼板とめっき層界面において脆弱
なＦｅ−Ａｌ金属間化合物が形成されてめっき材として
の加工性が低下するという問題があった。このＦｅ−Ａ
ｌ金属間化合物の生成を抑制するためにＳｉをＡｌ浴中
に添加することも試みられたが、今度はめっき材の耐食
性がＳｉのために悪化してしまい、加工性と耐食性の両
性能に優れたＡｌめっきは溶融めっき法ではなかなか得
られなかった。
【０００４】一方蒸着めっき法は比較的低温でめっきを
施すことから、上記のようなＦｅ−Ａｌ金属間化合物の
形成がなく、また高純度でめっきを施すことができるた
め不純物による耐食性悪化は抑制することができるが、
やはりさらなる耐食性向上が望まれている。
施すことから、上記のようなＦｅ−Ａｌ金属間化合物の
形成がなく、また高純度でめっきを施すことができるた
め不純物による耐食性悪化は抑制することができるが、
やはりさらなる耐食性向上が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情に着目してなされたものであって、その目的は耐食
性、加工性、耐熱性等の性能に優れたＡｌ系めっき材お
よびその製造方法を提供することである。
事情に着目してなされたものであって、その目的は耐食
性、加工性、耐熱性等の性能に優れたＡｌ系めっき材お
よびその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明のＡｌ合金めっき材は、素地金属上にＡ
ｌ−Ｎｂ合金めっき層が施されたものであるＡｌ−Ｎｂ
合金めっき材であって、好ましくは、Ａｌ−Ｎｂ合金め
っき層中にＮｂが１〜５０％（重量％の意味、以下同
じ）含まれていて、Ａｌ3 Ｎｂが存在しているものであ
ることを要旨とする。また、Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材
が、めっき層中のＮｂ含有率を、該めっき層の最下層が
最も多く、表面層が最も少なくなるように変化させたも
のであるかまたは、Ｎｂめっき層、Ａｌ−Ｎｂ合金めっ
き層、Ａｌめっき層を、素地金属上に上記の順で施した
ものであってもよい。
のできた本発明のＡｌ合金めっき材は、素地金属上にＡ
ｌ−Ｎｂ合金めっき層が施されたものであるＡｌ−Ｎｂ
合金めっき材であって、好ましくは、Ａｌ−Ｎｂ合金め
っき層中にＮｂが１〜５０％（重量％の意味、以下同
じ）含まれていて、Ａｌ3 Ｎｂが存在しているものであ
ることを要旨とする。また、Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材
が、めっき層中のＮｂ含有率を、該めっき層の最下層が
最も多く、表面層が最も少なくなるように変化させたも
のであるかまたは、Ｎｂめっき層、Ａｌ−Ｎｂ合金めっ
き層、Ａｌめっき層を、素地金属上に上記の順で施した
ものであってもよい。
【０００７】さらに素地金属上にＡｌ−Ｎｂ合金めっき
層またはＡｌ−Ｎｂ系めっき層を形成させるにあたり、
予め８０〜５５０℃に加熱した素地金属を用いて、１０
-2Torr以下の真空下でＡｌおよびＮｂを個別に加熱蒸発
させてめっき層を形成させる製造方法も一つの構成要旨
である。
層またはＡｌ−Ｎｂ系めっき層を形成させるにあたり、
予め８０〜５５０℃に加熱した素地金属を用いて、１０
-2Torr以下の真空下でＡｌおよびＮｂを個別に加熱蒸発
させてめっき層を形成させる製造方法も一つの構成要旨
である。
【０００８】
【作用】本発明者等は、Ａｌめっき材の耐食性を改善す
る目的で、純Ａｌに対し種々の合金元素を含有させて各
種のＡｌ合金めっきを試みた。その結果、Ａｌ−Ｃｒ合
金めっき材やＡｌ−Ｔｉ合金めっき材が高耐食性を示す
ことを見出し、すでに出願した（特開昭６４−２１０６
０号公報、同６４−２８３５９号公報）。さらに研究を
進めた結果、Ｎｂを含有したＡｌ合金めっきが耐食性や
その他の特性に優れることを見出し、本発明に到達した
ものである。以下本発明を詳細に説明する。
る目的で、純Ａｌに対し種々の合金元素を含有させて各
種のＡｌ合金めっきを試みた。その結果、Ａｌ−Ｃｒ合
金めっき材やＡｌ−Ｔｉ合金めっき材が高耐食性を示す
ことを見出し、すでに出願した（特開昭６４−２１０６
０号公報、同６４−２８３５９号公報）。さらに研究を
進めた結果、Ｎｂを含有したＡｌ合金めっきが耐食性や
その他の特性に優れることを見出し、本発明に到達した
ものである。以下本発明を詳細に説明する。
【０００９】まず、本発明に用いられるＡｌ−Ｎｂ合金
めっき材あるいはＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材の対象とな
る素地金属としては、軟鋼、ステンレス鋼、Ａｌ、Ａｌ
合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金等が非限定的に
例示され、素地金属の形状も板、棒、形材等制限はな
い。
めっき材あるいはＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材の対象とな
る素地金属としては、軟鋼、ステンレス鋼、Ａｌ、Ａｌ
合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金等が非限定的に
例示され、素地金属の形状も板、棒、形材等制限はな
い。
【００１０】Ａｌ−Ｎｂ合金めっき層中のＮｂ含有率
は、Ａｌ−Ｎｂ合金の生成によって素地金属の耐食性改
善効果が現れるため、Ｎｂの含有率は１％以上が好まし
い。しかし素地金属が鋼、Ａｌのように電気化学的に卑
な金属である場合、Ｎｂが５０％を超すと合金めっき層
の電位が素地金属の電位より貴になるため、めっき層中
に素地金属に達するようなピンホールがあると、素地金
属の腐食が促進されてしまう。従ってＡｌ−Ｎｂ合金め
っき層中のＮｂの含有率は１〜５０％が適当となる。よ
り好ましいＮｂ量は１０〜４０％である。
は、Ａｌ−Ｎｂ合金の生成によって素地金属の耐食性改
善効果が現れるため、Ｎｂの含有率は１％以上が好まし
い。しかし素地金属が鋼、Ａｌのように電気化学的に卑
な金属である場合、Ｎｂが５０％を超すと合金めっき層
の電位が素地金属の電位より貴になるため、めっき層中
に素地金属に達するようなピンホールがあると、素地金
属の腐食が促進されてしまう。従ってＡｌ−Ｎｂ合金め
っき層中のＮｂの含有率は１〜５０％が適当となる。よ
り好ましいＮｂ量は１０〜４０％である。
【００１１】本発明におけるＡｌ−Ｎｂ合金めっき層中
には、Ａｌ3 Ｎｂが含まれていることが好ましい。これ
は、めっき層中のＡｌ−Ｎｂ金属間化合物についてＸ線
回折パターンを検討した結果、Ａｌ3 Ｎｂ相が形成され
ていること、およびこのＡｌ3 Ｎｂにピークを有するめ
っき層は耐食性が著しく向上することが明らかとなった
ことによる。Ａｌ3 Ｎｂ金属間化合物相は純Ａｌめっき
相に比べ、Ａｌの溶出を抑制するため、防食効果の維持
が可能になったものと考えられる。
には、Ａｌ3 Ｎｂが含まれていることが好ましい。これ
は、めっき層中のＡｌ−Ｎｂ金属間化合物についてＸ線
回折パターンを検討した結果、Ａｌ3 Ｎｂ相が形成され
ていること、およびこのＡｌ3 Ｎｂにピークを有するめ
っき層は耐食性が著しく向上することが明らかとなった
ことによる。Ａｌ3 Ｎｂ金属間化合物相は純Ａｌめっき
相に比べ、Ａｌの溶出を抑制するため、防食効果の維持
が可能になったものと考えられる。
【００１２】また本発明のＡｌ−Ｎｂ合金めっき材は、
優れた耐熱性を示すこともわかった。これは、Ａｌの酸
化によって生成する耐熱性良好なＡｌ2 Ｏ3 が、強力な
ＡｌとＮｂの結合のため、高温環境下であっても多量に
保持されているためであると考えられる。
優れた耐熱性を示すこともわかった。これは、Ａｌの酸
化によって生成する耐熱性良好なＡｌ2 Ｏ3 が、強力な
ＡｌとＮｂの結合のため、高温環境下であっても多量に
保持されているためであると考えられる。
【００１３】本発明のＡｌ−Ｎｂ合金めっき材は、Ｎｂ
の添加効果で、同一組成のＡｌ−Ｎｂ合金めっき層を素
地金属上に施したものであっても充分な耐食性の向上が
認められるが、合金めっき中のＮｂ含有率を、該合金め
っき層の最下層が最も多く、表面層が最も少なくなるよ
うに変化させたものであってもよい。また、さらに極端
にめっき層の最下部（素地金属側）にＮｂ単独のめっき
層を、中間層としてＡｌ−Ｎｂ合金めっき層を、表面層
に純Ａｌめっき層というように、素地金属上に３層を積
層させたものであってもよい。もちろん中間層のＡｌ−
Ｎｂ合金めっき層にＮｂの濃度勾配があるものでもよ
い。Ｎｂの含有率は後述の蒸着方法で変化させることが
できるが、いずれの場合においてもめっき層中にトータ
ルで１〜５０％含有されているように調整することが好
ましい。
の添加効果で、同一組成のＡｌ−Ｎｂ合金めっき層を素
地金属上に施したものであっても充分な耐食性の向上が
認められるが、合金めっき中のＮｂ含有率を、該合金め
っき層の最下層が最も多く、表面層が最も少なくなるよ
うに変化させたものであってもよい。また、さらに極端
にめっき層の最下部（素地金属側）にＮｂ単独のめっき
層を、中間層としてＡｌ−Ｎｂ合金めっき層を、表面層
に純Ａｌめっき層というように、素地金属上に３層を積
層させたものであってもよい。もちろん中間層のＡｌ−
Ｎｂ合金めっき層にＮｂの濃度勾配があるものでもよ
い。Ｎｂの含有率は後述の蒸着方法で変化させることが
できるが、いずれの場合においてもめっき層中にトータ
ルで１〜５０％含有されているように調整することが好
ましい。
【００１４】ＡｌリッチなめっきがＣｌ-イオン等によ
ってその不働体皮膜が破壊され孔食が発生しても、Ｎｂ
の添加によりＮｂ含有量の大きいめっき層の下部は電気
化学的に電位が貴な方向へシフトしているために、電位
が卑なめっき表面側がガルバニック作用によって優先的
に腐食され、孔食はめっきの深さ方向には進行しない。
このため、素地金属の腐食に至るまでの時間が著しく長
くなり、結果的に良好な耐食性を示すのである。
ってその不働体皮膜が破壊され孔食が発生しても、Ｎｂ
の添加によりＮｂ含有量の大きいめっき層の下部は電気
化学的に電位が貴な方向へシフトしているために、電位
が卑なめっき表面側がガルバニック作用によって優先的
に腐食され、孔食はめっきの深さ方向には進行しない。
このため、素地金属の腐食に至るまでの時間が著しく長
くなり、結果的に良好な耐食性を示すのである。
【００１５】本発明のめっき材を得る方法としては、任
意の組成割合のＡｌ−Ｎｂ合金めっきが比較的容易に得
ることのできる真空めっき法が適している。ただし真空
中においてＡｌとＮｂを蒸発させる際にはＡｌとＮｂの
蒸気圧に差があるため、これらの混合物あるいは予め合
金化させたものを単に加熱蒸着させたとしても、Ａｌの
みが優先的に蒸発し任意の組成のものが得られない。従
ってＡｌとＮｂの地金を別個の容器に分けて入れ個々に
加熱し、熱源の出力を調整することによりＡｌとＮｂの
蒸気量をコントロールして目的の組成のＡｌ−Ｎｂ合金
めっきを得ることができる。
意の組成割合のＡｌ−Ｎｂ合金めっきが比較的容易に得
ることのできる真空めっき法が適している。ただし真空
中においてＡｌとＮｂを蒸発させる際にはＡｌとＮｂの
蒸気圧に差があるため、これらの混合物あるいは予め合
金化させたものを単に加熱蒸着させたとしても、Ａｌの
みが優先的に蒸発し任意の組成のものが得られない。従
ってＡｌとＮｂの地金を別個の容器に分けて入れ個々に
加熱し、熱源の出力を調整することによりＡｌとＮｂの
蒸気量をコントロールして目的の組成のＡｌ−Ｎｂ合金
めっきを得ることができる。
【００１６】またＮｂの含有率にめっき深さ方向の勾配
をつける場合には、図１に例示したように、Ｎｂ、Ａｌ
それぞれの容器（２ａ，２ｂ）の間に仕切り板４を立
て、この仕切り板４の高さおよびそれぞれの熱源の出力
を調整することによってめっき層中のＮｂの含有率をコ
ントロールすることができる。すなわち、仕切り板を高
くすれば、最下層はＮｂ単独めっき層となり、Ａｌ−Ｎ
ｂ合金めっき中間層が少なくなり、表面は純Ａｌ層とな
る。また、仕切り板を低くすれば、Ａｌ−Ｎｂ合金めっ
き層の部分が多くなる。このように仕切り板を調節する
ことによってＮｂの含有率を自在に調整できる。
をつける場合には、図１に例示したように、Ｎｂ、Ａｌ
それぞれの容器（２ａ，２ｂ）の間に仕切り板４を立
て、この仕切り板４の高さおよびそれぞれの熱源の出力
を調整することによってめっき層中のＮｂの含有率をコ
ントロールすることができる。すなわち、仕切り板を高
くすれば、最下層はＮｂ単独めっき層となり、Ａｌ−Ｎ
ｂ合金めっき中間層が少なくなり、表面は純Ａｌ層とな
る。また、仕切り板を低くすれば、Ａｌ−Ｎｂ合金めっ
き層の部分が多くなる。このように仕切り板を調節する
ことによってＮｂの含有率を自在に調整できる。
【００１７】Ａｌ、Ｎｂの加熱方法は、高エネルギーの
電子ビームが生産性の観点で好ましい。真空度について
は１０-2Torrを超えるとＡｌとＮｂの蒸気が残存空気で
酸化され、酸化された状態のＡｌ−Ｎｂめっきが生成さ
れることになる。このような状態でのめっきは成形加工
時に割れが入ったり剥離を起こし易く、めっき本来の性
能が得られず、製品トラブルの原因となる。
電子ビームが生産性の観点で好ましい。真空度について
は１０-2Torrを超えるとＡｌとＮｂの蒸気が残存空気で
酸化され、酸化された状態のＡｌ−Ｎｂめっきが生成さ
れることになる。このような状態でのめっきは成形加工
時に割れが入ったり剥離を起こし易く、めっき本来の性
能が得られず、製品トラブルの原因となる。
【００１８】本発明では、蒸着めっき時に素地金属を予
め８０〜５５０℃に加熱することが好ましい。予熱しな
かったり、予熱温度が８０℃より低いと、めっきと素地
金属の充分な密着性が得られない。このため、加工性や
耐食性が悪化してしまう。また予熱温度が５５０℃を超
えると、例えば素地金属が鋼板の場合、鋼板中のＦｅと
めっき層中のＡｌとが脆弱なＦｅ−Ａｌ金属間化合物を
形成して耐食性および加工性が悪くなるため好ましくな
い。
め８０〜５５０℃に加熱することが好ましい。予熱しな
かったり、予熱温度が８０℃より低いと、めっきと素地
金属の充分な密着性が得られない。このため、加工性や
耐食性が悪化してしまう。また予熱温度が５５０℃を超
えると、例えば素地金属が鋼板の場合、鋼板中のＦｅと
めっき層中のＡｌとが脆弱なＦｅ−Ａｌ金属間化合物を
形成して耐食性および加工性が悪くなるため好ましくな
い。
【００１９】また真空蒸着めっきに際してはＡｌおよび
Ｎｂを蒸発後高周波を印加してこれらの蒸気を陽イオン
化し、一方素地金属にマイナスのバイアスをかけてこれ
らをめっきする等のいわゆるイオンプレーティング法も
本発明の範疇に入る。イオンプレーティングは素地金属
とめっき層の密着性を向上させると共にめっき層金属の
結晶を微細化し、ピンホール低減効果がある。
Ｎｂを蒸発後高周波を印加してこれらの蒸気を陽イオン
化し、一方素地金属にマイナスのバイアスをかけてこれ
らをめっきする等のいわゆるイオンプレーティング法も
本発明の範疇に入る。イオンプレーティングは素地金属
とめっき層の密着性を向上させると共にめっき層金属の
結晶を微細化し、ピンホール低減効果がある。
【００２０】本発明におけるＡｌ−Ｎｂ合金めっき材
は、該めっきの付着量を特に限定するものではないが、
めっき層形成の効果を得るため、０．４μｍ以上が適し
ている。ただし２２μｍを超えるとめっき層に割れや剥
離が生じるためあまり好ましくない。
は、該めっきの付着量を特に限定するものではないが、
めっき層形成の効果を得るため、０．４μｍ以上が適し
ている。ただし２２μｍを超えるとめっき層に割れや剥
離が生じるためあまり好ましくない。
【００２１】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。なお、実施例では以下
の試験で種々の特性を評価した。
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。なお、実施例では以下
の試験で種々の特性を評価した。
【００２２】・密着性 試料のめっき鋼板（20mm×50mm）を 180°に密着曲げを
行なった後の折り曲げ部に粘着テープを貼り付けて剥離
した。この時のめっきの剥離状態を目視観察し次の基準
で評価した。 ○：めっき層の剥離なし △：少量のめっき層が剥離 ×：多量のめっき層が剥離
行なった後の折り曲げ部に粘着テープを貼り付けて剥離
した。この時のめっきの剥離状態を目視観察し次の基準
で評価した。 ○：めっき層の剥離なし △：少量のめっき層が剥離 ×：多量のめっき層が剥離
【００２３】・耐食性 ＪＩＳ Z2371に示される５％塩水噴霧試験による赤錆発
生時間によって評価した。評価基準は次のとおりであ
る。 ◎：赤錆発生なしもしくは5001時間以上で発生 ○：1001〜5000時間で赤錆が発生 △： 501〜1000時間で赤錆が発生 ×： 500時間以内に赤錆が発生
生時間によって評価した。評価基準は次のとおりであ
る。 ◎：赤錆発生なしもしくは5001時間以上で発生 ○：1001〜5000時間で赤錆が発生 △： 501〜1000時間で赤錆が発生 ×： 500時間以内に赤錆が発生
【００２４】・耐熱性試験１ 次のサイクル加熱試験を行ない、加熱処理前後における
素地鋼板とめっき層の界面での酸化増量を測定し、下記
の基準で評価した。 １サイクル…昇温→ 600℃６時間加熱→空冷→放置 （放置後また昇温に戻る） この１サイクルに２４時間かけ、このサイクルを１０回
繰り返した。 ◎：加熱増量＜50g/m2 ○：50g/m2≦加熱増量＜100g/m2 ×：加熱増量＞100g/m2
素地鋼板とめっき層の界面での酸化増量を測定し、下記
の基準で評価した。 １サイクル…昇温→ 600℃６時間加熱→空冷→放置 （放置後また昇温に戻る） この１サイクルに２４時間かけ、このサイクルを１０回
繰り返した。 ◎：加熱増量＜50g/m2 ○：50g/m2≦加熱増量＜100g/m2 ×：加熱増量＞100g/m2
【００２５】・耐熱性試験２ 耐熱性試験１と同じサイクル加熱試験を行ない、加熱処
理前後における素地鋼板とめっき層の界面でのＦｅ−Ａ
ｌ金属間化合物の生成状況を試料断面の顕微鏡観察し、
次の基準で評価した。 ◎：Ｆｅ−Ａｌ金属間化合物なし ○：Ｆｅ−Ａｌ金属間化合物が一部島状に生成 ×：Ｆｅ−Ａｌ金属間化合物が層を成して生成
理前後における素地鋼板とめっき層の界面でのＦｅ−Ａ
ｌ金属間化合物の生成状況を試料断面の顕微鏡観察し、
次の基準で評価した。 ◎：Ｆｅ−Ａｌ金属間化合物なし ○：Ｆｅ−Ａｌ金属間化合物が一部島状に生成 ×：Ｆｅ−Ａｌ金属間化合物が層を成して生成
【００２６】・Ｘ線回折 試料めっき層を一次Ｘ線源として、Ｃｕ−Ｋα線を用い
たＸ線回折により金属および金属間化合物の相種を確認
した。
たＸ線回折により金属および金属間化合物の相種を確認
した。
【００２７】実施例１〜２および比較例１〜２ 板厚0.6mm ，幅 100mmのＡｌキルド鋼帯をアルカリ溶液
中で脱脂後、水洗、乾燥させたものを素地金属として、
連続電子ビーム蒸着めっきラインの蒸着室内に取り付け
ると共に、２つのるつぼの一方にＡｌ地金を、他方にＮ
ｂ地金を投入して１０-1〜１０-3Torrに真空度を変化さ
せ、電子ビームによる加熱蒸発を行ない、素地金属上へ
所定のＡｌ−Ｎｂ合金めっきを施した。これらのめっき
材に関し密着性を評価し表１にその結果を示した。
中で脱脂後、水洗、乾燥させたものを素地金属として、
連続電子ビーム蒸着めっきラインの蒸着室内に取り付け
ると共に、２つのるつぼの一方にＡｌ地金を、他方にＮ
ｂ地金を投入して１０-1〜１０-3Torrに真空度を変化さ
せ、電子ビームによる加熱蒸発を行ない、素地金属上へ
所定のＡｌ−Ｎｂ合金めっきを施した。これらのめっき
材に関し密着性を評価し表１にその結果を示した。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１から明らかなように、１×１０-2Torr
より真空度の低い比較例の場合、実施例に比べ密着性に
劣っていた。実施例３〜７および比較例３〜１１ 真空度を１０-2Torr台にし、電子ビームの出力を適宜変
化させた以外は実施例１と同様の方法で、めっき付着量
およびめっき中のＮｂ含有率を変化させた単一組成のＡ
ｌ−Ｎｂ合金めっき鋼板を得た。得られためっき鋼板に
ついて耐食性試験および耐熱性試験１を行ない、結果を
表２に示した。またＸ線回折を行なったものについては
観察された相の種類を表２に併記した。なお、比較例７
〜９は、Ｎｂ単独層を下層に、Ａｌ単独層を表層にめっ
きした二層構造のもの、比較例１０はＡｌのみを蒸着し
たもの、比較例１１はＡｌを溶融めっきで施した試料で
ある。
より真空度の低い比較例の場合、実施例に比べ密着性に
劣っていた。実施例３〜７および比較例３〜１１ 真空度を１０-2Torr台にし、電子ビームの出力を適宜変
化させた以外は実施例１と同様の方法で、めっき付着量
およびめっき中のＮｂ含有率を変化させた単一組成のＡ
ｌ−Ｎｂ合金めっき鋼板を得た。得られためっき鋼板に
ついて耐食性試験および耐熱性試験１を行ない、結果を
表２に示した。またＸ線回折を行なったものについては
観察された相の種類を表２に併記した。なお、比較例７
〜９は、Ｎｂ単独層を下層に、Ａｌ単独層を表層にめっ
きした二層構造のもの、比較例１０はＡｌのみを蒸着し
たもの、比較例１１はＡｌを溶融めっきで施した試料で
ある。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２から、Ｎｂの含有率が１〜５０％の実
施例は耐食性に優れていることがわかる。ＡｌとＮｂを
それぞれ単独でめっきした二層構造のものや、Ｎｂの範
囲が１〜５０％からはずれるものは耐食性が劣ってい
る。また、耐熱性は二層構造のものと付着量の低いもの
が劣っていた。
施例は耐食性に優れていることがわかる。ＡｌとＮｂを
それぞれ単独でめっきした二層構造のものや、Ｎｂの範
囲が１〜５０％からはずれるものは耐食性が劣ってい
る。また、耐熱性は二層構造のものと付着量の低いもの
が劣っていた。
【００３２】実施例８〜１２および比較例１２〜１５ 鋼板を表３に示す温度で予熱した以外は実施例３と同様
にして、めっき膜厚と、めっき最下層から表面層へＮｂ
量が減少するようにＮｂの含有率を変化させた含有率変
化型のＡｌ−Ｎｂ合金めっき鋼板を得た。耐食性試験お
よび耐熱性試験２を行ない、結果を表３に示した。また
Ｘ線回折を行なったものについては観察された相の種類
を表３に併記した。なお、比較例１４はＡｌのみを蒸着
したもの、比較例１５はＡｌを溶融めっきで施した試料
である。
にして、めっき膜厚と、めっき最下層から表面層へＮｂ
量が減少するようにＮｂの含有率を変化させた含有率変
化型のＡｌ−Ｎｂ合金めっき鋼板を得た。耐食性試験お
よび耐熱性試験２を行ない、結果を表３に示した。また
Ｘ線回折を行なったものについては観察された相の種類
を表３に併記した。なお、比較例１４はＡｌのみを蒸着
したもの、比較例１５はＡｌを溶融めっきで施した試料
である。
【００３３】
【表３】
【００３４】鋼板予熱温度が、低過ぎる比較例１２およ
び高すぎる比較例１３はいずれも密着性が悪い。Ｎｂを
含まない比較例１４、１５は耐食性、耐熱性に劣ってい
た。 実施例１３〜１５および比較例１６〜２３ 実施例８と同様の方法で、表４に示しためっき厚となる
ように、めっき層の最下部にＮｂ単独層を、中間にＡｌ
−Ｎｂ合金層を、表面層にＡｌ単独層を施した積層めっ
き鋼板を得た。耐食性試験および耐熱性試験２を行な
い、結果を表４に示した。またＸ線回折を行なったもの
については観察された相の種類を表４に併記した。なお
比較例２３は９％のＳｉを含むＡｌを溶融めっきで施し
た試料である。
び高すぎる比較例１３はいずれも密着性が悪い。Ｎｂを
含まない比較例１４、１５は耐食性、耐熱性に劣ってい
た。 実施例１３〜１５および比較例１６〜２３ 実施例８と同様の方法で、表４に示しためっき厚となる
ように、めっき層の最下部にＮｂ単独層を、中間にＡｌ
−Ｎｂ合金層を、表面層にＡｌ単独層を施した積層めっ
き鋼板を得た。耐食性試験および耐熱性試験２を行な
い、結果を表４に示した。またＸ線回折を行なったもの
については観察された相の種類を表４に併記した。なお
比較例２３は９％のＳｉを含むＡｌを溶融めっきで施し
た試料である。
【００３５】
【表４】
【００３６】実施例はいずれも優れた特性を示したのに
対し、二層構造やＡｌ層単独の比較例１６〜１８は耐食
性が劣っていた。比較例１９はＮｂ層の厚みが小さいた
め密着性に劣り、比較例２０はＮｂ−Ａｌ合金層が薄い
ために防食効果が低く耐食性が悪い。鋼板予熱温度が、
低過ぎる比較例２１、および高すぎる比較例２２はいず
れも密着性が悪い。
対し、二層構造やＡｌ層単独の比較例１６〜１８は耐食
性が劣っていた。比較例１９はＮｂ層の厚みが小さいた
め密着性に劣り、比較例２０はＮｂ−Ａｌ合金層が薄い
ために防食効果が低く耐食性が悪い。鋼板予熱温度が、
低過ぎる比較例２１、および高すぎる比較例２２はいず
れも密着性が悪い。
【００３７】
【発明の効果】本発明のめっき材は以上のように構成さ
れており、耐食性、耐熱性、密着性（加工性）に優れた
Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材およびＡｌ−Ｎｂ系積層めっき
材、ならびにこれらめっき材の製造方法を提供できた。
れており、耐食性、耐熱性、密着性（加工性）に優れた
Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材およびＡｌ−Ｎｂ系積層めっき
材、ならびにこれらめっき材の製造方法を提供できた。
【図１】本発明の積層めっき材を得る蒸着方法を示すモ
デル図である。
デル図である。
１ 素地金属 ２ａ Ｎｂ加熱用容器 ２ｂ Ａｌ加熱用容器 ３ａ Ｎｂ蒸気 ３ｂ Ａｌ蒸気 ４ 仕切り板
Claims (7)
- 【請求項１】 素地金属上にＡｌ−Ｎｂ合金めっき層が
施されたものであることを特徴とするＡｌ−Ｎｂ合金め
っき材。 - 【請求項２】 Ａｌ−Ｎｂ合金めっき層中にＮｂが１〜
５０％（重量％の意味、以下同じ）含まれている請求項
１記載のＡｌ−Ｎｂ合金めっき材。 - 【請求項３】 Ａｌ−Ｎｂ合金めっき層中にＡｌ3 Ｎｂ
が存在するものである請求項１または２に記載のＡｌ−
Ｎｂ合金めっき材。 - 【請求項４】 素地金属上に形成されたＡｌ−Ｎｂ合金
めっき層において、該めっき層中のＮｂ含有率を、該め
っき層の最下層が最も多く、表面層が最も少なくなるよ
うに変化させたものであることを特徴とするＡｌ−Ｎｂ
合金めっき材。 - 【請求項５】 Ｎｂめっき層、Ａｌ−Ｎｂ合金めっき
層、Ａｌめっき層を、素地金属上に上記の順で施したも
のであることを特徴とするＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材。 - 【請求項６】 素地金属上にＡｌ−Ｎｂ合金めっき層ま
たはＡｌ−Ｎｂ系積層めっき層を形成させるにあたり、
１０-2Torr以下の真空下でＡｌおよびＮｂを個別に加熱
蒸発させてめっき層を形成させることを特徴とするＡｌ
−Ｎｂ合金めっき材またはＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材の
製造方法。 - 【請求項７】 素地金属を予め８０〜５５０℃に加熱し
ておいて蒸着めっきを行なう請求項６記載のＡｌ−Ｎｂ
合金めっき材またはＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18433892A JPH062109A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材およびＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18433892A JPH062109A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材およびＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062109A true JPH062109A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16151558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18433892A Withdrawn JPH062109A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Ａｌ−Ｎｂ合金めっき材およびＡｌ−Ｎｂ系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062109A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532794A (ja) * | 2000-05-08 | 2003-11-05 | インテマティックス コーポレーション | 材料チップのコンビナトリアル合成 |
| JP2006274424A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Neomax Co Ltd | Ａｌやその合金の蒸着被膜を被処理物の表面に形成する方法 |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP18433892A patent/JPH062109A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532794A (ja) * | 2000-05-08 | 2003-11-05 | インテマティックス コーポレーション | 材料チップのコンビナトリアル合成 |
| JP2006274424A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Neomax Co Ltd | Ａｌやその合金の蒸着被膜を被処理物の表面に形成する方法 |
| JP4529763B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-08-25 | 日立金属株式会社 | Ａｌやその合金の蒸着被膜を被処理物の表面に形成する方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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