JPH116047A - 溶融亜鉛合金めっき浴用地金、めっき浴、溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法 - Google Patents
溶融亜鉛合金めっき浴用地金、めっき浴、溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】塩水噴霧試験での耐食性は溶融亜鉛−アルミニ
ウムめっき品と同等であり、高温耐食性試験においても
クラックの入らない高温耐食性被膜形成亜鉛合金めっき
鉄鋼材を上記の溶融アルミニウムめっき品よりも安価に
製造する。 【解決手段】鉄鋼材表面に溶融亜鉛めっきを行って下地
めっき層を形成した後に、アルミニウムを３〜３０重量
％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種を合計で
０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不可避の不
純物からなる溶融亜鉛合金めっき浴を用いて表面めっき
層を形成する。
ウムめっき品と同等であり、高温耐食性試験においても
クラックの入らない高温耐食性被膜形成亜鉛合金めっき
鉄鋼材を上記の溶融アルミニウムめっき品よりも安価に
製造する。 【解決手段】鉄鋼材表面に溶融亜鉛めっきを行って下地
めっき層を形成した後に、アルミニウムを３〜３０重量
％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種を合計で
０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不可避の不
純物からなる溶融亜鉛合金めっき浴を用いて表面めっき
層を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼材表面に溶融
亜鉛めっきを行って下地めっき層を形成した後に溶融亜
鉛合金めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶融
めっき法で用いる特定組成の溶融亜鉛合金めっき浴、及
び該溶融亜鉛合金めっき浴の調製に用いるための特定組
成の溶融亜鉛合金めっき浴用地金に関し、更に、高温耐
食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法、より
詳しくは鉄鋼材の表面に溶融亜鉛めっきによって下地め
っき層が設けられており、その下地めっき層上に溶融亜
鉛合金めっきによって表面めっき層が設けられている高
温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法に
関する。
亜鉛めっきを行って下地めっき層を形成した後に溶融亜
鉛合金めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶融
めっき法で用いる特定組成の溶融亜鉛合金めっき浴、及
び該溶融亜鉛合金めっき浴の調製に用いるための特定組
成の溶融亜鉛合金めっき浴用地金に関し、更に、高温耐
食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法、より
詳しくは鉄鋼材の表面に溶融亜鉛めっきによって下地め
っき層が設けられており、その下地めっき層上に溶融亜
鉛合金めっきによって表面めっき層が設けられている高
温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄鋼材表面、例えば鉄製又は鋼製
の板材、線材、形材、棒材、帯材、管材等の表面を他の
耐食性のよい金属で被覆する方法として、例えば、亜鉛
地金を用いて溶融めっき浴を調製し、その中に鉄鋼材を
浸漬することによって鉄鋼材表面に亜鉛を付着させる方
法を採用している。しかしながら、純亜鉛を溶融めっき
するよりもめっき被膜の耐食性を更に向上させるために
近年では純亜鉛の替わりに亜鉛−アルミニウム合金やア
ルミニウムを溶融めっきしたり、亜鉛を溶融めっきした
後にその上に亜鉛−アルミニウム合金を溶融めっきした
りしている。このような技術は特公昭６３−５０４１９
号公報、特公昭６３−５０４２１号公報、特公平４−１
９２９９号公報等に記述されている。
の板材、線材、形材、棒材、帯材、管材等の表面を他の
耐食性のよい金属で被覆する方法として、例えば、亜鉛
地金を用いて溶融めっき浴を調製し、その中に鉄鋼材を
浸漬することによって鉄鋼材表面に亜鉛を付着させる方
法を採用している。しかしながら、純亜鉛を溶融めっき
するよりもめっき被膜の耐食性を更に向上させるために
近年では純亜鉛の替わりに亜鉛−アルミニウム合金やア
ルミニウムを溶融めっきしたり、亜鉛を溶融めっきした
後にその上に亜鉛−アルミニウム合金を溶融めっきした
りしている。このような技術は特公昭６３−５０４１９
号公報、特公昭６３−５０４２１号公報、特公平４−１
９２９９号公報等に記述されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鉄鋼材に対する高耐食
性の要求により開発された溶融亜鉛−アルミニウムめっ
き品はＪＩＳ Ｚ ２３７１で規定されている塩水噴霧
試験では溶融亜鉛めっき品に比べて優れた耐食性を示す
が、近年実施されている高温耐食性試験では溶融亜鉛め
っき品に比べて同等以下であり、著しく劣る場合もあ
る。このような高温耐食性試験として、鉄鋼材の溶融亜
鉛めっき品と溶融亜鉛−アルミニウムめっき品を例えば
７５℃の５％塩水中に浸漬して高温耐食性を調べた場合
に、亜鉛−アルミニウムめっき品ではめっき被膜と鉄鋼
材との界面よりクラックが入り、めっき被膜が剥離する
という現象が現われ、亜鉛めっき品に比べて高温耐食性
が著しく劣っている。また、溶融アルミニウムめっき法
はアルミニウムの融点が高いので作業性や溶融めっき浴
の寿命などの点、更にアルミニウムめっき層は鉄に対し
て犠牲防食性を有しないという点で問題がある。
性の要求により開発された溶融亜鉛−アルミニウムめっ
き品はＪＩＳ Ｚ ２３７１で規定されている塩水噴霧
試験では溶融亜鉛めっき品に比べて優れた耐食性を示す
が、近年実施されている高温耐食性試験では溶融亜鉛め
っき品に比べて同等以下であり、著しく劣る場合もあ
る。このような高温耐食性試験として、鉄鋼材の溶融亜
鉛めっき品と溶融亜鉛−アルミニウムめっき品を例えば
７５℃の５％塩水中に浸漬して高温耐食性を調べた場合
に、亜鉛−アルミニウムめっき品ではめっき被膜と鉄鋼
材との界面よりクラックが入り、めっき被膜が剥離する
という現象が現われ、亜鉛めっき品に比べて高温耐食性
が著しく劣っている。また、溶融アルミニウムめっき法
はアルミニウムの融点が高いので作業性や溶融めっき浴
の寿命などの点、更にアルミニウムめっき層は鉄に対し
て犠牲防食性を有しないという点で問題がある。
【０００４】本発明の目的は、鉄鋼材表面に溶融亜鉛め
っきを行って下地めっき層を形成した後に溶融亜鉛合金
めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶融めっき
法により、上記の塩水噴霧試験での耐食性は溶融亜鉛−
アルミニウムめっき品と同等であり、上記の高温耐食性
試験においてもクラックの入らない高温耐食性被膜形成
亜鉛合金めっき品を上記の溶融アルミニウムめっき品よ
りも安価に製造することのできる溶融亜鉛合金めっき
浴、及びこのような溶融亜鉛合金めっき浴を調製するの
に用いるための溶融亜鉛合金めっき浴用地金を提供する
ことにある。
っきを行って下地めっき層を形成した後に溶融亜鉛合金
めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶融めっき
法により、上記の塩水噴霧試験での耐食性は溶融亜鉛−
アルミニウムめっき品と同等であり、上記の高温耐食性
試験においてもクラックの入らない高温耐食性被膜形成
亜鉛合金めっき品を上記の溶融アルミニウムめっき品よ
りも安価に製造することのできる溶融亜鉛合金めっき
浴、及びこのような溶融亜鉛合金めっき浴を調製するの
に用いるための溶融亜鉛合金めっき浴用地金を提供する
ことにある。
【０００５】本発明のその他の目的は、鉄鋼材と、該鉄
鋼材の表面に溶融亜鉛めっきによって設けられた下地め
っき層と、該下地めっき層上に溶融亜鉛合金めっきによ
って設けられた表面めっき層とからなり、上記の塩水噴
霧試験での耐食性は溶融亜鉛−アルミニウムめっき鉄鋼
材と同等であり、上記の高温耐食性試験においてもクラ
ックが入らず、上記の溶融アルミニウムめっき鉄鋼材よ
りも安価に製造することのできる高温耐食性溶融亜鉛合
金めっき鉄鋼材、及びその製造方法を提供することにあ
る。
鋼材の表面に溶融亜鉛めっきによって設けられた下地め
っき層と、該下地めっき層上に溶融亜鉛合金めっきによ
って設けられた表面めっき層とからなり、上記の塩水噴
霧試験での耐食性は溶融亜鉛−アルミニウムめっき鉄鋼
材と同等であり、上記の高温耐食性試験においてもクラ
ックが入らず、上記の溶融アルミニウムめっき鉄鋼材よ
りも安価に製造することのできる高温耐食性溶融亜鉛合
金めっき鉄鋼材、及びその製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために種々検討の結果、鉄鋼材表面に溶融亜
鉛めっきを行って下地めっき層を形成した後に溶融亜鉛
合金めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶融め
っき法を用い、その第二段目に用いる溶融亜鉛合金めっ
き浴として亜鉛、アルミニウムを含み、更に銅、銀及び
金の少なくとも１種を含む特定組成の溶融亜鉛合金めっ
き浴を用いることにより、鉄鋼材表面に高温耐食性被膜
が形成されることを見いだし、本発明を完成した。
を達成するために種々検討の結果、鉄鋼材表面に溶融亜
鉛めっきを行って下地めっき層を形成した後に溶融亜鉛
合金めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶融め
っき法を用い、その第二段目に用いる溶融亜鉛合金めっ
き浴として亜鉛、アルミニウムを含み、更に銅、銀及び
金の少なくとも１種を含む特定組成の溶融亜鉛合金めっ
き浴を用いることにより、鉄鋼材表面に高温耐食性被膜
が形成されることを見いだし、本発明を完成した。
【０００７】即ち、本発明の溶融亜鉛合金めっき浴用地
金は、鉄鋼材表面に溶融亜鉛めっきを行って下地めっき
層を形成した後に溶融亜鉛合金めっきを行って表面めっ
き層を形成する二段溶融めっき法における溶融亜鉛合金
めっき浴の調製に用いるための、アルミニウムを３〜３
０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種を合
計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不可避
の不純物からなることを特徴とする。
金は、鉄鋼材表面に溶融亜鉛めっきを行って下地めっき
層を形成した後に溶融亜鉛合金めっきを行って表面めっ
き層を形成する二段溶融めっき法における溶融亜鉛合金
めっき浴の調製に用いるための、アルミニウムを３〜３
０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種を合
計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不可避
の不純物からなることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の溶融亜鉛合金めっき用めっ
き浴は、鉄鋼材表面に溶融亜鉛めっきを行って下地めっ
き層を形成した後に溶融亜鉛合金めっきを行って表面め
っき層を形成する二段溶融めっき法における溶融亜鉛合
金めっき浴として用いるための、アルミニウムを３〜３
０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種を合
計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不可避
の不純物からなることを特徴とする。
き浴は、鉄鋼材表面に溶融亜鉛めっきを行って下地めっ
き層を形成した後に溶融亜鉛合金めっきを行って表面め
っき層を形成する二段溶融めっき法における溶融亜鉛合
金めっき浴として用いるための、アルミニウムを３〜３
０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種を合
計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不可避
の不純物からなることを特徴とする。
【０００９】更に、本発明の高温耐食性溶融亜鉛合金め
っき鉄鋼材は、鉄鋼材と、該鉄鋼材の表面に溶融亜鉛め
っきによって設けられた下地めっき層と、該下地めっき
層上に溶融亜鉛合金めっきによって設けられた表面めっ
き層とからなり、該表面めっき層が、アルミニウムを３
〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種
を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不
可避の不純物からなる溶融めっき浴を用いて溶融めっき
されたものであることを特徴とする。
っき鉄鋼材は、鉄鋼材と、該鉄鋼材の表面に溶融亜鉛め
っきによって設けられた下地めっき層と、該下地めっき
層上に溶融亜鉛合金めっきによって設けられた表面めっ
き層とからなり、該表面めっき層が、アルミニウムを３
〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種
を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不
可避の不純物からなる溶融めっき浴を用いて溶融めっき
されたものであることを特徴とする。
【００１０】また、本発明の高温耐食性溶融亜鉛合金め
っき鉄鋼材は、鉄鋼材と、該鉄鋼材の表面に溶融亜鉛め
っきによって設けられた下地めっき層と、該下地めっき
層上に溶融亜鉛合金めっきによって設けられた表面めっ
き層とからなり、該表面めっき層が、アルミニウムを３
〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種
を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不
可避の不純物からなる合金層であることを特徴とする。
っき鉄鋼材は、鉄鋼材と、該鉄鋼材の表面に溶融亜鉛め
っきによって設けられた下地めっき層と、該下地めっき
層上に溶融亜鉛合金めっきによって設けられた表面めっ
き層とからなり、該表面めっき層が、アルミニウムを３
〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種
を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不
可避の不純物からなる合金層であることを特徴とする。
【００１１】更にまた、本発明の高温耐食性融亜鉛合金
めっき鉄鋼材の製造方法は、鉄鋼材の表面を溶融亜鉛め
っきして下地めっき層を形成し、その後、該下地めっき
層上に、アルミニウムを３〜３０重量％含有し且つ銅、
銀及び金の少なくとも１種を合計で０．７〜３．５重量
％含有し、残部が亜鉛と不可避の不純物からなる溶融亜
鉛合金めっき浴を用いて溶融亜鉛合金めっきして表面め
っき層を形成することを特徴とする。
めっき鉄鋼材の製造方法は、鉄鋼材の表面を溶融亜鉛め
っきして下地めっき層を形成し、その後、該下地めっき
層上に、アルミニウムを３〜３０重量％含有し且つ銅、
銀及び金の少なくとも１種を合計で０．７〜３．５重量
％含有し、残部が亜鉛と不可避の不純物からなる溶融亜
鉛合金めっき浴を用いて溶融亜鉛合金めっきして表面め
っき層を形成することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明においては、高温耐食性溶
融亜鉛合金めっき鉄鋼材を得るのに用いる鉄鋼材として
は、鉄製又は鋼製の板材、線材、形材、棒材、帯材、管
材等を挙げることができ、例えば、鉄板材、鋼板材、鉄
線材、鋼線材、形鋼材、棒鋼材、鋼帯材、鋼管材等を用
いることができる。
融亜鉛合金めっき鉄鋼材を得るのに用いる鉄鋼材として
は、鉄製又は鋼製の板材、線材、形材、棒材、帯材、管
材等を挙げることができ、例えば、鉄板材、鋼板材、鉄
線材、鋼線材、形鋼材、棒鋼材、鋼帯材、鋼管材等を用
いることができる。
【００１３】本発明の地金、めっき浴を用いて得られる
本発明の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材の表面め
っき層におけるアルミニウムは、溶融亜鉛合金めっき鉄
鋼材の耐食性を向上させる作用を示す。しかし、アルミ
ニウム含有量が３重量％未満の場合には耐食性の向上効
果が不十分であり、それでアルミニウムを３重量％以上
添加する。アルミニウム添加量の増加と共に耐食性が向
上するが、めっき浴の温度もそれに応じて高く維持する
必要があり、アルミニウム含有量が３０重量％を超える
と、めっき浴の温度をかなり高温に維持することになる
ので、鉄鋼材の亜鉛−アルミニウムめっきの特徴である
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ化合物がめっき被膜／鉄鋼材の界面で
異常に成長し、また、めっき浴の槽に鉄製品を用いてい
るとめっき浴中に鉄が溶出してＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ化合物
が生成し、これがめっき浴に浮遊するためめっき鉄鋼材
の外観不良の原因ともなる。また、そのような化合物の
生成によりめっき浴中のアルミニウム濃度が減少すると
いう問題も生じる。従って、本発明の高温耐食性溶融亜
鉛合金めっき鉄鋼材の溶融亜鉛合金めっき層において
は、アルミニウム含有量を３〜３０重量％に限定する。
本発明の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材の表面め
っき層におけるアルミニウムは、溶融亜鉛合金めっき鉄
鋼材の耐食性を向上させる作用を示す。しかし、アルミ
ニウム含有量が３重量％未満の場合には耐食性の向上効
果が不十分であり、それでアルミニウムを３重量％以上
添加する。アルミニウム添加量の増加と共に耐食性が向
上するが、めっき浴の温度もそれに応じて高く維持する
必要があり、アルミニウム含有量が３０重量％を超える
と、めっき浴の温度をかなり高温に維持することになる
ので、鉄鋼材の亜鉛−アルミニウムめっきの特徴である
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ化合物がめっき被膜／鉄鋼材の界面で
異常に成長し、また、めっき浴の槽に鉄製品を用いてい
るとめっき浴中に鉄が溶出してＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ化合物
が生成し、これがめっき浴に浮遊するためめっき鉄鋼材
の外観不良の原因ともなる。また、そのような化合物の
生成によりめっき浴中のアルミニウム濃度が減少すると
いう問題も生じる。従って、本発明の高温耐食性溶融亜
鉛合金めっき鉄鋼材の溶融亜鉛合金めっき層において
は、アルミニウム含有量を３〜３０重量％に限定する。
【００１４】溶融亜鉛−アルミニウムめっき鉄鋼材が高
温腐食環境下においてめっき被膜と鉄鋼材との界面より
クラックが発生する原因はめっき被膜／鉄鋼材の界面に
成長している化合物が回りに比べて電位的に卑な状態に
なっていることに起因すると考えられる。この現象を抑
えるためには電位的に貴な金属を添加してめっき被膜／
鉄鋼材の界面に成長している化合物を電位的に貴の側に
シフトさせて界面電位をフラットにすればよい。めっき
以外についてのこのような現象に対しても同様の解決策
を利用することができる。
温腐食環境下においてめっき被膜と鉄鋼材との界面より
クラックが発生する原因はめっき被膜／鉄鋼材の界面に
成長している化合物が回りに比べて電位的に卑な状態に
なっていることに起因すると考えられる。この現象を抑
えるためには電位的に貴な金属を添加してめっき被膜／
鉄鋼材の界面に成長している化合物を電位的に貴の側に
シフトさせて界面電位をフラットにすればよい。めっき
以外についてのこのような現象に対しても同様の解決策
を利用することができる。
【００１５】本発明の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄
鋼材の溶融亜鉛合金めっき層における銅、銀又は金は、
上記のようにして得られる溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材の
めっき被膜／鉄鋼材の界面に成長している化合物を電位
的に貴にして界面電位をフラットにする作用を示す。し
かし、銅、銀及び金の少なくとも１種の含有量が合計で
０．７重量％未満の場合には界面電位をフラットにする
効果が不十分であり、それで銅、銀及び金の少なくとも
１種を合計で０．７重量％以上添加する。銅、銀又は金
の添加量の増加と共に界面電位をフラットにする効果が
向上するが、銅、銀及び金の少なくとも１種の添加量が
合計で３．５重量％を超えるとめっき被膜が硬くなり、
めっき後の後加工においてめっき被膜にクラック等が発
生するおそれがある。従って、本発明の高温耐食性溶融
亜鉛合金めっき鉄鋼材の溶融亜鉛合金めっき層において
は、銅、銀及び金の少なくとも１種の含有量を合計で
０．７〜３．５重量％に限定する。
鋼材の溶融亜鉛合金めっき層における銅、銀又は金は、
上記のようにして得られる溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材の
めっき被膜／鉄鋼材の界面に成長している化合物を電位
的に貴にして界面電位をフラットにする作用を示す。し
かし、銅、銀及び金の少なくとも１種の含有量が合計で
０．７重量％未満の場合には界面電位をフラットにする
効果が不十分であり、それで銅、銀及び金の少なくとも
１種を合計で０．７重量％以上添加する。銅、銀又は金
の添加量の増加と共に界面電位をフラットにする効果が
向上するが、銅、銀及び金の少なくとも１種の添加量が
合計で３．５重量％を超えるとめっき被膜が硬くなり、
めっき後の後加工においてめっき被膜にクラック等が発
生するおそれがある。従って、本発明の高温耐食性溶融
亜鉛合金めっき鉄鋼材の溶融亜鉛合金めっき層において
は、銅、銀及び金の少なくとも１種の含有量を合計で
０．７〜３．５重量％に限定する。
【００１６】本発明の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄
鋼材の製造方法においては、鉄鋼材の表面を溶融亜鉛め
っきして下地めっき層を形成し、その後、該下地めっき
層上に溶融亜鉛合金めっきして表面めっき層を形成する
のであるが、そのような溶融亜鉛めっきに先立って、常
法に従って鉄鋼材の表面を脱脂し、酸洗いし、洗浄し、
フラックス処理し、乾燥する。その後、通常の溶融亜鉛
めっき法に従って溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、引き上げ
て亜鉛めっき被膜を形成し、次いで、溶融亜鉛合金めっ
き浴に浸漬し、引き上げて亜鉛合金めっき被膜を形成す
る。
鋼材の製造方法においては、鉄鋼材の表面を溶融亜鉛め
っきして下地めっき層を形成し、その後、該下地めっき
層上に溶融亜鉛合金めっきして表面めっき層を形成する
のであるが、そのような溶融亜鉛めっきに先立って、常
法に従って鉄鋼材の表面を脱脂し、酸洗いし、洗浄し、
フラックス処理し、乾燥する。その後、通常の溶融亜鉛
めっき法に従って溶融亜鉛めっき浴に浸漬し、引き上げ
て亜鉛めっき被膜を形成し、次いで、溶融亜鉛合金めっ
き浴に浸漬し、引き上げて亜鉛合金めっき被膜を形成す
る。
【００１７】上記したように、鉄鋼材表面に溶融亜鉛め
っきを行って下地めっき層を形成した後に溶融亜鉛合金
めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶融めっき
法を用い、その第二段目に用いる溶融亜鉛合金めっき浴
として本発明で特定しためっき浴、即ちアルミニウムを
３〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１
種を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と
不可避の不純物からなる溶融亜鉛合金めっき浴を用いる
ことにより、鉄鋼材表面に高温耐食性被膜を形成するこ
とができる。即ち、高温耐食性に優れた鉄鋼材を溶融亜
鉛合金めっきによって製造することができるようにな
り、よって、従来溶融アルミニウムめっきを行って製造
していた高温耐食性鉄鋼材より安価に高温耐食性鉄鋼材
を製造することができ、コスト削減効果が得られる。
っきを行って下地めっき層を形成した後に溶融亜鉛合金
めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶融めっき
法を用い、その第二段目に用いる溶融亜鉛合金めっき浴
として本発明で特定しためっき浴、即ちアルミニウムを
３〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１
種を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と
不可避の不純物からなる溶融亜鉛合金めっき浴を用いる
ことにより、鉄鋼材表面に高温耐食性被膜を形成するこ
とができる。即ち、高温耐食性に優れた鉄鋼材を溶融亜
鉛合金めっきによって製造することができるようにな
り、よって、従来溶融アルミニウムめっきを行って製造
していた高温耐食性鉄鋼材より安価に高温耐食性鉄鋼材
を製造することができ、コスト削減効果が得られる。
【００１８】本発明の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄
鋼材においては、その下地めっき層及び表面めっき層の
それぞれの溶融めっき時にそれらの溶融金属と下地の金
属との間で拡散が生じてそれらの界面で合金化が生じ
る。従って、下地めっき層及び表面めっき層のそれぞれ
の組成はそれぞれの溶融めっき浴の組成とは必ずしも一
致しない。それらの組成の差異は溶融めっき浴の温度、
冷却固化するまでの時間等に依存する。
鋼材においては、その下地めっき層及び表面めっき層の
それぞれの溶融めっき時にそれらの溶融金属と下地の金
属との間で拡散が生じてそれらの界面で合金化が生じ
る。従って、下地めっき層及び表面めっき層のそれぞれ
の組成はそれぞれの溶融めっき浴の組成とは必ずしも一
致しない。それらの組成の差異は溶融めっき浴の温度、
冷却固化するまでの時間等に依存する。
【００１９】本発明の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄
鋼材は、上記したように塩水噴霧試験での耐食性は溶融
亜鉛−アルミニウムめっき品と同等であり、高温耐食性
試験においてもクラックが入らず、また上記の溶融アル
ミニウムめっき品よりも安価に製造することができるの
で、高温雰囲気中で用いられる鉄鋼材として有用である
のみならず、室温で用いられる鉄鋼材としても有用であ
る。
鋼材は、上記したように塩水噴霧試験での耐食性は溶融
亜鉛−アルミニウムめっき品と同等であり、高温耐食性
試験においてもクラックが入らず、また上記の溶融アル
ミニウムめっき品よりも安価に製造することができるの
で、高温雰囲気中で用いられる鉄鋼材として有用である
のみならず、室温で用いられる鉄鋼材としても有用であ
る。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例を挙げて本
発明を更に具体的に説明する。 実施例１〜５及び比較例１〜５ 鋼材として、長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ３．２
ｍｍの一般構造用圧延鋼板（ＳＳ４１）を用い、この鋼
板に下記の条件下でめっき前処理を施した。 １）脱脂処理 オルトケイト酸ソーダの２０重量％水溶液を用い、７０
℃で６０分間処理した後、室温で水洗した。 ２）酸洗処理 ５％ＨＣｌを用い、室温で３０分間処理した後、水洗し
た。 ３）フラックス処理 市販のＺｎ−Ａｌめっき用フラックス（Ｚｎめっきにも
有用である）の３０重量％水溶液を用い、９０℃で１分
間浸漬した後、１５０℃の熱風で３分間乾燥した。
発明を更に具体的に説明する。 実施例１〜５及び比較例１〜５ 鋼材として、長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ３．２
ｍｍの一般構造用圧延鋼板（ＳＳ４１）を用い、この鋼
板に下記の条件下でめっき前処理を施した。 １）脱脂処理 オルトケイト酸ソーダの２０重量％水溶液を用い、７０
℃で６０分間処理した後、室温で水洗した。 ２）酸洗処理 ５％ＨＣｌを用い、室温で３０分間処理した後、水洗し
た。 ３）フラックス処理 市販のＺｎ−Ａｌめっき用フラックス（Ｚｎめっきにも
有用である）の３０重量％水溶液を用い、９０℃で１分
間浸漬した後、１５０℃の熱風で３分間乾燥した。
【００２１】溶融めっき浴として、第一段目には９９．
９９重量％以上の純度の亜鉛地金を黒鉛ルツボ内で溶融
した溶融亜鉛めっき浴を用い、第二段目には９９．９９
重量％以上の純度の亜鉛地金、９９．９重量％以上の純
度のアルミニウム地金、及び９９．９９重量％以上の純
度の銅地金を用いて後記の第１表に示す組成となるよう
に黒鉛ルツボ内で溶解調製した溶融亜鉛合金めっき浴を
用いた。溶融めっき条件については、第一段目は溶融め
っき浴温度４５０℃、浸漬時間１０秒で実施し、第二段
目は第１表に示した溶融めっき浴温度、浸漬時間で実施
した。めっき時の引き上げ速度は約１．５ｍ／分とし、
引き上げ後１０〜２０秒後に水冷を行った。
９９重量％以上の純度の亜鉛地金を黒鉛ルツボ内で溶融
した溶融亜鉛めっき浴を用い、第二段目には９９．９９
重量％以上の純度の亜鉛地金、９９．９重量％以上の純
度のアルミニウム地金、及び９９．９９重量％以上の純
度の銅地金を用いて後記の第１表に示す組成となるよう
に黒鉛ルツボ内で溶解調製した溶融亜鉛合金めっき浴を
用いた。溶融めっき条件については、第一段目は溶融め
っき浴温度４５０℃、浸漬時間１０秒で実施し、第二段
目は第１表に示した溶融めっき浴温度、浸漬時間で実施
した。めっき時の引き上げ速度は約１．５ｍ／分とし、
引き上げ後１０〜２０秒後に水冷を行った。
【００２２】上記の条件下で溶融めっきした実施例１〜
５及び比較例１〜５の各めっき鋼材の耐食性については
ＪＩＳ Ｚ ２３７１で規定されている塩水噴霧試験に
準拠して赤錆の発生時間で評価し、また高温耐食性につ
いては７５℃の５％塩水中に７日間浸漬した後のクラッ
ク発生の有無で評価した（塩水浸漬試験）。また、溶融
めっき後の外観検査により外観不良の有無を判断すると
共に、めっき鋼材の曲げ試験を行って加工性の評価を行
った。それらの結果は後記の第１表に示す通りであっ
た。
５及び比較例１〜５の各めっき鋼材の耐食性については
ＪＩＳ Ｚ ２３７１で規定されている塩水噴霧試験に
準拠して赤錆の発生時間で評価し、また高温耐食性につ
いては７５℃の５％塩水中に７日間浸漬した後のクラッ
ク発生の有無で評価した（塩水浸漬試験）。また、溶融
めっき後の外観検査により外観不良の有無を判断すると
共に、めっき鋼材の曲げ試験を行って加工性の評価を行
った。それらの結果は後記の第１表に示す通りであっ
た。
【００２３】実施例６〜１０及び比較例６〜１０ 鋼線として、線径３．５５ｍｍの鉄線（ＳＷＲＭ−６）
を用い、この鋼線に実施例１〜５及び比較例１〜５で記
載した条件下でめっき前処理を施した。溶融めっき浴と
して、第一段目には実施例１で用いた溶融めっき浴と同
じものを用い、第二段目には実施例１で用いた地金と同
じものを用いて後記の第２表に示す組成となるように黒
鉛ルツボ内で溶解調製した溶融亜鉛合金めっき浴を用い
た。溶融めっき条件については、第一段目は溶融めっき
浴温度４５０℃、浸漬時間１０秒で実施し、第二段目は
第１表に示した溶融めっき浴温度、浸漬時間で実施し
た。めっき時の引き上げ速度は約５ｍ／分とし、引き上
げ後１０〜２０秒後に水冷を行った。
を用い、この鋼線に実施例１〜５及び比較例１〜５で記
載した条件下でめっき前処理を施した。溶融めっき浴と
して、第一段目には実施例１で用いた溶融めっき浴と同
じものを用い、第二段目には実施例１で用いた地金と同
じものを用いて後記の第２表に示す組成となるように黒
鉛ルツボ内で溶解調製した溶融亜鉛合金めっき浴を用い
た。溶融めっき条件については、第一段目は溶融めっき
浴温度４５０℃、浸漬時間１０秒で実施し、第二段目は
第１表に示した溶融めっき浴温度、浸漬時間で実施し
た。めっき時の引き上げ速度は約５ｍ／分とし、引き上
げ後１０〜２０秒後に水冷を行った。
【００２４】上記の条件下で溶融めっきした実施例６〜
１０及び比較例６〜１０の各めっき鋼線の耐食性につい
てはＪＩＳ Ｚ ２３７１で規定されている塩水噴霧試
験に準拠して赤錆の発生時間で評価し、また高温耐食性
については７５℃の５％塩水中に７日間浸漬した後のク
ラック発生の有無で評価した（塩水浸漬試験）。また、
溶融めっき後の外観検査により外観不良の有無を判断す
ると共に、めっき鋼線の自己径巻付け曲げ試験を行って
加工性の評価を行った。それらの結果は後記の第２表に
示す通りであった。
１０及び比較例６〜１０の各めっき鋼線の耐食性につい
てはＪＩＳ Ｚ ２３７１で規定されている塩水噴霧試
験に準拠して赤錆の発生時間で評価し、また高温耐食性
については７５℃の５％塩水中に７日間浸漬した後のク
ラック発生の有無で評価した（塩水浸漬試験）。また、
溶融めっき後の外観検査により外観不良の有無を判断す
ると共に、めっき鋼線の自己径巻付け曲げ試験を行って
加工性の評価を行った。それらの結果は後記の第２表に
示す通りであった。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】第１表及び第２表のデータから明らかなよ
うに、銅の含有量が０．０重量％及び０．５重量％の場
合には界面電位をフラットにする効果が不十分であるの
でクラックが発生しており、また銅の含有量が４．０重
量％の場合にはめっき被膜が硬くなっているために曲げ
加工性が不良となっており、本発明の溶融亜鉛合金めっ
き浴で得られる効果は達成されない。
うに、銅の含有量が０．０重量％及び０．５重量％の場
合には界面電位をフラットにする効果が不十分であるの
でクラックが発生しており、また銅の含有量が４．０重
量％の場合にはめっき被膜が硬くなっているために曲げ
加工性が不良となっており、本発明の溶融亜鉛合金めっ
き浴で得られる効果は達成されない。
【００２８】また、実施例１、比較例１、実施例６及び
比較例６の各めっき鋼材の高温耐食性試験後のめっき層
断面の状態をＳＥＭ写真で調べたところ、それぞれ図１
（１２００倍）、図２（８００倍）、図３（１２００
倍）及び図４（８００倍）に示す通りであった。実施例
１及び実施例６にそれぞれ対応する図１及び図３のＳＥ
Ｍ写真においてはクラックは認められないが、比較例１
及び比較例６にそれぞれ対応する図２及び図４のＳＥＭ
写真においてはめっき被膜と鋼材との界面にクラックが
明確に認められる。
比較例６の各めっき鋼材の高温耐食性試験後のめっき層
断面の状態をＳＥＭ写真で調べたところ、それぞれ図１
（１２００倍）、図２（８００倍）、図３（１２００
倍）及び図４（８００倍）に示す通りであった。実施例
１及び実施例６にそれぞれ対応する図１及び図３のＳＥ
Ｍ写真においてはクラックは認められないが、比較例１
及び比較例６にそれぞれ対応する図２及び図４のＳＥＭ
写真においてはめっき被膜と鋼材との界面にクラックが
明確に認められる。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように、鉄鋼材表面に溶
融亜鉛めっきを行って下地めっき層を形成した後に溶融
亜鉛合金めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶
融めっき法における溶融亜鉛合金めっき浴として本発明
の溶融亜鉛合金めっき浴を用いることにより得られる本
発明の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材は、塩水噴
霧試験での耐食性は溶融亜鉛−アルミニウムめっき鉄鋼
材と同等であり、高温耐食性試験においてもクラックが
入らず、上記の溶融アルミニウムめっき鉄鋼材よりも安
価に製造することができる。
融亜鉛めっきを行って下地めっき層を形成した後に溶融
亜鉛合金めっきを行って表面めっき層を形成する二段溶
融めっき法における溶融亜鉛合金めっき浴として本発明
の溶融亜鉛合金めっき浴を用いることにより得られる本
発明の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材は、塩水噴
霧試験での耐食性は溶融亜鉛−アルミニウムめっき鉄鋼
材と同等であり、高温耐食性試験においてもクラックが
入らず、上記の溶融アルミニウムめっき鉄鋼材よりも安
価に製造することができる。
【図１】 実施例１のめっき鋼材の高温耐食性試験後の
めっき層断面の状態を示すＳＥＭ写真である。
めっき層断面の状態を示すＳＥＭ写真である。
【図２】 比較例１のめっき鋼材の高温耐食性試験後の
めっき層断面の状態を示すＳＥＭ写真である。
めっき層断面の状態を示すＳＥＭ写真である。
【図３】 実施例６のめっき鋼線の高温耐食性試験後の
めっき層断面の状態を示すＳＥＭ写真である。
めっき層断面の状態を示すＳＥＭ写真である。
【図４】 比較例６のめっき鋼線の高温耐食性試験後の
めっき層断面の状態を示すＳＥＭ写真である。
めっき層断面の状態を示すＳＥＭ写真である。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 健司 東京都中央区日本橋室町２丁目３番14号 東京製綱株式会社内 (72)発明者 土屋 正明 茨城県新治郡霞ヶ浦町穴倉5707 東京製綱 株式会社研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】鉄鋼材表面に溶融亜鉛めっきを行って下地
めっき層を形成した後に溶融亜鉛合金めっきを行って表
面めっき層を形成する二段溶融めっき法における溶融亜
鉛合金めっき浴の調製に用いるための、アルミニウムを
３〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１
種を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と
不可避の不純物からなることを特徴とする溶融亜鉛合金
めっき浴用地金。 - 【請求項２】鉄鋼材表面に溶融亜鉛めっきを行って下地
めっき層を形成した後に溶融亜鉛合金めっきを行って表
面めっき層を形成する二段溶融めっき法における溶融亜
鉛合金めっき浴として用いるための、アルミニウムを３
〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種
を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不
可避の不純物からなることを特徴とする溶融亜鉛合金め
っき用めっき浴。 - 【請求項３】鉄鋼材と、該鉄鋼材の表面に溶融亜鉛めっ
きによって設けられた下地めっき層と、該下地めっき層
上に溶融亜鉛合金めっきによって設けられた表面めっき
層とからなり、該表面めっき層が、アルミニウムを３〜
３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種を
合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不可
避の不純物からなる溶融めっき浴を用いて溶融めっきさ
れたものであることを特徴とする高温耐食性溶融亜鉛合
金めっき鉄鋼材。 - 【請求項４】鉄鋼材と、該鉄鋼材の表面に溶融亜鉛めっ
きによって設けられた下地めっき層と、該下地めっき層
上に溶融亜鉛合金めっきによって設けられた表面めっき
層とからなり、該表面めっき層が、アルミニウムを３〜
３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少なくとも１種を
合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部が亜鉛と不可
避の不純物からなる合金層であることを特徴とする高温
耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材。 - 【請求項５】鉄鋼材が鉄板材、鋼板材、鉄線材、鋼線
材、形鋼材、棒鋼材、鋼帯材又は鋼管材である請求項３
又は４記載の高温耐食性溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材。 - 【請求項６】鉄鋼材の表面を溶融亜鉛めっきして下地め
っき層を形成し、その後、該下地めっき層上に、アルミ
ニウムを３〜３０重量％含有し且つ銅、銀及び金の少な
くとも１種を合計で０．７〜３．５重量％含有し、残部
が亜鉛と不可避の不純物からなる溶融亜鉛合金めっき浴
を用いて溶融亜鉛合金めっきして表面めっき層を形成す
ることを特徴とする高温耐食性融亜鉛合金めっき鉄鋼材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17105597A JPH116047A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 溶融亜鉛合金めっき浴用地金、めっき浴、溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17105597A JPH116047A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 溶融亜鉛合金めっき浴用地金、めっき浴、溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH116047A true JPH116047A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15916245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17105597A Pending JPH116047A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 溶融亜鉛合金めっき浴用地金、めっき浴、溶融亜鉛合金めっき鉄鋼材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH116047A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008297629A (ja) * | 2003-06-27 | 2008-12-11 | Kobe Steel Ltd | チタン材、その製造方法および排気管 |
| CN102816984A (zh) * | 2012-07-21 | 2012-12-12 | 靖江市大通标准件厂 | 一种热镀锌添加剂 |
| CN103592214A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-19 | 国家电网公司 | 一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法 |
| JP2020029606A (ja) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 日亜鋼業株式会社 | 亜鉛めっき異形棒鋼材とその製造方法および製造システム |
| 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 |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP17105597A patent/JPH116047A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008297629A (ja) * | 2003-06-27 | 2008-12-11 | Kobe Steel Ltd | チタン材、その製造方法および排気管 |
| CN102816984A (zh) * | 2012-07-21 | 2012-12-12 | 靖江市大通标准件厂 | 一种热镀锌添加剂 |
| CN103592214A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-19 | 国家电网公司 | 一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法 |
| JP2020029606A (ja) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 日亜鋼業株式会社 | 亜鉛めっき異形棒鋼材とその製造方法および製造システム |
| 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 |
| CN116516215B (zh) * | 2023-05-08 | 2024-01-30 | 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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