JPS60262950A - 耐熱性と耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造法 - Google Patents
耐熱性と耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造法Info
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-
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- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、TiとCrを含有する鋼素材に溶融アルミニ
ウムメッキを施した、耐熱性と耐食性にすぐれた溶融ア
ルミニウムメッキ鋼板の製造法に関するものである。
ウムメッキを施した、耐熱性と耐食性にすぐれた溶融ア
ルミニウムメッキ鋼板の製造法に関するものである。
従来の技術
アルミニウムメッキ鋼板は耐熱性、耐酸化性、耐食性な
どにすぐれていることから、ラジェター、マフラーなど
の自動車用部品、家庭用器具耐熱部品、工業炉材など多
くの分野で使用されている。
どにすぐれていることから、ラジェター、マフラーなど
の自動車用部品、家庭用器具耐熱部品、工業炉材など多
くの分野で使用されている。
その素材の被メツキ鋼板としては、特開昭56−102
523号公報や、特開昭58−108831号公報など
で示されているようなOr、Tiなどの合金元素を少量
(0,5%以下)添加した低炭素冷延鋼板が主として使
われている。さらに上記のような材料よりも高い耐熱性
や耐食性が要求され、特開昭49−108441号公報
に示されたような、18Cr系ステンレス鋼にアルミニ
ウムメッキを被覆した鋼板、特公昭52−33571号
公報に示されたようなCrを5〜15%含有した鋼にア
ルミニウムメッキを被覆した鋼板が開発されている。
523号公報や、特開昭58−108831号公報など
で示されているようなOr、Tiなどの合金元素を少量
(0,5%以下)添加した低炭素冷延鋼板が主として使
われている。さらに上記のような材料よりも高い耐熱性
や耐食性が要求され、特開昭49−108441号公報
に示されたような、18Cr系ステンレス鋼にアルミニ
ウムメッキを被覆した鋼板、特公昭52−33571号
公報に示されたようなCrを5〜15%含有した鋼にア
ルミニウムメッキを被覆した鋼板が開発されている。
発明が解決しようとする問題点
このようなアルミニウムメッキ鋼板の耐熱性は、高温度
の使用中において、アルミニウムメッキ被覆層と地鉄が
反応して鋼表面で生成したM−Fe、 M−9i−F@
などの合金層によって付与されるものとされている、し
かしながら、このような作用で得られるアルミニウムメ
ッキ鋼板の耐熱性は、アルミニウムメッキ被覆層が被メ
ツキ鋼板に不メツキ部分や、ピンホールなどのメッキ欠
陥を発生することなく均一に被覆された場合に得られる
ものであって、そのメッキ欠陥を皆無にすることは今日
の工業的製造方法では難しい、特に本発明者らの経験に
よれば、Or含有量が増加することにより、被メツキ鋼
板表面で生成するCr酸化物の形成によってこの問題の
解決を一層難しくしている。したがって今日迄、高Cr
含有鋼のアルミニウムメッキ鋼板から、高温度で長時間
の使用に耐えられる製品を安定して得ることができなか
った。
の使用中において、アルミニウムメッキ被覆層と地鉄が
反応して鋼表面で生成したM−Fe、 M−9i−F@
などの合金層によって付与されるものとされている、し
かしながら、このような作用で得られるアルミニウムメ
ッキ鋼板の耐熱性は、アルミニウムメッキ被覆層が被メ
ツキ鋼板に不メツキ部分や、ピンホールなどのメッキ欠
陥を発生することなく均一に被覆された場合に得られる
ものであって、そのメッキ欠陥を皆無にすることは今日
の工業的製造方法では難しい、特に本発明者らの経験に
よれば、Or含有量が増加することにより、被メツキ鋼
板表面で生成するCr酸化物の形成によってこの問題の
解決を一層難しくしている。したがって今日迄、高Cr
含有鋼のアルミニウムメッキ鋼板から、高温度で長時間
の使用に耐えられる製品を安定して得ることができなか
った。
問題点を解決するための手段
本発明者らは、上記した高Cr含有鋼のアルミニウムメ
ッキ鋼板の欠点を解決する製造法について種々研究し、
検討した結果、溶融アルミニウムメッキ前の被メツキ鋼
板に、予めNi系メッキ層を被覆することによって、C
r酸化物の生成を抑制して、メッキ濡れ性を向上させ、
これによりメッキ欠陥の発生を防止することができるこ
とを見出し、耐熱性と耐食性のすぐれた溶融アルミニウ
ムメッキ鋼板を安定して製造することに成功した。なお
、ここで、Ni系メッキ層とは、Ni単独、又はXiを
主成分としてC01Cr、Mn、 Cu、 P、などの
合金元素の1種又は2種類以上を含有したメッキ層をい
う1本発明はさらに詳しくは、C: 0.02%以下、
Mn: 1.5%以下、M:0.3%以下、ri: 0
.03〜0.5%、Cr:3〜18%を含有し、残部が
鉄および不可避的不純物からなる被メツキ鋼板に、予め
Ni系メッキ層を片面あたり0.002〜2g/nf被
覆した後、溶融アルミニウムメッキを行う溶融アルミニ
ウムメッキ鋼板の製造法である。
ッキ鋼板の欠点を解決する製造法について種々研究し、
検討した結果、溶融アルミニウムメッキ前の被メツキ鋼
板に、予めNi系メッキ層を被覆することによって、C
r酸化物の生成を抑制して、メッキ濡れ性を向上させ、
これによりメッキ欠陥の発生を防止することができるこ
とを見出し、耐熱性と耐食性のすぐれた溶融アルミニウ
ムメッキ鋼板を安定して製造することに成功した。なお
、ここで、Ni系メッキ層とは、Ni単独、又はXiを
主成分としてC01Cr、Mn、 Cu、 P、などの
合金元素の1種又は2種類以上を含有したメッキ層をい
う1本発明はさらに詳しくは、C: 0.02%以下、
Mn: 1.5%以下、M:0.3%以下、ri: 0
.03〜0.5%、Cr:3〜18%を含有し、残部が
鉄および不可避的不純物からなる被メツキ鋼板に、予め
Ni系メッキ層を片面あたり0.002〜2g/nf被
覆した後、溶融アルミニウムメッキを行う溶融アルミニ
ウムメッキ鋼板の製造法である。
作用
以下、本発明の製造法について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
本発明の被メツキ鋼板は、転炉、電気炉など通常の溶解
炉で、あるいはさらに真空脱ガス処理を経て、溶製され
た溶鋼を、造塊・分塊法あるいは連続鋳造法で鋼片に製
造し、熱間圧延し、酸洗し、冷間圧延する薄鋼板の一般
製造工程を通って製造される。
炉で、あるいはさらに真空脱ガス処理を経て、溶製され
た溶鋼を、造塊・分塊法あるいは連続鋳造法で鋼片に製
造し、熱間圧延し、酸洗し、冷間圧延する薄鋼板の一般
製造工程を通って製造される。
前記した被メツキ鋼板の鋼成分は、製造した溶融アルミ
ニウムメッキ鋼板に要求される緒特性に及よぼす作用効
果を考えて定めたものである。
ニウムメッキ鋼板に要求される緒特性に及よぼす作用効
果を考えて定めたものである。
すなわち、Cは、含有量が増加すると、鋼の耐食性を損
い、又本発明において有効な成分として添加したTiお
よびCrと結合して鋼が硬質化し、鋼の加工性を劣化す
る。したがって本発明においてCは有害成分として含有
量の上限を0.02%とし、その含有量も少ないほど好
ましい。
い、又本発明において有効な成分として添加したTiお
よびCrと結合して鋼が硬質化し、鋼の加工性を劣化す
る。したがって本発明においてCは有害成分として含有
量の上限を0.02%とし、その含有量も少ないほど好
ましい。
Mnは、被メツキ鋼板のメッキ濡れ性を向上してメッキ
欠陥の発生を防止し、メッキ鋼板の耐熱性と耐食性を間
接的に改善する。しかしMn含有量の過剰は、鋼を硬質
化して各種形状に加工する際に割れを起してメッキ層を
剥離する。したがって本発明では、Mnの含有量を1.
5%以下に抑制した。
欠陥の発生を防止し、メッキ鋼板の耐熱性と耐食性を間
接的に改善する。しかしMn含有量の過剰は、鋼を硬質
化して各種形状に加工する際に割れを起してメッキ層を
剥離する。したがって本発明では、Mnの含有量を1.
5%以下に抑制した。
MはTiおよびOrの添加歩留を向上せしめる脱酸剤と
して使用するものであるが、鋼中に残存する蚊は、メッ
キ欠陥を誘発して耐熱性と耐食性を低下させるために0
.3%以下とし、その量も少ないほど好ましい。
して使用するものであるが、鋼中に残存する蚊は、メッ
キ欠陥を誘発して耐熱性と耐食性を低下させるために0
.3%以下とし、その量も少ないほど好ましい。
Tiは、鋼中のC,Nを固定して鋼板の加工性を付与す
ると共に、Crの耐食性向上効果を維持する。また被メ
ツキ鋼板に添加されたT1は、高温度の加熱を受けた場
合、メッキ層と地鉄の拡散を速やかに行なわせ、耐酸化
性のすぐれた表面被覆を生成させ、耐熱性を向上させる
。このような効果は0.03%未満の少ない含有量では
得られず、0.5%超で過飽和となる。したがって本発
明においては、加工性と耐熱性が経済的に得られる範囲
のTi含有量として0.03〜0.5%とした。
ると共に、Crの耐食性向上効果を維持する。また被メ
ツキ鋼板に添加されたT1は、高温度の加熱を受けた場
合、メッキ層と地鉄の拡散を速やかに行なわせ、耐酸化
性のすぐれた表面被覆を生成させ、耐熱性を向上させる
。このような効果は0.03%未満の少ない含有量では
得られず、0.5%超で過飽和となる。したがって本発
明においては、加工性と耐熱性が経済的に得られる範囲
のTi含有量として0.03〜0.5%とした。
C「は、アルミニウムメッキ鋼板の耐熱性と耐食性を被
メツキ鋼板(素材)より改善する有効な成分として、3
%以上で含有量の多いほど好ましいが、加工性さらに後
述する溶融アルミニウムメッキとの複合効果を考慮して
その上限を18%とした。
メツキ鋼板(素材)より改善する有効な成分として、3
%以上で含有量の多いほど好ましいが、加工性さらに後
述する溶融アルミニウムメッキとの複合効果を考慮して
その上限を18%とした。
さらに本発明における被メツキ鋼板に上記成分以外に、
含まれるP、Sなどの不可避的不純物は、加工性やメッ
キ諸特性を低下せしめるため、成分として少ないことが
好ましい。
含まれるP、Sなどの不可避的不純物は、加工性やメッ
キ諸特性を低下せしめるため、成分として少ないことが
好ましい。
上記した成分組成の被メツキ鋼板は、多量のCr成分を
含有するため、そのままではメッキ前の高温度の還元焼
鈍において鋼表面が酸化されてメッキ濡れ性を損い、溶
融アルミニウムメッキ後、メッキ欠陥を誘発して表面外
観を劣化し、それと共に耐熱性、耐食性を劣化させる問
題がある。そこで、本発明においては薄鋼板の一般製造
工程を通って製造された冷間圧延された被メツキ鋼板を
表面清浄化した後、その上にNi系メッキを行う。
含有するため、そのままではメッキ前の高温度の還元焼
鈍において鋼表面が酸化されてメッキ濡れ性を損い、溶
融アルミニウムメッキ後、メッキ欠陥を誘発して表面外
観を劣化し、それと共に耐熱性、耐食性を劣化させる問
題がある。そこで、本発明においては薄鋼板の一般製造
工程を通って製造された冷間圧延された被メツキ鋼板を
表面清浄化した後、その上にNi系メッキを行う。
以下、Ni単独メッキを行った例をもって説明すると、
Niメッキが施された被メツキ鋼板は、還元焼鈍時制板
表面のCrの酸化を抑制して、第1図で示すように還元
焼鈍後のメッキ濡れ性が改善され、またメッキ欠陥の発
生を防止して、t!s2図で示すようにメッキ後の鋼板
表面外観が改善される。
Niメッキが施された被メツキ鋼板は、還元焼鈍時制板
表面のCrの酸化を抑制して、第1図で示すように還元
焼鈍後のメッキ濡れ性が改善され、またメッキ欠陥の発
生を防止して、t!s2図で示すようにメッキ後の鋼板
表面外観が改善される。
すなわち、第1図は鋼中Cr量(%)を変化させた鋼板
、Xiメンキ鋼板(Niの目付量は片面あたり0.1g
/rn’) 、及び該Niメッキ鋼板を800℃で加熱
拡散処理した鋼板について、各鋼板の濡れ性を示したグ
ラフである。濡れ性の試験は、各鋼板について、50m
mX50m層の試験サンプルを非酸化性雰囲気中で溶融
M浴に10秒間浸漬し、引上げた後、A9メッキの付着
状況で判定したものである。濡れ(付着)性の良いもの
を0、以下0、Δ、×、の順とし、最も悪いものを××
とした。
、Xiメンキ鋼板(Niの目付量は片面あたり0.1g
/rn’) 、及び該Niメッキ鋼板を800℃で加熱
拡散処理した鋼板について、各鋼板の濡れ性を示したグ
ラフである。濡れ性の試験は、各鋼板について、50m
mX50m層の試験サンプルを非酸化性雰囲気中で溶融
M浴に10秒間浸漬し、引上げた後、A9メッキの付着
状況で判定したものである。濡れ(付着)性の良いもの
を0、以下0、Δ、×、の順とし、最も悪いものを××
とした。
第2図は、鋼中Cr量(%)を変化させた鋼板について
、Niメッキをしないもの、目付量0.002g/ばの
Niメッキを行ったもの、及び目付量0.1g/rn’
のNiメッキを行ったものの3種について、アルミニウ
ムメッキ後、加熱を行った後の表面外観を示したグラフ
である。加熱条件はN2+20%H2゜霧点−20℃の
ガス雰囲気下850℃で30秒間加熱した。評価は、o
、o、Δ、X、××の順で、××は酸化が著しい。
、Niメッキをしないもの、目付量0.002g/ばの
Niメッキを行ったもの、及び目付量0.1g/rn’
のNiメッキを行ったものの3種について、アルミニウ
ムメッキ後、加熱を行った後の表面外観を示したグラフ
である。加熱条件はN2+20%H2゜霧点−20℃の
ガス雰囲気下850℃で30秒間加熱した。評価は、o
、o、Δ、X、××の順で、××は酸化が著しい。
この場合のNiメッキの作用効果は、第1図および第2
図で示すように、Ni目付量の増加につれて増大するが
、Ni目付量(片面当り)が0.002g/rn’未満
の少ない領域では不安定であり、また2g/rrfを越
える過剰な領域では過飽和域にある。したかって、本発
明においてNiメッキの目付量は、経済的でかつ作用効
果が大きく安定して得られる範囲として、 0.002
〜2g/nt”に限定した。
図で示すように、Ni目付量の増加につれて増大するが
、Ni目付量(片面当り)が0.002g/rn’未満
の少ない領域では不安定であり、また2g/rrfを越
える過剰な領域では過飽和域にある。したかって、本発
明においてNiメッキの目付量は、経済的でかつ作用効
果が大きく安定して得られる範囲として、 0.002
〜2g/nt”に限定した。
またこの場合のNiメッキ層は、低速度浴、ワット浴な
どNi電解浴を使用した電気メツキ法で被覆される。こ
のようにして旧メッキが施された被メツキ鋼板は、ゼン
ジミア−法のごとき予熱酸化炉を通って表面活性化され
た後、再結晶温度以上の温度で還元、焼鈍をうけて、温
度700”0前後の溶融アルミニウムメッキ浴に浸漬し
て、溶融アルミニウムメッキ処理される。
どNi電解浴を使用した電気メツキ法で被覆される。こ
のようにして旧メッキが施された被メツキ鋼板は、ゼン
ジミア−法のごとき予熱酸化炉を通って表面活性化され
た後、再結晶温度以上の温度で還元、焼鈍をうけて、温
度700”0前後の溶融アルミニウムメッキ浴に浸漬し
て、溶融アルミニウムメッキ処理される。
上記の如く本発明によって製造されたアルミニウムメッ
キ鋼板は、濡れ性と表面外観がすぐれたものが安定して
得られる特徴がある。なお、Xiに前記能の合金元素を
加えたNi系メッキを行った場合も同様の効果が得られ
た。
キ鋼板は、濡れ性と表面外観がすぐれたものが安定して
得られる特徴がある。なお、Xiに前記能の合金元素を
加えたNi系メッキを行った場合も同様の効果が得られ
た。
次に、本発明の実施例について発明する。
実施例
第3図および第4図は、通常の薄鋼板の製造工程を経て
製造された各種成分(C: 0.008%、Si:0.
15%、Mn: 0.6%、P : 0.01%、S:
0.008%、M:0.08%、Ti:0.15%、N
: 0.0025%、Or=無添加〜24%、残部F
e)の冷延板(被メツキ鋼板)を、直ちに焼鈍あるいは
Niメッキ層を被覆して焼鈍する処理を施して、その後
溶融アルミニウムメッキ(浴組成^i+10%Si、メ
ッキ浴温度730℃)を行った場合の、アルミニウムノ
ー2キ鋼板の酸化増量(耐熱性)と腐食減量(耐食性)
を示す。
製造された各種成分(C: 0.008%、Si:0.
15%、Mn: 0.6%、P : 0.01%、S:
0.008%、M:0.08%、Ti:0.15%、N
: 0.0025%、Or=無添加〜24%、残部F
e)の冷延板(被メツキ鋼板)を、直ちに焼鈍あるいは
Niメッキ層を被覆して焼鈍する処理を施して、その後
溶融アルミニウムメッキ(浴組成^i+10%Si、メ
ッキ浴温度730℃)を行った場合の、アルミニウムノ
ー2キ鋼板の酸化増量(耐熱性)と腐食減量(耐食性)
を示す。
第3図は、700℃で48時間の耐熱試験を施した後の
酸化増量を示したものであり、第4図は、硫酸アンモン
Ig/l 、硝酸アンモン1.5g/l 、塩化アンモ
ン0.5g/lからなる溶液に、温度80℃でサンプル
の%を30時間浸漬した後の腐蝕減量を示したものであ
る。いずれもNiメッキの目付量は0.1g1rrrで
あった。
酸化増量を示したものであり、第4図は、硫酸アンモン
Ig/l 、硝酸アンモン1.5g/l 、塩化アンモ
ン0.5g/lからなる溶液に、温度80℃でサンプル
の%を30時間浸漬した後の腐蝕減量を示したものであ
る。いずれもNiメッキの目付量は0.1g1rrrで
あった。
発明の効果
鋼板にNiメッキ後アルミニウムメッキを行った鋼板は
、未処理鋼板及び単なるアルミメッキ鋼板に比して、す
ぐれた耐熱性と耐食性を示している。
、未処理鋼板及び単なるアルミメッキ鋼板に比して、す
ぐれた耐熱性と耐食性を示している。
第1〜4図は、本発明の効果を示すグラフである。
特許出願人 新日本製鐵株式置針
代理人弁理士井上雅生
区
味
慨ヅt!!i’t!
一4侶−
観犀!−(ン)
Claims (1)
- 1、C: 0.02%以下、1lIn: 1.5%以下
、Ai:0.3%以下、Ti : 0.03〜0.5%
、Cr: 3〜18%を含有し、残部が鉄および不可避
的不純物からなる被メツキ鋼板に、予めNi系メッキ層
を片面あたり0.002〜2g/rn’被覆した後、溶
融アルミニウムメッキを行うことを特徴とする耐熱性と
耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメッキ鋼板の製造法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59116564A JPS60262950A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 耐熱性と耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59116564A JPS60262950A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 耐熱性と耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60262950A true JPS60262950A (ja) | 1985-12-26 |
Family
ID=14690226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59116564A Pending JPS60262950A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 耐熱性と耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60262950A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6347356A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Nippon Steel Corp | 耐食性能にすぐれた燃料排気用アルミメツキ鋼板の製造法 |
JPS6428349A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Nippon Steel Corp | Manufacture of aluminum-plated steel sheet and steel foil using stainless steel as base material |
DE3901659C1 (ja) * | 1987-07-23 | 1989-09-21 | Nisshin Steel Co., Ltd., Tokio/Tokyo, Jp | |
JPH02115356A (ja) * | 1988-10-25 | 1990-04-27 | Kawasaki Steel Corp | 溶融AIメッキCr含有鋼の製造方法 |
JPH02129384A (ja) * | 1988-11-07 | 1990-05-17 | Kawasaki Steel Corp | 溶融ZnめっきCr含有鋼帯の製造方法 |
US5066549A (en) * | 1986-05-20 | 1991-11-19 | Armco Inc. | Hot dip aluminum coated chromium alloy steel |
WO2013117273A1 (de) | 2012-02-08 | 2013-08-15 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum schmelztauchbeschichten eines stahlflachprodukts |
KR20210055511A (ko) | 2019-11-07 | 2021-05-17 | 포스코강판 주식회사 | 무결점 용융 알루미늄 도금 스테인리스 강판 제조를 위한 황산제일철 선도금 용액 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5837165A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Nippon Steel Corp | メツキ外観性のすぐれた耐食性、高温耐久性溶融Al合金メツキ鋼板とその製造法 |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP59116564A patent/JPS60262950A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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