JPS616261A - 耐食性にすぐれたアルミメツキ鋼板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は耐食性にすぐれたアルミメッキ鋼板に関するも
のである。

従来の技術 アルミメッキ鋼板は耐食性及び耐熱性がすぐれているた
めに、安価な耐食、耐熱素材として、家庭用熱器具、自
動車用排気系材料等に用いられて来ている。勿論、非常
に過酷な使用環境に於いてはステンレス鋼板が使用され
るが、ステンレス鋼板はＮｉ、　Ｃｒ、　Ｎｏ等高価な
金属を含有しているため、コスト高となり、このため、
それほど使用条件の厳しくない条件に於いてはアルミメ
ッキ鋼板が使用されている。しかし近年アルミメッキ鋼
板の使用環境の変化、使用素材の低コスト化の点から、
ステンレス鋼板とアルミメッキ鋼板との中間的な特性を
持つ鋼板の供給要請も強まって来ている。特に自動車用
排気系材料として、耐熱性と耐食性を兼備した材料が最
も好ましいが、使用条件によっては、特に耐食性が重視
される部材もある。

例えば、自動車用マフラーは温度が３００〜４００℃で
、この程度の温度であれば従来のアルミメッキ鋼板の耐
熱性で充分であるが、マフラー内部は凝結水による腐食
が著しく起りやすく、このため特に耐食性にすぐれた材
料が必要とされる。

そこで、アルミメッキ鋼板の耐食性を向１−させる方法
として、メッキ後メッキ表面にクロメート処理等化学処
理を施す方法があるが、このクロメート皮膜は熱により
性能低下が著しく、加熱を受ける部材への適用には問題
がある。

又メッキ層厚みを増やすことにより耐用寿命延長をはか
る方法もあるが、極端にメッキ層厚みが増えるとメッキ
厚みのバラツキ、加工時のメッキ剥離等の問題が生じる
。

更に、耐食用アルミメッキ鋼板として純アルミニウムを
メッキしたいわゆるタイプＩＴの溶融アルミメッキ鋼板
があるが、　２００〜３００℃の加熱を受けるとメッキ
層が剥離してしまうという問題がある。

さらに、鋼板自体の組成を変化させた高Ｃ「含有鋼板を
用いることにより、アルミメッキ鋼板の耐食性を改善し
ようとした技術に次のものがある。

その１つは、特公昭５２−３３５７９に示されているよ
うに、鋼成分として、Ｃｒ５〜１５％未満、Ｓｉ２．０
％以下、Ｃ０１１％以下含有し、更にＴｉ、　Ｚｒ、Ｎ
ｂの１種または２種以−ヒを、鋼中に存在するＣおよび
Ｎと反応して実質的に地鉄中に炭化物、窒化物として存
在させるに足るだけの量を添加した鋼板を基材として用
いる方法である。しかし、この方法はＳｉの多量の含有
で鋼表面にＦｅ−９ｉ系酸化物が生成し、メッキ濡れ性
や反応性を阻害して、結果的には不メツキ部やピンホー
ルなどのメッキ欠陥を誘発し、耐食性を局部的に低下さ
せる欠点がある。

又他の１つは、特開昭５８−１０２５６８に示されてい
るように、基材鋼板中Ｃ０，００１〜０．０２％、Ｃｒ
　０．０１〜５％、Ｍｎ　０．０５〜１．０％、Ｓｉ　
０．０４〜２％、Ａ９！０、Ｏ１〜０．１％、Ｎ　０．
０１％以下、Ｔｉ　０．２〜０．６％含有し、Ｔｉ／Ｃ
＋Ｎの比が２０以上となるようＴｉを添加することによ
って、アルミメッキ鋼板の耐熱性を改良しようとする方
法がある。しかし、この方法は多量のＴｉを添加するこ
とで鋼板に表面欠陥を発生させ、外観性状を劣化させる
問題があった。

発明が解決しようとする問題点 本発明者等は、耐食性のよりすぐれたアルミメッキ鋼板
を目的として種々検Ｓ・１シた結果、耐食性を改良する
ためには、不メー２キ部やピンホールのない健全なメッ
キ層の形成、すなわち均一な合金層形成が必要であるこ
とを見出し、以下述べる組成の鋼板を基材として、これ
を溶融アルミニウムメッキすることにより、鋼成分とア
ルミメッキの相乗効果で特に耐食性が著しく改善され、
本目的を達成したものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、Ｃ０．０１％以下、Ｍｎ０．１〜１．５％、
Ｓｉ　０．１％以下、　Ｎ　０．００４％以下、Ａ９θ
、００５〜０．０８％、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鋼板をメッキ原板
として用い、これに溶融アルミメッキを施したことを特
徴とするものである。

作用 次に本発明の鋼成分を上記のように定めた理由について
詳細に説明する。

メッキ原板は１鋼において上記成分に溶製された後、鋳
造、熱延、酸洗、冷間圧延され、ついでゼンヂマー法、
或いは無酸化炉法によってアルミ、又はアルミ合金メッ
キが行なわれる。

本発明において、鋼成分中のＣは鋼板のメッキ性を低下
させ、又、耐食性、加工性を劣化させやすい傾向がある
。このため本発明においては、Ｃは有害成分として０．
０１％以下に抑える必要がある。

Ｍｎは、アルミメッキ浴における鋼板の濡れ性を向上さ
せ、均一反応性を改善して、微視的不メツキ発生を防止
し、耐食性、耐熱性を改善する。しかし１．５％を超え
ると第２図で示すように、メッキ密着性を阻害し、加工
時のメッキ剥離の原因となるため、　１．５％以下にす
る必要がある。

又Ｍｎ量の下限は０．１％であるが、これは通常の製鋼
法で０．１％未満にすることは経済的にコスト高となる
ため０．１％を下限とした。

Ｃｒはアルミメッキ鋼板の耐食性を向上させるために添
加する。

第１図は、鋼板及びアルミメッキ鋼板について、鋼中Ｃ
「量と耐食性試験による腐食減量との関係について調べ
た結果である。この結果より、鋼板自体の耐食性に比べ
て、溶融アルミメッキを施すことにより耐食性が著しく
向上し、しかもその効果はＣｒ含有量が３％以上で顕著
である。しかしＣｒ含有量が増加するに伴って鋼板の耐
食性が良くなり、特にＣｒ量が１０５以上で顕著であり
、鋼中Ｃｒ量が１８％を超えると、アルミメッキによる
耐食性の向１；割合が」常に小さく、又不メツキ等が生
じやすく、これら不メツキ、ピンホールからの孔食を発
生しやすく、耐食寿命の点で好ましくない。

従って鋼中Ｃｒ量としては、　３〜１８％の範囲である
が、Ｏｒ量が３〜１０％の範囲がアルミメッキ性、−食
性の向上の点から好ましい。

Ｓｉは、鋼中に０．１％を超えて含有すると、メッキ原
板の製造過程に於いて、鋼板表面に生成したＳｉ酸化物
、或いはＦｅ−５ｉ系酸化物の生成によって、メッキの
濡れ性や反応性を阻害して、微視的不メツキ部分が多く
なり、第３図で示すように、耐食性あるいは耐熱性を低
下させる。従って、本発明に於いてＳｉは０．１％以下
に抑える必要がある。

Ｎは窒化クロムを形成して有効Ｃｒを減少ぎせ、硬質化
して加工性を低下させるため、０．００４％以下でしか
も少いほど好ましい。

Ａ９は、鋼溶製時脱酸剤として使用されるものであるが
、鋼中に可溶Ｍ量が０．００５％未満では、鋼板に表面
欠陥を生じやすい、又０．０８％を超える過剰な酸可溶
へ９はアルミメッキ性を低下させ、不メツキの原因とな
る。従って、酸可溶Ａ９酸としては０．００５〜０．０
８％鋼中に残存せしめることが必要である。

又Ｐ、Ｓの含有は、加工性、耐食性を低下せしめるので
出来る大小いことが好ましく、Ｐは０．０３％以」−１
Ｓは０．０２％以下であれば本発明］−何ら支障はない
。

なお、」二連した第１〜３図の試験方法は次のとおりで
ある。

（１）腐食試験法 （ＮＨ４）　２ＳＯ４１ｇ／９−１ＮＨ４Ｎ０．１，５
ｇ／９．、ＮＨ４Ｃ１０，５ｇ／　９−の水溶液に８０
℃で３０日間浸漬し、腐食減量（ｇ／ｍ’　）を調べた
。

（２）メッキ密着性試験 リバースベンド試験法による。

（３）アルミメッキ目付量は８０ｇ／ｒｎ’とした。

実施例 連続鋳造法によって第１表に示す鋼成分の鋼片を得、こ
れを通常の熱延、酸洗、冷間圧延の工程を通し、板厚０
．８■の鋼板とした。この板を脱脂後、無酸化炉は使用
せずに、連続溶融アルミメッキを行い、目付量を８０ｇ
／ｍ”に調整し、ついで腐食試験を行なった結果、本発
明材東比較材に比べ極めてすぐれた耐食性を示した。

車両食性の重酸減は前記腐食試験法によって測定した。

外観は、 ■　良好、　　　　　　０一部腐食、 Δ　腐食やや著しい、　×　全面腐食 の基帛によって測定した。

発明の効果 本発明によって得られたアルミメッキ鋼板は耐熱性にす
ぐれる他、耐食性もさらに改善され、自動車用排気系材
料等に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼中Ｃｒ量、第２図は鋼中Ｍｎ量、第３図は鋼
中Ｓｉｌを夫々変化させて、腐食減量の変化を図示した
グラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ０．０１％以下、Ｃｒ３〜１８％、Ｍｎ０．１〜１．
   ５％、Ｓｉ０．１％以下、Ｎ０．００４％以下、Ａｌ０
   ．００５〜０．０８％を含有し、残部が鉄および不可避
   的不純物からなる鋼板に溶融アルミメッキを施したこと
   を特徴とする耐食性にすぐれたアルミメッキ鋼板。