JPS6227536A

JPS6227536A - 溶融亜鉛めつき用亜鉛合金及びその使用方法

Info

Publication number: JPS6227536A
Application number: JP16830885A
Authority: JP
Inventors: Susumu Yamamoto; 進山本; Kazuo Masuda; 増田　一夫
Original assignee: Nikko Aen KK
Current assignee: Nikko Aen KK
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1987-02-05

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】所謂しｈｏ刊」］うげだ本発明は、主として高耐食性を有するとともに光沢及び
美麗な外観を呈する鋳鋼、その他の溶融亜鉛めっき鋼板
の製造に利用される溶融亜鉛めっき用亜鉛合急、及び奇
の使用方法うこ関する。

丈末ｐ且逝従来、／８菊亜鉛めっき用鋼は、建築、土木、電力通信
、運輸、農業及び水産業関係の材料や施設に至る広範囲
な分野において耐食材料として使用されているが、近年
、工箔地４ｉｖや７町洋地帯における苛酷な環境下で使
用される施設の部品、例えば送電用鉄塔の碍子カバー（
鋳物製）では高度の耐食性が要求されている。すなわち
、これらの地域で使用される、いわゆる“ドブ漬けめっ
き”による熔融亜鉛めっき鋼では、例えば田園地帯のよ
うな比較的温和な環境下で使用される場合の凡そ１ノ２
〜１，７３程度の短い寿命であり、したがって、一層の
耐食性が必要とされる。

従来、一般に溶融亜鉛めっき鋼の耐食性を向上させるに
は、めっき付着量を増加させる方法が種々採用されてい
る。

しかしながら、工業地帯や海洋地帯のようなＳ０２やＮ
ａＣｌが存在する環境下ではＺｎ５０．＋、Ｚｎ５Ｏ＊
４Ｈ２０、Ｚｎ３％７ｔｈＯ及びＺｎＣｌ２、ＺｎＣｌ
２４Ｚｎ（Ｏｆ＋）２等がめつき層に生成し、更に、こ
れろ生成物が雨水に溶解して流出するので、この生成と
流出を繰返すことによりめっき皮膜の腐食が著しく進行
するようになる。したがって、上記めっき付着量を増加
させることから成る従来法によっては熔融亜鉛めっき鋼
の耐食性の問題は解決し得ない。

また、溶融亜鉛めっき鋼の耐食性を改善する目的で、特
定範囲量のＡｌとＴｉ、更にはＭｇやＭｎを含有させた
熔融亜鉛合金を用いてめっきすることも色ケ提案されて
いるが（例えば、特開昭５１−１３６５３０号、特開昭
５８−２２１２４７号、特公昭６０−２３７４号）、Ａ
ｌならびにＴｉの含有量の点から、前述したような苛酷
な環境下での満足すべき耐食性の改善は未だ得られてい
ない。

また、いわゆる鋳鋼等のドブ漬けめっきに至っては、合
金浴の検討が全くなされていない。

し　が”ンしようとする。　占本発明は、上述した状況に鑑みなされたものであって、
前述した苛酷な環境下でも長期に亘って鉄錆の発生を防
止し得る優れた耐食性を示す／８融亜鉛めっき用亜鉛合
金、及び該亜鉛合金から成る溶融金属浴を用いて鋳鋼の
ような被めっき体にめっきを施すだめの方法を提供する
ことを目的とする。

本発明では、Ｚｎ−Ｔｉ−Ａｌ熔融めっき用合金におい
て、Ｔｉの含有量ならびにＡ１の含有量とその使用目的
が前記公知の亜鉛合金と本質的に異にしているものであ
って、ＴｉとＡｌの含有量を規定することにより上記目
的の達成に成功したものである。

以下本発明の詳細な説明する。

光皿旦撓底本発明の特徴は、■Ｔｉ　０．３〜０．７重量％、およ
びＡｌ　０．００１〜０．０１１ｉ％を含有し、且つ不
可避不純物の含有合計量が０．０１重量％未満である亜
鉛合金から成る溶融亜鉛めっき用亜鉛合金、および■該
亜鉛合金の熔融金泥浴を用いて、浴温度４８０℃〜５３
０℃で鋳鋼材料のような被めっき体にめっきを施す方法
にある。

なお、ここでいう“不可避不純物゛とはＰｂ、　Ｃｄ。

ＦｅもしくはＳｎ等を意味するものである。

本発明においてチタン（Ｔｉ）ならびにアルミニウム（
Ａｌ）亜鉛合金における含有量を上述の特定範囲に規定
した技術的根拠を以下に説明する。

Ｔｉについて：チタン成分は、めっき浴中において被めっき体である鋼
材と優先的に反応して鋼素地上にＦｅ−Ｔｉ合金層を形
成すると共に、めっき層中に遊離して存在するＦｅ１ｆ
＆粒子と化合し、また、めっき表層部においてチタン酸
化物を生成して保護膜を形成することによって、鋼の耐
食性を著しく向上させる作用をするものである。さらに
、チタンは特に鋳鋼中のセメンタイト（ＦｅｉＣ）との
結合が容易であるため、連室の熔融亜鉛めっき法と同様
な方法で容易にめっきし得る利点も有する。しかし、亜
鉛合金におけるＴｉの含有量が０．７ＥｌｉｉＲ％を越
えると、めつき浴上に生成するチタン酸化物の量が多く
なって、めっき母材とのめつき濡れ性が悪くなり、一方
含有量が０．３重量％未満ではめつき層中のＦｅ〜Ｔｉ
合金層およびめっき表層部のチタン酸化物の生成が未熟
となって耐食効果が得られないことがわかった。

したがって、本発明では上記知見に基づいてＴｔの含有
量を０．３〜０．７重量％に規定するものである。

Ａ１について：上述のとおり、Ｔｉの含有量を０．３〜０．７重量％に
規定することにより、鋼材の耐食性を著しく向上し得る
が、その反面めっき浴上表面にチタンの酸化膜による干
渉色の発光が生じ、それがめつき母材への黄色などの着
色の原因となることがわかった。

本発明では、上記チタンの酸化膜に起因する干渉色を消
去する目的でＡ１を０．００１〜０．０１重量％含有さ
せるものである。ここでＡｌの含有量が０．００１重量
％未満では、上記消去の効果がなく、一方０゜０１重量
％より多く含有させても一層の消去効果は得られない。

因に、本発明に係る亜鉛合金は、それに含有させるＡｌ
の上記機能に鑑み、Ｚｎ−Ｔｉ合金から成るものである
ということができる。

次に、本発明における亜鉛合金の基体である亜鉛に不可
避的に混在する不純物金属の含有量について説明する。

不可避不純物について：本発明では上記不純物としてのＰｂ、　Ｃｄ、　Ｆｅ、
もしくはＳｎ等の含有合計量が０．０１ｆｆｌｆｆ１％
未満を用いることにより、亜鉛合金中の上記不可避不純
物の含有合計量を０．０１重量％未満にすることができ
る。

不可避不純物の含有合計量が０．０１重ｆｆ１％未満で
ある亜鉛は、ＪＩＳ　２１０７に規定される亜鉛地金に
おいて特殊亜鉛以上の亜鉛純度を有するものであって、
亜鉛地金中に含有される不純物が、例えばＰｂ０．０１
０重量％以下、Ｃｄ　０．００１０重量％以下のもので
ある。

。　占を　１するための本発明により、叙上の亜鉛合金を用いて、鋳鋼および鋼
材等の被めっき体にめっきを施すことによって、前述し
た問題点である、苛酷な環境下における溶融亜鉛めっき
鋼等の耐食性を著しく改善することができるようになる
。

本発明では、上記亜鉛合金から成る溶融金匝浴を用いて
、４８０〜５３０℃の温度において、被めっき体である
鋳鋼材料にめっきを施すものであるが、上記熔融亜鉛合
金浴に鋳鋼材料を浸漬する、いわゆる“ドブ漬けめっき
”の手法によりめっきを施すことが可能である。すなわ
ち、本発明に係る叙上の亜鉛合金を用いることにより、
優れた耐食性を有する溶融亜鉛めっき鋼材を得ることが
できる。

ここで用いるめっき浴組成は、Ｔｉ　０．３〜０．７重
量％、Ａｌ　０．００１〜０．０１重量％及び不可避不
純物の含有合計量が０．０１市量％未満の亜鉛地金のほ
かに、実際上は、被めっき体である鋼材ならびにめっき
槽から溶出するＦｅを０．０６〜０．３重量％程度含有
する亜鉛合金浴となる。

めっきに際しては、上記亜鉛合金浴の温度を４８０〜５
３０°Ｃの範囲に調整して鋼材を浸漬し、次いで引上げ
ることにより行なうが、その際の浸漬時間及び引上げ速
度については、被めっき体である鋼材の種類、形状及び
肉厚等を考慮して適宜選択するとよい。

なお、本名案において、浴温度４８０℃〜５３０℃でめ
っきを施すのは下記理由による。

すなわち、４８０℃より低い浴温度では、めっき浴粘度
が高いため、めっき皮膜が均一に形成されずに、いわゆ
るザラツキめっきになり（４８０℃以上になると、めっ
き浴の粘性が低下する）、一方、５３０℃より高い温度
にしても、めっき上効果の向上が認められないので経済
的に得策でない。

衾凱■殖来上述したとおり、本発明に従って、めっきを施してｉ与
られるめっき！ｌｉｉ　（Ｚｎ−Ｔｉ合金めつき鋼）は
、工業地帯や海洋地帯におけるような苛酷な環境下でも
長期間に亘って良好な耐食性を示すものであって、従来
の溶融亜鉛めっき鋼に比べて約５倍の耐食年数を維持す
る。したがって、上述した苛酷な環境下では前述したよ
うに、通常の溶融亜鉛めっき鋼の予想寿命が田園地帯な
どの環境下での寿命の１７２〜１／３であるが、本発明
によるＺｎ−Ｔｉ合金めつき鋼を使用すれば上記苛酷な
環境下でも十分４食寿命を保持することが可能となる。

また、本発明によるＺｎ−Ｔｉ合金めつき鋼を、田園地
帯や山岳地帯等の比較的温和な環境下で使用する場合に
は、めっき付着量を通常の熔融亜鉛めっき鋼の１７２〜
１／３に低減しても１０年以上の長期耐食性を示すので
、その間の保守作業が不必要となり、省資源化と補修費
の節減が可能となる。

更に、本発明によると、前述したとおり、溶融亜鉛めっ
きを一段階の浴浸漬（どふ漬げめっき）で行ない（４る
ので、従来の鋼材に対するＺｎ−Ａｌ合金めつき法（二
段階めっき法）に比し、作業及び設備を簡略化できる利
点がある。

よって、本発明は、溶融亜鉛めっき鋼を工業的に得るう
えで、極めて実用上有益であるといえる。

以下に実施例を示して本発明およびその効果を具体的に
説明する。

実施例板子５０Ｉ×板長１００ｍｍ　ｘ板厚３．２＋ｎｍの寸
法のＳＳ４１鋼板を、温度８０”Ｃのアルカ゛１浴Ｑこ
３０分浸１’Ｍ　シ、脱脂を（〒なった後楊恍し、次に
塩酸１．０９≦溶液く常温）に３０分／１　／Ａするこ
とによってｔ青を６余去した。

このようにして前処理した上記ｉｖＪ板を、ｊＪ％　、
’Ｊｃ後、ＺｎＣｌ２−ＫＦ溶液（８０°Ｃ）に３０秒
浸〆貴してフラックス処理を行ない、表１に示す各めつ
き浴をそれぞれ用い浴温度４８０℃で１分浸漬後、１分
当り１ｍの速度で引上げた。めっき浴から引上げ；多、
温水（６０”ｃ）により冷却した。

また、坂中５０ｍｍ　ｘ　を反長１００ｍｍ　ｘ　Ｊ及
厚４．５ｍｍの−・Ｊ法のＦＣＤ４０鋼１反をショク１
−ブラスト熔液（常温）に１分浸漬し、湯洗後ＺｎＣ１
２ーｇｒン容液（８０”Ｃ）に３０秒浸漬してフラック
ス処理を行ない同様に表１に示す各めっき浴を用いて浴
温度４８０℃で２分浸漬後、１分当り１ｍの速度で引上
げた。めっき浴から引上げ後温水（６０℃）により冷却
した。

次に、、上記によりめっきを施した各鋼板について、Ｓ
ＳＴ　（塩水噴霧試験）で２４０時間の腐食減量を測定
し、その結果を表１に併せて示す。

表１にのられるとおり、本発明によると、めっき浴に一
段階浸債するのみで、二段階めっき法の比較例に匹斂す
るか、又はそれ以上の耐食効果が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｔｉ０．３乃至０．７重量％およびＡｌ０．００
１乃至０．０１重量％を含有する亜鉛合金であつて、不
可避不純物の含有合計量が０．０１重量％未満であるこ
とを特徴とする耐食性に優れた溶融亜鉛めつき用亜鉛合
金。
（２）Ｔｉ０．３乃至０．７重量％およびＡｌ０．００
１乃至０．０１重量％を含有し、不可避不純物の含有合
計量が０．０１重量％未満である亜鉛合金から成る溶融
金属浴を用いて、浴温度４８０℃乃至５３０℃で被めつ
き体にめつきを施すことを特徴とする溶融亜鉛めつき方
法。
（３）被めつき体が鋳鋼材料である特許請求の範囲第（
２）項記載の方法。