JP2000144366A

JP2000144366A - アルミニウム・亜鉛めっき浴用部材およびその製造方法

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Publication number: JP2000144366A
Application number: JP10325156A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Harada; 良夫原田; Kazumi Tani; 和美谷; Keiji Kobayashi; 圭史小林
Original assignee: Tocalo Co Ltd
Current assignee: Tocalo Co Ltd
Priority date: 1998-11-16
Filing date: 1998-11-16
Publication date: 2000-05-26
Anticipated expiration: 2018-11-16
Also published as: JP4053673B2

Abstract

(57)【要約】【課題】溶融亜鉛めっき鋼板の製造工程で重要な役割
りを果たしている溶融めっき用シンクロールおよびサポ
ートロール用溶射皮膜の耐久性を向上させるとともに、
溶射皮膜の表面性状の劣化によるめっき鋼板の品質低下
を防ぐこと。【解決手段】鋼鉄製ロールの表面に、Alを含む溶融Zn
と接触することによって、その表面に溶融Znによる侵食
作用を抑制する高濃度Al−Zn膜を形成することができる
金属炭化物−金属硼化物−金属からなるサーメット溶射
皮膜を施工し、次いで、あらかじめ高濃度Al−Zn浴に浸
漬したり、サーメット溶射皮膜の表面にAl, Al−Zn合金
溶射皮膜を形成した後、Al含有量0.05〜10wt％Al−Zn浴
中にて使用することによって、皮膜の表面に早期に高濃
度Al−Zn膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融亜鉛めっき浴
用シンクロールやサポートロールのような部材とその製
造方法、特にアルミニウムを含む溶融亜鉛めっき浴に浸
漬して使用される部材の表面処理技術に関するものであ
る。なお、本発明は、アルミニウム含有量が0.05〜10wt
％の溶融亜鉛めっき浴に設置されるロールなどに対して
特に有用である。さらに本発明は、溶融アルミニウムめ
っき浴用部材としても適用が可能である。

【０００２】

【従来の技術】連続溶融亜鉛めっき装置や連続溶融アル
ミニウムめっき装置などに用いられているシンクロール
は、図１に示すように、めっき浴中に浸漬して用いられ
るものである。このシンクロールは、溶融亜鉛などの溶
融金属中に常時浸漬されていることから、使用条件が苛
酷であり、基本的には次のような機能を具備することが
要求されている。溶融金属によってロール表面が侵食されにくいこ
と、通過する被めっき材料と接触しても表面が磨耗しに
くく、初期の形状精度を長く維持できること、消耗材ではあるが、その寿命が長く、装置コストを
抑制できること、めっき浴中に発生するドロス（主としてFe−Zn合金
などの粒子で、金属Znより融点が高くこれが鋼帯面に付
着するとめっき層の形状欠陥を招くもの) が、被めっき
鋼帯に付着しにくい構成であること、シンクロールの外周面に設けられているドロス排出
用らせん溝に起因する色調むら、光沢むらなどのめっき
表面欠陥（いわゆる「グルーブマーク」と称されてい
る）が発生しにくいものであること。

【０００３】これらの要求に応えられる従来のシンクロ
ールとしては、ａ．ロール外周面に、耐溶融金属侵食性
に優れた被覆層を設けたもの、ｂ．ロール外周面に形成
するらせん溝の形状を改善したもの、などがある。前者
のロールとしては、たとえば特開平１−225761号公報
に開示のような、WC−Coサーメットを高速ガス溶射法を
用いて被覆したもの、特開平５−209259号公報に開示
のように、炭化物−硼化物−Coまたは炭化物−硼化物−
Co・Cr系サーメットをプラズマ溶射や高速フレーム溶射
法によって施工したもの、実開平３−63565 号公報に
開示のように、化学的緻密化処理法によってCrO₃の水溶
液を塗布して被覆したのち、加熱処理を行うことによっ
て、該溶射皮膜の微細気孔中にCr₂O₃微粒子を含浸する
方法などが提案され、実用化されている。また、後者の
ロールについては、ロール表面に図２(a), (b)に示す
ような、らせん溝を刻設したものが古くから知られてい
るほか、実開平３−74654 号公報に開示のような、ロ
ール胴周面に深さ0.05〜0.5mm 、幅0.05〜1.6mm 、ピッ
チ0.5 〜10mmの連続もしくは非連続な溝を設けたもの、
特開平４−301057号公報に開示のような、ロール胴周
面に高低差で0.5 〜５mmの凹凸面を形成することによ
り、搬送材とロール外周面とが直接に面接触しないよう
にしたシンクロール、などが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの各従来技術
は、ロール表面形状の長期安定化やロール表面のZn−Al
−Fe金属間化合物の付着, 成長防止、およびドロス排出
用らせん溝が鋼板と接触することによって生じるめっき
の色調あるいは光沢のむらの軽減にかなりの効果を発揮
してきた。しかしながら、近年、自動車用防錆鋼板など
に求められている亜鉛めっき鋼板の品質はますます高度
化しており、従来の改善技術では必ずしも満足すべき状
態にはない。すなわち、めっき鋼板の機械的性質はもち
ろんのこと、塗装の下地の分野についても、たとえばめ
っきの点状欠陥あるいは模様欠陥などに対する表面品質
への要求がさらに高まっているのが実情である。

【０００５】このような技術的背景の下で、発明者ら
は、めっき品質のさらなる向上を図るべく研究を進める
うちに、めっき鋼板表面の欠陥は鋼板とロールとの接触
面、とくにロール表面のごく小さな形状欠陥 (面, 線,
点) に起因することをつきとめた。しかも、この形状欠
陥は、表面皮膜自体の形状欠陥よりもむしろこの皮膜表
面に付着しためっき浴中成分 (ドロス等) に起因してい
ることがわかった。そして、このめっき浴中成分は、微
細なFe−AlあるいはFe−Al−Zn金属間化合物であること
も判明した。

【０００６】ところで、上掲の特開平１−225761号公報
などが開示するWC−Coサーメットや特開平 5−209259号
公報が開示する炭化物−硼化物−Coサーメット溶射皮膜
などは、耐溶融金属性を有する材料であるからロール基
材の保護には一応は有効である。しかし、前記溶射皮膜
中にはＸ線回折法では同定できないほどの僅少な量の金
属Co相が存在する。そして、この溶射皮膜中のCo相は、
溶融Zn−Alと親和性をもつことから、Fe−AlあるいはFe
−Al−Zn金属間化合物 (ドロス) を誘引し、ドロス付着
を促進すると考えられる。さらに、従来技術による溶射
皮膜の耐食性およびドロスの付着現象が、溶融亜鉛めっ
き浴の組成特にAl含有量によって甚だしく異なり、常に
安定した性能を発揮しないことが判明した。また、実公
平 7−48665 号公報で開示するCr₂O₃による緻密化処理
についても、溶融Zn−Alと接触するロール表層部では、
溶融金属AlがCr₂O₃を還元して金属Crを生成させる。従
って、めっき浴にAlを共に含有するような溶融亜鉛めっ
き浴中での耐用性は、Cr₂O₃では熱力学的に不安定とな
り、皮膜の劣化が早期に起こり、しかも上記金属間化合
物の付着が促進されるという課題があった。

【０００７】そこで本発明の目的は、耐溶融亜鉛性が高
く、ドロスの付着が少なく、そしてこのドロスの付着に
起因するめっき鋼板の品質低下の少ない部材表面処理技
術を提案するところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上掲の目的
を実現すべく鋭意研究する過程において、炭・硼化物系
サーメット溶射皮膜を、アルミニウムを含有する溶融亜
鉛めっき浴中へ浸漬したときに、その溶射皮膜表面で起
こる溶融金属の挙動から、本発明の目的を達成するに
は、耐溶融亜鉛性に優れた溶射皮膜の形成に加え、さら
に該溶射皮膜の表面に濃縮するAl−Zn合金膜の作用を利
用することが有用であるとの知見を得て本発明に想到し
た。

【０００９】すなわち、本発明のアルミニウム・亜鉛め
っき浴用部材は、鋼鉄製基材の表面に、金属を３〜20wt
％含み、残部が金属炭化物と金属硼化物とで構成される
膜厚80〜500 μｍのサーメット溶射皮膜が形成され、さ
らにこのサーメット溶射皮膜の表面に、アルミニウムを
含む溶融亜鉛めっき浴中の平均アルミニウム含有量より
高い濃度のアルミニウム−亜鉛合金膜を形成されている
ことを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、鋼鉄製基材の表面に、金
属と金属炭化物と金属硼化物からなる炭・硼化物系サー
メットを溶射して被覆し、次いでまず、高濃度アルミニ
ウム−亜鉛溶融浴中に浸漬して炭・硼化物系サーメット
溶射皮膜の表面に高濃度アルミニウム−亜鉛合金膜を形
成し、その後、低濃度アルミニウム−亜鉛溶融浴中に浸
漬することを特徴とするアルミニウム・亜鉛めっき浴用
部材の製造方法を提案する。さらに本発明は、鋼鉄製基
材の表面に、金属と金属炭化物と金属硼化物からなる炭
・硼化物系サーメットを溶射して被覆し、次いでまず、
金属アルミニウムもしくはアルミニウム亜鉛合金を溶射
し、その後、アルミニウム−亜鉛溶融浴中に浸漬するこ
とを特徴とするアルミニウム・亜鉛めっき浴用部材の製
造方法を提案する。

【００１１】なお、本発明において、鋼鉄製基材の表面
に施工するサーメット溶射皮膜の成分は、(a) 金属とし
て、CoおよびCrから選ばれた１種以上、(b) 金属炭化物
として、 Cr₃C₂, TiC, ZrC, WC, B₄C, NbC, MoC および
SiCから選ばれる１種以上、(c) 金属硼化物として、Ti
B₂, ZrB₂, HfB₂, VB₂ , TaB₂, NbB₂, W₂B₅(WB でもよ
い) , CrB₂およびMoB から選ばれる１種以上であること
が好ましい。

【００１２】また、本発明においては、炭・硼化物系サ
ーメット溶射皮膜は、金属と金属炭化物とをあらかじめ
加熱焼結させることにより、その金属成分のすべてもし
くはその一部を金属間化合物にしたものであることが好
ましく、さらに、炭・硼化物系サーメット溶射皮膜を被
成した鋼鉄基材を、高濃度・低濃度のアルミニウム−亜
鉛溶融浴に浸漬するに際し、その溶融浴として、約５wt
％以上Al含有溶融亜鉛浴に浸漬し、次いで 0.1〜５wt％
未満Al含有溶融亜鉛浴を用いることが好ましく、そし
て、含アルミニウム−亜鉛溶融浴として、Al濃度が重量
百分率で0.05〜10％めっき浴を用いることが好ましい実
施態様となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明者らの知見によると、炭・硼
化物系サーメット溶射皮膜を、溶融状態の含Al−Zn浴中
に浸漬すると、該溶射皮膜の表面には、浴成分のうちAl
の反応析出が起こって濃縮し、この濃縮Al含有層が溶融
亜鉛による部材の摩耗, 侵食を緩和する作用があること
をつきとめた。そこで、以下にそのAl濃縮現象について
説明する。

【００１４】(1) 本発明の炭・硼化物系サーメット溶射
皮膜被覆部材の構成；本発明において鋼鉄基材の表面に
形成する溶射皮膜は、金属−金属炭化物−金属硼化物か
らなる炭・硼化物系サーメットで構成されている。この
溶射皮膜は、高速フレーム溶射法またはプラズマ溶射法
や爆発溶射法によって、下記の溶射材料を基材表面に溶
射して形成されるものである。ａ．金属として、Co, Crから選ばれる１種以上を使用す
る。ｂ．金属炭化物として、Cr₃C₂, TiC, ZrC, WC, B₄C, Nb
C, MoC, TaC, SiCから選ばれる１種以上を使用する。ｃ．金属硼化物として、TiB₂, ZrB₂, HfB₂, VB₂, TaB₂,
NbB₂, W₂B₅(WBでもよい) , CrB₂, MoB から選ばれる１
種以上を使用する。

【００１５】上掲の３種類の材料群は、金属を３〜20wt
％、残りを金属炭化物と金属硼化物からなる組成とする
ことが好適である。この理由は、金属成分の量が３wt％
より少ないと、金属炭化物粒子との結合力が弱くなり、
溶射皮膜を形成した際にその粒子間結合力が弱くなり、
機械的衝撃や熱衝撃によって容易に破壊したり、剥離す
る。一方、この金属成分の量が20wt％より多いと、粒子
間結合力は向上するものの、溶融亜鉛による侵食作用を
受けやすくするとともに、ドロス成分の付着が多くなる
ので適当でない。

【００１６】さらに、この溶射材料は、まず金属炭化物
と金属の粉末を非酸化性あるいは浸炭性雰囲気中で加圧
焼結した後、これを粒径５〜50μｍに粉砕したものを準
備し、これに金属硼化物粒子を物理的に混合して製造し
たものを用いることが好適である。この理由は、金属炭
化物と金属との焼結によって、金属の大部分は金属炭化
物もしくはその中に含まれている遊離状の炭素と反応し
て金属間化合物 (例えば、Co₃W₃C, Cr₂₃C₆など) に変化
し、遊離状態の金属成分がほとんど消失するか、たとえ
残存していたとしても極めて少ないのが特徴である。即
ち、この残存する僅かな金属成分が、Alを含む溶融Zn浴
中において、金属間化合物とともに、浴中のAlを濃縮す
るのに重要な作用を果たすのである。

【００１７】上述した溶射皮膜は、80〜500 μｍの厚さ
に施工することが好ましく、とくに80μｍより薄い場合
には、皮膜の気孔を完全に消滅させることが困難であ
り、一方、500 μｍより厚膜にしても格別の効果が得ら
れない。

【００１８】(2) Alを含む溶融亜鉛中における上記溶射
皮膜の挙動；本発明者らは、さきに特許第2758707 号
(特開平４−116147号公報) において、金属炭化物−金
属からなるサーメット溶射皮膜をAlを含む溶融亜鉛浴中
に浸漬すると、溶射皮膜の表面に付着する溶融金属成分
の割合いが、めっき浴中のAl濃度と著しく異なることを
開示した。すなわち、溶射皮膜の表面に付着する薄い溶
融亜鉛膜中に含まれるAl量が、溶融亜鉛浴中のAl含有量
に比較して著しく高くなるAlの濃縮現象が起こり、この
高濃度Al濃縮膜が、溶射皮膜に対する溶融亜鉛の侵食を
抑制するとともに、被めっき材料との接触を円滑にして
ドロス成分の付着を防止することを発見した。その後、
このような現象についてさらに研究した結果、金属−金
属炭化物−金属硼化物系サーメット溶射皮膜の表面にお
いてもAlの濃縮現象が発生していることをつきとめ、さ
らに、かかるAl濃縮現象が、溶射皮膜表面の金属炭化物
と金属の反応によって生成する金属間化合物部では緩や
かに起こり、その反対に遊離金属部では非常に速く起こ
り、また、金属炭化物粒子や金属硼化物粒子の上では起
こりにくいことも判明した。このことにより、金属炭化
物や金属硼化物は、溶融金属との濡れ性が悪く、そのた
めにドロスの付着を妨げ、耐摩耗性向上の役割りを担当
する。

【００１９】一方、Alの濃縮現象が優先して起こる溶射
皮膜表面の金属間化合物部および金属部は、同時に溶融
亜鉛の侵食反応を受けるところでもあり、またその侵食
反応速度は溶融亜鉛中に含まれるAl含有量によって著し
く相違することも明らかになった。このため、本発明に
おいて炭・硼化物系サーメットを溶射してなる溶射皮膜
については、遊離金属の量を極力抑制する一方で皮膜の
表面にAlの濃縮現象が好適に起こるように、金属炭化物
／金属の反応による金属間化合物が占める面積を多くす
ることにした。

【００２０】(3) Al−Znめっき浴用部材の製造方法；さ
て、本発明の製造に当たっては、まず、上記溶射皮膜の
表面に、Alを含有する溶融亜鉛めっき浴中の平均Al含有
量よりも高い濃度 (５wt％以上) のAlを含むAl−Zn合金
膜を形成することが重要である。例えば、溶射皮膜つき
基材を、Al含有溶融亜鉛めっき浴などに浸漬し、皮膜の
表面におけるAlの濃縮を速めるとともに、まずは濃度の
高いAl含有皮膜を形成し、その後、Al含有量の少ない
(0.1 〜５wt％未満) 溶融亜鉛めっき浴中に浸漬する。
この場合、Al濃縮膜の上述した作用機構は飛躍的に向上
する。すなわち、上記溶射皮膜を、あらかじめ高濃度Al
−Zn浴 (例えば、５wt％Al−Zn浴) 中に数時間〜数日間
浸漬することにより、早期に高濃度Al−Zn膜を形成した
後、Al： 0.1wt％前後のAl−Zn浴中に浸漬したり、ある
いはめっき浴に直接使用したりすればよい。

【００２１】さらに、本発明方法の他の実施形態として
は、上記溶射皮膜の表面に、まずはAlもしくはAl (5 〜
40％) −Zn合金を溶射し、その後、含Al−Zn浴中に浸漬
することによっても、高濃度Al含有膜ができる。なお、
含Al溶融亜鉛浴として、めっき浴を使う場合に、上述し
た浴中処理を行っても、その浸漬するめっき浴の容量が
大きいので、めっき浴中のAl濃度が大幅に変動するよう
なことはない。

【００２２】

【実施例】実施例１この実施例では、製造工程の異なる金属−金属炭化物−
金属硼化物系サーメット溶射材料を用いて形成した溶射
皮膜の耐溶融亜鉛性を調査した。この実施例で用いた溶
射材料組成は表１に示すとおりであり、本発明の溶射皮
膜は、金属と金属炭化物とをあらかじめ焼結した後、こ
れを粒径３〜10μｍに粉砕し、この粉砕物に金属硼化物
粒子 (５〜20μｍ) を有機質バインダーを用いて粒径10
〜44μｍになるように造粒した材料を用いて、高速フレ
ーム溶射法によって炭素鋼製ロール (SS400, 直径15mm
×長さ300mm)の表面に 100μｍ厚に施工した。これに対
し、比較例の溶射皮膜は、同組成ながら、金属の粉末
(５〜44μｍ)−金属炭化物−金属硼化物をそれぞれ物理
的に混合した材料を用いて本発明と同じ方法で成膜し
た。因みに、上記の溶射皮膜を被成したロールを浸漬し
た溶融亜鉛の組成は、0.1wt％のAlを含む亜鉛浴であ
り、470 ℃に保持したこの浴に連続１週間浸漬し、途中
24時間毎に溶射皮膜の外観状態を観察した。表２は、こ
の結果を要約したもので、比較例の溶射皮膜 (物理的に
混合) はいずれも24時間の浸漬で溶融亜鉛の侵食を受
け、皮膜の一部が局部的に破壊されるとともに、SS400
基材も溶融亜鉛によって侵食されている様子が見られ
た。これに対し、本発明の溶射皮膜 (金属／炭化物の焼
結) は、１週間浸漬後も全く侵食されることがなく、そ
のうえ、皮膜表面に付着している薄い亜鉛膜も指によっ
て容易に剥離することができた。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】実施例２この実施例では、表１の２に記載の本発明の材料によっ
て溶射皮膜を100 μｍ厚に形成した後、470 ℃の温度に
保持した下記亜鉛およびAlを含む溶融亜鉛浴中に２週間
連続浸漬したのち引き上げ、皮膜の表面に付着している
薄い溶融亜鉛膜中のAl濃度を測定するとともに、溶射皮
膜の外観状況を観察した。表３は、この結果を取りまと
めたもので、比較例の、Alを含まない純亜鉛浴中に浸漬
した皮膜は、７日間〜12日間の浸漬で皮膜が局部的に破
壊された。これに対し、Al含有量が0.05wt％である溶融
亜鉛に浸漬したものは、皮膜は健全であるうえ、その表
面に付着している亜鉛皮膜中のAlは1.8 〜３wt％に濃縮
していた。このAlの濃縮傾向は、Alを含むすべての溶融
亜鉛浴浸漬皮膜について認められ、また、すべての溶射
皮膜は健全であった。この実施例の結果から明らかなよ
うに、本発明の溶射皮膜は、Alを含む溶融亜鉛浴に対し
優れた性能を発揮するが、Alを含まない溶融亜鉛浴に対
しては耐久性に乏しいことが判明した。

【００２６】

【表３】

【００２７】実施例３この実施例では、本発明の溶射皮膜の表面に濃縮する高
濃度Al−Zn膜を早期に形成して利用するため、あらかじ
め比較的多くのAlを含む亜鉛浴中に溶射皮膜を浸漬し
て、その表面に短時間で高濃度Al−Zn膜を形成した後、
Al含有量の少ない亜鉛浴中に浸漬する方法の効果につい
て調べた。すなわち、はじめから溶射皮膜をAl含有量の
少ないZn浴中に浸漬すると、その表面にAlの濃縮膜が生
成するまでにはかなりの時間を要し、この期間中にZnが
皮膜中に侵入して溶射皮膜の寿命を短縮させる現象を防
止することを狙ったものである。

【００２８】表１記載の１, ４, ５の材料を用いて実施
例１の要領でSS400 ロール材の表面に溶射皮膜を100 μ
ｍ厚に形成したものを準備した。表４は、溶射皮膜を48
0 ℃に維持したAlを含まない純Zn (JIS H 2108規定の２
種) 、0.05wt％Al−Zn、0.5 wt％Al−Zn浴中に浸漬し
て、それぞれの皮膜表面に侵入してくるZnの拡散速度を
求め、100 μｍ厚の溶射皮膜を貫通するのに必要な日数
を計算によって求めたものである。この結果から明らか
なように、純Zn浴中では10〜11日間でZnが皮膜を貫通す
るが、0.05wt％Al浴では2.4 〜2.6 倍、0.5wt％Al浴で
は20〜30倍の日数を必要としており、溶射皮膜の表面に
形成される高濃度Al−Zn膜がZnの内部侵入に対して効果
のあることがわかった。また、表５は、これらの溶射皮
膜をあらかじめ、５wt％Al−Zn浴中に24時間浸漬した
後、純亜鉛浴 (JIS H 2108規定の２種) と0.05wt％、0.
5 wt％Al−Zn浴中に浸漬し、皮膜表面から内部へ拡散侵
入するZnの速度を測定することによって皮膜表面に早期
に形成されるAl濃縮膜の効果を評価した。この結果から
明らかなように、あらかじめ高濃度Al−Zn膜を溶射皮膜
の表面に形成しておくと、純亜鉛浴中においてもZnの内
部拡散速度が遅くなり、また、Alを含むZn浴中において
もその効果が認められ、特に低濃度Al−Zn浴中のほうが
より効果が顕著であった。

【００２９】

【表４】

【００３０】

【表５】

【００３１】実施例４この実施例は、13Cr系ステンレス鋼製ロール (直径250
mm, 面長1800mm) の表面に、表１記載のNo.3材料を高速
フレーム溶射法によって 120μｍ厚に皮膜を形成させた
後、Alを0.12wt％含む溶融亜鉛めっき用サポートロール
およびシンクロール (図１参照) として適用した例であ
る。亜鉛めっき浴は、465 ℃で鋼板を連続的に処理した
が、20日後、ロールを浴中から引き上げ、ロール表面を
目視観察した結果では、亜鉛の付着は認められるものの
ドロス類の異常付着はなかった。表面に付着している亜
鉛を採取し、その中に含まれているAl量を測定した結
果、6.5 〜7.8 wt％も濃縮されており、Al濃縮膜の存在
が実機浴においても有効に作用していることが確認され
た。その後、これらのロール表面に付着している亜鉛
を、５％HCl で溶解除去したところ、溶射皮膜には全く
異常は認められなかった。

【００３２】この実施例では、表１記載の２および３の
サーメット溶射皮膜 (膜厚 120μｍ) の上にさらに50μ
ｍ厚の純Al、35wt％Al−Zn溶射皮膜を有する鋼鉄製ロー
ルを製作し、これを 470℃、0.08wt％Al−溶融Zn浴中の
シンクロールとして適用した。従来、この亜鉛めっき浴
にはWC−12wt％Coサーメット溶射皮膜を施したシンクロ
ールが使用されており、４週間の使用で皮膜がZnによる
侵食を受け、めっき鋼板の品質が低下していたものであ
る。これに対し、本発明の溶射皮膜の表面にあらかじめ
Al, Al−Zn合金溶射皮膜を形成させておくと、低濃度Al
−Zn浴中に浸漬した直後から、その表面にZnの内部侵入
を防止する高濃度Al−Zn膜が形成される結果、30日間の
連続運転後でも溶射皮膜は健全な状態を維持しており、
同時に高品質めっき鋼板の製造に成功することができ
た。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ルミニウムを含む溶融亜鉛と接触することによって、溶
射皮膜の表面に、亜鉛による溶射皮膜の侵食を抑制する
高濃度アルミニウム含有亜鉛層を形成する本発明の金属
炭化物−金属硼化物−金属系サーメット溶射皮膜を施工
したロールは、耐溶融亜鉛性が高く、しかもドロスの付
着が少なく、そしてこのドロスに起因する品質低下のな
い部材を提供することができる。また、本発明は、シン
クロールやサポートロールとして使用することによっ
て、高品質の亜鉛めっき鋼板を長期間にわたって生産す
ることが可能となり、生産性の向上、生産コストの低減
などに寄与するところが頗る大きい。さらに、本発明の
溶射皮膜を施工したロール類は、皮膜表面に形成された
Al,あるいはAl−Zn合金溶射皮膜によって防食されてい
るため、予備品としてまた輸出搬送など長期間にわたる
保管にも腐食や変質することがなく好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶融亜鉛めっき装置の説明図である。

【図２】ドロス排出用溝を有する従来の溶融亜鉛めっき
浴用ロールの略線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K027 AA02 AA22 AB44 AB48 AD17 4K031 AA02 AA08 AB03 AB09 CB21 CB31 CB37 CB39 CB44 CB45 FA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼鉄製基材の表面に、金属を３〜20wt％
含み、残部が金属炭化物と金属硼化物とで構成される膜
厚80〜500 μｍのサーメット溶射皮膜が形成され、さら
にこのサーメット溶射皮膜の表面には、アルミニウムを
含む溶融亜鉛めっき浴中の平均アルミニウム含有量より
高い濃度のアルミニウム−亜鉛合金膜が形成されている
ことを特徴とするアルミニウム・亜鉛めっき浴用部材。
【請求項２】鋼鉄製基材の表面に施工するサーメット
溶射皮膜の成分が、金属として、CoおよびCrから選ばれた１種以上、金属炭化物として、 Cr₃C₂, TiC, ZrC, WC, B₄C, NbC,
MoC および SiCから選ばれる１種以上、金属硼化物として、TiB₂, ZrB₂, HfB₂, VB₂ , TaB₂, Nb
B₂, W₂B₅(WB でもよい) , CrB₂およびMoB から選ばれる
１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の部
材。
【請求項３】鋼鉄製基材の表面に、金属と金属炭化物
と金属硼化物からなる炭・硼化物系サーメットを溶射し
て被覆し、次いでまず、高濃度アルミニウム−亜鉛溶融
浴中に浸漬して炭・硼化物系サーメット溶射皮膜の表面
に高濃度アルミニウム−亜鉛合金膜を形成し、その後、
低濃度アルミニウム−亜鉛溶融浴中に浸漬することを特
徴とするアルミニウム・亜鉛めっき浴用部材の製造方
法。
【請求項４】鋼鉄製基材の表面に、金属と金属炭化物
と金属硼化物からなる炭・硼化物系サーメットを溶射し
て被覆し、次いでまず、金属アルミニウムもしくはアル
ミニウム亜鉛合金を溶射し、その後、アルミニウム−亜
鉛溶融浴中に浸漬することを特徴とするアルミニウム・
亜鉛めっき浴用部材の製造方法。
【請求項５】炭・硼化物系サーメット溶射皮膜は、金
属と金属炭化物とをあらかじめ加熱焼結させることによ
り、その金属成分のすべてもしくはその一部を金属間化
合物にしたものであることを特徴とする請求項３または
４に記載の製造方法。
【請求項６】炭・硼化物系サーメット溶射皮膜を被成
した鋼鉄基材を、高濃度・低濃度のアルミニウム−亜鉛
溶融浴に浸漬するに際し、その溶融浴として、約５wt％
以上Al含有溶融亜鉛浴に浸漬し、次いで 0.1〜５wt％未
満Al含有溶融亜鉛浴を用いることを特徴とする請求項３
または５に記載の製造方法。
【請求項７】含アルミニウム−亜鉛溶融浴として、Al
濃度が重量百分率で0.05〜10％めっき浴を用いることを
特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の製造方
法。