JP2003293109A - 高耐食性溶融メッキ鋼線およびその製造方法 - Google Patents
高耐食性溶融メッキ鋼線およびその製造方法Info
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- JP2003293109A JP2003293109A JP2002139253A JP2002139253A JP2003293109A JP 2003293109 A JP2003293109 A JP 2003293109A JP 2002139253 A JP2002139253 A JP 2002139253A JP 2002139253 A JP2002139253 A JP 2002139253A JP 2003293109 A JP2003293109 A JP 2003293109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性を有し、同時に、鋼線特有の要求品質
である曲げ加工時のメッキ部の剥離及びクラックの問題
が解消されているＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金組成の高耐食性
溶融メッキ鋼線およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金メッキ鋼線におい
て、メッキ層のビッカース硬度が６０〜１４０で、合金
層のビッカース硬度が９０〜２００で、メッキ層および
合金層の平均重量比組成が、Ｍｇ：０．０３〜１．５
％、Ａｌ：８〜１５％、Ｚｎ：残部からなり、メッキ表
面の円周方向の表面粗度がＲａ：１．２μｍ以下であ
る。
である曲げ加工時のメッキ部の剥離及びクラックの問題
が解消されているＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金組成の高耐食性
溶融メッキ鋼線およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金メッキ鋼線におい
て、メッキ層のビッカース硬度が６０〜１４０で、合金
層のビッカース硬度が９０〜２００で、メッキ層および
合金層の平均重量比組成が、Ｍｇ：０．０３〜１．５
％、Ａｌ：８〜１５％、Ｚｎ：残部からなり、メッキ表
面の円周方向の表面粗度がＲａ：１．２μｍ以下であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金網、落石防止網、
護岸工事用の籠マット、ワイヤーロープ、鋼撚り線等の
屋外で使用されるメッキ鋼線における耐食性と加工性を
高めた高耐食性溶融メッキ鋼線およびその製造方法に関
する。
護岸工事用の籠マット、ワイヤーロープ、鋼撚り線等の
屋外で使用されるメッキ鋼線における耐食性と加工性を
高めた高耐食性溶融メッキ鋼線およびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】鋼線に耐食性を付与する方法として、Ｚ
ｎメッキが一般的に行なわれている。最近では、一回目
に溶融Ｚｎメッキを行ない、引き続いて二回目にＺｎ−
Ａｌ合金メッキを行なう二浴法によるＺｎ−６％Ａｌ合
金メッキまたはＺｎ−１１％Ａｌ合金メッキが行なわれ
ている。他方、鋼板の分野では、Ｚｎ−Ａｌ合金メッキ
の耐食性をさらに高耐食にする方法として、Ｍｇを重量
比で３％添加するＺｎ−６％Ａｌ−３％Ｍｇ合金メッキ
が鋼板用のメッキ製造方法として特開平１０−３０６３
５７等に提案されている。この鋼板分野におけるＺｎ−
Ａｌ−Ｍｇ合金メッキを鋼線に適用すべくＺｎ−６％Ａ
ｌ−３％ＭｇおよびＺｎ−１１％Ａｌ−３％Ｍｇ合金メ
ッキの試作を行なってきた。ところが、耐食性は良いも
のの、メッキ層の硬度が高いために、曲げ加工した際
に、メッキ層の偏肉による肉厚部及びブツ等の表面欠陥
部に集中して剥離及びクラックが多発した。そして、実
際的にメッキ鋼線には必ず前述した表面欠陥を多少は伴
うので、曲げ加工を避けられない製品であるメッキ鋼線
には応用できない問題があった。また、メッキ付着量に
ついても、外観、偏肉が良好であっても、曲げ加工時の
メッキ部の剥離、クラックが発生するため、合金層とメ
ッキ層を合わせたメッキ厚さに限界があり、３００ｇ／
ｍ２以上の厚メッキが安定して製造できない問題があっ
た。また、Ｚｎ−Ａｌ−３％Ｍｇ合金は、Ｚｎ−Ａｌ合
金に比較して表面粗度が大きく、表面が梨地状になり、
平滑性に乏しく、外観上の問題があった。また、公知の
通常の製造装置による製造方法では、偏肉比は３〜５程
度に悪化し、メッキの剥離及びクラックが発生する問題
があった。
ｎメッキが一般的に行なわれている。最近では、一回目
に溶融Ｚｎメッキを行ない、引き続いて二回目にＺｎ−
Ａｌ合金メッキを行なう二浴法によるＺｎ−６％Ａｌ合
金メッキまたはＺｎ−１１％Ａｌ合金メッキが行なわれ
ている。他方、鋼板の分野では、Ｚｎ−Ａｌ合金メッキ
の耐食性をさらに高耐食にする方法として、Ｍｇを重量
比で３％添加するＺｎ−６％Ａｌ−３％Ｍｇ合金メッキ
が鋼板用のメッキ製造方法として特開平１０−３０６３
５７等に提案されている。この鋼板分野におけるＺｎ−
Ａｌ−Ｍｇ合金メッキを鋼線に適用すべくＺｎ−６％Ａ
ｌ−３％ＭｇおよびＺｎ−１１％Ａｌ−３％Ｍｇ合金メ
ッキの試作を行なってきた。ところが、耐食性は良いも
のの、メッキ層の硬度が高いために、曲げ加工した際
に、メッキ層の偏肉による肉厚部及びブツ等の表面欠陥
部に集中して剥離及びクラックが多発した。そして、実
際的にメッキ鋼線には必ず前述した表面欠陥を多少は伴
うので、曲げ加工を避けられない製品であるメッキ鋼線
には応用できない問題があった。また、メッキ付着量に
ついても、外観、偏肉が良好であっても、曲げ加工時の
メッキ部の剥離、クラックが発生するため、合金層とメ
ッキ層を合わせたメッキ厚さに限界があり、３００ｇ／
ｍ２以上の厚メッキが安定して製造できない問題があっ
た。また、Ｚｎ−Ａｌ−３％Ｍｇ合金は、Ｚｎ−Ａｌ合
金に比較して表面粗度が大きく、表面が梨地状になり、
平滑性に乏しく、外観上の問題があった。また、公知の
通常の製造装置による製造方法では、偏肉比は３〜５程
度に悪化し、メッキの剥離及びクラックが発生する問題
があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、第１には、耐食性を有し、同時に、鋼線特有の要求
品質である曲げ加工時のメッキ部の剥離及びクラックの
問題が解消されているＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金組成の高耐
食性溶融メッキ鋼線を、第２には、耐食性、加工性に優
れ、且つ、メッキ表面が平滑で表面粗度の小さいＺｎ−
Ａｌ−Ｍｇ合金組成の高耐食性溶融メッキ鋼線を、第３
には、さらに、曲げ加工時にメッキ部に剥離及びクラッ
クが発生し難く、偏肉が少なくて、ブツ、ザラ等の表面
欠陥のない外観良好なメッキ層からなる高耐食性溶融メ
ッキ鋼線を、第４には、前記した高耐食性溶融メッキ鋼
線を効率良く安定して量産することが可能な高耐食性溶
融メッキ鋼線の製造方法を提供することにある。
は、第１には、耐食性を有し、同時に、鋼線特有の要求
品質である曲げ加工時のメッキ部の剥離及びクラックの
問題が解消されているＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金組成の高耐
食性溶融メッキ鋼線を、第２には、耐食性、加工性に優
れ、且つ、メッキ表面が平滑で表面粗度の小さいＺｎ−
Ａｌ−Ｍｇ合金組成の高耐食性溶融メッキ鋼線を、第３
には、さらに、曲げ加工時にメッキ部に剥離及びクラッ
クが発生し難く、偏肉が少なくて、ブツ、ザラ等の表面
欠陥のない外観良好なメッキ層からなる高耐食性溶融メ
ッキ鋼線を、第４には、前記した高耐食性溶融メッキ鋼
線を効率良く安定して量産することが可能な高耐食性溶
融メッキ鋼線の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
達成するため、高耐食性溶融メッキ鋼線では、Ｚｎ−Ａ
ｌ−Ｍｇ合金メッキ鋼線において、メッキ層のビッカー
ス硬度が６０〜１４０で、合金層のビッカース硬度が９
０〜２００で、メッキ層および合金層の平均重量比組成
が、Ｍｇ：０．０３〜１．５％、Ａｌ：８〜１５％、Ｚ
ｎ：残部からなり、メッキ表面の円周方向の表面粗度が
Ｒａ：１．２μｍ以下であることを特徴とする。また、
本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線では、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍ
ｇ合金メッキ鋼線において、メッキ層のビッカース硬度
が６０〜１１０で、合金層のビッカース硬度が９０〜１
８０で、メッキ層および合金層の平均重量比組成が、Ｍ
ｇ：０．０３〜０．８％、Ａｌ：８〜１５％、Ｚｎ：残
部からなり、メッキ表面の円周方向の表面粗度がＲａ：
１．０μｍ以下であることを特徴とする。また、本発明
の高耐食性溶融メッキ鋼線では、メッキ層と合金層を合
わせたメッキ厚さに関して、横断面上の最大厚さを最小
厚さで除した偏肉比の平均値が２．０以下であることを
特徴とする。そして、本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線
の製造方法では、２浴法による高耐食性溶融メッキ鋼線
の製造方法において、線材を溶融Ｚｎメッキ槽に通して
溶融Ｚｎメッキを行なった後、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ
槽に通してＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキを行ない、Ｚｎ−Ａ
ｌ−Ｍｇメッキ槽のメッキ浴面からメッキ絞り部を経て
立ち上がる線材を、加圧空気部下部の下側冷却部と加圧
空気部上部の上側冷却部からなる空冷装置に通過させ
て、前記加圧空気部の空気噴出口から上側冷却部内に流
入して同上側冷却部上端出口より流出する主冷却空気
と、この主冷却空気流に吸引されて前記下側冷却部下端
の入口から同下側冷却部内に流入して主冷却空気に合流
する副冷却空気とで二段階に空冷して製造することを特
徴とする。
達成するため、高耐食性溶融メッキ鋼線では、Ｚｎ−Ａ
ｌ−Ｍｇ合金メッキ鋼線において、メッキ層のビッカー
ス硬度が６０〜１４０で、合金層のビッカース硬度が９
０〜２００で、メッキ層および合金層の平均重量比組成
が、Ｍｇ：０．０３〜１．５％、Ａｌ：８〜１５％、Ｚ
ｎ：残部からなり、メッキ表面の円周方向の表面粗度が
Ｒａ：１．２μｍ以下であることを特徴とする。また、
本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線では、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍ
ｇ合金メッキ鋼線において、メッキ層のビッカース硬度
が６０〜１１０で、合金層のビッカース硬度が９０〜１
８０で、メッキ層および合金層の平均重量比組成が、Ｍ
ｇ：０．０３〜０．８％、Ａｌ：８〜１５％、Ｚｎ：残
部からなり、メッキ表面の円周方向の表面粗度がＲａ：
１．０μｍ以下であることを特徴とする。また、本発明
の高耐食性溶融メッキ鋼線では、メッキ層と合金層を合
わせたメッキ厚さに関して、横断面上の最大厚さを最小
厚さで除した偏肉比の平均値が２．０以下であることを
特徴とする。そして、本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線
の製造方法では、２浴法による高耐食性溶融メッキ鋼線
の製造方法において、線材を溶融Ｚｎメッキ槽に通して
溶融Ｚｎメッキを行なった後、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ
槽に通してＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキを行ない、Ｚｎ−Ａ
ｌ−Ｍｇメッキ槽のメッキ浴面からメッキ絞り部を経て
立ち上がる線材を、加圧空気部下部の下側冷却部と加圧
空気部上部の上側冷却部からなる空冷装置に通過させ
て、前記加圧空気部の空気噴出口から上側冷却部内に流
入して同上側冷却部上端出口より流出する主冷却空気
と、この主冷却空気流に吸引されて前記下側冷却部下端
の入口から同下側冷却部内に流入して主冷却空気に合流
する副冷却空気とで二段階に空冷して製造することを特
徴とする。
【０００５】本発明におけるＡｌ重量比については、下
限を８％以上にすることで高耐食性が確保され、上限を
１５％にすることにより厚メッキ製品にできることを確
認し、８〜１５％とした。Ｍｇ重量比は１．５％以下で
巻付テストの合格率が大幅に向上し、０．８％以下で合
格率が１００％になることを確認し、硬度が下がって加
工性が向上し且つ高耐食が得られる０．０３〜１．５％
とした。メッキ層と合金層を合わせたメッキ厚さに関し
て、横断面上の最大厚さを最小厚さで叙した偏肉比の平
均値を２．０以下に設定することは、高耐食である反
面、半面硬度が高くて低加工性のＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金
メッキ鋼線を曲げ加工性良好にする重要な項目である。
２浴法においては、１次メッキと二次メッキを連続的ま
たは断続的のどちらの方式で行なっても良い。
限を８％以上にすることで高耐食性が確保され、上限を
１５％にすることにより厚メッキ製品にできることを確
認し、８〜１５％とした。Ｍｇ重量比は１．５％以下で
巻付テストの合格率が大幅に向上し、０．８％以下で合
格率が１００％になることを確認し、硬度が下がって加
工性が向上し且つ高耐食が得られる０．０３〜１．５％
とした。メッキ層と合金層を合わせたメッキ厚さに関し
て、横断面上の最大厚さを最小厚さで叙した偏肉比の平
均値を２．０以下に設定することは、高耐食である反
面、半面硬度が高くて低加工性のＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金
メッキ鋼線を曲げ加工性良好にする重要な項目である。
２浴法においては、１次メッキと二次メッキを連続的ま
たは断続的のどちらの方式で行なっても良い。
【０００６】
【発明の実施の形態】図８〜図１３には本発明の高耐食
性溶融メッキ鋼線を製造するのに採用した製造装置を例
示しており、１次メッキとしての溶融Ｚｎメッキ槽１
と、二次メッキとしてのＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ槽２を
連続状に配設してあると共に、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ
槽２のメッキ浴面２ａにおけるメッキ絞り部３の上部に
は空冷装置４を、この空冷装置４の上部には水冷装置８
を、それぞれ配設していて、複数本の線材Ｌが、溶融Ｚ
ｎメッキ槽１を通過した後、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ槽
２内のシンカーローラー９を経てメッキ浴面２ａから無
酸化性の雰囲気ガスで覆われたメッキ絞り部３を通過し
て同時に立ち上がり、空冷装置４および水冷装置５を通
過する過程でメッキ層Ｌ１を空冷そして水冷された後に
トップローラー１０を経てドラム（図示せず）に同時に
巻き取られるようにしてある。水冷装置８は用途に応じ
て使用しなくても良い。空冷装置４は、加圧空気部５
と、加圧空気部５下部の下側冷却部６と、加圧空気部５
上部の上側冷却部７からなり、この空冷装置４を通過す
る複数本の線材Ｌが、加圧空気部５の空気噴出口５ａか
ら上側冷却部７内に流入して同上側冷却部７上端の出口
７ａより流出する高速の主冷却空気ａと、主冷却空気流
に自然吸引されて下側冷却部６下端の入口６ａから同下
側冷却部６内に流入して主冷却空気ａに合流する低速の
副冷却空気ｂとで、それぞれ同時に二段階に空冷される
ようにしてある。
性溶融メッキ鋼線を製造するのに採用した製造装置を例
示しており、１次メッキとしての溶融Ｚｎメッキ槽１
と、二次メッキとしてのＺｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ槽２を
連続状に配設してあると共に、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ
槽２のメッキ浴面２ａにおけるメッキ絞り部３の上部に
は空冷装置４を、この空冷装置４の上部には水冷装置８
を、それぞれ配設していて、複数本の線材Ｌが、溶融Ｚ
ｎメッキ槽１を通過した後、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ槽
２内のシンカーローラー９を経てメッキ浴面２ａから無
酸化性の雰囲気ガスで覆われたメッキ絞り部３を通過し
て同時に立ち上がり、空冷装置４および水冷装置５を通
過する過程でメッキ層Ｌ１を空冷そして水冷された後に
トップローラー１０を経てドラム（図示せず）に同時に
巻き取られるようにしてある。水冷装置８は用途に応じ
て使用しなくても良い。空冷装置４は、加圧空気部５
と、加圧空気部５下部の下側冷却部６と、加圧空気部５
上部の上側冷却部７からなり、この空冷装置４を通過す
る複数本の線材Ｌが、加圧空気部５の空気噴出口５ａか
ら上側冷却部７内に流入して同上側冷却部７上端の出口
７ａより流出する高速の主冷却空気ａと、主冷却空気流
に自然吸引されて下側冷却部６下端の入口６ａから同下
側冷却部６内に流入して主冷却空気ａに合流する低速の
副冷却空気ｂとで、それぞれ同時に二段階に空冷される
ようにしてある。
【０００７】加圧空気部５は、二又状左右先部５ｂ間
に、前後に並列状の複数本の線材Ｌが同時に通過可能な
長孔状の線材通し部５ｃを形成していると共に、左右の
先部５ｂ上面に左右一対の空気噴出口５ａを上側冷却部
７における各整流空間部７ｂと連通状にそれぞれ開口形
成していて、各空気噴出口５ａから２０〜５０ｍ／ｓ程
度の風速の主冷却空気ａが整流空間部７ｂに噴出するよ
うにしてある。
に、前後に並列状の複数本の線材Ｌが同時に通過可能な
長孔状の線材通し部５ｃを形成していると共に、左右の
先部５ｂ上面に左右一対の空気噴出口５ａを上側冷却部
７における各整流空間部７ｂと連通状にそれぞれ開口形
成していて、各空気噴出口５ａから２０〜５０ｍ／ｓ程
度の風速の主冷却空気ａが整流空間部７ｂに噴出するよ
うにしてある。
【０００８】下側冷却部６は、横断面略長四角形状の筒
体の内部に副冷却空気ｂの乱流を抑制する複数の乱流防
止板６ｂを各線材Ｌの通過軌道脇に沿いそれぞれ左右対
向状に配設してあると共に、前後および左右に隣接する
各乱流防止板６ｂで隔てられた複数の整流空間部６ｃを
形成していて、上側冷却部７内を流れる主冷却空気流に
吸引されて、５〜１５ｍ／Ｓの風速の副冷却空気ｂが入
口６ａから整流空間部６ｃ内に流入して乱流を抑制され
て整流された状態で、メッキ絞り部３通過直後における
複数の線材Ｌのメッキ層Ｌ１を同時に冷却するようにし
てある。
体の内部に副冷却空気ｂの乱流を抑制する複数の乱流防
止板６ｂを各線材Ｌの通過軌道脇に沿いそれぞれ左右対
向状に配設してあると共に、前後および左右に隣接する
各乱流防止板６ｂで隔てられた複数の整流空間部６ｃを
形成していて、上側冷却部７内を流れる主冷却空気流に
吸引されて、５〜１５ｍ／Ｓの風速の副冷却空気ｂが入
口６ａから整流空間部６ｃ内に流入して乱流を抑制され
て整流された状態で、メッキ絞り部３通過直後における
複数の線材Ｌのメッキ層Ｌ１を同時に冷却するようにし
てある。
【０００９】上側冷却部７は、横断面略長四角形状の筒
体の内部に主冷却空気ａの乱流を抑制する複数の乱流防
止板７ｃを各線材Ｌの通過軌道脇に沿いそれぞれ左右対
向状に配設してあると共に、前後および左右に隣接する
各乱流防止板７ｃで隔てられた複数の整流空間部７ｂを
形成していて、空気噴出口５ａから噴出する主冷却空気
ａが整流空間部７ｂ内に流入して乱流を抑制されて整流
された状態で、副冷却空気ｂによる冷却直後の複数の線
材Ｌにおけるメッキ層Ｌ１を同時に冷却するようにして
ある。
体の内部に主冷却空気ａの乱流を抑制する複数の乱流防
止板７ｃを各線材Ｌの通過軌道脇に沿いそれぞれ左右対
向状に配設してあると共に、前後および左右に隣接する
各乱流防止板７ｃで隔てられた複数の整流空間部７ｂを
形成していて、空気噴出口５ａから噴出する主冷却空気
ａが整流空間部７ｂ内に流入して乱流を抑制されて整流
された状態で、副冷却空気ｂによる冷却直後の複数の線
材Ｌにおけるメッキ層Ｌ１を同時に冷却するようにして
ある。
【００１０】そして、空冷装置４における加圧空気部５
と下側冷却部６と上側冷却部７は、相互に位置出しする
ことで一体的に組み付けて形成してあり、空冷装置５の
メンテナンス時或いは線材Ｌの断線時等に装脱着して迅
速に対応し得るようにしてある。
と下側冷却部６と上側冷却部７は、相互に位置出しする
ことで一体的に組み付けて形成してあり、空冷装置５の
メンテナンス時或いは線材Ｌの断線時等に装脱着して迅
速に対応し得るようにしてある。
【００１１】このことにより、低速と高速の二つの速度
が異なる整流空気すなわち主冷却空気ａと副冷却空気ｂ
がひとつの空冷装置４に発生することによって、メッキ
絞り部３通過直後における偏肉が発生し易い高温のメッ
キ層を低速の副冷却空気ｂという整流空気で冷却し、し
かる後に、副冷却空気ｂによる冷却直後の比較的偏肉が
発生しにくい低温のメッキ層Ｌ１を高速の主冷却空気ａ
という整流空気で冷却することにより、メッキ層Ｌ１は
偏肉を防止されて効率的に冷却されることになる。
が異なる整流空気すなわち主冷却空気ａと副冷却空気ｂ
がひとつの空冷装置４に発生することによって、メッキ
絞り部３通過直後における偏肉が発生し易い高温のメッ
キ層を低速の副冷却空気ｂという整流空気で冷却し、し
かる後に、副冷却空気ｂによる冷却直後の比較的偏肉が
発生しにくい低温のメッキ層Ｌ１を高速の主冷却空気ａ
という整流空気で冷却することにより、メッキ層Ｌ１は
偏肉を防止されて効率的に冷却されることになる。
【００１２】次に、前記した製造装置により製造した本
発明の高耐食性溶融メッキ鋼線の一例を説明する。線材
（軟鋼線材ＪＩＳ Ｇ３５０５ ＳＷＲＭ６Ｋ、４ｍ
ｍ）Ｌに通常の条件で溶融Ｚｎメッキ槽１による１次メ
ッキとしてのＺｎメッキを行なった後、比較のため、図
１および図２の条件で、Ｚｎ−６％Ａｌ合金メッキした
各比較品と、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ槽２による二次メ
ッキとしてのＺｎ−１１％Ａｌ−Ｍｇ合金メッキした本
発明品を得た。Ｍｇ重量比については、３％、２％、
１．５％、０．８％、０．３％、０．１５％、０．０８
％、０．０３％、０％の９種類で行なった。そして、比
較品および本発明品について、耐食性、加工性、メッキ
層硬度、合金層硬度、メッキ層表面粗度の各項目につい
て総合的に確認した。
発明の高耐食性溶融メッキ鋼線の一例を説明する。線材
（軟鋼線材ＪＩＳ Ｇ３５０５ ＳＷＲＭ６Ｋ、４ｍ
ｍ）Ｌに通常の条件で溶融Ｚｎメッキ槽１による１次メ
ッキとしてのＺｎメッキを行なった後、比較のため、図
１および図２の条件で、Ｚｎ−６％Ａｌ合金メッキした
各比較品と、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ槽２による二次メ
ッキとしてのＺｎ−１１％Ａｌ−Ｍｇ合金メッキした本
発明品を得た。Ｍｇ重量比については、３％、２％、
１．５％、０．８％、０．３％、０．１５％、０．０８
％、０．０３％、０％の９種類で行なった。そして、比
較品および本発明品について、耐食性、加工性、メッキ
層硬度、合金層硬度、メッキ層表面粗度の各項目につい
て総合的に確認した。
【００１３】耐食性評価：ＪＩＳ Ｚ２３７１に示す塩
水噴霧テストを連続５００時間行なった後、腐食生成物
を同ＪＩＳに基づき酢酸アンモン溶液で除去し、試験前
後の重量差により腐食原料を求めた。結果は図１、図
２、図４に示す。結果は、図１、図２、図４に示す如
く、Ｚｎ−６％Ａｌ−Ｍｇ合金層およびＺｎ−１１％Ａ
ｌ−Ｍｇ合金層ともに、Ｍｇが３．０〜０．８％の間で
は耐食性は大差なく良好である。また、Ｍｇが０．８〜
０．０３％の間ではＭｇの量に比例して順次耐食性が低
下するものの、０．０８％Ｍｇで０％Ｍｇのものと比較
して約２倍程度の耐食性を有し、０．０３％Ｍｇで０％
Ｍｇのものと比較して約１．７程度の耐食性の改善効果
があり、Ｍｇは少量でも大きな効果が認められた。ま
た、Ｍｇの量が同じであれば、耐食性はＺｎ−１１％Ａ
ｌ−Ｍｇ合金層がＺｎ−６％Ａｌ−Ｍｇ合金層を上回っ
ており、特にＭｇが１．５％以下の低い領域でこの傾向
が大きく認められる。そして、Ａｌ重量比については、
下限を８％以上にすることで高耐食性が確保され、上限
を１５％にすることにより厚メッキ製品にできることを
確認した。
水噴霧テストを連続５００時間行なった後、腐食生成物
を同ＪＩＳに基づき酢酸アンモン溶液で除去し、試験前
後の重量差により腐食原料を求めた。結果は図１、図
２、図４に示す。結果は、図１、図２、図４に示す如
く、Ｚｎ−６％Ａｌ−Ｍｇ合金層およびＺｎ−１１％Ａ
ｌ−Ｍｇ合金層ともに、Ｍｇが３．０〜０．８％の間で
は耐食性は大差なく良好である。また、Ｍｇが０．８〜
０．０３％の間ではＭｇの量に比例して順次耐食性が低
下するものの、０．０８％Ｍｇで０％Ｍｇのものと比較
して約２倍程度の耐食性を有し、０．０３％Ｍｇで０％
Ｍｇのものと比較して約１．７程度の耐食性の改善効果
があり、Ｍｇは少量でも大きな効果が認められた。ま
た、Ｍｇの量が同じであれば、耐食性はＺｎ−１１％Ａ
ｌ−Ｍｇ合金層がＺｎ−６％Ａｌ−Ｍｇ合金層を上回っ
ており、特にＭｇが１．５％以下の低い領域でこの傾向
が大きく認められる。そして、Ａｌ重量比については、
下限を８％以上にすることで高耐食性が確保され、上限
を１５％にすることにより厚メッキ製品にできることを
確認した。
【００１４】加工性評価：線材Ｌを６ｍｍ（１．５×
ｄ）の鋼線に６回巻き付けて、メッキ層表面を目視確認
し判定した。剥離がないこと及び鋼線が見えるような大
きなクラックがないことを巻付テストの合格条件とし、
各比較品および本発明品ともにそれぞれ２０本宛てテス
トを行なった。結果は図１、図２に示す。加工性は、メ
ッキ層の硬度による影響を受けるため、各テスト品毎の
メッキ層と合金層の硬度についての測定を併せて行なっ
た（図１、図２、図５、図６参照）。加工性の評価結果
は、両者ともＭｇ量の低下に伴いメッキ層と合金層の硬
度が低下して合格率が向上する。Ｍｇ重量比は１．５％
以下で合格率が大幅に向上し、０．８％以下で合格率が
１００％になることを確認した。Ｍｇ重量比は、硬度が
下がって加工性が向上し且つ高耐食が得られる０．０３
〜１．５％とした。特に加工性が向上するＭｇ０．０３
〜０．８％未満は厚めっき用として好適である。Ｍｇ重
量比によるメッキ層の硬度変化を図５に、合金層の硬度
変化を図６に示している。
ｄ）の鋼線に６回巻き付けて、メッキ層表面を目視確認
し判定した。剥離がないこと及び鋼線が見えるような大
きなクラックがないことを巻付テストの合格条件とし、
各比較品および本発明品ともにそれぞれ２０本宛てテス
トを行なった。結果は図１、図２に示す。加工性は、メ
ッキ層の硬度による影響を受けるため、各テスト品毎の
メッキ層と合金層の硬度についての測定を併せて行なっ
た（図１、図２、図５、図６参照）。加工性の評価結果
は、両者ともＭｇ量の低下に伴いメッキ層と合金層の硬
度が低下して合格率が向上する。Ｍｇ重量比は１．５％
以下で合格率が大幅に向上し、０．８％以下で合格率が
１００％になることを確認した。Ｍｇ重量比は、硬度が
下がって加工性が向上し且つ高耐食が得られる０．０３
〜１．５％とした。特に加工性が向上するＭｇ０．０３
〜０．８％未満は厚めっき用として好適である。Ｍｇ重
量比によるメッキ層の硬度変化を図５に、合金層の硬度
変化を図６に示している。
【００１５】メッキ層表面粗度評価：ＪＩＳ Ｂ０６０
１に基づき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金層の円周方向の中心
線平均粗さＲａを測定することで行い、結果を図７に示
している。結果は、Ｍｇ重量比の低下とともにＲａが低
下しており、Ｍｇが合金浴の溶湯の流動性を低下する添
加元素であり、メッキ層凝固時にメッキ層表面に微細な
収縮引による表面のへこみが発生していることを示して
いる。Ｚｎ−１１％Ａｌ−Ｍｇ合金層の場合、Ｍｇが
１．５％で中心線平均粗さＲａは１．０μｍ以下、Ｍｇ
が０．８％でＲａは０．８μｍ以下を示しており、０．
２μｍ程度のバラツキを考慮すると、Ｍｇが１．５％で
Ｒａは１．２μｍ以下、Ｍｇが０．８％でＲａは１．０
μｍ以下となる。
１に基づき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金層の円周方向の中心
線平均粗さＲａを測定することで行い、結果を図７に示
している。結果は、Ｍｇ重量比の低下とともにＲａが低
下しており、Ｍｇが合金浴の溶湯の流動性を低下する添
加元素であり、メッキ層凝固時にメッキ層表面に微細な
収縮引による表面のへこみが発生していることを示して
いる。Ｚｎ−１１％Ａｌ−Ｍｇ合金層の場合、Ｍｇが
１．５％で中心線平均粗さＲａは１．０μｍ以下、Ｍｇ
が０．８％でＲａは０．８μｍ以下を示しており、０．
２μｍ程度のバラツキを考慮すると、Ｍｇが１．５％で
Ｒａは１．２μｍ以下、Ｍｇが０．８％でＲａは１．０
μｍ以下となる。
【００１６】厚メッキ実績および耐食性評価：Ｍｇ重量
比の低下にともない耐食性は低下するが、逆にメッキ層
の硬度低下に伴いメッキ層の加工性が向上して、厚メッ
キが可能となり、結果としてはＭｇが０．０３％〜１．
５％の低いＭｇ重量比のものでも、Ｍｇ１．６〜３％の
高いＭｇ重量比のものと同等以上の耐食性を示すことに
なる（図３参照）。
比の低下にともない耐食性は低下するが、逆にメッキ層
の硬度低下に伴いメッキ層の加工性が向上して、厚メッ
キが可能となり、結果としてはＭｇが０．０３％〜１．
５％の低いＭｇ重量比のものでも、Ｍｇ１．６〜３％の
高いＭｇ重量比のものと同等以上の耐食性を示すことに
なる（図３参照）。
【００１７】
【発明の効果】Ａ．請求項１により、耐食性を有し、同
時に、鋼線特有の要求品質である曲げ加工時におけるメ
ッキ部の剥離及びクラックの発生の心配がなく、しか
も、耐食性については、Ｚｎ−Ａｌ合金メッキ鋼線に比
較して約１．５〜３倍の高耐食性を有していて、良好な
耐食性および曲げ加工を要望されるメッキ鋼線として有
用である。 Ｂ．請求項２により、耐食性を有し、同時に、鋼線特有
の要求品質である曲げ加工時におけるメッキ部の剥離及
びクラックの発生の心配がなく、しかも、耐食性につい
ては、Ｚｎ−Ａｌ合金メッキ鋼線に比較して約１．５〜
３倍の高耐食性を有していて、良好な耐食性、曲げ加
工、表面粗度を要望されるメッキ鋼線として有用であ
る。 Ｃ．請求項３により、さらに、曲げ加工時にメッキ部に
剥離及びクラックが発生し難く、偏肉が少なくて、ブ
ツ、ザラ等の表面欠陥のない外観良好なメッキ層からな
る高耐食性溶融メッキ鋼線である。 Ｄ．請求項４により、メッキ絞り部通過直後の線材にお
ける高温で流動性が大きく偏肉の発生し易いメッキ層
を、整流されている低速の副冷却空気で冷却し、そし
て、この副冷却空気による冷却直後の低温で流動性が低
く偏肉しにくいメッキ層を、整流されている高速の主冷
却空気で冷却するようにしてあるため、偏肉を抑制した
効率的冷却が可能である。したがって、偏肉比が従来品
と同等以上に少なくて、しかも、外観良好で、高加工性
を有する高耐食性溶融メッキ鋼線を効率良く安定して量
産することができる。
時に、鋼線特有の要求品質である曲げ加工時におけるメ
ッキ部の剥離及びクラックの発生の心配がなく、しか
も、耐食性については、Ｚｎ−Ａｌ合金メッキ鋼線に比
較して約１．５〜３倍の高耐食性を有していて、良好な
耐食性および曲げ加工を要望されるメッキ鋼線として有
用である。 Ｂ．請求項２により、耐食性を有し、同時に、鋼線特有
の要求品質である曲げ加工時におけるメッキ部の剥離及
びクラックの発生の心配がなく、しかも、耐食性につい
ては、Ｚｎ−Ａｌ合金メッキ鋼線に比較して約１．５〜
３倍の高耐食性を有していて、良好な耐食性、曲げ加
工、表面粗度を要望されるメッキ鋼線として有用であ
る。 Ｃ．請求項３により、さらに、曲げ加工時にメッキ部に
剥離及びクラックが発生し難く、偏肉が少なくて、ブ
ツ、ザラ等の表面欠陥のない外観良好なメッキ層からな
る高耐食性溶融メッキ鋼線である。 Ｄ．請求項４により、メッキ絞り部通過直後の線材にお
ける高温で流動性が大きく偏肉の発生し易いメッキ層
を、整流されている低速の副冷却空気で冷却し、そし
て、この副冷却空気による冷却直後の低温で流動性が低
く偏肉しにくいメッキ層を、整流されている高速の主冷
却空気で冷却するようにしてあるため、偏肉を抑制した
効率的冷却が可能である。したがって、偏肉比が従来品
と同等以上に少なくて、しかも、外観良好で、高加工性
を有する高耐食性溶融メッキ鋼線を効率良く安定して量
産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 比較品の塩水噴霧テスト結果、巻付テスト結
果、メッキ層硬度、合金層硬度を示しているデーター
表。
果、メッキ層硬度、合金層硬度を示しているデーター
表。
【図２】 本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線および比較
品の塩水噴霧テスト結果、巻付テスト結果、メッキ層硬
度、合金層硬度を示しているデーター表。
品の塩水噴霧テスト結果、巻付テスト結果、メッキ層硬
度、合金層硬度を示しているデーター表。
【図３】 本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線および比較
品の巻付テストおよび厚メッキ実績を示しているデータ
ー表。
品の巻付テストおよび厚メッキ実績を示しているデータ
ー表。
【図４】 本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線および比較
品の塩水噴霧テスト結果を示しているグラフ。
品の塩水噴霧テスト結果を示しているグラフ。
【図５】 本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線および比較
品のメッキ層硬度を示しているグラフ。
品のメッキ層硬度を示しているグラフ。
【図６】 本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線および比較
品の合金層硬度を示しているグラフ。
品の合金層硬度を示しているグラフ。
【図７】 本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線および比較
品の表面粗度を示しているグラフ。
品の表面粗度を示しているグラフ。
【図８】 本発明の高耐食性溶融メッキ鋼線を製造する
のに採用した製造装置を例示している概略図。
のに採用した製造装置を例示している概略図。
【図９】 側面図。
【図１０】 図９の（１０）−（１０）縦断面図。
【図１１】 図９の（１１）−（１１）縦断面図。
【図１２】 図９の（１２）−（１２）縦断面図。
【図１３】 図９の（１３）−（１３）縦断面図。
【符号の説明】
Ｌ 線材
Ｌ１ メッキ層
１ 溶融Ｚｎメッキ槽
２ Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキ槽
２ａ メッキ浴面
３ メッキ絞り部
４ 空冷装置
５ 加圧空気部
５ａ 空気噴出口
５ｂ 二又状左右先部
５ｃ 線材通し部
６ 下側冷却部
６ａ 入口
６ｂ 乱流防止板
６ｃ 整流空間部
７ 上側冷却部
７ａ 出口
７ｂ 整流空間部
７ｃ 乱流防止板
８ 水冷装置
９ シンカーローラー
１０ トップローラー
ａ 主冷却空気
ｂ 副冷却空気
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木津和 富夫
大阪府東大阪市出雲井本町２番10号 サク
ラテック株式会社内
Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA05 AA06 AA22 AB02
AB05 AB07 AB28 AB44 AC72
AE03 AE21 AE22
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金メッキ鋼線におい
て、メッキ層のビッカース硬度が６０〜１４０で、合金
層のビッカース硬度が９０〜２００で、メッキ層および
合金層の平均重量比組成が、Ｍｇ：０．０３〜１．５
％、Ａｌ：８〜１５％、Ｚｎ：残部からなり、メッキ表
面の円周方向の表面粗度がＲａ：１．２μｍ以下である
ことを特徴とする高耐食性溶融メッキ鋼線。 - 【請求項２】 Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金メッキ鋼線におい
て、メッキ層のビッカース硬度が６０〜１１０で、合金
層のビッカース硬度が９０〜１８０で、メッキ層および
合金層の平均重量比組成が、Ｍｇ：０．０３〜０．８
％、Ａｌ：８〜１５％、Ｚｎ：残部からなり、メッキ表
面の円周方向の表面粗度がＲａ：１．０μｍ以下である
ことを特徴とする高耐食性溶融メッキ鋼線。 - 【請求項３】 メッキ層と合金層を合わせたメッキ厚さ
に関して、横断面上の最大厚さを最小厚さで除した偏肉
比の平均値が２．０以下であることを特徴とする請求項
１または２記載の高耐食性溶融メッキ鋼線。 - 【請求項４】 ２浴法による高耐食性溶融メッキ鋼線の
製造方法において、線材に溶融Ｚｎメッキを行なった
後、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇメッキを行ない、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍ
ｇメッキ浴面からメッキ絞り部を経て立ち上がる線材
を、加圧空気部下部の下側冷却部と加圧空気部上部の上
側冷却部からなる空冷装置に通過させて、前記加圧空気
部の空気噴出口から上側冷却部内に流入して同上側冷却
部上端出口より流出する主冷却空気と、この主冷却空気
流に吸引されて前記下側冷却部下端の入口から同下側冷
却部内に流入して主冷却空気に合流する副冷却空気とで
二段階に空冷して製造することを特徴とする高耐食性溶
融メッキ鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002139253A JP3699691B2 (ja) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | 高耐食性溶融メッキ鋼線およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002139253A JP3699691B2 (ja) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | 高耐食性溶融メッキ鋼線およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003293109A true JP2003293109A (ja) | 2003-10-15 |
| JP3699691B2 JP3699691B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=29244284
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002139253A Expired - Lifetime JP3699691B2 (ja) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | 高耐食性溶融メッキ鋼線およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3699691B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007254872A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Sakuratech Co Ltd | 高耐食性を有するＺｎ−Ａｌ合金メッキ鋼線、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｎ合金メッキ鋼線及びその製造方法 |
| US8286949B2 (en) * | 2007-09-06 | 2012-10-16 | Nv Bekaert Sa | Steel rope safety system with compacted ropes |
| CN107513742A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-12-26 | 重庆鑫盟精密模具有限公司 | 精密模具切割用电极丝芯材的镀锌装置 |
| WO2019124485A1 (ja) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | 日本製鉄株式会社 | 溶融めっき鋼線およびその製造方法 |
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-
2002
- 2002-04-05 JP JP2002139253A patent/JP3699691B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN111566252B (zh) * | 2017-12-20 | 2022-06-07 | 日本制铁株式会社 | 熔融镀敷钢丝和其制造方法 |
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