JP2018197390A - 溶融金属メッキ浴用部材 - Google Patents

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Abstract

【課題】Alを50質量%以上含有する溶融Zn−Alメッキ浴又は溶融Alメッキ浴に使用する部材であって、表面のドロス、溶射皮膜の割れや剥離が発生しにくく、基材自体も溶損しにくい溶融金属メッキ浴用部材の提供。【解決手段】質量比でC:0.10%以上0.50%以下、Si:0.01%以上4.00%以下、Mn:0.10%以上3.00%以下、Cr:15.0%以上30.0%以下、Nb、V、Ti及びTaの合計:0.9%以上5.0%以下、残部がFe及び不可避的不純物で、Nb系、Ti系、V系、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物が晶出炭化物に対して30%以上の面積率であるフェライト系ステンレス鋼からなる基材と、基材表面の少なくとも一部を覆うように設けられた溶射皮膜とを含み、溶射皮膜はセラミックス皮膜及び/又はサーメット皮膜からなる溶融金属メッキ浴用部材。【選択図】図2

Description

本発明は、溶融金属メッキ浴用部材に関する。より詳しくは、Alを50質量%以上含有する溶融Zn−Alメッキ浴又は溶融Alメッキ浴で使用される溶融金属メッキ浴用部材に関する。
溶融亜鉛メッキ設備における、容器、輸送用ポンプ、シンクロール、サポートロール、攪拌用治具等の浴用材は、溶融亜鉛による流動摩耗と腐食作用を受けるため、溶融亜鉛に対する抵抗力の大きい材料からなるものが望まれている。
このような材料として、例えば、特許文献1には、重量%にて、C:0.1%以下、Si:1.5〜5.0%、Mn:2.5〜5.5%、Cr:10〜15%、Ni:0.5%以下、並びに、Mo:2.0%以下、Nb:2.0%以下、W:2.0%以下、Ti:2.0%以下及びB:1.0%以下からなる群から選択される元素を1種又は2種以上含有し、残部実質的にFeである耐溶融亜鉛腐食性に優れる合金、が提案されている。
また、溶融亜鉛による腐食に対して抵抗力の大きい合金として、特許文献2には、C:0.40%以下、Si:1.50〜3.50%、Mn:20%以下、Cr:3.0〜20.0%、及び、Ni:5.0%以下、Mo:5.0%以下、W:5.0%以下、Nb:2.0%以下、Ti:1.0%以下、V:1.0%以下、Al:1.0%以下から選んだ元素を1種又は2種以上含有し、残部が実質的にFeからなる耐溶融亜鉛腐食性が優れた合金、が提案されている。
一方、近年では、新しいめっき技術として、Alを含有する溶融Al−Zn合金メッキ浴中に部品や部材を浸漬し、Al−Zn合金メッキを施す処理法が開発され、実用化されている。しかしながら、従来から溶融Znメッキ浴(浴温:410〜500℃)の浴槽材として使用されていた合金を、そのまま溶融Al−Zn浴の浴槽材として使用すると、溶損が著しく、浴槽の寿命が著しく短くなるという問題があった。特に、溶融Al−Zn合金メッキ浴において、Al含有量が多くなると浴槽の寿命が短くなっていた。
そこで、特許文献3では、3〜10重量%Alを含有する溶融Al−Zn合金メッキ浴用部材に使用する鋳物として、C:2.0〜4.0%、Si:2.0〜5.0%、Mn:0.1〜3.0%、Cr:3.0〜25.0%を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とする耐溶損性に優れた溶融Al−Znメッキ浴槽用鋳鉄鋳物、が提案されている。
特開平6−228711号公報 特開昭55−79857号公報 特開2000−104139号公報
しかしながら、溶融Al−Znメッキ浴中では、鋼帯や浴中部材から溶出したFeがめっき浴中のAl、Znと反応して、めっき浴中にドロスと称する粒状物(主としてFe−Al合金などの粒子)が発生することがあった。ドロスが溶融金属メッキ浴用部材としてのシンクロールやサポートロール等の表面に発生する(付着する)と、当該ロールによる鋼帯の搬送時に鋼帯にキズがつく等、不具合が生じることがあった。この問題は、Alの含有量が50質量%以上になるAl−Znメッキ浴、及びAlメッキ浴において特に起こりやすく、長年の課題となっていた。
本発明者らは、このような課題を回避すべく鋭意検討を行い、新たな技術的思想に基づく本発明を完成した。
(1)本発明の溶融金属メッキ浴用部材は、
C:0.10質量%以上0.50質量%以下、
Si:0.01質量%以上4.00質量%以下、
Mn:0.10質量%以上3.00質量%以下、
Cr:15.0質量%以上30.0質量%以下、
Nb、V、Ti及びTaの合計:0.9質量%以上5.0質量%以下、
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
フェライト相を主相とし、晶出炭化物を含む組織を有し、
Nb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、上記晶出炭化物に対して30%以上の面積率であるフェライト系ステンレス鋼からなる基材と、
上記基材の表面の少なくとも一部を覆うように設けられた溶射皮膜と、
を含み、
上記溶射皮膜は、セラミックス皮膜及び/又はサーメット皮膜からなり、
Alを50質量%以上含有する溶融Zn−Alメッキ浴又は溶融Alメッキ浴で使用される。
上記溶融金属メッキ浴用部材は、特定の組成のフェライト系ステンレス鋼からなる基材と、当該基材の表面の少なくとも一部を覆うように設けられたセラミックス皮膜及び/又はサーメット皮膜からなる溶射皮膜とを備えている。
上記フェライト系ステンレス鋼は、後述するように、それ単独で一定の耐溶損性を示すが、このフェライト系ステンレス鋼からなる基材の表面に更にセラミックス皮膜及び/又はサーメット皮膜からなる溶射皮膜を設けることで、部材表面での合金析出反応(ドロス付着)を低減することができる。さらに、溶射皮膜を設けることで、部材表面の耐摩耗性を向上させることができ、鋼帯との接触による摩耗を低減することができる。
そのため、上記溶融金属メッキ浴用部材は、溶射皮膜が設けられていない場合に比べて、長期間の使用が可能になる。
また、上記溶融金属メッキ浴用部材は、長期間の使用により溶射皮膜上にドロス付着が生じたとしても、その溶射皮膜だけを除外してリコートすることができ、再利用が可能である。
また、上記溶融金属メッキ浴用部材は、上記溶射皮膜の熱膨張係数と上記フェライト系ステンレス鋼からなる基材の熱膨張係数とが近いため、上記溶射皮膜に割れが生じたり、上記基材と上記溶射皮膜との間で剥離が生じたりしにくくなっている。
Alを高純度で含む溶融Zn−Alメッキ浴は、Alの融点が高いために550℃以上といった高温で操業する必要があり、従来は、浴中材として、溶融Zn−Alに対して優れた耐食性を示す高クロム含有量のオーステナイト系ステンレス鋼(例えば、SUS316L)が主に使用されてきた。しかし、オーステナイト系ステンレス鋼は、サーメット材料やセラミックス材料と熱膨張係数が大きく異なるため、オーステナイト系ステンレス鋼からなる基材上にこれらの材料からなる溶射皮膜を形成すると、550℃以上の高温に曝されたときに、基材の膨張に溶射皮膜が追従できず、溶射皮膜に割れや剥離が発生して、溶射皮膜本来の機能が果たせなかった。
これに対し、上記基材の材料として開発されたフェライト系ステンレス鋼は、フェライト系ステンレス鋼であるにもかかわらず、溶融Zn−Alに対して優れた耐食性を示すとともに、サーメット材料やセラミックス材料と熱膨張係数が近いものとなっている。
すなわち、上記基材は、特定の組成のフェライト系ステンレス鋼からなるため、セラミックス皮膜及び/又はサーメット皮膜からなる溶射皮膜で被覆したとしても、溶射皮膜に割れや剥離が発生しにくく、万が一、溶射皮膜に割れが発生し、メッキ浴成分(溶融金属成分)が基材表面まで侵入してきたとしても、基材自体がメッキ浴成分と反応しにくくなっている。
なお、上記基材において、晶出炭化物とは液相又は固相から析出した炭化物を意味する。
(2)上記溶融金属メッキ浴用部材の上記基材において、上記フェライト系ステンレス鋼は鋳鋼とすることができる。
(3)上記溶融金属メッキ浴用部材の上記基材において、上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼である場合、上記晶出炭化物は、上記組織に対して5%以上30%以下の面積率である、ことが好ましい。
(4)上記溶融金属メッキ浴用部材の上記基材において、上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼である場合、上記Nb系炭化物、上記Ti系炭化物、上記V系炭化物、上記Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、上記組織に対して3%以上の面積率である、ことが好ましい。
(5)上記溶融金属メッキ浴用部材の上記基材において、上記フェライト系ステンレス鋼は鍛鋼とすることができる。
(6)上記溶融金属メッキ浴用部材の上記基材において、上記フェライト系ステンレス鋼が鍛鋼である場合、上記Nb系炭化物、上記Ti系炭化物、上記V系炭化物、上記Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、上記組織に対して3%以上の面積率である、ことが好ましい。
(7)上記溶融金属メッキ浴用部材の上記基材において、上記フェライト系ステンレス鋼が鍛鋼である場合、上記晶出炭化物は、上記組織に対して3.5%以上30%以下の面積率である、ことが好ましい。
(8)上記溶融金属メッキ浴用部材において、上記基材は、上記Feに代えて、さらに、
Cu:0.02質量%以上2.00質量%以下、
W:0.10質量%以上5.00質量%以下、
Ni:0.10質量%以上5.00質量%以下、
Co:0.01質量%以上5.00質量%以下、
Mo:0.05質量%以上5.00質量%以下、
S:0.01質量%以上0.50質量%以下、
N:0.01質量%以上0.15質量%以下、
B:0.005質量%以上0.100質量%以下、
Ca:0.005質量%以上0.100質量%以下、
Al:0.01質量%以上1.00質量%以下、及び
Zr:0.01質量%以上0.20質量%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含む、ことが好ましい。
(9)上記溶融金属メッキ浴用部材において、上記基材は、Pの含有量が0.50質量%以下に制限されてなる、ことが好ましい。
(10)上記溶融金属メッキ浴用部材において、上記溶射皮膜は、
サーメット皮膜及びセラミックス皮膜からなり、
上記基材側から順に、サーメット皮膜及びセラミックス皮膜が積層されてなることが好ましい。
(11)上記溶融金属メッキ浴用部材において、上記溶射皮膜は、
上記サーメット皮膜を含み、
上記サーメット皮膜は、(i)W及びMoの少なくともいずれかの元素と、(ii)C及びBの少なくともいずれかの元素と、(iii)Co、Ni及びCrの少なくともいずれかの元素と、(iv)Si、F及びAlの少なくともいずれかの元素と、を含むことが好ましい。
本発明によれば、表面にドロスが発生したり、溶射皮膜に割れや剥離が発生したりしにくく、基材自体も溶損しにくい溶融金属メッキ浴用部材を提供することができる。
このような溶融金属メッキ浴用部材は、50質量%以上のA1を含有する溶融Zn−Alメッキ浴又は溶融Alメッキ浴に好適に用いることができる。
溶融金属メッキ浴を備えたメッキ装置の一例を模式的に示す図である。 図1に示したメッキ装置を構成するシンクロールを示す平面図である。 試験例1で作製した試験片におけるSEM写真の1つである。 試験例30で作製した試験片におけるSEM写真の1つである。
以下、本発明の実施形態に係る溶融金属メッキ浴用部材について、図面を参照しながら説明する。
上記溶融金属メッキ浴用部材は、溶融金属メッキ浴を備えたメッキ装置において、溶融金属メッキ液と接触する当該メッキ装置の構成部材として好適に使用することができる。
図1は、溶融金属メッキ浴を備えたメッキ装置の一例を模式的に示す図である。図2は、図1に示したメッキ装置を構成するシンクロールを示す平面図である。
図1に示す溶融金属メッキ装置10は、鋼帯浸漬型の溶融金属メッキ装置である。
溶融金属メッキ装置10は、溶融金属メッキ浴1を備え、当該メッキ浴1の内部には、鋼帯2が送り込まれる側から順に、シンクロール3、サポートロール4及びスタビライザーロール5が配置され、さらにメッキ浴1の上方にはタッチロール6が配置されている。その他、浴中機器としてスナウト7があり、メッキ浴1上にはワイピングノズル8が配置されている。
そして、本発明の実施形態に係る溶融金属メッキ浴用部材は、例えば、上述したメッキ装置10における、シンクロール3、サポートロール4、スタビライザーロール5、タッチロール6、スナウト7、ワイピングノズル8等として好適に使用することができる。
また、上記溶融金属メッキ浴用部材は、上記以外にもメッキ槽や、不図示の輸送用ポンプや、撹拌用冶具等としても用いることができる。
具体的には、例えばシンクロール3は、図2に示すように、その側面で鋼帯2を搬送する円筒状のロール本体3aと、ロール本体3aを支持し、回転可能とする軸3bとで構成されている。
このようなシンクロール3として、溶融金属メッキ浴用部材を使用する場合には、ロール本体3aのみに溶射皮膜が設けられていても良いし、ロール本体3a及び軸3bの両方に溶射皮膜が設けられていても良い。また、ロール本体3aにおいては、胴長部(周面)3cにのみ溶射皮膜が設けられていても良いし、胴長部3cと端部(端面)3dの両方に溶射皮膜が設けられていても良い。特にロール本体3aの胴長部3cは鋼帯が接触する部位であるため、この部位に溶射皮膜を設けることは、ロール本体3aの摩耗低減と、鋼帯のキズ発生の防止に効果的である。
このように、上記溶融金属メッキ浴用部材は、基材と、この基材の表面の少なくとも一部を覆うように設けられた溶射皮膜とからなる。
上記溶融金属メッキ浴用部材は、後述する構成を有するため、溶融アルミニウムメッキ浴や、50質量%以上のAlを含有する溶融Al−Zn合金メッキ浴等の基材として好適である。
上記溶融アルミニウムメッキ浴は、溶融アルミニウム100%からなるメッキ浴である。通常、このメッキ浴の浴温は、アルミニウムの融点である660℃以上とされる。
50質量%以上のAlを含有する上記溶融Al−Zn合金メッキ浴は、例えば、溶融亜鉛と溶融アルミニウムを含有し、アルミニウムの含有量が55質量%であるAl−Zn合金メッキ浴(所謂、ガルバリウム浴)等である。通常、このメッキ浴の浴温は、550℃以上とされる。
以下、上記基材及び上記溶射皮膜のそれぞれの構成について説明する。
上記基材は、
C:0.10質量%以上0.50質量%以下、
Si:0.01質量%以上4.00質量%以下、
Mn:0.10質量%以上3.00質量%以下、
Cr:15.0質量%以上30.0質量%以下、
Nb、V、Ti及びTaの合計:0.9質量%以上5.0質量%以下、
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
フェライト相を主相とし、晶出炭化物を含む組織を有し、
Nb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、上記晶出炭化物に対して30%以上の面積率であるフェライト系ステンレス鋼からなる。
上記フェライト系ステンレス鋼は、フェライト相を主相とする。
ここで、フェライト相を主相とするとは、晶出炭化物及び析出炭化物を除いた組織のうち、90%以上がフェライト相であることを意味する。なお、フェライト相の定量は、常法のXRD測定に従い、鏡面研磨した試験片から得られたX線回折強度から求めることができる。例えば、フェライト相とオーステナイト相からなる場合、フェライト相の回折ピーク(110)、(200)、(211)、及びオーステナイト相の回折ピーク(111)、(200)、(220)、(311)を用いて定量を行う。
上記フェライト系ステンレス鋼を構成する組織は、晶出炭化物を含んでいる。そのうえで、上記組織では、Nb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物の上記晶出炭化物に対する面積率(以下、この面積率を「面積率A」ともいう)が、30%以上となっている。
上記フェライト系ステンレス鋼では、上記面積率Aが上記範囲にあることが極めて重要である。
上記フェライト系ステンレス鋼が含有する元素には、Crと、Nb、Ti、V及びTaの少なくとも1種とがある。これらの元素は、上記フェライト系ステンレス鋼が含有するCとの間で炭化物を生成することができる。
上記フェライト系ステンレス鋼おいて、Crは上記メッキ浴に対する耐溶損性を確保するうえで極めて重要な元素であり、所定量のCrを含有することで、優れた耐溶損性が確保されている。
一方、CrはCと結合してCr系炭化物を生成することができ、上記Cr系炭化物の生成によってCrが消費されると、マトリックス中のCr量が減少して十分な耐溶損性を確保することができない場合がある。
そこで、上記フェライト系ステンレス鋼は、合計量が所定量となるNb、V、Ti及びTaを含有し、かつこれらの元素の炭化物が、30%以上の上記面積率Aを満足するように存在している。Nb、V、Ti及びTaの炭化物の生成は、炭素との結合し易さから、Cr系炭化物の生成に対して優先的に進行する。そのため、上記面積率Aを30%以上とすることにより、Cr系炭化物の生成を抑制することができ、その結果、上記フェライト系ステンレス鋼において、十分な上記耐溶損性を確保することができる。
上記フェライト系ステンレス鋼は、鋳鋼であっても良いし、鍛鋼であっても良い。鋳鋼とするか、鍛鋼とするかは、上記溶融金属メッキ浴用部材のサイズや種類に応じて適宜選択すれば良い。
例えば、上記溶融金属メッキ浴用部材としてのメッキ槽等は、上記フェライト系ステンレス鋼を、砂型鋳型に鋳造する砂型鋳造品とすることができる。
また、例えば、上記溶融金属メッキ浴用部材としてのシンクロールやサポートロール等は、遠心鋳造することにより、または、鋳造インゴットを熱間鍛造することにより製造することができる。
以下、上記基材を構成する上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼である場合の実施形態について説明する。
上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼である場合、上記面積率Aの上限は、特に限定されるものではないが、Cr系炭化物とのバランスを考慮し、例えば、85%以下とすることができる。
また、面積率Aは、30%以上65%以下の範囲であることが好ましく、35%以上65%以下の範囲であることがより好ましい。上記の範囲とすることで、晶出炭化物(全ての炭化物)が微細なものとなり、凝固及び冷却時の割れを効果的に抑制することができる。
なお、上記面積率Aの算出方法については後に詳述する。
また、上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼である場合、Cの含有量(質量%)と、Nb、Ti、V及びTaの含有量(質量%)とは、下記に関係式(1)を満足することが好ましい。
([Nb]+2[Ti]+2[V]+0.5[Ta])/[C]>3.2・・・(1)
この式(1)を満足するように各元素を含有すると、上記面積率Aを30%以上とするのに特に適している。
上記式(1)を満足する場合、Cの含有量に対してNb、Ti、V及びTaの合計量が充分量となっており、Cr系炭化物の生成を抑制することができ、30%以上の上記面積率Aを満足するのに適している。
なお、上記式(1)において、Ti、V及びTaに付された係数は、これら各元素の原子量と、Nbの原子量との差を考慮したものである。
上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼である場合、上記晶出炭化物は、上記組織に対して5%以上30%以下の面積率(以下、この面積率を「面積率B」ともいう)であることが好ましい。上記面積率Bは、5%以上15%以下であることがより好ましい。面積率Bの下限を5%とすることにより、耐溶損性に寄与する晶出炭化物の量をより十分なものとすることができる。また、面積率Bの上限を30%、より好ましくは15%とすることにより、晶出炭化物を起点とした割れの発生を抑制することができる。
上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼である場合、上記Nb系炭化物、上記Ti系炭化物、上記V系炭化物、上記Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、上記組織に対して3%以上の面積率(以下、この面積率を「面積率C」ともいう)であることが好ましい。面積率Cの下限を3%とすることにより、耐溶損性に寄与する晶出炭化物量をより十分なものとすることができる。
面積率Cの上限は特に限定されるものではないが、例えば、10%とすることが好ましい。面積率Cを10%以下とすることにより、晶出炭化物(全ての炭化物)が微細なものとなり、凝固及び冷却時の割れを効果的に抑制することができる。
以下、上記基材を構成する上記フェライト系ステンレス鋼が鍛鋼である場合の実施形態について説明する。
上記基材を構成する鍛鋼を得るための鍛造方法としては、特に限定されず、冷間鍛造および熱間鍛造のどちらであっても良いが、加工が容易である熱間鍛造を用いることが好ましい。
上記熱間鍛造を行う場合、鍛造温度は1200℃〜800℃の範囲とすればよい。また、必要に応じて、鍛造前に1200℃〜1000℃の範囲で均熱処理を行ってもよい。
上記鍛鋼を得る場合、鍛造後に固溶化処理、時効処理等の熱処理を実施してもよい。
上記した条件で熱間鍛造を行うと、上記Cr炭化物は、母相への固溶温度が低いため、固溶する場合がある。
一方、上記Nb系炭化物、上記Ti系炭化物、上記V系炭化物、上記Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、母相への固溶温度が高いため、上記した条件で熱間鍛造を行っても、ほとんど固溶は起こらない。
したがって、鋳造状態(as cast)の場合に比して、上記面積率Cの変化はほとんどないが、上記面積率A及び上記面積率Bは変化しうるため、上記フェライト系ステンレス鋼が鍛鋼の場合の面積率A、B及びCについて以下に説明する。
なお、上記面積率Cについては、上記した通り、上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼の場合と同様である。そのため、詳細な説明を省略する。
面積率Aについては、上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼の場合と同じく、30%以上とすることにより、Cr系炭化物の生成を抑制することができ、その結果、上記フェライト系ステンレス鋼において、充分な上記耐溶損性を確保することができる。したがって、鍛鋼における面積率Aが30%以上であればよく、鍛造前の鋳造状態(as cast)における面積率Aは30%未満であってもよい。
なお、上記フェライト系ステンレス鋼が鍛鋼である場合も、Cの含有量(質量%)と、Nb、Ti、V及びTaの含有量(質量%)とは、下記に関係式(1)を満足することが好ましい。
([Nb]+2[Ti]+2[V]+0.5[Ta])/[C]>3.2・・・(1)
面積率Bについては、3.5%以上30%以下であることが好ましい。
更に、上記面積率Bについては、他の面積率との組み合わせにおいて、(i)面積率Aが30%以上で、かつ面積率Bが5%以上30%以下であることや、(ii)面積率Aが30%以上及び面積率Cが3%以上で、かつ面積率Bが3.5%以上30%以下であること、がより好ましい。
例えば、上記フェライト系ステンレス鋼が鍛鋼である場合には、熱間鍛造又は熱処理により、Cr系炭化物が固溶する場合があるが、Cr系炭化物が固溶すること、即ち、Crがマトリックス中に存在することによって、上記基材の上記メッキ浴に対する耐溶損性が優れたものとなる。このような場合も、上記(i)又は(ii)の要件を充足する場合には、晶出炭化物の量を耐溶損性に寄与する十分な晶出炭化物の量とすることができる。
また、上記(ii)の場合、面積率Bの更に好ましい範囲は、3.9%〜30%であり、かかる範囲にすることで上記基材は更に耐溶損性に優れたものとなる。
上記フェライト系ステンレス鋼の熱膨張係数は、概ね(9.0〜11.5)×10−6/Kである。そのため、当該フェライト系ステンレス鋼からなる基材の表面を覆うように、セラミックス皮膜及び/又はサーメット皮膜を設けた場合に、これらの溶射皮膜に割れや破損が発生することを回避することができる。
以下、上記フェライト系ステンレス鋼における各元素の組成限定理由について説明する。
C:0.10質量%以上0.50質量%以下
Cは鋳造時の湯流れ性を向上させ、かつ、耐溶損性が向上するように炭化物を形成することができる。具体的には、Cr系炭化物が晶出すると、そのCr系炭化物の周囲においてCrが欠乏し、耐溶損性に劣る領域がマトリックス中に局所的に生成する場合があるため、Nb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物又はこれらの複合炭化物を晶出させることによって、過度のCr系炭化物の晶出を抑制し、マトリックスの耐溶損性を優れたものとすることができる。このような効果を得るためには、Cの含有率は、0.10質量%以上が必要である。一方、0.50質量%を超えると炭化物が多くなりすぎて、上記フェライト系ステンレス鋼が脆化する。
Si:0.01質量%以上4.00質量%以下
Siは、脱酸と鋳造性の確保のために添加するが、Siの含有率が0.01質量%未満では効果が無い。一方、4.0質量%を超えてSiを含有すると、上記フェライト系ステンレス鋼が脆化したり、上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼として用いられる場合に鋳造欠陥が発生しやすくなったりする。また、上記フェライト系ステンレス鋼の耐溶損性も劣化する。
Mn:0.10質量%以上3.00質量%以下
Mnは、耐酸化特性向上に寄与するとともに、溶湯の脱酸剤としても作用する。これらの作用効果を得るためには、Mnは、0.10質量%以上含有することが必要である。一方、Mnが3.00質量%を超えると、オーステナイトが残留しやすくなるため、経時形状変化の違い(熱膨張係数の違い)に基づく溶射皮膜の剥離や割れの原因となる。
Cr:15.0質量%以上30.0質量%以下
Crは、耐溶損性向上に寄与する。このような効果を得るためには、Crは15.0質量%以上含有することが必要である。一方、30.0質量%を超えるCrを含有すると脆化相を形成するため、上記フェライト系ステンレス鋼を鋳鋼として用いる場合、鋳造性が著しく低下し、その結果、健全な鋳物の製造が困難となる。
Nb、V、Ti及びTaの合計:0.9質量%以上5.0質量%以下
Nb、V及びTi及びTaは、上記フェライト系ステンレス鋼において、極めて重要な元素である。
これらの元素は、Cと優先的に炭化物を形成して、Cr系炭化物の形成を抑制することで、マトリックス中のCr量の低下を抑制することに寄与する。このような効果を得るためには、Nb、V、Ti及びTaを合計で、0.9質量%以上含有する必要がある。一方、Nb、V、Ti及びTaを合計で、5.00質量%を超えて含有すると粗大な炭化物が形成され、この炭化物が割れの原因になることがある。
次に、上記フェライト系ステンレス鋼に任意に含有可能な、他の副成分元素について説明する。
Cu:0.02質量%以上2.00質量%以下
Cuは、上記フェライト系ステンレス鋼の融点を低下させ、当該フェライト系ステンレス鋼を鋳鋼として用いる場合、砂噛みなどの鋳造欠陥の発生を抑制する。また、Cuには耐食性を大幅に高める働きがある。これらの効果を得るためには、0.02質量%以上のCuを含有することが望ましい。一方、Cuが2.00質量%を超えるとオーステナイトが残留しやすくなり、経時形状変化の違い(熱膨張係数の違い)に基づく溶射皮膜の剥離や割れの原因となることがある。
W:0.10質量%以上5.00質量%以下
Wは、マトリックスに固溶して高温強度を高める働きをなす。しかし、上記の下限値未満では効果が不十分となる。Wの下限値は、望ましくは0.50質量%とするのがよい。また、上限値を超えると鋼の延性が低下して、耐衝撃性等の低下につながる。Wの上限値は、望ましくは4.00質量%、より望ましくは3.00質量%とするのがよい。
Ni:0.10質量%以上5.00質量%以下
Niは、マトリックスに固溶して高温強度を高める働きをなす。しかし、上記の下限値未満では効果が不十分となる。上記の上限値を超えるとα→γ変態温度が低くなり、使用可能な上限温度が低下する。また、Niが上記の上限値を超えると、オーステナイトが残留しやすくなり、経時形状変化の違い(熱膨張係数の違い)に基づく溶射皮膜の剥離や割れの原因となることがある。Niの上限値は、望ましくは3.00質量%、より望ましくは1.00質量%とするのがよい。
Co:0.01質量%以上5.00質量%以下
Coは、マトリックスに固溶して高温強度を高める働きをなす。しかし、上記の下限値未満では効果が不十分となる。Coの下限値は、望ましくは0.05質量%とするのがよい。また、高価な元素なので、上記のごとき上限値とする。Coの上限値は、望ましくは3.00質量%とするのがよい。
Mo:0.05質量%以上5.00質量%以下
Moはフェライト安定化元素であり、α→γ変態を上昇させる効果に優れる。しかし、上記の下限値未満ではその効果が不十分となる。また、上限値を超えると延性が低下して、耐衝撃性等の低下につながる。Moの上限値は、望ましくは3.00質量%、より望ましくは1.00質量%とするのがよい。
S:0.01質量%以上0.50質量%以下
SはMn系硫化物を形成し、上記フェライト系ステンレス鋼の被削性を向上させる。上記の下限値未満では効果が不十分となる。Sの下限値は、望ましくは0.03質量%とするのがよい。また、上限値を超えると、上記フェライト系ステンレス鋼の延性、耐酸化性及び高温疲労強度の低下につながる。Sの上限値は、望ましくは0.10質量%とするのがよい。
N:0.01質量%以上0.15質量%以下
Nは高温強度の向上に効果がある。しかし、上記の下限値未満では効果が不十分となり、上限値を超えると、上記フェライト系ステンレス鋼の延性の低下につながる。
P:0.50質量%以下に制限
Pの含有は、耐酸化性及び高温疲労強度を低下させるので、上記の上限値以下に制限するのがよく、より望ましくは0.10質量%以下に制限するのがよい。
B:0.005質量%以上0.100質量%以下
Bの添加は被削性の改善に効果がある。上記の下限値未満では効果が不十分となり、上限値を超えると、高温疲労強度の低下につながる。
Ca:0.005質量%以上0.100質量%以下
Caの添加は被削性の改善に効果がある。上記の下限値未満では効果が不十分となり、上限値を超えると、高温疲労強度の低下につながる。
Al:0.01質量%以上1.00質量%以下
Alはフェライトを安定させ、α→γ相変態を上昇させる効果が有り、かつ高温強度を向上させる働きがある。そのため、使用上限温度をさらに向上させたい場合には添加してもよい。その場合0.01質量%以下ではその効果が現れないので下限を0.01質量%とする。しかし、1.00質量%以上添加してもその効果が現れないばかりでなく、上記フェライト系ステンレス鋼を鋳鋼として用いる場合、湯流れ性の低下により鋳造欠陥が生じやすくなり、また延性の著しい低下も招くので上限を1.00質量%とする。
Zr:0.01質量%以上0.20質量%以下
Zrはフェライトを安定させ、α→γ相変態を上昇させる効果が有り、かつ高温強度を向上させる働きがある。そのため、上記フェライト系ステンレス鋼の使用上限温度をさらに向上させたい場合には添加してもよい。その場合0.01質量%以下ではその効果が現れないので下限を0.01質量%とする。しかし、0.20質量%以上添加してもその効果が現れないばかりでなく延性の著しい低下を招くので上限を0.20質量%とする。
その他の各元素の、本発明の効果が達成不能とならない範囲での含有許容量は以下の通りである(希ガス元素、人工元素及び放射性元素の含有は現実的でないので除外してある)。
H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr:各0.01質量%以下
Be、Mg、Sr、Ba:各0.01質量%以下
Hf:各0.1質量%以下
Tc、Re:各0.01質量%以下
Ru、Os:各0.01質量%以下
Rh、Pd、Ag、Ir、Pt、Au:各0.01質量%以下
Zn、Cd:各0.01質量%以下
Ga、In、Tl:各0.01質量%以下
Ge、Sn、Pb:0.1質量%以下
As、Sb、Bi、Te:各0.01質量%以下
O:0.02質量%以下
Se、Te、Po:各0.1質量%以下
F、Cl、Br、I、At:各0.01質量%以下
このような上記フェライト系ステンレス鋼からなる基材は、上述したメッキ浴成分に対する耐溶損性に優れるものである。そのため、本発明の実施形態に係る溶融金属メッキ浴用部材において、上記基材の表面を覆うように設けられた溶射皮膜の一部にもしも割れ等が発生して、上記基材表面にまでメッキ浴成分(溶融金属成分)が侵入してきたとしても、当該メッキ浴成分による腐食作用を受けにくくなっている。
次に、上記基材の表面を覆うように設けられた溶射皮膜について説明する。
上記溶射皮膜は、セラミックス皮膜及び/又はサーメット皮膜である。
このような溶射皮膜が設けられた部位は、溶射皮膜が設けられていない部位に比べて、ドロスが付着しにくくなっている。その理由は、溶融金属との反応性が低いからである。
上記セラミックス皮膜は特に限定されず、酸化物セラミックスからなる皮膜であっても良いし、炭化物セラミックスからなる皮膜であっても良いし、硼化物セラミックスからなる皮膜であっても良いし、フッ化物セラミックスからなる皮膜であっても良いし、珪化物からなる皮膜であっても良い。
上記セラミックス皮膜の具体例としては、例えば、炭化物(タングステンカーバイド、クロムカーバイド等)、硼化物(タングステンボライド、モリブデンボライド等)、酸化物(アルミナ、イットリア、クロミア等)、フッ化物(フッ化イットリウム、フッ化アルミニウム)、珪化物(タングステンシリサイド、モリブデンシリサイド)、及びこれらの複合したセラミックスの少なくともいずれかを含むものが挙げられる。
これらのなかでは、炭化物、硼化物及びフッ化物の少なくとも一つを含むものが好ましい。これらは溶融金属に対する濡れ性が低く、ドロス付着を抑制するのに特に適しているからである。
上記サーメット皮膜は特に限定されず、セラミックスと金属を含む溶射材を用いて設けられたものであればよい。上記溶射材としては、例えば、炭化物(タングステンカーバイド、クロムカーバイド等)、硼化物(タングステンボライド、モリブデンボライド等)、酸化物(アルミナ、イットリア、クロミア等)、フッ化物(フッ化イットリウム、フッ化アルミニウム)、珪化物(タングステンシリサイド、モリブデンシリサイド)、及びこれらの複合したセラミックスの少なくともいずれかと、バインダー金属として、鉄、コバルト、クロム、アルミ、ニッケル又はこれらの少なくとも1種を含む合金と、を含有する溶射材等が挙げられる。
上記サーメット皮膜としては、(i)W及びMoの少なくともいずれかの元素と、(ii)C及びBの少なくともいずれかの元素と、(iii)Co、Ni及びCrの少なくともいずれかの元素と、(iv)Si、F及びAlの少なくともいずれかの元素と、を含むサーメット皮膜が好ましい。
このようなサーメット皮膜は、ドロス付着(反応層の形成)を抑制するのに特に適しているからである。中でも(ii)及び(iv)の元素、特に(iv)の元素は、溶融亜鉛及び溶融アルミニウムとの反応性を低減させるのに効果的である。また、(i)及び(ii)の元素の組み合わせは、耐摩耗性の向上に効果的である。
上記組成のサーメット皮膜の具体例としては、例えば、WC−WB−Co−Al皮膜、WC−WB−Co−WSi皮膜等が挙げられる。
上記溶射皮膜は、サーメット皮膜及びセラミックス皮膜からなるときは、上記基材側から順に、サーメット皮膜及びセラミックス皮膜が積層されてなることが好ましい。
この場合、溶射皮膜の熱膨張係数の変化が段階的になりやすく、皮膜間での剥離や割れが発生しにくくなるからである。
上記溶射皮膜の熱膨張係数は、例えば、(7.0〜10.0)×10−6/Kの範囲にあるものを選択することができる。
上記溶射皮膜の組成は、当該溶射皮膜の剥離や割れを回避する観点からは、上記基材の熱膨張係数との差が小さいものを選択することが好ましい。具体的には、上記基材と上記基材の直上にある溶射皮膜の熱膨張係数の差は、4.0×10−6/K以下であることが好ましく、3.0×10−6/K以下であることがより好ましく、2.0×10−6/K以下であることが更に好ましい。
上記溶射皮膜の厚さは、50〜500μmが好ましい。
上記溶射皮膜の厚さが50μm未満では、耐溶損性を十分に向上させることができない場合がある。一方、上記厚さが500μmを超えても耐溶損性はさほど向上せず、また、上記厚さが500μmを超えると溶射皮膜に割れや剥離等が発生しやすくなる。
上記溶射皮膜は、上記基材の表面全体を覆うように設けられていても良いし、上記基材の表面の一部にのみ設けられていても良い。
上記溶射皮膜が上記基材の一部にのみ設けられている場合、当該溶射皮膜は、メッキ処理する製品と接触する部分に設けられていることが好ましい。具体的には、例えば、上記溶融金属メッキ浴用部材がシンクロールの場合、ロール本体に溶射皮膜が設けられていることが好ましい。
上記溶融金属メッキ浴用部材は、少なくとも一部がメッキ浴に浸漬している部材に適用することが好ましい。一部でもメッキ浴に浸漬していると、メッキ浴に浸漬していない部位にも溶融金属が固体物として析出することが起こりうる。
上記溶射皮膜の表面には封孔皮膜が設けられていても良いし、封孔剤が充填されていても良い。メッキ浴成分が溶射皮膜の内部に侵入することを防ぐことができるからである。
上記溶射皮膜や上記封孔皮膜の形成方法、並びに上記封孔剤の充填方法としては、従来公知の方法を採用することができる。
(実施例)
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(基材の組成と耐溶損性1:試験例1〜29及び比較試験例1〜10)
表1(試験例1〜29)又は表2(比較試験例1〜8)に示す組成を有する材料を溶製し、厚さ384mm×幅280mm×長さ2305mmの素管に鋳込み鋳片を製造した。この鋳片を機械加工して、直径φ30mm×長さ300mmの試験片を得た。
(各試験片の評価)
[減肉量]
上記試験片を、600℃まで加熱した、Zn:43.4質量%、Al:55質量%、Si:1.6質量%を含有する溶融Zn−Al−Si浴(ガルバリウム浴)中に120時間浸漬した後、上記溶融Zn−Al−Si浴から引きあげ、上記試験片を長手方向と垂直な方向に切断し、断面観察像から外径減少量を求めて当該試験片の減肉量とした。結果を表3に示した。
ここで、上記減肉量は小数点第3位を四捨五入して、小数点第2位までの数値(単位:mm)で算出した。その後、下記の基準で試験片の評価結果を「A」〜[C]に振り分けた。結果を表3に示した。
A:減肉量が0.41mm以下
B:減肉量が0.42〜0.47mm
C:減肉量が0.48mm以上
[晶出炭化物の面積率]
上記試験片に鏡面仕上げを施して測定サンプルとし、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて400倍の倍率で当該測定サンプルの任意の10箇所を観察した。なお、1視野あたりの観察面積は0.066mmである。
図3には、試験例1の試験片をSEM観察した際の観察画像の1つを示す。
得られた10箇所の観察画像(SEM観察から得られた反射電子像)の晶出炭化物について、EDXを用いてCr系炭化物、Nb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物を判別し、Win ROOF(三谷商事株式会社製)により各晶出炭化物の総面積をそれぞれ算出した。
また、各晶出炭化物の総面積の総和(全晶出炭化物の総面積)を算出した。
その後、下記面積率(晶出炭化物の割合)を算出した。
なお、上記炭化物の判別方法としては、反射電子像のコントラストを利用してもよい。例えば、図1において、Nb系炭化物はCr系炭化物よりも白く観察されていることが分かる。この手法では、炭化物の判別をより簡便に行うことができる。
(A)全晶出炭化物におけるNb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物の割合(面積率A(%))
Nb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物のそれぞれの総面積の和を算出し、その値を上記全晶出炭化物の総面積で除すことで面積率Aを算出した。結果を表3に示した。
(B)組織における全晶出炭化物の割合(面積率B(%))
上記各全晶出炭化物の総面積を、視野の総面積(10箇所×1視野あたりの面積(0.66mm))で除すことで面積率Bを算出した。結果を表3に示した。
(C)組織におけるNb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物の割合(面積率C(%))
Nb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物のそれぞれの総面積の和を、総視野の面積で除すことで面積率Cを算出した。結果を表3に示した。
表3に結果を示したように、上記フェライト系ステンレス鋳鋼からなる基材は、溶融Al−Zn合金メッキ浴に対する耐溶損性に優れていた。
(基材の組成と耐溶損性2:試験例30〜58)
試験例1〜29と同じ組成を有するφ150×380の鋳造材を溶製し、φ40になるまで熱間鍛造した。
その後、機械加工により直径φ30mm×長さ300mmの試験片を得た。
[減肉量]
得られた試験片を、試験例1〜29と同様にして減肉量の評価を行った。結果を表4に示した。
[晶出炭化物の面積率]
得られた各試験片について、観察倍率を1000倍に変更したほかは、試験例1〜29と同様にして、SEM観察を行った。なお、1視野あたりの観察面積は0.011mmであるため、当該測定サンプルの任意の60箇所をSEM観察し、上記視野の総面積に合わせた。
その後、試験例1〜29と同様に、EDX解析、Win Roofによる画像解析を行い、面積率A、B及びCを評価した。結果を4に示す。
図4には、試験例30の試験片をSEM観察した際の観察画像の1つを示す。
図4から明らかなように、上記フェライト系ステンレス鋼が鋳鋼である場合と比べて、鍛造による晶出炭化物の微細化が確認できる。
なお、面積率A〜Cを算出する場合、観察倍率が小さいと微細化した晶出炭化物を見落とすことがあるため、目的とする炭化物を観察できる最小倍率よりも大きくすればよい。
例えば、試験例1〜29において、観察倍率400倍から1000倍に変更しても、算出される面積率A〜Cの値に違いはなかった。
表4に結果を示したように、上記フェライト系ステンレス鍛鋼からなる基材も、溶融Al−Zn合金メッキ浴に対する耐溶損性に優れていた。
(実施例及び比較例)
ここでは、4種類の基材(基材A〜D:寸法形状はいずれも、φ20mm×長さ130mmの先端R付き丸棒である。)を用意し、その表面を覆うように溶射皮膜を設けた部材を作製し、各部材を評価した。
(基材A〜Dの材質)
基材A:試験例1のフェライト系ステンレス鋼(熱膨張係数:10.0×10−6/K)
基材B:SUS403(マルテンサイト系ステンレス鋼、熱膨張係数:9.9×10−6/K)
基材C:SUS430(フェライト系ステンレス鋼、熱膨張係数:10.4×10−6/K)
基材D:SUS316L(オーステナイト系ステンレス鋼、熱膨張係数:16.0×10−6/K)
なお、上記熱膨張係数は、293K(室温)〜373Kの線膨張量から算出した値である。
(基材A〜Dのドロス付着性)
上記基材A〜Dのそれぞれについて、600℃まで加熱した、Zn:43.4質量%、Al:55質量%、Si:1.6質量%含有する溶融Zn−Al−Si浴(ガルバリウム浴)中に480時間浸漬した後、上記溶融Zn−Al−Si浴から引きあげ、上記試験片を長手方向と垂直な方向に切断し、断面観察を行い、反応層の厚さを測定した。結果を表5に示した。なお、本評価では、反応層の厚さが薄いほど、ドロス付着が少ないこととなる。
(実施例1(a)〜実施例1(l))
基材として基材Aを採用し、基材Aの表面を覆うように溶射皮膜A〜溶射皮膜Lを形成した部材を作製した。
(比較例1(a)〜比較例1(l))
基材として基材Bを採用し、基材Bの表面を覆うように溶射皮膜A〜溶射皮膜Lを形成した部材を作製した。
(比較例2(a)〜比較例2(l))
基材として基材Cを採用し、基材Cの表面を覆うように溶射皮膜A〜溶射皮膜Lを形成した部材を作製した。
(比較例3(a)〜比較例3(l))
基材として基材Dを採用し、基材Dの表面を覆うように溶射皮膜A〜溶射皮膜Lを形成した部材を作製した。
溶射皮膜A〜溶射皮膜Lの組成、厚さ、熱膨張係数及び形成方法は、それぞれ下記の通りである。なお、下記熱膨張係数は、293K(室温)〜373Kの線膨張量から算出した値である。
[溶射皮膜A]
組成:WC−Co、厚さ:100μm、熱膨張係数:7.2×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
[溶射皮膜B]
組成:WC−NiCr、厚さ:100μm、熱膨張係数:8.5×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
[溶射皮膜C]
組成:WC−ハステロイC、厚さ:100μm、熱膨張係数:9.0×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
[溶射皮膜D]
組成:WC−Ni、厚さ:100μm、熱膨張係数:8.0×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
[溶射皮膜E]
組成:WB−CoCrMo、厚さ:100μm、熱膨張係数:9.2×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
[溶射皮膜F]
組成:MoB−CoCrW、厚さ:100μm、熱膨張係数:9.3×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
[溶射皮膜G]
組成:Al−ZrO、厚さ:100μm、熱膨張係数:9.0×10−6/K、形成方法:大気圧プラズマ溶射法
[溶射皮膜H]
組成:Y−ZrO、厚さ:100μm、熱膨張係数:9.5×10−6/K、形成方法:大気圧プラズマ溶射法
[溶射皮膜I]
組成:Al、厚さ:100μm、熱膨張係数:7.0×10−6/K、形成方法:大気圧プラズマ溶射法
[溶射皮膜J]
組成:WC−WB−Co−Al、厚さ:100μm、熱膨張係数:9.2×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
[溶射皮膜K]
組成:WC−WB−Co−WSi、厚さ:100μm、熱膨張係数:8.9×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
[溶射皮膜L]
組成:WC−WB−Co−Al(表層にYF封孔皮膜あり)、厚さ:110μm(封孔皮膜:10μm)、熱膨張係数:9.2×10−6/K、形成方法:高速ガス炎溶射法
(評価)
(1)実施例1〜比較例3のそれぞれ(a)〜(l)で作製した各部材について、600℃まで加熱した、Zn:43.4質量%、Al:55質量%、Si:1.6質量%を含有する溶融Zn−Al−Si浴(ガルバリウム浴)中に480時間浸漬した後、上記溶融Zn−Al−Si浴から引きあげ、各部材の溶射皮膜の状態(溶射皮膜の割れや剥離の有無)を観察した。結果を表6に示した。
(2)実施例1(a)〜(l)で作製した部材について、上記(1)で溶射皮膜の状態を観察した後、当該部材を長手方向と垂直な方向に切断し、断面観察を行い、反応層の厚さを測定した。結果を表6に示した。
表6に結果を示したように、基材Aの表面に溶射皮膜を設けた部材は、溶射皮膜に割れや破損が発生にくく、表面に反応層(ドロス)が形成(付着)されにくかった。

Claims (11)

  1. C:0.10質量%以上0.50質量%以下、
    Si:0.01質量%以上4.00質量%以下、
    Mn:0.10質量%以上3.00質量%以下、
    Cr:15.0質量%以上30.0質量%以下、
    Nb、V、Ti及びTaの合計:0.9質量%以上5.0質量%以下、
    を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
    フェライト相を主相とし、晶出炭化物を含む組織を有し、
    Nb系炭化物、Ti系炭化物、V系炭化物、Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、前記晶出炭化物に対して30%以上の面積率であるフェライト系ステンレス鋼からなる基材と、
    前記基材の表面の少なくとも一部を覆うように設けられた溶射皮膜と、
    を含み、
    前記溶射皮膜は、セラミックス皮膜及び/又はサーメット皮膜からなり、
    Alを50質量%以上含有する溶融Zn−Alメッキ浴又は溶融Alメッキ浴で使用される溶融金属メッキ浴用部材。
  2. 前記フェライト系ステンレス鋼は鋳鋼である、請求項1に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  3. 前記基材において、前記晶出炭化物は、前記組織に対して5%以上30%以下の面積率である、請求項2に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  4. 前記基材において、前記Nb系炭化物、前記Ti系炭化物、前記V系炭化物、前記Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、前記組織に対して3%以上の面積率である、請求項3に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  5. 前記フェライト系ステンレス鋼は鍛鋼である、請求項1に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  6. 前記基材において、前記Nb系炭化物、前記Ti系炭化物、前記V系炭化物、前記Ta系炭化物及びこれらの複合炭化物は、前記組織に対して3%以上の面積率である、請求項5に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  7. 前記基材において、前記晶出炭化物は、前記組織に対して3.5%以上30%以下の面積率である、請求項6に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  8. 前記基材は、さらに、
    Cu:0.02質量%以上2.00質量%以下、
    W:0.10質量%以上5.00質量%以下、
    Ni:0.10質量%以上5.00質量%以下、
    Co:0.01質量%以上5.00質量%以下、
    Mo:0.05質量%以上5.00質量%以下、
    S:0.01質量%以上0.50質量%以下、
    N:0.01質量%以上0.15質量%以下、
    B:0.005質量%以上0.100質量%以下、
    Ca:0.005質量%以上0.100質量%以下、
    Al:0.01質量%以上1.00質量%以下、及び
    Zr:0.01質量%以上0.20質量%以下からなる群から選択される1種または2種以上を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  9. 前記基材は、Pの含有量が0.50質量%以下に制限されてなる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  10. 前記溶射皮膜は、サーメット皮膜及びセラミックス皮膜からなり、
    前記基材側から順に、サーメット皮膜及びセラミックス皮膜が積層されてなる請求項1〜9のいずれか一項に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
  11. 前記溶射皮膜は、前記サーメット皮膜を含み、
    前記サーメット皮膜は、(i)W及びMoの少なくともいずれかの元素と、(ii)C及びBの少なくともいずれかの元素と、(iii)Co、Ni及びCrの少なくともいずれかの元素と、(iv)Si、F及びAlの少なくともいずれかの元素と、を含む請求項1〜10のいずれか一項に記載の溶融金属メッキ浴用部材。
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