JP2769843B2 - 合金めっき鋼線の製造方法 - Google Patents
合金めっき鋼線の製造方法Info
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- JP2769843B2 JP2769843B2 JP8126289A JP8126289A JP2769843B2 JP 2769843 B2 JP2769843 B2 JP 2769843B2 JP 8126289 A JP8126289 A JP 8126289A JP 8126289 A JP8126289 A JP 8126289A JP 2769843 B2 JP2769843 B2 JP 2769843B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、亜鉛をベースとする合金めっき鋼線の製造
法に関するもので、さらに詳しくは、めっき後の鋼線に
対して特有の熱処理を施すことにより、疲労特性および
曲げ加工性の優れた合金めっき鋼線を製造する方法に関
するものである。
法に関するもので、さらに詳しくは、めっき後の鋼線に
対して特有の熱処理を施すことにより、疲労特性および
曲げ加工性の優れた合金めっき鋼線を製造する方法に関
するものである。
（従来の技術） 鉄鋼材料の耐食性ならびに加工性の向上を目的とし
て、近年、多くの亜鉛をベースとする合金めっき技術が
開発されている。例えば、特公昭60-33892号公報にはZn
-Al-Si-Mg系が公表されている。
て、近年、多くの亜鉛をベースとする合金めっき技術が
開発されている。例えば、特公昭60-33892号公報にはZn
-Al-Si-Mg系が公表されている。
（発明が解決しようとする課題） 上記技術は、溶融状態の合金めっき浴中に鋼材を浸漬
することにより、鋼材の表面に浴組成と同じ組成のめっ
き層を付着せしめる方法であり、耐食性は従来の亜鉛め
っきより優れているものの、疲労特性については劣って
いる。
することにより、鋼材の表面に浴組成と同じ組成のめっ
き層を付着せしめる方法であり、耐食性は従来の亜鉛め
っきより優れているものの、疲労特性については劣って
いる。
本発明は、安定した高い疲労特性および良好な曲げ加
工性を有し、従来の亜鉛めっきよりも耐食性の優れた合
金めっき鋼線の製造方法を提供するものである。
工性を有し、従来の亜鉛めっきよりも耐食性の優れた合
金めっき鋼線の製造方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）線材を所定の線径に伸線加工した後、合金めっき
処理のみの１浴法あるいは亜鉛めっきを施した後合金め
っきをおこなう２浴法により合金めっき処理を行なって
製造される合金めっき鋼線の製造工程において、A1:2〜
12％，残余が実質的にZnからなる組成のめっき浴組成を
用いて鋼線に溶融めっきを施した後、250℃から100℃の
温度範囲において、Ｔ（logt＋8.9）≧4900で表わされ
る関係式を満足する加熱、保持を行なうことを特徴とす
る合金めっき鋼線の製造法。
処理のみの１浴法あるいは亜鉛めっきを施した後合金め
っきをおこなう２浴法により合金めっき処理を行なって
製造される合金めっき鋼線の製造工程において、A1:2〜
12％，残余が実質的にZnからなる組成のめっき浴組成を
用いて鋼線に溶融めっきを施した後、250℃から100℃の
温度範囲において、Ｔ（logt＋8.9）≧4900で表わされ
る関係式を満足する加熱、保持を行なうことを特徴とす
る合金めっき鋼線の製造法。
なおＴとｔは次のとおりである。
T:温度（゜K）,t:保持時間（Ｓ） （２）線材を所定の線径に伸線加工した後、合金めっき
処理のみの１浴法あるいは亜鉛めっきを施した後合金め
っきをおこなう２浴法により合金めっき処理を行なって
製造される合金めっき鋼線の製造工程において、A1:2〜
12％，残余が実質的にZnからなる組成のめっき浴組成を
ベースとし、これにSi:0.01〜１％,Mg:0.01〜0.5％,Na:
0.005〜0.1％およびミッシュメタル:0.01〜0.1％を１種
または２種以上添加した組成からなるめっき浴を用いて
鋼線に溶融めっきを施した後、250℃から100℃の温度範
囲において、Ｔ（logt＋8.9）≧4900で表わされる関係
式を満足する加熱、保持を行なうことを特徴とする合金
めっき鋼線の製造法。
処理のみの１浴法あるいは亜鉛めっきを施した後合金め
っきをおこなう２浴法により合金めっき処理を行なって
製造される合金めっき鋼線の製造工程において、A1:2〜
12％，残余が実質的にZnからなる組成のめっき浴組成を
ベースとし、これにSi:0.01〜１％,Mg:0.01〜0.5％,Na:
0.005〜0.1％およびミッシュメタル:0.01〜0.1％を１種
または２種以上添加した組成からなるめっき浴を用いて
鋼線に溶融めっきを施した後、250℃から100℃の温度範
囲において、Ｔ（logt＋8.9）≧4900で表わされる関係
式を満足する加熱、保持を行なうことを特徴とする合金
めっき鋼線の製造法。
（作用） 以下本発明を、作用とともに詳細に説明する。
はじめに、本発明の重要な構成要件となるめっき後の
熱処理条件について述べる。
熱処理条件について述べる。
本発明者らは、従来の溶融亜鉛めっき鋼線と比較し
て、合金めっき鋼線の疲労特性ならびに曲げ加工性が劣
化する原因調査を詳細に行なった。その結果、疲労特性
ならびに曲げ加工性が劣化している場合は、必ず共析変
態応力により冷却後にめっき表層または合金層部に微細
な割れが発生し、これら微細割れが起点となって疲労破
壊および曲げ折損が起こる。
て、合金めっき鋼線の疲労特性ならびに曲げ加工性が劣
化する原因調査を詳細に行なった。その結果、疲労特性
ならびに曲げ加工性が劣化している場合は、必ず共析変
態応力により冷却後にめっき表層または合金層部に微細
な割れが発生し、これら微細割れが起点となって疲労破
壊および曲げ折損が起こる。
そこで本発明者らは、めっき鋼線の熱処理を検討し、
温度と時間を変えてめっき層に微細割れの生じない条件
を求めた。その結果、第１図に示すように、Ｔ（logt＋
8.9）≧4900で表わされる関係式を満足する領域では、
めっき層に微細割れが発生しないことを見い出した。温
度の上限を250℃としたのは、これ以上の温度では熱処
理の効果が認められないことに加えて、ハンドリング時
の疵などが生じやすくなるためである。下限を100℃と
したのは、これ以下の温度では割れ発生防止効果がなく
なることによる。各温度における保持時間は、Ｔ（logt
＋8.9）≧4900で規定する値とする。理由はこれを満足
しない保持時間ではいずれも微細割れ発生し、疲労特性
および疲労特性が劣化するためである。
温度と時間を変えてめっき層に微細割れの生じない条件
を求めた。その結果、第１図に示すように、Ｔ（logt＋
8.9）≧4900で表わされる関係式を満足する領域では、
めっき層に微細割れが発生しないことを見い出した。温
度の上限を250℃としたのは、これ以上の温度では熱処
理の効果が認められないことに加えて、ハンドリング時
の疵などが生じやすくなるためである。下限を100℃と
したのは、これ以下の温度では割れ発生防止効果がなく
なることによる。各温度における保持時間は、Ｔ（logt
＋8.9）≧4900で規定する値とする。理由はこれを満足
しない保持時間ではいずれも微細割れ発生し、疲労特性
および疲労特性が劣化するためである。
次にめっき浴組成の限定理由について述べる。
Alは耐食性に優れ合金めっきに関して重要な元素の一
つであり、Alが多くなると耐食性が向上する。この効果
が現われる添加量が２％以上であるため、Alの下限値を
２％とした。一方、Al量の増加は、めっき温度の上昇に
よる鋼線強度の低下、およびドロスの付着による製品外
観の低下が発生する。このためAlの上限は、めっき作業
性と製品外観の観点から12％とした。
つであり、Alが多くなると耐食性が向上する。この効果
が現われる添加量が２％以上であるため、Alの下限値を
２％とした。一方、Al量の増加は、めっき温度の上昇に
よる鋼線強度の低下、およびドロスの付着による製品外
観の低下が発生する。このためAlの上限は、めっき作業
性と製品外観の観点から12％とした。
次にSiの限定理由について述べる。
浴のSi添加は、浴中のAlによる鋼製めっき槽やシンカ
ーロールの侵食を防止するためであり、下限を0.01％と
したのは、これ以下では効果が現われないためである。
また上限を１％にしたのは、１％でこの効果が飽和する
ことによる。
ーロールの侵食を防止するためであり、下限を0.01％と
したのは、これ以下では効果が現われないためである。
また上限を１％にしたのは、１％でこの効果が飽和する
ことによる。
次にMgの限定理由について述べる。
Mgは結晶粒界腐食を低減させることにより耐食性を向
上させる。下限を0.01％としたのは、これ以下では結晶
粒界腐食低減効果が期待できないためであり、上限を0.
5％としたのは、これ以上では効果が飽和するためであ
る。
上させる。下限を0.01％としたのは、これ以下では結晶
粒界腐食低減効果が期待できないためであり、上限を0.
5％としたのは、これ以上では効果が飽和するためであ
る。
次にNaの限定理由について述べる。
Naはめっき表面の平滑性を高める元素として用いられ
ており、特にZn-Al合金系のめっきの場合は、表面のス
パングル模様の消失に効果がある。この効果が発揮され
る添加量として、下限を0.005％とした。一方過剰の添
加はめっき浴中の酸化物が増加し、製品外観の劣化を招
くため、上限を0.1％とした。
ており、特にZn-Al合金系のめっきの場合は、表面のス
パングル模様の消失に効果がある。この効果が発揮され
る添加量として、下限を0.005％とした。一方過剰の添
加はめっき浴中の酸化物が増加し、製品外観の劣化を招
くため、上限を0.1％とした。
次にミッシュメタルの限定理由について述べる。
ミッシュメタルとは種々の希土類合金を意味し、代表
的なものにCe系、La系がある。これらはいずれも先にMg
のところで述べた結晶粒界腐食低減効果、およびめっき
表面の露出斑点の減少をはかるために用いる。下限を0.
01％としたのは、その効果が現われる最低必要量であ
り、上限を0.1％にしたのは、その効果が飽和するため
である。以上述べたSi,Mn,Na,ミッシュメタルについて
は請求範囲第２項に示すように、必要に応じて１種また
は２種以上添加すれば良い。
的なものにCe系、La系がある。これらはいずれも先にMg
のところで述べた結晶粒界腐食低減効果、およびめっき
表面の露出斑点の減少をはかるために用いる。下限を0.
01％としたのは、その効果が現われる最低必要量であ
り、上限を0.1％にしたのは、その効果が飽和するため
である。以上述べたSi,Mn,Na,ミッシュメタルについて
は請求範囲第２項に示すように、必要に応じて１種また
は２種以上添加すれば良い。
（実施例） 実施例１ 以下２浴法の実験例について述べる。
線径5.5mmの硬鋼線材（SWRH62A）を伸線加工により所
定の線径の鋼線としたのち溶融亜鉛めっきを施し、その
後450℃の合金めっき浴に浸漬する方法で実施した。曲
げ加工性ならびに疲労特性の評価は以下の方法で行なっ
た。
定の線径の鋼線としたのち溶融亜鉛めっきを施し、その
後450℃の合金めっき浴に浸漬する方法で実施した。曲
げ加工性ならびに疲労特性の評価は以下の方法で行なっ
た。
曲げ加工性を評価する方法は、JISG3537で規定される
方法よりもさらに厳しい試験条件で評価した。すなわち
めっき鋼線と同一の直径を有する芯棒に８回巻き付けた
のち、表面観察を実施した（1d巻付試験）。後述の表１
において観察結果を○、×であらわし、○は割れなし、
×は割れ発生を意味する。疲労特性の調査は、鋼線の疲
労試験として通常よく用いられる中村式回転曲げ疲労試
験機にて疲労強度を測定した。試験速度は3000rpm、支
点間距離は100mmで実施し、破断せずに1000万回を達成
できる付加応力を疲労強度と定義した。
方法よりもさらに厳しい試験条件で評価した。すなわち
めっき鋼線と同一の直径を有する芯棒に８回巻き付けた
のち、表面観察を実施した（1d巻付試験）。後述の表１
において観察結果を○、×であらわし、○は割れなし、
×は割れ発生を意味する。疲労特性の調査は、鋼線の疲
労試験として通常よく用いられる中村式回転曲げ疲労試
験機にて疲労強度を測定した。試験速度は3000rpm、支
点間距離は100mmで実施し、破断せずに1000万回を達成
できる付加応力を疲労強度と定義した。
表１に実施結果を示す。本発明法については、第１図
の結果を参考にして限界近傍の熱処理条件を選択して評
価した。No.1〜No.25に本発明法で製造した合金めっき
鋼線の曲げ加工性および疲労特性を示した。No.26〜No.
30は従来法で製造された合金めっき鋼線で、合金めっき
後20〜30℃／秒の冷却速度で連続冷却されている。この
結果から明かなように、本発明法の熱処理を、これを実
施していない従来法と比較して曲げ加工性ならびに疲労
特性が向上している。またNo.30の水準は、温度を150℃
に高めたものであるが、保持時間が本発明法の熱処理条
件を満足しないため、めっき層に割れが生じて曲げ加工
性ならびに疲労特性が劣化したものである。
の結果を参考にして限界近傍の熱処理条件を選択して評
価した。No.1〜No.25に本発明法で製造した合金めっき
鋼線の曲げ加工性および疲労特性を示した。No.26〜No.
30は従来法で製造された合金めっき鋼線で、合金めっき
後20〜30℃／秒の冷却速度で連続冷却されている。この
結果から明かなように、本発明法の熱処理を、これを実
施していない従来法と比較して曲げ加工性ならびに疲労
特性が向上している。またNo.30の水準は、温度を150℃
に高めたものであるが、保持時間が本発明法の熱処理条
件を満足しないため、めっき層に割れが生じて曲げ加工
性ならびに疲労特性が劣化したものである。
実施例２ 次に１浴法の実施例を述べる。
線径5.5mmの硬鋼線材（SWRH62A）を伸線加工により所
定の鋼線としたのち、表面洗浄を行ない、その後合金め
っき用のフラックス処理を実施して合金めっきを付着さ
せた。曲げ加工性ならびに疲労特性の評価方法は２浴法
の場合と同一の方法で実施した。
定の鋼線としたのち、表面洗浄を行ない、その後合金め
っき用のフラックス処理を実施して合金めっきを付着さ
せた。曲げ加工性ならびに疲労特性の評価方法は２浴法
の場合と同一の方法で実施した。
結果を表２に示す。S1〜S7が本発明法で製造したもの
で、S8,S9は従来法で製造したものである。結果は実施
例１に記述した２浴法の場合と同様に、１浴法において
も本発明の効果は現われることが確認できた。すなわち
本発明法の熱処理条件を満足することにより、めっき層
の微細割れが防止でき、疲労強度および曲げ加工性が従
来法よりも優れている。以上述べたように、本発明の請
求範囲で加熱、保持することにより割れのない健全なめ
っき層を提供することができるため、曲げ加工性ならび
に疲労特性が向上した合金めっき鋼線が製造出来る。
で、S8,S9は従来法で製造したものである。結果は実施
例１に記述した２浴法の場合と同様に、１浴法において
も本発明の効果は現われることが確認できた。すなわち
本発明法の熱処理条件を満足することにより、めっき層
の微細割れが防止でき、疲労強度および曲げ加工性が従
来法よりも優れている。以上述べたように、本発明の請
求範囲で加熱、保持することにより割れのない健全なめ
っき層を提供することができるため、曲げ加工性ならび
に疲労特性が向上した合金めっき鋼線が製造出来る。
（発明の効果） 以上述べた如く本発明法に従って製造された合金めっ
き鋼線は、高い疲労強度および優れた曲げ加工性を有す
るため、ワイヤーロープ、通信用補強線、ACSRめっき鋼
線、めっきバネ、養殖用めっき鋼線等の用途拡大が出来
る。また本発明法は、鋼線のみならず鋼板、形鋼、鋼管
等一般鋼材材の合金めっきにも適用可能であり、その場
合、高い疲労強度が安定して得られる。
き鋼線は、高い疲労強度および優れた曲げ加工性を有す
るため、ワイヤーロープ、通信用補強線、ACSRめっき鋼
線、めっきバネ、養殖用めっき鋼線等の用途拡大が出来
る。また本発明法は、鋼線のみならず鋼板、形鋼、鋼管
等一般鋼材材の合金めっきにも適用可能であり、その場
合、高い疲労強度が安定して得られる。
第１図はめっき層の割れ発生におよぼす加熱温度と保持
時間の影響を示す図面である。
時間の影響を示す図面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−241151（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−4859（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−226164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−226163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−210964（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (2)
- 【請求項１】線材を所定の線径に伸線加工した後、合金
めっき処理のみの１浴法あるいは亜鉛めっきを施した後
合金めっきをおこなう２浴法により合金めっき処理を行
なって製造される合金めっき鋼線の製造工程において、
A1:2〜12％，残余が実質的にZnからなる組成のめっき浴
組成を用いて鋼線に溶融めっきを施した後、250℃から1
00℃の温度範囲において、Ｔ（logt＋8.9）≧4900で表
わされる関係式を満足する加熱、保持を行なうことを特
徴とする合金めっき鋼線の製造法。 ここにT:温度（°Ｋ）,t:保持時間（Ｓ） - 【請求項２】線材を所定の線径に伸線加工した後、合金
めっき処理のみの１浴法あるいは亜鉛めっきを施した後
合金めっきをおこなう２浴法により合金めっき処理を行
なって製造される合金めっき鋼線の製造工程において、
A1:2〜12％，残余が実質的にZnからなる組成のめっき浴
組成をベースとし、これにSi:0.01〜１％,Mg:0.01〜0.5
％,Na:0.005〜0.1％およびミッシュメタル:0.01〜0.1％
を１種または２種以上添加した組成からなるめっき浴を
用いて鋼線に溶融めっきを施した後、250℃から100℃の
温度範囲において、Ｔ（logt＋8.9）≧4900で表わされ
る関係式を満足する加熱、保持を行なうことを特徴とす
る合金めっき鋼線の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8126289A JP2769843B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 合金めっき鋼線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8126289A JP2769843B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 合金めっき鋼線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02259055A JPH02259055A (ja) | 1990-10-19 |
| JP2769843B2 true JP2769843B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=13741451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8126289A Expired - Lifetime JP2769843B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 合金めっき鋼線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2769843B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4064634B2 (ja) * | 2001-02-02 | 2008-03-19 | 日新製鋼株式会社 | 光沢保持性の良好な溶融Ｚｎ基めっき鋼板およびその製造法 |
| JP7059885B2 (ja) * | 2018-10-10 | 2022-04-26 | 日本製鉄株式会社 | 溶融めっき線およびその製造方法 |
| JP7406100B2 (ja) * | 2020-04-21 | 2023-12-27 | 日本製鉄株式会社 | めっき線及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8126289A patent/JP2769843B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02259055A (ja) | 1990-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080417 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090417 |
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