JP2822838B2 - 加工性および耐赤錆性に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材 - Google Patents
加工性および耐赤錆性に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加工性および耐赤錆性
に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材に関するもの
であり、このめっき金属材は自動車、家庭電化製品、建
築材料等の様々な分野に有用である。なお、本発明の適
用対象となる金属材は、普通鋼、ステンレス鋼、各種合
金鋼の他、Al、Cu、Ti等の非鉄材料やこれらの合
金材料が含まれる。またこれら金属材の形状も、板状、
棒状、管状が特に限定されない。以下の説明は金属材と
して鋼板を使用する場合を主体に説明する。
に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材に関するもの
であり、このめっき金属材は自動車、家庭電化製品、建
築材料等の様々な分野に有用である。なお、本発明の適
用対象となる金属材は、普通鋼、ステンレス鋼、各種合
金鋼の他、Al、Cu、Ti等の非鉄材料やこれらの合
金材料が含まれる。またこれら金属材の形状も、板状、
棒状、管状が特に限定されない。以下の説明は金属材と
して鋼板を使用する場合を主体に説明する。
【0002】
【従来の技術】Alめっき鋼板は、耐熱性、熱反射性、
審美性等の優れた特性を有する表面処理鋼板であるが、
ハロゲンイオンにより腐食しやすいという問題があっ
た。この問題を解決するものの一つとしてAl−Cr合
金蒸着めっき鋼板が検討されており、例えば特開昭64
−21060号や特開平1−127665号にはAlと
Crを個別に真空蒸発させてAl−Cr合金蒸着めっき
鋼板を得る技術が開発されている。
審美性等の優れた特性を有する表面処理鋼板であるが、
ハロゲンイオンにより腐食しやすいという問題があっ
た。この問題を解決するものの一つとしてAl−Cr合
金蒸着めっき鋼板が検討されており、例えば特開昭64
−21060号や特開平1−127665号にはAlと
Crを個別に真空蒸発させてAl−Cr合金蒸着めっき
鋼板を得る技術が開発されている。
【0003】また特開平1−188666号には、最下
層にCrめっき層、中間層にAl−Cr合金めっき層、
最上層にAlめっき層を施した積層型の蒸着めっき鋼板
が耐食性に優れることが開示されている。
層にCrめっき層、中間層にAl−Cr合金めっき層、
最上層にAlめっき層を施した積層型の蒸着めっき鋼板
が耐食性に優れることが開示されている。
【0004】しかしこれらの従来のAl−Cr蒸着めっ
き法は、単一蒸発槽に両原料の混合物を入れただけでは
AlとCrの蒸気圧に差があってAlのみが優先的に蒸
発してしまうため、個別の蒸発槽を設けて個々に熱量を
コントロールしなければならないが、このコントロール
が難しく、めっき付着量や組成がばらつくことが多かっ
た。また、Crは溶融浴を作らない昇華性物質であるの
で、Cr原料を補給する度にめっきを中断しなければな
らないという問題があった。
き法は、単一蒸発槽に両原料の混合物を入れただけでは
AlとCrの蒸気圧に差があってAlのみが優先的に蒸
発してしまうため、個別の蒸発槽を設けて個々に熱量を
コントロールしなければならないが、このコントロール
が難しく、めっき付着量や組成がばらつくことが多かっ
た。また、Crは溶融浴を作らない昇華性物質であるの
で、Cr原料を補給する度にめっきを中断しなければな
らないという問題があった。
【0005】上記問題を解決する方法として、本発明者
等はAl−Cr合金を単一蒸発槽内から真空蒸発させる
めっき法を見出し既に出願した(特願平5−36940
号)。この発明は、従来例の上記問題点を解決すると共
に、Crが固溶したα(Al)相単相構造のめっき層と
することによって耐食性に優れためっき鋼板を提供する
ことに成功したものである。
等はAl−Cr合金を単一蒸発槽内から真空蒸発させる
めっき法を見出し既に出願した(特願平5−36940
号)。この発明は、従来例の上記問題点を解決すると共
に、Crが固溶したα(Al)相単相構造のめっき層と
することによって耐食性に優れためっき鋼板を提供する
ことに成功したものである。
【0006】しかしながらその後の研究の結果、上記α
相は塑性変形能は良好であるものの硬度が低いため、め
っき鋼板を成形加工する際に金型との摩擦係数が大きく
なって良好な加工性が得にくいことが判明した。
相は塑性変形能は良好であるものの硬度が低いため、め
っき鋼板を成形加工する際に金型との摩擦係数が大きく
なって良好な加工性が得にくいことが判明した。
【0007】このようにAl系めっき鋼板では、耐食性
については種々の改善、向上が実施されてきたが、加工
性についてはまだ不充分であり、耐食性と加工性の両特
性を合わせ持つAl系めっき鋼板は得られていないのが
現状である。
については種々の改善、向上が実施されてきたが、加工
性についてはまだ不充分であり、耐食性と加工性の両特
性を合わせ持つAl系めっき鋼板は得られていないのが
現状である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明では上記の問題
点に着目し、Al系めっき鋼板の持つ良好な耐赤錆性を
保持したまま、加工性にも優れたAl−Cr合金蒸着め
っき金属材を提供することを目的とするものである。
点に着目し、Al系めっき鋼板の持つ良好な耐赤錆性を
保持したまま、加工性にも優れたAl−Cr合金蒸着め
っき金属材を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のAl−Cr合金
蒸着めっき金属材は、Al−Cr合金めっき層で被覆さ
れた金属材であって、該めっき層がα(Al)相とθ
(Al13Cr2 )層からなり、且つX線回折における前
記α層の(111)面の回折ピークが面間隔2.29〜
2.34Åの範囲に2つ存在するところに要旨を有す
る。また、上記めっき層のX線回折パターンにおける回
折強度Iが下式を満足することは本発明の好ましい実施
態様である。
蒸着めっき金属材は、Al−Cr合金めっき層で被覆さ
れた金属材であって、該めっき層がα(Al)相とθ
(Al13Cr2 )層からなり、且つX線回折における前
記α層の(111)面の回折ピークが面間隔2.29〜
2.34Åの範囲に2つ存在するところに要旨を有す
る。また、上記めっき層のX線回折パターンにおける回
折強度Iが下式を満足することは本発明の好ましい実施
態様である。
【0010】 I(θ)/(I(θ)+I(Al))≦0.5 …(1)式 ただし、I(θ) は面間隔2.04〜2.08Åの間
に存在する全ての回折ピークの積算強度 I(Al)は面間隔2.29〜2.34Åの間に存在す
る2つの回折ピークの積算強度 である。
に存在する全ての回折ピークの積算強度 I(Al)は面間隔2.29〜2.34Åの間に存在す
る2つの回折ピークの積算強度 である。
【0011】
【作用】本発明者らは、Al−Cr2元合金を単一蒸発
槽に入れた後同時に蒸発させて得られるめっき層の組成
を種々検討した。Hansenの2元状態図(CONSTITUTIONOF
BINARY ALLOYS, McGROW-HILL,1958) によれば、α(A
l)相へのCrの固溶限は500℃で0.19重量%、
300℃で0.015重量%とされている。室温での固
溶限は明記されていないがさらに小さいはずである。ま
た、Crが22重量%前後になると、AlとCrの金属
間化合物であるθ(Al13Cr2 )相が形成され、この
間の組成範囲ではα相(Crを固溶したAl相)とθ相
(Al13Cr2 )の2相共存状態となるとされている。
槽に入れた後同時に蒸発させて得られるめっき層の組成
を種々検討した。Hansenの2元状態図(CONSTITUTIONOF
BINARY ALLOYS, McGROW-HILL,1958) によれば、α(A
l)相へのCrの固溶限は500℃で0.19重量%、
300℃で0.015重量%とされている。室温での固
溶限は明記されていないがさらに小さいはずである。ま
た、Crが22重量%前後になると、AlとCrの金属
間化合物であるθ(Al13Cr2 )相が形成され、この
間の組成範囲ではα相(Crを固溶したAl相)とθ相
(Al13Cr2 )の2相共存状態となるとされている。
【0012】しかし、本発明者らがAl−Cr合金蒸着
めっき層について検討した結果では、上記のような平衡
状態図通りにはならないことがわかった。これは、蒸着
めっきの場合、AlとCrの混合蒸気が鋼板に付着・凝
縮した時にAlとCrの原子およびクラスターの持つ熱
エネルギーが急速に鋼板によって奪われてしまうため、
熱力学的に安定な位置に移動できないまま急冷凝固され
るものと考えられる。特願昭5−36940号は、上記
α相単一構造を有する耐食性に優れたAl−Cr合金蒸
着めっき層を形成させるものであった。Al−Cr合金
蒸着めっきでは、めっき中のα(Al)相は(111)
面が鋼板表面に平行な方向に優先配向している。X線回
折ではα(Al)相の(111)面は2.34Åにピー
クを持つ。Alに比べ原子半径の小さなCrが過飽和に
固溶したα相は、その(111)面間隔がCrの含有率
の増加と共に2.34Å付近から次第に小さくなるの
で、これをα相確認の指標としている。
めっき層について検討した結果では、上記のような平衡
状態図通りにはならないことがわかった。これは、蒸着
めっきの場合、AlとCrの混合蒸気が鋼板に付着・凝
縮した時にAlとCrの原子およびクラスターの持つ熱
エネルギーが急速に鋼板によって奪われてしまうため、
熱力学的に安定な位置に移動できないまま急冷凝固され
るものと考えられる。特願昭5−36940号は、上記
α相単一構造を有する耐食性に優れたAl−Cr合金蒸
着めっき層を形成させるものであった。Al−Cr合金
蒸着めっきでは、めっき中のα(Al)相は(111)
面が鋼板表面に平行な方向に優先配向している。X線回
折ではα(Al)相の(111)面は2.34Åにピー
クを持つ。Alに比べ原子半径の小さなCrが過飽和に
固溶したα相は、その(111)面間隔がCrの含有率
の増加と共に2.34Å付近から次第に小さくなるの
で、これをα相確認の指標としている。
【0013】本発明者らがAl−Cr合金蒸着めっき構
造にさらに検討を加えた結果、Cr含有率が5重量%以
上になるとθ相が析出して上記α(Al)相とθ相の2
相共存の結晶構造となる場合があること、X線回折でα
(Al)相(111)面の回折ピークが分離し面間隔
2.29〜2.34Åの範囲で2つのピークを示す場合
があること、また、このような特徴を持つめっき層は加
工性および耐赤錆性に優れることを見出し、本発明を完
成させたものである。
造にさらに検討を加えた結果、Cr含有率が5重量%以
上になるとθ相が析出して上記α(Al)相とθ相の2
相共存の結晶構造となる場合があること、X線回折でα
(Al)相(111)面の回折ピークが分離し面間隔
2.29〜2.34Åの範囲で2つのピークを示す場合
があること、また、このような特徴を持つめっき層は加
工性および耐赤錆性に優れることを見出し、本発明を完
成させたものである。
【0014】まず本発明では、めっき層中にα相と共に
θ相が存在していることが必須要件である。Al−Cr
合金蒸着めっき層は、めっき層中のα(Al)相中にC
rが過飽和に固溶することにより、結晶格子の歪みが増
大してめっき層硬度が増大するが、Cr含有量が増加し
て金属間化合物のθ相が析出してくることによって、硬
度はより一層向上する。このため、めっき鋼板の成形加
工時に金型との摩擦係数が小さくなり、良好な摺動性を
得ることができるため、加工性に優れたものとなる。
θ相が存在していることが必須要件である。Al−Cr
合金蒸着めっき層は、めっき層中のα(Al)相中にC
rが過飽和に固溶することにより、結晶格子の歪みが増
大してめっき層硬度が増大するが、Cr含有量が増加し
て金属間化合物のθ相が析出してくることによって、硬
度はより一層向上する。このため、めっき鋼板の成形加
工時に金型との摩擦係数が小さくなり、良好な摺動性を
得ることができるため、加工性に優れたものとなる。
【0015】めっき層中に硬度が高いが脆弱であるθ相
が析出するとめっき層の塑性変形能が低下して、加工時
にクラックが発生したり、めっき層が金属材から剥離す
ることが危惧されるが、本発明ではα相との共存状態で
あるので、変形によって発生した応力を塑性変形能に富
むα(Al)相で緩和することができるため、容易に変
形に追随することができ、良好な成形加工性が発現する
のである。
が析出するとめっき層の塑性変形能が低下して、加工時
にクラックが発生したり、めっき層が金属材から剥離す
ることが危惧されるが、本発明ではα相との共存状態で
あるので、変形によって発生した応力を塑性変形能に富
むα(Al)相で緩和することができるため、容易に変
形に追随することができ、良好な成形加工性が発現する
のである。
【0016】めっき層がα相とθ相の共存状態であれば
本発明の範囲内であるが、α相とθ相のバランスによっ
ては塑性変形能が低下してしまうことがある。本発明で
は、α相とθ相のバランスをX線回折パターンにおける
回折強度Iを用いて規定し、回折強度Iが下記条件を満
足することが好ましい態様とした。
本発明の範囲内であるが、α相とθ相のバランスによっ
ては塑性変形能が低下してしまうことがある。本発明で
は、α相とθ相のバランスをX線回折パターンにおける
回折強度Iを用いて規定し、回折強度Iが下記条件を満
足することが好ましい態様とした。
【0017】 I(θ)/(I(θ)+I(Al))≦0.5 …(1)式 ただし、I(θ) は面間隔2.04〜2.08Åの間
に存在する全ての回折ピークの積算強度 I(Al)は面間隔2.29〜2.34Åの間に存在す
る2つの回折ピークの積算強度 である。
に存在する全ての回折ピークの積算強度 I(Al)は面間隔2.29〜2.34Åの間に存在す
る2つの回折ピークの積算強度 である。
【0018】I(θ)/(I(θ)+I(Al))が
0.5を超える時には、θ相の割合が多くなり、塑性変
形能に富むα(Al)相が少なくなるため、変形加工に
よって発生しためっき層中の応力をα(Al)相で緩和
することができなくなる。その結果、めっき層中にクラ
ックが発生したり、さらに、めっき層がパウダリング状
に剥離してしまうことがあるため好ましくない。
0.5を超える時には、θ相の割合が多くなり、塑性変
形能に富むα(Al)相が少なくなるため、変形加工に
よって発生しためっき層中の応力をα(Al)相で緩和
することができなくなる。その結果、めっき層中にクラ
ックが発生したり、さらに、めっき層がパウダリング状
に剥離してしまうことがあるため好ましくない。
【0019】次に耐食性であるが、めっき層が良好な耐
食性を示すためには、α(Al)相の(111)面の回
折ピークが2つに分離することが必要である。結晶構造
のメカニズムを説明すると、Cr含有率が増加してAl
ーCr合金蒸着めっき層中にθ相が析出するというの
は、鋼板に付着した原子、クラスターが凝縮する過程
で、まず短範囲規則でCrが高濃度化した領域と逆にC
rが欠乏した領域が形成され、このCrが高濃度化した
領域がθ相、Crが欠乏した領域がα(Al)相として
析出する。
食性を示すためには、α(Al)相の(111)面の回
折ピークが2つに分離することが必要である。結晶構造
のメカニズムを説明すると、Cr含有率が増加してAl
ーCr合金蒸着めっき層中にθ相が析出するというの
は、鋼板に付着した原子、クラスターが凝縮する過程
で、まず短範囲規則でCrが高濃度化した領域と逆にC
rが欠乏した領域が形成され、このCrが高濃度化した
領域がθ相、Crが欠乏した領域がα(Al)相として
析出する。
【0020】しかし、蒸着時の鋼板温度等の製造条件に
よっては、めっき層中の一部の領域でθ相とα相の完全
な分離に至らず、Crが高濃度化した領域ではCrの過
飽和度が大きく面間隔が小さいα相となり、またCrが
欠乏した領域ではCrの過飽和度が小さく面間隔が大き
いα相となって、めっき層中に残存することになる。従
ってめっき層中にはθ相の他に、異なる面間隔を持つ2
つのα相が形成される。この異なる面間隔のα相の形成
は、めっき層中のCr含有率だけでなく、めっき時の鋼
板温度にも影響を受け、同一のCr含有率であっても鋼
板温度が高いほど異なる面間隔を持つ2つのα相が形成
され易い。なお、めっき時の鋼板温度は170〜350
℃が好ましい。
よっては、めっき層中の一部の領域でθ相とα相の完全
な分離に至らず、Crが高濃度化した領域ではCrの過
飽和度が大きく面間隔が小さいα相となり、またCrが
欠乏した領域ではCrの過飽和度が小さく面間隔が大き
いα相となって、めっき層中に残存することになる。従
ってめっき層中にはθ相の他に、異なる面間隔を持つ2
つのα相が形成される。この異なる面間隔のα相の形成
は、めっき層中のCr含有率だけでなく、めっき時の鋼
板温度にも影響を受け、同一のCr含有率であっても鋼
板温度が高いほど異なる面間隔を持つ2つのα相が形成
され易い。なお、めっき時の鋼板温度は170〜350
℃が好ましい。
【0021】Al−Cr合金は、Crの添加に伴い電気
化学的に貴な電位に移行する。従ってAl−Cr合金蒸
着めっき金属材は、めっき層中のCr含有率が増加する
のに伴って、腐食環境下におけるめっき層の溶解(溶
出)による腐食電流密度(交換電流密度)が低下し、ま
ためっき層と素地鋼板の電気化学的電位差が小さくなっ
て、これらの間に流れる犠牲防食電流密度が低下すると
考えられる。すなわち、めっき層中のCr含有量が増加
すると、めっき層自身の耐食性は向上するが、素地鋼板
に対するめっき層の犠牲防食能は小さくなることを示し
ている。
化学的に貴な電位に移行する。従ってAl−Cr合金蒸
着めっき金属材は、めっき層中のCr含有率が増加する
のに伴って、腐食環境下におけるめっき層の溶解(溶
出)による腐食電流密度(交換電流密度)が低下し、ま
ためっき層と素地鋼板の電気化学的電位差が小さくなっ
て、これらの間に流れる犠牲防食電流密度が低下すると
考えられる。すなわち、めっき層中のCr含有量が増加
すると、めっき層自身の耐食性は向上するが、素地鋼板
に対するめっき層の犠牲防食能は小さくなることを示し
ている。
【0022】めっき層中で電気化学的電位が異なる数種
の相がミクロに分散して存在する場合、これらの間でミ
クロセルが形成される。本発明では、めっき層がα(A
l)相とθ相の2相からなる結晶構造であり、且つ、X
線回折におけるα相の(111)面の回折ピークが2つ
に分離していて前述の様な異なる面間隔を持つα相が存
在するのであるから、めっき層中には実質的に電位が異
なる3つの相が存在することになる。これら3つの相
は、 面間隔が大きくCr濃度の低いα(Al)相 <面間隔が小さくCr濃度の高いα(Al)相 <θ相 <素地鋼板 の順で貴となり、これらの相の間でミクロセルが形成さ
れる。各相間の電気化学的電位差は小さいので、α(A
l)相の犠牲防食能は長時間作用することになり、さら
にCrの添加によってめっき層自身の耐食性向上効果も
作用するため、耐赤錆性が良好なものとなるのである。
本発明ではこれらのことから、α(Al)相の(11
1)面の回折ピークが、面間隔2.29〜2.34Åの
範囲に2つ存在することを必須要件とした。
の相がミクロに分散して存在する場合、これらの間でミ
クロセルが形成される。本発明では、めっき層がα(A
l)相とθ相の2相からなる結晶構造であり、且つ、X
線回折におけるα相の(111)面の回折ピークが2つ
に分離していて前述の様な異なる面間隔を持つα相が存
在するのであるから、めっき層中には実質的に電位が異
なる3つの相が存在することになる。これら3つの相
は、 面間隔が大きくCr濃度の低いα(Al)相 <面間隔が小さくCr濃度の高いα(Al)相 <θ相 <素地鋼板 の順で貴となり、これらの相の間でミクロセルが形成さ
れる。各相間の電気化学的電位差は小さいので、α(A
l)相の犠牲防食能は長時間作用することになり、さら
にCrの添加によってめっき層自身の耐食性向上効果も
作用するため、耐赤錆性が良好なものとなるのである。
本発明ではこれらのことから、α(Al)相の(11
1)面の回折ピークが、面間隔2.29〜2.34Åの
範囲に2つ存在することを必須要件とした。
【0023】本発明におけるAl−Cr合金めっき用蒸
発槽は、従来例の様に別々にする必要はない。例えばア
ルミナ製等の単一蒸発槽に蒸発原料としてAl−Cr合
金を入れて電子線加熱等の方法で蒸着めっきを行なうだ
けで、均一組成のAl−Cr蒸着めっき層を鋼板上に形
成させることができる。
発槽は、従来例の様に別々にする必要はない。例えばア
ルミナ製等の単一蒸発槽に蒸発原料としてAl−Cr合
金を入れて電子線加熱等の方法で蒸着めっきを行なうだ
けで、均一組成のAl−Cr蒸着めっき層を鋼板上に形
成させることができる。
【0024】ここで蒸着めっきとは、AlとCrの混合
蒸気が蒸発槽から蒸発し、被めっき物である鋼板に付
着、凝固してAl−Cr合金めっき層を形成するという
過程であるので、発生したAlおよびCrの一部または
大部分の蒸気をアーク放電等の手段を用いてイオン化し
た後に被めっき物に加速・衝突させてめっき皮膜の密着
性、均一性等の向上を図るものであるイオンプレーティ
ング等の技術も本発明の「蒸着めっき」に含まれる。
蒸気が蒸発槽から蒸発し、被めっき物である鋼板に付
着、凝固してAl−Cr合金めっき層を形成するという
過程であるので、発生したAlおよびCrの一部または
大部分の蒸気をアーク放電等の手段を用いてイオン化し
た後に被めっき物に加速・衝突させてめっき皮膜の密着
性、均一性等の向上を図るものであるイオンプレーティ
ング等の技術も本発明の「蒸着めっき」に含まれる。
【0025】本発明ではめっき付着量は特に限定される
ものではないが、めっき皮膜のピンホールを無くし耐食
性を確保するためには0.5g/m2 以上、好ましくは
1g/m2 以上とするのがよい。なお、めっき時の鋼板
温度は170〜350℃が好ましい。
ものではないが、めっき皮膜のピンホールを無くし耐食
性を確保するためには0.5g/m2 以上、好ましくは
1g/m2 以上とするのがよい。なお、めっき時の鋼板
温度は170〜350℃が好ましい。
【0026】
【実施例】図1に示した蒸着めっき装置を用いて、種々
の条件でAl−Cr合金蒸着めっき金属材を製造し、表
1に示した。図1中、被めっき材1は入側真空シール装
置2Aから蒸着室内4Aへ導入される。電子銃7Aから
出る電子線8AによってAl−Cr合金用蒸発槽6A中
のAl−Cr合金浴から蒸気が発生し、金属材1の片面
にめっき層を形成する。図1中下側では被めっき材はS
方向へ、上側ではR方向へ移動している。蒸着めっき条
件は以下の通りである。
の条件でAl−Cr合金蒸着めっき金属材を製造し、表
1に示した。図1中、被めっき材1は入側真空シール装
置2Aから蒸着室内4Aへ導入される。電子銃7Aから
出る電子線8AによってAl−Cr合金用蒸発槽6A中
のAl−Cr合金浴から蒸気が発生し、金属材1の片面
にめっき層を形成する。図1中下側では被めっき材はS
方向へ、上側ではR方向へ移動している。蒸着めっき条
件は以下の通りである。
【0027】 被めっき材:冷延鋼板(極低炭Tiキルド鋼) 被めっき材前処理:アルカリ電解脱脂後、低炭素・低露
点下で、水素−窒素混合ガス雰囲気中で鋼板表面を還元
活性化した。
点下で、水素−窒素混合ガス雰囲気中で鋼板表面を還元
活性化した。
【0028】ラインスピード:5〜15m/min めっき前の被めっき材温度:170〜350℃ 蒸発原料:Al−Cr合金 蒸発槽:高純度電融アルミナ製蒸発槽 加熱蒸発源:ピアス型電子銃(最大出力300kW) 蒸着室真空度:2×10-2Pa以下
【0029】めっき付着量、めっき組成および結晶構造
は、Al−Cr合金浴の組成、電子銃出力、ラインスピ
ード、めっき前鋼板温度を変化させて制御した。なお、
めっき付着量と組成の分析は、めっき層を塩酸溶液で溶
解した後、原子吸光法により決定した。また、結晶構造
の分析は、X線回折法を用い、Cuターゲット、Niフ
ィルター、加速電圧40kV、電流20mAで実施し
た。
は、Al−Cr合金浴の組成、電子銃出力、ラインスピ
ード、めっき前鋼板温度を変化させて制御した。なお、
めっき付着量と組成の分析は、めっき層を塩酸溶液で溶
解した後、原子吸光法により決定した。また、結晶構造
の分析は、X線回折法を用い、Cuターゲット、Niフ
ィルター、加速電圧40kV、電流20mAで実施し
た。
【0030】得られためっき鋼板について、耐食性の評
価を行ない表1にその結果を併記した。耐食性の評価
は、これらのめっき鋼板にカッターナイフで素地鋼に達
するクロスカットを入れた後、塩水噴霧試験(JIS
Z 2371)を実施して赤錆の発生するまでの時間を
次の3段階に分けて評価した。 ○:赤錆発生時間2000時間以上 △:赤錆発生時間1000〜2000時間以上 ×:赤錆発生時間1000時間未満
価を行ない表1にその結果を併記した。耐食性の評価
は、これらのめっき鋼板にカッターナイフで素地鋼に達
するクロスカットを入れた後、塩水噴霧試験(JIS
Z 2371)を実施して赤錆の発生するまでの時間を
次の3段階に分けて評価した。 ○:赤錆発生時間2000時間以上 △:赤錆発生時間1000〜2000時間以上 ×:赤錆発生時間1000時間未満
【0031】加工性は、めっき鋼板の摩擦係数とめっき
密着性によって評価した。摩擦係数は、めっき鋼板表面
に防錆油を軽塗布し、治具で加圧して引き抜く際の摺動
抵抗を測定し、次の3段階に分けて評価した。 ○:摩擦係数小:摩擦係数μ≦0.11 △:摩擦係数中:0.11<μ<0.13 ×:摩擦係数大:μ≧0.13
密着性によって評価した。摩擦係数は、めっき鋼板表面
に防錆油を軽塗布し、治具で加圧して引き抜く際の摺動
抵抗を測定し、次の3段階に分けて評価した。 ○:摩擦係数小:摩擦係数μ≦0.11 △:摩擦係数中:0.11<μ<0.13 ×:摩擦係数大:μ≧0.13
【0032】めっき密着性は、めっき鋼板をボールイン
パクト試験した後に、加工部のめっき層をテーピング剥
離し、テープに付着して剥離しためっき粉末量を目視
で、次の3段階に分けて評価した。 ○:めっき層の剥離なし △:めっき層がわずかに剥離 ×:めっき層が著しく剥離
パクト試験した後に、加工部のめっき層をテーピング剥
離し、テープに付着して剥離しためっき粉末量を目視
で、次の3段階に分けて評価した。 ○:めっき層の剥離なし △:めっき層がわずかに剥離 ×:めっき層が著しく剥離
【0033】
【表1】
【0034】*1:α相ピーク数:X線回折において、
面間隔2.29〜2.34Åの間に存在するα(Al)相の(111) 面
の回折ピークの数 *2:I:X線回折パターンにおける回折強度 I'(Al) :面間隔2.29〜2.34Åの間に存在する1つ、あ
るいは2つの回折ピークの積算強度 I (θ) :面間隔2.04〜2.08Åの間に存在する全ての回
折ピークの積算強度 表1から明らかな様に、本発明の要件を満足する実施例
では、加工性、耐赤錆性が共に良好であるのに対し、比
較例では、加工性か耐赤錆性が劣っていることが判明し
た。
面間隔2.29〜2.34Åの間に存在するα(Al)相の(111) 面
の回折ピークの数 *2:I:X線回折パターンにおける回折強度 I'(Al) :面間隔2.29〜2.34Åの間に存在する1つ、あ
るいは2つの回折ピークの積算強度 I (θ) :面間隔2.04〜2.08Åの間に存在する全ての回
折ピークの積算強度 表1から明らかな様に、本発明の要件を満足する実施例
では、加工性、耐赤錆性が共に良好であるのに対し、比
較例では、加工性か耐赤錆性が劣っていることが判明し
た。
【0035】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、A
l−Cr合金めっき層の結晶構造を規定することによっ
て、加工性、耐赤錆性が共に優れているAl−Cr合金
蒸着めっき鋼板を提供することができた。
l−Cr合金めっき層の結晶構造を規定することによっ
て、加工性、耐赤錆性が共に優れているAl−Cr合金
蒸着めっき鋼板を提供することができた。
【図1】実施例で用いた蒸着めっき設備の一例を示す概
略図である。
略図である。
1 被めっき金属材 2A 入側真空シール装置 2B 出側真空シール装置 3 デフレクターロール 4A、4B 真空蒸着室 5A、5B Al−Cr合金浴 6A、6B Al−Cr合金用蒸発槽 7A、7B 電子銃 8A、8B 電子ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 綾部 東太 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (72)発明者 加藤 淳 兵庫県加古川市尾上町池田字池田開拓 2222番地1株式会社神戸製鋼所 加古川 研究地区内 (72)発明者 三宅 昭二 兵庫県加古川市尾上町池田字池田開拓 2222番地1株式会社神戸製鋼所 加古川 研究地区内 (56)参考文献 特開 平1−127665(JP,A) 特開 平3−274260(JP,A) 特開 平2−159368(JP,A) 特開 昭64−21060(JP,A) H.Yoshida et a l.,”The Pitting Co rrosion Behavior o f Rapidly Solidifi ed Aluminum Alloy s”,Corrosion Scien ce,Great Britain,P ergamon Journals L td.,1986,Vol.26,No.10, p.795−812 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 14/00 - 14/58 JICSTファイル(JOIS)
Claims (2)
- 【請求項1】 Al−Cr合金めっき層で被覆された金
属材であって、該めっき層がα(Al)相とθ(Al13
Cr2 )相からなり、且つX線回折における前記α相の
(111)面の回折ピークが面間隔2.29〜2.34
Åの範囲に2つ存在することを特徴とする加工性および
耐赤錆性に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材。 - 【請求項2】 めっき層のX線回折パターンにおける回
折強度Iが下式を満足するものである請求項1に記載の
加工性および耐赤錆性に優れたAl−Cr合金蒸着めっ
き金属材。 I(θ)/(I(θ)+I(Al))≦0.5 …(1)式 ただし、I(θ) は面間隔2.04〜2.08Åの間
に存在する全ての回折ピークの積算強度 I(Al)は面間隔2.29〜2.34Åの間に存在す
る2つの回折ピークの積算強度 である。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6280493A JP2822838B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 加工性および耐赤錆性に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6280493A JP2822838B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 加工性および耐赤錆性に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06248431A JPH06248431A (ja) | 1994-09-06 |
JP2822838B2 true JP2822838B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=13210896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6280493A Expired - Lifetime JP2822838B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 加工性および耐赤錆性に優れたAl−Cr合金蒸着めっき金属材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2822838B2 (ja) |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP6280493A patent/JP2822838B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
H.Yoshida et al.,"The Pitting Corrosion Behavior of Rapidly Solidified Aluminum Alloys",Corrosion Science,Great Britain,Pergamon Journals Ltd.,1986,Vol.26,No.10,p.795−812 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06248431A (ja) | 1994-09-06 |
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