JP2845144B2 - Hot-dip metal bath immersion member and method for producing the same - Google Patents

Hot-dip metal bath immersion member and method for producing the same

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JP2845144B2
JP2845144B2 JP6283765A JP28376594A JP2845144B2 JP 2845144 B2 JP2845144 B2 JP 2845144B2 JP 6283765 A JP6283765 A JP 6283765A JP 28376594 A JP28376594 A JP 28376594A JP 2845144 B2 JP2845144 B2 JP 2845144B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばシンクロー
ル、サポートロール等の溶融金属めっき浴浸漬部材とそ
の製造方法、特に溶融亜鉛、溶融アルミニウム、溶融
錫、溶融亜鉛・アルミニウム合金等の溶融金属めっき浴
に対し、優れた耐侵食性と、耐異物付着性およびロール
整備性、ならびにすぐれた耐熱衝撃性を有する、溶融金
属めっき浴浸漬部材およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten metal plating bath immersion member such as a sink roll and a support roll and a method for producing the same, and particularly to a molten metal plating such as molten zinc, molten aluminum, molten tin and molten zinc / aluminum alloy. The present invention relates to a hot-dip metal bath immersion member having excellent erosion resistance, foreign matter adhesion resistance and roll maintainability, and excellent thermal shock resistance to a bath, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、耐食性、溶接性および塗装性に優
れた溶融金属めっき鋼板等の表面処理鋼板は、自動車、
土木、建築用あるいは家電用等に需要が急速に拡大して
いる。この表面処理鋼板の製造法としては、主として連
続溶融亜鉛めっき法、連続溶融アルミニウムめっき法等
の連続溶融金属めっき法が採用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, surface-treated steel sheets such as hot-dip metal-plated steel sheets having excellent corrosion resistance, weldability and paintability have been used in automobiles,
Demand for civil engineering, construction and home appliances is rapidly expanding. As a method for producing this surface-treated steel sheet, a continuous hot-dip galvanizing method such as a continuous hot-dip galvanizing method and a continuous hot-dip aluminum plating method is mainly used.

【0003】連続溶融金属めっき法では、図1に示す通
り、連続炉において機械的性質を調整され、そして表面
を清浄、活性化された鋼帯1が、スナウト2を介して溶
融金属めっき槽3中に浸漬され、浴中のシンクロール4
によって進行方向が転換され、サポートロール5、6を
経由して溶融金属めっき槽3から引き上げられた後、ワ
イピングノズル7から気体を噴射して過剰のめっき液を
除去してめっき付着量が調整され、その後トップロール
8を経由して常温まで冷却される。
In the continuous hot-dip metal plating method, as shown in FIG. 1, a steel strip 1 whose mechanical properties have been adjusted in a continuous furnace and whose surface has been cleaned and activated is supplied to a hot-dip metal plating tank 3 through a snout 2. Sink roll 4 immersed in bath
The traveling direction is changed by this, and after being pulled up from the molten metal plating tank 3 via the support rolls 5 and 6, the gas is injected from the wiping nozzle 7 to remove the excess plating solution and the amount of plating applied is adjusted. Then, it is cooled to room temperature via the top roll 8.

【0004】かかる連続溶融金属めっき法において、溶
融金属めっき槽3の浴中に浸漬されるシンクロール4、
サポートロール5、6等の溶融金属めっき浴浸漬部材
は、溶融金属と直接接触し、また溶融金属が付着した高
温のめっき鋼帯1と接触する。このため、溶融金属めっ
き浴浸漬部材に要求される性質としては、次のような要
求特性が満足されることが要求される。
In the continuous hot-dip metal plating method, a sink roll 4 immersed in a bath of a hot-dip metal plating tank 3
The molten metal plating bath immersion members such as the support rolls 5 and 6 are in direct contact with the molten metal, and are in contact with the high-temperature plated steel strip 1 to which the molten metal is attached. For this reason, it is required that the following required characteristics are satisfied as properties required for the hot-dip metal plating bath immersion member.

【0005】溶融金属による侵食が発生し難いこと。 めっき鋼帯との接触による摩耗が少ないこと。 浴中に浮遊するFe−Zn合金であるドロス成分等が部材
表面に合金層として付着、生成し難いこと。 一旦付着した溶融金属、あるいは合金層を剥離、除去
するロール整備が容易であるというロール整備性が優れ
ていること。 めっき浴浸漬部材としての使用寿命が長く、低コスト
で、しかも高温の溶融金属中に浸漬した際の熱衝撃に良
く耐えること。
[0005] Erosion hardly occurs due to molten metal. Low wear due to contact with plated steel strip. The dross component, which is an Fe-Zn alloy floating in the bath, is unlikely to adhere and form as an alloy layer on the member surface. Excellent roll maintainability such as easy roll maintenance for peeling and removing the once adhered molten metal or alloy layer. A long service life as a plating bath immersion member, low cost, and good resistance to thermal shock when immersed in high-temperature molten metal.

【0006】このような要求に応えられるめっき浴浸漬
部材としては、表面にJIS H8303(1976) に規定されたCo
基自溶合金を溶射したロール、特公昭58−37386 号公報
に開示された10%以上のWCあるいはCrC 、TiC の1種ま
たは2種以上を含み、残部が熱間耐食性金属、その酸化
物あるいはこれらの2種以上および不可避的不純物から
なる0.1 〜2.4 mmの厚さの表面被覆層を有する部材、特
公平2−43819 号公報に開示された表面にZrO2:20 〜60
重量%および残部Al2O3 からなるセラミック被覆層を施
した部材、特公平2−55502 号公報に開示のように表面
にサーメット被覆層を有する部材であって、その被覆層
がCo:5〜28%を含むWC−Co系サーメット材料による気孔
率が1.8 %以下の溶射被覆層である部材、あるいは、実
開平3−63565 号公報に開示の酸化物または炭化物を主
成分とするセラミック溶射皮膜を形成した鋼鉄製ロール
の表面に化学的緻密化処理皮膜を形成したロール等、多
くの提案が行われている。
[0006] As a plating bath immersion member that can meet such a requirement, there is a plating bath immersed in the surface specified by JIS H8303 (1976).
A roll sprayed with a base self-fluxing alloy, containing one or more of WC or CrC and TiC of 10% or more disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-37386, with the balance being a hot corrosion resistant metal, its oxide or A member having a surface coating layer of 0.1 to 2.4 mm thick consisting of two or more of these and unavoidable impurities, ZrO 2 : 20 to 60
A member provided with a ceramic coating layer consisting of weight% and the balance Al 2 O 3 , a member having a cermet coating layer on the surface as disclosed in Japanese Patent Publication No. 55502/1990, wherein the coating layer is made of Co: 5 to A WC-Co based cermet material containing 28%, which is a sprayed coating layer having a porosity of 1.8% or less, or a ceramic sprayed coating mainly containing an oxide or carbide disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63565/1991. Many proposals have been made, such as a roll in which a chemically densified film is formed on the surface of a formed steel roll.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにCo基自溶合金を溶射したロールおよび特公平2−43
819 号公報に開示の部材は、それ以前の表面無処理ロー
ルに比較すると、めっき浴浸漬部材として長寿命を有し
ているものの、2週間程度使用すると溶射皮膜中の皮膜
成分の一部が溶融めっき金属と反応して、部材表面に合
金層を生じたり、あるいは皮膜内に存在する微細間隙や
気孔に溶融金属が侵入することによって部材表面の皮膜
が局部的に剥離し、部材基材が露呈して溶融金属と反応
して合金層を形成し、その結果、ロール寿命の低下を招
いていた。
However, such a roll sprayed with a Co-based self-fluxing alloy and a method disclosed in Japanese Patent Publication No.
The member disclosed in Japanese Patent No. 819 has a longer life as a plating bath immersion member than the previous untreated surface roll, but when used for about two weeks, some of the coating components in the thermal spray coating melt. Reacts with the plating metal to form an alloy layer on the member surface, or the molten metal penetrates into fine gaps and pores existing in the film, whereby the film on the member surface is locally peeled off, exposing the member base material. Then, it reacts with the molten metal to form an alloy layer, and as a result, the life of the roll is shortened.

【0008】さらに、健全な皮膜部であってもめっき浴
中に浮遊するFe−Zn合金であるドロス成分が表面に局部
的に付着・成長して、局部的に合金層を形成する結果、
周囲の健全部とめっき鋼帯に対するめっき特性が異な
り、めっき鋼帯に不均一模様を生じたり、付着生成物に
よる押し込み疵を生じるため、めっき鋼板の表面品質を
著しく低下させることとなる。
Further, even in a sound film portion, a dross component, which is an Fe—Zn alloy floating in a plating bath, locally adheres and grows on the surface to form an alloy layer locally.
The plating properties of the surrounding healthy part and the plated steel strip are different, and an uneven pattern is formed on the plated steel strip and indentation flaws are generated by adhesion products, so that the surface quality of the plated steel sheet is significantly reduced.

【0009】また、特公昭58−37386 号公報に開示の部
材は、WC、CrC 、TiC などの炭化物を使用するため、め
っき金属に対する耐食性に優れているが、この炭化物の
みでは部材基材に対する密着性等の機械的強度に乏し
く、共存する金属成分の添加が不可欠となる。しかし添
加金属の種類によっては、めっき金属と冶金・拡散反応
を起こして浸食されることがある。
Further, the member disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-37386 is excellent in corrosion resistance to plating metal because it uses carbide such as WC, CrC, TiC, etc. It has poor mechanical strength such as properties, and it is essential to add a coexisting metal component. However, depending on the type of the added metal, erosion may occur due to a metallurgical / diffusion reaction with the plated metal.

【0010】金属酸化物や金属炭化物は、物性として溶
融めっき金属に対し耐食性を有するが、部材表面保護を
目的として溶射皮膜のような被覆層を形成して実用に供
するには、被覆層そのものが耐溶融亜鉛性を持つと同時
に、溶融めっき金属に対する環境遮断性を有し、部材を
溶融めっき金属から保護する必要がある。
[0010] Metal oxides and metal carbides have corrosion resistance to hot-dip coated metals as physical properties. However, in order to form a coating layer such as a sprayed coating for the purpose of protecting the surface of a member and put it to practical use, the coating layer itself must be used. It is necessary to have hot-dip galvanizing property, and at the same time, to have an environmental barrier property against hot-dip galvanized metal and to protect members from hot-dip galvanized metal.

【0011】しかし、従来技術における溶融金属浸漬部
材は、皮膜成分に金属を含有するか、あるいは皮膜内に
溶融めっき金属が侵入するに十分な気孔が存在するた
め、皮膜構成化学成分の特性で耐溶融めっき金属性に優
れているとしても、その機能を十分に発揮できる状態に
ないのが実状である。
However, the molten metal immersion member in the prior art contains a metal in the coating component or has pores sufficient for the hot-dip plating metal to penetrate into the coating. Even if it is excellent in hot-dip metal properties, the fact is that it is not in a state where its function can be fully exhibited.

【0012】さらに、耐溶融めっき金属性に優れている
特公平2−55502 号公報の部材においても、微少なドロ
ス成分の局部的な付着があって、これがめっき鋼帯に転
写され、例えば自動車外装用途に使われるような高度な
表面均一性を要求されるめっき鋼板の用途に対しては十
分ではない。
Further, in the member disclosed in Japanese Patent Publication No. 55555/1990 which is excellent in hot-dip galvanized metal properties, there is a local adhesion of a small dross component, which is transferred to a plated steel strip, for example, for an automobile exterior. It is not sufficient for the use of plated steel sheets that require a high degree of surface uniformity as used in applications.

【0013】さらに、実開平3−63565 号公報に開示の
部材は、部材表面の溶射皮膜上に化学的緻密化処理皮膜
を形成させることによって、特公昭58−37386 号公報、
特公平2−55502 号公報の部材よりも合金層付着性を改
善したものであるが、低アルミニウム%含有のZnめっき
浴においては、軽微な合金層付着を生じ、問題の完全解
決に至らないのが実態である。
Further, the member disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-63565 is disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-37386 by forming a chemical densification coating on a thermal spray coating on the surface of the member.
Although the adhesion of the alloy layer is improved as compared with the member disclosed in Japanese Patent Publication No. 55502/1990, in a Zn plating bath having a low aluminum content, slight adhesion of the alloy layer occurs, and the problem cannot be completely solved. Is the reality.

【0014】ここに、本発明の目的は、溶融金属めっき
浴中に浸漬した場合、特に溶融亜鉛めっき浴において、
めっき浴組成の如何に関わらず、部材表面への合金層、
異物の付着を抑制でき、しかも皮膜剥離等の耐熱衝撃性
に優れた溶融金属めっき浴浸漬部材とその製造方法を提
供することにある。
Here, an object of the present invention is to provide a method for immersion in a hot-dip galvanizing bath, particularly in a hot-dip galvanizing bath.
Regardless of the plating bath composition, an alloy layer on the member surface,
An object of the present invention is to provide a molten metal plating bath immersion member which can suppress the adhesion of foreign matters and has excellent thermal shock resistance such as film peeling, and a method for producing the same.

【0015】さらに、本発明の別の目的は、仮に軽度の
合金層および異物の付着を生じたとしても、その付着異
物の除去が極めて容易で、且つ、耐酸洗性およびロール
整備性に優れ、併せて長寿命化によるコスト低減が可能
なめっき浴浸漬部材とその製造方法を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is that even if a slight alloy layer and foreign matter are attached, it is very easy to remove the attached foreign matter, and it is excellent in pickling resistance and roll maintainability. It is another object of the present invention to provide a plating bath immersion member capable of reducing the cost by extending the life and a method of manufacturing the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、それら
の目的を達成する手段として、サーメット皮膜と安定化
ジルコニア系硬質セラミック皮膜との組合せによる表面
被覆が特に優れた特性を発揮することを知り、本発明を
完成した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies and studies to achieve the above object. As a result, they have found that as a means of achieving these objects, the surface coating by the combination of the cermet film and the stabilized zirconia-based hard ceramic film exhibits particularly excellent characteristics, and completed the present invention.

【0017】ここに、本発明によれば、鋼製ロールなど
の溶融金属めっき浴浸漬部材の表面に、(i) 例えば、高
速ガス炎溶射法、プラズマ溶射法等の溶射手段を用い
て、Co、Niおよびその合金の1種又は2種以上を5〜30
重量%含み、残部が炭化物 (例えば、WC, Cr3C2 等のク
ロムカーバイド、TiC, ZrC, NbC, VC, TaC, Mo2C, SiC,
HfC の1種または2種以上) から成るサーメット皮膜
を第1溶射層として20〜200 μm の厚みに溶射し; (ii)
この溶射皮膜の上に、同様の溶射法により、イットリ
ア、マグネシアおよびカルシアの少なくとも1種の添加
により安定化されたジルコニアの粉末60〜90体積%と、
ジルコニア30〜60重量%、チタニア0〜30重量%、残部
アルミナから成り、好ましくはチタニア/アルミナ重量
比が0.75以下である、硬質セラミックの粉末10〜40体積
%との混合粉末を溶射して、20〜200μm の厚みのセラ
ミック皮膜の第2溶射層を形成し; (iii) 第2溶射層で
ある上層のセラミック皮膜表面に存在する気孔やクラッ
クを封孔するために、焼成によりB2O3, P2O5, またはSi
O2のガラスを形成しうる少なくとも1種の物質を含有す
る封孔液を第2溶射層に含浸させた後、焼成してB2O3,
P2O5, およびSiO2の少なくとも1種の酸化物からなるガ
ラスを形成する封孔処理を行う。
According to the present invention, (i) the surface of a hot-dip metal plating bath immersion member such as a steel roll is coated with Co by using a spraying means such as a high-speed gas flame spraying method or a plasma spraying method. , Ni and one or more of its alloys in 5-30
Wt% wherein the balance carbide (e.g., WC, chromium carbide such as Cr 3 C 2, TiC, ZrC , NbC, VC, TaC, Mo 2 C, SiC,
(Ii) spraying a cermet coating comprising one or more of HfC as a first sprayed layer to a thickness of 20 to 200 μm;
On the sprayed coating, 60 to 90% by volume of zirconia powder stabilized by the addition of at least one of yttria, magnesia and calcia by the same spraying method,
30 to 60% by weight of zirconia, 0 to 30% by weight of titania, the balance being alumina, and preferably, a titania / alumina weight ratio of 0.75 or less. Forming a second sprayed layer of a ceramic coating having a thickness of 20 to 200 μm; (iii) firing B 2 O 3 to seal pores and cracks present on the surface of the upper ceramic coating which is the second sprayed layer. , P 2 O 5 , or Si
The second sprayed layer is impregnated with a sealing liquid containing at least one substance capable of forming a glass of O 2 , and then fired to obtain B 2 O 3 ,
A sealing treatment for forming a glass made of at least one oxide of P 2 O 5 and SiO 2 is performed.

【0018】この封孔処理は、ほう酸またはりん酸の水
溶液、水ガラス、シリカゾル、アルキルシリケートのア
ルコール溶液などの水系またはアルコール系の封孔液を
塗布、噴霧などの方法で第2溶射層に含浸させた後、 2
00〜550 ℃の温度で焼成することにより実施できる。必
要であれば、封孔処理を複数回反復してもよい。
In this sealing treatment, the second sprayed layer is impregnated with a water-based or alcohol-based sealing solution such as an aqueous solution of boric acid or phosphoric acid, water glass, silica sol, or an alcohol solution of an alkyl silicate by applying and spraying. After letting 2
It can be carried out by firing at a temperature of 00 to 550 ° C. If necessary, the sealing process may be repeated multiple times.

【0019】[0019]

【作用】図2は、本発明の溶融金属めっき浴浸漬部材の
表面皮膜構造の概略説明図である。母地である浸漬部材
10の例は、シンクロール、サポートロールなどの鋼製ロ
ール、あるいはベアリングなどのロールの駆動もしくは
支持部材である。この浸漬部材10の材質は熱膨張率が第
1溶射層のそれにできるだけ近いものが好ましい。例え
ば、SUS 403(マルテンサイト系ステンレス鋼) である。
浸漬部材は、本発明に従って溶射により被覆する前に、
ショットブラストなどの慣用手段により表面を粗面化し
ておくことが好ましい。
FIG. 2 is a schematic illustration of the surface coating structure of the hot-dip metal plating bath immersion member of the present invention. Immersion member that is the mother ground
Ten examples are steel rolls such as sink rolls and support rolls, or roll drive or support members such as bearings. The material of the immersion member 10 preferably has a coefficient of thermal expansion as close as possible to that of the first sprayed layer. For example, SUS403 (martensitic stainless steel).
Before the immersion member is coated by spraying according to the present invention,
Preferably, the surface is roughened by conventional means such as shot blasting.

【0020】素地の浸漬部材10の表面には、第1溶射層
12である厚さ20〜200 μm 、好ましくは50〜150 μm の
サーメット皮膜が設けられる。第1溶射層の厚さが20μ
m未満では目的が達成できず、一方200 μmを超えて厚
すぎると剥離が生じるおそれがある。好ましくは50〜15
0 μmである。
The surface of the base immersion member 10 is provided with a first sprayed layer.
A cermet film having a thickness of 20 to 200 μm, preferably 50 to 150 μm, which is 12, is provided. The thickness of the first sprayed layer is 20μ
If it is less than 200 m, the object cannot be achieved. On the other hand, if it is more than 200 m, the peeling may occur. Preferably 50-15
0 μm.

【0021】この第1溶射層の上には、第2溶射層14で
ある、厚さ20〜200 μm 、好ましくは50〜150 μm のセ
ラミック皮膜が設けられる。第2溶射層も、厚さ20μm
未満では十分でなく、200 μm超では剥離などの問題が
生じるおそれがある。このセラミック皮膜の表面は封孔
処理がされており、これは便宜上、封孔処理層16として
図示する。
On this first sprayed layer, a second sprayed layer 14, a ceramic coating having a thickness of 20 to 200 μm, preferably 50 to 150 μm, is provided. The second sprayed layer is also 20μm thick
If it is less than 200 μm, there is a possibility that problems such as peeling may occur. The surface of the ceramic coating has been subjected to a sealing treatment, which is shown as a sealing treatment layer 16 for convenience.

【0022】溶射方法としては、プラズマ溶射、高速ガ
ス炎溶射、爆発溶射、アーク溶射等いずれの方法を採用
しても良い。第1溶射層のサーメット皮膜は、Co、Niお
よびその合金 (例、Ni−Cr合金) から選ばれた1種又は
2種以上の金属成分を5〜30重量%、好ましくは10〜20
重量%含み、残部が炭化物、好ましくはWC, Cr3C2, Ti
C, ZrC, NbC, VC, TaC, Mo2C,SiC, HfC の1種または2
種以上から成る。金属成分が上記範囲を外れると5重量
%未満では剥離しやすく、30重量%を超えるとめっき金
属に対する耐食性が劣化する。炭化物はめっき金属に対
する耐食性のために配合するが、炭化物としては、特に
WCが好ましい。
As the thermal spraying method, any method such as plasma spraying, high-speed gas flame spraying, explosive spraying, and arc spraying may be employed. The cermet coating of the first sprayed layer is composed of 5 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight of one or more metal components selected from Co, Ni and alloys thereof (eg, Ni-Cr alloy).
% By weight, with the balance being carbide, preferably WC, Cr 3 C 2 , Ti
One or two of C, ZrC, NbC, VC, TaC, Mo 2 C, SiC, HfC
Consists of more than species. If the metal component is out of the above range, if it is less than 5% by weight, it is easy to peel off, and if it exceeds 30% by weight, the corrosion resistance to the plated metal is deteriorated. Carbide is compounded for corrosion resistance to plated metal.
WC is preferred.

【0023】第2溶射層のセラミック皮膜は、イットリ
ア、マグネシアおよびカルシアの少なくとも1種、好ま
しくはイットリアの添加により安定化されたジルコニア
の粉末60〜90体積%、好ましくは70〜80体積%と、30〜
60重量%、好ましくは40〜50重量%のジルコニアと、場
合によりチタニア30重量%以下、好ましくは20重量%以
下とを含み、残部アルミナから成る硬質セラミック粉末
10〜40体積%、好ましくは20〜30体積%との混合粉末を
溶射して形成される。すなわち、第2溶射層の溶射に用
いる混合粉末の組成は次の通りである。カッコ内は好適
割合である。
The ceramic coating of the second thermal spraying layer may comprise at least one of yttria, magnesia and calcia, preferably 60 to 90% by volume, preferably 70 to 80% by volume of zirconia powder stabilized by the addition of yttria; 30 ~
Hard ceramic powder comprising 60% by weight, preferably 40 to 50% by weight of zirconia and optionally up to 30% by weight, preferably up to 20% by weight of titania, the balance being alumina
It is formed by spraying a mixed powder of 10 to 40% by volume, preferably 20 to 30% by volume. That is, the composition of the mixed powder used for the thermal spraying of the second thermal spray layer is as follows. The ratio in parentheses is a preferable ratio.

【0024】I. 安定化ジルコニアの粉末 60〜90体積
% (70〜80体積%) II. 〜からなる硬質セラミック粉末 10〜40体積%
(20〜30体積%) ジルコニア 30〜60重量% (40〜50重量%) チタニア 0〜30重量% (0〜20重量%) 残部アルミナ ジルコニア粉末への安定化元素であるイットリア、マグ
ネシアおよび/またはカルシアの添加量は、通常配合さ
れる程度であれば特に制限なく、例えばジルコニアとの
合計に対し、総計で5〜20重量%程度で十分である。
I. Stabilized zirconia powder 60-90% by volume (70-80% by volume) II. Hard ceramic powder consisting of 10-40% by volume
(20 to 30% by volume) Zirconia 30 to 60% by weight (40 to 50% by weight) Titania 0 to 30% by weight (0 to 20% by weight) Residual alumina Yttria, magnesia and / or stabilizing element to zirconia powder The amount of calcia to be added is not particularly limited as long as it is normally added, and for example, a total of about 5 to 20% by weight based on the total amount of zirconia is sufficient.

【0025】硬質セラミック粉末中のジルコニアは60重
量%を超えると硬さが不足となり、30重量%より少ない
と剥離しやすくなることがある。一方、所望により加え
られるチタニアの含有量が30%を超えると剥離しやすく
なる。好ましくはジルコニア40〜50重量%、チタニア0
〜20重量%である。
If the zirconia in the hard ceramic powder exceeds 60% by weight, the hardness becomes insufficient, and if it is less than 30% by weight, the zirconia may be easily peeled. On the other hand, if the content of titania added as desired exceeds 30%, peeling becomes easy. Preferably 40 to 50% by weight of zirconia and 0 of titania
~ 20% by weight.

【0026】また、第2溶射層の出発混合粉末における
硬質セラミック粉末の配合量が10〜40体積%の範囲を外
れる(従って、安定化元素を含むジルコニアの粉末が60
〜90体積%の範囲を外れる)と、所期の効果が十分発揮
されない。
In addition, the mixing amount of the hard ceramic powder in the starting mixed powder of the second sprayed layer is out of the range of 10 to 40% by volume (therefore, the amount of zirconia powder containing the stabilizing element is 60%).
If it is out of the range of 90% by volume), the intended effect cannot be sufficiently exhibited.

【0027】本発明において、第1溶射層にサーメット
系の皮膜を採用したのは、第2溶射層のセラミック皮膜
は現在の溶射技術では比較的皮膜内に気孔が多く、時と
して貫通欠陥のような皮膜欠陥を発生させ、皮膜剥離、
合金層付着のようなトラブルを発生させる可能性がある
のに対し、サーメット皮膜の場合、現在の溶射技術にお
いても、既に気孔等が比較的少なく緻密な皮膜を得られ
るからであり、それによりトラブル時のロール母材の保
護を行う。
In the present invention, the cermet-based coating is used for the first sprayed layer because the ceramic coating of the second sprayed layer has a relatively large number of pores in the coating by the current spraying technique and sometimes has a penetration defect. Film defects, peeling,
While there is a possibility of causing troubles such as adhesion of the alloy layer, in the case of the cermet coating, even with the current thermal spraying technology, a dense coating with relatively few pores and the like can already be obtained, which causes a trouble. Protect the roll base material at the time.

【0028】さらに、第2溶射層にセラミック皮膜を採
用したのは、セラミックは、溶融金属との濡れ性が低
く、溶融金属やドロス成分との反応性を示さないため、
合金層等の異物付着抑制に優れていることによる。特に
本発明のジルコニア系セラミック溶射皮膜は、溶融金属
めっき浴浸漬部材として、溶融めっき金属との低濡れ
性、耐侵食性、耐摩耗性、耐熱衝撃性、耐異物付着性に
優れている。
Further, the use of a ceramic coating for the second sprayed layer is because ceramic has low wettability with molten metal and does not exhibit reactivity with molten metal or dross components.
This is because it is excellent in suppressing foreign matter adhesion such as an alloy layer. In particular, the zirconia-based ceramic sprayed coating of the present invention is excellent in low wettability, erosion resistance, abrasion resistance, thermal shock resistance, and foreign matter adhesion resistance with a hot-dip metal as a hot-dip metal bath immersion member.

【0029】また、第2溶射層の表面に封孔処理を施し
たのは、上述のようにセラミック溶射皮膜は溶融めっき
金属との濡れ性が劣るという長所を有する反面、現在の
溶射技術ではその溶射皮膜内に微小の気孔やクラックを
生じ易く、この部分に溶融めっき金属が侵入し、皮膜破
壊に至るという問題を有しているので、封孔によりかか
る問題を解消するためである。
The reason why the surface of the second sprayed layer is subjected to the sealing treatment is that, as described above, the ceramic sprayed coating has an advantage that the wettability with the hot-dip metal is inferior. Micropores and cracks are liable to occur in the thermal spray coating, and there is a problem that the hot-dip plating metal penetrates into this portion and the coating is destroyed. Therefore, this problem is solved by sealing.

【0030】封孔処理は、B2O3, P2O5, またはSiO2の供
給源となる少なくとも1種の化合物(封孔剤) を含有す
る封孔液を第2溶射層のセラミック皮膜に含浸させて、
封孔液をセラミック皮膜の表面に開口した気孔やクラッ
クに浸透させた後、焼成して封孔剤を脱水、縮合、重合
および/または溶融を経てガラス化することにより行
う。従って、封孔処理後にB2O3, P2O5, およびSiO2の少
なくとも1種の酸化物系のガラス質封孔層が形成され
る。これらのガラス質封孔層は、耐酸性を有し、めっき
金属との濡れ性が比較的低いという特徴を有する。
In the sealing treatment, a sealing liquid containing at least one compound (sealing agent) serving as a supply source of B 2 O 3 , P 2 O 5 , or SiO 2 is applied to the ceramic coating of the second sprayed layer. Impregnated into
The sealing liquid is permeated into pores and cracks opened on the surface of the ceramic film, and then fired to vitrify the sealing agent through dehydration, condensation, polymerization and / or melting. Therefore, at least one oxide-based vitreous sealing layer of B 2 O 3 , P 2 O 5 , and SiO 2 is formed after the sealing treatment. These vitreous sealing layers are characterized by having acid resistance and relatively low wettability with the plating metal.

【0031】セラミック皮膜内 (すなわち、その気孔や
クラック内) に存在するガラスの体積比は、その皮膜の
気孔率によって適宜決定される。本発明の場合、好まし
くは、セラミック皮膜内に存在するガラス質は 0.5〜5
体積%である。ガラス質封孔層の厚みは特に制限されな
いが、通常は 0.5〜10μmと非常に薄い。
The volume ratio of the glass present in the ceramic coating (that is, in the pores and cracks) is appropriately determined by the porosity of the coating. In the case of the present invention, preferably, the vitreous content in the ceramic coating is 0.5 to 5
% By volume. Although the thickness of the vitreous sealing layer is not particularly limited, it is usually very thin, 0.5 to 10 μm.

【0032】本発明に使用する封孔剤の例としては、焼
成によりSiO2、P2O5、またはB2O3系ガラスを形成できる
ものであれば特定のものに制限されない。封孔剤は、セ
ラミック皮膜表面の微細な気孔、クラックに容易に浸透
可能なように、溶液またはコロイド溶液 (ゾル) 状の封
孔液として使用する。使用可能な封孔液の例としては、
シリカをベースとしたゾル (シリカゾル) 、ほう酸水溶
液、りん酸水溶液、水ガラス、アルキルシリケートもし
くはその部分加水分解物のアルコール溶液等が挙げられ
る。
Examples of the sealing agent used in the present invention are not particularly limited as long as they can form SiO 2 , P 2 O 5 , or B 2 O 3 based glass by firing. The sealing agent is used as a sealing solution in the form of a solution or a colloid solution (sol) so that fine pores and cracks on the surface of the ceramic film can be easily penetrated. Examples of sealants that can be used include:
Examples thereof include a silica-based sol (silica sol), an aqueous solution of boric acid, an aqueous solution of phosphoric acid, water glass, and an alcohol solution of an alkyl silicate or a partial hydrolyzate thereof.

【0033】りん酸水溶液またはほう酸水溶液は、気孔
やクラックの中に含浸させた後、加熱すると、溶媒であ
る水が蒸発して、気孔等の中にりん酸またはほう酸の固
形物が残る。さらに温度を上げてやると、ガラス化し
て、P2O5またはB2O3からなるガラスが生成する。このガ
ラスは、溶融金属めっき浴浸漬部材としての使用条件下
では溶射皮膜内の気孔やクラック中でも安定して存在す
る。一方、SiO2の供給源を含む封孔液としては、シリカ
ゾル、水ガラス、アルキルシリケートもしくはその部分
加水分解物のアルコール溶液が例示される。
When a phosphoric acid aqueous solution or boric acid aqueous solution is impregnated in pores and cracks and heated, water as a solvent evaporates, and phosphoric acid or boric acid solid remains in pores and the like. When the temperature is further increased, the glass is vitrified to produce a glass composed of P 2 O 5 or B 2 O 3 . This glass is stably present even in pores and cracks in the thermal spray coating under the conditions of use as a member immersed in a molten metal plating bath. On the other hand, examples of the sealing liquid containing a supply source of SiO 2 include silica sol, water glass, an alkyl silicate or an alcohol solution of a partial hydrolyzate thereof.

【0034】シリカゾルとは、シリカ (SiO2) のコロイ
ド粒子を水またはアルコール系の分散媒に分散させたも
のであり、コロイド粒子は非常に小さい(0.005〜0.3 μ
m)ので、液体とともに溶射皮膜表面の数μm 程度の気孔
やクラックの中にも入り込むことができる。その後、焼
成して液体を気化、蒸発させると、コロイド粒子の凝集
体が残ってガラス化し、ガラス化したSiO2が気孔やクラ
ックを塞ぐ。
The silica sol is obtained by dispersing colloidal particles of silica (SiO 2 ) in water or an alcoholic dispersion medium, and the colloidal particles are extremely small (0.005 to 0.3 μm).
m), it can penetrate into pores and cracks of several μm on the surface of the thermal sprayed coating together with the liquid. Then, when the liquid is vaporized and evaporated by baking, the aggregates of the colloidal particles remain and vitrify, and the vitrified SiO 2 closes the pores and cracks.

【0035】水ガラスは、二酸化珪素とアルカリとを融
解して得られる珪酸アルカリ塩を水に溶解したもので、
主に、アルカリにNa2Oを用いる珪酸ソーダである。気孔
やクラック中に含浸させた後、加熱して水分を除去する
と、耐火性でガラス状のNa2O・n-SiO2が残る。
Water glass is obtained by dissolving an alkali silicate obtained by melting silicon dioxide and an alkali in water.
It is mainly sodium silicate using Na 2 O for alkali. After being impregnated into the pores and cracks and then heated to remove water, fire-resistant and glassy Na 2 O.n-SiO 2 remains.

【0036】アルキルシリケートとしては、下記の一般
式(1) で示されるテトラアルコキシシランおよび一般式
(2) で示されるトリアルコキシシランが例示できるが、
これらに限定されるものではない。これらのアルキルシ
リケートは、その部分加水分解物の状態でも使用でき
る。
As the alkyl silicate, tetraalkoxysilane represented by the following general formula (1) and general formula (1)
Trialkoxysilane represented by (2) can be exemplified,
It is not limited to these. These alkyl silicates can also be used in the state of their partial hydrolysates.

【0037】Si(OR1)4 ・・・・・ (1) R2Si(OR3)3 ・・・・・ (2) ここで、R1:炭素数1〜4のアルキル基 R2:炭素数1〜6の炭化水素基 R3:炭素数1〜4のアルキル基 アルキルシリケートは1種もしくは2種以上を使用でき
る。好ましいアルキルシリケートは、テトラアルコキ
シシランまたはその部分加水分解物、テトラアルコキ
シシランとトリアルコキシシランとの共部分加水分解
物、およびテトラアルコキシシランの部分加水分解物
とトリアルコキシシランの部分加水分解物との混合物で
ある。アルキルシリケートまたはその部分加水分解物は
アルコール(例、エタノール) 溶液の形で使用すること
ができる。この溶液には、水または加水分解触媒 (例、
塩酸などの酸) を少量添加してもよい。
Si (OR 1 ) 4 ... (1) R 2 Si (OR 3 ) 3 ... (2) where R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms R 2 : Hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms R 3 : alkyl group having 1 to 4 carbon atoms One or more alkyl silicates can be used. Preferred alkyl silicates are tetraalkoxysilanes or partial hydrolysates thereof, co-partial hydrolysates of tetraalkoxysilanes and trialkoxysilanes, and partial hydrolysates of tetraalkoxysilanes and partial hydrolysates of trialkoxysilanes. It is a mixture. The alkyl silicate or its partial hydrolyzate can be used in the form of an alcohol (eg, ethanol) solution. This solution contains water or a hydrolysis catalyst (eg,
(Acids such as hydrochloric acid) may be added in small amounts.

【0038】第2溶射層表面の気孔やクラックにこのア
ルキルシリケートを含浸させた後、加熱して水や加水分
解により生じたアルコールを除去すると、シロキサン結
合からなるゲルが生成し、焼成により最終的にガラス化
させると、SiO2ガラスによる緻密な封孔処理ができる。
After the alkyl silicate is impregnated into the pores and cracks on the surface of the second sprayed layer and then heated to remove water and alcohol generated by hydrolysis, a gel composed of siloxane bonds is formed. When vitrification is performed, dense sealing treatment with SiO 2 glass can be performed.

【0039】なお、封孔液は上記のものに限られるわけ
ではなく、これら以外の溶液またはゾルでも、含浸・加
熱硬化させた後で耐酸性のある酸化物が気孔やクラック
を封孔するものであればよい。また、封孔液は、溶射皮
膜表面の微細な気孔やクラックに十分に含浸させるた
め、必要に応じて水やアルコール等の溶媒を加えて粘度
や表面張力を調整することができる。
The sealing liquid is not limited to the above-mentioned ones, and any other solution or sol may be used if the acid-resistant oxide seals pores and cracks after impregnation and heat curing. Should be fine. Further, in order to sufficiently impregnate the fine pores and cracks on the surface of the thermal spray coating with the sealing liquid, if necessary, a solvent such as water or alcohol can be added to adjust the viscosity and the surface tension.

【0040】封孔液を第2溶射皮膜表面の気孔やクラッ
クに含浸させる手段としては、ドブ漬け、スプレーによ
る塗布、ハケ塗り等が考えられる。含浸を促進させるた
めに、含浸前に部材を排気してもよい。封孔液を含浸さ
せた後は、気孔やクラック中に残存している封孔剤の溶
媒(水、アルコール等)を蒸発させ、封孔剤を分解させ
てガラス化させるために、必要により自然乾燥した後、
加熱して乾燥・焼成処理を行う。この時、注意すべき点
は、溶媒の急激な蒸発を避けるため、比較的ゆっくりと
昇温するのが望ましい。加熱温度は封孔剤やその溶媒の
種類により異なるが 200から550 ℃であり、保持時間は
0.5〜数時間である。
As means for impregnating the pores and cracks on the surface of the second sprayed coating with the sealing liquid, immersion in a brush, application by spraying, brush coating, and the like can be considered. The member may be evacuated prior to impregnation to promote impregnation. After the impregnation with the sealing liquid, the solvent (water, alcohol, etc.) of the sealing agent remaining in the pores and cracks is evaporated, and the sealing agent is decomposed and vitrified as necessary. After drying,
Drying and baking are performed by heating. At this time, it should be noted that it is desirable to increase the temperature relatively slowly in order to avoid rapid evaporation of the solvent. The heating temperature varies depending on the type of sealing agent and its solvent, but is 200 to 550 ° C.
0.5 to several hours.

【0041】本発明では、溶射皮膜構造を2層で形成さ
せ、第1溶射層に比較的気孔やクラック等を生じにく
く、耐食性に優れたサーメット皮膜を配し、第2溶射層
のセラミック溶射皮膜が万一破壊されても、ロール母材
が侵食を受けることがないよう配慮した。
In the present invention, the sprayed coating structure is formed in two layers, and the first sprayed layer is provided with a cermet coating which is relatively resistant to formation of pores and cracks and has excellent corrosion resistance. In the event that the roll base material is destroyed, care was taken not to erode the roll base material.

【0042】第2溶射層には、溶融めっき金属との濡れ
性が低く、かつ耐熱衝撃性、溶融めっき金属に対する環
境遮断性に優れた酸化物セラミック皮膜を配することに
より、めっき浴浸漬部材として使用した場合に、該部材
を溶融めっき浴より保護すると共に、優れた異物付着防
止性を有するように機能させたものである。
The second sprayed layer is provided with an oxide ceramic film having low wettability with the hot-dip metal, excellent thermal shock resistance, and excellent environmental barrier properties against the hot-dip metal, thereby providing a plating bath immersion member. When used, the member protects the member from the hot-dip plating bath and functions so as to have excellent foreign matter adhesion preventing properties.

【0043】さらに、上層の溶射皮膜の表面に封孔層を
設け、溶射皮膜中に存在する気孔やクラックを塞ぐ。そ
の時の封孔剤として、セラミック溶射皮膜と同様めっき
金属との濡れ性が低く、しかも耐酸性も併せ持ったガラ
スを形成できる材料を選択することにより、溶融めっき
金属浴内における耐異物付着性を向上させ、かつ、めっ
き浴より引上げ後の浸漬部材に優れた整備性 (酸洗によ
り容易に付着金属を除去できる) をも兼ね備えることが
可能となった。
Further, a sealing layer is provided on the surface of the upper thermal spray coating to close pores and cracks present in the thermal spray coating. As a sealant at that time, by selecting a material that can form a glass that has low wettability with plating metal as well as ceramic sprayed coating and also has acid resistance, it improves foreign matter adhesion resistance in hot-dip metal bath In addition, it is possible to provide the immersion member after pulling up from the plating bath with excellent maintainability (adhered metal can be easily removed by pickling).

【0044】その結果、溶融金属めっき浴内におけるめ
っき浴浸漬部材として、合金層等の異物付着を防止でき
るため、めっき浴浸漬部材に起因する、めっき鋼帯の表
面欠陥の発生を完全に防止できることになる。さらに、
めっき浴より引上げ後の該めっき浴浸漬部材の整備につ
いても、酸洗という極めて容易な手段で付着金属を完全
に除去でき、寿命の延長、保有数量の減少等を図れるメ
リットをも有するものである。
As a result, as a plating bath immersion member in the molten metal plating bath, foreign substances such as an alloy layer can be prevented from adhering. Therefore, it is possible to completely prevent surface defects of the plated steel strip caused by the plating bath immersion member. become. further,
Regarding the maintenance of the plating bath immersion member after being lifted from the plating bath, the adhered metal can be completely removed by an extremely easy means of pickling, which also has the advantage that the life can be extended and the holding quantity can be reduced. .

【0045】[0045]

【実施例】本発明の実施例を以下に示す。%は特に指定
しない限り、重量%である。図1に示す連続溶融亜鉛め
っきラインのシンクロール4およびサポートロール5、
6について、ロール表面をショットブラストを用いて粗
面化処理した後、高速ガス炎溶射法を用いて、第1溶射
層にWC系の炭化物を含有させたサーメット皮膜 [WC−20
%(Ni-50%Cr)]を約50μm の厚みに溶射した。次に第2溶
射層にジルコニア系のセラミック皮膜 [75vol% (ZrO2+8
%Y2O3) + 25vol% (ZrO2+55%Al2O3)]をプラズマ溶射法を
用いて約 100μm の厚みに溶射した。ロール母材はSUS
403 であった。
Embodiments of the present invention will be described below. Percentages are by weight unless otherwise specified. The sink roll 4 and the support roll 5 of the continuous galvanizing line shown in FIG.
With regard to No. 6, after the surface of the roll was roughened using a shot blast, a cermet film containing a WC-based carbide in the first sprayed layer was formed using a high-speed gas flame spraying method [WC-20]
% (Ni-50% Cr)] was sprayed to a thickness of about 50 μm. Next, a zirconia ceramic coating [75 vol% (ZrO 2 +8
% Y 2 O 3 ) +25 vol% (ZrO 2 + 55% Al 2 O 3 )] was sprayed to a thickness of about 100 μm using a plasma spraying method. Roll base material is SUS
403.

【0046】さらに第2溶射層のセラミック皮膜の封孔
処理として、SiO2、P2O5およびB2O3の供給源の1種また
は2種以上を含有する封孔液を塗布し、500 ℃の温度で
1時間焼成し、塗布封孔剤の加熱硬化処理を行った。な
お、SiO2供給源はテトラエトキシシラン (=エチルシリ
ケート) であり、そのエタノール溶液を封孔液として使
用した。P2O5およびB2O3の供給源は、それぞれりん酸お
よびほう酸水溶液であった。
Further, as a sealing treatment of the ceramic coating of the second sprayed layer, a sealing liquid containing one or more of the supply sources of SiO 2 , P 2 O 5 and B 2 O 3 is applied, and 500 μm is applied. It was baked at a temperature of 1 ° C. for 1 hour to perform a heat curing treatment of the applied sealing agent. The source of SiO 2 was tetraethoxysilane (= ethyl silicate), and the ethanol solution was used as the sealing liquid. The sources of P 2 O 5 and B 2 O 3 were aqueous phosphoric acid and boric acid, respectively.

【0047】上記の表面処理を施したロールを、連続溶
融亜鉛めっきラインのめっき浴に延べ1カ月に渡って使
用する浸漬試験を行った。その試験条件として、例えば
WC−12%Co溶射皮膜と対応できるような溶融めっき条件
を設定した。
An immersion test was conducted in which the rolls having been subjected to the above-mentioned surface treatment were used for a total of one month in a plating bath of a continuous galvanizing line. As the test conditions, for example,
Hot-dip plating conditions were set so as to be compatible with the WC-12% Co sprayed coating.

【0048】その結果を表1に示す。比較材および従来
材のWC−12%Co溶射ロールでは合金層の付着・巻き付き
が発生したにもかかわらず、本発明材については、合金
層等の異物付着は皆無であった。
Table 1 shows the results. In the comparative material and the conventional WC-12% Co thermal spraying roll, despite the adhesion and wrapping of the alloy layer, there was no adhesion of the foreign matter such as the alloy layer in the material of the present invention.

【0049】また、溶融亜鉛めっき浴から引き上げた
後、ロール表面の付着亜鉛を酸洗によって除去し、皮膜
観察を実施したが、本発明材について皮膜剥離や皮膜摩
耗等の減少は認められず、長期使用後においても健全な
皮膜を保持していたばかりでなく、従来溶射ロールには
行われることのなかった酸洗のようなロール整備法にお
いても十分な耐酸洗性を有していることが判明した。こ
のことは、ロール軸受けを含めて、めっき浴浸漬部材の
メンテナンス精度の向上が容易となることを意味してお
り、かかるロール整備性の改善により、従来亜鉛付着に
より十分に点検できなかっためっき浴浸漬部材を、常に
健全な姿で管理できることとなる。次に、本発明におけ
る皮膜構成を表2の通り変更し、それぞれについて上述
と同様な浸漬試験を行った。結果も表2に示す。
Further, after lifting from the hot-dip galvanizing bath, the zinc adhered to the roll surface was removed by pickling, and the film was observed. However, no decrease in the film peeling or film abrasion was observed for the material of the present invention. In addition to maintaining a sound coating even after long-term use, it has been found that it has sufficient pickling resistance even in roll maintenance methods such as pickling, which were not conventionally performed on thermal spray rolls. did. This means that the maintenance accuracy of the plating bath immersion members, including the roll bearings, can be easily improved. The immersion member can always be managed in a healthy state. Next, the coating composition in the present invention was changed as shown in Table 2, and the same immersion test as described above was performed for each. The results are also shown in Table 2.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】第2層:A材=[ZrO2+7%CaO] 75vol% + [Z
rO2+55%Al2O3] 25vol% B材=[ZrO2+8%MgO] 75vol% + [ZrO2+20%TiO2+35%Al
2O3] 25vol% ◎ : 合金層付着皆無
Second layer: Material A = [ZrO 2 + 7% CaO] 75 vol% + [Z
rO 2 + 55% Al 2 O 3 ] 25vol% B material = [ZrO 2 + 8% MgO] 75vol% + [ZrO 2 + 20% TiO 2 + 35% Al
2 O 3 ] 25vol% ◎: No alloy layer adhered

【0053】[0053]

【発明の効果】以上述べた通り、本発明の溶射皮膜およ
び封孔処理を施した溶融金属めっき浴浸漬部材は、浸漬
部材表面への合金層等の異物付着が防止でき、例えば自
動車用外装鋼板のような高品質のめっき鋼板の製造が可
能となる。
As described above, the molten metal plating bath immersion member subjected to the thermal spray coating and the sealing treatment of the present invention can prevent foreign matter such as an alloy layer from adhering to the surface of the immersion member. It is possible to manufacture a high-quality plated steel sheet as described above.

【0054】また、浸漬部材の表面を清浄な状態に維持
できるため、異物付着による鋼板の格落ち発生を防止で
き、歩留り向上が図れ、かつ皮膜剥離等の熱衝撃性にも
優れるため浸漬部材の長寿命化が図れる。
Further, since the surface of the immersion member can be maintained in a clean state, the occurrence of degrading of the steel sheet due to the adhesion of foreign substances can be prevented, the yield can be improved, and the thermal shock resistance such as film peeling is excellent. Long life can be achieved.

【0055】さらに、合金層等の異物付着防止性に優
れ、且つ耐酸性にも優れるため、めっき浴より引上げ後
の部材の整備性が極めて容易であると共に部材予備保有
数も最小限で済むというメリットも持ち合わせている。
そして、溶融金属めっき浴内での合金層等の異物付着が
防止できるため、スケジュールのチャンスフリー化をも
達成することができる。
Furthermore, since it is excellent in preventing foreign matter from adhering to an alloy layer and the like, and is also excellent in acid resistance, it is extremely easy to maintain the member after being pulled up from the plating bath, and the number of spare members to be kept can be minimized. It also has benefits.
Further, since adhesion of foreign matter such as an alloy layer in the molten metal plating bath can be prevented, it is possible to achieve a chance-free schedule.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】連続溶融金属めっきラインの概要を示す模式図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a continuous hot-dip metal plating line.

【図2】本発明にかかる溶融金属めっき浴浸漬部材の表
面皮膜構造の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a surface film structure of a member immersed in a molten metal plating bath according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1: 鋼帯 2: スナウト 3: 溶融めっき金属槽 4: シンクロ
ール 5、6:サポートロール 7: ワイピン
グノズル 8: トップロール 10: 部材 12: 第1溶射層 14: 第2溶射
層 16: 封孔層 18: 気孔
1: Steel strip 2: Snout 3: Hot-dip plating metal tank 4: Sink roll 5, 6: Support roll 7: Wiping nozzle 8: Top roll 10: Member 12: First sprayed layer 14: Second sprayed layer 16: Sealing Layer 18: Pores

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−174440(JP,A) 特開 平1−225761(JP,A) 特開 平3−94048(JP,A) 特開 平4−88159(JP,A) 特開 平5−171402(JP,A) 特開 平6−81115(JP,A) 特開 平7−173592(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 2/00 - 6/00 C23C 28/00 - 28/04──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-57-174440 (JP, A) JP-A-1-225761 (JP, A) JP-A-3-94048 (JP, A) JP-A-4- 88159 (JP, A) JP-A-5-171402 (JP, A) JP-A-6-81115 (JP, A) JP-A-7-173592 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 6 , DB name) C23C 2/00-6/00 C23C 28/00-28/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 溶融金属めっき浴浸漬部材であって、 (i) その表面に設けた、Co、Niおよびその合金の1種ま
たは2種以上を5〜30重量%含み、残部がWC, Cr3C2, T
iC, ZrC, NbC, VC, TaC, Mo2C, SiC, およびHfCよりな
る群から選んだ1種または2種以上の炭化物からなるサ
ーメット皮膜である、厚さ20〜200 μmの第1溶射層
と; (ii)該第1溶射層の上層として設けた、イットリア、マ
グネシアおよびカルシアの少なくとも1種の添加により
安定化されたジルコニアの粉末60〜90体積%と、ジルコ
ニア30〜60重量%、残部アルミナから成る硬質セラミッ
クの粉末10〜40体積%との混合粉末を溶射して得たセラ
ミック皮膜であって、厚さ20〜200 μmの第2溶射層
と; (iii) 該第2溶射層表面を封孔する、B2O3, P2O5, およ
びSiO2の少なくとも1種の酸化物からなるガラス質封孔
層とを備えていることを特徴とする、溶融金属めっき浴
浸漬部材。
1. A member immersed in a hot-dip metal plating bath, comprising: (i) 5 to 30% by weight of one or more of Co, Ni and an alloy thereof provided on its surface, with the balance being WC, Cr 3 C 2 , T
A first sprayed layer having a thickness of 20 to 200 μm, which is a cermet coating made of one or more carbides selected from the group consisting of iC, ZrC, NbC, VC, TaC, Mo 2 C, SiC, and HfC. (Ii) 60-90% by volume of zirconia powder stabilized by addition of at least one of yttria, magnesia and calcia, and 30-60% by weight of zirconia provided as an upper layer of the first sprayed layer, and the balance being the balance A second sprayed layer having a thickness of 20 to 200 μm, which is obtained by spraying a mixed powder of 10 to 40% by volume of a hard ceramic powder made of alumina; and (iii) a surface of the second sprayed layer. A vitreous sealing layer made of at least one oxide of B 2 O 3 , P 2 O 5 , and SiO 2 , for immersion in a hot-dip metal plating bath.
【請求項2】 溶融金属めっき浴浸漬部材であって、 (i) その表面に設けた、Co、Niおよびその合金の1種ま
たは2種以上を5〜30重量%含み、残部がWC, Cr3C2, T
iC, ZrC, NbC, VC, TaC, Mo2C, SiC, およびHfCよりな
る群から選んだ1種または2種以上の炭化物からなるサ
ーメット皮膜である、厚さ20〜200 μmの第1溶射層
と; (ii)該第1溶射層の上層として設けた、イットリア、マ
グネシアおよびカルシアの少なくとも1種の添加により
安定化されたジルコニアの粉末60〜90体積%と、ジルコ
ニア30〜60重量%、チタニア30重量%以下、残部アルミ
ナから成る硬質セラミックの粉末10〜40体積%との混合
粉末を溶射して得たセラミック皮膜であって、厚さ20〜
200 μmの第2溶射層と; (iii) 該第2溶射層表面を封孔する、B2O3, P2O5, およ
びSiO2の少なくとも1種の酸化物からなるガラス質封孔
層とを備えていることを特徴とする、溶融金属めっき浴
浸漬部材。
2. A member immersed in a molten metal plating bath, comprising: (i) 5 to 30% by weight of one or more of Co, Ni and an alloy thereof provided on the surface thereof, with the balance being WC, Cr 3 C 2 , T
A first sprayed layer having a thickness of 20 to 200 μm, which is a cermet coating made of one or more carbides selected from the group consisting of iC, ZrC, NbC, VC, TaC, Mo 2 C, SiC, and HfC. And (ii) zirconia powder 60-90 volume% stabilized by the addition of at least one of yttria, magnesia and calcia, 30-60 weight% zirconia, titania provided as an upper layer of the first sprayed layer A ceramic coating obtained by spraying a mixed powder of 30% by weight or less and 10 to 40% by volume of a hard ceramic powder composed of a balance of alumina and having a thickness of 20 to
(Iii) a second thermal spray layer having a thickness of 200 μm; and (iii) a vitreous sealing layer for sealing the surface of the second thermal spray layer and comprising at least one oxide of B 2 O 3 , P 2 O 5 , and SiO 2. And a member immersed in a hot-dip metal plating bath.
【請求項3】 (i) 溶融金属めっき浴浸漬部材の表面
に、Co、Niおよびその合金の1種または2種以上を5〜
30重量%含み、残部が WC, Cr3C2, TiC, ZrC,NbC, VC,
TaC, Mo2C, SiC およびHfC よりなる群から選んだ1種
または2種以上の炭化物からなる粉末を溶射して、第1
溶射層として厚さ20〜200 μmのサーメット皮膜を形成
する工程と; (ii)第1溶射層の上層に、イットリア、マグネシアおよ
びカルシアの少なくとも1種の添加により安定化された
ジルコニアの粉末60〜90体積%と、ジルコニア30〜60重
量%、残部アルミナから成る硬質セラミックの粉末10〜
40体積%との混合粉末を溶射して、第2溶射層として厚
さ20〜200 μmのセラミック皮膜を形成する工程と; (iii) 第2溶射層のセラミック皮膜の表面に、焼成によ
りB2O3, P2O5またはSiO2を形成する少なくとも1種の物
質を含有する封孔液を含浸させ、 200〜550 ℃の温度で
焼成してB2O3, P2O5およびSiO2の少なくとも1種の酸化
物からなるガラスを形成する封孔処理を1回または複数
回行う工程と、 を含むことを特徴とする、溶融金属めっき用浸漬部材の
製造方法。
3. (i) Applying one or more of Co, Ni and its alloys to the surface of a hot metal plating bath immersion member for 5 to 5 minutes.
30% by weight, with the balance being WC, Cr 3 C 2 , TiC, ZrC, NbC, VC,
A powder comprising one or more carbides selected from the group consisting of TaC, Mo 2 C, SiC and HfC is sprayed to form a first powder.
Forming a cermet coating having a thickness of 20 to 200 μm as a sprayed layer; and (ii) forming a zirconia powder 60- stabilized on the upper layer of the first sprayed layer by adding at least one of yttria, magnesia and calcia. 90% by volume, 30 to 60% by weight of zirconia, balance of alumina 10 to 10% of hard ceramic powder
Spraying the mixed powder with 40% by volume to form a ceramic coating having a thickness of 20 to 200 μm as a second spraying layer; and (iii) firing the B 2 on the surface of the ceramic coating of the second spraying layer by firing. Impregnated with a sealing solution containing at least one substance that forms O 3 , P 2 O 5 or SiO 2 , and calcined at a temperature of 200 to 550 ° C. to obtain B 2 O 3 , P 2 O 5 and SiO 2 Performing a sealing treatment for forming a glass made of at least one kind of oxide once or a plurality of times.
【請求項4】 (i) 溶融金属めっき浴浸漬部材の表面
に、Co、Niおよびその合金の1種または2種以上を5〜
30重量%含み、残部が WC, Cr3C2, TiC, ZrC,NbC, VC,
TaC, Mo2C, SiC およびHfC よりなる群から選んだ1種
または2種以上の炭化物からなる粉末を溶射して、第1
溶射層として厚さ20〜200 μmのサーメット皮膜を形成
する工程と; (ii)第1溶射層の上層に、イットリア、マグネシアおよ
びカルシアの少なくとも1種の添加により安定化された
ジルコニアの粉末60〜90体積%と、ジルコニア30〜60重
量%、チタニア30重量%以下、残部アルミナから成る硬
質セラミックの粉末10〜40体積%との混合粉末を溶射し
て、第2溶射層として厚さ20〜200 μmのセラミック皮
膜を形成する工程と; (iii) 第2溶射層のセラミック皮膜の表面に、焼成によ
りB2O3, P2O5またはSiO2を形成する少なくとも1種の物
質を含有する封孔液を含浸させ、 200〜550 ℃の温度で
焼成してB2O3, P2O5およびSiO2の少なくとも1種の酸化
物からなるガラスを形成する封孔処理を1回または複数
回行う工程と、 を含むことを特徴とする、溶融金属めっき用浸漬部材の
製造方法。
4. (i) Applying one or more of Co, Ni and its alloys to the surface of a hot metal plating bath immersion member for 5 to 5 minutes.
30% by weight, with the balance being WC, Cr 3 C 2 , TiC, ZrC, NbC, VC,
A powder comprising one or more carbides selected from the group consisting of TaC, Mo 2 C, SiC and HfC is sprayed to form a first powder.
Forming a cermet coating having a thickness of 20 to 200 μm as a sprayed layer; and (ii) forming a zirconia powder 60- stabilized on the upper layer of the first sprayed layer by adding at least one of yttria, magnesia and calcia. A mixed powder of 90% by volume, 30 to 60% by weight of zirconia, 30% by weight or less of titania, and 10 to 40% by volume of a hard ceramic powder composed of alumina is used as a second sprayed layer having a thickness of 20 to 200%. forming a ceramic coating having a thickness of at least one substance which forms B 2 O 3 , P 2 O 5 or SiO 2 by firing on the surface of the ceramic coating of the second sprayed layer; One or more sealing treatments for impregnating the pore liquid and firing at a temperature of 200 to 550 ° C. to form a glass comprising at least one oxide of B 2 O 3 , P 2 O 5 and SiO 2 Performing a molten metal plating process. Manufacturing method of the immersion member for use.
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