JP2991929B2 - 加工性および耐食性に優れたＣｒーＮｉ拡散処理鋼板とその製造法 - Google Patents
加工性および耐食性に優れたＣｒーＮｉ拡散処理鋼板とその製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣｒとＮｉの２層めっ
き熱拡散鋼板およびその製造法に関し、詳しくは、良好
な成形加工性と耐食性を有するめっき熱拡散鋼板とその
製造法に関する。
き熱拡散鋼板およびその製造法に関し、詳しくは、良好
な成形加工性と耐食性を有するめっき熱拡散鋼板とその
製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣｒとＮｉの２層めっき処理鋼板を加熱
処理することによりめっき界面を合金化し、密着性を向
上させる事により成形性や耐食性を向上させた表面処理
鋼板および鋼帯が種々開示されている。例えば、（１）
特開昭６０ー２３０９９５は鋼板にまずＮｉを０．３〜
３ｇ／ｍ2めっきし、更にその上層にＣｒを０．４５〜
９ｇ／ｍ2、Ｃｒ／Ｎｉ比にして１．５〜３の割合にな
るようにめっきを施した後、９００℃以下でＣｒを全面
拡散し組成が１８ー８ステンレスに類似させた成分を得
ている。また（２）特開昭６１ー４１７６０は鋼板にＮ
ｉ：２〜６μｍとＣｒ：４〜１５μｍを２層めっき（Ｎ
ｉとＣｒのめっき順序はいずれでも可）を施した後、７
５０〜９５０℃の溶融塩浴中で１〜４時間拡散させて、
１８ー８ステンレスに類似させた成分を得ている。更に
塗装用途を主目的として（３）特開平２ー２７４８６６
ではぶりき用鋼板を原板として５０〜１５０ｍｇ／ｍ2
のＣｒと１００〜３０００ｍｇ／ｍ2のＮｉ、ＮｉーＦ
ｅ又はＮｉーＣｏの２層めっきを施した後、「ＮｉーＣ
ｒ」拡散層を形成させるため連続焼鈍炉において、５０
０〜９００℃で１０〜２４０秒間、又箱形焼鈍炉におい
ては５００〜７００℃で、約５〜２０時間拡散処理し、
更に必要に応じＣｒ，ＳｎやＮｉやその合金めっきを施
した後クロメート被覆層等の処理を行い塗装密着性、塗
装後耐食性を向上させたものが開示されている。
処理することによりめっき界面を合金化し、密着性を向
上させる事により成形性や耐食性を向上させた表面処理
鋼板および鋼帯が種々開示されている。例えば、（１）
特開昭６０ー２３０９９５は鋼板にまずＮｉを０．３〜
３ｇ／ｍ2めっきし、更にその上層にＣｒを０．４５〜
９ｇ／ｍ2、Ｃｒ／Ｎｉ比にして１．５〜３の割合にな
るようにめっきを施した後、９００℃以下でＣｒを全面
拡散し組成が１８ー８ステンレスに類似させた成分を得
ている。また（２）特開昭６１ー４１７６０は鋼板にＮ
ｉ：２〜６μｍとＣｒ：４〜１５μｍを２層めっき（Ｎ
ｉとＣｒのめっき順序はいずれでも可）を施した後、７
５０〜９５０℃の溶融塩浴中で１〜４時間拡散させて、
１８ー８ステンレスに類似させた成分を得ている。更に
塗装用途を主目的として（３）特開平２ー２７４８６６
ではぶりき用鋼板を原板として５０〜１５０ｍｇ／ｍ2
のＣｒと１００〜３０００ｍｇ／ｍ2のＮｉ、ＮｉーＦ
ｅ又はＮｉーＣｏの２層めっきを施した後、「ＮｉーＣ
ｒ」拡散層を形成させるため連続焼鈍炉において、５０
０〜９００℃で１０〜２４０秒間、又箱形焼鈍炉におい
ては５００〜７００℃で、約５〜２０時間拡散処理し、
更に必要に応じＣｒ，ＳｎやＮｉやその合金めっきを施
した後クロメート被覆層等の処理を行い塗装密着性、塗
装後耐食性を向上させたものが開示されている。
【０００３】しかし、一般に前記（１）の方法の如き下
地にＮｉ、表層にＣｒをめっきした後、熱拡散する場
合、現在通常の鋼板やステンレス鋼板に用いられている
焼鈍雰囲気ではＣｒの強い酸素親和力のためその酸化を
防ぐ事は工業的にほぼ不可能であるため、生成した強固
な酸化皮膜を電解酸洗やバフ研磨で除去する事が必須で
経済的でない。前記（２）の方法はＣｒめっき層の厚さ
を４〜１５μｍにするが、Ｃｒめっきは陰極電流効率が
低いため、このような厚めっきでは高い処理電流密度や
長い電解槽を要し、設備費が高く生産性が低いという欠
点を有している。また溶融塩浴中での熱拡散は鋼板用と
しては生産性が低く経済的でない。また前記（３）の方
法ではＣｒめっき付着量が少なく、又付着したＣｒ元素
は侵入型元素である鋼中のＣと優先的に化合し、この硬
く加工性に乏しい化合物が加工部の耐食性を劣化させる
ことも相まって、未塗装用などそのままで使用するいわ
ゆる裸用途用としての耐食性は不十分であるという欠点
を有している。
地にＮｉ、表層にＣｒをめっきした後、熱拡散する場
合、現在通常の鋼板やステンレス鋼板に用いられている
焼鈍雰囲気ではＣｒの強い酸素親和力のためその酸化を
防ぐ事は工業的にほぼ不可能であるため、生成した強固
な酸化皮膜を電解酸洗やバフ研磨で除去する事が必須で
経済的でない。前記（２）の方法はＣｒめっき層の厚さ
を４〜１５μｍにするが、Ｃｒめっきは陰極電流効率が
低いため、このような厚めっきでは高い処理電流密度や
長い電解槽を要し、設備費が高く生産性が低いという欠
点を有している。また溶融塩浴中での熱拡散は鋼板用と
しては生産性が低く経済的でない。また前記（３）の方
法ではＣｒめっき付着量が少なく、又付着したＣｒ元素
は侵入型元素である鋼中のＣと優先的に化合し、この硬
く加工性に乏しい化合物が加工部の耐食性を劣化させる
ことも相まって、未塗装用などそのままで使用するいわ
ゆる裸用途用としての耐食性は不十分であるという欠点
を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解消し、すなわち加工性と耐食性に優れた「ＣｒーＮ
ｉ」拡散処理鋼板とその製造法を提供することにある。
解消し、すなわち加工性と耐食性に優れた「ＣｒーＮ
ｉ」拡散処理鋼板とその製造法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のＣｒーＮｉ拡散処理鋼板は、炭素含有量が
０．００３ｗｔ％以下で、鋼中のＣ，Ｎを全量Ｎｂ化合
物として固定したＮｂ添加鋼板の片面もしくは両面に、
厚さ０．１〜１μｍのＣｒめっき層が形成されており、
さらにＣｒめっき層上に１〜８μｍのＮｉめっき層が形
成された２層めっき鋼板を熱処理することにより、Ｃｒ
めっき層とＮｉめっき層とを相互に拡散せしめたことを
特徴とする。このような拡散処理鋼板は、表面をバフ研
磨し光沢性、加工性および耐食性を持たせることが望ま
しい。また、本発明のＣｒーＮｉ拡散処理鋼板の製造法
は、炭素含有量が０．００３ｗｔ％以下で、鋼中のＣ，
Ｎを全量Ｎｂ化合物として固定したＮｂ添加鋼板を用い
て、その片面もしくは両面に厚さ０．１〜１μｍのＣｒ
めっきをし、さらにＣｒめっきを施した面に１〜８μｍ
のＮｉめっきを施した鋼板を、非酸化性雰囲気、還元性
雰囲気若しくは水素雰囲気中でＡ3 変態点以下の温度で
熱処理することを特徴とする。このような拡散処理鋼板
の製造法は、表面をバフ研磨し光沢性、加工性および耐
食性を持たせることが望ましい。なお、図１には本発明
のＣｒーＮｉ拡散処理鋼板の断面模式図を示す。このよ
うに処理した鋼板はそのままで塗装処理する事なく屋内
用途やまた耐食性に優れためっき原板として用いること
が出来る。
に、本発明のＣｒーＮｉ拡散処理鋼板は、炭素含有量が
０．００３ｗｔ％以下で、鋼中のＣ，Ｎを全量Ｎｂ化合
物として固定したＮｂ添加鋼板の片面もしくは両面に、
厚さ０．１〜１μｍのＣｒめっき層が形成されており、
さらにＣｒめっき層上に１〜８μｍのＮｉめっき層が形
成された２層めっき鋼板を熱処理することにより、Ｃｒ
めっき層とＮｉめっき層とを相互に拡散せしめたことを
特徴とする。このような拡散処理鋼板は、表面をバフ研
磨し光沢性、加工性および耐食性を持たせることが望ま
しい。また、本発明のＣｒーＮｉ拡散処理鋼板の製造法
は、炭素含有量が０．００３ｗｔ％以下で、鋼中のＣ，
Ｎを全量Ｎｂ化合物として固定したＮｂ添加鋼板を用い
て、その片面もしくは両面に厚さ０．１〜１μｍのＣｒ
めっきをし、さらにＣｒめっきを施した面に１〜８μｍ
のＮｉめっきを施した鋼板を、非酸化性雰囲気、還元性
雰囲気若しくは水素雰囲気中でＡ3 変態点以下の温度で
熱処理することを特徴とする。このような拡散処理鋼板
の製造法は、表面をバフ研磨し光沢性、加工性および耐
食性を持たせることが望ましい。なお、図１には本発明
のＣｒーＮｉ拡散処理鋼板の断面模式図を示す。このよ
うに処理した鋼板はそのままで塗装処理する事なく屋内
用途やまた耐食性に優れためっき原板として用いること
が出来る。
【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。
【０００７】本発明に於いて使用される原板は一般に使
用されている冷間圧延鋼板または焼鈍・調質圧延を行っ
たフルフィニッシュ仕上げの冷延鋼板のうち鋼成分とし
て特にＣが０．００３％以下で、鋼中のＣ，Ｎを固定す
るにたるＮｂを添加したＮｂ添加鋼板とするが、Ｃを固
定するＴｉ添加鋼も適用出来る。これらの元素以外の成
分については特に限定されるものでないが主要成分は一
般ぶりき用として用いられているＳｉ：≦０．０３、Ｍ
ｎ：０．１０〜０．４０、Ｐ：≦０．０２、Ｓ：≦０．
０２、Ａｌ：０．０３〜０．０７、Ｎ：≦０．００６が
好ましい。Ｃ量を極低炭素にする理由はぶりき用などに
一般的に用いられているＣ量が低炭素では、ＮｂＣとし
てＣを固定するための必要添加Ｎｂ量が多くなり経済的
でないからである。
用されている冷間圧延鋼板または焼鈍・調質圧延を行っ
たフルフィニッシュ仕上げの冷延鋼板のうち鋼成分とし
て特にＣが０．００３％以下で、鋼中のＣ，Ｎを固定す
るにたるＮｂを添加したＮｂ添加鋼板とするが、Ｃを固
定するＴｉ添加鋼も適用出来る。これらの元素以外の成
分については特に限定されるものでないが主要成分は一
般ぶりき用として用いられているＳｉ：≦０．０３、Ｍ
ｎ：０．１０〜０．４０、Ｐ：≦０．０２、Ｓ：≦０．
０２、Ａｌ：０．０３〜０．０７、Ｎ：≦０．００６が
好ましい。Ｃ量を極低炭素にする理由はぶりき用などに
一般的に用いられているＣ量が低炭素では、ＮｂＣとし
てＣを固定するための必要添加Ｎｂ量が多くなり経済的
でないからである。
【０００８】表１は本発明に用いたＮｂ添加鋼と一般ぶ
りき用材として使用されている低炭素鋼の化学成分例で
ある。図２と図３はこれらの成分を有する冷延鋼板に厚
さ；０．４μｍＣｒと４μｍＮｉの２層めっき後、箱形
拡散炉を用い６００℃で７時間の拡散処理した鋼板をグ
ロー放電発光分析法（ＧＤＳ＝Glow Discharge Spectro
scopy）で板厚方向に断面分析した結果の一例で、図２
はＮｂ添加鋼板、また図３は比較例として低炭素鋼をめ
っき原板としためっき熱拡散鋼板の分析結果である。２
層めっき後では見られないＣのピークが熱拡散する事に
よりＣｒのピーク部と一致した箇所に生じるが、ＣがＮ
ｂで固定されたＮｂ添加鋼ではＣのピークはほとんど見
受けられない。つまり低炭素鋼では「ＣｒーＣ」化合物
が生成するが、Ｎｂ添加鋼ではこの化合物は生成しない
ことを示す。まためっきしたＣｒの表層への拡散はめっ
き原板としてＮｂ添加鋼板を使用した方が低炭素鋼板を
使用した場合より遅いことを示す。
りき用材として使用されている低炭素鋼の化学成分例で
ある。図２と図３はこれらの成分を有する冷延鋼板に厚
さ；０．４μｍＣｒと４μｍＮｉの２層めっき後、箱形
拡散炉を用い６００℃で７時間の拡散処理した鋼板をグ
ロー放電発光分析法（ＧＤＳ＝Glow Discharge Spectro
scopy）で板厚方向に断面分析した結果の一例で、図２
はＮｂ添加鋼板、また図３は比較例として低炭素鋼をめ
っき原板としためっき熱拡散鋼板の分析結果である。２
層めっき後では見られないＣのピークが熱拡散する事に
よりＣｒのピーク部と一致した箇所に生じるが、ＣがＮ
ｂで固定されたＮｂ添加鋼ではＣのピークはほとんど見
受けられない。つまり低炭素鋼では「ＣｒーＣ」化合物
が生成するが、Ｎｂ添加鋼ではこの化合物は生成しない
ことを示す。まためっきしたＣｒの表層への拡散はめっ
き原板としてＮｂ添加鋼板を使用した方が低炭素鋼板を
使用した場合より遅いことを示す。
【０００９】下記の表１には、ＧＤＳによる成分分布調
査用サンプルの原板成分を示す。
査用サンプルの原板成分を示す。
【表１】
【００１０】上記Ｎｂ添加鋼のめっき原板を電解脱脂と
酸洗処理後、厚さ０．１〜１μｍの金属Ｃｒめっきを電
解法にて施すが、このめっき浴条件は特に規定されるも
のでなく、一般に用いられているＴＦＳ（ティンフリー
スチール）用のめっき浴やＣｒめっき用のサージェント
浴を用いる事ができる。
酸洗処理後、厚さ０．１〜１μｍの金属Ｃｒめっきを電
解法にて施すが、このめっき浴条件は特に規定されるも
のでなく、一般に用いられているＴＦＳ（ティンフリー
スチール）用のめっき浴やＣｒめっき用のサージェント
浴を用いる事ができる。
【００１１】Ｃｒめっき厚さが０．１μｍ未満では拡散
処理で耐食性の良い「ＣｒーＮｉーＦｅ」のＣｒ化合物
を生成させても十分な耐食性のある皮膜は得られない。
またＣｒめっき厚さを１μｍより厚くすると耐食性の優
れた皮膜は得られるがＣｒめっき処理経費、拡散処理の
長時間化、更にはＣｒの表層への拡散に伴う酸化防止の
ためのＮｉめっき厚さを厚くする必要があり経済的でな
く、好ましくは厚さ０．１〜１μｍ、より好ましくは
０．２〜０．６μｍである。
処理で耐食性の良い「ＣｒーＮｉーＦｅ」のＣｒ化合物
を生成させても十分な耐食性のある皮膜は得られない。
またＣｒめっき厚さを１μｍより厚くすると耐食性の優
れた皮膜は得られるがＣｒめっき処理経費、拡散処理の
長時間化、更にはＣｒの表層への拡散に伴う酸化防止の
ためのＮｉめっき厚さを厚くする必要があり経済的でな
く、好ましくは厚さ０．１〜１μｍ、より好ましくは
０．２〜０．６μｍである。
【００１２】Ｃｒめっき後、Ｃｒの鋼内部への拡散速度
の増進と表層方向への拡散にて生じるＣｒ酸化物の発生
を少なくするためＮｉめっきを施すが、一般に用いられ
るめっき浴のＰＨが３〜５のめっき浴ではＣｒめっき
後、短時間に生じる強固なＣｒ酸化皮膜を除去できない
ためＰＨを低くしたＮｉストライクめっき浴が用いられ
る。しかし、このＮｉめっき浴は陰極析出効率が低いた
めこの浴のみで全Ｎｉめっき量を施さず、Ｎｉストライ
クめっきを短時間行なった後、一般に用いられているワ
ット浴やスルファミン酸浴などの浴を用いて大部分のＮ
ｉ付着量をめっきする方が経済的である。
の増進と表層方向への拡散にて生じるＣｒ酸化物の発生
を少なくするためＮｉめっきを施すが、一般に用いられ
るめっき浴のＰＨが３〜５のめっき浴ではＣｒめっき
後、短時間に生じる強固なＣｒ酸化皮膜を除去できない
ためＰＨを低くしたＮｉストライクめっき浴が用いられ
る。しかし、このＮｉめっき浴は陰極析出効率が低いた
めこの浴のみで全Ｎｉめっき量を施さず、Ｎｉストライ
クめっきを短時間行なった後、一般に用いられているワ
ット浴やスルファミン酸浴などの浴を用いて大部分のＮ
ｉ付着量をめっきする方が経済的である。
【００１３】ＣｒとＮｉの２層めっきした熱拡散処理鋼
板においてＣｒ元素が拡散しＣｒ化合物が「ＣｒーＦ
ｅ」のフェライト系、「ＣｒーＮｉーＦｅ」オーステナ
イト系又はフェライトとオーステナイト系の２相の組織
が共存になるか否かは拡散条件と共にＮｉめっき量によ
り定まる。従ってＮｉの厚さはＣｒめっき厚さを考慮し
決められるが１μｍ未満ではＣｒが表層まで拡散し変色
するのを抑制し得ない。また８μｍより厚くすると耐食
性は向上するが製造コストが高くなり経済的でない。Ｎ
ｉめっき厚さ１〜８μｍが経済的であるが、より好まし
くは厚さ２〜４μｍである。
板においてＣｒ元素が拡散しＣｒ化合物が「ＣｒーＦ
ｅ」のフェライト系、「ＣｒーＮｉーＦｅ」オーステナ
イト系又はフェライトとオーステナイト系の２相の組織
が共存になるか否かは拡散条件と共にＮｉめっき量によ
り定まる。従ってＮｉの厚さはＣｒめっき厚さを考慮し
決められるが１μｍ未満ではＣｒが表層まで拡散し変色
するのを抑制し得ない。また８μｍより厚くすると耐食
性は向上するが製造コストが高くなり経済的でない。Ｎ
ｉめっき厚さ１〜８μｍが経済的であるが、より好まし
くは厚さ２〜４μｍである。
【００１４】図４はフェライト系ステンレスのＳＵＳ４
３０（１８％Ｃｒ）とオーステナイト系ステンレスのＳ
ＵＳ３０４（１８％Ｃｒー８％Ｎｉ）及び本発明の０．
６μｍＣｒ＋４μｍＮｉめっき鋼板を８２０℃で５時間
拡散した鋼板のＣｕーＫα線によるＸ線回折図で、本発
明のめっき熱拡散処理鋼板のＣｒはフェライト系ステン
レスのＳＵＳ４３０でなくオーステナイト系ステンレス
のＳＵＳ３０４と類似の組織である事を示す。従ってこ
の合金層は耐食性と共に加工特性も優れるという効果が
ある。
３０（１８％Ｃｒ）とオーステナイト系ステンレスのＳ
ＵＳ３０４（１８％Ｃｒー８％Ｎｉ）及び本発明の０．
６μｍＣｒ＋４μｍＮｉめっき鋼板を８２０℃で５時間
拡散した鋼板のＣｕーＫα線によるＸ線回折図で、本発
明のめっき熱拡散処理鋼板のＣｒはフェライト系ステン
レスのＳＵＳ４３０でなくオーステナイト系ステンレス
のＳＵＳ３０４と類似の組織である事を示す。従ってこ
の合金層は耐食性と共に加工特性も優れるという効果が
ある。
【００１５】２層めっき後Ｃｒの拡散とＮｉめっき皮膜
の加工性向上のため、拡散処理を行うが、この拡散処理
は、Ｎｉめっき層およびめっきが付着していない端面や
めっきピンホール部の酸化防止のため一般的に非酸化性
雰囲気や還元性雰囲気中、例えばＮ2ガス，Ａｒガス、
Ｈ2ガスさらにはＨ2ーＮ2混合ガス雰囲気中で行うが、
箱型焼鈍炉、および連続型焼鈍炉いずれを用いても行う
ことができる。
の加工性向上のため、拡散処理を行うが、この拡散処理
は、Ｎｉめっき層およびめっきが付着していない端面や
めっきピンホール部の酸化防止のため一般的に非酸化性
雰囲気や還元性雰囲気中、例えばＮ2ガス，Ａｒガス、
Ｈ2ガスさらにはＨ2ーＮ2混合ガス雰囲気中で行うが、
箱型焼鈍炉、および連続型焼鈍炉いずれを用いても行う
ことができる。
【００１６】拡散処理条件すなわち熱処理温度と熱処理
時間は使用するめっき原板種類、熱拡散処理炉の種類、
めっき被膜量等で適宜決められるが、拡散速度は拡散係
数の平方根に比例し、鉄の場合、温度の低いα領域の方
が温度の高いγ領域の方より拡散係数が大きく、またγ
領域で拡散すると加熱・冷却に伴う相変態があるので薄
鋼板の場合、板の変形が生じ易く、又拡散が粒界で速く
進行することもあり約９００℃以下のα領域で拡散する
事が好ましい。より好ましくは連続型熱処理炉では６５
０℃以上で約９００℃以下、箱型熱処理炉では５５０℃
以上で約７５０℃以下である。拡散温度が上記温度以下
になると拡散係数が大きいα領域と言えども拡散速度が
遅くなる結果、拡散に長時間を要し生産性に劣り、また
上記温度以上になるとコイルが密着するなどの表面欠陥
が生じるからである。
時間は使用するめっき原板種類、熱拡散処理炉の種類、
めっき被膜量等で適宜決められるが、拡散速度は拡散係
数の平方根に比例し、鉄の場合、温度の低いα領域の方
が温度の高いγ領域の方より拡散係数が大きく、またγ
領域で拡散すると加熱・冷却に伴う相変態があるので薄
鋼板の場合、板の変形が生じ易く、又拡散が粒界で速く
進行することもあり約９００℃以下のα領域で拡散する
事が好ましい。より好ましくは連続型熱処理炉では６５
０℃以上で約９００℃以下、箱型熱処理炉では５５０℃
以上で約７５０℃以下である。拡散温度が上記温度以下
になると拡散係数が大きいα領域と言えども拡散速度が
遅くなる結果、拡散に長時間を要し生産性に劣り、また
上記温度以上になるとコイルが密着するなどの表面欠陥
が生じるからである。
【００１７】上記のα領域温度範囲内でＣｒを拡散せし
めるが、Ｃｒが表面へ拡散し表出するとＣｒ酸化物を形
成し変色するので好ましくない。この変色を抑止するた
めに下地にめっきしたＣｒの表層への拡散は最小限に止
める必要がある。又めっきしたＣｒ層が合金化せず存在
するとＣｒ層で加工クラックが入り加工部の耐食性を劣
化させるため全量拡散する必要がある。また鋼板内部深
く拡散しすぎると、「ＣｒーＮｉーＦｅ」合金層におけ
るＣｒ濃度が低くなりすぎ耐食性向上に寄与しないこと
になる。「ＣｒーＮｉーＦｅ」合金層におけるＣｒの好
ましい濃度は２０〜６０％である。
めるが、Ｃｒが表面へ拡散し表出するとＣｒ酸化物を形
成し変色するので好ましくない。この変色を抑止するた
めに下地にめっきしたＣｒの表層への拡散は最小限に止
める必要がある。又めっきしたＣｒ層が合金化せず存在
するとＣｒ層で加工クラックが入り加工部の耐食性を劣
化させるため全量拡散する必要がある。また鋼板内部深
く拡散しすぎると、「ＣｒーＮｉーＦｅ」合金層におけ
るＣｒ濃度が低くなりすぎ耐食性向上に寄与しないこと
になる。「ＣｒーＮｉーＦｅ」合金層におけるＣｒの好
ましい濃度は２０〜６０％である。
【００１８】表２はＣｒとＮｉの種々のめっき量を付着
させたＮｂ添加鋼板を、連続型拡散処理炉と箱型拡散処
理炉で拡散しためっき皮膜のＸ線回折結果である。Ｎｉ
めっき付着量の増加につれて、フェライト系ステンレス
と同じＢＣＣ構造よりオーステナイト系ステンレスと同
じＦＣＣ構造を持つ組織に変化し、その過程においてＢ
ＣＣとＦＣＣが２層として存在している事を示す。なお
２相の組織が存在するが一方のピーク高さが極めて低い
場合はその組織を（ ）内に示す。
させたＮｂ添加鋼板を、連続型拡散処理炉と箱型拡散処
理炉で拡散しためっき皮膜のＸ線回折結果である。Ｎｉ
めっき付着量の増加につれて、フェライト系ステンレス
と同じＢＣＣ構造よりオーステナイト系ステンレスと同
じＦＣＣ構造を持つ組織に変化し、その過程においてＢ
ＣＣとＦＣＣが２層として存在している事を示す。なお
２相の組織が存在するが一方のピーク高さが極めて低い
場合はその組織を（ ）内に示す。
【００１９】下記の表２には、Ｘ線回折による表層構造
を示す。なお表２中（ ）内は低いピークを示す。
を示す。なお表２中（ ）内は低いピークを示す。
【表２】
【００２０】
（実施例１）表３は実施例１に使用したＮｂ添加鋼板と
低炭素鋼板のめっき原板成分である。この３種類の調質
圧延済鋼板（板厚：０．３ｍｍ）をめっき原板とし、ア
ルカリ電解脱脂及び硫酸酸洗による清浄化と活性化処理
後、下地にＣｒめっき、上地にＮｉめっきを行った。
低炭素鋼板のめっき原板成分である。この３種類の調質
圧延済鋼板（板厚：０．３ｍｍ）をめっき原板とし、ア
ルカリ電解脱脂及び硫酸酸洗による清浄化と活性化処理
後、下地にＣｒめっき、上地にＮｉめっきを行った。
【００２１】下記の表３には、実施例１に使用した原板
の成分を示す。
の成分を示す。
【表３】
【００２２】Ｃｒめっきは下記（Ａ）に示す電解条件
で、またＮｉめっきは下記（Ｂ）と（Ｃ）の無光沢Ｎｉ
めっき条件で連続的に乾燥させることなく行った。
で、またＮｉめっきは下記（Ｂ）と（Ｃ）の無光沢Ｎｉ
めっき条件で連続的に乾燥させることなく行った。
【００２３】 （Ａ）電解Ｃｒめっき （１）めっき浴成分ーーサージェント浴 無水クロム酸ーーーーー２５０ｇ／ｌ 硫酸ーーーーーーーーーー２５ｇ／ｌ ケイフッカソーダーーーー ３ｇ／ｌ （２）電解条件 温度 ーーーーーーーーー ５０℃ 電流密度ーーーーーーーー４０Ａ／ｄｍ2 （Ｂ）電解Ｎｉめっき（Ｎｉストライク浴） （１）めっき浴成分 硫酸ニッケルーーーーーー２４０ｇ／ｌ 塩化ニッケルーーーーーーー４５ｇ／ｌ ほう酸ーーーーーーーーーー３０ｇ／ｌ 硫酸ーーーーーーーーーーー１０ｇ／ｌ （２）電解条件 ＰＨーーーーーーーーーー １以下 温度 ーーーーーーーーー ５０℃ 電流密度ーーーーーーーー ５Ａ／ｄｍ2 （Ｃ）電解Ｎｉめっき （１）めっき浴成分 硫酸ニッケルーーーーーー２４０ｇ／ｌ 塩化ニッケルーーーーーーー４５ｇ／ｌ ほう酸ーーーーーーーーーー３０ｇ／ｌ （２）電解条件 ＰＨーーーーーーーーーー ３．５〜４．５ 温度 ーーーーーーーーー ５０℃ 電流密度ーーーーーーーー ５Ａ／ｄｍ2
【００２４】表４は上記２層めっき鋼板をＨＮＸガス雰
囲気中の箱型拡散炉で拡散処理した鋼板の耐食性評価結
果である。評価は拡散処理鋼板をそのままの状態で、ま
たはバフ研磨した状態で曲げ半径１ｍｍの９０度折り曲
げ加工後、塩水噴霧試験で２４時間経過後行った。尚、
表中めっき付着量は蛍光Ｘ線法により測定し、耐食性は
下記方法により評価した。
囲気中の箱型拡散炉で拡散処理した鋼板の耐食性評価結
果である。評価は拡散処理鋼板をそのままの状態で、ま
たはバフ研磨した状態で曲げ半径１ｍｍの９０度折り曲
げ加工後、塩水噴霧試験で２４時間経過後行った。尚、
表中めっき付着量は蛍光Ｘ線法により測定し、耐食性は
下記方法により評価した。
【００２５】変色度合いの肉眼判定 ○：良
好、 △：若干変色、 ×：変色 塩水噴霧試験 ＪＩＳＺ２３７１による塩水噴霧試
験に供し、一定時間後の赤錆発生面積比を測定し、下記
記号で表わした。 「◎」：０ 〜０．１％ 「○」：０．１〜
０．５％ 「△」：０．５〜２．５％ 「×」：２．５％
以上
好、 △：若干変色、 ×：変色 塩水噴霧試験 ＪＩＳＺ２３７１による塩水噴霧試
験に供し、一定時間後の赤錆発生面積比を測定し、下記
記号で表わした。 「◎」：０ 〜０．１％ 「○」：０．１〜
０．５％ 「△」：０．５〜２．５％ 「×」：２．５％
以上
【００２６】Ｎｂ添加鋼板を使用したＮｏ１〜６は比較
例である低炭素鋼板を使用したＮｏ７〜１１に比べ熱拡
散後の表面変色度合いも少なく塩水噴霧試験での耐食性
も優れている。比較例１２はめっき原板としてはＮｂ添
加鋼板を使用したがＣｒ付着量が少ないため拡散処理後
の外観は優れるが塩水噴霧試験での耐食性は劣る。
例である低炭素鋼板を使用したＮｏ７〜１１に比べ熱拡
散後の表面変色度合いも少なく塩水噴霧試験での耐食性
も優れている。比較例１２はめっき原板としてはＮｂ添
加鋼板を使用したがＣｒ付着量が少ないため拡散処理後
の外観は優れるが塩水噴霧試験での耐食性は劣る。
【００２７】下記の表４に、評価結果（その１ー箱型拡
散炉の場合）を示す。
散炉の場合）を示す。
【表４】
【００２７】（実施例２）表５は表１に示した成分のＮ
ｂ添加鋼板（板厚：０．３ｍｍ）をめっき原板とし、実
施例１と同じ条件で清浄化と活性化及び電気めっきを行
った後、更に水素ガス雰囲気中の箱型拡散炉で拡散処理
した鋼板を評価した結果である。評価方法などは実施例
１に準じたが塩水噴霧試験時間は５時間とした。比較例
はいずれもＮｂ添加鋼版を使用しているがＮｏ７はＣｒ
めっき厚さに対して拡散温度が高く長時間のため「Ｃｒ
ーＮｉーＦｅ」合金層におけるＣｒの濃度のＧＤＳ分析
におけるピーク高さが約１５％に下がり耐食性は優れな
かった。比較例８、９はγ領域で拡散処理したため、め
っき板が変形した。
ｂ添加鋼板（板厚：０．３ｍｍ）をめっき原板とし、実
施例１と同じ条件で清浄化と活性化及び電気めっきを行
った後、更に水素ガス雰囲気中の箱型拡散炉で拡散処理
した鋼板を評価した結果である。評価方法などは実施例
１に準じたが塩水噴霧試験時間は５時間とした。比較例
はいずれもＮｂ添加鋼版を使用しているがＮｏ７はＣｒ
めっき厚さに対して拡散温度が高く長時間のため「Ｃｒ
ーＮｉーＦｅ」合金層におけるＣｒの濃度のＧＤＳ分析
におけるピーク高さが約１５％に下がり耐食性は優れな
かった。比較例８、９はγ領域で拡散処理したため、め
っき板が変形した。
【００２８】下記の表５に、評価結果（その２ー箱型拡
散炉の場合）を示す。
散炉の場合）を示す。
【表５】
【００２９】（実施例３）表６は前記実施例２と同じＮ
ｂ添加鋼板を使用しＨＮＸガス雰囲気中の連続型拡散炉
を用いて熱拡散処理した鋼板の塩水噴霧試験による耐食
性試験の結果である。電解処理条件や評価方法などは実
施例２に準じた。バフ研磨は拡散処理により変色した鋼
板に実施したが、Ｃｒめっき厚さは０．１μｍ以上、Ｎ
ｉめっき厚さは１μｍ以上必要であることを示す。下記
の表６に、評価結果（その３ーー連続型拡散炉の場合）
を示す。
ｂ添加鋼板を使用しＨＮＸガス雰囲気中の連続型拡散炉
を用いて熱拡散処理した鋼板の塩水噴霧試験による耐食
性試験の結果である。電解処理条件や評価方法などは実
施例２に準じた。バフ研磨は拡散処理により変色した鋼
板に実施したが、Ｃｒめっき厚さは０．１μｍ以上、Ｎ
ｉめっき厚さは１μｍ以上必要であることを示す。下記
の表６に、評価結果（その３ーー連続型拡散炉の場合）
を示す。
【表６】
【００３０】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明法により製造
されたＣｒーＮｉ拡散処理鋼板は加工耐食性に優れ一般
屋内用途やめっき原板として広く適用できる。
されたＣｒーＮｉ拡散処理鋼板は加工耐食性に優れ一般
屋内用途やめっき原板として広く適用できる。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣｒーＮｉ拡散処理鋼板の被膜断面の模式図で
ある。
ある。
【図２】本発明法によりＮｂ添加鋼板使用しＣｒとＮｉ
の２層めっき後、拡散処理しためっき鋼板断面のグロー
放電発光分析法による分析例である。
の２層めっき後、拡散処理しためっき鋼板断面のグロー
放電発光分析法による分析例である。
【図３】比較例として低炭素鋼を使用しＣｒとＮｉの２
層めっき後、拡散処理しためっき鋼板断面のグロー放電
発光分析法による分析例である。
層めっき後、拡散処理しためっき鋼板断面のグロー放電
発光分析法による分析例である。
【図４】フェライト系ステンレスのＳＵＳ４３０とオー
ステナイト系ステンレスのＳＵＳ３０４と本発明の０．
６μｍＣｒ＋４μｍＮｉめっき鋼板を８２０℃で５時間
焼鈍した鋼板のＣｕーＫα線によるＸ線回折図であるが
めっき熱拡散鋼板の組織はフェライト系ステンレスのＳ
ＵＳ４３０でなくオーステナイト系ステンレスのＳＵＳ
３０４と類似の組織である事を示す。
ステナイト系ステンレスのＳＵＳ３０４と本発明の０．
６μｍＣｒ＋４μｍＮｉめっき鋼板を８２０℃で５時間
焼鈍した鋼板のＣｕーＫα線によるＸ線回折図であるが
めっき熱拡散鋼板の組織はフェライト系ステンレスのＳ
ＵＳ４３０でなくオーステナイト系ステンレスのＳＵＳ
３０４と類似の組織である事を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 10/28 - 10/58 C25D 5/14,5/50 C22C 38/00
Claims (4)
- 【請求項１】炭素含有量が０．００３ｗｔ％以下で、鋼
中のＣ，Ｎを全量Ｎｂ化合物として固定したＮｂ添加鋼
板の片面もしくは両面に、厚さ０．１〜１μｍのＣｒめ
っき層を形成し、さらにＣｒめっき層上に厚さ１〜８μ
ｍのＮｉめっき層を形成した２層めっき鋼板を熱処理す
ることにより、Ｃｒめっき層とＮｉめっき層とを相互に
拡散させた加工性および耐食性に優れたＣｒーＮｉ拡散
処理鋼板。 - 【請求項２】前記拡散処理鋼板の表面がバフ研磨され
た、光沢性、加工性および耐食性に優れた請求項１記載
の拡散処理鋼板。 - 【請求項３】 炭素含有量が０．００３ｗｔ％以下で、
鋼中のＣ，Ｎを全量Ｎｂ化合物として固定したＮｂ添加
鋼板の片面もしくは両面に、厚さ０．１〜１μｍのＣｒ
めっきをし、さらにＣｒめっきを施した面に、厚さ１〜
８μｍのＮｉめっきを施し、その後、非酸化性雰囲気、
還元性雰囲気若しくは水素雰囲気中で、Ａ3 変態点以下
の温度で熱処理することを特徴とする加工性および耐食
性に優れたＣｒーＮｉ拡散処理鋼板の製造法。 - 【請求項４】 前記熱処理後に、拡散処理鋼板の表面を
バフ研磨することを特徴とする請求項３記載の拡散処理
鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122981A JP2991929B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 加工性および耐食性に優れたＣｒーＮｉ拡散処理鋼板とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122981A JP2991929B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 加工性および耐食性に優れたＣｒーＮｉ拡散処理鋼板とその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310167A JPH07310167A (ja) | 1995-11-28 |
| JP2991929B2 true JP2991929B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=14849358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6122981A Expired - Fee Related JP2991929B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 加工性および耐食性に優れたＣｒーＮｉ拡散処理鋼板とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991929B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103764388B (zh) * | 2011-12-29 | 2016-08-17 | 奥秘合金设计有限公司 | 冶金结合的不锈钢 |
| US8557397B2 (en) * | 2011-12-29 | 2013-10-15 | Arcanum Alloy Design Inc. | Metallurgically bonded stainless steel |
| DE212012000088U1 (de) * | 2011-12-29 | 2013-11-26 | Arcanum Alloy Design Inc. | Metallurgisch verbundener rostfreier Stahl |
| EP2955249B1 (de) * | 2014-06-12 | 2018-06-27 | thyssenkrupp AG | Verfahren zum Herstellen eines mit einem Korrosionsschutzsystem beschichteten Stahlblechs |
| WO2016130548A1 (en) | 2015-02-10 | 2016-08-18 | Arcanum Alloy Design, Inc. | Methods and systems for slurry coating |
| CN107429378B (zh) * | 2015-04-14 | 2019-12-03 | 日本制铁株式会社 | 镀覆钢板及其制造方法 |
| WO2017201418A1 (en) | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Arcanum Alloys, Inc. | Methods and systems for coating a steel substrate |
| CN106947939B (zh) * | 2017-03-13 | 2018-12-07 | 北京科技大学 | 一种热扩散制备耐蚀钢筋的方法 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP6122981A patent/JP2991929B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07310167A (ja) | 1995-11-28 |
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