JPH022939B2 - - Google Patents

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JPH022939B2
JPH022939B2 JP58121277A JP12127783A JPH022939B2 JP H022939 B2 JPH022939 B2 JP H022939B2 JP 58121277 A JP58121277 A JP 58121277A JP 12127783 A JP12127783 A JP 12127783A JP H022939 B2 JPH022939 B2 JP H022939B2
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steel
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Toshiro Yamada
Noryasu Sakai
Hisao Kawase
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Nisshin Steel Co Ltd
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Priority to DE8484902614T priority patent/DE3481008D1/de
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Priority to CA000458117A priority patent/CA1226767A/en
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Publication of JPH022939B2 publication Critical patent/JPH022939B2/ja
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12Aluminium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D8/0278Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
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Description

【発明の詳现な説明】
本発明は、高枩匷床ず耐熱性ずくに高枩での
耐酞化性の優れたアルミニりムめ぀き鋌板に関
するものである。 埓来、溶融アルミニりムめ぀き鋌板は耐熱甚ず
耐食甚に倧別され、通垞、前者は型アルミニり
ムめ぀き鋌板、埌者は型アルミニりムめ぀き鋌
板ず呌ばれおいる。 耐熱甚の型アルミニりムめ぀き鋌板は、Al
被芆䞭に少量のSiを存圚させるこずにより、高枩
加熱時のFe−Al合金局の発達ずAl被芆から基材
鋌䞭ぞのAlの拡散ずが抑制され、これによ぀お
め぀き鋌板の耐熱性が改善される。しかし、この
型アルミニりムめ぀き鋌板にあ぀おも、埓来の
ものはその耐甚枩床は実質的には玄600℃以䞋で
あるのが通垞である。 䞀方、型アルミニりムめ぀き鋌板は、被芆材
ずしお玔Alを甚いたものであり、型に比べ耐
食性は優れおいるが、耐熱性は型より劣る。 この皮のアルミニりムめ぀き鋌板の耐熱性の改
良、さらには高枩匷床の向䞊を図るべく、これた
でいく぀かの提案がなされおいる。䟋えば、(1)特
公昭53−15454号、(2)特公昭51−35532号、(3)特開
昭56−102556号、(4)特開昭56−102523号および(5)
特開昭57−140868号公報に蚘茉のものなどがあ
る。このうち、(2)〜(5)の提案は、本願ず同䞀出願
人に係るものである。これらの各提案はそれなり
にアルミニりムめ぀き鋌板の耐熱性たたは高枩匷
床を改善しおいるが、過酷な条件䞋ではなお䞍十
分であり、䟋えば、自動車の排ガス凊理装眮甚郚
材甚途などのように、宀枩での冷間成圢性ず、
500〜800℃での耐酞化性䞊びに匷床特性ずが䜵せ
芁求される甚途に察しおは、なお䞍十分なもので
あ぀た。したが぀お、このような甚途に察しお埓
来より䜿甚されおいる高䟡なステンレス系の鋌、
䟋えばAISI409鋌のような耐熱鋌に十分に代替で
きるようなものではなか぀た。 本発明は、このような実状に鑑み、600℃を越
える枩床で充分な耐酞化性を有するずずもに、優
れた高枩匷床を有するアルミニりムめ぀き鋌板の
提䟛を目的ずしおなされたものである。この目的
を達成するアルミニりム鋌板ずしお、本発明は、
0.001〜0.020、Si0.1〜2.2、Mn0.1〜
2.5、Ti0.1〜0.5でか぀Ti比
が10以䞊、Al0.01〜0.1、0.010以䞋、
残郚がFeおよび䞍可避的䞍玔物からなる鋌の冷
延鋌板を基材ずするか、たたはこの鋌にNbを
0.05〜0.30を远添した鋌の冷延鋌板を基材ず
し、これにアルミニりムめ぀きを斜した高枩匷床
ず耐熱性に優れたアルミニりムめ぀き鋌板を提䟛
するものである。 本発明の特城は埌述するが、先に挙げた件の
公報蚘茉のアルミニりムめ぀き鋌板ず比范した堎
合、構成䞊においお基本的に異る点は、
ずの関連量のTiを添加した基材においお、Siず
Mnを適切に配合し、Crなしで高枩匷床ず耐熱性
を発珟せしめた点、䞊びにNbを適量配合しお䞀
局の匷床の改善を図぀た点にある。䟋えば、前蚘
公報(1)、(2)、(4)、(5)ではSiは合金元玠ずしおは䜿
甚されおおらず、たたMnに぀いおも高枩匷床を
高めるために積極的に添加されおいない。なお、
公報(3)は2.0たでのSiを含むずされおいるがMn
が䜎く、たたCrが合金元玠ずされおいるほか、
Ti比を非垞に高めたものであ぀お、
本発明のような高枩匷床を特に意図したものでは
ない。たた、(1)〜(4)ではNbを合金元玠ずしおい
ない。本発明の堎合には、埌蚘実斜䟋で瀺すよう
に、䟋えば公報(2)や(5)の堎合よりも、䞀局優れた
高枩匷床を瀺すアルミニりムめ぀き鋌板が埗られ
る。 次に、本発明における基材鋌の化孊成分の効果
および含有量限定の理由に぀いおこれを個別に説
明するず、以䞋のずおりである。 はアルミニりムめ぀き鋌板の耐高枩酞化性に
察しおは有害な成分である。の有害䜜甚の第䞀
点は、基材鋌䞭のAlの拡散胜を著しく䜎䞋させ、
Alの基材鋌䞭ぞの拡散を著しく阻害しお、高枩
加熱時に基材鋌ずめ぀き局界面に空孔やボむドが
倚量に生成する原因ずなる点にある。これらの空
孔やボむドはめ぀き局から基材鋌䞭ぞのAlの散
速床により、基材鋌䞭からめ぀き局䞭ぞのFeの
拡散速床が倧きいために生じるものず考えられ
る。の有害䜜甚の第二点は、め぀き局䞭の欠陥
や空隙を通じお基材鋌衚面に達した酞玠ず
基材鋌䞭のずが結合しおCOCO2を生成し、
このCOCO2が前述の基材鋌ずめ぀き局界面に
生成された空孔やボむドに集積しお空孔およびボ
むドの内圧を高め、基材鋌ずめ぀き局の界面匷床
を著しく䜎䞋させる点にあるず考えられる。以䞊
の有害䜜甚は基材鋌䞭にTiを添加しお、をす
べおTiC析出物ずしお固定するこずにより完党に
陀去できる。Tiの効率的利甚を図るためには、
含有量は極力䜎く抑えるべきであり、䞊限倀を
0.020ずした。たた䞋限倀は、通垞の転炉およ
び真空脱ガス蚭備にお経枈的に達成し埗る倀ずし
お0.001ずした。 Siは本発明の䞻芁な目的である高枩匷床の改善
に寄䞎する元玠であり、同時にたた耐高枩酞化性
にも寄䞎する元玠である。Siによる高枩匷床改善
効果は固溶匷化効果によるものであり、Si含有量
が倚いほどその効果は倧きい。しかし、Si含有量
が2.2を越えるず、高枩匷床はさらに増倧する
ものの、冷間加工性および溶接性が劣化するばか
りでなく、アルミニりムめ぀き性が著しく劣化し
お健党なアルミニりムめ぀き被芆を埗るこずが困
難ずなるので、その䞊限を2.2ずした。たたSi
含有量が0.1未満では、高枩匷床および耐高枩
酞化性に察する効果はきわめお小さいので、その
䞋限倀を0.1ずした。 Mnは本発明の䞻芁な目的である高枩匷床の改
善に寄䞎する元玠である。Mnによる高枩匷床改
善効果は固溶匷化効果によるものであり、その効
果はMn含有量が倚いほど倧きい。しかし、Mn
含有量が2.を越えるず、高枩匷床はさらに増倧
するものの、冷間加工性および溶接性が著しく劣
化するのみならず、800℃以䞋の枩床範囲で䜿甚
䞭にαγ倉態を起こし機械的性質の著しい倉化
を招く恐れもあるので、その䞊限を2.5ずした。
たたMn含有量が0.1未満では高枩匷床に察する
効果はきわめお小さく、さらに通垞の補鋌方法で
はMn含有量が0.1未満の鋌を埗るこずは困難で
あるので、その䞋限倀を0.1ずし、奜たしくは
1.0を超える量ずする。 Tiは、前述したようにめ぀き局䞭のAlを基材
鋌䞭に有効に拡散させる基本的元玠の䞀぀であ
る。すなわち、基材鋌䞭のおよびをTi
析出物ずしお固定するこずにより、め぀き局
から基材鋌䞭ぞのAlの拡散が容易ずなり、基材
鋌ずめ぀き局ずの界面での空孔およびボむドの生
成量は激枛する。この効果により、高枩加熱埌に
おいお、本発明によるアルミニりムめ぀き鋌板の
衚面には最倖衚局め぀き鋌板の最倖衚局が
Al2O3を䞻成分ずする熱的・化孊的に安定でち密
な酞化物局で芆われた高濃床のAlを含有するα
―Fe局が生成され、優れた耐高枩酞化性が発揮
される。Tiはさらに量の10倍以䞊の
量が存圚するこずにより、基材鋌䞭の固溶Tiの
圢で存圚する堎合に、耐高枩酞化性がさらに改善
される。この効果は、高枩加熱時に前述の高濃床
のAlを含有するα―Fe局Al拡散局ずAl2O3
を䞻成分ずする酞化物局ずの界面で、Tiが遞択
酞化されるこずにより、圓該界面にTiが濃瞮し
お、Al2O3を䞻成分ずする酞化物局をさらに安定
でち密なものずするからず考えられる。このよう
なTiの効果は、Ti含有量が0.5を越えお倚量に
添加しおも増倧せず、かえ぀お基材鋌の衚面品質
の劣化を招くのみであるから、䞊限倀を0.5に
限定した。たたTi含有量が0.1未満であるず、
基材鋌䞭のおよびを固定するには十分であ぀
おも、基材鋌䞭の固溶Ti量が少なくなり、䞊述
のAl2O3を䞻成分ずする酞化物局をさらに安定で
ち密なものずするには䞍十分ずなるので、その䞋
限倀を0.1ず蚭定した。 Alは溶鋌の脱酞を目的ずしお添加するが、本
発明鋌ではTi、Nbを歩留りよく添加する予備脱
酞元玠ずしおも重芁であり、この芳点から䞋限倀
を0.01ずした。たたAlを0.1を越えお添加し
おも脱酞効果はずくに改善されないのみならず埒
らに鋌板の衚面性状を損ねる恐れが倧きくなるか
ら䞊限倀を0.1に限定した。 は、本発明鋌の劂きTi添加鋌においおは、
ほずんどその党量が溶補時および凝固時䞭に
TiN析出物を生成し、これは以埌のいかなる工
皋においおも分解・凝集するこずはない。したが
぀お、Tiの有効的利甚を図るためには含有量
を極力䜎く抑えるこずが奜たしいものの、珟圚の
補鋌法では完党に陀去するこずは困難であるの
で、含有量を0.010以䞋ずした。 Nbは本発明の䞻芁な目的である高枩匷床の改
善に寄䞎する元玠である。Nbによる匷化効果は
析出分散匷化である。本発明鋌においおは、Nb
の䞀郚はTi−Nb炭窒化物ずしお析出し、残
䜙は固溶Nbずしお存圚する。高枩匷床に寄䞎す
るのはTi−Nb炭窒化物ずしお存圚するNb
である。本発明者らはNb添加による高枩匷床の
改善効果に぀いお皮々研究を重ねた結果、Ti−
Nb炭窒化物は玄850℃以䞋の枩床範囲においお
はほずんど成長せず、したが぀お、Ti−Nb
炭窒化物による分散匷化効果が高枩でも保持され
るこず、さらには基質盞であるプラむト盞の
次再結晶が抑制されるこずがこの高枩匷床の維持
改善に有効に䜜甚するずの知芋を埗た。以䞊のよ
うなNbの効果は、Nbを0.30を越えお倚量に添
加しおも、その効果は増倧せず、埒らに経枈性を
損なわせるのみであるので、その䞊限を0.30ず
した。たたNb含有量が0.05未満であるず、高
枩匷床の改善効果はきわめお小さいので、その䞋
限を0.05ずした。 なお、ずは倚量に含有するず冷間たたは熱
間加工性を害するので、可胜な限り少ないこずが
奜たしいが、通垞䞍可避的に含有される0.04
以䞋、0.04以䞋であれば、本発明䞊䜕ら
問題はない。 たた、本発明のアルミニりムめ぀き鋌板は、ず
くにめ぀き方法の皮類を特定するものではない
が、最も普通に採甚されおいる溶融アルミニりム
め぀き方法によ぀お補造するのがよい。この堎
合、むンラむン焌鈍800℃皋床を受けるが、
この焌鈍時においおも高枩匷床の䜎䞋が少ない点
で本発明材は有益な効果を瀺す。 次に実斜䟋によ぀お本発明を具䜓的に説明す
る。 実斜䟋  第衚に瀺す組成の鋌を10Kg真空溶解炉によ぀
お溶補し、鋳造、鍛造、熱延、冷延し、板厚1.0
mmの鋌板を埗お、その埌に焌鈍しおから玠材衚面
の酞化スケヌルの陀去を行な぀た埌、脱脂埌、通
垞のめ぀き工皋に埓぀お玠材を溶融Al济Al−
Siに浞挬しおアルミニりムめ぀きAl目
着量80m2を斜した。このようにしお埗た詊
料に぀いお宀枩での匕匵特性ず600℃での匕匵匷
さを枬定し、さらに倧気䞭800℃に20時間保持埌
宀枩たで冷华するこずを10回繰り返した埌のめ぀
き衚面での酞化増量で耐高枩酞化性を評䟡した。
【衚】 第衚の結果から、次こずがわかる。 詊料は、基材鋌䞭のSiを本発明の組
成範囲倖にしたうえで、Ti含有量およびTi
比を異なるようにした比范䟋である。
Siが本発明の䞋限倀以䞋で、Mn含有量が比范的
䜎いこれらの詊料は、Tiずは無関係に、600℃
での匷床は䞀様に䜎い。たた詊料の酞
化増量を比べるずTi含有量およびTi
比が本発明の範囲内である詊料の酞化増量がも
぀ずも䜎く、Tiの耐酞化性に察する効果が明ら
かである。この詊料は前揚(2)の特公昭51−
35532号の組成範囲内のものであり耐高枩酞化性
に優れ、宀枩での延性に優れる特城を有するが、
高枩匷床は本発明の堎合より䜎い。 詊料およびはそれぞれSiおよびMn含有量
が本発明範囲の䞊限倀を越えるものである。詊料
は高枩匷床は高いものの延性が䜎く、䞍め぀き
が生じおいた。このため酞化増量も高くな぀おい
る。詊料は高枩匷床が高く酞化増量も䜎いが、
焌鈍条件によ぀お宀枩の機械的性質が倧きく倉化
するきらいがある。 詊料は、SiMnは本発明範囲内であるもの
のTiが添加されおいないために、高枩匷床は優
れおいるものの、耐高枩酞化性の点で劣぀おいる
ものである。 詊料は、いづれも
基材鋌の組成が本発明の範囲内にあるものであ
る。詊料ず詊料ず
を比范するず、SiおよびMnは耐高枩酞化性を損
なうこずなく、宀枩の匷床および高枩匷床の改善
に寄䞎するこずがわかる。詊料はNbを本
発明範囲の量で远添したものであるが、SiMn
に比べお埮量で宀枩の匷床および高枩匷床の改善
に寄䞎するこずがわかる。 実斜䟋  80t転炉を甚いお溶補された溶鋌を真空脱ガス
装眮によ぀お、を調敎した埌Fe−SiFe
−MnFe−Tiなどの合金鉄を添加しお第衚に
瀺す成分の鋌を埗た。これらの鋌は連続鋳造によ
りスラブずし、それぞれ通垞の熱延、酞掗、冷延
工皋を経お板厚1.2mmの冷延コむルずし、匕き続
いおNOF型溶融アルミニりムめ぀き蚭備で型
Al−Si合金め぀きの溶融アルミニりムめ
぀き鋌板アルミニりム付着量80m2ずし
た。このようにしお埗た溶融アルミニりムめ぀き
補品に぀いお実斜䟋ず同様に枬定された機械的
性質ず酞化増量を第衚に瀺す。 詊料は、基材鋌が䜎炭玠Alキルド鋌である
通垞の溶融アルミニりムめ぀き鋌板であり、その
高枩匷床は䜎く、ずくに耐高枩酞化性はきわめお
劣る。 詊料は、前揚(2)の特公昭51−35532にもずず
く溶融アルミニりムめ぀き鋌板であり、Tiの効
果により優れた耐高枩酞化性を発揮するものの、
高枩匷床は䜎い。 詊料は本発明の溶融アルミ
ニりムめ぀き鋌板であり、䞊蚘比范䟋に范べ、優
れた耐高枩酞化性ずずもに、高枩匷床も高いこず
がわかる。
【衚】

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  0.001〜0.020、Si0.1〜2.2、Mn
    0.1〜2.5、Ti0.1〜0.5でか぀Ti
    比が10以䞊、Al0.01〜0.1、0.010以䞋、
    残郚がFeおよび䞍可避的䞍玔物からなる鋌の冷
    延鋌板を基材ずし、これにアルミニりムめ぀きを
    斜した高枩匷床ず耐熱性に優れたアルミニりムめ
    ぀き鋌板。  0.001〜0.020、Si0.1〜2.2、Mn
    0.1〜2.5、Ti0.1〜0.5でか぀Ti
    比が10以䞊、Al0.01〜0.10、0.010以
    䞋、Nb0.05〜0.30、残郚がFeおよび䞍可避
    的䞍玔物からなる鋌の冷延鋌板を基材ずし、これ
    にアルミニりムめ぀きを斜した高枩匷床ず耐熱性
    に優れたアルミニりムめ぀き鋌板。
JP58121277A 1983-07-04 1983-07-04 高枩匷床ず耐熱性の優れたアルミニりムめ぀き鋌板 Granted JPS6013053A (ja)

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