JPH0250804B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は自溶性合金被覆鋼板の製造方法に関
し、とくに溶射技術と圧延技術の有用な組み合わ
せにより鋼板の表面特性を有利に改善しうる被覆
鋼板の簡便な製造方法を提案するものである。 この発明は、金属被覆鋼板の製造方法を改良し
てとくに自溶性合金材料を用いる溶射および圧延
両技術の有用な組合せによつて、耐食性、耐熱
性、あるいは耐酸化性その他の表面特性を有利に
改善し得る自溶性合金被覆鋼板の簡便な製造方法
を提案しようとするものである。 鋼板の用途は近年、多種多様にわたり、それら
の用途に応じて上記のような種々の表面性状が要
請され、この要請に応えるものとして鋼板表面に
上記の如き各種特性をそなえる金属・合金を被成
した被覆鋼板が開発されている。 このような観点から、特願昭56−186216号（特
開昭58−87223号公報所載）の明細書に示すごと
くスラブの表面にNi，Crなどの金属溶射を施し、
その溶射面を他のスラブで覆い均熱処理および圧
延を行つて被覆鋼板を得る製造方法をさきに提案
した。このようにして製造された被覆鋼板は、溶
射層が圧延にて延伸した表面被覆層と母材との界
面には気孔のない拡散層が形成されている。この
拡散層は表面被覆の密着性を著しく向上し得ると
同時に、耐食性をも向上させる一因となつてい
る。また、この拡散層上に表層として位置する表
面被覆はスラブ圧延の影響の下に貫通気孔が圧着
され、溶射のままで表面被覆と比べて耐食性は著
しく向上する。 しかしながら化学プラント、淡水化装置などの
高級部材に安定して使用しようとするときには完
全に気孔のない緻密化された拡散層の厚みをさら
に大きくする必要があることがその後判明した。 ところでNi，Crなどの金属及びそれらを含む
合金を溶射層に用いて、上記したような、均熱処
理工程で気孔のない緻密化された拡散層の厚みを
より大きくするには、高温かつ長時間の均熱処理
を必要とし、生産コストの上昇および熱処理作業
の能率低下をまねき好ましくない。しかも長時間
の熱処理は鋼板側から表面被覆中へ、Fe元素の
拡散も生じて、表面被覆中のNiおよびCrの濃度
低下し、耐食性、耐酸化性を悪化させることが経
験された。 ここに溶射金属の融点が均熱処理温度に比べ低
いかもしくは同等であれば表面被覆と母材との間
に短時間の均熱処理で拡散層が形成され、しかも
表面被覆の全体が緻密化された均一組成となり、
耐食性は増大する。 とは云え、Ni，Crを含有する合金では一般に
は融点が高いため、このような効果はえられな
い。そこでこれらの合金に、SiおよびＢをさらに
添加して融点を降下させた自溶性合金を用いるこ
とに着目しこの発明に到達した。 一般に、自溶性合金を溶射材料として用いる単
純な被覆処理にあつては、溶射後1000゜〜1200℃
で短時間熱処理を行つて溶射層と母材界面におけ
る拡散層の形成と、表面被覆の組織の緻密化をは
かり、実用に供しているのであるがこの加熱処理
を行うと、母材の材質特性を劣化をまねきやすい
ため、このような自溶性合金の使用は、特殊でし
かも小型の部品または部材に対してのみ行なわれ
たにすぎず、スラブのような大規模な処理対象に
ついて実用に供された事例の報告はこれまではな
かつた。 この発明は、スラブやシートバーなどの圧延素
材の板面に自溶性合金を溶射して溶射層を形成
し、その溶射面を内にしてセラミツクスのはく離
剤層を介し他のスラブもしくはシートバーまたは
別途に同様な溶射を施した他のスラブもしくはシ
ートバーを重ね合わせ、ついで短時間の均熱処理
を経た上でとくに熱間圧延を施し、しかるのち圧
延板を分離することをもつて上記課題の解決手段
とするのである。 さてこの発明の実施要領について次に具体的に
説明する。 この発明ではまず、第１図ａに示したように圧
延素材たとえばスラブ１に被成した自溶性合金の
溶射層２を覆うように別のスラブ３を重ね合わせ
て積層材とし、この積層材を均熱処理温度に加熱
したのち熱間圧延を施すのであるが、ここで重ね
合せた積層材の周囲を溶接などで接合しておくこ
とが好ましい。 すなわち自溶性合金の溶射層の融点近傍または
それ以上の温度での均熱処理ならびに熱間圧延が
より容易に実現されるからである。なお積層材は
第１図ａ，ｂにそれぞれ示したように、重ね合わ
せる相手のスラブ３の片面または両面ともに同種
の自溶性合金の溶射層４が、両面のうちの一方に
は異種の溶射層４′をそなえる場合でも同様に取
扱い得ることを確めた。 なお図中番号５，５′ははく離剤層である。は
く離剤は一般的にはZrO₂，TiO₂，MgO，Al₂O₃，
SiO₂などのセラミツクスを単独又は複合にて、
例えば粉末の形でアルコール中に懸濁させたスラ
リーを用いてハケ塗りするほか、自溶性合金の溶
射層上にガスもしくはプラズマ溶射などを用いて
被覆するようにしてもよい。 はく離剤の塗布又は被覆厚さは0.02〜0.50mmの
範囲が適当であつて、0.02mm未満では加熱時に融
液となつた自溶性合金が、圧延時に重ね合わせた
相手のスラブに向つて容易に浸透し、はく離剤と
しての効果が乏しくなり、一方、0.5mmを超える
と圧延後におけるセラミツクス層の除去が困難と
なるからである。 圧延素材の表面に被成する自溶性合金の溶射層
の厚みは0.01〜20mm程度が適当である。というは
0.01mmに満たない薄層では厚みが不均一となり易
く、また20mmを超えると溶射中に、あるいは均熱
処理中に溶射層がはく離しやすくなるからであ
る。 均熱処理温度は自溶性合金の融点よりも100℃
程度低い温度から、同じく融点よりも150℃高い
温度の範囲であることが望ましい。というのは、
自溶性合金の融点に対し上記の温度範囲を下限側
に逸脱する均熱処理は長時間の処理時間が必要と
なつて、均熱処理作用能率が下り、また上限を超
えた均熱処理は、自溶性合金の融液中へのFeの
拡散が大きくなつて、溶射層を構成している元素
の濃度が低下するので何れも好ましくない。 表１にこの発明に従う自溶性合金被覆鋼板の製
造実験に用いた供試スラブの化学組成および寸法
を示す。

【表】 これら各スラブの表面にブラスト処理を行い表
２に示す溶射材料を用いて種々の厚さの溶射層を
被成し、表３に示す組み合せで表面被覆鋼板を製
造した。

【表】

【表】

【表】 表３中圧延番号１〜５はこの発明に従う製造方
法であり、圧延番号６，７は比較例である。すな
わち、はく離剤層５の厚みが薄すぎた表３の圧延
番号６の場合は圧延後２枚の鋼板にはく離するこ
とができず、また自溶性合金溶射層厚さが薄すぎ
た表３中圧延番号７では溶射層が不均一であるた
め圧延時に一部地鉄が露出して正常な表面被覆鋼
板は得られず、×印で示すように耐蝕性が劣つて
いた。 これに対して、この発明に従う表３中圧延番号
１〜５の各試料は、断面ミクロ観察結果からも均
一で平坦度の高い被覆層が得られていることが確
められた。また、密着性試験（JISH 8666に準
拠）、結果はすべて600Kg／cm²以上で良好であり、
塩水噴霧試験（JISZ 2371に準拠して、噴霧時間
480hrで赤錆発生有無を調査した。）の成積は〇印
で示すように赤錆皆無の極めて良好な結果が得ら
れ、曲げ試験（Ｒ＝2t、180゜曲げ）でも成績を〇
印で示すようにすべての被覆層に割れおよびはく
離は認められなかつた。 実施例では圧延素材としてスラブを用いた場合
につき主に説明したが、シートバーを用いた場合
でもほぼ同様の効果を得ることができるのは、い
うまでもない。 以上のべたように、この発明によれば、自溶性
合金被覆鋼板として、その被覆層と母剤界面に気
孔のない緻密な厚い拡散層を形成することがで
き、これによつて耐食性、耐熱性あるいは耐酸化
性などの表面特性の著大な改善を遂げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは溶射被覆スラブの重ね合せ要領
を例示した断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧延素材の板面に自溶性合金の溶射層を0.01
   mm以上20mm以下の厚さで形成する段階と、該溶射
   層を内にして0.02mm以上0.5mm以下の厚さのセラ
   ミツクスのはく離剤層を介して他の圧延素材と重
   ね合わせた積層材を準備する段階と、上記自溶性
   合金の融点に対し−100℃、＋150℃の間の温度に
   上記積層材を均熱処理する段階と、均熱処理した
   積層材に熱間圧延を加える段階および圧延完了後
   に自溶性合金の溶射層が延伸した被覆層をもつ圧
   延板を分離させる段階の結合になる自溶性合金被
   覆鋼板の製造方法。 ２ 他の圧延素材が、予め板面に被成した0.01mm
   以上20mm以下の厚さの自溶性合金溶射層をそなえ
   る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。