JPH0257673A - 耐高温酸化性と耐候性に優れたアルミニウム被覆鋼の製造法 - Google Patents
耐高温酸化性と耐候性に優れたアルミニウム被覆鋼の製造法Info
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ボイラー、熱交換器などで遭遇する高温空気
酸化、高温水蒸気酸化およびバナジウム腐食に対して耐
高温酸化性であり、さらに海洋性大気で優れた耐候性を
発揮するアルミニウム被覆鋼の製造法に関するものであ
る。
酸化、高温水蒸気酸化およびバナジウム腐食に対して耐
高温酸化性であり、さらに海洋性大気で優れた耐候性を
発揮するアルミニウム被覆鋼の製造法に関するものであ
る。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］鋼材の
表面にアルミニウムを被覆して鋼材の耐高温酸化性、耐
候性などを向上させることは知られている。例えば、「
鋼材の防食防止と耐熱性を向上せるために、鋼材表面に
アルミニウムを拡散浸透させた縁高温度に加熱し、その
酸化被覆を除去しながら直ちに固体アルミニウムを擦り
付ける特公昭６０−５６２２７号公報」、「メタルロス
を少なくスケール剥離性を改善するために、鋼材の表面
に溶射又は蒸着等によりメタリックアルミニウムを付着
させる特公昭５７−５２９２６号公報」の他に、ライニ
ング法やメツキ法などがある。しかしながら、いずれの
方法にも次のような問題があった。拡散浸透法では、温
度６００〜８００℃で高温処理を施すため、素材材質へ
の影響が生じることに加えて処理サイズに制約がある。
表面にアルミニウムを被覆して鋼材の耐高温酸化性、耐
候性などを向上させることは知られている。例えば、「
鋼材の防食防止と耐熱性を向上せるために、鋼材表面に
アルミニウムを拡散浸透させた縁高温度に加熱し、その
酸化被覆を除去しながら直ちに固体アルミニウムを擦り
付ける特公昭６０−５６２２７号公報」、「メタルロス
を少なくスケール剥離性を改善するために、鋼材の表面
に溶射又は蒸着等によりメタリックアルミニウムを付着
させる特公昭５７−５２９２６号公報」の他に、ライニ
ング法やメツキ法などがある。しかしながら、いずれの
方法にも次のような問題があった。拡散浸透法では、温
度６００〜８００℃で高温処理を施すため、素材材質へ
の影響が生じることに加えて処理サイズに制約がある。
溶射法では、多数のボイド（気孔）を生じるため、封孔
処理あるいは拡散処理など後処理を施さねばならない製
造上の問題があった。ざらにライニング法ではＨ形鋼の
ような複雑な形状への整合性やそのライニング境界の接
着性が問題となり、さらにメツキ法ではメツキ層の厚み
が０．１ｍｍ程度の限度から多くのピンホール（気孔）
を発生する問題があった。
処理あるいは拡散処理など後処理を施さねばならない製
造上の問題があった。ざらにライニング法ではＨ形鋼の
ような複雑な形状への整合性やそのライニング境界の接
着性が問題となり、さらにメツキ法ではメツキ層の厚み
が０．１ｍｍ程度の限度から多くのピンホール（気孔）
を発生する問題があった。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記のような被覆緒特性の問題を解消し、かつ
鋼販、形鋼、鋼管等各種形状の鋼材料に適応できるアル
ミニウム被覆鋼の製造法を提供するものであって、その
要旨は、厚さ０．２ｍｍ以上の純＾１溶射層を施した鋼
を９００〜１３００℃に昇温した加熱炉で３０分間以上
均熱した後、熱間加工を施して鋼表面に２０μｍ以上の
Ｆｅ−Ａｌ系合金層を形成させる耐高温酸化性と耐候性
に優れたアルミニウム被覆鋼の製造法である。
鋼販、形鋼、鋼管等各種形状の鋼材料に適応できるアル
ミニウム被覆鋼の製造法を提供するものであって、その
要旨は、厚さ０．２ｍｍ以上の純＾１溶射層を施した鋼
を９００〜１３００℃に昇温した加熱炉で３０分間以上
均熱した後、熱間加工を施して鋼表面に２０μｍ以上の
Ｆｅ−Ａｌ系合金層を形成させる耐高温酸化性と耐候性
に優れたアルミニウム被覆鋼の製造法である。
［作 用］
以下、本発明について詳細に説明する。
転炉、電気炉などの溶解炉あるいはさらに真空脱ガス処
理などを経て溶製された溶鋼を連続鋳造法あるいは造塊
−分塊法で製造されたスラブ、ビレット、あるいはさら
に圧延、鍛造、押出などの熱間加工を受けた中間（粗）
形状の鋼表面を機械的または化学的に清浄処理した後、
その鋼表面に純＾文の溶射層を施す。溶射された純＾又
金属は、鋼に耐高温酸化性と耐候性を付与する金属で該
鋼表面に形成された小さな凹凸部に深く入り込み鋼表面
を均一に被覆する。この場合の純Ａｉ金属溶射層の厚み
は、高温度の後処理においてＡ交溶射層が拡散しＡ交濃
度が低下して本発明の目的が得られない理由を考慮し、
０．２ｍｍ以上とした。また、本発明において使用する
鋼の成分は特に限定するものでなく、普通炭素鋼Ｃｒ含
有炭素鋼など何でもよい。このように純Ａｌが溶射され
た鋼は、９００〜１３００℃に昇温された加熱保持され
た炉に送入して３０分間以上均熱した後、圧延、鍛造、
押出しなどの熱間加工を施して鋼販、形鋼、鋼管など所
定の形状に成形する。この加熱温度は熱間加工性を容易
にし、かつＡｌ溶射層を拡散させるに十分な温度であっ
て、９００℃未満の低い温度では熱間加工性を低下して
加工割れを発生し、また１３００℃を越える過剰な温度
では鋼組織の粗粒化と過度なＡｌ拡散層を呈して鋼の材
質を脆化する。また、このような加熱法は、昇温しなが
ら加熱する一般の加熱法と異なり、急熱加熱法であるた
め、鋼表面に八１−Ｆｅ、ｌ！−Ｃｒ−ＦｅなどのＦｅ
−Ａｆｆｉ系合金層が均一に形成される。また、この加
熱温度における３０分以上の均熱時間は、鋼に熱間加工
性を付与すると共に、熱間加工後鋼表面に厚さ２０ｇｍ
以上のＡ１−Ｆｅ系合金層を形成するに必要な時間であ
る。熱間加工された鋼表面に形成されるＦｅ−Ａｌ系合
金層は２０μｍ以上で厚くなる程耐高温酸化性と耐候性
が一層改善されるが、高温度で熱変化の激しいあるいは
長時間加熱される環境ではＦｅ−Ａｆｌ系合金合金層離
され易いことから２００μＩ以下が好ましい。
理などを経て溶製された溶鋼を連続鋳造法あるいは造塊
−分塊法で製造されたスラブ、ビレット、あるいはさら
に圧延、鍛造、押出などの熱間加工を受けた中間（粗）
形状の鋼表面を機械的または化学的に清浄処理した後、
その鋼表面に純＾文の溶射層を施す。溶射された純＾又
金属は、鋼に耐高温酸化性と耐候性を付与する金属で該
鋼表面に形成された小さな凹凸部に深く入り込み鋼表面
を均一に被覆する。この場合の純Ａｉ金属溶射層の厚み
は、高温度の後処理においてＡ交溶射層が拡散しＡ交濃
度が低下して本発明の目的が得られない理由を考慮し、
０．２ｍｍ以上とした。また、本発明において使用する
鋼の成分は特に限定するものでなく、普通炭素鋼Ｃｒ含
有炭素鋼など何でもよい。このように純Ａｌが溶射され
た鋼は、９００〜１３００℃に昇温された加熱保持され
た炉に送入して３０分間以上均熱した後、圧延、鍛造、
押出しなどの熱間加工を施して鋼販、形鋼、鋼管など所
定の形状に成形する。この加熱温度は熱間加工性を容易
にし、かつＡｌ溶射層を拡散させるに十分な温度であっ
て、９００℃未満の低い温度では熱間加工性を低下して
加工割れを発生し、また１３００℃を越える過剰な温度
では鋼組織の粗粒化と過度なＡｌ拡散層を呈して鋼の材
質を脆化する。また、このような加熱法は、昇温しなが
ら加熱する一般の加熱法と異なり、急熱加熱法であるた
め、鋼表面に八１−Ｆｅ、ｌ！−Ｃｒ−ＦｅなどのＦｅ
−Ａｆｆｉ系合金層が均一に形成される。また、この加
熱温度における３０分以上の均熱時間は、鋼に熱間加工
性を付与すると共に、熱間加工後鋼表面に厚さ２０ｇｍ
以上のＡ１−Ｆｅ系合金層を形成するに必要な時間であ
る。熱間加工された鋼表面に形成されるＦｅ−Ａｌ系合
金層は２０μｍ以上で厚くなる程耐高温酸化性と耐候性
が一層改善されるが、高温度で熱変化の激しいあるいは
長時間加熱される環境ではＦｅ−Ａｆｌ系合金合金層離
され易いことから２００μＩ以下が好ましい。
上記のような本発明法で製造されたアルミニウム被覆鋼
は、Ｆｅ−ＡＬｌ系合金合金層表面に均一に形成される
ため、耐高温酸化性と耐候性のすぐれたものが得られる
。
は、Ｆｅ−ＡＬｌ系合金合金層表面に均一に形成される
ため、耐高温酸化性と耐候性のすぐれたものが得られる
。
［実施例及び発明の効果コ
次に本発明の実施例について説明する。
表１の記号Ａ、Ｂ、Ｃは比較法で製造した金属被覆鋼で
あるが、Ａは純＾交溶射層厚みが０．２■以下でかつ製
品のＦｅ−Ａ１合金層厚みが２０μｍ以下のためピンホ
ールが生じて、耐高温酸化性および海岸耐候性が不十分
である。またＢ、Ｃは加熱炉装入温度が９００℃以下の
ため、製品のＦｅ−Ａｆｆｉ合金層およびＦｅ−Ｃｒ−
Ａ１合金層の厚みはＺ ＯＩＬｍ以上であっても部分的
に欠陥が生じるため、耐高温酸化性と海岸耐候性が不十
分である。
あるが、Ａは純＾交溶射層厚みが０．２■以下でかつ製
品のＦｅ−Ａ１合金層厚みが２０μｍ以下のためピンホ
ールが生じて、耐高温酸化性および海岸耐候性が不十分
である。またＢ、Ｃは加熱炉装入温度が９００℃以下の
ため、製品のＦｅ−Ａｆｆｉ合金層およびＦｅ−Ｃｒ−
Ａ１合金層の厚みはＺ ＯＩＬｍ以上であっても部分的
に欠陥が生じるため、耐高温酸化性と海岸耐候性が不十
分である。
記号ＤＮＪは本発明法によって製造した金属被覆鋼であ
る。これらの金属被覆鋼は、被溶射金属が普通炭素鋼（
記号り、Ｅ、Ｆ）でも、表面に均一なＦｅ−＾２合金層
が形成されることにより耐高温空気酸化性、耐高温水蒸
気酸化性、耐バナジューム腐食性および海岸耐候性のい
ずれもが優れている。すなわち記号Ｏの比較鋼１７％Ｃ
ｒ鋼と同等以上であり、記号に、Ｌ、Ｍ（普通炭素鋼、
２％Ｃｒ鋼、９％Ｃｒ鋼）との対比では飛躍的に改善さ
れる。
る。これらの金属被覆鋼は、被溶射金属が普通炭素鋼（
記号り、Ｅ、Ｆ）でも、表面に均一なＦｅ−＾２合金層
が形成されることにより耐高温空気酸化性、耐高温水蒸
気酸化性、耐バナジューム腐食性および海岸耐候性のい
ずれもが優れている。すなわち記号Ｏの比較鋼１７％Ｃ
ｒ鋼と同等以上であり、記号に、Ｌ、Ｍ（普通炭素鋼、
２％Ｃｒ鋼、９％Ｃｒ鋼）との対比では飛躍的に改善さ
れる。
また被溶射金属を２％以上のＣｒｔＩ４とした記号Ｇ、
Ｈ，Ｉ、Ｊの金属被覆鋼は、耐高温空気酸化性、耐高温
水蒸気酸化性および耐バナジューム腐食性はさらに完全
なものとなり、海岸耐候性も併せて改善されることが明
らかである。
Ｈ，Ｉ、Ｊの金属被覆鋼は、耐高温空気酸化性、耐高温
水蒸気酸化性および耐バナジューム腐食性はさらに完全
なものとなり、海岸耐候性も併せて改善されることが明
らかである。
Claims (1)
- １ 厚さ０．２ｍｍ以上の純Ａｌ溶射層を施した鋼を、
９００〜１３００℃に昇温した加熱炉で３０分間以上均
熱した後、熱間加工を施して鋼表面に２０μｍ以上のＦ
ｅ−Ａｌ系合金層を形成させることを特徴とする耐高温
酸化性と耐候性に優れたアルミニウム被覆鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20752088A JPH0257673A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 耐高温酸化性と耐候性に優れたアルミニウム被覆鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20752088A JPH0257673A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 耐高温酸化性と耐候性に優れたアルミニウム被覆鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0257673A true JPH0257673A (ja) | 1990-02-27 |
Family
ID=16541082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20752088A Pending JPH0257673A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 耐高温酸化性と耐候性に優れたアルミニウム被覆鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0257673A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6197132B1 (en) * | 1996-08-30 | 2001-03-06 | Sandvik Ab | Method of manufacturing ferritic stainless FeCrA1-steel strips |
-
1988
- 1988-08-22 JP JP20752088A patent/JPH0257673A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6197132B1 (en) * | 1996-08-30 | 2001-03-06 | Sandvik Ab | Method of manufacturing ferritic stainless FeCrA1-steel strips |
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