JPH03120347A - 亜鉛―アルミニウム合金メッキ鋼線及びその製造方法 - Google Patents
亜鉛―アルミニウム合金メッキ鋼線及びその製造方法Info
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Landscapes
- Coating With Molten Metal (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、特に疲労強度を向上させた亜鉛−アルミニウ
ム合金メッキ鋼線及びその製造方法に関する。
ム合金メッキ鋼線及びその製造方法に関する。
一般に鉄鋼材料の腐食を防ぐために溶融亜鉛メッキや電
気亜鉛メッキが利用されるが、更に近年、亜鉛メッキ製
品に表面処理、塗装又は加工等の後処理を施して付加価
値を高めたものが商品化され、又、そのニーズは多様化
してきている。このため耐食性を初めとして、メッキ層
の密着性、化成処理、塗装密着性及び加工性等を向上す
べく種々の改良メッキ製品が出現している。例えば溶融
亜鉛メッキの場合では、メッキ浴中へ特定元素を添加し
てかかる特性を向上せしめた例として、亜鉛に３〜８重
量パーセント（以下、単にパーセントという）のアルミ
ニウムを含有せしめて成る合金メッキ浴により行なうメ
ッキによれば耐食性が飛躍的に向上する。
気亜鉛メッキが利用されるが、更に近年、亜鉛メッキ製
品に表面処理、塗装又は加工等の後処理を施して付加価
値を高めたものが商品化され、又、そのニーズは多様化
してきている。このため耐食性を初めとして、メッキ層
の密着性、化成処理、塗装密着性及び加工性等を向上す
べく種々の改良メッキ製品が出現している。例えば溶融
亜鉛メッキの場合では、メッキ浴中へ特定元素を添加し
てかかる特性を向上せしめた例として、亜鉛に３〜８重
量パーセント（以下、単にパーセントという）のアルミ
ニウムを含有せしめて成る合金メッキ浴により行なうメ
ッキによれば耐食性が飛躍的に向上する。
この例のように亜鉛−アルミニウム合金メッキはそれま
での純亜鉛メッキに代わり今後の主流になるであろうが
、ここで溶融亜鉛メッキにおいてメッキ層が素地の鋼材
に付着する原理は、鉄と亜鉛が合金反応を起こしてメッ
キ層と素地の鋼材との間に鉄−亜鉛合金層が形成される
ためである。
での純亜鉛メッキに代わり今後の主流になるであろうが
、ここで溶融亜鉛メッキにおいてメッキ層が素地の鋼材
に付着する原理は、鉄と亜鉛が合金反応を起こしてメッ
キ層と素地の鋼材との間に鉄−亜鉛合金層が形成される
ためである。
ところが亜鉛メッキ浴中のアルミニウムの含有量が１パ
一セント以上になると鉄−亜鉛合金反応が阻害されてメ
ッキ層が形成され難くなる。このため従来、鋼線等に亜
鉛−アルミニウム合金メッキを行なう場合には、先づ、
純亜鉛メッキ浴（浴温４５０〜４６０℃程度）中で亜鉛
メッキを行ない、更にフラックス処理後、亜鉛−アルミ
ニウム合金メッキ浴（浴温４５０〜４６０℃程度）中で
二次メッキを行なうことにより、耐食性が高い亜鉛−ア
ルミニウム合金メッキ鋼線を製造するようにしていた。
一セント以上になると鉄−亜鉛合金反応が阻害されてメ
ッキ層が形成され難くなる。このため従来、鋼線等に亜
鉛−アルミニウム合金メッキを行なう場合には、先づ、
純亜鉛メッキ浴（浴温４５０〜４６０℃程度）中で亜鉛
メッキを行ない、更にフラックス処理後、亜鉛−アルミ
ニウム合金メッキ浴（浴温４５０〜４６０℃程度）中で
二次メッキを行なうことにより、耐食性が高い亜鉛−ア
ルミニウム合金メッキ鋼線を製造するようにしていた。
このようにして得られた亜鉛−アルミニウム合金メッキ
鋼線は、複数本で撚線に形成されて様々な用途に用いら
れるが、例えば塩水噴霧試験等による耐食性では、亜鉛
メッキ鋼線に比べて３〜ｌＯ倍の優れた特性を有し、又
、引張強度。
鋼線は、複数本で撚線に形成されて様々な用途に用いら
れるが、例えば塩水噴霧試験等による耐食性では、亜鉛
メッキ鋼線に比べて３〜ｌＯ倍の優れた特性を有し、又
、引張強度。
捩り特性９巻付性及び耐局部腐食性等においても亜鉛メ
ッキ鋼線に匹敵する。
ッキ鋼線に匹敵する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、かかる従来の亜鉛−アルミニウム合金メ
ッキ鋼線は、特に撚線として使用する場合、亜鉛メッキ
鋼線に比べ曲げ疲労強度が著しく劣るという問題があっ
た。
ッキ鋼線は、特に撚線として使用する場合、亜鉛メッキ
鋼線に比べ曲げ疲労強度が著しく劣るという問題があっ
た。
本発明は、かかる実情に鑑み疲労強度が大幅に向上した
亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼線及びその製造方法を
提供することを目的とする。
亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼線及びその製造方法を
提供することを目的とする。
本発明による亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼線は、メ
ッキ層と鋼との合金層の厚さがｌＯマイクロメータ以下
になっている。
ッキ層と鋼との合金層の厚さがｌＯマイクロメータ以下
になっている。
又、上記亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼線は、鋼線に
、亜鉛及び不可避不純物から成る浴温４５０℃以下のメ
ッキ浴中で１０秒以内一次メッキを行なった後、３〜８
パーセントのアルミニウムを含む亜鉛及び不可避不純物
から成る浴温４５０°Ｃ以下のメッキ浴中で１０秒以内
二次メッキを行なうことにより製造される。
、亜鉛及び不可避不純物から成る浴温４５０℃以下のメ
ッキ浴中で１０秒以内一次メッキを行なった後、３〜８
パーセントのアルミニウムを含む亜鉛及び不可避不純物
から成る浴温４５０°Ｃ以下のメッキ浴中で１０秒以内
二次メッキを行なうことにより製造される。
本発明によれば、鉄−亜鉛合金層を一定値以下の厚さに
なるように薄くしたことにより疲労強度を向上せしめる
ことができるが、これは、メッキ条件として最適なメッ
キ浴の浴温及びメッキ浴中の浸漬時間を見出したことに
より実現される。即ち、浴温を低く、且つ浸漬時間を短
く設定することにより合金層の厚さを有効に、且つ薄く
することができる。
なるように薄くしたことにより疲労強度を向上せしめる
ことができるが、これは、メッキ条件として最適なメッ
キ浴の浴温及びメッキ浴中の浸漬時間を見出したことに
より実現される。即ち、浴温を低く、且つ浸漬時間を短
く設定することにより合金層の厚さを有効に、且つ薄く
することができる。
以下、第１図に基づき本発明による亜鉛−アルミニウム
合金メッキ鋼線及びその製造方法の一実施例を説明する
。先づ、メッキ素地鋼材としての鋼線（線径２．３ｍ＋
、ＪＩＳ Ｇ ３５０６）を、加熱されたオルトケ
イ酸ソーダ水溶液により脱脂せしめて後、２０パーセン
ト塩酸によって酸洗いし、更に、２０パーセントＺ ｎ
Ｃｌ ｔ ・３ ＮＨｔＣＩ水溶液によりフラック
ス処理及び乾燥を行なう。かかる前処理を施した鋼線に
、亜鉛及び不可避不純物から成る浴温４５０℃以下のメ
ッキ浴中で１０秒以内一次メッキを行なうが、この−次
メッキの浴温及びメッキ時間として表に示したように６
種類の条件を設定して行なった。これらの場合において
、浴温を４５０℃以下としたのは、４５０℃を越えると
第１図に示した鉄−亜鉛合金層の厚さが１０μｍより厚
くなってしまうためであるが、その下限温度としては、
亜鉛の流動性が低下して付着量が多くなり過ぎると共に
メッキ表面がざらついてしまうのを防止するため４２０
℃が好ましい。又、メッキ時間は、１０秒より長くする
と、やはり鉄−亜鉛合金層が１０μｍより厚くなってし
まうため何れの場合も１０秒以内に設定されている。尚
、亜鉛及び不可避不純物から成る一次メッキ浴を調整す
る際、使用される亜鉛地金には不可避不純物として１．
５％以下の鉛、０，１％以下の鉄、０．３％以下のカド
ミウム及び０．１％以下の錫等を含有するものを用いて
もよい。
合金メッキ鋼線及びその製造方法の一実施例を説明する
。先づ、メッキ素地鋼材としての鋼線（線径２．３ｍ＋
、ＪＩＳ Ｇ ３５０６）を、加熱されたオルトケ
イ酸ソーダ水溶液により脱脂せしめて後、２０パーセン
ト塩酸によって酸洗いし、更に、２０パーセントＺ ｎ
Ｃｌ ｔ ・３ ＮＨｔＣＩ水溶液によりフラック
ス処理及び乾燥を行なう。かかる前処理を施した鋼線に
、亜鉛及び不可避不純物から成る浴温４５０℃以下のメ
ッキ浴中で１０秒以内一次メッキを行なうが、この−次
メッキの浴温及びメッキ時間として表に示したように６
種類の条件を設定して行なった。これらの場合において
、浴温を４５０℃以下としたのは、４５０℃を越えると
第１図に示した鉄−亜鉛合金層の厚さが１０μｍより厚
くなってしまうためであるが、その下限温度としては、
亜鉛の流動性が低下して付着量が多くなり過ぎると共に
メッキ表面がざらついてしまうのを防止するため４２０
℃が好ましい。又、メッキ時間は、１０秒より長くする
と、やはり鉄−亜鉛合金層が１０μｍより厚くなってし
まうため何れの場合も１０秒以内に設定されている。尚
、亜鉛及び不可避不純物から成る一次メッキ浴を調整す
る際、使用される亜鉛地金には不可避不純物として１．
５％以下の鉛、０，１％以下の鉄、０．３％以下のカド
ミウム及び０．１％以下の錫等を含有するものを用いて
もよい。
次に、−次メッキを施された鋼線をロールに巻取り、更
に２０パーセントＺ ｎ Ｃｌ ！ ・３ Ｎ Ｈｚ
ＣＩ水溶液によりフラックス処理を行なう。そして、３
〜８パーセントのアルミニウムを含む亜鉛及び不可避不
純物から成る浴温４５０℃以下のメッキ浴中で１０秒以
内二次メッキを行なうが、特にメッキ浴のアルミニウム
含有量を４．５％に調製し、浴温及びメッキ時間は、上
記−次メッキに対応させて表に示したような６種類の条
件を設定して行なった。浴温を４５０℃以下としたのは
、４５０℃を越えるとメッキ層と鋼との合金層中のアル
ミニウム濃度が増加すると共に該合金層の厚さが増大し
て脆くなるばかりか、曲げ疲労試験時に該合金層にクラ
ックが発生し易くなるためである。
に２０パーセントＺ ｎ Ｃｌ ！ ・３ Ｎ Ｈｚ
ＣＩ水溶液によりフラックス処理を行なう。そして、３
〜８パーセントのアルミニウムを含む亜鉛及び不可避不
純物から成る浴温４５０℃以下のメッキ浴中で１０秒以
内二次メッキを行なうが、特にメッキ浴のアルミニウム
含有量を４．５％に調製し、浴温及びメッキ時間は、上
記−次メッキに対応させて表に示したような６種類の条
件を設定して行なった。浴温を４５０℃以下としたのは
、４５０℃を越えるとメッキ層と鋼との合金層中のアル
ミニウム濃度が増加すると共に該合金層の厚さが増大し
て脆くなるばかりか、曲げ疲労試験時に該合金層にクラ
ックが発生し易くなるためである。
そして浴温の下限温度としては、アルミニウムの融点に
近づき過ぎて作業性が悪くなってしまうのを防止するた
めに４１０℃程度が好ましい。又、メッキ時間は、１０
秒より長く、亜鉛−アルミニウム合金洛中に浸漬すると
合金層が１０μｍ以上の厚さになって曲げ疲労強度が低
下してしまうため、１０秒以内に設定されている。二次
メッキを行なうことにより純Ｚｎ層−層であった一層メ
ッキ層は、Ｚｎ−Ａ１合金層の一層になるが（第１図）
、−次及び二次メッキ終了後のメッキ層と鋼との合金層
の厚さの検鏡による測定結果（６ケの測定値の平均値）
は表に示すように１０８ｍ以下であった。
近づき過ぎて作業性が悪くなってしまうのを防止するた
めに４１０℃程度が好ましい。又、メッキ時間は、１０
秒より長く、亜鉛−アルミニウム合金洛中に浸漬すると
合金層が１０μｍ以上の厚さになって曲げ疲労強度が低
下してしまうため、１０秒以内に設定されている。二次
メッキを行なうことにより純Ｚｎ層−層であった一層メ
ッキ層は、Ｚｎ−Ａ１合金層の一層になるが（第１図）
、−次及び二次メッキ終了後のメッキ層と鋼との合金層
の厚さの検鏡による測定結果（６ケの測定値の平均値）
は表に示すように１０８ｍ以下であった。
上記のメッキ方法により製造した亜鉛−アルミニウム合
金メッキ鋼線により各設定条件毎に７本で撚線を形成し
、夫々の撚線に対して行なった曲げ疲労強度試験の結果
を表に示す。
金メッキ鋼線により各設定条件毎に７本で撚線を形成し
、夫々の撚線に対して行なった曲げ疲労強度試験の結果
を表に示す。
表
ここで、曲げ疲労強度試験は、第２図に示したように、
長さ１ｍ程度に切断した撚線の一端を固定すると共に他
端から３．３ ｋｇの引張応力を負荷した状態で、撚線
の中央部を変位±１０叩１周期６Ｈｚで撓み変形させて
行なうもので、表に示される数値は、撚線を構成する７
本の鋼線のうちの何れかが切断するまでに加えられた撓
み変形の繰り返し回数である。本発明のメッキ鋼線の撚
線の曲げ疲労強度は全て１０’回以上であり、これは表
中ＮＯ，（１２）に示される従来の亜鉛メッキ鋼線の場
合と同等である。ところで、表中、比較例として示した
もの（Ｎｏ、（７）〜（１１））は、メッキ条件のうち
浴温とメッキ時間を本発明とは異なる条件に設定して亜
鉛−アルミニウム合金メッキを行なった場合の具体例で
あるが、この比較例によれば、合金層の厚さは全て１０
μｍ以上になり、又、曲げ疲労強度としては１０’回未
満である。このように本発明の亜鉛−アルミニウム合金
メッキ鋼線は、これら比較例との比較結果からも明らか
なように、亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼線と、して
耐食性等に優れた特性を有していると共に、従来の亜鉛
メッキ鋼線に匹敵する曲げ疲労強度を備えている。
長さ１ｍ程度に切断した撚線の一端を固定すると共に他
端から３．３ ｋｇの引張応力を負荷した状態で、撚線
の中央部を変位±１０叩１周期６Ｈｚで撓み変形させて
行なうもので、表に示される数値は、撚線を構成する７
本の鋼線のうちの何れかが切断するまでに加えられた撓
み変形の繰り返し回数である。本発明のメッキ鋼線の撚
線の曲げ疲労強度は全て１０’回以上であり、これは表
中ＮＯ，（１２）に示される従来の亜鉛メッキ鋼線の場
合と同等である。ところで、表中、比較例として示した
もの（Ｎｏ、（７）〜（１１））は、メッキ条件のうち
浴温とメッキ時間を本発明とは異なる条件に設定して亜
鉛−アルミニウム合金メッキを行なった場合の具体例で
あるが、この比較例によれば、合金層の厚さは全て１０
μｍ以上になり、又、曲げ疲労強度としては１０’回未
満である。このように本発明の亜鉛−アルミニウム合金
メッキ鋼線は、これら比較例との比較結果からも明らか
なように、亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼線と、して
耐食性等に優れた特性を有していると共に、従来の亜鉛
メッキ鋼線に匹敵する曲げ疲労強度を備えている。
上述のように本発明によれば、従来では実現し得なかっ
た高い曲げ疲労強度を有する亜鉛−アルミニウム合金メ
ッキ鋼線を製造し提供することができる。
た高い曲げ疲労強度を有する亜鉛−アルミニウム合金メ
ッキ鋼線を製造し提供することができる。
Claims (2)
- （１）メッキ層と鋼との合金層の厚さを１０マイクロメ
ータ以下にして成る亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼線
。 - （２）鋼線に、亜鉛及び不可避不純物から成る浴温４５
０℃以下のメッキ浴中で１０秒以内一次メッキを行った
後、３〜８重量パーセントのアルミニウムを含む亜鉛及
び不可避不純物から成る浴温４５０℃以下のメッキ浴中
で１０秒以内二次メッキを行なう亜鉛−アルミニウム合
金メッキ鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25744089A JPH03120347A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 亜鉛―アルミニウム合金メッキ鋼線及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25744089A JPH03120347A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 亜鉛―アルミニウム合金メッキ鋼線及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120347A true JPH03120347A (ja) | 1991-05-22 |
Family
ID=17306386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25744089A Pending JPH03120347A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 亜鉛―アルミニウム合金メッキ鋼線及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03120347A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04154949A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-27 | Nippon Steel Corp | Ｚｎ―ＡＩ合金めっき鋼線の製造方法 |
| JPH0641709A (ja) * | 1992-07-28 | 1994-02-15 | Tokyo Seiko Co Ltd | 耐食性高張力鋼線条体 |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP25744089A patent/JPH03120347A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04154949A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-27 | Nippon Steel Corp | Ｚｎ―ＡＩ合金めっき鋼線の製造方法 |
| JPH0641709A (ja) * | 1992-07-28 | 1994-02-15 | Tokyo Seiko Co Ltd | 耐食性高張力鋼線条体 |
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