JPH0413862A - 耐熱性、耐食性に優れたa1系合金めっき鋼材の製造方法 - Google Patents
耐熱性、耐食性に優れたa1系合金めっき鋼材の製造方法Info
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- JPH0413862A JPH0413862A JP11609790A JP11609790A JPH0413862A JP H0413862 A JPH0413862 A JP H0413862A JP 11609790 A JP11609790 A JP 11609790A JP 11609790 A JP11609790 A JP 11609790A JP H0413862 A JPH0413862 A JP H0413862A
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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]
本発明は耐熱性、耐食性に優れたAl系合金めっき鋼材
の製造方法に関し、詳細には素材ままの状態は勿論のこ
と、加工後においても優れた耐食性を発揮し続りするこ
とのできるAl系合金めっき鋼材を効率良く製造する方
法に関するものである。
の製造方法に関し、詳細には素材ままの状態は勿論のこ
と、加工後においても優れた耐食性を発揮し続りするこ
とのできるAl系合金めっき鋼材を効率良く製造する方
法に関するものである。
[従来の技術]
Alめっき鋼材は、耐熱性、耐食性、熱反射性1審美性
などの特性が優れた表面処理鋼材であり、生産コストも
比較的安価であるところから自動車のマフラー、焼却炉
部材、家電製品、建材等に汎用されている。即ちAlめ
つき鋼材は、Alが持っている諸特性を鋼の表面保護に
活用したものであり、その製造には一般に溶融めっき法
が採用されている。
などの特性が優れた表面処理鋼材であり、生産コストも
比較的安価であるところから自動車のマフラー、焼却炉
部材、家電製品、建材等に汎用されている。即ちAlめ
つき鋼材は、Alが持っている諸特性を鋼の表面保護に
活用したものであり、その製造には一般に溶融めっき法
が採用されている。
ところで従来の溶融Al系めっきでは、700℃程度の
高熱溶融Al浴中に素地鋼材を浸漬するという方法が行
なわれているので、鋼材とAlめっき層の間にFe−A
l系金属間化合物が形成される。しかるに上記金属間化
合物層は硬くて脆い為、Al系めっき鋼材の成形加工に
伴う変形に追従できず、Al系めっき層自体の剥離を招
いて耐食性を喪失するという問題がある。
高熱溶融Al浴中に素地鋼材を浸漬するという方法が行
なわれているので、鋼材とAlめっき層の間にFe−A
l系金属間化合物が形成される。しかるに上記金属間化
合物層は硬くて脆い為、Al系めっき鋼材の成形加工に
伴う変形に追従できず、Al系めっき層自体の剥離を招
いて耐食性を喪失するという問題がある。
この様なところから、上記Fe−Al系金属間化合物の
形成を防ぐために、比較的低温で行なわれる蒸着めっき
法を利用してAl系めっきを施す技術が検討されるに至
り、また特開昭62109967号公報にはAlめっき
層の下地として予めCrめっき層を形成してなるA 1
/ Cr2層めっき鋼材も提案されている。
形成を防ぐために、比較的低温で行なわれる蒸着めっき
法を利用してAl系めっきを施す技術が検討されるに至
り、また特開昭62109967号公報にはAlめっき
層の下地として予めCrめっき層を形成してなるA 1
/ Cr2層めっき鋼材も提案されている。
しかしながら本発明者らがA 1 / Cr 2層めっ
き鋼材について種々研究したところによれば、Crめっ
き層内体は非常に硬いものであり、加工に際してめっき
割れを起こし易いことが分かった。この様な割れが生じ
ると割れ部分から素地鋼材の腐食が進行するだけでなく
、高熱条件下で使用しているうちに割れを通して素地鋼
材とAlめっき層の間で相互拡散を起こし、前記と同様
のFe−Al金属間化合物が形成され、めっき剥離に発
展する。即ち加工後の耐食性が悪いだけでなく、加工後
の耐熱性においても問題のあることが分かった。
き鋼材について種々研究したところによれば、Crめっ
き層内体は非常に硬いものであり、加工に際してめっき
割れを起こし易いことが分かった。この様な割れが生じ
ると割れ部分から素地鋼材の腐食が進行するだけでなく
、高熱条件下で使用しているうちに割れを通して素地鋼
材とAlめっき層の間で相互拡散を起こし、前記と同様
のFe−Al金属間化合物が形成され、めっき剥離に発
展する。即ち加工後の耐食性が悪いだけでなく、加工後
の耐熱性においても問題のあることが分かった。
そこで本発明者らはA 1 / Cr 2層めっき鋼材
を用い200〜500℃の温度範囲で熱処理を行えば、
Fe−Al系金属間化合物を生成することなく、Crめ
っき層の加工性を高めることができるとの知見を得、優
れたAl系系層層っき鋼材の製造法として先に出願を済
ませた(特願平1−55455号)。
を用い200〜500℃の温度範囲で熱処理を行えば、
Fe−Al系金属間化合物を生成することなく、Crめ
っき層の加工性を高めることができるとの知見を得、優
れたAl系系層層っき鋼材の製造法として先に出願を済
ませた(特願平1−55455号)。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら上記の温度範囲では一般に5分以上という
比較的長い加熱時間を要するため、加熱にはオフライン
のバッチ式熱処理炉を用いる必要がある。従って工業的
な連続生産においては、インラインの連続加熱炉を用い
るものよりもコストがかかるという点や生産性の面で改
善の余地を残している。
比較的長い加熱時間を要するため、加熱にはオフライン
のバッチ式熱処理炉を用いる必要がある。従って工業的
な連続生産においては、インラインの連続加熱炉を用い
るものよりもコストがかかるという点や生産性の面で改
善の余地を残している。
本発明は上記事情に着目してなされたものであって、耐
熱性と耐食性を備えたAl系合金めっき鋼材をインライ
ンの連続加熱炉で効率的に生産で齢る製造方法を提供し
ようとするものである。
熱性と耐食性を備えたAl系合金めっき鋼材をインライ
ンの連続加熱炉で効率的に生産で齢る製造方法を提供し
ようとするものである。
[課題を解決する為の手段]
上記目的を達成した本発明とは、鋼材の表面に、下層と
してCr或はCr合金の蒸着めっき層を0.1μm以上
の厚さに形成し、上層としてAt或はAl合金の蒸着め
っき層を0.1μm以上の厚さに形成すると共に、50
0℃を超えて650℃までの温度範囲で熱処理すること
を要旨とするものである。
してCr或はCr合金の蒸着めっき層を0.1μm以上
の厚さに形成し、上層としてAt或はAl合金の蒸着め
っき層を0.1μm以上の厚さに形成すると共に、50
0℃を超えて650℃までの温度範囲で熱処理すること
を要旨とするものである。
[作用]
本発明における素地鋼材は棒、板、管等その形状を特定
するものではないが、以下板材を代表例として説明して
いくものとする。
するものではないが、以下板材を代表例として説明して
いくものとする。
前記した先の出願では高温条件下で生成するFe−Al
系金属間化合物の形成を防止する為に、比較的低温域で
ある200〜500℃での熱処理を行った。該熱処理に
よりAlめっき層とCrめっき層の間で相互拡散を生じ
させ、Crめっき層の加工性を改善すると共に拡散層の
形成により耐食性自体の向上も図ることができたものと
考えられる。
系金属間化合物の形成を防止する為に、比較的低温域で
ある200〜500℃での熱処理を行った。該熱処理に
よりAlめっき層とCrめっき層の間で相互拡散を生じ
させ、Crめっき層の加工性を改善すると共に拡散層の
形成により耐食性自体の向上も図ることができたものと
考えられる。
しかしながら上記方法ではバッチ式のオフライン設備で
行なわれ、且つ比較的長時間を要するという問題がある
ので、上記熱処理をインラインの連続加熱炉で行うべく
熱処理時間の短縮を検討する中で、500℃を超えて6
50tまでの温度範囲であれば、Fe−Al系金属間化
合物を生成することなく、Alめっき層とCrめっき層
の相互拡散速度を高めて比較的短時間の加熱で前記拡散
層を効率良く形成できることを見い出し本発明を完成し
た。
行なわれ、且つ比較的長時間を要するという問題がある
ので、上記熱処理をインラインの連続加熱炉で行うべく
熱処理時間の短縮を検討する中で、500℃を超えて6
50tまでの温度範囲であれば、Fe−Al系金属間化
合物を生成することなく、Alめっき層とCrめっき層
の相互拡散速度を高めて比較的短時間の加熱で前記拡散
層を効率良く形成できることを見い出し本発明を完成し
た。
上記熱処理温度が5oo℃以下ではAl層とCr層の拡
散速度が不十分であり、インラインの連続加熱炉による
短時間の熱処理では十分な耐熱性及び耐食性が得られな
い。一方650’eを超えるとAl層とCr層の相互拡
散速度が高すぎるために、極めて短時間の熱処理であっ
てもAlが素地鋼板にまで拡散してしまい、Fe−Al
系金属間化合物を形成して加工時における割れの原因と
なり、結果的に耐熱性及び耐食性の劣化を招くこととな
る。
散速度が不十分であり、インラインの連続加熱炉による
短時間の熱処理では十分な耐熱性及び耐食性が得られな
い。一方650’eを超えるとAl層とCr層の相互拡
散速度が高すぎるために、極めて短時間の熱処理であっ
てもAlが素地鋼板にまで拡散してしまい、Fe−Al
系金属間化合物を形成して加工時における割れの原因と
なり、結果的に耐熱性及び耐食性の劣化を招くこととな
る。
尚加熱時間は上層及び下層のめっき厚や熱処理温度によ
って適宜決定すれば良いが、一般に上層及び下層のめっ
き厚が薄い程、また熱処理温度が高い程加熱時間を短く
設定することが好ましく、インラインの連続加熱炉を用
いる場合には実用上5分以内である場合が多い。
って適宜決定すれば良いが、一般に上層及び下層のめっ
き厚が薄い程、また熱処理温度が高い程加熱時間を短く
設定することが好ましく、インラインの連続加熱炉を用
いる場合には実用上5分以内である場合が多い。
また加熱雰囲気についてはAlおよびCr共に酸化を受
は易い活性金属であることを考慮し、非酸化性雰囲気下
に熱処理することが望まれる。
は易い活性金属であることを考慮し、非酸化性雰囲気下
に熱処理することが望まれる。
更に下層のCrおよび上層のAlは夫々純金属でなけれ
ばならないという訳ではなく、希望に合わせて合金化す
ることも本発明に含まれる。例えばCr層の耐熱性を更
に向上させる目的でNiやCO等の鉄族金属と合金化し
たり、またAl層の耐食性を一層向上する目的でCr、
Ti、Ni。
ばならないという訳ではなく、希望に合わせて合金化す
ることも本発明に含まれる。例えばCr層の耐熱性を更
に向上させる目的でNiやCO等の鉄族金属と合金化し
たり、またAl層の耐食性を一層向上する目的でCr、
Ti、Ni。
CO等を合金化するのはその一例である。
下層および上層の厚みについては次の様に定めた。即ち
下層が0.1μm未満であるとCr層形成の効果が現わ
れず、耐食性および耐熱性が不十分であると共にFeと
Alの相互拡散をCr層によって防止するということが
できなくなる。また上層の厚みが0.1μm未満である
と、Alによる耐食性寄与効果が不十分で本発明の目的
が達成できない。従って下層および上層ともに0.1μ
■以上と定めたが、上限については経済性の限度を超え
ない限り、格別の問題は無い。
下層が0.1μm未満であるとCr層形成の効果が現わ
れず、耐食性および耐熱性が不十分であると共にFeと
Alの相互拡散をCr層によって防止するということが
できなくなる。また上層の厚みが0.1μm未満である
と、Alによる耐食性寄与効果が不十分で本発明の目的
が達成できない。従って下層および上層ともに0.1μ
■以上と定めたが、上限については経済性の限度を超え
ない限り、格別の問題は無い。
[実施例コ
蒸着めっき法によってサンプル鋼板表面に下層めっき並
びに上層めっきを形成し、第1表に示す温度で1分間の
熱処理を行なった。これらのサンプル鋼板について耐食
性および耐熱性を調査したところ、第1表に示す様な結
果が得られた。
びに上層めっきを形成し、第1表に示す温度で1分間の
熱処理を行なった。これらのサンプル鋼板について耐食
性および耐熱性を調査したところ、第1表に示す様な結
果が得られた。
尚耐食性はエフセリン試験後に塩水噴霧試験を行い赤錆
発生時間で評価した。また耐熱性は450℃×5時間の
加熱処理後空冷するというサイクルを30サイクル実施
し、酸化増量により評価した。評価結果は下記の記号に
より第1表に示した。
発生時間で評価した。また耐熱性は450℃×5時間の
加熱処理後空冷するというサイクルを30サイクル実施
し、酸化増量により評価した。評価結果は下記の記号に
より第1表に示した。
○:優
△:良
×:不可
第1表に見られる如く、本発明の条件を満足する実施例
では耐食性および耐熱性ともに優れた結果を与えている
が、これらを満足しない比較例は夫々次に述べる様な不
都合を露呈した。
では耐食性および耐熱性ともに優れた結果を与えている
が、これらを満足しない比較例は夫々次に述べる様な不
都合を露呈した。
比較例8.9は下層または上層のいずれか一方のめっき
層が薄い為に耐食性と耐熱性の両方を満足することがで
きなくなっている。
層が薄い為に耐食性と耐熱性の両方を満足することがで
きなくなっている。
比較例10.11は熱処理温度が低過ぎるか或は高過ぎ
る為に耐食性が悪い。
る為に耐食性が悪い。
比較例12.13は従来品に相当し、耐食性も耐熱性も
悪い結果を示している。
悪い結果を示している。
[発明の効果]
本発明は上記の様に構成されているので、優れた加工性
及び加工後の耐食性並びに耐熱性を示すAl系合金めっ
き鋼材を、インラインの連続加熱炉で効率良く製造し得
る方法が提供されることとなった。
及び加工後の耐食性並びに耐熱性を示すAl系合金めっ
き鋼材を、インラインの連続加熱炉で効率良く製造し得
る方法が提供されることとなった。
Claims (1)
- 鋼材の表面に、下層としてCr或はCr合金の蒸着め
っき層を0.1μm以上の厚さに形成し、上層としてA
l或はAl合金の蒸着めっき層を0.1μm以上の厚さ
に形成すると共に、500℃を超えて650℃までの温
度範囲で熱処理することを特徴とする耐熱性、耐食性に
優れたAl系合金めっき鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11609790A JPH0413862A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 耐熱性、耐食性に優れたa1系合金めっき鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11609790A JPH0413862A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 耐熱性、耐食性に優れたa1系合金めっき鋼材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0413862A true JPH0413862A (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=14678632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11609790A Pending JPH0413862A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 耐熱性、耐食性に優れたa1系合金めっき鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0413862A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102723284A (zh) * | 2012-06-09 | 2012-10-10 | 江苏长电科技股份有限公司 | 芯片正装单面三维线路先蚀后封制造方法及其封装结构 |
WO2020188321A1 (en) | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Arcelormittal | A coated steel substrate, a method for the manufacture of a coated steel substrate, a method for manufacture of a steel product and a steel product |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP11609790A patent/JPH0413862A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102723284A (zh) * | 2012-06-09 | 2012-10-10 | 江苏长电科技股份有限公司 | 芯片正装单面三维线路先蚀后封制造方法及其封装结构 |
WO2020188321A1 (en) | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Arcelormittal | A coated steel substrate, a method for the manufacture of a coated steel substrate, a method for manufacture of a steel product and a steel product |
WO2020188529A1 (en) | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Arcelormittal | A coated steel substrate, a method for the manufacture of a coated steel substrate, a method for manufacture of a steel product and a steel product |
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