JPH04167942A - 耐食性亜鉛合金被覆鋼線の製造方法 - Google Patents
耐食性亜鉛合金被覆鋼線の製造方法Info
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- JPH04167942A JPH04167942A JP29601590A JP29601590A JPH04167942A JP H04167942 A JPH04167942 A JP H04167942A JP 29601590 A JP29601590 A JP 29601590A JP 29601590 A JP29601590 A JP 29601590A JP H04167942 A JPH04167942 A JP H04167942A
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Landscapes
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、海岸地帯のような激甚雰囲気においてすぐれ
た耐食性能を有する亜鉛合金被覆鋼線の製造方法に関す
るものである。
た耐食性能を有する亜鉛合金被覆鋼線の製造方法に関す
るものである。
［従来の技術］
アルミ被覆鋼線がすぐれた耐食性能を有していることは
知られるところであるが、その耐食挙動を観察するに、
表面に生成されるＡｌ２Ｏ３皮膜が大きな役割を果して
いることは、広く認識されているところである。
知られるところであるが、その耐食挙動を観察するに、
表面に生成されるＡｌ２Ｏ３皮膜が大きな役割を果して
いることは、広く認識されているところである。
しかし、Ａｌ２Ｏ３の保護皮膜としての役割は、通常の
腐食雰囲気においてのことであり、海岸地帯のような激
甚雰囲気においては、必ずしも十分なものとはいえない
。すなわち、アルマイト処理のように厚い人為的な皮膜
が形成されるならいざ知らず、自然の表面酸化により形
成されたＡｊｌ１２０３皮膜には部分的に皮膜の形成が
不十分なところが生じ、これがいわゆるピッティング腐
食といわれる深い部分腐食の原因となっている。
腐食雰囲気においてのことであり、海岸地帯のような激
甚雰囲気においては、必ずしも十分なものとはいえない
。すなわち、アルマイト処理のように厚い人為的な皮膜
が形成されるならいざ知らず、自然の表面酸化により形
成されたＡｊｌ１２０３皮膜には部分的に皮膜の形成が
不十分なところが生じ、これがいわゆるピッティング腐
食といわれる深い部分腐食の原因となっている。
亜鉛めっき鋼線は、耐食性鋼線として早くより世に現わ
れ、電線分野においても架空地線あるいは鋼心アルミ撚
線の鋼心などに広く使用されてきた。この耐食挙動はい
わゆる亜鉛の自己犠牲によるものであり、鋼線に対して
陽極となる亜鉛皮膜が選択的に腐食され、内部の鋼線自
体を腐食から防止する世にいう陰極防食としての作用を
なすものである。従って、その腐食挙動は全面腐食であ
って、その挙動は海岸地帯のような激甚雰囲気において
も変るところはない。これを前記ピッティング腐食と対
比すると、ピッティング腐食は局部的な進行であり、早
期に局部腐食が進行し局部的に大きなダメージを与える
。しかし、亜鉛めっき鋼線は全面腐食であるから、腐食
は全体的に進行し局部的進行はないから、結果的にはそ
の腐食は前記ピッティング腐食に比較して経時的に緩や
かなものとなり、激甚雰囲気においてもよりすぐれた耐
食性能を発揮することになるのである。
れ、電線分野においても架空地線あるいは鋼心アルミ撚
線の鋼心などに広く使用されてきた。この耐食挙動はい
わゆる亜鉛の自己犠牲によるものであり、鋼線に対して
陽極となる亜鉛皮膜が選択的に腐食され、内部の鋼線自
体を腐食から防止する世にいう陰極防食としての作用を
なすものである。従って、その腐食挙動は全面腐食であ
って、その挙動は海岸地帯のような激甚雰囲気において
も変るところはない。これを前記ピッティング腐食と対
比すると、ピッティング腐食は局部的な進行であり、早
期に局部腐食が進行し局部的に大きなダメージを与える
。しかし、亜鉛めっき鋼線は全面腐食であるから、腐食
は全体的に進行し局部的進行はないから、結果的にはそ
の腐食は前記ピッティング腐食に比較して経時的に緩や
かなものとなり、激甚雰囲気においてもよりすぐれた耐
食性能を発揮することになるのである。
しかしながら、従来は鋼線への亜鉛被覆はもっばらめっ
き法にのみ頼られており、その皮膜厚さも精々５０μｍ
どまりであって、より厚い被膜への要請があったとして
もこれを形成する術がなかった。元より、この皮膜形成
にはめっき法以外のクラッド法や押出法が考えられぬ訳
ではないが、亜鉛は独特の塑性変形能を有しており、従
来よりそのような加工は困難なものとの固定観念に支配
されてきた。事実、亜鉛を圧延ないし押出すことは予想
以上に困難でもあることは知られる通りである。これが
今日まで亜鉛被覆鋼線の製造がちっばらめっき法に委ね
られてきた大きな理由である。
き法にのみ頼られており、その皮膜厚さも精々５０μｍ
どまりであって、より厚い被膜への要請があったとして
もこれを形成する術がなかった。元より、この皮膜形成
にはめっき法以外のクラッド法や押出法が考えられぬ訳
ではないが、亜鉛は独特の塑性変形能を有しており、従
来よりそのような加工は困難なものとの固定観念に支配
されてきた。事実、亜鉛を圧延ないし押出すことは予想
以上に困難でもあることは知られる通りである。これが
今日まで亜鉛被覆鋼線の製造がちっばらめっき法に委ね
られてきた大きな理由である。
［発明が解決しようとする課題］
近年、耐食性複合線への要請はとみに高まり、鋼線にＺ
ｎ−Ａｌ１合金を被覆する技術が確立されている。この
被覆層の耐食性は、ｌ濃度の増加とともに向上する。し
かし、押出方式において複合化のための加工性は、Ａｌ
ｌ量の増大とともに低下する。そのため押出方式ではＡ
［ｉｌに上限があり、また合金になると粒間腐食という
局部腐食が起こり、表面上に変化が見られないうちに粒
界で腐食・破壊が生じる。そのため耐食性をさらに向上
させるためになんらかの改善策を開発することが必要と
なってきた。
ｎ−Ａｌ１合金を被覆する技術が確立されている。この
被覆層の耐食性は、ｌ濃度の増加とともに向上する。し
かし、押出方式において複合化のための加工性は、Ａｌ
ｌ量の増大とともに低下する。そのため押出方式ではＡ
［ｉｌに上限があり、また合金になると粒間腐食という
局部腐食が起こり、表面上に変化が見られないうちに粒
界で腐食・破壊が生じる。そのため耐食性をさらに向上
させるためになんらかの改善策を開発することが必要と
なってきた。
Ｚｎ−Ａｌ合金の耐食性を改善するための第三、元素の
影響に関しては既に多数の元素についての研究が行われ
ている。しかし、耐食性改善効果を得られる反面、機械
特性の変化も顕著であり、材料自体の加工性がそこなわ
れることが多い。また、このような合金では、本発明が
対象とする鋼線への被覆材料としては適用することがで
きないため、複合線用としての耐食性を損なわず耐食性
を向上せしめる合金の探索・開発が求められている。
影響に関しては既に多数の元素についての研究が行われ
ている。しかし、耐食性改善効果を得られる反面、機械
特性の変化も顕著であり、材料自体の加工性がそこなわ
れることが多い。また、このような合金では、本発明が
対象とする鋼線への被覆材料としては適用することがで
きないため、複合線用としての耐食性を損なわず耐食性
を向上せしめる合金の探索・開発が求められている。
本発明の目的は、上記したような実情にかんがみ、ＡＮ
の含有量を増大させても鋼線への十分な押出加工性を保
持することができ、鋼線に亜鉛合金を押出し法により厚
内被覆することを可能とし、激甚腐食雰囲気においても
高い耐食性を維持可能な亜鉛合金被覆鋼線を製造する方
法を提供しようとするものである。
の含有量を増大させても鋼線への十分な押出加工性を保
持することができ、鋼線に亜鉛合金を押出し法により厚
内被覆することを可能とし、激甚腐食雰囲気においても
高い耐食性を維持可能な亜鉛合金被覆鋼線を製造する方
法を提供しようとするものである。
ｒａｗを解決するための手段］
本発明はＺｎにＡｌを１〜２２重量％、Ｎａ０．０１〜
０．５１ｒ１％および残部不可避なる不純物からなるＺ
ｎ−ＡＮ−Ｎａ合金を、押出し温度２５０〜３８０℃に
おいて、１４０以上の押出し比をもって、前方張力を付
加して鋼線の外周に押出し被覆するものである。
０．５１ｒ１％および残部不可避なる不純物からなるＺ
ｎ−ＡＮ−Ｎａ合金を、押出し温度２５０〜３８０℃に
おいて、１４０以上の押出し比をもって、前方張力を付
加して鋼線の外周に押出し被覆するものである。
［作用］
Ｚｎ−Ａｌ合金にＮａを０．０１〜０．５重量％の範囲
で添加すると耐食性が一段と向上するばかりでなく、押
出加工性が向上し、耐食性の向上に効果の大きいＡＩの
含有量をそれだけ増大させることができる。
で添加すると耐食性が一段と向上するばかりでなく、押
出加工性が向上し、耐食性の向上に効果の大きいＡＩの
含有量をそれだけ増大させることができる。
［実施例コ
以下に、本発明について実施例を参照し具体的に説明す
る。
る。
第１図は、本発明に係る製造方法により亜鉛合金被覆鋼
線３を製造している様子を示す説明断面図であり、１は
ダイス、２は鋼線、４はＺｎ−Ａｌ−Ｎａ合金ビレット
、５はコンテナー、６は押出用ラム、７はニップル、８
は巻取機である。
線３を製造している様子を示す説明断面図であり、１は
ダイス、２は鋼線、４はＺｎ−Ａｌ−Ｎａ合金ビレット
、５はコンテナー、６は押出用ラム、７はニップル、８
は巻取機である。
ビレット４として使用されるＺｎ−Ａｌ −Ｎａ合金の
ＡｆＩの組成範囲は、Ａｌｌ １〜２２％に限定される
。このＡｆＩの添加は、前記耐食性能を向上せしめるば
かりでなく、結晶粒を微細化する役目を果す。しかして
、１％以下では結晶粒の微細化効果はなく、２２％以上
ではＮａを適当量添加しても変形抵抗が大きくなり押出
が困難となるため除外される。Ｚｎに対し上記１〜２２
％のＡｌｌが添加されることにより結晶粒の微細化が達
成され、そのために押出によって鋳造組織を破壊するこ
とが容易化され、押出法により鋼線２にＺｎ−Ａ１１−
Ｎａ合金４を被覆することが可能となるものである。
ＡｆＩの組成範囲は、Ａｌｌ １〜２２％に限定される
。このＡｆＩの添加は、前記耐食性能を向上せしめるば
かりでなく、結晶粒を微細化する役目を果す。しかして
、１％以下では結晶粒の微細化効果はなく、２２％以上
ではＮａを適当量添加しても変形抵抗が大きくなり押出
が困難となるため除外される。Ｚｎに対し上記１〜２２
％のＡｌｌが添加されることにより結晶粒の微細化が達
成され、そのために押出によって鋳造組織を破壊するこ
とが容易化され、押出法により鋼線２にＺｎ−Ａ１１−
Ｎａ合金４を被覆することが可能となるものである。
しかし、この鋳造組織の完全な破壊には押出比１４０以
上での押出が望ましく、それ以下では鋳造組織の破壊は
不十分となり、脆性によるクラックが発生するおそれの
あることが実験により確かめられた。
上での押出が望ましく、それ以下では鋳造組織の破壊は
不十分となり、脆性によるクラックが発生するおそれの
あることが実験により確かめられた。
一方、この種合金の押出条件はむずかしく、押出の際の
加熱温度についても２５０〜３８０℃という狭い範囲に
限定されることも確認された。すなわち、２５０℃以下
では変形抵抗が高すぎて押出が困難になるし、３８０℃
を越える高温ではいわゆる高温脆性が生じ、これまた健
全な製品を入手できなくなるのである。
加熱温度についても２５０〜３８０℃という狭い範囲に
限定されることも確認された。すなわち、２５０℃以下
では変形抵抗が高すぎて押出が困難になるし、３８０℃
を越える高温ではいわゆる高温脆性が生じ、これまた健
全な製品を入手できなくなるのである。
前方張力の付加は、鋼線と被覆層の接合を完全ならしめ
るものであり、第２図に示すように押出圧力Ｐが負荷さ
れているビレット４内で鋼線２を前方張力Ｆの付加によ
り引抜くようにすることで一種の摩擦圧接状態となり、
両者の界面は強力に接合されるのである。
るものであり、第２図に示すように押出圧力Ｐが負荷さ
れているビレット４内で鋼線２を前方張力Ｆの付加によ
り引抜くようにすることで一種の摩擦圧接状態となり、
両者の界面は強力に接合されるのである。
実施例ｌ
Ｚｎ−１％ＡＮ合金にＮａを第１表に示す量だけ添加し
たＺｎ−ＡＮ −Ｎａ合金を溶解して、７０ｍ１径のビ
レットを作製し、押出し温度３００℃、押出し比１５０
て５ ａｍ径の鋼線上に被覆した。
たＺｎ−ＡＮ −Ｎａ合金を溶解して、７０ｍ１径のビ
レットを作製し、押出し温度３００℃、押出し比１５０
て５ ａｍ径の鋼線上に被覆した。
その後１０００時間の塩水噴霧試験を実施し、試験前後
の重量変化を測定した。
の重量変化を測定した。
第１表に当該塩水噴霧試験後の各試料の腐食減量を示す
。
。
第１表から分かるように、Ｎａの添加量が０．０１％以
下の比較例では母材合金（Ｎａ０％）と同程度の挙動を
示す。また、Ｎａ添加量が０．５％以上の比較例でも腐
食減量の明らかな増大が見られる。
下の比較例では母材合金（Ｎａ０％）と同程度の挙動を
示す。また、Ｎａ添加量が０．５％以上の比較例でも腐
食減量の明らかな増大が見られる。
これに対して、ＮａＯ，０１〜０．５％を添加している
本発明に係わる試料においては、いずれの場合も腐食減
量が母材合金のそれより小さく、耐食性の改善されてい
ることがわかる。
本発明に係わる試料においては、いずれの場合も腐食減
量が母材合金のそれより小さく、耐食性の改善されてい
ることがわかる。
すなわち、Ｎａｐ、０１−０．５％の添加は、先にみた
ように押出し圧力の低下による押出し加工性の向上ばか
りでなく耐食性の向上効果をも発揮するのである。
ように押出し圧力の低下による押出し加工性の向上ばか
りでなく耐食性の向上効果をも発揮するのである。
実施例２
Ｚｎ−１３％Ａρ合金およびＺｎ−１５％Ａｆｆ合金に
、Ｎａをそれぞれ第２表に示す量だけ添加した合金を溶
解鋳造してビレットを作製し、実施例１と同し条件で鋼
線上に押出被覆してＺｎ合金被覆鋼線とした。これらに
ついて実施例１同様に１０００時間の塩水噴霧試験を行
い、それぞれの腐食減量について測定した。
、Ｎａをそれぞれ第２表に示す量だけ添加した合金を溶
解鋳造してビレットを作製し、実施例１と同し条件で鋼
線上に押出被覆してＺｎ合金被覆鋼線とした。これらに
ついて実施例１同様に１０００時間の塩水噴霧試験を行
い、それぞれの腐食減量について測定した。
第２表に測定結果を示す。
この結果は、いずれも実施例１と同様てあり、Ｎａを０
．０１〜０．５％添加した本発明に係わるＺｎ合金被覆
鋼線は、押出加工性の向上ばかりでなく耐食性の改善効
果の大きいことがわかる。
．０１〜０．５％添加した本発明に係わるＺｎ合金被覆
鋼線は、押出加工性の向上ばかりでなく耐食性の改善効
果の大きいことがわかる。
また、Ａｌ１の添加量が多い方が耐食性の改善効果も大
きいことを示している。
きいことを示している。
［発明の効果コ
以上の通り、本発明によれば、Ｚｎ−Ａｌ１の２元系合
金を被覆する場合よりも被覆押出圧力を低くすることが
でき、加工が容易となる上、耐食性を格段に向上させる
ことができ、しかも微量のＮａ添加でこの効果が得られ
るため、製造工程上の諸条件を大巾に変更する必要がな
いなどの長所を発揮し、また本発明に係わる耐食性亜鉛
合金被覆鋼線は実用性が高く、過酷な腐食雰囲気中で耐
久性の高い線材として非常に有用な材料である。
金を被覆する場合よりも被覆押出圧力を低くすることが
でき、加工が容易となる上、耐食性を格段に向上させる
ことができ、しかも微量のＮａ添加でこの効果が得られ
るため、製造工程上の諸条件を大巾に変更する必要がな
いなどの長所を発揮し、また本発明に係わる耐食性亜鉛
合金被覆鋼線は実用性が高く、過酷な腐食雰囲気中で耐
久性の高い線材として非常に有用な材料である。
第１図は本発明に係わる製造方法による亜鉛合金被覆鋼
線を製造している様子を示す説明断面図、第２図は前方
張力付加押出しの作用について説明するための説明図で
ある。 １：ダイス、 ２：鋼線、 ３：亜鉛合金被覆鋼線、 ４・亜鉛合金ビレット。 摘１図
線を製造している様子を示す説明断面図、第２図は前方
張力付加押出しの作用について説明するための説明図で
ある。 １：ダイス、 ２：鋼線、 ３：亜鉛合金被覆鋼線、 ４・亜鉛合金ビレット。 摘１図
Claims (1)
- １．ＺｎにＡｌを１〜２２重量％、Ｎａ０．０１〜０．
５重量％および残部不可避なる不純物からなるＺｎ−Ａ
ｌ−Ｎａ合金を押出し温度２５０〜３８０℃において、
１４０以上の押出し比をもって、前方張力を付加して鋼
線の外周に押出し被覆する耐食性亜鉛合金被覆鋼線の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29601590A JPH04167942A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 耐食性亜鉛合金被覆鋼線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29601590A JPH04167942A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 耐食性亜鉛合金被覆鋼線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04167942A true JPH04167942A (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=17828017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29601590A Pending JPH04167942A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 耐食性亜鉛合金被覆鋼線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04167942A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109128064A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-04 | 北京科技大学 | 一种可生物降解Zn-Na系锌合金及其制备方法 |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP29601590A patent/JPH04167942A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109128064A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-04 | 北京科技大学 | 一种可生物降解Zn-Na系锌合金及其制备方法 |
| CN109128064B (zh) * | 2018-09-21 | 2020-04-28 | 北京科技大学 | 一种可生物降解Zn-Na系锌合金及其制备方法 |
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