JPH05106071A - 溶融金属めつき浴浸漬部材の補修方法 - Google Patents

溶融金属めつき浴浸漬部材の補修方法

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JPH05106071A
JPH05106071A JP3296494A JP29649491A JPH05106071A JP H05106071 A JPH05106071 A JP H05106071A JP 3296494 A JP3296494 A JP 3296494A JP 29649491 A JP29649491 A JP 29649491A JP H05106071 A JPH05106071 A JP H05106071A
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JP
Japan
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bath
molten metal
plating bath
metal plating
coating
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Application number
JP3296494A
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English (en)
Inventor
Tomio Kondo
富男 近藤
Masayuki Oishi
公志 大石
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融金属めっき浴中に浸漬使用し、合金層の
巻付きや異物付着の生じた浸漬部材を、溶射皮膜剥離等
の不具合を生じることなく、付着異物のみを溶解除去し
て補修する。 【構成】 表面に酸化物または炭化物を主成分とするセ
ラミック部材を溶射被覆して溶射皮膜を形成した部材、
あるいは該部材の溶射皮膜表面に酸化クロムセラミック
スコーティング層からなる化学的緻密化処理皮膜を形成
した溶融金属めっき浴浸漬部材を、所定期間使用したの
ち補修する方法において、溶融金属めっき浴から浸漬部
材を引上げた後、アルミニウム含有量2%以上の亜鉛浴
中に浸漬し、表面に付着した付着異物を溶解除去して補
修する。 【効果】 溶融金属めっき浴浸漬部材の表面に付着した
合金層の巻付きや異物付着を、容易に溶解除去できるた
め、高品質のめっき鋼板の製造が可能となる。さらに浸
漬部材の長寿命化と溶射皮膜の巻き替え費用の節減を図
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、溶融金属めっき浴浸
漬部材の補修方法に関するもので、主として連続溶融亜
鉛めっき浴浸漬ロールの補修方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、耐食性、溶接性および塗装性に優
れた溶融金属めっき鋼板等の表面処理鋼板は、自動車
用、土木、建築用あるいは家電用等の用途の需要が急速
に拡大している。この表面処理鋼板の製造法としては、
主として連続溶融亜鉛めっき法、連続溶融アルミニウム
めっき法等の連続溶融金属めっき法が採用されている。
連続溶融金属めっき法は、図1に示すとおり、連続炉に
おいて機械的性質の調整ならびに表面を清浄、活性化さ
れた鋼帯1は、スナウト2を介して溶融金属めっき槽3
中に浸漬され、浴中のシンクロール4によって進行方向
が転換され、サポートロール5、6を経由して溶融金属
めっき槽3から引上げられたのち、ワイピングノズル7
から気体を噴射して過剰のめっき液を絞取ってめっき付
着量を調整されためっき鋼帯1は、トップロール8を経
由してその後常温まで冷却される。
【0003】上記連続金属めっき法の溶融金属めっき槽
中に浸漬され、あるいは溶融金属の飛散し易い場所で使
用されるシンクロール4、サポートロール5、6等の溶
融金属めっき浴浸漬部材は、溶融金属との直接接触ある
いは溶融金属が付着した高温のめっき鋼帯1と接触す
る。このため、溶融金属めっき浴浸漬部材表面には、め
っき浴中に浮遊存在するFe−Zn合金である浮遊ドロ
ス等の作用により合金層が巻き付き、めっき鋼板の表面
に押込み疵やグルーブマーク等の表面欠陥を発生させ
る。この対策としては、めっき浴中浸漬部材の表面に合
金層の巻き付き難い溶射皮膜を形成する技術が主として
開発されてきた。
【0004】上記溶射被膜を形成しためっき浴浸漬部材
としては、表面にJISH8303(1976)に制定
のCo基自溶合金を溶射したロール、10%以上のWC
あるいはCrC、TiCの一種または二種以上で残部が
熱間耐食性金属、その酸化物あるいはこれらの二種以
上、または不可避的不純物からなる0.1〜2.4mm
の厚さの表面被覆層を有する有する部材(特公昭58−
37386号公報)、表面にZrO2:20〜60%と
残部Al23からなるセラミック被覆層を施した部材
(特公平2−43819号公報)、表面にサーメットの
被覆層を有する部材において、上記被覆層を、Co5〜
28%を含むWC−Co系サーメット材料による気孔率
が1.8%以下の溶射被覆層とした部材(特公平2−5
5502号公報)、あるいは酸化物または炭化物を主成
分とするセラミック溶射皮膜を形成した鋼鉄製ロールの
溶射皮膜表面に、化学的緻密化処理皮膜を形成したロー
ル(実開平3−63565号公報)等多くの提案が行わ
れている。
【0005】また、溶融金属めっき浴中ロール表面に付
着巻付いた合金層の除去方法としては、溶融金属めっき
浴中ロールの表面にドクターブレードを押付け、該ブレ
ードのロール表面への押付け力をトルクセンサーによっ
て検出し、該検出値によりドクターブレードの押付け力
を調整する方法(特公昭61−133369号公報)、
該方法により除去した異物をドクターブレードの下端を
管状帯とし、該管状帯と連結した電磁ポンプを介してめ
っき浴外へ排出する方法(特公昭61−139658号
公報)等が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のCo基
自溶合金を溶射したロールおよび特公平2−43819
号公報に開示の部材は、それ以前の表面無処理ロールに
比較すると、めっき浴浸漬部材として長寿命を有してい
るものの、2週間程度使用すると溶射皮膜中の皮膜成分
の一部が溶融金属と反応して部材表面に合金層を生じた
り、あるいは皮膜内に存在する微細間隙や気孔に溶融金
属が浸入することによって部材表面の皮膜が局部的に剥
離し、部材基材が露呈して溶融金属と反応して合金層を
形成する。また、健全皮膜部であってもめっき浴中に浮
遊するFe−Zn合金であるドロス成分が表面に局部的
に付着する結果、周囲健全部とめっき鋼帯に対するめっ
き特性が異なり、めっき鋼帯に不均一模様を生じたり、
付着生成物による押込み疵を生じるため、めっき鋼板の
表面品質を著しく低下させる。
【0007】また、特公昭58−37386号公報に開
示の部材は、WC、Cr32、TiCなどの炭化物を使
用するため、めっき金属に対する耐食性に優れている
が、この炭化物のみでは部材基材に対する密着性などの
機械的強度に乏しく、共存する金属成分の添加が不可欠
となる。しかし、添加金属の種類によっては、めっき金
属と冶金、拡散反応をおこして侵食されることがある。
金属酸化物や金属炭化物は、物性として溶融めっき金属
に対し耐食性を有するが、部材表面保護を目的として溶
射皮膜ののような被覆層を形成して実用に供すると、被
覆層そのものが耐溶融亜鉛性を持つと同時に、溶融めっ
き金属に対する環境遮断性を有し、部材を溶融めっき金
属から保護するよう機能する必要がある。しかし従来技
術における溶融金属浴浸漬部材保護皮膜は、皮膜成分に
金属を含有するか、あるいは皮膜内に溶融めっき金属が
侵入するに十分な気孔が存在するため、皮膜構成化学成
分の特性で耐溶融めっき金属性に優れているとしても、
その機能を十分に発揮できる状態にないのが実情であ
る。さらに、耐溶融めっき金属性に優れている特公平2
−55502号公報の部材においても、微小なドロス成
分の局部的な付着があってこれがめっき鋼帯に転写さ
れ、高度な表面均一性を要求されるめっき鋼板製造用途
に対しては十分でない。
【0008】さらに実開平3−63565公報に開示の
部材は、特公昭58−37386号公報および特公平2
−55502号公報に開示の部材よりも合金層付着性を
改善したものであるが、やはり低アルミニウムめっき浴
においては、軽微な合金層巻付きを生じ、問題の解決に
至らないのが実態である。さらにまた、特公昭61−1
33369号公報、特公昭61−139658号公報に
開示の方法は、溶融金属めっき浴中での部材表面の付着
異物を機械的に除去するものであって、付着遺物のみを
除去することが困難であり、溶射皮膜の損傷が生じるこ
ととなる。
【0009】そして合金層の付着した浸漬部材は、溶融
金属めっき浴中から引上げられ、再使用すべく補修を行
うのであるが、付着した合金層をロール表面より除去す
るのがはなはだ困難であり、その処置に窮しているのが
実態である。その理由は、部材表面に形成した溶射皮膜
が酸洗に弱く、皮膜剥離等の不具合を生じるため酸洗が
困難であること、また、付着異物の除去を機械加工によ
り実施すると、付着異物のみの除去が困難で、刃物によ
り溶射皮膜を損傷するためである。
【0010】この発明の目的は、溶融金属めっき浴中に
浸漬使用した表面に合金層巻付きや異物付着が生じた部
材を、溶射皮膜の剥離等の不具合を生じることなく、付
着異物のみを除去できる溶融金属めっき浴浸漬部材の補
修方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、酸化物
または炭化物のセラミックスと金属とを主成分とするサ
ーメットの溶射皮膜を形成した浸漬部材、あるいは該部
材の溶射皮膜表面に、酸化クロムのセラミックスコーテ
ィング層からなる化学的緻密化処理皮膜を形成した浸漬
部材表面の付着異物は、比較的アルミニウム含有量の高
い亜鉛浴中で使用した場合にほとんど付着しない事実に
着目し、この発明に到達した。
【0012】すなわちこの発明は、表面に酸化物または
炭化物を主成分とするセラミック部材を溶射被覆した溶
融金属めっき浴浸漬部材を、所定期間溶融金属めっき浴
中にて使用した後の補修方法において、溶融金属めっき
浴から浸漬部材を引上げたのち、Alを2%以上含有す
るZn浴中に浸漬し、セラミックス溶射皮膜表面の付着
合金層を溶解除去するのである。
【0013】また、表面に酸化物または炭化物を主成分
とするセラミック部材を溶射被覆したのち、該溶射皮膜
表面に酸化クロムセラミックスコーティング層からなる
化学的緻密化処理皮膜を形成した溶融金属めっき浴浸漬
部材を、所定期間溶融金属めっき浴中にて使用した後の
補修方法において、溶融金属めっき浴から浸漬部材を引
上げたのち、Alを2%以上含有するZn浴中に浸漬
し、化学的緻密化処理皮膜表面の付着合金層を溶解除去
するのである。
【0014】
【作用】この発明の溶融金属めっき浴浸漬部材の補修方
法のベースとなる部材は、部材表面に溶射法により酸化
物または炭化物等のセラミックスにCo、Ni等の耐熱
性、耐食性に優れた金属を混合または複合化させたサー
メットの溶射皮膜を形成した部材、あるいは溶射皮膜を
形成した部材表面に化学的緻密化処理、すなわち、クロ
ム酸を含む水溶液中に浸漬するか、あるいは部材表面に
クロム酸を含む水溶液を噴霧し、部材表面をクロム酸水
溶液で被覆し、かつ、溶射皮膜中のピンホール中へもク
ロム酸を浸透させ、しかるのち該部材を200〜500
℃に加熱し、部材の溶射皮膜表面に酸化クロムのセラミ
ックスコーティング層を形成させたものである。そして
該部材は、低アルミニウムの溶融亜鉛めっき浴中に浸漬
して所定期間使用すると、部材表面の溶射皮膜中のC
o、Ni等の溶射成分がめっき金属と反応してめっき浴
中に溶出し、その部分にFe−Zn合金等の合金層が巻
き付くようになる。また、化学的緻密化処理皮膜の厚さ
が僅か数μmであるため、低アルミニウムの溶融亜鉛と
の反応を抑制することは困難であり、酸化クロムセラミ
ックスコーティング層皮膜の一部がめっき鋼帯との摩擦
等によって損傷し、溶射皮膜層中のCoNi等の溶射成
分が溶融亜鉛と反応して溶融亜鉛めっき浴中に溶出し、
その部分にFe−Zn合金等の合金層が巻き付くことと
なる。
【0015】従来、このような合金層の付着した部材の
最も一般的な補修方法としては、硫酸あるいは塩酸の5
〜30%水溶液中に該部材を15〜30時間浸漬して酸
洗する方法が採用されている。しかしながら、前記部材
表面の溶射皮膜は、酸洗により剥離する危険性があるこ
とから、やむを得ず溶融金属めっき浴から引上げ時に、
耐熱布等によって部材表面の合金層を拭き取る程度しか
方策がなく、付着異物の除去が困難であった。
【0016】この発明においては、部材の溶射皮膜ある
いは溶射皮膜表面に前記化学的緻密化処理によって酸化
クロムセラミックスコーティング層皮膜を形成しためっ
き浴中浸漬部材は、溶融金属めっき浴中で使用したのち
引上げ、予め準備しておいたアルミニウム含有量2%以
上の亜鉛浴中に所定時間浸漬することによって、部材表
面の付着異物が溶融除去され、部材表面の溶射皮膜ある
いは溶射皮膜表面に前記化学的緻密化処理によって形成
した酸化クロムセラミックスコーティング層皮膜が部材
新作時と同様の状態に近づき、部材の再使用が可能とな
るのである。なお、この部材表面の付着異物の除去機構
は、明確ではないが、付着異物がFe−Zn系合金であ
り、これが高アルミニウムの亜鉛浴中に浸漬されること
によって、Fe−Al系合金に変換して部材表面から離
脱するためではないかと考えられる。
【0017】なお、めっき浴中で使用後の浸漬部材を浸
漬する亜鉛浴中のアルミニウム含有量を2%以上とした
のは、亜鉛浴中のアルミニウム含有量が2%以下では、
部材表面の付着異物のFe−Zn合金からFe−Al合
金への変換が不十分で、十分に溶解させることが困難で
あり、また、アルミニウム含有量の上限は、理論的には
100%まで可能であるが、付着異物のFe−Zn合金
からFe−Al合金への変換率が途中で頭打ちとなるた
めである。
【0018】
【実施例】マルテンサイトステンレス鋼系の耐熱材料か
らなる鋼鉄製ロール表面に、溶射材料としてCo12重
量%を含むWC−Co系サーメット材料を用い、プラズ
マ溶射法により50〜150μmの厚さの溶射皮膜を形
成せしめた。さらにこの溶射皮膜の上層に前記化学的緻
密化処理によりクロム酸コーティング層を数μmの厚さ
で生成被覆させた。次に、室温状態にあるこのロールの
前記クロム酸コーティング層を460℃に加熱し、酸化
クロムセラミックスコーティング層皮膜を形成せしめ
た。このような処理を施したロールは、連続溶融亜鉛め
っきラインのアルミニウム含有量0.10%前後の溶融
亜鉛めっき浴中にて約2週間鋼板の溶融亜鉛めっき浴浸
漬ロールとして使用した。このロールを溶融亜鉛めっき
浴中から引上げ、ロール表面に付着合金層や亜鉛等の異
物が付着した状態で、予めロール整備用ポットに準備し
ておいたアルミニウム含有量2%の亜鉛浴中に所定時間
浸漬した。この場合の浸漬時間は、ロール表面の付着異
物の付着状況によって変える必要があり、本実施例にお
いては、約10〜40時間であった。そして所定時間経
過後、該ロール整備用ポットからロールを引上げ、耐熱
布等によりロール表面の付着亜鉛を十分に拭き取ったの
ち、皮膜観察を実施した結果、溶射皮膜の剥離や摩耗等
の現象は認められず健全な溶射皮膜を保持していた。
【0019】この付着亜鉛を十分に拭き取ったロール
は、再度前記連続溶融亜鉛めっきラインの溶融亜鉛めっ
き浴にて約2週間鋼板の溶融亜鉛めっき浴浸漬ロールと
して再使用した。補修したロールの使用状況は、新品時
と同様であり、皮膜観察で溶射皮膜の剥離や摩耗等も認
められず、合金層および異物付着等による押込み疵等、
めっき鋼板表面品質の不具合は一度も発生しなかった。
さらに、同様の方法によって数度に亘り再使用のテスト
を繰り返したが、いずれのケースにおいても溶射皮膜の
剥離や摩耗等も認められず、合金層および異物付着等に
よる押込み疵等、めっき鋼板表面品質の不具合は一度も
発生せず、良好に再使用ができ、ロール寿命の延長を図
ることができた。
【0020】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の溶融めっ
き金属浴浸漬部材の補修方法を採用すれば、溶融金属め
っき浴浸漬部材表面を常時清浄な状態に保持でき、合金
層および異物付着等による押込み疵等のめっき鋼板表面
欠陥の発生を防止できるだけでなく、溶融めっき金属浴
浸漬部材寿命の延長ならびに浸漬部材の溶射皮膜の剥離
等による溶射巻き替え費用の節減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続溶融金属めっきラインの概要を示す模式図
である。
【符号の説明】
1 鋼帯 2 スナウト 3 溶融金属槽 4 シンクロール 5、6 サポートロール 7 ワイピングノズル 8 トップロール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に酸化物または炭化物を主成分とす
    るセラミック部材を溶射被覆した溶融金属めっき浴浸漬
    部材を、所定期間溶融金属めっき浴中にて使用した後の
    補修方法において、溶融金属めっき浴から浸漬部材を引
    上げたのち、Alを2%以上含有するZn浴中に浸漬
    し、セラミックス溶射皮膜表面の付着合金層を溶解除去
    することを特徴とする溶融金属めっき浴浸漬部材の補修
    方法。
  2. 【請求項2】 表面に酸化物または炭化物を主成分とす
    るセラミック部材を溶射被覆したのち、該溶射皮膜表面
    に酸化クロムセラミックスコーティング層からなる化学
    的緻密化処理皮膜を形成した溶融金属めっき浴浸漬部材
    を、所定期間溶融金属めっき浴中にて使用した後の補修
    方法において、溶融金属めっき浴から浸漬部材を引上げ
    たのち、Alを2%以上含有するZn浴中に浸漬し、化
    学的緻密化処理皮膜表面の付着合金層を溶解除去するこ
    とを特徴とする溶融金属めっき浴浸漬部材の補修方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0790528A (ja) * 1993-09-17 1995-04-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 亜鉛系めっき浴浸漬ロールの使用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0790528A (ja) * 1993-09-17 1995-04-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 亜鉛系めっき浴浸漬ロールの使用方法

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