JPH0518903B2 - - Google Patents
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- C23C2/026—Deposition of sublayers, e.g. adhesion layers or pre-applied alloying elements or corrosion protection
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は屋根、壁などの建築部材、化学プラン
ト用部材、自動車用排気系部材などに使用する耐
食性に優れた溶融アルミニウムめつき鋼板の製造
方法に関する。 〔従来の技術とその問題点〕 近年、大気環境の酸性化や海上構造物の建設な
どにより、建築部材、化学プラント用部材の耐食
性向上が強く要求されるようになつてきた。ま
た、自動車の排気系部材の場合には、積雪の多い
地方で使用されている凍結防止用の岩塩散布によ
る塩害腐食も大きな問題となつている。 現在、このような用途に使用される材料とし
て、溶融アルミニウムめつき鋼板、溶融Znめつ
き鋼板、溶融Zn−Al合金めつき鋼板が用いられ
ている。しかし、溶融アルミニウムめつき鋼板は
平坦な部分の耐食性の点では優れているものの、
厳しい加工などにより溶融アルミニウムめつきが
割れた部分の腐食が激しいという問題がある。一
般に、溶融アルミニウムめつき鋼板はめつき後の
加工性を考慮して合金層の成長を抑制する作用を
有するSiを５〜13wt％添加したAl浴でめつきさ
れ、その被覆層は２〜3μmのAl−Fe−Si三元系
合金層とAl−Si合金めつき層より構成される。
しかし、この合金層は非常に硬く、かつ脆いの
で、厳しい加工を受けると容易に割れを発生し、
さらにこの割れた部分のAl−Siめつき層に応力
が集中してめつき層自身も破断してしまう。溶融
アルミニウムめつき鋼板の場合には、大気腐食環
境下でのAlの犠牲防食作用がほとんど無いので
この割れ部の鋼素地が局部的に浸食されることに
なる。 一方、溶融亜鉛めつき鋼板および溶融Zn−Al
合金めつき鋼板も厳しい加工を受けるとZnめつ
き層あるいはZn−Al合金めつき層が破断して鋼
素地が局部的に露出する。溶融亜鉛めつき鋼板や
溶融Zn−Al合金めつき鋼板の場合には、局部的
に露出した鋼素地とめつき層との間でZnの犠牲
防食作用があるので、ある程度は鋼素地の腐食が
抑制される。しかし、局部的に露出した鋼素地近
傍のZnめつき層あるいはZn−Alめつき層の腐食
速度が平坦な部分に比べて大きくなるので、結果
として早期に鋼素地の腐食が始まる。 したがつて、このような溶融めつき鋼板のめつ
き層が加工により割れて露出した鋼素地の耐食性
を向上させるにはめつき母材自身の耐食性を向上
させる必要がある。一般に、鋼板の耐食性を向上
させるには、鋼中にSi，Crを単独あるいは複合
添加することが良く知られている。しかし、鋼中
にSiあるいはCrを含有した鋼板を無酸化炉を備
えた連続めつきライン（センジミアーの装置）で
溶融めつきする場合には、ライン内の焼鈍工程で
SiあるいはCrが鋼板表層へ濃化してめつきぬれ
性を阻害し、点状のめつき欠陥（不めつき）を多
数発生する。その結果、このめつき欠陥部を起点
とした腐食が生じ、かえつて溶融めつき鋼板の耐
食性が低下してしまう。 そこで、SiあるいはCrを含有した鋼板にあら
かじめNi系電気めつきを行なつて溶融めつきラ
インの焼鈍工程で生じるSiやCrの表層濃化を抑
制する溶融めつき法が提案されている。（特開昭
60−262950、特開昭61−147865） しかしながら、ニツケルプレめつきは非常に高
価であるとともに溶融めつき後のAl，Znあるい
はZn−Alめつき層中にNiが残存し、めつき層自
身の耐食性を低下させるという問題がある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは鋭意研究した結果、Siおよび／ま
たはCrを含有する鋼板にＢ（ホウ素）含有率が
0.001〜0.3wt％のFe−Ｂ合金電気めつきを施した
後、溶融めつきすることにより、点状のめつき欠
陥の発生を防止し、かつ耐食性に優れた溶融めつ
き鋼板が得られることを見い出した。 〔発明の構成〕 本発明は、Siおよび／またはCrを含有する鋼
板にＢ（ホウ素）含有率が0.001〜0.3wt％のFe−
Ｂ合金電気めつきを施した後、溶融めつきするこ
とを特徴とする難めつき鋼板の溶融アルミニウム
めつき法を提供する。 以下、本発明を図面を参照して説明する。 第１図および第２図は、溶融アルミニウムめつ
き性に及ぼす被めつき鋼板中のSiおよびCr含有
率の影響をFe−Ｂ合金電気めつきの有無で比較
した結果である。ここで溶融アルミニウムめつき
性は、各鋼板（50×150mm）を還元性雰囲気（50
％H2−N2、露点（D.P.）＝−60℃）でAl−９％
Si浴（670℃）に２秒間浸漬し、引き上げて得た
めつき製品に発生した点状めつき欠陥の個数で判
定したものである。 〔溶融アルミニウムめつき性の判定規準〕 評点５：点状めつき欠陥の発生のないもの 評点４：直径１mm未満の点状めつき欠陥５個以
内のもの 評点３：直径１mm未満の点状めつき欠陥５個を
超えるもの 評点２：直径１mm未満の点状めつき欠陥多数発
生するか、または直径１mm以上の点状
めつき欠陥発生するもの 評点１：直径１mm以上の点状めつき欠陥多数発
生するもの 第１図および第２図から明らかなように、鋼中
のSi含有率が0.3％を超え、あるいはCr含有率が
2.0％を超えるとSiあるいはCr含有率の増加とと
もに溶融アルミニウムめつき性が低下し、著しい
不めつきを発生する。これに対して、Fe−Ｂ合
金電気めつきを施した場合には、電気めつきしな
い場合と比較して非常に良好な溶融アルミニウム
めつき性が得られることがわかる。このように、
Fe−Ｂ合金電気めつき後、溶融めつきする本発
明の溶融めつき法は、とくに、鋼中のSi含有率が
0.3wt％以上、あるいはCr含有率が2.0wt％以上
の難めつき鋼板の溶融めつき性向上に非常に効果
がある。また、第１図および第２図から、鋼板の
Si含有率あるいはCr含有率が増加するにしたが
つて、Fe−Ｂ合金めつきのめつき付着量を増加
させないと溶融アルミニウムめつき性が不安定と
なることがわかる。 Fe−Ｂ合金電気めつきの役割は、Siおよび／
またはCrを含有する鋼板が溶融アルミニウムめ
つき浴へ浸漬されるまで鋼板表面の活性度を維持
すること、すなわちめつきラインの焼鈍工程での
鋼中Cr，Siの表層濃化を抑制することにある。
そして、このめつきのもう一つの役割は、鋼板が
溶融めつき浴へ浸漬された時点でめつき層がめつ
き浴へ完全に溶出し、微細粒子よりなるAl−Fe
−Cr−Si系の金属間化合物層の形成を促進する
ことにある。 しかし、Fe−Ｂ合金電気めつきのめつき付着
量が過度に多い場合には、得られた溶融アルミニ
ウムめつき鋼板の合金層（Alめつき層と鋼素地
との間に形成される金属間化合物層）と素地鋼と
の界面に溶出しきれないFe−Ｂ合金電気めつき
層が残存していまう。このFe−Ｂ合金電気めつ
き層自身は耐食性が良くないので、合金層−素地
鋼界面の腐食が促進され、溶融アルミニウムめつ
き鋼板としての耐食性をも損う。第３図は、
AISI409ステンレス鋼（Cr含有率：11.0％、Si含
有率：0.6％）にFe−Ｂ合金電気めつきを２ｇ／
m2および10ｇ／m2施し、その後、溶融アルミニウ
ムめつきして得られためつき鋼板の断面をＸ線マ
イクロアナライザーにて分析した結果である。図
から、Fe−Ｂ合金電気めつき付着量が２ｇ／m2
の場合には、素地鋼上にAl−Fe−Cr−Si四元系
合金層が形成されているのに対して、めつき付着
量が10ｇ／m2の場合には、素地鋼上に耐食性を損
うFe−Ｂ合金電気めつき層が残存し、その上に
合金層、Alめつき層が形成されていることがわ
かる。 したがつて、Fe−Ｂ合金電気めつきのめつき
付着量範囲は0.05〜５ｇ／m2が好ましい。 被めつき鋼板中のSi含有率ならびにCr含有率
については、それぞれの含有率が増加しても、
Fe−Ｂ合金めつき付着量を増加させれば良好な
溶融めつき性が得られるが、Si含有率が2.0wt％
を、またCr含有率が30wt％を越えると溶融めつ
き鋼板自身の加工性が低下するので、鋼中のSi含
有率は2.0wt％以下、鋼中のCr含有率は30wt％以
下が望ましい。なお、被めつき鋼板中に含有され
るＣ，Mn，Ｐ，Ｓ，Alは、直接、溶融めつき性
に影響を及ぼさないのでそれぞれの含有率を限定
する理由は無いが、めつき鋼板としての総合的な
品質特性を考慮した場合、Ｃ≦0.10wt％、Mn≦
2.0wt％、Ｐ≦0.05wt％、Ｓ≦0.05wt％、Al≦
3wt％にすることが望ましい。また、鋼中の添加
元素として、Ti，Nb，Ｖ，Ｂ，Mo，Cuなどが
知られているが、これらの元素も溶融めつき性に
影響を及ぼさないので必要に応じて添加すること
は可能である。 Fe−Ｂ合金電気めつきは硫酸塩浴または塩化
浴いずれでも実施できる。また、ＢをFe中に含
有させるには、Feめつき浴にホウ酸、メタホウ
酸、可溶性メタホウ酸、可溶性４ホウ酸塩、テト
ラフルオロホウ酸塩などのホウ素化合物を１種ま
たは２種以上添加し、浴のPHを１〜３に調整して
電気めつきすれば良い。 第４図は、Fe−Ｂ合金電気めつきを1.0ｇ／m2
施したAISI409ステンレス鋼板（Cr含有率：
11.0wt％、Si含有率：0.6WT％）の溶融アルミニ
ウムめつき性に及ぼすFe−Ｂ合金めつき層中の
Ｂ含有率の影響を調査した結果である。なお、溶
融アルミニウムめつき性の判定は第１図の場合と
同じである。 第４図から明らかなように、Fe−Ｂ合金電気
めつき層中のＢ含有率が0.001wt％以上では溶融
アルミニウムめつき性が著しく向上し、さらに
0.3wt％を越えても溶融アルミニウムめつき性向
上効果は飽和する。したがつて、Fe−Ｂ合金電
気めつきのＢ含有率を0.001〜0.3WT％の範囲に
限定した。 このように、Fe−Ｂ合金電気めつきはFe電気
めつきに比べて低めつき付着量で良好な溶融アル
ミニウムめつき性が得られる。このことは、溶融
めつきラインの焼鈍工程での鋼中CrおよびSiの
表層濃化抑制効果に両めつき間で差があることに
起因している。 第５図は、SUS410L（Cr：12.8％、Si：0.52％）
ステンレス鋼にFe電気めつきおよびFe−Ｂ合金
電気めつきをそれぞれ３ｇ／m2施した後、50％
H2−N2雰囲気で750℃、１分間加熱した鋼板を
表面から深さ方向にイオン・マイクロ・アナライ
ザーで分析した結果である。Fe電気めつきの場
合には、H2−N2雰囲気での加熱によつてめつき
層を通してのCrおよびSiの表層濃化が進んでい
るのに対して、Fe−Ｂ合金電気めつきではCr，
Siの表層濃化が著しく抑制されていることがわか
る。 Fe電気めつきに比べてFe−Ｂ合金電気めつき
が鋼中のCrおよび／またはSiの表層濃化を抑制
する効果が大きい理由は、めつき液中に添加した
ホウ素化合物の解離反応が鋼板めつき液界面の局
部的なPH上昇を抑制してFe−Ｂ合金が鋼板表面
に均一に電析することおよび析出したＢがFe電
析粒を微細化して鋼中のCr，Siの表層拡散を抑
制することに起因すると考えられる。そして、低
めつき付着量で鋼中のCrおよび／またはSiの表
層濃化を抑制できるFe−Ｂ合金電気めつきは、
その後の溶融アルミニウムめつき時にこのプレめ
つき層をめつき浴へ完全に溶出させることがで
き、安定した製造が可能となる。 これに対して、単なるFe電気めつきでは、Fe
電析粒の付き廻り性および電析粒が粗いことによ
り、鋼板表面を完全に被覆するために過度なめつ
き付着量が必要となり、その結果、溶融アルミニ
ウムめつき後の鋼板−合金層界面に、耐食性を低
下させるFeめつき層が残存し易くなる。 〔発明の具体的記載〕 次に、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ (1) めつき母材 化学成分として、Ｃ：0.06wt％、Si：0.65wt
％、Mn：0.33wt％、Ｐ：0.024wt％、Ｓ：
0.010wt％、Cr：17.8wt％、残留Feおよび不可避
的不純物より成る板厚0.8mmの冷間圧延SUS430ス
テンレス鋼板をめつき母材とした。 (2) 溶融アルミニウムめつき鋼板の製造 前記めつき母材を常法にしたがつて脱脂した
後、第１表に示しためつき液組成およびめつき条
件でFe−Ｂ合金電気めつきを行なつた。Fe−Ｂ
合金電気めつきのめつき付着量およびＢ含有率
は、通電時間およびめつき液中へのホウ酸添加量
により調整した。なお、Fe−Ｂ合金電気めつき
と比較するため、塩化Ni浴でNi電気めつきも行
なつた。 Fe−Ｂ合金電気めつきしためつき母材は50vol.
％H2−N2雰囲気で800℃、30秒予熱した後、同
じ雰囲気下にある670℃のAl−８％Si浴に２秒浸
漬して溶融アルミニウムめつきを行ない、めつき
付着量が片面50ｇ／m2の溶融アルミニウムめつき
鋼板を作製した。 (3) 溶融アルミニウムめつき性 このようにして得られた溶融アルミニウムめつ
き鋼板の表面（50mm×100mmの範囲）に発生した
点状めつき欠陥の個数にて評価した。（評価規準
は先に記載した通り） (4) 促進腐食試験 前記溶融アルミニウムめつき鋼板をJIS Z2248
に基づいて2t曲げ加工した後、JIS Z2371に基づ
く塩水噴射試験を３時間、引き続いて50℃熱風乾
燥を１時間という工程を１サイクルとした促進腐
食試験に供した。 それぞれの腐食程度は、促進試験3000サイクル
後の腐食生成物および残存被覆量を溶解、除去し
て母材の最大侵食深さを測定して評価した。
ト用部材、自動車用排気系部材などに使用する耐
食性に優れた溶融アルミニウムめつき鋼板の製造
方法に関する。 〔従来の技術とその問題点〕 近年、大気環境の酸性化や海上構造物の建設な
どにより、建築部材、化学プラント用部材の耐食
性向上が強く要求されるようになつてきた。ま
た、自動車の排気系部材の場合には、積雪の多い
地方で使用されている凍結防止用の岩塩散布によ
る塩害腐食も大きな問題となつている。 現在、このような用途に使用される材料とし
て、溶融アルミニウムめつき鋼板、溶融Znめつ
き鋼板、溶融Zn−Al合金めつき鋼板が用いられ
ている。しかし、溶融アルミニウムめつき鋼板は
平坦な部分の耐食性の点では優れているものの、
厳しい加工などにより溶融アルミニウムめつきが
割れた部分の腐食が激しいという問題がある。一
般に、溶融アルミニウムめつき鋼板はめつき後の
加工性を考慮して合金層の成長を抑制する作用を
有するSiを５〜13wt％添加したAl浴でめつきさ
れ、その被覆層は２〜3μmのAl−Fe−Si三元系
合金層とAl−Si合金めつき層より構成される。
しかし、この合金層は非常に硬く、かつ脆いの
で、厳しい加工を受けると容易に割れを発生し、
さらにこの割れた部分のAl−Siめつき層に応力
が集中してめつき層自身も破断してしまう。溶融
アルミニウムめつき鋼板の場合には、大気腐食環
境下でのAlの犠牲防食作用がほとんど無いので
この割れ部の鋼素地が局部的に浸食されることに
なる。 一方、溶融亜鉛めつき鋼板および溶融Zn−Al
合金めつき鋼板も厳しい加工を受けるとZnめつ
き層あるいはZn−Al合金めつき層が破断して鋼
素地が局部的に露出する。溶融亜鉛めつき鋼板や
溶融Zn−Al合金めつき鋼板の場合には、局部的
に露出した鋼素地とめつき層との間でZnの犠牲
防食作用があるので、ある程度は鋼素地の腐食が
抑制される。しかし、局部的に露出した鋼素地近
傍のZnめつき層あるいはZn−Alめつき層の腐食
速度が平坦な部分に比べて大きくなるので、結果
として早期に鋼素地の腐食が始まる。 したがつて、このような溶融めつき鋼板のめつ
き層が加工により割れて露出した鋼素地の耐食性
を向上させるにはめつき母材自身の耐食性を向上
させる必要がある。一般に、鋼板の耐食性を向上
させるには、鋼中にSi，Crを単独あるいは複合
添加することが良く知られている。しかし、鋼中
にSiあるいはCrを含有した鋼板を無酸化炉を備
えた連続めつきライン（センジミアーの装置）で
溶融めつきする場合には、ライン内の焼鈍工程で
SiあるいはCrが鋼板表層へ濃化してめつきぬれ
性を阻害し、点状のめつき欠陥（不めつき）を多
数発生する。その結果、このめつき欠陥部を起点
とした腐食が生じ、かえつて溶融めつき鋼板の耐
食性が低下してしまう。 そこで、SiあるいはCrを含有した鋼板にあら
かじめNi系電気めつきを行なつて溶融めつきラ
インの焼鈍工程で生じるSiやCrの表層濃化を抑
制する溶融めつき法が提案されている。（特開昭
60−262950、特開昭61−147865） しかしながら、ニツケルプレめつきは非常に高
価であるとともに溶融めつき後のAl，Znあるい
はZn−Alめつき層中にNiが残存し、めつき層自
身の耐食性を低下させるという問題がある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは鋭意研究した結果、Siおよび／ま
たはCrを含有する鋼板にＢ（ホウ素）含有率が
0.001〜0.3wt％のFe−Ｂ合金電気めつきを施した
後、溶融めつきすることにより、点状のめつき欠
陥の発生を防止し、かつ耐食性に優れた溶融めつ
き鋼板が得られることを見い出した。 〔発明の構成〕 本発明は、Siおよび／またはCrを含有する鋼
板にＢ（ホウ素）含有率が0.001〜0.3wt％のFe−
Ｂ合金電気めつきを施した後、溶融めつきするこ
とを特徴とする難めつき鋼板の溶融アルミニウム
めつき法を提供する。 以下、本発明を図面を参照して説明する。 第１図および第２図は、溶融アルミニウムめつ
き性に及ぼす被めつき鋼板中のSiおよびCr含有
率の影響をFe−Ｂ合金電気めつきの有無で比較
した結果である。ここで溶融アルミニウムめつき
性は、各鋼板（50×150mm）を還元性雰囲気（50
％H2−N2、露点（D.P.）＝−60℃）でAl−９％
Si浴（670℃）に２秒間浸漬し、引き上げて得た
めつき製品に発生した点状めつき欠陥の個数で判
定したものである。 〔溶融アルミニウムめつき性の判定規準〕 評点５：点状めつき欠陥の発生のないもの 評点４：直径１mm未満の点状めつき欠陥５個以
内のもの 評点３：直径１mm未満の点状めつき欠陥５個を
超えるもの 評点２：直径１mm未満の点状めつき欠陥多数発
生するか、または直径１mm以上の点状
めつき欠陥発生するもの 評点１：直径１mm以上の点状めつき欠陥多数発
生するもの 第１図および第２図から明らかなように、鋼中
のSi含有率が0.3％を超え、あるいはCr含有率が
2.0％を超えるとSiあるいはCr含有率の増加とと
もに溶融アルミニウムめつき性が低下し、著しい
不めつきを発生する。これに対して、Fe−Ｂ合
金電気めつきを施した場合には、電気めつきしな
い場合と比較して非常に良好な溶融アルミニウム
めつき性が得られることがわかる。このように、
Fe−Ｂ合金電気めつき後、溶融めつきする本発
明の溶融めつき法は、とくに、鋼中のSi含有率が
0.3wt％以上、あるいはCr含有率が2.0wt％以上
の難めつき鋼板の溶融めつき性向上に非常に効果
がある。また、第１図および第２図から、鋼板の
Si含有率あるいはCr含有率が増加するにしたが
つて、Fe−Ｂ合金めつきのめつき付着量を増加
させないと溶融アルミニウムめつき性が不安定と
なることがわかる。 Fe−Ｂ合金電気めつきの役割は、Siおよび／
またはCrを含有する鋼板が溶融アルミニウムめ
つき浴へ浸漬されるまで鋼板表面の活性度を維持
すること、すなわちめつきラインの焼鈍工程での
鋼中Cr，Siの表層濃化を抑制することにある。
そして、このめつきのもう一つの役割は、鋼板が
溶融めつき浴へ浸漬された時点でめつき層がめつ
き浴へ完全に溶出し、微細粒子よりなるAl−Fe
−Cr−Si系の金属間化合物層の形成を促進する
ことにある。 しかし、Fe−Ｂ合金電気めつきのめつき付着
量が過度に多い場合には、得られた溶融アルミニ
ウムめつき鋼板の合金層（Alめつき層と鋼素地
との間に形成される金属間化合物層）と素地鋼と
の界面に溶出しきれないFe−Ｂ合金電気めつき
層が残存していまう。このFe−Ｂ合金電気めつ
き層自身は耐食性が良くないので、合金層−素地
鋼界面の腐食が促進され、溶融アルミニウムめつ
き鋼板としての耐食性をも損う。第３図は、
AISI409ステンレス鋼（Cr含有率：11.0％、Si含
有率：0.6％）にFe−Ｂ合金電気めつきを２ｇ／
m2および10ｇ／m2施し、その後、溶融アルミニウ
ムめつきして得られためつき鋼板の断面をＸ線マ
イクロアナライザーにて分析した結果である。図
から、Fe−Ｂ合金電気めつき付着量が２ｇ／m2
の場合には、素地鋼上にAl−Fe−Cr−Si四元系
合金層が形成されているのに対して、めつき付着
量が10ｇ／m2の場合には、素地鋼上に耐食性を損
うFe−Ｂ合金電気めつき層が残存し、その上に
合金層、Alめつき層が形成されていることがわ
かる。 したがつて、Fe−Ｂ合金電気めつきのめつき
付着量範囲は0.05〜５ｇ／m2が好ましい。 被めつき鋼板中のSi含有率ならびにCr含有率
については、それぞれの含有率が増加しても、
Fe−Ｂ合金めつき付着量を増加させれば良好な
溶融めつき性が得られるが、Si含有率が2.0wt％
を、またCr含有率が30wt％を越えると溶融めつ
き鋼板自身の加工性が低下するので、鋼中のSi含
有率は2.0wt％以下、鋼中のCr含有率は30wt％以
下が望ましい。なお、被めつき鋼板中に含有され
るＣ，Mn，Ｐ，Ｓ，Alは、直接、溶融めつき性
に影響を及ぼさないのでそれぞれの含有率を限定
する理由は無いが、めつき鋼板としての総合的な
品質特性を考慮した場合、Ｃ≦0.10wt％、Mn≦
2.0wt％、Ｐ≦0.05wt％、Ｓ≦0.05wt％、Al≦
3wt％にすることが望ましい。また、鋼中の添加
元素として、Ti，Nb，Ｖ，Ｂ，Mo，Cuなどが
知られているが、これらの元素も溶融めつき性に
影響を及ぼさないので必要に応じて添加すること
は可能である。 Fe−Ｂ合金電気めつきは硫酸塩浴または塩化
浴いずれでも実施できる。また、ＢをFe中に含
有させるには、Feめつき浴にホウ酸、メタホウ
酸、可溶性メタホウ酸、可溶性４ホウ酸塩、テト
ラフルオロホウ酸塩などのホウ素化合物を１種ま
たは２種以上添加し、浴のPHを１〜３に調整して
電気めつきすれば良い。 第４図は、Fe−Ｂ合金電気めつきを1.0ｇ／m2
施したAISI409ステンレス鋼板（Cr含有率：
11.0wt％、Si含有率：0.6WT％）の溶融アルミニ
ウムめつき性に及ぼすFe−Ｂ合金めつき層中の
Ｂ含有率の影響を調査した結果である。なお、溶
融アルミニウムめつき性の判定は第１図の場合と
同じである。 第４図から明らかなように、Fe−Ｂ合金電気
めつき層中のＢ含有率が0.001wt％以上では溶融
アルミニウムめつき性が著しく向上し、さらに
0.3wt％を越えても溶融アルミニウムめつき性向
上効果は飽和する。したがつて、Fe−Ｂ合金電
気めつきのＢ含有率を0.001〜0.3WT％の範囲に
限定した。 このように、Fe−Ｂ合金電気めつきはFe電気
めつきに比べて低めつき付着量で良好な溶融アル
ミニウムめつき性が得られる。このことは、溶融
めつきラインの焼鈍工程での鋼中CrおよびSiの
表層濃化抑制効果に両めつき間で差があることに
起因している。 第５図は、SUS410L（Cr：12.8％、Si：0.52％）
ステンレス鋼にFe電気めつきおよびFe−Ｂ合金
電気めつきをそれぞれ３ｇ／m2施した後、50％
H2−N2雰囲気で750℃、１分間加熱した鋼板を
表面から深さ方向にイオン・マイクロ・アナライ
ザーで分析した結果である。Fe電気めつきの場
合には、H2−N2雰囲気での加熱によつてめつき
層を通してのCrおよびSiの表層濃化が進んでい
るのに対して、Fe−Ｂ合金電気めつきではCr，
Siの表層濃化が著しく抑制されていることがわか
る。 Fe電気めつきに比べてFe−Ｂ合金電気めつき
が鋼中のCrおよび／またはSiの表層濃化を抑制
する効果が大きい理由は、めつき液中に添加した
ホウ素化合物の解離反応が鋼板めつき液界面の局
部的なPH上昇を抑制してFe−Ｂ合金が鋼板表面
に均一に電析することおよび析出したＢがFe電
析粒を微細化して鋼中のCr，Siの表層拡散を抑
制することに起因すると考えられる。そして、低
めつき付着量で鋼中のCrおよび／またはSiの表
層濃化を抑制できるFe−Ｂ合金電気めつきは、
その後の溶融アルミニウムめつき時にこのプレめ
つき層をめつき浴へ完全に溶出させることがで
き、安定した製造が可能となる。 これに対して、単なるFe電気めつきでは、Fe
電析粒の付き廻り性および電析粒が粗いことによ
り、鋼板表面を完全に被覆するために過度なめつ
き付着量が必要となり、その結果、溶融アルミニ
ウムめつき後の鋼板−合金層界面に、耐食性を低
下させるFeめつき層が残存し易くなる。 〔発明の具体的記載〕 次に、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ (1) めつき母材 化学成分として、Ｃ：0.06wt％、Si：0.65wt
％、Mn：0.33wt％、Ｐ：0.024wt％、Ｓ：
0.010wt％、Cr：17.8wt％、残留Feおよび不可避
的不純物より成る板厚0.8mmの冷間圧延SUS430ス
テンレス鋼板をめつき母材とした。 (2) 溶融アルミニウムめつき鋼板の製造 前記めつき母材を常法にしたがつて脱脂した
後、第１表に示しためつき液組成およびめつき条
件でFe−Ｂ合金電気めつきを行なつた。Fe−Ｂ
合金電気めつきのめつき付着量およびＢ含有率
は、通電時間およびめつき液中へのホウ酸添加量
により調整した。なお、Fe−Ｂ合金電気めつき
と比較するため、塩化Ni浴でNi電気めつきも行
なつた。 Fe−Ｂ合金電気めつきしためつき母材は50vol.
％H2−N2雰囲気で800℃、30秒予熱した後、同
じ雰囲気下にある670℃のAl−８％Si浴に２秒浸
漬して溶融アルミニウムめつきを行ない、めつき
付着量が片面50ｇ／m2の溶融アルミニウムめつき
鋼板を作製した。 (3) 溶融アルミニウムめつき性 このようにして得られた溶融アルミニウムめつ
き鋼板の表面（50mm×100mmの範囲）に発生した
点状めつき欠陥の個数にて評価した。（評価規準
は先に記載した通り） (4) 促進腐食試験 前記溶融アルミニウムめつき鋼板をJIS Z2248
に基づいて2t曲げ加工した後、JIS Z2371に基づ
く塩水噴射試験を３時間、引き続いて50℃熱風乾
燥を１時間という工程を１サイクルとした促進腐
食試験に供した。 それぞれの腐食程度は、促進試験3000サイクル
後の腐食生成物および残存被覆量を溶解、除去し
て母材の最大侵食深さを測定して評価した。
【表】
第２表は促進試験3000サイクル後の各試料の腐
食状態を母材の最大浸食深さについてまとめた結
果である。 めつき欠陥の発生の著しい本発明外の溶融アル
ミニウムめつき鋼板（No.１，２，５，13）は鋼板
を貫通した孔食を起こしているのに対して、Ｂ含
有率が0.001〜0.3wt％Fe−Ｂ合金電気めつきを
0.05〜５ｇ／m2施した後溶融アルミニウムめつき
した本発明の溶融めつき鋼板（No.３，４，６，
８，９，10）は平坦部、2t曲げ加工部とも母材の
浸食が小さい。また、Ni電気めつきした後、溶
融アルミニウムめつきした試料（No.11，12）は、
Niめつき付着量が増加するにしたがつて点状め
つき欠陥の発生が抑えられるが、母材の浸食深さ
は本発明の方法で作製した溶融アルミニウムめつ
き鋼板より大きい。Ni電気めつきした後、溶融
アルミニウムめつきした試料の場合はアルミニウ
ムめつき層の腐食速度が著しく大きくなるので、
結果としてめつき母材の浸食深さも大きくなる。
食状態を母材の最大浸食深さについてまとめた結
果である。 めつき欠陥の発生の著しい本発明外の溶融アル
ミニウムめつき鋼板（No.１，２，５，13）は鋼板
を貫通した孔食を起こしているのに対して、Ｂ含
有率が0.001〜0.3wt％Fe−Ｂ合金電気めつきを
0.05〜５ｇ／m2施した後溶融アルミニウムめつき
した本発明の溶融めつき鋼板（No.３，４，６，
８，９，10）は平坦部、2t曲げ加工部とも母材の
浸食が小さい。また、Ni電気めつきした後、溶
融アルミニウムめつきした試料（No.11，12）は、
Niめつき付着量が増加するにしたがつて点状め
つき欠陥の発生が抑えられるが、母材の浸食深さ
は本発明の方法で作製した溶融アルミニウムめつ
き鋼板より大きい。Ni電気めつきした後、溶融
アルミニウムめつきした試料の場合はアルミニウ
ムめつき層の腐食速度が著しく大きくなるので、
結果としてめつき母材の浸食深さも大きくなる。
以上延べてきたように、Siおよび／またはCr
を含有する鋼板にＢ含有率が0.001〜0.3wt％のFe
−Ｂ合金電気めつきを施した後溶融アルミニウム
めつきする本発明の溶融めつき法は溶融めつき時
に発生する点状めつき欠陥（不めつき）を防止
し、耐食性の優れた溶融アルミニウムめつき鋼板
を得ることができる。 このFe−Ｂ合金電気めつきによる溶融めつき
性の向上は、溶融アルミニウムめつきのみなら
ず、溶融亜鉛めつき、溶融Zn−Al合金めつきに
も同様に適用できる。
を含有する鋼板にＢ含有率が0.001〜0.3wt％のFe
−Ｂ合金電気めつきを施した後溶融アルミニウム
めつきする本発明の溶融めつき法は溶融めつき時
に発生する点状めつき欠陥（不めつき）を防止
し、耐食性の優れた溶融アルミニウムめつき鋼板
を得ることができる。 このFe−Ｂ合金電気めつきによる溶融めつき
性の向上は、溶融アルミニウムめつきのみなら
ず、溶融亜鉛めつき、溶融Zn−Al合金めつきに
も同様に適用できる。
第１図および第２図は、溶融アルミめつき性に
及ぼす被めつき鋼板中のSiおよびCr含有率の影
響をFe−Ｂ合金電気めつきの有無で比較した結
果を示すグラフである。第３図はAISI409ステン
レス鋼板にFe−Ｂ合金電気めつきおよび溶融ア
ルミニウムめつきして得られためつき鋼板の断面
をＸ線マイクロアナライザーで分析した結果を示
す図である。第４図は、溶融アルミめつき性に及
ぼすFe−Ｂ合金めつき層中のＢの含有率の影響
をFe−Ｂ合金の付着量で比較した結果を示すグ
ラフである。第５図ａはSUS410Lステンレス鋼
にFe電気めつきおよび加熱処理を施した鋼板を
表面から深さ方向にイオン・マイクロ・アナライ
ザーで分析した結果を示す図である。第５図ｂは
SUS410Lステンレス鋼にFe−Ｂ電気めつきおよ
び加熱処理を施した鋼板を表面から深さ方向にイ
オン・マイクロ・アナライザーで分析した結果を
示す図である。
及ぼす被めつき鋼板中のSiおよびCr含有率の影
響をFe−Ｂ合金電気めつきの有無で比較した結
果を示すグラフである。第３図はAISI409ステン
レス鋼板にFe−Ｂ合金電気めつきおよび溶融ア
ルミニウムめつきして得られためつき鋼板の断面
をＸ線マイクロアナライザーで分析した結果を示
す図である。第４図は、溶融アルミめつき性に及
ぼすFe−Ｂ合金めつき層中のＢの含有率の影響
をFe−Ｂ合金の付着量で比較した結果を示すグ
ラフである。第５図ａはSUS410Lステンレス鋼
にFe電気めつきおよび加熱処理を施した鋼板を
表面から深さ方向にイオン・マイクロ・アナライ
ザーで分析した結果を示す図である。第５図ｂは
SUS410Lステンレス鋼にFe−Ｂ電気めつきおよ
び加熱処理を施した鋼板を表面から深さ方向にイ
オン・マイクロ・アナライザーで分析した結果を
示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Siおよび／またはCrを含有する鋼板にＢ（ホ
ウ素）含有率が0.001〜0.3wt％のFe−Ｂ合金電気
めつきを施した後、溶融めつきすることを特徴と
する難めつき鋼板の溶融アルミニウムめつき法。 ２ 溶融めつき前のFe−Ｂ合金電気めつきのめ
つき付着量が0.05〜５ｇ／m2である特許請求の範
囲第１項記載の難めつき鋼板の溶融めつき法。 ３ Si含有鋼板のSi含有率が0.3〜2.0wt％である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項記載の難めつき鋼板の溶融めつき法。 ４ Cr含有鋼板のCr含有率が2.0〜30wt％である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項記載の難めつき鋼板の溶融めつき法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62182364A JPS6428351A (en) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | Method for hot dip aluminizing hardly aluminizable steel sheet |
| US07/297,961 US4913785A (en) | 1987-07-23 | 1989-01-17 | Process for hot-dip metal-coating poorly wettable steel sheets |
| GB8901300A GB2227252B (en) | 1987-07-23 | 1989-01-20 | Process for hot-dip metal coating steel sheets |
| FR898900658A FR2642089B1 (fr) | 1987-07-23 | 1989-01-20 | Procede de revetement par immersion dans un bain de metal fondu de toles d'acier mediocrement mouillables |
| DE3901659A DE3901659C1 (ja) | 1987-07-23 | 1989-01-20 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62182364A JPS6428351A (en) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | Method for hot dip aluminizing hardly aluminizable steel sheet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6428351A JPS6428351A (en) | 1989-01-30 |
| JPH0518903B2 true JPH0518903B2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=16117021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62182364A Granted JPS6428351A (en) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | Method for hot dip aluminizing hardly aluminizable steel sheet |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4913785A (ja) |
| JP (1) | JPS6428351A (ja) |
| DE (1) | DE3901659C1 (ja) |
| FR (1) | FR2642089B1 (ja) |
| GB (1) | GB2227252B (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428351A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for hot dip aluminizing hardly aluminizable steel sheet |
| JPH0328359A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-06 | Kawasaki Steel Corp | 溶融アルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法 |
| FR2664617B1 (fr) * | 1990-07-16 | 1993-08-06 | Lorraine Laminage | Procede de revetement d'aluminium par trempe a chaud d'une bande d'acier et bande d'acier obtenue par ce procede. |
| JP2707928B2 (ja) * | 1992-10-20 | 1998-02-04 | 住友金属工業株式会社 | 珪素含有鋼板の溶融亜鉛めっき方法 |
| AT400040B (de) * | 1993-06-02 | 1995-09-25 | Andritz Patentverwaltung | Verfahren und vorrichtung zur beschichtung von metallsubstraten, insbesondere stahl- oder aluminiumbblechen in bandform |
| US6902829B2 (en) * | 2001-11-15 | 2005-06-07 | Isg Technologies Inc. | Coated steel alloy product |
| US6635313B2 (en) * | 2001-11-15 | 2003-10-21 | Isg Technologies, Inc. | Method for coating a steel alloy |
| US7076921B2 (en) * | 2003-07-24 | 2006-07-18 | Spradlin Erdman O | Gutter system with snap together parts |
| JP4911977B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2012-04-04 | 日新製鋼株式会社 | 鋼／アルミニウムの接合構造体 |
| MY141385A (en) * | 2005-04-05 | 2010-04-30 | Bluescope Steel Ltd | Metal-coated steel strip |
| AU2013332257A1 (en) | 2012-10-17 | 2015-04-09 | Bluescope Steel Limited | Method of producing metal-coated steel strip |
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