JPH062109A - Al−Nb合金めっき材およびAl−Nb系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法 - Google Patents
Al−Nb合金めっき材およびAl−Nb系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法Info
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- JPH062109A JPH062109A JP18433892A JP18433892A JPH062109A JP H062109 A JPH062109 A JP H062109A JP 18433892 A JP18433892 A JP 18433892A JP 18433892 A JP18433892 A JP 18433892A JP H062109 A JPH062109 A JP H062109A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性、加工性、耐熱性等の性能に優れたA
l系めっき材およびその製造方法を提供する。 【構成】 Al−Nb合金めっき材が、素地金属上にA
l−Nb合金めっき層が施されたものであって、好まし
くは、Al−Nb合金めっき層中にNbが1〜50重量
%含まれていて、Al3 Nbが存在しているものであ
る。まためっき層中のNb含有率を、該めっき層の最下
層が最も多く表面層が最も少なくなるように変化させた
Al−Nb合金めっき材や、Nbめっき層、Al−Nb
合金めっき層、Alめっき層を、素地金属上に上記の順
で施したもの積層めっき材も好ましい態様である。さら
に素地金属上に上記めっき層を形成させるにあたり、予
め80〜550℃に加熱した素地金属を用いて、10-2
Torr以下の真空下でAlおよびNbを個別に加熱蒸発さ
せてめっき層を形成させる製造方法も一つの構成要旨で
ある。
l系めっき材およびその製造方法を提供する。 【構成】 Al−Nb合金めっき材が、素地金属上にA
l−Nb合金めっき層が施されたものであって、好まし
くは、Al−Nb合金めっき層中にNbが1〜50重量
%含まれていて、Al3 Nbが存在しているものであ
る。まためっき層中のNb含有率を、該めっき層の最下
層が最も多く表面層が最も少なくなるように変化させた
Al−Nb合金めっき材や、Nbめっき層、Al−Nb
合金めっき層、Alめっき層を、素地金属上に上記の順
で施したもの積層めっき材も好ましい態様である。さら
に素地金属上に上記めっき層を形成させるにあたり、予
め80〜550℃に加熱した素地金属を用いて、10-2
Torr以下の真空下でAlおよびNbを個別に加熱蒸発さ
せてめっき層を形成させる製造方法も一つの構成要旨で
ある。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐食性、加工性、耐熱性
に優れたAl−Nb合金めっき材、Al−Nb系積層め
っき材およびこれらの製造方法に関するものであり、こ
のめっき材は建築材料、家庭用電化製品、自動車、航空
機等広範な産業分野に有用である。
に優れたAl−Nb合金めっき材、Al−Nb系積層め
っき材およびこれらの製造方法に関するものであり、こ
のめっき材は建築材料、家庭用電化製品、自動車、航空
機等広範な産業分野に有用である。
【0002】
【従来の技術】Alめっき材は、耐食性、耐熱性に優れ
ためっき材として種々の産業分野に利用されている。し
かしながら、Cl- イオン等のハロゲン化イオンが存在
する環境下では、Al表面の不働態皮膜が破壊されて孔
食が発生し易く、めっき層表面に腐食生成物であるAl
(OH)3 等を主成分とする白錆が生じるという問題が
ある。特に鋼板のAlめっき材では孔食が鋼板に及んで
赤錆を発生させる原因になっていた。このため、Zn等
の合金元素の添加や、クロメート等の化成処理を施す等
の検討によってAl合金めっき材の耐食性向上が図られ
たが、いまだに不充分なのが現状である。
ためっき材として種々の産業分野に利用されている。し
かしながら、Cl- イオン等のハロゲン化イオンが存在
する環境下では、Al表面の不働態皮膜が破壊されて孔
食が発生し易く、めっき層表面に腐食生成物であるAl
(OH)3 等を主成分とする白錆が生じるという問題が
ある。特に鋼板のAlめっき材では孔食が鋼板に及んで
赤錆を発生させる原因になっていた。このため、Zn等
の合金元素の添加や、クロメート等の化成処理を施す等
の検討によってAl合金めっき材の耐食性向上が図られ
たが、いまだに不充分なのが現状である。
【0003】ところでAlめっきは、一般的に溶融めっ
き法、蒸着めっき法で行なわれている(電気めっき法は
めっき効率等問題点が多いため工業的生産はまだほとん
どなされていない)。溶融めっき法の場合、Alの加熱
溶融浴が700℃前後と高温であるため、例えば素地鋼
板を通板させると素地鋼板とめっき層界面において脆弱
なFe−Al金属間化合物が形成されてめっき材として
の加工性が低下するという問題があった。このFe−A
l金属間化合物の生成を抑制するためにSiをAl浴中
に添加することも試みられたが、今度はめっき材の耐食
性がSiのために悪化してしまい、加工性と耐食性の両
性能に優れたAlめっきは溶融めっき法ではなかなか得
られなかった。
き法、蒸着めっき法で行なわれている(電気めっき法は
めっき効率等問題点が多いため工業的生産はまだほとん
どなされていない)。溶融めっき法の場合、Alの加熱
溶融浴が700℃前後と高温であるため、例えば素地鋼
板を通板させると素地鋼板とめっき層界面において脆弱
なFe−Al金属間化合物が形成されてめっき材として
の加工性が低下するという問題があった。このFe−A
l金属間化合物の生成を抑制するためにSiをAl浴中
に添加することも試みられたが、今度はめっき材の耐食
性がSiのために悪化してしまい、加工性と耐食性の両
性能に優れたAlめっきは溶融めっき法ではなかなか得
られなかった。
【0004】一方蒸着めっき法は比較的低温でめっきを
施すことから、上記のようなFe−Al金属間化合物の
形成がなく、また高純度でめっきを施すことができるた
め不純物による耐食性悪化は抑制することができるが、
やはりさらなる耐食性向上が望まれている。
施すことから、上記のようなFe−Al金属間化合物の
形成がなく、また高純度でめっきを施すことができるた
め不純物による耐食性悪化は抑制することができるが、
やはりさらなる耐食性向上が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情に着目してなされたものであって、その目的は耐食
性、加工性、耐熱性等の性能に優れたAl系めっき材お
よびその製造方法を提供することである。
事情に着目してなされたものであって、その目的は耐食
性、加工性、耐熱性等の性能に優れたAl系めっき材お
よびその製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明のAl合金めっき材は、素地金属上にA
l−Nb合金めっき層が施されたものであるAl−Nb
合金めっき材であって、好ましくは、Al−Nb合金め
っき層中にNbが1〜50%(重量%の意味、以下同
じ)含まれていて、Al3 Nbが存在しているものであ
ることを要旨とする。また、Al−Nb合金めっき材
が、めっき層中のNb含有率を、該めっき層の最下層が
最も多く、表面層が最も少なくなるように変化させたも
のであるかまたは、Nbめっき層、Al−Nb合金めっ
き層、Alめっき層を、素地金属上に上記の順で施した
ものであってもよい。
のできた本発明のAl合金めっき材は、素地金属上にA
l−Nb合金めっき層が施されたものであるAl−Nb
合金めっき材であって、好ましくは、Al−Nb合金め
っき層中にNbが1〜50%(重量%の意味、以下同
じ)含まれていて、Al3 Nbが存在しているものであ
ることを要旨とする。また、Al−Nb合金めっき材
が、めっき層中のNb含有率を、該めっき層の最下層が
最も多く、表面層が最も少なくなるように変化させたも
のであるかまたは、Nbめっき層、Al−Nb合金めっ
き層、Alめっき層を、素地金属上に上記の順で施した
ものであってもよい。
【0007】さらに素地金属上にAl−Nb合金めっき
層またはAl−Nb系めっき層を形成させるにあたり、
予め80〜550℃に加熱した素地金属を用いて、10
-2Torr以下の真空下でAlおよびNbを個別に加熱蒸発
させてめっき層を形成させる製造方法も一つの構成要旨
である。
層またはAl−Nb系めっき層を形成させるにあたり、
予め80〜550℃に加熱した素地金属を用いて、10
-2Torr以下の真空下でAlおよびNbを個別に加熱蒸発
させてめっき層を形成させる製造方法も一つの構成要旨
である。
【0008】
【作用】本発明者等は、Alめっき材の耐食性を改善す
る目的で、純Alに対し種々の合金元素を含有させて各
種のAl合金めっきを試みた。その結果、Al−Cr合
金めっき材やAl−Ti合金めっき材が高耐食性を示す
ことを見出し、すでに出願した(特開昭64−2106
0号公報、同64−28359号公報)。さらに研究を
進めた結果、Nbを含有したAl合金めっきが耐食性や
その他の特性に優れることを見出し、本発明に到達した
ものである。以下本発明を詳細に説明する。
る目的で、純Alに対し種々の合金元素を含有させて各
種のAl合金めっきを試みた。その結果、Al−Cr合
金めっき材やAl−Ti合金めっき材が高耐食性を示す
ことを見出し、すでに出願した(特開昭64−2106
0号公報、同64−28359号公報)。さらに研究を
進めた結果、Nbを含有したAl合金めっきが耐食性や
その他の特性に優れることを見出し、本発明に到達した
ものである。以下本発明を詳細に説明する。
【0009】まず、本発明に用いられるAl−Nb合金
めっき材あるいはAl−Nb系積層めっき材の対象とな
る素地金属としては、軟鋼、ステンレス鋼、Al、Al
合金、Cu、Cu合金、Ti、Ti合金等が非限定的に
例示され、素地金属の形状も板、棒、形材等制限はな
い。
めっき材あるいはAl−Nb系積層めっき材の対象とな
る素地金属としては、軟鋼、ステンレス鋼、Al、Al
合金、Cu、Cu合金、Ti、Ti合金等が非限定的に
例示され、素地金属の形状も板、棒、形材等制限はな
い。
【0010】Al−Nb合金めっき層中のNb含有率
は、Al−Nb合金の生成によって素地金属の耐食性改
善効果が現れるため、Nbの含有率は1%以上が好まし
い。しかし素地金属が鋼、Alのように電気化学的に卑
な金属である場合、Nbが50%を超すと合金めっき層
の電位が素地金属の電位より貴になるため、めっき層中
に素地金属に達するようなピンホールがあると、素地金
属の腐食が促進されてしまう。従ってAl−Nb合金め
っき層中のNbの含有率は1〜50%が適当となる。よ
り好ましいNb量は10〜40%である。
は、Al−Nb合金の生成によって素地金属の耐食性改
善効果が現れるため、Nbの含有率は1%以上が好まし
い。しかし素地金属が鋼、Alのように電気化学的に卑
な金属である場合、Nbが50%を超すと合金めっき層
の電位が素地金属の電位より貴になるため、めっき層中
に素地金属に達するようなピンホールがあると、素地金
属の腐食が促進されてしまう。従ってAl−Nb合金め
っき層中のNbの含有率は1〜50%が適当となる。よ
り好ましいNb量は10〜40%である。
【0011】本発明におけるAl−Nb合金めっき層中
には、Al3 Nbが含まれていることが好ましい。これ
は、めっき層中のAl−Nb金属間化合物についてX線
回折パターンを検討した結果、Al3 Nb相が形成され
ていること、およびこのAl3 Nbにピークを有するめ
っき層は耐食性が著しく向上することが明らかとなった
ことによる。Al3 Nb金属間化合物相は純Alめっき
相に比べ、Alの溶出を抑制するため、防食効果の維持
が可能になったものと考えられる。
には、Al3 Nbが含まれていることが好ましい。これ
は、めっき層中のAl−Nb金属間化合物についてX線
回折パターンを検討した結果、Al3 Nb相が形成され
ていること、およびこのAl3 Nbにピークを有するめ
っき層は耐食性が著しく向上することが明らかとなった
ことによる。Al3 Nb金属間化合物相は純Alめっき
相に比べ、Alの溶出を抑制するため、防食効果の維持
が可能になったものと考えられる。
【0012】また本発明のAl−Nb合金めっき材は、
優れた耐熱性を示すこともわかった。これは、Alの酸
化によって生成する耐熱性良好なAl2 O3 が、強力な
AlとNbの結合のため、高温環境下であっても多量に
保持されているためであると考えられる。
優れた耐熱性を示すこともわかった。これは、Alの酸
化によって生成する耐熱性良好なAl2 O3 が、強力な
AlとNbの結合のため、高温環境下であっても多量に
保持されているためであると考えられる。
【0013】本発明のAl−Nb合金めっき材は、Nb
の添加効果で、同一組成のAl−Nb合金めっき層を素
地金属上に施したものであっても充分な耐食性の向上が
認められるが、合金めっき中のNb含有率を、該合金め
っき層の最下層が最も多く、表面層が最も少なくなるよ
うに変化させたものであってもよい。また、さらに極端
にめっき層の最下部(素地金属側)にNb単独のめっき
層を、中間層としてAl−Nb合金めっき層を、表面層
に純Alめっき層というように、素地金属上に3層を積
層させたものであってもよい。もちろん中間層のAl−
Nb合金めっき層にNbの濃度勾配があるものでもよ
い。Nbの含有率は後述の蒸着方法で変化させることが
できるが、いずれの場合においてもめっき層中にトータ
ルで1〜50%含有されているように調整することが好
ましい。
の添加効果で、同一組成のAl−Nb合金めっき層を素
地金属上に施したものであっても充分な耐食性の向上が
認められるが、合金めっき中のNb含有率を、該合金め
っき層の最下層が最も多く、表面層が最も少なくなるよ
うに変化させたものであってもよい。また、さらに極端
にめっき層の最下部(素地金属側)にNb単独のめっき
層を、中間層としてAl−Nb合金めっき層を、表面層
に純Alめっき層というように、素地金属上に3層を積
層させたものであってもよい。もちろん中間層のAl−
Nb合金めっき層にNbの濃度勾配があるものでもよ
い。Nbの含有率は後述の蒸着方法で変化させることが
できるが、いずれの場合においてもめっき層中にトータ
ルで1〜50%含有されているように調整することが好
ましい。
【0014】AlリッチなめっきがCl-イオン等によ
ってその不働体皮膜が破壊され孔食が発生しても、Nb
の添加によりNb含有量の大きいめっき層の下部は電気
化学的に電位が貴な方向へシフトしているために、電位
が卑なめっき表面側がガルバニック作用によって優先的
に腐食され、孔食はめっきの深さ方向には進行しない。
このため、素地金属の腐食に至るまでの時間が著しく長
くなり、結果的に良好な耐食性を示すのである。
ってその不働体皮膜が破壊され孔食が発生しても、Nb
の添加によりNb含有量の大きいめっき層の下部は電気
化学的に電位が貴な方向へシフトしているために、電位
が卑なめっき表面側がガルバニック作用によって優先的
に腐食され、孔食はめっきの深さ方向には進行しない。
このため、素地金属の腐食に至るまでの時間が著しく長
くなり、結果的に良好な耐食性を示すのである。
【0015】本発明のめっき材を得る方法としては、任
意の組成割合のAl−Nb合金めっきが比較的容易に得
ることのできる真空めっき法が適している。ただし真空
中においてAlとNbを蒸発させる際にはAlとNbの
蒸気圧に差があるため、これらの混合物あるいは予め合
金化させたものを単に加熱蒸着させたとしても、Alの
みが優先的に蒸発し任意の組成のものが得られない。従
ってAlとNbの地金を別個の容器に分けて入れ個々に
加熱し、熱源の出力を調整することによりAlとNbの
蒸気量をコントロールして目的の組成のAl−Nb合金
めっきを得ることができる。
意の組成割合のAl−Nb合金めっきが比較的容易に得
ることのできる真空めっき法が適している。ただし真空
中においてAlとNbを蒸発させる際にはAlとNbの
蒸気圧に差があるため、これらの混合物あるいは予め合
金化させたものを単に加熱蒸着させたとしても、Alの
みが優先的に蒸発し任意の組成のものが得られない。従
ってAlとNbの地金を別個の容器に分けて入れ個々に
加熱し、熱源の出力を調整することによりAlとNbの
蒸気量をコントロールして目的の組成のAl−Nb合金
めっきを得ることができる。
【0016】またNbの含有率にめっき深さ方向の勾配
をつける場合には、図1に例示したように、Nb、Al
それぞれの容器(2a,2b)の間に仕切り板4を立
て、この仕切り板4の高さおよびそれぞれの熱源の出力
を調整することによってめっき層中のNbの含有率をコ
ントロールすることができる。すなわち、仕切り板を高
くすれば、最下層はNb単独めっき層となり、Al−N
b合金めっき中間層が少なくなり、表面は純Al層とな
る。また、仕切り板を低くすれば、Al−Nb合金めっ
き層の部分が多くなる。このように仕切り板を調節する
ことによってNbの含有率を自在に調整できる。
をつける場合には、図1に例示したように、Nb、Al
それぞれの容器(2a,2b)の間に仕切り板4を立
て、この仕切り板4の高さおよびそれぞれの熱源の出力
を調整することによってめっき層中のNbの含有率をコ
ントロールすることができる。すなわち、仕切り板を高
くすれば、最下層はNb単独めっき層となり、Al−N
b合金めっき中間層が少なくなり、表面は純Al層とな
る。また、仕切り板を低くすれば、Al−Nb合金めっ
き層の部分が多くなる。このように仕切り板を調節する
ことによってNbの含有率を自在に調整できる。
【0017】Al、Nbの加熱方法は、高エネルギーの
電子ビームが生産性の観点で好ましい。真空度について
は10-2Torrを超えるとAlとNbの蒸気が残存空気で
酸化され、酸化された状態のAl−Nbめっきが生成さ
れることになる。このような状態でのめっきは成形加工
時に割れが入ったり剥離を起こし易く、めっき本来の性
能が得られず、製品トラブルの原因となる。
電子ビームが生産性の観点で好ましい。真空度について
は10-2Torrを超えるとAlとNbの蒸気が残存空気で
酸化され、酸化された状態のAl−Nbめっきが生成さ
れることになる。このような状態でのめっきは成形加工
時に割れが入ったり剥離を起こし易く、めっき本来の性
能が得られず、製品トラブルの原因となる。
【0018】本発明では、蒸着めっき時に素地金属を予
め80〜550℃に加熱することが好ましい。予熱しな
かったり、予熱温度が80℃より低いと、めっきと素地
金属の充分な密着性が得られない。このため、加工性や
耐食性が悪化してしまう。また予熱温度が550℃を超
えると、例えば素地金属が鋼板の場合、鋼板中のFeと
めっき層中のAlとが脆弱なFe−Al金属間化合物を
形成して耐食性および加工性が悪くなるため好ましくな
い。
め80〜550℃に加熱することが好ましい。予熱しな
かったり、予熱温度が80℃より低いと、めっきと素地
金属の充分な密着性が得られない。このため、加工性や
耐食性が悪化してしまう。また予熱温度が550℃を超
えると、例えば素地金属が鋼板の場合、鋼板中のFeと
めっき層中のAlとが脆弱なFe−Al金属間化合物を
形成して耐食性および加工性が悪くなるため好ましくな
い。
【0019】また真空蒸着めっきに際してはAlおよび
Nbを蒸発後高周波を印加してこれらの蒸気を陽イオン
化し、一方素地金属にマイナスのバイアスをかけてこれ
らをめっきする等のいわゆるイオンプレーティング法も
本発明の範疇に入る。イオンプレーティングは素地金属
とめっき層の密着性を向上させると共にめっき層金属の
結晶を微細化し、ピンホール低減効果がある。
Nbを蒸発後高周波を印加してこれらの蒸気を陽イオン
化し、一方素地金属にマイナスのバイアスをかけてこれ
らをめっきする等のいわゆるイオンプレーティング法も
本発明の範疇に入る。イオンプレーティングは素地金属
とめっき層の密着性を向上させると共にめっき層金属の
結晶を微細化し、ピンホール低減効果がある。
【0020】本発明におけるAl−Nb合金めっき材
は、該めっきの付着量を特に限定するものではないが、
めっき層形成の効果を得るため、0.4μm以上が適し
ている。ただし22μmを超えるとめっき層に割れや剥
離が生じるためあまり好ましくない。
は、該めっきの付着量を特に限定するものではないが、
めっき層形成の効果を得るため、0.4μm以上が適し
ている。ただし22μmを超えるとめっき層に割れや剥
離が生じるためあまり好ましくない。
【0021】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。なお、実施例では以下
の試験で種々の特性を評価した。
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。なお、実施例では以下
の試験で種々の特性を評価した。
【0022】・密着性 試料のめっき鋼板(20mm×50mm)を 180°に密着曲げを
行なった後の折り曲げ部に粘着テープを貼り付けて剥離
した。この時のめっきの剥離状態を目視観察し次の基準
で評価した。 ○:めっき層の剥離なし △:少量のめっき層が剥離 ×:多量のめっき層が剥離
行なった後の折り曲げ部に粘着テープを貼り付けて剥離
した。この時のめっきの剥離状態を目視観察し次の基準
で評価した。 ○:めっき層の剥離なし △:少量のめっき層が剥離 ×:多量のめっき層が剥離
【0023】・耐食性 JIS Z2371に示される5%塩水噴霧試験による赤錆発
生時間によって評価した。評価基準は次のとおりであ
る。 ◎:赤錆発生なしもしくは5001時間以上で発生 ○:1001〜5000時間で赤錆が発生 △: 501〜1000時間で赤錆が発生 ×: 500時間以内に赤錆が発生
生時間によって評価した。評価基準は次のとおりであ
る。 ◎:赤錆発生なしもしくは5001時間以上で発生 ○:1001〜5000時間で赤錆が発生 △: 501〜1000時間で赤錆が発生 ×: 500時間以内に赤錆が発生
【0024】・耐熱性試験1 次のサイクル加熱試験を行ない、加熱処理前後における
素地鋼板とめっき層の界面での酸化増量を測定し、下記
の基準で評価した。 1サイクル…昇温→ 600℃6時間加熱→空冷→放置 (放置後また昇温に戻る) この1サイクルに24時間かけ、このサイクルを10回
繰り返した。 ◎:加熱増量<50g/m2 ○:50g/m2≦加熱増量<100g/m2 ×:加熱増量>100g/m2
素地鋼板とめっき層の界面での酸化増量を測定し、下記
の基準で評価した。 1サイクル…昇温→ 600℃6時間加熱→空冷→放置 (放置後また昇温に戻る) この1サイクルに24時間かけ、このサイクルを10回
繰り返した。 ◎:加熱増量<50g/m2 ○:50g/m2≦加熱増量<100g/m2 ×:加熱増量>100g/m2
【0025】・耐熱性試験2 耐熱性試験1と同じサイクル加熱試験を行ない、加熱処
理前後における素地鋼板とめっき層の界面でのFe−A
l金属間化合物の生成状況を試料断面の顕微鏡観察し、
次の基準で評価した。 ◎:Fe−Al金属間化合物なし ○:Fe−Al金属間化合物が一部島状に生成 ×:Fe−Al金属間化合物が層を成して生成
理前後における素地鋼板とめっき層の界面でのFe−A
l金属間化合物の生成状況を試料断面の顕微鏡観察し、
次の基準で評価した。 ◎:Fe−Al金属間化合物なし ○:Fe−Al金属間化合物が一部島状に生成 ×:Fe−Al金属間化合物が層を成して生成
【0026】・X線回折 試料めっき層を一次X線源として、Cu−Kα線を用い
たX線回折により金属および金属間化合物の相種を確認
した。
たX線回折により金属および金属間化合物の相種を確認
した。
【0027】実施例1〜2および比較例1〜2 板厚0.6mm ,幅 100mmのAlキルド鋼帯をアルカリ溶液
中で脱脂後、水洗、乾燥させたものを素地金属として、
連続電子ビーム蒸着めっきラインの蒸着室内に取り付け
ると共に、2つのるつぼの一方にAl地金を、他方にN
b地金を投入して10-1〜10-3Torrに真空度を変化さ
せ、電子ビームによる加熱蒸発を行ない、素地金属上へ
所定のAl−Nb合金めっきを施した。これらのめっき
材に関し密着性を評価し表1にその結果を示した。
中で脱脂後、水洗、乾燥させたものを素地金属として、
連続電子ビーム蒸着めっきラインの蒸着室内に取り付け
ると共に、2つのるつぼの一方にAl地金を、他方にN
b地金を投入して10-1〜10-3Torrに真空度を変化さ
せ、電子ビームによる加熱蒸発を行ない、素地金属上へ
所定のAl−Nb合金めっきを施した。これらのめっき
材に関し密着性を評価し表1にその結果を示した。
【0028】
【表1】
【0029】表1から明らかなように、1×10-2Torr
より真空度の低い比較例の場合、実施例に比べ密着性に
劣っていた。実施例3〜7および比較例3〜11 真空度を10-2Torr台にし、電子ビームの出力を適宜変
化させた以外は実施例1と同様の方法で、めっき付着量
およびめっき中のNb含有率を変化させた単一組成のA
l−Nb合金めっき鋼板を得た。得られためっき鋼板に
ついて耐食性試験および耐熱性試験1を行ない、結果を
表2に示した。またX線回折を行なったものについては
観察された相の種類を表2に併記した。なお、比較例7
〜9は、Nb単独層を下層に、Al単独層を表層にめっ
きした二層構造のもの、比較例10はAlのみを蒸着し
たもの、比較例11はAlを溶融めっきで施した試料で
ある。
より真空度の低い比較例の場合、実施例に比べ密着性に
劣っていた。実施例3〜7および比較例3〜11 真空度を10-2Torr台にし、電子ビームの出力を適宜変
化させた以外は実施例1と同様の方法で、めっき付着量
およびめっき中のNb含有率を変化させた単一組成のA
l−Nb合金めっき鋼板を得た。得られためっき鋼板に
ついて耐食性試験および耐熱性試験1を行ない、結果を
表2に示した。またX線回折を行なったものについては
観察された相の種類を表2に併記した。なお、比較例7
〜9は、Nb単独層を下層に、Al単独層を表層にめっ
きした二層構造のもの、比較例10はAlのみを蒸着し
たもの、比較例11はAlを溶融めっきで施した試料で
ある。
【0030】
【表2】
【0031】表2から、Nbの含有率が1〜50%の実
施例は耐食性に優れていることがわかる。AlとNbを
それぞれ単独でめっきした二層構造のものや、Nbの範
囲が1〜50%からはずれるものは耐食性が劣ってい
る。また、耐熱性は二層構造のものと付着量の低いもの
が劣っていた。
施例は耐食性に優れていることがわかる。AlとNbを
それぞれ単独でめっきした二層構造のものや、Nbの範
囲が1〜50%からはずれるものは耐食性が劣ってい
る。また、耐熱性は二層構造のものと付着量の低いもの
が劣っていた。
【0032】実施例8〜12および比較例12〜15 鋼板を表3に示す温度で予熱した以外は実施例3と同様
にして、めっき膜厚と、めっき最下層から表面層へNb
量が減少するようにNbの含有率を変化させた含有率変
化型のAl−Nb合金めっき鋼板を得た。耐食性試験お
よび耐熱性試験2を行ない、結果を表3に示した。また
X線回折を行なったものについては観察された相の種類
を表3に併記した。なお、比較例14はAlのみを蒸着
したもの、比較例15はAlを溶融めっきで施した試料
である。
にして、めっき膜厚と、めっき最下層から表面層へNb
量が減少するようにNbの含有率を変化させた含有率変
化型のAl−Nb合金めっき鋼板を得た。耐食性試験お
よび耐熱性試験2を行ない、結果を表3に示した。また
X線回折を行なったものについては観察された相の種類
を表3に併記した。なお、比較例14はAlのみを蒸着
したもの、比較例15はAlを溶融めっきで施した試料
である。
【0033】
【表3】
【0034】鋼板予熱温度が、低過ぎる比較例12およ
び高すぎる比較例13はいずれも密着性が悪い。Nbを
含まない比較例14、15は耐食性、耐熱性に劣ってい
た。 実施例13〜15および比較例16〜23 実施例8と同様の方法で、表4に示しためっき厚となる
ように、めっき層の最下部にNb単独層を、中間にAl
−Nb合金層を、表面層にAl単独層を施した積層めっ
き鋼板を得た。耐食性試験および耐熱性試験2を行な
い、結果を表4に示した。またX線回折を行なったもの
については観察された相の種類を表4に併記した。なお
比較例23は9%のSiを含むAlを溶融めっきで施し
た試料である。
び高すぎる比較例13はいずれも密着性が悪い。Nbを
含まない比較例14、15は耐食性、耐熱性に劣ってい
た。 実施例13〜15および比較例16〜23 実施例8と同様の方法で、表4に示しためっき厚となる
ように、めっき層の最下部にNb単独層を、中間にAl
−Nb合金層を、表面層にAl単独層を施した積層めっ
き鋼板を得た。耐食性試験および耐熱性試験2を行な
い、結果を表4に示した。またX線回折を行なったもの
については観察された相の種類を表4に併記した。なお
比較例23は9%のSiを含むAlを溶融めっきで施し
た試料である。
【0035】
【表4】
【0036】実施例はいずれも優れた特性を示したのに
対し、二層構造やAl層単独の比較例16〜18は耐食
性が劣っていた。比較例19はNb層の厚みが小さいた
め密着性に劣り、比較例20はNb−Al合金層が薄い
ために防食効果が低く耐食性が悪い。鋼板予熱温度が、
低過ぎる比較例21、および高すぎる比較例22はいず
れも密着性が悪い。
対し、二層構造やAl層単独の比較例16〜18は耐食
性が劣っていた。比較例19はNb層の厚みが小さいた
め密着性に劣り、比較例20はNb−Al合金層が薄い
ために防食効果が低く耐食性が悪い。鋼板予熱温度が、
低過ぎる比較例21、および高すぎる比較例22はいず
れも密着性が悪い。
【0037】
【発明の効果】本発明のめっき材は以上のように構成さ
れており、耐食性、耐熱性、密着性(加工性)に優れた
Al−Nb合金めっき材およびAl−Nb系積層めっき
材、ならびにこれらめっき材の製造方法を提供できた。
れており、耐食性、耐熱性、密着性(加工性)に優れた
Al−Nb合金めっき材およびAl−Nb系積層めっき
材、ならびにこれらめっき材の製造方法を提供できた。
【図1】本発明の積層めっき材を得る蒸着方法を示すモ
デル図である。
デル図である。
1 素地金属 2a Nb加熱用容器 2b Al加熱用容器 3a Nb蒸気 3b Al蒸気 4 仕切り板
Claims (7)
- 【請求項1】 素地金属上にAl−Nb合金めっき層が
施されたものであることを特徴とするAl−Nb合金め
っき材。 - 【請求項2】 Al−Nb合金めっき層中にNbが1〜
50%(重量%の意味、以下同じ)含まれている請求項
1記載のAl−Nb合金めっき材。 - 【請求項3】 Al−Nb合金めっき層中にAl3 Nb
が存在するものである請求項1または2に記載のAl−
Nb合金めっき材。 - 【請求項4】 素地金属上に形成されたAl−Nb合金
めっき層において、該めっき層中のNb含有率を、該め
っき層の最下層が最も多く、表面層が最も少なくなるよ
うに変化させたものであることを特徴とするAl−Nb
合金めっき材。 - 【請求項5】 Nbめっき層、Al−Nb合金めっき
層、Alめっき層を、素地金属上に上記の順で施したも
のであることを特徴とするAl−Nb系積層めっき材。 - 【請求項6】 素地金属上にAl−Nb合金めっき層ま
たはAl−Nb系積層めっき層を形成させるにあたり、
10-2Torr以下の真空下でAlおよびNbを個別に加熱
蒸発させてめっき層を形成させることを特徴とするAl
−Nb合金めっき材またはAl−Nb系積層めっき材の
製造方法。 - 【請求項7】 素地金属を予め80〜550℃に加熱し
ておいて蒸着めっきを行なう請求項6記載のAl−Nb
合金めっき材またはAl−Nb系積層めっき材の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18433892A JPH062109A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Al−Nb合金めっき材およびAl−Nb系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18433892A JPH062109A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Al−Nb合金めっき材およびAl−Nb系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH062109A true JPH062109A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16151558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18433892A Withdrawn JPH062109A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Al−Nb合金めっき材およびAl−Nb系積層めっき材、ならびにこれらめっき材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH062109A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003532794A (ja) * | 2000-05-08 | 2003-11-05 | インテマティックス コーポレーション | 材料チップのコンビナトリアル合成 |
JP2006274424A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Neomax Co Ltd | Alやその合金の蒸着被膜を被処理物の表面に形成する方法 |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP18433892A patent/JPH062109A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003532794A (ja) * | 2000-05-08 | 2003-11-05 | インテマティックス コーポレーション | 材料チップのコンビナトリアル合成 |
JP2006274424A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Neomax Co Ltd | Alやその合金の蒸着被膜を被処理物の表面に形成する方法 |
JP4529763B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-08-25 | 日立金属株式会社 | Alやその合金の蒸着被膜を被処理物の表面に形成する方法 |
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---|---|---|---|
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