JPH0821432A - 表面に放電溶着した溶融金属耐食性皮膜を有する溶融金属浴浸漬用ロールおよび関連部材 - Google Patents

表面に放電溶着した溶融金属耐食性皮膜を有する溶融金属浴浸漬用ロールおよび関連部材

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JPH0821432A
JPH0821432A JP6174935A JP17493594A JPH0821432A JP H0821432 A JPH0821432 A JP H0821432A JP 6174935 A JP6174935 A JP 6174935A JP 17493594 A JP17493594 A JP 17493594A JP H0821432 A JPH0821432 A JP H0821432A
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JP
Japan
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molten metal
metal
coating
skin film
roll
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Pending
Application number
JP6174935A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Sato
隆夫 佐藤
Hisao Tashiro
久郎 田代
Noboru Hiraoka
昇 平岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Hardfacing Corp
Original Assignee
Nippon Steel Hardfacing Corp
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Publication date
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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融金属めっき浴中浸漬用ロールおよび関連
部材の提供。 【構成】 基材表面に、溶融金属耐食性自溶合金皮膜層
を設け、該皮膜表面の上に放電溶着した金属炭化物、金
属硼化物の1種以上を含むサーメット上層皮膜、あるい
はMo、Wの1種以上またはMo、Wの1種以上を含む
溶融金属耐食性合金上層皮膜を設け、必要に応じ、表面
の皮膜層に、金属アルコキシドアルコール液またはその
水添加液またはクロム酸を主成分とする水溶液で封孔処
理し、焼成処理を行なったことを特徴とする溶融金属浴
浸漬用ロールおよび関連部材。 【効果】 表面皮膜の密着強度が高く、優れた耐剥離
性、耐食性を備えており長寿命のため、めっきラインの
操業率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属めっき浴中に
おいて耐食性に優れた溶融金属浴浸漬用ロールおよび関
連部材に関し、特に、Zn浴、Zn−Al浴中における
耐食性に優れた、鋼帯の溶融金属めっきライン用浴中浸
漬ロールおよび関連部材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、溶融金属めっきライン用浴中浸漬
ロールとしては、ロール表面に溶融めっき金属であるZ
nあるいはZn−Al合金に対して耐食性のある自溶合
金あるいはサーメットの溶射皮膜を形成したものを使用
することが多かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自溶合
金を溶射したロールは、再溶融処理を必要とし、溶融め
っき金属中での耐食性はサーメット溶射ロールに比べ、
必ずしも良好ではなかった。また、サーメット溶射ロー
ルは、溶融めっき金属に対する耐食性は比較的良好であ
るが、溶射皮膜の密着力が自溶合金溶射皮膜より低く、
その剥離性に問題があった。
【0004】本発明は、前記従来の問題点を解決し、Z
n浴、Zn−Al浴中における耐食性に優れた、鋼帯の
溶融金属めっきライン用浴中浸漬ロールおよび関連部材
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は種々研究を重ねた結果、溶融金属めっ
きライン用浴中浸漬ロール表面に耐剥離性、耐食性皮膜
を形成する手段として、溶着皮膜を形成する材料を電極
として基材であるロール表面に接触させ、アーク放電に
より電極材を溶着させる放電溶着法(Electro−
Spark−Deposition法、以下ESD法と
いう)と自溶合金溶射法とを組み合わせて形成した皮膜
が効果的であることを知見し、本発明を完成するに至っ
た。
【0006】すなわち前記知見に基づいてなされた本発
明は、基材表面に、溶融金属耐食性自溶合金皮膜層を設
け、該皮膜表面の上に放電溶着した金属炭化物、金属硼
化物の1種以上を含むサーメット上層皮膜を設けたこと
を特徴とする溶融金属浴浸漬用ロールおよび関連部材を
要旨とするものである。また、基材表面に、溶融金属耐
食性自溶合金皮膜層を設け、該皮膜表面の上に放電溶着
したMo、Wの1種以上またはMo、Wの1種以上を含
む溶融金属耐食性合金上層皮膜を設けたことを特徴とす
る溶融金属浴浸漬用ロールおよび関連部材も本発明の要
旨である。
【0007】さらに、基材表面に放電溶着した、Mo、
Wの1種以上またはMo、Wの1種以上を含む溶融金属
耐食性合金あるいは金属炭化物、金属硼化物の1種以上
を含むサーメットのいずれかよりなる皮膜を設け、該皮
膜上に金属炭化物、金属硼化物の1種以上を含むサーメ
ット上層溶射皮膜を設けたことを特徴とする溶融金属浴
浸漬用ロールおよび関連部材も本発明の要旨である。
【0008】さらにまた、基材表面にMo、Wの1種以
上またはMo、Wの1種以上を含む溶融金属耐食性合金
あるいは金属炭化物、金属硼化物の1種以上を含むサー
メットのいずれかよりなる溶射皮膜を設け、該皮膜上に
放電溶着した、Mo、Wの1種以上またはMo、Wの1
種以上を含む溶融金属耐食性合金あるいは金属炭化物、
金属硼化物の1種以上を含むサーメット上層皮膜を設け
たことを特徴とする溶融金属浴浸漬用ロールおよび関連
部材も本発明の要旨である。そして、ロール表面の皮膜
層に、金属アルコキシドアルコール液またはその水添加
液またはクロム酸を主成分とする水溶液で封孔処理し、
焼成処理を行なった溶融金属浴浸漬用ロールおよび関連
部材も本発明の要旨に含まれる。
【0009】
【作用】本発明の構成と作用を説明する。本発明におい
ては、皮膜形成のために電極を回転する基材と接触さ
せ、短絡放電させることによって電極材料を基材表面に
溶着させるESD法を適用するが、このESD法は小入
熱で熱エネルギーが集中されるため、基材に対する熱影
響が小さいからロール基材の変形がほとんどなく、溶着
境界部に薄い溶融拡散層が形成されて皮膜の密着性が高
くなるとともに、さらにその表面層金属又はサーメット
層の封孔処理用材料を適切に選定することによって、長
寿命化を達成することができる。
【0010】本発明では、まずロール基材表面へ溶融金
属耐食性の良好な自溶合金皮膜層を設け、ついで該皮膜
上に金属炭化物、金属硼化物の1種以上を含むサーメッ
ト電極を接触させ、短絡放電して溶着皮膜を形成するE
SD法を適用する。前記金属炭化物としてはWC、Cr
32、TiCなどが使用され、金属硼化物としてはW
B、W25、TiB2、ZrB2、CrBなどを単独また
は複合して使用するもので、金属相には、Ni、Co、
Crなどが単独または複合して使用される。
【0011】本発明におけるESD法は短絡放電による
皮膜の溶着のため、溶着皮膜と外気との接触が少なく、
しかも必要により不活性ガスシールドを使用できること
により高歩留まりで溶着をすることが出来る。そして、
アーク放電により基材も一部溶融するため、形成皮膜は
溶射の場合よりはるかに強固に密着される。この結果耐
剥離性の高い皮膜を得ることが出来る。また、含有セラ
ミックスは高硬度材であり、金属相中に細かく分散され
ているため、耐摩耗性も当然高くなり、下地の自溶合金
の効果と相俟って良好な特性を示すものとなる。
【0012】本発明におけるESD法は不活性ガスシー
ルドを使用できるため、耐食性に優れているが酸化しや
すいため、従来は十分に活用されなかった高融点金属の
Mo、Wまたはその1種以上を含む耐食性合金を、基材
表面に容易に溶着させることが出来る。このESD法と
高耐食性高融点材料との組合せが、自溶合金皮膜の溶融
めっき金属に対する耐食性を著しく改善するのである。
【0013】本発明に適用される封孔処理は、仕上げ層
を形成するため、金属アルコキシドアルコール液または
その水添加液で行なうが、アルコール液の場合はいわゆ
るゾル法であって、含水液の場合は加水分解によるゲル
状での封孔処理となる。クロム酸主成分水溶液は、溶解
CrO3を皮膜中に浸透させるものである。いずれの場
合も350℃以上の加熱により、金属酸化物となり封孔
が行なわれるもので、ESD皮膜に対しても効果的であ
り、これらによって得られた鋼帯の溶融金属めっきライ
ン用浴中浸漬ロールも本発明に包含される。
【0014】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
これによって本発明が限定されることはない。表1にお
いて、No.1〜20は本発明の実施例であって、N
o.1〜No.12は自溶合金皮膜上に、ESD法によ
りサーメット材料の表面被覆層を形成したロールであ
り、No.13〜20は、自溶合金皮膜上に高融点耐食
性金属をESD法により被覆した例であり、No.21
〜24は、ESD法により被覆した皮膜上にサーメット
溶射上層皮膜を形成したロールである。
【0015】
【表1】
【0016】表1中、成分前の数字は含有量%を示して
いる。また、SFA(A)はJISH 8303−19
76によるMSF WC2系自溶合金高速ガス溶射(フ
ュージングなし)を表わし、SFA(B)はJIS H
8303−1976によるMSF WC2系自溶合金
高速ガス溶射後フュージングを施したものを示す。封孔
処理は、450℃×30分の加熱焼成を行なう。また、
侵食試験はサイズ5mm×30mm×100mmのサン
プルをZn−Al浴に500℃×30日間浸漬し、引き
上げ後5%HCl液で酸洗した結果を示す。そして、密
着強度は後述するピンテスト法による結果を示す。
【0017】前記実施例から、Zn−Al浴による表面
皮膜剥離傾向は本発明例が明らかに小さく、従来例の溶
射法に比べて優れていることがわかる。また、図1に示
すピンテスト法によって、ロールに対する表面皮膜の密
着強度を調査比較したが、本発明例は、サーメットを高
速ガス溶射して形成した従来例の皮膜より明らかに高い
密着強度を示している。すなわち、本発明の複合皮膜を
形成した鋼帯の溶融金属めっきライン用浴中浸漬ロール
および関連部材は、溶融Zn−Al浴中における腐食が
少なく、ロールに対する表面皮膜の密着強度も高いため
長寿命を達成することが出来る。
【0018】図1はピンテスト法の概略であり、基材3
と同質材(SUS304)のピン1を基材3にはめ込
み、ピンと基材に試験皮膜2を形成した後、引張用治具
4にはめこんでピン1を引き抜く。
【0019】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているから、ロールに対する表面皮膜の密着強度が高
く、優れた耐剥離性、耐食性を備えており、鋼帯の溶融
金属めっきライン用浴中浸漬ロールおよび関連部材とし
て好適で、長寿命のため、めっきラインの操業率が向上
し、工業的価値が大きく産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ピンテスト密着力試験法を示す模式図であ
る。
【符号の説明】
1 ピン(SUS304) 2 試験皮膜 3 基材(SUS304) 4 引張用治具

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材表面に、溶融金属耐食性自溶合金皮
    膜層を設け、該皮膜表面の上に放電溶着した金属炭化
    物、金属硼化物の1種以上を含むサーメット上層皮膜を
    設けたことを特徴とする溶融金属浴浸漬用ロールおよび
    関連部材。
  2. 【請求項2】 基材表面に、溶融金属耐食性自溶合金皮
    膜層を設け、該皮膜表面の上に放電溶着したMo、Wの
    1種以上またはMo、Wの1種以上を含む溶融金属耐食
    性合金上層皮膜を設けたことを特徴とする溶融金属浴浸
    漬用ロールおよび関連部材。
  3. 【請求項3】 基材表面に放電溶着した、Mo、Wの1
    種以上またはMo、Wの1種以上を含む溶融金属耐食性
    合金あるいは金属炭化物、金属硼化物の1種以上を含む
    サーメットのいずれかよりなる皮膜を設け、該皮膜上に
    金属炭化物、金属硼化物の1種以上を含むサーメット上
    層溶射皮膜を設けたことを特徴とする溶融金属浴浸漬用
    ロールおよび関連部材。
  4. 【請求項4】 基材表面にMo、Wの1種以上またはM
    o、Wの1種以上を含む溶融金属耐食性合金あるいは金
    属炭化物、金属硼化物の1種以上を含むサーメットのい
    ずれかよりなる溶射皮膜を設け、該皮膜上に放電溶着し
    た、Mo、Wの1種以上またはMo、Wの1種以上を含
    む溶融金属耐食性合金あるいは金属炭化物、金属硼化物
    の1種以上を含むサーメット上層皮膜を設けたことを特
    徴とする溶融金属浴浸漬用ロールおよび関連部材。
  5. 【請求項5】 表面の皮膜層に対し、金属アルコキシド
    アルコール液またはその水添加液またはクロム酸を主成
    分とする水溶液で封孔処理し、焼成処理を行なった請求
    項1ないし4のいずれかに記載の溶融金属浴浸漬用ロー
    ルおよび関連部材。
JP6174935A 1994-07-05 1994-07-05 表面に放電溶着した溶融金属耐食性皮膜を有する溶融金属浴浸漬用ロールおよび関連部材 Pending JPH0821432A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014031554A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Tocalo Co Ltd 放射線遮蔽コーティング部材

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