JPH08325698A - 連続溶融金属めっき浴中ロール軸部材用被覆材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくともこれまでに実用化されてきたＣｏ
自溶合金被覆層やステライト被覆層では得られなかった
溶融金属腐食及び摩耗耐性の高い表面被覆層を形成する
ことのできる被覆用材料と、この被覆用材料を用いて製
造される溶融金属めっき浴用ロール軸部材とを提供す
る。 【構成】 重量％にて、Ｃ：１．０〜１．５％、Ｓｉ：
１．５〜３．０％、Ｃｒ：２０．０〜２５．０％、Ｍ
ｏ：２０．０〜２５．０％、Ｂ：２．５〜３．５％、Ｎ
ｉ：６．０〜９．０％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｃ
ｕ：１．５〜２．５％、Ｆｅ：１．０〜２．５％を有
し、残部がＣｏ及び不可避的不純物からなり、かつ、Ｃ
ｒとＭｏとの合計が４１．０〜４６．０重量％で、さら
にＮｉとＣｕとＦｅとの合計が１０．０〜１３．０重量
％である組成物からなる溶射被覆用材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続溶融金属めっき浴
中にて使用されるシンクロール、サポートロール等の軸
およびその軸受等で代表されるロール軸部材用の被覆材
料に関し、具体的には、該ロール軸部材の表面を被覆し
て、溶融金属浴中に浸漬された該ロール軸部材が浸食お
よび摩耗されるのを防止する被覆材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、家電製品、屋外構造物等に利用
されている鋼板は、一般に表面処理鋼板が主流を占めて
おり、その大部分は連続溶融亜鉛めっきや連続溶融アル
ミニウムめっき等の連続溶融金属めっきにより製造され
ている。これらの場合、めっき浴中を連続的に通過する
鋼板を支持し、案内し、さらには、鋼板の表面に形成さ
れるめっきの厚さを均一に保持する等のために、シンク
ロールやサポートロールがめっき浴槽中に配置されてい
る。そして、これらのロールおよびその回転軸、それを
支持する軸受等が溶融金属浴中に常時浸漬されている。
特に、前記回転軸や軸受等のロール軸部材は、溶融金属
による浸食を受けたり、一点における連続荷重によって
摩耗したり、非常に過酷な条件下にて配備されている。
従来より、これらの溶融金属浴中にて作動するロール軸
部材については、溶融金属に対する耐食性（以下、「溶
融金属腐食耐性」という）や耐摩耗性を付加させた部材
を得るため、ＳＵＳ３１６Ｌステンレス鋼の表面に溶射
被覆層や肉盛り溶接層を施工する等、特定の被覆材料で
表面を被覆した部材を作製して、その目的を果たしてい
た。

【０００３】これらの部材の表面に用いられる被覆層形
成用の材料としては、溶射被覆層形成の場合にはＪＩＳ
Ｈ ８３０３により規定された市販のＣｏ基自溶合金
が、さらに、プラズマ粉体肉盛り溶接層形成の場合には
Ｃｏ基合金のステライトが挙げられる。しかしながら、
前記のＣｏ基自溶合金やステライト等の組成範囲の被覆
材料では、溶融金属腐食耐性や耐摩耗性に優れた緻密な
組織構造をもった被覆層を形成することは不可能であ
る。従って、通常操業条件下の溶融金属浴中にて使用さ
れるロールの回転軸およびその軸受等は、回転軸と軸受
の摩耗や溶融金属の浸食により、相当量のガタが生じ
る。従って、ロールから鋼板に与えられる振動が大きく
なり、鋼板走行の不安定化を引き起こすため、２週間程
度の短期間の操業毎にめっき工程の稼働を停止して、損
耗部材の補修交換を行っている。このため、めっき装置
の回転率を低いものとし、結果的に表面処理鋼板の生産
性を著しく低下させている。例えば、図１に示すシンク
ロールの軸と軸受の構造において、一般にロールの回転
軸１０と軸受１２の間には、溶融金属浴中のドロスのか
み込みによる回転不能を防止するため、５〜１０ｍｍ程
の隙間１４を持たせて、溶融金属に潤滑作用を与えてい
る。その結果、ロールの回転軸は軸受の一点に対して連
続荷重、あるいは一線上にかかる衝撃が加わることにな
り、この一点にかかる連続荷重および衝撃による摩耗が
生じやすい。

【０００４】これらの問題を解決するための方法とし
て、特開平５−１６３５５９号公報に、ＷまたはＭｏ、
またはＷ−Ｍｏ合金からなる部材、さらには、重量％
で、ＷまたはＭｏ、またはＷ−Ｍｏ合金が１５．０〜５
０．０％であって、残部がＦｅまたはＣｏからなる部材
等が開示されている。また、特開平１−１０８３３５号
公報に、Ｃｏ、ＦｅまたはＣｕを基として、Ｂ、Ｓｉ、
Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｒを配合した耐食性浸漬部材が開示され
ている。しかしながら、これらの部材の利用によって溶
融金属浴中による腐食に対する性質に向上が認められた
ものの、ロールの回転軸と軸受の摩耗に関しては満足す
る結果が得られていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点に鑑み、溶融金属浴中に浸漬されるロール軸および軸
受等の浸漬部品、部材の腐食、摩耗減量を最小限に抑制
することが可能な表面被覆層を形成できる被覆用材料
と、この被覆用材料を用いて製造される連続溶融金属め
っき浴用ロール軸部材とを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決するべく、セラミックス被覆層やサーメット被
覆層よりも靱性や圧縮強度が高いＣｏ基自溶合金の被覆
層を対象に鋭意研究開発を重ねた。その結果、耐摩耗性
を高めるためには、Ｃｏ基自溶合金の溶射被覆層を再溶
融処理（合金化処理）するときにＣｏ主体の素地（Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ系マトリックス）中に形成されるＭ
ｏ−Ｃｒ−Ｃｏ系の複硼化物が有効であることを見出し
た。また、溶融金属腐食耐性を高めるには、Ｃｒ−Ｃｏ
−Ｍｏ系の複炭化物が有効であることを見出した。さら
に、これらの複硼化物と複炭化物を緻密にして適量、し
かも均一に素地中に分散させて形成させるためには、同
族元素であるＭｏとＣｒに最適添加範囲の存在すること
を見出した。さらに、融点が高く、脆いＭｏとＣｒの多
量含有による靱性低下、すなわち合金化（再溶融処理）
不足により粒間が脆弱になり、一点における連続荷重に
耐えられず、耐摩耗性を低下させる現象を防止するため
には、Ｎｉ、ＣｕおよびＦｅにも最適添加範囲が存在す
ることを見出した。

【０００７】本発明によれば、従来のＣｏ基自溶合金や
ステライトの被覆処理によって得られるよりも高い溶融
金属腐食耐性と耐摩耗性とを具備した被覆用材料と、こ
の被覆用材料を用いて被覆処理した連続溶融金属めっき
浴用ロール軸部材とが得られる。

【０００８】以下に本発明の詳細を記述する。すなわ
ち、本発明にかかる被覆材料は、重量％にて、Ｃ：１．
０〜１．５％、Ｓｉ：１．５〜３．０％、Ｃｒ：２０．
０〜２５．０％、Ｍｏ：２０．０〜２５．０％、Ｂ：
２．５〜３．５％、Ｎｉ：６．０〜９．０％、Ｍｎ：
０．１〜０．５％、Ｃｕ：１．５〜２．５％、Ｆｅ：
１．０〜２．５％を有し、残部がＣｏおよび不可避的不
純物からなり、かつ、ＣｒとＭｏとの合計が４１．０〜
４６．０重量％で、さらにＮｉとＣｕとＦｅとの合計が
１０．０〜１３．０重量％である。

【０００９】また、別の態様によれば、本発明にかかる
溶射被覆用材料は、重量％にて、Ｃ：１．０〜１．５
％、Ｓｉ：１．５〜３．０％、Ｃｒ：２０．０〜２５．
０％、Ｍｏ：２０．０〜２５．０％、Ｂ：２．５〜３．
５％、Ｎｉ：６．０〜９．０％、Ｍｎ：０．１〜０．５
％、Ｃｕ：１．５〜２．５％、Ｆｅ：１．０〜２．５％
を有し、残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、か
つ、ＣｒとＭｏとの合計が４１．０〜４６．０重量％で
あり、さらにＮｉとＣｕとＦｅとの合計が１０．０〜１
３．０重量％であり、粒度が１２０〜３５０メッシュに
分級されている。

【００１０】さらに、別の態様によれば、本発明にかか
る連続溶融金属めっき浴用ロール軸部材は、重量％に
て、Ｃ：１．０〜１．５％、Ｓｉ：１．５〜３．０％、
Ｃｒ：２０．０〜２５．０％、Ｍｏ：２０．０〜２５．
０％、Ｂ：２．５〜３．５％、Ｎｉ：６．０〜９．０
％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｃｕ：１．５〜２．５
％、Ｆｅ：１．０〜２．５％を有し、残部がＣｏおよび
不可避的不純物からなり、かつ、ＣｒとＭｏとの合計が
４１．０〜４６．０重量％であり、さらにはＮｉとＣｕ
とＦｅとの合計が１０．０〜１３．０重量％である組成
物によって表面が被覆されている。

【００１１】

【作用】本発明では、Ｃｏを基とした浸漬部材におい
て、適量のＭｎを脱酸剤および再溶融処理性の向上とし
て使用し、そして、適量のＣｕおよびＦｅを添加するこ
とにより、少量のＮｉでも再溶融処理性および靱性を確
保できるようにした。そして、同族の元素であるＭｏと
Ｃｒとの合計を４１．０〜４６．０重量％と限定するこ
とによって、被覆層の脆化や剥離現象を抑制し、かつ、
ＮｉとＣｕとＦｅとの合計を１０．０〜１３．０重量％
と限定することによって、ＣｒとＭｏの多量含有による
靱性低下を防止し、耐摩耗性を向上させている。本発明
にかかる材料および部材は、耐食性に富む素地（マトリ
ックス）成分としてＣｏを使用し、その成分構成は上記
のようになるが、以下に、各添加成分の成分限定の理由
について述べる。

【００１２】Ｃ：主としてＣｒと結合して微細な複炭化
物を形成すると共に、素地（マトリックス）中に固溶し
て被覆層全体の硬さを高め、耐食性の向上に寄与する。
Ｃを１．０〜１．５重量％含有させていることにより、
この材料を用いて加工した加工部材の溶融金属腐食耐性
は向上する。Ｃの含有量が１．０重量％未満では、炭化
物の生成量が少ないために充分な溶融金属腐食耐性が得
られない。逆に、１．５重量％を超えると、炭化物の生
成量が多くなり過ぎて、溶融金属腐食耐性が低下すると
共に、靱性が低下し、一点における連続荷重での摩耗に
より好ましい結果が得られなくなる。 Ｓｉ：脱酸剤として効果を示し、自溶性の付与、耐摩耗
性および硬度等の性質を向上させる。Ｓｉを１．５〜
３．０重量％含有させていることにより、これらの性質
を実現可能となる。従って、Ｓｉの含有量が１．５％未
満では所定の成果が得られず、また、３．０重量％を超
えて含有する場合には逆に、被覆層の硬さが高くなり過
ぎて脆くなり、後工程の機械加工や使用時において、部
材の被覆層に割れ不良や剥離現象が発生し易くなる。

【００１３】Ｃｒ：Ｃと結合して微細な複炭化物を形成
し、溶融金属による腐食および摩耗現象を軽減する性質
を有する。Ｃｒを２０．０〜２５．０重量％含有せしめ
ることにより、溶融金属腐食耐性を向上し、部材の使用
時における耐摩耗性も改善する。Ｃｒ添加量が２０．０
重量％未満では目的を達成できず、逆に２５．０重量％
を超えると、靱性が低下し、融点の上昇により自溶性を
低下させると共に、加工面にブローホール等の施工欠陥
を招き易い。 Ｍｏ：Ｂと結合して複硼化物を形成し、耐摩耗性を向上
させると共に、溶融金属腐食耐性を高め、その上、Ｃｏ
の素地中に固溶して被覆層全体の強度を高める。Ｍｏを
２０．０〜２５．０％含有させることにより、被覆層の
特性が改善される。Ｍｏが２０．０重量％未満では添加
の効果が明瞭で無く、逆に、Ｍｏが２５．０重量％を超
えると材料の融点が高くなって、靱性が低下したり、自
溶性を阻害する。

【００１４】Ｂ：Ｓｉと同様に、材料に対して自溶性を
与え、かつ、Ｍｏ，Ｃｏ等と結合して複硼化物を形成
し、溶融金属による腐食を軽減する性質を有する。Ｂを
２．５〜３．５重量％含有しているため、大幅に耐摩耗
性を向上させると共に、溶融金属腐食耐性も合わせて改
善できる。Ｂが２．５重量％未満では、被覆層の硬さが
低下して、目的とする耐摩耗性が得られず、逆に３．５
重量％を超えると、被覆層は脆さを増して、剥離や割れ
を生じ易くなる。 Ｎｉ：Ｃｏの素地中に固溶して、Ｍｏ，Ｃｒの多量含有
による被覆層全体の靱性低下を防止し、さらには再溶融
処理性（溶け性）、引張および圧縮強度を向上する作用
をもつ。Ｎｉを６．０〜９．０重量％含有することによ
り、被覆層が脆さを示す恐れはない。Ｎｉが６．０重量
％未満の場合には、被覆層の脆さと再溶融処理性の低下
（合金化不足）が避けられず、逆に、９．０重量％を超
える場合には、被覆層全体の溶融金属腐食耐性を著しく
低下させる。 Ｍｎ：脱酸剤として作用すると共に、湯流れ性を向上さ
せ、自溶性を与える。Ｍｎを０．１〜０．５重量％含有
することにより、再溶融処理時の作業を容易にする。Ｍ
ｎの添加量が０．１重量％未満では、添加する効果が認
められず、逆にＭｎの添加量が０．５重量％を超える
と、溶融金属腐食耐性が劣ってくる。

【００１５】Ｃｕ：Ｃｏ素地中に固溶し、固相−液相温
度範囲を狭くし、複炭化物および複硼化物の形成を促
し、組織的に安定させ、さらにはＭｏ，Ｃｒの多量含有
による被覆層全体の靱性低下を防止させる。また、高温
環境下に於いても、Ｃｕの存在により、これらの複炭化
物および複硼化物は安定した状態になるため、優れた溶
融金属腐食耐性と耐摩耗性を得ることができる。Ｃｕを
１．５〜２．５重量％添加したことにより、被覆層の耐
摩耗性が向上する。しかしながら、そのＣｕ量が１．５
重量％未満では、固相−液相温度範囲が大きくなるた
め、再溶融処理された被覆層が凝固する際、複炭化物お
よび複硼化物は偏析し易くなる。また、これらが形成さ
れる量も不十分となるため、溶融金属腐食耐性を劣化さ
せるＣｏ素地の占める面積が広くなり、所望の溶融金属
腐食性および耐摩耗性が得られなくなる。逆に、２．５
重量％を超えるとＣｕの添加は複炭化物および複硼化物
の形成効果が大きくなることによる被覆層の脆化も招
き、さらに、高温において酸化が激しくなったり、自溶
性も阻害されるため好ましくない。 Ｆｅ：Ｃｒ素地中に固溶して被覆層全体の強度を高め
る。Ｆｅを１．０〜２．５重量％添加することにより、
好ましい結果が得られる。Ｆｅの添加量が１．０重量％
未満では添加の効果が認められず、逆に、Ｆｅの添加量
が２．５重量％を超えると、被覆層の溶融金属腐食耐性
および耐摩耗性をかえって低下させる。

【００１６】

【実施例】

［溶融亜鉛浴中の耐食、耐摩耗性の測定］ （実施例１）高周波誘導真空溶解炉を用いて真空溶解し
て得た１６５０℃の溶湯から、Ｃが１．２重量％であ
り、Ｓｉが２．８重量％であり、Ｃｒが２４．８重量％
であり、Ｍｏが２０．３重量％であり、Ｂが２．６重量
％であり、Ｎｉが７．１重量％であり、Ｍｎが０．１重
量％であり、Ｃｕが２．０重量％であり、Ｆｅが２．４
重量％であり、残部がＣｏと不可避的不純物である合金
粉末を水アトマイズ法によって作製した。この合金粉末
を乾燥の後、振動式分級機にて１２０〜３５０メッシュ
の合金粉末を分級し、粉末式フレーム溶射ガンを用い
て、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）の基板上に２〜３
ｍｍの厚さの被覆層を形成した。その後、酸素−アセチ
レン・バーナーを用いて１１５０℃で再加熱する再溶融
処理を行って、ステンレス鋼の基板上に自溶合金被覆層
を形成し、機械加工と表面研摩により、表面に形成され
た酸化物層を除去する仕上げ加工を行って試験片とし
た。この場合の試験片被覆層の硬度はビッカース硬度で
９３１であった。上記のようにして得られた被覆層を形
成した試験片を軸受に想定し、４７０℃のＺｎ−０．１
５重量％Ａｌ組成の溶融亜鉛浴中にて固定して、２０ｒ
ｐｍで回転する相手材をロール回転軸に想定して、ＪＩ
Ｓ Ｈ ８３０３制定のＭＳＦＣｏ２試験を行った。当
該試験のための装置の概略を図２に示す。すなわち、誘
導加熱式電気炉１内に置かれた黒鉛るつぼ４内に、溶融
Ｚｎ−０．１５％Ａｌ（４７０℃）を収容し、この中に
支持部材６で試験片２を保持する。当該試験片２に相手
部材３を面接触させ、相手部材３に荷重を加えつつモー
タ５で相手部材３を回転させる。試験荷重は５ｋｇ、試
験時間は５時間として、溶融亜鉛浴中耐食、耐摩耗性測
定した。その結果、腐食、摩耗減量は７．８ｍｇにしか
ならず、本発明の有効性が立証された。また、Ｚｎ−
０．１５重量％Ａｌの固着も少なく、本実施例は溶融Ｚ
ｎ−０．１５重量％Ａｌに対して濡れにくいことが判明
した。なお、溶融亜鉛中浸漬腐食、摩耗試験には、公知
の浸漬腐食、摩耗試験装置を使用した。

【００１７】（実施例２）Ｃが１．４重量％であり、Ｓ
ｉが１．９重量％であり、Ｃｒが２２．３重量％であ
り、Ｍｏが２３．６重量％であり、Ｂが２．９重量％で
あり、Ｎｉが８．８重量％であり、Ｍｎが０．４重量％
であり、Ｃｕが１．６重量％であり、Ｆｅが１．７重量
％であり、残部がＣｏと不可避的不純物である組成の合
金粉末を作製した他は、実施例１と同様にして溶射、再
溶融処理および仕上げ加工を行った。その結果、硬度は
ビッカース硬度で９５８であり、実施例１と同様にその
腐食、摩耗減量を測定したところ、９．９ｍｇにしかな
らず、本発明の有効性が立証された。また、Ｚｎ−０．
１５重量％Ａｌの固着も少なく、本実施例は溶融Ｚｎ−
０．１５重量％Ａｌに対して濡れにくいことが判明し
た。

【００１８】（実施例３）Ｃが１．１重量％であり、Ｓ
ｉが１．６重量％であり、Ｃｒが２０．１重量％であ
り、Ｍｏが２１．３重量％であり、Ｂが３．３重量％で
あり、Ｎｉが６．２重量％であり、Ｍｎが０．３重量％
であり、Ｃｕが２．４重量％であり、Ｆｅが２．０重量
％であり、残部がＣｏと不可避的不純物である組成の合
金粉末を作製した他は、実施例１と同様にして溶射、再
溶融処理および仕上げ加工を行った。その結果、硬度は
ビッカース硬度で９２０であり、実施例１と同様にその
腐食、摩耗減量を測定したところ、６．４ｍｇにしかな
らず、本発明の有効性が立証された。また、Ｚｎ−０．
１５重量％Ａｌの固着も少なく、本実施例は溶融Ｚｎ−
０．１５重量％Ａｌに対して濡れにくいことが判明し
た。

【００１９】（実施例４）Ｃが１．２重量％であり、Ｓ
ｉが２．５重量％であり、Ｃｒが２０．５重量％であ
り、Ｍｏが２４．９重量％であり、Ｂが３．１重量％で
あり、Ｎｉが７．３重量％であり、Ｍｎが０．３重量％
であり、Ｃｕが１．８重量％であり、Ｆｅが１．１重量
％であり、残部がＣｏと不可避的不純物である組成の合
金粉末を作製した他は、実施例１と同様にして溶射、再
溶融処理および仕上げ加工を行った。その結果、硬度は
ビッカース硬度で９２５であり、実施例１と同様に測定
した腐食、摩耗減量は７．１ｍｇにしかならず、本発明
の有効性が立証された。また、Ｚｎ−０．１５重量％Ａ
ｌの固着も少なく、本実施例は溶融Ｚｎ−０．１５重量
％Ａｌに対して濡れにくいことが判明した。

【００２０】（比較例１）Ｃが１．３重量％であり、Ｓ
ｉが２．８重量％であり、Ｃｒが１９．０重量％であ
り、Ｗが１４．５重量％であり、Ｂが２．６重量％であ
り、Ｎｉが１２．３重量％であり、Ｍｎが０．１重量％
であり、Ｃｕが０．３重量％であり、Ｆｅが０．２重量
％であり、残部がＣｏと不可避的不純物である組成の市
販の合金粉末を使用した他は、実施例１と同様にして溶
射、再溶融処理および仕上げ加工を行った。その結果、
試験片の硬度はビッカース硬度で７９０しか得られなか
った。さらに、実施例１と同様に４７０℃のＺｎ−０．
１５重量％Ａｌの溶融亜鉛浴中における腐食、摩耗減量
を測定したところ、３４．９ｍｇもあり、被覆層の性質
は、本発明に比較してはるかに劣っていた。また、Ｚｎ
−０．１５重量％Ａｌが試験片全面に固着し、本比較例
は溶融Ｚｎ−０．１５重量％Ａｌに対して濡れやすいこ
とが判明した。

【００２１】（比較例２）Ｃが０．７重量％であり、Ｓ
ｉが１．８重量％であり、Ｃｒが２７．４重量％であ
り、Ｍｏが９．８重量％であり、Ｗが４．０重量％であ
り、Ｂが３．４重量％であり、Ｎｉが５．１重量％であ
り、残部がＣｏと不可避的不純物である組成の合金粉末
を得た他は、実施例１と同様にして溶射、再溶融処理お
よび仕上げ加工を行った。その結果、硬度はビッカース
硬度で７１０しか得られなかった。さらに、実施例１と
同様その腐食、摩耗減量を測定したところ２９．２ｍｇ
もあり、被覆層の性質は、本発明に比較してはるかに劣
っていた。また、Ｚｎ−０．１５重量％Ａｌが試験片全
面に固着し、本比較例の合金は溶融Ｚｎ−０．１５重量
％Ａｌに対して濡れやすいことが判明した。

【００２２】（比較例３）Ｃが１．５重量％であり、Ｓ
ｉが１．２重量％であり、Ｃｒが３０．４重量％であ
り、Ｍｏが０．０１重量％であり、Ｗが８．２重量％で
あり、Ｎｉが０．０４重量％であり、Ｍｎが０．７重量
％であり、Ｆｅが０．０１重量％であり、残部がＣｏと
不可避的不純物である組成の合金粉末ガスアトマイズ法
により８０〜２８０メッシュに作製し、プラズマ粉体肉
盛溶接により被覆層を形成した。その結果、硬度はビッ
カース硬度で５２０しか得られなかった。さらに、実施
例１と同様にその腐食、摩耗減量を測定したところ５
５．８ｍｇもあり、被覆層の性質は、本発明に比較して
はるかに劣っていた。また、Ｚｎ−０．１５重量％Ａｌ
が試験片全面に固着し、本比較例は溶融Ｚｎ−０．１５
重量％Ａｌに対して濡れやすいことが判明した。

【００２３】（比較例４）Ｃが０．３重量％であり、Ｓ
ｉが２．０重量％であり、Ｃｒが２７．２重量％であ
り、Ｍｏが４．９重量％であり、Ｎｉが２．８重量％で
あり、Ｆｅが２．０重量％であり、残部がＣｏと不可避
的不純物である組成の合金粉末を比較例３と同様にして
作製し、プラズマ粉体肉盛溶接により被覆層を形成し
た。その結果、硬度はビッカース硬度で５００しか得ら
れなかった。さらに、実施例１と同様にその腐食、摩耗
減量を測定したところ３８．２ｍｇもあり、被覆層の性
質は、本発明に比較して劣っていた。また、Ｚｎ−０．
１５重量％Ａｌが試験片全面に固着し、本比較例の合金
は溶融Ｚｎ−０．１５重量％に対して濡れやすいことが
判明した。

【００２４】（比較例５）Ｓｉが２．６重量％であり、
Ｃｒが８．８重量％であり、Ｍｏが３１．３重量％であ
り、残部がＣｏと不可避的不純物である組成の合金線材
を用いて爆発溶射により被覆層を形成した他は、実施例
１と同様にして行った。その結果、被覆層の硬度はビッ
カース硬度で４５８を示したに止まり、比較例１と同様
にその腐食、摩耗減量を測定したところ、２０．２ｍｇ
もあり、被覆層の性質は、本発明に比較して劣ってい
た。また、Ｚｎ−０．１５重量％Ａｌが試験片面に固着
し、本比較例の合金は溶融Ｚｎ−０．１５重量％Ａｌに
対して濡れやすいことが判明した。

【００２５】（比較例６）Ｃが１．３重量％であり、Ｓ
ｉが２．１重量％であり、Ｃｒが１４．７重量％であ
り、Ｗが３．８％重量であり、Ｍｏが１６．９重量％で
あり、Ｂが２．８重量％であり、Ｎｉが７．６重量％で
あり、Ｍｎが０．３重量％であり、残部がＣｏと不可避
的不純物である組成の合金粉末を使用した他は、実施例
１と同様にして溶射、再溶融処理および仕上げ加工を行
った。その結果、硬度はビッカース硬度で８７０を示し
たものの、実施例１と同様にその腐食、摩耗減量を測定
したところ、３６．２ｍｇもあり、本発明に比較しては
るかに劣る性質の被覆層しか生成し得なかった。また、
Ｚｎ−０．１５重量％Ａｌが試験片全面に固着し、本比
較例の合金は溶融Ｚｎ−０．１５重量％Ａｌに対して濡
れやすいことが判明した。

【００２６】以上に示したように、本発明による場合
は、溶融金属浴中における腐食、摩耗減量が少なく、ま
た硬度が高く、さらに溶融Ｚｎ−０．１５％Ａｌに対し
てねれにくいという結果が得られている。これらの結果
をまとめて、表１に使用材料の化学組成を、また、表２
に以上の試験結果をそれぞれまとめて表示する。

【００２７】

【表１】 No． C Si Cr Mo B Ni Mn Cu Fe Co 実 1 1.2 2.8 24.8 20.3 2.6 7.1 0.1 2.0 2.4 残 施 2 1.4 1.9 22.3 23.6 2.9 8.8 0.4 1.6 1.7 残 例 3 1.1 1.6 20.1 21.3 3.3 6.2 0.3 2.4 2.0 残 4 1.2 2.5 20.5 24.9 3.1 7.3 0.3 1.8 1.1 残 No． C Si Cr Mo W B Ni Mn Cu Fe Co 比 1 1.3 2.8 19.0 - 14.5 2.6 12.3 0.1 0.3 0.2 残 2 0.7 1.8 27.4 9.8 4.0 3.4 5.1 - - - 残 較 3 1.5 1.2 30.4 0.01 8.2 - 0.04 0.7 - 0.01 残 4 0.3 2.0 27.2 4.9 - - 2.8 - - 2.0 残 例 5 - 2.6 8.8 31.3 - - - - - - 残 6 1.3 2.1 14.7 16.9 3.8 2.8 7.6 0.3 - - 残

【００２８】

【表２】 硬さ 溶融亜鉛浴中における 合金の種類 被覆方法 腐食、摩耗減量 No. （Ｈｖ） （ｍｇ） 実１ ９３１ ７．８ Ｃｏ基自溶合金 自溶合金溶射 ２ ９５８ ９．９ Ｃｏ基自溶合金 自溶合金溶射 ３ ９２０ ６．４ Ｃｏ基自溶合金 自溶合金溶射 例４ ９２５ ７．１ Ｃｏ基自溶合金 自溶合金溶射 硬さ 溶融亜鉛浴中における 合金の種類 被覆方法 腐食、摩耗減量 No. （Ｈｖ） （ｍｇ） 比１ ７９０ ３４．９ JIS MSFCo2相当合金 自溶合金溶射 ２ ７１０ ２９．２ JIS MSFCo1相当合金 自溶合金溶射 較３ ５２０ ５５．８ ステライト合金＃１２ フ゜ラス゛マ粉体肉 盛溶接 例４ ５００ ３８．２ ステライト合金＃２１ フ゜ラス゛マ粉体肉 盛溶接 ５ ４５８ ２０．２ Ｃｏ基合金 爆発溶射 ６ ８７０ ３６．２ Ｃｏ基自溶合金 自溶合金溶射

【００２９】［シンクロールの軸および軸受における耐
用試験］図１に示すシンクロールの回転軸１０と軸受１
２に対し、各々実施例１〜４で得た被覆材料を溶射し
て、被覆層１６、１８を設けた。回転軸１０は、直径１
２０ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）製であり、
軸受１２は、外径２５０ｍｍ、内径１３０ｍｍのステン
レス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）であった。被覆層の厚さは、
片肉５ｍｍであった。この回転軸１０と軸受１２とによ
り、溶融亜鉛浴中で通常の操業条件で、鋼板に亜鉛めっ
きを行った。その結果、いずれの場合も、４週間後にも
異常なく操業を行えた。

【００３０】

【発明の効果】本発明による場合には、被覆層素地中に
緻密な複炭化物と複硼化物が均一に分散された溶融金属
浸漬部材の製造を容易にし、溶融亜鉛浴中における耐食
性および耐摩耗性に優れた被覆層を容易に生産できる被
覆材料と、この材料を用いたロール軸部材を提供するこ
とによって、各種の溶融金属浴中における寿命を大幅に
延長し、表面処理鋼板の生産性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】シンクロールの軸と軸受の関係を示す概略断面
図である。

【図２】ＪＩＳ Ｈ ８３０３制定のＭＳＦＣｏ２試験
のための装置を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 電気炉 ２ 試験部材 ３ 相手部材 ４ 黒鉛るつぼ ５ モータ ６ 支持部材 １０ 回転軸 １２ 軸受 １４ 隙間 １６ 被覆層 １８ 被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 隆明 大阪府茨木市安威２丁目20番11号 大阪ウ エルデイング工業株式会社内 (72)発明者 島谷 竜男 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友金属 鉱山株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％にて、Ｃ：１．０〜１．５％、Ｓ
   ｉ：１．５〜３．０％、Ｃｒ：２０．０〜２５．０％、
   Ｍｏ：２０．０〜２５．０％、Ｂ：２．５〜３．５％、
   Ｎｉ：６．０〜９．０％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｃ
   ｕ：１．５〜２．５％、Ｆｅ：１．０〜２．５％を有
   し、残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、かつ、
   ＣｒとＭｏとの合計が４１．０〜４６．０重量％で、さ
   らにＮｉとＣｕとＦｅとの合計が１０．０〜１３．０重
   量％であることを特徴とする被覆材料。
2. 【請求項２】 重量％にて、Ｃ：１．０〜１．５％、Ｓ
   ｉ：１．５〜３．０％、Ｃｒ：２０．０〜２５．０％、
   Ｍｏ：２０．０〜２５．０％、Ｂ：２．５〜３．５％、
   Ｎｉ：６．０〜９．０％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｃ
   ｕ：１．５〜２．５％、Ｆｅ：１．０〜２．５％を有
   し、残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、かつ、
   ＣｒとＭｏとの合計が４１．０〜４６．０重量％であ
   り、さらにＮｉとＣｕとＦｅとの合計が１０．０〜１
   ３．０重量％であり、粒度が１２０〜３５０メッシュに
   分級されていることを特徴とする溶射被覆材料。
3. 【請求項３】 重量％にて、Ｃ：１．０〜１．５％、Ｓ
   ｉ：１．５〜３．０％、Ｃｒ：２０．０〜２５．０％、
   Ｍｏ：２０．０〜２５．０％、Ｂ：２．５〜３．５％、
   Ｎｉ：６．０〜９．０％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｃ
   ｕ：１．５〜２．５％、Ｆｅ：１．０〜２．５％を有
   し、残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、かつ、
   ＣｒとＭｏとの合計が４１．０〜４６．０重量％であ
   り、さらにＮｉとＣｕとＦｅとの合計が１０．０〜１
   ３．０重量％である組成物によって、表面が被覆されて
   いることを特徴とする連続溶融金属めっき浴用ロール軸
   部材。