JPS60194094A - 高耐食性アルミニウム溶射鋼材 - Google Patents
高耐食性アルミニウム溶射鋼材Info
- Publication number
- JPS60194094A JPS60194094A JP4884484A JP4884484A JPS60194094A JP S60194094 A JPS60194094 A JP S60194094A JP 4884484 A JP4884484 A JP 4884484A JP 4884484 A JP4884484 A JP 4884484A JP S60194094 A JPS60194094 A JP S60194094A
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- Japan
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- steel material
- aluminum
- layer
- thermally sprayed
- corrosion resistance
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は耐食性にすぐれかつ強度、加工性にもすぐれ
たアルシミニラム硲射鋼材に関する。
たアルシミニラム硲射鋼材に関する。
（従来技術）
アルミニウムは大気中で良い耐食性を示すことが知られ
ている。このようなアルミニウムを用いつきによるもの
、アルシミニウム浴躬によるもの等がある。しかし溶融
めっきまたは溶射によるアルミニウム被覆鋼材は曲げ加
工性に限界がある。すなわち溶融めっき法によるものは
アルミニウムと鋼の界面に生成する合金層が硬く且つ脆
いため、限られた条件下でしか加工できない。
ている。このようなアルミニウムを用いつきによるもの
、アルシミニウム浴躬によるもの等がある。しかし溶融
めっきまたは溶射によるアルミニウム被覆鋼材は曲げ加
工性に限界がある。すなわち溶融めっき法によるものは
アルミニウムと鋼の界面に生成する合金層が硬く且つ脆
いため、限られた条件下でしか加工できない。
またアルミニウムが鉄と合金層をつくることは、防食に
有効なアルミニウムが失われることであって得策でない
。ざらに溶射によるものは比較的加工性が優れているが
、溶射層のアルミニウム粒の凝集力を上回って加工する
ことができず、しかも実際はアルミニウム粒の凝集力を
越えて加工したい場合が多く笑用上のネックになってい
る。
有効なアルミニウムが失われることであって得策でない
。ざらに溶射によるものは比較的加工性が優れているが
、溶射層のアルミニウム粒の凝集力を上回って加工する
ことができず、しかも実際はアルミニウム粒の凝集力を
越えて加工したい場合が多く笑用上のネックになってい
る。
（発明の目的）
本発明は上記従来の問題を解消しようとするもので、７
ルミニウムを適量付着した被覆層をもち、加工性も良好
で且つ強度も充分な高耐食性アルミニウム被覆鋼材を提
供することを目的とする。
ルミニウムを適量付着した被覆層をもち、加工性も良好
で且つ強度も充分な高耐食性アルミニウム被覆鋼材を提
供することを目的とする。
（発明の構成〕
ミニラム出射被覆層をもち、上層として封孔処理てれた
アルミニウム陽極酸化′４１覆層もしくは封孔処理でれ
且つ着色式れたアルミニウム陽極酸化被覆層をもつ高側
食性アルミニウム被覆鋼材を技術要旨とする。
アルミニウム陽極酸化′４１覆層もしくは封孔処理でれ
且つ着色式れたアルミニウム陽極酸化被覆層をもつ高側
食性アルミニウム被覆鋼材を技術要旨とする。
本発明のアルミニウム被覆鋼材は、溶射によってアルミ
ニウムを被覆した鋼材に陽極酸化を施し、あるいは必要
に応じてさらに着色処理を施した点を特徴とし、合理的
な厚みのアルミニウム被覆層をもち加工性、耐食性なら
びに強度大なる特性を有している。
ニウムを被覆した鋼材に陽極酸化を施し、あるいは必要
に応じてさらに着色処理を施した点を特徴とし、合理的
な厚みのアルミニウム被覆層をもち加工性、耐食性なら
びに強度大なる特性を有している。
上記特徴、特注を付与するため本発明のγルミニウム被
覆鋼材は次のような製造工程によってつくられる。
覆鋼材は次のような製造工程によってつくられる。
■ まず公知のアルミニウム溶射によって鋼材をアルミ
ニウムで被覆する。すなわちアルシミニ溶融浴融粒吹付
け１回尚シの溶射被膜厚はは溶射ガンの溶融能力と、溶
射ガンの移動速度によって決まるが吹付回数を選べば所
要の資源経済的なアルミニウム被膜厚みを溶射できる。
ニウムで被覆する。すなわちアルシミニ溶融浴融粒吹付
け１回尚シの溶射被膜厚はは溶射ガンの溶融能力と、溶
射ガンの移動速度によって決まるが吹付回数を選べば所
要の資源経済的なアルミニウム被膜厚みを溶射できる。
すなわちアルミニウム被覆鋼材は特定の環境で期待でれ
る寿命を保証する必要にして充分厚ざのアルミニウム被
覆層があればよいのであって、突験に依れば工業地帯の
大気中では５０μｍのアルミニウム層で１０年以上鋼材
を防食することができ、屋内環境ではこれより薄いアル
ミニウム層でよい。余分の厚みがあることは省資源の観
点からも望捷しくない許シでなく曲げ加工性を悪くする
。溶射時の被溶射体の温度上昇は最高１００℃程度であ
り、このような温度では曲げ加工に有害な鉄−アルミニ
ウム合金は生成でれない。
る寿命を保証する必要にして充分厚ざのアルミニウム被
覆層があればよいのであって、突験に依れば工業地帯の
大気中では５０μｍのアルミニウム層で１０年以上鋼材
を防食することができ、屋内環境ではこれより薄いアル
ミニウム層でよい。余分の厚みがあることは省資源の観
点からも望捷しくない許シでなく曲げ加工性を悪くする
。溶射時の被溶射体の温度上昇は最高１００℃程度であ
り、このような温度では曲げ加工に有害な鉄−アルミニ
ウム合金は生成でれない。
■ 次に■のアルミニウム被覆でれた材料を３００〜６
００℃の温度で温間圧延する。この温度範囲ｆｌ−ｊ：
鋼材の青熱脆性を示す温度（２５０〜３００℃）を避け
ると共に鉄−アルミニウム合金の生長条件を避けている
。圧下量は伸び率（−圧下後の長を７元の長さ×１００
％）１１０〜３００％の値をとる。
００℃の温度で温間圧延する。この温度範囲ｆｌ−ｊ：
鋼材の青熱脆性を示す温度（２５０〜３００℃）を避け
ると共に鉄−アルミニウム合金の生長条件を避けている
。圧下量は伸び率（−圧下後の長を７元の長さ×１００
％）１１０〜３００％の値をとる。
この値はアルシ溶射ウム浴射層の積層跡が１００倍程度
の光学顕微鏡写真であられれなくなるような値である。
の光学顕微鏡写真であられれなくなるような値である。
この温間圧延によってアルミニウム被覆と鋼材の密着力
が向上し加工性がよくなる。また溶射被膜中の空孔が密
着し次に示す陽極酸化工程での電解液が下地鋼材に接触
するのが防がれる。
が向上し加工性がよくなる。また溶射被膜中の空孔が密
着し次に示す陽極酸化工程での電解液が下地鋼材に接触
するのが防がれる。
すなわち陽極酸化が可能となるのである。
■ 温間圧延の後に４００〜６００℃の温度で焼なまし
を行う。４００°〜６００℃の焼なまし温度範囲は温間
圧延の加工を受けた下地鋼材を焼なましすることができ
ると共に被覆アルミニウムの粒の粗大化をおこさない温
度範囲である。この焼なましによって加工性が回復する
。この焼なまし処理を行ったことによって溶射のままの
ときにはできない程度の加工も被膜にクラックを生ぜず
に行うことができる。加工が必要のときは原則として、
陽極酸化前に行っておくことになる。
を行う。４００°〜６００℃の焼なまし温度範囲は温間
圧延の加工を受けた下地鋼材を焼なましすることができ
ると共に被覆アルミニウムの粒の粗大化をおこさない温
度範囲である。この焼なましによって加工性が回復する
。この焼なまし処理を行ったことによって溶射のままの
ときにはできない程度の加工も被膜にクラックを生ぜず
に行うことができる。加工が必要のときは原則として、
陽極酸化前に行っておくことになる。
■ 前処理を行う。これは脱脂処理であシ加工後の定ま
った形状の下での表面を清浄にして陽極酸化処理を行い
易い状態にするものである。
った形状の下での表面を清浄にして陽極酸化処理を行い
易い状態にするものである。
■ 次に陽極酸化処理を行う。通常のアルミニウム材料
に対する公知の陽極酸化処理の方法と同じ陽極酸化電解
液が素地の鋼材と接触する可能性のある端面はゴム、合
成樹脂、ペイント等で被覆して保護する。−陽極酸化処
理によって表面に２〜３０Ｐｍアルミニウム陽極酸化被
膜を形成させる。これはアルミニウム表面の防食性向上
（白錆防止等）と表面硬化の作用があシ、アルミニウム
表面の耐食性が向上する。
に対する公知の陽極酸化処理の方法と同じ陽極酸化電解
液が素地の鋼材と接触する可能性のある端面はゴム、合
成樹脂、ペイント等で被覆して保護する。−陽極酸化処
理によって表面に２〜３０Ｐｍアルミニウム陽極酸化被
膜を形成させる。これはアルミニウム表面の防食性向上
（白錆防止等）と表面硬化の作用があシ、アルミニウム
表面の耐食性が向上する。
■ 着色が必要なときには陽極酸化被膜に着色処理を行
う。染色あるいは着色のだめの処理方法は通常のアルミ
ニウムに対するものと異ならない。
う。染色あるいは着色のだめの処理方法は通常のアルミ
ニウムに対するものと異ならない。
あるいは着色用陽極酸化処理によっても着色（自然発色
）できる。このときは電解液が素地鋼板に接触する端面
ばペイント等で保護する。
）できる。このときは電解液が素地鋼板に接触する端面
ばペイント等で保護する。
■ 封孔処理を行う。アルミニウム陽極酸化被膜は多孔
質であるので、封孔処理を行うことによって陽極酸化被
膜の耐食性をさらに向上きせる。高温の純水に接触させ
ることによって表面のアルミニウムが水和反応をおこし
てベーマイト（アルミナ水和物の一種）化して封孔が行
われる。
質であるので、封孔処理を行うことによって陽極酸化被
膜の耐食性をさらに向上きせる。高温の純水に接触させ
ることによって表面のアルミニウムが水和反応をおこし
てベーマイト（アルミナ水和物の一種）化して封孔が行
われる。
による適度の７ルミニウム被覆層厚を有し、温間圧延と
焼なましによって溶射被膜が下地鋼材と強力な密着性を
有するとともに優れた加工性を保持し、さらに陽極酸化
処理によって表面アルミニウムの防食性が格段に優れ、
必要に応じて行う着色によって美麗な色彩を呈するとと
もに下地鋼材の優れた強度を保有する特徴を有するので
ある。
焼なましによって溶射被膜が下地鋼材と強力な密着性を
有するとともに優れた加工性を保持し、さらに陽極酸化
処理によって表面アルミニウムの防食性が格段に優れ、
必要に応じて行う着色によって美麗な色彩を呈するとと
もに下地鋼材の優れた強度を保有する特徴を有するので
ある。
（笑施例）
次の■〜■の工程によシ本発明の高耐食性アルミニウム
溶射鋼材を製作した。
溶射鋼材を製作した。
■ 素地調整
素 材・・・０８履厚の冷延鋼板
素地調整・・・硝酸エツチング（常温の３％ＨＮＯＪ中
に５〜１０秒間浸漬） ■ アルシミニウム浴射 アルミニウム純度・・・９９．８５％以上（Ｊ工５Ｈ２
１０２特２種〕 被膜厚・・・１００ ｐｍ ■ 温間圧延 加熱温度・・・８５０〜４００℃ 均熱時間・・・５〜ｌＯ秒 圧 下・・・伸び率１６７％ ■ 焼なまし 温度Ｘ時間・・・４５０℃×５時間 ■前処理 脱脂・・・トリクロールエチレン蒸気脱脂■ 陽極酸化 端面処理・・・ペイントで密封 電解液”’ （１５ｖｏＬ％ＨＪ Ｓｏｕ ＋ ５ Ｗ
ｔ３’６ Ａｌ−）浴、２０℃ 電流密度×処理時間・・・１．５ Ａ／ｄｍ２Ｘ ６０
分■ 電解着色 電解液・・・（，９ｗｔ％Ｎ１５Ｏり・７Ｈ，２０＋３
ｗｔんＨ，？ＥＯ，？ ）浴、２０℃ 電流密度×処理時間・・・０．６Ａ／訓’Ｘｉ分■ 封
孔処理 処理液・・・沸騰純水 処理時間・・・１５分 （発明の効果） 上記の如くにして製作した本発明材について次の効果が
得られた。
に５〜１０秒間浸漬） ■ アルシミニウム浴射 アルミニウム純度・・・９９．８５％以上（Ｊ工５Ｈ２
１０２特２種〕 被膜厚・・・１００ ｐｍ ■ 温間圧延 加熱温度・・・８５０〜４００℃ 均熱時間・・・５〜ｌＯ秒 圧 下・・・伸び率１６７％ ■ 焼なまし 温度Ｘ時間・・・４５０℃×５時間 ■前処理 脱脂・・・トリクロールエチレン蒸気脱脂■ 陽極酸化 端面処理・・・ペイントで密封 電解液”’ （１５ｖｏＬ％ＨＪ Ｓｏｕ ＋ ５ Ｗ
ｔ３’６ Ａｌ−）浴、２０℃ 電流密度×処理時間・・・１．５ Ａ／ｄｍ２Ｘ ６０
分■ 電解着色 電解液・・・（，９ｗｔ％Ｎ１５Ｏり・７Ｈ，２０＋３
ｗｔんＨ，？ＥＯ，？ ）浴、２０℃ 電流密度×処理時間・・・０．６Ａ／訓’Ｘｉ分■ 封
孔処理 処理液・・・沸騰純水 処理時間・・・１５分 （発明の効果） 上記の如くにして製作した本発明材について次の効果が
得られた。
効果ｌ、曲げ加工性の改善効果
第１表にアルシミニウム浴射のま＼（工程■〜■）と温
間圧延焼なまし後（工程■〜■〕との曲げ加工性を比較
して示す。後者の万が曲げ加工性がよい結果を得られて
いる。
間圧延焼なまし後（工程■〜■〕との曲げ加工性を比較
して示す。後者の万が曲げ加工性がよい結果を得られて
いる。
効果２、耐食性の改善効果
第２表に塩水噴霧試験（Ｊ工Ｓ Ｚ２８７１ ） ７０
００時間後の耐食性比較結果でアルミニウム溶射のまま
（工程■〜■）と陽極酸化処理後（工程■〜■）との耐
食性を錆発生状況で比較して示す。後者は錆発生がなく
耐食性がよい結果を示している。
００時間後の耐食性比較結果でアルミニウム溶射のまま
（工程■〜■）と陽極酸化処理後（工程■〜■）との耐
食性を錆発生状況で比較して示す。後者は錆発生がなく
耐食性がよい結果を示している。
効果３、温間圧延におけるアルミニウム層の圧密効果
第１図に温間圧延後（工程■〜■〕の被覆層断面の金属
組織写真を示す。図にて見られる辿シ、溶射層に特有の
空孔が消失して陽極酸化膜が密着している。この圧密効
果は外界から下地鋼材に通じる空孔を塞いで耐食性を向
上はせるとともに、陽極酸化処理を可能にして、芒らに
耐食性を向上ζせかつ着色処理をも可能にしていること
を示す。
組織写真を示す。図にて見られる辿シ、溶射層に特有の
空孔が消失して陽極酸化膜が密着している。この圧密効
果は外界から下地鋼材に通じる空孔を塞いで耐食性を向
上はせるとともに、陽極酸化処理を可能にして、芒らに
耐食性を向上ζせかつ着色処理をも可能にしていること
を示す。
効果４、着色効果
第３表の通り、温間圧延のままの表面に陽極酸化処理と
電解着色の処理（処理条件は工程■、■のとおシ）をし
て色調の貧化（ブロンズ色となった）が得られた。
電解着色の処理（処理条件は工程■、■のとおシ）をし
て色調の貧化（ブロンズ色となった）が得られた。
第 ３ 表
Ｌ：ハンターの色差式における明度指数（０黒〜５０灰
〜１００白） ａ：ハンターの色差式におけるクロマテイクネヌ指数（
緑〜０〜赤） ｂ：ハンターの色差式におけるクロマティクネヌ指数（
青〜０〜黄） 本発明は合理的な膜厚みのアルシミニラム俗射被膜をも
ち曲げ加工時にもワレを発生せず充分な耐食性と強度を
もち着色も可能な高耐食性のアルミニウム溶射鋼材を提
供するものであシ工業的に、美術的に優れた用途をもつ
ものである。
〜１００白） ａ：ハンターの色差式におけるクロマテイクネヌ指数（
緑〜０〜赤） ｂ：ハンターの色差式におけるクロマティクネヌ指数（
青〜０〜黄） 本発明は合理的な膜厚みのアルシミニラム俗射被膜をも
ち曲げ加工時にもワレを発生せず充分な耐食性と強度を
もち着色も可能な高耐食性のアルミニウム溶射鋼材を提
供するものであシ工業的に、美術的に優れた用途をもつ
ものである。
第１図は温間圧延後の被覆層断面の金属組織写真である
。
。
Claims (2)
- （１）鋼材表面に下層として圧延されたアルシミニツム
浴射被覆層をもち上層として封孔処理されたアルミニウ
ム陽極酸化破膜層をもつことを特徴とする高耐食性アル
ミニウム被覆鋼材。 - （２）鋼材表面の下層として圧延されたアルシミニツム
熔射被覆層をもち上層として封孔処理され且つ着色でれ
た陽極酸化被膜層をもつことを特徴とする高耐食性アル
ミニウム溶射鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4884484A JPS60194094A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 高耐食性アルミニウム溶射鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4884484A JPS60194094A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 高耐食性アルミニウム溶射鋼材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194094A true JPS60194094A (ja) | 1985-10-02 |
Family
ID=12814559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4884484A Pending JPS60194094A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 高耐食性アルミニウム溶射鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60194094A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503717A (ja) * | 2008-09-26 | 2012-02-09 | エヴゲニエヴィッヒ ロゼン，アンドレイ | 耐食性が向上した多層材料（バリアント）およびその製造方法 |
| CN104018108A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-03 | 常州大学 | 一种海洋平台用钢表面改性处理的方法 |
| CN114214624A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-22 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种钢铁材料复合涂层的制备方法 |
| CN114525566A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-05-24 | 东北大学 | 一种铜及其合金的表面微弧氧化-高温氧化方法 |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP4884484A patent/JPS60194094A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503717A (ja) * | 2008-09-26 | 2012-02-09 | エヴゲニエヴィッヒ ロゼン，アンドレイ | 耐食性が向上した多層材料（バリアント）およびその製造方法 |
| CN104018108A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-03 | 常州大学 | 一种海洋平台用钢表面改性处理的方法 |
| CN114214624A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-22 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种钢铁材料复合涂层的制备方法 |
| CN114525566A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-05-24 | 东北大学 | 一种铜及其合金的表面微弧氧化-高温氧化方法 |
| CN114525566B (zh) * | 2021-12-25 | 2023-08-11 | 东北大学 | 一种铜及其合金的表面微弧氧化-高温氧化方法 |
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