JPS60251267A - 耐熱塗装被覆鋼材の製造法 - Google Patents

耐熱塗装被覆鋼材の製造法

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JPS60251267A
JPS60251267A JP10717684A JP10717684A JPS60251267A JP S60251267 A JPS60251267 A JP S60251267A JP 10717684 A JP10717684 A JP 10717684A JP 10717684 A JP10717684 A JP 10717684A JP S60251267 A JPS60251267 A JP S60251267A
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草薙 芳弘
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広瀬 祐輔
Yorimasa Mitani
美谷 頼政
Kaname Yamamoto
要 山本
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/28Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C10/34Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
    • C23C10/36Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation only one element being diffused
    • C23C10/48Aluminising
    • C23C10/50Aluminising of ferrous surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷暖房機器、厨房機器、自動車、二輪車5農業
機械、船舶、加熱炉、燃焼排気等の耐熱用部材として広
範囲の用途に適した耐熱塗装被榎鋼材、詳しくは鋼材表
面にFe −AI系全金属間化合物層介して耐熱、耐食
性塗膜全形成して耐熱性?向上させた耐熱塗装鋼材?よ
びその製造法に関する。
近年耐熱、耐食性塗料の向上に伴い、350〜700℃
の耐熱性會必要とする用途には鋼材に耐熱、耐食性塗料
上塗装した塗装仮積鋼材が使用されている。従来このよ
うな鋼材として普通鋼鋼材やめつき鋼材全脱脂処理にJ
−9清浄化したもの。
あるいはプラスト処理により粗化した後塗装したものが
王に使用されているが、普通鋼鋼材に直接塗装したもの
に400℃以上の温度で使用すると塗膜と鋼材との間に
酸化皮膜が生じて塗膜の@層性が低下し、塗膜が自然剥
離や衝撃剥離を短期間のうちに起すため、400℃以上
の温度で長期間使用する用途には通さないものであった
。−万めっき鋼材を塗装したものとしてはN1やCr 
2電気めっきした鋼材?塗装したものとAI −IPA
I −Si合金全溶融めっきした鋼材?塗装したものな
どが使用されていたが、前者の場合プラスト処理すると
めつぎ厚が薄いため鋼材素地が1部露出し、部分的に普
通鋼鋼材會塗装したものと変らない部分が生じ、後者の
場合にしても350〜530℃になるとめつぎ被覆層と
鋼材素地との間に熱拡散反応が生じて、A[−Fe系金
属間(E合物が′gIa層表面まで進行し、塗膜の接N
機構が破壊されるため、塗膜の@着力が著しく低下して
しまうものであった。このためめっき鋼材會塗装したも
のも350℃より高い温度で使用する用途で使用するに
は問題がめった。
本発明は使用温度が350℃より高い用途に使用しても
塗膜剥離の任じない耐熱塗装破機鋼材およびその製造法
?提供するもので、耐熱塗装破機鋼材としては鋼材表面
にFeAl3、Fez AIB 、F″eA18よびF
e3Alのいずれかl相または2相以上を生体とする金
属間化合@層に一11’r−して耐熱、耐食性塗膜を形
成して、加熱しても金属間化会物層に対する耐熱、耐食
性塗膜の接N機構が破壊されないようにしたこと、Hよ
び製造法としてはAI−gたはAI合金破扱銅材全35
0℃以上の温度で加熱処理することにより鋼材のA1ま
たσAI合金板覆層盆前記のような組織の金属間化合@
層で、その表面が粗化きれて、塗膜密層性の優れたもの
に転化させ、その後耐熱、耐食注m″4+會塗装するこ
と紫特徴としている。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明の耐熱塗装板橋鋼材は従来の耐熱蹴装仮横銅材の
うち、AIやAI −Si合金全溶融めっきした鋼材に
耐熱、耐食性塗料r塗装したものは使用中めっき被覆層
が熱拡散反応?起して塗膜の@層性が低下する点に鑑み
、めっき破榎層會AI −Fe系金属間化合物層にして
塗膜の接N機構が使用中変化しないようにしたものであ
る。このAI −Fe系金属間化合物層として1FeA
J、、)’t、、A15、FeAl3よびFeB Al
のいずれかl相または2相以上會生体とするものでめれ
ば350℃より高温で使用しても塗膜1ylj離が生じ
ず、しかもSiなどの他の元素(3) が言方されていても問題ないことが確認されている。
AI −Fe系金属間化合物層の上に形成する耐熱。
耐食性塗膜としては使用時の耐熱温度に応じたものン形
成丁ればよい。例えば耐熱徹腹用m科としる場合には例
えばメチルフェニルシリコーン610W系の塗料全塗装
したものでよい。
本発明の耐熱塗装被覆鋼材の製造はAIまたはAI合金
ms鏑材′?r素材にして、これ會350℃以上の温度
で加熱処理して、Al lたはA1合金破横磨2AI−
Fe系金属間化合物層に転化し、その後耐熱、耐食性塗
料?塗装する。この場合の索材鋼材としてはAI’PA
1合金のめつき鋼材やクラツド鋼材であってもよく、被
覆層のA1合金に別が1〜15重量%含まれていてもよ
い。また加熱処理としては使用温度より50℃以上高い
温度でAIまたはA1合金破積層2A] −Fe系金属
間化合物層に転化させるのに要する時間の2倍以上の時
間加熱し/1−) (4) てAl −Fe系金属間化合物層を熱的に安定化させ、
使用時に層組織が変化しないようにするのが好ましい。
また、加熱処理の雰囲気は、大気中はもとより、中性、
あるいは還元性のいずれの雰囲気でもよい。(加熱処理
後のAl −Fe系金属間化合物層の組織は加熱温度と
時間により異なるが、F’eA13、Fe2 A16 
、 FeAl u LびFe3 Al 17) イずれ
かl相または2相以上が生体となり、またその表面には
徽細な凹凸が形成されて粗化される。
AIまたはA1合金破後鍋材を用いて以上のようにその
ia層yzAl−Fe系金属間化合物層にすれば、この
層は組織的にAIJPAI合金より塗膜密着性に優れ、
しかも表面が粗化されたものになるので、塗膜密層性は
著しく向上する。
な8本発明の場合塗装前に350℃以上の温度で加熱処
理するので、素材表面に付層している油脂分などは焼失
してし1つので、脱脂処理などは省略することができ、
また加熱処理により表面が粗化されるので、ブラスト処
理なども省略することもできる。
(6) 実施例1 C0,05重量%の低炭素冷延銅板(板厚0.8 tt
arr )?ゼンジマー法でSi9.0:i!iJt%
のAlめつざ浴でめっきした溶融アルミニウムめっき鋼
板(めっき付着量80 El/m2)とC0,04重t
%の低炭素焼鈍済み冷延鋼板?素材に用いて次に示′″
f、r、うな工程で耐熱塗装被覆鋼板ヶ製造した。
(11本発明法 溶融アルミニウムめっき鋼板→加熱処理→耐熱、耐食性
塗料塗装 (2) 従来法 溶融アルミニウムめっき鋼板、・冷延鋼板→プラスト処
理(エメリー研削材#60)→耐熱、耐食性塗料塗装 なお加熱処理は大気雰囲気中で700,800.900
℃の各温度で10分間と3時間の2′!Ii類行い、耐
熱、耐食性塗料の塗装はいずれもメチルフェニルシリコ
ーン樹脂系のもの〔三重油脂化工■製、耐熱温度最高6
50℃タイプ〕を下慮り20μm、上塗928μmの膜
厚[なるようにスプレー塗装して180℃で20分間焼
付乾燥した。
以上のようにして製造した耐熱塗装W機鋼板會次に大気
雰囲気中で650℃の温度で200時間連続加熱して、
塗膜@層性、耐食性1を調査したところ第1表の結果が
得られ、本発嬰材は従来材より耐熱、耐食性に優れてい
ることが確認された。
なお本発明材に第1表のり[1< 700〜900℃の
耐熱、耐食性?有するので、700℃以下の温度での使
用にも耐えることは明らかである。
また本発明材のAI −Fe系金属間化合物層iX線回
折法にエリ同定したところ七の組織に第2表のようにな
っていた。
第2表 実施例2 C0,04重量%の低炭素冷延鋼板(板厚0.6 m 
)の、ff面に純度99.9重量%のAlk20μmク
ラッドしたアルミニウムクラッド鋼板會大気雰囲気中で
800℃の温度で10分間と30分間の2植の加熱処理
7行った後エメリー研削材#60で表面にプラスト処理
?施し、七の後実施例1と同一の耐熱、耐食性#i科會
同−条件で塗装、焼付乾燥して耐熱塗装置lj1鋼板と
した。次にこの鋼板に実施例1と同じ加熱を施してその
髄膜密着性と耐食性’k[+4査したところ、第3表に
示すような結果が得られ、耐熱、に貴注は良好でめった
第 3 表 (注)試験条件は、実施例1に同じでるる。
1だクラッド1m ?X線回折法に、Cり同定したとこ
ろ10分間加熱処理および30分間DO熱処理のものと
もFeAl相が生体でめった。
実施例3 実施例1と同一の浴融アルミニ9ムめつぎ鋼板(めっき
付N1に801//m2)k、加熱処理Lテ、a元性の
HNXガス(H210vo1%〕の雰曲気で。
600℃20分間と3時間の2種類行ない、その後、耐
熱、耐食性の塗料はいずれも、メチルフェニルシリコー
ン樹脂葡生体となす〔三重油脂化工■製、耐熱温度最高
550℃タイプ〕盆下塗920μm、上塗930μmの
膜厚になるようにスプレー塗装して、180℃で20分
間焼焼付性なった。
加熱処理後めっき層が転化した、AI −Fe系金属間
化合物層は、20分間加熱処理材ではFeAl3になっ
て?す、3時間加熱処理材ではFeAl3と少量のFe
1AI5になっていた。
なお比較材として実施例1と同一の溶融アルミニウムめ
っき鋼板のままのもの會、従来法のプラスト処理(研削
材”60)i施し、同一の耐熱、耐食性の塗料全同一条
件で塗装した。
以上のようにして製造した耐熱塗装仮積鋼板t1次に大
気雰囲気中で550℃の温度で200時間連続加熱して
、塗膜密着性、耐食性會調食したところ、第4表の結果
が得られ、本発明材に、従来材より耐熱、耐食性に優れ
ていることが確認された。
第 4 表 (注)試験条件は、実施例1に同じでるる。
以上の如(不発明の耐熱塗装扱銅鋼材は350℃以上の
温度で使用しても塗膜剥離を起丁ことがない。筐だ本発
明の製造法によれば塗膜密着性の優れた耐熱塗装板種鋼
材が得られるので、耐熱性全向上させることかでざる。
特許出願人 日1ITIA鋼株式会社 代理人 進藤 満

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11鋼材表面にFeAl3 、 Fez A15 、
     FeAl jdよびFed Alのいずれかl相また
    に2相以上會生体とする金属間化合物層全弁して耐熱、
    耐食性塗膜全形成したこと全特徴とする耐熱塗装鋼材鋼
    材。 (21AlまたはAI合金破扱銅材t350℃以上の温
    度で加熱処理することにより、鋼材のAI −7た1j
    A1合金破榎層′ftFe A13 %Fe2 A15
    、FeAIHよびFez Alのいずれかl相葦たFi
    2相以上會生体とする金属間化合物層に転化させた後耐
    熱、耐食性塗料上塗装することt特徴とする耐熱塗装鋼
    材鋼材の製造法。 (31A1合金被覆鋼材としてA1合金被覆層が5it
    l〜15重量%含むAI −Si合金のものi用いて製
    造することt特徴とする特許請求の範囲第2yLに記載
    の耐熱塗装鋼材鋼材の製造法。
JP10717684A 1984-05-26 1984-05-26 耐熱塗装被覆鋼材の製造法 Granted JPS60251267A (ja)

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Cited By (1)

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