JPS60262950A - 耐熱性と耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造法 - Google Patents

耐熱性と耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造法

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JPS60262950A
JPS60262950A JP59116564A JP11656484A JPS60262950A JP S60262950 A JPS60262950 A JP S60262950A JP 59116564 A JP59116564 A JP 59116564A JP 11656484 A JP11656484 A JP 11656484A JP S60262950 A JPS60262950 A JP S60262950A
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aluminized
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Yukinobu Higuchi
樋口 征順
Kenichi Asakawa
麻川 健一
Takayuki Omori
隆之 大森
Minoru Fujinaga
藤永 実
Fumio Yamamoto
山本 二三夫
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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】 産業上の利用分野 本発明は、TiとCrを含有する鋼素材に溶融アルミニ
ウムメッキを施した、耐熱性と耐食性にすぐれた溶融ア
ルミニウムメッキ鋼板の製造法に関するものである。
従来の技術 アルミニウムメッキ鋼板は耐熱性、耐酸化性、耐食性な
どにすぐれていることから、ラジェター、マフラーなど
の自動車用部品、家庭用器具耐熱部品、工業炉材など多
くの分野で使用されている。
その素材の被メツキ鋼板としては、特開昭56−102
523号公報や、特開昭58−108831号公報など
で示されているようなOr、Tiなどの合金元素を少量
(0,5%以下)添加した低炭素冷延鋼板が主として使
われている。さらに上記のような材料よりも高い耐熱性
や耐食性が要求され、特開昭49−108441号公報
に示されたような、18Cr系ステンレス鋼にアルミニ
ウムメッキを被覆した鋼板、特公昭52−33571号
公報に示されたようなCrを5〜15%含有した鋼にア
ルミニウムメッキを被覆した鋼板が開発されている。
発明が解決しようとする問題点 このようなアルミニウムメッキ鋼板の耐熱性は、高温度
の使用中において、アルミニウムメッキ被覆層と地鉄が
反応して鋼表面で生成したM−Fe、 M−9i−F@
などの合金層によって付与されるものとされている、し
かしながら、このような作用で得られるアルミニウムメ
ッキ鋼板の耐熱性は、アルミニウムメッキ被覆層が被メ
ツキ鋼板に不メツキ部分や、ピンホールなどのメッキ欠
陥を発生することなく均一に被覆された場合に得られる
ものであって、そのメッキ欠陥を皆無にすることは今日
の工業的製造方法では難しい、特に本発明者らの経験に
よれば、Or含有量が増加することにより、被メツキ鋼
板表面で生成するCr酸化物の形成によってこの問題の
解決を一層難しくしている。したがって今日迄、高Cr
含有鋼のアルミニウムメッキ鋼板から、高温度で長時間
の使用に耐えられる製品を安定して得ることができなか
った。
問題点を解決するための手段 本発明者らは、上記した高Cr含有鋼のアルミニウムメ
ッキ鋼板の欠点を解決する製造法について種々研究し、
検討した結果、溶融アルミニウムメッキ前の被メツキ鋼
板に、予めNi系メッキ層を被覆することによって、C
r酸化物の生成を抑制して、メッキ濡れ性を向上させ、
これによりメッキ欠陥の発生を防止することができるこ
とを見出し、耐熱性と耐食性のすぐれた溶融アルミニウ
ムメッキ鋼板を安定して製造することに成功した。なお
、ここで、Ni系メッキ層とは、Ni単独、又はXiを
主成分としてC01Cr、Mn、 Cu、 P、などの
合金元素の1種又は2種類以上を含有したメッキ層をい
う1本発明はさらに詳しくは、C: 0.02%以下、
Mn: 1.5%以下、M:0.3%以下、ri: 0
.03〜0.5%、Cr:3〜18%を含有し、残部が
鉄および不可避的不純物からなる被メツキ鋼板に、予め
Ni系メッキ層を片面あたり0.002〜2g/nf被
覆した後、溶融アルミニウムメッキを行う溶融アルミニ
ウムメッキ鋼板の製造法である。
作用 以下、本発明の製造法について図面を参照しながら詳細
に説明する。
本発明の被メツキ鋼板は、転炉、電気炉など通常の溶解
炉で、あるいはさらに真空脱ガス処理を経て、溶製され
た溶鋼を、造塊・分塊法あるいは連続鋳造法で鋼片に製
造し、熱間圧延し、酸洗し、冷間圧延する薄鋼板の一般
製造工程を通って製造される。
前記した被メツキ鋼板の鋼成分は、製造した溶融アルミ
ニウムメッキ鋼板に要求される緒特性に及よぼす作用効
果を考えて定めたものである。
すなわち、Cは、含有量が増加すると、鋼の耐食性を損
い、又本発明において有効な成分として添加したTiお
よびCrと結合して鋼が硬質化し、鋼の加工性を劣化す
る。したがって本発明においてCは有害成分として含有
量の上限を0.02%とし、その含有量も少ないほど好
ましい。
Mnは、被メツキ鋼板のメッキ濡れ性を向上してメッキ
欠陥の発生を防止し、メッキ鋼板の耐熱性と耐食性を間
接的に改善する。しかしMn含有量の過剰は、鋼を硬質
化して各種形状に加工する際に割れを起してメッキ層を
剥離する。したがって本発明では、Mnの含有量を1.
5%以下に抑制した。
MはTiおよびOrの添加歩留を向上せしめる脱酸剤と
して使用するものであるが、鋼中に残存する蚊は、メッ
キ欠陥を誘発して耐熱性と耐食性を低下させるために0
.3%以下とし、その量も少ないほど好ましい。
Tiは、鋼中のC,Nを固定して鋼板の加工性を付与す
ると共に、Crの耐食性向上効果を維持する。また被メ
ツキ鋼板に添加されたT1は、高温度の加熱を受けた場
合、メッキ層と地鉄の拡散を速やかに行なわせ、耐酸化
性のすぐれた表面被覆を生成させ、耐熱性を向上させる
。このような効果は0.03%未満の少ない含有量では
得られず、0.5%超で過飽和となる。したがって本発
明においては、加工性と耐熱性が経済的に得られる範囲
のTi含有量として0.03〜0.5%とした。
C「は、アルミニウムメッキ鋼板の耐熱性と耐食性を被
メツキ鋼板(素材)より改善する有効な成分として、3
%以上で含有量の多いほど好ましいが、加工性さらに後
述する溶融アルミニウムメッキとの複合効果を考慮して
その上限を18%とした。
さらに本発明における被メツキ鋼板に上記成分以外に、
含まれるP、Sなどの不可避的不純物は、加工性やメッ
キ諸特性を低下せしめるため、成分として少ないことが
好ましい。
上記した成分組成の被メツキ鋼板は、多量のCr成分を
含有するため、そのままではメッキ前の高温度の還元焼
鈍において鋼表面が酸化されてメッキ濡れ性を損い、溶
融アルミニウムメッキ後、メッキ欠陥を誘発して表面外
観を劣化し、それと共に耐熱性、耐食性を劣化させる問
題がある。そこで、本発明においては薄鋼板の一般製造
工程を通って製造された冷間圧延された被メツキ鋼板を
表面清浄化した後、その上にNi系メッキを行う。
以下、Ni単独メッキを行った例をもって説明すると、
Niメッキが施された被メツキ鋼板は、還元焼鈍時制板
表面のCrの酸化を抑制して、第1図で示すように還元
焼鈍後のメッキ濡れ性が改善され、またメッキ欠陥の発
生を防止して、t!s2図で示すようにメッキ後の鋼板
表面外観が改善される。
すなわち、第1図は鋼中Cr量(%)を変化させた鋼板
、Xiメンキ鋼板(Niの目付量は片面あたり0.1g
/rn’) 、及び該Niメッキ鋼板を800℃で加熱
拡散処理した鋼板について、各鋼板の濡れ性を示したグ
ラフである。濡れ性の試験は、各鋼板について、50m
mX50m層の試験サンプルを非酸化性雰囲気中で溶融
M浴に10秒間浸漬し、引上げた後、A9メッキの付着
状況で判定したものである。濡れ(付着)性の良いもの
を0、以下0、Δ、×、の順とし、最も悪いものを××
とした。
第2図は、鋼中Cr量(%)を変化させた鋼板について
、Niメッキをしないもの、目付量0.002g/ばの
Niメッキを行ったもの、及び目付量0.1g/rn’
のNiメッキを行ったものの3種について、アルミニウ
ムメッキ後、加熱を行った後の表面外観を示したグラフ
である。加熱条件はN2+20%H2゜霧点−20℃の
ガス雰囲気下850℃で30秒間加熱した。評価は、o
、o、Δ、X、××の順で、××は酸化が著しい。
この場合のNiメッキの作用効果は、第1図および第2
図で示すように、Ni目付量の増加につれて増大するが
、Ni目付量(片面当り)が0.002g/rn’未満
の少ない領域では不安定であり、また2g/rrfを越
える過剰な領域では過飽和域にある。したかって、本発
明においてNiメッキの目付量は、経済的でかつ作用効
果が大きく安定して得られる範囲として、 0.002
〜2g/nt”に限定した。
またこの場合のNiメッキ層は、低速度浴、ワット浴な
どNi電解浴を使用した電気メツキ法で被覆される。こ
のようにして旧メッキが施された被メツキ鋼板は、ゼン
ジミア−法のごとき予熱酸化炉を通って表面活性化され
た後、再結晶温度以上の温度で還元、焼鈍をうけて、温
度700”0前後の溶融アルミニウムメッキ浴に浸漬し
て、溶融アルミニウムメッキ処理される。
上記の如く本発明によって製造されたアルミニウムメッ
キ鋼板は、濡れ性と表面外観がすぐれたものが安定して
得られる特徴がある。なお、Xiに前記能の合金元素を
加えたNi系メッキを行った場合も同様の効果が得られ
た。
次に、本発明の実施例について発明する。
実施例 第3図および第4図は、通常の薄鋼板の製造工程を経て
製造された各種成分(C: 0.008%、Si:0.
15%、Mn: 0.6%、P : 0.01%、S:
0.008%、M:0.08%、Ti:0.15%、N
 : 0.0025%、Or=無添加〜24%、残部F
e)の冷延板(被メツキ鋼板)を、直ちに焼鈍あるいは
Niメッキ層を被覆して焼鈍する処理を施して、その後
溶融アルミニウムメッキ(浴組成^i+10%Si、メ
ッキ浴温度730℃)を行った場合の、アルミニウムノ
ー2キ鋼板の酸化増量(耐熱性)と腐食減量(耐食性)
を示す。
第3図は、700℃で48時間の耐熱試験を施した後の
酸化増量を示したものであり、第4図は、硫酸アンモン
Ig/l 、硝酸アンモン1.5g/l 、塩化アンモ
ン0.5g/lからなる溶液に、温度80℃でサンプル
の%を30時間浸漬した後の腐蝕減量を示したものであ
る。いずれもNiメッキの目付量は0.1g1rrrで
あった。
発明の効果 鋼板にNiメッキ後アルミニウムメッキを行った鋼板は
、未処理鋼板及び単なるアルミメッキ鋼板に比して、す
ぐれた耐熱性と耐食性を示している。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は、本発明の効果を示すグラフである。 特許出願人 新日本製鐵株式置針 代理人弁理士井上雅生 区 味 慨ヅt!!i’t! 一4侶− 観犀!−(ン)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、C: 0.02%以下、1lIn: 1.5%以下
    、Ai:0.3%以下、Ti : 0.03〜0.5%
    、Cr: 3〜18%を含有し、残部が鉄および不可避
    的不純物からなる被メツキ鋼板に、予めNi系メッキ層
    を片面あたり0.002〜2g/rn’被覆した後、溶
    融アルミニウムメッキを行うことを特徴とする耐熱性と
    耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメッキ鋼板の製造法
JP59116564A 1984-06-08 1984-06-08 耐熱性と耐食性にすぐれた溶融アルミニウムメツキ鋼板の製造法 Pending JPS60262950A (ja)

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