JPS61117260A - 溶融金属メツキ浴用浸漬部材 - Google Patents
溶融金属メツキ浴用浸漬部材Info
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- JPS61117260A JPS61117260A JP59237500A JP23750084A JPS61117260A JP S61117260 A JPS61117260 A JP S61117260A JP 59237500 A JP59237500 A JP 59237500A JP 23750084 A JP23750084 A JP 23750084A JP S61117260 A JPS61117260 A JP S61117260A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING 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
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
-
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- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/003—Apparatus
- C23C2/0034—Details related to elements immersed in bath
- C23C2/00342—Moving elements, e.g. pumps or mixers
- C23C2/00344—Means for moving substrates, e.g. immersed rollers or immersed bearings
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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）
本発明はメッキ用溶融金属例えば溶融アルミ、溶融亜鉛
に対し優れた熱間耐食性及び耐熱衝撃性を有する溶融金
属メッキ浴用浸漬部材に関するものである。
に対し優れた熱間耐食性及び耐熱衝撃性を有する溶融金
属メッキ浴用浸漬部材に関するものである。
（従来技術）
一般に鋼板の溶融アルミメッキを行う場合、浴槽は勿論
のこと、ポットロール、イグジットロール等メッキ浴と
直接接触する多くの溶融アルミ浴浸漬部材が設置される
。この溶融アルミ浴に接するロール、ロールハンガー、
或はアルミ浴容器等は侵食が激しく、メッキ製品への疵
の発生、生産性の低下等の問題が生じている。
のこと、ポットロール、イグジットロール等メッキ浴と
直接接触する多くの溶融アルミ浴浸漬部材が設置される
。この溶融アルミ浴に接するロール、ロールハンガー、
或はアルミ浴容器等は侵食が激しく、メッキ製品への疵
の発生、生産性の低下等の問題が生じている。
例えばアルミメッキ洛中に浸漬されているポットロール
は一般にダクタイル鋳鉄が使用されており、溶融アルミ
浴中で被メッキ材の帯鋼板をガイドしながら回転してい
る。このロールは高温の溶融アルミによって侵食され、
ロール表面が凹凸状となり薄板材の表面に疵を発生させ
る原因となる。
は一般にダクタイル鋳鉄が使用されており、溶融アルミ
浴中で被メッキ材の帯鋼板をガイドしながら回転してい
る。このロールは高温の溶融アルミによって侵食され、
ロール表面が凹凸状となり薄板材の表面に疵を発生させ
る原因となる。
このためロールの材質を変更したり、或はロール表面に
特公昭５８−２５４６８号公報のようにｗＣあるいはさ
らにＣｒＣ，ＴｉＣ等を混合した溶射被覆した溶融金属
浸漬部材が使用されている。また特公昭５６−３９７０
９号公報のようにＷＳｉを溶射したロールも使用されて
いる。しかし、これらは耐食性を満足しても、ロール母
材と被覆材との線膨張車差が使用温度範囲で相対的に大
きくなる特定温度域があり６加熱、冷却の熱衝撃により
、被覆層の剥離を起こし、長期間の繰返し使用を満足し
得るものでなかった。
特公昭５８−２５４６８号公報のようにｗＣあるいはさ
らにＣｒＣ，ＴｉＣ等を混合した溶射被覆した溶融金属
浸漬部材が使用されている。また特公昭５６−３９７０
９号公報のようにＷＳｉを溶射したロールも使用されて
いる。しかし、これらは耐食性を満足しても、ロール母
材と被覆材との線膨張車差が使用温度範囲で相対的に大
きくなる特定温度域があり６加熱、冷却の熱衝撃により
、被覆層の剥離を起こし、長期間の繰返し使用を満足し
得るものでなかった。
（考案が解決しようとする問題点）
本発明は、上記のような問題から、溶融金属メッキ浴中
の浸漬部材に適用すべき耐食性に優れ。
の浸漬部材に適用すべき耐食性に優れ。
かつ浸漬部材の母材となる鉄、鋼との線膨張率差が相対
的に変化しない被覆材料を施した長期繰返し使用可能な
溶融金属メッキ浴用浸漬部材を提供するものである６ （問題点の解決手段） その要旨は鉄鋼材料に、ＺｒＯ，： ２０〜６０％（重
量）と残部ａｔ、Ｏ，からなるセラミック被覆層、ある
いはさらにＴｉｅ、とＹ２Ｏ３はＹ２Ｏ．の１種または
２種を含有するにおいてＴｉＯ□はＴｉＯ２／Ａｌｚ０
３比率で０．１５以下、Ｙ２Ｏ３はＹ２ＯコはＹ２Ｏ３
はＹ２Ｏ３／ＺｒＯ□比率で０．２５以下からなるセラ
ミック被覆層を施した溶融金属メッキ浴用浸漬部材であ
る。
的に変化しない被覆材料を施した長期繰返し使用可能な
溶融金属メッキ浴用浸漬部材を提供するものである６ （問題点の解決手段） その要旨は鉄鋼材料に、ＺｒＯ，： ２０〜６０％（重
量）と残部ａｔ、Ｏ，からなるセラミック被覆層、ある
いはさらにＴｉｅ、とＹ２Ｏ３はＹ２Ｏ．の１種または
２種を含有するにおいてＴｉＯ□はＴｉＯ２／Ａｌｚ０
３比率で０．１５以下、Ｙ２Ｏ３はＹ２ＯコはＹ２Ｏ３
はＹ２Ｏ３／ＺｒＯ□比率で０．２５以下からなるセラ
ミック被覆層を施した溶融金属メッキ浴用浸漬部材であ
る。
（作 用）
以下１本発明について詳細に説明する。本発明において
溶融金属メッキ浴用浸漬部材は、例えば鋼板への溶融ア
ルミメッキを行うに際してメッキ洛中に浸漬設置される
ポットロール、メッキロール或はこれらの取付部材等溶
融アルミに直接接触されるものである。これらの基体は
銑鉄或は鋼（鉄鋼材料）で作られ、その表面部にＺｒ０
．２０〜６０重量％、残部Ａｔ、Ｏ，よりなる組成を溶
射してセラミンク被覆層を施す。
溶融金属メッキ浴用浸漬部材は、例えば鋼板への溶融ア
ルミメッキを行うに際してメッキ洛中に浸漬設置される
ポットロール、メッキロール或はこれらの取付部材等溶
融アルミに直接接触されるものである。これらの基体は
銑鉄或は鋼（鉄鋼材料）で作られ、その表面部にＺｒ０
．２０〜６０重量％、残部Ａｔ、Ｏ，よりなる組成を溶
射してセラミンク被覆層を施す。
本発明においてＡｌ、Ｏ，は、溶融金属との合金反応が
なく、濡れ性も小さい材料でかつ、高融点材料でないと
目的を達することはできない。また使用中に摩耗を受け
るので高硬度も要求される。この様な条件を満足し比較
的安価で安定した材料として基本材料とした。またＺｒ
Ｏ，は、 Ａｌ２Ｏ３はＹ２Ｏ３の破壊に対する抵抗を
与え、かつ強度を付与しなから耐摩耗性を向上する。Ｚ
ｒ２Ｏ３はＹ２Ｏ３の含有はいかなる配合でも耐摩耗性
を向上させるというものでない。 ・第１図は
Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ□共晶系材料からなる各種セラミッ
ク被覆層をプラズマ溶射法で形成させ研摩紙粒度＃３２
０による平面摩耗試験（ＪＩＳ Ｈ８６１５を参考とし
た）を行い、Ａｌ、Ｏ，の耐摩耗度を指数１００として
比較したものを示す。すなわちＺｒＯ，が２０〜６０％
で高い値を示す。これは被膜粒子同志が強固に結合して
いるためで、このことにより耐剥離性をも向上させる。
なく、濡れ性も小さい材料でかつ、高融点材料でないと
目的を達することはできない。また使用中に摩耗を受け
るので高硬度も要求される。この様な条件を満足し比較
的安価で安定した材料として基本材料とした。またＺｒ
Ｏ，は、 Ａｌ２Ｏ３はＹ２Ｏ３の破壊に対する抵抗を
与え、かつ強度を付与しなから耐摩耗性を向上する。Ｚ
ｒ２Ｏ３はＹ２Ｏ３の含有はいかなる配合でも耐摩耗性
を向上させるというものでない。 ・第１図は
Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ□共晶系材料からなる各種セラミッ
ク被覆層をプラズマ溶射法で形成させ研摩紙粒度＃３２
０による平面摩耗試験（ＪＩＳ Ｈ８６１５を参考とし
た）を行い、Ａｌ、Ｏ，の耐摩耗度を指数１００として
比較したものを示す。すなわちＺｒＯ，が２０〜６０％
で高い値を示す。これは被膜粒子同志が強固に結合して
いるためで、このことにより耐剥離性をも向上させる。
また第２図は各温度における鉄鋼母材と被覆層との線膨
張率差を示したもので、ＺｒＯ□が２０〜６０％で鉄鋼
との線膨張率差が高温域まで精なく加熱、冷却の熱衝撃
に対して耐剥離性が良好な結果を示す。
張率差を示したもので、ＺｒＯ□が２０〜６０％で鉄鋼
との線膨張率差が高温域まで精なく加熱、冷却の熱衝撃
に対して耐剥離性が良好な結果を示す。
すなわち本発明において含有させるＺｒＯ，は、被覆し
た部材におけるセラミック層と母材との相対線膨張差が
常温〜８００℃においてほとんど一定値である範囲から
２０〜６０％に限定した。
た部材におけるセラミック層と母材との相対線膨張差が
常温〜８００℃においてほとんど一定値である範囲から
２０〜６０％に限定した。
さらに本発明は上記のセラミック被覆層の結合、強度を
補強する目的でＡｌ２Ｏ３はＹ２Ｏ３に対してＴｉＯ□
を、ＺｒＯ□に対してはＹ２Ｏ３を安定化剤として添加
する。
補強する目的でＡｌ２Ｏ３はＹ２Ｏ３に対してＴｉＯ□
を、ＺｒＯ□に対してはＹ２Ｏ３を安定化剤として添加
する。
それぞれの添加量はＴｉｅ、がＴｉＯ２／Ａｌ、Ｏコで
比率０．１５以下、Ｙ２Ｏ３がＹ２Ｏ３はＹ２Ｏ３／Ｚ
ｒ０ｚで比率０．２５以下である。
比率０．１５以下、Ｙ２Ｏ３がＹ２Ｏ３はＹ２Ｏ３／Ｚ
ｒ０ｚで比率０．２５以下である。
これらの比率を上まわる配合で添加した場合は被覆した
部材におけるセラミック層と母材との相対線膨張率に変
化を生じる欠点がある。
部材におけるセラミック層と母材との相対線膨張率に変
化を生じる欠点がある。
第３図に２５重量％ＺｒＯ□残部Ａｌ２Ｏ３からなるセ
ラミックにＴｉｅ、を添加皮膜の、また第４図に５０重
量％ＺｒＯ□残部ＡＩ２Ｏ３はＹ２Ｏ．からなるセラミ
ックスにＹ２Ｏ，を添加した皮膜の耐剥離回数を示した
。
ラミックにＴｉｅ、を添加皮膜の、また第４図に５０重
量％ＺｒＯ□残部ＡＩ２Ｏ３はＹ２Ｏ．からなるセラミ
ックスにＹ２Ｏ，を添加した皮膜の耐剥離回数を示した
。
なお耐剥離回数とは、７００℃の溶融Ａｌ浴に皮膜した
テストピースを浸漬し３０分後引きあげ冷却後、アルカ
リ洗浄を行い、このサイクルを１回とし、皮膜に何らか
の異状が生じるまでの回数とした。
テストピースを浸漬し３０分後引きあげ冷却後、アルカ
リ洗浄を行い、このサイクルを１回とし、皮膜に何らか
の異状が生じるまでの回数とした。
ＴｉＯ□添加にあってはＴｉＯ２／Ａｌ□０３が比率で
０．１５を超えると急激に耐剥離回数が低下すること、
Ｙ２Ｏ３添加にあってはＹ２Ｏ３はＹ２Ｏ３／ＺｒＯ，
が比率で０．２５を超えると急激に耐剥離回数が低下す
ることが判る。
０．１５を超えると急激に耐剥離回数が低下すること、
Ｙ２Ｏ３添加にあってはＹ２Ｏ３はＹ２Ｏ３／ＺｒＯ，
が比率で０．２５を超えると急激に耐剥離回数が低下す
ることが判る。
上記組成のセラミック材料にて部材表面に形成させる被
覆厚さは確実な防食効果を得るために約０．１ｍｍ以上
とするのが好ましい。ただし、あまり厚くすると被覆層
の内部応力が大きくなり、線膨張率とは別に熱ｖＲ撃に
対して剥離しやすくなる。
覆厚さは確実な防食効果を得るために約０．１ｍｍ以上
とするのが好ましい。ただし、あまり厚くすると被覆層
の内部応力が大きくなり、線膨張率とは別に熱ｖＲ撃に
対して剥離しやすくなる。
したがって１ 、２ｍａ＋以下がよい。
またセラミック被覆が施工される部材との密着力をより
強固にするため、基体とセラミック層との間に１層もし
くは２層以上の中間層を設ければ被覆安定性がより向上
される。
強固にするため、基体とセラミック層との間に１層もし
くは２層以上の中間層を設ければ被覆安定性がより向上
される。
上記のような本発明は、溶融金属メッキ浴中に使用した
が３回の加熱、冷却を繰返し使用しても何等の変化も認
められず、長期の耐用回数を得ることができる。
が３回の加熱、冷却を繰返し使用しても何等の変化も認
められず、長期の耐用回数を得ることができる。
（実施例）
次に本発明の詳細な説明する。
（発明の効果）
本発明のＡｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２系被膜を溶射にて形成さ
せたポットロールを溶融アルミメッキ浴中にて使用した
ところ、従来技術のＶＣ，Ａｌ２Ｏ３に比べ約３倍の寿
命延長となった（１回の使用は約５日間）。
せたポットロールを溶融アルミメッキ浴中にて使用した
ところ、従来技術のＶＣ，Ａｌ２Ｏ３に比べ約３倍の寿
命延長となった（１回の使用は約５日間）。
また、メッキロール駆動軸に同様の部材を溶融アルミメ
ッキ浴中に使用した場合３０日の長期使用に耐え従来の
ＳＵＳ ３０４に比べて６倍の寿命延長となった。
ッキ浴中に使用した場合３０日の長期使用に耐え従来の
ＳＵＳ ３０４に比べて６倍の寿命延長となった。
第１図はＡｌ２Ｏ３とＺｒＯ□の配合比が耐摩耗指数に
及ぼす影響、第２図は各温度における鉄鋼母材と被覆層
との線膨張率差、第３図は２５％ＺｒＯ□−７５％Ａｌ
２Ｏ３のセラミックにＴｉＯ□をＴｉＯ□／Ａｌ２Ｏ３
比率で添加した時の耐剥離回数、第４図は５０％Ｚｒ０
２−５０％Ａｌ２Ｏ，のセラミックにＹ、Ｏ，をＹ２Ｏ
３はＹ２Ｏ３／ＺｒＯ□比率で添加した時の耐剥離回数
を示す。 特許出願人 新日本製鐵株式会社 第１図 耐摩耗指数 第２図
及ぼす影響、第２図は各温度における鉄鋼母材と被覆層
との線膨張率差、第３図は２５％ＺｒＯ□−７５％Ａｌ
２Ｏ３のセラミックにＴｉＯ□をＴｉＯ□／Ａｌ２Ｏ３
比率で添加した時の耐剥離回数、第４図は５０％Ｚｒ０
２−５０％Ａｌ２Ｏ，のセラミックにＹ、Ｏ，をＹ２Ｏ
３はＹ２Ｏ３／ＺｒＯ□比率で添加した時の耐剥離回数
を示す。 特許出願人 新日本製鐵株式会社 第１図 耐摩耗指数 第２図
Claims (2)
- （１）鉄鋼材料に、ＺｒＯ＿２：２０〜６０％（重量）
と残部Ａｌ＿２Ｏ＿３からなるセラミック被覆層を施し
たことを特徴とする溶融金属メッキ浴用浸漬部材。 - （２）鉄鋼材料に、ＺｒＯ＿２：２０〜６０％の他にＴ
ｉＯ＿２、Ｙ＿２Ｏ＿３の１種または２種を含有して残
部Ａｌ＿２Ｏ＿３からセラミック被覆層においてＴｉＯ
＿２はＴｉＯ＿２／Ａｌ＿２Ｏ＿３比率で０．１５以下
、Ｙ＿２Ｏ＿３はＹ＿２Ｏ＿３／ＺｒＯ＿２比率で０．
２５以下からなるセラミック被覆層を施したことを特徴
とする溶融金属メッキ浴用浸漬部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237500A JPS61117260A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 溶融金属メツキ浴用浸漬部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237500A JPS61117260A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 溶融金属メツキ浴用浸漬部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117260A true JPS61117260A (ja) | 1986-06-04 |
| JPH0243819B2 JPH0243819B2 (ja) | 1990-10-01 |
Family
ID=17016235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59237500A Granted JPS61117260A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 溶融金属メツキ浴用浸漬部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117260A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0275978A2 (en) * | 1987-01-20 | 1988-07-27 | Valenite Inc. | A method for depositing composite coatings |
| JPS6433562U (ja) * | 1987-08-21 | 1989-03-01 | ||
| JPH0425855U (ja) * | 1990-06-20 | 1992-03-02 | ||
| US5316859A (en) * | 1992-03-30 | 1994-05-31 | Tocalo Co., Ltd. | Spray-coated roll for continuous galvanization |
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| JPH0243819B2 (ja) | 1990-10-01 |
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