JPS61130482A - 耐食性および耐高温酸化性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法 - Google Patents
耐食性および耐高温酸化性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法Info
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- JPS61130482A JPS61130482A JP25173084A JP25173084A JPS61130482A JP S61130482 A JPS61130482 A JP S61130482A JP 25173084 A JP25173084 A JP 25173084A JP 25173084 A JP25173084 A JP 25173084A JP S61130482 A JPS61130482 A JP S61130482A
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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］
本発明は、耐食性および耐高温酸化性に優れた表面処理
鋼板、特に高温且つ腐食性物質が付着し易い条件下で使
用される自動車排ガス関連部品等に好適な表面処理鋼板
およびその製造方法に関する。
鋼板、特に高温且つ腐食性物質が付着し易い条件下で使
用される自動車排ガス関連部品等に好適な表面処理鋼板
およびその製造方法に関する。
【従来の技術およびその問題点］
高温で使用され且つ種々の腐食性物質が付着する自動車
排ガス関連部品のような部材用の表面処理鋼板として、
溶融Ｍメッキ鋼板が使用されている。このような耐熱処
理鋼板では、所望の耐食性を得るためにＮメッキ層をあ
る程度厚くする必要があるが、この種の鋼板はメッキと
下地鋼板との表面に硬くて脆い金属間化合物層が形成さ
れ易く、メッキ層が厚くなるとこの金属化合物層も厚く
なり、加工の際、金属間化合物層が割れて被膜が剥離す
るという加工性の問題を生じたり、鋼板の加熱により金
属間化合物層がさらに成長して４５０℃付近で剥離し、
またこのため酸化が急速に進行するという耐熱性、耐高
温酸化性の問題を生じたりする。このような鋼板に対し
、Ｎメッキ層中にＳ、を添加し、金属間化合物の成長を
抑制するようにした鋼板があるが、Ｎメッキ層がＮとＳ
ｉの合金となることから、その耐食性に大きな弱点があ
る。またこの種の鋼板では、一定温度以上に加熱すると
、酸化の進行が著しくなり、その高温酸化性にも問題が
ある。
排ガス関連部品のような部材用の表面処理鋼板として、
溶融Ｍメッキ鋼板が使用されている。このような耐熱処
理鋼板では、所望の耐食性を得るためにＮメッキ層をあ
る程度厚くする必要があるが、この種の鋼板はメッキと
下地鋼板との表面に硬くて脆い金属間化合物層が形成さ
れ易く、メッキ層が厚くなるとこの金属化合物層も厚く
なり、加工の際、金属間化合物層が割れて被膜が剥離す
るという加工性の問題を生じたり、鋼板の加熱により金
属間化合物層がさらに成長して４５０℃付近で剥離し、
またこのため酸化が急速に進行するという耐熱性、耐高
温酸化性の問題を生じたりする。このような鋼板に対し
、Ｎメッキ層中にＳ、を添加し、金属間化合物の成長を
抑制するようにした鋼板があるが、Ｎメッキ層がＮとＳ
ｉの合金となることから、その耐食性に大きな弱点があ
る。またこの種の鋼板では、一定温度以上に加熱すると
、酸化の進行が著しくなり、その高温酸化性にも問題が
ある。
このように従来の溶融Ｍメッキ鋼板は耐食性と耐高温酸
化性とを同時に満足させるものではなく、またいずれに
しても排ガス凝縮液に対する耐食性がいまひとつ十分で
はなく、加えて６００℃以上の高温域における対酸化性
に乏しいことから、一般には５５０℃以下の範囲にその
使用が限定されている。このためさらに高温の部位には
高価な耐熱用ステンレス鋼板を使用するのが一般である
。
化性とを同時に満足させるものではなく、またいずれに
しても排ガス凝縮液に対する耐食性がいまひとつ十分で
はなく、加えて６００℃以上の高温域における対酸化性
に乏しいことから、一般には５５０℃以下の範囲にその
使用が限定されている。このためさらに高温の部位には
高価な耐熱用ステンレス鋼板を使用するのが一般である
。
本発明はこのような従来の問題に鑑み創案されたもので
、耐食性、８００℃以上の高温域における耐高温酸化性
、さらに加工性、耐熱性などの緒特性に優れ、しかも安
価に製造することができる表面処理鋼板およびその製造
方法を提供せんとするものである。
、耐食性、８００℃以上の高温域における耐高温酸化性
、さらに加工性、耐熱性などの緒特性に優れ、しかも安
価に製造することができる表面処理鋼板およびその製造
方法を提供せんとするものである。
［問題を解決するための手段］
このため本発明は、下層が厚さ１〜２０７ｚｍのＮメッ
キ層、褒層が厚さ０．１〜２．０鉢ｍの非晶質Ａｌ！１
０３暦である被膜を有することをその基本的特徴とする
。
キ層、褒層が厚さ０．１〜２．０鉢ｍの非晶質Ａｌ！１
０３暦である被膜を有することをその基本的特徴とする
。
またより高い特性を持たせるため、下層が上下のＮメッ
キ層とこれらＮメッキ層間に介在するＭＮ層または非晶
質Ａｌ２Ｏ，層からなり、各Ｎメッキ層の厚さが０．５
〜１０ｆｉＬｍ、ＡＲＮ層または非晶質Ａ１．ｏＪｅが
０．１〜２．０ｐｍである被膜層１表層が厚さ０．１〜
２．０μｍの非晶質ＮよＯ３層である被膜を有すること
を他の基本的特徴とする。
キ層とこれらＮメッキ層間に介在するＭＮ層または非晶
質Ａｌ２Ｏ，層からなり、各Ｎメッキ層の厚さが０．５
〜１０ｆｉＬｍ、ＡＲＮ層または非晶質Ａ１．ｏＪｅが
０．１〜２．０ｐｍである被膜層１表層が厚さ０．１〜
２．０μｍの非晶質ＮよＯ３層である被膜を有すること
を他の基本的特徴とする。
また本発明は、このような表面処理鋼板の製造法として
、気相メッキ法により原板に以下のメッキ処理を行うよ
うにしたことをその基本的特徴とする。
、気相メッキ法により原板に以下のメッキ処理を行うよ
うにしたことをその基本的特徴とする。
（イ）原板表面に膜厚１〜２０μｍのＮメッキ層が形成
されるメッキ処理を行う。
されるメッキ処理を行う。
（ロ）ＡＩ！メッキ層上に膜厚０．１〜２．０μｍの非
晶ｊｊ Ａｌｈ０３メッキ層が形成されるメッキ処理を
行う。
晶ｊｊ Ａｌｈ０３メッキ層が形成されるメッキ処理を
行う。
また他の被膜構造を得るため、気相メッキ法により以下
のメッキ処理を行うようにしたことを他の特徴とする。
のメッキ処理を行うようにしたことを他の特徴とする。
（イ）原板表面に膜厚０．５〜ｔｏ終ｍ ｃＦ） Ａｌ
ｔメッキ層が形成されるメッキ処理を行う。
ｔメッキ層が形成されるメッキ処理を行う。
（ロ）上記メッキ層上に膜厚０．１〜２ 、０ Ｂｍの
ＡＩＩＮメッキ層または非晶質Ａｌ！ａ０３メッキ層が
形成されるメッキ処理を行う。
ＡＩＩＮメッキ層または非晶質Ａｌ！ａ０３メッキ層が
形成されるメッキ処理を行う。
（ハ）上記メッキ層上に膜厚０．５〜Ｌ０μｍの〜メー
ツキ層が形成されるメッキ処理を行う。
ツキ層が形成されるメッキ処理を行う。
（ニ）上記Ｎメッキ層上に膜厚０．１〜２．Ｏμｍの非
晶質ＡＩ！１０Ｊメッキ層が形成されるメッキ処理を行
う。
晶質ＡＩ！１０Ｊメッキ層が形成されるメッキ処理を行
う。
以下、本発明の詳細を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明鋼板の被膜構造を示している。
本発明は原板（下地鋼板）上に下層が厚さ１〜２０μｍ
のＮメッキ層（１）１表層が厚さ０．１〜２．０μｍの
非晶質Ａｌ！、 ０３層（２）である被膜（Ａ）を有し
ている。
のＮメッキ層（１）１表層が厚さ０．１〜２．０μｍの
非晶質Ａｌ！、 ０３層（２）である被膜（Ａ）を有し
ている。
下層たるＮメッキ層（１）は、その膜厚が大きいと加工
性や耐熱性を阻害する金属間化合物層が異常に成長する
ものであり１本発明はこのような問題を回避するため、
Ａｆメッキ層を２０層ｍ以下の比較的薄い被ＩＩＩ層と
する。一方、Ｎメッキ層の膜厚が薄いとピンホールが多
くなり、耐食性、耐高温酸化性が低下するものであり、
このためＮメッキ層厚の下限はＩμｍに限定される０以
上のような観点からＮメッキ層の好ましい膜厚は２〜１
２湊ｍとする。
性や耐熱性を阻害する金属間化合物層が異常に成長する
ものであり１本発明はこのような問題を回避するため、
Ａｆメッキ層を２０層ｍ以下の比較的薄い被ＩＩＩ層と
する。一方、Ｎメッキ層の膜厚が薄いとピンホールが多
くなり、耐食性、耐高温酸化性が低下するものであり、
このためＮメッキ層厚の下限はＩμｍに限定される０以
上のような観点からＮメッキ層の好ましい膜厚は２〜１
２湊ｍとする。
またこのＮメッキ層は溶融メッキ、気相メッキ（スパッ
タメッキ、真空蒸着メッキ、イオンプレーティンダメ−
２キ）等、任意のメッキ法で形成させることができる。
タメッキ、真空蒸着メッキ、イオンプレーティンダメ−
２キ）等、任意のメッキ法で形成させることができる。
表層のＡｌ１２０．暦（２）は非晶質構造のものであり
、この点が本発明の大きな特徴である。従来の溶融Ｍメ
ッキ板はそのメッキ表層にＡｔｚＯＪ層（酸化膜）が形
成され、このＡｌｌ、ＯＪ暦が耐食性に有効であるとさ
れているが、このＮａ Ｏｊ層は非常に薄いため十分な
耐食性は期待できず、また、溶融Ｎメッキ層の表層を陽
極酸化してＡＩｐａｃｊ！を積極的に形成させる方法も
採られているが、このＡｂＯ１暦はもちろん非晶質構造
ではなくポーラスな構造であり、したがっていずれにし
ても従来のメッキ鋼板ではＭメッキの十分な膜厚を確保
しなければ所望の耐食性が期待できない、これに対して
本発明の非晶質ｔａ、ＯｊＭ （２）は、その性質上極
めて緻密な組織を有し、それ自体で優れた耐食性及び耐
熱性を示すものである９本発明ではこのような非晶質Ａ
１．ＯＪ層（２）をＮメッキ層（１）の上に積極的に形
成させることにより、Ｎメッキ層（１）の膜厚を小さく
抑えつつ耐食性の向上を図ることができる。このＭ、０
３層（２）は膜厚が薄いとピンホールが多くなり耐食性
及び耐高温酸化性が低下し、逆に厚過ぎると加工性、溶
接性が低下し、また生産性も低くなる。このためＡＩｈ
Ｏａ層（２）の膜厚は０．１〜２μｍ好ましくは０．２
〜Ｉμｍとする。なお、この非晶質ＡＩ！、Ｏｊ暦（２
）は気相メッキ（スパッタ法、真空蒸着法、イオンブレ
ーティング法）等適宜な方法で形成させることができる
。
、この点が本発明の大きな特徴である。従来の溶融Ｍメ
ッキ板はそのメッキ表層にＡｔｚＯＪ層（酸化膜）が形
成され、このＡｌｌ、ＯＪ暦が耐食性に有効であるとさ
れているが、このＮａ Ｏｊ層は非常に薄いため十分な
耐食性は期待できず、また、溶融Ｎメッキ層の表層を陽
極酸化してＡＩｐａｃｊ！を積極的に形成させる方法も
採られているが、このＡｂＯ１暦はもちろん非晶質構造
ではなくポーラスな構造であり、したがっていずれにし
ても従来のメッキ鋼板ではＭメッキの十分な膜厚を確保
しなければ所望の耐食性が期待できない、これに対して
本発明の非晶質ｔａ、ＯｊＭ （２）は、その性質上極
めて緻密な組織を有し、それ自体で優れた耐食性及び耐
熱性を示すものである９本発明ではこのような非晶質Ａ
１．ＯＪ層（２）をＮメッキ層（１）の上に積極的に形
成させることにより、Ｎメッキ層（１）の膜厚を小さく
抑えつつ耐食性の向上を図ることができる。このＭ、０
３層（２）は膜厚が薄いとピンホールが多くなり耐食性
及び耐高温酸化性が低下し、逆に厚過ぎると加工性、溶
接性が低下し、また生産性も低くなる。このためＡＩｈ
Ｏａ層（２）の膜厚は０．１〜２μｍ好ましくは０．２
〜Ｉμｍとする。なお、この非晶質ＡＩ！、Ｏｊ暦（２
）は気相メッキ（スパッタ法、真空蒸着法、イオンブレ
ーティング法）等適宜な方法で形成させることができる
。
このような本発明の鋼板は１表層に緻密な組織の非晶質
ＮよＯｊ層を積極的に形成させることにより、下層たる
Ｎメッキ層の薄膜化を図りつつ耐食性を確保し、しかも
非晶質４２．０４層が緻密で且つ耐食性があることから
、高温域（８００〜８００℃）における酸素の浸透を抑
制し、優れた耐高温酸化性を得ることができる。加えて
ＭメッキＩｆ！ｊ （１）の薄膜化により金属間化合物
層の成長が抑えられ、これにより加工性の向上と高温域
での剥離による耐高温酸化性の低下防止を図ることがで
きる。
ＮよＯｊ層を積極的に形成させることにより、下層たる
Ｎメッキ層の薄膜化を図りつつ耐食性を確保し、しかも
非晶質４２．０４層が緻密で且つ耐食性があることから
、高温域（８００〜８００℃）における酸素の浸透を抑
制し、優れた耐高温酸化性を得ることができる。加えて
ＭメッキＩｆ！ｊ （１）の薄膜化により金属間化合物
層の成長が抑えられ、これにより加工性の向上と高温域
での剥離による耐高温酸化性の低下防止を図ることがで
きる。
第２図は本発明鋼板の被膜構造の他の例を示すもので、
上記第１図の構造に対し、下層の被膜構造（被膜層（ａ
））をＬ下のＮメッキ層（ｌａ）（ｌｂ）とこれらＭメ
ッキ居間に介在するＡｌＮ暦または非晶質Ａ１≧〇一層
（３）とから構成せしめたものである。このような被膜
構造は、Ｎメッキ層間に介在するＡｌｌＮ層またはＡｌ
ｌｉｏ３層（３）を拡散の障壁とし、これにより金属間
化合物の成長を抑制するようにしたものであり、第１図
に示す構造に比べ、より優れた耐高温酸化性を得ること
ができる。
上記第１図の構造に対し、下層の被膜構造（被膜層（ａ
））をＬ下のＮメッキ層（ｌａ）（ｌｂ）とこれらＭメ
ッキ居間に介在するＡｌＮ暦または非晶質Ａ１≧〇一層
（３）とから構成せしめたものである。このような被膜
構造は、Ｎメッキ層間に介在するＡｌｌＮ層またはＡｌ
ｌｉｏ３層（３）を拡散の障壁とし、これにより金属間
化合物の成長を抑制するようにしたものであり、第１図
に示す構造に比べ、より優れた耐高温酸化性を得ること
ができる。
このような下層の被膜層（ａ）はその上下のＭメッキＦ
Ｊ（ｌａ）（ｌｂ）が各０．５〜１０５ｍ、中間のＡｌ
ｌＮまたはＡ２．ｏ、ｅ （３）が０．１〜２ 、０
μｍの膜厚とされる。
Ｊ（ｌａ）（ｌｂ）が各０．５〜１０５ｍ、中間のＡｌ
ｌＮまたはＡ２．ｏ、ｅ （３）が０．１〜２ 、０
μｍの膜厚とされる。
下側のＮメッキ層（ｌａ）は膜厚が小さいとピンホール
が多くなり、耐食性、耐高温酸化性が低下し、逆に厚過
ぎると生産性が低下する。このためその膜厚は０．５〜
ＩＯｐｍ、好しくは１〜７鉢ｍの範囲とする。
が多くなり、耐食性、耐高温酸化性が低下し、逆に厚過
ぎると生産性が低下する。このためその膜厚は０．５〜
ＩＯｐｍ、好しくは１〜７鉢ｍの範囲とする。
中間のＡｔ！ＮまたはＮｌｍ０１層（３）は膜厚が小さ
いとピンホールが多くなり拡散の抑制効果が減少し、逆
に厚遇ざすと生産性とともに加工性も低下する、このた
めその膜厚は０９１〜２μｍ、好しくは０．２〜ｌルｍ
の範囲とする。
いとピンホールが多くなり拡散の抑制効果が減少し、逆
に厚遇ざすと生産性とともに加工性も低下する、このた
めその膜厚は０９１〜２μｍ、好しくは０．２〜ｌルｍ
の範囲とする。
Ｌ側のＮメッキ層（ｔｂ）は膜厚が小さいとピンホール
が多くなり、また加工後の耐食性が低下し、逆に厚過ぎ
ると生産性が低下する。このためその膜厚は０．５〜ｌ
Ｏｕ、ｍ、好しくは１〜５μｍの範囲とする。
が多くなり、また加工後の耐食性が低下し、逆に厚過ぎ
ると生産性が低下する。このためその膜厚は０．５〜ｌ
Ｏｕ、ｍ、好しくは１〜５μｍの範囲とする。
これらのうちＮメッキ層は上記実施例と同様、溶融メッ
キ、気相メッキ等により、またＡｌＮまたはＡ！ ｚ０
３層は気相メッキ等により形成される。
キ、気相メッキ等により、またＡｌＮまたはＡ！ ｚ０
３層は気相メッキ等により形成される。
このような下層側の被膜層（ａ）に対し、表層の非晶質
Ａ１２ｈａ２ａ （２” ）は上記実施例と同様である
。
Ａ１２ｈａ２ａ （２” ）は上記実施例と同様である
。
かかる本発明の鋼板は、第１図に示す鋼板で述べたよう
な耐食性、耐熱性及び加工性を有するとともに中間のＡ
ＩＮまたは非晶質Ａｌ、ＯＪ層が拡散の障壁となって金
属間化合物の成長を抑制し、これによってより優れた耐
高温醇化性を得ることができる。
な耐食性、耐熱性及び加工性を有するとともに中間のＡ
ＩＮまたは非晶質Ａｌ、ＯＪ層が拡散の障壁となって金
属間化合物の成長を抑制し、これによってより優れた耐
高温醇化性を得ることができる。
以上のような本発明鋼板は、従来の溶融Ｍメッキ鋼板に
比べて優れた耐食性を有するとともに、６００℃以上の
高温域における耐高温酸化性に優れ、また加工性及び溶
接性も良好である。また美麗な外観を呈し、さらに高温
においても、灰黒色を呈する従来の溶融Ｍメッキ鋼板と
異なり、灰白色の外観を呈する。
比べて優れた耐食性を有するとともに、６００℃以上の
高温域における耐高温酸化性に優れ、また加工性及び溶
接性も良好である。また美麗な外観を呈し、さらに高温
においても、灰黒色を呈する従来の溶融Ｍメッキ鋼板と
異なり、灰白色の外観を呈する。
次に本発明による鋼板製造法について説明する。
本発明法は、上述したような表面処理鋼板を得るに当っ
て、いわゆる気相メッキ法を利用して被膜を得るように
したものであり、まず、第１図に示す鋼板の場合には原
板（Ｓ）（冷延鋼板）上に気相メッキ法により膜厚が１
〜２０μｍのＮメッキ層（１）を形成させる。
て、いわゆる気相メッキ法を利用して被膜を得るように
したものであり、まず、第１図に示す鋼板の場合には原
板（Ｓ）（冷延鋼板）上に気相メッキ法により膜厚が１
〜２０μｍのＮメッキ層（１）を形成させる。
気相メッキ法としては真空蒸着メッキ、スパッタメッキ
、イオンブレーティングメッキなどがあり、このような
メッキ法によれば、溶融Ｎメッキ法による場合メッキ時
に不可避的に生ずる金属間化合物（Ｆｅ−ＡＩＤ）の形
成がほとんどみられず、加工性の向上と剥離防止による
耐高温酸化性の向上を図ることができる。また上記メッ
キ法によれば、溶融Ｍメッキ法に比べ薄鋼板へのメッキ
が可能であり、板厚０．μｍｍ以下の極薄メッキ鋼板も
製造することが可能となる。
、イオンブレーティングメッキなどがあり、このような
メッキ法によれば、溶融Ｎメッキ法による場合メッキ時
に不可避的に生ずる金属間化合物（Ｆｅ−ＡＩＤ）の形
成がほとんどみられず、加工性の向上と剥離防止による
耐高温酸化性の向上を図ることができる。また上記メッ
キ法によれば、溶融Ｍメッキ法に比べ薄鋼板へのメッキ
が可能であり、板厚０．μｍｍ以下の極薄メッキ鋼板も
製造することが可能となる。
次いでＮメッキ層（１）上に気相メッキ法により非晶質
Ｎ、０３メッキ層（２）を０．１〜２．０終ｍの膜厚で
形成させる。スパッタ法、真空蒸着法、イオンブレーテ
ィング法などの気相メッキ法により形成したＡＩＤ、０
３メッキ層（２）は被メッキ材の温度が低い（通常３０
０℃程度以下）場合必然的に非晶質組織となり、また一
般の溶融Ｍメッキの表層に陽極酸化処理で形成されるＡ
ｆ＆Ｏｊ暦に対し、Ｎメッキ層上にメッキにより積極的
に形成されるものであるためその密着性も優れたものと
なる。
Ｎ、０３メッキ層（２）を０．１〜２．０終ｍの膜厚で
形成させる。スパッタ法、真空蒸着法、イオンブレーテ
ィング法などの気相メッキ法により形成したＡＩＤ、０
３メッキ層（２）は被メッキ材の温度が低い（通常３０
０℃程度以下）場合必然的に非晶質組織となり、また一
般の溶融Ｍメッキの表層に陽極酸化処理で形成されるＡ
ｆ＆Ｏｊ暦に対し、Ｎメッキ層上にメッキにより積極的
に形成されるものであるためその密着性も優れたものと
なる。
また第２図に示す鋼板の場合には、上述したと同様の気
相メッキ法により、Ｍメッキ処理、Ａ２Ｎメッキまたは
Ａ１．Ｏ，メッキ処理、ＡＩ！メッキ処理、Ｍ。
相メッキ法により、Ｍメッキ処理、Ａ２Ｎメッキまたは
Ａ１．Ｏ，メッキ処理、ＡＩ！メッキ処理、Ｍ。
０１メツキ処理が順になされ、それらによるメッキ層が
形成される。
形成される。
［実施例］
以下に示すような条件で表面処理鋼板を製゛造し、それ
らの耐食性及び耐高温酸化性を調べた。
らの耐食性及び耐高温酸化性を調べた。
その結果を第１表に示す。
・本発明材（１）
脱脂した冷延鋼板（板圧０．８ｍｍ）をグロー放電中で
活性化した後、２×１０″ＴａｒｒのＡｒガス雰囲気中
で、直流マグネトロンスパッタ法によりＭをメッキし、
次いでＡｒガスと窒素ガスの比率が７５ ： ２５であ
る２ｘ１０Ｔｏｒｒの混合ガス雰囲気中において、反応
性直流マグネトロンスパッタ法により〜Ｎをメッキした
。さらに前記と同様の条件でＭをメッキし、最後にＡｒ
ガスと酸素ガスの比率が７５ ： ２５である２Ｘ１０
ＴＯｒｒの混合ガス雰囲気中において１反応性直流マグ
ネトロンスパッタ法によりＡ１１ｚ Ｏｎをメッキした
。
活性化した後、２×１０″ＴａｒｒのＡｒガス雰囲気中
で、直流マグネトロンスパッタ法によりＭをメッキし、
次いでＡｒガスと窒素ガスの比率が７５ ： ２５であ
る２ｘ１０Ｔｏｒｒの混合ガス雰囲気中において、反応
性直流マグネトロンスパッタ法により〜Ｎをメッキした
。さらに前記と同様の条件でＭをメッキし、最後にＡｒ
ガスと酸素ガスの比率が７５ ： ２５である２Ｘ１０
ＴＯｒｒの混合ガス雰囲気中において１反応性直流マグ
ネトロンスパッタ法によりＡ１１ｚ Ｏｎをメッキした
。
各層の厚さは、それぞれ５μｍ、１μｍ、３濤ｍおよび
０．５終ｍであった。
０．５終ｍであった。
・本発明材（２）
本発明材（１）と同様の前処理を行った冷延鋼板に１Ｘ
ＩＯＴＯｒｒのＡ「ガス雰囲気中に ・おいて高周波
マグネトロンスパッタ法によりＮをメッキし、次いで、
Ａｒガスと酸素ガスの比率が７５：２５ｆｆｉある２Ｘ
１０Ｔｏｒｒｃ７）混合ガス雰囲気中において、反応性
高周波マグネトロンスパッタ法によりＡｌｌ！ｏ、をメ
ッキした。さらに、前記と同様の条件でＭをメッキし、
最後に２層目と同様の条件でＡＩ！ａ０３をメッキした
。各層の厚さは、それぞれ５ｐｍ、０．５ＪＬｍ、３Ｊ
Ｌｍおよび０．５１Ｌｍであう 。
ＩＯＴＯｒｒのＡ「ガス雰囲気中に ・おいて高周波
マグネトロンスパッタ法によりＮをメッキし、次いで、
Ａｒガスと酸素ガスの比率が７５：２５ｆｆｉある２Ｘ
１０Ｔｏｒｒｃ７）混合ガス雰囲気中において、反応性
高周波マグネトロンスパッタ法によりＡｌｌ！ｏ、をメ
ッキした。さらに、前記と同様の条件でＭをメッキし、
最後に２層目と同様の条件でＡＩ！ａ０３をメッキした
。各層の厚さは、それぞれ５ｐｍ、０．５ＪＬｍ、３Ｊ
Ｌｍおよび０．５１Ｌｍであう 。
た。
・本発明材（３）
本発明材（１）と同様の前処理を行い、２００℃に加熱
した冷延鋼板に３ＸＩＯＴｏｒｒ以下の真空中で電子ビ
ーム法によりＭの真空 ・−襲 蒸着メッキを行い、次いで ５Ｘ Ｉ ＯＴｏ ｒｒの
酸素ガス雰囲気中で同様にしてＭの真空蒸着メッキを行
うことによりＡ２，０うをメッキした。Ｓ厚はそれぞれ
９終ｍと０．５１Ｌｍであった。
した冷延鋼板に３ＸＩＯＴｏｒｒ以下の真空中で電子ビ
ーム法によりＭの真空 ・−襲 蒸着メッキを行い、次いで ５Ｘ Ｉ ＯＴｏ ｒｒの
酸素ガス雰囲気中で同様にしてＭの真空蒸着メッキを行
うことによりＡ２，０うをメッキした。Ｓ厚はそれぞれ
９終ｍと０．５１Ｌｍであった。
本発明材（４）
本発明材（１）と同様の前処理を行った冷延鋼板に、５
ＸＩＯＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中で高周波励起方式に
よりイオンブレーティングを行ってＭをメッキし１次い
で、５Ｘ１０Ｔｏｒｒの酸素ガス雰囲気中で同様の反応
性のイオンブレーティングを行いＡｌ、０．をメッキし
た。ｌｌＩ厚はそれぞれ９μｍと０．５ｘｍであった。
ＸＩＯＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中で高周波励起方式に
よりイオンブレーティングを行ってＭをメッキし１次い
で、５Ｘ１０Ｔｏｒｒの酸素ガス雰囲気中で同様の反応
性のイオンブレーティングを行いＡｌ、０．をメッキし
た。ｌｌＩ厚はそれぞれ９μｍと０．５ｘｍであった。
比較例（１）
本発明材（１）と同様の前処理を行った冷延鋼板に、２
Ｘ１０ＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中で直流マグネトロン
スパッタ法によりＮを膜厚１０湊ｍでメッキした。
Ｘ１０ＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中で直流マグネトロン
スパッタ法によりＮを膜厚１０湊ｍでメッキした。
比較例（２）
本発明材（１）と同様の前処理を行った冷延鋼板に、Ａ
ｒガスと酸素ガスの比率が７５：２５である２ＸＩＯＴ
ｏｒｒの混合ガス雰囲気中において反応性直流マグネト
ロンスパッタ法によりＡＩ！３０３を膜厚１ｐｍでメッ
キした。
ｒガスと酸素ガスの比率が７５：２５である２ＸＩＯＴ
ｏｒｒの混合ガス雰囲気中において反応性直流マグネト
ロンスパッタ法によりＡＩ！３０３を膜厚１ｐｍでメッ
キした。
・比較例（３）
冷延鋼板に、浴中にＳｉを５〜１０％含むＮ−５１合金
浴によって付着量６０ ｇ ／ ｍ”の溶融Ｍメッキを
施した。
浴によって付着量６０ ｇ ／ ｍ”の溶融Ｍメッキを
施した。
なお、このような各供試体についての耐食性及び耐高温
酸化性の評価方法は以下の通りである。
酸化性の評価方法は以下の通りである。
・耐食性の評価
塩水噴霧試験（ＪＩＳ ２２３７１に準拠）により赤
錆発生までの時間で耐食性を評価した。また、エリクセ
ン押出（７ｍｍ）後のものについて同様の塩水噴霧試験
を行い赤錆発生までの時間で、その加工後耐食性を評価
した。
錆発生までの時間で耐食性を評価した。また、エリクセ
ン押出（７ｍｍ）後のものについて同様の塩水噴霧試験
を行い赤錆発生までの時間で、その加工後耐食性を評価
した。
・耐高温酸化性の評価
メッキされた鋼板について８００℃で２４時間加熱する
ことを５回繰り返した後の酸化増量で耐高温酸化性を評
価した。酸化増量値が低いものほどその耐高温酸化性は
優れている。
ことを５回繰り返した後の酸化増量で耐高温酸化性を評
価した。酸化増量値が低いものほどその耐高温酸化性は
優れている。
第１表
［発明の効果］
以上述べたように本発明の表面処理鋼板によれば、優れ
た耐食性とともに６００〜８００℃程度の高温域におけ
る耐高温酸化性、耐熱性及び加工性を有し、しかも安価
に製造し得るものであり。
た耐食性とともに６００〜８００℃程度の高温域におけ
る耐高温酸化性、耐熱性及び加工性を有し、しかも安価
に製造し得るものであり。
自動車排ガス関連部品のような高温且つ腐食性物質が付
着し易い部材用の鋼板として極めて有用なものである。
着し易い部材用の鋼板として極めて有用なものである。
また外観も良好で、高温条件下においてもその外観を維
持することから、排ガス処理装置のほか種々の用途に使
用することができる。
持することから、排ガス処理装置のほか種々の用途に使
用することができる。
また本発明法によれば、このような鋼板を確実且つ生産
性良く製造し得る工業上有用な効果がある。
性良く製造し得る工業上有用な効果がある。
第１図は本発明鋼板の一例を示す被膜断面図である。第
２図は本発明鋼板の他の例を示す被膜断面図である。 図において、（１）、（ｌａ）（ｌｂ）はＭメッキ層、
（２）（２”）は非晶質Ａｌ、Ｏ，暦、（３）はＡＩ！
Ｎまたは非晶質Ａｆ、Ｏ，暦、（Ｓ）は原板、（Ａ）は
被膜、（ａ）は下層の複膜層である。
２図は本発明鋼板の他の例を示す被膜断面図である。 図において、（１）、（ｌａ）（ｌｂ）はＭメッキ層、
（２）（２”）は非晶質Ａｌ、Ｏ，暦、（３）はＡＩ！
Ｎまたは非晶質Ａｆ、Ｏ，暦、（Ｓ）は原板、（Ａ）は
被膜、（ａ）は下層の複膜層である。
Claims (4)
- （１）下層が厚さ１〜２０μｍのＡｌメッキ層、表層が
厚さ０．１〜２．０μｍの非晶質Ａｌ＿２Ｏ＿３層であ
る被膜を有する耐食性および耐高温 酸化性に優れた表面処理鋼板 - （２）下層が上下のＡｌメッキ層とこれらＡｌメッキ層
間に介在するＡｌＮ層または非晶質Ａｌ＿２Ｏ＿３層と
からなり、各Ａｌメッキ層の厚さが０．５〜１０μｍ、
ＡｌＮ層または非晶質Ａｌ＿２Ｏ＿３の厚さが層が０．
１〜２．０μｍである被膜 層、表層が厚さ０．１〜２．０μｍの非晶 質Ａｌ＿２Ｏ＿３層である被膜を有する耐食性および耐
高温酸化性に優れた表面処理鋼板 - （３）気相メッキ法により、原板に以下のメッキ処理を
行なうことを特徴とする耐食性お よび耐高温酸化性に優れた表面処理鋼板の 製造方法。 （イ）原板表面に膜厚１〜２０μｍのＡｌメッキ層が形
成されるメッキ処理を行う。 （ロ）Ａｌメッキ層上に膜厚０．１〜２．０μｍの非晶
質Ａｌ＿２Ｏ＿３メッキ層が形成されるメッキ処理を行
う。 - （４）気相メッキ法により、原板に以下のメッキ処理を
行うことを特徴とする耐食性および 耐高温酸化性に優れた表面処理鋼板の製造 方法。 （イ）原板表面に膜厚０．５〜１０μｍのＡｌメッキ層
が形成されるメッキ処理を行う。 （ロ）上記Ａｌメッキ層上に膜厚０．１〜２．０μｍの
ＡｌＮメッキ層または非晶質Ａｌ＿２Ｏ＿３メッキ層が
形成されるメッキ処理を行 う。 （ハ）上記メッキ層上に膜厚０．５〜１０μｍのＡｌメ
ッキ層が形成されるメッキ処理を 行う。 （ニ）上記Ａｌメッキ層上に膜厚０．１〜２．０μｍの
非晶質Ａｌ＿２Ｏ＿３メッキ層が形成されるメッキ処理
を行う。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25173084A JPS61130482A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 耐食性および耐高温酸化性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25173084A JPS61130482A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 耐食性および耐高温酸化性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61130482A true JPS61130482A (ja) | 1986-06-18 |
Family
ID=17227103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25173084A Pending JPS61130482A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 耐食性および耐高温酸化性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61130482A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165759A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Seiko Epson Corp | スパッタ成膜法 |
| US5164230A (en) * | 1989-11-08 | 1992-11-17 | U.S. Philips Corporation | Method of applying a boron layer to a steel substrate by a cvd process |
| US5217817A (en) * | 1989-11-08 | 1993-06-08 | U.S. Philips Corporation | Steel tool provided with a boron layer |
| JPH06322523A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-11-22 | Nippon Steel Corp | 気相セラミック被覆めっき鋼板 |
| WO2004076711A1 (ja) * | 1995-10-03 | 2004-09-10 | Seigo Yamamoto | 耐ハロゲン系ガス腐食性及び耐ハロゲン系プラズマ腐食性に優れたコーティング膜、該コーティング膜を施した積層構造体並びにそれらの製造方法 |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP25173084A patent/JPS61130482A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165759A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Seiko Epson Corp | スパッタ成膜法 |
| US5164230A (en) * | 1989-11-08 | 1992-11-17 | U.S. Philips Corporation | Method of applying a boron layer to a steel substrate by a cvd process |
| US5217817A (en) * | 1989-11-08 | 1993-06-08 | U.S. Philips Corporation | Steel tool provided with a boron layer |
| JPH06322523A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-11-22 | Nippon Steel Corp | 気相セラミック被覆めっき鋼板 |
| WO2004076711A1 (ja) * | 1995-10-03 | 2004-09-10 | Seigo Yamamoto | 耐ハロゲン系ガス腐食性及び耐ハロゲン系プラズマ腐食性に優れたコーティング膜、該コーティング膜を施した積層構造体並びにそれらの製造方法 |
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