JPS61147865A - 溶融アルミめつき鋼板およびその製造法 - Google Patents

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】 盈且上立豆肛立訪 本発明は化学プラント用部材や自動車用排気系部材など
に使用する耐高温酸化性、耐高温ガス腐食性および耐塩
害腐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板に関するもので
ある。

皿来夏艮夏 近年、大気環境の酸性化により、高温で使用される自動
車の排気系部材や化学プラント用部材は内面の耐酸化性
および耐ガス腐食性のみならず。

外面の耐食性の向上も強く要求されるようになってきた
。とくに、自動車の排気系部材の場合には。

北米などで使用されている凍結防止用の岩塩散布による
塩害腐食も大きな問題となっている。

現在、このような用途に使用される材料として。

オーステナイト系ステンレス鋼板が広く用いられている
が、溶融アルミめっき鋼板やクロム含有鋼板が使用でき
れば価格的にも安価であるので非常に有利といえる。

しかし、溶融アルミめっき鋼板は高温での５０２゜ＣＯ
などによるガス腐食や塩害腐食の点では優れているもの
の、厳しい加工により溶融アルミめっき層が割れた部分
の腐食が激しいという問題がある。

一般に、溶融アルミめっき鋼板はめっき後の加工性を考
慮して合金層の成長を抑制する作用を有するＳｉを５〜
１３ｗｔ％添加したムｌ浴でめっきされ、その被覆層は
２〜３μ■のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ三元系合金層とＡｌ−Ｓ
ｉ合金めっき層より構成される。しかし。

この合金層は非常に硬く、かつ脆いので、厳しい加工を
受けると容易に割れを発生し、さらにこの割れた部分の
ム１−Ｓｉめっき層に応力が集中してめっき層自身も破
断してしまう、溶融アルミめっき鋼板の場合には、大気
環境下でのム１犠牲防食作用がほとんど無いのでこの割
れ部の鋼素地が局部的に侵食されることになる。

一方、クロム含有鋼板は、加工による品質特性の低下は
ないものの、塩素イオンの多い環境で孔食を発生し易い
ので、耐塩害腐食性に間層がある。

したがって、クロム含有鋼板にアルミ被覆してこれらの
問題を解決しようという試みが種々検討されている（特
公昭５２−３３５７９．特公昭５０−３６４２１等）が
いずれも満足な結果を得ていない。

日が　　しよ′とする。　占 Ｃｒ含有量２．４ｗｔ％以上のクロム含有鋼板にアルミ
被覆すると１食塩を含んだ多湿環境における母材とＡｌ
−Ｓｉ合金めっき層との自然電位の差によりム１−５ｉ
合金めっき層の犠牲防食作用を生じ、加工によりめっき
層が割れた箇所の母材の孔食をある程度抑えることがで
きる。ところが、このアルミ被覆したクロム含有鋼板を
５００℃以上の温度で加熱すると、Ａｌ−Ｆｅの相互拡
散を生じ、被覆層はＡＩ。

Ｆｅを主体としてＣｒ、　Ｓｉを含有した連続的な金属
間化合物層、すなわち合金層に変化する。この合金化反
応に伴ない、母材と被覆層との自然電位の差は小さくな
り被覆層の犠牲防食作用が低下してしまうので、加工に
よって母材が露呂している箇所の加熱合金化後の孔食は
避けられない０通常、化学プラント用部材や自動車の排
気系部材などでは使用温度が５００℃以上に上がるので
、アルミ被覆したクロム含有鋼板の外面の耐食性改善が
必須となっている。

また、もう一つの問題として、アルミ被覆したクロム含
有鋼板を６００℃以上に加熱すると２合金化した被覆層
が剥離する現象がある。アルミ被覆したクロム含有鋼板
を７００℃以上の高温環境下で使用すると鋼中のＮが表
層へ拡散し２合金化した被覆層と母材の界面で塊状のＡ
ＩＮを析出し、加熱後の冷却過程で母材との収縮率の差
に起因した剥離を生じる。そして、その後の耐酸化性、
耐ガス腐食性は極端に低下してしまう、したがってアル
ミ被覆したクロム含有鋼板の実用化にはこの加熱剥離の
抑制も必須な改善点といえる。

。　　　占　　　　　　　　る 本発明者らは、このような問題点を鋭意検討した結果、
Ａｌ−Ｓｉ合金めっき層中にＮｉを０．ｂ＋ｔ％以上含
有させることによって、めっきのままおよび加熱合金化
後の被ＮＷがクロム含有鋼母材に対して安定した犠牲防
食作用を有すること、ならびにＴｉ、　Ｚｒ、　Ｖ、　
Ｎｂの１種または２種以上を母材中に添加することによ
って被ＴＩｔＭの加熱剥離現象を抑制し得ることを見い
出した。また、ゼンジミアタイプの′ｉｌ続めっきライ
ンで溶融アルミめっきする時にＡｌ−Ｓｉ合金めっき層
中にＮｉを０．１ｗｔ％以上含有させる方法としては、
クロム含有鋼板にＮｉ析出処理した後、溶融アルミめっ
きを行なう工程がめつきぬれ性の向上と相まって工業的
に非常に有利であることがわかった。これに対して、ク
ロム含有鋼板をフラックス法で溶融アルミめっきする場
合には、めっきぬれ性を懸念する必要がないので。

アルミめっき浴中にＮｉを添加しても差し支えない。

さらニＴｉ、　Ｚｒ、　Ｎｂ、　Ｖ　０１種または２種
以上を（Ｃ＋Ｎ）含有量の原子当量以上含有し、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物より成るクロム含有鋼板を母
材とし、被覆層がＳｉ　：　５〜１３ｗｔ％、　Ｎｉ　
０．１〜２ｗｔ％。

残部がＡ１と不可避的不純物より成る耐高温酸化性。

耐高温ガス腐食性および耐塩害腐食性に優れた溶融アル
ミめっき鋼板が提供される。

本発明によればまた。　Ｃｒ　２．４〜２５シｔ％、Ｓ
ｉ≦１．５’Ｆ、さらニＴｉ、　Ｚｒｔ　Ｖ、　Ｎｂ　
（７）　１種または２種以上を（Ｃ＋　Ｎ）含有量の原
子当量以上含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よ
り成るクロム含有鋼板に１片面が（溶融アルミめっき付
着量Ｘ　１／３００）ｇ／ｒｒｒ以上のＮｉ析出処理を
した後、Ｓｉが５〜１３ｗｔ％。

残部がＡｌおよび不可避的不純物より成る溶融めっき浴
で溶融アルミめっきして得られる耐高温酸化性、耐高温
ガス腐食性および耐塩害腐食性に優れた溶融アルミめっ
き鋼板の製造法が提供される。

本発明によればまた。　Ｃｒ　２．４〜２５ｗｔ％、　
Ｓｉ≦１、Ｒ，サラニＴｉ、　Ｚｒ、　Ｖ、　Ｎｂ（ｉ
’）　１１ｔ＊り！ｔ２種以上を（Ｃ＋　Ｎ）含有量の
原子当量以上含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物
より成るクロム含有鋼板をフラックス法で溶融アルミめ
っきし、その際に。

Ｓｉ　：　５〜１３ｗｔ％、　Ｎｉ　０．１〜２ｗｔ％
を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物より成る溶
融アルミめっき浴を使用することを特徴とする耐高温酸
化性。

耐高温ガス腐食性および耐塩害腐食性に優れた溶融アル
ミめっき鋼板の製造法が提供される。

本発明の溶融アルミめっき鋼板において、母材鋼はＣｒ
を２．４〜２５％含有する必要がある。２．４ｗｔ％未
満では加熱により合金化した後の母材の犠牲防食作用が
期待できない。

Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｎｂ、　ＶはＣ，Ｎの固定元素であり
、これをＣ，Ｎの原子当量以上の量含有させることは公
知の技術である。

母材鋼は１　、５ｗｔ％までのＳｉを積極的に含有して
もよい、Ｓｉは母材鋼の高温耐酸化性および高温強度に
有益であるが、　１．５ｗｔ％を越えるとＳｉがＮｉブ
レめっき層を介して最表層へ拡散し、アルミめっき性を
低下させる。

母材鋼は不純物としてＭｎ　１．０ｗｔ％以下、　Ｓ　
０．０５ｗｔ％以下＋　Ｐ　０−０１ｗｔ％以下、　Ｎ
　０．０２ｗｔ％以下、を含有し得る。

Ａｌ被覆層はＳｉを５〜１３ｗｔ％含有する。アルミめ
っき鋼板の加工性を考慮して、アルミめっき後の合金層
の成長を抑えるためにはＳｉを５ｗｔ％含有する必要が
あるが、　１３ｗｔ％を越えるとめつき層中の板状のＳ
ｉが粗大に晶出し、めっき暦自身の加工性が著しく低下
する。　Ａｌ被覆層はＮｉを前記の効果を出すためには
少くとも０．１ｗｔ％含有する必要がある。２％を越え
て含量してもそれに見合う益はない。

Ｗ表体ヱｌこ１ このようなＮｉ添加によるＡｌ−５Ｌ合金めっき層の犠
牲防食作用の向上は、めっき層中に微細に分散析出する
Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物がＡｌに対してカソードサイ
トとして作用することに起因していると考えられる。し
たがって、溶融アルミめっき鋼板のめっき母材として一
般に用いられている低炭素アルミキルド鋼板にＮｉを０
．１ｗｔ％以上含有したアルミ被覆を行なっても、同様
な効果がある程度は期待できる。しかしながら、低炭素
アルミキルド鋼板をめっき母材とした場合には、母材自
身の自然電位が低いので、必ずしも安定した犠牲防止作
用を発揮しない、これに対して、　Ｃｒを２．４ｗｔ％
以上含有したクロム含有鋼板をめっき母材とした場合に
は、母材自身の自然電位が高いので、その犠牲防食作用
がさらに安定することから実用上の効果が大きい。

めっき層中にＮｉを添加する方法として、アルミめっき
浴中へ直接添加する方法も考えられるが。

クロム含有鋼板をゼンジミアタイプの連続めっきライン
で溶融アルミめっきする場合には、ライン内の焼鈍工程
で鋼板表層にＣｒが濃化してめっきぬれ性を阻害するの
で、あらかじめクロム含有鋼板にＮｉプレめっきした後
、溶融アルミめっきする工程を採用することが望ましい
、二のＮｉブレめっき法による溶融めっき性の向上につ
いては、溶融ｐｂ−５ｎ合金めっきに関する出願、特公
昭５５−４９１５２に記載されている。

しかし、特公昭５５−４９１５２では、あらかじめプレ
めっきしたＮｉ層がめつき洛中にＳｎと反応してＮｉ　
−５ｉ合金層を形成するのに対し、溶融アルミめっきの
場合には、プレめっきしたＮ１層がめつき浴中へ溶出し
、溶出したＮｉの一部がＡｌ−５ｉ合金めっき層中に取
り込まれる点に特徴がある。すなわち、プレめっきした
Ｎｉ層はアルミ浴中へ溶出するので。

母材は直接溶融Ａｌ−３ｉ浴と反応して合金層を形成す
る。一方、めっき浴中へ溶出したＮｉは銅帯の浴中通過
経路近傍に滞留し、第１図に示すように。

プレめっきしたＮｉの約２０〜３０％は浴から引き上げ
られた後の＾１−５ｉ合金めっき層中に分散、析出する
。したがって、めっき付着量が片面ＢｏｇＩｒｄの溶融
アルミめっきしたり゛ロム含有鋼板を製造する際にあら
かじめＮｉブレめっき層を０．２７ｇ／ｒ／以上析出さ
せておけば、Ｎｉめっき浴中に添加せずども犠牲防食作
用を有した本発明品を得ることができる。

すなわち、目標とする溶融アルミめっき付着量の１／３
００以上のＮｉ析出量があれば犠牲防食作用を有した本
発明品が得られる。

なお、クロム含有鋼板をフラックス法で溶融アルミめっ
きして本発明品を得る場合には、　Ｃｒの表層濃化に伴
なうめっきぬれ性の低下が起こらないので、めっき浴中
にＮｉを直接添加してもよい。

また、もう一つの問題点である加熱時の合金層剥離につ
いては鋼中にＴｉ、　Ｚｒ、　Ｎｂ、　Ｖの１種または
２種以上を添加することで解決できる。クロム含有鋼母
材に添加したＴｉ、　Ｚｒ、　Ｎｂ、　Ｖは鋼中のＮと
結合して窒化物を形成するので、加熱時の合金層−母材
界面での塊状ＡＩＮの析出が抑えられる。

しかしながら、鋼中のＴｉ、　Ｚｒ、　Ｎｂ、　Ｖは炭
化物をも形成し易い元素であるので、鋼中のＮを窒化物
として完全に析出させるためには、　（Ｃ＋Ｎ）含有量
の原子当量以上のＴｉ、’Ｚｒ、　Ｎｂ、　Ｖを１種ま
たは２種以上添加する必要があり、たとえばＴｉであれ
ば。

重量パーセントで（Ｃ＋Ｎ）量の４倍以上鋼中に添加す
ることが望ましい。

鋼中のＳｉは、前述のようにアルミ被覆したクロム含有
鋼板の高温耐酸化性および高温強度の向上に効果がある
が、母材中のＳｉが Ｌ　、　５ｗｔ％を越えると、あらかじめＮｉブレめっ
きを行なっても連続めっきラインの焼鈍工程でＳｉがＮ
ｉブレめっき層を介して最表層へ拡散し、アルミめっき
性を低下させるので、Ｓｉの鋼中添加旦を１．５ｗｔ％
以下に限定される。

第１図は本発明に従ってＮｉ析出処理（プレめっき）シ
、溶融アルミめっきしたクロム含有鋼板の断面の６００
倍のＸ線のマイクロアナライザーによる二次電子像の写
真である。この写真において。

１はＡｌ−５ｉめっき層、２は合金層、３は母材鋼であ
る。

第２図は同じ断面のＮｉの特性Ｘ線像の写真である。

第３図は同じ断面のＡ１の特性Ｘ線像の写真である。

第４図は同じ断面のＳｉの特性Ｘ線像の写真である。

第５図は同じ断面のＣｒの特性ＸＩ！像の写真である。

第６図は同じ断面のＦｅの特性Ｘ線像の写真である。

以下本発明の実施例を示す。

実施例１ （１）めっき母材 化学成分として、　Ｃ：　０．０６１ｗｔ％ｖ　Ｓｉ：
　０−４８ｗｔ％。

Ｍｎ　：　０．３３ｗｔ％、　Ｐ　：　０，０２２ｗｔ
％、　Ｓ　：　０．００７１．Ｉｔ％、　Ｃｒ：１７．
７ｗｔ％、　Ｔｉ　：　０．３０ｗｔ％、　Ｎ　：　０
．００６５ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避的不鈍物より
成る板厚０．８＋ａｍの焼鈍、ａ決済クロム含有鋼板を
めっき母材とした。

（２）　ｍ融アルミめっき鋼板の製造 前記めっき母材を常法にしたがって脱脂した後。

塩化ニッケル浴で電流密度５Ａ／ｄ　ｒｒｒ一定とし２
通電時間を種々変化させて片面Ｎｉ析出ｉＬｏ、１ｆｌ
ｉ〜電／ｄのＮｉめっき処理を行なった。Ｎｉめっきし
ためつき母材は５０　：　５０　ｈ−ｈ雰囲気で７００
℃、３０秒予熱した後、同雰囲気下にある６７０℃のＡ
ｌ１−６．５％Ｓ１浴に２秒浸漬して溶融アルミめっき
を行ない、めっき付着量が９片面８０ｇ／−の溶融アル
ミめっき鋼板を作製した。なお、Ｎｉプレめっきを施さ
ない鋼板は不めっきの発生が著しいので、溶融塩フラッ
クス法で作製した。この時用いたアルミめっき浴も６７
０℃のｌ−６，５％Ｓｉ組成で、めっき付着量も片面８
０ｇ／ボに３［ａｔ、た。

（３）促進腐食試験 このようにして得られた溶融アルミめっき鋼板はＪＩＳ
　Ｚ２２４ｇニ基づいて２を曲げ加工した後、　ＪＩＳ
２２３７１に基づく塩水噴霧試験を３時間、引き続いて
５０℃の熱風乾燥を１時間という工程を１サイクルとし
た促進腐食試験に供した。また、２を曲げ加工した後、
７００℃、　１００時間加熱した試料をも本試験に併せ
て供した。

それぞれの腐食程度は、促進腐食試験１　、０００サイ
クル後の腐食生成物および残存被覆層を溶解。

除去した時の母材の最大侵食深さを測定して評価した。

第１表は、促進腐食試験１　、０００サイクル後の各サ
ンプルの腐食状態を母材の最大侵食深さをまとめた結果
である。溶融アルミめっきしていないクロム含有鋼板（
Ｎｏ、８）は、Ｓ板を貫通した孔食を発生しているのに
対し、アルミ被覆したクロム含有鋼板の母材の侵食深さ
は比較的小さい、また。

めっき層中のＮｉ含有量が０．０５ｗｔ％の溶融アルミ
めっき鋼板（Ｎｏ、　ｌ　、　Ｎｏ、　２　）では、７
００℃で１００時間加熱した場合に母材の侵食が著しく
なる。とくに２を曲げ加工部でその傾向は顕著である。

一方、めっき層中にＮｉを０．１ｗｔ％以上含有した本
発明に成る溶融アルミめっき鋼板は、加熱処理により被
覆層が合金化した後も優れた犠牲防食作用を発揮し、母
材の侵食はほとんど認められない。

このように、めっき層中にＮｉを０．１％以上添加する
ことによって、アルミ被覆したクロム含有鋼板の耐塩害
腐食性が著しく向上することがわかる。

実施例２ （１）めっき母材 化学成分としてｍ　Ｃ：　０−０５２ｗｔ％、　ＳＬ　
：　、２３ｗｔ％。

Ｍｎ　：　０．３１ｗｔ％＃　Ｐ　：　０−０１８ｗｔ
％、　Ｓ：　０．００８ｗｔ％、　Ｃｒ：５．４ｗｔ％
、　Ｎｂ　：　０．６１ｗｔ％、　Ｎ　：　０．００４
５ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる板厚
０．６鳳■の焼鈍。

酸洗済クロム含有鋼板をめっき母材とした。

（２）溶融アルミめっき鋼板の製造 アルミめフき浴として、６５０℃のＡＱ　−１０，５％
Ｓｉ浴を用いた以外は実施例１と同様。

（３）促進腐食試験 実施例１と同様。

第２表に、促進腐食試験１，０００サイクル後の各サン
プルの腐食状態を示す。

表から明らかな如く、鋼中のＣｒ含有量が１８ｗｔ％の
めつき母材を用いた実施例１の結果より母材の最大侵食
深さが若干、大きいが、めっき層中のＮｉ含有量が０．
１ｗｔ％以上になると被覆層の犠牲防食作用で大巾に改
善される傾向は実施例１の結果と同様である。

１　１−　　Ｎ　の　！　の　リ　さ　一実施例３ （１）めっき母材 化学成分として、　Ｃ：　０．０４０ｗｔ％、　Ｓｉ　
：　０．３６ｗｔ％。

Ｍｎ　：　０．２８ｗｔ％、　Ｐ　：　０．０２０ｔｚ
ｔ％、　Ｓ　：　０．０１０ｗｔ％、　Ｃｒ：１１．６
ｗｔ％、　Ｔｉ　：　０．ｌ５ｗｔ％、　Ｎｂ　：　０
．４１ｗｔ％、Ｎ：０．００５８ｗｔ％、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物よりなる板厚０．６■の焼鈍、酸洗済
クロム含有鋼板をめっき母材とした。

（２）溶融アルミめっき鋼板の製造 前記めっき母材を常法にしたがって脱脂後、浴温４００
℃の浴融塩フラックス浴（ＺｎＣ１２＋　５ｎＣ１２＋
ＫＣＩ）に２０秒浸漬してフラッグス処理を行なった。

フラックス処理後の母材はＮｉ添加量を種々変化させた
Ａｌ−５，０％Ｓｉ浴（浴温：６８０℃）に２秒浸漬し
て溶融アルミめっきを行ない、めっき付着量が１２０ｇ
／ｒｒｒの溶融アルミめっき鋼板を作製した。

（３）促進腐食試験 実施例１と同様 第３表に、促進腐食試験ｉ、ｏｏｏサイクル後の各サン
プルの腐食状態を示す。

第３表から明らかなように、フラックス法で溶融アルミ
めっきした場合には、鋼中Ｃｒの表層濃化に伴なうめっ
きぬれ性の低下が起こらないので。

めっき洛中に直接Ｎｉ添加しても本発明の溶融アルミめ
っき鋼板が得られる。そして、めっき浴中のＮｉ添加量
が０．ｌｗｔ％以上あれば、犠牲防食作用が発揮され、
母材の侵食は著しく抑製される。めっき層にはめっき中
に存在すると実質的に同量のＮｉが存在する。

遥　　ｌ　　−ｍ　　ｅ−Ｊ　　Ｆ’）　　ｖ”　　。

　、　。　。

実施例４ （１）めっき母材 Ｃｒ含有量を０〜２０ｗｔ％の範囲で種々変化させた未
焼鈍クロム含有鋼板（板厚０．６ｍｍ）をめっき母材と
した。

なお、　Ｃｒ以外の鋼中化学成分は、　Ｃ：　０．０４
８〜０．０５７ｗｔ％　、　　Ｓｉ　　：　　０．２１
〜０．４６ｔｒｔ％、　　Ｍｎ　：　　０．３１〜０．
３８ｗｔ％、　Ｐ　：　０，０１５〜０．０２３ｗｔ％
、Ｓ：０．００７〜０．０１３ｗｔ％、　　Ｔｉ　：　
　０．３ＯＮ０．４５ｗｔ％、　　Ｎ　：　　０．００
５０〜０．００８２ｗｔ％の範囲であった。

（２）溶融アルミめっき鋼板の製造 前記めっき母材を常法にしたがって脱脂、酸洗した後、
塩化ニッケル浴にてＮｉ析出量が片面０．６ｇ／耐のＮ
ｉ析呂処理を行なった。Ｎｉめっきした前記めっき母材
は７５％Ｈ２−Ｎ２雰囲気で８００”Ｃ，５分焼鈍した
後、同雰囲気下にある６６０℃のＡｌ−９，０％Ｓｉ浴
に２秒浸漬して溶融アルミめっきを行ない、めっき付着
量が片面１００ｇ／ｒｒｒの溶融アルミめっき鋼板を作
製した。

（３）促進腐食試験 実施例１と同様 第４表に、促進腐食試験１　、０００サイクル後の腐食
状態を一括して示す。

鋼中のＣｒ含有量が０．５ｗｔ％までの溶融アルミめっ
き鋼板（虱１〜＆３）は７００℃、１００時間加熱後の
２を曲げ部の母材の侵食が比較的機しいのに対して、　
Ｃｒ含有量が２．４ｗｔ％以上の本発明になる溶融めっ
き鋼板は合金化後の２を曲げ部の侵食も認められない。

このように、鋼中のＣｒ含有量が２．４ｔｚｔ％以上で
。

かつめっき層中にＮｉを０．１ｗｔ％以上含有した本発
明材は非常に安定した犠牲防食作用を有しているといえ
る。

ゼ　　１−　、　。　、　。　。　、　。　。

実施例５ （１）めっき母材 化学成分として＋　Ｃ：　０．０４５ｗｔ％、　Ｓｉ　
：　０．３６ｗｔ％。

Ｎｎ　：　０．３３ｗｔ％、　Ｐ　：　０．０１９ｗｔ
％ｐ　Ｓ　：　０−００６ｗｔ％、　Ｃｒ：１２．７ｗ
ｔ％、　Ｎ　：　０，００７０ｗｔ％をベースとした鋼
種にＴｉ、　Ｎｂ、　Ｚｒ、　Ｖを種々添加したクロム
含有鋼を作製し、圧延、焼鈍さらに酸洗して板厚０．８
ｍｍのめっき母材とした。

（２）溶融アルミめっき鋼板の製造 前記めっき母材を常法にしたがって脱脂した後。

塩化ニッケル浴にてＮｉ析出量が片面０．５ｇ／ｄのＮ
ｉ析出処理を行なった。Ｎ１めっきしためっき母材は５
０％Ｈ，−Ｎ２雰囲気で７００℃、３０秒予熱した後、
同雰囲気下にある６６０℃のＡｌ−９，０％Ｓｉ浴に２
秒浸漬して溶融アルミめっきを行ない、めっき付着量が
片面８０ｇ／　ｒｄの溶融アルミめっき鋼板を作製した
。

（３）加熱剥離試験 得られた溶融アルミめっき鋼板を７００℃、１００時間
大気中で加熱した後、　ＡＳＴＭ−Ｄ２７９４に規定さ
れているガードナー衝撃試験機を用いて合金層の剥離の
有無を判定した。

第５表に加熱剥離の有無を調べた結果を一括して示す。

第５表に示されるように、！中の（Ｃ＋　Ｎ）含有量の
原子当量以上のＴｉ、　Ｎｂ、　Ｚｒ、　Ｖを１種また
は２種以上含有した本発明材は７００℃、１００時間の
加熱においても被覆層は剥離しないことがわかる。

これに対して、Ｍ中の（Ｃ＋Ｎ）含有量の原子当量未満
のＴｉ、　Ｎｂ、　Ｚｒ、　Ｖの添加は、程度の差はあ
るものの、いずれも被覆層の剥離を起こすので、その後
の耐食性、耐熱性は極端に低下する。

このように、クロム含有鋼板をアルミ被覆して使用する
場合には、母材中へのＴｉ、　Ｎｂ、　Ｚｒ、　Ｖの添
加は不可欠なものである。

」ＬｊＬ］Ｌ ＩＴｉ＝０．１１　　　　　　　全面剥離　　　　　比
較例２　　　　Ｎｂ＝０．２０　　　　　　　　　　　
　　　　　　ｐｔ３　　　　Ｚｒ＝０．３４　　　　　
　　軽度な剥離４　　　　Ｖ＝０．０８　　　　　　　
全面剥離５　　　　Ｔｉ＝０．０５　　　　　　　　　
　　　　　　　　ｎＮｂ＝０．１０ ６　　　Ｎｂ＝０．２０　　　　　　軽度な剥離　　　
　　〃訃＝０．１０ ７　　　　Ｔｉ＝０．２５　　　　　　　剥離なし　　
　　　本発明８　　　　Ｎｂ＝０．４５ ９　　　　Ｚｒ＝０．５０ １０　　　　Ｖ＝０．３２ １１　　　　Ｔｉ＝０．２Ｏ Ｎｂ＝０．１０ １２Ｚｒ＝０．３０ Ｖ　＝０．２０ 実施例６ （１）めっき母材 Ｃ：　０．０５３ｗｔ％、　Ｍｎ　：　０．３１ｗｔ％
、　Ｐ　：　０．０１９ｗｔ％。

Ｓ　：　０．００９ｗｔ％、　Ｃｒ　：　１１．５ｗｔ
％、　Ｔｉ　０．１５ｗｔ％、　Ｎｂ：０．３０ｗｔ％
、　Ｎ　：　０．００５８ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可
避的不純物より成る鋼種にＳｉを添加して、Ｓｉ含有量
が０．２６．１．２．２．Ｏｗｔ％の三種類の焼鈍済ク
ロム含有鋼板（板厚：　０，８ｔｓ）を作製した。

（２）溶融アルミめっき鋼板の製造 前記めっき母材を常法にしたがって脱脂した後。

塩化ニッケル浴でＮｉ析出量が片面１．０ｇ／ｒｄのＮ
ｉ析出処理を行なった。Ｎｉ析出処理しためっき母材は
５０　：　５０Ｈ２−Ｎ２雰囲気で７００℃、３０秒予
熱した後、同雰囲気下にある６６０℃のＡｌ−８，５％
Ｓｉ浴に２秒浸漬して溶融アルミめっきを行ない２片面
のめつき付着量が８０ｇ／　ｍの溶融アルミめっき鋼板
を作製した。

（３）大気上加熱試験 得られた溶融アルミめっき鋼板を６００〜１　、０００
℃の大気中で１００時間加熱して、その時の酸化増量を
測定した。

第６表に酸化増量測定結果を一括して示す。

Ｃｒ含有率１１．５ｔ＋ｔ％のクロム含有鋼板にアルミ
被覆した本発明材（８１１２）は９００℃および１　、
０００℃加熱においても優れた特性を示し、母材のまま
（＆１）より耐酸化性が向上する。また、母材中にＳｉ
を１　、２ｗｔ％添加した本発明材（嵐３）はＳｉを０
，２６ｗｔ％添加した本発明材（嵐２）よりさらに良好
な耐酸化性を示す、しかしながら、母材中のＳｉが１．
５ｗｔ％を越えると、溶融アルミめっき時に不めっきを
発生し、この不めっき部の局部的酸化が起こるので、耐
酸化性は逆に低下する。

このように、めっき母材中へＳｉを添加することによっ
て、溶融アルミめっきしたクロム含有鋼板の耐酸化性は
さらに向上する。

、！！　　　１−Ｎｃｖｓ　　　　　ｗ月瀝廊υ弧果 以上述べてきた本発明になる溶融アルミめっき鋼板の効
果をまとめると次のようになる。

ｌ）めっき母材としてＣｒが２．４％以上、ＳｉＳ２．
５％を含有するクロム含有鋼板を用い、かつＡｌ　−Ｓ
ｉ合金めっき層中にＮｉを０．Ｉｗｔ％以上含有させる
ことにより、めっきのままおよび加熱後も安定した犠牲
防食作用を有する被覆層が形成され、母材の局部侵食を
抑えることができる。

２）Ａｌ−Ｓｉ合金めっき層中にＮｉを含有させる方法
として、めっき母材にあらかじめＮｉ析出処理する方法
が適用できるので、不めっきのない溶融アルミめっきが
できる。また、フラックス法で溶融アルミめっきする場
合には、鋼中Ｃｒの表層濃化に伴なうめっき濡れ性の低
下が起こらないので、めっき洛中に直接、Ｎｉを添加し
ても差し支えない。

３）めっき母材ＬニーＴｉ、　Ｚｒ、　Ｎｂ、　Ｖの１
種または２種以上を（Ｃ＋Ｎ）含有量の原子岩量以上添
加することにより高温加熱時の被覆層の剥離を抑制でき
る。

４）　Ｃｒを２．４％以上含有したクロム含有鋼板に溶
融アルミめっきすることにより、その耐酸化性は向上す
るが、めっき母材中に、さらにＳｉを添加することによ
り、溶融アルミめっきしたクロム含有鋼板の耐高温酸化
性はさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従ってＮｉ析出処理（プレめっき）シ
、溶融アルミめっきしたクロム含有鋼板の断面の６００
倍のＸ線マイクロアナライザーによる二次電子像の写真
である。この写真において、１はＡｌ−５ｉめっき層、
２は合金層、３は母材鋼である。 第２図は同じ断面のＮｉの特性ｘ＆！像の写真である。 第３図は同じ断面のＡｌの特性Ｘ線像の写真である。 第４図は同じ断面のＳｉの特性Ｘ線像の写真である。 第５図は同じ断面のＣｒの特性Ｘ線像の写真である。 第６図は同じ断面のＦｅの特性Ｘ線像の写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃｒ２．４〜２５ｗｔ％、Ｓｉ≦１．５ｗｔ％、さ
   らにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖの１種または２種以上を（Ｃ
   ＋Ｎ）含有量の原子当量以上含有し、残部がＦｅおよび
   不可避的不純物より成るクロム含有鋼板を母材とし、被
   覆層がＳｉ：５〜１３ｗｔ％、Ｎｉ０．１〜２ｗｔ％、
   残部がＡｌおよび不可避的不純物より成る耐高温酸化性
   、耐高温ガス腐食性および耐塩害腐食性に優れた溶融ア
   ルミめっき鋼板。 ２、Ｃｒ２．４〜２５ｗｔ％、Ｓｉ≦１．５ｗｔ％、さ
   らにＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂの１種または２種以上を（Ｃ
   ＋Ｎ）含有量の原子当量以上含有し、残部がＦｅおよび
   不可避的不純物より成るクロム含有鋼板に、片面が（溶
   融アルミめっき付着量×１／３００）ｇ／ｍ＾２以上の
   Ｎｉ析出処理をした後、Ｓｉが５〜１３ｗｔ％、残部が
   Ａｌおよび不可避的不純物より成る溶融めっき浴で溶融
   アルミめっきして得られる耐高温酸化性、耐高温ガス腐
   食性および耐塩害腐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板
   の製造法。 ３、Ｃｒ２．４〜２５ｗｔ％、Ｓｉ≦１．５ｗｔ％、さ
   らにＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂの１種または２種以上を（Ｃ
   ＋Ｎ）含有量の原子当量以上含有し、残部がＦｅおよび
   不可避的不純物より成るクロム含有鋼板をフラックス法
   で溶融アルミめっきし、その際に、Ｓｉ：５〜１３ｗｔ
   ％、Ｎｉ０．１〜２ｗｔ％を含有し、残部がＡｌおよび
   不可避的不純物より成る溶融めっき浴を使用することを
   特徴とする耐高温酸化性、耐高温ガス腐食性および耐塩
   害腐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法。