JPS61186107A - 高耐食性表面被覆鋼板の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、高耐食性表面被覆鋼板の製造方法に関し、
とくに溶射技術と圧延技術との効果的な組合せによって
耐食性の大幅な改善を実現しようとするものである。

（従来の技術） 鋼板の耐食性を向上させるものとして、その表面に耐食
性に優れた金属や合金を被覆したいわゆる表面被覆鋼板
が開発されている。

このうち鋳込み法や溶接肉盛法などによるクラツド鋼板
は、主に腐食環境の極めて厳しい部材に使用されること
もあってクラッド材厚みが大きく、したがって高価格で
経済性に難点がある。

またＮｉｌ　Ｃｒ、ＡＩおよびＺｎなどのめっき法は、
被覆法としては安価ではあるものの、大きな面積を有す
る厚板への適用は工業的観点から判断して極めて難しい
。

一方溶射は、その適用がほとんどの金属で可能であり、
しかも被覆処理が単一工程で済む他、金属の付着速度が
速いため、表面被覆手段として広く使用されている。し
かしながら得られる溶射被覆の密着性は機械的投錨効果
に依存していて、その密着強度は他の被覆方法による場
合と比べると低いため使用中にはく離し易く、また溶射
被覆は溶融粒子の堆積層であるため多孔質であり、従っ
て耐食性改善の用途ではシーリング材および塗料等と併
用しなければならなかった。

その他、特公昭５５−３１１８５号公報には、表面にＮ
ｉやＣｒの溶射を施したスラブを、拡散処理し、その後
デスケーリングによって溶射被膜をはく離させたのち圧
延することにより、表面にＮｉやＣｒの拡散層をそなえ
た耐食性表面処理鋼板を得る方法が提、　案されている
が、かような拡散層はもともと厚みが薄い上、圧延によ
ってさらに薄くなるため、高耐食性を必要とする環境で
は使用できなかった。

またかかる拡散層にピンホールや割れが存在する場合に
は、拡散層下の鋼板側に腐食が進行して局部的な損傷を
こうむるだけでなく、たとえピンホールや割れがなくて
も腐食環境下では同様の理由で、母材に局部腐食が進行
し易いという不利があった。さらに上記の方法では、拡
散処理後の表面層が圧延ロールと直接接触し、圧延中に
極めて強いせん断力を受けることから、拡散層表面が凹
凸状態になって局部腐食が生じ易いところにも問題を残
していた。

（発明が解決しようとする問題点） 電気化学的な腐食の良好な防止策は、欠陥のない被膜で
素地表面を完全に被覆してしまうことであり、その手法
としては溶射法がとりわけ有用である。しかしながら溶
射法においては前述したとおり被膜密着性に劣るという
問題があった。この点かかる問題の解決策としては、溶
射被覆後、圧延による圧着を施すことが考えられるが、
溶射被膜をそなえるスラブを圧延した場合、被膜金属と
母材との変形能がことなることから均一な被膜は得難く
、割れや凹凸が生じる不利があり、この傾向はＮｔ−Ｃ
ｒ−Ｃｏ系などの高硬質金属はど著しかった。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、鋼板
表面に被覆した溶射被膜が圧延によって凹凸になったと
しても、またさらには高硬度金属を被覆材として利用し
た場合であっても、高耐食性を発揮し得る表面被覆鋼板
の有利な製造方法を提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、 ｉ）溶射金属として、母材スラブよりも変形能が良好で
、溶射後の加熱処理時に緻密な組織が得られるものを使
用した場合、 ｉｉ　）溶射金属として、変形能が低い高硬度金属を用
いる場合において、下地被膜として上記した如き変形能
が高い金属の被覆をそなえる二層構造とした場合、 には、圧延による圧着が可能で、密着性および耐食性に
富む表面被覆鋼板が得られることを見出した。

この発明は、上記の知見に由来するものである。

すなわちこの発明は、鋼母材の表面に、該母材よりも耐
食性に優れかつ圧延時における高温度形能が大きい金属
の溶射層を形成し、しかるのち熱間圧延を施すことから
なる高耐食性表面被覆鋼板の製造方法である。

またこの発明は、鋼母材の表面に、被覆第１層として、
該母材よりも耐食性に優れかつ圧延時における高温変形
能が大きい金属の溶射層を形成し、ついで被覆第２層と
して、該母材よりも耐食性は優れるものの高温変形能は
小さい金属の溶射層を形成し、しかるのち熱間圧延を施
すことからなる高耐食性表面被覆鋼板の製造方法である
。

この発明において溶射法としては、プラズマ、ガスおよ
びアーク溶射法などが有利に適合する。

またこの発明において、圧延時における高温変形能は圧
延温度における硬さを基準として評価するが、それ単味
では変形能は良好であっても、溶射時や加熱時に被膜を
構成する粒子が酸化され、圧延時には変形しにくくなる
ものについては、高温変形能は小と判定した。

ここに高温変形能が良好な金属としては、ＣｕやＮｉな
ど、また不良な金属としてはＣｒやＴｉなどが代表的な
ものである。

（作用） 以下この発明を具体的に説明する。

第１の発明に従い、鋼母材の表面に高温変形能が大きい
金属を溶射被覆した場合、溶射後の圧延によって板表面
が凹凸になったとしても、第１図ａに示したように溶射
被膜１は、母材２の表面を隈無く覆うことができるため
、良好な耐食性が得られる。かかる単層被覆の場合、溶
射膜厚は０．０５〜２０＋＋ｎ程度とするのが好ましい
。

また第２の発明に従い、被覆第１層として高温変形能が
高い金属を、第２層とした高温変形能が低い金属を溶射
被覆したのち圧延を施した場合には、第１図すに示した
ように、第２層の金属被膜３が圧延によって圧延方向と
直角方向に細かく寸断された縞状組織となるが、第１層
の金属１は、緻密な被膜を形成ししかも高温変形能が高
いので、母材２からはく離することなく圧延される。

このように異種金属が交互に鋼板表面に配列された状態
では、電気化学的に貴と卑な金属間で腐食電池を形成す
ることが考えられるが、図示したように陽極となる金属
と陰極となる金属それぞれの表面露出面積が同程度の場
合には腐食が分散して、極めて大きな耐食効果かえられ
る。

かかる多層溶射における溶射膜厚は、０．０５ｍ５未満
では圧延によって薄くなることを考慮すると被覆効果に
乏しく、一方２０ｍをこえるとはく離し易くなるので、
０．０５〜２０龍程度とするのが好ましい。

なお溶射後、圧延に先立って溶射層の密着性改善のため
に加熱処理を施すことが望ましく、ここに処理温度は、
７００℃未満では溶射金属と母材との間における相互拡
散および溶射被膜の緻密化に長時間を要し、一方１３０
０℃を超えると加熱炉の炉床を損傷させるおそれが大き
くなるので、７００−〜１３００℃程度とするのが好ま
しい。また加熱雰囲気　・は非酸化性とするのが好まし
いが、金属溶射後、セラミックを塗布、溶射もしくはセ
ラミック保護板による被覆などによって酸化の防止を図
ってもよい。

さらに加熱処理時に、溶射金属と母材との熱膨張係数の
差が大きく、はく離するおそれがある場合には、重量の
あるスラブなどで溶射被膜上を覆うなどの工夫を加える
ごとによって、溶射被膜の効果的なはく離防止を図るこ
ともできる。

またさらに上述した如き溶射被覆を母材の両面にわたっ
て施すのは勿論、熱間圧延後冷間圧延を施して薄板とす
ることができるのはいうまでもない。

（実施例） 表１に示す寸法および成分組成になる母材スラブ表面を
ブラスト処理後、表２に示す条件下に各種金属の溶射被
覆を施した。ついで表３に示した条件下での加熱処理後
、圧下率＝７〜３０％の熱間圧延を行ない、最終板厚８
〜２５龍の製品とした。

なお母材スラブおよび各溶射金属の熱延温度における硬
さはそれぞれ表２に示したとおりである。

かくして得られた製品板の耐食性につい調べた結果を表
３に併記する。

なお耐食性は、塩水噴霧試験における赤錆発生までの時
間で評価した。

明細書の浄書（内容に変更なし） 表２ １１ｖ　：　１０００’Ｃニおけるビッカース硬さ明細
書の汀書（内容に変更なし） 鋼ＩＶｋＬ１〜４は、この発明に従う２層溶射の例であ
るが、いずれも塩水噴霧試験における赤錆発生までの時
間は１０００　ｈ以上であり、良好な耐食性かえられた
。またｍＴｈ５〜７の単層溶射の場合には、均一な圧延
被膜かえられ、やはり赤錆発生までの時間は１０００℃
以上であって、耐食性は極めて良好であった。

これに対し、被覆第１層として高温変形能が母材よりも
劣るＮｉ−２０％Ｃｒを用いた鋼患８は、加熱時の金属
中Ｃｒの酸化に起因した変形能の低下により圧延時に被
膜が破断され、それに伴い第２層のＮｉ被膜も破断され
るために、地鉄の一部が露出し、短時間のうちに点状の
赤錆が発生した。またＣｒおよびＣｒ合金の単層溶射の
場合（鋼１に９．１０）も同様に圧延時に被膜が寸断さ
れるために、良好は耐食性は得られなかった。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、耐食性に優れた表面被覆鋼
板を容易に得ることができ、とくに第２発明により、従
来被覆材として活用が不可能視された高硬度金属の有効
利用を図ることもできるので、耐食性のより一層の向上
に有効に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂはそれぞれ、第１発明および第２発明
に従って得られた表面被覆鋼板の断面図である。 丁、　　続　　？＋ｌｉ　　　１’ｌ：、；＋７　（方
式）昭和６０年　６月１４日 特許庁長官　　　志　　賀　　　　　学　　殿１、事件
の表示 昭和６０年特　許願第２６４３８号 ２、発明の名称 高耐食性表面被覆鋼板の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称（１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 昭和６０年５月２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼母材の表面に、該母材よりも耐食性に優れかつ圧
   延時における高温変形能が大きい金属の溶射層を形成し
   、しかるのち熱間圧延を施すことを特徴とする高耐食性
   表面被覆鋼板の製造方法。 ２、鋼母材の表面に、被覆第１層として、該母材よりも
   耐食性に優れかつ圧延時における高温変形能が大きい金
   属の溶射層を形成し、ついで被覆第２層として、該母材
   よりも耐食性は優れるものの高温変形能は小さい金属の
   溶射層を形成し、しかるのち熱間圧延を施すことを特徴
   とする高耐食性表面被覆鋼板の製造方法。