JPS61243162A - 耐熱性に優れたＡｌ系溶融メツキ鋼板の製造法 - 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】 産業上の利用分野 本製造法は、Ｍ系溶融メッキ鋼板の耐熱性改善に関する
製造法を提供せんとするものである。

従来の技術 従来、Ｍ系溶融メッキ鋼板は、Ｍの優れた熱反射性、熱
伝導性を利用すると共に、高融点の蚊の故に、耐熱性が
あり、自動車の排気ガス導管系統に使用されている。特
に、Ｍ−９ｉ系溶融メツキ鋼板は、メッキ時、ＳｉをＭ
系浴に添加し、製品の合金層抑制による加工性の向上、
耐熱性の改善を図ってきたが、この製品が、耐熱使用時
、耐熱寿命とされる限界は、内部Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合
金層を介し丁合金層のＭ、鋼板地鉄のＦｅが、相互熱拡
散して、表層メッキ被膜中の般濃度が一定以下となるこ
とによって、制限される。この耐熱使用条件は、ある温
度以上の連続的な負荷が、ある一定の経過時間を数えて
、耐熱寿命の限界に至ることは言う迄もない。

Ｍ系溶融メッキ鋼板の耐熱寿命を延長する方法としては
、鋼板成分として、Ｏｒ、　Ｔｉ、　Ｎ、　Ｎｂ等を添
加する方法や、Ａｌｌメッキ被膜にＴｉを添加する方法
等が、過去、特許出願公開又は出願中である。

発明が解決しようとする問題点 本製造法は、Ａ１１−Ｓｉ系溶融メッキ鋼板を中心に、
この蚊系被膜中の蚊と、鋼板地鉄のＦｅの、合金層を介
する相互熱拡散を、希土類元素であるＹ、Ｃｅ等の内部
障壁効果によって防止し、耐熱性を改善しようとするも
のである。

問題点を解決するための手段 即ち、その要旨とするところは、鋼板の表面に、　Ｃｅ
、　Ｙ等の希土類元素の一種又は二種以上の化合物を含
有した溶液を塗布し、その後、必要によっては表層熱拡
散し、その後１Ｍ系溶融メッキを施す耐熱性に優れたＭ
系溶融メッキ鋼板の製造法に関するものである。

作用 以下、本製造法を詳細に説明する。

使用されるメッキ原板である鋼板は、その成分が低炭素
Ｍキルド鋼である他、Ｏｒ、　Ｔｉ、　Ｎ、　Ｎｂ等の
一種又は二種以上を含有した、従来の耐熱用蚊系溶融メ
ッキ鋼板の原板は全て本製造法の対象となる。該メッキ
原板である鋼板を熱延、酸洗後、必要によっては冷間圧
延を行って、メッキ原板とする。又、冷間圧延後の電清
、焼鈍、調圧工程を受けた、ｆｕｌｌ　ｆｉｎｉｓｈ材
も、メッキ原板とすることが出来る。

この原板である鋼板を、本製造法に従って、Ｍ系溶融メ
ッキする工程として、現在代表的なゼンジミア式溶融Ｍ
メツキラインの場合において説明する。

鋼板の表面を、脱脂、酸洗もしくは清浄化された原板に
、アウトライン方式又はゼンジミア式溶融−Ｍメツキラ
インのインライン前面に設置された前処理設備で、希土
類元素Ｃｅ、　Ｙ等の化合物を一種又は二種以上を含有
した溶液を塗布する。

この溶液は、酸化イツトリウム、酸化セリウム等を分散
混合した水又はアルコール類等の各種分散混合液、又は
塩化イツトリウム、臭化イツトリウム、ヨウ化イツトリ
ウム、硫酸イツトリウム、硝酸イツトリウム、酢酸イツ
トリウム、塩化セリウム、臭化セリウム、ヨウ化セリウ
ム、硫酸セリウム、硝酸セリウム、酢酸セリウム等の可
溶性イツトリウム及びセリウム化合物の一種又は二種以
上を溶解した混合溶液〔溶媒は、水又はアルコール等の
使用可能な溶媒は全て含む〕が代表的で、これらを鋼板
表面に、浸漬法、ロールコータ−法、スプレー法、静電
塗布法等の何れかによって塗布する。塗布後は、必要に
よっては、リンガ−ロール絞り等で、Ｃｅ、Ｙ等希土類
元素の付着量を調整して、予備乾燥される。ここで、付
着量は、Ｙの場合、０．０１ｇ　／　（ｒｎ”　・片面
）テモ、本製造法の目的を達することが出来る。

表面を乾燥された鋼板は、酸化炉もしくは無酸化炉を経
て、後段の焼鈍炉に走行される。焼鈍炉では、表層還元
処理される他、焼きなましされ、原板の機械的性質を改
善される一方、表層にあるＣｅ、Ｙ等が表層熱拡散され
て、鋼板表層に濃化する。この熱拡散は、Ｍ系溶融メツ
キライン型式によっては必要でない、＊ち、フラックス
型舷系溶融メツキラインでは、本製造法の範躊に於いて
。

この熱拡散を受けない、メッキ前処理準備を終わったｉ
板は、Ｍ系溶融メッキ浴に導かれ、一定時間、浴に浸漬
され、メッキされる。

この般系溶融メッキ浴は、純Ａｔ浴の他、Ｍ−９ｉ、　
Ｍ−５ｉ−Ｔｉ、　Ａｌ−Ｓｉ−Ｔｉ−Ｍｎ系、その他
のＭ系浴で、既存のＭ系浴は、本製造法の範噂に全て包
含される。

Ｃｅ、　Ｙ等を鋼板表層に熱拡散濃化した鋼板は、Ｍ系
溶融メッキ後、気体ワイピング法又はロールワイピング
法等の付着量調整装置による、メッキ被膜付着量の調整
を受けた後、冷却凝固される。

その後、必要によってはレベラー又はスキンパス処理さ
れ、クロメート処理を代表とする後処理を経て、最終製
品となる。

この製品は、耐熱使用時、Ｃｅ、　Ｙ等の希土類元素と
、メッキ層中のＭやＳｉが複合作用を起こし、合金層界
面に形成されるＭやＳｉの内部酸化層が緻密となり、被
膜−合金層間の物質移動に対する障壁作用が増大して、
酸化速度を減少させると共に、被膜の撲どめの効果によ
り、メッキ被膜の剥離を抑制する効果が増大する。特に
Ｃｅは、鋼板の耐熱使用時、　５ｉ０２の緻密な内部酸
化層を形成する。従って、Ｍ−Ｓｉ系溶融メッキ鋼板の
Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金層近傍に、緻密な５ｉ０２内部
障壁が形成される為に、メッキ被膜中のＭや、合金層内
部の鋼板地鉄のＦｅの相互熱拡散が防止され、必然的に
耐熱性が改善されるのである。

本製造法は、Ｃｅ、　Ｙ等の希土類元素の元素特有の効
果を利用した、耐熱性の優れたＡｌ系溶融メッキ鋼板の
製造法に関するものであるが、その他の方法として、鋼
板原板に、原板成分として、Ｃｅ。

Ｙ等を添加する方法も考えられるが、金板として添加す
る意味合いが、耐熱性改善に関するこの鋼板表層内部障
壁層の形成による作・用の他、効果の発揮出来る品質的
改善要素がなく、本製造法が、方法上、品質上、コスト
上、最良である。

実施例１ 低炭素Ｍキルド鋼板の冷延板を表面清浄化した後、Ｙ２
Ｏ３を分散したエチルアルコール溶液で浸漬塗布し、ゼ
ンジミア式溶融Ｍメツキラインで、各種Ｓｉ含有量のＭ
−９ｉ系溶融メツキした。

その後、未凝固の状態で、気体ワイピング法により、各
種付着量に調整して製品を得た。

モの製品の耐熱性試験結果を表１に示す。

耐熱性試験は、製品カットサンプルを、炉温８００℃に
保定した、空気雰囲気中のパイロット焼鈍炉に、４８時
間在炉保定し、その後、空気中で一旦冷却するのを１サ
イクルとして、６サイクル行い、加熱増量を測定した。

加熱増量が少ない程、耐熱性が優れる。

表１の比較材は、各種通常溶融Ｍメッキ鋼板である。

実施例２ 含Ｃｒ鋼板の冷間圧延板を表面清浄化した後、前処理設
備付きゼンジミア式溶融Ｍメツキラインにて、Ｍ系溶融
メッキした。

前処理設備では、塩化Ｃｅの水溶液を、スプレ一方法に
て塗布し、その後、焼鈍と共に、表層熱拡散して、各種
Ｓｉ、　Ｔｉ含有量のＡｌ１−９ｉ−Ｔｉ系溶融メッキ
した。

気体ワイピング法で付着量調整した後、クロメート処理
を行って、製品を得た。

製品の耐熱性試験を、実施例１と同一要領で行発明の効
果 表１の結果が示す通り、本製造法で得られた製品は優れ
た耐熱性を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼板の表面に、Ｃｅ、Ｙ等の希土類元素の一種又は二種
   以上の化合物を含有した溶液を塗布し、その後、必要に
   よっては表層熱拡散し、その後、Ａｌ系溶融メッキを施
   すことを特徴とする耐熱性に優れたＡｌ系溶融メッキ鋼
   板の製造法。