JPS61253382A - Ｚｎ−Ａｌ二層メツキ方法 - 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） 本発明は長尺の帯鋼板に連続的ＫＺｎ−ｈｚ二層メッキ
を施こす方法に関するものである。

（従来の技術） 第１図に示すようにＺｎメッキの上にＡｌメッキを施こ
すと、耐食性が著しく向上することはよく知られている
ことであるが、帯鋼板のような長尺の被メッキ物に効率
よ（Ｚｎ−Ａに二層メッキを施こす方法は現存しない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、長尺の被メッキ物に効率よ（Ｚｎ−Ａｌ　二
層メッキを施こす方法を提供しようとするものである。

（本発明者らの知見） 本発明者等は、種々検討した結果、先ずＺｎを真空中で
連続的に蒸着したのち、引続いて、真空中でＡｌをプラ
ズマ溶射またはアーク溶射する方法が最適であることを
見出した。

即ち、予じめＺｎメッキした上にＡｌをメッキしようと
する場合、溶融メッキでは数ミクロンの厚さで足シるＡ
ｌメッキ層厚が１０ミクロンを越え、ムｌが無駄に表る
。又溶融メッキでは母材も高温になるのでＺｎ−ムｌの
境界及びＦｅ−２ｎの境界で脆弱な合金層が著しく発達
し、加工性を損うなどの問題がある。又、ムｌは水溶液
からの電気メッキが不可能であシ、溶融塩からの電気メ
ッキでは一応メツキ可能であるが高温処理であるため、
前述の溶融メッキの場合と同様の問題点が生ずる。

そこで、本発明者等はｚｎメッキが真空中で連続的に行
なえること及び真空蒸着されたＺｎメッキ層の表面は、
真空中では非常に活性であることに目を付け、真空中で
蒸着メッキされたままのＺｎメッキ層に、直ちに同一真
空中でＡｊを蒸着メッキすれば密着性が良好で、かつ緻
密なムｌメッキ層が得られることに気付いた。

しかし、ムｌを真空中で蒸着メッキする場合、ムｌ　は
蒸発しにくいために、Ａｊの加熱手段としてはエネルギ
密度が大きくとれる電子ビームを使用する必要がある。

従って、ムｌの蒸発源の構成としては第４図に示すよう
なものとなる。即ち、ルツボ２０１内のムｌ浴２０２に
電子銃２０３から電子ビーム２０４を導入する都合上、
被メッキ物の鋼帯２０５とルツボ２０１との間に間隙２
０７を形成する必要がある。ところが、この間隙２０７
が存在することによシ、蒸発したムｌ　蒸気がこの間隙
２０７から洩出することとなυ、ムｌの歩留シの低下と
洩出したムｌ蒸気が周辺に堆積することによるメンテナ
ンス頻度の増大に伴う設備稼働率低下の問題がある。

そこで、さらに検討を重ねたところ、蒸着の代わシに、
プラズマまたはアークを用いてＡｊを溶射メッキするの
が最適であることをつきとめた。プラズマのソースガス
としてムｒ又は馬アーク溶射用ガスとしてＡｒ又は馬を
使用すれば溶射雰囲気には酸素は全く存在しないので密
着性良好で、かつ酸化物のない緻密なＡ４メッキ層をＺ
ｎメッキ層上に形成することができる。しかも、真空中
でのプラズマ炎およびアーク炎は直進性がよく、所定位
置に溶射メッキすることができるので、Ａｊの歩留シは
非常に大である。従って、メンテナンス頻度も減シ、設
備稼働率は著しく向上する。又、との溶射法によると母
材は殆んど高温にならぬのでＺｎ−ムｌ境界、Ｆｅ−Ｚ
ｎ境界に脆弱な合金層が発達することがない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の知見に基づいてなされたもので、冷間圧
延された鋼帯を脱脂した後、還元雰囲気中で加熱還元し
て表面活性化を行った後、大気に曝すことなくそのまま
真空蒸着室に導いて、該鋼帯表面にｚｎを蒸着した後、
大気に曝すことなく、非酸化性雰囲気の溶射室に導いて
上記真空蒸着Ｚｎメッキ鋼帯表面にＡｊを溶射すること
を特徴とするＺｎ−Ａｔ二層メッキ方法である。

次に、本発明の詳細について図面によシ説明する。第２
図は本発明の一実施態様を示すもので、１は鋼帯コイル
のアンコイラ、２は図示していないが、連続通板に必要
な処理設備で、ウエルダ、ルーパ、等により構成されて
いる。このような処理の終った鋼帯１は先ず酸化炉３に
導入され、その表面の油脂分を除去され、ついで還元炉
４に入シ鋼帯１の表面に生成している鉄酸化物が還元さ
れて、その表面が活性化されるとともに焼鈍される。つ
いで冷却炉５で還元性の雰囲気のもとで、ｚｎの真空蒸
着に適当な温度（１５０〜２５０℃）まで冷却される。

ついで鋼帯１は大気に触れることなく隔壁およびシール
ロールＲＫよシ構成されている雰囲気緩衝室６を経たの
ち、隔壁訃よびシールロールＲによシ構成され順次圧力
が低くなっている差圧室７〜１０を経て真空蒸着室１１
に入る。真空蒸着室１１内の真空度は１〜１０″″４　
トールで、蒸発ルツボ１２によ）蒸発されたＺｎ蒸気は
シャッター１７によシ蒸気量を調節されたのち、蒸発ル
ツボ１２内のＺｎの表面温度よシも高温に維持されてい
るダク）１３１Ｃよシ導かれ、鋼帯１に析出メッキされ
る。

この場合、ｚｎを鋼帯１の片面のみに正確にメツヤする
ために、真空蒸着室１１を通過中の鋼帯１は大径でかつ
約５００℃の高温に維持されているロール１６に巻付け
られた状態で蒸着メッキされる。Ｚｎを真空蒸着メッキ
された鋼帯１は、次いで、隔壁とシールロールＲで構成
される連結ダクト１８および、デフレクタ−兼温度調節
用ロール１９．２０から成るロール室５０を経たのち、
シールロールＲを介してＡｊの溶射室２１に入る。この
溶射室２１内にはムｌを溶射するための溶射ガンが鋼帯
１の全幅に互って均一にムｌを溶射メッキするために、
複数個設置されている。

とのＡ／溶射メッキ用のプラズマ溶射ガンは第３図ビ）
Ｋ示すように、陽極１０１、陰極１０２、絶縁シール１
０３、プラズマソースガス供給口１０４及びムを粉末を
供給するための粉末供給口１０５から成っている。

第３図（ロ）はアーク溶射ガンを示す図であシ、陽極１
０１、陰極１０２、送給ガス供給口１０４及びムｌワイ
ヤ１０７から成っている。従って、プラズマソースガス
及び送給ガスとしてムｒガス、塩ガス又はＮ、ガスのよ
うな非酸化性のガスを用いれば、ムｌ粉末を酸化させる
ことなく容易に非酸化雰囲気中で加熱することができ、
しかも真空中であるので溶射フレーム１０６は、殆んど
拡がらずに音速の数倍の早さで蒸着Ｚｎメッキ鋼帯に衝
突し、溶射フレーム１０６中の溶融ムｌはＺｎ　　メッ
キ層上にメッキされる。この場合、蒸着Ｚｎメッキ層は
蒸着後、大気に触れることなく溶射室２１に導かれるた
めに、ムｊ溶射メッキ時迄、ｚｎメッキ層表面は活性を
保っておシ、かつＡｊ　溶射が非酸化性雰囲気であるた
めに蒸着Ｚｎメッキ層表面が活性な状態で、ムｊが溶射
される。

従って、Ｚｎメッキ層にＡｌ溶射メッキ層は強固に付着
することができ、かつ得られる溶射メッキ層も前述の理
由（非酸化性雰囲気でかつ超高速でムｌは溶射される）
で、酸化物のない緻密なムｌ溶射メッキ層を得ることが
できる。

又、前述したように、溶射フレーム１０６は、真空中で
噴出されるので殆んど拡がることなく直進するため、鋼
帯上の所定位置に溶射フレームを当てることができ、ム
ｌの歩留りは蒸着法に比べると約２０％も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はＫｎ−ムｌ二層メッキ鋼帯の断面図で、Ｚｎ−
ムｌ二層メッキの説明図を示す。 第２図は本発明の一具体的方法を実施するための装置の
概略図、第３図は本発明を実施する第２図の装置に組み
込むムｊ粉末溶射メッキ用のプラズマ溶射ガン及びアー
ク溶射ガンの説明図である。 第４図はムｌを真空中で蒸着メッキするための原理を示
すものである。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 第２図 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷間圧延された鋼帯を脱脂した後、還元雰囲気中で加熱
   還元して表面活性化を行つた後、大気に曝すことなくそ
   のまま真空蒸着室に導いて、該鋼帯表面にＺｎを蒸着し
   た後、大気に曝すことなく、非酸化性雰囲気の溶射室に
   導いて上記真空蒸着Ｚｎメッキ鋼帯表面にＡｌを溶射す
   ることを特徴とするＺｎ−Ａｌ二層メッキ方法。