JPS62274060A - 溶融アルミニウム被覆クロム合金鋼 - Google Patents
溶融アルミニウム被覆クロム合金鋼Info
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- JPS62274060A JPS62274060A JP62084929A JP8492987A JPS62274060A JP S62274060 A JPS62274060 A JP S62274060A JP 62084929 A JP62084929 A JP 62084929A JP 8492987 A JP8492987 A JP 8492987A JP S62274060 A JPS62274060 A JP S62274060A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
−1の71
本発明は、連続的に溶融メッキされた鉄を主金属とする
フェライト・クロム合金鋼のストリップ及びストリップ
の表面の商業的に純粋な溶融アルミニウムにより濡らす
ことを増強させるための方法に関するものである。
フェライト・クロム合金鋼のストリップ及びストリップ
の表面の商業的に純粋な溶融アルミニウムにより濡らす
ことを増強させるための方法に関するものである。
従】!口支韮−
溶融アルミニウムを被覆された鋼は、塩に対して高い耐
食性を現し、また、自動車の排気系統及び燃焼設備に稲
々の応用を有している。!&近、自動車燃焼ガスは、温
度が増加され、一層腐食的となって来た。このために、
高温酸化抵抗及び塩腐食抵抗を、アルミニウム被覆され
たクロム合金鋼により、低炭素鋼又は低炭素き金鋼を置
き換えることにより、増加させることが、必要となって
いる。高温酸化及び腐食抵抗のためには、アルミニウム
被覆層の少なくとも一部分が、使用の間に、Fe−^1
合金層を形成するように、熱により主金属の鉄の中に拡
散されることができる。若しも、非被覆領域がアルミニ
ウム被覆層の中に存在するならば、主金属の穴あきとな
る加速された腐食が、若しも、Fe−^1合金が主金属
の中に連続的に形成されていないならば、生ずる。
食性を現し、また、自動車の排気系統及び燃焼設備に稲
々の応用を有している。!&近、自動車燃焼ガスは、温
度が増加され、一層腐食的となって来た。このために、
高温酸化抵抗及び塩腐食抵抗を、アルミニウム被覆され
たクロム合金鋼により、低炭素鋼又は低炭素き金鋼を置
き換えることにより、増加させることが、必要となって
いる。高温酸化及び腐食抵抗のためには、アルミニウム
被覆層の少なくとも一部分が、使用の間に、Fe−^1
合金層を形成するように、熱により主金属の鉄の中に拡
散されることができる。若しも、非被覆領域がアルミニ
ウム被覆層の中に存在するならば、主金属の穴あきとな
る加速された腐食が、若しも、Fe−^1合金が主金属
の中に連続的に形成されていないならば、生ずる。
金属被覆鋼ストリップを、油、ちり、鉄酸化物の無い、
被覆金属により容易に濡らされる清浄な表面を与える予
備処理に服させることにより、ストリップをフラックス
無しに溶融被覆することは、公知となっている。炭素鋼
に対する予備的はインライン焼鈍処理の2形式が、米国
特許第2,197.622号及び3,320,085号
に記載されている。
被覆金属により容易に濡らされる清浄な表面を与える予
備処理に服させることにより、ストリップをフラックス
無しに溶融被覆することは、公知となっている。炭素鋼
に対する予備的はインライン焼鈍処理の2形式が、米国
特許第2,197.622号及び3,320,085号
に記載されている。
溶融亜鉛被覆のための炭素鋼ストリップの処理のための
前者の過程は、ストリップを、雰囲気の制御無しに、8
70℃に加熱された酸化炉を通過させることを含んでい
る。加熱されたストリップは、炉から空中に、制御され
た表面酸化物を形成するために引き出される。ストリッ
プは、それから、水素及び窒素雰囲気を含んでいる還元
炉の中に導入されるが、その中における滞留時間は、ス
トリップを少なくとも732℃の温度に持ち来たし、表
面酸化物を還元するために十分である。次いで、ストリ
ップは、はぼ溶融亜鉛被覆浴の温度に冷却され、保護の
純粋水素、又は、水素−窒素を含んでいる筒口を経て被
覆浴の下部に導かれる゛。
前者の過程は、ストリップを、雰囲気の制御無しに、8
70℃に加熱された酸化炉を通過させることを含んでい
る。加熱されたストリップは、炉から空中に、制御され
た表面酸化物を形成するために引き出される。ストリッ
プは、それから、水素及び窒素雰囲気を含んでいる還元
炉の中に導入されるが、その中における滞留時間は、ス
トリップを少なくとも732℃の温度に持ち来たし、表
面酸化物を還元するために十分である。次いで、ストリ
ップは、はぼ溶融亜鉛被覆浴の温度に冷却され、保護の
純粋水素、又は、水素−窒素を含んでいる筒口を経て被
覆浴の下部に導かれる゛。
通常セラス(Selas)法と呼ばれている後者の、溶
融金属を被覆するための炭素鋼ストリップの処理過程は
、ストリップを少なくとも1204℃に加熱された炉を
通過させることを含んでいる。炉雰囲気は、自由酸素が
無く、少なくとも3zの過剰可燃物を含んでいる。スト
リップは、炉の中に、光輝清浄表面を維持しなから、少
なくとも42ブCの温度に到達するのに十分な時間の間
圧どまる。ストリップは、それから、水素−窒素雰囲気
を有している還元炉部分の中に導入され、そこで、スト
リップは、はぼ溶融被覆金属浴温度まで冷却され、cA
譚の水素−窒素雰囲気を含んでいる筒口を通って被覆浴
の下部へ導かれる。
融金属を被覆するための炭素鋼ストリップの処理過程は
、ストリップを少なくとも1204℃に加熱された炉を
通過させることを含んでいる。炉雰囲気は、自由酸素が
無く、少なくとも3zの過剰可燃物を含んでいる。スト
リップは、炉の中に、光輝清浄表面を維持しなから、少
なくとも42ブCの温度に到達するのに十分な時間の間
圧どまる。ストリップは、それから、水素−窒素雰囲気
を有している還元炉部分の中に導入され、そこで、スト
リップは、はぼ溶融被覆金属浴温度まで冷却され、cA
譚の水素−窒素雰囲気を含んでいる筒口を通って被覆浴
の下部へ導かれる。
米国特許第3,925.579号は、被覆金属による濡
れ性を増強させるために、溶融アルミニウム被覆低合金
鋼ストリップのためのインライン予備処理を記載してい
る。mは、5zまでのクロム、3zまでのアルミニウム
、2zまでのケイ素、1zまでのチタンの1種、又は、
それ以上を含んでいる。ストリップは、表面酸化物層を
形成するために、鉄に対して酸化性の大気の中において
593℃以上の温度に加熱され、更に、鉄酸化物を還元
する条件の下において処理され1表面層は、合金要素の
酸化物の均一な分散を含んでいる純・粋な鉄マトリック
スに還元される。
れ性を増強させるために、溶融アルミニウム被覆低合金
鋼ストリップのためのインライン予備処理を記載してい
る。mは、5zまでのクロム、3zまでのアルミニウム
、2zまでのケイ素、1zまでのチタンの1種、又は、
それ以上を含んでいる。ストリップは、表面酸化物層を
形成するために、鉄に対して酸化性の大気の中において
593℃以上の温度に加熱され、更に、鉄酸化物を還元
する条件の下において処理され1表面層は、合金要素の
酸化物の均一な分散を含んでいる純・粋な鉄マトリック
スに還元される。
溶融アルミニウム被覆は、亜鉛被覆のようには容易に、
清浄にされた鋼表面を濡らさないことは公知である。米
国特許第4,155.235号は、アルミニウム被覆浴
の入口部分から、水素ガスを陽陰することの重要である
ことを開示している。この特許は、清浄にされた鋼は、
非被覆点と防止するために、溶融アルミニウム被覆の直
前に、窒素雰囲気内において保護されなければならない
ことを教示している。
清浄にされた鋼表面を濡らさないことは公知である。米
国特許第4,155.235号は、アルミニウム被覆浴
の入口部分から、水素ガスを陽陰することの重要である
ことを開示している。この特許は、清浄にされた鋼は、
非被覆点と防止するために、溶融アルミニウム被覆の直
前に、窒素雰囲気内において保護されなければならない
ことを教示している。
フェライト・ステンレス鋼の上l\のアルミニウム被覆
の非濡れと協同される問題も公知である。
の非濡れと協同される問題も公知である。
溶融アルミニウム被覆は、フェライト・ステンレス鋼の
主金属への接着が劣っており、通常、アルミニウム被覆
層の中には、非被覆、又は、裸の箇所を有している。劣
った接着は、ストリップの曲げの間における割れ、又は
、はがれを意味するものである。接着の問題を克服する
ためには、ある者は、アルミニウム被覆されたステンレ
ス鋼を、被F!層を主金属に定着することを提案してい
る。池の者は、被覆されたステンレス鋼を、アルミニウ
ム被覆を接きさせるために、軽く再圧延することを提案
している。Ar&に、非被覆点に関心を有している者は
、一般的に連続的溶融被覆を避けている。むしろ、バッ
チ式の溶融被覆又は噴射被覆過程が使用されている0例
えば、ステンレス鋼部品が、仕上げられた後、それがア
ルミニウム被覆浴の中に長時間浸せきされ、非常に厚い
被覆層を形成するようにしている。
主金属への接着が劣っており、通常、アルミニウム被覆
層の中には、非被覆、又は、裸の箇所を有している。劣
った接着は、ストリップの曲げの間における割れ、又は
、はがれを意味するものである。接着の問題を克服する
ためには、ある者は、アルミニウム被覆されたステンレ
ス鋼を、被F!層を主金属に定着することを提案してい
る。池の者は、被覆されたステンレス鋼を、アルミニウ
ム被覆を接きさせるために、軽く再圧延することを提案
している。Ar&に、非被覆点に関心を有している者は
、一般的に連続的溶融被覆を避けている。むしろ、バッ
チ式の溶融被覆又は噴射被覆過程が使用されている0例
えば、ステンレス鋼部品が、仕上げられた後、それがア
ルミニウム被覆浴の中に長時間浸せきされ、非常に厚い
被覆層を形成するようにしている。
誰も、溶融アルミニウム被覆を使用してフェライト・ク
ロムき金鋼の濡れを増強させるための解決は提案してい
ない。良好な表面濡れ無しには、アルミニウム被覆層は
均一では無く、非被覆領域無しでは無く、鋼の主金属に
対して強い接着を有していない0本発明者は、フェライ
ト・クロム合金鋼の溶融アルミニウム被覆と協同される
濡れの問題を克服する被覆方法を発見した。濡れは、若
しも、清浄にされたフェライト・クロム合金鋼が、鋼の
アルミニウム被覆浴への進入の前に、実質的に窒素の無
い呆Jの水素雰囲気の中に維持されるならば、胴的に改
善される。
ロムき金鋼の濡れを増強させるための解決は提案してい
ない。良好な表面濡れ無しには、アルミニウム被覆層は
均一では無く、非被覆領域無しでは無く、鋼の主金属に
対して強い接着を有していない0本発明者は、フェライ
ト・クロム合金鋼の溶融アルミニウム被覆と協同される
濡れの問題を克服する被覆方法を発見した。濡れは、若
しも、清浄にされたフェライト・クロム合金鋼が、鋼の
アルミニウム被覆浴への進入の前に、実質的に窒素の無
い呆Jの水素雰囲気の中に維持されるならば、胴的に改
善される。
口が ゛ 711
本発明は、連続的に溶融アルミニウム被覆された、少な
くとも約6重量2のクロムを含有する鉄を主金属とする
フェライト鋼に関するものである。
くとも約6重量2のクロムを含有する鉄を主金属とする
フェライト鋼に関するものである。
鋼の表面は、油、ちり、酸化物などを除去するために予
備処理される。鋼は、それから、少なくとも677℃に
加熱され、次いで、少なくとも、約95容量2の水素を
含んでいる雰囲気内においてcANされ、鋼は、本質的
にアルミニウムから成り立っている被覆金属の溶融点の
近く、又は、そのやや上部の温度に維持される。水素雰
囲気は、フェライト・クロム鋼の濡れを増強し、アルミ
ニウム被覆層の中の非被覆、又は、ピンホールの欠点を
実質的に解消する。
備処理される。鋼は、それから、少なくとも677℃に
加熱され、次いで、少なくとも、約95容量2の水素を
含んでいる雰囲気内においてcANされ、鋼は、本質的
にアルミニウムから成り立っている被覆金属の溶融点の
近く、又は、そのやや上部の温度に維持される。水素雰
囲気は、フェライト・クロム鋼の濡れを増強し、アルミ
ニウム被覆層の中の非被覆、又は、ピンホールの欠点を
実質的に解消する。
被覆金属により増強された濡れを有している溶融アルミ
ニウム被覆フェライト・クロム合金鋼を形成することが
、本発明の主な目的である。
ニウム被覆フェライト・クロム合金鋼を形成することが
、本発明の主な目的である。
本発明の利点は、溶融被覆がアルミニウムである時に、
非被覆領域の解消及びフェライト・クロム合金の主金属
に対して改善された接着である。
非被覆領域の解消及びフェライト・クロム合金の主金属
に対して改善された接着である。
本発明の他の利点は、改善された高温酸化抵抗及び塩腐
食抵抗であり、これにより、自動車の排気系統の中に曲
用されるアルミニウム被覆されたフェライト・クロム合
金鋼に対する主金属の穴あき抵抗を増加させることにあ
る。
食抵抗であり、これにより、自動車の排気系統の中に曲
用されるアルミニウム被覆されたフェライト・クロム合
金鋼に対する主金属の穴あき抵抗を増加させることにあ
る。
本発明の上記の目的及び他の目的並びに特徴及び利点は
、以下の詳州な説明を考慮すると、明らかとなる。
、以下の詳州な説明を考慮すると、明らかとなる。
実−見一週一
まず、第1図を参照するが、参照数字10は、鋼のコイ
ルと示すのちのであるが、ストリップ11が、コイル1
0から渡され、第一炉部分15の頂部に入る前に、ロー
ル12.13.14の回りを通る。炉15の第一部分は
、いる直火型のものであって良い。炉の雰囲気温度は、
1260@Cのオーダのものであって良い。ストリップ
11の表面の油などの汚物は、はとんど瞬間的に燃焼さ
れ、除去される。
ルと示すのちのであるが、ストリップ11が、コイル1
0から渡され、第一炉部分15の頂部に入る前に、ロー
ル12.13.14の回りを通る。炉15の第一部分は
、いる直火型のものであって良い。炉の雰囲気温度は、
1260@Cのオーダのものであって良い。ストリップ
11の表面の油などの汚物は、はとんど瞬間的に燃焼さ
れ、除去される。
数字16により現された炉の第二部分は、ふく封管形式
のものであって良い。ストリップ11の温度は、更に、
約677℃から954℃まで加熱され、はぼ点18にお
いて、最高温度に到達する。還元雰囲気が、後に説明さ
れる炉の部分16並びに引き続く部分に供給される。雰
囲気は、還元性であり、好適には、主金属の中のクロム
の酸化を最小とするために炭素鋼に対するよりも、一層
還元性とする。
のものであって良い。ストリップ11の温度は、更に、
約677℃から954℃まで加熱され、はぼ点18にお
いて、最高温度に到達する。還元雰囲気が、後に説明さ
れる炉の部分16並びに引き続く部分に供給される。雰
囲気は、還元性であり、好適には、主金属の中のクロム
の酸化を最小とするために炭素鋼に対するよりも、一層
還元性とする。
炉の第三部分は、一般的に、数字20により現されてい
るが、これは冷却帯である。
るが、これは冷却帯である。
一最的に数字22により現されている炉の最終部分は、
最終冷却帯である。ストリップ11は、炉部分22から
、ターンオーバ・9−ラ24の上を通り、筒口26を経
て、溶融アルミニウムを含んでいる被覆ポット28の中
に入る。ストリップは、被覆ポット28の中覆金属の層
を含んでいるストリップ11は、被覆ボ・ット28から
垂直に引き出される。被覆層は、凝固し、被覆されたス
トリップは、旋回ローラ32の回りを通され、貯蔵、又
は、他の処理のためにコイル34に巻かれる。
最終冷却帯である。ストリップ11は、炉部分22から
、ターンオーバ・9−ラ24の上を通り、筒口26を経
て、溶融アルミニウムを含んでいる被覆ポット28の中
に入る。ストリップは、被覆ポット28の中覆金属の層
を含んでいるストリップ11は、被覆ボ・ット28から
垂直に引き出される。被覆層は、凝固し、被覆されたス
トリップは、旋回ローラ32の回りを通され、貯蔵、又
は、他の処理のためにコイル34に巻かれる。
次に第2図を参照するが、筒口26は、大気から、その
下方、又は、出口端部26aをアルミニラ1.被覆金属
42の表面44の下部に浸せきされることにより、保護
される0回転するように適当に取り付けられてポット・
ローラ36及び38並びに安定ローラ40がある。スト
リップ11が被覆ボット28から引き出される時にスト
リップ11の上に残る被覆金属の重量は、噴射仕上げナ
イフ30のような被覆手段により制御itされる。スト
リップ11は、被覆ボット28に入る前に、炉部分20
.22及び筒口26の中におけるアルミニウム被覆金属
の溶融点の近く、又は、そのわずかに上部の温度に冷却
される。この温度は、約660゜Cのような低温から、
約732℃のような高温までであって良い。
下方、又は、出口端部26aをアルミニラ1.被覆金属
42の表面44の下部に浸せきされることにより、保護
される0回転するように適当に取り付けられてポット・
ローラ36及び38並びに安定ローラ40がある。スト
リップ11が被覆ボット28から引き出される時にスト
リップ11の上に残る被覆金属の重量は、噴射仕上げナ
イフ30のような被覆手段により制御itされる。スト
リップ11は、被覆ボット28に入る前に、炉部分20
.22及び筒口26の中におけるアルミニウム被覆金属
の溶融点の近く、又は、そのわずかに上部の温度に冷却
される。この温度は、約660゜Cのような低温から、
約732℃のような高温までであって良い。
ここまで説明された過程は、当業界において公知であり
、空気仕上げを使用する2側被覆のためのものである。
、空気仕上げを使用する2側被覆のためのものである。
当業者には理解されるように、ストリップ表面の洗浄に
対する予備処理過程の変形は、直火型炉の代わりに、湿
潤清浄を使用することなどのような予備処理過程も、ま
た、使用されることができる。更に、当業者には、非酸
化性雰囲気を含んでいるシールされた囲いを使用する1
側溶融被覆、又は、仕上げが、本発明において使用され
ることのできることも、理解されるところである。
対する予備処理過程の変形は、直火型炉の代わりに、湿
潤清浄を使用することなどのような予備処理過程も、ま
た、使用されることができる。更に、当業者には、非酸
化性雰囲気を含んでいるシールされた囲いを使用する1
側溶融被覆、又は、仕上げが、本発明において使用され
ることのできることも、理解されるところである。
第2図を参照し、本発明の詳細な説明する。少なくとも
約6重量2のクロムのフェライト合金を含んでいる鋼ス
トリップに対する溶融アルミニウム被覆金属の濡れを増
強させるために、鋼ストリップは、ちり、油膜、酸化物
などを除去するために、適当な予備処理を与えられる。
約6重量2のクロムのフェライト合金を含んでいる鋼ス
トリップに対する溶融アルミニウム被覆金属の濡れを増
強させるために、鋼ストリップは、ちり、油膜、酸化物
などを除去するために、適当な予備処理を与えられる。
ストリップは=20容積2の水素及び80容積2の窒素
を含むような鉄に対する還元性雰囲気の中において更に
加熱され、その後、清浄にされたストリップを、被覆浴
に入る直前に、実質的に全部が水素である保護雰囲気を
通る。上述のようなインライン焼鈍が、ストリップを清
浄にするために使用される時は、保護雰囲気が、包囲さ
れた筒口26のような囲いの中に維持される。水素ガス
が、入口27を経て、必要に応じて導入されることがで
きる。保護雰囲気は、少なくとも約95容量2、好適に
は、少なくとも 9フ容Jlz以上、最も好適には、1
00容量2にできるだけ近く含まなければならない。
を含むような鉄に対する還元性雰囲気の中において更に
加熱され、その後、清浄にされたストリップを、被覆浴
に入る直前に、実質的に全部が水素である保護雰囲気を
通る。上述のようなインライン焼鈍が、ストリップを清
浄にするために使用される時は、保護雰囲気が、包囲さ
れた筒口26のような囲いの中に維持される。水素ガス
が、入口27を経て、必要に応じて導入されることがで
きる。保護雰囲気は、少なくとも約95容量2、好適に
は、少なくとも 9フ容Jlz以上、最も好適には、1
00容量2にできるだけ近く含まなければならない。
また、保護雰囲気の酸素及び露点を制御すること並びに
被覆ボット28の中の溶融金属を高温に維持することが
、非常に重要である。鋼ストリ・ノブの表面の上の薄い
酸化物層は、反応性アルミニウム被覆金属により還元さ
れることができる。クロムは、鉄よりも、はるか−に容
易に酸【ヒされ、これにより、クロム合金鋼は、炭素鋼
よりも、過剰により厚い酸化物フィルムのために、濡れ
ないようする。従って、保護水素雰囲気は、4°よりも
より奔くない露点を有し、約200ppmよりも多くな
い酸素を含まなければならない。
被覆ボット28の中の溶融金属を高温に維持することが
、非常に重要である。鋼ストリ・ノブの表面の上の薄い
酸化物層は、反応性アルミニウム被覆金属により還元さ
れることができる。クロムは、鉄よりも、はるか−に容
易に酸【ヒされ、これにより、クロム合金鋼は、炭素鋼
よりも、過剰により厚い酸化物フィルムのために、濡れ
ないようする。従って、保護水素雰囲気は、4°よりも
より奔くない露点を有し、約200ppmよりも多くな
い酸素を含まなければならない。
実質的に純粋はアルミニウム被覆は、通常、炭素鋼を被
覆するために、約677” Cから688” Cに維持
される。クロム合金鋼の酸化に対する増加された傾向の
ために、被覆金属を少なくともこの高い温度、好適には
、693℃から フ16℃の範囲に維持しなければなら
ない。この増加された温度は、被覆金属の反応性を増加
させ、それをクロム酸化物に対して一層遍1元性とする
。温度は、過剰に厚い、もろいFe−^1合金層が形成
されるので、約716℃を越えてはならない。
覆するために、約677” Cから688” Cに維持
される。クロム合金鋼の酸化に対する増加された傾向の
ために、被覆金属を少なくともこの高い温度、好適には
、693℃から フ16℃の範囲に維持しなければなら
ない。この増加された温度は、被覆金属の反応性を増加
させ、それをクロム酸化物に対して一層遍1元性とする
。温度は、過剰に厚い、もろいFe−^1合金層が形成
されるので、約716℃を越えてはならない。
本発明は、触媒変換器に対する支持体としてp訂用され
る薄いフォイルを含む自動車の排気系統に使用される溶
融被覆されたアルミニウム被覆された鉄ステンレス鋼に
特に有用なものである。この触媒変換器用鋼は、198
5年6月4日に出願された米国特許願第741,282
号に記載されている。実質的に純粋なアルミニウムの溶
融メッキ被覆を有している、少なくとも約10!I!
ffl $のクロムを含有しているフェライト・ステン
レス鋼は、優れた耐食性を有している。アルミニラl、
被覆炭素鋼と相違し・て、純粋なアルミニウムにより溶
融メッキ被覆をされたフェライト・ステンレス鋼は、被
覆層がはがれたり、ひびが入ったりすること無しに、苛
酷に加工されることのできることが発見された。約10
.0〜14.5重R%のクロム、約0.1〜1.0重N
Z(1)ケイ素、約0.2〜0.5重量2のチタン、残
部鉄を含む409型ステンレス鋼が、純粋なアルミニウ
ムを溶融被覆(メッキ)されることのできることが発見
された。更に、被覆されたストリップは、少なくとも0
.25mm厚さのストリップから、被覆金属のはげるこ
と無しに、0.1+a+m以下の厚さに冷間で減少され
ることができる。アルミニウム被覆層は、主金属に優れ
た接着を有しており、ピンホール、又は、非被覆領域を
含んでいないので、拡散熱処理されたフォイルは、高温
度において優れた耐酸化性を有している。rIAえば、
フォイルは、1204℃までの「短時間の反れ」を有し
て、約soo’ c〜900″Cの作動温度を有してい
る自動車排気系統における触媒支持本として使用される
ことができる。
る薄いフォイルを含む自動車の排気系統に使用される溶
融被覆されたアルミニウム被覆された鉄ステンレス鋼に
特に有用なものである。この触媒変換器用鋼は、198
5年6月4日に出願された米国特許願第741,282
号に記載されている。実質的に純粋なアルミニウムの溶
融メッキ被覆を有している、少なくとも約10!I!
ffl $のクロムを含有しているフェライト・ステン
レス鋼は、優れた耐食性を有している。アルミニラl、
被覆炭素鋼と相違し・て、純粋なアルミニウムにより溶
融メッキ被覆をされたフェライト・ステンレス鋼は、被
覆層がはがれたり、ひびが入ったりすること無しに、苛
酷に加工されることのできることが発見された。約10
.0〜14.5重R%のクロム、約0.1〜1.0重N
Z(1)ケイ素、約0.2〜0.5重量2のチタン、残
部鉄を含む409型ステンレス鋼が、純粋なアルミニウ
ムを溶融被覆(メッキ)されることのできることが発見
された。更に、被覆されたストリップは、少なくとも0
.25mm厚さのストリップから、被覆金属のはげるこ
と無しに、0.1+a+m以下の厚さに冷間で減少され
ることができる。アルミニウム被覆層は、主金属に優れ
た接着を有しており、ピンホール、又は、非被覆領域を
含んでいないので、拡散熱処理されたフォイルは、高温
度において優れた耐酸化性を有している。rIAえば、
フォイルは、1204℃までの「短時間の反れ」を有し
て、約soo’ c〜900″Cの作動温度を有してい
る自動車排気系統における触媒支持本として使用される
ことができる。
炭素鋼及び低き金鋼に加えて、実質的な量のニッケルを
含有しているクロム合金鋼も、月並みな過程を経て容易
にアルミニウムを溶融被覆される。
含有しているクロム合金鋼も、月並みな過程を経て容易
にアルミニウムを溶融被覆される。
ここに、ニッケルの実質的な量とは、約31旦zの過剰
を有するオーステナイト・ステンレス鋼を意味するもの
である。3重量2、又は、それ以上のニッケルを含有す
るクロム合金鋼は、明らかに、アルミニウムを容易に被
覆される。なぜならば、ニッケルは、アルミニウムと非
常に緊密な接合を形成するように見えるからである。従
って、これらの高ニッケル・クロム合金鋼は、本発明を
使用すること無しにアルミニウムにより容易に溶融メッ
キをされることができる。
を有するオーステナイト・ステンレス鋼を意味するもの
である。3重量2、又は、それ以上のニッケルを含有す
るクロム合金鋼は、明らかに、アルミニウムを容易に被
覆される。なぜならば、ニッケルは、アルミニウムと非
常に緊密な接合を形成するように見えるからである。従
って、これらの高ニッケル・クロム合金鋼は、本発明を
使用すること無しにアルミニウムにより容易に溶融メッ
キをされることができる。
大概の溶融アルミニウム被覆は、約10重MEのケイ素
を含んでいる。この被覆金属は、−量的に、工業的に型
式1と規定されている。この形式のアルミニウム被覆金
属は、フェライト・クロム合金鋼に、水素保護雰囲気を
使用した時においてさえも、良好には濡らされないこと
が発見された。FI!論に結び付けられてはいないが、
5重jEzを越えるケイ素は、フェライト・クロム会合
の鋼実体と反応するのに必要とされるアルミニウム被覆
*gの反応性を、減するものと信じられる。従って、被
覆金属の中のゲイ素含有量は、約0.5重量2を超過し
てはならない。
を含んでいる。この被覆金属は、−量的に、工業的に型
式1と規定されている。この形式のアルミニウム被覆金
属は、フェライト・クロム合金鋼に、水素保護雰囲気を
使用した時においてさえも、良好には濡らされないこと
が発見された。FI!論に結び付けられてはいないが、
5重jEzを越えるケイ素は、フェライト・クロム会合
の鋼実体と反応するのに必要とされるアルミニウム被覆
*gの反応性を、減するものと信じられる。従って、被
覆金属の中のゲイ素含有量は、約0.5重量2を超過し
てはならない。
商業的に純粋な溶融アルミニウムttN、さもなければ
、工業的に型式2として知られている被覆が、本発明に
対して推奨される。ここに、「純粋」アルミニウムとは
、ケイ素のような合金金属の実質的な量の追加が除外さ
れたアルミニラ11被覆金属を意味するものである。被
覆金属は、残部の不純物、特に、鉄を含むことができる
。被覆浴は、典型的には、主として、浴を通過する鋼ス
トリップがち鉄の溶解によって生ずる約2重量2の鉄を
含んでいる。
、工業的に型式2として知られている被覆が、本発明に
対して推奨される。ここに、「純粋」アルミニウムとは
、ケイ素のような合金金属の実質的な量の追加が除外さ
れたアルミニラ11被覆金属を意味するものである。被
覆金属は、残部の不純物、特に、鉄を含むことができる
。被覆浴は、典型的には、主として、浴を通過する鋼ス
トリップがち鉄の溶解によって生ずる約2重量2の鉄を
含んでいる。
匠−1
月並みな保護雰囲気を使用する時に、非T!I覆領域を
防止することの不能を示すために、型式409のステン
レスの76+sII幅のストリップが、実験室のパイロ
ット・ラインの上においてインライン予備処理を与えら
れた。炉の直火部分は、約1175” Cに加熱された
が、観察されたストリップのピーク温度は、約899℃
であった。ストリップは、アルミニウム被覆浴の中に入
る直前における爾口内において、約696℃に冷却され
た。
防止することの不能を示すために、型式409のステン
レスの76+sII幅のストリップが、実験室のパイロ
ット・ラインの上においてインライン予備処理を与えら
れた。炉の直火部分は、約1175” Cに加熱された
が、観察されたストリップのピーク温度は、約899℃
であった。ストリップは、アルミニウム被覆浴の中に入
る直前における爾口内において、約696℃に冷却され
た。
鋼ストリップは、炉の筒口部分内において、約25容績
zの水素、残り窒素を含み、−26℃以下の露点及び4
0ppm+以下の酸素を有しているCj−J M囲気を
使用して保護された。被覆ポットの中のアルミニウム被
覆金属は、約696℃に維持された。
zの水素、残り窒素を含み、−26℃以下の露点及び4
0ppm+以下の酸素を有しているCj−J M囲気を
使用して保護された。被覆ポットの中のアルミニウム被
覆金属は、約696℃に維持された。
被覆されたままのストリップは、推定的251の未成f
fi域を含んでおり、時として、75zの高さであった
。
fi域を含んでおり、時として、75zの高さであった
。
lユ
本発明による保護雰囲気を使用した時の増強された濡れ
を示すために、型式409のステンレス屑の76IaI
11幅のストリップが、同じパイロットラインの上にお
いて被覆され、例1に挙げられた温度と同様の温度を有
しているインライン焼鈍予備処理を与えられた。しがし
なから、雰囲気は、約100容債zの水素、−26℃の
露点、40ppm以下の酸素を含むように調節された。
を示すために、型式409のステンレス屑の76IaI
11幅のストリップが、同じパイロットラインの上にお
いて被覆され、例1に挙げられた温度と同様の温度を有
しているインライン焼鈍予備処理を与えられた。しがし
なから、雰囲気は、約100容債zの水素、−26℃の
露点、40ppm以下の酸素を含むように調節された。
被覆されたままのストリップの外観は、優れており、何
らの見える非肢覆領域、又は、ピンホールは現れなかっ
た。
らの見える非肢覆領域、又は、ピンホールは現れなかっ
た。
」1
型式409のステンレス鋼の76III1幅のストリッ
プが、パイロットラインの上において被覆された6スト
リツプは、871℃のピーク金属温度に加熱され、アル
ミニウム被覆浴に入る直前の筒口の中において、693
℃に冷却された。雰囲気は、−26℃の露点及び20p
pmの酸素を含んでいた。
プが、パイロットラインの上において被覆された6スト
リツプは、871℃のピーク金属温度に加熱され、アル
ミニウム被覆浴に入る直前の筒口の中において、693
℃に冷却された。雰囲気は、−26℃の露点及び20p
pmの酸素を含んでいた。
ガスクロマトグラフが、筒口の中に設置され、これによ
り、被覆されたままのストリップの被覆特性が、保護雰
囲気の中の酸素の量が、変化された時に、観察されるこ
とができるようにした。雰囲気が、約92容積2の水素
及び残りが窒素であった時には、被覆の品質は、受は入
れることができ難いものであった。しかしなから、水素
を約94容Wtzまで増加すると、受は入れることので
きる境界と考えられる被覆品質のものが生成された。水
素が、97容禎zに増加された時に、観測された被覆の
品質は、優秀であるものと考えられ、被覆層は、実質的
に何らの非被覆領域を有していなかった。
り、被覆されたままのストリップの被覆特性が、保護雰
囲気の中の酸素の量が、変化された時に、観察されるこ
とができるようにした。雰囲気が、約92容積2の水素
及び残りが窒素であった時には、被覆の品質は、受は入
れることができ難いものであった。しかしなから、水素
を約94容Wtzまで増加すると、受は入れることので
きる境界と考えられる被覆品質のものが生成された。水
素が、97容禎zに増加された時に、観測された被覆の
品質は、優秀であるものと考えられ、被覆層は、実質的
に何らの非被覆領域を有していなかった。
試験が、生産寸法の洛融アルミニウム被覆ラインの上に
おいても行われた0表に示すような温度−雰囲気条件が
曲用され、被覆品質がi察された。
おいても行われた0表に示すような温度−雰囲気条件が
曲用され、被覆品質がi察された。
表9」Ul
実験例4は、100容櫃zの窒素の雰囲気が筒口のおい
て使用された時に、ストリップの501が、非被覆であ
ることを示している。
て使用された時に、ストリップの501が、非被覆であ
ることを示している。
実験例5の中に示されるように、ストリップの上の非被
覆領域は、100容積2の水素が使用された時に消失し
た。
覆領域は、100容積2の水素が使用された時に消失し
た。
実験例6及び7は、ストリップ温度と、被覆金属温度と
の間の関係を示すものである。炉の中におけるより高い
雰囲気温度は、ストリップの上に形成されるクロム酸「
ヒ物の厚さを増加させる。比較的高い露点くより低い還
元性)の存在においては、被覆金属温度は、ストリップ
の上の非被覆領域を防止するために約704℃に増加し
なければならなかった。炉温度及び(又は)保護雰囲気
温度が不十分に還元性である時には、被覆金属温度は、
アルミニウム被覆金篤と良好な濡れ性を確保し、閏って
、非被覆領域の生ずることを防止するなめに、ストリッ
プからクロム酸化物フィルムを還元することが増加され
なければならなかった。
の間の関係を示すものである。炉の中におけるより高い
雰囲気温度は、ストリップの上に形成されるクロム酸「
ヒ物の厚さを増加させる。比較的高い露点くより低い還
元性)の存在においては、被覆金属温度は、ストリップ
の上の非被覆領域を防止するために約704℃に増加し
なければならなかった。炉温度及び(又は)保護雰囲気
温度が不十分に還元性である時には、被覆金属温度は、
アルミニウム被覆金篤と良好な濡れ性を確保し、閏って
、非被覆領域の生ずることを防止するなめに、ストリッ
プからクロム酸化物フィルムを還元することが増加され
なければならなかった。
種々の変形が、本発明の要旨から離れること無しにささ
れることができる。例えば、種々の変形が、保護雰囲気
に、それが少なくとも約95容量2の水素を含有する限
りは、なされることができる。更に、変形が、ストリッ
プの予備処理並びに1側被覆、又は、非酸化噴流1士上
げを使用してなされることができる。それ故、本発明の
範囲は、「特許請求の範囲」の記載から決定されるべき
である。
れることができる。例えば、種々の変形が、保護雰囲気
に、それが少なくとも約95容量2の水素を含有する限
りは、なされることができる。更に、変形が、ストリッ
プの予備処理並びに1側被覆、又は、非酸化噴流1士上
げを使用してなされることができる。それ故、本発明の
範囲は、「特許請求の範囲」の記載から決定されるべき
である。
li匹見え
本発明は、上記のような構成であるので、フェライト・
クロム合金鋼が、アルミニウムを溶m被覆ないしはメッ
キされる時に、それへのアルミニウムの接着を改善する
ことが可能とされるという優れた効果を発揮するもので
ある。
クロム合金鋼が、アルミニウムを溶m被覆ないしはメッ
キされる時に、それへのアルミニウムの接着を改善する
ことが可能とされるという優れた効果を発揮するもので
ある。
第1図は、本発明と協同される月並みな溶融アルミニウ
ム被覆ラインを経て処理されつつある鉄を主金罵とする
ストリップの略図、第2図は、第1図の被覆ラインの、
入口筒口及び被覆ポットを示す部分略図である。 11・・・ストリップ、15・・・炉の第一部分、16
・・・炉の第二部分、20・・・炉の第三部分、22・
・・fの最終部分、26・・・筒口、28・・・被覆ポ
ット、30・・・噴射仕上げナイフ、42・・・被71
f金属。 −r’1G、 1 m=F”lG 2
ム被覆ラインを経て処理されつつある鉄を主金罵とする
ストリップの略図、第2図は、第1図の被覆ラインの、
入口筒口及び被覆ポットを示す部分略図である。 11・・・ストリップ、15・・・炉の第一部分、16
・・・炉の第二部分、20・・・炉の第三部分、22・
・・fの最終部分、26・・・筒口、28・・・被覆ポ
ット、30・・・噴射仕上げナイフ、42・・・被71
f金属。 −r’1G、 1 m=F”lG 2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、被覆金属を溶融被覆された鉄を主金属とするフェラ
イト連続ストリップにおいて、 ストリップが、少なくとも約6重量%のクロムを含んで
おり 被覆金属が、本質的にアルミニウムから成り立っており 前記ストリップの上の被覆層が、本質的に無被覆領域が
無く 前記被覆層が、前記ストリップに強固に接着しており、
曲げの間にひびが入ること又ははげることに対して抵抗
性があること を特徴とするストリップ。 2、主金属が、少なくとも約10重量%のクロムを含ん
でいる特許請求の範囲第1項記載のストリップ。 3、前記主金属が、実質的に0重量%のニッケルを含ん
でいる特許請求の範囲第2項記載のストリップ。 4、前記主金属が、10.0〜14.5重量%のクロム
、0.1〜1.0重量%のケイ素、0.2〜0.5重量
%のチタンを含んでいる特許請求の範囲第2項記載のス
トリップ。 5、フェライト・クロム合金鋼ストリップをアルミニウ
ムにより連続的に溶融メッキする方法において クロム合金鋼ストリップを洗浄することと 前記洗浄されたストリップを、少なくとも 677℃に加熱することと 洗浄された鋼を、少なくとも約95容量%の水素の保護
雰囲気の中において、被覆金属の溶融点又はそのわずか
上部の温度に維持することと前記洗浄されたストリップ
を、本質的にアルミニウムから成り立っている前記被覆
金属の溶融浴の中に浸せきし、前記ストリップの少なく
とも一つの側の上に被覆層を沈殿させることと から成り立っており、 前記ストリップの主金属が、少なくとも約 6重量%のクロムから成り立っており、 また、前記被覆層が、実質的に無被覆領域が無く、前記
主金属に良好な接着を有していることを特徴とする方法
。 6、前記雰囲気が、実質的に100容量%の水素である
特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、前記雰囲気が、約+4℃よりも多くない露点を有し
ており、また、約200ppmよりも多くない酸素を含
んでいる特許請求の範囲第5項記載の方法。 8、前記雰囲気が、約100容量%の水素、約−12℃
より多くない露点、約40ppmより多くない酸素を含
んでいる特許請求の範囲第5項記載の方法。 9、前記鋼主金属が、少なくとも約10重量%のクロム
を含んでいる特許請求の範囲第5項記載の方法。 10、前記鋼主金属が、10.0〜14.5重量%のク
ロム、0.1〜1.0重量%のケイ素、0.2〜0.5
重量%のチタンを含んでいる特許請求の範囲第9項記載
の方法。 11、前記予備処理が、前記鋼が、少なくとも約693
℃に加熱されるインライン焼鈍を含んでいる特許請求の
範囲第5項記載の方法。 12、前記被覆層の重量が、噴流仕上げナイフにより制
御される特許請求の範囲第5項記載の方法。 13、前記噴流仕上げナイフが、前記被覆層に対し非酸
化性雰囲気を含んでいるシールされた囲いの中に含まれ
ている特許請求の範囲第12項記載の方法。 14、前記雰囲気が、シールされた囲いの中に維持され
ている特許請求の範囲第5項記載の方法。 15、フェライト・クロム合金鋼ストリップのアルミニ
ウムによる連続的溶融被覆方法においてクロム合金鋼を
直火型の第一炉部分の中に おいて非酸化性雰囲気を使用して洗浄することと前記ス
トリップを還元性雰囲気を含んでい る第二炉部分の中において更に加熱することと被覆金属
及び包囲された筒口を通過する前 記洗浄されたストリップの溶融点又はそのわずかに上部
の温度近くまで、前記ストリップを冷却することと 前記洗浄されたストリップを少なくとも約 95容積%の水素の保護雰囲気内に維持することと 前記洗浄されたストリップを、本質的にアルミニウムか
ら成る前記被覆金属の溶融浴の中に浸せきし、前記洗浄
されたストリップの少なくとも1側の上に被覆層を沈殿
させることと から成り立っており、鋼主金属が、少なくとも約6重量
%のクロムから成り立っており、前記被覆層が、実質的
に無被覆領域が無く、前記主金属に良好な接着を有して
いることを特徴とする被覆方法。 16、前記保護雰囲気が、実質的に100容積%の水素
である特許請求の範囲第15項記載の方法。 17、前記保護雰囲気が、+4℃よりも高くない露点を
有し、また、約200ppmよりも多くない酸素を含ん
でいる特許請求の範囲第13項記載の方法。 18、前記保護雰囲気が、約100容量%の水素、−1
2℃よりも高くない露点、約40ppmよりも多くない
酸素を含んでいる特許請求の範囲第15項記載の方法。 19、前記鋼主金属が、少なくとも約10重量%のクロ
ムを含んでいる特許請求の範囲第15項記載の方法。 20、前記鋼主金属が、10.0〜14.5重量%のク
ロム、0.1〜1.0重量%のケイ素、0.2〜0.5
重量%のチタンを含んでいる特許請求の範囲第19項記
載の方法。 21、前記第二炉部分の中の前記ストリップが、132
℃から843℃に加熱される特許請求の範囲第15項記
載の方法。 22、前記被覆金属の重量が、噴流仕上げナイフにより
制御される特許請求の範囲第15項記載の方法。 23、前記噴流仕上げナイフが、前記被覆層に対して非
酸化性の雰囲気を含んでいる囲いの内部に含まれている
特許請求の範囲第22項記載の方法。
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