JPS63143269A - 耐食性および加工性にすぐれた合金めつき鋼材の製造法 - Google Patents
耐食性および加工性にすぐれた合金めつき鋼材の製造法Info
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- JPS63143269A JPS63143269A JP28898386A JP28898386A JPS63143269A JP S63143269 A JPS63143269 A JP S63143269A JP 28898386 A JP28898386 A JP 28898386A JP 28898386 A JP28898386 A JP 28898386A JP S63143269 A JPS63143269 A JP S63143269A
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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。
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）
本発明は亜鉛をベースとするめっき鋼材の製造法に関す
るもので、さらに詳しくはＺｎにＡｌ、Ｆｅ、Ｓｉを含
有する合金めっき層を有する耐食性および加工性にすぐ
れた合金めっき鋼材の製造法に関するものである。
るもので、さらに詳しくはＺｎにＡｌ、Ｆｅ、Ｓｉを含
有する合金めっき層を有する耐食性および加工性にすぐ
れた合金めっき鋼材の製造法に関するものである。
（従来の技術とその問題点）
薄板、形鋼、ボルト、鋼線等の鉄鋼材料の耐食性ならび
に加工性の向上を目的として、近年、多くの亜鉛をベー
スとする合金めっき技術が開発されている０例えば、特
公昭４６−７１６１にはＺｎ−Ａｌ系、特公昭５４−３
３２２３にはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系、特公昭５７−５００
４７５にはＺｎ−Ａｌ−ミツシュメタル系、特開昭５６
−１１２４５２にはＺｎ−Ａｌ−Ｎａ系、特開昭５８−
１７７４４６にはＺｎ−Ａｌ−３ｉ系、特公昭６０−３
３８９２にはＺｎ−Ａｌ−３１−Ｍｇ系が公表されてい
る。これらは、いずれも溶融状態の合金めっき浴中に鋼
材を浸漬することにより、鋼材表面に浴組成と同一の合
金めっき層を付着せしめる方法であり、耐食性、加工性
ともに従来の亜鉛めっきより優れているもの＼、最近の
苛酷な冷間加工、あるいは使用環境にてらして評価する
と、必ずしも十分な性能を有しているとは言えない。
に加工性の向上を目的として、近年、多くの亜鉛をベー
スとする合金めっき技術が開発されている０例えば、特
公昭４６−７１６１にはＺｎ−Ａｌ系、特公昭５４−３
３２２３にはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系、特公昭５７−５００
４７５にはＺｎ−Ａｌ−ミツシュメタル系、特開昭５６
−１１２４５２にはＺｎ−Ａｌ−Ｎａ系、特開昭５８−
１７７４４６にはＺｎ−Ａｌ−３ｉ系、特公昭６０−３
３８９２にはＺｎ−Ａｌ−３１−Ｍｇ系が公表されてい
る。これらは、いずれも溶融状態の合金めっき浴中に鋼
材を浸漬することにより、鋼材表面に浴組成と同一の合
金めっき層を付着せしめる方法であり、耐食性、加工性
ともに従来の亜鉛めっきより優れているもの＼、最近の
苛酷な冷間加工、あるいは使用環境にてらして評価する
と、必ずしも十分な性能を有しているとは言えない。
（発明の目的）
本発明の目的は、耐食性ならびに冷間加工性が、従来の
亜鉛をベースとする合金めっきにくらべて一段とすぐれ
ている合金めっき鋼材の製造法を提供することである。
亜鉛をベースとする合金めっきにくらべて一段とすぐれ
ている合金めっき鋼材の製造法を提供することである。
（発明の概要）
すなわち、本発明は、
（１）電気めっきにより鋼材表面にＺｎ −Ｆｅ合金め
っき層を形成させ、次いて、これをＡｌ：４〜２５％を
含有する溶融亜浴中にｌＯ〜６００ｓｅｃ浸漬すること
により、該合金めっき層を＾ｌ：１５〜４０％ 、 Ｆ
ｅ：５〜４ｏ％、および残余か実質的にＺｎかうなる組
成のめっき層となすことを特徴とする耐食性および加工
性にすぐれた合金めっき鋼材の製造法、および、 （２）電気亜鉛めっきにより鋼材表面にＺｎ−Ｆｅ合金
めっき層を形成させ、次いで、これをＡｌ：４〜２５Ｚ
、 Ｓｉ ： ０．０２〜ｌｚを含有する溶融亜浴中
に１０〜６００ｓｅｃ浸清することにより、該合金めっ
き層をＡｌ＋ １５〜４０％ 、 Ｆｅ： ５〜４０％
、 Ｓｉ： ０．５〜７％、および残余が実質的にＺ
ｎからなる組成のめっき層となすことを特徴とする耐食
性および加工性にすぐれた合金めっき鋼材の製造法であ
る。
っき層を形成させ、次いて、これをＡｌ：４〜２５％を
含有する溶融亜浴中にｌＯ〜６００ｓｅｃ浸漬すること
により、該合金めっき層を＾ｌ：１５〜４０％ 、 Ｆ
ｅ：５〜４ｏ％、および残余か実質的にＺｎかうなる組
成のめっき層となすことを特徴とする耐食性および加工
性にすぐれた合金めっき鋼材の製造法、および、 （２）電気亜鉛めっきにより鋼材表面にＺｎ−Ｆｅ合金
めっき層を形成させ、次いで、これをＡｌ：４〜２５Ｚ
、 Ｓｉ ： ０．０２〜ｌｚを含有する溶融亜浴中
に１０〜６００ｓｅｃ浸清することにより、該合金めっ
き層をＡｌ＋ １５〜４０％ 、 Ｆｅ： ５〜４０％
、 Ｓｉ： ０．５〜７％、および残余が実質的にＺ
ｎからなる組成のめっき層となすことを特徴とする耐食
性および加工性にすぐれた合金めっき鋼材の製造法であ
る。
（問題点を解決するための手段）
はじめに、本発明にか＼わるめつき層の成分について説
明する。
明する。
Ａｌ含有量に関しては、Ａｌは耐食性に有効な元素であ
るが、Ａｌ含有量が１５％未満ては耐食性を保証するこ
とができず、一方、４０％を越えると加工性が劣化する
。よって、Ａｌ含有量は１５〜４ｏｚとする。
るが、Ａｌ含有量が１５％未満ては耐食性を保証するこ
とができず、一方、４０％を越えると加工性が劣化する
。よって、Ａｌ含有量は１５〜４ｏｚとする。
Ｆｅ含有量に関しては、Ｆｅ含有量か５ｚ未満では加工
性が不十分てあり、一方、４０χを越えると耐食性を保
証することができない。よって、Ｆｅ含有量は５〜４０
２とする。
性が不十分てあり、一方、４０χを越えると耐食性を保
証することができない。よって、Ｆｅ含有量は５〜４０
２とする。
Ｓｉは耐食性を向上させる元素であるが、含有量が０．
５ｚ未満てはこの効果を期待できず、また、７２を越え
ると耐食性向上効果は飽和するため、その含有量は０．
５〜７ｚとする。
５ｚ未満てはこの効果を期待できず、また、７２を越え
ると耐食性向上効果は飽和するため、その含有量は０．
５〜７ｚとする。
本発明の最大の特徴は、上述の組成の合金めっき層を鋼
材表面に形成させるために以下の方法を考案した点にあ
る。すなわち、本発明者らは、いったん電気亜鉛めっき
法により鋼材表面にＺｎ −Ｆｅ合金めっき層を形成さ
せたのち、これをＡ１あるいはＡ１とＳｉを含有する溶
融亜浴中に浸漬すれば、短時間に浴中のＡｌあるいはＡ
ｌとＳｉをＺｎ−Ｆｅ合金めっき層内部へ拡散せしめる
ことができるという新しい事実を発見し、それにもとづ
いてめっき層組成を制御する方法を考案した。さらに、
本発明者らは、合金めっき層の組成のうちＦｅについて
は、あらかじめ１ｎ−Ｆｅ合金めっきの形で取りこむこ
とにより、その後のＡ１およびＳｉの拡散が促進される
こと、また、それを電気めっきで行なうことにより、Ｆ
ｅ含有量は言うまでもなくＡｌあるいはＳｉ含有量につ
いても均一性および安定性を高めることかできるという
新事実を発見し、これにもとづいて合金めっき鋼材の新
製造法を開発した。
材表面に形成させるために以下の方法を考案した点にあ
る。すなわち、本発明者らは、いったん電気亜鉛めっき
法により鋼材表面にＺｎ −Ｆｅ合金めっき層を形成さ
せたのち、これをＡ１あるいはＡ１とＳｉを含有する溶
融亜浴中に浸漬すれば、短時間に浴中のＡｌあるいはＡ
ｌとＳｉをＺｎ−Ｆｅ合金めっき層内部へ拡散せしめる
ことができるという新しい事実を発見し、それにもとづ
いてめっき層組成を制御する方法を考案した。さらに、
本発明者らは、合金めっき層の組成のうちＦｅについて
は、あらかじめ１ｎ−Ｆｅ合金めっきの形で取りこむこ
とにより、その後のＡ１およびＳｉの拡散が促進される
こと、また、それを電気めっきで行なうことにより、Ｆ
ｅ含有量は言うまでもなくＡｌあるいはＳｉ含有量につ
いても均一性および安定性を高めることかできるという
新事実を発見し、これにもとづいて合金めっき鋼材の新
製造法を開発した。
次に溶融亜浴中の浸漬条件について説明する。
浴中浸漬時間か１０ｓｅｃ未満てはＡｌ、 Ｓｉともに
拡散は不十分てあり、一方、６００ｓｅｃを越えると地
鉄との境界に脆弱なＺｎ−Ａｌ−Ｆｅ金属間化合物が成
長するために加工性か急激に劣化する。表１に亜鉛浴浸
漬時間とめっき層の加工性の関係を示す。こ＼で、めっ
き層の加工性の評価は以下の方法で行なった。直径３．
２１のめっき鋼線をダイスを用いて１パスあたり約２０
％の減面率で伸線し、各パス毎にめっき層断面を光学顕
微鏡で観察することにより、（１）式で示す伸線加工限
界をもって、めっき層の冷間加工性を評価すること＼し
た。
拡散は不十分てあり、一方、６００ｓｅｃを越えると地
鉄との境界に脆弱なＺｎ−Ａｌ−Ｆｅ金属間化合物が成
長するために加工性か急激に劣化する。表１に亜鉛浴浸
漬時間とめっき層の加工性の関係を示す。こ＼で、めっ
き層の加工性の評価は以下の方法で行なった。直径３．
２１のめっき鋼線をダイスを用いて１パスあたり約２０
％の減面率で伸線し、各パス毎にめっき層断面を光学顕
微鏡で観察することにより、（１）式で示す伸線加工限
界をもって、めっき層の冷間加工性を評価すること＼し
た。
めっき層の伸線加工限界
こ＼で、ｄｏ 二めっき鋼線（素線）の直径（ＩＩＩｌ
）ｄ ：めっき層にミクロクラックか発生したときの鋼
線直径 （ｍｍ） 表１は亜鉛浴浸漬時間とめっき層の伸線加工限界を示す
表であるが、表１に示すように浸漬時間が６６０ｓｅｃ
以上では伸線加工限界はフ０駕以下となり、目標とする
冷間加工性を確保できない、したがって、Ａｌあるいは
ＡｌとＳｔを含有する溶融亜浴中の浸漬時間はｌＯ〜６
００ｓｅｃとする。
）ｄ ：めっき層にミクロクラックか発生したときの鋼
線直径 （ｍｍ） 表１は亜鉛浴浸漬時間とめっき層の伸線加工限界を示す
表であるが、表１に示すように浸漬時間が６６０ｓｅｃ
以上では伸線加工限界はフ０駕以下となり、目標とする
冷間加工性を確保できない、したがって、Ａｌあるいは
ＡｌとＳｔを含有する溶融亜浴中の浸漬時間はｌＯ〜６
００ｓｅｃとする。
浴のＡ１含有量については、４１未満では拡散浸透に長
時間を要し、一方、２５％を越えると浴の酸化が激しく
なる。よって、浴のＡｌ含有量は４〜２５２とする。
時間を要し、一方、２５％を越えると浴の酸化が激しく
なる。よって、浴のＡｌ含有量は４〜２５２とする。
浴のＳｉ含有量については、０．０２ｇ未満では、Ａｌ
と同様に拡散浸透に長時間を要し、一方、ｔＸを越えた
場合にはもはやＳｉが溶解しなくなる。このため、浴ノ
Ｓｉ含有量は０．０２ｇ −Ｉ Ｋとする。
と同様に拡散浸透に長時間を要し、一方、ｔＸを越えた
場合にはもはやＳｉが溶解しなくなる。このため、浴ノ
Ｓｉ含有量は０．０２ｇ −Ｉ Ｋとする。
（実施例）
直径３．２■麿の普通炭素鋼線の表面に電気めっき法に
よりＺｎ−Ｆｅ合金めっき暦を形成させ、次いで、この
めっき層にＡｌないしはＡｌとＳｉを拡散浸透させるた
めに、該Ｚｎ−Ｆｅ合金めワき鋼線をＡｌないしはＡｌ
とＳｉを含有する溶融亜鉛めっき浴中に浸漬した。なお
、比較材である２種類の合金めっき鋼線は通常の溶融め
っき法で製造した。
よりＺｎ−Ｆｅ合金めっき暦を形成させ、次いで、この
めっき層にＡｌないしはＡｌとＳｉを拡散浸透させるた
めに、該Ｚｎ−Ｆｅ合金めワき鋼線をＡｌないしはＡｌ
とＳｉを含有する溶融亜鉛めっき浴中に浸漬した。なお
、比較材である２種類の合金めっき鋼線は通常の溶融め
っき法で製造した。
耐食性の評価は、１，０００時間の塩水噴＠（ＪＩＳ
Ｚ２３７１）における腐食減量を純亜鉛めっきと比較す
また、めっき層の冷間加工性の評価は、前述のめっき層
の伸線加工限界を求める方法で行ない、（１）式を以て
定量化した。
Ｚ２３７１）における腐食減量を純亜鉛めっきと比較す
また、めっき層の冷間加工性の評価は、前述のめっき層
の伸線加工限界を求める方法で行ない、（１）式を以て
定量化した。
表２に合金めっきの製造条件、めっき層組成、Ｓよびめ
っき性能を示す、こ＼で、Ｎｏ１−Ｎｏ５はＡｌ含有量
、また、ＮＯ６〜Ｎ０１０はＦｅ含有量、さらに、 Ｎ
ｏ１ｌ〜Ｎ０１５はＳｉ含有量について、それぞれが耐
食性および加工性におよぼす影響を示したものである。
っき性能を示す、こ＼で、Ｎｏ１−Ｎｏ５はＡｌ含有量
、また、ＮＯ６〜Ｎ０１０はＦｅ含有量、さらに、 Ｎ
ｏ１ｌ〜Ｎ０１５はＳｉ含有量について、それぞれが耐
食性および加工性におよぼす影響を示したものである。
Ｎｏ１６およびＮｏ１７は比較材であるＺｎ−Ａｌ系
合金めっき鋼線である。
合金めっき鋼線である。
表２に示すように、めっき層のＡｌ含有量を１７〜３１
％とすることにより、また、めっき層のＦｅ含有量を７
〜３４％とすることにより、耐食性が２．７倍以上、か
つ伸線加工限界が７８ｇ以上と、比較材とくらべて大幅
にすぐれた性能を有するめっき鋼線が得られる。
％とすることにより、また、めっき層のＦｅ含有量を７
〜３４％とすることにより、耐食性が２．７倍以上、か
つ伸線加工限界が７８ｇ以上と、比較材とくらべて大幅
にすぐれた性能を有するめっき鋼線が得られる。
また、Ｎｏ３とＭａｉｌを比較すると、めっき層のＳｉ
含有量が０．２ｚではＳｉの効果はほとんどみとめられ
ないが、０．８ｚ以上含有するＮｏ１２〜Ｎｏ１５は耐
食性かきわめて良好である。しかし、Ｎｏ１４とＮ０１
５で耐食性に差がみとめられず、これより、めっき層へ
のＳｉの添加効果は約７ｚで飽和することかわかる。
含有量が０．２ｚではＳｉの効果はほとんどみとめられ
ないが、０．８ｚ以上含有するＮｏ１２〜Ｎｏ１５は耐
食性かきわめて良好である。しかし、Ｎｏ１４とＮ０１
５で耐食性に差がみとめられず、これより、めっき層へ
のＳｉの添加効果は約７ｚで飽和することかわかる。
（発明の効果）
以上述べてきた如く、本発明法にしたがって製造された
鋼線は、耐食性がきわめてすぐれており、腐食の激しい
環境でも使用でき、また、伸線加工という著しく苛酷な
冷間加工にも十分耐えつるすぐれた加工性を有するため
、曲げ加工やプレス加工を行なってもめっき層の剥離や
クラックは生じない。
鋼線は、耐食性がきわめてすぐれており、腐食の激しい
環境でも使用でき、また、伸線加工という著しく苛酷な
冷間加工にも十分耐えつるすぐれた加工性を有するため
、曲げ加工やプレス加工を行なってもめっき層の剥離や
クラックは生じない。
以上、鋼線について述べてきたが、薄鋼板、形鋼、ボル
ト、棒鋼など一般の鋼材についても同様な方法で合金め
っきを行なうことで、耐食性ならびに加工性の良好な合
金めっき鋼材を製造することが回部である。
ト、棒鋼など一般の鋼材についても同様な方法で合金め
っきを行なうことで、耐食性ならびに加工性の良好な合
金めっき鋼材を製造することが回部である。
Claims (2)
- （１）電気亜鉛めっきにより鋼材表面にＺｎ−Ｆｅ合金
めっき層を形成させ、次いで、これをＡｌ：４〜２５％
を含有する溶融亜浴中に１０〜６００ｓｅｃ浸漬するこ
とにより、該合金めっき層をＡｌ：１５〜４０％、Ｆｅ
：５〜４０％、および残余が実質的にＺｎからなる組成
のめっき層となすことを特徴とする耐食性および加工性
にすぐれた合金めっき鋼材の製造法。 - （２）電気亜鉛メッキにより鋼材表面にＺｎ−Ｆｅ合金
めっき層を形成させ、次いで、これをＡｌ：４〜２５％
、Ｓｉ：０．０２％〜１％を含有する溶融亜鉛浴中に１
０〜６００ｓｅｃ浸漬することにより、該合金めっき層
をＡｌ：１５〜４０％、Ｆｅ：５〜４０％、Ｓｉ：０．
５〜７％、および残余が実質的にＺｎからなる組成のめ
っき層となすことを特徴とする耐食性および加工性にす
ぐれた合金めっき鋼材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28898386A JPS63143269A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 耐食性および加工性にすぐれた合金めつき鋼材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28898386A JPS63143269A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 耐食性および加工性にすぐれた合金めつき鋼材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63143269A true JPS63143269A (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=17737322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28898386A Pending JPS63143269A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 耐食性および加工性にすぐれた合金めつき鋼材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63143269A (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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-
1986
- 1986-12-05 JP JP28898386A patent/JPS63143269A/ja active Pending
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