JPS645108B2 - - Google Patents
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- JPS645108B2 JPS645108B2 JP533280A JP533280A JPS645108B2 JP S645108 B2 JPS645108 B2 JP S645108B2 JP 533280 A JP533280 A JP 533280A JP 533280 A JP533280 A JP 533280A JP S645108 B2 JPS645108 B2 JP S645108B2
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Description
本発明は耐熱性のすぐれた溶融アルミニウムめ
つき鋼板に関するものである。 従来から存在しているアルミナイズド鋼板すな
わち高温浸漬アルミニウム被覆鋼板は、耐熱用と
耐食用に大別され、前者をI型、後者を型と呼
んでいる。 I型はAl被覆中に少量のSiが添加されること
によりメツキ界面でのFe−Al合金層の発達とFe
中へのAlの拡散が抑制され、メツキ鋼板の耐熱
性とともに加工性も改善されている。しかし表面
めつき層がAl−Si合金であるため耐食性の点で
問題がある。 型は純AlでめつきされているためI型に比
し耐食性にすぐれているので、耐食用途に使用さ
れているが、I型のようなすぐれた耐熱性と加工
性を欠いている。 この種のアルミニウムめつき鋼板の改良技術と
しては、Inland Steel Coの出願にかかる特公昭
53−15454号がよく知られている。この特許によ
れば下地鋼のC含有量を0.1%以下とし、当該C
の4〜10倍のTiを添加することによつて、I型
および型のアルミニウムめつき鋼板の高温耐酸
化性を改良する技術が記されている。この鋼材に
はCrは含まれていない。 また本願出願人会社の出願にかかる特公昭51−
35532号にはCrとTiを含む極低炭素冷延板を素材
とする加工性にすぐれたアルミニウムめつき鋼板
の製法が開示されている。 本発明は上記の2つのタイプのアルミニウムめ
つき鋼板の中で主としてI型に関するもので特に
耐熱性の改善を試みたものであるが、本発明者ら
は種々研究を重ねた結果、C:0.001〜0.02%、
Cr:0.01〜5%、Mn:0.05〜1.0%、Si:0.06〜
2.0%、Al:0.01〜0.10%、N:0.010%以下の鋼
にTiを0.2〜0.6%の範囲でTi/C+N比が20以上
を有する素材の冷延のままの材料を製造し、この
表面を酸化することなく焼鈍するか、あるいは焼
鈍後、表面のスケールを除去して後溶融アルミニ
ウムめつきを施すことにより耐熱性特に耐高温酸
化性が著しく改善されるとともに耐食性も向上す
ることを知見した。 即ち本発明によればC:0.001〜0.02%、Cr:
0.01〜5%、Mn:0.05〜1.0%、Si:0.05〜2.0%、
Al:0.01〜0.10%、N:0.010%以下、Ti:0.2〜
0.6%でTi/C+N比が20以上、残部がFeおよび
不可避的に混入してくる不純物より成る鋼を基材
とし、通常の熱延、酸洗、冷延工程を経て後、焼
鈍し溶融アルミニウムめつきを施したことを特徴
とする耐熱性の優れたアルミニウムめつき鋼板が
提供される。ここに通常の熱延、酸洗、冷延工程
とは、通常当業界で行われる条件即ち、850〜950
℃で3mm程度まで熱延し、その後酸洗し、最終的
1mm程度まで冷延することを意味する。 この鋼板の素材である鋼はCrを含有する点に
おいて特公昭53−15454号の鋼板の鋼と異なる。
また特公昭51−35532号の鋼板の鋼とは組成の上
で重なりがあるがTiのCに対する割合が圧倒的
に大きい点で異なつている。本発明方法に使用さ
れる鋼の特徴としては同種目的に使用される鋼に
比してTiの含有量が高い点が挙げられよう。 次に本発明における素材の化学成分の効果およ
び含有量限定の理由について説明する。 Cは通常の転炉および真空脱ガス設備を利用し
た転処理を含む脱炭法で容易に低下させうる上限
下限値を範囲とした。脱炭法を併用し、特にCレ
ベルを低下させたのは、Tiの効率的利用を考え
たからである。 Crは後記表1のD試料にみられるように不可
避的含有量を超えて添加すれば酸化増量の低下に
寄与するが、5%をこえて多量に添加することは
余りに強度が高く、延性の低下を招くだけであ
る。 Siは高温耐酸化性の改善に寄与する元素ではあ
るが大量に2%をこえて添加すると強度の上昇加
工性の低下を招くだけである。Siの下限は、表1
のE試料、D試料にもみられるようにSiが0.05%
以下では酸化増量に対する効果が小さいので、
0.06%とした。 Mnは加工性の点からは少ないことが好ましい
が、通常の製鋼炉ではMnが0.05%未満の鋼を得
ることは困難であり、また、Mnが1.0%を超える
と加工性を害する。 Alは溶鋼の脱酸に使用されるが、この鋼では、
特にTiを歩留り良く添加する予備脱酸元素とし
て重要であり、この観点から下限0.01%とした。
また上限値は0.10%をこえて添加しても、一層脱
酸効果が著しくならない。反対に介在物の増加に
より素材の加工性が損なわれるだけであるから本
値に設定した。 Tiは上述したように、AlをFe地中に有効に拡
散させる基本的元素の一つであるがその効果は
Tiの形態の中でTiが固溶Tiとして存在する場合
である。したがつて、TiはFe中不純物元素のC、
Nを固定し固溶Tiとして存在させる量である。
本発明者らの知見するところでは、不純物元素を
固定し固溶Tiが存在するには、C含有量を考慮
して、Ti/C+N比が最低20である。またこの
ような条件を充たしても後記表1C試料にみられ
るように、Ti含有量が0.2%以上では酸化増量の
改善が顕著となることを知見した。本研究結果か
らTiの添加量下限は0.2%とした。一方、上限値
はTiを0.6%をこえて大量に添加しても、酸化増
量の改善効果は減少し、かつ、素材の表面品質の
劣化を招くのみであるから、本値に設定した。 Nは通常の製鋼法では若干残存することは避け
られず、Tiの有効理由の面から0.010%以下とし
た。 PとSは多量に含有すると加工性を害するの
で、できるだけ少ないことが好ましいが、通常不
可避的に含有されるP:0.04%以下、S:0.04%
以下であれば、本発明上何ら問題はない。 次に実施例によつて本発明を説明する。 実施例 1 表1に示した化学成分を有する本発明アルミニ
ウムめつき鋼板の製造に使用する素材および比較
素材を溶解造塊・熱延・冷延後にバツチ焼鈍して
から素材表面の酸化スケールの除去を行なつた
後、脱脂後、通常のメツキ工程に従つて素材を
Al浴(Al−Si9%)中に浸漬してアルミニウムめ
つき100g/m2を施した。このようにして得た厚
さ1.0mmの板を直径62mmの円板に打抜き、830℃に
48時間加熱することを5回繰り返した後の酸化増
量で耐高温酸化性を評価した。 同表から明らかなようにCr、Si含有量の増加
とともに酸化増量も減少して改善されるが、特に
試料A、B(比較材)とC〜J(本発明製品)を比
較してわかるようにTiの効果は大きい。 このような効果は、Cr、Siの共存によつてFe
−Al合金層の発達が抑制されるとともに、固溶
Tiにより、AlのFe地表面へのAlの拡散が促進さ
れ、同時に、より内部への拡散が抑制されること
によると考えられる。すなわちTiはFe地中から
炭・窒化物として不純物を固定しAlのFe地中へ
の拡散を促進する効果を示し、Fe地表面におけ
る耐酸化性にすぐれたFe−Al層の生成に寄与す
る。また、Tiは加熱中に次第にFe地表面特にAl
拡散層下部、に濃縮化し、AlのFe内部への一層
の拡散を抑止する。そして、Fe地表面のFe−Al
層のAl濃度を高い状態に維持する作用を有する
と考えられる。 実施例 2 表2に示したような化学成分を有する素材を実
施例1と同様によつて溶解・熱延・冷延後に焼鈍
してから素材表面の酸化スケールの除去を行ない
前記と同様のメツキ工程に従つて素材をAl浴
(Si:9%)中に浸漬してアルミニウムめつきを
施し(80g/m2)厚さ1.0mmの板を得、実施例1と
同様な方法で耐高温酸化特性を調査した。 同表には比較のため製造した従来鋼板を素材と
して同一条件でアルミニウムめつきした試料の試
験値も示す。 同表からわかるように、830゜×48hrの5サイク
ルの加熱後の酸化増量は、従来鋼に比し、本発明
鋼は極めて低い値を示している。 また本表には塩水噴霧試験(常温)において赤
銹の発生するまでの時間を耐食性試験値として表
示してあるが、本表から本鋼は若干の耐食性の改
善効果を呈していることもわかる。 なお、本材料は熱延のまゝの素材について脱ス
ケール、脱脂してアルミニウムめつきしても本発
明鋼と同等の特性を示した。 実施例 3 表3に示した化学成分を有する素材を転炉−真
空脱ガス処理後、分塊後熱延工程において巻取温
度700℃とし板厚2.5mmの熱延コイルとした。本コ
イルは引き続き酸洗後、板厚0.8mmの冷延コイル
に圧延された。 冷延コイルはNOF型連続焼鈍溶融アルミメツ
キラインで加熱温度800〜900℃で加熱された後溶
融アルミニウムめつき(アルミニウム付着量:
60g/m2)された。 本コイルから試験片を採取し実施例1、2と同
様な方法で高温耐酸化特性を調査したところ表3
の結果をえた。本結果から本発明鋼は830℃×
48hr5サイクル加熱後でもすぐれた耐高温酸化性、
すなわち低い酸化増量を示す。
つき鋼板に関するものである。 従来から存在しているアルミナイズド鋼板すな
わち高温浸漬アルミニウム被覆鋼板は、耐熱用と
耐食用に大別され、前者をI型、後者を型と呼
んでいる。 I型はAl被覆中に少量のSiが添加されること
によりメツキ界面でのFe−Al合金層の発達とFe
中へのAlの拡散が抑制され、メツキ鋼板の耐熱
性とともに加工性も改善されている。しかし表面
めつき層がAl−Si合金であるため耐食性の点で
問題がある。 型は純AlでめつきされているためI型に比
し耐食性にすぐれているので、耐食用途に使用さ
れているが、I型のようなすぐれた耐熱性と加工
性を欠いている。 この種のアルミニウムめつき鋼板の改良技術と
しては、Inland Steel Coの出願にかかる特公昭
53−15454号がよく知られている。この特許によ
れば下地鋼のC含有量を0.1%以下とし、当該C
の4〜10倍のTiを添加することによつて、I型
および型のアルミニウムめつき鋼板の高温耐酸
化性を改良する技術が記されている。この鋼材に
はCrは含まれていない。 また本願出願人会社の出願にかかる特公昭51−
35532号にはCrとTiを含む極低炭素冷延板を素材
とする加工性にすぐれたアルミニウムめつき鋼板
の製法が開示されている。 本発明は上記の2つのタイプのアルミニウムめ
つき鋼板の中で主としてI型に関するもので特に
耐熱性の改善を試みたものであるが、本発明者ら
は種々研究を重ねた結果、C:0.001〜0.02%、
Cr:0.01〜5%、Mn:0.05〜1.0%、Si:0.06〜
2.0%、Al:0.01〜0.10%、N:0.010%以下の鋼
にTiを0.2〜0.6%の範囲でTi/C+N比が20以上
を有する素材の冷延のままの材料を製造し、この
表面を酸化することなく焼鈍するか、あるいは焼
鈍後、表面のスケールを除去して後溶融アルミニ
ウムめつきを施すことにより耐熱性特に耐高温酸
化性が著しく改善されるとともに耐食性も向上す
ることを知見した。 即ち本発明によればC:0.001〜0.02%、Cr:
0.01〜5%、Mn:0.05〜1.0%、Si:0.05〜2.0%、
Al:0.01〜0.10%、N:0.010%以下、Ti:0.2〜
0.6%でTi/C+N比が20以上、残部がFeおよび
不可避的に混入してくる不純物より成る鋼を基材
とし、通常の熱延、酸洗、冷延工程を経て後、焼
鈍し溶融アルミニウムめつきを施したことを特徴
とする耐熱性の優れたアルミニウムめつき鋼板が
提供される。ここに通常の熱延、酸洗、冷延工程
とは、通常当業界で行われる条件即ち、850〜950
℃で3mm程度まで熱延し、その後酸洗し、最終的
1mm程度まで冷延することを意味する。 この鋼板の素材である鋼はCrを含有する点に
おいて特公昭53−15454号の鋼板の鋼と異なる。
また特公昭51−35532号の鋼板の鋼とは組成の上
で重なりがあるがTiのCに対する割合が圧倒的
に大きい点で異なつている。本発明方法に使用さ
れる鋼の特徴としては同種目的に使用される鋼に
比してTiの含有量が高い点が挙げられよう。 次に本発明における素材の化学成分の効果およ
び含有量限定の理由について説明する。 Cは通常の転炉および真空脱ガス設備を利用し
た転処理を含む脱炭法で容易に低下させうる上限
下限値を範囲とした。脱炭法を併用し、特にCレ
ベルを低下させたのは、Tiの効率的利用を考え
たからである。 Crは後記表1のD試料にみられるように不可
避的含有量を超えて添加すれば酸化増量の低下に
寄与するが、5%をこえて多量に添加することは
余りに強度が高く、延性の低下を招くだけであ
る。 Siは高温耐酸化性の改善に寄与する元素ではあ
るが大量に2%をこえて添加すると強度の上昇加
工性の低下を招くだけである。Siの下限は、表1
のE試料、D試料にもみられるようにSiが0.05%
以下では酸化増量に対する効果が小さいので、
0.06%とした。 Mnは加工性の点からは少ないことが好ましい
が、通常の製鋼炉ではMnが0.05%未満の鋼を得
ることは困難であり、また、Mnが1.0%を超える
と加工性を害する。 Alは溶鋼の脱酸に使用されるが、この鋼では、
特にTiを歩留り良く添加する予備脱酸元素とし
て重要であり、この観点から下限0.01%とした。
また上限値は0.10%をこえて添加しても、一層脱
酸効果が著しくならない。反対に介在物の増加に
より素材の加工性が損なわれるだけであるから本
値に設定した。 Tiは上述したように、AlをFe地中に有効に拡
散させる基本的元素の一つであるがその効果は
Tiの形態の中でTiが固溶Tiとして存在する場合
である。したがつて、TiはFe中不純物元素のC、
Nを固定し固溶Tiとして存在させる量である。
本発明者らの知見するところでは、不純物元素を
固定し固溶Tiが存在するには、C含有量を考慮
して、Ti/C+N比が最低20である。またこの
ような条件を充たしても後記表1C試料にみられ
るように、Ti含有量が0.2%以上では酸化増量の
改善が顕著となることを知見した。本研究結果か
らTiの添加量下限は0.2%とした。一方、上限値
はTiを0.6%をこえて大量に添加しても、酸化増
量の改善効果は減少し、かつ、素材の表面品質の
劣化を招くのみであるから、本値に設定した。 Nは通常の製鋼法では若干残存することは避け
られず、Tiの有効理由の面から0.010%以下とし
た。 PとSは多量に含有すると加工性を害するの
で、できるだけ少ないことが好ましいが、通常不
可避的に含有されるP:0.04%以下、S:0.04%
以下であれば、本発明上何ら問題はない。 次に実施例によつて本発明を説明する。 実施例 1 表1に示した化学成分を有する本発明アルミニ
ウムめつき鋼板の製造に使用する素材および比較
素材を溶解造塊・熱延・冷延後にバツチ焼鈍して
から素材表面の酸化スケールの除去を行なつた
後、脱脂後、通常のメツキ工程に従つて素材を
Al浴(Al−Si9%)中に浸漬してアルミニウムめ
つき100g/m2を施した。このようにして得た厚
さ1.0mmの板を直径62mmの円板に打抜き、830℃に
48時間加熱することを5回繰り返した後の酸化増
量で耐高温酸化性を評価した。 同表から明らかなようにCr、Si含有量の増加
とともに酸化増量も減少して改善されるが、特に
試料A、B(比較材)とC〜J(本発明製品)を比
較してわかるようにTiの効果は大きい。 このような効果は、Cr、Siの共存によつてFe
−Al合金層の発達が抑制されるとともに、固溶
Tiにより、AlのFe地表面へのAlの拡散が促進さ
れ、同時に、より内部への拡散が抑制されること
によると考えられる。すなわちTiはFe地中から
炭・窒化物として不純物を固定しAlのFe地中へ
の拡散を促進する効果を示し、Fe地表面におけ
る耐酸化性にすぐれたFe−Al層の生成に寄与す
る。また、Tiは加熱中に次第にFe地表面特にAl
拡散層下部、に濃縮化し、AlのFe内部への一層
の拡散を抑止する。そして、Fe地表面のFe−Al
層のAl濃度を高い状態に維持する作用を有する
と考えられる。 実施例 2 表2に示したような化学成分を有する素材を実
施例1と同様によつて溶解・熱延・冷延後に焼鈍
してから素材表面の酸化スケールの除去を行ない
前記と同様のメツキ工程に従つて素材をAl浴
(Si:9%)中に浸漬してアルミニウムめつきを
施し(80g/m2)厚さ1.0mmの板を得、実施例1と
同様な方法で耐高温酸化特性を調査した。 同表には比較のため製造した従来鋼板を素材と
して同一条件でアルミニウムめつきした試料の試
験値も示す。 同表からわかるように、830゜×48hrの5サイク
ルの加熱後の酸化増量は、従来鋼に比し、本発明
鋼は極めて低い値を示している。 また本表には塩水噴霧試験(常温)において赤
銹の発生するまでの時間を耐食性試験値として表
示してあるが、本表から本鋼は若干の耐食性の改
善効果を呈していることもわかる。 なお、本材料は熱延のまゝの素材について脱ス
ケール、脱脂してアルミニウムめつきしても本発
明鋼と同等の特性を示した。 実施例 3 表3に示した化学成分を有する素材を転炉−真
空脱ガス処理後、分塊後熱延工程において巻取温
度700℃とし板厚2.5mmの熱延コイルとした。本コ
イルは引き続き酸洗後、板厚0.8mmの冷延コイル
に圧延された。 冷延コイルはNOF型連続焼鈍溶融アルミメツ
キラインで加熱温度800〜900℃で加熱された後溶
融アルミニウムめつき(アルミニウム付着量:
60g/m2)された。 本コイルから試験片を採取し実施例1、2と同
様な方法で高温耐酸化特性を調査したところ表3
の結果をえた。本結果から本発明鋼は830℃×
48hr5サイクル加熱後でもすぐれた耐高温酸化性、
すなわち低い酸化増量を示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
本発明は従来のアルミニウムめつき鋼板よりも
すぐれた耐高温酸化性を有する材料を供給すると
ともに、通常材と同等以上の耐食用途にも適した
材料を供給する。 本発明の実施態様としては、素材は真空溶解を
含む方法で製造しうる。 また、アルミニウムめつき法としては溶融アル
ミメツキ以外に電気メツキ、蒸着メツキを使用し
うる。
すぐれた耐高温酸化性を有する材料を供給すると
ともに、通常材と同等以上の耐食用途にも適した
材料を供給する。 本発明の実施態様としては、素材は真空溶解を
含む方法で製造しうる。 また、アルミニウムめつき法としては溶融アル
ミメツキ以外に電気メツキ、蒸着メツキを使用し
うる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C:0.001〜0.02%、 Cr:0.01〜5%、 Mn:0.05〜1.0%、 Si:0.06〜2.0%、 Al:0.01〜0.10%、 N:0.010%以下、 Ti:0.2〜0.6%でTi/C+N比が20以上、 残部がFeおよび不可避的に混入してくる不純
物よりなる鋼の冷延鋼板に溶融アルミニウムめつ
きを施したことを特徴とする耐熱性の優れたアル
ミニウムめつき鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP533280A JPS56102556A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Aluminum plated steel sheet with superior heat resistance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP533280A JPS56102556A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Aluminum plated steel sheet with superior heat resistance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS56102556A JPS56102556A (en) | 1981-08-17 |
JPS645108B2 true JPS645108B2 (ja) | 1989-01-27 |
Family
ID=11608277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP533280A Granted JPS56102556A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Aluminum plated steel sheet with superior heat resistance |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS56102556A (ja) |
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Family Cites Families (1)
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JPS5135532B2 (ja) * | 1973-10-11 | 1976-10-02 |
-
1980
- 1980-01-22 JP JP533280A patent/JPS56102556A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS56102556A (en) | 1981-08-17 |
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