JPH0120224B2 - - Google Patents
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- JPH0120224B2 JPH0120224B2 JP55027282A JP2728280A JPH0120224B2 JP H0120224 B2 JPH0120224 B2 JP H0120224B2 JP 55027282 A JP55027282 A JP 55027282A JP 2728280 A JP2728280 A JP 2728280A JP H0120224 B2 JPH0120224 B2 JP H0120224B2
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- Japan
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- plating
- alloy
- plated steel
- steel sheet
- steel plate
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
本発明はAl系合金メツキ鋼板の製造方法、特
に表面に耐食性および加工性に優れたAl―Si―
Mg合金被覆層を形成せしめたメツキ鋼板の製造
方法に関するものである。 耐食性、特に耐候性の優れたメツキ鋼板として
は、例えばAlメツキ鋼板が良く知られている。
該Alメツキ鋼板は、その被覆層が表面から純ア
ルミ層と鉄―アルミ合金層からなり、耐食性に著
しく優れた性質を有するが、溶融メツキ時の高温
にさらされることおよび高温におけるアルミと鋼
材との反応が顕著なため、脆いFe―Al系合金層
（Fe2Al5、FeAl3等）の生成量が著しく、強度な
加工によりその被覆層が剥離（メツキ剥離）する
傾向にある。しかも溶融メツキ作業においても、
操業時のトラブル発生等によりラインストツプが
生じる場合、鋼材のアルミによる溶食により鋼板
が破断することがしばしば起る。 このAlメツキ鋼板の問題点、即ち被覆層の加
工による剥離およびライン停止時における鋼板の
溶食による破断を防止するために、アルミ浴中に
Siを３〜15％添加してAl―Si系合金メツキを施
す方式が開発されており、この方式には次のよう
な利点が存在する。 (1) メツキ浴の融点を低下せしめる効果（例え
ば、Al：660℃の融点がAl―10％Si：577℃の
融点となる）があり、メツキ作業をAlメツキ
より容易にする。通常、Alメツキのメツキ温
度は700〜750℃であるが、本発明で採用する
Al―Si系合金メツキのメツキ温度は620〜690
℃となる。 (2) Siの添加により、Fe―Al系合金層の生成が
効果的に抑制され、メツキ層の加工密着性が著
しく向上する。 (3) Fe―Al系合金層の生成量の抑制効果が期待
できる。即ちメツキ浴の鋼板に対する溶食を抑
制すると共に、ライントラブルによりライン停
止時においても、メツキ温度の低下のために鋼
板のメツキ浴による溶食が原因となる板破断が
防止される。しかしながら、Al―Si系合金メ
ツキ鋼板は上述したメリツトが得られる反面、
被覆層がAlとSiの合金で形成されるため、耐
食性、特に耐候性が著しく劣化する傾向にあ
る。 上記Alメツキ鋼板およびAl―Si系合金メツキ
鋼板の特徴を比較すれば下記の表の如くになる。
に表面に耐食性および加工性に優れたAl―Si―
Mg合金被覆層を形成せしめたメツキ鋼板の製造
方法に関するものである。 耐食性、特に耐候性の優れたメツキ鋼板として
は、例えばAlメツキ鋼板が良く知られている。
該Alメツキ鋼板は、その被覆層が表面から純ア
ルミ層と鉄―アルミ合金層からなり、耐食性に著
しく優れた性質を有するが、溶融メツキ時の高温
にさらされることおよび高温におけるアルミと鋼
材との反応が顕著なため、脆いFe―Al系合金層
（Fe2Al5、FeAl3等）の生成量が著しく、強度な
加工によりその被覆層が剥離（メツキ剥離）する
傾向にある。しかも溶融メツキ作業においても、
操業時のトラブル発生等によりラインストツプが
生じる場合、鋼材のアルミによる溶食により鋼板
が破断することがしばしば起る。 このAlメツキ鋼板の問題点、即ち被覆層の加
工による剥離およびライン停止時における鋼板の
溶食による破断を防止するために、アルミ浴中に
Siを３〜15％添加してAl―Si系合金メツキを施
す方式が開発されており、この方式には次のよう
な利点が存在する。 (1) メツキ浴の融点を低下せしめる効果（例え
ば、Al：660℃の融点がAl―10％Si：577℃の
融点となる）があり、メツキ作業をAlメツキ
より容易にする。通常、Alメツキのメツキ温
度は700〜750℃であるが、本発明で採用する
Al―Si系合金メツキのメツキ温度は620〜690
℃となる。 (2) Siの添加により、Fe―Al系合金層の生成が
効果的に抑制され、メツキ層の加工密着性が著
しく向上する。 (3) Fe―Al系合金層の生成量の抑制効果が期待
できる。即ちメツキ浴の鋼板に対する溶食を抑
制すると共に、ライントラブルによりライン停
止時においても、メツキ温度の低下のために鋼
板のメツキ浴による溶食が原因となる板破断が
防止される。しかしながら、Al―Si系合金メ
ツキ鋼板は上述したメリツトが得られる反面、
被覆層がAlとSiの合金で形成されるため、耐
食性、特に耐候性が著しく劣化する傾向にあ
る。 上記Alメツキ鋼板およびAl―Si系合金メツキ
鋼板の特徴を比較すれば下記の表の如くになる。
【表】
本発明者は上記したAlメツキおよびAl―Siメ
ツキ鋼板のメリツトおよび問題点について考慮し
かつ両者のメリツトを併せもつメツキ鋼板を製造
するべく鋭意研究を重ねた結果、Al―Si系合金
にMgを所定量添加すれば耐食性および加工性の
いずれにも優れた合金メツキ鋼板が得られること
を知見し本発明を完成したものである。 すなわち、本発明はAlメツキ鋼板の長所であ
る良好な耐食性を損うことなくしかもAl―Si系
合金メツキ鋼板と同等の加工密着性および板破断
防止効果を有するAl系合金メツキ鋼板の工業的
な製造方法を提供することを目的とするものであ
る。 上記目的を達成するための本発明の製造方法
は、鋼板を必要な前処理工程を経て溶融メツキ浴
に送つてメツキ鋼板を製造するに際し、Si：3.0
〜13％、Mg：0.5〜8.0％、残部Alおよび不可避
的不純物の組成からなるメツキ浴に鋼板を620〜
690℃、好ましくは640〜680℃の温度範囲で浸漬
し、該鋼板表面にAl―Si―Mg合金メツキ層を付
与することを特徴とする。 以下本発明の内容について詳細に説明する。 本発明のAl系合金メツキ鋼板の製造方法は、
冷延鋼板をまず酸化方式又は無酸化方式の脱脂工
程で表面を清浄にした後、還元ガス炉中で還元・
焼鈍してから溶融メツキ工程へ送られる。該溶融
メツキ工程においては、所定のメツキ浴組成およ
び浴温に維持されたメツキ浴中を鋼板が浸漬通過
してその表面にメツキ金属を付着する。メツキ浴
から引き上げられた鋼板には、次いでその表面に
付着したメツキ金属が未凝固状態にある個所で、
ガスワイピングノズル又はロールによつて付着量
の調整が施された後、冷却工程に送られ冷却され
る。以上の工程は例えばゼンジマー方式として知
られているような連続溶融メツキ設備を用いて行
なえばよい。なお、後述するメツキ浴組成として
含有されるMgの添加量が高い場合には浴面の酸
化が著しくなることがあるので、メツキ浴面上に
密封構造の雰囲気保持カバーを取付け、適宜スナ
ウトと結合してメツキおよび冷却部分を非酸化性
雰囲気に保持することも可能である。 本発明においては上記のメツキ浴組成として、
Si：3.0〜13％、Mg：0.5〜８％、残部Alおよび
不可避的不純物にて構成する。不可避的不純物は
メツキ浴中へメツキ機器、メツキ地金等から混入
されるFe（３％以下）、Cu（0.5％以下）、Mn（0.2％
以下）、Zn（0.5％以下）が挙げられる。 Al―Si系合金メツキ浴にMgを0.5〜８％添加す
ることが本発明の特色であり、このMgはAl―Si
系合金メツキにおける加工密着性向上等長所を損
わずSiの添加によつて起る該合金メツキの耐食性
の劣化を阻止する有効な元素として添加する。
Mgの含有量が0.5％未満ではAl―Si系合金メツキ
鋼板の耐食性劣化を阻止する効果がなく、また８
％超ではメツキ温度から急冷されてもメツキ層中
にAl8Mg5系合金が析出され、耐食性の劣化およ
びメツキ層が脆くなり、加工密着性が劣化する。
なお、Mgの添加効果を最も有効に発揮させるに
はMgを0.5〜３％の範囲で添加するのがよい。 また、SiはAl系合金メツキ層に加工密着性を
付与するために添加するもので、３％未満では
Fe―Al系合金層生成の抑制効果が期待できず、
また13％を超えるとMgの添加によつても耐食性
が純Alメツキ鋼板より劣るので３〜13％の範囲
に規定した。 さらに、メツキ温度は余り高いとメツキ作業性
を阻害するので、620〜690℃の範囲好ましくは
640〜680℃に維持する。 本発明の上述のメツキ鋼板の製造方法によつて
得られたAl―Si―Mg系合金メツキ鋼板は、その
表面にメツキ浴組成とほぼ同一組成のAl―Si―
Mg系合金被覆層が付与されるが、この合金メツ
キ層の厚みは８〜150μとすることが望ましい。
合金メツキ層の厚みが8μ未満ではピンホールが
生成し易くそこから錆発生がもたらされ耐食性を
劣化させ、また150μを超えると効果が飽和する
と共に加工密着性が劣化しメツキ外観の平滑化を
阻害する場合がある。特に、合金メツキ層の好適
な厚みは10〜80μである。 以上説明した如く本発明の製造方法によれば、
従来では得られなかつた耐食性（耐候性）および
加工性のいずれにも良好な性質を有するAl系合
金メツキ鋼板を工業的に製造することができる。
したがつてAl系メツキ鋼板の用途の拡大等当該
分野に寄与するところ大である。 なお、本発明によつて得られたメツキ鋼板の表
面にはAl―Si―Mg系合金被覆層が生成される
が、該被覆層と鋼板鉄面との間にはFe、Al、Si
を含む合金化層が介在するが、本発明ではこの合
金化層はSi添加によつてその生成量が抑制され、
加工密着性を劣化させるおそれは全くなく、耐熱
性も優れている。 実施例 １ 冷延鋼板（AsCold材）を酸化方式による脱脂
75％H2―25％N2からなる還元ガス（AXガス）
中で750℃で30秒間還元、焼鈍の前処理後、空気
に触れさせることなく板温をほぼ700℃に冷却し、
Al―4.5％Si―0.8％Mg系合金からなるメツキ浴
に浸漬し熱漬メツキを行なつた。 上記メツキ浴中に680℃、3.5秒間の浸漬後N2
ガスワイピングによりメツキ付着量調整し、メツ
キ浴組成とほぼ同一組成のメツキ量片面当り約
25μ厚みの金属光沢を有する外観平滑なAl―Si―
Mg系合金メツキ鋼板が得られた。 実施例 ２ 冷延鋼板（AsCold材）を無酸化方式による脱
脂、15％H2―85％N2からなる還元ガス中で800
℃で20秒間還元、焼鈍の前処理後、空気に触れさ
せることなく、板温を670℃に冷却し、Al―８％
Si―３％Mg系合金からなるメツキ浴に浸漬し熱
漬メツキを行なつた。 このメツキ方式では還元・焼鈍炉のスナウトと
これに結合した雰囲気保護ボツクスでメツキ浴お
よび冷却部の一部を覆い、N2ガスを充填して非
酸化性雰囲気に保たれたメツキおよびメツキ量調
整を行なつた。その結果、上記メツキ浴中に665
℃で５秒間の浸漬後、N2ガスワイピングを終え
メツキ浴組成とほぼ同一組成のメツキ量片面当り
約25μ厚みのAl―Si―Mg被覆層からなる金属光
沢を有する外観平滑なAl―Si―Mg系合金メツキ
鋼板が得られた。 上記実施例１、２で得られたAl―Si―Mg系合
金メツキ鋼板の性能を、従来のAlメツキ鋼板
（従来例１）、Al―８％Si系合金メツキ鋼板（従
来例２）およびAl―８％Si―0.2％Mg系合金メツ
キ鋼板（比較例）と比較して次表に示す。
ツキ鋼板のメリツトおよび問題点について考慮し
かつ両者のメリツトを併せもつメツキ鋼板を製造
するべく鋭意研究を重ねた結果、Al―Si系合金
にMgを所定量添加すれば耐食性および加工性の
いずれにも優れた合金メツキ鋼板が得られること
を知見し本発明を完成したものである。 すなわち、本発明はAlメツキ鋼板の長所であ
る良好な耐食性を損うことなくしかもAl―Si系
合金メツキ鋼板と同等の加工密着性および板破断
防止効果を有するAl系合金メツキ鋼板の工業的
な製造方法を提供することを目的とするものであ
る。 上記目的を達成するための本発明の製造方法
は、鋼板を必要な前処理工程を経て溶融メツキ浴
に送つてメツキ鋼板を製造するに際し、Si：3.0
〜13％、Mg：0.5〜8.0％、残部Alおよび不可避
的不純物の組成からなるメツキ浴に鋼板を620〜
690℃、好ましくは640〜680℃の温度範囲で浸漬
し、該鋼板表面にAl―Si―Mg合金メツキ層を付
与することを特徴とする。 以下本発明の内容について詳細に説明する。 本発明のAl系合金メツキ鋼板の製造方法は、
冷延鋼板をまず酸化方式又は無酸化方式の脱脂工
程で表面を清浄にした後、還元ガス炉中で還元・
焼鈍してから溶融メツキ工程へ送られる。該溶融
メツキ工程においては、所定のメツキ浴組成およ
び浴温に維持されたメツキ浴中を鋼板が浸漬通過
してその表面にメツキ金属を付着する。メツキ浴
から引き上げられた鋼板には、次いでその表面に
付着したメツキ金属が未凝固状態にある個所で、
ガスワイピングノズル又はロールによつて付着量
の調整が施された後、冷却工程に送られ冷却され
る。以上の工程は例えばゼンジマー方式として知
られているような連続溶融メツキ設備を用いて行
なえばよい。なお、後述するメツキ浴組成として
含有されるMgの添加量が高い場合には浴面の酸
化が著しくなることがあるので、メツキ浴面上に
密封構造の雰囲気保持カバーを取付け、適宜スナ
ウトと結合してメツキおよび冷却部分を非酸化性
雰囲気に保持することも可能である。 本発明においては上記のメツキ浴組成として、
Si：3.0〜13％、Mg：0.5〜８％、残部Alおよび
不可避的不純物にて構成する。不可避的不純物は
メツキ浴中へメツキ機器、メツキ地金等から混入
されるFe（３％以下）、Cu（0.5％以下）、Mn（0.2％
以下）、Zn（0.5％以下）が挙げられる。 Al―Si系合金メツキ浴にMgを0.5〜８％添加す
ることが本発明の特色であり、このMgはAl―Si
系合金メツキにおける加工密着性向上等長所を損
わずSiの添加によつて起る該合金メツキの耐食性
の劣化を阻止する有効な元素として添加する。
Mgの含有量が0.5％未満ではAl―Si系合金メツキ
鋼板の耐食性劣化を阻止する効果がなく、また８
％超ではメツキ温度から急冷されてもメツキ層中
にAl8Mg5系合金が析出され、耐食性の劣化およ
びメツキ層が脆くなり、加工密着性が劣化する。
なお、Mgの添加効果を最も有効に発揮させるに
はMgを0.5〜３％の範囲で添加するのがよい。 また、SiはAl系合金メツキ層に加工密着性を
付与するために添加するもので、３％未満では
Fe―Al系合金層生成の抑制効果が期待できず、
また13％を超えるとMgの添加によつても耐食性
が純Alメツキ鋼板より劣るので３〜13％の範囲
に規定した。 さらに、メツキ温度は余り高いとメツキ作業性
を阻害するので、620〜690℃の範囲好ましくは
640〜680℃に維持する。 本発明の上述のメツキ鋼板の製造方法によつて
得られたAl―Si―Mg系合金メツキ鋼板は、その
表面にメツキ浴組成とほぼ同一組成のAl―Si―
Mg系合金被覆層が付与されるが、この合金メツ
キ層の厚みは８〜150μとすることが望ましい。
合金メツキ層の厚みが8μ未満ではピンホールが
生成し易くそこから錆発生がもたらされ耐食性を
劣化させ、また150μを超えると効果が飽和する
と共に加工密着性が劣化しメツキ外観の平滑化を
阻害する場合がある。特に、合金メツキ層の好適
な厚みは10〜80μである。 以上説明した如く本発明の製造方法によれば、
従来では得られなかつた耐食性（耐候性）および
加工性のいずれにも良好な性質を有するAl系合
金メツキ鋼板を工業的に製造することができる。
したがつてAl系メツキ鋼板の用途の拡大等当該
分野に寄与するところ大である。 なお、本発明によつて得られたメツキ鋼板の表
面にはAl―Si―Mg系合金被覆層が生成される
が、該被覆層と鋼板鉄面との間にはFe、Al、Si
を含む合金化層が介在するが、本発明ではこの合
金化層はSi添加によつてその生成量が抑制され、
加工密着性を劣化させるおそれは全くなく、耐熱
性も優れている。 実施例 １ 冷延鋼板（AsCold材）を酸化方式による脱脂
75％H2―25％N2からなる還元ガス（AXガス）
中で750℃で30秒間還元、焼鈍の前処理後、空気
に触れさせることなく板温をほぼ700℃に冷却し、
Al―4.5％Si―0.8％Mg系合金からなるメツキ浴
に浸漬し熱漬メツキを行なつた。 上記メツキ浴中に680℃、3.5秒間の浸漬後N2
ガスワイピングによりメツキ付着量調整し、メツ
キ浴組成とほぼ同一組成のメツキ量片面当り約
25μ厚みの金属光沢を有する外観平滑なAl―Si―
Mg系合金メツキ鋼板が得られた。 実施例 ２ 冷延鋼板（AsCold材）を無酸化方式による脱
脂、15％H2―85％N2からなる還元ガス中で800
℃で20秒間還元、焼鈍の前処理後、空気に触れさ
せることなく、板温を670℃に冷却し、Al―８％
Si―３％Mg系合金からなるメツキ浴に浸漬し熱
漬メツキを行なつた。 このメツキ方式では還元・焼鈍炉のスナウトと
これに結合した雰囲気保護ボツクスでメツキ浴お
よび冷却部の一部を覆い、N2ガスを充填して非
酸化性雰囲気に保たれたメツキおよびメツキ量調
整を行なつた。その結果、上記メツキ浴中に665
℃で５秒間の浸漬後、N2ガスワイピングを終え
メツキ浴組成とほぼ同一組成のメツキ量片面当り
約25μ厚みのAl―Si―Mg被覆層からなる金属光
沢を有する外観平滑なAl―Si―Mg系合金メツキ
鋼板が得られた。 上記実施例１、２で得られたAl―Si―Mg系合
金メツキ鋼板の性能を、従来のAlメツキ鋼板
（従来例１）、Al―８％Si系合金メツキ鋼板（従
来例２）およびAl―８％Si―0.2％Mg系合金メツ
キ鋼板（比較例）と比較して次表に示す。
【表】
〓註〓 ◎非常に良好 ○良好 △やや劣
る ×著しく劣る
上記表から明らかな如く、本発明のAl―Si―
Mg系合金メツキ鋼板は、メツキ層の加工密着性
が著しく良好であると共に、耐食性についても
Alメツキ鋼板と同等もしくはそれ以上の優れた
性能を有することが認められた。
る ×著しく劣る
上記表から明らかな如く、本発明のAl―Si―
Mg系合金メツキ鋼板は、メツキ層の加工密着性
が著しく良好であると共に、耐食性についても
Alメツキ鋼板と同等もしくはそれ以上の優れた
性能を有することが認められた。
Claims (1)
- １ 鋼板を必要な前処理工程を経て溶融メツキ浴
に送つてメツキ鋼板を製造するに際し、Si：3.0
〜13％、Mg：0.5〜8.0％、残部Alおよび不可避
的不純物の組成からなるメツキ浴に鋼板を620〜
690℃の温度範囲で浸漬し、該鋼板表面にAl―Si
―Mg合金メツキ層を付与することを特徴とする
耐食性および加工性に優れたAl系合金メツキ鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2728280A JPS56127762A (en) | 1980-03-06 | 1980-03-06 | Preparation of aluminum alloy plated steel plate with excellent corrosion resistance and processability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2728280A JPS56127762A (en) | 1980-03-06 | 1980-03-06 | Preparation of aluminum alloy plated steel plate with excellent corrosion resistance and processability |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56127762A JPS56127762A (en) | 1981-10-06 |
| JPH0120224B2 true JPH0120224B2 (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=12216707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2728280A Granted JPS56127762A (en) | 1980-03-06 | 1980-03-06 | Preparation of aluminum alloy plated steel plate with excellent corrosion resistance and processability |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56127762A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4199404B2 (ja) * | 1999-03-15 | 2008-12-17 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性めっき鋼板 |
| TW507021B (en) * | 1999-03-19 | 2002-10-21 | Nippon Steel Corp | Tin plating-type or aluminum plating-type surface treated steel material excellent in corrosion resistance |
| JP4469030B2 (ja) * | 1999-04-05 | 2010-05-26 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性に優れた自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板 |
| JP4616433B2 (ja) * | 1999-08-06 | 2011-01-19 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性に優れた溶融アルミめっき系鋼板 |
| JP4516653B2 (ja) * | 2000-02-01 | 2010-08-04 | 新日本製鐵株式会社 | 自動車用Ａｌ系めっき鋼板 |
| CN108546887B (zh) * | 2018-05-31 | 2019-10-11 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种具有优异加工成型性的热浸镀铝硅钢板及其生产方法 |
-
1980
- 1980-03-06 JP JP2728280A patent/JPS56127762A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MATERIALS AND METHODS=1951 * |
| TRANSACTIONS OF THE A.S.M=1951 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56127762A (en) | 1981-10-06 |
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