JPH01219134A

JPH01219134A - 電気メッキ設備における通電ロール用合金

Info

Publication number: JPH01219134A
Application number: JP4484488A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ishii; 利明石井; Takeshi Shinozaki; 斌篠崎
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1989-09-01

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）本発明は高い硬度と優れた耐食性を備えた合金に関し、
より具体的には、電気メッキ設備における通電ロールの
材料として好適な合金に関する。

（従来技術）例えば、ストリップ又はシート状の原板に電気亜鉛メッ
キを施す場合、メッキ槽の搬入側及び搬出側に上下ロー
ルを一対にして連設した通電ロールの間に原板を通過さ
せることによって、原板のメッキ槽への撤退を行ない、
該通電ロールを通じて原板を陰極とし、メッキ槽の中で
陽極の亜鉛と電解を行なわせて原板に亜鉛を電着させる
。この通電ロールは、３０〜５０ＫＡという大電流を通
じながら使用され、また搬出側の通電ロールの場合、強
酸（ｐ）−１０，８〜１．０）メッキ液と接触するため
耐通電腐食性に優れた材料から作られている。

この材ｆｌとして、ｌ　６Ｃｒ−１６Ｍｏ−４Ｗ−Ｎｉ
を主成分とするハステロイＣ（商標名）相当合金又は２
０Ｃｒ−１０Ｍｏ−４Ｎｂ−Ｎｉを主成分とするインコ
オ・ル６２５（商標名）相当な金が使用されている。

（発明が解決しようとする課題）近年、電気メッキ技術の多様化と共にメッキ操業条件が
苛酷化している。又、生産性向上のため、ラインの高速
化又は高電流化が進んでいる。通電ロールに従来のき金
を用いた場合、従来合金では硬度が低く（ビッカース硬
度約２００前後）、更に大電流が通じる条件下での耐食
性も十分でないため、メッキ原板の搬送中、ロールが摩
耗又は腐食により早期に肌荒れを起こすという問題があ
った。

又、メッキ槽の後に配設される通電ロールの場合、付着
したメッキ金属を除去するための研磨機がオンラインに
て設けられているが、ロールの硬度が十分でないため該
研磨機によって傷がつくという問題があった。このため
、通電ロールは、早期に交換したり又は再使用のための
研削を行なわねばならず、メンテナンス面で支障があっ
た。

本発明はメッキラインの高速化又は高電流化が進んでも
、通電ロール表面の腐食、摩耗等を可及的に少なく出来
る合金を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するため、本発明の合金は、重量％にてＣ：０．１％以
下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：
１０〜２５％、Ｍｏニア〜１２％、Ｎｂ：１〜５％、Ａ
ｌ０．５〜２．０％、Ｔｉ：０．５〜５．０％、Ｆｅ５
％以下を含有し、残部Ｎｉと不可避の不純物から構成し
ている。

本発明の合金は、硬度及び／又は耐食性を高めるため、
必要に応じて、Ｃｏ：５〜１５％、■；３％以下、Ｗ３
％以下、Ｃｕ：２．５％以下及びＮ：０．２％以下から
なる群の中から選択された成分を少なくとも１種又は２
種以上含有することが出来る。　上記のように構成され
た合金からロールを形成し、すぐれた耐通電腐食性を付
与すると共に、該ロールに所定の熱処理を施すことによ
り金属間化合物を材料素地に析出させ、高い硬度を具備
させることが出来る。

本発明の合金の成分限定理由は次のとおりである。

Ｃ：０．１％以下Ｃは耐食性に有害な元素である。従って、含有量は出来
るだけ少ないことが望ましい。なお、０．１％を越える
と他の含有元素と結合して炭化物を形成し、腐食性を損
なうため０．１％を上限とする。

Ｓｉ：２．０％以下Ｓｉは溶製時の脱酸剤としての役割を果たす他、鋳造性
の改善に有効に作用する。しかし、過剰に加えると、材
料内に酸化物の混入を招き、靭性、延性を劣化させるの
で２．０％を上限とする。

Ｍｎ：２．０％以下Ｍｎは、上記Ｓｉと同様に脱酸剤として作用する。

しかし、２．０％を越えるとそれに対応する効果が得ら
れず、又材料中に介在物の混入を招くため、上限は２．
０％にする。

Ｃｒ：１０〜２５％Ｃｒは、強固な不働態化皮膜を形成し、耐食性を向上さ
せる元素として、極めて有効である。この効果を発揮さ
せるため、１０％以上含む必要がある。しかし、２５％
を越えると、靭性や延性を劣化させ脆弱化する。このた
め、上限は２５％をにする。

Ｍｏニア〜１２％Ｍｏは、上記のＣｒと同様、耐食性を向上させる重要な
元素である。このため、少なくとも７％以上含むのが望
ましい、しかし、Ｍｏは高価な元素であり、多量に含有
してもその効果は飽和するため、その上限は１２％に規
定する。

Ｎｂ：１〜５％Ｎｂは、微細な金属間化合物を析出させることにより、
素地の相を強化する作用がある。また、後記する如く、
硬度向上作用に最も有効な元素であるＴｉが大気溶解時
における投入量が必然的に規制されるため、このＮｂを
別途添加することによってＴｉの強度付与作用を補完す
るという意義を有する。これ等の点から、本発明では１
〜５％に規定する。

ＡＬｏ、５〜２．０％ −ＡＩも微細な金属間化合物を析出させ強度を向上させ
る作用がある。このため、本発明では０．５〜２．０％
に規定する。

Ｔｉ：０．５〜５，０％Ｔｉは、Ｎｂ及びＡＩと同様に、微細な金属間化１物を
析出して析出強化層を形成する。この作用は、Ｎｂ及び
ＡＩよりも遥かに強い影響力を有している。含有量が多
いほどその効果は増すが、溶製時に多量に投入しても酸
化物スラグとして除去されるだけである。更に本発明合
金の場合、Ｔｉを補完する元素として前述したＮｂを含
有しているため、上限は５．０％に規定する。

Ｆｅ：５％以下Ｆｅは耐食性に影響を及ぼさない範囲で含有することが
出来る。

Ｎｉ；残部Ｎｉは、オーステナイト組織を安定化させる作用があり
、耐食性を向上させる上で極めて有効な元素である。又
酸に対する腐食溶解速度も小さい。

このため、前述した種々の元素の残部は、Ｎｉから構成
する。

尚、合金の溶製時に不可避的に混入するその他不純物で
あっても、この種の合金に通常許容される範囲であれば
、存在しても横わない。

ところで、本発明の合金にあっては、必要に応じて上記
の成分元素の一部を、以下に記載する成分元素の１種又
は２種以上と置換することも出来る。

Ｃｏ：５〜１５％Ｃｏは、オーステナイト生地の安定化と耐食性の向上に
効果が有り、且つ析出強化を促進する。

そのため、少なくとも５％以上含有することが望ましい
、しかし乍ら、多量に含有してもその効果は飽和し、経
済性を損ねるので、１５％を上限とする。

Ｖ：３％以下 ■は、結晶粒を営細化させる効果がある。しかし、多量
に含有すると炭化物を析出することになり靭性、又は耐
食性を害する。従って上限は３？６にすることが望まし
い。

Ｗ：３２と以下Ｗは、耐食性を向上させ、マトリックスを固溶強化する
効果が鳥ある。しかし、余りに多く含有すると靭性を害
する。このため３％以下にすることが望ましい。

Ｃｕ：２．５％以下Ｃｕは耐酸性を向上させるのに有効である。しかし、多
く含有すると加工性を損なうため、上限は２．５％にす
ることが望ましい。

Ｎ：０．２％以下Ｎは耐食性の中でも特に耐孔食性を高めるのに有効であ
る。しかし、あまりに多く含有すると窒化物を形成し、
却って耐良性及び靭性を損なう。

このため、上限は０．２％にするのが望ましい。

次に、実施例を挙げて本発明合金の硬度向上及び耐食性
向上効果を具体的に明らかにする。

（実施例）各供試材の化学成分組成を第１表に示す。

各供試材について、ビッカース硬度試験、通電腐食試験
及び腐食摩耗試験を行ない、試験結果を第２表に示す。

尚、各試験は供試材Ｎｏ、１〜１２及び１０１〜１０３
については、溶体化熱処理及び時効熱処理を行ない供試
材Ｎｏ、１０４及び１０５については溶体化熱処理のみ
施した。尚、溶体化熱処理は、１１００℃×３０分水冷
にて行ない、時効熱処理は７２０℃Ｘ８Ｈの加熱後、６
２０℃まで降温し、６２０℃Ｘ８Ｈの加熱後空冷した。

試験１　硬度試験硬度試験はビッカース硬度計を用い、常温にて実施した
。荷重は１０に９ｆを用いた。

試＠２　通電腐食試験６０℃の腐食液中にて、白金ワイヤを陽極に接続し、試
験片を陰極に接続して２４時間連続的に通電し、廣六減
量を調べた。腐食液として、■４０９／１ｔｌＢＦ４（
ホウフッ化水素酸溶液）と、■２３ｇ／Ｉ　ＨｚＳＯｎ
４−１００”ｉ／ｌ　Ｎａ２ＳＯ４の２種類を用いた。

試験片は、直径１５ｍｍ、厚さ５１の円盤状に調製し、
ｋ面を研磨仕上げ（湿式　＃　４００）したものを用い
た。尚、通電したパルスの波形を第１図に示す。

試＠３　腐食摩耗試験幅１５１、長さ２６輪転厚さ１０蒙論の試験片を調製し
、腐食液をスプレーすると共に、２ｋｇの荷重を試験片
に加えながら回転するパイプに接触させて１１／粍を調
べた。試験方法の概要を第２図に示す、尚、腐食液とし
て１５０９／　ｌ　ＺｎＳ　０４　・７Ｈ２０，１００
ｇ７’Ｉ　Ｎ＋１２Ｓ　０４及び２３ｙ／ＶＨ，ＳＯ，
を用い、常温にて７日間連続的に運転した。回転パイプ
の回転数は４　Ｑ　ｒ、ｐ、＋＊、であり、回転パイプ
には５ＧＰ１００Ａ（ＪＩＳ　　Ｇ３４５２）を用いた
。

（以下余白〉第２表前記第１表において、供試材Ｎｏｓ、１乃至１２は本発
明合金、Ｎｏｓ、１０１乃至１０５は比較用の合金であ
る。第２表の結果より本発明の合金は高い硬度を備え、
通電腐食試験及び腐食摩耗試験における腐食減量が少な
く、すぐれた耐食性を備えていることが判る。供試材Ｎ
ｏ、１０１はＣｒとＮｂが本発明の範囲から逸脱してお
り、硬度、耐過１４席食性及び腐食摩耗性の何れも十分
とは言い難い、供試材ＮＯ，１０２はＭｏが本発明の範
囲から逸脱しており、腐食液としてＨ２Ｓ　Ｏ４及びＮ
ａ２ＳＯ４を用いたときの耐通電腐食性並びに腐食摩耗
性が劣っている。供試材Ｎｏ、１０３はＣｒが本発明の
範囲を逸脱しており、腐食液としてＨ２ＳＯ１及びＮ　
ａ３　Ｓ　Ｏ＜を用いたときの耐過ＩＣ腐食性に劣って
いる。供試材Ｎｏ、１０４はＮｂ、　Ａｔ及びＴｉを含
有していないため、硬度が低く腐食摩耗抵抗性に劣って
いる。供試材Ｎｏ、１０５についてもＡＩ及びＴｉの含
有量が少なく、供試材Ｎｏ、１０４と同様に強度が十分
でない。

（発明の効果）本発明の合金は高い硬度と優れた耐通電腐食性を備えて
おり、電気メッキ設備における通電ロールに用いたとき
、優れた耐通電腐食性と耐摩耗性を備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は通電腐食試験における通電パルス波形を示す図
である。第２図は腐食窄粍試験の概要を示す説明図である。出願人　　　久保田鉄工株式会社第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％にてＣ：０．１％以下、Ｓｉ：２．０％以
下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｍｏ：
７〜１２％、Ｎｂ：１〜５％、Ａｌ０．５〜２．０％、
Ｔｉ：０．５〜５．０％、Ｆｅ：５％以下を含有し、残
部Ｎｉ及び不可避の不純物からなり、高い硬度と優れた
耐腐食性を備えた電気メッキ設備における通電ロール用
合金。
（２）重量％にて、Ｃｏ：５〜１５％、Ｖ：３％以下、
Ｗ３％以下、Ｃｕ：２．５％以下及びＮ：０．２％以下
からなる群の中から選択された成分を少なくとも１種又
は２種以上含んでいる特許請求の範囲第１項に記載の合
金。