JPH02156018A - 金属用酸化防止剤 - Google Patents

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、連続鋳造における高温スラブや熱間圧延鋼板
等の熱処理中の金属表面の酸化を有効に防止するための
金属用酸化防止剤に関する。

（従来技術及びその問題点） 連続鋳造における高温スラブや熱間圧延後の高温コイル
等の熱処理中の金属基体は、通常空気雰囲気下に曝され
ており、該金属表面は容易に酸化されて金属酸化物のス
ケールが発生する。

例えば、熱間圧延において、鋼板巻取時のコイルの温度
は、約６００乃至７００℃の温度範囲にあり、常温まで
の冷却時間もかなり長く、この間にスケールが発生する
。

この様なスケールは、一般の鋼材では約２％もの量で発
生し、これは製品としての価値を有していないから資源
的に大きな損失となる。

またこの様なスケールは、冷却後、酸洗処理、サンドブ
ラスト、或いはブラシロールによる処理等によって除去
されるが、高温金属表面での局部的な異常酸化により、
上記の様な処理によっては除去困難なスケールが発生す
る場合もある。

この様なスケールの発生を防止するために、例えばＫＨ
ｚＰ０４等の約６００℃程度の温度で迅速に溶融する酸
化防止剤を鋼板表面に塗布することが知られている。

然しながら、上記の様な従来公知の酸化防止剤は、６０
０℃近辺の温度に３０分程度置かれると塗膜の焼切れ等
が生じ、酸化防止機能が失われるため、スケールの発生
を有効に防止するには未だ不満足なものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は％Ｐ２Ｏ５，ＢＪｓ−Ａｌｌ　ｚＯｓ及びアル
カリ金属の酸化物を一定重量比で組み合わせた組成物を
金属用酸化防止剤として使用することにより、スケール
の発生を有効に防止することを可能としたものである。

即ち、本発明の金属用酸化防止剤は、アルカリ金属の酸
化物をＲ２Ｏとして表わして酸化物基準でＰ２Ｏ５，Ｂ
２Ｏ３，Ａｌ１２Ｏ！及びＲ２Ｏを必須成分とし、これ
ら４成分が、下記式、 １５≦Ｐ　２Ｏ５≦５０　　　・・・・・・・・・（１
）０≦Ｂ２Ｏ３≦７０　　　・・・・・・・・・（２）
Ｏ≦八へ□０．≦３０　・・・・・・・・・（３）１０
≦Ｒ２Ｏ≦３０　　　・・・・・・・・・（４）ｌＯ≦
８２Ｏ３＋　ＡＪ２２Ｏｓ　　・・・・・・・・・（５
）を満足する重量％で含有されている組成物から成るこ
とを特徴とする。

（作　用） 本発明の酸化防止剤を構成する上記組成物は、溶融温度
が５００乃至７００℃の範囲にあり、例えば５００℃以
上の高温に保持されている金属基体表面上に塗布するこ
とによって溶融し、均一な酸素遮断性膜を形成し、金属
基体表面の酸化を防止し、スケールの発生を有効に抑制
する。

しかもこの酸素遮断性膜は、５００〜７００℃の温度範
囲に長時間保持された場合、にも焼き切れたすせずに、
ボイドのない均一な膜として存在するため、酸化防止作
用は有効に保持される。

更にこの組成物の溶融物を冷却していくと、固化して均
一なガラス相の被覆を形成し、金属表面の酸化はやはり
有効に防止される。

しかも金属表面に形成されるこの被覆はガラス買であり
、機械的に脆く、ブラシロール、サンドブラスト等によ
って機成的衝撃を加えることによって破壊され、容易に
除去される。また酸洗によっても除去し得る。

更に本発明の酸化防止剤の溶融物は、スケールを溶かし
込むという特性を宥しており、これによって既に発生し
たスケールも前記被覆層中に組み込まれ、該被覆層の除
去とともに取り除かれる。

従って、清澄な金属表面を有する金属製品を得ることが
可能となる。

（発明の好適態様） 本発明の酸化防止剤において、リンの酸化物成分は、無
水リン酸（Ｐ２Ｏ３）、リン酸塩或いはリン酸塩ガラス
の形で組成物中に含有される。

またＢ２Ｏ．は、酸乃至はその塩等の形で組成物中に含
有されるが、リン酸塩ガラスの一成分として上記のリン
成分とともに含有されていてもよい。

八λ２Ｏ３は酸化物、水酸化物、アルカリ金属塩等の形
で組成物中に含有されるが、リン酸塩ガラスの一成分と
して含有されてもよい、特に、Ａ４２Ｏ３の含有量が多
い場合は、リン酸塩ガラスの一成分として含有されるこ
とが好ましい。

更にアルカリ金属の酸化物、即ちＮａ、０．に２Ｏ等の
アルカリ金属酸化物は、例えば炭酸塩、リン酸塩、ホウ
酸塩等の塩の形で組成物中に含有されるが、勿論、リン
酸塩ガラスの一成分として含有されていてもよい。

本発明の酸化防止剤は、特にリン酸ナトリウム、リン酸
カリウム等のリン酸塩及びリン酸塩ガラスから成る群よ
り選ばれた少なくとも一種の成分と、ホウ酸及びホウ酸
等のホウ酸塩から成る群より選ばれた少なくとも一種の
成分との混合物の形で構成されているのがよい。

本発明において前述した各成分は、前述した式（１）乃
至（５）を満足する重量割合となる様に配合される。

即ち、Ｐ２Ｏ，が５０重量％よりも大となると、リンの
酸化物成分の含有量が多くなる結果として、スケールの
みならず基体金属を溶かし易くなり、金属の歩留り低下
という不都合を生じ、また１５重量％よりも小となると
、リンの酸化物成分の含有量が少なくなる結果として、
組成物の溶融温度が高くなり過ぎて、熱処理中の金属基
体表面に有効な酸素遮断膜を形成することが困難となる
。

またＲ２Ｏが３０重量％よりも多くなると、アルカリ類
の含有量が多すぎる結果として、基体の金属の溶は込み
量が増大し、歩留り低下を生じ、１０重量％よりも低く
なる場合には、アルカリ類の含有量が少なくなり、金属
基体表面にガラス質の被覆を形成することが困難となり
、満足すべき酸化防止効果が得られないばかりか、この
被覆の剥離除去も困難となる。

Ｂ２Ｏ３＞７０のときは塗膜の連続性が失われ酸化防止
機能が低下し、 ＡＪ１２Ｏｓ　＞　３０のときは耐火成分が多くなりガ
ラス買被膜の形成が困難となり、 Ａ１２Ｏ３　＋　８２Ｏ３　＜　１０のときは相対的に
Ｐ２Ｏ。

とＲ２Ｏが増え基体金属の溶は込みが多くなる。

上述した本発明の金属用酸化防止剤は、各成分の配合比
によフても異なるが、溶融温度が５００乃至７００℃の
温度範囲にあり、熱処理中の金属基体表面上に塗布する
ことによって迅速に溶融し、酸素遮断性の被膜を形成す
る。

この場合、金属基体の熱処理温度が５００℃よりも低い
様な場合には、この酸化防止剤が塗布された金属基体を
加熱炉中を通過させる等の手段を採用することによって
、該酸化防止剤を速やかに溶融させ、均一な酸素遮断性
膜を形成することができる。

この様な酸素遮断性膜の形成により、高温に保持されて
いる金属基体表面の酸化が有効に防止され、スケールの
発生が抑制される。

また該溶融物は、既に発生したスケールを溶かし込むの
で、この様なスケールは、以後の段階において酸化防止
剤の被覆層を除去する際に金属表面から取り除かれる。

更に前記溶融物の層（酸素遮断性ＷＡ）が形成された金
属基体を冷却していくと、該溶融物は固化して均一なガ
ラス層から成る被覆層が金属基体表面上に形成される。

従って、この様な被覆層を備えた金属被覆構造物におい
ては、金属表面の錆や汚れが有効に回避される。

上述した熱遮断性膜乃至ガラス質の被覆層の厚みは、一
般に１０乃至１１００ｕ程度の範囲とするのがよい。

上述した本発明の酸化防止剤から成るガラス質の被覆層
は、金属を曲げたり或いは機械的？ｆＩ撃を加えること
によって容易に剥離除去することができ、また酸洗によ
っても容易に除去可能である。

しかも前記被覆層中には、酸化防止剤を塗布する前の段
階で発生したスケールが溶は込んでおり、該被覆層の除
去とともにこのスケールも取り除かれるため、金属表面
は極めて清澄なものとなっている。

本発明の対象となる金属は、特に限定されず、例えば鋳
鉄、合金鋳鉄、炭素鋼、合金鋼、アルミニウム、鋼、ニ
ッケル又はこれらの合金等を挙げることができる。

また本発明の金属用酸化防止剤は、連続鋳造における高
温スラブ乃至シートバー、熱間圧延後の高温コイル、圧
延前の加熱炉中にあるスラブ等の約５００℃以上の熱処
理中の金属基体の酸化防止用として特に有効である。

（発明の効果） 本発明によれば、高温で熱処理される金属基体、例えば
熱間圧延された鋼板の巻取コイル等におけるスケールの
発生を有効に抑制することが可能となった。

また金属表面の防錆及び防汚を有効に行ない得るととも
に、清澄な表面を有する金属製品を得ることが可能とな
った。

本発明の優れた効果を次の例で説明する。

（実施例） 試料の調製方法 表１のＮｏ、１〜３の配合をるつぼに入れ、ｉ、ｏｏ。

℃で３０分加熱溶融してガラス化した。これを粉砕して
試料ガラス粉を得た。このガラス粉の酸化物組成を表２
に示す。

表３の陽、４〜９は、ボールミルで原料を混合し、試料
粉を得た。この試料粉の酸化物組成を表４に示す。

表 表 単位二重量％ 実施例１゜ 勤、１のガラス粉を冷延鋼板（０，７ｘ　５０　ｘ　　
１００ｍｍ）表面に１ｇ塗付し、６００℃で３０分間加
熱した。冷却後ガラス層は剥離したところ光沢をもつ鋼
板表面が得られた。

実施例２゜ Ｎｏ、２のガラス粉は、実施例１の方法で試料片を作り
、６００℃で３０分間加熱したところ、ガラス粉はほと
んど溶融しておらず、鋼板表面には多量のスケールが発
生していた。

実施例３゜ Ｎｏ、３のガラス粉は、実施例１の方法で試料片を作り
、６００℃で３０分間加熱したところ、ガラス粉は実施
例２と同様に半溶融状態で鋼板表面には部分的にスケー
ルが発生していた。

実施例４゜ Ｎｏ、４の混合物は実施例１の方法で試験片を作り、６
００℃で３０分間加熱した。冷却後塗膜を剥離したとこ
ろ、鋼板表面に凹凸が見られた。これは塗膜が鉄を吸収
したためと思われる。

実施例５゜ Ｎｏ、５の混合物は実施例１の方法で試験片を作り、６
００℃で３０分間加熱した。塗膜は半溶融状態で、剥離
した後の鋼板表面にはスケールの発生が見られた。

実施例６゜ Ｎｏ、６の混合物は実施例１の方法で試験片を作り、６
００℃で３０分間加熱した。塗膜の一部に半溶融状態の
ところがあり、剥離すると鋼板表面にスケールが発生し
ていた。

実施例７゜ Ｎ００７の混合物を用いて実施例１の方法で試験片を作
り、６００℃で３０分間加熱した。塗膜を剥離した後の
鋼板表面に凹凸があり、これは鉄が塗膜に吸収されたた
めと思われる。

実施例８゜ 勤、８の混合物を冷延鋼板（０，７Ｘ５０Ｘ１００ｆｆ
１ｍ　）表面に０．１ｇｆｉ付し、６００℃で３０分間
加熱した。室温まで冷却後塗膜表面を観察すると部分的
に焼き切れが見られ、剥離するとその部分にスケールが
発生していた。

実施例９゜ Ｎｏ、８の混合物を用いて実施例１の方法で試験片を作
り、７００℃で３０分間加熱した。塗膜はガラス状で、
光沢をもつ鋼板表面が得られた。

実施例１０゜ 陶、９の混合物を用いて実施例１の方法で試験片を作り
、６００℃で３０分間加熱した。塗膜はガラス状で、光
沢をもつ鋼板表面が得られた。

実施例１１゜ Ｎｏ、１０の混合物を用いて実施例１の方法で試験片を
作り、６００℃で３０分間加熱した。冷却後塗膜を剥離
した後の鋼板表面に凹凸がみられた。

実施例１２゜ Ｎｏ　、　１の混合物を７００℃に加熱され、表層に数
μｍの薄いスケールを有する冷延鋼板（０，７ｘ５０ｘ
ｌＱＯｍｍ　）表面に１ｇ塗付し、７００℃で３０分間
加熱した。冷却後、塗膜を剥離したところ鋼板表面のス
ケール層がないのが確認された。これは塗膜がスケール
を吸収したためと思われる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ金属の酸化物をＲ＿２Ｏとして表わして
   酸化物基準でＰ＿２Ｏ＿５、Ｂ＿２Ｏ＿３、Ａｌ＿２Ｏ
   ＿３及びＲ＿２Ｏを必須成分とし、これら４成分が、下
   記式、 １５≦Ｐ＿２Ｏ＿５≦５０ ０≦Ｂ＿２Ｏ＿３≦７０ ０≦Ａｌ＿２Ｏ＿３≦３０ １０≦Ｒ＿２Ｏ≦３０ １０≦Ｂ＿２Ｏ＿３＋Ａｌ＿２Ｏ＿３ を満足する重量％で含有されている組成物から成ること
   を特徴とする金属用酸化防止剤。
2. （２）均一なガラス相の形で存在する請求項１記載の金
   属用酸化防止剤。
3. （３）（ｉ）リン酸塩及びリン酸ガラスから成る群より
   選ばれた少なくとも１種の成分と、（ｉｉ）ホウ酸及び
   ホウ酸塩から成る群より選ばれた少なくとも１種の成分
   との混合物から成る請求項１記載の金属用酸化防止剤。
4. （４）金属基体と該金属の表面に形成された請求項１記
   載の金属用酸化防止剤のガラス質被覆層とから成る金属
   被覆構造物。
5. （５）熱処理中の金属基体に、請求項１記載の金属用酸
   化防止剤を塗布することを特徴とする金属の酸化防止方
   法。