JPH02243749A - 金属の溶融被覆法 - Google Patents
金属の溶融被覆法Info
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- JPH02243749A JPH02243749A JP2013476A JP1347690A JPH02243749A JP H02243749 A JPH02243749 A JP H02243749A JP 2013476 A JP2013476 A JP 2013476A JP 1347690 A JP1347690 A JP 1347690A JP H02243749 A JPH02243749 A JP H02243749A
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- JP
- Japan
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- metal
- coating
- lead chloride
- zinc
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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
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/024—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
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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)
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】
本発明は、例えば亜鉛、アルミニウム、これらの合金あ
るいは他の金属または合金で熱浸漬被覆のような溶融被
覆をするのための準備処理を、金属に行う方法に関する
。
るいは他の金属または合金で熱浸漬被覆のような溶融被
覆をするのための準備処理を、金属に行う方法に関する
。
金属を熱浸漬被覆によって腐食から保護することは、主
要産業となっている。例えば、合金鉄はこれらを亜鉛の
溶融バッチに浸漬することによって一般に被覆する。こ
れは溶融亜鉛メツキとして知られている。溶融被覆をう
まく行うには、溶融被覆金属と被覆すべき金属表面とが
直接接しかつ湿潤する必要がある。従ってこれは酸化膜
のような表面汚染物により妨げられる。
要産業となっている。例えば、合金鉄はこれらを亜鉛の
溶融バッチに浸漬することによって一般に被覆する。こ
れは溶融亜鉛メツキとして知られている。溶融被覆をう
まく行うには、溶融被覆金属と被覆すべき金属表面とが
直接接しかつ湿潤する必要がある。従ってこれは酸化膜
のような表面汚染物により妨げられる。
一般に、確実に湿潤させるために、金属表面を洗浄予備
処理する。しばしば フラックスを使用して表面汚染を
除くことがある。溶融亜鉛メツキに最も一般的なフラッ
クスは、塩化第２鉄および塩化アンモニウム亜鉛である
。塩化第２鉄フラツクス被覆はしばしば、金属表面の酸
洗い（洗浄）に使用される酸洗い用の酸である塩酸を羊
に、溶融亜鉛に浸漬する前の加工物上で乾燥させること
により生成される。おそらく活性フラッグシング成分と
なる塩化亜鉛はその後、以下の反応で生成される： ３ Ｚ ｎ ＋ ２ Ｆ ｅ Ｃ１、−〉３ Ｚ
ｎ Ｃｌ 、＋２ Ｆ ｅ 塩化アンモニウム亜鉛フラックスは、濃縮水溶液として
、酸洗い後に加工物に直接塗布することができる。別の
方法では、溶融亜鉛メツキ浴自体の上に、溶融フラック
スの層を用いている。
処理する。しばしば フラックスを使用して表面汚染を
除くことがある。溶融亜鉛メツキに最も一般的なフラッ
クスは、塩化第２鉄および塩化アンモニウム亜鉛である
。塩化第２鉄フラツクス被覆はしばしば、金属表面の酸
洗い（洗浄）に使用される酸洗い用の酸である塩酸を羊
に、溶融亜鉛に浸漬する前の加工物上で乾燥させること
により生成される。おそらく活性フラッグシング成分と
なる塩化亜鉛はその後、以下の反応で生成される： ３ Ｚ ｎ ＋ ２ Ｆ ｅ Ｃ１、−〉３ Ｚ
ｎ Ｃｌ 、＋２ Ｆ ｅ 塩化アンモニウム亜鉛フラックスは、濃縮水溶液として
、酸洗い後に加工物に直接塗布することができる。別の
方法では、溶融亜鉛メツキ浴自体の上に、溶融フラック
スの層を用いている。
溶融亜鉛メツキの変形法では、亜鉛−アルミニウム合金
熱浸漬被覆物を使用する。これらは鋼をそれほど湿潤さ
せないが、よりすぐれた耐蝕性を有し、従って大量のト
ン数の鋼ストリップに連続ラインで施される。この予備
洗浄には高温の還元雰囲気が使用される。被覆物にいく
らかのアルミニウムが含まれるフラックシング予備処理
を用いるバッチ法は、以下の２つの理由で難しいことが
分かったニアルミニウムはフラックスと反応して、塩化
アルミニウムを生成しする。これは被覆温度で高い蒸気
圧を示し、その結果受は入れることができない発煙を生
じ、アルミニウムは被覆物浴から失われ続ける：および
フラックス中に存在する水分はアルミニウムと反応して
、酸化アルミニウムを形成し、これは鋼表面に粘着し、
満足な湿潤を妨げる。
熱浸漬被覆物を使用する。これらは鋼をそれほど湿潤さ
せないが、よりすぐれた耐蝕性を有し、従って大量のト
ン数の鋼ストリップに連続ラインで施される。この予備
洗浄には高温の還元雰囲気が使用される。被覆物にいく
らかのアルミニウムが含まれるフラックシング予備処理
を用いるバッチ法は、以下の２つの理由で難しいことが
分かったニアルミニウムはフラックスと反応して、塩化
アルミニウムを生成しする。これは被覆温度で高い蒸気
圧を示し、その結果受は入れることができない発煙を生
じ、アルミニウムは被覆物浴から失われ続ける：および
フラックス中に存在する水分はアルミニウムと反応して
、酸化アルミニウムを形成し、これは鋼表面に粘着し、
満足な湿潤を妨げる。
金属を、例えば亜鉛、アルミニウムまたは亜鉛アルミニ
ウム合金で溶融被覆する本発明の方法は、金属上に、水
溶液から塩化鉛を活性的に形成することによって、金属
に被覆のための準備処理を行う工程を特徴とするもので
ある。「活性的な」形成とは、形成される単位面積当た
りの量が、飽和溶液からの不動性の蒸発によって可能な
以上に多いことを意味する；活性蒸着のいくつかの例は
、ｉ）金属を塩化鉛の飽和溶液に浸漬し、そしてスカム
が溶液から分離してくるにつれて、塩化鉛のスカムをさ
らに金属に集めさせるもの、およびｉｉ）鉛イオンを含
む塩酸電解質中で金属を陰極化し、塩化鉛を形成するも
のである；これは、電着した鉛と浴からの酸との反応に
よって生じ、液体が蒸発するのにつれて塩化鉛の結晶が
形成される。
ウム合金で溶融被覆する本発明の方法は、金属上に、水
溶液から塩化鉛を活性的に形成することによって、金属
に被覆のための準備処理を行う工程を特徴とするもので
ある。「活性的な」形成とは、形成される単位面積当た
りの量が、飽和溶液からの不動性の蒸発によって可能な
以上に多いことを意味する；活性蒸着のいくつかの例は
、ｉ）金属を塩化鉛の飽和溶液に浸漬し、そしてスカム
が溶液から分離してくるにつれて、塩化鉛のスカムをさ
らに金属に集めさせるもの、およびｉｉ）鉛イオンを含
む塩酸電解質中で金属を陰極化し、塩化鉛を形成するも
のである；これは、電着した鉛と浴からの酸との反応に
よって生じ、液体が蒸発するのにつれて塩化鉛の結晶が
形成される。
形成される塩化鉛は少なくとも１２ｇ／ｍ３、好ましく
は少なくとも２４ ｇ ／ ％または３２ｇ／ｒｄであ
るのが好ましい。
は少なくとも２４ ｇ ／ ％または３２ｇ／ｒｄであ
るのが好ましい。
陰極化は活性蒸着の好ましい方法であり、少なくとも９
．０００クーロン／ｍ３、より好ましくは少なくとも２
４．０００クーロン／ｍ３で行うのが好ましい（９，０
００クーロンは約１２ｇに相当する）。複雑な形の物品
の場合、陰極化は少なくとも４８．０００クーロン／ｒ
ｒｌで行うのが好ましい 陰極化は無電解酸洗い段階の後に行うことかでき、これ
は塩化鉛の水溶液がさらに塩酸および／またはアルカリ
金属塩化物またはアルカリ土類塩化物よりなるものであ
るならば、同じ浴中で行いうる；あるいは、そのような
浴において、陰極化および酸洗いを同時に進めることが
できる。
．０００クーロン／ｍ３、より好ましくは少なくとも２
４．０００クーロン／ｍ３で行うのが好ましい（９，０
００クーロンは約１２ｇに相当する）。複雑な形の物品
の場合、陰極化は少なくとも４８．０００クーロン／ｒ
ｒｌで行うのが好ましい 陰極化は無電解酸洗い段階の後に行うことかでき、これ
は塩化鉛の水溶液がさらに塩酸および／またはアルカリ
金属塩化物またはアルカリ土類塩化物よりなるものであ
るならば、同じ浴中で行いうる；あるいは、そのような
浴において、陰極化および酸洗いを同時に進めることが
できる。
本発明は、上記のような被覆のための準備処理を行った
金属を包含する。
金属を包含する。
まだ湿っている金属のＸ線回折からは、鉛および酸化鉛
が、陰極化電流の増加と共に増加する量で、表面上に存
在していることが分かる。乾燥後の蒸着層の走査電子顕
微鏡およびＸ線回折は、主に塩化鉛結晶が存在すること
を確認するのに役立ち、さらに試料を水洗すると有利な
蒸着効果がなくなることが確かめられる。
が、陰極化電流の増加と共に増加する量で、表面上に存
在していることが分かる。乾燥後の蒸着層の走査電子顕
微鏡およびＸ線回折は、主に塩化鉛結晶が存在すること
を確認するのに役立ち、さらに試料を水洗すると有利な
蒸着効果がなくなることが確かめられる。
塩化鉛の形成は別として、陰極蒸着鉛はこれが存在する
ことによって、鉄反応物質が塩化第２鉄を形成するのを
妨げると考えられる。塩化鉛は、溶融亜鉛メツキ浴中で
塩化第２鉄と同様に作用し、溶融アルミニウムおよび／
または亜鉛と反応してそれぞれ塩化アルミニウムまたは
塩化亜鉛および元素鉛を生じると考えられる；おそらく
塩化鉛によって変性されるこれらの塩化物が、本被覆に
おいて活性フラックスなのである。
ことによって、鉄反応物質が塩化第２鉄を形成するのを
妨げると考えられる。塩化鉛は、溶融亜鉛メツキ浴中で
塩化第２鉄と同様に作用し、溶融アルミニウムおよび／
または亜鉛と反応してそれぞれ塩化アルミニウムまたは
塩化亜鉛および元素鉛を生じると考えられる；おそらく
塩化鉛によって変性されるこれらの塩化物が、本被覆に
おいて活性フラックスなのである。
現在使用されているフラックスである塩化亜鉛、塩化ア
ンモニウム亜鉛および塩化第２鉄へ及ぼす塩化鉛の１つ
の影響は、フラックスした金属の保存寿命がより長くな
ることである。塩化鉛フラックスは空気中に放置したと
き水をたやすく捕らえず、また浸漬前の残留水分をとり
出すのち難しくない。この水分からの自由度は、より吸
湿性である従来のフラックスの場合のように、有害なア
ルミニウム／水分反応を生じることがない。
ンモニウム亜鉛および塩化第２鉄へ及ぼす塩化鉛の１つ
の影響は、フラックスした金属の保存寿命がより長くな
ることである。塩化鉛フラックスは空気中に放置したと
き水をたやすく捕らえず、また浸漬前の残留水分をとり
出すのち難しくない。この水分からの自由度は、より吸
湿性である従来のフラックスの場合のように、有害なア
ルミニウム／水分反応を生じることがない。
溶融被覆には、ｘｇ／’ｒｒ！の塩化鉛を担持する金属
を、溶融亜鉛（金属または合金）に、ｘｙ＞１２、好ま
しくはｘ ｙ ＞ ３０、さらに好ましくはＸｙ〉６０
となる、ｙ分間の間、曝す工程があるのが好ましい。ｙ
＜、５であるのが好ましい。亜鉛はリサイクルしたスク
ラップ等級のものでもよい。
を、溶融亜鉛（金属または合金）に、ｘｙ＞１２、好ま
しくはｘ ｙ ＞ ３０、さらに好ましくはＸｙ〉６０
となる、ｙ分間の間、曝す工程があるのが好ましい。ｙ
＜、５であるのが好ましい。亜鉛はリサイクルしたスク
ラップ等級のものでもよい。
本発明は、上記の準備処理を行った後、溶融被覆した金
属を包含する。
属を包含する。
以下の実施例で本発明を説明する。
低炭素鋼クーポンを１＝１（すなわち、同容量の水で飽
和希釈した）塩酸中で３０分間酸洗いし、その後塩化鉛
で飽和した１：Ｉ ＨＣＩの電解質浴に移した。ステ
ンレス鋼不活性陽極を使用して、酸洗いしたステンレス
クーポンを陰極にし、２０ ＯＡ／ｒｒｒの電流を２分
間流した。（工業規模では、被覆すべき金属加工物は、
電解質に浸した孔のあいたバレル中でタンプリングさせ
てもよく、バレル自体は陰極になっており、あるいはこ
れが絶縁材料のものである場合、バレルは加工物を陰極
にするために挿入したプローブを有する。バレルは水平
軸上を５〜２ Ｏｒ ｐｍで回転する：これによって加
工物を均一に被覆する。）陰極化した鋼クーポンは空気
乾燥し、特別の貯蔵条件なしで室内に５日装置いた。次
に、従来の溶融亜鉛浴に２分間浸漬すことによって溶融
亜鉛メツキを行い、輝いた、滑らかな、強力に付着した
、細孔のない亜鉛被覆を得た。１分ではかろうじて満足
なものとなり、３分ではさらによい結果を得ることがで
きた。亜鉛−アルミニウムメルトの場合、珪素を存在さ
せないと、５分を越える時間浸漬しても粗い表面となる
傾向である。
和希釈した）塩酸中で３０分間酸洗いし、その後塩化鉛
で飽和した１：Ｉ ＨＣＩの電解質浴に移した。ステ
ンレス鋼不活性陽極を使用して、酸洗いしたステンレス
クーポンを陰極にし、２０ ＯＡ／ｒｒｒの電流を２分
間流した。（工業規模では、被覆すべき金属加工物は、
電解質に浸した孔のあいたバレル中でタンプリングさせ
てもよく、バレル自体は陰極になっており、あるいはこ
れが絶縁材料のものである場合、バレルは加工物を陰極
にするために挿入したプローブを有する。バレルは水平
軸上を５〜２ Ｏｒ ｐｍで回転する：これによって加
工物を均一に被覆する。）陰極化した鋼クーポンは空気
乾燥し、特別の貯蔵条件なしで室内に５日装置いた。次
に、従来の溶融亜鉛浴に２分間浸漬すことによって溶融
亜鉛メツキを行い、輝いた、滑らかな、強力に付着した
、細孔のない亜鉛被覆を得た。１分ではかろうじて満足
なものとなり、３分ではさらによい結果を得ることがで
きた。亜鉛−アルミニウムメルトの場合、珪素を存在さ
せないと、５分を越える時間浸漬しても粗い表面となる
傾向である。
別の同じ実験では、溶融亜鉛を、さらにマグネシウム、
アルミニウム、鉛、錫および銅を含有する（−船釣には
、４．５Ａｌ、ｌＰｂ１１／２Ｓｎ、１／２Ｃｕの重量
％）キャブレターのような溶融「スクラップ」亜鉛に代
えた。溶融亜鉛メツキした加工物は、普通の亜鉛を使用
した場合のものより光沢がなかったが、被覆は耐蝕性が
改良されていることが分かった。
アルミニウム、鉛、錫および銅を含有する（−船釣には
、４．５Ａｌ、ｌＰｂ１１／２Ｓｎ、１／２Ｃｕの重量
％）キャブレターのような溶融「スクラップ」亜鉛に代
えた。溶融亜鉛メツキした加工物は、普通の亜鉛を使用
した場合のものより光沢がなかったが、被覆は耐蝕性が
改良されていることが分かった。
さらに、通常の亜鉛で溶融亜鉛メツキする直前に、蒸留
水で十分にすすぎ、窒素中で乾燥させた他は、同じ鋼ク
ーポンを同じように処理した。亜鉛被覆は粗く、つぎは
ぎだらけで、付着性に乏しいものであった。
水で十分にすすぎ、窒素中で乾燥させた他は、同じ鋼ク
ーポンを同じように処理した。亜鉛被覆は粗く、つぎは
ぎだらけで、付着性に乏しいものであった。
本方法は連続的に操作することができ、例えば線材およ
びストリップの場合、本発明に従う被覆のための準備処
理を連続的にこれらに施し、そして連続的に溶融被覆を
行うことができる。
びストリップの場合、本発明に従う被覆のための準備処
理を連続的にこれらに施し、そして連続的に溶融被覆を
行うことができる。
Claims (12)
- （１）金属上に、水溶液からの塩化鉛を活性的に形成す
ることによつて、金属に、被覆のための準備処理を行う
ことを特徴とする、金属の溶融被覆法。 - （２）被覆物が、少なくとも過半量の亜鉛、アルミニウ
ムまたは亜鉛−アルミニウム合金を有するものである、
請求項第１に記載の方法。 - （３）塩化鉛溶液が飽和溶液である、請求項第１または
２に記載の方法。 - （４）金属を塩化鉛の飽和溶液に浸漬し、そして溶液か
らスカムが分離するにつれて、塩化鉛に富んだ表面スカ
ムを金属にさらに集めさせる、請求項第３に記載の方法
。 - （５）金属を、鉛イオンを含む塩酸電解質中で陰極化す
る、請求項第１、２または３に記載の方法。 - （６）少なくとも９，０００クーロン／ｍ＾３の電流を
使用して陰極化を行う、請求項第５に記載の方法。 - （７）塩化鉛を少なくとも１２ｇ／ｍ＾３の量で付着さ
せる、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 - （８）その後実施例に記載の通りに行う、請求項第１〜
７のいずれかに記載の方法。 - （９）請求項第１〜８のいずれかに記載の方法で、溶融
被覆のための準備処理を行つた金属。 - （１０）溶融被覆した、請求項第９に記載の金属。
- （１１）ｘｙ＞１２という条件で、ｘｇ／ｍ＾３の塩化
鉛を担持する、かつ溶融亜鉛中にｙ分間浸漬することに
より溶融被覆した、請求項第１０に記載の金属。 - （１２）ｙ≦５である、請求項第１１に記載の金属。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8901417.9 | 1989-01-23 | ||
| GB898901417A GB8901417D0 (en) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | Preparing metal for melt-coating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02243749A true JPH02243749A (ja) | 1990-09-27 |
Family
ID=10650447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013476A Pending JPH02243749A (ja) | 1989-01-23 | 1990-01-23 | 金属の溶融被覆法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5053112A (ja) |
| EP (1) | EP0380298A1 (ja) |
| JP (1) | JPH02243749A (ja) |
| CN (1) | CN1024692C (ja) |
| AU (1) | AU628273B2 (ja) |
| CA (1) | CA2007636A1 (ja) |
| GB (2) | GB8901417D0 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6794060B2 (en) | 1992-03-27 | 2004-09-21 | The Louis Berkman Company | Corrosion-resistant coated metal and method for making the same |
| US6652990B2 (en) * | 1992-03-27 | 2003-11-25 | The Louis Berkman Company | Corrosion-resistant coated metal and method for making the same |
| US5491036A (en) * | 1992-03-27 | 1996-02-13 | The Louis Berkman Company | Coated strip |
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| US6861159B2 (en) | 1992-03-27 | 2005-03-01 | The Louis Berkman Company | Corrosion-resistant coated copper and method for making the same |
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| WO1995004607A1 (en) * | 1993-08-05 | 1995-02-16 | Ferro Technologies, Inc. | Lead-free galvanizing technique |
| JP3379041B2 (ja) | 1997-03-27 | 2003-02-17 | 大洋製鋼株式会社 | メッキ浴中機材及び製造法 |
| US6393921B1 (en) | 1999-05-13 | 2002-05-28 | University Of Kentucky Research Foundation | Magnetoelastic sensing apparatus and method for remote pressure query of an environment |
| CN110257750B (zh) * | 2019-07-04 | 2021-07-13 | 国网山东省电力公司滨州供电公司 | 一种热浸镀铝合金镀层及其热浸镀方法 |
Family Cites Families (18)
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|---|---|---|---|---|
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| GB584233A (en) * | 1944-12-20 | 1947-01-09 | Du Pont | Improvements in the production of metal coatings on articles and surfaces of magnesium and magnesium alloys |
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| GB715959A (en) * | 1950-12-29 | 1954-09-22 | Thor Hansen Westby | A process of coating metal, especially iron, with aluminium |
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-
1989
- 1989-01-23 GB GB898901417A patent/GB8901417D0/en active Pending
-
1990
- 1990-01-04 US US07/459,539 patent/US5053112A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-12 CA CA002007636A patent/CA2007636A1/en not_active Abandoned
- 1990-01-23 AU AU48638/90A patent/AU628273B2/en not_active Ceased
- 1990-01-23 CN CN90100425.1A patent/CN1024692C/zh not_active Expired - Fee Related
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