JPH02247011A - 耐食性亜鉛合金被覆鋼線の製造方法 - 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、海岸地帯のような微晶腐食雰囲気においてず
ぐれた耐食性能を有する亜鉛合金被覆鋼線の製造方法に
関するものである６ ［従来の技術と問題点〕 アルミ被覆鋼線がすぐれた耐食性能を有していることは
知られる通りであり、その耐食挙動には表面に生成され
るＡｌ２Ｏ３皮膜が大きな役割を果していることも広く
確認されているところであるう しかし、Ａｊ２０ａの保護皮膜としての役割は、通常の
腐食雰囲気においてのことであり、海岸地帯のような激
甚雰囲気においては、必ずしも十分なものとはいえない
６すなわち、アルマイト処理のように厚い人為的な皮膜
か形成されるならいさ′知らず、自然の表面酸化により
形成されたＡ、＋＋２０３皮膜には部分的に皮膜の形成
か不十分なところが生じ、これがいわゆるピッティング
腐食といわれる深い部分腐食を形成する原因となってい
る６ 亜鉛めっき鋼線は、耐食性鋼線として早くより世に現わ
れ、電線分野においても架空地線あるいは鋼心アルミ撚
線の鋼心などに広く使用されてきた。この耐食挙動はい
わゆる亜鉛の自己犠牲によるものであり、鋼線に対して
陽極となる亜鉛樹膜か選択的に腐食され、内部の鋼線自
体を腐食から防止する世にいう陰極防食としての作用を
果すものである。従って、その腐食挙動は全面腐食であ
って、その挙動は海岸地帯のような激甚雰囲気において
も変るところはないにれを前記ピッチインク腐食と対比
すると、ピッチインク腐食は局部的な進行であり、早期
に局部腐食か進行し局部的に大きなダメージを与える６
しかし、亜鉛めっき鋼線は全面腐食であるから、腐食は
全体的に進行し局部的進行はないから、結果的にはその
腐食は前記ピッチインク腐食に比較して経時的に緩やか
なものとなり、微晶雰囲気においてもよりすぐれた耐食
性能を発揮することになるのである。

しかしながら、従来は鋼線への亜鉛被覆はもっばらめっ
き法にのみ頼られており、その皮膜厚さも精々５０μｍ
どまりであって、より厚い被膜への要請かあってもこれ
を形成する術かなかった６元より、この皮膜形成には、
めっき法具外のクラッド法や押出法か考えられぬ訳では
ないが、亜鉛は独特の塑性変形能を有しており、従来よ
りそのような加工は困難なものとの固定観念に支配され
てきた。事実、亜鉛を圧延ないし押出すことは、予想以
上に困難であることは知られる通りであるにれが今Ｌ１
まで亜り）被覆ｆｇＪ線の製造がもっばらめっき法に委
ねられてきた大きな理由である６［発明が解決しようと
する課題］ 近年、耐食性複合線への要請はとみに高まり、鋼線にＺ
ｎ−Ａｌ１合金を押出方式で被覆しめっき方式では得ら
れない肉厚を有する複合線材を製造する技術か開発され
つつある。この被覆層の耐食性は、ＡＪｌｆｉ度の増加
とともに向上する９しかし押出方式においては複合化の
ための加工性は、八（址の増大とともに低下する。その
ため押出方式ではＡ１含有量に上限が有り、耐食性をさ
らに向上させるなめにはなんらかの改＠策をｆＪＦＩ発
することか必要になってきた。

Ｚｎ−ＡＪＪ合金の耐食性を改善するための第３元素添
加の影響に関しては既にＳｉ、Ｍｇ、Ｎａ等の種々の元
素についての研究か行なわれ、Ｍ（１を代表とする耐食
性改善効果が認められる元素か見出されている。しかし
耐食性改善効果を得るための第３元素の添加証が数％に
およぶ場合が多く機緘的特性の変化も顕著であり、材料
自体の加工性か損なわｈ−る６また、このような合金系
では、本発明の対象とする鋼線被覆材料には適用するこ
とかできないため、複合線用としての加工性を損なわず
耐食性を向上し得る合金系を広範囲に探索し、新合金組
成を見出すことが求められている６本発明の目的は、上
記したような実情にがんがみ、Ａ、ｌｌの含有量を増大
させても鋼線への十分な押出加工性を保持することがで
き、鋼線に亜鉛合金を押出法により厚内被覆することを
可能とし、微菌腐食雰囲気においても高い耐食性を維持
可能な亜鉛合金被覆鋼線を製造する方法を提供しようと
するものである６ ［課題を解決するための手段］ 本発明は、Ａ、ｌｌを１〜１．５％、Ｓｎを０．０１〜
０．１％含有するＺｎ　−Ａｊ−３元合金を、押出温度
２５０〜３８０℃において１４０以上の押出比をもって
、前方張力を付加して鋼線の外周に押出被覆する耐食性
亜鉛合金被覆鋼線の製造方法にある。

［作用］ ＡＩを上記組成範囲において含有せしめることによりｚ
ｎ合金の耐食性を顕著に向上させることかできる一方、
ＡＩの含有量が多くなるに従い押出加工性か悪くなる６
しかし、Ｓｎか手記範囲において添加されると、その押
出加工性は大［１］に向上し、さらに耐食性までも格段
に改善される。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例に基いて説明する、 第１図は、本発明に係る製造方法により亜４９合金被覆
鋼線３を製造している様子を示す説明断面図であり、■
はダイス、２は鋼線、４はＺｎＡｊ−３元合金ビレッ１
へ、５はコンテナー、６は押出ラム、７はニップル、８
は巻取機である。

ビレット４として使用されるＺｎ−Ａｌ　−８元合金の
Ａ、ＩＩの組成範囲は、Ａｊ　１〜１５％に限定される
。このＡ、Ｉｌの添加は、前記耐食性能を向上せしめる
ばかりでなく、結晶粒を微細化する役目を果ず６しかし
、１％以下では結晶粒の微細化効果はなく、１５％以上
では変形抵抗か大きくなり押出が困難となるとともに、
耐食性改良効果の効率が次第に減少し飽和印面を示すた
めに除外される。Ｚｎに対し上記Ａｌｌが添加されるこ
とにより結晶粒の微細化か達成され、そのなめに押出に
よって鋳造組織を破壊することか容易化され、押出法に
より鋼線２にＺｎ−Ａｊ−３１１合金４を被覆すること
か可能となるものであるうしかし、この＠遣組職の完全
な破壊には押出比１４０以上での押出か望ましく、それ
より小さな押出比では不十分である、 一方、上記範囲のＡｆＪの添加にさらにＳｎをｏ、ｏｔ
〜ｏ、ｉ％添加すると、Ｚｎ−Ａ、Ｉ１合金の押出にお
幻る押出圧力を大ＩＪに低下さぜることかでき、押出加
工性を著しく改善することができるう 第３図は、Ｚｎ−１３％Ａ１合金の熱間押出圧力に対す
るＳｎ添加の影響を示した線図である。

第３図に端的にみられるように、Ｓｎ０．０１〜０．１
％の範囲では熱間押出圧力か格段低くなるのである。

このようにＳｎの添加かなされた場合、押出加工後の冷
間加工性への影響について考慮する必要があるが、押出
後の引抜きや曲げなどの冷間加工性に対する影響につい
ては、０．０１％ｓｎの添加により若干の伸び率の低下
かみられる程度で実用上問題はない。上限である０、１
％Ｓｎ以上の添加ては、冷間加工性の低下度合か大きく
なり、押出材のその後の加工性を妨けることになり、か
かる意味からしてもそれ以上の添加は好ましくない６ また、上記組成範囲にお６・）るＺｎ　−Ａｌｌ　−Ｓ
ｎ合金の押出の温度条件については意外に狭く、２５０
〜３８０℃の範囲に限定される一２５０’Ｃ以下では変
形抵抗が高ずぎて押出か困難になるし、３８０℃を越え
る高温ではいわゆる高温脆性か生じ、これまた健全な製
品を入手できなくなるのである。

さらに、本発明に係るＺｎ−Ａ、１Ｉ−Ｓｎ合金の押出
に際しては前方張力か付加される。それによって鋼線２
と被覆合金４との界面における十分な冶金学的接合を達
成することかできるものである。

第２図は、そのように複合線に前方張力を付加すること
により期待される作用を説明するだめの説明図である。

押出においては、ビレット４に押出圧力か負荷されるか
、その圧力Ｐは、第２図に示ずように鋼線２に静水圧的
な作用として働き、鋼線２をビレット４か把持する恰好
となる。この状態で前方張力１・’９寵・Ｉ加されると
、ビレット４により把持された鋼線２か無理に引取られ
る形となり、ビレット４と鋼線２との間に摩擦圧接的な
作用か生じ、両者の接着を格段に促進せしめ、それによ
って健全な被覆層４−を有する亜鉛合金被覆鋼線３を得
ることができるのである。

後の重量変化を測定した。

第１表に当該塩水噴霧試験後の各試料の腐食減量を示す
。

第　　　１　　　表 実施例ｌ Ｚｎ−１％ＡＩ合金にＳｎを第１表に示す量なけ添加し
たＺｎ−Ａｌ−Ｓｎ合金を溶解して７０ｍｍ径のビレッ
トを作製し、押出温度３００℃、押出比１５００で５關
径の鋼線上に被覆した９その後３００時間の塩水噴霧試
験を実施し、試験前第１表かられかるように、Ｓｎの添
加量か０．０１％以下の比較例では母材合金（ｓｎｏ％
）と同程麿の挙動を示す。また、Ｓｎ添加量が０．１％
以上の比較例でも腐食減量の明らかな増大がみられる。

′ これに対し、ＳｎＯ，０１〜０．１％を添加している本
発明に係る試料においては、いずれの場合も腐食減量が
母材合金のそれより小さく、耐食性の改善されているこ
とがわかる。

すなわち、Ｓｎ　０．０１〜０．１％の添加は、先にみ
たように押出圧力の低下による押出加工性の向上ばかり
でなく耐食性の向上効果をも発揮するのである。

第 表 実施例２ Ｚｎ−１３％ＡＩ合金およびＺｎ−１５％ＡｆＪ合金に
、Ｓｎをそれぞれ第２表に示す量だけ添加した合金を溶
解鋳造してビレットを作製し、実施例１と同じ条件で鋼
線上に押出被覆してＺｎ合金被覆鋼線とした。これらに
ついて実施例１同様に３００時間の塩水噴霧試験を行な
い、それぞれの腐食減量について測定した。

第２表に測定結果を示す。

この結果は、いずれも実施例１と同様でありＳｎを０．
０１〜０，１％添加した本発明に係るＺｎ合金被覆鋼線
は、押出加工性の向上ばりでなく耐食性の改善効果の大
きいことがわかる。

また、Ａ、ＩＩの添加鼠か多い方か耐食性の改善効果も
大きいことを示している。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、Ｚｎ−Ａ、ｌｌの２元系
合金を被覆する場合よりも被覆押出圧力か低く加工か容
易となる１耐食性を格段に向上させることかでき、しか
も微量のＳｎの添加でこの効果が得られるため、製造工
程上の諸条件を大巾に変更する必要かないなど、本発明
に係る耐食性亜鉛合金被覆鋼線は実用性が高く、苛酷な
腐食雰囲気中での耐久性の高い線材として非常に有用な
材料である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る製造方法により亜鉛合金被覆鋼
線を製造している様子を示す説明断面図第２図は前方張
力付加押出の作用について説明するための説明図、第３
図は、Ｚｎ−１３％ＡＩ合金の熱間押出圧力に対するＳ
ｎ添加の影響を示した線図である。 １：ダイス、 ２：鋼線、 ３：亜鉛合金被覆鋼線、 ４：亜鉛合金ビレット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｌを１〜１５％、Ｓｎを０．０１〜０．１％含
   有するＺｎ−Ａｌ−Ｓｎ合金を、押出温度２５０〜３８
   ０℃において、１４０以上の押出比をもって、前方張力
   を付加して鋼線の外周に押出被覆する耐食性亜鉛合金被
   覆鋼線の製造方法。