JPH0313296B2

JPH0313296B2 -

Info

Publication number: JPH0313296B2
Application number: JP10360484A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kusuhashi; Kyoichi Fujinawa; Nobuhiro Tanaka; Yoshihiko Takano
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1984-05-24
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1991-02-22
Also published as: JPS60248855A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はニツケルを含有する溶融亜鉛メツキ浴
の溶製や成分調整を行うのに有利に使用できるニ
ツケル−亜鉛母合金に関するものである。

従来、パイプ、一般構造物、小物部品等の鋼材
として0.02〜0.30重量％の珪素を含む、所謂キル
ド鋼材が主として使用されている。このような鋼
材に対する溶融亜鉛メツキ浴の組成は、例えば特
開昭58−61264号公報によりNi：0.03〜2.0重量
％、Al：0.001〜0.01重量％を含むものが提案さ
れている。以下、ニツケルを含む溶融亜鉛メツキ
浴として、上記浴を例にして説明する。

本発明者のその後の研究によれば、前記亜鉛メ
ツキ浴を使用して得られるメツキ被膜の密着性は
上記組成中のニツケル割合の下限付近、例えば
0.01〜0.5重量％において良好であることが判つ
た。

何れにしてもこれらの溶融亜鉛浴による亜鉛メ
ツキ作業の実施においては、浴を溶製した後、被
メツキ物に溶融亜鉛メツキを施していくが、ま
ず、浴の溶製を効率よく行うことが必要である。
また、メツキ作業の経過に伴つて浴の全体量が漸
次減少すると共に組成自体が変化する。このため
に、作業中に浴中の各成分組成を常に所定の範囲
内に維持するように補給調整することが必要であ
る。

本発明はニツケルを含む溶融亜鉛メツキ浴の溶
製や、成分調整が効率よく行い得るニツケル−亜
鉛母合金を提供することを目的とするもので、こ
の母合金中のニツケル含量が2.5重量％以下であ
ることが重要であることの発見に基づくものであ
る。

溶融亜鉛メツキ浴成分のうち、AlおよびZnは
酸化を受けて浮滓生成などに消費される傾向が大
であるのに対して、Ni成分は主として本来のメ
ツキ被膜の形成に消費される。このような傾向は
被メツキ物の種類、大きさ、メツキ温度、撹拌な
どの操作条件によつて相違するが、浴の成分組成
調整用にはNi−Zn母合金およびAl−Zn母合金を
使用し、浴量の調整はZn地金で行う。NiとAlの
両方を含有するNi−Al−Zn母合金は上述したよ
うに、NiとAlの組成の変化度が相違するので、
かかる母合金の使用は好ましくない。Al−Zn母
合金は通常のAl含有量４〜５重量％のものを使
用すればよい。

次に、Ni−Zn母合金について述べると、Niを
比較的多く、例えば３重量％程度のNiを含むNi
−Zn母合金を大気中で溶製する際には溶湯温度
をZnの酸化し易い温度（約650℃以上、時として
発火する）まで上昇させる必要があり、更に得ら
れた母合金中のNiの偏析度が増大して、浴中の
Ni組成の調整にはバラツキを生じ易い。また浴
に添加する際に母合金の溶解に時間がかかり、
Ni分のドロス中への移行が増大する傾向を示す
ことが確認された。本発明によれば、Ni−Zn母
合金中のNi含有量は2.5重量％までである。この
ようにNi含有量の上限を定めることによつて、
上記の難点は全く解消される。母合金中のNi含
有量の下限は組成調製上あるいは便宜上、１重量
％が適当である。

以下、更に実施例に基づいて本発明を説明す
る。％は全て重量％である。

実施例１この実施例で、溶融亜鉛メツキ浴の溶製および
メツキ浴中の成分の調整に使用したNi−Zn母合
金はNi含有量が2.08％（本発明の範囲）および
3.17％（比較例）であり、調整用Al−Zn母合金
のAl含有量は4.0％のものである。

2.08％Ni−Zn母合金は次のように溶製した。
薄板状と切り削状のNi地金（電気ニツケル）1.0
Kgを抵抗加熱型の黒鉛ルツボに装入した後、
Pb1.04％、Fe0.01％、Cd0.05％、Sn0.01％を含む
Zn地金（蒸留Zn）48Kgを逐次溶解させながら添
加する。Znの全量が溶解した後、溶湯の温度を
約630℃まで上昇させる。溶湯を撹拌しながら、
その温度に30分間保持してNiを完全に溶解させ
た後、金型を用いて鋳造した。得られた平板状の
鋳塊は長さ方向と幅方向に傾斜溝を有し、鋳型に
接する面と空冷された上面のNi品位を分析する
と、それぞれ2.06％と2.11％（0.05％の偏差）で
あつた。3.17％Ni−Zn母合金（前記溶製温度は
約670℃）についても分析結果はそれぞれ3.04％
と3.29％（0.25％の偏差）であつた。

次に、溶融亜鉛メツキ浴の溶製を電熱加熱の小
型鉄製試験釜（容量60Kg）を用いて行つた。目的
とする浴組成はNi：0.2％、Al：0.003％である。
同時にメツキ被膜の密着性の比較対照試料として
Al：0.003％のみの溶融亜鉛メツキ浴も溶製した。
前記Ni含有溶融亜鉛メツキ浴の溶製には、予じ
め母合金の溶製に使用したZn地金と4.0％Al−Zn
母合金を全量調合溶解した後、最後に溶湯を撹拌
しながらメツキ温度（480℃）で2.08％および
3.17％のNi−Zn母合金の調合量をそれぞれ添加
溶解させた。これらのNi−Zn母合金を全量溶解
させるのに要する時間はそれぞれ１分間および３
分間であつた。

上記の各浴を用いて、被メツキ鋼材として直径
15mm、長さ130mmのボルト用リムド鋼材（Si：
0.01％）をメツキする。被メツキ鋼材は次のよう
に前処理した。まず、オルトケイ酸ソーダ水溶液
を用いて脱脂し、希硫酸を用いて酸洗を経た後、
NH₄ClとZnCl₂の混合溶液中でフラツクス処理を
施し、乾燥してメツキ処理に供する。

メツキ条件は、メツキ温度480℃、浸漬時間45
秒、浸漬後の引上げ速度２ｍ／分で大気中で５秒
間放冷後水冷する。

メツシ操作中、浴成分のNiとAlの濃度をそれ
ぞれ0.2±0.02％、0.003±0.001％の範囲の精度
で、前記各Ni−ZnおよびAl−Zn母合金を用いて
調整した。このメツキ操作を８時間／日で９日間
継続した後、回収ドロス中のNiの品位を分析し
た結果、2.08％Ni−Zn母合金で溶製および組成
調整したものは0.4〜0.6％であつたのに対して、
3.17％Ni−Zn母合金を用いたものは1.3〜1.5％で
あつた。

なお、得られた被メツキ材（2.08％Ni−Zn母
合金使用）から５本の試料を採取して、これらを
JIS H0401に規定されているハンマー試験に供し
た。この試験で試験面に対する打撃は側面を長さ
方向に４mm間隔で中心軸に向つて20点行つた。こ
の結果、打こん間の剥離、浮き上りなどの欠点
が、それぞれ１、１、０、２および１個観察され
た。また、別途溶製した0.003％Al−Znメツキ浴
から得られた被メツキ材からの５本の試料では、
同様の試験で打こん間の剥離、浮き上りなどの欠
点がそれぞれ10、12、９、13および８個観察され
た。

実施例２厚さ4.0mmのガードレール用鋼板（Si0.15％）か
ら切り出した幅50mm、長さ100mmの板を被メツキ
鋼材としたこと、溶融メツキ浴中のNiの組成目
標を0.1±0.01％としたこと、メツキ操作をメツ
キ温度460℃、浸漬時間７分、浸漬後の引上げ速
度１ｍ／分、大気中放冷15秒間としたこと以外は
実施例１と同様に試験を行つた。

この結果、0.1％Ni−0.003％Al−Znメツキ浴
の溶製では2.08％（本発明の範囲）および3.17％
（比較例）のNi−Zn母合金を全量溶解するのに要
する時間はそれぞれ１分間および４分間であつ
た。また、試験後、回収したドロス中のNiの品
位は、2.08％および3.17％のNi−Zn母合金を使用
したものについて、それぞれ0.5〜0.7％および1.1
〜1.2％の分析値を示した。

なお、得られた被メツキ材（2.08％Ni−Zn母
合金使用）から採取した３本の試料をハンマー試
験に供した結果、打こん間の剥離、浮き上りなど
の欠点は皆無であつた。また、別途溶製した
0.003％Al−Znメツキ浴から得られた被メツキ材
から採取した３本の試料のハンマー試験では、上
記欠点がそれぞれ５、８および６個観察された。

以上から明らかなように、本発明によれば、
NiおよびAlを含有する溶融亜鉛メツキ浴の溶製
やNi成分調整を効率よく行うことができ経済的
に有利である。

Claims

【特許請求の範囲】

１ 2.5重量％以下のニツケルを含み、残部が不
可避不純物は別として亜鉛よりなる溶融亜鉛メツ
キ溶用ニツケル−亜鉛母合金。