JPH03281765A - 耐蝕性と耐疲労性に優れたZn―Al合金めっき鋼線の製造方法 - Google Patents
耐蝕性と耐疲労性に優れたZn―Al合金めっき鋼線の製造方法Info
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- JPH03281765A JPH03281765A JP7893690A JP7893690A JPH03281765A JP H03281765 A JPH03281765 A JP H03281765A JP 7893690 A JP7893690 A JP 7893690A JP 7893690 A JP7893690 A JP 7893690A JP H03281765 A JPH03281765 A JP H03281765A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Zn−−Al合金めつき鋼線の製造方法に関
するもので、さらに詳しくは、耐蝕性のほかに耐疲労性
の要求されるロープ類、鋼撚線、斜張橋用ケーブル、ば
ね等の製造に供される高強度合金めっき鋼線の製造方法
に関するものである。
するもので、さらに詳しくは、耐蝕性のほかに耐疲労性
の要求されるロープ類、鋼撚線、斜張橋用ケーブル、ば
ね等の製造に供される高強度合金めっき鋼線の製造方法
に関するものである。
鉄鋼材料の耐蝕性の向−トを目的として、多くのZnを
ベースとする合金めっき技術が開発されている。たとえ
ば、特公昭55−2G102号公報にはZ n−A I
、特公昭54−33223号公報にはZnA 1−Mg
、特公平旧−24211号公報にはZnAn−ミッンユ
メタル、特開昭56−112’152号公報にはZn−
Al2−Naなどか公表されている。
ベースとする合金めっき技術が開発されている。たとえ
ば、特公昭55−2G102号公報にはZ n−A I
、特公昭54−33223号公報にはZnA 1−Mg
、特公平旧−24211号公報にはZnAn−ミッンユ
メタル、特開昭56−112’152号公報にはZn−
Al2−Naなどか公表されている。
鋼板類の合金めっきは、いずれも鋼板を酸化還元法で前
処理したのち、合金めっき浴中に連続的に浸漬すること
により、鋼板表面に浴組成と同じ合金めっき層を付着せ
しめる方法で行なわれている。これに対して鋼線の合金
めっきは、一般に一次めっきとして通常の溶融亜鉛めっ
き、あるいは電気亜鉛めっきを行ない、次いでこの亜鉛
めっき鋼線を目的とする合金浴に連続的に浸漬する方法
、すなわち2浴法で行なわれている。
処理したのち、合金めっき浴中に連続的に浸漬すること
により、鋼板表面に浴組成と同じ合金めっき層を付着せ
しめる方法で行なわれている。これに対して鋼線の合金
めっきは、一般に一次めっきとして通常の溶融亜鉛めっ
き、あるいは電気亜鉛めっきを行ない、次いでこの亜鉛
めっき鋼線を目的とする合金浴に連続的に浸漬する方法
、すなわち2浴法で行なわれている。
Zn−Al系合金めっき鋼線は優れた耐蝕性を示すが、
高炭素鋼を素材とする引張強さ100kgf/wam2
以上の高強度鋼線の場合には、疲労強度が通常の亜鉛め
っき鋼線に比べて低いという欠点かあった。
高炭素鋼を素材とする引張強さ100kgf/wam2
以上の高強度鋼線の場合には、疲労強度が通常の亜鉛め
っき鋼線に比べて低いという欠点かあった。
これに対して本発明者らはすでに多くの研究を実施し、
特願平01−81262号ならびに特願平旧93037
号として出願している。前者は、二次めっき後300〜
150℃の範囲の冷却速度を15〜4°C/secの範
囲に制御することを特徴とし、これによりめっき層の割
れ発生が防止され、疲労特性が向上する。後者は、二次
めっき後の冷却過程で、鋼線温度が高く合金が十分な塑
性変形能を有している間に共析変態を完了させ、共析変
態に付随する収縮ひずみを吸収させ、引っ張り残留応力
を低減させることを狙ったもので、具体的には、二次め
っき後の鋼線を250〜100°Cの温度領域で所定の
時間保持する方法である。
特願平01−81262号ならびに特願平旧93037
号として出願している。前者は、二次めっき後300〜
150℃の範囲の冷却速度を15〜4°C/secの範
囲に制御することを特徴とし、これによりめっき層の割
れ発生が防止され、疲労特性が向上する。後者は、二次
めっき後の冷却過程で、鋼線温度が高く合金が十分な塑
性変形能を有している間に共析変態を完了させ、共析変
態に付随する収縮ひずみを吸収させ、引っ張り残留応力
を低減させることを狙ったもので、具体的には、二次め
っき後の鋼線を250〜100°Cの温度領域で所定の
時間保持する方法である。
しかし上述の方法においても、冷却条件に変動が生じた
場合には、必ずしも満足できる疲労特性が得られるとは
限らない。特に−次めっきが溶融亜鉛めっきである場合
や鋼線か細い場合、あるいは厚めつきを行なうために通
線速度を上げる場合には、安定した高い疲労強度が得に
(い。
場合には、必ずしも満足できる疲労特性が得られるとは
限らない。特に−次めっきが溶融亜鉛めっきである場合
や鋼線か細い場合、あるいは厚めつきを行なうために通
線速度を上げる場合には、安定した高い疲労強度が得に
(い。
本発明の目的は、上記従来法の問題点を解決し、良好な
耐蝕性と安定した高い疲労強度を有するZn−Al系合
金めっき鋼線の製造方法を提供することにある。
耐蝕性と安定した高い疲労強度を有するZn−Al系合
金めっき鋼線の製造方法を提供することにある。
本発明は、鋼線に一次めっきとして溶融亜鉛めっきを施
した後、該鋼線に二次めっきとしてAlを2〜12%含
有し残余が実質的にZnからなる合金浴に浸漬すること
によりZn−Al合金めっき鋼線を製造する方法におい
て、二次めっき後の鋼線の合金層厚みを0.5μm以上
、7μm以下とすることを特徴とする耐蝕性ならびに耐
疲労性に優れたZn−−Al合金めっき鋼線の製造方法
である。
した後、該鋼線に二次めっきとしてAlを2〜12%含
有し残余が実質的にZnからなる合金浴に浸漬すること
によりZn−Al合金めっき鋼線を製造する方法におい
て、二次めっき後の鋼線の合金層厚みを0.5μm以上
、7μm以下とすることを特徴とする耐蝕性ならびに耐
疲労性に優れたZn−−Al合金めっき鋼線の製造方法
である。
以下、作用とともに、本発明の詳細な説明する。
本発明者らの研究によれば、2浴法によるZnA6合金
めっき鋼線の製造において、−次めっきを溶融亜鉛めっ
きとすることは耐蝕性向上に有利である。これは本発明
者らか「鉄と鋼 第75年第2号」 (日本鉄鋼協会
平成1年 2月1日発行)第298ページに報告し、ま
た特開昭63−134653号公報に開示しているよう
に、Zn−Al!合金浴に溶融亜鉛めっき鋼線を浸漬し
た場合、溶融亜鉛めっき鋼線のZn−Fe合金層(例え
ばζ相やδ相)に浴中のAlが高速で拡散浸透する結果
、−Alを約30%含むZn−Fe−Al系新合金層(
金属間化合物層)が形成され、表層(合金浴と同一組成
の部分)と新合金層との間の電気化学的作用により腐食
の進行が抑制されるためである。
めっき鋼線の製造において、−次めっきを溶融亜鉛めっ
きとすることは耐蝕性向上に有利である。これは本発明
者らか「鉄と鋼 第75年第2号」 (日本鉄鋼協会
平成1年 2月1日発行)第298ページに報告し、ま
た特開昭63−134653号公報に開示しているよう
に、Zn−Al!合金浴に溶融亜鉛めっき鋼線を浸漬し
た場合、溶融亜鉛めっき鋼線のZn−Fe合金層(例え
ばζ相やδ相)に浴中のAlが高速で拡散浸透する結果
、−Alを約30%含むZn−Fe−Al系新合金層(
金属間化合物層)が形成され、表層(合金浴と同一組成
の部分)と新合金層との間の電気化学的作用により腐食
の進行が抑制されるためである。
しかし上記の新合金層は、硬質の金属間化合物であるF
e4−Al1.を含んで硬く、またその成長方向に強い
優先方位を有するため、新合金層内に疲労破壊の起点が
形成された場合破壊は容易に伝播拡大し、合金層厚みに
相当する大きさのクラックを形成する。したがって、合
金めっき鋼線に耐疲労性が要求されるような場合には、
耐蝕性に支障をきたさない範囲で新合金層は薄い方が良
い。
e4−Al1.を含んで硬く、またその成長方向に強い
優先方位を有するため、新合金層内に疲労破壊の起点が
形成された場合破壊は容易に伝播拡大し、合金層厚みに
相当する大きさのクラックを形成する。したがって、合
金めっき鋼線に耐疲労性が要求されるような場合には、
耐蝕性に支障をきたさない範囲で新合金層は薄い方が良
い。
本発明者らは多くの実験を重ねた結果、新合金層の厚み
を7μm以下に抑制することにより、従来の亜鉛めっき
鋼線と同等の疲労強度が得られるこきを見いたした。一
方0.5μm未満では耐蝕性が低下し、赤錆か発生しや
すくなるため、下限は0.5μmとする。
を7μm以下に抑制することにより、従来の亜鉛めっき
鋼線と同等の疲労強度が得られるこきを見いたした。一
方0.5μm未満では耐蝕性が低下し、赤錆か発生しや
すくなるため、下限は0.5μmとする。
合金めっき浴の−Al24度は2〜12%とする。
2%未満では−Alの拡散浸透に長時間を要するために
新合金層か形成されにくく、このために目標とする耐蝕
性が得られない。Af濃度の増加は耐蝕性を向上させる
が、一方ではめっき温度の上昇による鋼線強度の低下を
招くため、12%を上限とする。
新合金層か形成されにくく、このために目標とする耐蝕
性が得られない。Af濃度の増加は耐蝕性を向上させる
が、一方ではめっき温度の上昇による鋼線強度の低下を
招くため、12%を上限とする。
なお以上においては、Zn−Aに元系合金について説明
したが、本発明はこれに限定するものではなく、前記従
来技術に示したところのZn〜Alをベースとする各種
合金を使用した場合においても、同様な作用を呈するこ
とができる。
したが、本発明はこれに限定するものではなく、前記従
来技術に示したところのZn〜Alをベースとする各種
合金を使用した場合においても、同様な作用を呈するこ
とができる。
以下に本発明を適用したZn−Al合金めっき鋼線の製
造方法について述べる。目標とするm線特性は、引張強
さは150kg f/ffIm ’以上、疲労強度は5
0kgf/mm2以上、耐蝕性は通常の溶融亜鉛めっき
鋼線の3倍以上である。
造方法について述べる。目標とするm線特性は、引張強
さは150kg f/ffIm ’以上、疲労強度は5
0kgf/mm2以上、耐蝕性は通常の溶融亜鉛めっき
鋼線の3倍以上である。
、IIS規格の5WRH72A線材より直径2.3mm
の鋼線を製造し、脱脂および酸洗後、−次めっきとして
溶融亜鉛めっきを施した。−次めっき後の鋼線をZn−
An合金浴に浸漬し、垂直に引き上げた。
の鋼線を製造し、脱脂および酸洗後、−次めっきとして
溶融亜鉛めっきを施した。−次めっき後の鋼線をZn−
An合金浴に浸漬し、垂直に引き上げた。
新合金層厚みの調整は、−次めっきにおけるZnFe合
金層厚みの制御、すなわち浴温度と浸漬時間を変える方
法により行なった。合金めっき後は、疲労特性を向上さ
せるため、すべての試料を前記特願平1−81262号
に記載した方法で徐冷した。
金層厚みの制御、すなわち浴温度と浸漬時間を変える方
法により行なった。合金めっき後は、疲労特性を向上さ
せるため、すべての試料を前記特願平1−81262号
に記載した方法で徐冷した。
疲労試験には中村式回転曲げ疲労試験機を使用し、10
7回の繰り返しで破断しない応力を疲労強度とした。
7回の繰り返しで破断しない応力を疲労強度とした。
耐蝕性の評価は、塩水噴霧試験(JISZ 2371)
を実施し、赤錆発生時間を溶融亜鉛めっき鋼線と比較し
た。結果を下記の(1)式で定義する耐蝕性倍率として
定量化した。
を実施し、赤錆発生時間を溶融亜鉛めっき鋼線と比較し
た。結果を下記の(1)式で定義する耐蝕性倍率として
定量化した。
発生時間(br)
第1表に合金めっき鋼線の製造条(’lと鋼線特性を示
す。
す。
No、 1〜5は、めっき浴のAl濃度と合金めっき鋼
線の特性関係を示したものである。Al濃度が2%未満
では而、j触性が目標に到達しない。一方Ale4度の
増加にともない耐蝕性は向」二するが、めっき温度を高
める必要がある。その結果鋼線の引張強さは低下し、A
l濃度13.0%のNo、 5では、目標とする引張強
さが得られない。以上の結果より、合金浴のAl濃度は
2〜12%とするのが適当である。
線の特性関係を示したものである。Al濃度が2%未満
では而、j触性が目標に到達しない。一方Ale4度の
増加にともない耐蝕性は向」二するが、めっき温度を高
める必要がある。その結果鋼線の引張強さは低下し、A
l濃度13.0%のNo、 5では、目標とする引張強
さが得られない。以上の結果より、合金浴のAl濃度は
2〜12%とするのが適当である。
No、 G〜lOは、合金層厚みの鋼線特性に及ばず影
響を示したものである。No、 Gは合金層厚みが0.
3μ+11と薄いため、疲労強度は溶融亜鉛めっき鋼線
と同じレベルだが、di41’l!I!性は1目;1゛
(をん°I:J足できない。
響を示したものである。No、 Gは合金層厚みが0.
3μ+11と薄いため、疲労強度は溶融亜鉛めっき鋼線
と同じレベルだが、di41’l!I!性は1目;1゛
(をん°I:J足できない。
No、 9およびNo、lOは従〕に法による製;:’
Lで、この場合合金層の厚みはそれぞれ8.0および1
0.2μmと厚い。これらはいずれも耐蝕性は良好であ
るが、疲労強度が目標とする50kgf/+nm2に満
たない。No、 I lは従来法のNo、 9とほぼ同
じ方法であるか、合金めっき後特に徐冷を行なっていな
いため、疲労強度は最も低い。No、12は比較とする
溶融亜鉛めっき以上述へたように、本発明法によれば、
目標とする引張強さと耐蝕性を満足し、かつ、従来法で
は達成できなかった高い疲労強度を有するZnΔp合金
めっき鋼線を製造することか可能である。
Lで、この場合合金層の厚みはそれぞれ8.0および1
0.2μmと厚い。これらはいずれも耐蝕性は良好であ
るが、疲労強度が目標とする50kgf/+nm2に満
たない。No、 I lは従来法のNo、 9とほぼ同
じ方法であるか、合金めっき後特に徐冷を行なっていな
いため、疲労強度は最も低い。No、12は比較とする
溶融亜鉛めっき以上述へたように、本発明法によれば、
目標とする引張強さと耐蝕性を満足し、かつ、従来法で
は達成できなかった高い疲労強度を有するZnΔp合金
めっき鋼線を製造することか可能である。
以上に説明したように本発明による製造方法によれば、
通常の溶融亜鉛めっき鋼線の3倍量りという優れた耐蝕
性を示すのみならず、亜鉛めっき鋼線と同等の疲労強度
を有する高強度Zn−−Al合金めっき鋼線を製造する
ことが可能である。
通常の溶融亜鉛めっき鋼線の3倍量りという優れた耐蝕
性を示すのみならず、亜鉛めっき鋼線と同等の疲労強度
を有する高強度Zn−−Al合金めっき鋼線を製造する
ことが可能である。
Claims (1)
- 鋼線に一次めっきとして溶融亜鉛めっきを施した後、該
鋼線に二次めっきとしてAlを2〜12%含有し残余が
実質的にZnからなる合金浴に浸漬することによりZn
−Al系合金めっき鋼線を製造する方法において、二次
めっき後の鋼線の合金層厚みを0.5μm以上,7μm
以下とすることを特徴とする耐蝕性ならびに耐疲労性に
優れたZn−Al合金めっき鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078936A JP3057372B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 耐蝕性と耐疲労性に優れたZn―Al合金めっき鋼線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078936A JP3057372B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 耐蝕性と耐疲労性に優れたZn―Al合金めっき鋼線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281765A true JPH03281765A (ja) | 1991-12-12 |
| JP3057372B2 JP3057372B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=13675764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2078936A Expired - Lifetime JP3057372B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 耐蝕性と耐疲労性に優れたZn―Al合金めっき鋼線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057372B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002047521A (ja) * | 2000-02-29 | 2002-02-15 | Nippon Steel Corp | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| JP2002047549A (ja) * | 2000-02-29 | 2002-02-15 | Nippon Steel Corp | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| JP2002047548A (ja) * | 2000-02-29 | 2002-02-15 | Nippon Steel Corp | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| CN102653831A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-09-05 | 长兴县华峰喷焊材料电炉有限公司 | 一种热喷涂锌铝合金丝及其制备方法 |
| CN111101084A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-05 | 江苏航运职业技术学院 | 一种用于新桥梁缆索的锌铝合金钢丝镀层双浸镀工艺 |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP2078936A patent/JP3057372B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002047521A (ja) * | 2000-02-29 | 2002-02-15 | Nippon Steel Corp | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| JP2002047549A (ja) * | 2000-02-29 | 2002-02-15 | Nippon Steel Corp | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| JP2002047548A (ja) * | 2000-02-29 | 2002-02-15 | Nippon Steel Corp | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| CN102653831A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-09-05 | 长兴县华峰喷焊材料电炉有限公司 | 一种热喷涂锌铝合金丝及其制备方法 |
| CN111101084A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-05 | 江苏航运职业技术学院 | 一种用于新桥梁缆索的锌铝合金钢丝镀层双浸镀工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3057372B2 (ja) | 2000-06-26 |
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