JPH04293761A - アルミニウム合金めっき用フラックス - Google Patents

アルミニウム合金めっき用フラックス

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JPH04293761A
JPH04293761A JP8121291A JP8121291A JPH04293761A JP H04293761 A JPH04293761 A JP H04293761A JP 8121291 A JP8121291 A JP 8121291A JP 8121291 A JP8121291 A JP 8121291A JP H04293761 A JPH04293761 A JP H04293761A
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Takashi Haneda
羽田 隆司
Hideo Koyahara
小屋原 英雄
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼材料のアルミニウム
合金めっき用浴フラックス組成物に係わる。さらに詳し
くは、湿式法で鉄鋼材料にアルミニウム合金を溶融めっ
きする際に、該フラックスを該溶融金属上に浮かべて、
溶融状態にして使用するための浴フラックス組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、鉄鋼材料への溶融めっきは良好
なめっき外観と密着性を得るために、次のような方法で
行っている。 (1)湿式法:例えば、特公昭31−8366号公報に
示される方法では、塩化亜鉛−塩化アンモニウム系フラ
ックスを溶融金属浴上に投入して約100〜200mm
の厚さに溶融層(Blanket)をつくり、その層の
上方から鉄鋼材料を金属浴中へ挿入することにより、ま
ずフラックスを作用させた後溶融金属と反応させ、めっ
きしたものを再びフラックスの層を通して絞りロールで
フラックスを除きながら取り出すか、またはフラックス
層のない面から取り出す溶融めっき法である。この方法
は、種々の形状の鉄鋼材料に対応でき、かつ低コストで
確実なめっき処理が可能である。 (2)乾式法:例えば、特開平1−283353号公報
に示された方法では、鉄鋼材料を塩化アンモニウム系フ
ラックスの水溶液に浸漬した後、フラックスで覆われて
ない溶融金属めっき浴中に浸漬してめっきを施す溶融め
っき法である。この方法は、溶融金属の表面が薄い酸化
皮膜で覆われているため、鋼材を挿入したときに酸化物
を巻き込み、不めっき、ブツ、ピンホール、めっきムラ
などの表面欠陥が発生することが欠点である。 (3)ゼンジマー法:鉄鋼材料を高温の密閉炉中で水素
やアンモニアなどのガスで還元後、スナウト(Snou
t)を通して溶融金属めっき浴中に浸漬してめっきを施
すガス還元法である。この方法は、ライン化された設備
で連続的に高速で処理できるという利点を有する。しか
し、設備が非常に高価であり、また対象物が連続の鋼板
、鋼線などに限定され、複雑な構造の鋼管、型鋼、鋼成
型品などの処理ができないため、一般の溶融めっき工場
では採用し難いのが欠点である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湿式法
の問題点は、フラックスを高温の溶融金属の上に長時間
浮かべて使用されるので、蒸発し易い成分がどんどん逃
げていくことである。従って、フラックス組成が時間の
経過と共に変化してその作用効果も安定しない。とりわ
け、アルミニウム合金のように比較的高い融点の金属を
めっきする場合、組成変化にともなってフラックスの融
点が上昇し、フラックスが固化して棚を形成し、溶融金
属とフラックスの間に空洞を生じたりしてめっき作業に
支障をきたしている。そこで、めっき金属の融点とめっ
き作業温度に応じた、フラックスの作用と流動性が安定
的に維持できる組成が望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、めっきする金
属の作業温度に応じて、フラックスの融点を任意に決定
、調整することができる。すなわち、蒸発し易い成分を
殆ど含まないため、フラックス組成が安定的に維持でき
、しかも棚を形成しないで融点を高めることができる基
本的な組成を提供しようとするものである。以下にその
作用について説明する。
【0005】
【作用】一般に、蒸発し易いがフラックス作用が強い重
要な成分として、例えば、表1の化合物の性質から塩化
アンモニウムがあげられる。塩化アンモニウムは鉄鋼材
料表面および溶融金属表面の酸化物を塩化物の形に変え
て除去し、濡れ性を助ける働きをする。しかし、蒸発し
易いので、錫、鉛、亜鉛またはそれらの合金めっきなど
、低融点で作業温度が比較的低い場合にはよいが、アル
ミニウム合金めっきには作業温度が高すぎるために適さ
ない。塩化アンモニウムはその他の成分と複塩や錯塩を
作りフラックス安定性が多少改善されるが、添加量を多
くすると流動性を損なうのが欠点であり、そのフラック
ス全体に占める割合は通常およそ30mol%以下が好
ましい。
【0006】一方、蒸発し難くフラックス作用が強い重
要な成分として、例えば、表1の化合物の性質から塩化
亜鉛、塩化リチウムがあげられる。これらは塩化アンモ
ニウムと同様に、鉄鋼材料表面および溶融金属表面の酸
化物を塩化物の形に変えて除去し、濡れ性、流動性を助
ける働きをする。両者とも他の化合物と複塩や錯塩を作
り、また潮解性があるので適度に保水していて、めっき
作業中に溶融フラックスが沸騰、撹はんを助け、還元反
応性を高める。とりわけ、塩化リチウムの添加はアルミ
ニウム合金めっきなどの高温作業に浴フラックスとして
特に優れていることを新たに見出した。塩化亜鉛の添加
割合は1〜8mol%に抑え、その分だけ融点の高い塩
化リチウムの添加割合を40〜60mol%と大きくし
て、高温作業性に適するように改良した。塩化亜鉛の割
合の下限を1mol%としたのは、それ以下では4成分
によるフラックス作用としての相乗効果が薄れるためで
あり、上限を8mol%としたのは、比較的蒸発し易い
成分の割合をなるべく抑えることと、融点を下げ過ぎな
いためである。さらに、塩化リチウムの割合の下限を4
0mol%、上限を60mol%としたのは、この範囲
を外れるとアルミニウム合金めっきの作業温度適性を欠
き、めっき外観が悪くなる。
【0007】さらにもう一方、フラックス作用としては
それほど重要でない成分として、例えば、表1の化合物
の性質から塩化ナトリウム、塩化カリウムがあげられる
。増量剤としての役目とフラックスの融点を調整するの
が主な働きである。これらの添加量を増加させると浴フ
ラックスの融点は上がり、減少させると浴フラックスの
融点は下がる。両者とも、亜鉛めっきなどの比較的作業
温度が低い場合の浴フラックスには通常はあまり添加さ
れないが、アルミニウム合金めっきなどの作業温度が高
い場合には多く添加され重要な働きをする。両者ともア
ルカリ金属の代表的な安定した化合物であり、めっき金
属の中には共析しない。しかし、潮解性がないので保水
性がなく、めっき作業中にめっき浴槽上部の壁に固着し
て、フラックスの棚を作りやすい欠点がある。両者の添
加比率はモル比で塩化カリウム1.0に対して塩化ナト
リウム約1.8が棚を作り難く最も好ましい。そして、
フラックス全体における塩化ナトリウムの添加割合は2
6〜36mol%、塩化カリウムの添加割合は14〜2
0mol%が作業温度適性上最も好ましい。なお、フラ
ックス全体に占める塩化ナトリウムの割合の下限を26
mol%、上限を36mol%とし、塩化カリウムの割
合の下限を14mol%、上限を20mol%としたの
は、やはり、この範囲を外れるとアルミニウム合金めっ
きの作業温度適性を欠き、めっき外観が悪くなるのであ
る。その他の成分として、アルカリ土類の塩化物、 例
えば、MgCl2、CaCl2、SrCl2などを僅か
ずつ添加する場合もあるが、組成を複雑にするだけでこ
の目的にそった大きな効果は期待できない。
【0008】
【表1】
【0009】以上、個々の作用、役割について述べてき
たが、本発明の特徴は、従来まで塩化亜鉛がフラックス
の成分として、極めて重要な位置を占めてきたが、塩化
亜鉛に加えて塩化リチウムを新たに付加させた、あるい
は塩化亜鉛の殆どを塩化リチウムに置き換えた点にある
。それは融点及び沸点において、塩化亜鉛よりも高いが
その他の性質においては類似しているため、特にフラッ
クスの融点を高める場合に極めて利用価値の高いことが
認められた。
【0010】
【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例に基づ
いて具体的に説明するが、本発明が必ずしもこれらの実
施例のみによって限定されるわけではないことは言うま
でもない。予め、鉄鋼材料を市販のアルカリ系脱脂剤(
60〜70℃)で浸漬脱脂、水洗し、15wt%塩酸水
溶液で酸洗、湯洗、乾燥する。 引き続き、鉄鋼材料は
表2の実施例1に示したように、ZnCl2の8mol
%、LiClの52mol%、NaClの26mol%
、KClの14mol%から成る浴フラックスを溶融し
ているアルミニウム合金(Al55−Zn45、wt/
wt%)上に浮べられ、浴フラックスを通してめっき浴
に徐々に挿入され、30秒間浸漬後に引き上げられる。 その結果、不めっき、ブツ、ピンホール、めっきムラな
どの表面欠陥の無い、美麗なアルミニウム−亜鉛合金め
っき鉄鋼材料が得られ、その作業性も極めて良いことが
わかった。さらに、実施例2〜5に於いても同様に優れ
た結果を示した。なお、次に実施例に於ける塩化亜鉛、
塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムのフラッ
クス中に占める割合とその性能の違いについて説明する
。ZnCl2の割合が実施例1では8mol%と最も大
きく、実施例2では4mol%、実施例3では1mol
%で、LiClの割合はそれに応じて52mol%、5
6mol%、59mol%と増加させてあり、NaCl
とKClの割合は一定である。これは浴フラックスの融
点が順に高くなることを意味し、めっき作業温度が順に
高い場合に適していることを示す。そして、NaClと
KClの割合は実施例4、5では実施例1、2、3より
も大きく、融点を高く設定してある。これらの各成分の
割合はそのフラックス作用の違いによるよりも、融点の
違いによるめっき作業性に重点を置いている。一方、比
較例1〜4に於ては蒸発し易い塩化アンモニウムと塩化
亜鉛の割合が大きいため、経時とともに蒸発し易い成分
が蒸発し、フラックス成分は変化し流動性は低下する。 従って、浴フラックスとしての安定性に欠け、安定した
還元作用および良いめっき外観が得られなかった。すな
わち、比較例の組成ではめっき作業温度の高いアルミニ
ウム合金めっきには適さないことを示している。実施例
で使用した溶融めっき合金組成(融点約520℃)では
610〜630℃を作業温度としたが、アルミニウムの
比率が大きい場合は合金の融点は更に高くなるので、作
業温度も高くなる。アルミニウムの比率が小さくなれば
融点は更に低くなり、作業温度も低くなる。  また、合金成分が亜鉛以外の金属であったり、あるい
は、別の金属が追加されためっき合金である場合でも、
めっき作業温度に合わせて流用することができることは
言うまでもない。
【0011】
【表2】
【0012】
【発明の効果】表2の実施例で明らかにしたように、塩
化リチウムと塩化亜鉛を主成分とした本発明の浴フラッ
クスを用いれば、容易に且つ作業性よくアルミニウム合
金めっきを行うことができ、さらに、耐食性の良い、美
麗な鉄鋼材料を提供することが可能になり、産業上の利
点は大きい。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  塩化亜鉛、塩化リチウム、塩化ナトリ
    ウム、  塩化カリウムの4成分からなることを特徴と
    するアルミニウム合金めっき用浴フラックス組成物。
  2. 【請求項2】  塩化亜鉛1〜8mol%、 塩化リチ
    ウム40〜60mol%、塩化ナトリウム26〜36m
    ol%、塩化カリウム14〜20mol%からなること
    を特徴とするアルミニウム合金めっき用浴フラックス組
    成物。
JP3081212A 1991-03-22 1991-03-22 アルミニウム合金めっき用フラックス Expired - Lifetime JP2593745B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6143364A (en) * 1996-11-11 2000-11-07 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Hot dip plating method and apparatus
JP2006188724A (ja) * 2005-01-04 2006-07-20 Nippon Steel Corp 溶融Zn−Al−Mg系合金めっき用フラックス組成物及びそれを用いた溶融Zn−Al−Mg系合金めっき鋼材の製造方法
CN102115861A (zh) * 2011-03-25 2011-07-06 东北大学 一种热浸镀覆盖剂

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5143322A (ja) * 1974-10-08 1976-04-14 Goldschmidt Ag Th Tetsuyorinarubutsutaioyojusuzu aen oyobi namarimetsukisurutameno muenfuratsukusu
JPS58136759A (ja) * 1982-02-05 1983-08-13 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 溶融亜鉛アルミニウム合金めつき用フラツクス

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