JPH04350154A - 溶融金属浴用部材 - Google Patents
溶融金属浴用部材Info
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- JPH04350154A JPH04350154A JP14934691A JP14934691A JPH04350154A JP H04350154 A JPH04350154 A JP H04350154A JP 14934691 A JP14934691 A JP 14934691A JP 14934691 A JP14934691 A JP 14934691A JP H04350154 A JPH04350154 A JP H04350154A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属浴用部材に関
し、特に溶融アルミニウムめっき浴や溶融亜鉛めっき浴
の浴用部材としての特性， すなわち熱間耐食性、耐熱
衝撃性および耐剥離性などに優れた複層溶射皮膜を設け
てなる溶融金属浴用部材についての提案である。また、
本発明は、溶融アルミニウムや溶融亜鉛めっき浴中に浸
漬して用いるロール類や各種部材（軸受部など）のみな
らず、これらの溶融金属が飛散付着する各種の溶融めっ
き浴付帯の部材としても適用されるものである。
し、特に溶融アルミニウムめっき浴や溶融亜鉛めっき浴
の浴用部材としての特性， すなわち熱間耐食性、耐熱
衝撃性および耐剥離性などに優れた複層溶射皮膜を設け
てなる溶融金属浴用部材についての提案である。また、
本発明は、溶融アルミニウムや溶融亜鉛めっき浴中に浸
漬して用いるロール類や各種部材（軸受部など）のみな
らず、これらの溶融金属が飛散付着する各種の溶融めっ
き浴付帯の部材としても適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融アルミニウムおよび溶融亜鉛めっき
鋼板は、自動車や建築資材用の耐熱，耐食部材として賞
用されているが、これらは主として連続めっき処理によ
って製造されている。
鋼板は、自動車や建築資材用の耐熱，耐食部材として賞
用されているが、これらは主として連続めっき処理によ
って製造されている。
【０００３】その連続めっき処理装置には、溶融金属中
に浸漬されている浸漬ロールや溶融金属表面近傍に設置
されているめっきロール、あるいはこれらのロールを通
過した後のめっき鋼板をガイドするためのガイドロール
などが配設してある。これらのロール類は、溶融金属中
に浸漬されているが、溶融金属を被覆した高温の鋼板と
接触するため、次に示すような性能が要求されるもので
ある。 （１） 溶融金属による侵食が起こりにくいこと、（２
） 通板する鋼板と接触しても摩耗しにくいこと、（３
） 付着した溶融金属の剥離ならびに保守点検が容易な
こと、（４） ロールとしての寿命が長いこと、（５）
低コストであること。
に浸漬されている浸漬ロールや溶融金属表面近傍に設置
されているめっきロール、あるいはこれらのロールを通
過した後のめっき鋼板をガイドするためのガイドロール
などが配設してある。これらのロール類は、溶融金属中
に浸漬されているが、溶融金属を被覆した高温の鋼板と
接触するため、次に示すような性能が要求されるもので
ある。 （１） 溶融金属による侵食が起こりにくいこと、（２
） 通板する鋼板と接触しても摩耗しにくいこと、（３
） 付着した溶融金属の剥離ならびに保守点検が容易な
こと、（４） ロールとしての寿命が長いこと、（５）
低コストであること。
【０００４】これらの要求に応えられるロール、すなわ
ちめっき浴用部材の提供を目的にした従来技術としては
、■ロール表面にＪＩＳ Ｈ８３０３ （１９７６）制
定の自溶合金を溶射したもの、■特開昭６１−１１７２
６０号公報に開示のようなＺｒＯ２とＡｌ２Ｏ３ から
なるセラミック被覆層を施したもの、■特公昭５７−１
７４４４０号公報に開示のようなＳｉＯ２ １５ 〜４
５重量％， ＭｇＯ ５ 〜４０重量％、残部ＺｒＯ２
からなるセラミック被覆層を施したもの、■特公昭５８
−３７３８６ 号公報に開示のようなＷＣ， ＣｒＣ，
ＴｉＣ の１種または２種以上で残部が熱間耐食性金
属またはその酸化物からなる ０．１〜２．４ ｍｍ厚
さの表面被覆層を形成させたロール、■特公平１−２２
５７６１号公報に開示のようなＷＣ−Ｃｏサーメットを
１．８％以下の気孔率で溶射被覆したもの、などが提
案されている。
ちめっき浴用部材の提供を目的にした従来技術としては
、■ロール表面にＪＩＳ Ｈ８３０３ （１９７６）制
定の自溶合金を溶射したもの、■特開昭６１−１１７２
６０号公報に開示のようなＺｒＯ２とＡｌ２Ｏ３ から
なるセラミック被覆層を施したもの、■特公昭５７−１
７４４４０号公報に開示のようなＳｉＯ２ １５ 〜４
５重量％， ＭｇＯ ５ 〜４０重量％、残部ＺｒＯ２
からなるセラミック被覆層を施したもの、■特公昭５８
−３７３８６ 号公報に開示のようなＷＣ， ＣｒＣ，
ＴｉＣ の１種または２種以上で残部が熱間耐食性金
属またはその酸化物からなる ０．１〜２．４ ｍｍ厚
さの表面被覆層を形成させたロール、■特公平１−２２
５７６１号公報に開示のようなＷＣ−Ｃｏサーメットを
１．８％以下の気孔率で溶射被覆したもの、などが提
案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上掲の各従来技術につ
いては、■の技術の場合、それ以前の無処理ロールに比
べると寿命は長くなっているものの、自溶合金皮膜が溶
融金属に腐食されて２週間程度でもロール表面が凹凸状
となり、通板材の表面に疵を発生させるという欠点があ
った。
いては、■の技術の場合、それ以前の無処理ロールに比
べると寿命は長くなっているものの、自溶合金皮膜が溶
融金属に腐食されて２週間程度でもロール表面が凹凸状
となり、通板材の表面に疵を発生させるという欠点があ
った。
【０００６】また、■の技術の場合は、セラミック皮膜
自体は腐食を受けることがないものの、素材との熱膨張
差に起因する貫通クラックや局部的剥離を発生しやすく
、その部分から侵入する溶融金属により、アンダーコー
トの金属溶射層や素材が腐食する。その結果、上記セラ
ミック皮膜が剥離し、長期間の繰り返し使用が困難にな
るという欠点があった。
自体は腐食を受けることがないものの、素材との熱膨張
差に起因する貫通クラックや局部的剥離を発生しやすく
、その部分から侵入する溶融金属により、アンダーコー
トの金属溶射層や素材が腐食する。その結果、上記セラ
ミック皮膜が剥離し、長期間の繰り返し使用が困難にな
るという欠点があった。
【０００７】また、■の技術の場合は、ＳｉＯ２を１５
〜４５重量％含有するセラミック皮膜を用いたことから
、溶射層中に熱応力を吸収するのに好適な微細な縦割れ
が存在するため、耐熱衝撃性に優れている。しかしなが
ら、溶融亜鉛めっき浴や溶融アルミニウム浴で長期間使
用した場合、上記の微細な縦割れ部やセラミック皮膜の
気孔部を通じて溶融金属の侵入や拡散浸透を受けやすく
、そのためにセラミックスと素材の熱膨張差を緩和する
目的で設けられた中間金属層や素材を著しく腐食する。 その結果、セラミック皮膜の剥離が発生し、比較的頻繁
にロール交換が必要となり、ラインの休止に伴う生産性
の低下を余儀無くされ、実用に供し得ないという欠点が
あった。
〜４５重量％含有するセラミック皮膜を用いたことから
、溶射層中に熱応力を吸収するのに好適な微細な縦割れ
が存在するため、耐熱衝撃性に優れている。しかしなが
ら、溶融亜鉛めっき浴や溶融アルミニウム浴で長期間使
用した場合、上記の微細な縦割れ部やセラミック皮膜の
気孔部を通じて溶融金属の侵入や拡散浸透を受けやすく
、そのためにセラミックスと素材の熱膨張差を緩和する
目的で設けられた中間金属層や素材を著しく腐食する。 その結果、セラミック皮膜の剥離が発生し、比較的頻繁
にロール交換が必要となり、ラインの休止に伴う生産性
の低下を余儀無くされ、実用に供し得ないという欠点が
あった。
【０００８】また、特公昭５７−１７４４４０号公報に
開示の■の技術の場合は、セラミック被覆層と基材の熱
膨張差を緩和するために、セラミック被覆層と基材の間
に１層または２層以上の中間層を設けてなるものである
が、このような熱膨張差を緩和する目的でＮｉ−Ｃｒ系
合金やＣｏ系合金を中間層として使用した場合でも、こ
の中間層がセラミック皮膜の粒界からの溶融金属の侵入
や拡散浸透によって腐食され、セラミック被覆層の剥離
を生じることが、本発明者らの実験によって確認されて
いる。
開示の■の技術の場合は、セラミック被覆層と基材の熱
膨張差を緩和するために、セラミック被覆層と基材の間
に１層または２層以上の中間層を設けてなるものである
が、このような熱膨張差を緩和する目的でＮｉ−Ｃｒ系
合金やＣｏ系合金を中間層として使用した場合でも、こ
の中間層がセラミック皮膜の粒界からの溶融金属の侵入
や拡散浸透によって腐食され、セラミック被覆層の剥離
を生じることが、本発明者らの実験によって確認されて
いる。
【０００９】一方、■， ■に挙げた各従来技術の場合
、炭化物および炭化物サーメット被覆層を用いるので、
溶融金属に比較的優れた耐食性を示すものの、それでも
、溶融めっき浴で長期間にわたって使用した場合、皮膜
粒界から溶融金属の侵入を受けて表面が微細な凹凸状と
なり、これがめっき鋼板表面に変色模様として転写され
、その結果、商品価値を著しく低下させるという欠点が
あった。
、炭化物および炭化物サーメット被覆層を用いるので、
溶融金属に比較的優れた耐食性を示すものの、それでも
、溶融めっき浴で長期間にわたって使用した場合、皮膜
粒界から溶融金属の侵入を受けて表面が微細な凹凸状と
なり、これがめっき鋼板表面に変色模様として転写され
、その結果、商品価値を著しく低下させるという欠点が
あった。
【００１０】以上説明したように、上記各従来技術は、
それぞれに改善の効果はあったものの、最近の厳しい操
業条件や品質要求を考慮したときにはなお不十分であり
、例えば溶融金属の侵食や被覆層自体の剥離によるめっ
き製品への疵の発生および生産性の低下等に対しては十
分な効果が顕れてはいない。このことから従来、溶融金
属に対する耐食性に優れ、かつ溶融金属浴用部材の母材
となる鉄鋼部材に適用しても、剥離などの皮膜不具合を
生じない浴用部材の開発が強く望まれていた。
それぞれに改善の効果はあったものの、最近の厳しい操
業条件や品質要求を考慮したときにはなお不十分であり
、例えば溶融金属の侵食や被覆層自体の剥離によるめっ
き製品への疵の発生および生産性の低下等に対しては十
分な効果が顕れてはいない。このことから従来、溶融金
属に対する耐食性に優れ、かつ溶融金属浴用部材の母材
となる鉄鋼部材に適用しても、剥離などの皮膜不具合を
生じない浴用部材の開発が強く望まれていた。
【００１１】本発明の目的は、溶融金属浴用部材， 特
にその表面にセラミック材料を溶射被覆してなる従来浴
用部材が抱えている上述した欠点を克服し、斯界の要請
に応えられる溶融金属浴用部材を提供することにある。
にその表面にセラミック材料を溶射被覆してなる従来浴
用部材が抱えている上述した欠点を克服し、斯界の要請
に応えられる溶融金属浴用部材を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】酸化物セラミック材料を
被覆した従来技術の欠点を克服すべく鋭意研究した結果
、本発明者らは、酸化物セラミック皮膜剥離現象に関す
る次のような知見を得た。すなわち、このセラミック皮
膜の剥離現象は、■酸化物セラミック被覆層を溶融金属
浴中に浸漬したり引き上げたりする際に、被覆層と素材
との熱膨張係数の差に起因して起るもの、■酸化物セラ
ミック被覆層と素材との間の、上記熱膨張差から生じた
貫通クラックを通じて溶融金属が侵入し、その結果とし
て下盛金属被覆層や素材を腐食することにより起るもの
、■長期間の使用に際して、溶融金属が溶射皮膜を構成
する微小な粒子の粒界を通じて侵入したり、溶融金属の
拡散浸透によって下盛金属被覆層や素材を腐食すること
により起るもの、であることが明らかとなった。
被覆した従来技術の欠点を克服すべく鋭意研究した結果
、本発明者らは、酸化物セラミック皮膜剥離現象に関す
る次のような知見を得た。すなわち、このセラミック皮
膜の剥離現象は、■酸化物セラミック被覆層を溶融金属
浴中に浸漬したり引き上げたりする際に、被覆層と素材
との熱膨張係数の差に起因して起るもの、■酸化物セラ
ミック被覆層と素材との間の、上記熱膨張差から生じた
貫通クラックを通じて溶融金属が侵入し、その結果とし
て下盛金属被覆層や素材を腐食することにより起るもの
、■長期間の使用に際して、溶融金属が溶射皮膜を構成
する微小な粒子の粒界を通じて侵入したり、溶融金属の
拡散浸透によって下盛金属被覆層や素材を腐食すること
により起るもの、であることが明らかとなった。
【００１３】このことから、上述した本発明の目的を実
現するには、溶融金属浴用部材の表面構造としては、耐
熱衝撃性に優れるとともに、長期間の使用に際して、酸
化物セラミック層中の溶融金属の侵入や拡散浸透に対し
て、優れた耐食性を有する下盛層が必要であることが判
った。
現するには、溶融金属浴用部材の表面構造としては、耐
熱衝撃性に優れるとともに、長期間の使用に際して、酸
化物セラミック層中の溶融金属の侵入や拡散浸透に対し
て、優れた耐食性を有する下盛層が必要であることが判
った。
【００１４】そこで本発明は、耐溶融金属侵食性に優れ
、かつ耐熱衝撃性にも優れた特性を示す酸化物セラミッ
クスを上盛層として採用することを基本とし、これに加
えて長期間の繰り返し使用に当たって、溶融金属が酸化
物セラミック皮膜中を拡散侵入しても、なお耐食性を維
持できるようにするための下盛層を設けたものであって
、これによって溶融金属の侵食を抑制し、しかも上記酸
化物セラミックスの剥離を防止して、長期間繰り返し安
定使用可能な溶融金属浴用部材を完成したものである。
、かつ耐熱衝撃性にも優れた特性を示す酸化物セラミッ
クスを上盛層として採用することを基本とし、これに加
えて長期間の繰り返し使用に当たって、溶融金属が酸化
物セラミック皮膜中を拡散侵入しても、なお耐食性を維
持できるようにするための下盛層を設けたものであって
、これによって溶融金属の侵食を抑制し、しかも上記酸
化物セラミックスの剥離を防止して、長期間繰り返し安
定使用可能な溶融金属浴用部材を完成したものである。
【００１５】このような知見に基づいて開発した本発明
は、鉄鋼部材の表面に、下盛層が炭化物または熱間耐食
性金属の炭化物サーメット被覆層で構成され、上盛層が
１０〜４０重量％のＳｉＯ２を含む酸化物セラミック被
覆層で構成された２層溶射皮膜を設けてなる溶融金属浴
用部材、を基本構成とし、さらに鉄鋼部材の表面に、下
盛層として、Ｃｒ３Ｃ２， ＮｂＣ，ＴｉＣ， ＷＣ，
ＷＴｉＣ， ＺｒＣおよびＳｉＣ のうちから選ばれ
る１種以上の炭化物、またはそれらの炭化物を５０％以
上含有し、かつ残部がＣｏ， Ｎｉ， Ｃｒ， Ｍｏの
なかから選ばれる１つ以上の熱間耐食性金属からなる炭
化物サーメットの溶射被覆層を有し、そして上盛層が１
０〜４０重量％のＳｉＯ２を含み、残部が ＭｇＯ，
ＣａＯ， ＺｒＯ２， Ａｌ２Ｏ３， Ｙ２Ｏ３および
ＴｉＯ２のうちから選ばれる少なくとも１種を含む酸化
物セラミックス溶射被覆層から構成された２層構造の溶
射皮膜を設ける溶融金属浴用部材である。
は、鉄鋼部材の表面に、下盛層が炭化物または熱間耐食
性金属の炭化物サーメット被覆層で構成され、上盛層が
１０〜４０重量％のＳｉＯ２を含む酸化物セラミック被
覆層で構成された２層溶射皮膜を設けてなる溶融金属浴
用部材、を基本構成とし、さらに鉄鋼部材の表面に、下
盛層として、Ｃｒ３Ｃ２， ＮｂＣ，ＴｉＣ， ＷＣ，
ＷＴｉＣ， ＺｒＣおよびＳｉＣ のうちから選ばれ
る１種以上の炭化物、またはそれらの炭化物を５０％以
上含有し、かつ残部がＣｏ， Ｎｉ， Ｃｒ， Ｍｏの
なかから選ばれる１つ以上の熱間耐食性金属からなる炭
化物サーメットの溶射被覆層を有し、そして上盛層が１
０〜４０重量％のＳｉＯ２を含み、残部が ＭｇＯ，
ＣａＯ， ＺｒＯ２， Ａｌ２Ｏ３， Ｙ２Ｏ３および
ＴｉＯ２のうちから選ばれる少なくとも１種を含む酸化
物セラミックス溶射被覆層から構成された２層構造の溶
射皮膜を設ける溶融金属浴用部材である。
【００１６】
【作用】本発明において、上盛層を構成させる酸化物セ
ラミックスとしては、ＳｉＯ２を１０〜４０重量％含有
する酸化物セラミックスを用いる。本来、酸化物セラミ
ックスは、溶融金属との間で反応することがなく、濡れ
性も極めて小さい材料である。とくにＳｉＯ２を１０重
量％以上含有させると、溶射被覆層に微細な縦割れを発
生し、これが熱応力を吸収する作用を示して耐熱衝撃性
を著しく向上させる。しかし、このＳｉＯ２含有量が４
０重量％を超えると、このような酸化物セラミック皮膜
は多孔質となるために、溶融金属の侵入が顕著となり、
溶融金属に対して耐食性を有する下盛層であっても腐食
を受けて剥離を生じやすくなる。すなわち、本発明にお
いて上盛層に用いる酸化物セラミックスは、ＳｉＯ２を
１０〜４０重量％含有することが必要である。 本発
明において、このＳｉＯ２の他に加えるその他のセラミ
ックス成分としては、ＭｇＯ， ＣａＯ， ＺｒＯ２，
Ａｌ２Ｏ３， Ｙ２Ｏ３ およびＴｉＯ２のいずれか
少なくとも１種以上を加えて用いる。
ラミックスとしては、ＳｉＯ２を１０〜４０重量％含有
する酸化物セラミックスを用いる。本来、酸化物セラミ
ックスは、溶融金属との間で反応することがなく、濡れ
性も極めて小さい材料である。とくにＳｉＯ２を１０重
量％以上含有させると、溶射被覆層に微細な縦割れを発
生し、これが熱応力を吸収する作用を示して耐熱衝撃性
を著しく向上させる。しかし、このＳｉＯ２含有量が４
０重量％を超えると、このような酸化物セラミック皮膜
は多孔質となるために、溶融金属の侵入が顕著となり、
溶融金属に対して耐食性を有する下盛層であっても腐食
を受けて剥離を生じやすくなる。すなわち、本発明にお
いて上盛層に用いる酸化物セラミックスは、ＳｉＯ２を
１０〜４０重量％含有することが必要である。 本発
明において、このＳｉＯ２の他に加えるその他のセラミ
ックス成分としては、ＭｇＯ， ＣａＯ， ＺｒＯ２，
Ａｌ２Ｏ３， Ｙ２Ｏ３ およびＴｉＯ２のいずれか
少なくとも１種以上を加えて用いる。
【００１７】一方、本発明における下盛層は、Ｃｒ３Ｃ
２， ＮｂＣ， ＴｉＣ， ＷＣ， ＷＴｉＣ， Ｚｒ
ＣおよびＳｉＣのうちから選ばれる１種以上の炭化物，
またはかかる炭化物を５０重量％以上含有し残部がＣ
ｏ， Ｎｉ， Ｃｒ， Ｍｏのなかから選ばれる１種以
上の熱間耐食性金属との混合物からなる炭化物サーメッ
トを溶射して用いる。Ｃｒ３Ｃ２， ＮｂＣ， ＴｉＣ
， ＷＣ， ＷＴｉＣ，ＺｒＣ およびＳｉＣ などの
炭化物セラミックスは、溶融金属に対して濡れにくく、
かつ溶融金属と反応しない材料であり、しかも鉄鋼材料
素材に対して優れた密着性を示すので、セラミックスの
上盛層のアンダーコート用材料として最適である。
２， ＮｂＣ， ＴｉＣ， ＷＣ， ＷＴｉＣ， Ｚｒ
ＣおよびＳｉＣのうちから選ばれる１種以上の炭化物，
またはかかる炭化物を５０重量％以上含有し残部がＣ
ｏ， Ｎｉ， Ｃｒ， Ｍｏのなかから選ばれる１種以
上の熱間耐食性金属との混合物からなる炭化物サーメッ
トを溶射して用いる。Ｃｒ３Ｃ２， ＮｂＣ， ＴｉＣ
， ＷＣ， ＷＴｉＣ，ＺｒＣ およびＳｉＣ などの
炭化物セラミックスは、溶融金属に対して濡れにくく、
かつ溶融金属と反応しない材料であり、しかも鉄鋼材料
素材に対して優れた密着性を示すので、セラミックスの
上盛層のアンダーコート用材料として最適である。
【００１８】特に、Ｃｏ， Ｎｉ， Ｃｒ， Ｍｏなど
の耐熱金属を混合してなる炭化物サーメットは、鉄鋼材
料素材に対して高い密着性を有し、さらに鉄鋼素材と酸
化物セラミックスの熱膨張差を漸次的に緩和する皮膜構
造効果を併せもつため、酸化物セラミック被覆層の下盛
層として極めて優れた効果を示す。しかし、酸化物セラ
ミック被覆層中を浸透する溶融金属によって下盛層が侵
食されることによる酸化物セラミック層の剥離を防止す
るには、この炭化物サーメット中には５０重量％以上の
炭化物を含有させることが必要である。
の耐熱金属を混合してなる炭化物サーメットは、鉄鋼材
料素材に対して高い密着性を有し、さらに鉄鋼素材と酸
化物セラミックスの熱膨張差を漸次的に緩和する皮膜構
造効果を併せもつため、酸化物セラミック被覆層の下盛
層として極めて優れた効果を示す。しかし、酸化物セラ
ミック被覆層中を浸透する溶融金属によって下盛層が侵
食されることによる酸化物セラミック層の剥離を防止す
るには、この炭化物サーメット中には５０重量％以上の
炭化物を含有させることが必要である。
【００１９】
実施例１
以上説明したように、溶融金属部材における酸化物セラ
ミック層の剥離の主因は、鉄鋼素材とセラミック層の熱
膨張係数の相違に基づく熱応力によって発生したクラッ
クおよび溶融金属の拡散浸透による金属溶射層や鉄鋼素
材の侵食であると考えられる。そこで、以下にこれらの
ことを確かめるために、素材には熱膨張係数の大きいＳ
ＵＳ ３０４ 鋼を使用し、幾つかの溶射材料を溶射処
理したテストピースを製作し、これを溶融アルミニウム
浴に浸漬する試験および熱サイクル試験を実施した。
ミック層の剥離の主因は、鉄鋼素材とセラミック層の熱
膨張係数の相違に基づく熱応力によって発生したクラッ
クおよび溶融金属の拡散浸透による金属溶射層や鉄鋼素
材の侵食であると考えられる。そこで、以下にこれらの
ことを確かめるために、素材には熱膨張係数の大きいＳ
ＵＳ ３０４ 鋼を使用し、幾つかの溶射材料を溶射処
理したテストピースを製作し、これを溶融アルミニウム
浴に浸漬する試験および熱サイクル試験を実施した。
【００２０】すなわち、溶射被覆した上記テストピース
を ７００℃の溶融アルミニウム浴に浸漬し、３０分後
に引き上げて冷却した後アルカリ洗浄するまでを１サイ
クルとする試験を５０回繰り返した。この試験には、直
径３０×長さ３００ のＳＵＳ ３０４ 鋼基材に、ア
ルミナ砥粒でブラスト処理した後、表１に示す下盛層を
各々 １００μｍ溶射し、さらにその上に各種酸化物セ
ラミック被覆層を ３００μｍにプラズマ溶射したテス
トピースを使用した。その結果を表１に示す。
を ７００℃の溶融アルミニウム浴に浸漬し、３０分後
に引き上げて冷却した後アルカリ洗浄するまでを１サイ
クルとする試験を５０回繰り返した。この試験には、直
径３０×長さ３００ のＳＵＳ ３０４ 鋼基材に、ア
ルミナ砥粒でブラスト処理した後、表１に示す下盛層を
各々 １００μｍ溶射し、さらにその上に各種酸化物セ
ラミック被覆層を ３００μｍにプラズマ溶射したテス
トピースを使用した。その結果を表１に示す。
【００２１】
【００２２】表１に示す結果から明らかなように、下盛
層として炭化物被覆層または炭化物を５０重量％以上含
有し残部がＣｏ， Ｎｉ， Ｃｒ， Ｍｏのなかから選
ばれる１種以上の熱間耐食性金属からなる炭化物サーメ
ット被覆層を有し、その上に上盛層として１０〜４０重
量％のＳｉＯ２を含む酸化物セラミック被覆層から構成
された溶射皮膜は、耐剥離性， 耐反応性に優れ、抜群
の耐用性を有することが判明した。
層として炭化物被覆層または炭化物を５０重量％以上含
有し残部がＣｏ， Ｎｉ， Ｃｒ， Ｍｏのなかから選
ばれる１種以上の熱間耐食性金属からなる炭化物サーメ
ット被覆層を有し、その上に上盛層として１０〜４０重
量％のＳｉＯ２を含む酸化物セラミック被覆層から構成
された溶射皮膜は、耐剥離性， 耐反応性に優れ、抜群
の耐用性を有することが判明した。
【００２３】実施例２
次に、連続亜鉛めっき装置の浸漬ロールおよびサポート
ロールに、本発明皮膜であるＷＣ−１２Ｃｏを８０μｍ
下盛溶射し、上盛層に ２５０μｍの３０重量％ＳｉＯ
２−６５重量％ ＣａＯ−５重量％ＺｒＯ２溶射皮膜を
プラズマ溶射法にて施工し、常法により構造用鋼板を通
過させる溶融亜鉛めっき処理試験を行った。この溶射ロ
ールは、亜鉛めっき浴装置の保守点検のために、１０日
間（１チャージ）毎に溶融亜鉛浴から引き上げた後、再
び使用することを繰り返し、述べ １００日（１０チャ
ージ） の間、局部的な剥離やクラックもなく、もちろ
ん溶融亜鉛との反応もなく良好に使用できた。この点、
従来の溶射皮膜の場合、３〜４チャージで溶融亜鉛との
反応や局部的剥離を生じていたことからみて、本発明皮
膜は数倍の寿命延長が可能となったばかりでなく、溶融
亜鉛めっき鋼板の品質を向上させ、高級鋼板の製造を可
能とした。
ロールに、本発明皮膜であるＷＣ−１２Ｃｏを８０μｍ
下盛溶射し、上盛層に ２５０μｍの３０重量％ＳｉＯ
２−６５重量％ ＣａＯ−５重量％ＺｒＯ２溶射皮膜を
プラズマ溶射法にて施工し、常法により構造用鋼板を通
過させる溶融亜鉛めっき処理試験を行った。この溶射ロ
ールは、亜鉛めっき浴装置の保守点検のために、１０日
間（１チャージ）毎に溶融亜鉛浴から引き上げた後、再
び使用することを繰り返し、述べ １００日（１０チャ
ージ） の間、局部的な剥離やクラックもなく、もちろ
ん溶融亜鉛との反応もなく良好に使用できた。この点、
従来の溶射皮膜の場合、３〜４チャージで溶融亜鉛との
反応や局部的剥離を生じていたことからみて、本発明皮
膜は数倍の寿命延長が可能となったばかりでなく、溶融
亜鉛めっき鋼板の品質を向上させ、高級鋼板の製造を可
能とした。
【００２４】実施例３
ロール基材表面に Ｃｒ３Ｃ２−２０重量％ＮｉＣｒの
下盛層を １００μｍ溶射被覆し、その上に３００ μ
ｍの１０重量％ＳｉＯ２−７０重量％ＭｇＯ −２０重
量％ＺｒＯ２成分からなる酸化物セラミックの超高速ガ
ス炎溶射皮膜を形成したポットロール（浸漬ロール）を
連続溶融アルミニウムめっき装置のアルミニウム浴中に
取付けて使用した。溶融アルミニウムめっき装置の保守
点検のために７日間（１チャージ）毎にめっき浴から引
き上げた後、再使用するサイクルを繰返したが、延べ７
０日間 （１０チャージ）の間、局部的な剥離やクラッ
クもなく、さらに溶融アルミニウムとの反応や摩耗もな
く、良好に使用できていた。この点、従来の溶射被覆ロ
ールは、１〜３チャージで溶融アルミニウムとの反応や
剥離によって取替えていたことから、本発明の皮膜つき
浴用部材は、数倍の耐用性を有することが判明した。
下盛層を １００μｍ溶射被覆し、その上に３００ μ
ｍの１０重量％ＳｉＯ２−７０重量％ＭｇＯ −２０重
量％ＺｒＯ２成分からなる酸化物セラミックの超高速ガ
ス炎溶射皮膜を形成したポットロール（浸漬ロール）を
連続溶融アルミニウムめっき装置のアルミニウム浴中に
取付けて使用した。溶融アルミニウムめっき装置の保守
点検のために７日間（１チャージ）毎にめっき浴から引
き上げた後、再使用するサイクルを繰返したが、延べ７
０日間 （１０チャージ）の間、局部的な剥離やクラッ
クもなく、さらに溶融アルミニウムとの反応や摩耗もな
く、良好に使用できていた。この点、従来の溶射被覆ロ
ールは、１〜３チャージで溶融アルミニウムとの反応や
剥離によって取替えていたことから、本発明の皮膜つき
浴用部材は、数倍の耐用性を有することが判明した。
【００２５】実施例４
連続亜鉛−５５重量％アルミニウム合金めっき装置のサ
ポートロールに、本発明の皮膜つき浴用部材であるＣｒ
３Ｃ２ を７０μｍ下盛溶射した後、上盛層に ２５０
μｍの３５重量％ＳｉＯ２−４５重量％ＭｇＯ −２０
重量％ＺｒＯ２材料をプラズマ溶射法にて施工し、常法
により構造用鋼板を通過させる溶融亜鉛−４５重量％ア
ルミニウム合金めっき処理試験を行った。この溶射ロー
ルは、亜鉛−アルミニウム合金めっき浴装置の保守点検
のために、７日間（１チャージ）毎に溶融めっき浴から
引き上げた後、再び使用することを繰返し、延べ７７日
間 （１１チャージ） の間、局部的な剥離やクラック
、また溶融金属との反応もなく、良好に使用できていた
。この点、従来の溶射皮膜やＳＵＳ ３１６Ｌステンレ
ス鋼製ロールは、２〜４チャージで局部的剥離や溶融金
属との反応を生じていたことから、本発明の浴用部材は
数倍の寿命延長が可能となった。
ポートロールに、本発明の皮膜つき浴用部材であるＣｒ
３Ｃ２ を７０μｍ下盛溶射した後、上盛層に ２５０
μｍの３５重量％ＳｉＯ２−４５重量％ＭｇＯ −２０
重量％ＺｒＯ２材料をプラズマ溶射法にて施工し、常法
により構造用鋼板を通過させる溶融亜鉛−４５重量％ア
ルミニウム合金めっき処理試験を行った。この溶射ロー
ルは、亜鉛−アルミニウム合金めっき浴装置の保守点検
のために、７日間（１チャージ）毎に溶融めっき浴から
引き上げた後、再び使用することを繰返し、延べ７７日
間 （１１チャージ） の間、局部的な剥離やクラック
、また溶融金属との反応もなく、良好に使用できていた
。この点、従来の溶射皮膜やＳＵＳ ３１６Ｌステンレ
ス鋼製ロールは、２〜４チャージで局部的剥離や溶融金
属との反応を生じていたことから、本発明の浴用部材は
数倍の寿命延長が可能となった。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明ならびに実施例での検証結果
から明らかなように、炭化物の下盛被覆層または５０重
量％以上の炭化物と熱間耐食性金属からなる炭化物サー
メットの下盛層と、１０〜４０重量％のＳｉＯ２を含有
する酸化物セラミック被覆層による上盛層から構成され
た溶射皮膜を有する本発明溶融金属部材は、亜鉛めっき
浴だけでなく、処理温度が高いアルミニウム浴でも耐侵
食性に優れ、十分に満足する寿命を発揮する。また、本
発明の浴用部材は、安定した溶融金属めっき作用と高い
生産性ならびにめっき鋼板の品質改善に効果を発揮する
。
から明らかなように、炭化物の下盛被覆層または５０重
量％以上の炭化物と熱間耐食性金属からなる炭化物サー
メットの下盛層と、１０〜４０重量％のＳｉＯ２を含有
する酸化物セラミック被覆層による上盛層から構成され
た溶射皮膜を有する本発明溶融金属部材は、亜鉛めっき
浴だけでなく、処理温度が高いアルミニウム浴でも耐侵
食性に優れ、十分に満足する寿命を発揮する。また、本
発明の浴用部材は、安定した溶融金属めっき作用と高い
生産性ならびにめっき鋼板の品質改善に効果を発揮する
。
Claims (4)
- 【請求項１】 鉄鋼部材の表面に、下盛層が炭化物ま
たは熱間耐食性金属の炭化物サーメット被覆層で構成さ
れ、上盛層が１０〜４０重量％のＳｉＯ２を含む酸化物
セラミック被覆層で構成された２層溶射皮膜を設けてな
る溶融金属浴用部材。 - 【請求項２】 上記下盛層は、Ｃｒ３Ｃ２， ＮｂＣ
， ＴｉＣ， ＷＣ， ＷＴｉＣ， ＺｒＣおよび Ｓ
ｉＣのなかから選ばれる１種以上の炭化物からなる溶射
層で構成することを特徴とする請求項１に記載の溶融金
属浴用部材。 - 【請求項３】 上記下盛層が、Ｃｒ３Ｃ２， ＮｂＣ
， ＴｉＣ， ＷＣ， ＷＴｉＣ， ＺｒＣおよび Ｓ
ｉＣのなかから選ばれる１種以上の炭化物を５０重量％
以上含有し、残部がＣｏ， Ｎｉ， Ｃｒ， Ｍｏのう
ちいずれか１種以上の金属または合金である熱間耐食性
金属である炭化物サーメットの溶射層で構成することを
特徴とする請求項１に記載の溶融金属浴用部材。 - 【請求項４】 上記上盛層は、１０〜４０重量％のＳ
ｉＯ２の他に、ＭｇＯ， ＣａＯ， ＺｒＯ２， Ａｌ
２Ｏ３， Ｙ２Ｏ３ およびＴｉＯ２のうちいずれか１
種以上の酸化物セラミックスを含む複合物の溶射層で構
成することを特徴とする請求項１に記載の溶融金属浴用
部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14934691A JP2955625B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 溶融金属浴用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14934691A JP2955625B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 溶融金属浴用部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350154A true JPH04350154A (ja) | 1992-12-04 |
| JP2955625B2 JP2955625B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=15473114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14934691A Expired - Lifetime JP2955625B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 溶融金属浴用部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955625B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6284320B1 (en) * | 1998-09-19 | 2001-09-04 | Nippon Steel Hardfacing Co., Ltd. | Method for producing member for molten metal bath having coating film excellent in resistance to corrosion by molten metal |
| KR20020051089A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 이구택 | 용융아연도금욕조에서 사용되는 롤의 산화물 코팅방법 |
| JP2005179766A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Murata Boring Giken Kk | 耐食・絶縁性材料及びその製造方法 |
| DE102007012635A1 (de) * | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Alfred Flamang | Flammspritzwerkstoff und Verfahren zum thermischen Flammspritzen |
| CN106929844A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-07 | 大连理工大学 | 一种对盾构隧道掘进机滚刀刀圈进行表面激光合金化处理的方法 |
| CN114045455A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-02-15 | Ｋｏｍｉｃｏ有限公司 | 利用钇类颗粒粉末的钇类热喷涂皮膜及其制备方法 |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP14934691A patent/JP2955625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6284320B1 (en) * | 1998-09-19 | 2001-09-04 | Nippon Steel Hardfacing Co., Ltd. | Method for producing member for molten metal bath having coating film excellent in resistance to corrosion by molten metal |
| KR20020051089A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 이구택 | 용융아연도금욕조에서 사용되는 롤의 산화물 코팅방법 |
| JP2005179766A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Murata Boring Giken Kk | 耐食・絶縁性材料及びその製造方法 |
| DE102007012635A1 (de) * | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Alfred Flamang | Flammspritzwerkstoff und Verfahren zum thermischen Flammspritzen |
| CN106929844A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-07 | 大连理工大学 | 一种对盾构隧道掘进机滚刀刀圈进行表面激光合金化处理的方法 |
| CN114045455A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-02-15 | Ｋｏｍｉｃｏ有限公司 | 利用钇类颗粒粉末的钇类热喷涂皮膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2955625B2 (ja) | 1999-10-04 |
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