JPH0578805A - 鋼材の溶融鉛めつき方法 - Google Patents
鋼材の溶融鉛めつき方法Info
- Publication number
- JPH0578805A JPH0578805A JP27208091A JP27208091A JPH0578805A JP H0578805 A JPH0578805 A JP H0578805A JP 27208091 A JP27208091 A JP 27208091A JP 27208091 A JP27208091 A JP 27208091A JP H0578805 A JPH0578805 A JP H0578805A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- flux
- complex salt
- steel products
- steel material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 66
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 50
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 45
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 49
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 36
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 24
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 13
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- ZXYNGLRGFYLTQZ-UHFFFAOYSA-M [Zn]Cl Chemical compound [Zn]Cl ZXYNGLRGFYLTQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- PJYXVICYYHGLSW-UHFFFAOYSA-J tetrachloroplumbane Chemical compound Cl[Pb](Cl)(Cl)Cl PJYXVICYYHGLSW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 238000005554 pickling Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 abstract description 7
- -1 metal complex salt Chemical class 0.000 abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 24
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 18
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 12
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical group [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N lead(II) oxide Inorganic materials [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L lead(II) chloride Chemical compound Cl[Pb]Cl HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- MCSXGCZMEPXKIW-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-4-[(4-methyl-2-nitrophenyl)diazenyl]-N-(3-nitrophenyl)naphthalene-2-carboxamide Chemical compound Cc1ccc(N=Nc2c(O)c(cc3ccccc23)C(=O)Nc2cccc(c2)[N+]([O-])=O)c(c1)[N+]([O-])=O MCSXGCZMEPXKIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- HBOPVJJZFWIXOS-UHFFFAOYSA-M [Na][Zn]Cl Chemical compound [Na][Zn]Cl HBOPVJJZFWIXOS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910001617 alkaline earth metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N bakuchiol Chemical compound CC(C)=CCC[C@@](C)(C=C)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N 0.000 description 1
- 230000005250 beta ray Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000013527 degreasing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005237 degreasing agent Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 235000008373 pickled product Nutrition 0.000 description 1
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【構成】鋼材の表面を洗浄し、該洗浄鋼材をクロロ亜鉛
酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属錯塩の水溶液に
浸漬してフラックス処理し、これを更に、テトラクロロ
鉛酸アルカリ金属錯塩とクロロ亜鉛酸アルカリ金属錯塩
との複合錯塩の薄膜で表面を覆った鉛又は鉛合金の溶融
物に浸漬して鉛めっきする鋼材の溶融鉛めっき方法、及
び鉛めっき板状鋼材と鉛板とを一体化した鋼・鉛複合
板。 【効果】本発明の方法によって、ピンホ−ルのない緻密
な鉛めっきが施された優れた防錆性と防食性を有する鋼
材が容易に提供され、従来得られなかった耐塩性の良好
なコンクリ−ト用鉄骨構造材やその他放射線遮蔽性等の
鉛の特性を利用する各種の広範な用途が期待される。
酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属錯塩の水溶液に
浸漬してフラックス処理し、これを更に、テトラクロロ
鉛酸アルカリ金属錯塩とクロロ亜鉛酸アルカリ金属錯塩
との複合錯塩の薄膜で表面を覆った鉛又は鉛合金の溶融
物に浸漬して鉛めっきする鋼材の溶融鉛めっき方法、及
び鉛めっき板状鋼材と鉛板とを一体化した鋼・鉛複合
板。 【効果】本発明の方法によって、ピンホ−ルのない緻密
な鉛めっきが施された優れた防錆性と防食性を有する鋼
材が容易に提供され、従来得られなかった耐塩性の良好
なコンクリ−ト用鉄骨構造材やその他放射線遮蔽性等の
鉛の特性を利用する各種の広範な用途が期待される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼材表面に鉛又は鉛合
金のめっきを形成させる方法、特に、鋼材表面にピンホ
−ルのない緻密な鉛めっき層を形成させる工業化の可能
な溶融鉛めっき方法及びその鉛めっき鋼材の応用に関す
るものである。
金のめっきを形成させる方法、特に、鋼材表面にピンホ
−ルのない緻密な鉛めっき層を形成させる工業化の可能
な溶融鉛めっき方法及びその鉛めっき鋼材の応用に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、鋼材の防錆,防食のための溶融鉛
めっき法は、1910年頃から研究が進められ、以来多くの
特許が知られている。現在までに工業化されている溶融
金属めっき方法は、亜鉛,すず及びアルミニウムの溶融
めっき法であって、それらのめっき法に関してはJIS
に規格化されているが、最も望ましい安定な鉛について
は、その溶融めっきの技術的困難さからJIS規格もな
いのが実情である。我が国における鋼材の鉛溶融めっき
法(以下、Fe−Pb法と略記する)の研究は、その殆ど
がFe−Pb法に必要なフラックスの研究であって、限ら
れたフラックス素材の組合せによる研究にすぎず、フラ
ックス処理の手法についての実質的な研究は行われてい
なかった。そのため、鋼材表面に密に鉛層を形成させる
工業的に採用し得るFe−Pb法は、これまで提案されて
いないし実施もされていない。
めっき法は、1910年頃から研究が進められ、以来多くの
特許が知られている。現在までに工業化されている溶融
金属めっき方法は、亜鉛,すず及びアルミニウムの溶融
めっき法であって、それらのめっき法に関してはJIS
に規格化されているが、最も望ましい安定な鉛について
は、その溶融めっきの技術的困難さからJIS規格もな
いのが実情である。我が国における鋼材の鉛溶融めっき
法(以下、Fe−Pb法と略記する)の研究は、その殆ど
がFe−Pb法に必要なフラックスの研究であって、限ら
れたフラックス素材の組合せによる研究にすぎず、フラ
ックス処理の手法についての実質的な研究は行われてい
なかった。そのため、鋼材表面に密に鉛層を形成させる
工業的に採用し得るFe−Pb法は、これまで提案されて
いないし実施もされていない。
【0003】鉛は、亜鉛のように鉄との合金形成性がな
く、鉄に対して金属化合物や固溶体を作らないから鉄の
表面に拡散せず、従って鋼材に溶融鉛を接触させてピン
ホ−ルのない密な鉛の溶融めっき層を形成することは極
めて困難とされている。また鉛は、鉄より電極電位が高
く、そのピンホ−ル部位で鉄の腐食を促進するので、ピ
ンホ−ルの存在はめっきの防食目的を阻害する。従っ
て、鉛めっき層は、完全にピンホ−ルがないものでなけ
ればならない。更に、鉛はそれ自体柔軟な材質で硬度が
低いから傷付き易く耐摩耗性及び耐疲労性も低い材料で
あり、しかも従来知られたFe−Pb法によって得られる
鉛めっきの膜厚は、厚くてもせいぜい150μm程度の薄
膜であるから、一寸した衝撃による傷付きにも容易に被
膜が破壊され、その傷が鋼材に達するとピンホ−ルと同
様の問題が生ずる。従って、鉛めっき膜は、いくらかで
も硬く且つ厚くすることが実用上要望されている。
く、鉄に対して金属化合物や固溶体を作らないから鉄の
表面に拡散せず、従って鋼材に溶融鉛を接触させてピン
ホ−ルのない密な鉛の溶融めっき層を形成することは極
めて困難とされている。また鉛は、鉄より電極電位が高
く、そのピンホ−ル部位で鉄の腐食を促進するので、ピ
ンホ−ルの存在はめっきの防食目的を阻害する。従っ
て、鉛めっき層は、完全にピンホ−ルがないものでなけ
ればならない。更に、鉛はそれ自体柔軟な材質で硬度が
低いから傷付き易く耐摩耗性及び耐疲労性も低い材料で
あり、しかも従来知られたFe−Pb法によって得られる
鉛めっきの膜厚は、厚くてもせいぜい150μm程度の薄
膜であるから、一寸した衝撃による傷付きにも容易に被
膜が破壊され、その傷が鋼材に達するとピンホ−ルと同
様の問題が生ずる。従って、鉛めっき膜は、いくらかで
も硬く且つ厚くすることが実用上要望されている。
【0004】また、Fe−Pb法に関連する多くの研究及
び提案は、実質的にすべてがフラックスに関するもので
あり、特にそのフラックスとしては、塩化亜鉛を主剤と
し、これに助剤として他の各種の金属塩化物類を混合す
るフラックス組成に関するものである。しかし、このフ
ラックスは約360℃の温度に加熱された溶融鉛の表面に
浮かべて使用される一浴法システムにおける併用剤であ
って、かかる温度条件下では、フラックス成分としての
塩化亜鉛及び他の塩化物類は早期に変質劣化してその成
分本来の機能が低下すると共に、それらは徐々に気化し
て作業者に皮膚の炎症や呼吸器障害を引き起こさせるな
どの作業環境の汚染の原因となり、また作業所の機械器
具類あるいは建物の金属類を腐食するという不都合が生
ずる。従って、一浴法による塩化亜鉛主剤のフラックス
は、実験室的には問題がないとしても、工業的には極め
て重大な環境汚染問題があるので事実上採用できない。
び提案は、実質的にすべてがフラックスに関するもので
あり、特にそのフラックスとしては、塩化亜鉛を主剤と
し、これに助剤として他の各種の金属塩化物類を混合す
るフラックス組成に関するものである。しかし、このフ
ラックスは約360℃の温度に加熱された溶融鉛の表面に
浮かべて使用される一浴法システムにおける併用剤であ
って、かかる温度条件下では、フラックス成分としての
塩化亜鉛及び他の塩化物類は早期に変質劣化してその成
分本来の機能が低下すると共に、それらは徐々に気化し
て作業者に皮膚の炎症や呼吸器障害を引き起こさせるな
どの作業環境の汚染の原因となり、また作業所の機械器
具類あるいは建物の金属類を腐食するという不都合が生
ずる。従って、一浴法による塩化亜鉛主剤のフラックス
は、実験室的には問題がないとしても、工業的には極め
て重大な環境汚染問題があるので事実上採用できない。
【0005】また、フラックス層は、溶融鉛の上面に約
3〜5mm程度の比較的薄い層厚で浮いているから、鋼材
を鉛浴に浸漬する場合に、鋼材とフラックスとの接触が
極めて短時間となり、そのフラックス処理の不完全さの
ために不良製品が生じ易く、歩留まりを低下させる。更
に、溶融浴に浸漬された鋼材は、引き揚げる際に、せっ
かく融着した鉛めっき層がフラックスで掻き落されるの
で厚めのめっき層が得難く、またフラックスが鉛めっき
表面に付着して無駄に消費されるので、そのようなロス
は可及的に抑制されるべきである。
3〜5mm程度の比較的薄い層厚で浮いているから、鋼材
を鉛浴に浸漬する場合に、鋼材とフラックスとの接触が
極めて短時間となり、そのフラックス処理の不完全さの
ために不良製品が生じ易く、歩留まりを低下させる。更
に、溶融浴に浸漬された鋼材は、引き揚げる際に、せっ
かく融着した鉛めっき層がフラックスで掻き落されるの
で厚めのめっき層が得難く、またフラックスが鉛めっき
表面に付着して無駄に消費されるので、そのようなロス
は可及的に抑制されるべきである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、鋼材
表面に密な鉛めっきを確実に形成させる方法を提供する
ことにある。そのための重要な鍵の第一はフラックスで
ある。これは2つに分かれる。その1つは素材の選定で
あり、これを誤ると発明の目的は達成されない。2つに
は、この素材を水溶液,ガス体あるいは溶融体のいずれ
で適用すればよいか、その最善の方法を見出すことであ
る。またその第二は、ピンホ−ルの無い鉛めっき方法の
解決である。本発明者は、鋼材表面への溶融鉛めっきに
おいて、鉛めっき層に発生するピンホ−ルの発生源が溶
融鉛表面に生ずる一酸化鉛PbOであることを突きとめ
た。従って、この一酸化鉛の発生防止方法を確立するこ
とが本発明方法の重要な技術課題である。
表面に密な鉛めっきを確実に形成させる方法を提供する
ことにある。そのための重要な鍵の第一はフラックスで
ある。これは2つに分かれる。その1つは素材の選定で
あり、これを誤ると発明の目的は達成されない。2つに
は、この素材を水溶液,ガス体あるいは溶融体のいずれ
で適用すればよいか、その最善の方法を見出すことであ
る。またその第二は、ピンホ−ルの無い鉛めっき方法の
解決である。本発明者は、鋼材表面への溶融鉛めっきに
おいて、鉛めっき層に発生するピンホ−ルの発生源が溶
融鉛表面に生ずる一酸化鉛PbOであることを突きとめ
た。従って、この一酸化鉛の発生防止方法を確立するこ
とが本発明方法の重要な技術課題である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記一酸化
鉛の形成を抑制する方法について、特に各種のフラック
スについて研究を重ねた結果、鋼材全表面に緻密な鉛め
っき層を形成し得る工業的に極めて望ましい溶融鉛めっ
き方法を開発した。すなわち、本発明の方法は、前記特
許請求の範囲第1項に記載の組合せ要件を要旨とするも
のであって、特に、その第2工程と第3工程との組合せ
処理に技術的特徴がある。先ず、それらについて説明す
る。
鉛の形成を抑制する方法について、特に各種のフラック
スについて研究を重ねた結果、鋼材全表面に緻密な鉛め
っき層を形成し得る工業的に極めて望ましい溶融鉛めっ
き方法を開発した。すなわち、本発明の方法は、前記特
許請求の範囲第1項に記載の組合せ要件を要旨とするも
のであって、特に、その第2工程と第3工程との組合せ
処理に技術的特徴がある。先ず、それらについて説明す
る。
【0008】フラックスを解決するための手段:本発明
方法に用いられるフラックスの素材は、クロロ亜鉛酸の
アルカリ金属又はアルカリ土類金属錯塩であって、塩化
亜鉛ZnCl2をアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩
化物と混合溶融反応させることによって容易に得られる
錯塩、例えば、Na2(ZnCl4)あるいはCa(ZnCl4)の
ようなクロロ亜鉛酸錯塩である。これらの錯塩は、本発
明のフラックスとして次に示すような優れた特長があ
る。
方法に用いられるフラックスの素材は、クロロ亜鉛酸の
アルカリ金属又はアルカリ土類金属錯塩であって、塩化
亜鉛ZnCl2をアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩
化物と混合溶融反応させることによって容易に得られる
錯塩、例えば、Na2(ZnCl4)あるいはCa(ZnCl4)の
ようなクロロ亜鉛酸錯塩である。これらの錯塩は、本発
明のフラックスとして次に示すような優れた特長があ
る。
【0009】上記の錯塩フラックスを水溶液として使用
すると、前記段落番号0004及び0005で指摘した
ような問題点が完全に解決され、また、フラックス効果
を大きく改良することもできる。例えば、アルカリ金属
の塩化物にコストの安い塩化ナトリウムを用いたときに
得られるクロロ亜鉛酸ナトリウム錯塩Na2(ZnCl4)の4
0%水溶液フラックスを同じモル比の塩化亜鉛と塩化ナ
トリウム混合物の40%水溶液フラックスと同じ条件での
鋼材に対するフラックス効果を比較すると、フラックス
処理時間を50〜60%短縮することが可能であった。
すると、前記段落番号0004及び0005で指摘した
ような問題点が完全に解決され、また、フラックス効果
を大きく改良することもできる。例えば、アルカリ金属
の塩化物にコストの安い塩化ナトリウムを用いたときに
得られるクロロ亜鉛酸ナトリウム錯塩Na2(ZnCl4)の4
0%水溶液フラックスを同じモル比の塩化亜鉛と塩化ナ
トリウム混合物の40%水溶液フラックスと同じ条件での
鋼材に対するフラックス効果を比較すると、フラックス
処理時間を50〜60%短縮することが可能であった。
【0010】Fe−Pb法では、溶融亜鉛めっき法よりフ
ラックスの材質及びフラックス処理法の選定がはるかに
厳しく、本発明のような塩化亜鉛系の錯塩をフラックス
に採用した研究は在来見られなかった。しかし、この塩
化亜鉛系の特定の錯塩の水溶液をフラックスとすること
により、緻密な鉛被覆層を安全且つ確実に形成し得るF
e−Pb法を提供することが可能になった。
ラックスの材質及びフラックス処理法の選定がはるかに
厳しく、本発明のような塩化亜鉛系の錯塩をフラックス
に採用した研究は在来見られなかった。しかし、この塩
化亜鉛系の特定の錯塩の水溶液をフラックスとすること
により、緻密な鉛被覆層を安全且つ確実に形成し得るF
e−Pb法を提供することが可能になった。
【0011】ピンホ−ルの発生しないFe−Pb法を解決
するための手段;本発明の特徴の1つは、ピンホ−ルを
発生しないFe−Pb法を確立したことである。これを可
能にしたのは、テトラクロロ鉛酸アルカリ金属錯塩とク
ロロ亜鉛酸アルカリ金属錯塩との複合錯塩(以下、単に
複合錯塩という)を溶融鉛の表面に極めて薄膜に拡散さ
せ被覆することによって鉛の酸化を抑制し、一酸化鉛の
発生を防止したためである。
するための手段;本発明の特徴の1つは、ピンホ−ルを
発生しないFe−Pb法を確立したことである。これを可
能にしたのは、テトラクロロ鉛酸アルカリ金属錯塩とク
ロロ亜鉛酸アルカリ金属錯塩との複合錯塩(以下、単に
複合錯塩という)を溶融鉛の表面に極めて薄膜に拡散さ
せ被覆することによって鉛の酸化を抑制し、一酸化鉛の
発生を防止したためである。
【0012】テトラクロロ鉛酸ナトリウム錯塩Na2(Pb
Cl4)は、塩化鉛と塩化ナトリウムの混合物を約600℃
に溶融して造られる。クロロ亜鉛酸ナトリウム錯塩Na2
(ZnCl4)は、塩化亜鉛と塩化ナトリウムの混合物を約3
30℃に溶融して得られる。この2種の錯塩Na2(PbC
l4)とNa2(ZnCl4)を別々に溶融してこれらを混合する
と複合錯塩が形成される。Na2(PbCl4)とNa2(ZnCl
4)は、それ自体が共晶物であり、また、これらの錯塩の
間にも共晶性があるので、実際には各錯塩を別個に作ら
ないで、PbCl2、ZnCl2及びNaClを一度に混合する
ことにより好都合に複合錯塩を作ることが出来る。
Cl4)は、塩化鉛と塩化ナトリウムの混合物を約600℃
に溶融して造られる。クロロ亜鉛酸ナトリウム錯塩Na2
(ZnCl4)は、塩化亜鉛と塩化ナトリウムの混合物を約3
30℃に溶融して得られる。この2種の錯塩Na2(PbC
l4)とNa2(ZnCl4)を別々に溶融してこれらを混合する
と複合錯塩が形成される。Na2(PbCl4)とNa2(ZnCl
4)は、それ自体が共晶物であり、また、これらの錯塩の
間にも共晶性があるので、実際には各錯塩を別個に作ら
ないで、PbCl2、ZnCl2及びNaClを一度に混合する
ことにより好都合に複合錯塩を作ることが出来る。
【0013】本発明の方法において、鉛めっき又は鉛合
金めっき(以下単に、鉛めっきと略記する)しようとす
る鋼材は、第1工程の洗浄の前に、例えば、1000℃,30
分の熱処理、いわゆる焼ならし(normalizing)を行って
素材の組織を均一化し、結晶粒を微細化することが望ま
しく、または赤錆の深くついた鋼材の場合には、焼きな
まし処理以前にブラスト処理することも有利である。焼
きならしされた鋼材は、次に第1工程の表面洗浄処理さ
れる。その洗浄処理は、通常知られた方法であって、鋼
材表面に付着している油脂類を除去する脱脂処理と表面
に発生しているミルスケ−ルその他の金属酸化物や硫化
物等を除去する酸洗処理が代表的である。
金めっき(以下単に、鉛めっきと略記する)しようとす
る鋼材は、第1工程の洗浄の前に、例えば、1000℃,30
分の熱処理、いわゆる焼ならし(normalizing)を行って
素材の組織を均一化し、結晶粒を微細化することが望ま
しく、または赤錆の深くついた鋼材の場合には、焼きな
まし処理以前にブラスト処理することも有利である。焼
きならしされた鋼材は、次に第1工程の表面洗浄処理さ
れる。その洗浄処理は、通常知られた方法であって、鋼
材表面に付着している油脂類を除去する脱脂処理と表面
に発生しているミルスケ−ルその他の金属酸化物や硫化
物等を除去する酸洗処理が代表的である。
【0014】鉛めっきされる鋼材は、先ずその表面が脱
脂処理される。脱脂処理は、通常のように、アルカリや
各種界面活性剤の水溶液を用い、その洗浄浴中に鋼材を
浸漬して効果的に行うことができる。アルカリとして
は、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムが代表的であ
り、また界面活性剤としては、例えば、高級アルコ−ル
硫酸エステルのような陰イオン界面活性剤,第四級アン
モニウム塩のような陽イオン界面活性剤及びポリオキシ
エチレンアルキルエ−テルのような非イオン界面活性剤
のいずれも好都合に使用できる。本発明の方法において
は、脱脂用水溶液浴に鋼材を浸漬し、好ましくは、表面
を軽くブラッシングすることにより行われる。脱脂処理
が完全に行われたかどうかは、鋼材を浴から取り出し、
清浄なウェ−スで水分を拭き取り、その面にピペットで
水滴を落として、その水滴が水玉をつくることなく拡散
することを確認することにより的確に判断することがで
きる。
脂処理される。脱脂処理は、通常のように、アルカリや
各種界面活性剤の水溶液を用い、その洗浄浴中に鋼材を
浸漬して効果的に行うことができる。アルカリとして
は、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムが代表的であ
り、また界面活性剤としては、例えば、高級アルコ−ル
硫酸エステルのような陰イオン界面活性剤,第四級アン
モニウム塩のような陽イオン界面活性剤及びポリオキシ
エチレンアルキルエ−テルのような非イオン界面活性剤
のいずれも好都合に使用できる。本発明の方法において
は、脱脂用水溶液浴に鋼材を浸漬し、好ましくは、表面
を軽くブラッシングすることにより行われる。脱脂処理
が完全に行われたかどうかは、鋼材を浴から取り出し、
清浄なウェ−スで水分を拭き取り、その面にピペットで
水滴を落として、その水滴が水玉をつくることなく拡散
することを確認することにより的確に判断することがで
きる。
【0015】アルカリ脱脂処理した鋼材は、次いで酸洗
処理される。本発明における酸洗処理は、通常の酸水溶
液中で洗浄する方法でもよいが、電解酸洗処理法が好ま
しく採用される。電解酸洗処理は、ミルスケ−ル等を短
時間に除去するだけでなく、その処理によって鋼材表面
が適度の粗面に形成されるので、付着めっき鉛のアンカ
−効果が高まるので極めて望ましく、工業的に有利であ
る。その具体的方法は、鋼材を鉱酸、例えば硫酸の水溶
液中で陰極還元処理と陽極酸化処理とを繰返し交互に行
うPR( periodic reversal)酸洗法であって、その処
理条件は、例えば、10%の硫酸水溶液を20〜40℃の温度
に保ち、約5〜20A(アンペア)/dm2程度の電流密度で
交互通電するものであり、変換毎の通電間隔は通常1分
程度である。
処理される。本発明における酸洗処理は、通常の酸水溶
液中で洗浄する方法でもよいが、電解酸洗処理法が好ま
しく採用される。電解酸洗処理は、ミルスケ−ル等を短
時間に除去するだけでなく、その処理によって鋼材表面
が適度の粗面に形成されるので、付着めっき鉛のアンカ
−効果が高まるので極めて望ましく、工業的に有利であ
る。その具体的方法は、鋼材を鉱酸、例えば硫酸の水溶
液中で陰極還元処理と陽極酸化処理とを繰返し交互に行
うPR( periodic reversal)酸洗法であって、その処
理条件は、例えば、10%の硫酸水溶液を20〜40℃の温度
に保ち、約5〜20A(アンペア)/dm2程度の電流密度で
交互通電するものであり、変換毎の通電間隔は通常1分
程度である。
【0016】また、鋼材によって多少の差はあるが、交
互通電される合計通電処理時間は、通常3〜10分間程度
である。この電解処理の完了は、鋼材表面を目視観察す
ることによって、ミルスケ−ルの除去と共に鉛のアンカ
−効果の望ましい粗表面の形成を適切に判断することが
できる。また、電解酸洗処理したものを希塩酸水溶液に
浸漬し活性化することもできる。
互通電される合計通電処理時間は、通常3〜10分間程度
である。この電解処理の完了は、鋼材表面を目視観察す
ることによって、ミルスケ−ルの除去と共に鉛のアンカ
−効果の望ましい粗表面の形成を適切に判断することが
できる。また、電解酸洗処理したものを希塩酸水溶液に
浸漬し活性化することもできる。
【0017】酸洗処理された鋼材は、水洗,乾燥した
後、第2工程のフラックス処理に供される。このフラッ
クス処理は、溶融めっきする第3工程の前に、それとは
別個に行われるフラックス処理であって、クロロ亜鉛酸
のアルカリ金属錯塩又はアルカリ土類金属錯塩の水溶液
に浸漬される。クロロ亜鉛酸アルカリ金属等の錯塩は、
塩化亜鉛とアルカリ金属塩化物又はアルカリ土類金属塩
化物との混合物を加熱融解することにより容易に形成さ
れる。本発明においては、クロロ亜鉛酸アルカリ金属錯
塩は、鋼材表面処理のために、例えば、30〜45%の水溶
液に調整される。鋼材は、この水溶液中に浸漬される
が、水溶液は、例えば、70〜90℃の温度に加熱すること
が好ましい。
後、第2工程のフラックス処理に供される。このフラッ
クス処理は、溶融めっきする第3工程の前に、それとは
別個に行われるフラックス処理であって、クロロ亜鉛酸
のアルカリ金属錯塩又はアルカリ土類金属錯塩の水溶液
に浸漬される。クロロ亜鉛酸アルカリ金属等の錯塩は、
塩化亜鉛とアルカリ金属塩化物又はアルカリ土類金属塩
化物との混合物を加熱融解することにより容易に形成さ
れる。本発明においては、クロロ亜鉛酸アルカリ金属錯
塩は、鋼材表面処理のために、例えば、30〜45%の水溶
液に調整される。鋼材は、この水溶液中に浸漬される
が、水溶液は、例えば、70〜90℃の温度に加熱すること
が好ましい。
【0018】このフラックス処理された鋼材は、水溶液
から取り出してそのまま、あるいは例えば、濃塩酸に浸
漬処理して次の第3工程の溶融鉛又は溶融鉛合金に浸漬
めっき処理される。第3工程に用いられる鉛めっき浴に
は、溶融鉛又は溶融鉛合金の表面にテトラクロロ鉛酸ア
ルカリ金属錯塩とクロロ亜鉛酸アルカリ金属錯塩との複
合錯塩の溶融薄膜層を存在させることが重要である。こ
の複合錯塩は、例えば、工業的に最も有利なアルカリ金
属がナトリウムの場合には、それぞれ分子式がNa2(Pb
Cl4)とNa2(ZnCl4)で表わされる錯塩であって、通
常、塩化鉛1モルと塩化亜鉛1モル及び塩化ナトリウム
4モルを均一に混合し加熱融解することによって、容易
に上記複合錯塩を得ることができる。
から取り出してそのまま、あるいは例えば、濃塩酸に浸
漬処理して次の第3工程の溶融鉛又は溶融鉛合金に浸漬
めっき処理される。第3工程に用いられる鉛めっき浴に
は、溶融鉛又は溶融鉛合金の表面にテトラクロロ鉛酸ア
ルカリ金属錯塩とクロロ亜鉛酸アルカリ金属錯塩との複
合錯塩の溶融薄膜層を存在させることが重要である。こ
の複合錯塩は、例えば、工業的に最も有利なアルカリ金
属がナトリウムの場合には、それぞれ分子式がNa2(Pb
Cl4)とNa2(ZnCl4)で表わされる錯塩であって、通
常、塩化鉛1モルと塩化亜鉛1モル及び塩化ナトリウム
4モルを均一に混合し加熱融解することによって、容易
に上記複合錯塩を得ることができる。
【0019】複合錯塩は、その適用の実情から、例え
ば、直径10mm程度の粒状物に造粒成形される。含有され
るテトラクロロ鉛酸ナトリウム錯塩とクロロ亜鉛酸ナト
リウム錯塩のそれぞれの融点は650℃及び330℃であっ
て、浴に投入された複合錯塩粒状物は、330℃になると
クロロ亜鉛酸ナトリウム錯塩が粒体の表面から徐々に溶
出し溶融鉛表面に拡散して、その全面に薄い隔離膜を形
成する。この複合錯塩の膜は、溶融鉛を空気から完全に
遮断することが重要であって、あまり薄すぎると溶融鉛
の空気との遮断が不完全となりピンホ−ルの原因となる
酸化鉛の形成を完全に防止することができないので不都
合である。また、あまり厚すぎると引き上げられる鋼材
の鉛めっき面に付着する量が多くなりロスとなるから工
業的に不利である。通常、その粒状複合錯塩の投入使用
量は、溶融鉛の表面1平方メ−トル当たり1〜1.5kg程
度の範囲である。
ば、直径10mm程度の粒状物に造粒成形される。含有され
るテトラクロロ鉛酸ナトリウム錯塩とクロロ亜鉛酸ナト
リウム錯塩のそれぞれの融点は650℃及び330℃であっ
て、浴に投入された複合錯塩粒状物は、330℃になると
クロロ亜鉛酸ナトリウム錯塩が粒体の表面から徐々に溶
出し溶融鉛表面に拡散して、その全面に薄い隔離膜を形
成する。この複合錯塩の膜は、溶融鉛を空気から完全に
遮断することが重要であって、あまり薄すぎると溶融鉛
の空気との遮断が不完全となりピンホ−ルの原因となる
酸化鉛の形成を完全に防止することができないので不都
合である。また、あまり厚すぎると引き上げられる鋼材
の鉛めっき面に付着する量が多くなりロスとなるから工
業的に不利である。通常、その粒状複合錯塩の投入使用
量は、溶融鉛の表面1平方メ−トル当たり1〜1.5kg程
度の範囲である。
【0020】浴は、鉛単独の場合には350〜370℃の温度
に保たれ、合金の場合には、通常、その合金の融点より
20〜30℃程度高い温度に保持される。溶融鉛浴への浸漬
めっきは、鋼材の比重が鉛より小さく溶融鉛に浮くので
鋼材を強制的に沈めるようにして浸漬させ、全表面に鉛
を付着めっきさせれば良く、例えば、1〜2分程度の極
めて短時間で処理は完了する。取り出された鉛めっき鋼
材は、次いで余分な鉛を落とし、表面に付着した複合錯
塩を水洗、好ましくは60〜70℃程度の温水で洗浄乾燥さ
れる。このようにして鋼材にピンホ−ルのない密な鉛め
っき層が容易且つ確実に形成される。
に保たれ、合金の場合には、通常、その合金の融点より
20〜30℃程度高い温度に保持される。溶融鉛浴への浸漬
めっきは、鋼材の比重が鉛より小さく溶融鉛に浮くので
鋼材を強制的に沈めるようにして浸漬させ、全表面に鉛
を付着めっきさせれば良く、例えば、1〜2分程度の極
めて短時間で処理は完了する。取り出された鉛めっき鋼
材は、次いで余分な鉛を落とし、表面に付着した複合錯
塩を水洗、好ましくは60〜70℃程度の温水で洗浄乾燥さ
れる。このようにして鋼材にピンホ−ルのない密な鉛め
っき層が容易且つ確実に形成される。
【0021】鉛めっき層の傷付き易さを改善するため
に、硬度を高める方法及び更にめっき層の表面に保護層
を形成することが有効である。硬度を上げる場合には、
他の金属と合金化することがよく、そのような他の金属
としては、通常知られた、例えば、アンチモン,テル
ル,砒素,カドミウム及びカルシウムが挙げられる。こ
れらの中、特にアンチモンは、硬度の向上に寄与すると
共に、食塩や亜硫酸ガスに対する抵抗性を向上させるの
で、鉛合金用金属として極めて望ましい。
に、硬度を高める方法及び更にめっき層の表面に保護層
を形成することが有効である。硬度を上げる場合には、
他の金属と合金化することがよく、そのような他の金属
としては、通常知られた、例えば、アンチモン,テル
ル,砒素,カドミウム及びカルシウムが挙げられる。こ
れらの中、特にアンチモンは、硬度の向上に寄与すると
共に、食塩や亜硫酸ガスに対する抵抗性を向上させるの
で、鉛合金用金属として極めて望ましい。
【0022】また、鉛めっき層に保護層を形成させる実
用的塗装には、例えば、耐候性及び耐酸化性の優れたふ
っ素系塗料やシリコ−ン系塗料が好ましく用いられる。
係る塗装によって、鋼材の耐塩性や耐候性は一層向上す
る。しかし、この樹脂塗装はコンクリ−ト用鉄筋のよう
にコンクリ−ト内に埋没状に使用される鋼材や放射線の
遮蔽材のような用途には、その実態からむしろ省くこと
が望ましい。
用的塗装には、例えば、耐候性及び耐酸化性の優れたふ
っ素系塗料やシリコ−ン系塗料が好ましく用いられる。
係る塗装によって、鋼材の耐塩性や耐候性は一層向上す
る。しかし、この樹脂塗装はコンクリ−ト用鉄筋のよう
にコンクリ−ト内に埋没状に使用される鋼材や放射線の
遮蔽材のような用途には、その実態からむしろ省くこと
が望ましい。
【0023】一方、本発明の方法によって得られるピン
ホ−ルの無い鉛めっき鋼板は、例えば、鉛粉のペ−スト
を接合助剤として鉛めっき鋼板と鉛板接合面に介在させ
て熱圧着することにより、一体に融着した強固な鋼・鉛
複合板に形成される。このように形成された鋼・鉛複合
板は、鉛の優れた特性を持った鉛系構造材として提供さ
れるのであって、それ自体では柔軟で構造材として使用
出来ない鉛の大幅な用途開発が期待される部材である。
例えば、鉛の特性である放射線遮蔽性,低周波騒音吸収
性,制振動性や硫酸に対する化学的安定性を利用して、
γ線,β線やX線の遮蔽材として、また例えば、列車の
客室,工場等のサイレントル−ムの遮音材、あるいは船
舶主機エンジンや自動車エンジンの吸振動性取付材とし
て極めて有用であり、更に、硫酸系化学プラントや工場
の構造材,容器等としても高い実用的価値がある。
ホ−ルの無い鉛めっき鋼板は、例えば、鉛粉のペ−スト
を接合助剤として鉛めっき鋼板と鉛板接合面に介在させ
て熱圧着することにより、一体に融着した強固な鋼・鉛
複合板に形成される。このように形成された鋼・鉛複合
板は、鉛の優れた特性を持った鉛系構造材として提供さ
れるのであって、それ自体では柔軟で構造材として使用
出来ない鉛の大幅な用途開発が期待される部材である。
例えば、鉛の特性である放射線遮蔽性,低周波騒音吸収
性,制振動性や硫酸に対する化学的安定性を利用して、
γ線,β線やX線の遮蔽材として、また例えば、列車の
客室,工場等のサイレントル−ムの遮音材、あるいは船
舶主機エンジンや自動車エンジンの吸振動性取付材とし
て極めて有用であり、更に、硫酸系化学プラントや工場
の構造材,容器等としても高い実用的価値がある。
【0024】
【作用】本発明の方法によれば、鉄鋼材の表面に実質的
にピンホ−ルのない鉛又は鉛合金のめっき層を容易に形
成することができ、従来知られたフラックスの不利益を
伴うことなく、耐塩害性その他の優れた性能を有する鉛
めっき鋼材が工業的に有利に提供される。
にピンホ−ルのない鉛又は鉛合金のめっき層を容易に形
成することができ、従来知られたフラックスの不利益を
伴うことなく、耐塩害性その他の優れた性能を有する鉛
めっき鋼材が工業的に有利に提供される。
【0025】
【実施例】次に、本発明を実施例により、更に詳細に説
明する。 実施例 1 市販されている長さ150mm×幅50mm×厚さ1.6mmの熱圧
延鋼材6個をめっき用試料とし、操作を容易にするため
に、その鋼材の一方の端部で幅の中央に約2mmの貫通孔
をあけて針金を通し、その針金を操作してめっきを行っ
た。本実験においては、先ず、試料鋼板を約1000℃の試
験用加熱炉中で30分間加熱して焼きならし処理を行った
のち空中で放冷し、試料の組織を均質化し結晶粒を微細
化して、本発明の方法に供した。
明する。 実施例 1 市販されている長さ150mm×幅50mm×厚さ1.6mmの熱圧
延鋼材6個をめっき用試料とし、操作を容易にするため
に、その鋼材の一方の端部で幅の中央に約2mmの貫通孔
をあけて針金を通し、その針金を操作してめっきを行っ
た。本実験においては、先ず、試料鋼板を約1000℃の試
験用加熱炉中で30分間加熱して焼きならし処理を行った
のち空中で放冷し、試料の組織を均質化し結晶粒を微細
化して、本発明の方法に供した。
【0026】第1工程;焼きなまし処理した試料鋼板
を、水酸化ナトリウム15%,日本パ−カライジング社製
のFC-4360(脱脂剤)1%の水溶液を70〜80℃に加温
した中に浸漬し、約15分間振とう処理した後、水洗し
た。脱脂処理の完了は、試料を取り出し、新しいウェ−
スで表面の液を拭き、その面にピペットで水滴を落とし
たとき、水玉を造らず、水が試料表面に拡散することに
より確かめた。次に、その脱脂処理した鋼材を酸洗処理
した。酸洗液として硫酸の10%水溶液を用い、その70〜
80℃に加温した液の中に脱脂処理した試料を浸漬しミル
スケ−ルが完全に除去されるまで振とうを続け、ミルス
ケ−ルが完全に除去されたことを見届けて試料を取り出
し水洗した。この試料を更に、常温に保たれた塩酸の10
%水溶液に浸漬し、振とうしながら15分後に取り出し、
沸騰水でよく洗浄して乾燥してデシケ−タ中に保管し
た。
を、水酸化ナトリウム15%,日本パ−カライジング社製
のFC-4360(脱脂剤)1%の水溶液を70〜80℃に加温
した中に浸漬し、約15分間振とう処理した後、水洗し
た。脱脂処理の完了は、試料を取り出し、新しいウェ−
スで表面の液を拭き、その面にピペットで水滴を落とし
たとき、水玉を造らず、水が試料表面に拡散することに
より確かめた。次に、その脱脂処理した鋼材を酸洗処理
した。酸洗液として硫酸の10%水溶液を用い、その70〜
80℃に加温した液の中に脱脂処理した試料を浸漬しミル
スケ−ルが完全に除去されるまで振とうを続け、ミルス
ケ−ルが完全に除去されたことを見届けて試料を取り出
し水洗した。この試料を更に、常温に保たれた塩酸の10
%水溶液に浸漬し、振とうしながら15分後に取り出し、
沸騰水でよく洗浄して乾燥してデシケ−タ中に保管し
た。
【0027】第2工程;この工程で使用するフラックス
を次のようにして作製した。塩化亜鉛と塩化ナトリウム
とを80:20の重量割合にビ−カ−に取り、これをよく混
合した後、ドラフト内で徐々に加熱昇温させ、約330℃
になると透明な共晶錯塩Na2(ZnCl4)を形成する。加
熱を停止して冷却し、これに水を加えて徐々に加熱して
共晶錯塩を溶解させ、40%の濃度のフラックス水溶液に
調整する。このフラックス水溶液を約80℃に加温し、そ
の中に第1工程で洗浄処理した試料を約20分間浸漬して
フラックス処理した。
を次のようにして作製した。塩化亜鉛と塩化ナトリウム
とを80:20の重量割合にビ−カ−に取り、これをよく混
合した後、ドラフト内で徐々に加熱昇温させ、約330℃
になると透明な共晶錯塩Na2(ZnCl4)を形成する。加
熱を停止して冷却し、これに水を加えて徐々に加熱して
共晶錯塩を溶解させ、40%の濃度のフラックス水溶液に
調整する。このフラックス水溶液を約80℃に加温し、そ
の中に第1工程で洗浄処理した試料を約20分間浸漬して
フラックス処理した。
【0028】第3工程;この第3工程で使用する溶融鉛
浴被覆用複合錯塩は次のようにして作製した。塩化鉛:
塩化亜鉛:塩化ナトリウムをそれぞれ73:9:18の重量
割合でビ−カに取採り、これを良く混合して加熱し溶融
反応させ、テトラクロロ鉛酸ナトリウムNa2(PbCl4)
とクロロ亜鉛酸ナトリウムNa2(ZnCl4)の複合錯塩を
形成させた。これを冷却し粉砕した後、造粒機により20
0〜230℃の温度で直径約10mmの粒に成形した。
浴被覆用複合錯塩は次のようにして作製した。塩化鉛:
塩化亜鉛:塩化ナトリウムをそれぞれ73:9:18の重量
割合でビ−カに取採り、これを良く混合して加熱し溶融
反応させ、テトラクロロ鉛酸ナトリウムNa2(PbCl4)
とクロロ亜鉛酸ナトリウムNa2(ZnCl4)の複合錯塩を
形成させた。これを冷却し粉砕した後、造粒機により20
0〜230℃の温度で直径約10mmの粒に成形した。
【0029】浸漬めっき浴として、内径180mm,深さ220
mmのステンレス製ビ−カ−に鉛のインゴット15kgを入
れ、マントルヒ−タ−で加熱し、鉛が溶融し始めたころ
あいを見て上記の複合錯塩粒2個をビ−カ−に投入し
た。加熱を継続して鉛の温度を上げ、溶融鉛浴を鉄棒で
静かにかき混ぜて複合錯塩粒の表面が溶出し、溶融鉛の
表面に拡散するのを注意して見届け、鉛を350〜370℃の
温度に保持し、第2工程のフラックス水溶液中の鋼材試
料を取り出し、濃塩酸に数秒浸漬し、直ちに上記の鉛浴
に静かに浸漬した。試料が浮き出さないようにして、約
1分後引き上げて試料全面にめっきされたことを確かめ
て、引き上げられた試料を予め準備した遠心機にかけ余
分のめっき分を振り切った。次いで、これを60〜70℃の
温水に入れて付着した複合錯塩を洗浄除去し、乾燥して
鉛めっき鋼材を製造した。得られた鉛めっき被覆層は、
平均値で約162μmの厚さであった。
mmのステンレス製ビ−カ−に鉛のインゴット15kgを入
れ、マントルヒ−タ−で加熱し、鉛が溶融し始めたころ
あいを見て上記の複合錯塩粒2個をビ−カ−に投入し
た。加熱を継続して鉛の温度を上げ、溶融鉛浴を鉄棒で
静かにかき混ぜて複合錯塩粒の表面が溶出し、溶融鉛の
表面に拡散するのを注意して見届け、鉛を350〜370℃の
温度に保持し、第2工程のフラックス水溶液中の鋼材試
料を取り出し、濃塩酸に数秒浸漬し、直ちに上記の鉛浴
に静かに浸漬した。試料が浮き出さないようにして、約
1分後引き上げて試料全面にめっきされたことを確かめ
て、引き上げられた試料を予め準備した遠心機にかけ余
分のめっき分を振り切った。次いで、これを60〜70℃の
温水に入れて付着した複合錯塩を洗浄除去し、乾燥して
鉛めっき鋼材を製造した。得られた鉛めっき被覆層は、
平均値で約162μmの厚さであった。
【0030】上記のようにFe-Pb法を施した試料は、
第三者機関である千葉県機械金属試験場に依頼して行っ
た500時間塩水噴霧試験において全部がクリヤ−した。
このことから、ピンホ−ルは皆無であることが実証され
た。また、上記のような本発明の方法により別に作製し
た8個の鉛めっき試料にシリコ−ン塗料〔(株)長谷川建
材社製のコ−ト21(商品名)〕を平均68μmの厚さに塗
装した試料は、(社)防錆技術協会において行ったCAS
S試験において、すべてが750時間をクリヤ−し、本発
明の溶融鉛めっき方法が鋼材に対しピンホ−ルのない極
めて緻密な耐塩性鉛被膜を形成することが確認された。
第三者機関である千葉県機械金属試験場に依頼して行っ
た500時間塩水噴霧試験において全部がクリヤ−した。
このことから、ピンホ−ルは皆無であることが実証され
た。また、上記のような本発明の方法により別に作製し
た8個の鉛めっき試料にシリコ−ン塗料〔(株)長谷川建
材社製のコ−ト21(商品名)〕を平均68μmの厚さに塗
装した試料は、(社)防錆技術協会において行ったCAS
S試験において、すべてが750時間をクリヤ−し、本発
明の溶融鉛めっき方法が鋼材に対しピンホ−ルのない極
めて緻密な耐塩性鉛被膜を形成することが確認された。
【0031】実施例 2 実施例1の第2工程で用いた濃度40%の共晶錯塩フラッ
クス水溶液を約80℃に加温し、その中に実施例1の方法
で得られた鉛めっき鋼板(約150mm×幅50mm×厚さ1.6
mm)を浸漬し、15分後に引き上げて乾燥した。一方、鉛
粉に塩化アンモニウム飽和水溶液を6〜7%加えて混練
して混合物ペ−ストを調製し、上記の乾燥した鉛めっき
鋼板の一面に塗布した。次いで、その面に約150mm×幅5
0mm×厚さ5mmの鉛板を重ね、加熱炉中で320〜330℃
の温度に20分間加熱し、取り出して直ちにスクリュウプ
レスに掛けて圧着した。圧着により余分のペ−ストは接
合面から押し出されて流出し、強固に一体化した防錆防
食性及び放射線遮蔽性の優れた鋼・鉛複合板が得られ
た。
クス水溶液を約80℃に加温し、その中に実施例1の方法
で得られた鉛めっき鋼板(約150mm×幅50mm×厚さ1.6
mm)を浸漬し、15分後に引き上げて乾燥した。一方、鉛
粉に塩化アンモニウム飽和水溶液を6〜7%加えて混練
して混合物ペ−ストを調製し、上記の乾燥した鉛めっき
鋼板の一面に塗布した。次いで、その面に約150mm×幅5
0mm×厚さ5mmの鉛板を重ね、加熱炉中で320〜330℃
の温度に20分間加熱し、取り出して直ちにスクリュウプ
レスに掛けて圧着した。圧着により余分のペ−ストは接
合面から押し出されて流出し、強固に一体化した防錆防
食性及び放射線遮蔽性の優れた鋼・鉛複合板が得られ
た。
【0032】
【発明の効果】本発明の方法によって得られる鉛めっき
鋼材は、優れた防錆性と防食性を有するので、通常の建
築や構築構造物用の鉄筋コンクリ−ト用鉄骨構造材とし
て従来のそれよりも遥かに安定であるばかりでなく、特
に未水洗海砂を使用するセメントコンクリ−ト用鉄筋や
砂漠地帯のセメントコンクリ−ト用鉄筋,海中及び港湾
土木用セメントコンクリ−ト用鉄筋やシ−トパイル等の
鉄鋼製品,飛来塩粒地帯に構築する鉄鋼構造物,プレス
トレストコンクリ−ト橋の鋼絃その他の鋼材や50年メン
テナンスフリ−の無塗装海水淡水化プラント等の耐海
水,耐塩害性鋼材として極めて優れた素材である。また
積雪地における融雪剤の使用に関連したセメントコンク
リ−ト舗装道路用あるいは橋梁用鉄筋類としても有効に
作用する。更に耐硫酸性や耐亜硫酸ガス性が要求される
ドラム罐,蓄電池部材,石炭火力発電所の各種部材及び
放射線の遮蔽材や核廃棄物の収納用ドラム罐等に極めて
有用であり、その他低周波騒音吸収性や吸振動性のある
軌道用パッド及びサイレントル−ム等の防音材として高
い実用的価値を有する。
鋼材は、優れた防錆性と防食性を有するので、通常の建
築や構築構造物用の鉄筋コンクリ−ト用鉄骨構造材とし
て従来のそれよりも遥かに安定であるばかりでなく、特
に未水洗海砂を使用するセメントコンクリ−ト用鉄筋や
砂漠地帯のセメントコンクリ−ト用鉄筋,海中及び港湾
土木用セメントコンクリ−ト用鉄筋やシ−トパイル等の
鉄鋼製品,飛来塩粒地帯に構築する鉄鋼構造物,プレス
トレストコンクリ−ト橋の鋼絃その他の鋼材や50年メン
テナンスフリ−の無塗装海水淡水化プラント等の耐海
水,耐塩害性鋼材として極めて優れた素材である。また
積雪地における融雪剤の使用に関連したセメントコンク
リ−ト舗装道路用あるいは橋梁用鉄筋類としても有効に
作用する。更に耐硫酸性や耐亜硫酸ガス性が要求される
ドラム罐,蓄電池部材,石炭火力発電所の各種部材及び
放射線の遮蔽材や核廃棄物の収納用ドラム罐等に極めて
有用であり、その他低周波騒音吸収性や吸振動性のある
軌道用パッド及びサイレントル−ム等の防音材として高
い実用的価値を有する。
Claims (3)
- 【請求項1】 鋼材の表面を洗浄する第1工程;該洗浄
鋼材をクロロ亜鉛酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金
属錯塩の水溶液に浸漬してフラックス処理する第2工
程;及び該フラックス処理された鋼材を、テトラクロロ
鉛酸アルカリ金属錯塩とクロロ亜鉛酸アルカリ金属錯塩
との複合錯塩の薄膜で表面を覆った鉛又は鉛合金の溶融
物に浸漬して鉛又は鉛合金めっきする第3工程:を含む
ことを特徴とする鋼材の溶融鉛めっき方法。 - 【請求項2】 第3工程で得られた鉛又は鉛合金めっき
された鋼材を、更に塗装する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の方法で得られた鉛めっき
又は鉛合金めっき板状鋼材を鉛板と加熱融着一体化して
成る鋼・鉛複合板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27208091A JPH0578805A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 鋼材の溶融鉛めつき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27208091A JPH0578805A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 鋼材の溶融鉛めつき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578805A true JPH0578805A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17508815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27208091A Pending JPH0578805A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 鋼材の溶融鉛めつき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578805A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011246737A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 複合材料 |
| RU2509173C1 (ru) * | 2013-02-12 | 2014-03-10 | ООО "Биметалл Плюс" | Способ обработки твердосплавного инструмента |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP27208091A patent/JPH0578805A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011246737A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 複合材料 |
| RU2509173C1 (ru) * | 2013-02-12 | 2014-03-10 | ООО "Биметалл Плюс" | Способ обработки твердосплавного инструмента |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2277606C2 (ru) | Флюс для горячего цинкования и способ горячего цинкования | |
| DE3201475C2 (ja) | ||
| JPS60125360A (ja) | 溶融亜鉛合金メッキ鋼材およびその製造方法ならびにフラックス組成物 | |
| CN102002661B (zh) | 低熔点热浸镀助镀剂 | |
| HUE034193T2 (en) | Process for hot-dip galvanizing of iron or steel goods | |
| CN105714229A (zh) | 一种热浸镀铝锌硅碳镀液及热浸镀工艺 | |
| AU710454B2 (en) | Hot dip plating method and apparatus | |
| CN108048826A (zh) | 一种线材拉拔用除锈磷化液及其制备方法 | |
| CA2056666C (en) | Flux for use in a dry process for flux treatment for molten metal coating, and a process for manufacturing steel coated with molten metal including treatment with the same flux | |
| JPH0578805A (ja) | 鋼材の溶融鉛めつき方法 | |
| KR19990068537A (ko) | 알루미늄용접용플럭스의제조방법및그플럭스를이용한용접방법 | |
| WO1995004607A1 (en) | Lead-free galvanizing technique | |
| US5292377A (en) | Flux suitable for coating molten zinc, molten alloy of aluminum and zinc, and molten aluminum | |
| JP3528403B2 (ja) | 高耐食性溶融Zn−Al合金めっき鋼材の製造方法 | |
| JP2909351B2 (ja) | はんだ付用フラックス | |
| Godard | The Corrosion Behavior of Aluminum | |
| JP2004244650A (ja) | Zn−Al−Mg系合金めっき鋼材の製造方法 | |
| AU691794B2 (en) | Process for protecting a surface using silicate compounds | |
| JP3385945B2 (ja) | 溶融金属めっき装置 | |
| RU2851458C1 (ru) | Флюс для горячего цинкования, ванна для флюсования и способ горячего цинкования изделий | |
| Ramesh et al. | Corrosion studies on nickel-silicon nitride composite coatings | |
| KR890000679B1 (ko) | 알미늄 용융 도금법 | |
| Bibber | Conversion Coatings | |
| JPH10310722A (ja) | 防錆剤及びそれを用いた防錆方法 | |
| AT377536B (de) | Verfahren zum feuerverzinken metallischer werkstuecke |