JPS61113754A - 光沢保持性耐熱溶融アルミニウムめつき鋼板 - Google Patents

光沢保持性耐熱溶融アルミニウムめつき鋼板

Info

Publication number
JPS61113754A
JPS61113754A JP59235099A JP23509984A JPS61113754A JP S61113754 A JPS61113754 A JP S61113754A JP 59235099 A JP59235099 A JP 59235099A JP 23509984 A JP23509984 A JP 23509984A JP S61113754 A JPS61113754 A JP S61113754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
steel sheet
thickness
layer
aluminum nitride
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
Application number
JP59235099A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Hinoto
日戸 元
Hiroshi Takechi
弘 武智
Katsuhiko Yabe
矢部 克彦
Norio Morita
森田 矩夫
Seishiro Bando
板東 誠志郎
Yukio Numakura
沼倉 行雄
Yukinobu Higuchi
樋口 征順
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP59235099A priority Critical patent/JPS61113754A/ja
Publication of JPS61113754A publication Critical patent/JPS61113754A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12Aluminium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26After-treatment
    • C23C2/28Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は光沢保持性#熱溶融アルミニウムめっき鋼板に
係り、特に自動車用排気系統部品、暖房用器具等、高温
で使用される場合の金属光沢保持性に優れた耐熱溶融ア
ルミニウムめっき鋼板に関するものである。
従来の技術 溶融アルミニウムめっき鋼板は#熱性が良好でステンレ
ス鋼板などの耐熱用鋼板にくらべ安価であるため近年用
途が拡大し、さらに耐熱性を向上させるための改良が試
みられている。
所が、溶融アルミニウムめっき鋼板は通常500℃以上
に加熱するとめっき層と素地鋼との間でアルミニウム、
鉄等が合金層を形成し時間と共に生長してゆく、この合
金層が鋼板表面に達すると溶融アルミニウム鋼板特有の
銀白色の金属光沢を失い、熱線反射性、耐酸化性、耐食
性等を劣化させる。
そこで、溶融アルミニウムめっき鋼板についてめっき層
の合金化を阻害するために、アルミニウム中にケイ素を
添加し、めっき層と素地鋼との間′にアルミニウム−鉄
−ケイ素合金層を形成させ、アルミニウム、鉄等の拡散
を阻害することによって、アルミニウム−鉄合金の生長
を妨げることが一般的におこなわれている。
所でこのような溶融アルミニウムめっき鋼板はめっき浴
中での加熱により、ケイ素を含むアルミニウムめっき層
と素地鋼との間に六方晶系のアルミニウム−鉄−ケイ素
合金が生成しており、これを加熱すると単斜晶系のアル
ミニウム−鉄−ケイ素合金やθ、η、β2.β1、α等
のアルミニウム−鉄合金が層状に生成し、素地鋼界面か
ら鉄含有率の高い合金層が表面に向って移行してゆく。
アルミニウム−鉄合金はいずれも灰黒色で、合金層が鋼
板表面に達すると溶融アルミニウムめっき鋼板はアルミ
ニウム特有の銀白色の光沢を失い灰黒色に変色する。灰
黒色になったものは外観性を著しく損うと共に耐熱性も
劣るため、耐熱溶融アルミニウムめっき鋼板としては長
時間加熱しても高温まで光沢が保持される事が要求され
る。アルミニウムギルド鋼を素地鋼とした普通の溶融ア
ルミニウムめっき鋼板では450℃で1000時間以上
加熱すると光沢を失ってしまう、従って、これらの対策
として従来からたとえば特公昭5f1−34829号公
報、特公昭57−32714号公報には熱処理によりア
ルミニウム−鉄−ケイ素合金を六方晶系のもの1   
   から単斜晶系のものに変え加熱時の光沢保持性を
向上させる技術、あるいは、特公昭57−38348号
公報には素地鋼中に特定範囲内の窒素、炭素を含有させ
ることにより高温まで光沢を維持する技術等が開示され
ている。
一方、本発明者等も溶融アルミニウムめっき鋼板の加熱
時における拡散挙動について種々検討した結果、 19
84年3月発行の鉄と鋼、Vol 70、No、5の5
475頁で、素地鋼中に固溶窒素が存在すると、加熱に
より素地鋼とアルミニウム−鉄−ケイ素合金層の界面に
窒化アルミニウム層が形成し、これが合金化を妨げるこ
とを提唱している。しかしながら、これらの技術はいず
れも加熱に伴うアルミニウム、鉄等の拡散を充分抑制す
ることが困難で光沢保持性を充分満足させない場合が多
くさらに改良が望まれていた。
発明が解決しようとする問題点 本発明は溶融アルミニウムめっき鋼板において、高温で
使用される場合にも金属光沢保持性に優れた耐熱溶融ア
ルミニウムめっき鋼板を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段            
    1・1大発明者等はさらに研究を進めた結果、
窒化アルミニウム層の厚さが特定範囲内にある場合にの
み合金化の進行を阻害する効果が飛躍的に向上するとい
う全く新らたな知見を見出すに至った。
本発明は上記の知見に基いてなされたものであって、そ
の要旨は素地鋼とアルミニウム−鉄−ケイ素合金層との
界面に厚さ1200Å以上2400人未満の窒化アルミ
ニウム層を存在させたことを特徴とする光沢保持性耐熱
溶融アルミニウムめっき鋼板にある。以下に本発明の詳
細な説明する。
まず、本発明において素地鋼とは通常溶融アルミニウム
めっき鋼板に使用される鋼板を指し例えばJTS G 
3141に記載されている5pcc材のうちアルミニウ
ムを添加しない冷間圧延鋼板などがこれに該当する。
次に本発明における溶融アルミニウムめっきは一般的に
用いられるめっき手段を採用するものであって、ケイ素
1〜15%を含むアルミニウム浴を用いて浸漬溶融めっ
きを行なうものであり、この結果、アルミニウムめっき
層と素地鋼との界面に厚さほぼ1〜5牌程度のアルミニ
ウム−鉄−ケイ素合金層が発生する。
さらに、本発明における最大の骨子とする所は、素地鋼
とアルミニウム−鉄−ケイ素合金層との界面に特定厚み
の窒化アルミニウム層を有するこ七にあるが、これを形
成せしめる手段としては、素地鋼中の固溶窒素量を制限
すること或いはまた溶融アルミニウムめっき後適当な温
度、時間で予備加熱をおこなうことなどがある。
この場合、素地鋼の適正固溶窒素含有量としては0.0
003〜0.010%程度が適当であり、また、予備熱
処理条件としては温度はほぼ250〜500℃程度、時
間はほぼ1〜50時間程度が適当である。
このようにして生成する窒化アルミニウム層の厚みは1
200Å以上2400λ未満でなければならないが、こ
れは次のような実験の結果定めたものである。
即ち、固溶窒素量がQ、0O05〜o、oio%の素地
鋼を3〜10%のケイ素を含むアルミニウム浴でめっき
して得た溶融アルミニウムめっき鋼板を、そのままある
いは250〜450℃、2〜30時間予備熱処理して、
素地鋼界面に各種属さの窒化アルミニウム層を形成させ
た試料について、窒化アルミニウム層の厚さと高温加熱
時の光沢保持性を調べた。
作用 第1図は窒化アルミニウム層の厚さと1000時間の間
光沢を保持する最高温度との関係を示したものであって
、第1図から明らかなように窒化アルミニウム層の厚さ
が1200Å以上あればほぼ570℃程度までなら10
00時間加熱しても表面が銀白色の光沢を保持すること
が出来る。この保持温度は窒化アルミニウム層の厚さが
増しても当然ながら変化しないものであるが、その厚さ
を2400Å以上とするとかえって溶融アルミニウムめ
っき鋼板の加工性が悪くなり、実用に適さなくなるため
窒化アルミニウム層の厚さの上限を2400人未満とし
た。
窒化アルミニウム層の厚さが1200Å以上2400人
未満であれば、窒化アルミニウム層に隣接する合金層が
アルミニウム−鉄−ケイ素合金の六方晶系であろうが単
斜晶系であろうが、またアルミニウム−鉄合金のθ相で
あろうが、充分な光沢保持性を得ることができる。
なお、窒化アルミニウム層の厚さは、たとえば電子顕微
鏡を用いて次の様な手段で測定することができる。即ち
、片面を湿式研削して大部分の素地鋼を除去した試料を
電解ジェット研磨し、これを定電位電解エツチング後抽
出レプリカ法で窒化アルミニウム層を分離する。次に、
透過形電子顕微鏡を使用し、エネルギー分散形X線分先
注、電子エネルギー損失法で元素分析を、電子線回折法
で結晶構造の同定をおこない、窒化アルミニウム層の部
分を確認した上で第2図に示した測厚法でその厚さを求
めることができる。
即ち、まず図示しない電子ビームを窒化アルミニウム層
1に垂直な方向に照射して電子線軸5に沿った測厚中央
部2の上下方向に真空油蒸気が分解して生じるコンタミ
ネーション3を長く生長させる。
次に、電子顕微鏡の試料台を傾は測厚中央部2を通り窒
イヒ7″5°′″゛層245度0角度を有す6    
   :)電子線軸6の方向の透過電子線像を撮影し2
木のコンタミネーション像4.4を得る。これら両コン
タミネーション像の底部中央間圧fitoの値を求め、
L = to/ cos 45°の式を用いることによ
り、測厚中央部2の部分の窒化アルミニウム層の厚さt
を知ることができる。
以下実施例により本発明の効果(さらに具体的に示す。
実施例 板厚0.8mmの銅帯をゼンジミア方式の溶融めっきパ
イロットラインを通して、8%ケイ素を含むアルミニウ
ム浴で680℃5秒間の条件でめっきして供試料を調製
した。めっき刺着量は片面40〜45g/m″である。
素地鋼としては内部摩擦測定法で求めた固溶窒素量がo
、oooo〜0.020%の5PCG相を用いた。
試験番号1〜5は溶融アルミニウムめっきしたままの板
、試験番号6〜10は予備熱処理した板である。これら
の溶融アルミニウムめっき鋼板について、素地鋼界面の
窒化アルミニウム層の厚さと1000時間加熱した時の
光沢保持性を調べ第1表に示す結果を得た。
窒化アルミニウム層が厚いほど光沢を保持できる上限の
温度が上昇し、1200Å以上の厚さを有する試験番号
4.5.7〜10では少なくとも570°Cまでは光沢
を保持することができる。しかしながら、固溶窒素量を
ふやし予備熱処理温度時間を増大させて窒化アルミニウ
ム層の厚さが2400λ以上になると加工性が非常に低
下することがわかる。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は高温使用時の
光沢保持性が優れ、従って、熱反射性、耐酸化性、耐食
性が大巾に向上した溶融アルミニウムめっき鋼板の提供
を可能としたものであり、産業上の効果は極めて顕著な
ものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は窒化アルミニウム層の厚さと光沢保持温度との
関係を示す図、第2図は温厚法の原理図である。 1・・・窒化アルミニウム層、2・争・温厚中央部、3
・・・コンタミネーション、4φ拳・コンタミネーショ
ン像、5・・φコンタミネーション生成時の電子線軸、
6争・−コンタミネーション像撮影時の電子線軸。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 素地鋼とアルミニウム−鉄−ケイ素合金層との界面に厚
    さ1200Å以上2400Å未満の窒化アルミニウム層
    を存在させたことを特徴とする光沢保持性耐熱溶融アル
    ミニウムめっき鋼板。
JP59235099A 1984-11-09 1984-11-09 光沢保持性耐熱溶融アルミニウムめつき鋼板 Pending JPS61113754A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59235099A JPS61113754A (ja) 1984-11-09 1984-11-09 光沢保持性耐熱溶融アルミニウムめつき鋼板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59235099A JPS61113754A (ja) 1984-11-09 1984-11-09 光沢保持性耐熱溶融アルミニウムめつき鋼板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61113754A true JPS61113754A (ja) 1986-05-31

Family

ID=16981040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59235099A Pending JPS61113754A (ja) 1984-11-09 1984-11-09 光沢保持性耐熱溶融アルミニウムめつき鋼板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61113754A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2775297A1 (fr) * 1998-02-25 1999-08-27 Lorraine Laminage Tole dotee d'un revetement d'aluminium resistant a la fissuration
JP2013166977A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Nisshin Steel Co Ltd 陽極酸化絶縁処理用溶融Al系めっき鋼板およびその製造法
US20160186284A1 (en) * 2013-08-14 2016-06-30 Nisshin Steel Co., Ltd. Al-coated steel sheet having excellent total reflection characteristics and corrosion resistance, and method for manufacturing same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57169089A (en) * 1981-04-11 1982-10-18 Nisshin Steel Co Ltd Aluminum clad steel plate for enamel
JPS58224159A (ja) * 1982-06-19 1983-12-26 Nisshin Steel Co Ltd アルミめつき鋼板およびその製造法
JPS59177355A (ja) * 1983-03-28 1984-10-08 Nippon Steel Corp 耐熱性アルミニウム表面処理鋼板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57169089A (en) * 1981-04-11 1982-10-18 Nisshin Steel Co Ltd Aluminum clad steel plate for enamel
JPS58224159A (ja) * 1982-06-19 1983-12-26 Nisshin Steel Co Ltd アルミめつき鋼板およびその製造法
JPS59177355A (ja) * 1983-03-28 1984-10-08 Nippon Steel Corp 耐熱性アルミニウム表面処理鋼板

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2775297A1 (fr) * 1998-02-25 1999-08-27 Lorraine Laminage Tole dotee d'un revetement d'aluminium resistant a la fissuration
EP0939141A1 (fr) * 1998-02-25 1999-09-01 Sollac TÔle dotée d'un revêtement d'aluminium résistant à la fissuration
JP2013166977A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Nisshin Steel Co Ltd 陽極酸化絶縁処理用溶融Al系めっき鋼板およびその製造法
US20160186284A1 (en) * 2013-08-14 2016-06-30 Nisshin Steel Co., Ltd. Al-coated steel sheet having excellent total reflection characteristics and corrosion resistance, and method for manufacturing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR850000391B1 (ko) 알루미늄-아연 합금 피복물의 연성을 증진 시키는 방법
KR0176301B1 (ko) 우수한 내식성과 내열성을 가지는 용융 알루미늄 코팅 강판과 그의 제조 방법
EP0149655B1 (en) Diffusion treated hot-dip aluminum coated steel and method or treating
JPH0261543B2 (ja)
EP0134143B1 (en) Hot dip aluminum coating method
US10821706B2 (en) Ferritic stainless steel sheet
JPS61113754A (ja) 光沢保持性耐熱溶融アルミニウムめつき鋼板
JP2004083988A (ja) 加工部耐酸化性に優れた耐熱用溶融Al基めっき鋼板加工材および耐高温酸化被覆構造
JPS61270363A (ja) 拡散合金鋼フオイル
JP3896595B2 (ja) 高温耐性、電気抵抗性の金属材料及びその製造方法
JP3383119B2 (ja) 光沢保持性、耐食性に優れた溶融アルミめっき鋼板及びその製造法
JP3485410B2 (ja) 耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法
JPS61124558A (ja) 耐熱性アルミニウム表面処理鋼板の製造法
US4666794A (en) Diffusion treated hot-dip aluminum coated steel
JPH03285057A (ja) 赤外線放射体とその製法
EP0081847B1 (en) Enameling process
JP2004043882A (ja) アルミニウム合金メッキ鋼板のメッキ方法
JP2000290764A (ja) 耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板とその製造法
JPH04176854A (ja) めっき密着性および外観性に優れたアルミめっき鋼板の製造法
JPH076038B2 (ja) 耐酸化性Fe−Cr−Al系合金
Gembal'ski Diffusion aluminizing of steel, cast iron, copper, and titanium
TWI308184B (ja)
KR0138044B1 (ko) 알루미늄 증착 내열 스테인레스 강판의 제조방법
JP2593681B2 (ja) 加工性と耐食性が良好な容器用アルミニウムめっき鋼板の製造方法
JPH06299370A (ja) 溶融Al系めっき鋼板及びその製造方法