JPS6243764B2 - - Google Patents

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JPS6243764B2
JPS6243764B2 JP1804783A JP1804783A JPS6243764B2 JP S6243764 B2 JPS6243764 B2 JP S6243764B2 JP 1804783 A JP1804783 A JP 1804783A JP 1804783 A JP1804783 A JP 1804783A JP S6243764 B2 JPS6243764 B2 JP S6243764B2
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JP
Japan
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scale
weight
parts
powder
layer composition
Prior art date
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Expired
Application number
JP1804783A
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English (en)
Other versions
JPS59144512A (ja
Inventor
Toshimi Muto
Yoshihiro Kobayashi
Toshitaka Wakabayashi
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.)
Yushiro Inc
Original Assignee
Yushiro Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Yushiro Chemical Industry Co Ltd filed Critical Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP1804783A priority Critical patent/JPS59144512A/ja
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Publication of JPS6243764B2 publication Critical patent/JPS6243764B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は鋼材を加熱するときのスケールの生成
を抑制し、かつ生成したスケールの剥離性を改善
する方法に関する。 (技術的背景) 鋼材は熱間加工に際し、通常加熱炉で1000℃〜
1300℃に加熱されたのち、加工機へ移送される。
この際、加熱炉内の酸素を含む雰囲気および移送
中の大気との接触により、鋼材表面が酸化されて
いわゆるスケールが生成する。スケールの生成は
鋼材の損失を招き、また加工時にこれが鋼材と工
具の間にかみこまれると、工具を損傷したり、ス
ケールが鋼材に圧入されて表面キズを生じ製品品
位の低下をきたす。 (従来技術) スケールの生成を抑制するためにいろいろな方
法がとられている。最も普通の方法は、鋼材を加
熱する前にいわゆるスケール抑制剤を塗布する方
法である。たとえば特公昭53−43124に酸化クロ
ムその他から成る組成物をスケールの生成抑制を
目的として鋼材に塗布することが開示されてい
る。スケール抑制剤として各種の金属または非金
属の混合物が知られている。ところが従来の方法
をもつてしては、スケールの抑制が十分でないだ
けでなく、スケール抑制剤を塗布してもなおかつ
生成したスケールおよびスケール抑制剤が鋼材に
強固に固着して、加工前にスケールブレーカで除
去しようとしても除去しきれず、上記のようなト
ラブルを発生する。 上記の現状であるからスケールの生成を十分に
抑制し、若干のスケールが発生してもこれが容易
に除去できるような鋼材の処理方法が強く望まれ
ている。 (発明の目的) 本発明はスケールの生成を抑制し、生成したス
ケールの剥離性を向上する。改善された鋼材の処
理方法を提供することを目的とするものである。 (発明の構成) 本発明は鋼の表面を、各々組成の異なる二つの
被覆層で被覆することを特徴とするものである。
すなわち本発明は、粘結剤および炭素粉を含有す
る組成物をもつて鋼材表面を被覆し、ついでその
組成物層表面を (イ) アルミニウム、クロム、チタン、マンガン、
銅、ニツケル、コバルト、マグネシウムおよび
鉄から選ばれた金属の粉末 10ないし50重量部、 (ロ) 上記(イ)に記載した金属の酸化物の粉末
5ないし30重量部、 (ハ) 無水ケイ酸 10ないし100重量部、 (ニ) カオリン、モンモリロナイト、ドロマイト系
耐火物の粉末 10ないし100重量部、 (ホ) 水ガラス 20ないし80重量部、 (ト) 水 適量 を含有する組成物をもつて被覆することを特徴と
する鋼材加熱時におけるスケールの生成および生
成したスケールの剥離性を改善する方法である。 本発明の構成要素について、以下に詳説する。 (下層組成物) 本発明において炭素粉としては、黒鉛、カーボ
ンブラツク、木炭粉等の一種以上を用いることが
でき、炭素粉の粘結剤としては水ガラスあるいは
水溶性高分子物質を使用することができる。水溶
性高分子物質としてはカルボキシメチルセルロー
スのような天然高分子物質の誘導体およびポリア
クリル酸のような合成高分子物質を広く用いるこ
とができる。 炭素粉と粘結剤を均一に混合したのち、必要に
よつては水を適宜加えて組成物を塗布しやすいよ
うに粘稠度を調節する。この際、炭素粉と粘結剤
との割合は、重量比で粘結剤よりも炭素粉が多い
ことが望ましい。 このようにして調製された炭素粉含有組成物
を、以下の記述においては下層組成物と表記す
る。 (金属粉末および金属酸化物の粉末) 本発明において前記(イ)の成分のうち特に望まし
いのはアルミニウム、クロムおよびチタンであ
り、(ロ)の成分のうち特に望ましいのはアルミニウ
ムの酸化物、クロムの酸化物およびチタンの酸化
物である。これらの金属および金属酸化物を用い
ると、とくにスケール生成を抑制する効果が大き
いからである。 (上層組成物) 前記の(イ)ないし(ト)の物質を含有する組成物(以
下これを上層組成物という。)を製造するには、
(イ)ないし(ホ)の物質を均一に混合したのち、鋼材へ
の塗布を容易にするために必要に応じて水を加え
て粘稠度を調節する。 (塗布量) 本発明において、鋼材表面に塗布すべき下層お
よび上層組成物の塗布量は乾燥重量として、下層
は2mg/cm2以上、上層は5mg/cm2以上であること
が望ましい。その理由は第2図および第3図の示
すように下層の塗布量が2mg/cm2未満であるとス
ケールの剥離性が劣り、上層の塗布量が5mg/cm2
未満であるとスケール生成の抑制効果が劣るから
である。 下層の塗布量は望ましくは5mg/cm2以上であ
り、上層は5mg/cm2以上、望ましくは20mg/cm2
上である。 (発明の作用と効果) 本発明の効果は、下層組成物と上層組成物〔前
記の(イ)ないし(ト)の物質を含有する組成物を上層組
成物という。〕から形成される二つの被覆層によ
つて発現されるものである。 炭素粉と前記上層組成物とを混合して組成物を
つくり、これを鋼材表面に塗布して単一被覆層を
形成した場合には、スケール抑制効果が劣り、そ
のうえ生成したスケールおよび、固着したスケー
ル抑制剤の除去が困難である。 本発明における上層組成物の塗布を省略した場
合、および下層組成物と上層組成物を塗布する順
序を逆にした場合には、加熱時に炭素粉が容易に
酸化して消失するので効果を生じない。 また本発明の下層組成物の塗布を省略して上層
組成物だけで鋼材を被覆しても、雰囲気を遮断
し、スケールを抑制する効果はある程度得られる
が十分でなく、また生成したスケールの除去が困
難である。その上、この上層組成物自体も、加熱
炉内で焼結されて鋼材表面に強固な固着層を形成
する。この固着層は除去し難く、スケールブレー
カーを用いても残存して、工具や鋼材の損傷の原
因となる。 本発明の方法によつて鋼材を処理すれば、スケ
ールの発生を極めて小量に抑えることができるの
で、鋼材の歩留りを高め、資源の節約に寄与する
ことができる。また、本発明の方法によつて鋼材
を処理すれば、処理剤を含めたスケールの剥離性
がよく、たとえばスケールブレーカを用いて簡単
に除去できるので、熱間加工時に工具を損傷した
り、鋼材に表面キズが発生することがない。 本発明の方法において、鋼材表面を被覆する二
つの層の作用効果について、次のように推定す
る。先づ、上層の組成物は、その還元作用および
物理的な遮蔽効果によつて雰囲気から鋼材表面へ
の酸素の到達を一次的に措止する。次に下層組成
物は上層組成物が阻止しきれなかつた比較的低い
分圧の酸素の鋼材表面への到達を炭素の還元作用
と層の物理的遮蔽効果によつて最終的に阻止し、
スケールの発生を抑える。また下層の存在によつ
て上層組成物の鋼材への密着性を抑え、上層組成
物を含めたスケールの剥離を容易にする。 (実施例) 次に実施例を掲げて本発明を具体的に説明す
る。ただし本発明はこれらによつてなんら制限さ
れるものではない。 (処理方法) 以下の各実施例において、あらかじめ秤量した
鋼材(SPCC、80×60×1.2mm)を試験片として用
い、その両面にまず下層組成物をよく練つて刷毛
で均一に塗布し、110℃で30分乾燥してから秤量
して、下層組成物の塗布量を乾燥塗布量として求
めた。次に下層組成物の被覆層の上に上層組成物
をよく練つて刷毛で塗布し、下層組成物と同様に
して上層組成物の塗布量を求めた。このようにし
て二つの層からなるスケール防止剤で被覆した鋼
材試験片を1200℃の空気雰囲気電気炉内で1時間
加熱したのち、とり出し、下記の方法でスケール
抑制効果およびスケール剥離性の改善効果を評価
した。 (スケール抑制効果およびスケール剥離性の評価
方法) 第1図は試験装置の要部の斜視図であつて、図
中の矢印は試験片の移動方向を示す。 第1図のように配置した上下2個づつ、計4個
のノズル2の間を鋼材試験片1を長手方向に水平
に移動して通過させ、その間ノズルから室温の水
を噴射して、スケールおよびスケール抑制剤を除
去し、110℃で30分間乾燥して秤量した。その時
の重量をW1とした。 試験装置の操作条件は下記のとおりである。 吐出圧力(各ノズル) 100Kg/cm2 ノズル径 1.7mmφ 吐出量 17/min ノズルと試験片の距離 50mm 平行に並ぶノズル間の距離 30mm 試験片の移動速度 2mm/sec 上記の処理をしてなお残つているスケールおよ
びスケール抑制剤を、機械的衝撃を与えることに
よつて完全に除去し、秤量した。その時の重量を
W2とした。スケール抑制剤塗布前の鋼板試験片
の重量をW0とし、次式によつて酸化減量率およ
びスケール除去率を求めた。 酸化減量率=〔(W0−W2)/W0〕×100% スケール除去率 =〔(W0−W1)/W0−W2〕×100% 酸化減量率の小さいほどスケール抑制効果が大
きく、スケール除去率の大きいほどスケールの剥
離性がよいと評価する。 実施例 1 下層組成物として黒鉛16重量部、水ガラス6重
量部、水30重量部を混合してよく練り、鋼材試験
片の両面に均一に塗布した。上記の方法で塗布量
を求めたのち、この被覆層の上にアルミニウム粉
30重量部、酸化アルミニウム粉22重量部、無水ケ
イ酸粉55重量部、カオリン55重量部、水ガラス50
重量部、水15重量部を混合してよく練つて作つた
上層組成物を塗布し、前記の方法で塗布量を求め
た。塗布量は下層20mg/cm2、上層80mg/cm2であつ
た。次に前記の順に従つて、酸化減量率およびス
ケール除去率を求めた。結果を後記の表−1に示
す。 実施例 2 実施例1における下層組成物の塗布量を10mg/
cm2とし、他の実施例1と全く同じに処理し、試験
を行つた。結果を表−2に示す。 実施例 3 実施例1の下層組成物および上層組成物をとも
に20mg/cm2づつ塗布し、他は実施例1と同じに処
理して試験した。結果を表−1に記す。 比較例 1 実施例1の下層組成物を塗布することなく、上
層組成物を直接試験片に塗布した。その塗布量は
100mg/cm2であつた。他は実施例1と同じに処理
して試験した。結果を表−1に記す。 比較例 2 実施例1の下層組成物のみを塗布し、上層組成
物は塗布しなかつた。塗布量は80mg/cm2であつ
た。他は実施例1と同じに処理して試験した。結
果を表−1に記す。 比較例 3 黒鉛16重量部、アルミニウム粉30重量部、酸化
アルミニウム粉22重量部、無水ケイ酸粉55重量
部、水ガラス56重量部、水45重量部を混合して塗
布した。塗布量は100mg/cm2であつた。他は実施
例1と同じに処理して試験した。結果を表−1に
記す。
【表】 上記の実施例の示すように本発明の方法で鋼材
を処理すると酸化減量率が小さく、スケール除去
率が大きい。このことは本発明の方法で鋼材を処
理すると、鋼材のスケールの発生量を抑えまた生
成したスケールおよびスケール除去率の剥離性を
よくすることができることを示すものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はスケール抑制効果およびスケール剥離
性の評価試験に使用する試験装置の斜視図であ
る。第2図は実施例1による酸化減少率を示すグ
ラフである。第3図は実施例1によるスケール除
去率を示すグラフである。 1……試験片、2……ノズル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 粘結剤および炭素粉を含有する組成物をもつ
    て鋼材表面を被覆し、ついでその組成物層表面を (イ) アルミニウム、クロム、チタン、マンガン、
    銅、ニツケル、コバルト、マグネシウムおよび
    鉄から選ばれた金属の粉末 10ないし50重量部、 (ロ) 上記(イ)に記載した金属の酸化物の粉末
    5ないし30重量部、 (ハ) 無水ケイ酸 10ないし100重量部、 (ニ) カオリン、モンモリロナイト、ドロマイト系
    耐火物の粉末 10ないし100重量部、 (ホ) 水ガラス 20ないし80重量部、 (ト) 水 適量 を含有する組成物をもつて被覆することを特徴と
    する鋼材加熱時におけるスケールの生成および生
    成したスケールの剥離性を改善する方法。
JP1804783A 1983-02-08 1983-02-08 鋼材スケ−ルの生成抑制および剥離性改善方法 Granted JPS59144512A (ja)

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JP2518231B2 (ja) * 1986-11-07 1996-07-24 住友金属工業株式会社 鋼材熱間加工時の焼付防止方法
DE102004049413A1 (de) * 2004-10-08 2006-04-13 Volkswagen Ag Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen
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