JPS6280262A - めつき鋼板及びその製造方法 - Google Patents
めつき鋼板及びその製造方法Info
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- JPS6280262A JPS6280262A JP21953485A JP21953485A JPS6280262A JP S6280262 A JPS6280262 A JP S6280262A JP 21953485 A JP21953485 A JP 21953485A JP 21953485 A JP21953485 A JP 21953485A JP S6280262 A JPS6280262 A JP S6280262A
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- film
- titanium
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- steel plate
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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。
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〕
この発明は、アルミニウムめっき鋼板の改良に関する。
溶融アルミニウムめっき鋼板は、耐食性、耐熱性に優れ
ためっき鋼板としてよく知られている。しかし溶融アル
ミニウムめっきに純Ａｔ浴を用いると、鋼板とＡｔ層と
の間に脆いＦｅ−Ａｔ合金層が著しく成長し、強度な加
工によりめっき層が剥離してしまう。
ためっき鋼板としてよく知られている。しかし溶融アル
ミニウムめっきに純Ａｔ浴を用いると、鋼板とＡｔ層と
の間に脆いＦｅ−Ａｔ合金層が著しく成長し、強度な加
工によりめっき層が剥離してしまう。
そこでＡｔ浴中にＳｔを少量添加し、Ａｔ−８ｉ合金め
っきを施して、Ｆｅ−Ａ１合金層の生成を抑えることが
行なわれている。この溶融Ａｔ−８１合金めりき鋼板は
、溶融Ａｔめっき鋼板に比べ加工性が改善されしかも６
００℃以下では優れた耐高温酸化性を有している。しか
し７００〜８００℃になると急激に酸化が進み、耐熱性
が劣化してしまう。
っきを施して、Ｆｅ−Ａ１合金層の生成を抑えることが
行なわれている。この溶融Ａｔ−８１合金めりき鋼板は
、溶融Ａｔめっき鋼板に比べ加工性が改善されしかも６
００℃以下では優れた耐高温酸化性を有している。しか
し７００〜８００℃になると急激に酸化が進み、耐熱性
が劣化してしまう。
このことから、下地鋼板として極低炭素Ｃｒ−Ｔｉキル
ド鋼板を用いて、７００〜８００℃での耐高温酸化性を
改善することが試みられている。
ド鋼板を用いて、７００〜８００℃での耐高温酸化性を
改善することが試みられている。
しかし、これらのめっき鋼板は、いずれも溶融めっき法
で作られるため、めっき層と鋼板との間に合金層が生成
されることが避けられず、その結果加工性が劣る。しか
もめっき鋼板の膜厚が数十μｍ以上と厚く、経済的では
ない。
で作られるため、めっき層と鋼板との間に合金層が生成
されることが避けられず、その結果加工性が劣る。しか
もめっき鋼板の膜厚が数十μｍ以上と厚く、経済的では
ない。
そこで溶融めっきに代えて真空蒸着によるＡｔめっきが
開発されている。真空蒸着めっきは、真空中でＡｔを加
熱蒸発させ、その蒸気を鋼板上で凝縮させて、鋼板上に
純度の高いＡｔ皮膜を形成するめっき方法である。この
方法によれば、Ａｔ皮膜と鋼板との間にＦｅ−Ａ１合金
層が形成されず、得られるＡｔめっき鋼板を密着性及び
加工性に優れたものとすることができる。
開発されている。真空蒸着めっきは、真空中でＡｔを加
熱蒸発させ、その蒸気を鋼板上で凝縮させて、鋼板上に
純度の高いＡｔ皮膜を形成するめっき方法である。この
方法によれば、Ａｔ皮膜と鋼板との間にＦｅ−Ａ１合金
層が形成されず、得られるＡｔめっき鋼板を密着性及び
加工性に優れたものとすることができる。
しかし真空蒸着Ａｔめっき鋼板は、Ａｔ皮膜中にピンホ
ールが多く存在し、ピンホール近傍のＡｔ層と下地鋼板
中のＦｅとの間で腐食電流が流れてＭが急速に溶解する
。このため十分な耐食性が得られない。しかも高温では
、ＡｔとＦｅが著しく合金化し、合金層の剥離部から下
地鋼板の酸化が進み、十分な耐熱性が得られないという
問題がある。
ールが多く存在し、ピンホール近傍のＡｔ層と下地鋼板
中のＦｅとの間で腐食電流が流れてＭが急速に溶解する
。このため十分な耐食性が得られない。しかも高温では
、ＡｔとＦｅが著しく合金化し、合金層の剥離部から下
地鋼板の酸化が進み、十分な耐熱性が得られないという
問題がある。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、耐食性、耐熱性を有し、しかも加工性
に優れためっき鋼板を得んとするものである。
とするところは、耐食性、耐熱性を有し、しかも加工性
に優れためっき鋼板を得んとするものである。
この発明は、鋼板表面にチタン皮膜、膜厚０．１μｍ以
下のチタン酸化皮膜及びアルミニウム皮膜を預次形成し
ためっき鋼板である。
下のチタン酸化皮膜及びアルミニウム皮膜を預次形成し
ためっき鋼板である。
またこの発明は、鋼板表面に真空中でチタンをイオンプ
レーティング又は真空蒸着した後、酸素ガス又は酸素含
有ガスを吹付けもしくは酸素雰囲気中でイオンプレーテ
ィングして！厚０．１μｍ以下のチタン酸化皮膜を形成
し、しかる後アルミニウムを真空蒸着する方法である。
レーティング又は真空蒸着した後、酸素ガス又は酸素含
有ガスを吹付けもしくは酸素雰囲気中でイオンプレーテ
ィングして！厚０．１μｍ以下のチタン酸化皮膜を形成
し、しかる後アルミニウムを真空蒸着する方法である。
まず鋼板表面を清浄化した後ここにチタン皮膜を形成す
る。チタン皮膜の形成には、高真空中でのイオンプレー
ティングあるいは真空蒸着が好ましく、とくに薄い膜厚
を得んとする場合高真空中のイオンプレーティングが好
適である。
る。チタン皮膜の形成には、高真空中でのイオンプレー
ティングあるいは真空蒸着が好ましく、とくに薄い膜厚
を得んとする場合高真空中のイオンプレーティングが好
適である。
なお、直流放電イオンプレーティングや高周波放電イオ
ングレーティングのように導入ガスを用いた低、中真空
中のイオンプレーティングでもよいが、この方法では皮
膜の密着性や緻密さの点で高真空中のイオンプレーティ
ングより劣る。このようにして緻密で、ピンホールが少
なくかつ密着性の良い皮膜が生成される。このチタン皮
膜の膜厚は、好ましくはＱ、０２〜５μｍ、とくに好ま
しくは０．５〜３．０μｍがよい。
ングレーティングのように導入ガスを用いた低、中真空
中のイオンプレーティングでもよいが、この方法では皮
膜の密着性や緻密さの点で高真空中のイオンプレーティ
ングより劣る。このようにして緻密で、ピンホールが少
なくかつ密着性の良い皮膜が生成される。このチタン皮
膜の膜厚は、好ましくはＱ、０２〜５μｍ、とくに好ま
しくは０．５〜３．０μｍがよい。
次いでチタン皮膜上に酸素ガス又は酸素含有ガスを吹付
けてチタン酸化皮膜を形成する。あるいはチタン層を形
成する工程の後半において雰囲気中に酸素ガス又は酸素
含有ガスを吹付けてもよい。また酸素雰囲気中でイオン
グレーティングしてチタン酸化皮膜を形成してもよい。
けてチタン酸化皮膜を形成する。あるいはチタン層を形
成する工程の後半において雰囲気中に酸素ガス又は酸素
含有ガスを吹付けてもよい。また酸素雰囲気中でイオン
グレーティングしてチタン酸化皮膜を形成してもよい。
このチタン酸化層の厚さは０．１μｍ以下とする。
これを越える膜厚とすると、密着性及び加工後の耐食性
が低下するためである。
が低下するためである。
しかる後、チタン酸化皮膜の上にアルミニウム皮膜を形
成する。形成方法は、イオンプレーティング又は真空蒸
着が好ましい。このことにより緻密で加工性に優れ、下
地との密着性の良いアルミニウム皮膜が得られる。この
皮膜の膜厚は、好寸しくけ０．５〜２０μｍ、とくに好
ましくは２〜８μｍがよい。
成する。形成方法は、イオンプレーティング又は真空蒸
着が好ましい。このことにより緻密で加工性に優れ、下
地との密着性の良いアルミニウム皮膜が得られる。この
皮膜の膜厚は、好寸しくけ０．５〜２０μｍ、とくに好
ましくは２〜８μｍがよい。
この構成によれば、仮にアルミニウム皮膜中にピンホー
ルが存在しても、直接下地鋼板に到達せず耐食性が向上
する。とくに絶縁性のチタン酸化皮膜は、アルミニウム
皮膜と下地鋼板中のＦｅとの間に腐食電流が流れるのを
阻止するので、Ａｔの溶解を抑えることができ、この結
果耐食性を著しく向上させることができる。
ルが存在しても、直接下地鋼板に到達せず耐食性が向上
する。とくに絶縁性のチタン酸化皮膜は、アルミニウム
皮膜と下地鋼板中のＦｅとの間に腐食電流が流れるのを
阻止するので、Ａｔの溶解を抑えることができ、この結
果耐食性を著しく向上させることができる。
しかも高温加熱時に、チタン皮膜及びチタン酸化皮膜は
、アルミニウム皮膜に下地鋼板中のＦｓが拡散するのを
防止し、同時に表層から拡散してくる酸素がチタンと化
合して酸化物となるので、下地鋼板への拡散を防止する
。この結果耐高温酸化性を著しく向上させる。
、アルミニウム皮膜に下地鋼板中のＦｓが拡散するのを
防止し、同時に表層から拡散してくる酸素がチタンと化
合して酸化物となるので、下地鋼板への拡散を防止する
。この結果耐高温酸化性を著しく向上させる。
〔実施例〕
まず板厚０．８ ｗｚのＡｔキルド鋼板をＡｒイオンゴ
ンパードにより前処理した。即ち１． ＯＸ １０”−
３ＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中で高周波放電を起こし、
同時に鋼板に一１ｋＶの負電圧を印加してＡｒイオンを
鋼板に衝突させ、もって鋼板表面上の酸化物などを除去
し、清浄な鋼板表面を得る方法である。
ンパードにより前処理した。即ち１． ＯＸ １０”−
３ＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気中で高周波放電を起こし、
同時に鋼板に一１ｋＶの負電圧を印加してＡｒイオンを
鋼板に衝突させ、もって鋼板表面上の酸化物などを除去
し、清浄な鋼板表面を得る方法である。
次いで鋼板を２００℃に加熱してチタンをめっきする。
この処理は、１． ＯＸ １０−”Ｔｏｒｒ以下の雰囲
気圧力で、チタンメッキ材を水冷銅るつぼに入れ、１０
ｋＶ、３００〜１０１００Ｏの電子ビームによって加熱
蒸発させ、蒸発したチタン粒子を、２０Ｖの正電圧を印
加したモリブデン電極によってイオン化し、−５００Ｖ
の負電圧を印加した鋼板にめっきすることによりなされ
る。
気圧力で、チタンメッキ材を水冷銅るつぼに入れ、１０
ｋＶ、３００〜１０１００Ｏの電子ビームによって加熱
蒸発させ、蒸発したチタン粒子を、２０Ｖの正電圧を印
加したモリブデン電極によってイオン化し、−５００Ｖ
の負電圧を印加した鋼板にめっきすることによりなされ
る。
更にチタンめっきした直後の鋼板表面に酸素ガスを吹付
けてチタン酸化皮膜を形成する。
けてチタン酸化皮膜を形成する。
しかる後再び雰囲気圧力を１． ＯＸ １０−５Ｔｏｒ
ｒ以下にしてアルミニウムをめっきする。この処理は、
アルミニウムをセラミック製るつぼに入れ、１０ｋＶ、
３００〜１０１００Ｏの電子ビームによって加熱蒸発さ
せて鋼板にめっきする。
ｒ以下にしてアルミニウムをめっきする。この処理は、
アルミニウムをセラミック製るつぼに入れ、１０ｋＶ、
３００〜１０１００Ｏの電子ビームによって加熱蒸発さ
せて鋼板にめっきする。
このような処理を行なう装置として例えば図示するもの
が挙げられる。仁の装置では、コイル状の鋼板１をシー
ルロール２・・・を備えた入側差圧室３に通した後、加
熱室４で加熱し、次いでチタン蒸着室５に通す。ここで
はるっぽ６がら蒸発したチタン粒子をイオン化して鋼板
１表面にめっきする。この後鋼板１を酸化室７に通す。
が挙げられる。仁の装置では、コイル状の鋼板１をシー
ルロール２・・・を備えた入側差圧室３に通した後、加
熱室４で加熱し、次いでチタン蒸着室５に通す。ここで
はるっぽ６がら蒸発したチタン粒子をイオン化して鋼板
１表面にめっきする。この後鋼板１を酸化室７に通す。
ここではガス吹付はノズル８から吹付けた酸素ガスによ
りチタンめっき層表面にチタン酸化皮膜を形成する。次
に鋼板１をアルミニウム蒸着室９に通す。ここではるつ
ぼｌθから蒸発したアルミニウムをチタン酸化皮膜の表
面にめっきする。そして鋼板１を出側差圧室１１を通し
て、巻取シロール１２に巻取る。
りチタンめっき層表面にチタン酸化皮膜を形成する。次
に鋼板１をアルミニウム蒸着室９に通す。ここではるつ
ぼｌθから蒸発したアルミニウムをチタン酸化皮膜の表
面にめっきする。そして鋼板１を出側差圧室１１を通し
て、巻取シロール１２に巻取る。
上述しためつき処理により、チタン皮膜、チタン酸化皮
膜及びアルミニウム皮膜を有するめっき鋼板を各皮膜の
膜厚をそれぞれ変えて製造した。また比較の、だめのチ
タン酸化皮膜を形成せずチタン皮膜及びアルミニウム皮
膜を有するめっき鋼板を製造した。
膜及びアルミニウム皮膜を有するめっき鋼板を各皮膜の
膜厚をそれぞれ変えて製造した。また比較の、だめのチ
タン酸化皮膜を形成せずチタン皮膜及びアルミニウム皮
膜を有するめっき鋼板を製造した。
これら鋼板について密着性、加工後密着性、耐食性、加
工後耐食性及び耐熱性について調べた。その結果を表１
に示す。
工後耐食性及び耐熱性について調べた。その結果を表１
に示す。
密着性は、折り曲げテープ剥離試験によって評価した。
この試験は、１８０°、ｏｔ曲げを１回行なうごとにテ
ープ剥離試験を行ない、それを母材が折り切れるまで繰
り返し、めっき皮膜の剥離の有無を調べることによシ、
評価した。
ープ剥離試験を行ない、それを母材が折り切れるまで繰
り返し、めっき皮膜の剥離の有無を調べることによシ、
評価した。
加工後密着性は、エリクセン加工（７ｃｒｎ押し出し）
後、テープ剥離試験を行ない、めっき層の剥離の有無を
調べることによって、評価した。
後、テープ剥離試験を行ない、めっき層の剥離の有無を
調べることによって、評価した。
耐食性は、５％塩水噴霧試験で評価した。
加工後耐食性は、エリクセン加工（７α押し出し）後の
５％塩水噴霧試験で評価した。
５％塩水噴霧試験で評価した。
耐熱性は、８００℃、４８時間大気中加熱後室温まで空
冷する加熱サイクルを２回縁９返した時の酸化増量で評
価した。
冷する加熱サイクルを２回縁９返した時の酸化増量で評
価した。
ただし、密着性及び加工後密着性
○・・・剥離無し
×・・・剥離有り
耐熱性
○・・・酸化増量５０９７ｍ２以下
△・・・５０〜１００ｇ／ｎ２
×・・・１００９７ｍ２
耐食性及び加工後耐食性
○・・・３００時間で赤さび発生せず
Δ・・・１００〜３００時間で赤さび発生×・・・１０
０時間以内に赤さび発生 上表から、本発明めっき鋼板は優れた密着性及び加工後
密着性を示すが、チタン酸化皮膜が、０、１μｍを越え
るとアルミニウム皮膜の剥離が生じることがわかる。ま
た本発明めっき鋼板は耐食性及び加工後耐食性がアルミ
ニウム単層めっき鋼板やアルミニウム／チタン二層めっ
き鋼板より優れていることがわかる。更にチタン酸化皮
膜が０．１μｍを越えると加工後耐食性が劣化すること
がわかる。更にまた本発明めっき鋼板は優れた耐熱性を
有していることがわかる。
０時間以内に赤さび発生 上表から、本発明めっき鋼板は優れた密着性及び加工後
密着性を示すが、チタン酸化皮膜が、０、１μｍを越え
るとアルミニウム皮膜の剥離が生じることがわかる。ま
た本発明めっき鋼板は耐食性及び加工後耐食性がアルミ
ニウム単層めっき鋼板やアルミニウム／チタン二層めっ
き鋼板より優れていることがわかる。更にチタン酸化皮
膜が０．１μｍを越えると加工後耐食性が劣化すること
がわかる。更にまた本発明めっき鋼板は優れた耐熱性を
有していることがわかる。
図面はこの発明の一実施例を示すめっき鋼板製造装置の
説明図である。 １・・・ＨＡ板、２・・・シールロール、３・・・入側
差圧室、４・・・加熱室、５・・・チタン蒸着室、６・
・・チタンるつぼ、７・・・酸化室、８・・・ガス吹付
はノズル、９・・・アルミニウム蒸着室、１０・・・ア
ルミニウムるつぼ、１１・・・出側差圧室、１２・・・
巻取りロールＯ
説明図である。 １・・・ＨＡ板、２・・・シールロール、３・・・入側
差圧室、４・・・加熱室、５・・・チタン蒸着室、６・
・・チタンるつぼ、７・・・酸化室、８・・・ガス吹付
はノズル、９・・・アルミニウム蒸着室、１０・・・ア
ルミニウムるつぼ、１１・・・出側差圧室、１２・・・
巻取りロールＯ
Claims (2)
- （１）鋼板表面にチタン皮膜、膜厚０．１μｍ以下のチ
タン酸化皮膜及びアルミニウム皮膜を順次形成してなる
めっき鋼板。 - （２）鋼板表面に真空中でチタンをイオンプレーティン
グ又は真空蒸着した後、酸素ガス又は酸素含有ガスを吹
付けもしくは酸素雰囲気中でイオンプレーティングして
膜厚０．１μｍ以下のチタン酸化皮膜を形成し、しかる
後アルミニウムを真空蒸着するめっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21953485A JPS6280262A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | めつき鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21953485A JPS6280262A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | めつき鋼板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6280262A true JPS6280262A (ja) | 1987-04-13 |
| JPH0259865B2 JPH0259865B2 (ja) | 1990-12-13 |
Family
ID=16736987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21953485A Granted JPS6280262A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | めつき鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6280262A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499166A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 両面蒸着フィルムの製造方法 |
-
1985
- 1985-10-02 JP JP21953485A patent/JPS6280262A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499166A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 両面蒸着フィルムの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0259865B2 (ja) | 1990-12-13 |
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