JPS63111183A - 金属表面の酸化防止方法 - Google Patents

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、金属表面の酸化防止方法に関し、更に詳しく
は、連続鈎造における高温スラブや熱間圧延後の高温コ
イル等の熱プロセス中にある金属の表面が、空気中の酸
素や水分等により酸化されることを防止する方法に関す
る。

（従来技術およびその問題点） 連続鋳造における高温スラブ乃至シートバーや熱間圧延
後の高温コイル等、熱プロセス中にある高温の金属製品
は通常空気と接触しているので、高温金属の表面は空気
中の酸素や水分等によシ容易に酸化きれて、金属表面に
金属酸化物のスケールが生成する。このような金属製品
は、冷却後種々の用途に使用する際に、酸洗処理、サン
ドブラスト処理等の処理を施すことによって、その表面
のスケールを除去する必要がある。この場合は、繁雑な
工程を必要とすると同時に、金属資源が無駄になるとい
う欠点がある。また、この場合、高温金属表面で局部的
な異常酸化が起きることがらシ、このような異常酸化に
よシ形成された酸化被膜は、酸洗によって除去すること
が困難である場合が多い。

この様なスケールの生成を防止するために、高温の金属
表面にガラス粉末またはガラス粉末の水スラリーを該金
属表面に施して、金属表面にガラス質被膜を形成させる
ことが、一部で試みられている。しかしながら、この方
法においては、ガラス粉末や水蒸気、熱水が飛散し、作
業環境が汚染されると共に、金属表面全面に亘って均一
な被膜を形成させることが困難であシ、金属表面の酸化
を完全に防止することが極めて難かしいという欠点があ
る。

（発明の目的） 本発明は、容易な手段によって、作業環境を汚染するこ
となく、金属表面の全面に亘って酸化防止被膜を形成さ
せることにより、金属表面の酸化を確実に防止すること
ができる金属表面の酸化防止方法を提供することである
。

（発明の構成） 本発明は、熱プロセス中にある金属の表面に、ガラス繊
維の集合体を接触させ、該金属が有する熱エネルギーお
よび／または外部から供給する熱エネルギーにより、該
ガラス繊維を溶融し、該金属の表面にガラス質被膜を形
成させることを特徴とする金属表面の酸化防止方法であ
る。

（発明の好適実施態様） 本発明の対象である金属としては特に限定されずどんな
金属であってもよく、例えは、鋳鉄、合金鋳鉄、炭素鋼
、合金鋼、アルミニウム、銅、ニッケルまたはそれらの
合金等を挙げることができる。

本発明においては、熱プロセス中にある高温の金Ａｉ製
品の表面にガラス繊維の集合体を接触させる。ここで、
「熱プロセス中にある高温の金属製品」とは、例えば連
続鋳造における高温スラブ乃至シートパー、熱間圧延後
の高温コイル、圧延前の加熱炉中にあるスラブ等の、約
５００乃至約１３００℃の金属製品である。

本発明におけるガラス繊維の集合体としては、ＳｌＯ□
を主成分としさらにＡｔ２０３　、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃａ０
１Ｍｇ０１Ｎａ２０％Ｂ２Ｏ３、ＴｌＯ２、Ｐ２Ｏ５、
ＺｎＯ１Ｂａｄ。

ＰｂＯ等の酸化物成分のいくつかが含まれたガラス組成
物から展進されたガラス長繊維、ガラス短繊維、ガラス
ウール等のクロス状、シート状、マット状等の製品を使
用することができる。このガラス繊維は、５００乃至１
３００℃の温度で溶融し、金属製品の表面にガラス質被
膜を形成させ得るようなものが好ましい。このようなガ
ラス繊維の集合体は、通常容易に入手し得るものを特に
限定することなく使用することができる。

本発明においては、このガラス繊維の集合体に、必要に
応じて適尚なバインダーを使用して、無機質充填材を付
着乃至包含させたものをガラス繊維の集合体として使用
することもできる。上記無機質充填材としては、例えば
、硼砂、ソーダ灰、ガラス、ケイ石、長石叫の無機化合
物、天然または合成鉱物、ガラス等が使用できる。上記
無機質充填材は、粉末状乃至短繊維状であることが好ま
しい。また、ガラス繊維の集合体に付着乃至包含させる
上記無機質充填材の量は、ガラス繊維の集合体に対して
５０重量−以下であることが好ましい。

上記バインダーは、ガラス繊維の集合体の形状、無機質
充填材の種類、形状によって必らずしも使用する必要は
ないが、無機質充填材の付着をよシ確実にするために、
使用するのが好ましい。上記バインダーとしては、セル
ロース系、デンプン系、ホリビニルアルコール系、ポリ
ビニルエーテル系、ポリアクリル酸塩系、ゴムエマルジ
ョン系、等のバインダーが使用できる。これらのバイン
ダーは有機物質であるため、本発明の後の工程でガラス
繊維を高温で溶融する際に炭化されガラス質被膜にビイ
ドを形成する恐れがあるので、その使用量はできるだけ
少ない方が好ましい。

本発明においては、前記高温の金属表面に、前記無機質
充填材を付着乃至包含しているかまたは付着乃至包含し
ていないガラス繊維の集合体を接触烙せ、該金属が有す
る熱エネルギーおよび／または外部から供給する熱エネ
ルギーによって上記ガラス繊維の集合体を溶融し、該金
属表面にガラス質被膜を形成させる。該高温の金属が有
する熱エネルギーが、ガラス繊維の集合体を溶融し、金
属表面にガラス質被膜を形成させるに充分な熱エネルギ
ーを有している場合は、特に外部から熱エネルギーを供
給する必要はないが、金属が有する熱エネルギーが不足
する場合は、外部から必要な熱エネルギーを供給する。

外部から熱エネルギーを供給する方法としては、例えば
ガラス繊維の集合体を接触させた金属製品を、加熱炉の
中に放置したシ、加熱炉の中を通過させる方法を採用す
ることができる。

上記ガラス繊維の集合体の使用量は、金属表面にガラス
質被膜が形成されたとき、ガラス質被膜の厚さが、０．
１乃至２ｍになるような量である。

ガラス繊維の集合体の使用量が少なすぎると、ガラス繊
維が溶融するときガラスの表面張力によってガラス溶融
膜が斑らに形成され、連続したボイドのないガラス質被
膜を金属表面上に形成させることができない。また、ガ
ラス繊維の果合体の使用量を上記範囲よシ多くしても、
金属表面の酸化防止効果はよシ以上に向上することはな
く、場合によっては、金属とガラ損被膜の熱膨張係数の
違いにより、ガラス質被膜を有する金属製品の保存中に
、ガラス質被膜が破損する恐れもある。

（発明の効果） 本発明は、ガラス繊維の集合体を使用するので、本発明
を実施する際に粉末、水蒸気、熱水等が飛散することが
ないので作業環境が汚染されず、金属表面にガラス質被
膜を容易く形成させることができる。

本発明においては、金属が高温にあるときにガラス質被
膜を形成させるのであシ、しかも形成されたガラス質被
膜はボイドのない連続した均一被膜であるため、空気中
の酸素、水分等を遮断し、金属表面の酸化を極めて有効
に防止することができる。

本発明によって形成されたガラス質被膜は、金属製品を
保存する際、金属表面を防汚、防錆する効果を有する。

本発明によって製造された金属良品の表面のガラス質被
膜は、この金属製品を曲げたシ、この金属製品に機械的
衝撃を加えたりすることによって、容易に剥離除去する
ことができる。ガラス質被膜を除去した金属の表面は極
めて清澄であって、酸洗処理、サンドブラスト処理など
の表面処理を施すことなく、あるいは著しく軽減された
表面処理を施すことによって、後の工程に使用すること
ができる。

実施例１ ガラスフリット（日本フェロ−株式会社製、ＸＤ−９Ａ
）屈伏点３５０℃を常法によ多繊維化し綿シート状にし
たもの１００ｇを、表面温度約６００℃の清澄な表面を
有する鋼板（３０ｃｎ１×３０６ｎＸ２ｍ）上に載せた
ところ、ガラス繊維は鋼板表面に接触している部分から
溶融を始め、ガラス繊維全部が溶融したとき金属表面の
全体に亘って均一なガラス質の連続被膜が形成された。

これを、室温に冷却した後、鋼板を屈曲させたところ、
ガラス質被膜は容易に剥離し、スケールのない清澄な金
属表面が現われた。

なお、ガラス繊維を接触させない鋼板の裏面はスケール
が生成し全面が黒色であった。

また、上記と同様にして製造したガラス質被膜を有する
鋼板を、温度８０℃、湿度９５チの恒温恒湿槽中に７日
放置した後、ガラス質被膜を剥離したところ、錆のない
清澄な金属表面が現われた。

なお、この鋼板のガラス質被膜のない裏面には赤錆が発
生していた。

実施例２ 実施例１で使用したガラス繊維のシート状物の代わシに
、実施例１で使用したガラス繊維１００重量部に硼砂と
ソーダ灰との１：１重量比の混合物２０重量部をポリビ
ニルアルコール系バインダー４重量部を使用して付着さ
せた後シート状物にしたものを使用した他は、実施例１
と同様にしてガラス質被膜が表面に形成きれた鋼板を製
造した。

この鋼板を室温に冷却した後、実施例１と同様にしてガ
ラス質被膜を剥離したところ、清澄な金属表面が現われ
た。

実施例１と同様に処理した７日後においても、ガラス質
被膜を剥離すると清澄な金属表面が現われた。

実施例３ ガラスフリット（日本７エロー株式会社裂、÷３１２７
、屈伏点６５０℃）を常法によ多繊維化し綿シート状に
したもの１００ｙを、表面温度約６５０℃の清澄な表面
を有する鋼板（３０ｍＸ３０αＸ　２　ｍｓ　）上に載
せたところ、ガラス繊維は溶融しなかりた。そこで、ガ
ラス繊維シート状物を載せた鋼板を、８００℃に維持さ
れた加熱炉中に入れ１０分間保持した後加熱炉から取シ
出したところ、鋼板の表面の全体に亘って均一なガラス
質の連続被膜が形成されていた。

これを、室温に冷却した後、鋼板を屈曲させたところ、
ガラス質被膜は容易に剥離し、スケールのない清澄な金
属表面が現われた。

実施例４ 実施例３で使用したガラス繊維のシート状物の代わシに
、実施例３で使用したガラス繊維１００重量部に硼砂と
ソーダ灰との１：１重量比の混合物２０重量部をポリビ
ニルアルコール系バインダー４重量部を使用して付着さ
せた後シート状物にしたものを使用し、加熱炉の温度を
９００℃に変えた他は、実施例３と同様にしてガラス質
被膜が表面に形成された鋼板を装造した。

この鋼板を室温に冷却した後、鋼板を屈曲させたところ
、ガラス質被膜は容易に剥離し、スケールのない清澄な
金属表面が現われた。

実施例５ 硼砂とソーダ灰との混合物に代えて、ガラス質被膜）（
ＸＤ−９Ａ）を同量使用した他は、実施例２と同様に実
施し、実施例２と同様の結果を得た。

実施例６ 硼砂とソーダ灰との混合物に代えて、ガラスフリット（
す３１２７）を同量使用した他は、実施例４と同様に実
施し、実施例４と同様の結果を得た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱プロセス中にある金属の表面に、ガラス繊維の
   集合体を接触させ、該金属が有する熱エネルギーおよび
   ／または外部から供給する熱エネルギーにより、該ガラ
   ス繊維を溶融し、該金属の表面にガラス質被膜を形成さ
   せることを特徴とする金属表面の酸化防止方法。
2. （２）該ガラス繊維の集合体が、無機質充填材を付着乃
   至包含させたガラス繊維の集合体であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の金属表面の酸化防止方法
   。