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JPH04232238A - 高温急冷法によって鋼ストリップにアルミニウムを被覆する方法 - Google Patents

高温急冷法によって鋼ストリップにアルミニウムを被覆する方法

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JPH04232238A
JPH04232238A JP3175556A JP17555691A JPH04232238A JP H04232238 A JPH04232238 A JP H04232238A JP 3175556 A JP3175556 A JP 3175556A JP 17555691 A JP17555691 A JP 17555691A JP H04232238 A JPH04232238 A JP H04232238A
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strip
less
atmosphere
steel strip
aluminum
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JP3175556A
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JP3285893B2 (ja
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Eric Buscarlet
エリック・ビュスカーレ
Charles Brun
シャルル・ブラン
Danielle Quantin
ダニエル・クァンティン
Jean-Paul Hennechart
ジャン−ポール・エネシャル
Marc Mantel
マール・マンテル
Veyrac Patrice De
パトリス・ドゥ・ヴェイラ
Bernard Baroux
ベルナール・バルー
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Ugine Aciers SA
Ugine Aciers de Chatillon et Guegnon
Sollac SA
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Ugine Aciers SA
Ugine Aciers de Chatillon et Guegnon
Sollac SA
Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
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Publication date
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    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (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】
【0001】本発明は鋼ストリップ、特にフェライト系
ステンレス鋼ストリップに高温急冷法(hot que
nching )によってアルミニウムを被覆する方法
に関する。本発明は、また該方法によって製造した鋼ス
トリップに関する。
【0002】EP−A−0,246,418号明細書は
、急冷法によってフェライト系ステンレス鋼ストリップ
にアルミニウムを被覆する方法を開示している。該方法
では、鋼ストリップ表面を清浄にするために該ストリッ
プを約677℃に予熱し、さらにこのストリップを還元
性雰囲気中で843℃を上回る温度に加熱する。該スト
リップは次に少なくとも95%の水素を含有する雰囲気
中で冷却し、さらに周囲の空気との接触を避けながら、
該ストリップを溶融アルミニウム浴中で急冷し、乾燥す
る。
【0003】この公知の方法にはいくつかの欠点がある
。第1に、予熱がストリップ表面を著しく酸化させ、こ
のことはストリップ表面に生成する酸化物を減少させる
ために該ストリップを水素雰囲気中を通過させなければ
ならないことを意味する。本方法は、より詳細には純ア
ルミニウムによる被覆に当てはまる。実際には、鋼と接
触すると、アルミニウムは、アルミニウムが純粋である
場合には、被覆層の変形使用適性およびこのように被覆
した鋼ストリップの使用性能を制限する脆い鉄/アルミ
ニウム合金を形成するように鉄と結合する。
【0004】本発明の目的は、まず少なくとも95%の
水素を含有するガスの使用を避けることにより、かつ、
第2に、アルミニウム/ケイ素合金を有する被覆を生成
できるようにすることによってこれらの欠点を改善する
ことである。実際に、被覆浴中のケイ素の存在は脆い鉄
/アルミニウム合金の生成の抑制を可能にする。
【0005】従って、本発明は、 −ストリップを第1の非酸化性雰囲気中で500℃未満
の温度に予熱し、 −該ストリップを第2の非酸化性雰囲気中で900℃未
満の温度に加熱し、 −次に、該ストリップを被覆温度で非反応性である雰囲
気に搬送し、 −そして、最後に該ストリップを被覆浴中で急冷するこ
とを特徴とする高温急冷法による鋼ストリップ、特にフ
ェライト系ステンレス鋼ストリップにアルミニウムを被
覆する方法に関する。
【0006】他の特性によれば、 −前記第1の非酸化性雰囲気は3%未満の酸素を含有し
、 −前記第2の非酸化性雰囲気は−40℃未満、好ましく
は−50℃未満の露点を有し、 −前記非反応性雰囲気は窒素であり、 −前記非反応性雰囲気は窒素/水素混合物であり、−窒
素は20ppm未満の酸素を含有し、かつ−60℃未満
の露点を有し、 −水素は10ppm未満の酸素を含有し、かつ−60℃
未満の露点を有し、 −ストリップのいかなる部分も前記第1の非酸化性雰囲
気中の滞留時間は60秒未満、好ましくは45秒未満で
あり、 −前記第2の非酸化性雰囲気は平炉(hearth f
urnace)によって形成される第1帯域および保持
炉によって形成される第2帯域に包含され、 −ストリップのいかなる部分も平炉中の滞留時間は12
0秒未満、好ましくは90秒未満であり、−ストリップ
のいかなる部分も保持炉中の滞留時間は220秒未満、
好ましくは190秒未満であり、−前記被覆浴はアルミ
ニウムであり、 −前記被覆浴は最高11重量%のケイ素を含有するアル
ミニウムとケイ素の混合物である。
【0007】本発明は、また上記の方法によって製造し
た鋼ストリップにも関する。鋼ストリップは最低4重量
%および最高25重量%のクロムを含有するフェライト
系ステンレス鋼ストリップが好ましい。
【0008】本発明を添付図面を参照しながらさらに詳
細に説明する。図1からわかるように、連続被覆プラン
トは下記を含む。 −予熱炉1、 −平炉2、 −保持炉3、 −冷却帯4、 −シュート5、 −溶融金属被覆浴6、 −および、乾燥ノズル7。
【0009】鋼ストリップ8、特にフェライト系ステン
レス鋼ストリップは、雰囲気が3%未満の酸素を含有す
る第1の非酸化性雰囲気である予熱炉1を通ってプラン
トに入る。この予熱炉の出口で、ストリップ8の温度は
500℃未満で、好ましくは460℃に等しく、該スト
リップのいかなる部分もこの予熱炉中の滞留時間は60
秒未満、好ましくは45秒未満である。
【0010】ストリップ8は、次に平炉2を通過し、さ
らに保持炉3に入るためにローラー9によって偏向させ
られ、保持炉3中では複数のローラ10の周りをジグザ
グに進む。平炉2および保持炉3を支配する雰囲気は第
2の非酸化性雰囲気より成り、この雰囲気は、終始−4
0℃未満、好ましくは−50℃未満の露点を有するよう
に調節される。平炉2の出口で、ストリップ8の温度は
950℃未満で好ましくは900℃に等しく、前記スト
リップのいかなる部分もこの炉中の滞留時間は120秒
未満、好ましくは90秒未満である。保持炉3の中では
、ストリップ8の温度は950℃未満で好ましくは90
0℃に等しい温度に保たれ、該ストリップのいかなる部
分もこの保持炉中の滞留時間は220秒未満、好ましく
は190秒未満である。
【0011】保持炉3の出口から、ストリップ8は冷却
帯4に入り、次にシュート5を通過させ、さらに被覆金
属浴6に浸漬させるために、ローラー11で偏向させる
。次に、ローラー12で偏向させた後、ストリップ8を
ノズル7から吹き出すガスで乾燥させて、外に出す。 冷却帯4中では、非反応性雰囲気は窒素および水素の混
合物より成り、ストリップの温度を、被覆金属浴6の温
度領域中の値、好ましくは660℃ないし730℃にす
る。シュート5では、ストリップ8の温度は実質的に変
化せず、かつ該シュートの雰囲気は窒素と水素の混合物
かまたは純窒素である。窒素と水素の混合物を作るか、
またはシュート5の雰囲気とするのに用いられる窒素は
20ppm未満の酸素を含有し、かつ露点が−60℃未
満である。窒素と水素の混合物を作るのに用いられる水
素は10ppm未満の酸素含有率および−60℃未満の
露点を有する。上記に示す雰囲気調節を行うと、ストリ
ップ表面は冷却帯入口で酸化されない。
【0012】図2に示すように、予熱炉1中で種々の温
度Tに予熱した種々の鋼ストリップの表面に著しく検知
される元素状酸素の量は、該供試ストリップの温度が5
00℃を超えると顕著に増大する。DLS特性について
は、光度は鋼ストリップの表面に含まれる酸素の量に比
例し、浸食時間は分析される層の厚さに関係する。2つ
の温度、T=400℃およびT=500℃における表面
の酸素の量は同程度の大きさであるが、T=600℃の
温度の場合には酸素の量は比較的多い。
【0013】予熱炉1中のストリップの温度を約500
℃に保持する場合には、冷却帯およびシュートにおける
水素雰囲気を保つことは不必要である。
【0014】冷却金属浴6は最高ほぼ11重量%のケイ
素を含有するアルミニウムとケイ素の混合物である。
【0015】例として、下記条件下で実質的に純粋なア
ルミニウム浴中で急冷することによって第1のフェライ
ト系ステンレス鋼ストリップを被覆した。 ・予熱炉1: −周囲温度                    
  :814℃−炉を出るストリップの温度     
 :437℃−雰囲気の酸素含有率         
   :<2%・平炉2および保持炉3: −出て行くストリップの温度      :857℃−
雰囲気:窒素                   
   40%水素                 
     60%−露点              
              −50℃・冷却帯4およ
びシュート5: −出て行くストリップの温度      :710℃−
雰囲気:窒素                   
 100%・被覆浴6: 含有率    アルミニウム:      96.92
%ケイ素      :        0.18%鉄
        :          2.9%
【0
016】得られる被覆層は平方メートル当りの重量が8
9g/m2 で、下記組成を有する。 ケイ素      :          1%鉄  
      :        19%アルミニウム:
        80%
【0017】ストリップを形成
するフェライト系ステンレス鋼はAlSi409形で下
記を含む(重量比)。 C:  0.01%          Cr:11.
5%Si:0.5%            Ti: 
 0.2%このストリップで行ったm個の相互折り畳み
部分についての付着試験は60という結果を示した。こ
の数字は被覆のストリップへの付着を特徴づけるもので
あって、付着は数字が0に等しいときには不良で、10
0に等しいときには良好である。
【0018】前記と同じ組成物の第2のフェライト系ス
テンレス鋼ストリップを下記の条件下でアルミニウムと
ケイ素の混合物を含有する浴中で急冷することによって
被覆させた。 ・予熱炉1: −周囲温度                    
          914℃−炉から出るストリップ
の温度            462℃−雰囲気の酸
素含有率                    <
2%・平炉2および保持炉3: −出て行くストップの温度             
   845℃−雰囲気:    窒素       
             :  40%水素    
                :  60%露点 
                   :−50℃・
冷却帯4およびシュート5; −出て行くストリップの温度            
:711℃−雰囲気:    窒素         
             100%・被覆浴6: 含有率      アルミニウム          
  :87.6%ケイ素              
  :  9.1%鉄               
   :  3.3%
【0019】このようにして得た
被覆層は1平方メートル当りの重量が118g/m2 
で下記の組成を有する。 アルミニウム            :86.8%ケ
イ素                :  6%鉄 
                 :  7.2%m
個の相互折り畳み部分の付着試験は80という結果を示
した。
【0020】このように、本発明による方法は、純水素
の使用を回避できるようにし、またケイ素含有率が極め
て低い被覆の場合に得られるものよりも、すぐれた挙動
が付着試験によって現われる高ケイ素含有率の被覆層を
得ることも可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による方法を実施する連続被覆プラント
の線図である。
【図2】放電発光分光測定法(DLS)を用いて、第1
の非酸化性雰囲気中で種々の温度Tの表面に検知される
元素状酸素の相対量を示す測定値の特性を示す曲線であ
る。
【符号の説明】
1:予熱炉 2:平炉 3:保持炉 4:冷却帯 5:シュート 6:溶融金属被覆浴 7:乾燥ノズル 8:鋼ストリップ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  (a)ストリップ(8)を第1の非酸
    化性雰囲気(1)中で500℃未満の温度に予熱し、(
    b)該ストリップ(8)を第2の非酸化性雰囲気(2,
    3)中で950℃未満の温度に加熱し、(c)次に該ス
    トリップ(8)を被覆温度で非反応性である雰囲気(4
    )に搬送し、そして(d)最後に該ストリップ(8)を
    被覆浴(6)中で急冷することを特徴とする高温急冷法
    によって鋼ストリップ(8)、特にフェライト系ステン
    レス鋼にアルミニウムを被覆する方法。
  2. 【請求項2】  前記第1の非酸化性雰囲気(1)が3
    %未満の酸素を含有することを特徴とする請求項1の方
    法。
  3. 【請求項3】  前記第2の非酸化性雰囲気(2)が−
    40℃未満、好ましくは−50℃未満の露点を有するこ
    とを特徴とする請求項1の方法。
  4. 【請求項4】  前記非反応性雰囲気(3,4)が窒素
    であることを特徴とする請求項1の方法。
  5. 【請求項5】  前記非反応性雰囲気(3,4)が窒素
    /水素の混合物であることを特徴とする請求項1の方法
  6. 【請求項6】  窒素が20ppm未満の酸素を含有し
    、かつ−60℃未満の露点を有することを特徴とする請
    求項4または請求項5の方法。
  7. 【請求項7】  水素が10ppm未満の酸素を含有し
    、かつ−60℃未満の露点を有することを特徴とする請
    求項5の方法。
  8. 【請求項8】  ストリップ(8)のいかなる部分も前
    記第1の非酸化性雰囲気(1)中の滞留時間が60秒未
    満、好ましくは45秒未満であることを特徴とする請求
    項1または請求項2の方法。
  9. 【請求項9】  前記第2の非酸化性雰囲気が平炉(2
    )によって形成される第1帯域および保持炉(3)によ
    って形成される第2帯域中に含まれることを特徴とする
    請求項1または請求項2の方法。
  10. 【請求項10】  ストリップ(8)のいかなる部分も
    平炉(2)中の滞留時間が、120秒未満、好ましくは
    90秒未満であることを特徴とする請求項9の方法。
  11. 【請求項11】  ストリップ(8)のいかなる部分も
    、保持炉(3)中の滞留時間が220秒未満、好ましく
    は190秒未満であることを特徴とする請求項9の方法
  12. 【請求項12】  前記被覆浴(6)がアルミニウムで
    あることを特徴とする請求項1の方法。
  13. 【請求項13】  前記被覆浴(6)が、最高11%の
    ケイ素を含有するアルミニウムとケイ素の混合物である
    ことを特徴とする請求項1の方法。
  14. 【請求項14】  鋼ストリップを請求項1ないし請求
    項13のいずれか1つの項の方法によって製造すること
    を特徴とする鋼ストリップ。
  15. 【請求項15】  ストリップを、最低4重量%および
    最高25重量%のクロムを含有するフェライト系ステン
    レス鋼ストリップによって生成させることを特徴とする
    請求項14のストリップ。
JP17555691A 1990-07-16 1991-07-16 高温急冷法によって鋼ストリップにアルミニウムを被覆する方法 Expired - Fee Related JP3285893B2 (ja)

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