JPS60248855A - 溶融亜鉛メツキ浴用ニツケル−亜鉛母合金 - 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】 本発明はニッケルを含有する溶融亜鉛メッキ浴の溶製や
成分調整を行うのに有利に使用できるニッケルー亜鉛母
合金に関するものである。

従来、パイプ、−殻構造物、小物部品等の鋼材として０
．０２〜０．３０重量％の珪素を含む、所謂キルド鋼材
が主として使用されている。このような鋼材に対する溶
融亜鉛メッキ浴の組成は、例えば特開昭５８−６１２６
４号公報によりＮｉ　：　０．０３〜２．０重量％、Ａ
ｔ　：　０．００１〜０．０１重量％を含むものが提案
されている。以下、ニッケルを含む溶融亜鉛メッキ浴と
して、上記浴を例にして説明する。

本発明者のその後の研究によれば、前記亜鉛メッキ浴を
使用して得られるメッキ被膜の密着性は上記組成中のニ
ッケル割合の下限付近、例えは０．０１〜０．５重量％
において良好であることが判った０ 何れにしてもこれらの溶融亜鉛浴による亜鉛メッキ作業
の実施においては、浴を溶製した後、被メッキ物に溶融
亜鉛・メッキを施していくが、まず、浴の溶製を効率よ
く行うことが必要である。また、メッキ作業の経過に伴
って浴の全体量が漸次減少すると共に組成自体が変化す
る。このために、作業中に洛中の各成分組成を常に所定
の範囲内に維持するように補給調整することが必要であ
る。

本発明はニッケルを含む溶融亜鉛メッキ浴の溶製や、成
分調整が効率よく行い得るニッケルー亜鉛母合金を提供
することを目的とするもので、この母合金中のニッケル
含量が２．５重量％以下であることが重要であることの
発見に基づくものである。

溶融亜鉛メッキ浴成分のうち、ＡｔおよびＺｎは酸化を
受けて浮滓生戒などに消費される傾向が大であるのに対
して、Ｎｉ成分は主として本来のメッキ被膜の形成に消
費される。このような傾向は被メッキ物の種類、大きさ
、メッキ温度、攪拌などの操作条件によって相違するが
、浴の成分組成調整用にはＮ１−　Ｚｎ母合金およびＡ
ｔ−Ｚｎ母合金を使用し、浴愈の調整はＺｐ地金で行う
。歯とＡｔの両方を含有するＮ１−ｊｌｋｔ−Ｚｎ母合
金は上述したように、ＮｌとＡｔの組成の変化度が相違
するので、かかる母合金の使用は好ましくない。Ａｔ−
Ｚｎ母合金は通常のＡｔ含有量４〜５重量％のものを使
用すればよい。

次に、Ｎｉ　−Ｚｎ母合金について述べると、Ｎｌを比
較的多く、例えば３重量％程度のＮｉを含むＮ１−Ｚｎ
母合金を大気中で溶製する際には溶湯温度をＺｎの酸化
し易い温度（約６５０　ｔ：’以上、時として発火する
）まで上昇させる必要があり、更に得られた母合金中の
Ｎｉの偏析度が増大して、洛中のＮｉ組成の調整にはバ
ラツキを生じ易い。また浴に添加する際に母合金の溶解
に時間がかがり、Ｎ１分のドロス中への移行が増大する
傾向を示すことが確認された。本発明によれば、Ｎ１−
Ｚｎ母合金中のＮ１含有量は２．５重１％までである。

このようにＮ１含有量の上限を定めることによって、上
記の難点は全く解消される。母合金中のＮｉ含有量の下
限は組成調製上あるいは便宜上、１重量％が適当である
。

以下、更に実施例に基づいて本発明を説明する。

％は全で重量％である。

実施例１ この実施例で、溶融亜鉛メッキ浴の溶製およびメッキ洛
中の成分の調整に使用したＮｉ　−Ｚｎ母合金はＮｉ含
有量が２．０８％（本発明の範囲）および３．１７％（
比較例）であり、調整用ｋｌ−Ｚｎ母合金のＡｔ含有量
は４．０％のものである。

２．０８％Ｎ１−　Ｚｎ母合金は次のように溶製した。

薄板状と切り削成のＮｉ地金（電気ニッケル）１．０〜
を抵抗加熱型の黒鉛ルツボに装入した後、Ｐｂ１．０４
％、　Ｆｅ　Ｏ，０１％、　Ｃｄ　Ｏ，０５％、　Ｓｎ
　Ｏ，０１％を含むＺｎ地金（蒸留Ｚｎ）４８％ｇを逐
次溶解させながら添加する。Ｚｎの全量が溶解した後、
溶湯の温度を約６３０Ｃまで上昇させる。溶湯を攪拌し
ながら、その温度に３０分間保持してＮｉを完全に溶解
させた後、金型を用いて鋳造した。得られた平板状の鋳
、塊は長さ方向と幅方向に傾斜溝を有し、鋳型に接する
面と空冷された上面のＮ１品位を分析すると、それぞれ
２．０６％と２，１１％（０，０５％の偏差）であった
。３．１７％Ｎｉ　−Ｚｎ母合金（前記溶製温度は約６
７０Ｃ）についても分析結果はそれぞれ３．０４％と３
．２９％（０，２５％の偏差）であった。

次に、溶融亜鉛メッキ浴の溶製を電熱加熱の小型鉄製試
験釜（容量６０Ｋｆ）を用いて行った。目的とする浴組
成はＮｌ　：　０．２％、　Ａｔ：　０．００３％であ
る。同時にメッキ被膜の密着性の比較対照試料としてｈ
ｔ　：　０．００３％のみの溶融亜鉛メッキ浴も溶製し
た。前記Ｎｌ含有溶融亜鉛メッキ浴の溶製には、予じめ
母合金の溶製に使用したＺｎ地金と４．０％Ａｔ−Ｚｎ
母合金を全量調合溶解した後、最後に溶湯を攪拌しなが
らメッキ温度（４８０ｔ：”）で２．０８％および３．
１７％のＮｉ　−Ｚｎ母合金の調合量をそれぞれ添加溶
解させた。これらのＮｉ　−Ｚｎ母合金を全量溶解させ
るのに要する時間はそれぞれ１分間および３分間であっ
た。

上記の６浴を用いて、被メツキ鋼材として直径１５禦、
長さ１３０ｍのボルト用リムド鋼材（８１：０．０１％
）をメッキする。被メツキ鋼材は次のように前処理した
。まず、オルトケイ酸ソーダ水溶液を用いて脱脂し、希
硫酸を用いて酸洗を経た後、ＮＨ４ＣｌとＺ　ｎＣ１２
の混合溶液中で７ラツクス処理を施し、乾燥してメッキ
処理に供する。

メッキ条件は、メッキ温度４８０Ｃ、浸漬時間４５秒、
浸漬後の引上げ速度２　ｍ７分で大気中で５秒間放冷後
水冷する。

メッキ操作中、浴成分のＮｉとＡｔの濃度をそれぞれ０
．２±０．０２％、　０．００３±ｏ、ｏｏｉ％の範囲
の精度で、前記各Ｎｌ　−ＺｎおよびＡｔ−Ｚｎ母合金
を用いて調整した。このメッキ操作を８時間／日で９日
間継続した後、回収、ドロス中のＮｉの品位を分析した
結果、２．０８％Ｎ１−　Ｚｎ母合金で溶製および組成
調整したものは帆４〜０．６％であったのに対して、３
．１７％Ｎｉ　−Ｚｎ母合金を用いたものは１．３〜１
．５％であった。

なお、得られた被メッキ材（２，０８％Ｎｉ　−Ｚｎ母
合金使用）から５本の試料を採取して、これらをＪＩＳ
ＨＯ４０１に規定されているハンマー試験に供した。こ
の試験で試験面に対する打撃は側面を長さ方向に４縮間
隔で中心軸に向って２０点行った。

この結果、打こん間の剥離、浮き上りなどの欠点が、そ
れぞれ１，１．０．２および１個観察された。また、別
途溶製した帆００３％ｋｌ　−Ｚｎメッキ浴から得られ
た被メッキ材からの５本の試料では、同様の試験で打こ
ん間の剥離、浮き上りなどの欠点がそれぞれ１０．１２
．９．１３および８個観察された。

実施例２ 厚さ４．Ｏｗｎのガードレール用鋼板（Ｓｉ　Ｏ，１５
％）から切り出した幅５０簡、長さ１００鵡の板を被メ
ツキ鋼材としたこと、溶融メッキ浴中のＮｌの組成目標
を０．１±０．０１％としたこと、メッキ操作をメッキ
温度４６０Ｕ　、浸漬時間７分、浸漬後の引上げ速度１
ｍ／分、大気中放冷１５秒間としたこと以外は実施例１
と同様に試験を行った。

この結果、０．１％　Ｎｉ　−０，００３％Ａｔ−Ｚｎ
メッキ浴の溶製では２．０８％（本発明の範囲）および
３，１７％（比較例）のＮｌ　−Ｚｎ母合金を全量溶解
するのに要する時間はそれぞれ１分間および４分間であ
った。また、試験後、回収したドロス中のＮｉの品位は
、２．０８％および３．１７％のＮｌ　−Ｚｎ母合金を
使用したものについて、それぞれ帆５〜０．７％および
１．１〜１．２％の分析値を示した。

なお、得られた被メッキ材（２，０８％Ｎｉ　−Ｚｎ母
合金使用）から採取した３本の試料をハンマー試験に供
した結果、打こん間の剥離、浮き上りなどの欠点は皆無
であった。また、別途溶製した０、００３％Ａｔ−Ｚｎ
メッキ浴から得られた被メッキ材から採取した３本の試
料のハンマー試験では、上記欠点がそれぞれ５．８およ
び６個観察された。

以上から明らかなように、本発明によれば、Ｎｉおよび
Ａｔを含有する溶融亜鉛メッキ浴の溶製やＮ１成分調整
を効率よく行うことができ経済的に有利である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２．５重量％以下のニッケルを含み、残部が不可避不純
   物は別として亜鉛よりなる溶融亜鉛メッキ浴用ニッケル
   ー亜鉛母合金。