米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 化学;冶金 -> JFEスチール株式会社

発明の名称 電縫鋼管の溶融金属めっき方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−2297(P2007−2297A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−183708(P2005−183708)
出願日 平成17年6月23日(2005.6.23)
代理人 【識別番号】100079175
【弁理士】
【氏名又は名称】小杉 佳男
発明者 増子 守
要約 課題
本発明は、めっき付着量が多い厚めっきをオンラインで迅速に実施できるばかりでなく、めっき層の厚みを均一にする電縫鋼管の溶融亜鉛めっき方法を提供することを目的としている。

解決手段
電縫鋼管の製造ラインに、多段に配置され、シームを溶接した鋼管を最終製品サイズにまで絞り圧延するサイザー圧延機の下流にめっき槽を設け、絞り圧延後の鋼管に溶融金属めっきを施す方法を改良した。その内容は、前記サイザー圧延機の最終段又は該最終段及びその前段の2基のロールスタンドに、表面突起付きのロールを配設して前記鋼管を絞り圧延し、該鋼管の外表面に微細な圧痕を形成してから、前記めっき槽に浸漬するものである。
特許請求の範囲
【請求項1】
電縫鋼管の製造ラインに、多段に配置され、シームを溶接した鋼管を最終製品サイズにまで絞り圧延するサイザー圧延機の下流にめっき槽を設け、絞り圧延後の鋼管に溶融金属めっきを施すに際して、
前記サイザー圧延機の最終段又は該最終段及びその前段の2基のロールスタンドに、表面突起付きのロールを配設して前記鋼管を絞り圧延し、該鋼管の外表面に微細な圧痕を形成してから、前記めっき槽に浸漬することを特徴とする電縫鋼管の溶融金属めっき方法。
【請求項2】
前記圧痕の深さを0.02〜0.3mmとすると共に、平断面視での大きさを、円形の場合:0.3mmφ以下、角形の場合:0.3mm角以下とすることを特徴とする請求項1記載の電縫鋼管の溶融金属めっき方法。
【請求項3】
前記圧痕の全面積を、前記鋼管の外表面の全面積に対して30〜100%とすることを特徴とする請求項1又は2記載の電縫鋼管の溶融金属めっき方法。
【請求項4】
前記溶融金属が溶融亜鉛であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電縫鋼管の溶融金属めっき方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、電縫鋼管の溶融金属めっき方法に係わり、特に、電縫鋼管の外面に溶融亜鉛めっきを厚く、且つ均一に付着させる技術に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、空気、LNG等のガスや水道、下水等の水を輸送する配管には、電縫鋼管が使用されている。この電縫鋼管は、図1に示すように、素材としての熱延又は冷延鋼帯1を連続的に走行させ、成形ロール群2で幅方向に丸めて円筒状に成形し、付き合わせた両端部を誘導コイル3で加熱してからスクイズロール4で圧接する所謂「電気抵抗溶接」にて溶接した後、サイザー5なる多段の絞り圧延機で最終製品サイズに調整することで製造される。そして、上記配管のように、耐食性が望まれる用途には、該電縫鋼管をサイザー5の下流に設けられ、溶融亜鉛を保持しためっき槽6へ浸漬し、外内面に溶融亜鉛めっきを施した電縫鋼管としてユーザーに出荷されている。
【0003】
ところで、溶融亜鉛めっきを施した電縫鋼管には、用途によって「めっき付着量」に規格があり、例えば、水道用配管には600g/m2という規定がある。また、ガス用配管には、付着量の規定はないものの、めっき種類HDZ55(付着量:550g/m2以上)の用途もある。しかしながら、電縫鋼管の表面は平滑であるため、このような550g/m2以上のめっき付着量(厚めっき)を確保するのは、かなり困難である。
【0004】
そこで、付着量の確保のため、従来より、下記のような対策が実施されている。
(イ)ウェザリング:めっき前の電縫鋼管を屋外に適当な時間放置し、錆びさせて表面を凸凹にする。
(ロ)ショットブラスト:めっき前の電縫鋼管の外面に無数の鋼球を直接噴射し、表面に凹凸をつける。
(ハ)素材の鋼組成:鋼材のSi含有量をおおよそ0.20質量%にして、溶融亜鉛がFe−Zn合金層を適度に成長させる。
【0005】
しかしながら、上記「ウエザリング」は、めっきを施すまでに、電縫鋼管をオフラインで長時間放置する必要があって余分な工程の追加になるばかりでなく、生産速度が遅くなるので、納期が短いものには採用できない。また、めっき品質が天候に左右され、品質が安定した製品になり難い。さらに、ショットブラストも、工程追加であると共に、作業コストが高いという問題がある。加えて、鋼材(鋼帯)のSi含有量を0.20質量%にした場合、めっき槽から引き上げて余分に付着した溶融亜鉛のたれを切るが、その際徐冷されると、「めっき焼け」と称して表面が灰色や黒くなる。つまり、外観が悪くなるという別の問題も発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、かかる事情に鑑み、めっき付着量が多い厚めっきをオンラインで迅速に実施できるばかりでなく、めっき層の厚みを均一にする電縫鋼管の溶融亜鉛めっき方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。
【0008】
すなわち、本発明は、電縫鋼管の製造ラインに、多段に配置され、シームを溶接した鋼管を最終製品サイズにまで絞り圧延するサイザー圧延機の下流にめっき槽を設け、絞り圧延後の鋼管に溶融金属めっきを施すに際して、前記サイザー圧延機の最終段又は該最終段及びその前段の2基のロールスタンドに、表面突起付きのロールを配設して前記鋼管を絞り圧延し、該鋼管の外表面に微細な圧痕を形成してから、前記めっき槽に浸漬することを特徴とする電縫鋼管の溶融金属めっき方法である。
【0009】
この場合、前記圧痕の深さを0.02〜0.3mmとすると共に、平断面視での大きさを、円形の場合:0.3mmφ以下、角形の場合:0.3mm角以下としたり、あるいは前記圧痕の全面積を、前記鋼管の外表面の全面積に対して30〜100%とするのが良い。また、前記溶融金属が溶融亜鉛であるのが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、電縫鋼管の表面への凹凸付与をオンラインで迅速に実施できるので、素材成分に関わりなく、安価な表面加工が可能となるばかりでなく、めっき層の厚みを均一にして安定した溶融金属めっきができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の最良の実施形態を説明する。
【0012】
まず、発明者は、従来のめっき方法を見直し、めっきの付着量を増大するために、電縫鋼管の表面に微細な凹凸(ディンプルともいう)を形成することに異存はないと結論した。凹凸の形成で、鋼管の表面積が増え、めっきの付着量が確実に増加するからである。また、ディンプルには加工歪が残留するため、溶融亜鉛めっきを施した際にFe−Zn合金層の成長が大きくなり、これによってもめっきの付着量が増加するからである。
【0013】
しかしながら、従来の方法では、前記したように、電縫鋼管をめっき槽に浸漬するまでに余分な時間がかかり過ぎて生産性を低くしたり、処理コストを高めていることに着眼した。そして、この問題を解消するには、対策を電縫鋼管の製造ライン上で行う必要があると考え、前記凹凸を形成する手段及び位置について検討した。
【0014】
その結果、凹凸形成の手段については、設置スペース、設置費用、操業方法の変更等の観点より既存の設備を利用するのが好ましいこと、及び位置については、できるだけ製造ラインの下流側が望ましいとの結論に至り、造管終了後に鋼管の寸法を調整するサイザーの利用を想到した。サイザーであれば、多段に配設されたロールスタンドの後段側で突起付きロールを用いて鋼管に軽圧下を加え、鋼管の表面に所謂「転写」でディンプル加工を施しても、鋼管自体の最終寸法に影響を与えることがないと考えたのである。
【0015】
従って、本発明は、電縫鋼管の製造ライン上にある前記サイザー圧延機の最終段又は該最終段及びその前段の2基のロールスタンドに、表面突起付きのロールを配設して前記鋼管を絞り圧延し、該鋼管の外表面に微細な圧痕を形成してから、前記めっき槽に浸漬することを要件とする溶融金属めっき方法である。この場合、前記圧痕の深さを0.02〜0.3mmとすると共に、平断面視での大きさを、円形の場合:0.3mmφ以下、角形の場合:0.3mm角以下とするのが良い。圧痕の深さを0.02〜0.3mmとしたり、平断面の大きさを上記のように制限したのは、凹凸が小さ過ぎるると表面積の増大に寄与せず、めっき付着量の増加効果が明確でなく、大き過ぎると前記効果が飽和し、加工が無駄になるからである。
【0016】
また、本発明では、前記圧痕の全面積を、前記鋼管の外表面の全面積に対して30〜100%とするのが良い。30%未満では、めっき付着量の増加効果が小さいので、このように限定するのが好ましい。
【0017】
さらに、本発明では、ロールの圧下量を特に限定するものではない。造管後の鋼管に対して通常の絞り圧延を行う際に、最終段又は2段前のロールスタンドで選択する圧下量で十分だからである。
【0018】
なお、本発明では、表面突起付きのロールの種類や製造方法については何ら制限を設けるものではない。サイザーのロールスタンドに組み込まれ、造管後の鋼管を絞り圧延できるものであれば、いかなる材質、形状でも良いからである。また、ロール表面の突起も、ロールの鋳造時に形成したり、ロールに突起付きのスリーブを被せて形成しても良い。また、ロールの表面にレーザー照射するダル加工で形成したり、ショット・ブラストて形成しても良い。
【0019】
また、本発明が対象とする電縫鋼管は、溶融金属めっきを施して使用するものであればいかなる鋼種及び形状であっても良い。通常は、炭素鋼で、サイズは外径21.7〜660.4mmφ×肉厚2.8〜25.0mm程度のものが多い。
【0020】
さらに、本発明が対象とする溶融金属めっきは、溶融亜鉛めっきであることが好ましいが、特にそれに限る必要もない。ニッケル等、亜鉛以外の金属、合金であっても本発明に係るめっき方法を利用できるからである。
【実施例】
【0021】
図1に示した電報鋼管の製造ラインに設けたサイザーの最終段ロールスタンドに、表面突起付きのロールを組み込み、電縫鋼管を製造した。該電縫鋼管は、鋼種が炭素鋼(規格:SGP)で、サイズは外径165.2mm×肉厚5.0mmのものである。組み込んだロールは、鋳鋼製で、その鋳込みに際して表面に高さ0.1mm×直径0.3mmの突起を形成する鋳型を利用して製作したものである。前記最終段ロールスタンドでは、最終的な絞り圧延が施され、表面に凹凸が形成された電縫鋼管になった。なお、ロールの表面に形成された各凹部の大きさは、平均で深さ0.05mm、直径0.26mmφであり、その面積率は、100%であった。引き続き、その電縫鋼管は、組成のうち特にSiが0.020質量%以下で、温度460℃の溶融亜鉛めっき液を保持しためっき槽内に1分間浸漬した後、引き上げて余分なめっき液を自然落下で除去した。
【0022】
めっき付着量は、外面の付着量をJIS H 0401(間接法)によって測定したが、従来のめっき方法(原管に通常の前処理<脱脂―酸洗―フラックス処理)を行い、溶融亜鉛めっきを施したもの)では、各鋼管の平均値で430g/m2しか付着していなかったものが、本発明によれば620g/m2にアップしていた。つまり、550g/m2以上という規格を十分に満足する鋼管が、オンラインで、めっき層の厚みを均一にして、且つ迅速に製造できた。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】電縫鋼管の製造ライン(工程)の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【0024】
1 熱延又は冷延鋼帯
2 成形ロール群
3 誘導コイル
4 スクイズロール
5 サイザー
6 めっき槽
7 切断機
8 水冷装置
9 アニラー(焼鈍装置)




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013