镀锌－铝铁丝及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种镀Ｚｎ－Ａｌ铁丝，其包含铁丝和形成于所述铁丝表面上的Ｚｎ－Ａｌ镀层；所述Ｚｎ－Ａｌ镀层以质量％计含有３．０％～１５．０％的Ａｌ，剩余部分包含Ｚｎ及不可避免的杂质；所述Ｚｎ－Ａｌ镀层中的Ｆｅ限制在以质量％计为３．０％以下；用计盒维数法测定的所述铁丝与所述Ｚｎ－Ａｌ镀层的界面的分形维数为１．０５以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及耐腐蚀性及加工性优良的镀覆铁丝及其制造方法。本申请基于2009年6月四日提出的日本专利申请第2009-M4265号和2009年 6月四日提出的日本专利申请第2009-1M245号并主张其优先权，这里引用其内容。
技术介绍
以往，作为除护岸工程用笼网以外的金属网用途，例如一直使用热浸镀锌铁丝或 镀Si-Al铁丝。在该镀Si-Al铁丝的镀覆中，为了改善热浸镀锌铁丝的耐腐蚀性而添加有 Al。在制造镀Si-Al铁丝时，因原材料(铁丝)的表面的氧化层而容易发生不能镀覆，所 以通常采用二液法。在二液法中，在将原材料浸渍在热浸镀锌镀液中后(第1段镀锌)，再 浸渍在热浸镀Si-Al镀液中(第2段镀&1-A1)。如此，二液法是通过2阶段的处理制造镀 Zn-Al铁丝的方法。在二液法中，通过1次的热浸镀锌在铁丝与镀膜的界面部形成硬质的1 - 系合 金生成层，通过2次的镀Si-Al使该1 - 系合金生成层生长。如果该硬质的1 - 系合 金生成层的厚度因2阶段的镀覆而增加，在进行加工时镀Si-Al铁丝产生裂纹。因此，含有 Al的Si系合金镀覆(例如，镀&1-A1)与纯锌镀覆相比，耐腐蚀性优良，但存在疲劳特性及 加工性差的问题。对于如此的问题，例如，提出了在用2阶段进行镀锌和镀合金(镀&1-A1)时，限制 镀覆的处理时间的方法(例如参照专利文献1及幻、及用电镀进行第1段的镀锌的方法(例 如参照专利文献；3)。可是，如果限制镀覆的处理时间，例如&1-A1镀层的组成及组织、镀覆 附着量的控制则变得困难。此外，在进行电镀的情况下，镀Si-Al铁丝的制造成本增加。所以，为了更灵活地制造镀Si-Al铁丝，通过1阶段的镀覆处理制造镀Si-Al铁丝 的方法是有效的。在对钢板实施Si-Al镀覆的情况下，不进行1次镀覆，通过在氢气氛下对 钢板进行热处理来还原钢板的表面，然后用1阶段将该钢板浸渍在热浸镀Si-Al镀液中。可 是，为了将该方法应用于铁丝，需要引入氢热处理设备。此外，通常，在铁丝的热浸镀中，考 虑到生产率，使丝径及钢材成分不同的多根被镀丝同时穿过热浸镀Si-Al镀液，进行处理。 因此，还需要开发使上述多根铁丝稳定地穿过热浸镀&1-A1镀液的技术。因此，氢热处理等气氛热处理如果考虑到发生故障时的通丝等的操作性则是不现 实的。因此，提出了通过采用特殊的熔剂的1阶段的镀覆处理来制造镀ai-Α 铁丝的方法 (例如参照专利文献4及5)。可是，即使在通过采用熔剂的1阶段的镀覆处理(一液法)来制造镀Si-Al铁丝 时，因镀覆的附着量，起因于母材和镀层的界面部的i^e-Al系合金生成层O^e-Al系金属间 化合物生成层)，在进行加工时镀膜上产生裂纹或剥离。此外，在一液法中，铁丝表面上的 熔融金属(热浸镀)和铁丝的表面金属的反应在铁丝的圆周方向及长度方向容易变得不均 勻。因此，在一液法中，难以稳定地形成Si-Al镀膜。专利文献1 日本特开2002-371343号公报专利文献2 日本特开2003-U9205号公报专利文献3 日本特开2003-155549号公报专利文献4 日本特开平5-156418号公报专利文献5 日本特开平7-18590号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于上述实际情况，提供耐腐蚀性和加工性优良的镀Si-Al铁丝。此外，提 供用一液法在母材(铁丝)表面形成稳定的ai-Ai镀膜的镀ai-Ai铁丝的制造方法。本专利技术人等就无法镀覆等热浸镀&1-A1铁丝的表面形状恶化的原因进行了详细 解析。其结果是，本专利技术人等发现，通过在镀前的铁丝表面形成凹凸(复杂形状表面，分形 界面)来提高熔剂处理的稳定性，可改善镀ai-Α 铁丝的表面性状。另外，本专利技术人等发现， 由于镀ai-Α 铁丝在母材(铁丝)和镀层的界面具有分形界面，因此镀膜的密合性提高，加 工性提高。此外，本专利技术人等发现，通过适当限制镀层中的Al量和!^e量，能够提高疲劳特性、 镀膜密合性和耐腐蚀性。另外，本专利技术人等发现，用一液法制造的镀ai-Ai铁丝的加工性受 镀层组织的影响，可通过抑制生成于铁丝和镀层的界面部的i^e-Al系合金生成层的生长来 进行改善。再有，本专利技术人等发现，例如，通过 ^-ΑΙ系合金生成层及初晶这样的镀层组织 的最佳化，能够在不发生加工带来的镀膜裂纹或剥离的情况下，在镀Si-Al铁丝表面形成 最佳形状的凹凸(异形部)，能够改善耐滑性。另外，本专利技术人等发现，在用一液法制造镀&1-A1铁丝时，如果在热浸镀&1-A1 镀液中添加适当量的Si，可抑制生成于铁丝和镀层的界面部的!^e-Al系合金生成层 O^e-Al-Si系合金生成层)的生长，可得到更均勻的镀膜。另外，发现通过使 ^-Al系合金 生成层这样的镀层的组织最佳化，能够在不发生加工带来的镀膜裂纹或剥离的情况下，在 镀Si-Al铁丝表面形成最佳形状的凹凸(异形部)，能够改善耐滑性。本专利技术是基于如此的 见识而完成的，其要旨如下。(1)本专利技术的第一方式的镀Si-Al铁丝包含铁丝和形成于所述铁丝表面的Si-Al 镀层；所述Si-Al镀层以质量％计含有3. 0% 15. 0%的Al，剩余部分包含Si及不可避免 的杂质；所述Si-Al镀层中的狗限制在以质量％计为3. 0%以下；用计盒维数法测定的所 述铁丝与所述Si-Al镀层的界面的分形维数为1. 05以上。(2)在上述(1)所述的镀Si-Al铁丝中，所述Si-Al镀层以质量％计可以含有 6. 0% 15. 0%的 Al。(3)在上述⑴或⑵所述的镀Si-Al铁丝中，所述Si-Al镀层以质量％计可以含 有 0. 01% 3. 0%的 Si。(4)在上述(1)或( 所述的镀Si-Al铁丝中，所述Si-Al镀层含有Si-Al合金层 和位于所述铁丝与所述Si-Al合金层之间的!^-Al系合金生成层；所述Si-Al合金层的初 晶的直径限制在10 μ m以下；所述!^e-Al合金生成层的厚度也可以限制在5 μ m以下。(5)在上述(1)或⑵所述的镀Si-Al铁丝中，所述铁丝以质量％计含有0. 01% 0. 70%的C、0. 1% 1.0%的5丨和0.1% 1. 5%的Mn，剩余部分包含!^e及不可避免的杂 质，而且可以具有包含铁素体的组织。(6)在上述(5)所述的镀Si-Al铁丝中，所述铁丝以质量％计还可以含有选自0.以下的A1、0. 以下的Ti及0. 0070%以下的B中的1种以上的元素。(7)在上述(1)或(2)所述的镀Si-Al铁丝中，所述Si-Al镀层的镀覆附着量可以 为 100g/m2 400g/m2。(8)在上述(1)或(2)所述的镀Si-Al铁丝中，可以在所述Si-Al镀层的表面，以每 Icm2表面积为2个 100个的密度设置凹部，该凹部具有0. 2mm 0. 5mm的深度及0. 1 3的所述深度相对于宽度的比率。(9)在本专利技术的一方式的镀Si-Al铁丝的制造方法中，在将铁丝拉丝加工后进 行酸洗，实施表面调整处理，以使得用计盒维数法测定的所述铁丝的表面的分形维数达到1.05以上，使铁丝通过熔剂中，在干燥后将其浸渍在以质量％计含有3. 0% 15. 0%的Al 的热浸镀Si-Al镀液中，然后拉起，并在3秒钟以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀Ｚｎ－Ａｌ铁丝，其特征在于，其包含铁丝和形成于所述铁丝表面的Ｚｎ－Ａｌ镀层；　　所述Ｚｎ－Ａｌ镀层以质量％计含有３．０％～１５．０％的Ａｌ，剩余部分包含Ｚｎ及不可避免的杂质；　　所述Ｚｎ－Ａｌ镀层中的Ｆｅ限制在以质量％计为３．０％以下；　　用计盒维数法测定的所述铁丝与所述Ｚｎ－Ａｌ镀层的界面的分形维数为１．０５以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：儿玉顺一，下田信之，小坂诚，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]