JP2000226647A

JP2000226647A - ペ―スト状ホウ素化剤とその使用、および鉄材料から成る加工物上への孔の少ないＦｅ２Ｂ含有ホウ素化物層の製造方法

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Publication number: JP2000226647A
Application number: JP2000028339A
Authority: JP
Inventors: Ulrich Dr Baudis; バウディスウルリッヒ; Stefan Dr Wigger; ヴィガーシュテファン
Original assignee: Houghton Durferrit GmbH
Current assignee: Houghton Durferrit GmbH
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2000-08-15
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: TR199903326A2; JP4360728B2; EP1026282A2; EP1026282B1; EP1026282A3; DE19904629C2; BR0000249A; BR0000249B1; DE50001473D1; CZ2000366A3; DE19904629A1; CA2298046A1; ATE234946T1; CZ295247B6

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄材料上に、主としてＦｅ₂Ｂから成る単相
ホウ素化物層を形成する、ペースト状のホウ素化剤の提
供。【解決手段】添加物として：（ａ）アルカリ金属の炭酸塩およびアルカリ土類金属の
炭酸塩から成る群より選択した化合物を少なくともひと
つ；（ｂ）アルカリ金属の亜硝酸塩およびアルカリ土類金属
の亜硝酸塩から成る群より選択した化合物を少なくとも
ひとつ；（ｃ）水溶性である、アルカリ金属のホウ酸塩およびア
ルカリ土類金属のホウ酸塩から成る群より選択した化合
物を少なくともひとつ；を含有し、主に、ホウ素−放出
物質、活性化物質から成り、残部に耐火性で不活性のエ
キステンダー、ならびに水および場合によってはペース
ト形成に必要な助剤を含むペースト状ホウ素化剤を使用
して金属加工物上にホウ素化物層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料上にホウ
素化物層を製造するための、ペースト状ホウ素化剤に関
する。このペーストの目的は、特に、鉄材料上に、単相
で堅固でかつ強固なホウ素化物層を製造し、耐摩耗性の
強化、および加工品の耐食性の向上を計ることである。

【０００２】ホウ素化は、鉄、鋼鉄および耐熱金属を摩
耗から保護する方法として長く慣用されている。処理し
た加工品の表面にホウ素元素を拡散させ、母材と反応さ
せることにより、鉄上に、特にＦｅＢ、Ｆｅ₂Ｂのよう
なホウ素化物の高密度で均一な層を製造する。純金属と
比較すると、ホウ素化物は著しく変化した特性を有し、
特に、ほとんどのホウ素化物は非常に堅固で耐食性があ
り、大変優れた耐摩耗性を有する。拡散および固体反応
によって製造されるため、ホウ素化物層は、母材と完全
に結合している。耐摩耗性に関して例を挙げれば、部分
的には、ホウ素化した鋼鉄は、窒化または浸炭によって
処理した鋼鉄よりも優れている。

【０００３】従って、ホウ素化物層を、特に、鋼鉄上に
製造するための多くの手法および様々な工業的方法が、
これまでに開発されてきた。

【０００４】実際には、ホウ素化は、固体ホウ素化剤中
で有利に実施される。この場合、処理する部品を、ホウ
素−放出物質および活性化物質から成り、残部に耐火性
で不活性なエキステンダーを含有する粉末混合物の入っ
た鉄の容器中に梱包する。密閉したこの容器を一定期間
熱処理すると、部品上に所望のホウ素化物層が、直接固
体反応、またはガス相中でのホウ素の移動により製造さ
れる。

【０００５】ホウ素化は、８００〜１１００℃の温度、
特に８５０〜９５０℃の温度で、通常実施される。得ら
れるホウ素化物層の層厚さは、通常３０〜３００μｍの
範囲である。

【０００６】ホウ素化剤として使用できるホウ素−放出
物質は、非結晶ホウ素および結晶ホウ素、鉄ホウ素、炭
化ホウ素、ほう砂のようなホウ酸塩である。好適な活性
化物質は、クロライド−またはフルオライド−放出化合
物、たとえばアルカリ金属およびアルカリ土類金属の塩
化物またはフッ化物である。特に有利に四フルオロホウ
酸カリウムのようなフルオロホウ酸塩を、活性化物質と
して広く使用する。典型的なエキステンダーは、酸化ア
ルミニウム、二酸化ケイ素および炭化シリコンである。
この種のホウ素化剤は、たとえばＤＥ−ＰＳ１７９６２
１６に記載されている。これまでに、ホウ素化剤として
有利であるとされてきた典型的な組成物は、炭化ホウ素
約５質量％、四フルオロホウ酸カリウム５質量％および
炭化シリコン９０質量％を含有する。前記の種類のホウ
素化剤は、通常、粉末混合物として使用する。しかし、
これをペレット（たとえばＤＥ−ＯＳ２１２７０９６）
またはペースト（たとえばＤＥ−ＯＳ２６３３１３７）
状に成形することもある。ペレットおよびペーストの場
合、この組成物は、結合剤および水をそれぞれ少量含有
する。

【０００７】さらに、ホウ素−放出物質として、ジボラ
ン、ハロゲン化ホウ素のような気体ホウ素化剤を利用す
る方法、並びに炭化ホウ素およびほう砂の溶融塩浴を利
用して行う方法が開発されてきた。後者の方法は、化合
物の毒性および加工上の不利点、たとえば精巧な制御方
法がないと均一なホウ素化が起こらない、のためにあま
り定着していない。プラズマ加工でホウ素化物層を製造
する最近の試みは、チャージング（Charging）および複
雑な幾何学的構造の影響ゆえに、全ての適用に好適では
ない。工場および装置にかかる費用は、非常に大きい。
それ故、表面ホウ素化処理には、使用が容易で、良好な
ホウ素化物層を提供できるという利点から、今なお固体
ホウ素化剤を有利に使用し、中のいくつかはペーストの
形で使用される。

【０００８】しかし、公知の固体ホウ素化剤を使用した
最も慣用なホウ素化方法は、特に、鉄加工物上に単相の
ホウ化鉄層を製造する際の製法が非常に困難である、と
いう不利点を有する（たとえばＥＰ０３８７５３６Ｂ１
参照）。

【０００９】Ｆｅ₂ＢおよびＦｅＢのふたつのホウ素化
物は異なる特性を有し、多重相は一般的に単相よりも劣
った特性を有するので、ホウ素化の際には単相にするた
めの工夫が必要である。

【００１０】また、特にホウ素をより多く含有するＦｅ
Ｂ相は、Ｆｅ₂Ｂ相より著しく脆弱で、ホウ素化部材の
耐摩耗性に負の影響を及ぼす。ホウ素化物層の厚さが５
０μｍよりも厚い場合ＦｅＢ周辺層が容易に形成される
が、前記の理由からこれをできるだけ避けるべきであ
る。

【００１１】公知のホウ素化ペーストを使用して、慣用
の条件下に、厚さがほんの５０μｍよりも薄い単相層を
獲得することは、以前から可能であった。より厚いホウ
素化物層を獲得するには、真空または塩浴中での費用の
かかる熱処理をして後−拡散させるか、または、特殊な
ホウ素化剤を使用しなければならない（例えばドイツ特
許第１９８３０６５４.７）。さらに、従来のホウ素化
ペーストにおいては、排気ガス中にフッ素化物の放出が
認められた。後−拡散およびフッ化物放出の両方が原因
となって、層に空隙が形成され、これは層の特性に対し
て負の影響を及ぼす。

【００１２】多くの材料において、公知のホウ素化剤
は、乾燥期間に、塗膜加工物上に腐蝕を招く。その結
果、ペースト残分が処理後の加工物表面に強固に付着す
るので、水で部材を洗浄するだけでは不充分で、さらに
ジェット洗浄が必要となるが、この際、製造されたホウ
素化物層にも影響の及ぶ危険性がある。このような腐蝕
作用は大変深刻であり、腐蝕による材料損失を招くこと
になるので、ペーストを使用して特定等級の鋼鉄上をホ
ウ素化するのは以前から不可能とされている。

【００１３】更に、ｐＨの低下に伴い、活性化剤ＫＢＦ
₄が分離するため、公知のホウ素化ペーストは貯蔵不安
定であり、特に高温に不安定である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
鉄材料上に、実質的に、主として単相Ｆｅ₂Ｂホウ素化
物層を形成する、ペースト状のホウ素化剤を提供するこ
とである。さらに、ペースト状ホウ素化剤に含まれる水
溶性フッ化物含量を減少させ、規定に従った使用におい
て、フッ化物の放出を同時に抑制することを目的とす
る。特に、形成されたホウ素化物層に見られる多孔性の
減少をも目的とする。さらに、腐蝕作用の回避および部
材の洗浄を容易にすることを意図する。また、ホウ素化
ペーストの貯蔵安定性の向上をも意図する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】意外にも、主に、ホウ素
−放出物質、活性化物質から成り、残分に耐火性で不活
性なエキステンダー、ならびに水および場合によっては
ペースト形成に必要な助剤を含有する、ペースト状のホ
ウ素化剤において、一定の添加物を少量添加することに
よりこれらの不利点が克服されることが見出された。

【００１６】最初に、ホウ素化物層の多孔性が、アルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩、たとえば炭酸
カルシウムの添加により顕著に減少することが発見され
た。これにより、部材の有効寿命が延長する。さらにフ
ッ化水素の放出も、ＣａＦ₂として結合した、ＨＦのよ
うなフッ化物により抑制される。さらに、任意に生成さ
れるＣａＦ₂は望ましい効果をもたらし、このことがド
イツ特許第１９８３０６５４.７に記載される。

【００１７】全ての調査した等級の鋼鉄上に見られたホ
ウ素化ペーストによる腐蝕作用が、意外にも、アルカリ
金属またはアルカリ土類金属の亜硝酸塩、たとえば亜硝
酸ナトリウムの添加により完全に抑制されることが見出
された。その結果、より優れた表面特性を獲得できるだ
けでなく、これまでペーストでホウ素化し得なかった鋼
鉄の処理が可能になる。これに対し、その他の慣用の腐
蝕−保護剤で試験したところ、成功しなかった；実際の
ところ、時には、慣用の腐蝕−保護剤を添加しない場合
よりも深刻な腐蝕が誘起された。

【００１８】さらに、ホウ素化ペーストの貯蔵安定性の
向上が、水溶性アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
ホウ酸塩、例えば四ホウ酸ナトリウム（ほう砂）、の添
加により獲得できることも発見された。活性化物質ＫＢ
Ｆ₄の水中での必然的な分離は、ＨＦの産生を招き、こ
れがペーストの酸性化を起こして、腐食作用および増粘
剤のようなペースト助剤の不安定化の可能性を増長す
る。このことは、ホウ酸塩の添加により完全に抑制され
る。結果として、ホウ素化ペーストの貯蔵安定性が著し
く延長する。炭酸ナトリウムのような水溶性炭酸塩の添
加だけでｐＨの低下を抑制する試みは、ペーストの粘度
およびレオロジー特性を変化させ、使用に悪影響を及ぼ
した。

【００１９】さらに、ホウ酸塩の添加により部材上に非
常に薄いガラスのようなフィルムが形成され、ホウ素化
後にペーストを容易に除去できるので、ホウ酸塩の添加
が部材の洗浄および表面の外観の向上をもたらすことが
示された。前記の腐蝕保護と共に、これによりホウ素化
後の部材のジェット洗浄の必要性を回避できる。

【００２０】本発明は、金属加工物上にホウ素化物層を
製造するための、ペースト状ホウ素化剤を提供し、この
ホウ素化剤は、主に、ホウ素−放出物質、有する活性化
物質から成り、残部に耐火性で不活性のエキステンダ
ー、ならびに水と場合によってはペースト形成に必要な
助剤を含有し、このペーストは、添加物として（ａ）アルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩か
ら成る群より選択した少なくともひとつの化合物；（ｂ）アルカリ金属およびアルカリ土類金属の亜硝酸塩
から成る群より選択した少なくともひとつの化合物；（ｃ）水溶性である、アルカリ金属のホウ酸塩およびア
ルカリ土類金属のホウ酸塩から成る群より選択した化合
物を少なくともひとつ；を含有することを特徴とする。

【００２１】本発明のホウ素化ペーストは、有利に、固
形分含量あたり（ａ）の化合物０.１〜５質量％、
（ｂ）の化合物０.１〜２質量％、（ｃ）の化合物０.１
〜２質量％を含有する。

【００２２】このホウ素化ペーストは、特に有利に、固
形分含量あたり（ａ）の化合物を１〜３質量％、（ｂ）
の化合物０.２〜１質量％、（ｃ）の化合物０.２〜１質
量％を含有する。

【００２３】（ａ）の化合物は、特にナトリウム、カリ
ウム、カルシウムおよびマグネシウムの炭酸塩である。
炭酸カルシウムは特に有利である。

【００２４】アルカリ金属の亜硝酸塩、たとえば特に亜
硝酸ナトリウムおよび亜硝酸カリウムが、（ｂ）の化合
物として有利である。亜硝酸ナトリウムが特に有利であ
る。

【００２５】アルカリ金属のホウ酸塩、たとえば特にホ
ウ酸ナトリウムおよびホウ酸カリウムが、（ｃ）の化合
物として有利である。四ホウ酸ナトリウム（ほう砂）が
特に有利である。

【００２６】本発明のホウ素化ペーストは、ホウ素−放
出物質として炭化ホウ素、活性化物質として四フルオロ
ホウ酸カリウム、エキステンダーとして炭化シリコンを
有利に含有する。

【００２７】有利な実施態様において、ホウ素化ペース
トは、活性化物質として四フルオロホウ酸カリウムとフ
ッ化カルシウムの配合物を含有する。

【００２８】また、実際には、加工物表面へ形成される
ホウ素化物層の種類が、慣用の活性化物質に加えて更な
る活性化物質としてフッ化カルシウムを添加した、本質
的には慣用の組成物から成るホウ素化剤で影響および調
整されることが分かった。本発明の方法であれば、他の
手の込んだ加工方法を駆使することなく、本質的にＦｅ
Ｂ−不含の単相Ｆｅ₂Ｂ層を鉄材から成る加工物上に容
易に製造できる。

【００２９】なお一層の研究により、従来技術のホウ素
化剤において、ＫＢＦ₄を全てＣａＦ₂に変換すると、通
常の加工条件では、加工物の表面に不適当なホウ素化物
層が形成されることが分かった。フッ化物の放出を抑制
するため、単純にホウ素化剤のＫＢＦ₄含量を低下させ
ると、同様のことが起こる。

【００３０】本発明のホウ素化ペーストは、それぞれ固
形分含量あたり活性化物質として四フルオロホウ酸カリ
ウム１〜１５質量％およびフッ化カルシウム５〜４０質
量％から成る配合物を有利に含有する。

【００３１】本発明のペースト状ホウ素化剤は、慣用の
ホウ素−放出物質、たとえば非結晶および結晶ホウ化鉄
および、特に炭化ホウ素（Ｂ₄Ｃ）を含有する。有利に
は、固形分含量あたり、炭化ホウ素１〜１５質量％を含
有する。

【００３２】本発明のホウ素化ペーストの残りの部分に
は、特に炭化シリコン（ＳｉＣ）のような通常のエキス
テンダー、ならびに水および任意の助剤をさらに含有す
る。

【００３３】本発明のホウ素化ペーストは、固体分含量
あたり、炭化ホウ素８〜１０質量％、四フルオロホウ酸
カリウム５〜１０質量％、フッ化カルシウム１０〜３０
質量％、炭酸カルシウム１〜３質量％、亜硝酸ナトリウ
ム０.２〜１質量％、四ホウ酸ナトリウム０.２〜１質量
％、および、残部にエキステンダーとして炭化シリコン
を、水および任意に助剤とともに有利に含有する。

【００３４】典型的な組成物は、固体分含量あたり、炭
化ホウ素約１０質量％、四フルオロホウ酸カリウム７質
量％、フッ化カルシウム１５質量％、炭酸カルシウム
１.５質量％、亜硝酸ナトリウム０.５質量％、四ホウ酸
ナトリウム０.５質量％および残部に炭化シリコンを含
有する。

【００３５】本発明のペースト状ホウ素化剤を、たとえ
ば、水および補助量の任意の助剤、たとえば慣用に市販
される結合剤および／または増粘剤を添加して、対応す
る粉末混合物から形成する。

【００３６】特に、適用上の必要条件を考慮して、水の
含有量は、全量あたり２５〜４０質量％である。このペ
ーストは、有利に水３０〜３５質量％、特に有利に約３
０質量％を含有する。

【００３７】その他の助剤は、ペーストの形成に慣用さ
れる増粘剤および結合剤である。ベントナイトは特に好
適な増粘剤である。この材料は、ホウ素化ペースト中に
少量で使用され、有利に全量あたり約１質量％である。

【００３８】本発明のホウ素化ペーストは、金属加工物
上にホウ素化物層を形成するために大変有利に使用され
る。

【００３９】炭酸塩の添加は、ホウ素化物層の多孔性を
減少させ、それにより部材の耐久性が上昇する。亜硝酸
塩の添加は、従来のホウ素化剤の部材が有する腐蝕性傾
向を削減する。この結果、表面の外観が大変良好にな
る。特に水溶性のＣａＦ₂で置換することにより、ＫＢ
Ｆ₄の含量を公知の部材と比べて少なくできることが発
見されたので、本発明のホウ素化剤において、フッ化物
放出、特にホウ素化部材の洗浄後の廃水および使用ホウ
素化剤の処理はそれほど問題にならない。ホウ素化剤を
正しく利用すれば、対応してフッ素を含む気体の放出が
減少するので、ＫＢＦ₄含量を低下させることは、さら
に有利である。炭酸塩の添加は、さらに、このような放
出を減少させ、この方法の環境への適合性を上昇させ
る。貯蔵安定性に関する公知のホウ素化ペーストの問題
点は、ホウ酸塩の添加により解決する。ホウ酸塩を亜硝
酸塩と併用すると、従来のホウ素化ペーストよりも部材
の洗浄が著しく容易になる。

【００４０】本発明のホウ素化ペーストにおける特別な
加工利点のひとつは、鉄材料から成る加工物上に、Ｆｅ
₂Ｂ含有単相ホウ素化物層を、孔の少ない状態で、容易
に製造できることである。このような層は、ホウ素化ペ
ーストの固体分含量あたり、活性化物質として、四フル
オロホウ酸カリウム１〜１５質量％とフッ化カルシウム
５〜４０質量％の配合物を選択した場合に有利である。

【００４１】鉄材料から成る加工物上に、Ｆｅ₂Ｂから
成りかつ孔の含量の少ない単相のホウ素化物層を有利に
製造する、本発明の方法において、加工物の表面をホウ
素化ペーストで塗膜し、次いで、ホウ素化層が所望の厚
さになるまで８００〜１１００℃の温度で処理する。こ
のために、部品表面にホウ素化剤ペーストを刷毛塗りす
る。一部分だけ、表面をホウ素化したい場合に、この方
法は特に有利である。別の方法として、部品をペースト
中へ浸漬させたり、またはペーストを噴霧するようにし
てホウ素化材を担持できる。

【００４２】ホウ素化は、有利に温度８５０〜９８０℃
の範囲で、２０分〜２時間かけて加工する。この方法
で、厚さが３０〜１５０μｍの単相Ｆｅ₂Ｂ層を得るこ
とができる。

【００４３】

【実施例】実施例１材料４２ＣｒＭｏ₄から成る部材を、以下に示すような
組成物である、本発明のホウ素化ペーストを使用して、
保護気体下に９３０℃で４５分かけてホウ素化した。

【００４４】水３０％；Ｂ₄Ｃ７.５％；ＫＢＦ₄
５％；ＣａＦ₂１０％；ＳｉＣ４５％；ＣａＣＯ₃
１％；ＮａＮＯ₂０.３％；ほう砂０.４％；ベント
ナイト０.８％（増粘剤）。

【００４５】加熱処理後、ホウ素化剤は、水により残留
物を残すことなく簡単に除去でき、部材は、腐蝕跡も染
みも示さなかった。ホウ素化物層はＦｅＢ−不含で、孔
が少なく、厚さは約５０μｍであった。長期間高温で貯
蔵した後でも、このペーストの加工特性は変化しなかっ
た。ｐＨは、約７.５であった。

【００４６】実施例２（比較例）材料４２ＣｒＭｏ₄から成る部材を、以下に示すような
組成物であるホウ素化ペーストを使用して、保護気体下
に９３０℃で４５分かけてホウ素化した。

【００４７】水３０％；Ｂ₄Ｃ７.５％；ＫＢＦ₄
９.２％；ＳｉＣ５２.５％；ベントナイト０.８％
（増粘剤）。

【００４８】加熱処理後、ホウ素化剤を、残留物を残す
ことなく完全に除去することはできなかった；ブラッシ
ングまたはジェットクリーニングして初めて、この部材
を適切に清浄化できた。この部材はわずかな腐蝕跡を示
し、かなりの染みが認められた。ホウ素化物層の厚さは
約５０μｍであったが、２相であり；ＦｅＢ針は１４μ
ｍ深さまで到達した。実施例１と異なり、ひとつの深い
孔フリンジ（pore fringe）が確認された。長期間高温
で貯蔵した後には、ペーストの粘度が低下し、かなりひ
どい固体の沈殿が起こった。ペーストのｐＨは、約４で
あった。

【００４９】実施例３材料Ｃｆ５２から成る部材を、以下に示すような組成物
である、本発明のホウ素化ペーストを使用して、保護気
体下に９４０℃で６０分かけてホウ素化した：水３０
％；Ｂ₄Ｃ７.５％；ＫＢＦ₄５％；ＣａＦ₂１０
％；ＳｉＣ４５％；ＣａＣＯ₃１％；ＮａＮＯ
₂０.３％；ほう砂０.４％；ベントナイト０.８％
（増粘剤）。

【００５０】加熱処理後、ホウ素化剤は、水により残留
物を残すことなく簡単に除去でき、部材は、腐蝕跡も染
みも示さなかった。ホウ素化物層はＦｅＢ−不含で、孔
が少なく、厚さは約７０μｍであった。

【００５１】実施例４材料Ｃ６０から成る部材を、以下に示すような組成物で
ある、本発明のホウ素化ペーストを使用して、保護気体
下に９５０℃で１２０分かけてホウ素化した：水３０
％；Ｂ₄Ｃ７.５％；ＫＢＦ₄５％；ＣａＦ₂１０
％；ＳｉＣ４５％；ＣａＣＯ₃１％；ＮａＮＯ₂０.
３％；ほう砂０.４％；ベントナイト０.８％（増粘
剤）。

【００５２】加熱処理後、ホウ素化剤は、水により残留
物を残すことなく簡単に除去でき、部材は、腐蝕の兆候
も染色も示さなかった。ホウ素化物層はＦｅＢ−不含
で、孔が少なく、厚さは約１４０μｍであった。

【００５３】実施例５材料４２ＣｒＭｏ₄から成る部材を、以下に示すような
組成物である、本発明のホウ素化ペーストを使用して、
保護気体下に９３０℃で４５分かけてホウ素化した。

【００５４】水３０％；Ｂ₄Ｃ７.５％；ＫＢＦ₄
８％；ＳｉＣ５０％；ＣａＣＯ₃３％；ＮａＮＯ₂
０.３％；ほう砂０.４％；ベントナイト０.８％
（増粘剤）。

【００５５】加熱処理後、ホウ素化剤は、水により残留
物を残すことなく簡単に除去でき、部材は、腐蝕の兆候
も染色も示さなかった。ホウ素化物層はＦｅＢ−不含
で、孔が少なく、厚さは約５２μｍであった。フッ素化
合物の放出は、実施例１よりも約２５％多かった。

【００５６】実施例６（比較例）材料４２ＣｒＭｏ₄から成る部材を、炭酸カルシウムと
フッ化カルシウムの両方を含まない、以下に示すホウ素
化ペーストを使用して、保護気体下に９３０℃で４５分
かけてホウ素化した。

【００５７】水３０％；Ｂ₄Ｃ７.５％；ＫＢＦ₄
９％；ＳｉＣ５２％；ＮａＮＯ₃０.３％；ほう砂
０.４％；ベントナイト０.８％（増粘剤）。

【００５８】加熱処理後、ホウ素化剤は、水により残留
物を残すことなく簡単に除去でき、部材は、腐蝕の兆候
も染色も示さなかった。ホウ素化物層の厚さは約５０μ
ｍであり、２相で、ＦｅＢ針は深さ１０μｍまで到達し
た。この層は、実施例５よりも多くの孔を有した。フッ
素化合物の放出は実施例１よりも約４０％多かった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者シュテファンヴィガードイツ連邦共和国ハナウグリューナウシュトラーセ 13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主に、ホウ素−放出物質、活性化物質か
ら成り、残部に耐火性で不活性なエキステンダー、なら
びに水および場合によってはペースト形成に必要な助剤
を含有する、金属加工物上にホウ素化物層を形成するた
めのペースト状ホウ素化剤において、添加物として：（ａ）アルカリ金属の炭酸塩およびアルカリ土類金属の
炭酸塩から成る群より選択した化合物を少なくともひと
つ；（ｂ）アルカリ金属の亜硝酸塩およびアルカリ土類金属
の亜硝酸塩から成る群より選択した化合物を少なくとも
ひとつ；（ｃ）水溶性である、アルカリ金属のホウ酸塩およびア
ルカリ土類金属のホウ酸塩から成る群より選択した化合
物を少なくともひとつ；を含有する、金属加工物上にホ
ウ素化物層を形成するためのペースト状ホウ素化剤。
【請求項２】固形物含量あたり（ａ）の化合物を０.
１〜５質量％（ｂ）の化合物を０.１〜２質量％（ｃ）
の化合物を０.１〜２質量％含有する、請求項１記載の
ホウ素化剤。
【請求項３】固形物含量あたり（ａ）の化合物を１〜
３質量％（ｂ）の化合物を０.２〜１質量％（ｃ）の化
合物を０.２〜１質量％含有する、請求項１または２記
載のホウ素化剤。
【請求項４】（ａ）の化合物として、アルカリ土類金
属の炭酸塩、（ｂ）の化合物として、アルカリ金属の亜
硝酸塩、（ｃ）の化合物として、アルカリ金属のホウ酸
塩、を含有する、請求項１から３までのいずれか１項記
載のホウ素化剤。
【請求項５】ホウ素−放出物質として炭化ホウ素、活
性化物質として四フルオロホウ酸カリウム、およびエキ
ステンダーとして炭化シリコンを含有する、請求項１か
ら４までのいずれか１項記載のホウ素化剤。
【請求項６】活性化物質として、四フルオロホウ酸カ
リウムおよびフッ化カルシウムの配合物を含有する、請
求項１から５までのいずれか１項記載のホウ素化剤。
【請求項７】固体分含量あたり、ホウ素−放出物質と
して炭化ホウ素１〜１５質量％、活性化物質として四フ
ルオロホウ酸カリウム１〜１５質量％およびフッ化カル
シウム５〜４０質量％を含有する、請求項１から６まで
のいずれか１項記載のホウ素化剤。
【請求項８】固形分含量あたり、炭化ホウ素８〜１０
質量％、四フルオロホウ酸カリウム５〜１０質量％、フ
ッ化カルシウム１０〜３０質量％、炭酸カルシウム１〜
３質量％、亜硝酸ナトリウム０.２〜１質量％、四ホウ
酸ナトリウム０.２〜１質量％および、残部にエキステ
ンダーとして炭化シリコン、ならびに水および場合によ
っては助剤を含有する、請求項１から７までのいずれか
１項記載のホウ素化剤。
【請求項９】固形分含量あたり、炭化ホウ素１０質量
％、四フルオロホウ酸カリウム７質量％、フッ化カルシ
ウム１５質量％、炭酸カルシウム１.５質量％、亜硝酸
ナトリウム０.５質量％、四ホウ酸ナトリウム０.５質量
％および残部に炭化シリコンを含有する、請求項１から
８までのいずれか１項記載のホウ素化剤。
【請求項１０】鉄材料から成る加工物上に、孔の少な
いＦｅ₂Ｂ含有単相ホウ素化物層を製造するための、請
求項１から９までのいずれか１項記載のペースト状ホウ
素化剤の使用。
【請求項１１】加工物表面を、請求項１から７までの
いずれか１項記載のペースト状ホウ素化剤で塗膜し、次
に、ホウ素化物層が所望の厚さになるまで、温度８００
〜１１００℃で処理する、鉄材料から成る加工物上に、
孔の少ないＦｅ₂Ｂ含有ホウ素化物層を製造する方法。
【請求項１２】厚さ３０〜１５０μｍのＦｅ₂Ｂ層を
製造するために、処理を、２０分〜２時間の間、温度８
５０〜９５０℃で実施する、請求項１１記載の方法。