JP2009526914A - 低温浸炭オーステナイト系ステンレス鋼着色用改良プロセス - Google Patents

Abstract

低温浸炭ステンレス鋼のワークピースは、電解研磨された後において、中性または弱塩基性のｐＨに維持され、かつ複数の原子価状態を有する金属イオンを含有する電解浴中において、交流電解によって着色される。本発明の着色プロセスのために使用される電解浴は、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、およびバナジウム、またはそれらの混合物等、複数の原子価状態を有する金属イオンを含有する。本発明のプロセスで使用される電解浴のｐＨは、通常、約５〜１２、より典型的には約６〜１１、または７〜１０に維持される。

Description

（関連出願の引用）
本出願は、米国仮特許出願第６０／７３３，４９７号（２００６年２月１５日出願、名称「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｃｏｌｏｒｉｎｇ Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃａｒｂｕｆｉｚｅｄ Ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ」）の優先権の利益を主張するものであり、その内容は全体として参照によって本明細書に援用される。

特許文献１、および本発明の譲受人に譲渡された特許文献２（本開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる）は、低温浸炭、すなわち、拡散炭素が豊富であるが実質的に腐食を促進する炭化物の沈殿がない、硬化された表面または「ケース（ｃａｓｅ）」が形成されるように行われる浸炭によって、オーステナイト系ステンレス鋼のワークピースの硬度を向上させるためのプロセスを記載している。

一方、本発明の譲受人に譲渡された仮出願第６０／６５３，１４７号（２００５年２月１５日出願）、ならびに出願第１１／２７２，９１５号（本開示もまた、参照することによって本明細書に組み込まれる）は、識別しやすいように色分けされたステンレス鋼の管継手およびフェルールについて記載している。色分けは、熱的に（すなわち、酸素含有ガスの存在下で加熱することによって）または電気化学的に、ワークピース表面上に着色された酸化物被覆を成長させることによって達成される。

本技術は、普通の、または「生地の」ステンレス鋼、および上述の特許文献１および特許文献２に記述されているような低温浸炭オーステナイト系ステンレス鋼に適用が可能であるといわれている。しかしながら、実際は、実質的な色変化が生じないという点において、既知の電気化学的プロセスによる低温浸炭ステンレス鋼の着色は、本質的に効果がないことが見いだされている。
米国特許第５，７９２，２８２号明細書 米国特許第６，５４７，８８８号明細書

低温浸炭の際に本来的に形成される多孔質酸化被膜を除去するためにワークピースを洗浄し、次いで、複数の原子価状態を有する金属を含有し、かつ中性から弱塩基性のｐＨに維持されている電解浴中で、電解研磨されたワークピースを交流電解に曝すことによって、低温浸炭ステンレス鋼のワークピースは、広範囲の異なる強烈な色彩に浸炭可能であることが現在分かっている。

本発明は、図面および詳細な説明を参照することによって、より容易に理解され得る。

（管継手およびフェルール）
管継手は、周知の商品である。本願では、用語「管継手」は、別途記載がない限り、任意の種類の管継手を意味する。管継手の実施例として、１つのフェルール継手、２つのフェルール継手、および３つ以上のフェルールを含む継手等のフェルール型継手、フレア管端継手、ならびに他の種類の継手を含むが、それらに限定されない。フェルール型継手の実施例は、例えば、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第３，１０３，３７３号、第６，６２９，７０８号、仮出願第６０／６５２，６３１号（代理人整理番号第２２１８８／０６８８４号）、および国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／０３９０９号に記載されており、これらの開示は、参照することによって全体として本明細書に組み込まれる。典型的には、継手は、本体部分、ナット、フェルール、または「保持リング」等を含む、種々の構成要素から成る。フェルールは、制止の際に塑性的に変形する、またはその最先端部が、結合されている導管と噛合する、あるいはその両方を行うように、設計されてもよい。また、フェルールは、制止の際に、フェルールが結合されている導管と噛合しないように、設計されてもよい。本発明に従って、そのような継手（および／またはその構成要素部品）は、継手またはその部品の１つ以上の表面上で着色された酸化物被覆を成長させることによって、識別しやすいように電解により色分けされる。

管継手は、広範な異なる金属から作製可能であるが、特に着目する継手は、５〜５０、好ましくは１０〜４０重量％のＮｉを含有する鋼から作製される。好ましい合金は、１０〜４０重量％のＮｉおよび１０〜３５重量％のＣｒを含有する。より好ましくは、ステンレス鋼、特にＡＩＳＩ ３００および４００系鋼である。実施例の一部として、特に着目するのは、ＡＩＳＩ ３１６、３１６Ｌ、３１７、３１７Ｌ、および３０４ステンレス鋼、合金６００、合金Ｃ−２７６ならびに合金２０ Ｃｂである。そのような鋼、特にオーステナイト系ステンレス鋼から作製された継手は、高純度配管システム、すなわち、高純度液体および気体を処理するために使用される配管システムにおける特定の使用を見いだす。上述の米国特許第６，５４７，８８８Ｂ１号を参照されたい。

（低温浸炭ステンレス鋼）
表面硬化（ｃａｓｅ ｈａｒｄｅｎｉｎｇ）は、金属製品の表面硬度を強化するために広く使用される工業プロセスである。典型的な商業的プロセスにおいては、ワークピースを１７００°Ｆ（９５０℃）以上の浸炭用ガスに接触させ、これにより炭素原子を製品表面内に拡散させる。硬化は、「炭化物析出物」の形成、すなわち、離散粒子の形で配列された特定の金属炭化化合物をそれらが含有される金属マトリクスから分離および離散させることにより生じる。

ステンレス鋼は、生成された炭化物の析出によって腐食が促進されるため、従来のガス浸炭によって表面硬化されることは稀である。

本課題を克服するために、ワークピースを１０００°Ｆよりも低い浸炭用ガスと接触させる、ステンレス鋼を表面硬化する技術が開発された。この温度において、あまり長く浸炭を継続しないことにより、炭素原子は、ワークピース表面内にほとんど拡散しない、または腐食を促進する炭化物の析出を形成しない。その結果、ワークピース表面が硬化されるだけではなく、ステンレス鋼本来の耐食性も維持または向上される。

低温浸炭は、不要な副生成物として相当量の煤を産出する。通常、産出される煤の量は、ワークピースに取り込まれる炭素の量を上回る。実際、フェルール等の場合のように、浸炭される部品が小さい場合、生成される煤の量は、隣接部品を完全に覆うのに十分な量である場合が多く、従って、煤と浸炭される部品とを併せた質量が形成されることになる。通常の慣行において、本不要な煤の副生成物は、ほとんどの場合、使用前に、洗浄等によってワークピースから除去される。

また、煤に加えて、少なくとも一酸化炭素が炭素源として使用される場合、低温浸炭は、重酸化膜を産出する。典型的に薄い金色から濃い金茶色の色の範囲を有するこの重酸化膜は、より厚く、非密着性という点においてステンレス鋼を耐食性にする密着性クロム酸化膜とは大幅に異なる。すなわち、重酸化膜は比較的に多孔性である。したがって、この膜もまた、ワークピースの浸炭表面を暴露するために、使用前に除去され、従って「表面洗浄された」浸炭ワークピースが産出される。本発明の譲受人に譲渡された国際公開第０２／０６３１９５（Ａ）（２２１８８／０６３０３）号を参照されたい（本開示もまた、参照することによって本明細書に組み込まれる）。

実際には、重酸化膜の除去は、機械的になされ得る。しかしながら、ワークピースを水性の酸性浴中に浸漬して、直接電流に曝し、ワークピースの最外金属表面層を酸化および溶解させ、そこに付着した重酸化膜を除去する、陽極電解研磨によって多くの場合なされる。例えば、従来のステンレス鋼の電解着色プロセスによる着色に備えて、生地のステンレス鋼を洗浄するために使用される類似の電解研磨処理を開示している、米国特許第４，０２６，７３７号、米国特許第４，２６９，６３３号、米国特許第４，８５９，２８７号、および米国特許第４，６２０，８８２号を参照されたい。これら特許の開示もまた、参照することによって本明細書に組み込まれる。

生地のステンレス鋼の電解研磨は、通常、汚染物質および破砕粒を含有する生地のステンレス鋼の表面層である、いわゆる「ビルビー層（Ｂｉｌｂｙ ｌａｙｅｒ）」の大部分、好ましくは全部を除去するために行われる。この層は、約２．５ミクロンの厚さであり、そのためここでの電解研磨は、通常、少なくともこの２．５ミクロンの表面層および恐らくはそれ以上を除去するために行われる。

対照的に、低温浸炭ステンレス鋼の電解研磨は、ワークピースの金属表面の最小量、約１ミクロンほどのみを除去するために行われる。これは、低温浸炭によってもたらされる硬化「表面」は、ワークピースの表面から僅か１０〜２５ミクロンほど下方に延出するのみであり、さらに、この硬化表面を形成する拡散炭素の大部分は、ワークピースの外表面またはその近傍に位置するからである。したがって、ワークピースの浸炭表面層がほぼ無傷のまま残されるように、低温浸炭ステンレス鋼の電解研磨は、通常、ワークピースの金属表面の最小量のみを除去するために行われる。同一の理由として、電解研磨は、ワークピースの表面層の過度の除去を回避するために、重酸化被膜を除去するために、機械研摩等の他の技術よりも優先される。

重酸化膜が除去されると、低温浸炭ワークピースは、そのまま使用可能な状態となる。あるいは、ワークピースは、さらに追加の随意的な処理ステップに曝すことが可能である。

（交流電解着色）
本発明に従って、低温浸炭の際に形成された重酸化膜を除去するために電解研磨された低温浸炭ステンレス鋼のワークピースは、複数の原子価状態を有する金属を含有し、かつ中性から弱塩基性のｐＨに維持された電解浴中で、ワークピースを交流電解に曝すことによって着色される。

交流電解によるステンレス鋼の着色は、既知であり、例えば、上述の米国特許第４，８５９，２８７号に示される。そこに記載されるように、ワークピースに印加される電気の極性が、正極と負極との間を変化するように、交流電流がステンレス鋼のワークピースに印加され、着色される。同一アプローチが本発明で使用されるが、本発明のプロセスでは、中性から弱塩基性の電解浴が使用される。また、サイクル時間は、典型的により長くなる。さらに、硝酸、リン酸、または他の酸を使用した処理によるワークピースの表面の活性化は、既知のステンレス鋼着色プロセスの重要な特長である陽極または陰極処理の有無にかかわらず、本発明には不必要である。

ワークピースは、種々の異なる形態をとり得る。例えば、ワークピースは、継手本体、ナット、フェルール、保持リング等を含むが、それらに限定されない、継手構成要素であってもよい。高く支持されている市販の継手の１つが、図１および１Ａに示される。図１および１Ａは、米国特許第６，６２９，７０８号から抜粋されたものであり、本開示は、参照することによって全体として本明細書に組み込まれる。ワークピースは、図１および１Ａに示される継手の構成要素のうちの任意の１つ以上であってもよい。ワークピースは、図１および１Ａに示される継手の構成要素に限定されず、任意の種類の継手の構成要素または任意の種類のアセンブリのステンレス鋼部品であってもよい。

図１は、最終締着の準備として、手で緊密に締めた位置にある継手構成要素を示し、図１Ａは、最終締着後の継手を示す。図示されるように、継手は、管端１３を受け入れるために沈み穴ぐりが設けられた、円筒状の開口部１２を有する本体１０から成る。テーパ状の切頭円錐形のカム口（ｃａｍｍｉｎｇ ｍｏｕｔｈ）１４は、沈み穴ぐりの軸方向外側端部に位置する。平滑な円筒状の内壁１８を有する前方フェルール１６は、管の上に密接して受け入れられる。前方フェルールは、カム口内に受け入れられるための切頭（ｆｒｕｓｔｏ）円錐形外表面２０を有する。

前方フェルール１６に付随し、そこから軸方向外側に位置するのは、図示されるように、テーパ状の鼻部２４および傾斜端面２８を有する後方フランジ２６を備えるように構成される、後方フェルール２２である。後方フェルール２２の傾斜端面は、当業者には明らかなように、端面に作用する制止力の半径方向成分および軸方向成分を提供する。テーパ状の鼻部２４は、前方フェルール背面のテーパ状のカム表面に嵌入する。

フェルール１６、２２は、本体１０に螺設された駆動ナット部材３０によって封入される。継手の締着および組み立ての際、内側端面、フランジ、またはナットの肩部３２は、後方フェルールの後方壁端面２８に対して作用し、図１Ａに示される完全嵌合位置へフェルールを前方に駆動する。

（（ｉ）電解浴）
本発明の着色プロセスのために使用される電解浴は、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、およびバナジウム等、複数の原子価状態を有する金属イオンを含有する。そのようなイオンの特定の実施例として、クロム酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、マンガン酸塩、およびバナジウム酸塩を含み、例えば、Ｃｒ^＋６、ＣｒＯ_４ ^−２、ＭｏＯ_３ ^−２、ＭｎＯ_４ ^−２、Ｖ^＋５、ＶＯ_３ ⁻（メタバナジウム酸塩）、Ｖ_２Ｏ_７ ^−４（ピロバナジウム酸塩）、およびＶＯ^−４（オルトバナジウム酸塩）である。また、これらイオン混合物も使用可能である。そのようなイオンを供給するために使用され得る特定の化合物として、重クロム酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウム、モリブデン酸リチウム、モリブデン酸ナトリウム、バナジウム酸ナトリウム、マンガン酸ナトリウム等を含むが、それらに限定されない。

多価金属イオンの濃度は、大きく異なる可能性があり、所望の結果をもたらす任意の濃度が使用可能である。概して、約０．０１〜１．０モル／リットル、より典型的には約０．０５〜０．５モル／リットル、または約０．１〜０．３モル／リットルの濃度が、有用であることが分かっている。

本発明のプロセスで使用される電解浴のｐＨは、通常、約５〜１２、より典型的には約６〜１１、または７〜１０に維持される。これは、電解浴が、硫酸または硝酸等の強酸、あるいは水酸化ナトリウム等の強塩基の添加によって、強酸性または強塩基性のｐＨに維持される、ステンレス鋼を着色するための従来の電解プロセスからの有意な変更を表す。そのようなｐＨ調整剤は、通常、本発明の電解浴では使用されず、実際、好ましくは回避される。

（（ｉｉ）交流電解）
本発明に従って、電解研磨された低温浸炭ステンレス鋼のワークピースは、上述のように、電解浴中でワークピースを交流電解に曝すことによって着色される。これは、上述の米国特許第４，８５９，２８７号に記載された類似の方法で、ワークピースに印加される電流の極性を変化させることによって行われる。好ましくは、電流密度と時間との関係を示す図が、概して矩形波形をとるようにして行われる。最も好ましくは、例えば、本開示の図２の波形に示されるように、同等量の電流が、各サイクルの両部分に印加されるようにして行われる。これに関連して、「同等」とは、各サイクルの正のパルスにおいて着色される単位表面積当たりに印加される電流の絶対量が、各サイクルの負のパルスにおいて単位表面積当たりに印加される電流の絶対量に等しいことを意味し、その絶対量は電流密度／時間の波形を積分することによって求められる。

これは、図２に示されるように、各サイクルの正および負パルスを同一の強さならびに持続時間を有するように調整することによって、最も容易に行われる。例えば、正パルスの振幅が＋１アンペアで、その持続時間が１００ミリ秒の場合、同一サイクルの負パルスの振幅もまた、−１アンペアで、その持続時間もまた、１００ミリ秒となるべきである。あるいは、単位面積当たりに供給される電流の総量が、本質的に、正および負のパルスにおいて同一である限り、正および負のパルスの強さおよび持続時間が異なってもよい。

印加される電流の強さおよび持続時間は、電解浴の組成に応じて変化し、以下に提示される実施例を考慮して、通常の実験によって容易に求めることが可能である。一般に、印加される電流の強さは、電流密度に換算すると、概して約０．０１〜３Ａ／ｉｎ^２であるべきである。これは、各正パルスの電流密度が、約＋０．０１〜＋３Ａ／ｉｎ^２であるべきである一方、各負パルスの電流密度は、約−０．０１〜−３Ａ／ｉｎ^２であるべきであることを意味する。より典型的には、印加される電流の強さは、約０．０２〜１Ａ／ｉｎ^２、あるいは約０．０３〜０．７Ａ／ｉｎ^２となる。同様に、各パルスの持続時間は、通常、約１５〜１０００ミリ秒、より一般的には約５０〜５００ミリ秒、あるいは７５〜２００ミリ秒であるべきである。１５ミリ秒未満および１０００ミリ秒を超過して持続するパルスも使用可能であるが、約１００ミリ秒持続するパルスは、特に便利であることが分かっている。

上述のように、本発明に従って、交流電解を行う最も便利な方法は、同等の電流密度および同等の持続時間の正および負の電流の交互パルスが、互いの直後にワークピースに印加される、図２に示される波形を採用することである。このように、図２は、正のパルス１４の持続時間１２が、負のパルス１８の持続時間１６に等しく、正のパルス１４の強さ２０が、負のパルス１８の強さ２２に等しく、隣接する正のパルスと負のパルスとの間には遅延が生じないことを示す。

しかしながら、他のアプローチも使用可能である。例えば、遅延（このとき、ワークピースがゼロ電位に保持されている）を、連続する正のパルスと負のパルスとの間に生じさせることが可能である。さらに、正のパルスと負のパルスの強さおよび持続時間は、サイクル毎に変化可能である。同様に、正のパルスの強さおよび持続時間は、特定のサイクルにおいて、負のパルスの強さおよび持続時間と異なることが可能であるが、上述のように、両パルスに供給される電流の絶対量が本質的に等しいことを条件とする。最後に、ここで述べたように印加される最終電流が交流電流または負のパルス電流である限り、上述の米国特許第４，８５９，２８７号の９〜２８行目、９段に記載のように提供される電流パターンに付加的な正および負のパルスを含めることが可能である。

終わりに当たって、上述の異なるアプローチは、ワークピースの処理の全過程に、あるいは、本処理の一部にのみ適用可能であることを理解されたい。

本発明をより完全に説明するため、以下の実施例が実施された。

（実施例１〜１０）
これらの実施例では、ＡＩＳＩ ３１６ステンレス鋼製のステンレス鋼フェルールは、概して上述の米国特許第６，５４７，８８８Ｂ１号に従って、低温浸炭された。浸炭の際にもたらされた煤を除去するために洗浄を行った後、フェルールは、これもまた浸炭の際に形成される重酸化物被覆を除去するために電解研磨された。次いで、電解研磨されたフェルールは、表面の平滑度を向上させるために、洗浄剤、研磨剤、およびタンブリング媒体の存在下で８分間回転（ｔｕｍｂｌｅ）させられた後、水ですすぎ、乾燥され、その結果、それぞれ表面積約０．６３ｉｎ^２を有する電解研磨されたフェルールが作られた。

そのようにして得られた電解研磨されたフェルールは、次いで、本発明に従って、電解着色プロセスによって着色された。これは、チタン陽極に取り付けられたフェルールを０．１５ＭのＮａ_２ＭｏＯ_４を含有する水性電解浴を使用して、交流電解に曝すことによって行われた。電解浴のｐＨは、約９．５であったが、これはＮａ_２ＭｏＯ_４のみによるものであり、付加的な酸または塩基は存在しなかった。電解は、正および負の電流の交互パルスを使用して行われ、各パルスは１００ミリ秒持続し、パルス間の遅延は生じなかった。０．０３３〜０．１３Ａ／ｉｎ^２の異なる電流密度で、１０の異なる実験を行った。各実験は、約２２分継続し、得られたフェルールの色を毎分監視および記録した。

採用された電流密度および得られた結果を、以下の表１に記載する。本表においては、以下の略号が使用される。
Ｇ＝金色
Ｂ＝青色
ＤＧ＝暗い金色
Ｔ１＝やや赤色／青色レインボー効果を構成する遷移番号１
Ｔ２＝やや緑色／金色レインボー効果を構成する遷移番号２
Ｔ３＝やや青色／金色レインボー効果を構成する遷移番号３

表１から、本発明の技術によって、有意に異なる色、具体的には青色、金色、および濃い金色を、低温浸炭ステンレス鋼製品に付与することが可能であることが分かる。

（実施例１１〜１３）
実施例１〜１０を繰り返したが、但し、電流密度は、０．４４〜０．６４Ａ／ｉｎ^２とした。得られた結果を、以下の表２に記載する。本表において「ＧＲ」は、緑色を示す。

表２から、本発明の技術によって、さらに別の有意に異なる色、具体的には緑色を、低温浸炭ステンレス鋼製品に付与可能であることが分かる。

（実施例１４および１５）
実施例１〜１３を繰り返したが、但し、電流密度は、０．４４〜０．５５Ａ／ｉｎ^２とし、総処理時間は、７〜１０分とした。得られた結果を、以下の表２に記載する。本表において「Ｒ」は、赤色を示す。

表３から、本発明の技術によって、さらに別の有意に異なる色、具体的には赤色を、低温浸炭ステンレス鋼製品に付与可能であることが分かる。

（実施例１６〜２５）
実施例１〜１０を繰り返したが、但し、電解液は、０．２Ｍの（ＮＨ_４）_６Ｍｏ_７Ｏ_２４４Ｈ_２Ｏから成る。得られた結果を、以下の表４に記載する。本表では、以下の追加の略号が使用される。
ＰＲ＝桃色がかった赤色
Ｔ４＝金色／桃色がかった赤色レインボー効果を構成する遷移番号４
Ｔ５＝桃色がかった赤色／緑色レインボー効果を構成する遷移番号５

表４から、本発明の技術によって、他の多価金属塩も、有意に異なる色、具体的には青色、金色および濃い金色、緑色、ならびに桃色がかった赤色を、低温浸炭ステンレス鋼製品に付与するために使用可能であることが分かる。

（実施例２６〜２９）
実施例１〜１０を繰り返したが、但し、電解浴は、異なる多価金属塩から成り、付加的な酸または塩基は添加しなかった。さらに、電流密度も変化させた。その条件と得られた結果を、以下の表５に記載する。本表では、以下の追加の略号が使用される。
Ｂ１＝０．３Ｍ（ＮＨ_４）_６Ｍｏ_７Ｏ_２４４Ｈ_２Ｏ
Ｂ２＝０．１Ｍ ＮａＶＯ_３４Ｈ_２Ｏ
Ｂ３＝０．３Ｍ（ＮＨ_４）_６Ｍｏ_７Ｏ_２４４Ｈ_２Ｏ＋０．１Ｍ ＮａＶＯ_３４Ｈ_２Ｏ

表５から、本発明の技術によって、種々の異なる多価金属塩（そのような塩の混合物を含む）も、有意に異なる色を低温浸炭ステンレス鋼製品に付与するために使用可能であることが分かる。

（比較実施例Ａ）
実施例２６〜２８を繰り返したが、但し、電流密度は、０．０６６Ａ／ｉｎ^２とし、電解浴は、０．５Ｍ ＮａＮＯ_３から成る。得られた結果を、以下の表６に記載する。

表６から、電解浴が複数の原子価状態を有する金属を含有していない場合でも、異なる色を電解により低温浸炭ステンレス鋼製品に付与可能であることが分かる。しかしながら、電解浴はすぐに枯渇し、頻繁に補充することが必要となり、処理の観点から不利点となった。さらに、得られた色は、均一ではなく、商業的に魅力のないものとなった。

本発明の一部の実施形態のみを上述したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、あらゆる修正が可能であることを理解されたい。そのようなすべての修正は、本発明の範囲内に含まれることが意図され、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。

図１は、手で緊密に締めた位置にある従来技術の継手を示す。 図１Ａは、締着位置にある図１Ａの継手を示す。 図２は、本発明の一実施形態に従う、ワークピースに印加された電流の波形を示す概略図である。

Claims (19)

1. 複数の原子価状態を有する金属を含有し、かつ中性から弱塩基性のｐＨを有する電解浴中で、ワークピースを交流電解にかけることを含む、表面洗浄された低温浸炭ステンレス鋼のワークピースを着色するプロセス。
2. 前記低温浸炭ステンレス鋼のワークピースは、電解研磨によって表面洗浄される、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記ｐＨは、約７〜約１０である、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記複数の原子価状態を有する金属は、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、バナジウム、またはそれらの混合物である、請求項１に記載のプロセス。
5. 前記電解浴は、クロム酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、マンガン酸塩、バナジウム酸塩、またはそれらの混合物を含有する、請求項４に記載のプロセス。
6. 前記交流電流は、サイクルを規定し、各サイクルは、正のパルスと負のパルスとを有し、さらに、前記ワークピースに印加される電流量の絶対値は、電流密度に換算すると、各サイクルの該正のパルスと負のパルスとにおいて本質的に等しい、請求項１に記載のプロセス。
7. 各サイクルの前記正のパルスの持続時間と前記負のパルスの持続時間とは、本質的に同一であり、かつ、前記ワークピースに印加される電流の強さは、電流密度に換算すると、各サイクルの該正のパルスと負のパルスとにおいて本質的に同一である、請求項６に記載のプロセス。
8. 各パルスの前記持続時間は約１５〜１０００ミリ秒であり、かつ、各パルスの前記電流密度は約０．０１〜２Ａ／ｉｎ^２である、請求項７に記載のプロセス。
9. 各パルスの前記持続時間は、約７５〜２００ミリ秒であり、かつ、各パルスの前記電流密度は、約０．０３〜０．７Ａ／ｉｎ^２である、請求項８に記載のプロセス。
10. 前記電解処理の少なくとも一部の間、前記ワークピースに印加される電流の波形は、連続する正のパルスと負のパルスとの間に遅延を含む、請求項６に記載のプロセス。
11. 前記電解処理の全体において、前記交流電流の各サイクルの前記正のパルスと負のパルスとの前記強さおよび持続時間は、本質的に同一である、請求項６に記載のプロセス。
12. 前記電解処理の少なくとも一部の間、前記交流電流の正のパルスおよび負のパルスの前記強さおよび持続時間は、サイクル毎に変化する、請求項６に記載のプロセス。
13. 前記電解処理の少なくとも一部の間、前記各サイクルの前記正のパルスの前記強さおよび持続時間は、特定のサイクルにおいて、前記負のパルスの前記強さおよび持続時間とは異なる、請求項６に記載のプロセス。
14. 前記電解処理の少なくとも一部の間、付加的な正のパルスと負のパルスとが、前記ワークピースに提供される前記電流パターンに含まれる、請求項６に記載のプロセス。
15. 前記電解浴は、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニウム、バナジウム酸ナトリウム、および硝酸ナトリウムのうちの少なくとも１つを含有し、該電解浴のｐＨは、約７〜約１０である、請求項１に記載のプロセス。
16. 前記電解浴は、追加の酸または塩基を含有しない、請求項１５に記載のプロセス。
17. 青色、緑色、赤色、桃色がかった赤色、黄色、金色、薄茶色、橙色、黄緑色、および薄緑色から成る群から選択される、均一な色を呈する電解被覆を有する、低温浸炭ステンレス鋼のワークピース。
18. 前記ワークピースは、管継手である、請求項１７に記載のワークピース。
19. 前記ワークピースは、フェルールである、請求項１８に記載のワークピース。

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