JP2011058032A - Surface-treated black ferrous metal material and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface-treated black ferrous metal material on which a chromium-free black coating film is formed, wherein that the black coating film is excellent in corrosion resistance and slidability. <P>SOLUTION: The surface-treated black ferrous metal material has, on a surface of a ferrous metal material; a magnetite layer formed by a chemical conversion treatment; a chemical conversion treatment layer formed on the magnetite layer; and a solid lubricating layer formed on the chemical conversion treatment layer, wherein the chemical conversion treatment layer contains at least one chosen from a phosphate containing at least one element chosen from zinc, tin, iron, manganese and calcium, an oxide containing at least one element chosen from titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and tungsten and a fluoride containing at least one element chosen from titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and tungsten. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、鉄系金属材料の表面に、耐食性及び摺動性に優れ且つクロムを含有しない黒色皮膜を形成した黒色表面処理鉄系金属材料及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a black surface-treated iron-based metal material having a black coating that is excellent in corrosion resistance and slidability and does not contain chromium on the surface of an iron-based metal material, and a method for producing the same.

光学機械部品、測定機部品、銃器、電気通信部品、自動2輪用機械部品、自動4輪用機械部品、装飾品や、半導体製造装置、食品製造機器に代表される機器装置類の直動装置等には、鉄系金属材料が使用されている。これらの鉄系金属材料には、耐食性及び摺動性の向上を目的として種々の表面処理が施されているが、光の低反射率化や意匠性も求められる用途においてはその表面を黒色化することが必要とされる。   Optical machine parts, measuring machine parts, firearms, telecommunications parts, machine parts for motorcycles, machine parts for automobiles, decorations, and linear motion devices for equipment such as semiconductor production equipment and food production equipment For example, ferrous metal materials are used. These iron-based metallic materials have been subjected to various surface treatments for the purpose of improving corrosion resistance and slidability, but the surface is blackened in applications that require low light reflectivity and design. It is necessary to do.

このような鉄系金属材料の表面の黒色化技術としては、例えば、無水クロム酸と、水酸化ナトリウムと、ケイフッ酸又はケイフッ化物と、硝酸又は硝酸塩とを特定の割合で含有するクロムめっき液を用いて、電解により黒色クロムめっきを施す方法(例えば、特許文献1参照)、塩化クロムと、亜硫酸ナトリウム及び/又は亜硫酸カリウムと、ヨウ化カリウムとを含有するクロムめっき液を用いて、電解によって黒色クロムめっきを施す方法(例えば、特許文献2参照)、亜鉛−ニッケルめっき後に、陽極電解、陰極処理、交番電解法あるいは陽極酸化により黒色化し、その後、水分散性有機樹脂を塗布し、黒色鋼板を得る方法(例えば、特許文献3参照)、金属材料の表面に、リン酸塩化成皮膜を形成し、その後、チオモリブデン酸イオン及びチオタングステン酸イオンの少なくとも1種を含有し5〜14pHを有する溶液中でリン酸塩化成皮膜をアノード電解処理することにより黒色の析出物皮膜を形成する方法(例えば、特許文献4参照)等が提案されている。更に、レイデント(登録商標)処理という低温電解クロムめっき処理方法も知られている。   As a technique for blackening the surface of such an iron-based metal material, for example, a chromium plating solution containing chromic anhydride, sodium hydroxide, silicofluoric acid or silicofluoride, and nitric acid or nitrate in a specific ratio is used. A method of performing black chrome plating by electrolysis (for example, see Patent Document 1), black by electrolysis using a chromium plating solution containing chromium chloride, sodium sulfite and / or potassium sulfite, and potassium iodide. A method of applying chromium plating (for example, see Patent Document 2), after zinc-nickel plating, blackening by anodic electrolysis, cathodic treatment, alternating electrolysis or anodizing, and then applying a water-dispersible organic resin, A method of obtaining (for example, see Patent Document 3), forming a phosphate chemical conversion film on the surface of a metal material, and then thiomolybdate ion A method for forming a black deposit film by subjecting a phosphate chemical film to anodic electrolysis in a solution containing at least one kind of thiotungstate ion and having a pH of 5 to 14 (for example, see Patent Document 4) Has been proposed. Furthermore, a low-temperature electrolytic chrome plating method called Raydent (registered trademark) treatment is also known.

特開昭58−11792号公報JP 58-11792 A 特開2007−119826号公報JP 2007-11826 Gazette 特開2002−127302号公報JP 2002-127302 A 特開平11−256357号公報JP-A-11-256357

しかしながら、特許文献1の方法では、消化器や肺などの炎症を引き起こしたり、発癌性、催奇性、毒性等を有する6価クロムを使用しており、作業安全上、環境上の問題が懸念される。更に、特許文献1の方法で得られたクロムめっき製品は、摺動性について満足な性能を有しているとは言えない。
特許文献2の方法は、6価クロムを使用しないものの、形成される皮膜中に3価クロムが含有されていることから、完全なクロムフリーとは言えず、作業安全上、環境上の問題が依然として懸念される。更に、特許文献2の方法で得られたクロムめっき製品は、摺動性について満足な性能を有しているとは言えない。
特許文献3の方法は、亜鉛−ニッケルめっき後に電解を行うための大掛かりな設備が必要となることから、コスト高による経済上の問題が生じる。
特許文献4の方法は、特許文献3と同様に、電解を行うための大掛かりな設備が必要となる上に、得られる製品は、耐食性について十分な性能を有しているとは言えない。
また、レイデント(登録商標)処理は、形成される皮膜中にクロムが含有されていることから、完全なクロムフリーとは言えず、作業安全上、環境上の問題が依然として懸念される。また、レイデント(登録商標)処理は、通常10℃以下の極低温にて電解を行うため、電力コスト、廃液処理コスト等による経済上の問題もある。
However, the method of Patent Document 1 uses hexavalent chromium that causes inflammation of the digestive organs, lungs, and the like, and has carcinogenicity, teratogenicity, toxicity, etc., and there are concerns about environmental problems in terms of work safety. The Furthermore, it cannot be said that the chrome-plated product obtained by the method of Patent Document 1 has satisfactory performance with respect to slidability.
Although the method of Patent Document 2 does not use hexavalent chromium, it cannot be said that it is completely chromium-free because the film to be formed contains trivalent chromium. Still concerned. Furthermore, it cannot be said that the chrome-plated product obtained by the method of Patent Document 2 has satisfactory performance with respect to slidability.
The method of Patent Document 3 requires a large-scale facility for performing electrolysis after zinc-nickel plating, which causes an economic problem due to high costs.
Similarly to Patent Document 3, the method of Patent Document 4 requires a large facility for performing electrolysis, and the obtained product cannot be said to have sufficient performance with respect to corrosion resistance.
In addition, since the RAYDENT (registered trademark) treatment contains chromium in the formed film, it cannot be said that it is completely chromium-free, and there are still concerns about environmental problems in terms of work safety. In addition, since Raydent (registered trademark) treatment is usually carried out at an extremely low temperature of 10 ° C. or less, there is an economic problem due to power costs, waste liquid treatment costs, and the like.

従って、本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、耐食性及び摺動性に優れ且つクロムを含有しない黒色皮膜を形成した黒色表面処理鉄系金属材料を提供することを目的とする。また、本発明は、電解のための電源設備等を使用せずに、比較的簡単な工程で、低コストでそのような黒色表面処理鉄系金属材料を製造する方法を提供することも目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a black surface-treated iron-based metal material having a black film that is excellent in corrosion resistance and slidability and does not contain chromium. And Another object of the present invention is to provide a method for producing such a black surface-treated iron-based metal material at a low cost in a relatively simple process without using a power supply facility for electrolysis. To do.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、鉄系金属材料の表面に、化成処理により形成したマグネタイト層と、リン酸亜鉛等からなる化成処理層と、フッ素樹脂等からなる固体潤滑層とをこの順に設けることが有効であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a magnetite layer formed by chemical conversion treatment on the surface of the iron-based metal material, a chemical conversion treatment layer made of zinc phosphate, etc., a fluororesin, etc. It has been found that it is effective to provide a solid lubricating layer composed of the above in this order, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の黒色表面処理鉄系金属材料は、鉄系金属材料の表面に、化成処理により形成したマグネタイト層と、該マグネタイト層上に形成され、亜鉛、錫、鉄、マンガン及びカルシウムから選ばれる少なくとも1種の元素を含むリン酸塩、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含む酸化物並びにチタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含むフッ化物から選ばれる少なくとも1種を含有する化成処理層と、該化成処理層上に形成された固体潤滑層とが設けられたことを特徴とする。
上記マグネタイト層は、リチウム含有鉄酸化物を更に含有することが好ましい。
上記化成処理層は、リン酸亜鉛、リン酸亜鉛鉄、リン酸マンガン、リン酸マンガン鉄及びリン酸亜鉛カルシウムから選ばれる少なくとも1種の結晶性リン酸塩を含有することが好ましい。また、上記化成処理層は、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、フッ化ジルコニウム、フッ化チタニウム及びリン酸鉄から選ばれる少なくとも1種の非晶質化合物を含有することも好ましい。
上記マグネタイト層の厚さは0.1μm〜5μmであることが好ましい。
上記化成処理層に含有される結晶性リン酸塩の結晶サイズは5μm以下であることが好ましい。また、非晶質化合物を含有する上記化成処理層の厚さは0.01μm〜3μmであることが好ましい。
That is, the black surface-treated iron-based metal material of the present invention is formed on the surface of the iron-based metal material by a chemical conversion treatment, and is formed on the magnetite layer, and is selected from zinc, tin, iron, manganese, and calcium. An oxide containing at least one element selected from the group consisting of phosphate, titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and tungsten, and titanium, zirconium, A chemical conversion treatment layer containing at least one selected from fluorides containing at least one element selected from hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and tungsten, and formed on the chemical conversion treatment layer Specially provided solid lubrication layer. To.
The magnetite layer preferably further contains a lithium-containing iron oxide.
The chemical conversion treatment layer preferably contains at least one crystalline phosphate selected from zinc phosphate, zinc iron phosphate, manganese phosphate, manganese iron phosphate, and zinc calcium phosphate. The chemical conversion treatment layer preferably contains at least one amorphous compound selected from zirconium oxide, titanium oxide, zirconium fluoride, titanium fluoride, and iron phosphate.
The magnetite layer preferably has a thickness of 0.1 μm to 5 μm.
The crystal size of the crystalline phosphate contained in the chemical conversion treatment layer is preferably 5 μm or less. Moreover, it is preferable that the thickness of the said chemical conversion treatment layer containing an amorphous compound is 0.01 micrometer-3 micrometers.

また、本発明の黒色表面処理鉄系金属材料の製造方法は、鉄系金属材料の表面を、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムから選ばれる少なくとも1種と酸化剤とを含有する水溶液と接触させ、該鉄系金属材料の表面にマグネタイト層を形成する工程と、該鉄系金属材料のマグネタイト層を、亜鉛、鉄、マンガン、カルシウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含む化成処理液と接触させ、該マグネタイト層上に化成処理層を形成する工程と、該鉄系金属材料の化成処理層上に固体潤滑剤を塗布し、固体潤滑層を形成する工程とを有することを特徴とする。
本発明の黒色表面処理鉄系金属材料の製造方法において、上記マグネタイト層の形成に用いる水溶液は、水酸化リチウムを更に含有することが好ましい。
Further, in the method for producing a black surface-treated iron-based metal material of the present invention, the surface of the iron-based metal material is brought into contact with an aqueous solution containing at least one selected from sodium hydroxide and potassium hydroxide and an oxidizing agent, A step of forming a magnetite layer on the surface of the iron-based metal material; and a magnetite layer of the iron-based metal material, zinc, iron, manganese, calcium, titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, Contacting with a chemical conversion treatment solution containing at least one element selected from cerium, molybdenum, and tungsten to form a chemical conversion treatment layer on the magnetite layer; and a solid lubricant on the chemical conversion treatment layer of the iron-based metal material And a step of forming a solid lubricating layer.
In the method for producing a black surface-treated iron-based metal material of the present invention, the aqueous solution used for forming the magnetite layer preferably further contains lithium hydroxide.

本発明によれば、耐食性及び摺動性に優れ且つクロムを含有しない黒色皮膜を形成した黒色表面処理鉄系金属材料及びその黒色表面処理鉄系金属材料を電解のための電源設備等を使用せずに、比較的簡単な工程で、低コストで製造する方法を提供することができる。   According to the present invention, a black surface-treated iron-based metal material that is excellent in corrosion resistance and slidability and has a black coating containing no chromium, and a power supply facility for electrolysis of the black surface-treated iron-based metal material are used. In addition, it is possible to provide a method of manufacturing at a low cost by a relatively simple process.

以下、本発明の黒色表面処理鉄系金属材料及びその製造方法について詳細に説明する。
本発明の黒色表面処理鉄系金属材料は、鉄系金属材料の表面に、化成処理により形成したマグネタイト層と、該マグネタイト層上に形成され、亜鉛、錫、鉄、マンガン及びカルシウムから選ばれる少なくとも1種の元素を含むリン酸塩、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含む酸化物並びにチタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含むフッ化物から選ばれる少なくとも1種を含有する化成処理層と、該化成処理層上に形成された固体潤滑層とが設けられている。
本発明の黒色表面処理鉄系金属材料は、このような層構造を採用することにより、マグネタイトの黒色が阻害されずに良好な黒色外観を呈し、また、耐食性及び摺動性に優れるため、摺動試験後の摺動痕部分においても良好な黒色外観を維持することができる。
Hereinafter, the black surface-treated iron-based metal material of the present invention and the manufacturing method thereof will be described in detail.
The black surface-treated iron-based metal material of the present invention is formed on the surface of the iron-based metal material by a chemical conversion treatment, and is formed on the magnetite layer, and at least selected from zinc, tin, iron, manganese and calcium. Phosphate containing one element, titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and oxide containing at least one element selected from titanium and zirconium, hafnium, A conversion treatment layer containing at least one selected from fluorides containing at least one element selected from indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and tungsten, and formed on the conversion treatment layer And a solid lubricating layer.
By adopting such a layer structure, the black surface-treated iron-based metal material of the present invention exhibits a good black appearance without hindering the black color of magnetite, and also has excellent corrosion resistance and slidability. A good black appearance can be maintained even in the sliding trace portion after the dynamic test.

本発明において、黒色皮膜を形成する対象となる鉄系金属材料としては、特に限定されないが、例えば、冷延鋼板、熱間圧延鋼板等の鋼材;棒鋼、形鋼、鋼帯、鋼管、線材、鋳鍛造品、軸受け鋼のような特殊用途鋼が挙げられる。黒色表面処理に先立って、これらの鉄系金属材料に、必要に応じて脱脂処理を施し表面を清浄化してもよい。脱脂処理は、特に限定されないが、溶剤系脱脂剤、水系脱脂剤、エマルジョン系脱脂剤等を用いる公知の方法を採用することができる。また、脱脂処理後の鉄系金属材料に、必要に応じて公知の酸洗処理を施してもよい。   In the present invention, the iron-based metallic material that is a target for forming a black film is not particularly limited. For example, steel materials such as cold-rolled steel sheets and hot-rolled steel sheets; steel bars, section steels, steel strips, steel pipes, wires, Special-purpose steels such as cast forgings and bearing steels are listed. Prior to the black surface treatment, these iron-based metal materials may be subjected to a degreasing treatment as necessary to clean the surface. The degreasing treatment is not particularly limited, and a known method using a solvent-based degreasing agent, an aqueous degreasing agent, an emulsion degreasing agent, or the like can be employed. Moreover, you may give a well-known pickling process to the iron-type metal material after a degreasing process as needed.

第一層としてのマグネタイト(Fe34)層は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの少なくとも1種と酸化剤とを主体とする水溶液(以下、黒染め剤と呼ぶことがある)を用いる黒染め処理と称される方法により形成することができ、具体的には、鉄系金属材料の表面を、黒染め剤と接触させればよい。このような黒染め剤としては、市販されているものをそのまま使用することができ、例えば、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」及び「パルブラック3901」、「パルブラック3903」、「パルブラックCA」、アイソレート科学研究所製の「ステンブラック919−gt」、メルテック株式会社製の「エボノールss−52」等が挙げられる。 The magnetite (Fe 3 O 4 ) layer as the first layer is a black using an aqueous solution (hereinafter sometimes referred to as a black dyeing agent) mainly composed of at least one of sodium hydroxide and potassium hydroxide and an oxidizing agent. It can be formed by a method called dyeing treatment. Specifically, the surface of the iron-based metal material may be brought into contact with a black dyeing agent. As such a black dyeing agent, commercially available products can be used as they are, for example, “Pal Black A” and “Pal Black 3901”, “Pal Black 3903”, “Pal Black 3903” manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. Black CA "," Sten Black 919-gt "manufactured by Isolate Science Laboratory," Ebonol ss-52 "manufactured by Meltech Co., Ltd., and the like.

鉄系金属材料の表面を黒染め剤と接触させる方法は、特に限定されず、例えば、黒染め剤を鉄系金属材料の表面に噴霧するスプレー処理、鉄系金属材料を黒染め剤中に浸漬させる浸漬処理、蒸気を利用するスチーム処理、黒染め剤を鉄系金属材料の表面に流しかける流しかけ処理等が挙げられる。   The method of bringing the surface of the iron-based metal material into contact with the black dyeing agent is not particularly limited. For example, spraying the black dyeing agent on the surface of the iron-based metal material, dipping the iron-based metal material in the black dyeing agent. Immersion treatment to be performed, steam treatment using steam, and a pouring treatment in which a black dyeing agent is poured onto the surface of the iron-based metal material.

マグネタイト層の形成温度としては、好ましくは70℃〜170℃であり、より好ましくは80℃〜160℃であり、最も好ましくは90℃〜150℃である。形成温度が70℃未満であると、均一な組成、黒色外観及び厚さを有するマグネタイト(Fe34)層が得られない場合があり、一方、170℃を超えると、マグネタイト(Fe34)がヘマタイト(Fe23)に変質する可能性があり、黒色皮膜が得られない場合がある。 The formation temperature of the magnetite layer is preferably 70 ° C to 170 ° C, more preferably 80 ° C to 160 ° C, and most preferably 90 ° C to 150 ° C. When the formation temperature is less than 70 ° C., there are cases where uniform composition, magnetite (Fe 3 O 4) having a black appearance and thickness layer is not obtained, while when it exceeds 170 ° C., magnetite (Fe 3 O 4 ) may change to hematite (Fe 2 O 3 ), and a black film may not be obtained.

マグネタイト層の厚さは、好ましくは0.1μm〜5μmであり、より好ましくは0.2μm〜3μmであり、最も好ましくは0.3μm〜2μmである。マグネタイト層の厚さが0.1μm未満であると、均一な黒色外観が得られない場合があり、一方、5μmを超えると、その効果が飽和して経済上不利になることがある。   The thickness of the magnetite layer is preferably 0.1 μm to 5 μm, more preferably 0.2 μm to 3 μm, and most preferably 0.3 μm to 2 μm. When the thickness of the magnetite layer is less than 0.1 μm, a uniform black appearance may not be obtained. On the other hand, when the thickness exceeds 5 μm, the effect may be saturated and economically disadvantageous.

また、黒染め剤に水酸化リチウムや炭酸リチウムを添加することにより、カチオンとしてリチウムを導入してもよい。カチオンとしてリチウムが導入された黒染め剤を用いると、マグネタイト(Fe34)だけでなく、リチウム含有鉄酸化物(Li5Fe58、Li2Fe34、Li2Fe35、LiFe58、LiFeO2)が生成する。このリチウム含有鉄酸化物をマグネタイト層に含有させることで、耐食性を更に向上させることができる。
黒染め剤におけるリチウム濃度は、リチウム純分として、例えば、0.01質量%〜1質量%であり、好ましくは0.05質量%〜0.7質量%であり、より好ましくは0.1質量%〜0.4質量%である。リチウム濃度が0.01質量%未満であると、リチウム添加による耐食性向上の効果が現れない場合があり、一方、1質量%を超えると、その効果が飽和して経済上不利になることがあり、また、皮膜の黒色化を阻害する場合がある。
Further, lithium may be introduced as a cation by adding lithium hydroxide or lithium carbonate to the black dyeing agent. When a black dye containing lithium as a cation is used, not only magnetite (Fe 3 O 4 ) but also lithium-containing iron oxides (Li 5 Fe 5 O 8 , Li 2 Fe 3 O 4 , Li 2 Fe 3 O) 5 , LiFe 5 O 8 , LiFeO 2 ). By including this lithium-containing iron oxide in the magnetite layer, the corrosion resistance can be further improved.
The lithium concentration in the black dyeing agent is, for example, 0.01% by mass to 1% by mass, preferably 0.05% by mass to 0.7% by mass, and more preferably 0.1% by mass as pure lithium. % To 0.4% by mass. If the lithium concentration is less than 0.01% by mass, the effect of improving corrosion resistance due to the addition of lithium may not appear. On the other hand, if it exceeds 1% by mass, the effect may be saturated and economically disadvantageous. Moreover, the blackening of the film may be inhibited.

このように、鉄系金属材料の表面を黒染め剤と接触させることにより、鉄系金属材料中の鉄を酸化させ、マグネタイトからなる層又はマグネタイトとリチウム含有鉄酸化物とからなる層を鉄系金属材料の表面に形成することができる。このマグネタイトからなる層又はマグネタイトとリチウム含有鉄酸化物とからなる層は、黒色を呈し、鉄系金属材料との密着性に優れ、耐食性を向上させる効果を有するだけでなく、後述する第2層としての化成処理層を形成する際の化学反応性を制御する役割を果たす。なお、本発明におけるマグネタイト層は、化成処理により形成された均一な組成、黒色外観及び厚さを有する層であり、鋼材製造時に形成される黒皮と称される酸化皮膜とは異なる。   In this way, the iron in the iron-based metal material is oxidized by bringing the surface of the iron-based metal material into contact with the black dyeing agent, and the layer composed of magnetite or the layer composed of magnetite and lithium-containing iron oxide is iron-based. It can be formed on the surface of a metal material. The layer made of magnetite or the layer made of magnetite and lithium-containing iron oxide has a black color, is excellent in adhesion to an iron-based metal material, and has an effect of improving corrosion resistance. It plays the role of controlling the chemical reactivity when forming the chemical conversion treatment layer. The magnetite layer in the present invention is a layer having a uniform composition, black appearance and thickness formed by chemical conversion treatment, and is different from an oxide film called black skin formed at the time of manufacturing a steel material.

第二層としての化成処理層は、亜鉛、鉄、マンガン、カルシウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含む化成処理液を第一層としてのマグネタイト層と接触させ、上記した元素を含む化合物を化学的な反応で析出させる方法により形成することができる。化成処理層を構成する皮膜の形態は、結晶性であってもよいし、非晶質(非結晶性)であってもよい。一般に、黒染め処理で形成されたマグネタイト皮膜のみでは耐食性が乏しいため、従来、黒染め処理後の鉄系金属材料には防錆油を塗油する必要があった。しかし、本発明では、マグネタイト層上に化成処理皮膜が形成されているために一時的な防錆効果が得られるので、防錆油の塗油が不要となる。   The chemical conversion treatment layer as the second layer is a chemical conversion containing at least one element selected from zinc, iron, manganese, calcium, titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and tungsten. It can be formed by a method in which a treatment liquid is brought into contact with a magnetite layer as a first layer and a compound containing the above-described element is precipitated by a chemical reaction. The form of the film constituting the chemical conversion treatment layer may be crystalline or amorphous (non-crystalline). In general, since only a magnetite film formed by black dyeing treatment has poor corrosion resistance, it has been necessary to apply anti-rust oil to iron-based metal materials after black dyeing treatment. However, in the present invention, since the chemical conversion treatment film is formed on the magnetite layer, a temporary rust prevention effect can be obtained, so that the application of rust preventive oil becomes unnecessary.

化成処理層としての結晶性皮膜を形成する具体的な方法としては、リン酸イオンをアニオンとして含有し且つ亜鉛、カルシウム及びマンガンから選ばれる少なくとも1種をカチオンとして含有する酸性水溶液を用いるリン酸塩処理が挙げられる。反応率を高める目的で、酸性水溶液には、ニッケル、コバルト等の遷移金属イオン、硝酸、亜硝酸等の酸化剤、フッ素イオン、錯フッ素イオン等のエッチング成分が更に添加されていることが好ましい。上記したアニオン及びカチオンの種類及び含有量を適当に組み合わせたリン酸塩処理用酸性水溶液としては、市販されているものをそのまま使用することができ、例えば、日本パーカライジング株式会社製の「パルボンド860」、「パルボンドL3020」、「パルフォスM1A」、「パルフォスM5」、「パルボンド880」、「パルボンドSX35」、「パルボンドL47」、「フェリコート7」等が挙げられる。   As a specific method for forming a crystalline film as a chemical conversion treatment layer, a phosphate using an acidic aqueous solution containing a phosphate ion as an anion and containing at least one selected from zinc, calcium and manganese as a cation Processing. For the purpose of increasing the reaction rate, it is preferable that an etching component such as transition metal ions such as nickel and cobalt, oxidizing agents such as nitric acid and nitrous acid, fluorine ions and complex fluorine ions are further added to the acidic aqueous solution. As the acidic aqueous solution for phosphating treatment in which the types and contents of the above anions and cations are appropriately combined, commercially available ones can be used as they are, for example, “Palbond 860” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. "Palbond L3020", "Palphos M1A", "Palphos M5", "Palbond 880", "Palbond SX35", "Palbond L47", "Felicoat 7" and the like.

通常、このように形成された結晶性皮膜には、下記に示すような化合物の少なくとも1種が含まれる。
・リン酸亜鉛(ホパイト:Zn3(PO42・4H2O)
・リン酸亜鉛鉄(フォスフォフィライト:Zn2Fe(PO42・4H2O)
・リン酸マンガン(ヒューリオライト:Mn5(PO3(OH))2(PO42・4H2O)
・リン酸マンガン鉄((Mn1-xFex52(PO44・4H2O、式中、xは鉄系金属材料が化成処理の際にエッチングされ、その鉄成分が皮膜中に含有されることを表す。0<x<1である。)
・リン酸亜鉛カルシウム(ショルツァイト:CaZn2(PO42・2H2O)
これらの中でも、特に、摺動性を向上させる性質を有するという点からリン酸マンガン鉄を含有する結晶性皮膜が好ましい。
Usually, the crystalline film formed in this way contains at least one compound as shown below.
・ Zinc phosphate (Hopite: Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O)
・ Zinc iron phosphate (phosphophyllite: Zn 2 Fe (PO 4 ) 2 · 4H 2 O)
-Manganese phosphate (Huluilite: Mn 5 (PO 3 (OH)) 2 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O)
・ Manganese iron phosphate ((Mn 1-x Fe x ) 5 H 2 (PO 4 ) 4 · 4H 2 O, where x is an iron-based metal material etched during chemical conversion, and its iron component is coated (Indicating that it is contained in 0 <x <1.)
・ Zinc calcium phosphate (Scholzite: CaZn 2 (PO 4 ) 2 · 2H 2 O)
Among these, a crystalline film containing manganese iron phosphate is particularly preferable because it has a property of improving slidability.

リン酸塩処理用酸性水溶液を第一層としてのマグネタイト層と接触させる方法は、特に限定されず、例えば、リン酸塩処理用酸性水溶液をマグネタイト層表面に噴霧するスプレー処理、マグネタイト層が形成された鉄系金属材料をリン酸塩処理用酸性水溶液中に浸漬させる浸漬処理、蒸気を利用するスチーム処理、リン酸塩処理用酸性水溶液をマグネタイト層表面に流しかける流しかけ処理等が挙げられる。   The method of bringing the acidic aqueous solution for phosphating into contact with the magnetite layer as the first layer is not particularly limited. For example, a spray treatment in which the acidic aqueous solution for phosphating is sprayed on the surface of the magnetite layer, a magnetite layer is formed. Examples include immersion treatment in which an iron-based metal material is immersed in an acidic aqueous solution for phosphate treatment, steam treatment using steam, and a pouring treatment in which an acidic aqueous solution for phosphate treatment is poured onto the surface of the magnetite layer.

化成処理層としての結晶性皮膜の形成温度は、好ましくは30℃〜120℃であり、より好ましくは35℃〜110℃であり、最も好ましくは40℃〜100℃である。形成温度が30℃未満であると、皮膜の生成が不十分となる可能性があり、一方、120℃を超えると、その効果が飽和して経済上不利になることがあり、また、化成反応時におけるエッチングが過多となり、密着性が劣る場合がある。   The formation temperature of the crystalline film as the chemical conversion treatment layer is preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 35 ° C to 110 ° C, and most preferably 40 ° C to 100 ° C. If the formation temperature is less than 30 ° C, the formation of the film may be insufficient. On the other hand, if the formation temperature exceeds 120 ° C, the effect may be saturated and economically disadvantageous. Etching at the time becomes excessive, and adhesion may be inferior.

化成処理層としての結晶性皮膜は、結晶による凹凸を有しているため、厚さを論じることは適切ではなく、結晶サイズに着目することが重要である。結晶性リン酸塩の結晶サイズは、好ましくは5μm以下であり、より好ましくは4μm以下であり、最も好ましくは3μm以下である。結晶サイズが5μmを超えると、良好な耐食性及び摺動性が得られない場合がある。   Since the crystalline film as the chemical conversion treatment layer has irregularities due to crystals, it is not appropriate to discuss the thickness, and it is important to pay attention to the crystal size. The crystal size of the crystalline phosphate is preferably 5 μm or less, more preferably 4 μm or less, and most preferably 3 μm or less. If the crystal size exceeds 5 μm, good corrosion resistance and slidability may not be obtained.

このように、リン酸イオンをアニオンとして含有し且つ亜鉛、カルシウム及びマンガンから選ばれる少なくとも1種をカチオンとして含有する酸性水溶液をマグネタイト層と接触させることにより、リン酸亜鉛、リン酸亜鉛鉄、リン酸マンガン、リン酸マンガン鉄及びリン酸亜鉛カルシウムから選ばれる少なくとも1種の結晶性リン酸塩からなる化成処理層を、化成処理により形成されたマグネタイト層上に形成すると、結晶性リン酸塩の結晶サイズが微細化され、耐食性及び摺動性を飛躍的に向上させることが可能となる。更に、本発明では、リン酸塩処理時に生成するスラッジが著しく少ないことも分かった。これは、皮膜生成における化学反応性がマグネタイト層により制御されているためであると考えられる。そのため、本発明は、煩雑なスラッジ除去作業の回数や産業廃棄物として排出されるスラッジ量を低減することができるといった利点を有する。   Thus, by bringing an acidic aqueous solution containing a phosphate ion as an anion and containing at least one selected from zinc, calcium and manganese as a cation with the magnetite layer, zinc phosphate, zinc iron phosphate, phosphorus When a chemical conversion treatment layer comprising at least one crystalline phosphate selected from manganese oxide, manganese iron phosphate, and zinc calcium phosphate is formed on the magnetite layer formed by chemical conversion treatment, The crystal size is miniaturized and the corrosion resistance and slidability can be dramatically improved. Furthermore, in the present invention, it was also found that sludge generated during the phosphate treatment is remarkably small. This is presumably because the chemical reactivity in film formation is controlled by the magnetite layer. Therefore, the present invention has an advantage that the number of complicated sludge removal operations and the amount of sludge discharged as industrial waste can be reduced.

化成処理層としての非晶質皮膜を形成する具体的な方法としては、リン酸イオンをアニオンとして含有し且つ鉄、錫、ジルコニウム、チタニウム及びハフニウムから選ばれる少なくとも1種をカチオンとして含有する酸性水溶液を用いるリン酸塩処理が挙げられる。反応率を高める目的で、酸性水溶液には、ニッケル、コバルト等の遷移金属イオン、硝酸、亜硝酸等の酸化剤、フッ素イオン、錯フッ素イオン等のエッチング成分が更に添加されていることが好ましい。上記したアニオン及びカチオンの種類及び含有量を適当に組み合わせたリン酸塩処理用酸性水溶液としては、市販されているものをそのまま使用することができ、例えば、日本パーカライジング株式会社製の「パルフォス1077」、「パルフォス525T」、「パルフォスK5100」等が挙げられる。   As a specific method for forming an amorphous film as a chemical conversion treatment layer, an acidic aqueous solution containing phosphate ions as anions and at least one selected from iron, tin, zirconium, titanium and hafnium as cations Phosphate treatment using For the purpose of increasing the reaction rate, it is preferable that an etching component such as transition metal ions such as nickel and cobalt, oxidizing agents such as nitric acid and nitrous acid, fluorine ions and complex fluorine ions are further added to the acidic aqueous solution. As the acidic aqueous solution for phosphating treatment in which the types and contents of the anions and cations described above are appropriately combined, commercially available ones can be used as they are, for example, “Parphos 1077” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. , “Palphos 525T”, “Palphos K5100” and the like.

通常、このように形成された非晶質皮膜には、下記に示すような化合物の少なくとも1種が含まれる。
・リン酸鉄
・リン酸錫
・リン酸ジルコニウム
・リン酸チタニウム
・リン酸ハフニウム
Usually, the amorphous film thus formed contains at least one compound as shown below.
・ Iron phosphate ・ Tin phosphate ・ Zirconium phosphate ・ Titanium phosphate ・ Hafnium phosphate

また、化成処理層としての非晶質皮膜を形成する他の方法としては、硝酸イオン、硫酸イオン、フッ素イオン、錯フッ素イオン及び炭酸イオンから選ばれる少なくとも1種をアニオンとして含有し且つ鉄、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種をカチオンとして含有する酸性水溶液を用いる方法が挙げられる。このような酸性水溶液は、上記したアニオン及びカチオンに対応する化合物の種類や含有量を適宜組み合わせて調製することもできるし、また、市販されているものをそのまま使用することもできる。   Further, as another method for forming an amorphous film as a chemical conversion treatment layer, it contains at least one selected from nitrate ion, sulfate ion, fluorine ion, complex fluorine ion and carbonate ion as an anion, and iron, titanium , Zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum, and a method using an acidic aqueous solution containing at least one selected from tungsten and tungsten as cations. Such an acidic aqueous solution can be prepared by appropriately combining the types and contents of the compounds corresponding to the above-mentioned anions and cations, or those commercially available can be used as they are.

このように形成された非晶質皮膜に含まれる化合物は、酸化物、硫化物及び/又はフッ化物であり、その代表的なものを下記に例示する。
・酸化チタニウム
・酸化ジルコニウム
・酸化ハフニウム
・酸化インジウム
・酸化錫
・酸化ビスマス
・酸化バナジウム
・酸化ニッケル
・酸化セリウム
・酸化モリブデン
・酸化タングステン
・硫化鉄
・フッ化ジルコニウム
・フッ化チタニウム
・フッ化ハフニウム
・フッ化インジウム
The compounds contained in the amorphous film thus formed are oxides, sulfides and / or fluorides, and typical ones are exemplified below.
-Titanium oxide-Zirconium oxide-Hafnium oxide-Indium oxide-Tin oxide-Bismuth oxide-Vanadium oxide-Nickel oxide-Cerium oxide-Molybdenum oxide-Tungsten oxide-Zirconium fluoride-Zirconium fluoride-Titanium fluoride-Hafnium fluoride-Fluorine Indium phosphide

上述した化合物の中でも、特に耐食性を向上させる性質を有するという点から水酸化ジルコニウム、及び水酸化チタニウム、フッ化ジルコニウム、フッ化チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタニウムのいずれか一つを含有する非晶質皮膜が好ましい。また、上記非晶質皮膜中には、皮膜の特性に悪影響を与えない範囲で、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含む水酸化物、例えば、水酸化ジルコニウム、水酸化チタニウム、水酸化ハフニウム、水酸化インジウム等が一部含まれていてもよい。   Among the above-mentioned compounds, an amorphous material containing zirconium hydroxide and any one of titanium hydroxide, zirconium fluoride, titanium fluoride, zirconium oxide, and titanium oxide from the viewpoint of particularly improving the corrosion resistance. A film is preferred. Further, the amorphous film has at least one selected from titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum, and tungsten within a range that does not adversely affect the characteristics of the film. A hydroxide containing an element, for example, zirconium hydroxide, titanium hydroxide, hafnium hydroxide, indium hydroxide, or the like may be partially contained.

上記した酸性水溶液を第一層としてのマグネタイト層と接触させる方法は、特に限定されず、例えば、酸性水溶液をマグネタイト層表面に噴霧するスプレー処理、マグネタイト層が形成された鉄系金属材料を酸性水溶液中に浸漬させる浸漬処理、蒸気を利用するスチーム処理、酸性水溶液をマグネタイト層表面に流しかける流しかけ処理等が挙げられる。   The method for bringing the acidic aqueous solution into contact with the magnetite layer as the first layer is not particularly limited. For example, spray treatment in which the acidic aqueous solution is sprayed on the surface of the magnetite layer; Examples include immersion treatment in which the substrate is immersed, steam treatment using steam, and pouring treatment in which an acidic aqueous solution is poured onto the surface of the magnetite layer.

化成処理層としての非晶質皮膜の形成温度は、通常、10℃〜100℃であり、好ましくは15℃〜80℃であり、より好ましくは20℃〜60℃である。形成温度が10℃未満であると、皮膜の生成が不十分である可能性がある場合があり、一方、100℃を超えると、その効果が飽和して経済上不利になることがあり、また、化成反応時におけるエッチングが過多となり、密着性が劣る場合がある。   The formation temperature of the amorphous film as the chemical conversion treatment layer is usually 10 ° C to 100 ° C, preferably 15 ° C to 80 ° C, and more preferably 20 ° C to 60 ° C. If the formation temperature is less than 10 ° C, the formation of the film may be insufficient. On the other hand, if the formation temperature exceeds 100 ° C, the effect may be saturated and economically disadvantageous. , Etching during the chemical conversion reaction becomes excessive, and the adhesion may be inferior.

化成処理層としての非晶質皮膜の厚さは、好ましくは0.01μm〜3μmであり、より好ましくは0.03μm〜2μmであり、最も好ましくは0.05μm〜1μmである。非晶質皮膜の厚さが0.01μm未満であると、良好な耐食性及び摺動性が得られない場合があり、一方、3μmを超えると、その効果が飽和して経済上不利になることがあり、また、黒色外観が損なわれる場合がある。   The thickness of the amorphous film as the chemical conversion treatment layer is preferably 0.01 μm to 3 μm, more preferably 0.03 μm to 2 μm, and most preferably 0.05 μm to 1 μm. If the thickness of the amorphous film is less than 0.01 μm, good corrosion resistance and slidability may not be obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 3 μm, the effect is saturated and economically disadvantageous. In addition, the black appearance may be impaired.

このように、リン酸イオンをアニオンとして含有し且つ亜鉛、カルシウム及びマンガンから選ばれる少なくとも1種をカチオンとして含有する酸性水溶液、又は硝酸イオン、硫酸イオン、フッ素イオン、錯フッ素イオン及び炭酸イオンから選ばれる少なくとも1種をアニオンとして含有し且つ鉄、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種をカチオンとして含有する酸性水溶液を、マグネタイト層と接触させることにより、非晶質皮膜からなる化成処理層をマグネタイト層上に形成することができる。この非晶質皮膜からなる化成処理層は、結晶性リン酸塩からなる化成処理層と同様に、耐食性及び摺動性を向上さることができる上に、第一層としてのマグネタイト層及び第三層としての固体潤滑層との密着性にも優れる。また、この非晶質皮膜からなる化成処理層は、極薄膜であっても耐食性及び摺動性の向上効果を発現するため、皮膜形成に伴う寸法変化を著しく小さくすることができるという利点も有する。更に、この非晶質皮膜の形成においては、結晶性リン酸塩からなる化成処理層を形成する際に問題となる皮膜へのスラッジ付着を大幅に軽減できる上に、化成処理に伴う素材のエッチング反応が極微量のため、表面を粗らすことなく皮膜形成が可能となることが分かった。 Thus, an acidic aqueous solution containing a phosphate ion as an anion and at least one selected from zinc, calcium and manganese as a cation, or selected from a nitrate ion, a sulfate ion, a fluoride ion, a complex fluoride ion and a carbonate ion An acidic aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of iron, titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and tungsten as a cation. The chemical conversion treatment layer which consists of an amorphous membrane | film | coat can be formed on a magnetite layer by making it contact with. The chemical conversion treatment layer made of this amorphous film can improve the corrosion resistance and the slidability as well as the chemical conversion treatment layer made of crystalline phosphate, and the magnetite layer and the third layer as the first layer. Excellent adhesion to the solid lubricating layer as a layer. In addition, the chemical conversion treatment layer made of this amorphous film exhibits the effect of improving the corrosion resistance and slidability even if it is an extremely thin film, and therefore has an advantage that the dimensional change accompanying the film formation can be remarkably reduced. . Furthermore, in the formation of this amorphous film, sludge adhesion to the film, which is a problem when forming a chemical conversion treatment layer made of crystalline phosphate, can be greatly reduced, and etching of the material accompanying chemical conversion treatment can be performed. It was found that the film can be formed without roughening the surface because the reaction is extremely small.

第三層としての固体潤滑層は、公知の固体潤滑剤を塗布、必要に応じて焼付けを行うことにより形成することができる。固体潤滑剤は、一般に、バインダー樹脂を溶剤に溶かしたバインダー溶液中に固体潤滑微粒子を多量に分散させたものである。固体潤滑微粒子としては、例えば、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化錫、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、グラファイト、雲母(天然ケイ酸塩鉱物)、フラーレン(ナノカーボン)、銅粉末、ニッケル粉末、鉛粉末、錫粉末、銀粉末、金粉末、亜鉛粉末、インジウム粉末、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、メラミンアヌレート(MCA:メラミンとイソシアヌル酸のほぼ1:1の有機付加体)、ポリイミド粉末、ナイロン、高密度ポリエチレン粉末、有機モリブデン化合物、脂肪、石鹸、ワックス類(牛脂、ステアリン酸リチウム、蜜ろう等)、脂肪酸、フタロシアニン等が挙げられ、これらの中でも、良好な摺動性が安定して得られるという点から二硫化モリブデン、グラファイト及びPTFEが好ましい。また、バインダー樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド、ポリイミド、エポキシ、フラン、メラミン、アクリル、ウレタン等が挙げられる。溶剤としては、例えば、キシレン、トルエン、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジオキサン、メチルエチルケトン、n−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。このような固体潤滑剤としては、市販されているものをそのまま使用することができ、例えば、二硫化モリブデンを含むものとして株式会社川邑研究所製の「HMB−2」、グラファイトを含むものとして株式会社川邑研究所製の「HMB−18」、二硫化モリブデン及びグラファイトを含むものとして株式会社川邑研究所製の「HMB−34」、PTFE及びグラファイトを含むものとしてダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」等が挙げられる。   The solid lubricant layer as the third layer can be formed by applying a known solid lubricant and baking as required. The solid lubricant is generally obtained by dispersing a large amount of solid lubricant fine particles in a binder solution obtained by dissolving a binder resin in a solvent. Examples of the solid lubricating fine particles include molybdenum disulfide, tungsten disulfide, silicon carbide, boron nitride, silicon nitride, zinc oxide, lead oxide, tin oxide, graphite fluoride, calcium fluoride, graphite, mica (natural silicate) Mineral), fullerene (nanocarbon), copper powder, nickel powder, lead powder, tin powder, silver powder, gold powder, zinc powder, indium powder, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether Polymer (PFA), melamine annulate (MCA: almost 1: 1 organic adduct of melamine and isocyanuric acid), polyimide powder, nylon, high density polyethylene powder, organic molybdenum compound, fat, soap, waxes (tallow, Lithium stearate, beeswax etc.), fatty acids, phthalocyanine . Among these, good sliding properties and stable molybdenum disulfide terms obtained, graphite and PTFE are preferred. Examples of the binder resin include polyamide imide, polyimide, epoxy, furan, melamine, acrylic, urethane, and the like. Examples of the solvent include xylene, toluene, butanol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, dioxane, methyl ethyl ketone, n-methyl-2-pyrrolidone and the like. As such a solid lubricant, a commercially available one can be used as it is, for example, “HMB-2” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd. as containing molybdenum disulfide, and containing graphite. “HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd. “HMB-34” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd. as a product containing molybdenum disulfide and graphite, manufactured by Daikin Industries, Ltd. as a product containing PTFE and graphite "TC-7109BK" etc. are mentioned.

固体潤滑剤の塗布方法は、公知の方法を採用することができ、例えば、スプレー、刷毛塗り、タンブリング、第一層としてのマグネタイト層及び第二層としての化成処理層が形成された鉄系金属材料を固体潤滑剤中に浸漬させる方法等が挙げられる。固体潤滑剤の塗布後、必要に応じて、適当な温度・時間で焼き付けを行うことにより、固体潤滑層を形成することができる。   As a method for applying the solid lubricant, a known method can be adopted. For example, an iron-based metal in which a spray, brush coating, tumbling, a magnetite layer as a first layer, and a chemical conversion treatment layer as a second layer are formed. Examples include a method of immersing the material in a solid lubricant. After application of the solid lubricant, the solid lubricant layer can be formed by baking at an appropriate temperature and time as necessary.

固体潤滑層の厚さは、好ましくは0.2μm〜50μmであり、より好ましくは0.5μm〜30μmであり、最も好ましくは0.7μm〜15μmである。固体潤滑層の厚さが0.2μm未満であると、良好な摺動性が得られない場合があり、一方、50μmを超えると、その効果が飽和して経済上不利になることがあり、また、多量の摩耗粉が発生することにより、摺動性に悪影響を与える可能性もある。   The thickness of the solid lubricant layer is preferably 0.2 μm to 50 μm, more preferably 0.5 μm to 30 μm, and most preferably 0.7 μm to 15 μm. If the thickness of the solid lubricating layer is less than 0.2 μm, good slidability may not be obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 50 μm, the effect may be saturated and economically disadvantageous. Further, the generation of a large amount of wear powder may adversely affect the slidability.

また、固体潤滑剤には、本発明の効果を損なわない範囲で、分散剤、消泡剤、安定剤、難燃剤、硬化促進剤、顔料等の公知の添加剤を適宜添加してもよい。ただし、本発明の黒色表面処理鉄系金属材料は、良好な黒色を呈することを特長とするので、これらの添加剤は固体潤滑剤が黒色若しくは無色透明となるものに限定される。   In addition, known additives such as a dispersant, an antifoaming agent, a stabilizer, a flame retardant, a curing accelerator, and a pigment may be appropriately added to the solid lubricant as long as the effects of the present invention are not impaired. However, since the black surface-treated iron-based metal material of the present invention is characterized by exhibiting a good black color, these additives are limited to those in which the solid lubricant is black or colorless and transparent.

このように、化成処理層上に固体潤滑剤を塗布し、必要に応じて焼付けを行うことにより、固体潤滑層を形成することができる。この固体潤滑層は、優れた摺動性を鉄系金属材料に付与することができる。   Thus, a solid lubricant layer can be formed by applying a solid lubricant on the chemical conversion treatment layer and baking it as necessary. This solid lubricating layer can impart excellent slidability to the ferrous metal material.

本発明の第一層〜第三層を形成する工程間では、必要に応じて、水洗、乾燥、防錆油塗油、脱脂等を行ってもよい。本発明における好ましい製造工程は、鉄系金属材料の脱脂→水洗→第一層形成→水洗→第二層形成→水洗→乾燥→第三層形成である。
更に、第一層及び/又は第二層の形成に先立って、皮膜形成促進等を目的として、表面調整を行ってもよい。特に、第二層として結晶性リン酸塩を形成する場合、第二層の形成に先立って、一般に使用されている表面調整剤を用いて表面調整を行うことで、皮膜形成促進及び結晶サイズの微細化といった効果が得られる。表面調整剤としては、例えば、日本パーカライジング株式会社製の「プレパレンX」、「プレパレン55」、「プレパレンZ」、「プレパレンVM」、「プレパレンXG」、「プレパレン35」等が挙げられる。
Between the steps of forming the first layer to the third layer of the present invention, washing with water, drying, antirust oil coating, degreasing and the like may be performed as necessary. A preferred production process in the present invention is degreasing of iron-based metal material → washing → first layer formation → water washing → second layer formation → water washing → drying → third layer formation.
Furthermore, prior to the formation of the first layer and / or the second layer, surface adjustment may be performed for the purpose of promoting film formation. In particular, when forming a crystalline phosphate as the second layer, prior to the formation of the second layer, surface adjustment is performed using a commonly used surface conditioner, which facilitates film formation and increases the crystal size. The effect of miniaturization can be obtained. Examples of the surface conditioner include “Preparene X”, “Preparene 55”, “Preparene Z”, “Preparene VM”, “Preparene XG”, and “Preparene 35” manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.

また、耐食性、摺動性等を向上させるために、上述した第二層と第三層との間に中間塗布層を設けてもよい。中間塗布層は、例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸金属塩、一酸化ケイ素、コロイダルシリカ(二酸化ケイ素)等のケイ素酸化物、クロロトリC1-2アルコキシシラン、グリシジルオキシアルキル−トリC1-2アルコキシシラン、ジ(グリシジルオキシアルキル)ジC1-2アルコキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、アミノアルキル−トリC1-2アルコキシシラン、ジ(アミノアルキル)ジC1-2アルコキシシラン、ビニルトリC1-2アルコキシシラン、ビニルトリC1-2アルコキシシラン、メチルトリメトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシアルキル−トリC1-2アルコキシシラン、テトラエチルシリケート、ジ((メタ)アクリロイルオキシアルキル)−ジC1-2アルコキシシラン等のシランカップリング剤、エチルポリシリケート、プロピルポリシリケート、ブチルポリシリケート等のシリケート化合物、シリコーン樹脂、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、イソプロピル(N−アミノエチルアミノエチル)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスフェート)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスフェートチタネート、ビス(ジオクチルピロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルピロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルジメタアクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスフェート)チタネート、チタニウムテトラ(モノエチルエトキシド)、チタニウムテトラ(モノブチルエトキシド)、チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、テトラノルマルブチルチタネート等のチタネートカップリング剤及び有機チタニウム化合物、バナジルアセチルアセトネート等の有機バナジウム化合物、ニッケルアセチルアセトネート等の有機ニッケル化合物、セリウムアセチルアセトネート等の有機セリウム化合物から選ばれる少なくとも1種を含有する水溶液、分散液或いは溶剤系(以下、塗布型処理液と呼ぶことがある)を、第二層としての化成処理層上に塗布し、必要に応じて乾燥する方法により形成することができる。また、中間塗布層は、2層以上形成してもよい。 In order to improve corrosion resistance, slidability, etc., an intermediate coating layer may be provided between the second layer and the third layer described above. The intermediate coating layer may be, for example, a metal silicate such as sodium silicate, lithium silicate, potassium silicate, calcium silicate, aluminum silicate, silicon oxide such as silicon monoxide or colloidal silica (silicon dioxide), chlorotri C 1-2 alkoxysilane, glycidyloxyalkyl-tri C 1-2 alkoxysilane, di (glycidyloxyalkyl) di C 1-2 alkoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, aminoalkyl-tri C 1-2 Alkoxysilane, di (aminoalkyl) di C 1-2 alkoxysilane, vinyl tri C 1-2 alkoxysilane, vinyl tri C 1-2 alkoxysilane, methyltrimethoxysilane, (meth) acryloyloxyalkyl-tri C 1-2 alkoxy Silane, tetraethyl silicate, di ((meth) acryloyloxy Alkyl) - di C 1-2 alkoxysilane such as silane coupling agent, ethyl polysilicate, propyl polysilicate, silicate compounds such as butyl polysilicate, silicone resins, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate , Titanium-i-propoxyoctylene glycolate, isopropyl (N-aminoethylaminoethyl) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphate) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) Phosphate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyl dimethacrylic Sostearoyl titanate, isopropyl isostearoyl diacryl titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumyl phenyl titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphate) titanate, titanium tetra (monoethyl ethoxide), titanium tetra (monobutyl ethoxide) ), Titanium tetrakis (acetylacetonate), titanate coupling agents such as tetranormal butyl titanate and organic titanium compounds, organic vanadium compounds such as vanadyl acetylacetonate, organic nickel compounds such as nickel acetylacetonate, cerium acetylacetonate, etc. An aqueous solution, dispersion or solvent system containing at least one selected from organic cerium compounds Hereinafter, it may be formed by a method of coating a chemical conversion treatment layer as a second layer and drying it as necessary. Further, two or more intermediate coating layers may be formed.

上記した塗布型処理液を化成処理層上に塗布する方法は、特に限定されず、例えば、バーコーティング、カーテンコーティング、エクストルージョンコーティング、ロールコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、グラビアコーティング、ダイコーティング等の公知の方法が挙げられる。   The method for applying the coating type treatment liquid onto the chemical conversion treatment layer is not particularly limited, and examples thereof include bar coating, curtain coating, extrusion coating, roll coating, dip coating, spray coating, spin coating, gravure coating, and die coating. Known methods such as coating may be mentioned.

中間塗布層の厚さは、乾燥皮膜として、好ましくは0.05μm〜10μmであり、より好ましくは0.1μm〜5μmであり、最も好ましくは0.3μm〜3μmである。中間層の厚さが0.05μm未満であると、耐食性、摺動性等の向上効果が十分に得られない場合があり、一方、10μmを超えると、その効果が飽和して経済上不利になることがある。   The thickness of the intermediate coating layer is preferably 0.05 μm to 10 μm, more preferably 0.1 μm to 5 μm, and most preferably 0.3 μm to 3 μm as a dry film. If the thickness of the intermediate layer is less than 0.05 μm, the effect of improving the corrosion resistance, slidability, etc. may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 10 μm, the effect is saturated and economically disadvantageous. May be.

また、処理液には、任意成分として、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等を添加してもよい。各樹脂のイオン性は、特に限定されるものではなく、アニオン性、カチオン性及びノニオン性のいずれであってもよい。   Moreover, you may add an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a phenol resin, a polyester resin, a polyimide resin etc. to a process liquid as an arbitrary component. The ionicity of each resin is not particularly limited, and may be any of anionic, cationic and nonionic.

なお、化成処理層の代わりに上記した中間塗布層を形成した場合、即ち、鉄系金属材料の表面に、化成処理により形成したマグネタイト層と、中間塗布層と、固体潤滑層とをこの順に設けた場合、本発明の黒色表面処理鉄系金属材料ほどの耐食性及び摺動性は得られないものの、良好な黒色外観を呈し、耐食性及び摺動性も実用に耐え得る黒色表面処理鉄系金属材料とすることができる。   When the above intermediate coating layer is formed instead of the chemical conversion treatment layer, that is, the magnetite layer formed by chemical conversion treatment, the intermediate coating layer, and the solid lubricating layer are provided in this order on the surface of the iron-based metal material. The black surface-treated iron-based metal material that exhibits a good black appearance and can withstand practical use in terms of corrosion resistance and slidability, although the corrosion resistance and slidability of the black surface-treated iron-based metal material of the present invention cannot be obtained. It can be.

本発明の黒色表面処理鉄系金属材料は、極めて良好な黒色外観を呈し、耐食性及び摺動性に優れ且つクロムを含有しない皮膜を形成したものであるので、光の低反射率化、意匠性付与、耐食性向上、摺動性向上及び転動性向上が要求される光学機械部品、測定機部品、銃器、電気通信部品、自動2輪用機械部品、自動4輪用機械部品、装飾品や、半導体製造装置、食品製造機器に代表される機器装置類の直動装置等を構成する部材に極めて有用である。
また、本発明は、上記した優れた性能を有する黒色多層皮膜を、電解のための電源設備等を使用せずに、比較的簡単な工程で、低コストで形成することができるので、広範な用途に適用することができる。
The black surface-treated iron-based metal material of the present invention has a very good black appearance, is excellent in corrosion resistance and slidability, and has a chromium-free coating formed thereon. Optical machine parts, measuring machine parts, firearms, telecommunication parts, automatic motorcycle machine parts, automatic four wheel machine parts, ornaments, etc. It is extremely useful as a member constituting a linear motion device or the like of equipment devices represented by semiconductor manufacturing equipment and food manufacturing equipment.
In addition, the present invention can form a black multilayer film having the above-described excellent performance at a low cost by a relatively simple process without using a power supply facility for electrolysis. It can be applied for use.

以下に、実施例を比較例とともに挙げ、本発明の黒色表面処理鉄系金属材料の効果を具体的に説明する。なお、実施例で使用した鉄系金属材料、脱脂剤、皮膜形成に用いた黒染め剤、化成処理液及び固体潤滑塗料は、市販されている材料や試薬の中から任意に選定したものであり、本発明を何ら限定するものではない。   Below, an Example is given with a comparative example and the effect of the black surface treatment iron-type metal material of this invention is demonstrated concretely. The iron-based metal materials, degreasing agents, black dyeing agents used for film formation, chemical conversion liquids and solid lubricating paints used in the examples are arbitrarily selected from commercially available materials and reagents. The present invention is not limited in any way.

<製造工程の概要>
実施例1〜10および17〜20、比較例6〜7は、以下の工程で実施した。
アルカリ脱脂→水洗→第一層形成→水洗→第二層形成→水洗→乾燥→第三層形成→焼き付け
実施例11〜16は、以下の工程で実施した。
アルカリ脱脂→水洗→第一層形成→水洗→第二層形成→水洗→乾燥→中間塗布層形成→乾燥・焼き付け→第三層形成→焼き付け
参考例1〜4は、以下の工程で実施した。
アルカリ脱脂→水洗→第一層形成→水洗→乾燥→中間塗布層形成→乾燥・焼き付け→第三層形成→焼き付け
比較例1〜5は、以下の工程で実施した。
アルカリ脱脂→水洗→皮膜形成→水洗→乾燥→固体潤滑塗膜(第三層)形成→焼き付け
比較例8については、アルカリ脱脂後、水洗及び乾燥工程を経て、固体潤滑塗膜(第三層)形成とした。
<Outline of manufacturing process>
Examples 1 to 10 and 17 to 20 and Comparative Examples 6 to 7 were carried out in the following steps.
Alkaline degreasing → Washing → First layer formation → Water washing → Second layer formation → Washing → Drying → Third layer formation → Baking Examples 11 to 16 were carried out in the following steps.
Alkaline degreasing → Washing → First layer formation → Washing → Second layer formation → Washing → Drying → Intermediate coating layer formation → Drying / baking → Third layer formation → Baking Reference Examples 1 to 4 were carried out in the following steps.
Alkaline degreasing → Washing → First layer formation → Water washing → Drying → Intermediate coating layer formation → Drying / baking → Third layer formation → Baking Comparative Examples 1 to 5 were carried out in the following steps.
Alkaline degreasing → Washing → Film formation → Washing → Drying → Solid lubricating coating (third layer) formation → Baking For Comparative Example 8, after alkaline degreasing, washing with water and drying steps, solid lubricating coating (third layer) Formed.

実施例及び比較例で得られた各材料について、外観の黒色度評価、耐食性及び摺動性を次の方法で評価した。なお、層の厚さは、第三層まで形成した後、金属顕微鏡を用いて、皮膜断面を観察することにより、各層の厚さを測定した。また、第二層に結晶性の皮膜を形成した実施例及び比較例については、第二層形成後、走査型電子顕微鏡を用いて、結晶サイズを測定した。   About each material obtained by the Example and the comparative example, the blackness evaluation of external appearance, corrosion resistance, and sliding property were evaluated by the following method. In addition, after forming to the 3rd layer, the thickness of the layer measured the thickness of each layer by observing a film cross section using a metal microscope. Moreover, about the Example and comparative example which formed the crystalline membrane | film | coat in the 2nd layer, the crystal size was measured using the scanning electron microscope after 2nd layer formation.

<外観(黒色度)評価>
鉄系金属材料には、冷延鋼板(略号SPC:JIS G 3141、70×150×0.8tmm)を用い、皮膜形成に先立ち、アルカリ脱脂を行った。アルカリ脱脂は、日本パーカライジング株式会社製のファインクリーナー(登録商標)4360を水道水で2%に希釈した水溶液を60℃に加温し、この溶液中に冷延鋼板を10分間浸漬した後、水洗することにより行った。
実施例1〜20、比較例1〜7及び参考例1〜4で各冷延鋼板上に形成された層を目視にて外観(黒色度)評価を行った。なお、実施例については、第一層〜第三層のそれぞれについて評価を行い、比較例1〜5については、固体潤滑層を形成した後のみ評価を行い、比較例6及び7については、第二層及び第三層についての評価を行った。
外観(黒色度)は、下記基準に従って評価した。
(評価基準)
○:均一な黒色
△:ムラ、スケが生じた黒色
×:黒色ではない
<Appearance (blackness) evaluation>
A cold-rolled steel sheet (abbreviation SPC: JIS G 3141, 70 × 150 × 0.8 tmm) was used as the iron-based metal material, and alkaline degreasing was performed prior to film formation. For alkaline degreasing, an aqueous solution obtained by diluting Fine Cleaner (registered trademark) 4360 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. to 2% with tap water is heated to 60 ° C., and the cold-rolled steel sheet is immersed in this solution for 10 minutes, and then washed with water. It was done by doing.
The appearance (blackness) evaluation was visually performed on the layers formed on each cold-rolled steel sheet in Examples 1 to 20, Comparative Examples 1 to 7, and Reference Examples 1 to 4. In addition, about an Example, it evaluates about each of a 1st layer-3rd layer, About Comparative Examples 1-5, it evaluates only after forming a solid-lubrication layer, About Comparative Examples 6 and 7, The evaluation for the second layer and the third layer was performed.
The appearance (blackness) was evaluated according to the following criteria.
(Evaluation criteria)
○: Uniform black △: Black with unevenness and scumming ×: Not black

<耐食性評価>
鉄系金属材料には、冷延鋼板(略号SPC:JIS G 3141、70×150×0.8tmm)を用い、皮膜形成に先立ち、アルカリ脱脂を行った。アルカリ脱脂は、日本パーカライジング株式会社製のファインクリーナー(登録商標)4360を水道水で2%に希釈した水溶液を60℃に加温し、この溶液中に冷延鋼板を10分間浸漬した後、水洗することにより行った。
実施例及び比較例で得られた各冷延鋼板の表面に鋭利なカッターでクロスカットを入れた後、5質量%濃度塩水を240時間噴霧した。噴霧終了後に、クロスカット部及びクロスカットを入れていない一般面について、下記基準に従って評価した。
(評価基準)
◎:一般面に赤錆の発生が全く無く、クロスカット部に膨れ、ハガレ等が無い
○:一般面に赤錆の発生が全く無く、クロスカット部に膨れ、ハガレ等が僅かに発生
△:一般面に点状の赤錆が発生し、クロスカット部に膨れ、ハガレ等が発生
×:一般面及びクロスカット部とも、全面に赤錆が発生
<Corrosion resistance evaluation>
A cold-rolled steel sheet (abbreviation SPC: JIS G 3141, 70 × 150 × 0.8 tmm) was used as the iron-based metal material, and alkaline degreasing was performed prior to film formation. For alkaline degreasing, an aqueous solution obtained by diluting Fine Cleaner (registered trademark) 4360 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. to 2% with tap water is heated to 60 ° C., and the cold-rolled steel sheet is immersed in this solution for 10 minutes, and then washed with water. It was done by doing.
After cross-cutting with a sharp cutter on the surface of each cold-rolled steel sheet obtained in Examples and Comparative Examples, 5 mass% salt water was sprayed for 240 hours. After the spraying was completed, the cross cut portion and the general surface without the cross cut were evaluated according to the following criteria.
(Evaluation criteria)
◎: No occurrence of red rust on the general surface, swelling in the cross-cut part, no peeling, etc. ○: No occurrence of red rust on the general surface, swelling in the cross-cut part, slight peeling, etc. △: General surface Spot-like red rust occurs, swells in the crosscut part, peels off, etc. ×: Red rust occurs on the entire surface of the general surface and the crosscut part

<摺動性評価>
鉄系金属材料には、機械構造用炭素鋼鋼材(略号S45C:JIS G 4051、φ22×8mm、バフ研磨を行いRa10nm、Ry50nm仕上げ)を用い、皮膜形成に先立ち、アルカリ脱脂を行った。アルカリ脱脂は、日本パーカライジング株式会社製のファインクリーナー(登録商標)4360を水道水で2%に希釈した水溶液を60℃に加温し、この溶液中に機械構造用炭素鋼鋼材を10分間浸漬した後、水洗することにより行った。
実施例及び比較例で得られた各機械構造用炭素鋼鋼材について、Optimol Instruments社製SRV試験機を用いて摺動性を評価した。評価は潤滑油等を使用しない無潤滑評価とした。下記に示す摺動試験条件にて摺動試験を行い、摩擦係数、相手材攻撃性及び摺動試験後の摺動痕外観を評価した。
(摺動試験条件)
相手材:SUJ2鋼球(10mmφ)
荷重:15N(ヘルツ面圧:116Kg/mm
ストローク:2mm
スピード:5Hz
試験時間:15分
試験温度:室温(大気中)
<Slidability evaluation>
As the iron-based metal material, a carbon steel material for mechanical structure (abbreviation S45C: JIS G 4051, φ22 × 8 mm, buffed and Ra10 nm, Ry50 nm finished) was used, and alkaline degreasing was performed prior to film formation. For alkaline degreasing, an aqueous solution obtained by diluting Fine Cleaner (registered trademark) 4360 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. to 2% with tap water was heated to 60 ° C., and carbon steel for machine structure was immersed in this solution for 10 minutes. Thereafter, washing was performed with water.
About each carbon steel material for mechanical structures obtained by the Example and the comparative example, slidability was evaluated using the SRV test machine by Optimol Instruments. The evaluation was a non-lubricated evaluation in which no lubricating oil was used. A sliding test was performed under the following sliding test conditions, and the friction coefficient, the counterpart material aggression, and the appearance of the sliding trace after the sliding test were evaluated.
(Sliding test conditions)
Mating material: SUJ2 steel ball (10mmφ)
Load: 15N (Hertz surface pressure: 116Kg / mm 2 )
Stroke: 2mm
Speed: 5Hz
Test time: 15 minutes Test temperature: Room temperature (in air)

摩擦係数は、実測した摩擦係数の平均値を算出(測定上限値:0.64)したものである。相手材攻撃性は、摺動試験後の相手材摺動痕面積を算出したものである。また、摺動試験後の摺動痕外観の観察は、下記基準に従って評価した。
(評価基準)
◎:均一な濃い黒色
○:均一な薄い黒色
△:黒色だが、部分的に金属光沢
×:金属光沢(素材露出)
The friction coefficient is obtained by calculating an average value of measured friction coefficients (measurement upper limit value: 0.64). The mating material aggression is calculated by calculating the mating material sliding trace area after the sliding test. Further, the observation of the appearance of the sliding marks after the sliding test was evaluated according to the following criteria.
(Evaluation criteria)
◎: Uniform dark black ○: Uniform thin black △: Black but partially metallic luster ×: Metallic luster (exposed material)

(実施例1)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、148℃に加温後、60分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
チタニウムフッ化水素酸試薬、硝酸試薬及びフッ化水素酸試薬を用いて、チタニウム濃度が2000mg/Lであり、硝酸濃度が10000mg/Lであり、フッ素濃度が遊離フッ素として7mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を50℃に加温し、アンモニア水試薬でpH3.0に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を300秒間浸漬し、酸化チタニウムを主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
Example 1
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 148 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 60 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
Using a titanium hydrofluoric acid reagent, a nitric acid reagent, and a hydrofluoric acid reagent, the titanium concentration is 2000 mg / L, the nitric acid concentration is 10,000 mg / L, and the fluorine concentration is 7 mg / L as free fluorine. A chemical conversion solution was prepared. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 50 ° C., and the iron-based metal material after the first layer is formed is immersed in the chemical conversion treatment solution adjusted to pH 3.0 with an ammonia water reagent for 300 seconds, and titanium oxide is mainly used. A second layer as a component was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second layer of iron-based metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例2)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、145℃に加温後、50分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
ジルコンフッ化水素酸試薬、硝酸試薬及びフッ化水素酸試薬を用いて、ジルコニウム濃度が300mg/Lであり、硝酸濃度が7000mg/Lであり、フッ素濃度が遊離フッ素として10mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を40℃に加温し、アンモニア水試薬でpH4.2に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を180秒間浸漬し、酸化ジルコニウムを主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 2)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 145 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 50 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
Using a zircon hydrofluoric acid reagent, a nitric acid reagent and a hydrofluoric acid reagent, an acidic chemical composition having a zirconium concentration of 300 mg / L, a nitric acid concentration of 7000 mg / L, and a fluorine concentration of 10 mg / L as free fluorine. A treatment solution was prepared. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 40 ° C., and the iron-based metal material after the first layer is formed is immersed in the chemical conversion treatment solution adjusted to pH 4.2 with an ammonia water reagent for 180 seconds. A second layer as a component was formed.
After applying a solid lubricant paint ("TC-7109BK" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the second layer of the iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun "MGB40" manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例3)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、150℃に加温後、60分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
酸化ハフニウム試薬、硝酸試薬及びフッ化水素酸試薬を用いて、ハフニウム濃度が1500mg/Lであり、硝酸濃度が6000mg/Lであり、フッ素濃度が遊離フッ素として15mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を45℃に加温し、アンモニア水試薬でpH4.5に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を600秒間浸漬し、酸化ハフニウムを主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−2」)を塗装した後、200℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 3)
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 150 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 60 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
Using an hafnium oxide reagent, a nitric acid reagent and a hydrofluoric acid reagent, an acidic chemical conversion treatment solution having a hafnium concentration of 1500 mg / L, a nitric acid concentration of 6000 mg / L, and a fluorine concentration of 15 mg / L as free fluorine Was prepared. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 45 ° C., and the iron-based metal material after the first layer is formed is immersed in the chemical conversion treatment solution adjusted to pH 4.5 with an ammonia water reagent for 600 seconds, and hafnium oxide is mainly used. A second layer as a component was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-2” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second layer of iron-based metal material. After that, baking was performed at 200 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例4)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、30分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
酸化インジウム試薬、硝酸試薬及びフッ化水素酸を用いて、インジウム濃度が50mg/Lであり、硝酸濃度が8000mg/Lであり、フッ素濃度が遊離フッ素として20mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を45℃に加温し、アンモニア水試薬でpH3.5に調整した化成処理液中に、第一層を形成した鉄系金属材料を300秒間浸漬し、酸化インジウムを主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
Example 4
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 147 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 30 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
Using an indium oxide reagent, a nitric acid reagent and hydrofluoric acid, an acidic chemical conversion treatment solution having an indium concentration of 50 mg / L, a nitric acid concentration of 8000 mg / L, and a fluorine concentration of 20 mg / L as free fluorine. Prepared. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 45 ° C., and the iron-based metal material forming the first layer is immersed in the chemical conversion treatment liquid adjusted to pH 3.5 with an aqueous ammonia reagent for 300 seconds, and indium oxide is mainly used. A second layer as a component was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second layer of iron-based metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例5)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、135℃に加温後、20分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸カルシウム系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルボンド860」)を水道水で6質量%濃度に希釈し、全酸度を21ポイントに調整し、更に70℃に加温した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を300秒間浸漬し、リン酸亜鉛カルシウム(ショルツァイト)及びリン酸亜鉛(ホパイト)を主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 5)
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water from “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 135 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 20 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
Calcium phosphate-based chemical conversion treatment solution (“Palbond 860” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted to 6% by mass with tap water, adjusted to a total acidity of 21 points, and further heated to 70 ° C. Then, the iron-based metal material after the formation of the first layer was immersed for 300 seconds to form a second layer mainly composed of calcium calcium phosphate (scholzite) and zinc phosphate (hopeite).
After applying a solid lubricant paint ("TC-7109BK" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the second layer of the iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun "MGB40" manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例6)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、135℃に加温後、3分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸亜鉛処理用表面調整剤(日本パーカライジング株式会社製の「プレパレンX」)を水道水で0.3質量%濃度に希釈した表面調整剤中に、第一層形成後の鉄系金属材料を30秒間浸漬させた。次に、リン酸亜鉛系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルボンドL3020」)を水道水で4.8質量%濃度に希釈し、日本パーカライジング株式会社製の添加剤4813を0.5質量%および日本パーカライジング株式会社製の添加剤4856を1.7質量%それぞれ添加後、全酸度を23ポイント、遊離酸度を0.9ポイントに調整し、更に45℃に加温した化成処理液中に日本パーカライジング株式会社製の促進剤131を0.042質量%添加し、表面調整を行った鉄系金属材料を90秒間浸漬し、リン酸亜鉛(ホパイト)及びリン酸亜鉛鉄(フォスフォフィライト)を主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−2」)を塗装した後、200℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 6)
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water from “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 135 ° C. as a black dyeing agent. Thereafter, it was immersed for 3 minutes to form a first layer mainly composed of magnetite.
In the surface conditioner in which the surface conditioner for zinc phosphate treatment ("preparene X" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 0.3% by mass, the iron-based metal material after the first layer is formed It was immersed for 30 seconds. Next, a zinc phosphate chemical conversion treatment solution (“Palbond L3020” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 4.8% by mass, and 0.5% by mass of additive 4813 manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. is used. % And additive 4856 made by Nihon Parkerizing Co., Ltd. were added respectively, and the total acidity was adjusted to 23 points, the free acidity was adjusted to 0.9 points, and further heated to 45 ° C. 0.042% by mass of accelerator 131 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. was added, and the surface-adjusted iron-based metal material was immersed for 90 seconds, zinc phosphate (hopeite) and zinc iron phosphate (phosphophyllite) Was formed as a main component.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-2” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second layer of iron-based metal material. After that, baking was performed at 200 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例7)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、90分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸鉄系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルフォス1077」)を水道水で5質量%濃度に希釈し、全酸度を10ポイント、酸消費ポイントを0.4ポイントに調整し、更に50℃に加温した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を90秒間浸漬し、リン酸鉄を主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 7)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 147 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 90 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
Iron phosphate chemical treatment solution (“Parphos 1077” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 5% by mass, the total acidity is adjusted to 10 points, and the acid consumption point is adjusted to 0.4 points. In the chemical conversion treatment liquid heated to 50 ° C., the iron-based metal material after the formation of the first layer was immersed for 90 seconds to form a second layer mainly composed of iron phosphate.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second layer of iron-based metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例8)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、145℃に加温後、30分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸マンガン処理用表面調整剤(日本パーカライジング株式会社製の「プレパレン55」)を水道水で0.3質量%濃度に希釈した表面調整剤中に、第一層形成後の鉄系金属材料を30秒間浸漬させた。次に、リン酸マンガン系表面処理薬剤(日本パーカライジング株式会社製の「パルフォスM1A」)を水道水で14質量%濃度に希釈し、全酸度を50ポイント、遊離酸度を8.6ポイント、酸比(全酸度/遊離酸度)を5.8、鉄分濃度を1.5g/Lに調整し、更に97℃に加温した化成処理液中に、表面調整を行った鉄系金属材料を900秒間浸漬し、リン酸マンガン(ヒューリオライト)及びリン酸マンガン鉄を主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 8)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 145 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 30 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
In a surface conditioner obtained by diluting a surface conditioner for treating manganese phosphate ("preparene 55" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) with tap water to a concentration of 0.3% by mass, the iron-based metal material after the first layer is formed. It was immersed for 30 seconds. Next, a manganese phosphate surface treatment agent (“Palphos M1A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 14% by mass to give a total acidity of 50 points, a free acidity of 8.6 points, and an acid ratio. (Total acidity / free acidity) was adjusted to 5.8, the iron concentration was adjusted to 1.5 g / L, and the surface-adjusted iron-based metal material was immersed in a chemical conversion treatment solution heated to 97 ° C. for 900 seconds. Then, a second layer mainly composed of manganese phosphate (huriolite) and manganese iron phosphate was formed.
After applying a solid lubricant paint ("TC-7109BK" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the second layer of the iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun "MGB40" manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例9)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、142℃に加温後、40分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
塩化錫試薬及び塩酸試薬を用いて、錫濃度が300mg/Lであり、塩素濃度が1000mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を40℃に加温し、アンモニア水試薬でpH4.2に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を300秒間浸漬し、酸化錫を主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
Example 9
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water from “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 142 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 40 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
An acidic chemical conversion treatment solution having a tin concentration of 300 mg / L and a chlorine concentration of 1000 mg / L was prepared using a tin chloride reagent and a hydrochloric acid reagent. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 40 ° C., and the iron-based metal material after the first layer is formed is immersed in the chemical conversion treatment solution adjusted to pH 4.2 with an aqueous ammonia reagent for 300 seconds. A second layer as a component was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second layer of iron-based metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例10)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、148℃に加温後、60分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
硝酸ビスマス試薬及び硝酸試薬を用いて、ビスマス濃度が300mg/Lであり、硝酸濃度が6000mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を50℃に加温し、アンモニア水試薬でpH4.8に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を180秒間浸漬し、酸化ビスマスを主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 10)
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 148 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 60 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
An acidic chemical conversion treatment solution having a bismuth concentration of 300 mg / L and a nitric acid concentration of 6000 mg / L was prepared using a bismuth nitrate reagent and a nitric acid reagent. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 50 ° C., and the iron-based metal material after the first layer is formed is immersed in the chemical conversion treatment liquid adjusted to pH 4.8 with an aqueous ammonia reagent for 180 seconds, and bismuth oxide is mainly used. A second layer as a component was formed.
After applying a solid lubricant paint ("TC-7109BK" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the second layer of the iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun "MGB40" manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例11)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、132℃に加温後、30分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
ジルコンフッ化水素酸試薬、硝酸試薬及びフッ化水素酸試薬を用いて、ジルコニウム濃度が150mg/Lであり、硝酸濃度が9000mg/Lであり、フッ素濃度が遊離フッ素として6mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を45℃に加温し、アンモニア水試薬でpH3.5に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を90秒間浸漬し、酸化ジルコニウムを主成分とする第二層を形成した。
3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン(東京化成工業株式会社製の「D1980」)を用いて、酸化ケイ素換算濃度が2質量%である塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第二層上に塗布した後、150℃で30分間保持し、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−2」)を塗装した後、200℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 11)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water of “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 132 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 30 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
Using a zircon hydrofluoric acid reagent, a nitric acid reagent and a hydrofluoric acid reagent, an acidic chemical composition having a zirconium concentration of 150 mg / L, a nitric acid concentration of 9000 mg / L, and a fluorine concentration of 6 mg / L as free fluorine. A treatment solution was prepared. Next, the chemical conversion treatment liquid was heated to 45 ° C., and the iron-based metal material after the first layer was formed was immersed for 90 seconds in the chemical conversion treatment liquid adjusted to pH 3.5 with an ammonia water reagent. A second layer as a component was formed.
Using 3-aminopropyldiethoxymethylsilane (“D1980” manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), a coating type treatment liquid having a silicon oxide equivalent concentration of 2 mass% was prepared. Next, after apply | coating the coating-type process liquid on the 2nd layer of an iron-type metallic material with normal temperature, it hold | maintained at 150 degreeC for 30 minute (s), and formed the intermediate | middle application layer.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-2” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the intermediate coating layer of ferrous metal material. After that, baking was performed at 200 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例12)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、145℃に加温後、75分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸カルシウム系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルボンド860」)を水道水で6質量%濃度に希釈し、全酸度を21ポイントに調整し、更に70℃に加温した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を300秒間浸漬し、リン酸亜鉛カルシウム(ショルツァイト)及びリン酸亜鉛(ホパイト)を主成分とする第二層を形成した。
コロイダルシリカ(日産化学工業株式会社製の「スノーテックス(登録商標)N」)を希釈し、酸化ケイ素換算濃度が5質量%である塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第二層上に塗布した後、120℃で20分間保持し、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 12)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 145 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 75 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
Calcium phosphate-based chemical conversion treatment solution (“Palbond 860” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted to 6% by mass with tap water, adjusted to a total acidity of 21 points, and further heated to 70 ° C. Then, the iron-based metal material after the formation of the first layer was immersed for 300 seconds to form a second layer mainly composed of calcium calcium phosphate (scholzite) and zinc phosphate (hopeite).
Colloidal silica (“Snowtex (registered trademark) N” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was diluted to prepare a coating type treatment liquid having a silicon oxide equivalent concentration of 5 mass%. Next, after apply | coating the coating type process liquid on the 2nd layer of an iron-type metallic material with normal temperature, it hold | maintained at 120 degreeC for 20 minute (s), and formed the intermediate | middle application layer.
Using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the intermediate coating layer of ferrous metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例13)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、140℃に加温後、40分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸マンガン処理用表面調整剤(日本パーカライジング株式会社製の「プレパレン55」)を水道水で0.3質量%濃度に希釈した表面調整剤中に、第一層形成後の鉄系金属材料を30秒間浸漬させた。次に、リン酸マンガン系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルフォスM1A」)を水道水で14質量%濃度に希釈し、全酸度を50ポイント、遊離酸度を8.6ポイント、酸比(全酸度/遊離酸度)を5.8、鉄分濃度を1.5g/Lに調整し、更に98℃に加温した化成処理液中に、表面調整を行った鉄系金属材料を600秒間浸漬し、リン酸マンガン(ヒューリオライト)及びリン酸マンガン鉄を主成分とする第二層を形成した。
エチルポリシリケート、メチルトリメトキシシラン及びテトラエチルシリケート(多摩化学工業株式会社製の「SB−4611」を用いて、酸化ケイ素換算濃度が2質量%である塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第二層上に塗布した後、110℃で15分間保持し、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 13)
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water of “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 140 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 40 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
In a surface conditioner obtained by diluting a surface conditioner for treating manganese phosphate ("preparene 55" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) with tap water to a concentration of 0.3% by mass, the iron-based metal material after the first layer is formed. It was immersed for 30 seconds. Next, a manganese phosphate chemical conversion treatment solution (“Parphos M1A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 14% by mass to give a total acidity of 50 points, a free acidity of 8.6 points, and an acid ratio. (Total acidity / free acidity) was adjusted to 5.8, the iron concentration was adjusted to 1.5 g / L, and the surface-adjusted iron-based metal material was immersed in a chemical conversion treatment solution heated to 98 ° C. for 600 seconds. Then, a second layer mainly composed of manganese phosphate (huriolite) and manganese iron phosphate was formed.
Using ethyl polysilicate, methyltrimethoxysilane, and tetraethylsilicate ("SB-4611" manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.), a coating type treatment liquid having a silicon oxide equivalent concentration of 2 mass% was prepared. After applying the mold treatment liquid on the second layer of the iron-based metal material at room temperature, the mold treatment liquid was held at 110 ° C. for 15 minutes to form an intermediate coating layer.
After applying solid lubricant paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the intermediate coating layer of iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Corporation) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例14)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、30分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸鉄系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルフォス1077」)を水道水で5質量%濃度に希釈し、全酸度を10ポイント、酸消費ポイントを0.4ポイントに調整し、更に55℃に加温した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を75秒間浸漬し、リン酸鉄を主成分とする第二層を形成した。
チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート(日本曹達株式会社製の「TOG」)を用いて、酸化チタニウム換算濃度が2質量%である塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第二層上に塗布した後、180℃で30分間保持し、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−2」)を塗装した後、200℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 14)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 147 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 30 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
Iron phosphate chemical treatment solution (“Parphos 1077” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 5% by mass, the total acidity is adjusted to 10 points, and the acid consumption point is adjusted to 0.4 points. The iron-based metal material after the first layer was formed was immersed in a chemical conversion treatment solution heated to 55 ° C. for 75 seconds to form a second layer containing iron phosphate as a main component.
Using titanium-i-propoxyoctylene glycolate (“TOG” manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), a coating type treatment liquid having a titanium oxide equivalent concentration of 2 mass% was prepared. Next, after apply | coating the coating type process liquid on the 2nd layer of an iron-type metallic material with normal temperature, it hold | maintained at 180 degreeC for 30 minute (s), and formed the intermediate | middle application layer.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-2” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the intermediate coating layer of ferrous metal material. After that, baking was performed at 200 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例15)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、45分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
ジルコンフッ化水素酸試薬、硝酸試薬及びフッ化水素酸試薬を用いて、ジルコニウム濃度が200mg/Lであり、硝酸濃度が9000mg/Lであり、フッ素濃度が遊離フッ素として13mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を43℃に加温し、アンモニア水試薬でpH4.0に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を120秒間浸漬し、酸化ジルコニウムを主成分とする第二層を形成した。
エチルポリシリケート、メチルトリメトキシシラン及びテトラエチルシリケート(多摩化学工業株式会社製の「SB−4611」)を用いて、酸化ケイ素換算濃度が3質量%である塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第二層上に塗布した後、130℃で30分間保持し、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 15)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 147 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 45 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
Using a zircon hydrofluoric acid reagent, a nitric acid reagent and a hydrofluoric acid reagent, an acidic chemical composition having a zirconium concentration of 200 mg / L, a nitric acid concentration of 9000 mg / L, and a fluorine concentration of 13 mg / L as free fluorine. A treatment solution was prepared. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 43 ° C., and the iron-based metal material after the first layer is formed is immersed in the chemical conversion treatment solution adjusted to pH 4.0 with an ammonia water reagent for 120 seconds. A second layer as a component was formed.
Using ethyl polysilicate, methyltrimethoxysilane, and tetraethylsilicate (“SB-4611” manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.), a coating type treatment liquid having a silicon oxide equivalent concentration of 3 mass% was prepared. Next, after apply | coating the coating type process liquid on the 2nd layer of an iron-type metallic material with normal temperature, it hold | maintained at 130 degreeC for 30 minute (s), and formed the intermediate | middle application layer.
After applying solid lubricant paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the intermediate coating layer of iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Corporation) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例16)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、143℃に加温後、35分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸亜鉛処理用表面調整剤(日本パーカライジング株式会社製の「プレパレンZ」)を水道水で0.1質量%濃度に希釈した表面調整剤中に、第一層形成後の鉄系金属材料を30秒間浸漬させた。次に、リン酸亜鉛系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルボンドL3020」)を水道水で4.8質量%濃度に希釈し、日本パーカライジング株式会社製の添加剤4813を0.5質量%および日本パーカライジング株式会社製の添加剤4856を1.7質量%それぞれ添加後、全酸度を23ポイント、遊離酸度を0.9ポイントに調整し、更に40℃に加温した化成処理液中に日本パーカライジング株式会社製の促進剤131を0.042質量%添加し、表面調整を行った鉄系金属材料を120秒間浸漬し、リン酸亜鉛(ホパイト)及びリン酸亜鉛鉄(フォスフォフィライト)を主成分とする第二層を形成した。
コロイダルシリカ(日産化学工業株式会社製の「スノーテックス(登録商標)N」)を希釈し、SiO2濃度として3質量%である塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第二層上に塗布した後、120℃で20分間保持し、第一の中間塗布層を形成した。
3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン(東京化成工業株式会社製の「D1980」)を用いて、酸化ケイ素換算濃度が1質量%である塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第一の中間塗布層上に塗布した後、150℃で30分間保持し、第二の中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二の中間塗布層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−2」)を塗装した後、200℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 16)
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water from “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 143 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 35 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
In a surface conditioner in which a surface conditioner for zinc phosphate treatment ("preparene Z" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 0.1% by mass, the iron-based metal material after the first layer is formed It was immersed for 30 seconds. Next, a zinc phosphate chemical conversion treatment solution (“Palbond L3020” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 4.8% by mass, and 0.5% by mass of additive 4813 manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. is used. % And additive 4856 made by Nihon Parkerizing Co., Ltd. were added respectively, and the total acidity was adjusted to 23 points, the free acidity was adjusted to 0.9 points, and further heated to 40 ° C. 0.042% by mass of accelerator 131 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. was added, and the surface-adjusted iron-based metal material was immersed for 120 seconds, zinc phosphate (hopeite) and zinc iron phosphate (phosphophyllite) Was formed as a main component.
Colloidal silica (“Snowtex (registered trademark) N” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was diluted to prepare a coating type treatment liquid having a SiO 2 concentration of 3% by mass. Next, after apply | coating the coating type processing liquid on the 2nd layer of an iron-type metal material with normal temperature, it hold | maintained at 120 degreeC for 20 minute (s), and formed the 1st intermediate coating layer.
Using 3-aminopropyldiethoxymethylsilane (“D1980” manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), a coating type treatment liquid having a silicon oxide equivalent concentration of 1 mass% was prepared. Next, after apply | coating the coating type processing liquid on the 1st intermediate application layer of iron-type metal material with normal temperature, it hold | maintained at 150 degreeC for 30 minute (s), and formed the 2nd intermediate application layer.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), a solid lubricant paint (“HMB-2” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second intermediate coating layer of the iron-based metal material. ) And then baked at 200 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例17)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものに、水酸化リチウム・1水和物を15g/L添加し、十分に攪拌して溶解させたものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、60分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
ジルコンフッ化水素酸試薬、硝酸試薬及びフッ化水素酸試薬を用いて、ジルコニウム濃度が120mg/Lであり、硝酸濃度が8000mg/Lであり、フッ素濃度が遊離フッ素として10mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を52℃に加温し、アンモニア水試薬でpH3.9に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を900秒間浸漬し、酸化ジルコニウムを主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 17)
15g of lithium hydroxide monohydrate is obtained by diluting "Pal Black A" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. with tap water to a concentration of 80.5% by mass on the surface of the ferrous metal material after the alkali degreasing treatment. / L was added, and the mixture was sufficiently stirred and dissolved as a black dyeing agent, heated to 147 ° C. and then immersed for 60 minutes to form a first layer mainly composed of magnetite.
Using a zircon hydrofluoric acid reagent, a nitric acid reagent and a hydrofluoric acid reagent, an acidic chemical composition having a zirconium concentration of 120 mg / L, a nitric acid concentration of 8000 mg / L, and a fluorine concentration of 10 mg / L as free fluorine. A treatment solution was prepared. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 52 ° C., and the iron-based metal material after the first layer is formed is immersed in the chemical conversion treatment solution adjusted to pH 3.9 with an aqueous ammonia reagent for 900 seconds. A second layer as a component was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second layer of iron-based metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例18)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものに、水酸化リチウム・1水和物を12g/L添加し、十分に攪拌して溶解させたものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、40分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
リン酸マンガン処理用表面調整剤(日本パーカライジング株式会社製の「プレパレンVM」)を水道水で0.5質量%濃度に希釈した表面調整剤中に、第一層形成後の鉄系金属材料を45秒間浸漬させた。次に、リン酸マンガン系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルフォスM5」)を水道水で11質量%濃度に希釈し、全酸度を8ポイント、遊離酸度を1.3ポイント、酸比(全酸度/遊離酸度)を6.2、日本パーカライジング株式会社製の促進剤131を用いて促進剤濃度を2.5ポイントに調整し、更に85℃に加温した化成処理液中に、表面調整を行った鉄系金属材料を600秒間浸漬し、リン酸マンガン(ヒューリオライト)及びリン酸マンガン鉄を主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 18)
To the surface of the ferrous metal material after alkaline degreasing treatment, “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. diluted to 80.5% by mass with tap water, and 12 g of lithium hydroxide monohydrate. / L added, and sufficiently stirred and dissolved as a black dyeing agent, heated to 147 ° C. and then immersed for 40 minutes to form a first layer mainly composed of magnetite.
In a surface conditioner obtained by diluting a surface conditioner for treating manganese phosphate ("preparene VM" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) with tap water to a concentration of 0.5% by mass, the iron-based metal material after the first layer is formed. It was immersed for 45 seconds. Next, a manganese phosphate chemical conversion treatment solution (“Parphos M5” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 11% by mass, the total acidity is 8 points, the free acidity is 1.3 points, and the acid ratio (Total acidity / free acidity) is 6.2, the concentration of the accelerator is adjusted to 2.5 points using the accelerator 131 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd., and further heated to 85 ° C. The adjusted iron-based metal material was immersed for 600 seconds to form a second layer mainly composed of manganese phosphate (huriolite) and manganese iron phosphate.
After applying a solid lubricant paint ("TC-7109BK" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the second layer of the iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun "MGB40" manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例19)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、150℃に加温後、70分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
モリブデン酸ナトリウム試薬及び硫酸試薬を用いて、モリブデン濃度が8000mg/Lであり、硫酸濃度が10000mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を60℃に加温し、アンモニア水試薬でpH2.9に調整した化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を180秒間浸漬し、酸化モリブデンを主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 19)
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 150 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 70 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
An acidic chemical conversion treatment solution having a molybdenum concentration of 8000 mg / L and a sulfuric acid concentration of 10,000 mg / L was prepared using a sodium molybdate reagent and a sulfuric acid reagent. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 60 ° C., and the iron-based metal material after the first layer is formed is immersed in a chemical conversion treatment solution adjusted to pH 2.9 with an aqueous ammonia reagent for 180 seconds. A second layer as a component was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the second layer of iron-based metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(実施例20)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、30分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
タングステン酸ナトリウム試薬、リン酸試薬及び硫酸試薬を用いて、タングステン濃度が15000mg/Lであり、リン酸濃度が10000mg/Lであり、硫酸濃度が1000mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、水酸化ナトリウム試薬でpH1.0に調整した常温の化成処理液中に、第一層形成後の鉄系金属材料を100秒間浸漬し、酸化タングステンを主成分とする第二層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第二層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Example 20)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 147 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 30 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
Using a sodium tungstate reagent, a phosphoric acid reagent, and a sulfuric acid reagent, an acidic chemical conversion treatment solution having a tungsten concentration of 15000 mg / L, a phosphoric acid concentration of 10,000 mg / L, and a sulfuric acid concentration of 1000 mg / L was prepared. . Next, the iron-based metal material after the formation of the first layer is immersed for 100 seconds in a chemical conversion treatment solution adjusted to pH 1.0 with a sodium hydroxide reagent to form a second layer mainly composed of tungsten oxide. did.
After applying a solid lubricant paint ("TC-7109BK" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the second layer of the iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun "MGB40" manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(参考例1)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、145℃に加温後、75分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
バナジルアセチルアセトネート試薬を用いて、バナジウム濃度を5000mg/Lとし、且つ、反応器内に脱イオン水300質量部とアニオン性反応性界面活性剤2質量部を加えてホモミキサーで攪拌しながら、脱イオン水50質量部と過硫酸カリウム1質量部の混合物と、脱イオン水287質量部、反応性乳化剤4質量部、メチルメタクリレート60質量部、スチレン158質量部、2−エチルヘキシルアクリレート18質量部、メタクリル酸4.5質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート4.5質量部及びグリシジルメタクリレート45質量部の混合物を同時に少しずつ配合して得られた水分散性アクリル樹脂が2000mg/Lである塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第一層上に塗布した後、100℃で15分間乾燥させ、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Reference Example 1)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 145 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 75 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
Using a vanadyl acetylacetonate reagent, the vanadium concentration was set to 5000 mg / L, and 300 parts by mass of deionized water and 2 parts by mass of an anionic reactive surfactant were added to the reactor and stirred with a homomixer. A mixture of 50 parts by weight of deionized water and 1 part by weight of potassium persulfate, 287 parts by weight of deionized water, 4 parts by weight of reactive emulsifier, 60 parts by weight of methyl methacrylate, 158 parts by weight of styrene, 18 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, Coating type treatment in which a water-dispersible acrylic resin obtained by blending a mixture of 4.5 parts by weight of methacrylic acid, 4.5 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate and 45 parts by weight of glycidyl methacrylate little by little at the same time is 2000 mg / L. A liquid was prepared. Next, after apply | coating the coating type processing liquid on the 1st layer of an iron-type metallic material with normal temperature, it was made to dry for 15 minutes at 100 degreeC, and the intermediate coating layer was formed.
Using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the intermediate coating layer of ferrous metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(参考例2)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、150℃に加温後、65分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
ニッケルアセチルアセトネート試薬を用いて、ニッケル濃度を7000mg/Lとし、且つ、反応器内に1,6−ヘキサンジオールとアジピン酸から得られた数平均分子量5000のポリエステルポリオール100質量部、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール5質量部、2,2−ジメチロールプロピオン酸20質量部、4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート100質量部、N−メチル−2−ピロリドン100質量部を加えて反応させて、不揮発分に対する遊離のイソシアナト基含有量が5%であるウレタンプレポリマーを得た。次に、テトラメチレンジアミン16質量部及びトリエチルアミン10質量部を脱イオン水500質量部に加えてホモミキサーで攪拌しながら、上記ウレタンプレポリマーを加えて乳化分散し、最後に脱イオン水を加えて得た不揮発分25質量%の水分散性ウレタン樹脂が3000mg/Lである塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第一層上に塗布した後、150℃で20分間乾燥させ、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Reference Example 2)
The surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 150 ° C. as a black dyeing agent. Then, it was immersed for 65 minutes, and the 1st layer which has a magnetite as a main component was formed.
Using a nickel acetylacetonate reagent, a nickel concentration of 7000 mg / L, and 100 parts by mass of a polyester polyol having a number average molecular weight of 5000 obtained from 1,6-hexanediol and adipic acid in a reactor, 2, 2 -Reaction was performed by adding 5 parts by mass of dimethyl-1,3-propanediol, 20 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid, 100 parts by mass of 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate, and 100 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone. Thus, a urethane prepolymer having a free isocyanate group content of 5% based on the nonvolatile content was obtained. Next, 16 parts by mass of tetramethylene diamine and 10 parts by mass of triethylamine are added to 500 parts by mass of deionized water and stirred with a homomixer. The urethane prepolymer is added and emulsified and dispersed, and finally deionized water is added. A coating type treatment liquid in which the obtained water-dispersible urethane resin having a nonvolatile content of 25% by mass was 3000 mg / L was prepared. Next, after apply | coating the coating type processing liquid on the 1st layer of an iron-type metal material with normal temperature, it was dried at 150 degreeC for 20 minute (s), and the intermediate | middle application layer was formed.
After applying solid lubricant paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the intermediate coating layer of iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Corporation) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(参考例3)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、145℃に加温後、70分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
セリウムアセチルアセトネート試薬を用いて、セリウム濃度を8500mg/Lとし、且つ、反応器内に脱イオン水300質量部とアニオン性反応性界面活性剤2質量部を加えてホモミキサーで攪拌しながら、脱イオン水50質量部と過硫酸カリウム1質量部の混合物と、脱イオン水287質量部、反応性乳化剤4質量部、メチルメタクリレート60質量部、スチレン158質量部、2−エチルヘキシルアクリレート18質量部、メタクリル酸4.5質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート4.5質量部及びグリシジルメタクリレート45質量部の混合物を同時に少しずつ配合して得られた水分散性アクリル樹脂が3000mg/Lである塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第一層上に塗布した後、130℃で30分間乾燥させ、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−2」)を塗装した後、200℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Reference Example 3)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 145 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 70 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
Using a cerium acetylacetonate reagent, the cerium concentration was adjusted to 8500 mg / L, and 300 parts by mass of deionized water and 2 parts by mass of an anionic reactive surfactant were added to the reactor and stirred with a homomixer. A mixture of 50 parts by weight of deionized water and 1 part by weight of potassium persulfate, 287 parts by weight of deionized water, 4 parts by weight of reactive emulsifier, 60 parts by weight of methyl methacrylate, 158 parts by weight of styrene, 18 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, Coating type treatment in which the water-dispersible acrylic resin obtained by blending a mixture of 4.5 parts by weight of methacrylic acid, 4.5 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate and 45 parts by weight of glycidyl methacrylate little by little simultaneously is 3000 mg / L. A liquid was prepared. Next, after apply | coating the coating type processing liquid on the 1st layer of an iron-type metallic material with normal temperature, it was made to dry at 130 degreeC for 30 minute (s), and the intermediate coating layer was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-2” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the intermediate coating layer of ferrous metal material. After that, baking was performed at 200 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(参考例4)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、30分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
エチルポリシリケート、メチルトリメトキシシラン及びテトラエチルシリケート(多摩化学工業株式会社製の「SB−4611」を用いて、酸化ケイ素換算濃度が4質量%である塗布型処理液を調製した。次に、塗布型処理液を常温のまま鉄系金属材料の第一層上に塗布した後、110℃で15分間保持し、中間塗布層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の中間塗布層上に固体潤滑塗料(株式会社川邑研究所製の「HMB−18」)を塗装した後、130℃で1時間焼き付けを行い、第三層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表1に示し、評価結果を表2に示す。
(Reference Example 4)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 147 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 30 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
Using ethyl polysilicate, methyltrimethoxysilane, and tetraethylsilicate (“SB-4611” manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.), a coating type treatment liquid having a silicon oxide equivalent concentration of 4 mass% was prepared. The mold treatment solution was applied on the first layer of the iron-based metal material at room temperature, and then held at 110 ° C. for 15 minutes to form an intermediate coating layer.
Using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“HMB-18” manufactured by Kawamata Laboratories Co., Ltd.) is applied onto the intermediate coating layer of ferrous metal material. After that, baking was performed at 130 ° C. for 1 hour to form a third layer. The main components and layer thicknesses of each layer are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.

(比較例1)
特許文献2(特開2007−119826号公報)の実施例に準じた方法より、アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に黒色クロムめっき皮膜を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の黒色クロムめっき皮膜上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、固体潤滑層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表3に示し、評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 1)
A black chromium plating film was formed on the surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment by a method according to the example of Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-119826).
Using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Corporation), a solid lubricating paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was coated on the black chromium plating film of an iron-based metal material. Then, it hold | maintained at 100 degreeC for 15 minute (s), and also baked at 280 degreeC for 1 hour, and formed the solid lubricating layer. The main components and layer thickness of each layer are shown in Table 3, and the evaluation results are shown in Table 4.

(比較例2)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料にレイデント(登録商標)処理と呼ばれる低温電解クロムめっき処理を施し、表面に黒色クロム皮膜を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の黒色クロム皮膜上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、固体潤滑層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表3に示し、評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 2)
The iron-based metal material after the alkali degreasing treatment was subjected to a low-temperature electrolytic chromium plating treatment called a Raydent (registered trademark) treatment to form a black chromium film on the surface.
After painting a solid lubricant paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the black chromium film of iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a solid lubricating layer. The main components and layer thickness of each layer are shown in Table 3, and the evaluation results are shown in Table 4.

(比較例3)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に、日本パーカライジング株式会社製の「パルブラックA」を水道水で80.5質量%濃度に希釈したものを黒染め剤として用い、147℃に加温後、25分間浸漬し、マグネタイトを主成分とする第一層を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の第一層上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、固体潤滑層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表3に示し、評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 3)
The surface of the iron-based metal material after the alkali degreasing treatment is diluted to 80.5% by mass with tap water using “Pal Black A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. and heated to 147 ° C. as a black dyeing agent. Then, it immersed for 25 minutes and formed the 1st layer which has a magnetite as a main component.
After applying a solid lubricant paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) on the first layer of the iron-based metal material using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Corporation) , Held at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a solid lubricating layer. The main components and layer thickness of each layer are shown in Table 3, and the evaluation results are shown in Table 4.

(比較例4)
ジルコンフッ化水素酸試薬、硝酸試薬及びフッ化水素酸試薬を用いて、ジルコニウム濃度が250mg/Lであり、硝酸濃度が5000mg/Lであり、フッ素濃度が遊離フッ素として7mg/Lである酸性の化成処理液を調製した。次に、化成処理液を40℃に加温し、アンモニア水試薬でpH4.3に調整した化成処理液中に、アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料を180秒間浸漬し、酸化ジルコニウムを主成分とする皮膜を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の酸化ジルコニウムを主成分とする皮膜上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、固体潤滑層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表3に示し、評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 4)
Using a zircon hydrofluoric acid reagent, a nitric acid reagent and a hydrofluoric acid reagent, an acidic chemical composition having a zirconium concentration of 250 mg / L, a nitric acid concentration of 5000 mg / L, and a fluorine concentration of 7 mg / L as free fluorine. A treatment solution was prepared. Next, the chemical conversion treatment liquid is heated to 40 ° C., and the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment is immersed in a chemical conversion treatment solution adjusted to pH 4.3 with an ammonia water reagent for 180 seconds to contain zirconium oxide as a main component. A film was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), a solid lubricant paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is coated on a coating containing iron oxide as a main component. ), And then kept at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a solid lubricating layer. The main components and layer thickness of each layer are shown in Table 3, and the evaluation results are shown in Table 4.

(比較例5)
リン酸マンガン処理用表面調整剤(日本パーカライジング株式会社製の「プレパレンVM」)を水道水で0.3質量%濃度に希釈した表面調整剤中に、アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料を30秒間浸漬させた。次に、リン酸マンガン系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルフォスM1A」)を水道水で14質量%濃度に希釈し、全酸度を50ポイント、遊離酸度を8.6ポイント、酸比(全酸度/遊離酸度)を5.8、鉄分濃度を1.5g/Lに調整し、更に98℃に加温した化成処理液中に、表面調整を行った鉄系金属材料を900秒間浸漬し、リン酸マンガン(ヒューリオライト)及びリン酸マンガン鉄を主成分とする皮膜を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料の酸化ジルコニウムを主成分とする皮膜上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、固体潤滑層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表3に示し、評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 5)
In a surface conditioner obtained by diluting a surface conditioner for manganese phosphate treatment ("preparene VM" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) with tap water to a concentration of 0.3% by mass, 30 iron-based metal materials after alkaline degreasing treatment are used. Soaked for 2 seconds. Next, a manganese phosphate chemical conversion treatment solution (“Parphos M1A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 14% by mass to give a total acidity of 50 points, a free acidity of 8.6 points, and an acid ratio. (Total acidity / free acidity) was adjusted to 5.8, the iron concentration was adjusted to 1.5 g / L, and the surface-adjusted iron-based metal material was immersed in a chemical conversion treatment solution heated to 98 ° C. for 900 seconds. And the membrane | film | coat which has manganese phosphate (huriolite) and manganese iron phosphate as a main component was formed.
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), a solid lubricant paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is coated on a coating containing iron oxide as a main component. ), And then kept at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a solid lubricating layer. The main components and layer thickness of each layer are shown in Table 3, and the evaluation results are shown in Table 4.

(比較例6)
特許文献2(特開2007−119826号公報)の実施例に準じた方法より、アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に黒色クロムめっき皮膜を形成した。
リン酸マンガン処理用表面調整剤(日本パーカライジング株式会社製の「プレパレン55」)を水道水で0.3質量%濃度に希釈した表面調整剤中に、黒色クロムめっき皮膜形成後の鉄系金属材料を30秒間浸漬させた。次に、リン酸マンガン系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルフォスM1A」)を水道水で14質量%濃度に希釈し、全酸度を50ポイント、遊離酸度を8.6ポイント、酸比(全酸度/遊離酸度)を5.8、鉄分濃度を1.5g/Lに調整し、更に98℃に加温した化成処理液中に、表面調整を行った鉄系金属材料を900秒間浸漬し、リン酸マンガン(ヒューリオライト)及びリン酸マンガン鉄を主成分とする皮膜を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料のリン酸マンガン鉄を主成分とする皮膜上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、固体潤滑層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表3に示し、評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 6)
A black chromium plating film was formed on the surface of the iron-based metal material after the alkaline degreasing treatment by a method according to the example of Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-119826).
Ferrous metal material after black chrome plating film formation in surface conditioner diluted with 0.3% by mass concentration of surface conditioner for manganese phosphate treatment ("preparene 55" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) with tap water Was immersed for 30 seconds. Next, a manganese phosphate chemical conversion treatment solution (“Parphos M1A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 14% by mass to give a total acidity of 50 points, a free acidity of 8.6 points, and an acid ratio. (Total acidity / free acidity) was adjusted to 5.8, the iron concentration was adjusted to 1.5 g / L, and the surface-adjusted iron-based metal material was immersed in a chemical conversion treatment solution heated to 98 ° C. for 900 seconds. And the membrane | film | coat which has manganese phosphate (huriolite) and manganese iron phosphate as a main component was formed.
Using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), a solid lubricating paint (“TC-” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is coated on a film mainly composed of iron-based metallic iron manganese phosphate. 7109BK "), and then kept at 100 ° C for 15 minutes, and further baked at 280 ° C for 1 hour to form a solid lubricating layer. The main components and layer thickness of each layer are shown in Table 3, and the evaluation results are shown in Table 4.

(比較例7)
アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料にレイデント(登録商標)処理と呼ばれる低温電解クロムめっき処理を施し、表面に黒色クロム皮膜を形成した。
リン酸マンガン処理用表面調整剤(日本パーカライジング株式会社製の「プレパレン55」)を水道水で0.3質量%濃度に希釈した表面調整剤中に、黒色クロム皮膜形成後の鉄系金属材料を30秒間浸漬させた。次に、リン酸マンガン系化成処理液(日本パーカライジング株式会社製の「パルフォスM1A」)を水道水で14質量%濃度に希釈し、全酸度を50ポイント、遊離酸度を8.6ポイント、酸比(全酸度/遊離酸度)を5.8、鉄分濃度を1.5g/Lに調整し、更に98℃に加温した化成処理液中に、表面調整を行った鉄系金属材料を900秒間浸漬し、リン酸マンガン(ヒューリオライト)及びリン酸マンガン鉄(ヒューリオライト)を主成分とする皮膜を形成した。
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、鉄系金属材料のリン酸マンガン鉄を主成分とする皮膜上に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、固体潤滑層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表3に示し、評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 7)
The iron-based metal material after the alkali degreasing treatment was subjected to a low-temperature electrolytic chromium plating treatment called a Raydent (registered trademark) treatment to form a black chromium film on the surface.
In a surface conditioner prepared by diluting a surface conditioner for treating manganese phosphate ("preparene 55" manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) with tap water to a concentration of 0.3% by mass, an iron-based metal material after forming a black chromium film is added. It was immersed for 30 seconds. Next, a manganese phosphate chemical conversion treatment solution (“Parphos M1A” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) is diluted with tap water to a concentration of 14% by mass to give a total acidity of 50 points, a free acidity of 8.6 points, and an acid ratio. (Total acidity / free acidity) was adjusted to 5.8, the iron concentration was adjusted to 1.5 g / L, and the surface-adjusted iron-based metal material was immersed in a chemical conversion treatment solution heated to 98 ° C. for 900 seconds. Then, a film mainly composed of manganese phosphate (huriolite) and manganese iron phosphate (huriolite) was formed.
Using a coating gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), a solid lubricating paint (“TC-” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is coated on a film mainly composed of iron-based metallic iron manganese phosphate. 7109BK "), and then kept at 100 ° C for 15 minutes, and further baked at 280 ° C for 1 hour to form a solid lubricating layer. The main components and layer thickness of each layer are shown in Table 3, and the evaluation results are shown in Table 4.

(比較例8)
塗装ガン(旭サナック株式会社製の低圧スプレーガン「MGB40」)を用いて、アルカリ脱脂処理後の鉄系金属材料の表面に固体潤滑塗料(ダイキン工業株式会社製の「TC−7109BK」)を塗装した後、100℃で15分間保持し、更に280℃で1時間焼き付けを行い、固体潤滑層を形成した。各層の主成分及び層厚さを表3に示し、評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 8)
Using a paint gun (low pressure spray gun “MGB40” manufactured by Asahi Sunac Co., Ltd.), solid lubricant paint (“TC-7109BK” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is coated on the surface of the ferrous metal material after the alkaline degreasing treatment. After that, it was kept at 100 ° C. for 15 minutes, and further baked at 280 ° C. for 1 hour to form a solid lubricating layer. The main components and layer thickness of each layer are shown in Table 3, and the evaluation results are shown in Table 4.

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表3及び4から分かるように、実施例では、第一層形成後に良好な均一の黒色外観を有し、第二層形成後及び第三層形成後においても良好な均一の黒色外観を維持していた。一方、比較例1〜3は、良好な黒色皮膜を有していた。比較例4、5及び8は、黒色皮膜が得られなかった。比較例6及び7では、第一層で得られた黒色皮膜が、第二層の形成によって、一部剥離したような斑外観が見られた。   As can be seen from Tables 3 and 4, the Examples have a good uniform black appearance after the first layer formation and maintain a good uniform black appearance after the second layer formation and after the third layer formation. It was. On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 had a good black film. In Comparative Examples 4, 5 and 8, no black film was obtained. In Comparative Examples 6 and 7, the black appearance obtained as a part of the black film obtained in the first layer was peeled off due to the formation of the second layer.

表3及び4から分かるように、全ての実施例において良好な耐食性が得られた。一方、比較例1については良好な耐食性が得られたが、他の比較例については、実施例に比べ、明らかに劣っていた。   As can be seen from Tables 3 and 4, good corrosion resistance was obtained in all examples. On the other hand, good corrosion resistance was obtained for Comparative Example 1, but the other Comparative Examples were clearly inferior to the Examples.

表3及び4から分かるように、実施例では、摩擦係数、相手攻撃性及び摺動痕外観観察の全ての項目において良好な結果が得られた。摩擦係数については、試験開始から終了まで安定しており、上下に変動するようなことは無かった。相手攻撃性についても、相手材の摺動痕面積が大変小さく、良好な結果であった。摺動痕外観観察について、摺動試験後においても、摺動痕が均一な黒色を有していた。一方、比較例については、実施例に比べ、明らかに劣っていた。   As can be seen from Tables 3 and 4, in the examples, good results were obtained in all items of the coefficient of friction, the opponent aggression property, and the sliding mark appearance observation. The coefficient of friction was stable from the start to the end of the test and did not fluctuate up and down. As for the opponent's aggression, the sliding trace area of the opponent material was very small, which was a good result. As for the appearance of the sliding trace, the sliding trace had a uniform black color even after the sliding test. On the other hand, the comparative example was clearly inferior to the example.

以上の結果から、本発明により得られる黒色表面処理鉄系金属材料は、従来技術と比較して優れた耐食性及び摺動性が得られることが明らかである。   From the above results, it is clear that the black surface-treated iron-based metal material obtained by the present invention has excellent corrosion resistance and slidability as compared with the prior art.

Claims (9)

鉄系金属材料の表面に、化成処理により形成したマグネタイト層と、該マグネタイト層上に形成され、亜鉛、錫、鉄、マンガン及びカルシウムから選ばれる少なくとも1種の元素を含むリン酸塩、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含む酸化物並びにチタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含むフッ化物から選ばれる少なくとも1種を含有する化成処理層と、該化成処理層上に形成された固体潤滑層とが設けられたことを特徴とする黒色表面処理鉄系金属材料。   A magnetite layer formed by chemical conversion treatment on the surface of the iron-based metal material, a phosphate formed on the magnetite layer, and containing at least one element selected from zinc, tin, iron, manganese, and calcium, titanium, Oxides containing at least one element selected from zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum and tungsten, and titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, A chemical conversion treatment layer containing at least one selected from fluorides containing at least one element selected from molybdenum and tungsten and a solid lubricating layer formed on the chemical conversion treatment layer are provided. Black surface-treated iron-based metal material. 前記マグネタイト層は、リチウム含有鉄酸化物を更に含有する請求項1に記載の黒色表面処理鉄系金属材料。   The black surface-treated iron-based metal material according to claim 1, wherein the magnetite layer further contains a lithium-containing iron oxide. 前記化成処理層は、リン酸亜鉛、リン酸亜鉛鉄、リン酸マンガン、リン酸マンガン鉄及びリン酸亜鉛カルシウムから選ばれる少なくとも1種の結晶性リン酸塩を含有する請求項1又は2に記載の黒色表面処理鉄系金属材料。   The said chemical conversion treatment layer contains at least 1 sort (s) of crystalline phosphate chosen from zinc phosphate, zinc iron phosphate, manganese phosphate, manganese iron phosphate, and zinc calcium phosphate. Black surface-treated iron-based metal material. 前記化成処理層は、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、フッ化ジルコニウム、フッ化チタニウム及びリン酸鉄から選ばれる少なくとも1種の非晶質化合物を含有する請求項1又は2に記載の黒色表面処理鉄系金属材料。   The black surface-treated iron system according to claim 1 or 2, wherein the chemical conversion treatment layer contains at least one amorphous compound selected from zirconium oxide, titanium oxide, zirconium fluoride, titanium fluoride, and iron phosphate. Metal material. 前記マグネタイト層の厚さは0.1μm〜5μmである請求項1〜4のいずれか一項に記載の黒色表面処理鉄系金属材料。   The black surface-treated iron-based metal material according to claim 1, wherein the magnetite layer has a thickness of 0.1 μm to 5 μm. 前記化成処理層に含有される結晶性リン酸塩の結晶サイズは5μm以下である請求項3に記載の黒色表面処理鉄系金属材料。   The black surface-treated iron-based metal material according to claim 3, wherein a crystal size of the crystalline phosphate contained in the chemical conversion treatment layer is 5 μm or less. 前記化成処理層の厚さは0.01μm〜3μmである請求項4に記載の黒色表面処理鉄系金属材料。   The black surface-treated iron-based metal material according to claim 4, wherein the chemical conversion treatment layer has a thickness of 0.01 μm to 3 μm. 鉄系金属材料の表面を、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムから選ばれる少なくとも1種と酸化剤とを含有する水溶液と接触させ、該鉄系金属材料の表面にマグネタイト層を形成する工程と、
該鉄系金属材料のマグネタイト層を、亜鉛、鉄、マンガン、カルシウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫、ビスマス、バナジウム、ニッケル、セリウム、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素を含む化成処理液と接触させ、該マグネタイト層上に化成処理層を形成する工程と、
該鉄系金属材料の化成処理層上に固体潤滑剤を塗布し、固体潤滑層を形成する工程と
を有することを特徴とする黒色表面処理鉄系金属材料の製造方法。
Contacting the surface of the iron-based metal material with an aqueous solution containing at least one selected from sodium hydroxide and potassium hydroxide and an oxidizing agent to form a magnetite layer on the surface of the iron-based metal material;
The magnetite layer of the iron-based metal material is a chemical composition containing at least one element selected from zinc, iron, manganese, calcium, titanium, zirconium, hafnium, indium, tin, bismuth, vanadium, nickel, cerium, molybdenum, and tungsten. A step of contacting with a treatment liquid and forming a chemical conversion treatment layer on the magnetite layer;
A method for producing a black surface-treated iron-based metal material, comprising: applying a solid lubricant on the chemical conversion treatment layer of the iron-based metal material to form a solid lubricant layer.
前記マグネタイト層の形成に用いる水溶液は、水酸化リチウムを更に含有する請求項8に記載の黒色表面処理鉄系金属材料の製造方法。   The method for producing a black surface-treated iron-based metal material according to claim 8, wherein the aqueous solution used for forming the magnetite layer further contains lithium hydroxide.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102212815A (en) * 2011-06-20 2011-10-12 南昌大学 Method for preparing ferroferric oxide coating on surface of iron-based amorphous strip by using high-temperature oxidation method
WO2015064218A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-07 株式会社神戸製鋼所 Black coated metal plate
JP2016030777A (en) * 2014-07-28 2016-03-07 奥野製薬工業株式会社 Process liquid for siliceous film formation
CN105420727A (en) * 2015-11-25 2016-03-23 安徽红桥金属制造有限公司 Anticorrosion treatment process of zinc alloy die casting
CN105420711A (en) * 2015-11-25 2016-03-23 安徽红桥金属制造有限公司 Anticorrosion treatment process of cast workpiece
US20190376188A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 Snap-On Incorporated Corrosion and mar resistance of steel components
JP2020158883A (en) * 2019-03-22 2020-10-01 Jfeスチール株式会社 High-strength cold-rolled steel sheet, method for manufacturing same, and water treatment agent
EP3933075A4 (en) * 2019-03-01 2022-10-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for processing surface of steel member, and steel member

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105463455B (en) * 2014-09-03 2018-08-10 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 The production method of cookware
CN105063587B (en) * 2015-08-25 2017-12-05 山东建筑大学 A kind of surface treatment method for improving the steel construction life-span
CN105063588B (en) * 2015-08-25 2017-12-05 山东建筑大学 A kind of metal surface composite phosphate membrane preparation method for adapting to Warm Extrusion
CN105063589B (en) * 2015-08-25 2017-10-13 山东建筑大学 A kind of preparation method of metal Iron hemiphosphide lithium high temperature resistant phosphatization membrane material
CN105463438A (en) * 2015-12-31 2016-04-06 芜湖市金宇石化设备有限公司 Anti-corrosion treatment method for automobile aluminum pedal
CN105568275A (en) * 2015-12-31 2016-05-11 芜湖市金宇石化设备有限公司 Corrosion resistant foundation liquid for corrosion resistant treatment of aluminum vehicle pedal
CN105624685A (en) * 2015-12-31 2016-06-01 芜湖市金宇石化设备有限公司 Preparation method for anti-corrosion basic fluid for anti-corrosion treatment of automobile aluminum pedal
CN107999692B (en) * 2017-11-07 2020-01-10 沈阳大学 Die-casting aluminum alloy water-based release agent and preparation method thereof
CN110144574A (en) * 2019-04-09 2019-08-20 山东大业股份有限公司 A kind of lubricant coating of steel wire and the method for forming lubricant coating in steel wire surface
JP6633264B1 (en) * 2019-05-08 2020-01-22 三菱電機株式会社 Scroll component, method of manufacturing the same, and scroll compressor
CN110129855B (en) * 2019-06-11 2021-04-27 南通大学 Surface treatment method for corrosion prevention of aluminum alloy
CN115072692A (en) * 2022-06-28 2022-09-20 广东邦普循环科技有限公司 Pyrolusite type manganese iron phosphate, and preparation method and application thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04198487A (en) * 1990-11-29 1992-07-17 Nippon Stainless Steel Co Ltd Method for coating stainless steel
JPH05247663A (en) * 1992-03-06 1993-09-24 Sumitomo Metal Ind Ltd Steel material subjected to rust stabilization treatment and its treating method
JP2001247977A (en) * 2000-03-03 2001-09-14 Hitachi Ltd Chromium-free composition for metal surface treatment
JP2001342576A (en) * 2000-06-05 2001-12-14 Kawasaki Steel Corp Method for manufacturing weather resistant steel
JP2003160880A (en) * 2001-11-26 2003-06-06 Anderson Technology Kk Member made of pc steel with blackened anti-corrosive coating thereon, and prestressed concrete structure using the same
JP2006328445A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Nippon Parkerizing Co Ltd Water-based surface treating agent for precoat metal material, surface treating method and method for manufacturing precoat metal material
JP2007138216A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Jfe Steel Kk Cold-rolled steel sheet superior in chemical conversion treatment property and galling resistance, and manufacturing method therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2715943B1 (en) * 1994-02-09 1996-05-15 Stephanois Rech Mec Composition of salt baths based on alkaline nitrates to oxidize ferrous metal and thus improve its resistance to corrosion.
US6706123B2 (en) * 2000-08-01 2004-03-16 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Phosphate conversion coating concentrate
CN100400814C (en) * 2006-08-05 2008-07-09 河南省西峡汽车水泵股份有限公司 Cast iron exhaust branch pipe having oxidized layer on surface and its surface oxidation method
CN100526505C (en) * 2007-07-11 2009-08-12 浙江理工大学 Method for carbon steel surface blackening

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04198487A (en) * 1990-11-29 1992-07-17 Nippon Stainless Steel Co Ltd Method for coating stainless steel
JPH05247663A (en) * 1992-03-06 1993-09-24 Sumitomo Metal Ind Ltd Steel material subjected to rust stabilization treatment and its treating method
JP2001247977A (en) * 2000-03-03 2001-09-14 Hitachi Ltd Chromium-free composition for metal surface treatment
JP2001342576A (en) * 2000-06-05 2001-12-14 Kawasaki Steel Corp Method for manufacturing weather resistant steel
JP2003160880A (en) * 2001-11-26 2003-06-06 Anderson Technology Kk Member made of pc steel with blackened anti-corrosive coating thereon, and prestressed concrete structure using the same
JP2006328445A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Nippon Parkerizing Co Ltd Water-based surface treating agent for precoat metal material, surface treating method and method for manufacturing precoat metal material
JP2007138216A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Jfe Steel Kk Cold-rolled steel sheet superior in chemical conversion treatment property and galling resistance, and manufacturing method therefor

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102212815A (en) * 2011-06-20 2011-10-12 南昌大学 Method for preparing ferroferric oxide coating on surface of iron-based amorphous strip by using high-temperature oxidation method
WO2015064218A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-07 株式会社神戸製鋼所 Black coated metal plate
JP2016030777A (en) * 2014-07-28 2016-03-07 奥野製薬工業株式会社 Process liquid for siliceous film formation
CN105420727A (en) * 2015-11-25 2016-03-23 安徽红桥金属制造有限公司 Anticorrosion treatment process of zinc alloy die casting
CN105420711A (en) * 2015-11-25 2016-03-23 安徽红桥金属制造有限公司 Anticorrosion treatment process of cast workpiece
GB2575352A (en) * 2018-06-08 2020-01-08 Snap On Tools Corp Corrosion and mar resistance of steel components
US20190376188A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 Snap-On Incorporated Corrosion and mar resistance of steel components
AU2019203414B2 (en) * 2018-06-08 2020-09-03 Snap-On Incorporated Corrosion and mar resistance of steel components
GB2575352B (en) * 2018-06-08 2021-03-10 Snap On Tools Corp Corrosion and mar resistance of steel components
US11326259B2 (en) 2018-06-08 2022-05-10 Snap-On Incorporated Corrosion and mar resistance of steel components
EP3933075A4 (en) * 2019-03-01 2022-10-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for processing surface of steel member, and steel member
JP2020158883A (en) * 2019-03-22 2020-10-01 Jfeスチール株式会社 High-strength cold-rolled steel sheet, method for manufacturing same, and water treatment agent
JP7054067B2 (en) 2019-03-22 2022-04-13 Jfeスチール株式会社 High-strength cold-rolled steel sheet, its manufacturing method, and water treatment agent

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CN102011110A (en) 2011-04-13
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