JP2699733B2 - 鋼の錆安定化促進方法 - Google Patents
鋼の錆安定化促進方法Info
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- JP2699733B2 JP2699733B2 JP3320646A JP32064691A JP2699733B2 JP 2699733 B2 JP2699733 B2 JP 2699733B2 JP 3320646 A JP3320646 A JP 3320646A JP 32064691 A JP32064691 A JP 32064691A JP 2699733 B2 JP2699733 B2 JP 2699733B2
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- Japan
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- steel
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の新しい表面処理方
法に係り、大気腐食環境に対する保護作用を有する錆層
を短期間で形成する、いわゆる錆安定化促進方法に関す
る。
法に係り、大気腐食環境に対する保護作用を有する錆層
を短期間で形成する、いわゆる錆安定化促進方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に知られているように、鋼にP,Cu,C
r,Ni等の元素を添加することにより、大気中における耐
食性を向上させることができる。これらの低合金鋼は、
耐候性鋼と呼ばれるが、屋外において数年で腐食に対し
て保護性のある錆（以下、耐候性錆という）を形成し、
以後塗装等の耐食処理作業を不要とするいわゆるメンテ
ナンスフリー鋼である。しかしながら、耐候性錆が形成
されるまでの数年間に、赤錆や黄錆等の浮き錆や流れ錆
を生じてしまい、外見的に好ましくなく、また周囲環境
の汚染原因にもなった。
r,Ni等の元素を添加することにより、大気中における耐
食性を向上させることができる。これらの低合金鋼は、
耐候性鋼と呼ばれるが、屋外において数年で腐食に対し
て保護性のある錆（以下、耐候性錆という）を形成し、
以後塗装等の耐食処理作業を不要とするいわゆるメンテ
ナンスフリー鋼である。しかしながら、耐候性錆が形成
されるまでの数年間に、赤錆や黄錆等の浮き錆や流れ錆
を生じてしまい、外見的に好ましくなく、また周囲環境
の汚染原因にもなった。
【０００３】この問題については、たとえば特開平1-14
2088号公報に、リン酸塩皮膜を形成させる表面処理方法
が提案されている。この方法は、鋼材表面を予めFeイオ
ン0.1 〜390.0 ｇ／リットルと、P,Cu,Cr,Ni,Mn イオン
の一種又は二種以上を0.1 〜175.0 ｇ／リットルとを含
有するｐＨ2.3 以下の酸性水溶液で処理を行って皮膜を
形成させ、続いてリン酸塩皮膜を形成させることを特徴
とする耐候性鋼の表面処理方法である。
2088号公報に、リン酸塩皮膜を形成させる表面処理方法
が提案されている。この方法は、鋼材表面を予めFeイオ
ン0.1 〜390.0 ｇ／リットルと、P,Cu,Cr,Ni,Mn イオン
の一種又は二種以上を0.1 〜175.0 ｇ／リットルとを含
有するｐＨ2.3 以下の酸性水溶液で処理を行って皮膜を
形成させ、続いてリン酸塩皮膜を形成させることを特徴
とする耐候性鋼の表面処理方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、リン酸塩皮膜を形成させる以前に適当な前処
理を施す必要がある、等処理の内容が複雑であり、また
鋼材の溶接が必要な場合は溶接部に処理を施すことは容
易ではなく、建築構造物には適用が困難であるなどの問
題があった。
来技術は、リン酸塩皮膜を形成させる以前に適当な前処
理を施す必要がある、等処理の内容が複雑であり、また
鋼材の溶接が必要な場合は溶接部に処理を施すことは容
易ではなく、建築構造物には適用が困難であるなどの問
題があった。
【０００５】また、従来より耐候性鋼の表面に塗膜を施
すことや、リン酸塩皮膜を形成させた上で、塗装を施す
等の表面処理方法が行われていたが、塗装により耐候性
錆の生成が遅くなるとともに、塗膜自体が劣化し外観を
損ねる問題があった。
すことや、リン酸塩皮膜を形成させた上で、塗装を施す
等の表面処理方法が行われていたが、塗装により耐候性
錆の生成が遅くなるとともに、塗膜自体が劣化し外観を
損ねる問題があった。
【０００６】そこで、本発明の主たる目的は、鋼の表面
あるいは錆層に施工性および経済性の優れた表面処理を
施すことにより、処理後赤錆や黄錆等の浮き錆や流れ錆
を生じることなく耐候性錆を早期に形成させることにあ
る。
あるいは錆層に施工性および経済性の優れた表面処理を
施すことにより、処理後赤錆や黄錆等の浮き錆や流れ錆
を生じることなく耐候性錆を早期に形成させることにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、１．０〜４５．０wt％の硫酸クロム（３
価）〔以下硫酸クロム(III) という〕水溶液を塗布液と
して、鋼材表面あるいは鋼材の錆層に塗布することによ
って、大気環境中で形成される錆層およびすでに形成さ
れている錆層の防食性を高める点、また、Fe,P,Cu,Niイ
オンの一種あるいは二種以上を０．１〜１０．０wt％含
む前記塗布液を塗布することにより、前記錆層の防食性
がさらに高くなる点を、その構成とするものである。
め、本発明は、１．０〜４５．０wt％の硫酸クロム（３
価）〔以下硫酸クロム(III) という〕水溶液を塗布液と
して、鋼材表面あるいは鋼材の錆層に塗布することによ
って、大気環境中で形成される錆層およびすでに形成さ
れている錆層の防食性を高める点、また、Fe,P,Cu,Niイ
オンの一種あるいは二種以上を０．１〜１０．０wt％含
む前記塗布液を塗布することにより、前記錆層の防食性
がさらに高くなる点を、その構成とするものである。
【０００８】本発明の方法は、P,Cu,Cr,Ni等耐候性錆形
成に有効な元素を本来含有している耐候性鋼に対し、特
に有効である。
成に有効な元素を本来含有している耐候性鋼に対し、特
に有効である。
【０００９】
（１）硫酸クロム水溶液の塗布 錆の構造が緻密であれば、物理的に大気腐食環境を遮断
し易く、また浮き錆や流れ錆の根本的な原因であるFeイ
オンの溶出を低減する。しかしながら、錆に割れや細孔
があると水や酸素の供給経路となり、錆の防食性が低減
する。硫酸クロム（III)水溶液の塗布の効果は、形成さ
れる錆を緻密にし割れや細孔の少ない構造にすること、
および錆中の割れや細孔に硫酸クロム（III)水溶液が流
入しそれらの欠陥を埋め錆を緻密にすることである。そ
のためには１．０wt％以上の濃度の硫酸クロム（III)が
必要であり、４５．０wt％を超えても効果は飽和し経済
的にも不利となり、また溶解度を超え結晶が析出する可
能性があるので硫酸クロム（III)濃度の範囲を１．０〜
４５．０wt％に限定した。
し易く、また浮き錆や流れ錆の根本的な原因であるFeイ
オンの溶出を低減する。しかしながら、錆に割れや細孔
があると水や酸素の供給経路となり、錆の防食性が低減
する。硫酸クロム（III)水溶液の塗布の効果は、形成さ
れる錆を緻密にし割れや細孔の少ない構造にすること、
および錆中の割れや細孔に硫酸クロム（III)水溶液が流
入しそれらの欠陥を埋め錆を緻密にすることである。そ
のためには１．０wt％以上の濃度の硫酸クロム（III)が
必要であり、４５．０wt％を超えても効果は飽和し経済
的にも不利となり、また溶解度を超え結晶が析出する可
能性があるので硫酸クロム（III)濃度の範囲を１．０〜
４５．０wt％に限定した。
【００１０】（２）イオン添加 Fe,P,Cu,Niイオンを硫酸クロム（III)水溶液に添加する
ことにより、硫酸クロム（III)水溶液の効果をより高
め、錆と鋼との界面構造を緻密にするとともに、錆粒子
自体を緻密にする効果がある。そのためにはFe,P,Cu,Ni
イオンの一種あるいは二種以上を０．１wt％以上当該水
溶液に含んでいる必要があり，好ましくは二種以上のイ
オンを添加するのがよい。しかし、１０．０wt％を超え
る添加では効果は飽和し経済的にも不利となるので添加
イオン濃度の範囲を０．１〜１０．１wt％に限定した。
ことにより、硫酸クロム（III)水溶液の効果をより高
め、錆と鋼との界面構造を緻密にするとともに、錆粒子
自体を緻密にする効果がある。そのためにはFe,P,Cu,Ni
イオンの一種あるいは二種以上を０．１wt％以上当該水
溶液に含んでいる必要があり，好ましくは二種以上のイ
オンを添加するのがよい。しかし、１０．０wt％を超え
る添加では効果は飽和し経済的にも不利となるので添加
イオン濃度の範囲を０．１〜１０．１wt％に限定した。
【００１１】以上述べてきた処理液は、エアスプレー、
エアレススプレー、あるいは刷毛塗り等のいずれの方法
によっても塗布することができるため、場所を選ばず施
工が可能である。また、望ましくは複数回降雨毎に塗布
するのが良いが１回の塗布作業でも効果があるため経済
性にも優れている。さらに、現地塗装が可能なため、現
地での鋼材の切断、溶接等の加工後にも対応できる。
エアレススプレー、あるいは刷毛塗り等のいずれの方法
によっても塗布することができるため、場所を選ばず施
工が可能である。また、望ましくは複数回降雨毎に塗布
するのが良いが１回の塗布作業でも効果があるため経済
性にも優れている。さらに、現地塗装が可能なため、現
地での鋼材の切断、溶接等の加工後にも対応できる。
【００１２】なお、クロムイオン、硫酸イオンを同時に
含む塩類溶液を使用しても、当然効果がある。
含む塩類溶液を使用しても、当然効果がある。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の効果を実施例に基づき詳説す
る。本発明の実施例に用いた試験鋼の化学成分を表１に
示す。また、塗布した処理液の組成と処理方法を表２お
よび表３に示す。試験片の寸法は、１５０×６０×３mm
3 とし、処理前の表面はエメリー紙およびバフ研磨が施
されており、鏡面となっている。
る。本発明の実施例に用いた試験鋼の化学成分を表１に
示す。また、塗布した処理液の組成と処理方法を表２お
よび表３に示す。試験片の寸法は、１５０×６０×３mm
3 とし、処理前の表面はエメリー紙およびバフ研磨が施
されており、鏡面となっている。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
【００１８】上記処理を施した各試験片を同一条件のも
とに、海岸より４ｋｍの位置にある兵庫県尼崎市の工業
地帯に試験番号１〜１６は７０日間と３３５日間、１７
〜２５は１００日間と３６５日暴露した。その結果、い
ずれの試験においても、実施例１〜１４および１７〜２
４では流れ錆が非常に少なく、特に９〜１４の場合には
ほとんど認められなかった。これに対し比較例１５、１
６および２５でははるかに多くの流れ錆が確認された。
とに、海岸より４ｋｍの位置にある兵庫県尼崎市の工業
地帯に試験番号１〜１６は７０日間と３３５日間、１７
〜２５は１００日間と３６５日暴露した。その結果、い
ずれの試験においても、実施例１〜１４および１７〜２
４では流れ錆が非常に少なく、特に９〜１４の場合には
ほとんど認められなかった。これに対し比較例１５、１
６および２５でははるかに多くの流れ錆が確認された。
【００１９】また、ＥＰＭＡにより錆層中の主要元素分
布を調査した結果、いずれの試験の場合も実施例１〜１
４および１７〜２４では処理液中の有効元素が濃縮して
おり、錆の割れも少なく耐侯性錆が形成されていると考
えられる。これに対し、比較例１５、１６および２５で
は有効元素の濃縮はわずかであり、緻密さにおいて劣っ
ていると言える。特に鋼種Ｂの比較例１６では、錆層中
に有効元素の濃縮は認められなかった。
布を調査した結果、いずれの試験の場合も実施例１〜１
４および１７〜２４では処理液中の有効元素が濃縮して
おり、錆の割れも少なく耐侯性錆が形成されていると考
えられる。これに対し、比較例１５、１６および２５で
は有効元素の濃縮はわずかであり、緻密さにおいて劣っ
ていると言える。特に鋼種Ｂの比較例１６では、錆層中
に有効元素の濃縮は認められなかった。
【００２０】各試験片の処理後の板厚減少量を表５およ
び表６に示す。暴露期間にかかわらず、いずれの鋼種に
おいても比較例の１５、１６および２５に比べて、実施
例１〜１４および１７〜２４の場合には板厚減少量がほ
ぼ半分以下に抑えられており、錆の保護性が本発明の塗
布により高められたと考えられる。
び表６に示す。暴露期間にかかわらず、いずれの鋼種に
おいても比較例の１５、１６および２５に比べて、実施
例１〜１４および１７〜２４の場合には板厚減少量がほ
ぼ半分以下に抑えられており、錆の保護性が本発明の塗
布により高められたと考えられる。
【００２１】
【表５】
【００２２】
【表６】
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
よって処理を施された鋼材は、処理後早期に赤錆や黄錆
等の浮き錆や流れ錆をほとんど生じることなく耐候性錆
を形成する。なお、耐候性鋼に対する効果と比較すれば
劣るものの、普通鋼に対しても、本発明の方法は有効で
ある。また、その処理は容易であり、以後大気環境中で
形成される錆層およびすでに形成されている錆層の防食
性を高め、これによって鋼の錆安定化を促進でき、建築
物や構造物などの社会資本の充実に寄与することが期待
される。
よって処理を施された鋼材は、処理後早期に赤錆や黄錆
等の浮き錆や流れ錆をほとんど生じることなく耐候性錆
を形成する。なお、耐候性鋼に対する効果と比較すれば
劣るものの、普通鋼に対しても、本発明の方法は有効で
ある。また、その処理は容易であり、以後大気環境中で
形成される錆層およびすでに形成されている錆層の防食
性を高め、これによって鋼の錆安定化を促進でき、建築
物や構造物などの社会資本の充実に寄与することが期待
される。
Claims (2)
- 【請求項１】１．０〜４５．０wt％の硫酸クロム(III)
水溶液を塗布液として、鋼材表面あるいは鋼材の錆層に
塗布することによって、大気環境中で形成される錆層お
よびすでに形成されている錆層の防食性を高めることを
特徴とする鋼の錆安定化促進方法。 - 【請求項２】１．０〜４５．０wt％の硫酸クロム(III)
とＦｅ，Ｐ，Ｎｉイオンの一種あるいは二種以上を０．
１〜１０．０wt％含んだ水溶液を塗布液として、鋼材表
面あるいは鋼材の錆層に塗布することによって、大気環
境中で形成される錆層およびすでに形成されている錆層
の防食性を高めることを特徴とする鋼の錆安定化促進方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320646A JP2699733B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 鋼の錆安定化促進方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320646A JP2699733B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 鋼の錆安定化促進方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156466A JPH05156466A (ja) | 1993-06-22 |
| JP2699733B2 true JP2699733B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=18123740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3320646A Expired - Lifetime JP2699733B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 鋼の錆安定化促進方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699733B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2827878B2 (ja) * | 1994-01-14 | 1998-11-25 | 住友金属工業株式会社 | 耐候性に優れた鋼材の表面処理方法 |
| KR100496231B1 (ko) * | 1997-01-27 | 2005-06-20 | 스미토모 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 | 강재의 표면 처리제 및 그 표면 처리제로 처리된 강재 |
| US6488785B2 (en) | 1998-01-22 | 2002-12-03 | Hirofumi Kishikawa | Surface treated steel material |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5576078A (en) * | 1978-12-01 | 1980-06-07 | Nippon Paint Co Ltd | Pretreatment of iron or steel surface having iron oxide coating prior to painting |
| JPS5576077A (en) * | 1978-12-01 | 1980-06-07 | Nippon Paint Co Ltd | Pretreatment of brazed iron or steel prior to painting |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP3320646A patent/JP2699733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05156466A (ja) | 1993-06-22 |
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