JP4150785B2 - 鉄または鉄合金の硫化処理法 - Google Patents
鉄または鉄合金の硫化処理法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4150785B2 JP4150785B2 JP12810598A JP12810598A JP4150785B2 JP 4150785 B2 JP4150785 B2 JP 4150785B2 JP 12810598 A JP12810598 A JP 12810598A JP 12810598 A JP12810598 A JP 12810598A JP 4150785 B2 JP4150785 B2 JP 4150785B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron
- parts
- iron alloy
- alloy
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,鉄または鉄合金表面をもつ鉄系物品の表面処理法に係り,より詳しくは,電解処理によって鉄表面にFeS系の化合物を形成させることより,該物品の耐焼付き・耐摩耗性等を向上させる鉄系物品の硫化処理法に関する。
【0002】
【従来の技術】
チオシアン酸カリウムとチオシアン酸ナトリウムの溶融塩中で鉄系物品を陽極として電解処理すると,該鉄表面に浸硫層(FeS系化合物)が生成し,該物品の耐焼付き性や耐摩耗性を著しく向上させることができる。このような浸硫処理技術に関しては,例えば特公昭44−1809号公報,特公昭63−12158号公報,特開平6−220689号公報に記載されている。
【0003】
これらの公報に記載のように,溶融塩浴としては,例えばチオシアン酸カリウム(ロダンカリウム)とチオシアン酸ナトリウム(ロダンナトリウム)を約3:1の割合で配合したものが使用され,電解温度は190℃±5℃前後,電流密度は1.5〜4.0A/dm2 程度がよいとされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記の浸硫法は溶融塩の融点をできるだけ下げるためにロダンカリウムとロダンナトリウムの共晶付近の組成を使用している。このため,共晶組成の混合塩としなければならず,安価な単塩や他の処理剤を適用することは困難であるほか,実際には190℃付近の浴温が必要であるので高温作業となり,作業の危険性が高いという問題がある。
【0005】
更に,ギャ類などの摺動摩耗を受ける機械部品を処理対象とする場合,このような機械部品は焼入れ品であることが多く,190℃付近の浴温で処理すると焼戻し温度以上で保持されることになり,該部品の機械的強度が低下してしまうという決定的な問題が付随する。
【0006】
本発明は従来の浸硫法のこのような問題の解決を目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のチオシアン酸塩またはチオ硫酸塩の一種または二種以上を溶解しFeSO 4 を含有した水溶液を電解液とし、この電解液中に鉄または鉄合金表面をもつ被処理品を浸漬し、該被処理品の鉄または鉄合金表面を陽極として電解処理し、該鉄または鉄合金表面に一般式Fe1-XS(0≦X<1)の硫化鉄被膜を形成させることからなる鉄または鉄合金の硫化処理法を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
従来の溶融塩浴による浸硫法は,元来がチオシアン酸塩の水溶液での電解では良好な硫化鉄被膜が得られないという考え方に立脚しており,このためにロダンカリウムとロダンナトリウムの共晶塩を電解浴としたものである。ところが,この常識に反し,本発明者らはチオシアン酸塩およびチオ硫酸塩の水溶液中での電解を試みたところ適切な条件であれば,溶融塩電解と同様に鉄系表面に硫化鉄を形成できることがわかった。
【0009】
本発明法が適用できる被処理品は摺動面や噛み合わせ表面をもつ各種の機械部品例えば各種ギャ,シャフト,ハブ類はもとより,ピストン,シリンダー等,耐摩耗性が要求される鋼合金からなる機械部品に代表され,これら機械部品の表面に硫化鉄被膜が形成されることにより潤滑剤中での耐焼付き性や耐摩耗性を一層向上させることができる。
【0010】
電解に供する前に,これらの物品の表面を脱脂,酸洗,水洗などによって清浄にしておくことは勿論であるが,適切な表面粗度例えばRmax 1μm以下となるように表面粗さを調節しておくのがよい。また,浸炭処理し,焼入れ処理したものが好ましい。
【0011】
電解液としては,SCN-イオン或いはS2O3 2- イオンを少なくとも10g
/リットル以上含有する水溶液を使用するが,SCN-イオンの供給剤としてはアルカリ金属またはアルカリ土類金属のチオシアン酸塩であればよく,またS2O3 2- イオンの供給剤としてもアルカリ金属またはアルカリ土類金属のチオ硫酸塩であればよく,これらは単塩でもそれら二種以上を混合したものでもよい。十分な濃度を維持する上では,未溶解塩が液中に存在するように溶解度以上にこれらの塩を水中に混在させておくこともできる。また,浴維持剤としてFeSO4 等を適量含有させておくのがよい。
【0012】
電解条件は,大気圧下で且つ電解液の凝固点以上沸点以下の温度において電流密度1〜5A/dm2 で行うのがよく,実際には,大気雰囲気下において浴温を常温とし,該物品の鉄または鉄合金の表面を陽極とし,別途に配置した陰極との間に電流密度1〜5A/dm2に設定して電解すればよい。
【0013】
これにより鉄または鉄合金の表面に一般式Fe1-X S(0≦X<1)の硫化鉄被膜が形成される。この硫化鉄被膜は必ずしも化学量論量のFeSとなるとは限らず,またそうであっても薄い被膜(例えば4〜6μm程度)が物品の表面に形成されることにより,該表面の耐摩耗性および耐焼付き性効果を向上させることができる。
【0014】
代表的な電解条件を示すと次のとおりである。
被処理品:はだ焼鋼の浸炭および熱処理品
浴組成 :SCN-を214g/リットル含有する水溶液
浴温 :20℃
電流密度:3.2A/dm2
電解時間:10分
極間距離:10mm
【0015】
【実施例】
〔実施例1〕
SCM415のはだ焼鋼を機械加工して製作した焼付試験用ファビリーテストピン(外径6.5mm,長さ40mm)を供試材として本発明に従う硫化処理を行った。
【0016】
該硫化処理を行う前の前処理として,先ず該ピンを930℃×5時間の浸炭処理を行い,830℃で油焼入れ,180℃で焼もどし処理し,さらに硫化処理を施す表面を研削加工でRmax が1μm以下の表面粗度に調整し,次いで,脱脂,酸洗,水洗を行った。
【0017】
電解浴として,水100重量部に対し,NaSCNを7.5重量部およびKSCNを22.5重量部を混合溶解し,さらに浴維持剤としてFeSO4 を10重量部を加えた水溶液を使用し,この水溶液500ミリリットルを1リットルのガラス製ビーカーに入れ,浴温を室温となるようにした。
【0018】
この水溶液を入れたビーカーの中心部に前記の前処理ピンを垂直に浸漬し,このピンを挟んで二枚のSUS304製の陰極板をピンから等距離10mm離して浸漬した。そして,ピンを正電極,陰極を負電極として電流密度3.2A/dm2 で10分間電解処理した。ピンの表面には4〜6μmの厚さの硫化鉄被膜が形成された。
【0019】
〔実施例2〕
水100重量部に対し,KSCNを30重量部溶解し且つ浴維持剤としてFeSO4 を10重量部を加えた水溶液を電解浴とした以外は,実施例1の方法を繰り返した。その結果,ピンの表面には4〜6μmの厚さの硫化鉄被膜が形成された。
【0020】
〔実施例3〕
水100重量部に対し,NaSCNを30重量部溶解し且つ浴維持剤としてFeSO4 を10重量部を加えた水溶液を電解浴とした以外は,実施例1の方法を繰り返した。その結果,ピンの表面には4〜6μmの厚さの硫化鉄被膜が形成された。
【0021】
〔実施例4〕
水100重量部に対し,NaSCNを50重量部溶解し且つ浴維持剤としてFeSO4 を10重量部を加えた水溶液を電解浴とした以外は,実施例1の方法を繰り返した。その結果,ピンの表面には4〜6μmの厚さの硫化鉄被膜がに形成された。
【0022】
〔実施例5〕
水100重量部に対し,Ca(SCN)2 を30重量部溶解し且つ浴維持剤としてFeSO4 を10重量部を加えた水溶液を電解浴とした以外は,実施例1の方法を繰り返した。その結果,ピンの表面には4〜6μmの厚さの硫化鉄被膜が形成された。
【0023】
〔実施例6〕
水100重量部に対し,Ba(SCN)2 を30重量部溶解し且つ浴維持剤としてFeSO4 を10重量部を加えた水溶液を電解浴とした以外は,実施例1の方法を繰り返した。その結果,ピンの表面には4〜6μmの厚さの硫化鉄被膜が形成された。
【0024】
〔実施例7〕
水100重量部に対し,Na2S2O3を30重量部溶解し且つ浴維持剤としてFeSO4 を10重量部を加えた水溶液を電解浴とした以外は,実施例1の方法を繰り返した。その結果,ピンの表面には4〜6μmの厚さの硫化鉄被膜が形成された。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように,本発明によれば溶融塩電解によらずとも水溶液中での電解によって鉄系物品の表面に硫化鉄被膜を形成させることができるので,安価で作業性のよい処理によって,機械部品母材の品質低下をもたらすことなく,該部品表面の耐摩耗性や耐焼付き性を向上させることができる。
Claims (4)
- アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のチオシアン酸塩またはチオ硫酸塩の一種または二種以上を溶解しFeSO 4 を含有した水溶液を電解液とし、この電解液中に鉄または鉄合金表面をもつ被処理品を浸漬し、該被処理品の鉄または鉄合金表面を陽極として電解処理し、該鉄または鉄合金表面に一般式Fe1-XS(0≦X<1)の硫化鉄被膜を形成させることからなる鉄または鉄合金の硫化処理法。
- 電解液はSCN-またはS2O3 2-を10g/リットル以上含有する請求項1に記載の鉄または鉄合金の硫化処理法。
- 鉄または鉄合金表面は浸炭処理され且つRmaxが1μm以下の表面粗度を有する請求項1または2に記載の鉄または鉄合金の硫化処理法。
- 電解処理は、大気圧下で且つ電解液の凝固点以上沸点以下の温度において電流密度1〜5A/dm2で行う請求項1、2または3に記載の鉄または鉄合金の硫化処理法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12810598A JP4150785B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 鉄または鉄合金の硫化処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12810598A JP4150785B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 鉄または鉄合金の硫化処理法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11302897A JPH11302897A (ja) | 1999-11-02 |
JP4150785B2 true JP4150785B2 (ja) | 2008-09-17 |
Family
ID=14976523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12810598A Expired - Lifetime JP4150785B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 鉄または鉄合金の硫化処理法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4150785B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002235193A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 摺動性に優れた硫化鉄系皮膜の形成方法及び硫化鉄系皮膜が施された鉄系材料 |
FR2909102B1 (fr) * | 2006-11-24 | 2009-03-06 | Hef Soc Par Actions Simplifiee | Procede de sulfuration de pieces en alliage ferreux en solution aqueuse. |
JP5049692B2 (ja) * | 2007-08-07 | 2012-10-17 | 日本パーカライジング株式会社 | 硫化鉄皮膜の製造方法 |
JP5685395B2 (ja) * | 2010-06-11 | 2015-03-18 | Dowaエコシステム株式会社 | 硫化鉄の製造方法 |
JP6103643B2 (ja) * | 2013-08-01 | 2017-03-29 | 日本電信電話株式会社 | 鋼材に硫黄を侵入させる方法 |
-
1998
- 1998-04-23 JP JP12810598A patent/JP4150785B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11302897A (ja) | 1999-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8951402B2 (en) | Ultra-fast boriding of metal surfaces for improved properties | |
EP1396553B1 (en) | Producing metal member with enhanced corrosion resistance by salt bath nitriding | |
CA1179964A (en) | Method of electroplating tin and acidic electroplating bath therefor | |
US20090223829A1 (en) | Micro-Arc Assisted Electroless Plating Methods | |
US3996114A (en) | Electroplating method | |
US3951759A (en) | Chromium electroplating baths and method of electrodepositing chromium | |
JP3491811B2 (ja) | 摺動部材及びピストン | |
PL177659B1 (pl) | Sposób zwiększania odporności na korozję elementów metalowych zawierających żelazo, przez azotowanie | |
JP4150785B2 (ja) | 鉄または鉄合金の硫化処理法 | |
US5628893A (en) | Halogen tin composition and electrolytic plating process | |
JPH0436498A (ja) | 鉄鋼線材の表面処理方法 | |
US3671297A (en) | Method of chromizing in a fused salt bath | |
US2745800A (en) | Electroplating with iron | |
JP4022605B2 (ja) | 耐焼付き性に優れた摺動部材の製法 | |
US3930060A (en) | Method for forming a carbide layer of a V-a group element of the periodic table on the surface of an iron, ferrous alloy or cemented carbide article | |
US4043878A (en) | Electroplating method | |
JP4126346B2 (ja) | 耐焼付き性に優れた摺動部材およびその製法 | |
US3507757A (en) | Treatment of metal surfaces | |
US2436244A (en) | Metalworking and strippingplating process | |
US2331751A (en) | Process of electrodepositing hard nickel plating | |
JPH05271996A (ja) | マグネシウム合金材料の表面処理方法 | |
JP3249059B2 (ja) | 金属摺動部材用表面処理液および表面処理方法 | |
US3194694A (en) | Process for surface-treating iron and steel materials to bestow high acid and wear resistivity | |
KR102435158B1 (ko) | 이형성 및 내구성 기능이 부여된 칼슘계 인산아연 복합피막액 조성물 및 이를 이용한 피막처리 방법 | |
JP3698341B2 (ja) | 片面銅めっき鋼帯の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040914 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041112 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051101 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080604 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080605 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080604 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130711 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |