JP5659633B2 - ステンレス鋼板の表面処理方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、この技術は、処理液として硫酸のほかに高濃度のクロム酸等を使用するため、環境を考慮した廃液処理のコストが高いとともに、表面処理に必要な消費電力量が多く、処理時間が長いため、処理コストが高くなるといった問題がある。
[1]ステンレス鋼板を陽極として電解溶液中で陽極酸化処理するステンレス鋼板の表面処理方法であり、前記陽極酸化処理を行うにあたり、前記陽極酸化処理と同じ条件で、不動態域と過不動態域の境界電位まで掃引しながらアノード分極曲線を測定する処理を、電流密度:100μA/cm2 の電位が飽和に達するまで繰り返し行い、上記にて得られたアノード分極曲線をもとに、電流密度:100μA/cm2 における飽和電位を求め、次いで、得られた前記飽和電位に保持する前記陽極酸化処理を少なくとも1回行うことを特徴とするステンレス鋼板の表面処理方法。
[2]前記[1]において、陽極酸化処理を行う前に、陰極還元処理を行うことを特徴とするステンレス鋼板の表面処理方法。
[3]前記[1]または[2]において、前記電解溶液として中性塩電解液を使用することを特徴とするステンレス鋼板の表面処理方法。
また、本発明によれば、従来の陰極処理と異なり、母材の組成に応じ表面皮膜の組成が異なるので、自己修復能があることも期待できることは言うまでもない。
さらに、陽極酸化処理を行う前に、陰極還元処理を行うことが好ましい。
また、電解溶液として中性塩電解液を使用することが好ましい。
上述したように、耐孔食性が高いのは、不動態域と過不動態域の境界電位である。そのため、不動態域と過不動態域の境界電位まで掃引しながらアノード分極曲線を測定する必要がある。
図3から、繰り返して処理を行うことで、電位は希な方向にずれ、やがてそのずれは回数を追う毎に差がなくなり飽和することがわかる。繰り返し回数と所定の電流密度に到達する電位の変化は繰り返し数依存性があり、目的の使用溶液、温度条件における飽和点に近い電位が求められることがわかる。
図4より、掃引電位は5回程度の掃引回数でほぼ飽和してしまうことがわかる。
ステンレス鋼板を陽極として飽和電位で定電位保持する陽極酸化処理を少なくとも1回行う。このような処理を行うことで、ステンレス鋼板表面に、最も効率よく、不動態の耐食性皮膜を形成することができ、その結果、ステンレス鋼板の耐食性および耐候性を向上させることができる。
また、中性塩電解液(Na2SO4)を用いることも可能である。中性塩電解液を用いることで、表面の汚れが落とされ光沢性があがる。中性塩電解液の濃度については1〜30mass%の範囲が好ましい。
次いで、上記アノード分極曲線から求めた電流密度:100μA/cm2 における飽和電位(一部は、940mV vs SCE)まで、電位の増加方向に、0.5V/min の掃引速度で、電位を掃引する、陽極酸化処理を行った。また、一部のものについては、上記陽極酸化処理の前に、陽極酸化処理と同じ溶液中で−0.5〜−0.8V VS SCEにおいて60sec間保持する陰極還元処理を行った。このように処理した後と、処理前のステンレス鋼の白色度、光沢度を調査比較したが、上記表面処理前後で差は認められなかった。
孔食電位測定試験は、JIS G 0577の測定方法に従い、アルゴン脱気した3.5mass%NaCl溶液(30℃)中において行ない、5回の測定回数の平均値とした。なお、ここでは、孔食電位はアノード電流密度が100μA/cm2 に達した電位(V’c100)で表している。
大気暴露試験は、JIS Z 2381の試験方法に従い、護岸壁から5mの位置、南向き地面に対して36度の傾きで暴露する条件において、試験片サイズを150mm×100mmとして1年間の暴露試験を行なった。
また、鋼No.1(SUS430)について、−0.5V VS SCE において600sec間の陰極還元処理後、5mass%硫酸溶液中で掃引速度500mV/min で電位を1〜10回繰り返し掃引したときのアノ−ド分極曲線を図5に、同じ5mass%硫酸溶液中で、このアノ−ド分極曲線に基づいて、電流密度:100μA/cm2 に相当する電位に1secで掃引し、陽極酸化処理を1回から100回行った後のステンレス鋼の塩乾湿複合サイクル試験における発銹面積率を調査した結果を図6に示す。
Claims (3)
- ステンレス鋼板を陽極として電解溶液中で陽極酸化処理するステンレス鋼板の表面処理方法であり、
前記陽極酸化処理を行うにあたり、前記陽極酸化処理と同じ条件で、不動態域と過不動態域の境界電位まで掃引しながらアノード分極曲線を測定する処理を、電流密度:100μA/cm2の電位が飽和に達するまで繰り返し行い、
上記にて得られたアノード分極曲線をもとに、電流密度:100μA/cm2における飽和電位を求め、
次いで、得られた前記飽和電位で定電位保持する前記陽極酸化処理を少なくとも1回行うことを特徴とするステンレス鋼板の表面処理方法。 - 前記陽極酸化処理を行う前に、陰極還元処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の
ステンレス鋼板の表面処理方法。 - 前記電解溶液として中性塩電解液を使用することを特徴とする請求項1または2に記載
のステンレス鋼板の表面処理方法。
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