JPH01148543A

JPH01148543A - アルミニウム合金締結用の表面処理された鉄系合金製締結部材

Info

Publication number: JPH01148543A
Application number: JP30799187A
Authority: JP
Inventors: Hideo Fujimoto; 日出男藤本; Mitsuo Hino; 光雄日野
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-12-05
Filing date: 1987-12-05
Publication date: 1989-06-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はアルミニウム合金締結用の表面処理された鉄系
合金製締結部材に関し、さらに詳しくは、アルミニウム
合金とアルミニウム合金或いはアルミニウム合金と他の
異種材料との締結に用いるため、長期に電蝕を防止し、
締結部の耐蝕性を著しく改善した、例えば、ボルト、ナ
ツト等の表面処理された鉄系合金製締結部材に関するも
のである。

［従来技術］従来より、アルミニウム合金は軽量、高耐蝕性等の優れ
た性質を利用して、自動車、車輌、船舶、土木、建築等
に広く使用されている。

そして、アルミニウム合金とアルミニウム合金、アルミ
ニウム合金と異種材料の締結については、高い締結強度
を得るために高強度の鉄系合金製締結部材が用いられる
ことが多い。

しかし、アルミニウム合金は鉄系合金に比べて電気化学
的のに活性であるため、鉄系合金と接触して使用される
と電気化学的に腐蝕が促進され、即ち、電蝕により締結
部の腐蝕が促進されて致命的な損傷を受ける場合がある
。

電蝕を防止する技術としては、従来より種々の方法が開
発され、実用化されてきているが、以下説明するような
問題がある。

■電気化学的に卑な金属めっき、合金めっき例えば、Ｚ
ｎめっき、Ｚｎ−Ｎｉめっき、Ｚｎ−Ｐｅめっき、Ａｌ
ｐｖｄ等のめっきを行なうと、初期においては、防蝕効
果は充分に得られるが、めっき層の消耗速度が大きく、
高腐蝕環境における長期の耐蝕性には問題がある。

■金属粉末−クロム酸系複合被覆例えば、ダクロダイズド（Ｚｎ）、アルマダイズド（Ａ
　Ｉ）　（何れも商品名）があるが、Ｚｎめっき等に比
較すれば耐久性は向上するが、要求される耐久性には未
だ充分とは言えない。

■上記■十有機系塗膜、■十有機系塗膜例えば、■およ
び■の被膜の」二にエポキシ、アクリル系等の塗装を行
なう場合で、被膜の厚さを制御することが困難であり、
ボルト・ナツトの嵌合不良が生じ易く、また、下地めっ
き層の消耗による塗膜劣化、付着力低下による耐久性の
低下が起こる。

■絶縁スリーブ、塗料ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の絶縁スリーブは
樹脂であるために、充分な締結強度が得られず、締結時
の操作が複雑であり、自動化が困難となり、さらに、ス
リーブの破損による防蝕効果がなくなる。

■アルミニウム合金、樹脂等の締結材の使用充分な締結
強度か得られない。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記に説明したような従来の締結技術の種々の
問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行ない、検討を重
ねた結果、高強度の鉄系合金製締結部材を用いてアルミ
ニウム合金を締結する場合に、アルミニウム合金の電蝕
を長期にわたって防止することができる特定成分の表面
処理が施された鉄系合金製締結部材を開発したのである
。

［問題点を解決するための手段］本発明に係るアルミニウム合金締結用の表面処理された
鉄系合金製鉄系締結部材の特徴とするところは、アルミニウム合金の締結に用いる鉄系合金製締結部材の
表面に、亜鉛粉末７０〜９５ｗｔ％、一般式ｎｃｒｏ３
−ｍｃｒ２０３で示される無機クロム酸高分子化合物１
〜１０ｗｔ％、残部６価クロム酸により酸化重合された
有機高分子化合物よりなる３〜１０μｍの厚さの皮膜を
設け、さらに、無機系シリケートを０．５〜６μｍの厚
さに含浸させたことにある。

本発明に係るアルミニウム合金締結用の表面処理された
鉄系合金製締結部材について、以下詳細に説明する。

鉄系合金製締結部材には、一般構造用鋼、高張力鋼、ま
たは、ステンレス鋼を使用することができ、これは必要
な締結強度が得られるからである。

先ず、本発明に係るアルミニウム合金締結用の表面処理
された鉄系合金製締結部材の皮膜の含有成分および含有
割合について説明する。

Ｚｎは締結される材料、即ち、アルミニウム合金および
鉄系合金に対し、陽極的に作用し、電気化学的にアルミ
ニウム合金および鉄系合金を防蝕して電蝕を防止する成
分であり、皮膜中の含有量が７０ｗｔ％未満ではこのよ
うな効果は不充分であり、また、９５ｗｔ％を越えて含
有されると防蝕効果は向上するが消耗速度が増大し、耐
久性が低下する。よって、Ｚｎ含有量は耐久性および防
蝕効果を共に保持させるために７０〜９５ｗｔ％とする
。なお、Ｚｎ粉末の形状は粒状よりもフレーク状の方が
皮膜のバリヤー性を向上させるので好ましい。

一般式ｎｃｒｏａ−ｍｃｒ２ｃｈで示される無機クロム
酸高分子化合物は鉄系合金表面およびＺｎ粉末表面を不
動態化させ、耐久性を向上させると共にＺｎ粉末のバイ
ンダーとして作用するもので、含有量が１ｗｔ％未満で
はバインダーとしてＺｎ粉末を固着させる効果が不充分
であり、Ｚｎ粉末の密着性を低下させ、かつ、消耗速度
が増大し、また、１０ｗｔ％を越えて含有されるとＺｎ
の犠牲陽極作用が不充分となり、皮膜欠陥を生じた場合
には有効にアルミニウム合金を防蝕することはできない
。

よって、一般式ｎｃｒ０３−Ｃｒ２０３で示される無機
クロム酸高分子化合物の含有量は１〜１０ｗｔ％とする
。

６値クロム酸により酸化重合した有機高分子化合物は、
Ｃｒ　０３→ｎ　Ｃｒ　Ｏ３ｍ　Ｃｒ　２０３の無機ク
ロム酸高分子化合物の成長副産物として生成し、また、
皮膜中の空孔を充填し皮膜の耐久性を向上させる効果が
ある。

これらの複合皮膜の厚さは３μｍ未満ては後記する無機
系シリケート層を被覆しても耐久性は不充分であり、ま
た、１０μｍを越えるとボルト・ナツトの嵌合に際して
不都合を生じ易くなる。よって、これら複合皮膜の厚さ
は３〜ＩＯμｍとする。

これらの複合皮膜の上に、無機シリケートを含浸被覆す
るのであるが、この無機ソリケートは複合皮膜の空孔を
充填して皮膜の耐久性を向上させると共に皮膜硬度を増
大し、耐摩耗性、耐傷性を向上させるもので、この無機
シリケートの厚さが０５μｍ未満ではこのようなこうか
が少なく、また、６μｍを越えるとボルト・ナツトの嵌
合に不都合が生じることがある。よって、無機シリケー
トの厚さは０，５〜６μｍとする。

なお、この無機シリケートを含浸・被覆させる方法とし
ては、■アルカリシリケート塗布→焼き付は一中和一洗
浄および■アルキルンリケード塗−７＝布−乾燥等の方法があり、何れの方法でもよい。

［実　施　例］本発明に係るアルミニウム合金締結用の表面処理された
鉄系合金製締結部材の実施例を説明する。

実施例１第１表に示す表面処理を施したＭ８ｘ２５ｍｍボルト・
ナツトを準備した。このボルト・ナツトを第１図に示す
ようにアルミニウム合金６０６１−Ｔ６に締結し、 ↓　　　　　　　　　　　　　　　↑ −５％ＮａＣ１噴霧−乾燥一湿潤一５％ＮａＣ１噴霧・・・３５℃×２時間乾燥・・・５０
℃×２時間湿潤・・・５０℃×９５％ＲＨＸ４時間ｌザイクル・・
・８時間試験期間・・・２０，４０，８０サイクルの条件で促進
腐蝕試験を行なった。

第２表にその結果を示す。

実施例２８一実施例１で使用したボルト・ナツトを用い、５０５２Ｈ
３４材（板厚２　ｍｍ、幅２０闘、重ね代２０ｍｍ）を
第２図に示すように締結し、引張試験わ行なった。

第２表に締結強度を示す。

第１表 ■ １？ダクロダイズド、アルマダイズド　商品名。

第２表（注）腐蝕深さ　Ａ　＋　＜０．０２ｍｍ、　　Ｂ　：
　０．０２−０．０８ｍｍ、ＣＯ，０ｇ−０，１５ｍｍ
。

Ｄ　＋　０．１５〜ボルト・ナツト嵌合　Ａ　問題なし２　Ｂ　可、　Ｃ不
可。

［発明の効果］以−１−説明したように、本発明に係るアルミニウム合
金締結用の表面処理された鉄系合金製締結部材は上記の
構成であるから、充分な締結強度か得られ、かつ、長期
にイつたり接触腐蝕を防止することができるという優れ
た効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアルミニウム合金締結用の表面処
理された鉄系合金製締結部材の実施例１の説明［＋、第
２図はアルミニウム合金締結用の表面処理された鉄系合
金製締結部材の実施例２の説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

アルミニウム合金の締結に用いる鉄系合金製締結部材の
表面に、亜鉛粉末７０〜９５ｗｔ％、一般式ｎＣｒＯ＿
３−ｍＣｒ＿２Ｏ＿３で示される無機クロム酸高分子化
合物１〜１０ｗｔ％、残部６価クロム酸により酸化重合
された有機高分子化合物よりなる３〜１０μｍの厚さの
皮膜を設け、さらに、無機系シリケートを０．５〜６μ
ｍの厚さに含浸させたことを特徴とするアルミニウム合
金締結用の表面処理された鉄系合金製締結部材。