JPH07166397A

JPH07166397A - 高Ｃｒ鋼板および高Ｃｒ鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH07166397A
Application number: JP34310193A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Nishimura; 俊弥西村; Naoji Yamanouchi; 直次山之内; Masatoshi Tanaka; 賢逸田中; Isamu Kage; 勇鹿毛; Yasuto Inohara; 康人猪原
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【目的】鋼板表面の防眩性を劣化させず、金属地金感
を残し、従来の防眩用ステンレス鋼板よりも耐摩耗性お
よび耐食性、耐候性を向上することができる高Ｃｒ鋼板
を提供する。【構成】表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５〜１
０μｍの範囲内のステンレス鋼板と、前記ステンレス鋼
板の表面に形成された０．０５〜０．４μｍの範囲内の
厚さを有するＣｒ系酸化物および／またはオキシ水酸化
物を主成分とする被膜とからなる高Ｃｒ鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、防眩性を有し且つ優
れた耐摩耗性を有する高Ｃｒ鋼板および高Ｃｒ鋼板の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】屋根等の外装用ステンレス鋼板では、光
沢を下げて防眩性を向上させた材料が指向されている。
この防眩性は、鋼板表面の粗さを大きくして、光の反射
率を低減することによって得られ、一般には、ダルロー
ルにより表面に凹凸を形成する方法（ダル仕上げとい
う）等により製造している。このような処理を施すこと
により、ステンレス鋼板の表面に、ＪＩＳ規格による中
心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５〜１０μｍ程度の凹凸が
得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋼板表
面に上記の凹凸を形成すると、表面の耐摩耗性が著しく
劣化する欠点が生じる。

【０００４】また、表面の粗さが増加すると、耐候性も
劣化し、実使用においては、発錆が生じるという欠点も
ある。この欠点については従来から公知であるが、金属
地金感を生かすために表面へのめっきおよび塗装等の処
理は行われていなかった。

【０００５】このように、防眩用ステンレス鋼板におい
ては、表面にダル仕上げ等により凹凸を形成した後無処
理であると、耐食性、耐候性が劣化し発錆の問題があ
り、また、表面に金属コーティーングを行った場合に
は、防眩性自体を劣化させてしまう問題がある。

【０００６】従って、この発明の目的は、鋼板表面の防
眩性を劣化させず、金属地金感を残し、従来の防眩用ス
テンレス鋼板よりも耐摩耗性および耐食性、耐候性を向
上することができる、高Ｃｒ鋼板および高Ｃｒ鋼板の製
造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の高Ｃｒ鋼板
は、表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５〜１０μｍ
の範囲内のステンレス鋼板と、前記ステンレス鋼板の表
面に形成された０．０５〜０．４μｍの範囲内の厚さを
有するＣｒ系酸化物および／またはオキシ水酸化物を主
成分とする被膜とからなることに特徴を有するものであ
る。

【０００８】この発明の高Ｃｒ鋼板の製造方法は、３〜
７ｍｏｌ／ｌの範囲内の硫酸および１〜５ｍｏｌ／ｌの
範囲内のクロム酸を含有する、８５〜１２０℃の範囲内
の温度の電解液中において、０．５〜５０Ａ／ｄｍ²の
範囲内の電流密度で、表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が
０．５〜１０μｍの範囲内のステンレス鋼板に陰極電解
処理を施し、前記ステンレス鋼板の表面にＣｒ系酸化物
および／またはオキシ水酸化物を主成分とする被膜を形
成させることに特徴を有するものである。

【０００９】この発明を、上述のように構成した理由
を、以下に説明する。

【００１０】防眩性は、ステンレス鋼板の表面粗さで決
まるので、ＪＩＳ規格による中心線平均粗さ（Ｒａ）
（以下、「Ｒａ」という）が、０．５〜１０μｍの範囲
内の表面粗さを有するステンレス鋼板を用いるべきであ
る。

【００１１】表面処理法として、上述の電解技術を用い
る。この処理は、ステンレス鋼板の陽極酸化処理の一種
であり、ステンレス鋼板の表面に形成した酸化被膜は、
Ｃｒ系酸化物および／またはオキシ水酸化物を主成分と
し、他にステンレス鋼成分元素（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ等）
を含有する。形成される被膜厚さは、０．０５〜０．４
μｍの範囲内とすべきである。このような電解により、
金属地金感がそのまま残り、防眩性も劣化しない。

【００１２】この発明の高Ｃｒ鋼板は、金属地金感がそ
のまま残り、防眩性も劣化しないにもかかわらず、Ｃｒ
系酸化物および／またはオキシ水酸化物を主成分とする
酸化被膜を有するため、耐摩耗性は著しく向上する。本
発明の特徴は、表面に形成されている被膜が陽極酸化物
であることであり、被膜自体がステンレス鋼より成長形
成されている。つまり、表面の細かい凹凸に追従して酸
化被膜が形成されるため、コーティング欠陥が生ぜず、
耐候性が向上できるわけである。

【００１３】このようなＣｒ系酸化物および／またはオ
キシ水酸化物を主成分とする酸化被膜を形成するために
は、硫酸−クロム酸混合液を用いる必要があり、また、
耐摩耗性を向上させるためには、陰極電解処理を施す必
要がある。

【００１４】次に、数値限定理由について説明する。

【００１５】ステンレス鋼板の表面粗さは、Ｒａが０．
５〜１０μｍの範囲内とすべきである。０．５μｍ未満
では、防眩性が劣化する。一方、１０μｍ超では、防眩
性が劣化するだけでなく、表面凸部が外力で凹み、疵が
付きやすくなる。なお、表面仕上げは、熱延酸洗仕上
げ、冷延酸洗仕上げ、ダル仕上げ等、仕上げ方法は特に
問わず、Ｒａが上記を満たすことのみ重要である。な
お、熱延酸洗処理材および冷延酸洗処理材でも、同様の
凹凸が得られるので、本発明に使用することができる。

【００１６】ステンレス鋼板の表面に形成されるＣｒ系
酸化物および／またはオキシ水酸化物を主成分とする酸
化被膜の厚さは、０．０５〜０．４μｍの範囲内とすべ
きである。０．０５μｍ未満では、耐摩耗性に所望の効
果が得られない。一方、０．４μm 超では、防眩性が劣
化し、金属地金感がでない。

【００１７】被膜形成に必要な電解条件を下記に示す。
電解液としては、３〜７ｍｏｌ／ｌの範囲内の硫酸およ
び１〜５ｍｏｌ／ｌの範囲内のクロム酸を含有する、８
５〜１２０℃の範囲内の温度の電解液を使用する。電解
液の硫酸含有量が３ｍｏｌ／ｌ未満、クロム酸の含有量
が１ｍｏｌ／ｌ未満、および、電解液の温度が８５℃未
満では被膜の形成が生じない。一方、電解液の硫酸含有
量が７ｍｏｌ／ｌ超、クロム酸の含有量が５ｍｏｌ／ｌ
超、および、電解液の温度が１２０℃超では被膜欠陥が
生じる。

【００１８】電解電流密度は、０．５〜５０Ａ／ｄｍ²
の範囲内とすべきである。０．５Ａ／ｄｍ²未満では、
被膜の摩耗性が劣化する。一方、５０Ａ／ｄｍ²超で
は、表面にシミ状のムラができる。

【００１９】

【作用】硫酸−クロム酸溶液中で電解を行うことによ
り、ステンレス鋼板の表面にＣｒ系酸化物および／また
はオキシ水酸化物を主成分とする被膜を形成させ、この
Ｃｒ酸化物および／またはオキシ水酸化物により、
（１）耐摩耗性、（２）耐食性、を向上させ、且つ、被
膜厚さが最大でも０．４μｍ以下であり、（３）防眩
性、（４）金属地金感、を劣化させることはない。

【００２０】

【実施例】次に、この発明を実施例に基づいて説明す
る。

【００２１】〔実施例１〕ステンレス鋼板に対してダル
仕上げを施すことにより鋼板表面に凹凸を形成した。鋼
板表面粗さＲａは表１に示す。なお、熱延酸洗処理材、
冷延酸洗処理材でも、同様の凹凸が得られるので、本発
明に用いることができる。次いで、これらの材料に対し
て、本発明範囲内または本発明範囲外の電解条件で陰極
電解処理を施し、本発明範囲内の材料（以下、「本発明
供試体」という）No. １〜９、および、本発明範囲外の
材料（以下、「比較用供試体」という）No. １０〜１９
を調製した。表１に電解液の硫酸含有量、クロム酸含有
量、電解液の温度および電流密度を示す。そして、各供
試体について、光沢度、耐候性発錆面積（％）、耐摩耗
性（％）およびムラを評価した。その結果を表１に示
す。

【００２２】

【表１】

【００２３】評価内容は、次の通りである。

【００２４】（１）光沢度：防眩性は光沢度で評価し
た。数値は光沢度計で測定した値である。５０以下の値
で合格とする。

【００２５】（２）耐候性：複合サイクル試験機（ＣＣ
Ｔ）により、下記のサイクルを行ない、発錆面積（％）
が、５％以下で合格とする。サイクル；塩水噴霧５％−ＮａＣｌ・３５℃・１時間→
乾燥６０℃・湿度４０％・３時間→湿潤３５℃・４時間日数；３日間

【００２６】（３）耐摩耗性：鉛筆硬度試験；ＨＢ鉛筆により、１ｃｍの線を１００本
引き、疵のついた率で評価する。２０％以下で合格とす
る。

【００２７】（４）ムラ：目視によりムラを判定する。
肉眼でムラが判別できる場合は不合格とする。

【００２８】（５）表面粗さ（粗度）：粗度メータを使
用して測定したＲａの値。

【００２９】表１から明らかなように、本発明供試体N
o. １〜９は、（１）防眩性が高く、（光沢度が低
い）、（２）耐候性が高く（発錆面積が小さい）、
（３）耐摩耗性が高く、および、（４）表面ムラが無
い、ことがわかる。

【００３０】これに対して、比較用供試体No. １０、１
１は、各々、硫酸含有量またはクロム酸含有量が高すぎ
るため、耐候性および耐摩耗性が劣っていた。

【００３１】比較用供試体No. １２、１３は、各々、電
解液の温度または電流密度が高すぎるため、耐候性およ
び耐摩耗性が劣っており、ムラもあった。

【００３２】比較用供試体No. １４、１５、１６、１７
は、各々、硫酸含有量、クロム酸含有量、電解液の温度
または電流密度、が低すぎるために、耐候性と耐摩耗性
が劣っていた。

【００３３】比較用供試体No. １８は、Ｒａが本発明範
囲を超えて大きいため、耐摩耗性が劣っており、ムラも
あった。

【００３４】比較用供試体No. １９では、Ｒａが本発明
範囲を外れて小さいため、光沢度が不十分である。

【００３５】〔実施例２〕ステンレス鋼板に対してダル
仕上げを施すことにより鋼板表面に凹凸を形成した。鋼
板表面粗さＲａは表２に示す。次いで、これらの材料に
対して、本発明範囲内のＣｒ系酸化物および／またはオ
キシ水酸化物を主成分とする酸化被膜（表２中には「Ｃ
ｒ系酸化物」で表示）を形成し、本発明範囲内の供試体
（以下、「本発明供試体」という）No. ２０〜２６を調
製した。比較のため、同一の材料（ダル仕上げを施した
ステンレス鋼板）に対して、本発明範囲外のリン酸酸化
物被膜を形成し、本発明範囲外の供試体（以下、「比較
用供試体」という）No. ２８〜３５、３７を調製した。
なお、No. ２７、３６は、本発明範囲外のＲａのステン
レス鋼板に本発明範囲内のＣｒ系酸化物および／または
オキシ水酸化物を主成分とする酸化被膜を形成した比較
用供試体である。そして、各供試体について、耐摩耗
性、防眩性、金属地金感を評価した。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２から明らかなように、本発明供試体N
o. ２０〜２６は、耐摩耗性、防眩性、金属地金感のい
ずれも良好であることがわかる。

【００３８】これに対して、本発明範囲外のリン酸酸化
物被膜が形成されている比較用供試体No. ２８〜３５、
３７は、耐摩耗性、防眩性、金属地金感のいずれも不良
である。

【００３９】比較用供試体No. ２７は、本発明範囲内の
Ｃｒ系酸化物被膜が形成されているが、Ｒａが本発明範
囲を超えて小さいため、十分な防眩性が得られない。

【００４０】比較用供試体No. ３６は、本発明範囲内の
Ｃｒ系酸化物被膜が形成されているが、Ｒａが本発明範
囲を外れて大きいため、十分な防眩性が得られない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、鋼板表面の防眩性を劣化させず、金属地金感を残
し、従来の防眩用ステンレス鋼板よりも耐摩耗性および
耐食性、耐候性に優れる高Ｃｒ鋼板が得られ、かくし
て、工業上有用な効果がもたらされる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鹿毛勇東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者猪原康人東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５
〜１０μｍの範囲内のステンレス鋼板と、前記ステンレ
ス鋼板の表面に形成された０．０５〜０．４μｍの範囲
内の厚さを有するＣｒ系酸化物および／またはオキシ水
酸化物を主成分とする被膜とからなることを特徴とする
高Ｃｒ鋼板。
【請求項２】３〜７ｍｏｌ／ｌの範囲内の硫酸および
１〜５ｍｏｌ／ｌの範囲内のクロム酸を含有する、８５
〜１２０℃の範囲内の温度の電解液中において、０．５
〜５０Ａ／ｄｍ²の範囲内の電流密度で、表面の中心線
平均粗さ（Ｒａ）が０．５〜１０μｍの範囲内のステン
レス鋼板に陰極電解処理を施し、前記ステンレス鋼板の
表面にＣｒ系酸化物および／またはオキシ水酸化物を主
成分とする被膜を形成させることを特徴とする高Ｃｒ鋼
板の製造方法。