JPH08296072A - チタン材の酸洗方法 - Google Patents
チタン材の酸洗方法Info
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- JPH08296072A JPH08296072A JP10272495A JP10272495A JPH08296072A JP H08296072 A JPH08296072 A JP H08296072A JP 10272495 A JP10272495 A JP 10272495A JP 10272495 A JP10272495 A JP 10272495A JP H08296072 A JPH08296072 A JP H08296072A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 チタン材を硝弗酸水溶液で酸洗する際に、追
酸や液温上昇をすることなく、硝弗酸水溶液中でのチタ
ンの溶削速度を向上させる酸洗方法を提供する。 【構成】 チタン材を硝弗酸水溶液で酸洗処理する際
に、該水溶液の液温を２５〜６０℃とし、該水溶液中の
弗酸の濃度ａを１０〜１００（g/l ）とし、硝酸の濃度
ｂを５〜２００（g/l ）とし、かつＦｅイオンの濃度を
０．０３〜３（g/l ）として酸洗処理することにより、
Ｆｅイオンを含有していない場合と比較して、溶削速度
を１．２倍以上にすることができる。さらに前記弗酸の
濃度ａに対する前記硝酸の濃度ｂの比ｂ／ａを０．８以
上にすることにより、均一で平滑な表面肌を短時間で得
ることができる。
酸や液温上昇をすることなく、硝弗酸水溶液中でのチタ
ンの溶削速度を向上させる酸洗方法を提供する。 【構成】 チタン材を硝弗酸水溶液で酸洗処理する際
に、該水溶液の液温を２５〜６０℃とし、該水溶液中の
弗酸の濃度ａを１０〜１００（g/l ）とし、硝酸の濃度
ｂを５〜２００（g/l ）とし、かつＦｅイオンの濃度を
０．０３〜３（g/l ）として酸洗処理することにより、
Ｆｅイオンを含有していない場合と比較して、溶削速度
を１．２倍以上にすることができる。さらに前記弗酸の
濃度ａに対する前記硝酸の濃度ｂの比ｂ／ａを０．８以
上にすることにより、均一で平滑な表面肌を短時間で得
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チタン材の脱スケール
あるいは表面仕上げをする際の硝弗酸水溶液による酸洗
方法に関する。
あるいは表面仕上げをする際の硝弗酸水溶液による酸洗
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チタンを硝弗酸水溶液で溶削する場合、
水溶液中のチタンイオン濃度の増加に伴ってチタンの溶
削速度が減少し、約４０（g/l （リットル））になると
飽和して溶削が進行しなくなる。そのため硝弗酸水溶液
で連続的にチタンの脱スケールあるいは表面仕上げ処理
をする際には、徐々に溶削量が減少して、スケールが残
存したり不均一な表面肌になったりする。
水溶液中のチタンイオン濃度の増加に伴ってチタンの溶
削速度が減少し、約４０（g/l （リットル））になると
飽和して溶削が進行しなくなる。そのため硝弗酸水溶液
で連続的にチタンの脱スケールあるいは表面仕上げ処理
をする際には、徐々に溶削量が減少して、スケールが残
存したり不均一な表面肌になったりする。
【０００３】従来は、硝弗酸水溶液の組成が大幅に変化
しないように弗酸や硝酸を追加（追酸）したり、液温を
高めたりして、所定の溶削量を確保することがなされて
いる。しかし、多量のチタンを連続的に処理する際に
は、追酸する量が膨大となり処理費用が嵩む。
しないように弗酸や硝酸を追加（追酸）したり、液温を
高めたりして、所定の溶削量を確保することがなされて
いる。しかし、多量のチタンを連続的に処理する際に
は、追酸する量が膨大となり処理費用が嵩む。
【０００４】チタンの酸洗方法として、例えば特公平４
−７２９１４号公報のチタン板の脱スケール方法では、
弗酸濃度２〜２０（g/l ）、硝酸濃度５０〜２００（g/
l ）、液温４０〜６０℃の硝弗酸水溶液を使用する方法
が開示されてる。しかしこの方法には、硝弗酸の組成と
液温を保持すること以外は記載されていない。
−７２９１４号公報のチタン板の脱スケール方法では、
弗酸濃度２〜２０（g/l ）、硝酸濃度５０〜２００（g/
l ）、液温４０〜６０℃の硝弗酸水溶液を使用する方法
が開示されてる。しかしこの方法には、硝弗酸の組成と
液温を保持すること以外は記載されていない。
【０００５】また、特開昭５５−１３８０８３号公報の
チタン材の硝弗酸酸洗方法には、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉイオ
ン等の金属イオン（Ｔｉイオンを除く）の１種若しくは
複数の金属イオンを総量で１〜５０（g/l ）と尿素０．
５〜１００（g/l ）とが共存する硝弗酸水溶液でチタン
材を酸洗することにより、ガス状窒素酸化物（ＮＯｘ）
の発生を防止できることが開示されている。しかし、こ
のように多量の金属イオンを含有した場合には、溶削速
度が遅くなり酸洗に長時間を要する。
チタン材の硝弗酸酸洗方法には、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉイオ
ン等の金属イオン（Ｔｉイオンを除く）の１種若しくは
複数の金属イオンを総量で１〜５０（g/l ）と尿素０．
５〜１００（g/l ）とが共存する硝弗酸水溶液でチタン
材を酸洗することにより、ガス状窒素酸化物（ＮＯｘ）
の発生を防止できることが開示されている。しかし、こ
のように多量の金属イオンを含有した場合には、溶削速
度が遅くなり酸洗に長時間を要する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、チタン材を
硝弗酸水溶液で酸洗する際に、追酸や液温上昇をするこ
となく、硝弗酸水溶液中でのチタンの溶削速度を向上さ
せることを目的とする。
硝弗酸水溶液で酸洗する際に、追酸や液温上昇をするこ
となく、硝弗酸水溶液中でのチタンの溶削速度を向上さ
せることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、 （１）チタン材を硝弗酸水溶液で酸洗処理する際に、該
水溶液の液温を２５〜６０℃とし、該水溶液中の弗酸の
濃度ａを１０〜１００（g/l ）とし、硝酸の濃度ｂを５
〜２００（g/l ）とし、かつＦｅイオンの濃度を０．０
３〜３（g/l ）として酸洗処理する。 （２）（１）のチタンの酸洗方法において、弗酸の濃度
ａに対する硝酸の濃度ｂの比ｂ／ａが０．８以上として
酸洗することを要旨とする。
めに本発明は、 （１）チタン材を硝弗酸水溶液で酸洗処理する際に、該
水溶液の液温を２５〜６０℃とし、該水溶液中の弗酸の
濃度ａを１０〜１００（g/l ）とし、硝酸の濃度ｂを５
〜２００（g/l ）とし、かつＦｅイオンの濃度を０．０
３〜３（g/l ）として酸洗処理する。 （２）（１）のチタンの酸洗方法において、弗酸の濃度
ａに対する硝酸の濃度ｂの比ｂ／ａが０．８以上として
酸洗することを要旨とする。
【０００８】
【作用】以下、本発明について詳しく説明する。本発明
者等は、追酸や液温上昇等の特別な処理をすることなく
硝弗酸水溶液中でのチタンの溶削速度を上げるとともに
平滑な表面が得られる酸洗方法について研究、検討した
結果、以下のことを見い出した。
者等は、追酸や液温上昇等の特別な処理をすることなく
硝弗酸水溶液中でのチタンの溶削速度を上げるとともに
平滑な表面が得られる酸洗方法について研究、検討した
結果、以下のことを見い出した。
【０００９】図１は、チタンの溶削速度（Ｆｅイオン濃
度＝０の場合の溶削速度を１とする速度の比）に及ぼす
硝弗酸水溶液中のＦｅイオン濃度の影響を示す図であ
る。図１に示すように、硝弗酸水溶液中のＦｅイオン濃
度の増加に伴い、チタンの溶削速度は、一旦増加し、極
大値に達した後減少し、初期の溶削速度（Ｆｅイオン濃
度＝０の場合）より小さくなる。Ｆｅイオン濃度が０．
０３〜３．０（g/l ）の場合には、溶削速度がＦｅイオ
ンを含まない場合の１．２倍以上になる。したがってＦ
ｅイオン濃度を０．０３〜３．０（g/l ）とした。好ま
しくは０．１〜１．０（g/l ）が良い。
度＝０の場合の溶削速度を１とする速度の比）に及ぼす
硝弗酸水溶液中のＦｅイオン濃度の影響を示す図であ
る。図１に示すように、硝弗酸水溶液中のＦｅイオン濃
度の増加に伴い、チタンの溶削速度は、一旦増加し、極
大値に達した後減少し、初期の溶削速度（Ｆｅイオン濃
度＝０の場合）より小さくなる。Ｆｅイオン濃度が０．
０３〜３．０（g/l ）の場合には、溶削速度がＦｅイオ
ンを含まない場合の１．２倍以上になる。したがってＦ
ｅイオン濃度を０．０３〜３．０（g/l ）とした。好ま
しくは０．１〜１．０（g/l ）が良い。
【００１０】図２は、チタンの溶削速度の逓減に及ぼす
硝弗酸中のＴｉイオン濃度の影響を示す図である。図２
に示すように、硝弗酸水溶液中のＴｉイオンの増加に伴
う溶削量の減少割合は、Ｆｅイオンがある場合とない場
合でほとんど変わらないことから、所定量のＦｅイオン
を含む硝弗酸水溶液は、初期値が高いだけ一定以上の溶
削速度を長時間保つことができる。
硝弗酸中のＴｉイオン濃度の影響を示す図である。図２
に示すように、硝弗酸水溶液中のＴｉイオンの増加に伴
う溶削量の減少割合は、Ｆｅイオンがある場合とない場
合でほとんど変わらないことから、所定量のＦｅイオン
を含む硝弗酸水溶液は、初期値が高いだけ一定以上の溶
削速度を長時間保つことができる。
【００１１】図３は、Ｆｅイオン濃度が３（g/l ）の場
合の溶削能力が十分である筋模様等のむらが発生しない
弗酸濃度ａ（g/l ）と硝酸濃度ｂ（g/l ）の領域を示す
図である。図３に示すように、弗酸濃度ａが１０（g/l
）未満または硝酸濃度ｂが５（g/l ）未満の場合に
は、溶削能力が不十分であるため、スケールの残存があ
る。また弗酸濃度ａが１００（g/l ）を超えた場合や硝
酸濃度ｂが２００（g/l ）を超えた場合には、液温が急
激に上昇し制御が困難になったり、反応が過剰に活性に
なり気泡が激しく発生するため筋模様が発生する。した
がって、スケールの残存や筋模様等のむらのない均一な
表面肌を得るには、弗酸濃度ａを１０〜１００（g/l
）、硝酸濃度ｂを５〜２００（g/l ）とした。好まし
くは、弗酸濃度ａは１５〜８０（g/l ）、硝酸濃度ｂは
１５〜１５０（g/l ）が良い。
合の溶削能力が十分である筋模様等のむらが発生しない
弗酸濃度ａ（g/l ）と硝酸濃度ｂ（g/l ）の領域を示す
図である。図３に示すように、弗酸濃度ａが１０（g/l
）未満または硝酸濃度ｂが５（g/l ）未満の場合に
は、溶削能力が不十分であるため、スケールの残存があ
る。また弗酸濃度ａが１００（g/l ）を超えた場合や硝
酸濃度ｂが２００（g/l ）を超えた場合には、液温が急
激に上昇し制御が困難になったり、反応が過剰に活性に
なり気泡が激しく発生するため筋模様が発生する。した
がって、スケールの残存や筋模様等のむらのない均一な
表面肌を得るには、弗酸濃度ａを１０〜１００（g/l
）、硝酸濃度ｂを５〜２００（g/l ）とした。好まし
くは、弗酸濃度ａは１５〜８０（g/l ）、硝酸濃度ｂは
１５〜１５０（g/l ）が良い。
【００１２】また液温が２５℃未満の場合には、溶削能
力が不十分であるため、スケールの残存がある。液温が
６０℃を超えた場合には、反応が過剰に活性になり気泡
が激しく発生するため筋模様が発生する。したがって、
液温は２５〜６０℃とした。好ましくは液温度３５〜５
０℃が良い。
力が不十分であるため、スケールの残存がある。液温が
６０℃を超えた場合には、反応が過剰に活性になり気泡
が激しく発生するため筋模様が発生する。したがって、
液温は２５〜６０℃とした。好ましくは液温度３５〜５
０℃が良い。
【００１３】図４は、Ｆｅイオン濃度＝１（g/l ）の硝
弗酸水溶液で酸洗した後の表面粗度Ｒｍａｘに及ぼす弗
酸濃度ａ（g/l ）に対すると硝酸濃度ｂ（g/l ）の比
（すなわちｂ／ａ）の影響を示す図である。図４に示す
ように、硝弗酸水溶液にＦｅイオンを含む場合には、硝
酸濃度ｂが弗酸濃度ａの０．８倍以上で、表面粗度Ｒｍ
ａｘは低く、硝弗酸組成の変化に対しても変動が少な
い。したがって、均一で平滑な表面を得るため、請求項
２ではさらに硝酸濃度ｂを弗酸濃度ａの０．８倍以上と
した。好ましくは１．５倍以上が良い。
弗酸水溶液で酸洗した後の表面粗度Ｒｍａｘに及ぼす弗
酸濃度ａ（g/l ）に対すると硝酸濃度ｂ（g/l ）の比
（すなわちｂ／ａ）の影響を示す図である。図４に示す
ように、硝弗酸水溶液にＦｅイオンを含む場合には、硝
酸濃度ｂが弗酸濃度ａの０．８倍以上で、表面粗度Ｒｍ
ａｘは低く、硝弗酸組成の変化に対しても変動が少な
い。したがって、均一で平滑な表面を得るため、請求項
２ではさらに硝酸濃度ｂを弗酸濃度ａの０．８倍以上と
した。好ましくは１．５倍以上が良い。
【００１４】ここでの酸洗方法は、チタン材を酸洗液に
浸漬する方法や酸洗液をスプレーする方法などである。
また酸洗するチタン材は、冷間圧延などの冷間加工を行
ったもの、または真空もしくはＡｒ等の不活性ガス雰囲
気で焼鈍を行ったもの、あるいは大気焼鈍後にショット
ブラストやソルト処理などによりスケールを損傷・改質
させたものである。
浸漬する方法や酸洗液をスプレーする方法などである。
また酸洗するチタン材は、冷間圧延などの冷間加工を行
ったもの、または真空もしくはＡｒ等の不活性ガス雰囲
気で焼鈍を行ったもの、あるいは大気焼鈍後にショット
ブラストやソルト処理などによりスケールを損傷・改質
させたものである。
【００１５】
【実施例】以下の実施例により、本発明をさらに詳しく
説明する。厚さ３mmの工業用純チタン（ＪＩＳ１種）の
板を厚さ０．４mmに冷間圧延した後、以下に示すような
工程Ａ、工程Ｂで板を製造し溶削速度と表面肌を調査し
た。 工程Ａ：大気焼鈍→ソルト処理→硝弗酸酸洗 工程Ｂ：Ａｒガス雰囲気での焼鈍→硝弗酸酸洗 ここで焼鈍は両者とも７５０℃で１分間行い、焼鈍後の
結晶粒径は約２０μｍであった。また工程ＢでＡｒガス
雰囲気の焼鈍を行った状態で、板の表面粗度Ｒｍａｘ
は、約６．５μｍであった。またソルト処理は、水酸化
ナトリウムを主成分とし硝酸ナトリウムを酸化剤として
含有したものを使用し、５００℃で３０秒間浸漬した。
説明する。厚さ３mmの工業用純チタン（ＪＩＳ１種）の
板を厚さ０．４mmに冷間圧延した後、以下に示すような
工程Ａ、工程Ｂで板を製造し溶削速度と表面肌を調査し
た。 工程Ａ：大気焼鈍→ソルト処理→硝弗酸酸洗 工程Ｂ：Ａｒガス雰囲気での焼鈍→硝弗酸酸洗 ここで焼鈍は両者とも７５０℃で１分間行い、焼鈍後の
結晶粒径は約２０μｍであった。また工程ＢでＡｒガス
雰囲気の焼鈍を行った状態で、板の表面粗度Ｒｍａｘ
は、約６．５μｍであった。またソルト処理は、水酸化
ナトリウムを主成分とし硝酸ナトリウムを酸化剤として
含有したものを使用し、５００℃で３０秒間浸漬した。
【００１６】表１に焼鈍条件、酸洗条件（組成、液温、
浸漬時間）、溶削量、溶削速度の比（Ｆｅイオン濃度＝
０の場合を１として表す）、酸洗後の表面粗度Ｒｍａ
ｘ、スケールの残存や筋模様の有無などを示す。ここで
酸洗液は、硝弗酸水溶液にＦｅを溶かした液と弗酸と硝
酸を混合したものを使用した。
浸漬時間）、溶削量、溶削速度の比（Ｆｅイオン濃度＝
０の場合を１として表す）、酸洗後の表面粗度Ｒｍａ
ｘ、スケールの残存や筋模様の有無などを示す。ここで
酸洗液は、硝弗酸水溶液にＦｅを溶かした液と弗酸と硝
酸を混合したものを使用した。
【００１７】表１の結果より、Ｆｅイオン濃度が本発明
の範囲内にある場合には、Ｆｅイオンがない場合と比較
して溶削速度が１．２倍以上と大きい。また酸洗液の組
成（弗酸濃度、硝酸濃度、Ｆｅイオン濃度）と液温が本
発明の範囲にある試料の表面は、十分に溶削された結
果、平滑でスケールの残存や筋模様がない。一方、酸洗
液の組成や液温が本発明の範囲から外れると、溶削量が
不足したためスケールが残存したり、荒れた表面肌にな
ったり、筋模様が発生したりして不適当であった。
の範囲内にある場合には、Ｆｅイオンがない場合と比較
して溶削速度が１．２倍以上と大きい。また酸洗液の組
成（弗酸濃度、硝酸濃度、Ｆｅイオン濃度）と液温が本
発明の範囲にある試料の表面は、十分に溶削された結
果、平滑でスケールの残存や筋模様がない。一方、酸洗
液の組成や液温が本発明の範囲から外れると、溶削量が
不足したためスケールが残存したり、荒れた表面肌にな
ったり、筋模様が発生したりして不適当であった。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明を適用することにより、追酸や液
温上昇をすることなく、硝弗酸水溶液中でのチタンの溶
削速度を向上させることができる。さらに、均一で平滑
な表面を短時間に製造できる。
温上昇をすることなく、硝弗酸水溶液中でのチタンの溶
削速度を向上させることができる。さらに、均一で平滑
な表面を短時間に製造できる。
【図１】硝弗酸水溶液によるチタンの溶削速度に及ぼす
水溶液中のＦｅイオン濃度の影響を示す図。
水溶液中のＦｅイオン濃度の影響を示す図。
【図２】硝弗酸水溶液によるチタンの溶削速度に及ぼす
水溶液中のＴｉイオン濃度の影響を示す図。
水溶液中のＴｉイオン濃度の影響を示す図。
【図３】溶削能力が十分で筋模様等のむらの発生しない
弗酸濃度と硝酸濃度の領域を示す図。
弗酸濃度と硝酸濃度の領域を示す図。
【図４】硝弗酸酸洗後のチタンの表面粗度Ｒｍａｘにお
よぼす硝弗酸水溶液の組成の影響を示す図。
よぼす硝弗酸水溶液の組成の影響を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 祚章 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内 (72)発明者 木村 欽一 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内 (72)発明者 松橋 亮 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 正木 基身 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 チタン材を硝弗酸水溶液で酸洗処理する
際に、該水溶液の液温を２５〜６０℃とし、該水溶液中
の弗酸の濃度ａを１０〜１００（g/l ）とし、硝酸の濃
度ｂを５〜２００（g/l ）とし、かつＦｅイオンの濃度
を０．０３〜３（g/l ）として酸洗処理することを特徴
とするチタン材の酸洗方法。 - 【請求項２】 前記弗酸の濃度ａに対する前記硝酸の濃
度ｂの比ｂ／ａが０．８以上であることを特徴とする請
求項１記載のチタン材の酸洗方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272495A JPH08296072A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | チタン材の酸洗方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272495A JPH08296072A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | チタン材の酸洗方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08296072A true JPH08296072A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14335221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10272495A Withdrawn JPH08296072A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | チタン材の酸洗方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08296072A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7594973B2 (en) | 2000-07-28 | 2009-09-29 | Nippon Steel Corporation | Titanium material less susceptible to discoloration and method for production thereof |
-
1995
- 1995-04-26 JP JP10272495A patent/JPH08296072A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7594973B2 (en) | 2000-07-28 | 2009-09-29 | Nippon Steel Corporation | Titanium material less susceptible to discoloration and method for production thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |