JPH10204654A - 金属表面処理方法 - Google Patents

金属表面処理方法

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JPH10204654A
JPH10204654A JP831297A JP831297A JPH10204654A JP H10204654 A JPH10204654 A JP H10204654A JP 831297 A JP831297 A JP 831297A JP 831297 A JP831297 A JP 831297A JP H10204654 A JPH10204654 A JP H10204654A
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treatment
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JP831297A
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Masaaki Ide
正昭 井出
Daii Gi
大維 魏
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Aoyama Seisakusho Co Ltd
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Aoyama Seisakusho Co Ltd
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    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/023Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた耐食性と防錆効果を付与するための金
属表面処理方法を提供すること。 【解決手段】 鉄系の核の周囲に亜鉛・鉄合金のコーテ
ィング層を形成したブラスト材料を鉄系の被処理物1に
投射して被処理物1の表面にポーラス状の亜鉛・鉄合金
被膜2を形成し、次いで、この亜鉛・鉄合金被膜2に焼
付型亜鉛クロム複合被膜処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた耐食性を付
与するための金属表面処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、鉄または鉄合金の表面の耐食
性を向上させるために、亜鉛被膜を形成することが公知
であり、この亜鉛被膜の形成手段として溶融めっきある
いは電気めっきによる方法に代え、例えば、特開昭56
−45372号公報に示されるように、鉄系の核の周囲
に亜鉛・鉄合金のコーティング層を形成したブラスト材
料を被処理物である金属表面に投射するブラスト亜鉛被
覆法が知られている。
【0003】一方、各種の自動車部品や電気部品などの
表面の防錆するため、前記したような部品を、クロム
酸、亜鉛フレーク、有機溶媒を主成分とする水分散液で
処理した後、約300℃で所定時間焼き付けて表面に金
属亜鉛が3価のクロム化合物で結合された組織を有する
防錆被膜を形成する方法が知られている。
【0004】ここで、前者のブラスト亜鉛被覆法におい
ては、電気めっき法に比べ耐食性がよく、且つ、環境汚
染要素も少ない等の種々の効果を奏するものの、この処
理のみでは塩水噴霧試験において数時間以内に赤錆が発
生し一時的な耐食性しかないという問題点があった。一
方、後者の方法においては、塩水噴霧試験のような中性
の電解質溶液が十分に存在する場合や、大気暴露試験の
ように電解質が不十分な場合には、防錆被膜が不動態化
による高耐食性を示すが、処理不十分な場合には被膜の
欠陥が生じ素地鉄鋼の早期発錆が生じるという現象があ
り、これを防ぐために少なくとも2コート2ベーク(2
C2B)必要となり、処理時間および処理コストが多大
になるという問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、優れた耐食性と防錆効果を付
与することができ、しかも、処理時間も短くかつ処理コ
ストも低廉なものとすることができる金属表面処理方法
を提供することを目的として完成されたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の金属表面処理方法は、鉄系の核の
周囲に亜鉛・鉄合金のコーティング層を形成したブラス
ト材料を鉄系の被処理物に投射して被処理物の表面にポ
ーラス状の亜鉛・鉄合金被膜を形成し、次いで、この亜
鉛・鉄合金被膜に焼付型亜鉛クロム複合被膜処理を施す
ことを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を示す。本発明の処理対象となる被処理物は、鉄ま
たは鉄合金よりなるボルト、ナット、スプリング、ブラ
ケットのような各種の自動車部品や車両・船舶部品、電
気部品、建築用材料等であり、本発明はこのような鉄系
の被処理物の表面にポーラス状の亜鉛・鉄合金被膜をブ
ラスト加工により形成したうえ、更に焼付型亜鉛クロム
複合被膜を形成することにより優れた耐食性と防錆効果
を付与するものである。
【0008】本発明において亜鉛・鉄合金被膜を形成す
る方法としては、鉄系の核の周囲に亜鉛・鉄合金のコー
ティング層を形成したブラスト材料を被処理物である金
属表面に投射して被処理物の表面にポーラス状の亜鉛・
鉄合金被膜を形成するいわゆるブラスト亜鉛被覆法と称
される方法が用いられる。この方法によれば、図1に示
されるように、鉄系の被処理物の表面には、ブラスト材
料のコーティング層である亜鉛・鉄合金が打ち着けら
れ、これらが順次積層されることによりポーラス状の亜
鉛・鉄合金被膜2が層着形成されることとなる。このポ
ーラス状の亜鉛・鉄合金被膜2は単なる亜鉛被膜に比べ
て鉄または鉄合金などの鉄系の被処理物に対する密着性
に優れており、しかも、表面のエネルギーが大きくて濡
れ性および浸透性に優れたものとなるので、その後の塑
性加工や塗装処理の前処理用被膜として優れた特性を発
揮する金属表面処理膜となるが、薄い亜鉛被膜であるた
め、耐食性を長期間にわたって維持することは困難であ
って、発錆時期が比較的早いという欠点がある。
【0009】そこで、本願発明者は前記したブラスト亜
鉛被覆法の欠点を改良して長期間にわたり良好な耐食性
を維持できるようにする研究を進めた結果、前記亜鉛・
鉄合金被膜におけるZnの付着量が金属表面の耐食性を
大きく左右することを突き止め、前記の亜鉛・鉄合金被
膜に対して更に焼付型亜鉛クロム複合被膜処理を施すこ
とによりZnの付着量を大幅に増大させるとともに、ポ
ーラス状の亜鉛・鉄合金被膜2を焼付型亜鉛クロム複合
被膜3で非ポーラス化して表面を平滑化することにより
所望の目的を達成できることを見出し本発明に至ったも
のである。
【0010】この焼付型亜鉛クロム複合被膜3の形成
は、クロム酸、亜鉛フレーク、有機溶媒を主成分とし、
更に還元剤やアルミフレーク等を加えた水分散処理液を
被処理物に塗布あるいは被処理物を該水分散処理液中に
浸漬処理した後、約300℃で所定時間焼き付けること
により得られるもので、表面には金属亜鉛が3価のクロ
ム化合物で結合された組織を有する防錆効果に優れたも
のとなる。そして、このような焼付型亜鉛クロム複合被
膜処理を施した場合には、図1に示されるように、前記
したポーラス状の亜鉛・鉄合金被膜2の層中に形成され
ている空隙内にもダクロ処理液が浸透するので、焼付型
亜鉛クロム複合被膜3の一部3aがこの空隙に毛根状と
して入り込んで被処理物1にまで達して定着し、亜鉛・
鉄合金被膜2の密着性をさらに良くするので全体として
耐食性が著しく向上するとともに、凸凹であった表面は
平滑化されることになる。しかも、従来から焼付型亜鉛
クロム複合被膜処理は1コート1ベーク(1C1B)で
は耐食性に劣り少なくとも2コート2ベーク(2C2
B)必要とされていたにもかかわらず、前記したブラス
ト亜鉛被覆法との組み合わせとすることにより、1コー
ト1ベーク(1C1B)で長期間にわたって十分に耐食
性および防錆効果を発揮できることも確認できた。
【0011】
【実施例】試験片としてM8×60mmの自動車用の6角
軟鋼ボルトを用い、これをトリクロルエタンで蒸気脱脂
した後、鉄系の球形核の周囲に亜鉛合金のコーティング
層を介して亜鉛・鉄合金のコーティング層を形成したブ
ラスト材料を15分間投射して6角軟鋼ボルトの全表面
に厚さ5μmの亜鉛・鉄合金被膜を形成する。次いで、
これをクロム酸、亜鉛フレーク、有機溶媒を主成分と
し、更に還元剤やアルミフレーク等を加えた水分散処理
液を被処理物に3分間浸漬後、遠心分離機で余滴を振り
切り、その後、300℃に保持した炉内で20分間焼き
付けを行う焼付型亜鉛クロム複合被膜処理を施した。こ
のようにして得られた試験片に対し、SST試験(塩水
噴霧試験 JIS-Z-2371)を実施した結果、2400時間
まで錆の発生が見られず、また、CCT試験(複合環境
腐食試験) を実施した結果、30サイクルまでは錆の発
生が見られず、本発明の優れた効果が確認できた。な
お、ブラスト亜鉛被覆法による投射時間を15分、30
分、45分、60分、90分として各場合のZnの付着
量の関係を調べた結果は、図2に黒丸で示す通りほぼ投
射時間と比例関係にあることが判明した。なお、図2に
おいて白丸は焼付型亜鉛クロム複合被膜処理を施さない
場合のZnの付着量を示す。
【0012】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は電気めっき法に比べ設備費が低廉でエネルギー消費
量も少なく、且つ、環境汚染要素も少ないブラスト亜鉛
被覆法に、短時間の焼付型亜鉛クロム複合被膜処理を付
加するだけでブラスト亜鉛被覆法では到底期待できなか
った優れた耐食性と防錆効果を付与することができ、し
かも、処理時間も短くかつ処理コストも低廉なものとす
ることができる。よって本発明は従来の問題点を一掃し
た金属表面処理方法として、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法により得られる鉄片の断面図であ
る。
【図2】ブラスト材料の投射時間と亜鉛の付着量の関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
1 被処理物 2 亜鉛・鉄合金被膜 3 焼付型亜鉛クロム複合被膜 3a 焼付型亜鉛クロム複合被膜の一部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄系の核の周囲に亜鉛・鉄合金のコーテ
    ィング層を形成したブラスト材料を鉄系の被処理物に投
    射して被処理物の表面にポーラス状の亜鉛・鉄合金被膜
    を形成し、次いで、この亜鉛・鉄合金被膜に焼付型亜鉛
    クロム複合被膜処理を施すことを特徴とする金属表面処
    理方法。
  2. 【請求項2】 焼付型亜鉛クロム複合被膜処理を1コー
    ト1ベークで行う請求項1に記載の金属表面処理方法。
JP831297A 1997-01-21 1997-01-21 金属表面処理方法 Withdrawn JPH10204654A (ja)

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