JPH11172499A - Surface treatment of stainless steel - Google Patents

Surface treatment of stainless steel

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JPH11172499A
JPH11172499A JP36188597A JP36188597A JPH11172499A JP H11172499 A JPH11172499 A JP H11172499A JP 36188597 A JP36188597 A JP 36188597A JP 36188597 A JP36188597 A JP 36188597A JP H11172499 A JPH11172499 A JP H11172499A
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JP
Japan
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pickling
solution
stainless steel
sulfuric acid
treatment
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP36188597A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromichi Ideguchi
寛路 井手口
Kiyotaka Okamura
清隆 岡村
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for surface-treating stainless steel with the smut hardly left on the surface of a pickled member to be treated. SOLUTION: A stainless steel member to be treated with a smut layer consisting essentially of a chromium-contg. carbide formed on its surface is dipped in a processing soln. with the spontaneous potential to the member measured at 20 deg.C using a saturated calomel electrode as the reference controlled to >=-280 mV to remove the smut layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼の表
面処理方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for surface treating stainless steel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ステンレス鋼線材は、熱間圧延に
より製造されることが多いが、その熱間圧延加工あるい
はそれに続く熱処理により線材表面にはかなりの厚さの
スケール層を生ずるので、これを酸洗処理により除去す
ることが広く行われている。ここでステンレス鋼は鉄の
ほかにクロムが多量に含有されていることから、スケー
ル中には比較的溶解除去しやすい酸化鉄系スケール層の
ほか、緻密で強固な酸化クロム系スケールも形成され
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, stainless steel wires are often manufactured by hot rolling. However, a scale layer having a considerable thickness is formed on the surface of the wire by hot rolling or subsequent heat treatment. Is widely removed by pickling. Here, stainless steel contains a large amount of chromium in addition to iron, so that in addition to iron oxide scale layers that are relatively easy to dissolve and remove in the scale, dense and strong chromium oxide scales are also formed. .

【0003】そのため、まず硫酸系水溶液等を用いた前
酸洗により可溶性の酸化鉄系の層を除去した後、次に溶
融塩浴に浸漬するいわゆるソルト処理により、クロム酸
化物を可溶性のクロム酸塩等に転化し、引き続き塩酸等
の酸浴でこれを溶解除去することが行なわれている。し
かし、これでもクロム水和物等の皮膜が線材表面に相当
量残留することから、さらに別の酸洗液に浸漬して化学
的にこの皮膜を剥離除去する仕上酸洗処理が行なわれる
のが通常である。
[0003] Therefore, after the soluble iron oxide-based layer is first removed by pre-pickling using a sulfuric acid-based aqueous solution or the like, then the chromium oxide is dissolved in the soluble chromic acid by a so-called salt treatment by immersion in a molten salt bath. It is converted into a salt or the like, and subsequently dissolved and removed in an acid bath such as hydrochloric acid. However, even in this case, since a considerable amount of a film such as chromium hydrate remains on the surface of the wire, it is necessary to perform a finish pickling treatment in which the film is further immersed in another pickling solution to chemically remove the film. Normal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】例えば、上記仕上酸洗
に従来使用されていた酸洗液として弗酸と硫酸とを含有
する弗酸−硫酸系酸洗液がある。しかしながらこの酸洗
液は、クロム水和物等の皮膜除去効果には大きな効果を
有するものの、処理後の線材表面にスマットと呼ばれる
残留物層が残ることがある。このスマット層が形成され
る原因としては、例えばステンレス鋼素地中に存在して
いたクロム系炭化物等が酸洗により遊離して、素地表面
に再吸着することが考えられている。いずれにしても該
スマット層が形成されると、酸洗後の線材の表面が黒変
して外観が損われるほか、ばねなどの線材加工製品を製
造するために処理後の線材に伸線加工を施す場合は、ス
マット層により摩擦が増大して傷発生や断線等のトラブ
ルを起こしたり、伸線ダイスの寿命を縮めたりする問題
が生じうる。
For example, a pickling solution containing hydrofluoric acid and sulfuric acid containing hydrofluoric acid and sulfuric acid is one of the pickling solutions conventionally used for the above pickling. However, although this pickling liquid has a great effect on the effect of removing a film such as chromium hydrate, a residue layer called smut may remain on the surface of the treated wire. As a cause of the formation of the smut layer, it is considered that, for example, chromium-based carbide or the like existing in the stainless steel substrate is released by pickling and re-adsorbed on the surface of the substrate. In any case, when the smut layer is formed, the surface of the wire after pickling is blackened and the appearance is impaired. In addition, the wire after processing is drawn to produce a wire processed product such as a spring. In the case of applying a smut layer, friction may be increased by the smut layer, causing problems such as scratches or disconnection, or shortening the life of the wire drawing die.

【0005】本発明の課題は、ステンレス鋼被処理部材
の表面に形成されたスマット層を効果的に除去できる表
面処理方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a surface treatment method capable of effectively removing a smut layer formed on the surface of a stainless steel workpiece.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために、本発明のステンレス鋼の表面処理
方法は、クロム含有炭化物を主体とするスマット層が表
面に形成されたステンレス鋼被処理部材を、飽和カロメ
ル電極を基準として20℃にて測定したその被処理部材
に対する自然電位が−280mV以上となる処理液中に
浸漬することにより、スマット層を除去することを特徴
とする。ここで、被処理部材は、例えばステンレス鋼線
材である。
Means for Solving the Problems and Actions / Effects In order to solve the above-mentioned problems, the surface treatment method of stainless steel according to the present invention is directed to a stainless steel having a smut layer mainly composed of chromium-containing carbide formed on the surface. The smut layer is removed by immersing the member to be processed in a processing liquid having a natural potential of -280 mV or higher with respect to the member measured at 20 ° C. with reference to the saturated calomel electrode. Here, the member to be processed is, for example, a stainless steel wire.

【0007】例えば同一の被処理部材に対して、含有成
分あるいはその組成が異なる処理液(例えば酸洗液)を
使用すれば、各処理液はその被処理部材に対して固有の
自然電位を示すことはいうまでもないが、同一の組成の
処理液を使用しても、被処理部材の材質あるいは処理前
の表面状態に応じて、上記自然電位は一般には異なるも
のとなる。そして、本発明において重要なことは、被処
理部材の材質及び処理液の組成に関係なく、その被処理
部材に対する自然電位が−280mV以上となる処理液
を用いる点にある。すなわち、本発明者らは、各種ステ
ンレス鋼の脱スマット処理について鋭意検討した結果、
被処理部材に対する処理液の自然電位が−280mV以
上となっている場合に、該被処理部材の表面に形成され
たスマット層を極めて効果的に除去できることを見い出
し、本発明を完成するに至ったのである。処理液の被処
理部材に対する自然電位が−280mV以上となること
でスマットの吸着力が弱まり、スマット層の剥離除去が
促進されるものと考えられる。
[0007] For example, when processing liquids (for example, pickling liquids) having different components or different compositions are used for the same member to be processed, each processing liquid shows a natural potential peculiar to the member to be processed. Needless to say, even when processing liquids having the same composition are used, the above-mentioned natural potential generally differs depending on the material of the member to be processed or the surface state before the processing. What is important in the present invention is that a processing liquid having a natural potential of -280 mV or more with respect to the processing target member is used regardless of the material of the processing target member and the composition of the processing liquid. That is, the present inventors have conducted intensive studies on desmutting treatment of various stainless steels.
When the natural potential of the processing liquid for the member to be processed is -280 mV or more, it has been found that the smut layer formed on the surface of the member to be processed can be removed very effectively, and the present invention has been completed. It is. It is considered that when the natural potential of the treatment liquid with respect to the member to be treated is -280 mV or more, the adsorption force of the smut is weakened, and the separation and removal of the smut layer are promoted.

【0008】処理液の自然電位は、20℃に温度調節し
た処理液中の被処理部材と、参照電極としての飽和カロ
メル電極(ただし電解質溶液として飽和KClを用い
る)との間に生ずるガルバニー起電力として測定するこ
とができる。
The spontaneous potential of the processing solution is determined by a galvanic electromotive force generated between a member to be processed in the processing solution whose temperature has been adjusted to 20 ° C. and a saturated calomel electrode as a reference electrode (however, saturated KCl is used as an electrolyte solution). Can be measured as

【0009】本発明が適用可能なステンレス鋼としては
具体的には、JIS:G4304に記載された各種ステ
ンレス鋼があり、例えば、SUS201、SUS20
2、SUS301、SUS301J、SUS302、S
US302B、SUS304、SUS304L、SUS
304N1、SUS304N2、SUS304LN、S
US305、SUS309S、SUS310S、SUS
316、SUS316L、SUS316N、SUS31
6LN、SUS316J1、SUS316J1L、SU
S317、SUS317L、SUS317J1、SUS
321、SUS347、SUSXM15J1等のオース
テナイト系ステンレス鋼(常温においてもオーステナイ
ト組織を示すステンレス鋼)、SUS329J1、SU
S329J2L等のオーステナイト−フェライト系ステ
ンレス鋼(オーステナイトとフェライトの2相組織を示
すステンレス鋼)、SUS405、SUS410L、S
US429、SUS430、SUS430LX、SUS
434、SUS436L、SUS444、SUS447
J1、SUSXM27等のフェライト系ステンレス鋼
(熱処理によって硬化せず、かつフェライト組織を示す
ステンレス鋼)、SUS631等の析出硬化系ステンレ
ス鋼(アルミニウム、銅などの元素を添加することによ
り、熱処理によってこれらの元素を主体とする化合物等
を析出させ、硬化させることができるステンレス鋼)等
を例示できる。
Specific examples of the stainless steel to which the present invention can be applied include various stainless steels described in JIS: G4304, for example, SUS201 and SUS20.
2, SUS301, SUS301J, SUS302, S
US302B, SUS304, SUS304L, SUS
304N1, SUS304N2, SUS304LN, S
US305, SUS309S, SUS310S, SUS
316, SUS316L, SUS316N, SUS31
6LN, SUS316J1, SUS316J1L, SU
S317, SUS317L, SUS317J1, SUS
Austenitic stainless steels (stainless steel showing an austenitic structure even at room temperature) such as 321, SUS347, SUSXM15J1, etc., SUS329J1, SU
Austenitic-ferritic stainless steel (stainless steel showing a two-phase structure of austenite and ferrite) such as S329J2L, SUS405, SUS410L, S
US429, SUS430, SUS430LX, SUS
434, SUS436L, SUS444, SUS447
J1, stainless steels such as SUSXM27 (which are not hardened by heat treatment and show a ferrite structure), and precipitation hardening stainless steels such as SUS631 (such as aluminum, copper, etc.). (A stainless steel capable of precipitating and hardening a compound or the like mainly composed of an element).

【0010】また、本発明でいう「ステンレス鋼」の概
念には、下記に例示される耐熱鋼も含まれるものとし、
これら鋼種に対しても本発明を適用することができる。 オーステナイト系耐熱鋼 例えばJIS:G4311及びG4312に組成が規定
されたものがあり、SUS31、SUH35、SUH3
6、SUH37、SUH38、SUH309、SUH3
10、SUH330、SUH660、SUH661等を
例示できる。なお、該オーステナイト系耐熱鋼は、本発
明においてオーステナイト系ステンレス鋼の概念に含ま
れるものとして取り扱う。 フェライト系耐熱鋼 例えばJIS:G4311及びG4312に組成が規定
されたものがあり、SUH446等を例示できる。な
お、該フェライト系耐熱鋼は、本発明においてフェライ
ト系ステンレス鋼の概念に含まれるものとして取り扱
う。 マルテンサイト系耐熱鋼 例えばJIS:G4311及びG4312に組成が規定
されたものがあり、SUS1、SUS3、SUS4、S
US11、SUS600、SUS616等を例示でき
る。なお、該マルテンサイト系耐熱鋼は、本発明におい
てマルテンサイト系ステンレス鋼の概念に含まれるもの
として取り扱う。
The concept of “stainless steel” in the present invention includes heat-resistant steel exemplified below.
The present invention can be applied to these steel types. Austenitic heat-resistant steel For example, there are steels whose composition is specified in JIS: G4311 and G4312, and SUS31, SUH35, SUH3
6, SUH37, SUH38, SUH309, SUH3
10, SUH330, SUH660, SUH661, and the like. The heat-resistant austenitic steel is treated as being included in the concept of austenitic stainless steel in the present invention. Ferritic heat-resistant steel For example, there is a steel whose composition is defined in JIS: G4311 and G4312, and SUH446 and the like can be exemplified. The heat-resistant ferritic steel is treated as being included in the concept of ferritic stainless steel in the present invention. Martensitic heat-resistant steel For example, there is a steel whose composition is defined in JIS: G4311 and G4312, and SUS1, SUS3, SUS4, S
US11, SUS600, SUS616 and the like can be exemplified. The heat resistant martensitic steel is treated as included in the concept of martensitic stainless steel in the present invention.

【0011】次に、本発明において使用できる処理液の
具体的な種類としては、例えば硫酸水溶液あるいは硝酸
水溶液等の各種酸洗液から材質に応じて上記自然電位の
条件を満たすものを適宜選択できる。また、過マンガン
酸カリウム水溶液や苛性ソーダ水溶液など、酸系水溶液
以外のものも使用できる。
Next, as a specific type of the treatment liquid that can be used in the present invention, one that satisfies the above-described condition of the natural potential can be appropriately selected from various pickling solutions such as an aqueous solution of sulfuric acid or an aqueous solution of nitric acid according to the material. . In addition, a solution other than an acid-based aqueous solution such as an aqueous solution of potassium permanganate or an aqueous solution of caustic soda can also be used.

【0012】処理液のもつ脱スマット作用は、処理液中
に含有されるFe3+イオンの酸化力に依存する部分が大
きく、自然電位はこのFe3+イオンの濃度が増加するほ
ど、具体的にはFe3+イオンのFe2+イオンに対する濃
度比率が増加するほど高くなる傾向にある。例えば脱ス
マット反応の進行によりFe3+イオンがFe2+イオンに
還元されて消費されると、該Fe3+イオンの含有量が低
下し、処理液の自然電位、ひいては脱スマット能力が低
下することとなる。
The desmutting action of the processing solution largely depends on the oxidizing power of Fe 3+ ions contained in the processing solution, and the natural potential increases as the concentration of the Fe 3+ ions increases. Tends to increase as the concentration ratio of Fe 3+ ions to Fe 2+ ions increases. For example, when the Fe 3+ ions are reduced to Fe 2+ ions and consumed by the progress of the desmutting reaction, the content of the Fe 3+ ions decreases, and the natural potential of the treatment liquid, and further, the desmutting ability decreases. It will be.

【0013】この低下した自然電位を再び上記範囲のも
のとなるように高めるには、Fe3+イオンの含有量を高
めることが重要である。例えば処理液として硫酸を含有
する酸洗液(以下、硫酸系酸洗液という)を使用する場
合は、過酸化水素、過マンガン酸塩(過マンガン酸カリ
ウムや過マンガン酸ナトリウム)等の酸化剤を、適量酸
洗液中に投入して、液中のFe2+イオンをFe3+イオン
に酸化することにより、その自然電位を調整できる。な
お、建浴直後など、Fe系イオンを含有しない酸洗液を
使用する場合においても、もし自然電位が不足していれ
ば、上記酸化剤の投入により自然電位を補うことが可能
である。この場合、液中に遊離状態で含有される酸化剤
成分に基づいて自然電位が高められる形となる。
It is important to increase the content of Fe 3+ ions in order to increase the lowered self potential again to fall within the above range. For example, when a pickling solution containing sulfuric acid (hereinafter referred to as a sulfuric acid-based pickling solution) is used as a treatment liquid, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or permanganate (potassium permanganate or sodium permanganate) is used. Is poured into a pickling solution to oxidize Fe 2+ ions in the solution into Fe 3+ ions, whereby the natural potential can be adjusted. In addition, even when the pickling solution containing no Fe-based ion is used, such as immediately after the bathing, if the natural potential is insufficient, the natural potential can be compensated by adding the oxidizing agent. In this case, the natural potential is increased based on the oxidizing agent component contained in the liquid in a free state.

【0014】一方、処理液として硝酸を含有する酸洗液
(以下、硝酸系酸洗液という)を使用する場合は、硝酸
自体がFe2+イオンに対する強力な酸化剤として作用す
るので、自然電位を該硝酸の含有量により調整すること
ができる。
On the other hand, when a pickling solution containing nitric acid (hereinafter, referred to as a nitric acid-based pickling solution) is used as the treatment solution, since the nitric acid itself acts as a strong oxidizing agent for Fe 2+ ions, the natural potential Can be adjusted by the content of the nitric acid.

【0015】なお、脱スマット用の酸洗液として硫酸系
酸洗液を用いる場合は、硫酸含有量(濃度)を1〜15
重量%の範囲で調整するのがよい。硫酸成分の含有量が
上述の範囲の下限値未満になっていると、十分な脱スマ
ット効果が得られなくなる場合がある。また、硫酸成分
が上述の範囲の上限値を超えて含有されても脱スマット
効果のそれ以上の向上は見込めず、酸洗液の無駄なコス
トアップにつながる。この場合、酸洗液の自然電位自体
は、硫酸濃度を増加させてもそれほど変化しないことが
多いので、十分な脱スマット効果を得るためには、過酸
化水素等の前述の酸化剤の投入により、被処理部材に対
する酸洗液の自然電位を前述の範囲に調整することが肝
要である。
When a sulfuric acid-based pickling solution is used as the pickling solution for desmutting, the sulfuric acid content (concentration) should be 1 to 15%.
It is better to adjust in the range of weight%. If the content of the sulfuric acid component is less than the lower limit of the above range, a sufficient desmutting effect may not be obtained. Further, even if the sulfuric acid component is contained beyond the upper limit of the above-mentioned range, further improvement of the desmutting effect cannot be expected, leading to wasteful cost increase of the pickling solution. In this case, the natural potential of the pickling solution itself does not change much even when the concentration of sulfuric acid is increased, so that in order to obtain a sufficient desmutting effect, the above-mentioned oxidizing agent such as hydrogen peroxide is charged. It is important to adjust the spontaneous potential of the pickling liquid to the member to be processed within the above range.

【0016】一方、硝酸系酸洗液を使用する場合、硝酸
成分濃度に依存して酸洗液の自然電位が変化するので、
該自然電位が前記範囲のものとなるように硝酸濃度を調
整する必要が生ずる。この望ましい硝酸濃度の範囲は、
鋼種やその表面状態によっても異なるが、例えばオース
テナイト系ステンレス鋼の場合は、硝酸濃度を3〜20
重量%程度に設定するのがよい。硝酸濃度が3重量%未
満になると、酸洗液の自然電位が不足し、十分な脱スマ
ット効果が得られなくなる場合がある。一方、硝酸濃度
が20重量%以上では、酸濃度増加によるそれ以上の脱
スマット効果の向上が見込めず、酸洗液の単なるコスト
アップのみを招いてしまう場合がある。また、フェライ
ト系ステンレス鋼の場合も、硝酸濃度を3〜20重量%
に設定するのがよい。硝酸濃度が3重量%未満になる
と、酸洗液の自然電位が不足し、十分な脱スマット効果
が得られなくなる場合がある。一方、硝酸濃度が20重
量%以上では、被処理部材の表面の酸化溶解が過剰とな
って肌荒れ等の問題を生ずる場合がある。さらに、マル
テンサイト系ステンレス鋼の場合は、硝酸濃度を10〜
20重量%に設定するのがよい。硝酸濃度が10重量%
未満になると、酸洗液の自然電位が不足し、十分な脱ス
マット効果が得られなくなる場合がある。一方、硝酸濃
度が20重量%以上では、被処理部材の表面の酸化溶解
が過剰となって肌荒れ等の問題を生ずる場合がある。
On the other hand, when a nitric acid-based pickling solution is used, the natural potential of the pickling solution changes depending on the concentration of the nitric acid component.
It is necessary to adjust the concentration of nitric acid so that the natural potential is in the above range. This desirable range of nitric acid concentration is
Depending on the type of steel and its surface condition, for example, in the case of austenitic stainless steel, the nitric acid concentration is 3 to 20.
It is good to set to about weight%. If the nitric acid concentration is less than 3% by weight, the natural potential of the pickling solution may be insufficient, and a sufficient desmutting effect may not be obtained. On the other hand, when the nitric acid concentration is 20% by weight or more, further improvement in the desmutting effect due to the increase in the acid concentration cannot be expected, and only a simple increase in the cost of the pickling solution may be caused. Also, in the case of ferritic stainless steel, the nitric acid concentration is 3 to 20% by weight.
It is good to set to. If the nitric acid concentration is less than 3% by weight, the natural potential of the pickling solution may be insufficient, and a sufficient desmutting effect may not be obtained. On the other hand, if the nitric acid concentration is 20% by weight or more, the surface of the member to be treated may be oxidized and dissolved excessively, causing problems such as rough skin. Further, in the case of martensitic stainless steel, the nitric acid concentration is set to 10 to 10.
It is good to set to 20% by weight. Nitric acid concentration is 10% by weight
If it is less than 30%, the natural potential of the pickling solution may be insufficient, and a sufficient desmutting effect may not be obtained. On the other hand, if the nitric acid concentration is 20% by weight or more, the surface of the member to be treated may be oxidized and dissolved excessively, causing problems such as rough skin.

【0017】なお、上記硫酸系酸洗液あるいは硝酸系酸
洗液には、適量の弗酸を含有させることができる。弗酸
は腐食による溶解作用が強いため、その酸洗液中への配
合により脱スマット効果を高めたり、あるいは所期の脱
スマット能力を確保しつつ硫酸ないし硝酸の含有量を削
減できることがある。この場合、その最適の配合量は鋼
種や酸洗液の種類によっても異なるが、例えば1〜5重
量%程度の範囲において、酸洗液の脱スマット能力向上
において一定の効果が生ずるよう、適宜調整される。な
お、弗酸を配合し過ぎると、酸洗液の自然電位が却って
低下し、脱スマット効果を低下させる場合があるので、
このような問題が生じない範囲で弗酸の配合量を調整す
るのがよい。
The sulfuric acid pickling solution or the nitric acid pickling solution can contain an appropriate amount of hydrofluoric acid. Since hydrofluoric acid has a strong dissolving action due to corrosion, it may be possible to enhance the desmutting effect by blending it in the pickling solution or to reduce the content of sulfuric acid or nitric acid while securing the desired desmutting ability. In this case, the optimum blending amount varies depending on the type of steel and the type of the pickling solution, but is appropriately adjusted, for example, in the range of about 1 to 5% by weight so as to produce a certain effect in improving the desmutting ability of the pickling solution. Is done. If too much hydrofluoric acid is added, the spontaneous potential of the pickling solution may be reduced and the desmutting effect may be reduced.
It is preferable to adjust the amount of hydrofluoric acid in such a range that such a problem does not occur.

【0018】また、1段階の脱スマット処理では線材表
面のスマット層を十分に除去できない場合、脱スマット
処理を2段階以上に行なうことも可能である。この場
合、段階毎に異なる酸洗液を用いて脱スマット処理を行
なうようにしてもよい。この場合、それら2段階以上の
脱スマット処理のいずれか1において、酸洗液の被処理
材に対する自然電位が−280mV以上となっていれば
よい。
If the smut layer on the surface of the wire cannot be sufficiently removed by the single-stage desmutting process, the desmutting process can be performed in two or more stages. In this case, the desmutting treatment may be performed using a different pickling solution for each stage. In this case, in any one of the two or more stages of desmutting treatment, the natural potential of the pickling liquid with respect to the material to be treated may be -280 mV or more.

【0019】なお、本発明が適用可能な被処理部材は線
材に限らず、例えば帯状鋼や棒鋼、板鋼、管鋼等であっ
てもよい。
The member to be processed to which the present invention can be applied is not limited to a wire, but may be, for example, a strip steel, a bar steel, a sheet steel, a pipe steel, or the like.

【0020】さて、上記被処理部材が熱間圧延により製
造されたステンレス鋼線材である場合、上記脱スマット
処理に先立って、例えば下記のような先行脱スケール処
理の少なくとも1を施したものとすることができる。 前酸洗処理:ステンレス鋼線材表面に形成されるスケ
ール層のうち、可溶性の酸化鉄系の層を主に除去するた
めの酸洗処理である。酸洗液としては、例えば10〜1
5重量%の硫酸を含有する硫酸系酸洗液を使用できる。 ソルト処理:前酸洗処理が行なわれる場合はその後で
実施される。水酸化ナトリウムと硝酸ナトリウムとの混
合塩浴(例えば水酸化ナトリウムの重量をW1、硝酸ナ
トリウムの重量をW2としてW1/W2が2〜5)等、ア
ルカリ金属塩を主体とする溶融塩浴が使用され、スケー
ル層に含まれるクロム酸化物系のスケール層を、重クロ
ム酸ナトリウム等の水溶性塩成分を主体とする層に転化
する。また、高熱(温度が例えば400〜450℃)の
溶融塩浴に浸漬加熱した後急冷することでスケール層に
亀裂を生じさせ、以降の酸洗処理におけるスケール層へ
の酸洗液の浸透を促す効果も生じうる。 補助酸洗処理:ソルト処理で生じた水溶性塩成分を溶
解除去する。例えば硫酸系酸洗液が使用される。
When the member to be processed is a stainless steel wire produced by hot rolling, at least one of the following pre-descaling processes, for example, is performed prior to the desmutting process. be able to. Pre-pickling treatment: This is a pickling treatment for mainly removing a soluble iron oxide-based layer from the scale layer formed on the surface of the stainless steel wire. As the pickling solution, for example, 10-1
A sulfuric acid-based pickling solution containing 5% by weight of sulfuric acid can be used. Salt treatment: When pre-pickling treatment is performed, it is performed thereafter. A molten salt bath mainly containing an alkali metal salt such as a mixed salt bath of sodium hydroxide and sodium nitrate (for example, W1 / W2 is 2 to 5 where W1 is the weight of sodium hydroxide and W2 is the weight of sodium nitrate) is used. Then, the chromium oxide-based scale layer contained in the scale layer is converted into a layer mainly composed of a water-soluble salt component such as sodium dichromate. In addition, the scale layer is cracked by immersion and heating in a molten salt bath of high heat (a temperature of, for example, 400 to 450 ° C.), followed by rapid cooling, thereby causing cracks in the scale layer and promoting penetration of the pickling solution into the scale layer in the subsequent pickling treatment. Effects can also occur. Auxiliary pickling treatment: Dissolves and removes water-soluble salt components generated by the salt treatment. For example, a sulfuric acid-based pickling solution is used.

【0021】仕上酸洗工程:クロム系酸化物又は該ク
ロム系酸化物に由来するクロム系化合物のうち、補助酸
洗処理において除去しきれなかったものを除去する。例
えば、上記補助酸洗処理を行なっても、被処理部材たる
ステンレス鋼線材の表面にはクロム水和物等の皮膜が相
当量残留する場合がある。そこで、線材を上記弗酸と硫
酸とを含有する弗酸−硫酸系酸洗液へ浸漬することによ
り、このような皮膜を容易にかつ確実に除去することが
できる。
Finishing pickling step: Of the chromium-based oxides or chromium-based compounds derived from the chromium-based oxides, those not completely removed in the auxiliary pickling treatment are removed. For example, even when the auxiliary pickling treatment is performed, a considerable amount of a film such as chromium hydrate may remain on the surface of the stainless steel wire rod to be processed. Therefore, such a film can be easily and reliably removed by immersing the wire in a hydrofluoric acid-sulfuric acid-based pickling solution containing hydrofluoric acid and sulfuric acid.

【0022】具体的には、次のような処理を仕上酸洗工
程として好適に採用することができる。すなわち、弗酸
と硫酸とを含有し、かつ液中のFe3+イオンの重量をM
(III)、同じくFe2+イオンの重量をM(II)として、M
(III)/(M(III)+M(II))が0.3〜1の範囲となる
ように調整された弗酸−硫酸系酸洗液(以下、単に酸洗
液ともいう)中にステンレス鋼被処理部材(以下、単に
被処理部材ともいう)を浸漬する。
Specifically, the following treatment can be suitably adopted as the finish pickling step. That is, it contains hydrofluoric acid and sulfuric acid, and the weight of Fe 3+ ions in the liquid is M
(III), the weight of Fe 2+ ion is defined as M (II), and M
(III) / (M (III) + M (II)) in a hydrofluoric-sulfuric acid-based pickling solution (hereinafter also simply referred to as pickling solution) adjusted to be in the range of 0.3 to 1. A steel member to be treated (hereinafter, also simply referred to as a member to be treated) is immersed.

【0023】弗酸−硫酸系酸洗液の脱スケール能力は、
酸洗液中のFe系イオン濃度、特にFe3+イオンとFe
2+イオンとの濃度比率に依存して大きく変化する。そし
て、弗酸と硫酸とを含有する弗酸−硫酸系酸洗液を使用
することにより、ステンレス鋼製被処理部材の表面に残
留する上記クロム水和物等の強固な皮膜、あるいはスケ
ール層形成に伴い素地側に形成されるクロム欠乏層等の
脱クロム層等を容易に剥離除去することができるように
なる。また、弗酸−硫酸系酸洗液中のFe3+イオンの重
量(M(III))とFe2+イオンの重量(M(II))とを、
M(III)/(M(III)+M(II))が0.3〜1の範囲とな
るように調整することで、被処理部材表層部の酸化溶解
の進行が鈍ったり、あるいは逆に過剰になったりするこ
とがなく、その脱スケール能力を安定に制御することが
可能となる。これにより、部材表面の過不足のない酸化
溶解状況を常に安定して形成でき、ひいては前述のない
し脱クロム層の除去が十分になされ、表面の仕上がりも
良好なものとすることができる。
The descaling ability of the hydrofluoric-sulfuric acid pickling solution is as follows:
Fe-based ion concentration in pickling solution, especially Fe 3+ ion and Fe
It changes greatly depending on the concentration ratio with 2+ ions. By using a hydrofluoric acid-sulfuric acid-based pickling solution containing hydrofluoric acid and sulfuric acid, a strong film such as the above chromium hydrate remaining on the surface of the stainless steel member to be processed or a scale layer is formed. Accordingly, a chromium-depleted layer such as a chromium-deficient layer formed on the substrate side can be easily peeled and removed. Further, the weight (M (III)) of the Fe 3+ ions and the weight (M (II)) of the Fe 2+ ions in the hydrofluoric-sulfuric acid-based pickling solution are represented by
By adjusting the ratio of M (III) / (M (III) + M (II)) to be in the range of 0.3 to 1, the progress of the oxidative dissolution of the surface layer of the member to be treated becomes slow or, conversely, excessive. And the descaling ability can be controlled stably. As a result, it is possible to always stably form an oxidizing and dissolving state with no excess or deficiency on the surface of the member, thereby sufficiently removing the aforementioned or dechromized layer and improving the surface finish.

【0024】M(III)/(M(III)+M(II))が0.3未
満になると、酸洗液の脱スケール能力が不十分となり、
被処理部材表面にスケールが残留する問題を生ずる。本
発明者らの検討によれば、酸洗液の自然電位はM(III)
/(M(III)+M(II))が大きくなるほど高くなること
が判明している。従って、M(III)/(M(III)+M(I
I))が0.3未満になった場合に脱スケール効果が不足
するのは、酸洗液の自然電位が低くなり過ぎ、十分な脱
スケール状態を得るのに必要な酸化溶解電流密度を確保
できなくなるためであると考えられる。
When M (III) / (M (III) + M (II)) is less than 0.3, the descaling ability of the pickling solution becomes insufficient.
There is a problem that scale remains on the surface of the member to be processed. According to the study of the present inventors, the natural potential of the pickling solution is M (III)
It has been found that the higher the value of / (M (III) + M (II)), the higher the value. Therefore, M (III) / (M (III) + M (I
When the value of (I)) is less than 0.3, the descaling effect is insufficient because the spontaneous potential of the pickling solution is too low, and the oxidizing dissolution current density necessary for obtaining a sufficient descaling state is secured. It is thought that it becomes impossible.

【0025】酸洗液の前記M(III)/(M(III)+M(I
I))の値の調整は、Fe3+イオン源となる電解質(例え
ばFe2(SO43など)、あるいはFe2+イオン源と
なる電解質(例えばFeSO4など)を酸洗液中に適宜
投入する方法の他、Fe3+イオンの含有量を増加させる
場合には、適当な酸化剤(例えば過酸化水素)を酸洗液
中に投入して、液中のFe2+イオンをFe3+イオンに酸
化する方法がある。また、酸洗液中のFe3+イオン及び
Fe2+イオンの含有量は、チオシアン酸カリウム比色滴
定法等の化学滴定法により同定可能である。
The above-mentioned M (III) / (M (III) + M (I
The value of (I)) is adjusted by placing an electrolyte (eg, Fe 2 (SO 4 ) 3 ) as an Fe 3+ ion source or an electrolyte (eg, FeSO 4 ) as an Fe 2+ ion source in a pickling solution. In order to increase the content of Fe 3+ ions in addition to the method of adding them appropriately, an appropriate oxidizing agent (for example, hydrogen peroxide) is added to the pickling solution to reduce the Fe 2+ ions in the solution to Fe 2+ ions. There is a method of oxidizing to 3+ ions. The content of Fe 3+ ions and Fe 2+ ions in the pickling solution can be identified by a chemical titration method such as a potassium thiocyanate colorimetric titration method.

【0026】次に、弗酸−硫酸系酸洗液は、0.5〜7
重量%の弗酸と、2〜20重量%の重量%の硫酸とを含
有するものを使用するのがよい。これら2成分の含有量
が上述の範囲の下限値未満となっている場合、例えばク
ロム水和物等の皮膜除去の効果が不十分となり、脱スケ
ール効果が不十分となる場合がある。また、弗酸が7重
量%を超えて含有された場合は、被処理部材の腐食溶解
が過剰となり、表面状態が却って悪化する場合がある。
一方、硫酸の含有量が20重量%を超えた場合は、酸洗
液の粘性率が上がり過ぎ、液中の物質移動が妨げられて
反応速度が低下して、脱スケール効果が却って低下する
場合がある。なお、弗酸−硫酸系酸洗液中の弗酸の含有
量は、より望ましくは1〜4重量%とするのがよく、硫
酸の含有量はより望ましくは4〜10重量%とするのが
よい。
Next, the hydrofluoric acid-sulfuric acid pickling solution is 0.5 to 7%.
It is preferable to use one containing 2% by weight of hydrofluoric acid and 2 to 20% by weight of sulfuric acid. When the content of these two components is less than the lower limit of the above range, the effect of removing a film such as chromium hydrate may be insufficient, and the descaling effect may be insufficient. If hydrofluoric acid is contained in an amount exceeding 7% by weight, corrosion of the member to be treated becomes excessive, and the surface state may worsen.
On the other hand, when the sulfuric acid content exceeds 20% by weight, the viscosity of the pickling solution is too high, the mass transfer in the solution is hindered, the reaction rate is reduced, and the descaling effect is rather reduced. There is. The content of hydrofluoric acid in the hydrofluoric-sulfuric acid-based pickling solution is more preferably from 1 to 4% by weight, and the content of sulfuric acid is more preferably from 4 to 10% by weight. Good.

【0027】次に、弗酸−硫酸系酸洗液中のFe3+イオ
ンとFe2+イオンとの合計含有量は、0.05〜10重
量%の範囲で調整するのがよい。該合計含有量が0.0
5重量%未満になると、酸洗液中の鉄系イオンの量がわ
ずかに変動しただけでM(III)/(M(III)+M(II))の
値が大きく変化し、これを前述の範囲内に制御すること
が困難となる。一方、合計含有量が10重量%を超える
と酸洗液の粘性率が上がり過ぎ、液中の物質移動が妨げ
られて反応速度が低下して、脱スケール効果が却って低
下する場合がある。
Next, the total content of Fe 3+ ions and Fe 2+ ions in the hydrofluoric-sulfuric acid pickling solution is preferably adjusted within the range of 0.05 to 10% by weight. The total content is 0.0
When the content is less than 5% by weight, the value of M (III) / (M (III) + M (II)) greatly changes even if the amount of the iron-based ion in the pickling solution is slightly changed. It becomes difficult to control within the range. On the other hand, if the total content exceeds 10% by weight, the viscosity of the pickling solution will be too high, and the mass transfer in the solution will be hindered, the reaction rate will be reduced, and the descaling effect may be rather reduced.

【0028】図9は、ステンレス鋼被処理部材の、弗酸
−硫酸系酸洗液中におけるアノード分極曲線を模式的に
表したものである。前述の通り、酸洗液の自然電位は、
M(III)/(M(III)+M(II))が大きくなるほど高くな
り、アノード分極曲線には、低電位側から、電位増加に
伴い酸化溶解電流密度が比較的大きく増加する活性態
域、電流密度値が比較的小さく、また電位変化に対する
電流密度変化も鈍くなる不働態域、電位変化に伴い電流
密度値が再び大きく増加する過不働態域が現われる。こ
の場合、電流密度レベルは脱スケール効果が過不足なく
得られる範囲(以下、最適電流密度範囲という)に設定
する必要があり、M(III)/(M(III)+M(II))の値
は、酸洗液の自然電位がアノード分極曲線上において、
上記最適電流密度範囲に対応した値のものとなるように
調整されることとなる。
FIG. 9 schematically shows an anodic polarization curve of a stainless steel workpiece in a hydrofluoric-sulfuric acid-based pickling solution. As mentioned above, the natural potential of the pickling solution is
As M (III) / (M (III) + M (II)) increases, it becomes higher, and the anodic polarization curve shows, from the lower potential side, an active region in which the oxidative dissolution current density relatively increases with an increase in potential, An inactive region in which the current density value is relatively small and the current density change with respect to the potential change becomes slow, and an overpassive region in which the current density value greatly increases again with the potential change appear. In this case, the current density level needs to be set within a range where the descaling effect can be obtained without excess or deficiency (hereinafter referred to as an optimum current density range), and the value of M (III) / (M (III) + M (II)) Is the natural potential of the pickling solution on the anodic polarization curve,
The value is adjusted so as to have a value corresponding to the optimum current density range.

【0029】例えば、最適電流密度範囲がアノード分極
曲線の活性態域と不働態域とにまたがって存在する場
合、M(III)/(M(III)+M(II))の値(すなわち酸洗
液の自然電位)は、不働態域に対応した範囲で制御する
ほうが、液の電位変化に対する溶解電流密度の変化も小
さいので、安定した脱スケール効果が得られ、表面の仕
上がりもより良好なものとできる。しかしながら、鋼種
によっては不働態域でも電流密度がやや過剰となる場合
があり、この場合は活性態域の、電流密度ピーク点より
も負側の電位領域を採用することで、電流密度を適当な
値に下げることが可能となる。
For example, when the optimum current density range exists over the active region and the passive region of the anodic polarization curve, the value of M (III) / (M (III) + M (II)) (ie, pickling) Controlling the spontaneous potential of the solution within the range corresponding to the passive region has a smaller change in the dissolution current density with respect to the potential change of the solution, so that a stable descaling effect is obtained and the surface finish is better. And can be. However, depending on the type of steel, the current density may be slightly excessive even in the passive region.In this case, the current density is appropriately adjusted by adopting a potential region on the negative side of the current density peak point in the active region. Value.

【0030】例えばオーステナイト系ステンレス鋼は、
比較的多量のNiを含んで耐酸化性が高く、酸洗液のM
(III)/(M(III)+M(II))の値を0.5以上の比較的
高い値に設定することが、良好な脱スケール効果を得る
上で望ましい。これは、M(III)/(M(III)+M(II))
を0.5以上とすることで、酸洗液の被処理部材に対す
る自然電位が不働態域のものになるためであると考えら
れる。また、オーステナイト系ステンレス鋼の場合は、
脱スケールの処理速度を高めるため、弗酸及び硫酸の濃
度を上限値(前者4重量%、後者15重量%)近くまで
増加させることも十分可能である。
For example, austenitic stainless steel is
It contains a relatively large amount of Ni and has high oxidation resistance.
It is desirable to set the value of (III) / (M (III) + M (II)) to a relatively high value of 0.5 or more in order to obtain a good descaling effect. This is M (III) / (M (III) + M (II))
Is set to 0.5 or more, it is considered that the natural potential of the pickling liquid with respect to the member to be processed is in a passive region. In the case of austenitic stainless steel,
In order to increase the descaling processing speed, it is sufficiently possible to increase the concentrations of hydrofluoric acid and sulfuric acid to near the upper limit values (the former 4% by weight and the latter 15% by weight).

【0031】一方、フェライト系あるいはマルテンサイ
ト系のステンレス鋼はNiを実質的に含有しないため、
オーステナイト系ステンレス鋼に比べるとやや耐酸化性
が低く、M(III)/(M(III)+M(II))の値(すなわち
酸洗液の自然電位)をオーステナイト系ステンレス鋼と
同様の高い値に設定すると、酸化溶解速度がやや過剰と
なって肌荒れ等の問題を生ずる場合もある。これを防止
するためには、M(III)/(M(III)+M(II))の値を
0.3〜0.5と、オーステナイト系ステンレス鋼の場
合よりも幾分低く設定することが有効となる。また被処
理部材の過剰な溶解を同様に抑制するために、酸洗液中
の弗酸含有量は3重量%以下、同じく硫酸含有量は7重
量%以下と、これもやや低めに設定することが望ましい
といえる。
On the other hand, ferritic or martensitic stainless steels do not substantially contain Ni.
Oxidation resistance is slightly lower than that of austenitic stainless steel, and the value of M (III) / (M (III) + M (II)) (ie, the natural potential of the pickling solution) is as high as that of austenitic stainless steel. When set to, the oxidative dissolution rate becomes slightly excessive, which may cause problems such as rough skin. To prevent this, the value of M (III) / (M (III) + M (II)) should be set to 0.3 to 0.5, which is somewhat lower than in the case of austenitic stainless steel. Becomes effective. Also, in order to similarly suppress excessive dissolution of the member to be treated, the content of hydrofluoric acid in the pickling solution is set to 3% by weight or less, and the content of sulfuric acid is set to 7% by weight or less, which is also set slightly lower. Is desirable.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
の図面を参照して説明する。図1は、本発明の表面処理
方法としての酸洗方法を実施するラインの一例を概念的
に示している。この例では、被処理部材はステンレス鋼
線材のコイル、例えば熱間圧延等の後必要に応じて熱処
理することにより製造されて表面にスケール層が形成さ
れたステンレス鋼線材のコイルWであり、例えば図2に
示すレール4に沿って移動するトラバーサ2により、吊
具7に引っ掛けられた状態で、図1に示す各工程位置に
順次搬送されるようになっている。なお、図2において
符号3はトラバーサ2を自走させるための駆動モータで
あり、符号5は、例えば吊具7を懸架するワイヤ(ある
いはチェーン)6を巻き取りあるいは繰り出すことによ
り、コイルWを上昇位置と下降位置との間で昇降させる
昇降機構である。なお、トラバーサ2と昇降機構5と
は、被処理部材搬入機構及び被処理部材搬出機構を構成
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 conceptually shows an example of a line for performing an acid pickling method as a surface treatment method of the present invention. In this example, the member to be treated is a coil of a stainless steel wire, for example, a coil W of a stainless steel wire having a scale layer formed on the surface by being subjected to a heat treatment if necessary after hot rolling or the like, for example, With the traverser 2 moving along the rail 4 shown in FIG. 2, the traverser 2 is sequentially transported to each process position shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 3 denotes a drive motor for causing the traverser 2 to run on its own, and reference numeral 5 denotes, for example, winding or unwinding a wire (or a chain) 6 for suspending the hanger 7 to raise the coil W. It is an elevating mechanism for elevating between a position and a descending position. The traverser 2 and the elevating mechanism 5 constitute a member-to-be-processed mechanism and a member-to-be-processed unloading mechanism.

【0033】図1に示すラインでは、前酸洗槽50、シ
ャワー槽51、ソルト処理槽52、冷却槽53、補助酸
洗槽54、シャワー槽55、仕上げ酸洗槽56、シャワ
ー槽57、脱スマット層58、シャワー槽59及び中和
槽60がこの順序で配置され、被処理部材である線材
は、上記コイルWを処理単位として各槽にてバッチ処理
されることとなる。すなわち、図2に示すように、吊具
7により保持されたコイルWは上昇位置に位置した状態
でトラバーサ2により各槽8(50,52,54,5
6,58:図では符号8により統一的に表示)の上方へ
移動し、ついで昇降機構5により下降位置へ下降してそ
の槽中の液9中に所定時間浸漬されて各処理が行なわれ
る。液9への浸漬が終了するとコイルWは昇降機構5に
より上昇位置へ引き上げられ、トラバーサ2により次の
シャワー槽51,55,57,59あるいは冷却槽53
へ運ばれて再び下降位置となる。各シャワー槽には水洗
用のシャワーノズル10が、例えばコイルWを周方向に
取り囲む形態で複数配置されており、それぞれコイルW
に向けて水を噴射することによりこれを水洗する。
In the line shown in FIG. 1, the pre-pickling tank 50, the shower tank 51, the salt processing tank 52, the cooling tank 53, the auxiliary pickling tank 54, the shower tank 55, the finishing pickling tank 56, the shower tank 57, The smut layer 58, the shower tub 59, and the neutralization tub 60 are arranged in this order, and the wire to be processed is subjected to batch processing in each tub using the coil W as a processing unit. That is, as shown in FIG. 2, the coil W held by the hanger 7 is positioned at the ascending position by the traverser 2 in each tank 8 (50, 52, 54, 5).
6, 58: In the figure, it is moved upward by the reference numeral 8), then lowered to the lowered position by the lifting mechanism 5, and immersed in the liquid 9 in the tank for a predetermined time to perform each processing. When the immersion in the liquid 9 is completed, the coil W is lifted to the ascending position by the elevating mechanism 5, and the next shower bath 51, 55, 57, 59 or the cooling bath 53 is moved by the traverser 2.
To the lowered position again. In each shower tub, a plurality of shower nozzles 10 for washing are arranged in a form surrounding the coil W in the circumferential direction, for example.
This is washed with water by spraying water toward it.

【0034】以下、各槽での処理内容について説明す
る。図3(a)は、脱スケール前のステンレス鋼線材表
面のスケール形成状態の一例を模式的に示すものであ
る。ステンレス鋼素地は鉄を主成分として、少ないもの
で10重量%程度、多いもので30重量%以上のクロム
を含有している。クロムは酸素との親和力が強く、大気
など酸素を含有する雰囲気中で熱間加工や熱処理を行う
と、そのスケール形成過程の初期段階で優先的に酸化さ
れて、緻密で強固な三酸化二クロム等を主体とする酸化
クロム系スケール層(図ではCr23と略記)を形成す
る。そして、鉄成分はそれに準じて酸化が進行し、酸化
クロム系スケール層の上に酸化鉄系スケール層(図では
Fe−Oと略記)を形成する。なお、酸化クロム系スケ
ール層と酸化鉄系スケール層との間に、鉄−クロム系複
合酸化物を主体とする複合酸化物スケール層(図ではF
e−Cr−Oと略記)が形成される場合がある。
The processing contents in each tank will be described below. FIG. 3A schematically shows an example of a scale formation state on the surface of a stainless steel wire rod before descaling. The stainless steel base contains iron as a main component and contains chromium in a small amount of about 10% by weight and in a large amount of 30% by weight or more. Chromium has a strong affinity for oxygen, and when hot working or heat treatment is performed in an atmosphere containing oxygen, such as air, it is preferentially oxidized in the initial stage of the scale formation process, resulting in a dense and strong dichromium trioxide. A chromium oxide-based scale layer (abbreviated as Cr 2 O 3 in the figure) is formed mainly from the above. Then, the oxidation of the iron component proceeds in accordance therewith, and an iron oxide-based scale layer (abbreviated as Fe-O in the figure) is formed on the chromium oxide-based scale layer. A composite oxide scale layer mainly composed of an iron-chromium composite oxide (F in the figure) is provided between the chromium oxide scale layer and the iron oxide scale layer.
e-Cr-O).

【0035】このような線材からなるコイルWは、ま
ず、前酸洗槽50(図1)にて前酸洗処理される。酸洗
液としては、例えば10〜15重量%の硫酸を含有する
硫酸系酸洗液が使用される。この処理では、図3(b)
に示すように、コイルWは酸洗液に浸漬されることによ
り、線材表面に形成されるスケール層のうち、可溶性の
酸化鉄系スケール層あるいは複合酸化物スケール層が主
に除去される。
The coil W made of such a wire is first subjected to a pre-pickling treatment in a pre-pickling tank 50 (FIG. 1). As the pickling solution, for example, a sulfuric acid-based pickling solution containing 10 to 15% by weight of sulfuric acid is used. In this processing, FIG.
As shown in (1), by immersing the coil W in the pickling solution, the soluble iron oxide scale layer or the composite oxide scale layer is mainly removed from the scale layer formed on the surface of the wire.

【0036】コイルWは、シャワー槽51(図1)で水
洗された後、ソルト処理槽52でソルト処理される。こ
の槽には、アルカリ金属塩を主体とする溶融塩、例えば
水酸化ナトリウムと硝酸ナトリウムとの混合溶融塩浴
(例えば水酸化ナトリウムの重量をW1、硝酸ナトリウ
ムの重量をW2としてW1/W2が2〜5)が形成されて
いる。浴温は例えば400〜450℃である。スケール
層に含まれる酸化クロム系スケール層は、前述のように
三酸化二クロム等を主体とする緻密で強固なものであ
り、前酸洗ではほとんど除去することができない。そこ
で、上記溶融塩浴に浸漬することで、図3(c)に示す
ように酸化クロム系スケール層は、溶融塩との間で化学
反応を起こして重クロム酸ナトリウム等の水溶性塩成分
を主体とする層に転化する。ソルト処理後のコイルW
は、冷却槽53(図1)にて冷却水中に投じられ急冷さ
れる。これにより、線材表面のスケール層には亀裂が生
じ、以降の酸洗処理におけるスケール層への酸洗液の浸
透を容易にする。
After the coil W is washed with water in the shower tub 51 (FIG. 1), it is subjected to salt treatment in a salt treatment tank 52. In this tank, a molten salt mainly composed of an alkali metal salt, for example, a mixed molten salt bath of sodium hydroxide and sodium nitrate (for example, W1 / W2 is defined as W1 where the weight of sodium hydroxide is W1 and the weight of sodium nitrate is W2) To 5) are formed. The bath temperature is, for example, 400 to 450 ° C. The chromium oxide-based scale layer contained in the scale layer is dense and strong mainly composed of dichromium trioxide as described above, and can hardly be removed by pre-pickling. Therefore, by immersing in the molten salt bath, the chromium oxide scale layer undergoes a chemical reaction with the molten salt as shown in FIG. 3 (c) to remove a water-soluble salt component such as sodium dichromate. Converted to the main layer. Coil W after salt treatment
Is poured into cooling water in a cooling tank 53 (FIG. 1) and rapidly cooled. As a result, a crack is generated in the scale layer on the surface of the wire, and the pickling solution easily penetrates into the scale layer in the subsequent pickling treatment.

【0037】コイルWは、次に補助酸洗槽54(図1)
にて補助酸洗処理される。酸洗液としては、例えば硫酸
を5〜10重量%含有する硫酸系酸洗液が使用される。
この酸洗液への浸漬により、ソルト処理で生じた水溶性
塩成分が溶解除去される。しかしながら、補助酸洗処理
を行なってもなお、図4(a)に示すように、ステンレ
ス鋼線材の素地表面には相当量の残留皮膜が残るのが通
常である。この残留皮膜は、一般に、図4(b)に示す
ような構造を有するクロム水和物皮膜であるといわれて
いる。
Next, the coil W is supplied to the auxiliary pickling tank 54 (FIG. 1).
Is subjected to an auxiliary pickling treatment. As the pickling solution, for example, a sulfuric acid-based pickling solution containing 5 to 10% by weight of sulfuric acid is used.
By immersion in this pickling solution, the water-soluble salt component generated by the salt treatment is dissolved and removed. However, even after the auxiliary pickling treatment, a considerable amount of residual film usually remains on the surface of the stainless steel wire rod as shown in FIG. This residual film is generally said to be a chromium hydrate film having a structure as shown in FIG.

【0038】そこで、コイルWはシャワー槽55(図
1)で水洗後、仕上酸洗槽56へ運ばれ、そこで仕上酸
洗処理(本発明の第一酸洗処理)される。本実施例で
は、この仕上酸洗処理において弗酸−硫酸系酸洗液が使
用される。該弗酸−硫酸系酸洗液は、具体的には0.5
〜7重量%(望ましくは1〜4重量%)の弗酸と、2〜
20重量%(望ましくは4〜10重量%)の硫酸とを含
有する水溶液系酸洗液とされ、弗酸−硫酸系酸洗液中の
Fe3+イオンの重量(M(III))とFe2+イオンの重量
(M(II))とは、0.3〜1の範囲となるように調整さ
れる。さらに、Fe3+イオンとFe2+イオンとの合計含
有量は、0.05〜10重量%の範囲で調整される。
Then, the coil W is washed with water in the shower tub 55 (FIG. 1) and then transferred to the finish pickling tank 56, where it is subjected to finish pickling (first pickling of the present invention). In this embodiment, a hydrofluoric-sulfuric acid pickling solution is used in this finishing pickling treatment. The hydrofluoric-sulfuric acid-based pickling solution is specifically 0.5
~ 7% by weight (preferably 1-4% by weight) hydrofluoric acid and
An aqueous pickling solution containing 20% by weight (preferably 4 to 10% by weight) of sulfuric acid; the weight (M (III)) of Fe 3+ ions in the hydrofluoric acid-sulfuric acid type pickling solution; The weight (M (II)) of the 2+ ions is adjusted to be in the range of 0.3 to 1. Further, the total content of Fe 3+ ions and Fe 2+ ions is adjusted in the range of 0.05 to 10% by weight.

【0039】これにより上記残留皮膜が効果的に除去さ
れる。その推測される除去のメカニズムを図4(c)及
び(d)に示している。すなわち、含まれる弗酸に由来
するF-イオンが残留皮膜中のクロム水和物の骨格を破
壊する一方、硫酸はその酸化力により、露出した素地の
鉄成分を溶かし出して残留皮膜を剥がし取ると考えられ
る。なお、硫酸は、酸洗液中のFe2+イオンを酸化して
Fe3+イオンとし、このFe3+イオンが素地中の鉄成分
をFe2+イオンに酸化して溶かし出す機構が主体になっ
ていると推測される。なお、素地の表層部には、スケー
ル層側へのクロム拡散に起因するクロム欠乏層(脱クロ
ム層)が形成されることがある。この場合、酸洗液との
接触により、このクロム欠乏層も溶解除去することがで
きる。
As a result, the residual film is effectively removed. FIGS. 4 (c) and 4 (d) show the estimated removal mechanism. That is, while the F - ions derived from the contained hydrofluoric acid destroy the skeleton of chromium hydrate in the residual film, the sulfuric acid dissolves the iron component of the exposed substrate by its oxidizing power and peels off the residual film. it is conceivable that. Incidentally, sulfuric acid, to oxidize the Fe 2+ ions in the pickling solution as Fe 3+ ions, the Fe 3+ ions of iron component in the green body mechanism entity dissolved out by oxidizing the Fe 2+ ions It is presumed that it has become. In some cases, a chromium-deficient layer (dechromized layer) due to chromium diffusion to the scale layer side is formed on the surface layer portion of the base material. In this case, the chromium-depleted layer can be dissolved and removed by contact with the pickling solution.

【0040】また、M(III)/(M(III)+M(II))が
0.3〜1の範囲となるように調整することで、被処理
部材表層部の酸化溶解の進行が鈍ったり、あるいは過剰
になったりすることがなく、その脱スケール能力を安定
に制御することが可能となる。これにより、部材表面の
過不足のない酸化溶解状況を安定して形成でき、ひいて
はスケール層の除去が十分になされ、表面の仕上がりも
良好なものとすることができる。
Further, by adjusting the ratio of M (III) / (M (III) + M (II)) to be in the range of 0.3 to 1, the progress of the oxidative dissolution of the surface layer of the member to be treated may be slowed down. The descaling ability can be stably controlled without becoming excessive or excessive. As a result, it is possible to stably form an oxidizing and dissolving state with no excess or deficiency on the surface of the member, thereby sufficiently removing the scale layer and improving the surface finish.

【0041】ここで、線材コイルWの処理を繰り返すう
ちに、弗酸−硫酸系酸洗液中のFe3+イオンは、Fe2+
イオンに還元されて量が次第に減少し、M(III)/(M
(III)+M(II))の値も小さくなる。この場合、例えば
酸洗液中のFe3+イオン及びFe2+イオンの含有量を、
前述の化学滴定法等により定期的に同定するとともに、
M(III)/(M(III)+M(II))が0.3未満となった場
合には、過酸化水素等の酸化剤を適量酸洗液中に投入し
てFe2+イオンをFe3+イオンに酸化し、該M(III)/
(M(III)+M(II))の値を0.3以上の値に維持する
ようにする。
Here, as the treatment of the wire coil W is repeated, the Fe 3+ ions in the hydrofluoric-sulfuric acid-based pickling solution become Fe 2+
The amount is gradually reduced by being reduced to ions, and M (III) / (M
(III) + M (II)). In this case, for example, the content of Fe 3+ ions and Fe 2+ ions in
Periodically identified by the aforementioned chemical titration method, etc.
When M (III) / (M (III) + M (II)) is less than 0.3, an appropriate amount of an oxidizing agent such as hydrogen peroxide is introduced into the pickling solution to convert Fe 2+ ions into Fe 2+ ions. Oxidized to 3+ ions, and the M (III) /
The value of (M (III) + M (II)) is maintained at a value of 0.3 or more.

【0042】また、弗酸−硫酸系酸洗液の温度は室温
(約20℃前後)としてもよいが、これを昇温すること
で、脱スケールの反応速度を増大させて処理の能率を向
上させることができる。なお、酸洗液を昇温する場合
は、その液温は、蒸気等が過剰に発生しない範囲で、線
材の材質あるいは表面のスケール形成状態に応じて所期
の脱スケール反応速度が得られるよう、適宜(例えば7
0℃以下)調整することができる。
The temperature of the hydrofluoric acid-sulfuric acid pickling solution may be room temperature (about 20 ° C.). By raising the temperature, the descaling reaction rate is increased to improve the processing efficiency. Can be done. When the temperature of the pickling solution is raised, the solution temperature is set so that the desired descaling reaction rate is obtained according to the material of the wire or the scale formation state of the surface within a range in which steam or the like is not excessively generated. As appropriate (for example, 7
(0 ° C. or less).

【0043】なお、酸洗液の組成は線材コイルWの材質
によって適宜調整することができる。例えばコイルWの
材質がオーステナイト系ステンレス鋼である場合は、比
較的多量のNiを含んで耐酸化性が高く、酸洗液のM(I
II)/(M(III)+M(II))の値を0.5以上の比較的高
い値に設定することが、良好な脱スケール効果を得る上
で望ましい。一方、フェライト系あるいはマルテンサイ
ト系のステンレス鋼の場合は、オーステナイト系ステン
レス鋼よりも幾分酸化溶解が進行しやすいので、過剰な
溶解をによる肌荒れ等の発生を避けるため、M(III)/
(M(III)+M(II))の値は0.3〜0.5とやや低目
に設定するのがよい。また、過剰な溶解を同様に抑制す
るために、酸洗液中の弗酸含有量は3重量%以下、同じ
く硫酸含有量は7重量%以下と、これもやや低めに設定
することが望ましい。
The composition of the pickling solution can be appropriately adjusted depending on the material of the wire coil W. For example, when the material of the coil W is austenitic stainless steel, it contains a relatively large amount of Ni, has high oxidation resistance, and has a M (I
It is desirable to set the value of (II) / (M (III) + M (II)) to a relatively high value of 0.5 or more in order to obtain a good descaling effect. On the other hand, in the case of ferritic or martensitic stainless steel, oxidation dissolution slightly proceeds more easily than austenitic stainless steel, so that M (III) /
The value of (M (III) + M (II)) is preferably set to a slightly lower value of 0.3 to 0.5. In order to similarly suppress excessive dissolution, the content of hydrofluoric acid in the pickling solution is preferably 3% by weight or less, and the content of sulfuric acid is also preferably 7% by weight or less, which is set to be slightly lower.

【0044】次に、上記仕上酸洗処理が終わった後の線
材には、スマットと呼ばれる残留物層が残ることがあ
る。このスマット層が形成される原因としては、図4
(e)に示すように、素地中に存在していた金属炭化
物、例えばクロム含有炭化物(例えばM236あるいは
2C、Mはクロムを主成分とする金属元素)等の粒子
が酸洗により遊離して、素地表面に再吸着することが考
えられる。このようなスマット層が形成されると線材の
表面が黒変して外観が損われるほか、ばねなどの線材加
工製品を製造するために、処理後の線材に伸線加工を施
す場合はスマット層により摩擦が増大して傷発生や断線
等のトラブルを起こしたり、伸線ダイスの寿命を縮めた
りする問題が生じうる。
Next, a residue layer called smut may remain on the wire after the finish pickling treatment. The reason why the smut layer is formed is as follows.
As shown in (e), particles of metal carbide, for example, chromium-containing carbide (for example, M 23 C 6 or M 2 C, M is a metal element containing chromium as a main component) existing in the substrate are pickled. It is conceivable that they are released and re-adsorbed on the surface of the substrate. When such a smut layer is formed, the surface of the wire is blackened and the appearance is impaired.In addition, when a wire is subjected to wire drawing after processing in order to manufacture a wire processed product such as a spring, the smut layer is required. As a result, the friction may increase, causing problems such as scratches or disconnection, or shortening the life of the wire drawing die.

【0045】そこで、線材のコイルWは、シャワー槽5
7で水洗後、脱スマット槽58(図1)にて脱スマット
処理される。脱スマット処理では、コイルWは、飽和カ
ロメル電極を基準として20℃にて測定したその被処理
部材に対する自然電位が−280mV以上となる酸洗液
中に浸漬される。使用される酸洗液の上記自然電位が−
280mV以上となっていることで、線材表面に形成さ
れたスマット層を極めて効果的に除去できる。
Therefore, the coil W of the wire is placed in the shower tub 5.
After washing with water in step 7, desmutting treatment is performed in a desmutting tank 58 (FIG. 1). In the desmutting treatment, the coil W is immersed in a pickling liquid having a natural potential of -280 mV or more with respect to the member to be treated measured at 20 ° C. with reference to the saturated calomel electrode. The natural potential of the pickling solution used is-
When the voltage is 280 mV or more, the smut layer formed on the surface of the wire can be removed very effectively.

【0046】スマット層の剥離・除去を十分に行なうた
めには、線材の材質あるいは酸洗液の種類によらず、線
材表層部を必要十分な程度に溶解する必要があり、酸洗
液中で生ずるその溶解の程度は、線材表面の自然電位に
よってほぼ一義的に定まるものと考えられる。そして、
本発明者らは鋭意検討の結果、液の該自然電位のレベル
を具体的に−280mV以上に設定することで、線材の
材質あるいは酸洗液の種類とは実質的に無関係に、スマ
ット層を効果的に除去できることを見い出したのであ
る。
In order to sufficiently remove and remove the smut layer, it is necessary to dissolve the surface layer of the wire to a necessary and sufficient degree regardless of the material of the wire or the type of the pickling solution. It is considered that the degree of dissolution that occurs is almost uniquely determined by the spontaneous potential of the wire surface. And
As a result of intensive studies, the present inventors have set the level of the self-potential of the solution specifically to -280 mV or more, so that the smut layer is substantially independent of the material of the wire or the type of the pickling solution. They found that they could be removed effectively.

【0047】脱スマット用の酸洗液としては、例えば硫
酸水溶液又は硝酸水溶液等が使用される。ここで、酸洗
液の自然電位はこのFe3+イオンの濃度が増加するほ
ど、具体的にはFe3+イオンのFe2+イオンに対する濃
度比率が増加するほど高くなる。そして、コイルWを繰
返し処理するうちにFe3+イオンの含有量が低下して、
処理液の自然電位が不足した場合は次のようにする。ま
ず、硫酸水溶液を使用する場合は、過酸化水素等の酸化
剤を酸洗液中に投入して、液中のFe2+イオンをFe3+
イオンに酸化することにより、その自然電位を−280
mV以上の値となるように調整する。一方、処理液とし
て硝酸水溶液を使用する場合は、硝酸自体がFe2+イオ
ンに対する強力な酸化剤として作用するので、硝酸を投
入してその濃度を高め、自然電位を−280mV以上の
値となるように調整する。
As the pickling solution for desmutting, for example, an aqueous solution of sulfuric acid or an aqueous solution of nitric acid is used. Here, the spontaneous potential of the pickling solution increases as the concentration of Fe 3+ ions increases, specifically, as the concentration ratio of Fe 3+ ions to Fe 2+ ions increases. Then, while repeatedly processing the coil W, the content of Fe 3+ ions decreases,
When the natural potential of the processing solution is insufficient, the following is performed. First, when an aqueous sulfuric acid solution is used, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide is charged into the pickling solution to reduce Fe 2+ ions in the solution to Fe 3+.
By oxidizing to ions, its natural potential is -280
Adjust so that the value is at least mV. On the other hand, when a nitric acid aqueous solution is used as the treatment liquid, since nitric acid itself acts as a strong oxidizing agent for Fe 2+ ions, nitric acid is added to increase the concentration, and the natural potential becomes a value of −280 mV or more. Adjust as follows.

【0048】なお、脱スマットに硫酸水溶液を用いる場
合は、硫酸含有量を1〜15重量%の範囲で調整するの
がよい。また硝酸水溶液を使用する場合、線材がオース
テナイト系ステンレス鋼の場合は、硝酸濃度を3〜20
重量%程度に設定する。また、フェライト系ステンレス
鋼及びマルテンサイト系ステンレス鋼の場合は、硝酸濃
度を10〜20重量%に設定する。また、これら酸洗液
には、適量の弗酸を配合させることができる。弗酸の配
合量は、例えば1〜5重量%程度の範囲において、酸洗
液の脱スマット能力向上において一定の効果が生ずるよ
う適宜調整する。
When a sulfuric acid aqueous solution is used for desmutting, the sulfuric acid content is preferably adjusted within the range of 1 to 15% by weight. When an aqueous nitric acid solution is used, and when the wire is austenitic stainless steel, the nitric acid concentration is 3 to 20.
Set to about weight%. In the case of ferritic stainless steel and martensitic stainless steel, the concentration of nitric acid is set to 10 to 20% by weight. In addition, an appropriate amount of hydrofluoric acid can be blended in these pickling solutions. The compounding amount of hydrofluoric acid is appropriately adjusted within a range of, for example, about 1 to 5% by weight so as to produce a certain effect in improving the desmutting ability of the pickling liquid.

【0049】さて、脱スマット処理が終了したコイルW
は、図1のシャワー槽59に運ばれて水洗され、さらに
中和槽60に搬送されるとともに、そこで苛性ソーダ水
溶液等のアルカリ性水溶液かならる中和液に浸漬されて
残留した処理液等が中和処理され、図示しない乾燥装置
により乾燥されて処理が終了する。
Now, the coil W after the desmutting process is completed
1 is carried to the shower tub 59 in FIG. 1, washed with water, and further conveyed to the neutralization tank 60, where the processing liquid remaining after being immersed in a neutralizing liquid consisting of an alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of caustic soda is used as the medium. The processing is performed, and the drying is performed by a drying device (not shown).

【0050】なお、上記脱スマット処理によるスマット
層除去の程度が不十分な場合は、コイルWをシャワー槽
59で水洗した後、仕上脱スマット槽61へ運び、そこ
で仕上脱スマット処理を行うことができる。図5に示す
ように、仕上脱スマット槽61(酸洗液収容部)には、
1〜4重量%の硫酸と、0.1〜1重量%の過酸化水素
とを含有する水溶液からなる硫酸−過酸化水素系酸洗液
(以下、単に酸洗液とも言う)21が収容されている。
コイルWはそこで下降位置へ下降して槽61内の硫酸−
過酸化水素系酸洗液21に所定時間浸漬され、仕上脱ス
マット処理が行なわれる。
If the degree of removal of the smut layer by the above desmutting treatment is insufficient, the coil W is washed with water in the shower tub 59 and then carried to the finishing desmutting tank 61 where the finishing desmutting treatment is performed. it can. As shown in FIG. 5, the finish de-smut tank 61 (the pickling liquid storage section) includes
A sulfuric acid-hydrogen peroxide-based pickling solution (hereinafter simply referred to as a pickling solution) 21 composed of an aqueous solution containing 1 to 4% by weight of sulfuric acid and 0.1 to 1% by weight of hydrogen peroxide is contained. ing.
The coil W is then lowered to the lowered position and the sulfuric acid in the tank 61
It is immersed in the hydrogen peroxide-based pickling solution 21 for a predetermined period of time to perform finish desmutting.

【0051】上記酸洗液21中では、液中に存在する鉄
イオンは過酸化水素の配合により実質的に全てFe3+
オンとなっており、さらに上記濃度の過酸化水素が一種
の過剰状態で含有されている。これにより、コイルWの
線材は、過酸化水素の強力な酸化作用により、上記スマ
ット層を確実かつ効果的に除去することができる。ま
た、液中のFe3+イオンもその酸化作用により、線材表
面の清浄化に寄与しうる。
In the pickling solution 21, the iron ions present in the solution are substantially all Fe 3+ ions due to the blending of hydrogen peroxide. It is contained in. Thus, the smut layer can be reliably and effectively removed from the wire of the coil W by the strong oxidizing action of hydrogen peroxide. In addition, Fe 3+ ions in the liquid can also contribute to cleaning of the surface of the wire due to its oxidizing action.

【0052】なお、過酸化水素は化学的安定性が一般に
それほど高くないことから、上記硫酸−過酸化水素系酸
洗液中に含有される過酸化水素は、例えば液中の鉄イオ
ンやその他分解触媒となりうる物質の存在により、コイ
ルWの浸漬を行なわなくとも自己分解を起こして徐々に
濃度を減少させる。そこで、図5に示すように、コイル
Wの浸漬直前時に前述の過酸化水素濃度が確保されるよ
う、先行するコイルWの処理に伴う減少分あるいは自己
分解による減少分を補う形で、新たな過酸化水素を供給
する過酸化水素供給機構15が設けられている。
Since hydrogen peroxide generally has not so high chemical stability, the hydrogen peroxide contained in the above-mentioned sulfuric acid-hydrogen peroxide-based pickling solution contains, for example, iron ions and other decomposed substances in the solution. Due to the presence of a substance that can serve as a catalyst, self-decomposition occurs without immersion of the coil W to gradually reduce the concentration. Therefore, as shown in FIG. 5, a new amount is compensated for by a decrease due to the preceding treatment of the coil W or a decrease due to self-decomposition so that the above-mentioned hydrogen peroxide concentration is secured immediately before the immersion of the coil W. A hydrogen peroxide supply mechanism 15 for supplying hydrogen peroxide is provided.

【0053】この過酸化水素供給機構15は、コイルW
が1バッチ処理される毎に、その都度所定量の過酸化水
素を硫酸−過酸化水素系酸洗液に補充するものとして構
成されている。すなわち、該過酸化水素供給機構15
は、過酸化水素(H22)を貯溜する主貯溜部27と、
その主貯溜部27からの過酸化水素を1回投入分だけ一
時的に貯溜する一時貯溜部23とを有している。主貯溜
部27からの過酸化水素は電磁バルブ26を有する配管
28を経て一時貯溜部23へ供給される。また、一時貯
溜部23内の過酸化水素は電磁バルブ25を開くことに
より槽61内に投入される。さらに、一時貯溜部23内
には、過酸化水素の上記1回分投入量に対応する高さ位
置に液面センサ24が配置されている。また、符号22
は、槽61内にコイルWが存在するか否かを検出するた
めのコイル検出センサである。そして、コイル検出セン
サ22、液面センサ24、バルブ25、バルブ26およ
びタイマー39等が、過酸化水素供給機構15の作動シ
ーケンスを司る制御部30(マイクロプロセッサ又はハ
ードウェア回路で構成される)に接続されている。
The hydrogen peroxide supply mechanism 15 includes a coil W
Each time one batch is processed, a predetermined amount of hydrogen peroxide is replenished to the sulfuric acid-hydrogen peroxide pickling solution each time. That is, the hydrogen peroxide supply mechanism 15
A main storage unit 27 for storing hydrogen peroxide (H 2 O 2 );
And a temporary storage unit 23 for temporarily storing hydrogen peroxide from the main storage unit 27 for one charge. Hydrogen peroxide from the main storage unit 27 is supplied to the temporary storage unit 23 via a pipe 28 having an electromagnetic valve 26. Further, the hydrogen peroxide in the temporary storage section 23 is charged into the tank 61 by opening the electromagnetic valve 25. Further, a liquid level sensor 24 is arranged in the temporary storage section 23 at a height position corresponding to the above-mentioned one-time injection amount of hydrogen peroxide. Reference numeral 22
Is a coil detection sensor for detecting whether or not the coil W exists in the tank 61. Then, the coil detection sensor 22, the liquid level sensor 24, the valve 25, the valve 26, the timer 39, and the like are transmitted to the control unit 30 (configured by a microprocessor or a hardware circuit) that controls the operation sequence of the hydrogen peroxide supply mechanism 15. It is connected.

【0054】以下、上記過酸化水素供給機構15の作動
を説明する。図6(a)は、コイルWが酸洗液21中で
酸洗される状態を示している。そして、この浸漬時間を
利用して一時貯溜部23に過酸化水素を満たす。制御部
30(図5)は電磁バルブ26を開とし、電磁バルブ2
5を閉とする。そして、過酸化水素の液面が液面センサ
24に検出されたら電磁バルブ26を閉じ、コイルWの
酸洗が終了するまで待機する。図8は被処理材(コイル
W)の投入/引上げを繰り返したときの、酸洗液21中
の過酸化水素濃度の時間的変化を模式的に示したもので
ある。被処理部材を投入すると、酸洗の進行により液中
の過酸化水素が消費され、濃度は減少する。
The operation of the hydrogen peroxide supply mechanism 15 will be described below. FIG. 6A shows a state where the coil W is pickled in the pickling liquid 21. The temporary storage unit 23 is filled with hydrogen peroxide using the immersion time. The control unit 30 (FIG. 5) opens the electromagnetic valve 26 and sets the electromagnetic valve 2
5 is closed. When the liquid level of the hydrogen peroxide is detected by the liquid level sensor 24, the electromagnetic valve 26 is closed, and the process waits until the pickling of the coil W is completed. FIG. 8 schematically shows a temporal change in the concentration of hydrogen peroxide in the pickling liquid 21 when the loading / pulling of the workpiece (coil W) is repeated. When the member to be treated is charged, hydrogen peroxide in the liquid is consumed due to the progress of pickling, and the concentration decreases.

【0055】タイマー39(図5)が計測するコイルW
の浸漬時間がタイムアップすると、図6(b)に示すよ
うにコイルWは引き上げられる。しかしながら、酸洗液
21中の過酸化水素は、引き上げ後も前述の自己分解を
起こすため、そのまま放置すれば図8に破線で示すよう
に、濃度はさらに減少することとなる。そこで、図6
(c)に示すように、コイルWが引き上げられてコイル
検出センサ22(図5)が非検出状態になると制御部3
0(図5)は電磁バルブ25を開き、一時貯溜部23内
の過酸化水素を全て槽61内に投入する。これにより、
図8に示すように酸洗液21中の過酸化水素濃度は再び
上昇する。そして、過酸化水素の投入が終了すれば、電
磁バルブ25が閉じられるとともに、図6(d)に示す
ように、次のコイルWが酸洗液21中に浸漬され、以下
同様の処理が繰り返される。
The coil W measured by the timer 39 (FIG. 5)
When the immersion time is increased, the coil W is pulled up as shown in FIG. However, the hydrogen peroxide in the pickling liquid 21 still undergoes the above-mentioned self-decomposition even after being pulled up. Therefore, if left as it is, the concentration will further decrease as shown by the broken line in FIG. Therefore, FIG.
As shown in (c), when the coil W is pulled up and the coil detection sensor 22 (FIG. 5) enters the non-detection state, the control unit 3
At 0 (FIG. 5), the electromagnetic valve 25 is opened, and all the hydrogen peroxide in the temporary storage section 23 is charged into the tank 61. This allows
As shown in FIG. 8, the concentration of hydrogen peroxide in the pickling liquid 21 increases again. When the supply of hydrogen peroxide is completed, the electromagnetic valve 25 is closed, and the next coil W is immersed in the pickling liquid 21, as shown in FIG. It is.

【0056】これにより、コイルWの投入時において硫
酸−過酸化水素系酸洗液21中の過酸化水素濃度を確実
に前述の濃度範囲(上限をCU、下限をCLとする)に調
整することができるようになり、線材の表面清浄化、す
なわちスマット層等の除去を確実に行なうことができ
る。また、コイルWの1バッチ(単位)の処理により消
耗した分だけ次のコイルWの処理時に過酸化水素を補充
すればよいから、過酸化水素の無駄が抑さえられて効率
的である。なお、槽61へのコイルの浸漬時間tは、そ
の浸漬期間中において過酸化水素濃度が上記CU〜CLに
維持されるように設定することが望ましい。この場合、
槽61内の酸洗液21の絶対量が少なければ浸漬時間t
は短くなり、逆に多ければtは長くなる。従って、線材
表面を清浄化するのに必要十分な浸漬時間tが確保でき
るよう、槽61内の酸洗液21の量を調整することが望
ましいといえる。
This ensures that the concentration of hydrogen peroxide in the sulfuric acid / hydrogen peroxide-based pickling solution 21 when the coil W is charged is adjusted to the above-mentioned concentration range (the upper limit is CU and the lower limit is CL). This makes it possible to reliably clean the surface of the wire, that is, to remove the smut layer and the like. Further, hydrogen peroxide may be replenished during the processing of the next coil W by the amount consumed by the processing of one batch (unit) of the coil W, so that waste of hydrogen peroxide is suppressed and the efficiency is improved. It is desirable that the immersion time t of the coil in the tank 61 be set so that the hydrogen peroxide concentration is maintained at the above CU to CL during the immersion period. in this case,
If the absolute amount of the pickling liquid 21 in the tank 61 is small, the immersion time t
Becomes short, and conversely, if it is large, t becomes long. Therefore, it can be said that it is desirable to adjust the amount of the pickling liquid 21 in the tank 61 so that the immersion time t necessary and sufficient to clean the wire surface can be secured.

【0057】なお、上記説明した例では仕上脱スマット
処理において、1バッチの酸洗処理が終了する毎に、槽
61内の酸洗液21に対し断続的に過酸化水素を供給し
ていたが、過酸化水素濃度(あるいは該濃度を反映した
情報:例えば酸洗液の自然電位)をモニタしながら、こ
れが所定の範囲内に維持されるよう連続的に過酸化水素
を供給するようにしてもよい。図7は、その場合の過酸
化水素供給機構15の構成例を示している。槽61内の
酸洗液21は、槽61と連通する循環管路31とこれに
設けられたポンプ32により循環させられている。ま
た、過酸化水素は貯溜部27から比例制御弁等の流量可
変バルブ125を介して槽61内に供給される。一方、
その循環管路31内の酸洗液21の自然電位が、該酸洗
液中に浸漬される鉄系電極(ただし、腐食等を防止する
ためにステンレス鋼製等のものを用いる)及び標準電極
と、それらの電極間のガルバニ起電力を測定するポテン
ショメータ等(いずれも図示せず)を含んで構成された
電位測定部33により測定される。制御部30はその自
然電位の測定結果を受け、酸洗液21の自然電位が所定
の範囲内のものとなるように流量可変バルブ125の開
き量を制御し、過酸化水素の供給量を調整する。
In the above-described example, hydrogen peroxide is intermittently supplied to the pickling liquid 21 in the tank 61 every time one batch of pickling is completed in the finishing desmutting process. Alternatively, while monitoring the concentration of hydrogen peroxide (or information reflecting the concentration: for example, the spontaneous potential of the pickling solution), the hydrogen peroxide may be continuously supplied so as to maintain the concentration within a predetermined range. Good. FIG. 7 shows a configuration example of the hydrogen peroxide supply mechanism 15 in that case. The pickling liquid 21 in the tank 61 is circulated by a circulation pipe 31 communicating with the tank 61 and a pump 32 provided therein. Further, hydrogen peroxide is supplied from the storage section 27 into the tank 61 via a variable flow rate valve 125 such as a proportional control valve. on the other hand,
The spontaneous potential of the pickling solution 21 in the circulation line 31 is caused by the iron-based electrode immersed in the pickling solution (however, stainless steel or the like is used to prevent corrosion etc.) and the standard electrode And a potential measurement unit 33 including a potentiometer or the like (both not shown) for measuring the galvanic electromotive force between the electrodes. The control unit 30 receives the measurement result of the natural potential and controls the opening amount of the variable flow rate valve 125 so that the natural potential of the pickling liquid 21 is within a predetermined range, and adjusts the supply amount of hydrogen peroxide. I do.

【0058】図1に戻り、仕上脱スマット処理が終了し
たコイルWはシャワー槽62で水洗され、さらに中和槽
60で中和された後、図示しない乾燥装置により乾燥さ
れて処理が終了する。なお、上記過酸化水素供給機構1
5は、仕上酸洗処理に使用する弗酸−硫酸系酸洗液にお
いて過酸化水素を含有させる場合にも、その仕上酸洗槽
56(図1)に同様に設けることができる。
Returning to FIG. 1, the coil W having been subjected to the finish desmutting process is washed with water in the shower tub 62, neutralized in the neutralization bath 60, and then dried by a drying device (not shown) to complete the process. The hydrogen peroxide supply mechanism 1
5 can be similarly provided in the finishing pickling tank 56 (FIG. 1) when hydrogen peroxide is contained in the hydrofluoric acid-sulfuric acid pickling solution used for the finishing pickling treatment.

【0059】[0059]

【実施例】(実施例1)所定の圧延装置により熱間圧延
した後、大気中にて温度1000℃で熱処理したオース
テナイト系ステンレス鋼線材(SUS304、線径5.
5mm)を、所定の大きさのコイルに巻き取った。この
コイルWを、図1のラインにて酸洗処理した。なお、各
処理の条件は以下の通りである。 前酸洗処理 酸洗液:10重量%硫酸水溶液 浸漬時間:300秒 ソルト処理 溶融塩:水酸化ナトリウム60重量%、残部硝酸ナトリ
ウム 浴温:450℃ 浸漬時間:350秒 補助酸洗処理 酸洗液:10重量%硫酸水溶液 浸漬時間:180秒 仕上酸洗処理 酸洗液:弗酸−硫酸水溶液(弗酸3重量%、硫酸7重量
%)。ただしFe3+イオン及びFe2+イオンを、Fe2
(SO43及びFeSO4の形で配合し、チオシアン酸
カリウム比色滴定法により各イオンの含有量M(III),
M(II)を同定した。ここで、M(III)+M(II)=4重量
%、M(III)/(M(III)+M(II))=0.5である。 浸漬時間:300秒 脱スマット処理 酸洗液:硫酸+過酸化水素水溶液;適宜弗酸を配合(組
成は表1の各種値を採用)。なお、被処理部材から長さ
30cmの測定電極片を採取して、これを飽和カロメル
電極(プリンストン・アライド・リサーチ社、型番:K
0077)とともに酸洗液1000cc中に浸漬すると
ともに、両電極間に生ずるガルバニ起電力をポテンショ
メータにより測定し、これを酸洗液の自然電位測定値と
した。 浸漬時間:60秒
(Example 1) An austenitic stainless steel wire rod (SUS304, wire diameter: 5.000) which was hot-rolled by a predetermined rolling mill and then heat-treated at a temperature of 1000 ° C. in air.
5 mm) was wound around a coil of a predetermined size. The coil W was pickled in the line of FIG. The conditions for each process are as follows. Pre-pickling treatment Pickling solution: 10% by weight sulfuric acid aqueous solution Immersion time: 300 seconds Salt treatment Molten salt: 60% by weight of sodium hydroxide, balance sodium nitrate Bath temperature: 450 ° C. Immersion time: 350 seconds Auxiliary pickling treatment Pickling solution : 10% by weight sulfuric acid aqueous solution Immersion time: 180 seconds Finish pickling treatment Pickling liquid: hydrofluoric acid-sulfuric acid aqueous solution (3% by weight of hydrofluoric acid, 7% by weight of sulfuric acid). The proviso Fe 3+ ions and Fe 2+ ions, Fe 2
(SO 4 ) 3 and FeSO 4 in the form of potassium thiocyanate colorimetric titration to determine the content of each ion M (III),
M (II) was identified. Here, M (III) + M (II) = 4% by weight, and M (III) / (M (III) + M (II)) = 0.5. Immersion time: 300 seconds Desmut treatment Pickling solution: sulfuric acid + aqueous solution of hydrogen peroxide; appropriately mixed hydrofluoric acid (compositions adopt various values in Table 1). A 30 cm long measurement electrode piece was sampled from the member to be processed, and this was used as a saturated calomel electrode (Princeton Allied Research, Model No .: K
0077), and immersed in 1000 cc of the pickling solution, and the galvanic electromotive force generated between both electrodes was measured with a potentiometer, and this was used as the measured value of the spontaneous potential of the pickling solution. Immersion time: 60 seconds

【0060】こうして酸洗処理が終了後、コイルWをプ
レパレン水溶液で中和し、さらにこれを洗浄・乾燥して
その表面のスマット層の除去状態を評価した。なお、評
価は、線材表面の拡大写真(倍率10倍)を撮影し、そ
の脱スマット領域の面積率を画像処理により求め、面積
率がほぼ100%に近いものを優(◎)、90%以上の
ものを良(○)、50〜90%のものを可(△)、50
%未満のものを不可(×)として行った。以上の結果を
表1に示す。
After the completion of the pickling treatment, the coil W was neutralized with a prepared aqueous solution, which was then washed and dried to evaluate the state of removal of the smut layer on the surface. In the evaluation, a magnified photograph (magnification: 10 times) of the surface of the wire was taken, and the area ratio of the desmutted region was determined by image processing. If the area ratio was almost 100%, the evaluation was excellent ()), 90% or more. Good (○), 50-90% acceptable (△), 50
% Was judged as unacceptable (x). Table 1 shows the above results.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】酸洗液の自然電位が本発明の範囲に属する
酸洗液を使用して処理を行ったものは、良好な脱スマッ
ト状態が得られていることがわかる。
It can be seen that a good desmutted state was obtained in the case where the treatment was performed using the pickling solution whose natural potential falls within the range of the present invention.

【0063】(実施例2)実施例1と同様のオーステナ
イト系ステンレス鋼線材のコイルWを、の脱スマット
処理を除いて実施例1と同様に酸洗処理し、評価した。
なお、脱スマット処理の条件は以下の通りである。 脱スマット処理 酸洗液:硝酸水溶液(組成は表2の各種値を採用)。な
お、酸線液の自然電位の測定は実施例1と同様に行って
いる。 浸漬時間:60秒 以上の結果を表2に示す。
Example 2 An austenitic stainless steel wire coil W similar to that of Example 1 was pickled and evaluated in the same manner as in Example 1 except for desmutting.
The conditions of the desmutting treatment are as follows. Desmut treatment Pickling solution: nitric acid aqueous solution (compositions adopt various values in Table 2). The measurement of the spontaneous potential of the acid solution was performed in the same manner as in Example 1. Immersion time: 60 seconds Table 2 shows the results.

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】酸洗液の自然電位が本発明の範囲に属する
酸洗液を使用して処理を行ったものは、良好な脱スマッ
ト状態が得られていることがわかる。
It can be seen that a good desmutting state was obtained in the case where the treatment was performed using the pickling solution whose natural potential falls within the range of the present invention.

【0066】(実施例3)所定の圧延装置により熱間圧
延した後、窒素雰囲気中にて温度850℃で熱処理した
フェライト系ステンレス鋼線材(SUS430、線径
5.5mm)を、所定の大きさのコイルに巻き取った。
このコイルWを、図1のラインにて酸洗処理し、実施例
1と同様に評価した。なお、各処理の条件は以下の通り
である。 前酸洗処理 酸洗液:10重量%硫酸水溶液 浸漬時間:300秒 ソルト処理 溶融塩:水酸化ナトリウム60重量%、残部硝酸ナトリ
ウム 浴温:450℃ 浸漬時間:350秒 補助酸洗処理 酸洗液:10重量%硫酸水溶液 浸漬時間:180秒 仕上酸洗処理 酸洗液:弗酸−硫酸水溶液(弗酸2.5重量%、硫酸5
重量%)。ただしFe3+イオン及びFe2+イオンを、F
2(SO43及びFeSO4の形で配合し、チオシアン
酸カリウム比色滴定法により各イオンの含有量M(II
I),M(II)を同定した。ここで、M(III)+M(II)=4
重量%、M(III)/(M(III)+M(II))=0.4であ
る。 浸漬時間:250秒 脱スマット処理 酸洗液:硝酸水溶液(組成は表3の各種値を採用)。な
お、酸線液の自然電位の測定は実施例1と同様に行って
いる。 浸漬時間:60秒 以上の結果を表3に示す。
(Example 3) A ferritic stainless steel wire (SUS430, wire diameter 5.5 mm), which was hot-rolled by a predetermined rolling device and then heat-treated at 850 ° C in a nitrogen atmosphere, was heated to a predetermined size. And wound it up.
The coil W was pickled in the line of FIG. 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The conditions for each process are as follows. Pre-pickling treatment Pickling liquid: 10% by weight sulfuric acid aqueous solution Immersion time: 300 seconds Salt treatment Molten salt: 60% by weight of sodium hydroxide, balance sodium nitrate Bath temperature: 450 ° C. Immersion time: 350 seconds Auxiliary pickling treatment Pickling liquid : 10% by weight sulfuric acid aqueous solution Immersion time: 180 seconds Finish pickling treatment Pickling liquid: hydrofluoric acid-sulfuric acid aqueous solution (hydrofluoric acid 2.5% by weight, sulfuric acid 5
weight%). However, Fe 3+ ion and Fe 2+ ion
e 2 (SO 4 ) 3 and FeSO 4 , and the content of each ion M (II
I) and M (II) were identified. Here, M (III) + M (II) = 4
% By weight, M (III) / (M (III) + M (II)) = 0.4. Immersion time: 250 seconds De-smut treatment Pickling solution: nitric acid aqueous solution (compositions adopt various values in Table 3). The measurement of the spontaneous potential of the acid solution was performed in the same manner as in Example 1. Immersion time: 60 seconds Table 3 shows the results.

【0067】[0067]

【表3】 [Table 3]

【0068】酸洗液の自然電位が本発明の範囲に属する
酸洗液を使用して処理を行ったものは、良好な脱スマッ
ト状態が得られていることがわかる。
It can be seen that a good desmutted state was obtained in the case where the treatment was performed using the pickling solution whose natural potential falls within the range of the present invention.

【0069】(実施例4)所定の圧延装置により熱間圧
延した後、大気中にて温度1000℃で熱処理したオー
ステナイト系ステンレス鋼線材(SUS304、線径
5.5mm)を、所定の大きさのコイルに巻き取った。
このコイルWを、図1のラインにて酸洗処理した。な
お、各処理の条件は以下の通りである。 前酸洗処理 酸洗液:10重量%硫酸水溶液 浸漬時間:300秒 ソルト処理 溶融塩:水酸化ナトリウム60重量%、残部硝酸ナトリ
ウム 浴温:450℃ 浸漬時間:350秒 補助酸洗処理 酸洗液:10重量%硫酸水溶液 浸漬時間:180秒 仕上酸洗処理 酸洗液:弗酸−硫酸水溶液: 表1の各種組成を採用。ただしFe3+イオン及びFe2+
イオンは、Fe2(SO43及びFeSO4の形でそれぞ
れ配合し、チオシアン酸カリウム比色滴定法により各含
有量M(III),M(II)を同定して、M(III)/(M(III)
+M(II))の値を算出している。 浸漬時間:300秒
Example 4 An austenitic stainless steel wire (SUS304, wire diameter 5.5 mm), which was hot-rolled by a predetermined rolling device and then heat-treated at a temperature of 1000 ° C. in the atmosphere, was heated to a predetermined size. Wound on a coil.
The coil W was pickled in the line of FIG. The conditions for each process are as follows. Pre-pickling treatment Pickling solution: 10% by weight sulfuric acid aqueous solution Immersion time: 300 seconds Salt treatment Molten salt: 60% by weight of sodium hydroxide, balance sodium nitrate Bath temperature: 450 ° C. Immersion time: 350 seconds Auxiliary pickling treatment Pickling solution : 10% by weight sulfuric acid aqueous solution Immersion time: 180 seconds Finish pickling treatment Pickling liquid: aqueous solution of hydrofluoric acid and sulfuric acid: Various compositions shown in Table 1 were adopted. However, Fe 3+ ion and Fe 2+
The ions were blended in the form of Fe 2 (SO 4 ) 3 and FeSO 4 , and the contents M (III) and M (II) were identified by potassium thiocyanate colorimetric titration, and M (III) / (M (III)
+ M (II)). Immersion time: 300 seconds

【0070】こうして酸洗処理が終了後、線材Wを苛性
ソーダ水溶液で中和し、さらにこれを洗浄・乾燥してそ
の表面のスケール層の除去状態を評価した。なお、評価
は、線材表面の拡大写真(倍率10倍)を撮影し、その
脱スケール領域の面積率を画像処理により求め、面積率
がほぼ100%に近いものを優(◎)、90%以上のも
のを良(○)、50〜90%のものを可(△)、50%
未満のものを不可(×)として行った。また、一方、各
試料について、日本工業規格B0601に記載の方法に
より、表面粗度の最大高さRmaxを測定し、Rmaxの値が
15μm未満のものを優(◎)、15〜30μmのもの
を良(○)、30〜40μmのものを可(△)、40μ
mを超えるものを不可(×)として判定した。以上の結
果を表4に示す。
After the completion of the pickling treatment, the wire W was neutralized with an aqueous solution of caustic soda, which was then washed and dried to evaluate the state of removal of the scale layer on the surface. In the evaluation, a magnified photograph (magnification: 10 times) of the surface of the wire was taken, and the area ratio of the descaled area was determined by image processing. If the area ratio was almost 100%, it was excellent (優), 90% or more. Good (○), 50-90% acceptable (△), 50%
Less than that was evaluated as unacceptable (x). On the other hand, for each sample, the maximum height Rmax of the surface roughness was measured by the method described in Japanese Industrial Standard B0601, and those having a value of Rmax less than 15 μm were excellent (優) and those having a value of 15 to 30 μm were excellent. Good (O), acceptable for 30-40 μm (△), 40 μ
Those exceeding m were judged as unacceptable (x). Table 4 shows the above results.

【0071】[0071]

【表4】 [Table 4]

【0072】すなわち、M(III)/(M(III)+M(II))
の値が0.3以上の酸洗液を用いて仕上酸洗を行ったも
のは、良好な脱スケール状態が得られていることがわか
る。
That is, M (III) / (M (III) + M (II))
It can be seen that a sample that has been subjected to finish pickling using a pickling solution having a value of 0.3 or more has a good descaling state.

【0073】次いで、脱スケールの総合評価にて良好な
結果が得られたものについては、下記の条件にて脱スマ
ット処理を行った。 脱スマット処理 酸洗液:硝酸水溶液(濃度20重量%、自然電位550
mV)。なお、酸洗液の自然電位の測定は実施例1と同
様に行っている。 浸漬時間:60秒 その結果、いずれも良好な脱スマット結果が得られた。
Next, those which gave good results in the overall evaluation of descaling were desmutted under the following conditions. Desmut treatment Pickling solution: nitric acid aqueous solution (concentration 20% by weight, natural potential 550)
mV). The measurement of the spontaneous potential of the pickling solution was performed in the same manner as in Example 1. Immersion time: 60 seconds As a result, good desmutting results were obtained in each case.

【0074】(実施例5)所定の圧延装置により熱間圧
延した後、窒素雰囲気中にて温度850℃で熱処理した
フェライト系ステンレス鋼線材(SUS430、線径
5.5mm)を、所定の大きさのコイルに巻き取った。
このコイルWを、図1のラインにて酸洗処理した。な
お、各処理の条件は以下の通りである。 前酸洗処理 酸洗液:10重量%硫酸水溶液 浸漬時間:300秒 ソルト処理 溶融塩:水酸化ナトリウム60重量%、残部硝酸ナトリ
ウム 浴温:450℃ 浸漬時間:350秒 補助酸洗処理 酸洗液:10重量%硫酸水溶液 浸漬時間:180秒 仕上酸洗処理 酸洗液:弗酸−硫酸水溶液: 表2の各種組成を採用。ただしFe3+イオン及びFe2+
イオンは、Fe2(SO43及びFeSO4の形で配合
し、チオシアン酸カリウム比色滴定法により各含有量M
(III),M(II)を同定して、M(III)/(M(III)+M(I
I))の値を算出している。 浸漬時間:250秒
(Example 5) A ferritic stainless steel wire (SUS430, wire diameter 5.5 mm), which was hot-rolled by a predetermined rolling device and then heat-treated at 850 ° C in a nitrogen atmosphere, was heated to a predetermined size. And wound it up.
The coil W was pickled in the line of FIG. The conditions for each process are as follows. Pre-pickling treatment Pickling solution: 10% by weight sulfuric acid aqueous solution Immersion time: 300 seconds Salt treatment Molten salt: 60% by weight of sodium hydroxide, balance sodium nitrate Bath temperature: 450 ° C. Immersion time: 350 seconds Auxiliary pickling treatment Pickling solution : 10% by weight sulfuric acid aqueous solution Immersion time: 180 seconds Finish pickling treatment Pickling liquid: aqueous solution of hydrofluoric acid and sulfuric acid: Various compositions shown in Table 2 were adopted. However, Fe 3+ ion and Fe 2+
The ions are mixed in the form of Fe 2 (SO 4 ) 3 and FeSO 4 , and each content M is determined by potassium thiocyanate colorimetric titration.
(III) and M (II) were identified, and M (III) / (M (III) + M (I
I)) is calculated. Immersion time: 250 seconds

【0075】こうして酸洗処理が終了後、線材Wを苛性
ソーダ水溶液で中和し、さらにこれを洗浄・乾燥してそ
の表面のスケール層の除去状態を評価した。なお、評価
は、線材表面の拡大写真(倍率10倍)を撮影し、その
脱スケール領域の面積率を画像処理により求め、面積率
がほぼ100%に近いものを優(◎)、90%以上のも
のを良(○)、50〜90%のものを可(△)、50%
未満のものを不可(×)として行った。また、一方、各
試料について、日本工業規格B0601に記載の方法に
より、表面粗度の最大高さRmaxを測定し、Rmaxの値が
15μm未満のものを優(◎)、15〜30μmのもの
を良(○)、30〜40μmのものを可(△)、40μ
mを超えるものを不可(×)として判定した。以上の結
果を表5に示す。
After the completion of the pickling treatment, the wire W was neutralized with an aqueous solution of caustic soda, which was then washed and dried to evaluate the state of removal of the scale layer on the surface. In the evaluation, a magnified photograph (magnification: 10 times) of the surface of the wire was taken, and the area ratio of the descaled area was determined by image processing. If the area ratio was almost 100%, it was excellent (優), 90% or more. Good (○), 50-90% acceptable (△), 50%
Less than that was evaluated as unacceptable (x). On the other hand, for each sample, the maximum height Rmax of the surface roughness was measured by the method described in Japanese Industrial Standard B0601, and those having a value of Rmax less than 15 μm were excellent (優) and those having a value of 15 to 30 μm were excellent. Good (O), acceptable for 30-40 μm (△), 40 μ
Those exceeding m were judged as unacceptable (x). Table 5 shows the above results.

【0076】[0076]

【表5】 [Table 5]

【0077】すなわち、M(III)/(M(III)+M(II))
の値が0.3以上の酸洗液を用いて仕上酸洗を行ったも
のは、良好な脱スケール状態が得られていることがわか
る。
That is, M (III) / (M (III) + M (II))
It can be seen that a sample that has been subjected to finish pickling using a pickling solution having a value of 0.3 or more has a good descaling state.

【0078】次いで、脱スケールの総合評価にて良好な
結果が得られたものについては、下記の条件にて脱スマ
ット処理を行った。 脱スマット処理 酸洗液:硝酸水溶液(濃度20重量%、自然電位295
mV)。なお、酸洗液の 自然電位の測定は実施例1と同様に行っている。 浸漬時間:60秒 その結果、いずれも良好な脱スマット結果が得られた。
Next, those which gave good results in the comprehensive evaluation of descaling were desmutted under the following conditions. Desmut treatment Pickling solution: nitric acid aqueous solution (concentration 20% by weight, natural potential 295)
mV). The measurement of the spontaneous potential of the pickling solution was performed in the same manner as in Example 1. Immersion time: 60 seconds As a result, good desmutting results were obtained in each case.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の酸洗方法を実施するラインの一例を示
す概念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a line for performing the pickling method of the present invention.

【図2】その線材のコイルの搬送機構の一例を示す模式
図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a transport mechanism of a coil of the wire.

【図3】ステンレス鋼線材の脱スマット過程を示す推定
模式図。
FIG. 3 is an estimated schematic view showing a desmutting process of a stainless steel wire rod.

【図4】図3に続く模式図。FIG. 4 is a schematic view following FIG. 3;

【図5】仕上脱スマット工程で使用する過酸化水素供給
機構の一例を示す概念図。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a hydrogen peroxide supply mechanism used in a finishing desmutting step.

【図6】図5の作用説明図。FIG. 6 is an operation explanatory view of FIG. 5;

【図7】過酸化水素供給機構の変形例を示す概念図。FIG. 7 is a conceptual diagram showing a modification of the hydrogen peroxide supply mechanism.

【図8】被処理部材をバッチ酸洗処理するときの、硫酸
−過酸化水素系酸洗液中の過酸化水素濃度変化の様子を
示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing how the concentration of hydrogen peroxide in a sulfuric acid-hydrogen peroxide-based pickling liquid changes when a member to be processed is subjected to batch pickling.

【図9】弗酸−硫酸系酸洗液中におけるステンレス鋼材
のアノード分極曲線の模式図。
FIG. 9 is a schematic diagram of an anodic polarization curve of a stainless steel material in a hydrofluoric-sulfuric acid-based pickling solution.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クロム含有炭化物を主体とするスマット
層が表面に形成されたステンレス鋼被処理部材を、飽和
カロメル電極を基準として20℃にて測定したその被処
理部材に対する自然電位が−280mV以上となる処理
液中に浸漬することにより、前記スマット層を除去する
ことを特徴とするステンレス鋼の表面処理方法。
1. A stainless steel member having a smut layer mainly composed of chromium-containing carbide formed on its surface has a natural potential of -280 mV or more when measured at 20 ° C. with reference to a saturated calomel electrode. A surface treatment method for stainless steel, wherein the smut layer is removed by immersing the smut layer in a treatment liquid.
【請求項2】 前記処理液は硫酸を含有する酸洗液であ
り、前記自然電位を過酸化水素の添加により調整する請
求項1記載のステンレス鋼の表面処理方法。
2. The method according to claim 1, wherein the treatment liquid is a pickling liquid containing sulfuric acid, and the natural potential is adjusted by adding hydrogen peroxide.
【請求項3】 前記処理液は硝酸を含有する酸洗液であ
り、前記自然電位を該硝酸の含有量により調整する請求
項1記載のステンレス鋼の表面処理方法。
3. The surface treatment method for stainless steel according to claim 1, wherein the treatment solution is a pickling solution containing nitric acid, and the natural potential is adjusted by the content of the nitric acid.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007154263A (en) * 2005-12-06 2007-06-21 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd METHOD FOR PICKLING HOT ROLLED STEEL SHEET FOR STAINLESS STEEL, Fe-Ni BASED ALLOY AND Ni-BASED HIGH ALLOY HAVING EXCELLENT SURFACE QUALITY

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007154263A (en) * 2005-12-06 2007-06-21 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd METHOD FOR PICKLING HOT ROLLED STEEL SHEET FOR STAINLESS STEEL, Fe-Ni BASED ALLOY AND Ni-BASED HIGH ALLOY HAVING EXCELLENT SURFACE QUALITY

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