JPH1161464A - 鉄製ワークの防錆方法 - Google Patents
鉄製ワークの防錆方法Info
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- JPH1161464A JPH1161464A JP22270797A JP22270797A JPH1161464A JP H1161464 A JPH1161464 A JP H1161464A JP 22270797 A JP22270797 A JP 22270797A JP 22270797 A JP22270797 A JP 22270797A JP H1161464 A JPH1161464 A JP H1161464A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄製ワークを塗装なしで防錆力を持たせるこ
と。 【解決手段】 けい素（Ｓｉ）を含有する鉄製ワーク
を、空気中で７００〜８００℃で焼なまし処理する。こ
れにより鉄製ワークの表面に酸化スケールを２０〜７０
μｍ厚で形成する。この際、鉄製ワークの表面の鉄基地
に含有されたけい素（Ｓｉ）を、鉄基地と接する酸化ス
ケール側界面に移動せしめ、けい素（Ｓｉ）をして界面
の酸化スケール中に濃化させ、周囲の酸化鉄（ＦｅＯ）
と結合させて緻密なファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉ
Ｏ）を形成させる。このファヤライト系酸化物（ＦｅＳ
ｉＯ）を介して酸化スケールを鉄基地に強く接合させ
る。
と。 【解決手段】 けい素（Ｓｉ）を含有する鉄製ワーク
を、空気中で７００〜８００℃で焼なまし処理する。こ
れにより鉄製ワークの表面に酸化スケールを２０〜７０
μｍ厚で形成する。この際、鉄製ワークの表面の鉄基地
に含有されたけい素（Ｓｉ）を、鉄基地と接する酸化ス
ケール側界面に移動せしめ、けい素（Ｓｉ）をして界面
の酸化スケール中に濃化させ、周囲の酸化鉄（ＦｅＯ）
と結合させて緻密なファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉ
Ｏ）を形成させる。このファヤライト系酸化物（ＦｅＳ
ｉＯ）を介して酸化スケールを鉄基地に強く接合させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は酸化スケール（以
下、単にスケールという。）の防錆力を向上させて塗装
を不要にする鉄製ワークの防錆方法に関する。
下、単にスケールという。）の防錆力を向上させて塗装
を不要にする鉄製ワークの防錆方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄製ワークは空気中に放置しておくと酸
化して錆が発生するため、一般に塗装による防錆対策が
施される。例えばＦＣＤ（球状黒鉛鋳鉄）を使用した自
動車懸架装置のナックル、トレーリングアームおよびコ
ントロールアームなどの鋳物部品は、一例として、鋳造
→焼なまし→ショットブラスト→塗装→加工の工程を経
て製造される。
化して錆が発生するため、一般に塗装による防錆対策が
施される。例えばＦＣＤ（球状黒鉛鋳鉄）を使用した自
動車懸架装置のナックル、トレーリングアームおよびコ
ントロールアームなどの鋳物部品は、一例として、鋳造
→焼なまし→ショットブラスト→塗装→加工の工程を経
て製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車の各種
部品コストの徹底的削減要請の中で、このような防錆塗
装についても省略の可能性について検討課題となってい
る。
部品コストの徹底的削減要請の中で、このような防錆塗
装についても省略の可能性について検討課題となってい
る。
【０００４】本発明の目的は、鉄製ワークを塗装なしで
実用上十分な防錆力を持たせることにある。
実用上十分な防錆力を持たせることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、けい素（Ｓｉ）を含有する鉄製ワークを、空
気中で７００〜８００℃で焼なまし処理することによ
り、鉄製ワークの表面に酸化スケールを２０〜７０μｍ
厚で形成すると共に、鉄製ワークの表面の鉄基地に含有
されたけい素（Ｓｉ）を、鉄基地と接する前記酸化スケ
ール側界面に移動せしめ、けい素（Ｓｉ）をして前記界
面の酸化スケール中に濃化させ、周囲の酸化鉄（Ｆｅ
Ｏ）と結合させてファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）
を形成させ、前記ファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）
を介して前記酸化スケールを鉄基地に接合させた。
本発明は、けい素（Ｓｉ）を含有する鉄製ワークを、空
気中で７００〜８００℃で焼なまし処理することによ
り、鉄製ワークの表面に酸化スケールを２０〜７０μｍ
厚で形成すると共に、鉄製ワークの表面の鉄基地に含有
されたけい素（Ｓｉ）を、鉄基地と接する前記酸化スケ
ール側界面に移動せしめ、けい素（Ｓｉ）をして前記界
面の酸化スケール中に濃化させ、周囲の酸化鉄（Ｆｅ
Ｏ）と結合させてファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）
を形成させ、前記ファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）
を介して前記酸化スケールを鉄基地に接合させた。
【０００６】本発明は特にＦＣＤ４００材等で構成した
自動車懸架装置のナックル、トレーリングアームおよび
コントロールアームなどの鋳物部品に好適に適用可能
で、この際、けい素（Ｓｉ）の含有量は１．８％以上が
望ましい。
自動車懸架装置のナックル、トレーリングアームおよび
コントロールアームなどの鋳物部品に好適に適用可能
で、この際、けい素（Ｓｉ）の含有量は１．８％以上が
望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。本発明はけい素（Ｓｉ）を含有する
鉄製ワークに適用可能であって、例えば鋳鉄と鋼に適用
可能である。鋳鉄の場合は鋳造→ショットブラスト→焼
なましの少なくとも３工程となり、鋼の場合は成形→焼
なましの少なくとも２工程となる。いずれも塗装なしで
実用上十分な防錆力を有するので、塗装コストの１００
％削減が可能である。
基づいて説明する。本発明はけい素（Ｓｉ）を含有する
鉄製ワークに適用可能であって、例えば鋳鉄と鋼に適用
可能である。鋳鉄の場合は鋳造→ショットブラスト→焼
なましの少なくとも３工程となり、鋼の場合は成形→焼
なましの少なくとも２工程となる。いずれも塗装なしで
実用上十分な防錆力を有するので、塗装コストの１００
％削減が可能である。
【０００８】図１は自動車懸架装置のナックル、トレー
リングアームおよびコントロールアームなどの製造を想
定した本発明の一実施形態を工程順に示したものであっ
て、鋳造工程１でけい素（Ｓｉ）の含有量が２．０％以
上の溶湯を用いてＦＣＤ４００等のナックル等を鋳造
し、この鋳造品をショットブラスト工程２で砂落しを
し、焼なまし工程３でナックル等の表面にスケールを形
成し、最後に加工工程４で軸孔加工等を行なう。なお、
焼なまし工程３の後で従来のように塗装工程５で塗装し
てから加工工程４に移行してもよい。
リングアームおよびコントロールアームなどの製造を想
定した本発明の一実施形態を工程順に示したものであっ
て、鋳造工程１でけい素（Ｓｉ）の含有量が２．０％以
上の溶湯を用いてＦＣＤ４００等のナックル等を鋳造
し、この鋳造品をショットブラスト工程２で砂落しを
し、焼なまし工程３でナックル等の表面にスケールを形
成し、最後に加工工程４で軸孔加工等を行なう。なお、
焼なまし工程３の後で従来のように塗装工程５で塗装し
てから加工工程４に移行してもよい。
【０００９】前記鋳造工程１とショットブラスト工程２
は常法に従い行なう。焼なまし工程３は、ナックル等を
加熱炉に入れて７００〜８００℃に加熱し（通常１〜３
時間程度の加熱）、その後加熱炉内でゆるやかに常温ま
で冷やす。この焼なまし処理によってナックル等の表面
にスケールが２０〜７０μｍ厚で形成され、しかもこの
スケールは次に述べるファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉ
Ｏ）によって鉄基地に強固に接合しスケールの剥離を防
止する。この焼なまし温度を８００℃以上にするとスケ
ールが厚くなり過ぎると共に、酸化が進行していわゆる
Ｆｅ3 Ｏ4 リッチとなり却って剥離しやすくなる。一
方、焼なまし温度を７００℃以下にするとショットブラ
ストで生じた加工硬化層の除去が不十分となって伸び限
度が低下する。なお、ファヤライト系酸化物は低融点
（１２００℃程度）であるために、母材とスケールおよ
びスケール内のＦｅＯとＦｅ3 Ｏ4 との間などに隙間を
形成させず、薄くて剥離しにくいスケール形成に役立
つ。
は常法に従い行なう。焼なまし工程３は、ナックル等を
加熱炉に入れて７００〜８００℃に加熱し（通常１〜３
時間程度の加熱）、その後加熱炉内でゆるやかに常温ま
で冷やす。この焼なまし処理によってナックル等の表面
にスケールが２０〜７０μｍ厚で形成され、しかもこの
スケールは次に述べるファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉ
Ｏ）によって鉄基地に強固に接合しスケールの剥離を防
止する。この焼なまし温度を８００℃以上にするとスケ
ールが厚くなり過ぎると共に、酸化が進行していわゆる
Ｆｅ3 Ｏ4 リッチとなり却って剥離しやすくなる。一
方、焼なまし温度を７００℃以下にするとショットブラ
ストで生じた加工硬化層の除去が不十分となって伸び限
度が低下する。なお、ファヤライト系酸化物は低融点
（１２００℃程度）であるために、母材とスケールおよ
びスケール内のＦｅＯとＦｅ3 Ｏ4 との間などに隙間を
形成させず、薄くて剥離しにくいスケール形成に役立
つ。
【００１０】焼なましによるファヤライト系酸化物（Ｆ
ｅＳｉＯ）の生成メカニズムを図２に示す。図中左側が
空気、右側が鉄基地である。中央の縦帯部分がスケール
である。スケールの外側から順にＦｅ2 Ｏ3 とＦｅＯが
生成される。また鉄基地中に含有されているけい素（Ｓ
ｉ）は、焼なましによる熱で活発化し、移動性および酸
化性が増大する。そして、このけい素（Ｓｉ）がＦｅ2
Ｏ3 とＦｅＯを上回る速度で酸化され、スケール中に濃
化されていく。けい素（Ｓｉ）のスケール中濃化現象自
体は、例えば高けい素ＦＣＤ材（ＦＣＤＡ１）でよく知
られていることではあるが、本発明はスケールを２０〜
７０μｍ厚で形成した場合に前記濃化現象と相俟ってス
ケールが剥離しにくくなることを見出したことに技術的
な意義がある。
ｅＳｉＯ）の生成メカニズムを図２に示す。図中左側が
空気、右側が鉄基地である。中央の縦帯部分がスケール
である。スケールの外側から順にＦｅ2 Ｏ3 とＦｅＯが
生成される。また鉄基地中に含有されているけい素（Ｓ
ｉ）は、焼なましによる熱で活発化し、移動性および酸
化性が増大する。そして、このけい素（Ｓｉ）がＦｅ2
Ｏ3 とＦｅＯを上回る速度で酸化され、スケール中に濃
化されていく。けい素（Ｓｉ）のスケール中濃化現象自
体は、例えば高けい素ＦＣＤ材（ＦＣＤＡ１）でよく知
られていることではあるが、本発明はスケールを２０〜
７０μｍ厚で形成した場合に前記濃化現象と相俟ってス
ケールが剥離しにくくなることを見出したことに技術的
な意義がある。
【００１１】図３はスケール中のけい素（Ｓｉ）の濃度
分布を示したもので、（Ａ）はけい素（Ｓｉ）を０．２
％含有する鋼（ＳＰＨ２７０）、（Ｂ）はけい素（Ｓ
ｉ）を２．５％含有するＦＣＤ７００の濃度分布を示
す。図３（Ａ）（Ｂ）の白地部分がけい素（Ｓｉ）の酸
化物であるが、（Ａ）では殆どＳｉの濃化部が認められ
ないのに対し、（Ｂ）ではかなりの範囲でＳｉの濃化部
が認められる。このＳｉ酸化物は周囲のＦｅＯと結合し
てファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）を生成する。こ
のファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）は鉄基地とスケ
ールの界面に対して安定かつ強固なバインダーの役割を
果たす。従ってスケールが剥離しにくくなる。
分布を示したもので、（Ａ）はけい素（Ｓｉ）を０．２
％含有する鋼（ＳＰＨ２７０）、（Ｂ）はけい素（Ｓ
ｉ）を２．５％含有するＦＣＤ７００の濃度分布を示
す。図３（Ａ）（Ｂ）の白地部分がけい素（Ｓｉ）の酸
化物であるが、（Ａ）では殆どＳｉの濃化部が認められ
ないのに対し、（Ｂ）ではかなりの範囲でＳｉの濃化部
が認められる。このＳｉ酸化物は周囲のＦｅＯと結合し
てファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）を生成する。こ
のファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）は鉄基地とスケ
ールの界面に対して安定かつ強固なバインダーの役割を
果たす。従ってスケールが剥離しにくくなる。
【００１２】Ｓｉの濃化部は、別の実験件によると、け
い素（Ｓｉ）を１．８％以上含有するＦＣＤ材で相当の
範囲で確認されたが、けい素（Ｓｉ）が１．８％未満の
場合はＳｉの濃化部範囲が非常に少なくなり、スケール
の剥離防止力が不十分になることが確認された。また、
けい素（Ｓｉ）が１．８％未満では鋳造性も悪くなる。
一方、けい素（Ｓｉ）が２．８％以上になると高靭性
（低温）が失われるので、好ましくはけい素（Ｓｉ）は
２．８％未満とするのがよい。
い素（Ｓｉ）を１．８％以上含有するＦＣＤ材で相当の
範囲で確認されたが、けい素（Ｓｉ）が１．８％未満の
場合はＳｉの濃化部範囲が非常に少なくなり、スケール
の剥離防止力が不十分になることが確認された。また、
けい素（Ｓｉ）が１．８％未満では鋳造性も悪くなる。
一方、けい素（Ｓｉ）が２．８％以上になると高靭性
（低温）が失われるので、好ましくはけい素（Ｓｉ）は
２．８％未満とするのがよい。
【００１３】図４はスケールの断面組織の顕微鏡写真を
示したもので、（Ａ）は図３（Ａ）と同様のけい素（Ｓ
ｉ）を０．２％含有する鋼（ＳＰＨ２７０）、（Ｂ）は
けい素（Ｓｉ）を２．０％含有する鋼（ＳＵＰ７）、
（Ｃ）はけい素（Ｓｉ）を２．５％含有する鋳鉄（ＦＣ
Ｄ４００）の顕微鏡写真を示す。（Ａ）はスケールがや
や厚く全体に緻密さが見られず、また界面の接合力が弱
いために剥離し易い。（Ｂ）と（Ｃ）はスケールが界面
近くで緻密であり、これにより防錆性が向上することが
期待される。またスケールの表面側は多孔質であって、
アンカー効果による塗装の密着性も期待できる。
示したもので、（Ａ）は図３（Ａ）と同様のけい素（Ｓ
ｉ）を０．２％含有する鋼（ＳＰＨ２７０）、（Ｂ）は
けい素（Ｓｉ）を２．０％含有する鋼（ＳＵＰ７）、
（Ｃ）はけい素（Ｓｉ）を２．５％含有する鋳鉄（ＦＣ
Ｄ４００）の顕微鏡写真を示す。（Ａ）はスケールがや
や厚く全体に緻密さが見られず、また界面の接合力が弱
いために剥離し易い。（Ｂ）と（Ｃ）はスケールが界面
近くで緻密であり、これにより防錆性が向上することが
期待される。またスケールの表面側は多孔質であって、
アンカー効果による塗装の密着性も期待できる。
【００１４】図５は防錆性を確認するために塩水噴霧時
間（日）を横軸にとり、面積比錆発生率（％）を縦軸に
とって、従来例（焼なまし無、塗装有）、本発明１（焼
なまし有、塗装無）、本発明２（焼なまし有、塗装有）
の３例について試験した結果を示す。同図より明らかな
ように、従来例では５日目で１００％の錆発生率となっ
た。これに対して本発明では、塗装無の場合でも１０日
を過ぎても錆発生率は５０％に止まり、１５日目でよう
やく８０％に近付いている。また、塗装有の場合では何
日経過しても錆発生率は０％または数％に止まっている
ことが分かる。これは単に塗装を付加した効果というよ
りも、スケール表面側の多孔質によるアンカー効果にて
塗装の密着性が向上したことが大きな要因であると推測
される。
間（日）を横軸にとり、面積比錆発生率（％）を縦軸に
とって、従来例（焼なまし無、塗装有）、本発明１（焼
なまし有、塗装無）、本発明２（焼なまし有、塗装有）
の３例について試験した結果を示す。同図より明らかな
ように、従来例では５日目で１００％の錆発生率となっ
た。これに対して本発明では、塗装無の場合でも１０日
を過ぎても錆発生率は５０％に止まり、１５日目でよう
やく８０％に近付いている。また、塗装有の場合では何
日経過しても錆発生率は０％または数％に止まっている
ことが分かる。これは単に塗装を付加した効果というよ
りも、スケール表面側の多孔質によるアンカー効果にて
塗装の密着性が向上したことが大きな要因であると推測
される。
【００１５】次に、図６にスケールの剥離の有無につい
ての試験結果を示す。左から順にけい素（Ｓｉ）を０．
２％含有する熱延鋼板（ＳＰＨ２７０）、２．０％含有
するばね鋼（ＳＵＰ７）、２．５％含有する鋳鉄（ＦＣ
Ｄ４００）についての剥離の有無を○×で示している。
ての試験結果を示す。左から順にけい素（Ｓｉ）を０．
２％含有する熱延鋼板（ＳＰＨ２７０）、２．０％含有
するばね鋼（ＳＵＰ７）、２．５％含有する鋳鉄（ＦＣ
Ｄ４００）についての剥離の有無を○×で示している。
【００１６】
【発明の効果】本発明は前述した如く、焼なましによっ
てスケールの緻密性と接合力を増大させたものであるか
ら、スケールの防錆性の向上と耐剥離性の向上を図るこ
とができ、鉄製ワークの防錆を塗装無しで実現すること
が可能となり、例えば自動車用懸架装置のナックル、ト
レーリングアームおよびコントロールアームなど鋳物部
品の塗装を省略できて塗装コストを節減することができ
る。
てスケールの緻密性と接合力を増大させたものであるか
ら、スケールの防錆性の向上と耐剥離性の向上を図るこ
とができ、鉄製ワークの防錆を塗装無しで実現すること
が可能となり、例えば自動車用懸架装置のナックル、ト
レーリングアームおよびコントロールアームなど鋳物部
品の塗装を省略できて塗装コストを節減することができ
る。
【図１】本発明の一実施形態を工程順に示した工程図。
【図２】ファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）の生成メ
カニズムを示す図。
カニズムを示す図。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）はスケール中のけい素（Ｓ
ｉ）の濃度分布図。
ｉ）の濃度分布図。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、スケールの断
面組織の顕微鏡による図面代用写真。
面組織の顕微鏡による図面代用写真。
【図５】錆発生率を示すグラフ図。
【図６】焼なまし温度と剥離の有無の関係を示すグラフ
図。
図。
１ 鋳造工程 ２ ショットブラスト工程 ３ 焼なまし工程 ４ 加工工程 ５ 塗装工程
Claims (3)
- 【請求項１】 けい素（Ｓｉ）を含有する鉄製ワーク
を、空気中で７００〜８００℃で焼なまし処理すること
により、鉄製ワークの表面に酸化スケールを２０〜７０
μｍ厚で形成すると共に、鉄製ワークの表面の鉄基地に
含有されたけい素（Ｓｉ）を、鉄基地と接する前記酸化
スケール側界面に移動せしめ、けい素（Ｓｉ）をして前
記界面の酸化スケール中に濃化させ、周囲の酸化鉄（Ｆ
ｅＯ）と結合させてファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉ
Ｏ）を形成させ、前記ファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉ
Ｏ）を介して前記酸化スケールを鉄基地に接合させたこ
とを特徴とする鉄製ワークの防錆方法。 - 【請求項２】 １．８％以上のけい素（Ｓｉ）を含有す
るＦＣＤ４００材で構成した自動車懸架装置の鋳物部品
を、ショットブラストにて清浄化した後、空気中で７０
０〜８００℃で焼なまし処理することにより、前記鋳物
部品の表面に酸化スケールを２０〜７０μｍ厚で形成す
ると共に、前記鋳物部品の表面の鉄基地に含有されたけ
い素（Ｓｉ）を、鉄基地と接する前記酸化スケール側界
面に移動せしめ、けい素（Ｓｉ）をして前記界面の酸化
スケール中に濃化させ、周囲の酸化鉄（ＦｅＯ）と結合
させてファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）を形成さ
せ、前記ファヤライト系酸化物（ＦｅＳｉＯ）を介して
前記酸化スケールを鉄基地に接合させたことを特徴とす
る自動車懸架装置の鋳物部品の防錆方法。 - 【請求項３】 請求項１または２の方法により防錆処理
したことを特徴とする鉄製ワークまたは自動車懸架装置
の鋳物部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22270797A JPH1161464A (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 鉄製ワークの防錆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22270797A JPH1161464A (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 鉄製ワークの防錆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161464A true JPH1161464A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16786654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22270797A Pending JPH1161464A (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 鉄製ワークの防錆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1161464A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100518757B1 (ko) * | 1999-12-11 | 2005-10-06 | 주식회사 포스코 | 고내식성을 갖는 열연강관 제조 방법 |
| US11577291B2 (en) * | 2016-10-18 | 2023-02-14 | Jfe Steel Corporation | Hot-rolled steel sheet for electrical steel sheet production and method of producing same |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP22270797A patent/JPH1161464A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100518757B1 (ko) * | 1999-12-11 | 2005-10-06 | 주식회사 포스코 | 고내식성을 갖는 열연강관 제조 방법 |
| US11577291B2 (en) * | 2016-10-18 | 2023-02-14 | Jfe Steel Corporation | Hot-rolled steel sheet for electrical steel sheet production and method of producing same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020819 |