JPS5825746B2 - シ−ズヒ−タ−用金属管の焼鈍方法 - Google Patents
シ−ズヒ−タ−用金属管の焼鈍方法Info
- Publication number
- JPS5825746B2 JPS5825746B2 JP54121115A JP12111579A JPS5825746B2 JP S5825746 B2 JPS5825746 B2 JP S5825746B2 JP 54121115 A JP54121115 A JP 54121115A JP 12111579 A JP12111579 A JP 12111579A JP S5825746 B2 JPS5825746 B2 JP S5825746B2
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- annealing
- metal tube
- sheathed heaters
- film
- metal tubes
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
- C23C8/16—Oxidising using oxygen-containing compounds, e.g. water, carbon dioxide
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシーズヒーターの保護管に用いられる金属管の
焼鈍方法に関するものである。
焼鈍方法に関するものである。
従来より高温で使用されるシーズヒーターの保護管には
、Ａｌ５Ｉ ３０４，３２１などの不銹鋼パイプある
いはインコロイ８００などの耐熱鋼パイプが用いられて
いるが、最近これらのパイプはシーズヒーターに完成後
、熱効率向上、耐食性向上、あるいは美観向上などの目
的で、黒化処理が施されることが多くなってきた。
、Ａｌ５Ｉ ３０４，３２１などの不銹鋼パイプある
いはインコロイ８００などの耐熱鋼パイプが用いられて
いるが、最近これらのパイプはシーズヒーターに完成後
、熱効率向上、耐食性向上、あるいは美観向上などの目
的で、黒化処理が施されることが多くなってきた。
したがって、電熱器メーカーでの一般的な黒化シーズヒ
ータの製造工程は、まず光輝肌の金属管に発熱体と絶縁
物とを充填し、スウエージング加工したのち黒化処理を
施し、その後、最終的な形状に曲げ加工を行ない電圧端
子を取り付けて完成ということになる。
ータの製造工程は、まず光輝肌の金属管に発熱体と絶縁
物とを充填し、スウエージング加工したのち黒化処理を
施し、その後、最終的な形状に曲げ加工を行ない電圧端
子を取り付けて完成ということになる。
この黒化処理の方法としては、大気中や空気と窒素との
混合雰囲気中で、高温加熱する方法あるいは市販のアル
カリ系黒化処理液に浸漬する方法などが挙げられる。
混合雰囲気中で、高温加熱する方法あるいは市販のアル
カリ系黒化処理液に浸漬する方法などが挙げられる。
しかしながら、従来の金属管は黒化処理作業が安定して
行えず、黒化処理時の色調不均一、膜厚不均一などに起
因する不良が多く、しかも黒化皮膜の保護性が充分でな
く、調味料、食用油などの付着に対する耐食性が悪い、
あるいは繰り返し加熱に対する耐酸化性が悪いなど各種
の欠点を有しており、電熱器業界では安定した黒化処理
の行なえるシーズヒーター用金属管の出現が待ち望まれ
ていた。
行えず、黒化処理時の色調不均一、膜厚不均一などに起
因する不良が多く、しかも黒化皮膜の保護性が充分でな
く、調味料、食用油などの付着に対する耐食性が悪い、
あるいは繰り返し加熱に対する耐酸化性が悪いなど各種
の欠点を有しており、電熱器業界では安定した黒化処理
の行なえるシーズヒーター用金属管の出現が待ち望まれ
ていた。
本発明は、電熱器メーカーに於いて、ヒーター加工後の
最終黒化処理時に発生する前述のような不良を低減し、
安定した黒化処理作業が行なえる金属管・素管を提供す
るためになされたものであり、酸素分圧１０”〜１００
−１８ａｔの湿潤水素雰囲気下で高温加熱することによ
り、金属管表面に厚さ０．２Ｐ〜３ＰのＣｒ主体の酸化
膜を形成させることを特徴とする金属管の焼鈍方法であ
る。
最終黒化処理時に発生する前述のような不良を低減し、
安定した黒化処理作業が行なえる金属管・素管を提供す
るためになされたものであり、酸素分圧１０”〜１００
−１８ａｔの湿潤水素雰囲気下で高温加熱することによ
り、金属管表面に厚さ０．２Ｐ〜３ＰのＣｒ主体の酸化
膜を形成させることを特徴とする金属管の焼鈍方法であ
る。
本発明者は、金属管の焼鈍条件と黒化処理時の黒化膜特
性との関連について実験を行なった結果、従来、金属管
造管後、酸素分圧１０２２ａｔｍ 程度の還元性雰囲気
下にて焼鈍していたものを、酸素分圧１０１０〜１００
−１８ａｔ の弱酸化雰囲気下にて焼鈍することによ
り、シーズヒーター加工後の黒化処理が非常に安定して
行なえることがわかった。
性との関連について実験を行なった結果、従来、金属管
造管後、酸素分圧１０２２ａｔｍ 程度の還元性雰囲気
下にて焼鈍していたものを、酸素分圧１０１０〜１００
−１８ａｔ の弱酸化雰囲気下にて焼鈍することによ
り、シーズヒーター加工後の黒化処理が非常に安定して
行なえることがわかった。
不銹鋼や耐熱鋼のようにＣｒを多量に含有する合金を、
酸化性雰囲気中で高温加熱するとＣｒが優先的に酸化さ
れ、合金表面には、内層はコランダム型酸化物・Ｃｒ
２０ ｓ、外層はスピネル型酸化物・（Ｆｅ−Ｍｎ）Ｃ
ｒ２０４からなる酸化膜が形成さる。
酸化性雰囲気中で高温加熱するとＣｒが優先的に酸化さ
れ、合金表面には、内層はコランダム型酸化物・Ｃｒ
２０ ｓ、外層はスピネル型酸化物・（Ｆｅ−Ｍｎ）Ｃ
ｒ２０４からなる酸化膜が形成さる。
そして、この内層に形成されるＣｒ２Ｏ３酸化膜は緻密
であり優れた保護皮膜となる。
であり優れた保護皮膜となる。
しかしながら、従来のように還元性雰囲気下にて焼鈍さ
れた光輝肌の金属管をそのままシーズヒーターに加工し
、大気中あるいは、空気と窒素との混合雰囲気中などで
黒化処理した場合、雰囲気中の酸素分圧が高いため酸化
速度が大きく、しかも緻密で保護性の良いＣｒ２Ｏ３の
生成が抑制されるため、合金表面には非常に多孔性で保
護性の悪い酸化膜が形成され、また、黒化膜の膜厚不均
一、色調不均一などの酸化ムラが生じやすい。
れた光輝肌の金属管をそのままシーズヒーターに加工し
、大気中あるいは、空気と窒素との混合雰囲気中などで
黒化処理した場合、雰囲気中の酸素分圧が高いため酸化
速度が大きく、しかも緻密で保護性の良いＣｒ２Ｏ３の
生成が抑制されるため、合金表面には非常に多孔性で保
護性の悪い酸化膜が形成され、また、黒化膜の膜厚不均
一、色調不均一などの酸化ムラが生じやすい。
これに対し、金属管造管後の焼鈍を酸素分圧１０４２〜
１０”−１８ａｔｍの弱酸化性雰囲気下で行ない、素管
の状態であらかじめ金属管表面に緻密なＣｒ２Ｏ３主体
の薄い酸化膜を下地として形成させておけば、シーズヒ
ーター加工後の黒化処理に於いて酸化ムラが発生しにく
く、しかも黒化膜は非常に緻密で保護性の良いものとな
る。
１０”−１８ａｔｍの弱酸化性雰囲気下で行ない、素管
の状態であらかじめ金属管表面に緻密なＣｒ２Ｏ３主体
の薄い酸化膜を下地として形成させておけば、シーズヒ
ーター加工後の黒化処理に於いて酸化ムラが発生しにく
く、しかも黒化膜は非常に緻密で保護性の良いものとな
る。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
インコロイ８００（主成分は３１ Ｎｉ −２０Ｃｒ−
残Ｆｅ ）板材より金属管を造管し、第−表に示すよう
な各種の焼鈍を施したのちスウエージング加工し、黒化
処理を行ない、酸化ムラの発生状況、塩水に対する耐食
性、および繰り返し加熱時の膜厚増加量について調べた
。
残Ｆｅ ）板材より金属管を造管し、第−表に示すよう
な各種の焼鈍を施したのちスウエージング加工し、黒化
処理を行ない、酸化ムラの発生状況、塩水に対する耐食
性、および繰り返し加熱時の膜厚増加量について調べた
。
その結果を第二衣に示す。
なお、黒化処理の条件は、１１００℃×１０血１ｎＡｉ
ｒとした。
ｒとした。
この結果より、金属管造管後の焼鈍を酸素分圧１（）１
２〜１０”ａｔｍの湿水素雰囲気下にて行なったものは
従来の金属管に比して黒化処理時の酸化ムラが発生しに
くく、塩水に対する耐食性は向上し、しかも繰り返し加
熱時の膜厚増加量が従来品の１／２〜１／４に小さくな
り、耐酸化性が著しく向上することがわかった。
２〜１０”ａｔｍの湿水素雰囲気下にて行なったものは
従来の金属管に比して黒化処理時の酸化ムラが発生しに
くく、塩水に対する耐食性は向上し、しかも繰り返し加
熱時の膜厚増加量が従来品の１／２〜１／４に小さくな
り、耐酸化性が著しく向上することがわかった。
次に特許請求の範囲の各種条件の限定理由について述べ
る。
る。
まずシーズヒーター用金属管を構成する合金のＣｒ含有
量を５％以上としたのは、Ｃｒ含有量が５％を１廻ると
合金自体の耐食性、耐酸化性が悪くなるとともに黒化処
理時のＣｒ２Ｏ３の生成量が少なくなり、黒化膜の保護
性が不充分となり、シーズヒーター用金属管としては不
適となるためである。
量を５％以上としたのは、Ｃｒ含有量が５％を１廻ると
合金自体の耐食性、耐酸化性が悪くなるとともに黒化処
理時のＣｒ２Ｏ３の生成量が少なくなり、黒化膜の保護
性が不充分となり、シーズヒーター用金属管としては不
適となるためである。
焼鈍雰囲気の酸素分圧を１０１２〜１１０１８ａｔとし
たのは、酸素分圧が１０ ａｔｍを１廻ると酸化速
度が小さくなるため、短時間の処理時間では０．２Ｆ以
上の酸化膜を得ることが困難となり、逆に酸素分圧が１
１０１２ａｔを上世ると酸化速度が大きくなり過ぎ、Ｃ
ｒ２Ｏ３の生成が抑制され、合金表面に形成される酸化
膜が非常に多孔質のものとなり、本発明の目的を達し得
なくなるためである。
たのは、酸素分圧が１０ ａｔｍを１廻ると酸化速
度が小さくなるため、短時間の処理時間では０．２Ｆ以
上の酸化膜を得ることが困難となり、逆に酸素分圧が１
１０１２ａｔを上世ると酸化速度が大きくなり過ぎ、Ｃ
ｒ２Ｏ３の生成が抑制され、合金表面に形成される酸化
膜が非常に多孔質のものとなり、本発明の目的を達し得
なくなるためである。
酸化膜の厚さを０．２Ｐ〜３Ｐとしたのは、膜厚が０．
２１Ｌよりも薄い場合には本発明の焼鈍の効果が充分に
表われず、逆に膜厚が３Ｆよりも厚くなるとスウエージ
ング加工時に酸化膜が剥げ落ちやすくなるためである。
２１Ｌよりも薄い場合には本発明の焼鈍の効果が充分に
表われず、逆に膜厚が３Ｆよりも厚くなるとスウエージ
ング加工時に酸化膜が剥げ落ちやすくなるためである。
以上説明したように、本発明の焼鈍方法により焼鈍され
たシーズヒーター用金属管を用いれば、シーズヒーター
加工後の黒化処理時の酸化ムラ不良は大幅に低減され、
しかも耐食性、耐酸化性の優れた黒化膜を得ることがで
き、工業上の効果は極めて大きい。
たシーズヒーター用金属管を用いれば、シーズヒーター
加工後の黒化処理時の酸化ムラ不良は大幅に低減され、
しかも耐食性、耐酸化性の優れた黒化膜を得ることがで
き、工業上の効果は極めて大きい。
Claims (1)
- Ｉ Ｃｒを５重量％以上含有する合金から成る金属管
を酸素分圧１０−１２〜１１０−１３ａｔ の湿潤水素
雰囲気下で高温加熱し、金属管表面に厚さ０．２Ｐ〜３
ＰのＣｒ主体の緻密な酸化膜を形成させることを特徴と
するシーズヒーター用金属管の焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54121115A JPS5825746B2 (ja) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | シ−ズヒ−タ−用金属管の焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54121115A JPS5825746B2 (ja) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | シ−ズヒ−タ−用金属管の焼鈍方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5644776A JPS5644776A (en) | 1981-04-24 |
| JPS5825746B2 true JPS5825746B2 (ja) | 1983-05-30 |
Family
ID=14803248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54121115A Expired JPS5825746B2 (ja) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | シ−ズヒ−タ−用金属管の焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825746B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6186043B1 (ja) * | 2016-05-31 | 2017-08-23 | 日本冶金工業株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金帯、シーズヒーター、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金の製造方法及びシーズヒーターの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111172527B (zh) * | 2020-01-19 | 2022-02-22 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种利用氧化铬析出偏聚性和攀附性将微米级材料涂覆氧化铬涂层的方法及加速方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5091543A (ja) * | 1973-12-14 | 1975-07-22 | ||
| JPS5092835A (ja) * | 1973-12-20 | 1975-07-24 |
-
1979
- 1979-09-20 JP JP54121115A patent/JPS5825746B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5091543A (ja) * | 1973-12-14 | 1975-07-22 | ||
| JPS5092835A (ja) * | 1973-12-20 | 1975-07-24 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6186043B1 (ja) * | 2016-05-31 | 2017-08-23 | 日本冶金工業株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金帯、シーズヒーター、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金の製造方法及びシーズヒーターの製造方法 |
| WO2017208563A1 (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | 日本冶金工業株式会社 | Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ合金帯、シーズヒーター、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ合金の製造方法及びシーズヒーターの製造方法 |
| JP2017214622A (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | 日本冶金工業株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金帯、シーズヒーター、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金の製造方法及びシーズヒーターの製造方法 |
| CN109154056A (zh) * | 2016-05-31 | 2019-01-04 | 日本冶金工业株式会社 | Fe-Ni-Cr合金、Fe-Ni-Cr合金带、铠装加热器、Fe-Ni-Cr合金的制造方法和铠装加热器的制造方法 |
| US10927438B2 (en) | 2016-05-31 | 2021-02-23 | Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. | Fe-Ni-Cr alloy, Fe-Ni-Cr alloy strip, sheath heater, method of manufacturing Fe-Ni-Cr alloy, and method of manufacturing sheath heater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5644776A (en) | 1981-04-24 |
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