JPS5996300A - 酸化スケ−ル形成の調節法並びに金属製品よりの脱スケ−ル法 - Google Patents
酸化スケ−ル形成の調節法並びに金属製品よりの脱スケ−ル法Info
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- JPS5996300A JPS5996300A JP58187676A JP18767683A JPS5996300A JP S5996300 A JPS5996300 A JP S5996300A JP 58187676 A JP58187676 A JP 58187676A JP 18767683 A JP18767683 A JP 18767683A JP S5996300 A JPS5996300 A JP S5996300A
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属の脱スケール法、特に酸化スケールの形成
を調節し、金属製品より脱スケールする方法に関する。
を調節し、金属製品より脱スケールする方法に関する。
溶融段階から最終鋼帯製品、例えは扁平圧延ストリップ
及びシート、パー、ワイヤー及び管状製品までの金属製
品の製造方法において、その製造過程には屡々ステンレ
ス鋼を包含する種々の金属合金の製品の表面に酸化スケ
ールが容易に形成される温度に酸化炉雰囲気において加
熱又は焼鈍することを包含する熱処理工程が包含されて
いる。
及びシート、パー、ワイヤー及び管状製品までの金属製
品の製造方法において、その製造過程には屡々ステンレ
ス鋼を包含する種々の金属合金の製品の表面に酸化スケ
ールが容易に形成される温度に酸化炉雰囲気において加
熱又は焼鈍することを包含する熱処理工程が包含されて
いる。
連続焼鈍又は加熱工程と同時に使用されるには、スケー
ル除去浴はストリップが炉から現われるときできるだけ
速やかにスケールを除去するのに十分な強さでなければ
ならない。ストリップの速度はスケール除去工程及び装
置に適応するように考えることはできないので、スケー
ル除去工程は速やかにして有効に状態調節しなけれはな
らず又除去を容易にするためにスケールをゆるくするこ
とが必要である。一般に、次の３つの異なる脱スケール
法が使用されている：（１）ショットグラストと酸洗；
（２）溶融酸化性塩又は電解スケール状態調節に続く酸
洗；及び（３）は直接酸洗工程。
ル除去浴はストリップが炉から現われるときできるだけ
速やかにスケールを除去するのに十分な強さでなければ
ならない。ストリップの速度はスケール除去工程及び装
置に適応するように考えることはできないので、スケー
ル除去工程は速やかにして有効に状態調節しなけれはな
らず又除去を容易にするためにスケールをゆるくするこ
とが必要である。一般に、次の３つの異なる脱スケール
法が使用されている：（１）ショットグラストと酸洗；
（２）溶融酸化性塩又は電解スケール状態調節に続く酸
洗；及び（３）は直接酸洗工程。
１９６２年６月１０日発行の米国特許許第３，０４３．
７５８号はステンレス鋼に対する電解脱スケール及び酸
洗方法を開示し、そこでは脱スケールすべき製品をアン
モニウムを包含するアルカリ金属の塩化物、硫酸塩、硝
酸塩より成る群より選択される少くとも１つの中性塩の
水性電解液において陽極として使用し、その後、製品を
硫酸、硝酸、弗化水素酸及び硝酸と弗化水素酸との混合
物より成る群より選択される鉱酸の溶液に浸漬する。本
法の電解液は１〜７のｐＨ、好ましくは３．５〜７又代
表として５．５のｐＨ、並びに１６７〜１９４°Ｆ（７
３〜９０℃）の範囲の温度に保たれ、かつ６〜１０Ａ／
ｄｍ２（０．３８〜０．６４Ａ／ｉｎ２）の電流密度で
１０〜６０秒間電流が付与される。
７５８号はステンレス鋼に対する電解脱スケール及び酸
洗方法を開示し、そこでは脱スケールすべき製品をアン
モニウムを包含するアルカリ金属の塩化物、硫酸塩、硝
酸塩より成る群より選択される少くとも１つの中性塩の
水性電解液において陽極として使用し、その後、製品を
硫酸、硝酸、弗化水素酸及び硝酸と弗化水素酸との混合
物より成る群より選択される鉱酸の溶液に浸漬する。本
法の電解液は１〜７のｐＨ、好ましくは３．５〜７又代
表として５．５のｐＨ、並びに１６７〜１９４°Ｆ（７
３〜９０℃）の範囲の温度に保たれ、かつ６〜１０Ａ／
ｄｍ２（０．３８〜０．６４Ａ／ｉｎ２）の電流密度で
１０〜６０秒間電流が付与される。
稀薄な酸に浸漬する工程を包含する他の電解脱スケール
法が１９６６年５月３１日発行の米国特許第３．２５４
，０１号に開示されている。
法が１９６６年５月３１日発行の米国特許第３．２５４
，０１号に開示されている。
スケールを状態調節（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）してゆるや
かにしてその除去を容易にするために溶融酸化塩を使用
することも公知である。代表的方法は１９６６年６月１
２日発行の米国特許第３，２６０，６１９号に開示され
ている。このような溶融塩浴は一般にスケールを状態調
節し、除去するのに８００〜１０００°Ｆ（４２６．７
〜５３７．８℃）の操作温度を必要とし、次いで薄い酸
による酸洗工程に付される。高温度の塩浴は酸化スケー
ルをゆるやかにするのに有効であるけれども、又多くの
問題を提起している。このような方法は高い作業コスト
を必要とし又ストリップ変形（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）
、ポンチマーキング（ｐｕｎｃｈ ｍａｒｋｉｎｇ）、
表面掻き傷及びストリップ又はシートの他の化学的侵食
を生ずる。それらは又塩を保有しストリップを浴に系内
するのに必要な設備の種々の部材、例えば、タンクライ
ニング、ロール及びその同効物を侵食する追加の不利な
点を有し、そしてそれらは次々に反り及び変形を特に薄
肉のストリップに生ずる。
かにしてその除去を容易にするために溶融酸化塩を使用
することも公知である。代表的方法は１９６６年６月１
２日発行の米国特許第３，２６０，６１９号に開示され
ている。このような溶融塩浴は一般にスケールを状態調
節し、除去するのに８００〜１０００°Ｆ（４２６．７
〜５３７．８℃）の操作温度を必要とし、次いで薄い酸
による酸洗工程に付される。高温度の塩浴は酸化スケー
ルをゆるやかにするのに有効であるけれども、又多くの
問題を提起している。このような方法は高い作業コスト
を必要とし又ストリップ変形（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）
、ポンチマーキング（ｐｕｎｃｈ ｍａｒｋｉｎｇ）、
表面掻き傷及びストリップ又はシートの他の化学的侵食
を生ずる。それらは又塩を保有しストリップを浴に系内
するのに必要な設備の種々の部材、例えば、タンクライ
ニング、ロール及びその同効物を侵食する追加の不利な
点を有し、そしてそれらは次々に反り及び変形を特に薄
肉のストリップに生ずる。
次工程の酸洗浴を脱スケール方法より省略するか又は減
少する試みが又行なわれた。酸洗工程の使用は排気装置
、煙霧洗浄器、酸貯槽及びその同効物を包含する補助設
備を要し、又酸の廃棄に精密なプログラムを要する。斯
くして、酸洗に対する必要を省略又は減少する方法が望
まれる。
少する試みが又行なわれた。酸洗工程の使用は排気装置
、煙霧洗浄器、酸貯槽及びその同効物を包含する補助設
備を要し、又酸の廃棄に精密なプログラムを要する。斯
くして、酸洗に対する必要を省略又は減少する方法が望
まれる。
１９７７年３月１５日発行の米国特許第４，０１２，２
９９号は第一電解液に浸漬し、次いで水洗し、然る後次
の酸洗工程を必要としないで硫酸ソーダの如き少くとも
１つの中性塩を包含する第二電解液に浸漬することを必
要とするような脱スケール法を開示している。本特許は
又第二電解液が１２０〜２００°Ｆ（４８．９〜９３．
３℃）の温度で１〜７の範囲のｐＨを有し、かつ０．１
Ａ／ｉｎ２（１．５５Ａ／ｄｍ２）以上の電流密度で４
秒間以上電流を付加することを開示している。このよう
な方法は第一電解液が４００〜４５０°Ｆ（２０４．４
〜２３２．２℃）に保たれた溶融酸化塩であり、このよ
うな塩と関連して前述の如き種々の問題を提起する不利
な点を有している。
９９号は第一電解液に浸漬し、次いで水洗し、然る後次
の酸洗工程を必要としないで硫酸ソーダの如き少くとも
１つの中性塩を包含する第二電解液に浸漬することを必
要とするような脱スケール法を開示している。本特許は
又第二電解液が１２０〜２００°Ｆ（４８．９〜９３．
３℃）の温度で１〜７の範囲のｐＨを有し、かつ０．１
Ａ／ｉｎ２（１．５５Ａ／ｄｍ２）以上の電流密度で４
秒間以上電流を付加することを開示している。このよう
な方法は第一電解液が４００〜４５０°Ｆ（２０４．４
〜２３２．２℃）に保たれた溶融酸化塩であり、このよ
うな塩と関連して前述の如き種々の問題を提起する不利
な点を有している。
酸洗工程を省略しようとする他の２つの方法が１９７７
年５月３１日発行の米国特許第４，０２６，７７７号及
び１９７８年２月１３日発行の米国特許第４，０６６，
５２１号に開示されている。両者の方法は２工程方法を
必要とし、その第一工程には溶融酸化塩の浴に浸漬する
ことを包含している。このような方法は浴融酸化塩浴の
高作業温度に関連する不利な点を有する。
年５月３１日発行の米国特許第４，０２６，７７７号及
び１９７８年２月１３日発行の米国特許第４，０６６，
５２１号に開示されている。両者の方法は２工程方法を
必要とし、その第一工程には溶融酸化塩の浴に浸漬する
ことを包含している。このような方法は浴融酸化塩浴の
高作業温度に関連する不利な点を有する。
前又は後処理なしでかつ酸洗工程なしで酸化スケールを
除去するのに１工程の高密度電流脱スケール法が使用し
得ることが１９８１年２月２７日出願の米国特許出願第
２３８．８９６号に又示唆されている。この方法は少く
とも１５０°Ｆの温度に保たれた１５〜２５％硫酸ソー
ダ電解液を使用し、かつ少くとも３Ａ／ｉｎ２（４６．
５Ａ／ｃｍ２）の電流密度で少くとも１０秒間電解液に
おける物品に通電し、次いで水洗することを包含してい
る。
除去するのに１工程の高密度電流脱スケール法が使用し
得ることが１９８１年２月２７日出願の米国特許出願第
２３８．８９６号に又示唆されている。この方法は少く
とも１５０°Ｆの温度に保たれた１５〜２５％硫酸ソー
ダ電解液を使用し、かつ少くとも３Ａ／ｉｎ２（４６．
５Ａ／ｃｍ２）の電流密度で少くとも１０秒間電解液に
おける物品に通電し、次いで水洗することを包含してい
る。
然しなから、このような高電流密度方法は特に管の如き
小さい品目に適し、こゝでは陽極の長さは４〜６呎であ
り、かつ脱スケール法に要する全アンペア数は比較的低
い。然しながら、ストリップミル、特に広巾ストリップ
ミルでは、陽極はほゞ長さ４０呎である。このような脱
スケール法において、脱スケールに使用する全アンペア
数は遥かに大きく又このような高電流密度方法の付帯コ
ストは実際に禁止的である。
小さい品目に適し、こゝでは陽極の長さは４〜６呎であ
り、かつ脱スケール法に要する全アンペア数は比較的低
い。然しながら、ストリップミル、特に広巾ストリップ
ミルでは、陽極はほゞ長さ４０呎である。このような脱
スケール法において、脱スケールに使用する全アンペア
数は遥かに大きく又このような高電流密度方法の付帯コ
ストは実際に禁止的である。
それ故に、必要なものは酸洗工程に対する要求及びそれ
に関連するすべての問題並びにコストを最小にし、減少
する脱スケール法である。電解方法は連続ストリップ製
品を脱スケールするのに適する低電流密度法とすべきで
ある。それらの目的に対処する場合に、製造工程中の金
属製品上のスケール形成を調節する方法はより容易に除
去されるスケールを与えることかできることが以外にも
認められた。それに関連して、硫酸ソーダ電解液法とこ
れに続く最小の酸濃度の酸洗の如き電流脱スケール法を
最大限に利用する方法及びより均一な製品の装造におい
てより有効にして低コストの脱スケールを提供する方法
が又望まれている。
に関連するすべての問題並びにコストを最小にし、減少
する脱スケール法である。電解方法は連続ストリップ製
品を脱スケールするのに適する低電流密度法とすべきで
ある。それらの目的に対処する場合に、製造工程中の金
属製品上のスケール形成を調節する方法はより容易に除
去されるスケールを与えることかできることが以外にも
認められた。それに関連して、硫酸ソーダ電解液法とこ
れに続く最小の酸濃度の酸洗の如き電流脱スケール法を
最大限に利用する方法及びより均一な製品の装造におい
てより有効にして低コストの脱スケールを提供する方法
が又望まれている。
本発明によれば、熱間成形、冷間成形及び酸化雰囲気に
おける後続の熱処理より成る金属製品を製造する方法が
提供され、この方法はさらに金属製品に形成される酸化
スケールを調節するために雰囲気の酸素含有量を少くと
も３容量％とすることより成る。スケールはそれから次
いでアルカリ金属又はアンモニウムの塩化物、硫酸塩、
硝酸塩より成る群よりの少くとも１つの中性塩の水溶液
の電解液に浸漬し、電解液のｐＨを約２２．０〜３．５
に調節、保持し、スケールを除去することができる状態
となるように電解液における金属製品に低密度電流を通
電し、然る後電解液より製品を除去することによって除
去される。本法は硫酸、硝酸及び弗化水素酸並びに硝酸
と弗化水素酸との混合物より成る群より選択される緩酸
溶液に製品を浸漬して、スケールを実質的に除去するこ
とを包含する。
おける後続の熱処理より成る金属製品を製造する方法が
提供され、この方法はさらに金属製品に形成される酸化
スケールを調節するために雰囲気の酸素含有量を少くと
も３容量％とすることより成る。スケールはそれから次
いでアルカリ金属又はアンモニウムの塩化物、硫酸塩、
硝酸塩より成る群よりの少くとも１つの中性塩の水溶液
の電解液に浸漬し、電解液のｐＨを約２２．０〜３．５
に調節、保持し、スケールを除去することができる状態
となるように電解液における金属製品に低密度電流を通
電し、然る後電解液より製品を除去することによって除
去される。本法は硫酸、硝酸及び弗化水素酸並びに硝酸
と弗化水素酸との混合物より成る群より選択される緩酸
溶液に製品を浸漬して、スケールを実質的に除去するこ
とを包含する。
製品をアルカリ金属又はアンモニウムの塩化物、硫酸塩
、硝酸塩より成る群よりの少くとも１つの中性塩の水溶
液の電解液にに浸漬し、電解液のｐＨを約２．０〜３．
５に調節、保持し、製品は少くとも３容量％の酸化雰囲
気で、少くとも一部に形成される酸化スケールと実質的
に等しい酸化スケールを有することを包含する金属製品
の表面より酸化スケールを除去する方法が又提供される
。本法はスケールを除去する状態となるように電解液に
おける製品に低密度電流を通電し、製品を電解液より除
去することを包含する。本法は製品を硫酸、硝酸、弗化
水素酸及び硝酸と弗化水素酸との混合物より成る群より
選択される緩酸の溶液に浸漬してスケールを実質的に除
去することを包含する。
、硝酸塩より成る群よりの少くとも１つの中性塩の水溶
液の電解液にに浸漬し、電解液のｐＨを約２．０〜３．
５に調節、保持し、製品は少くとも３容量％の酸化雰囲
気で、少くとも一部に形成される酸化スケールと実質的
に等しい酸化スケールを有することを包含する金属製品
の表面より酸化スケールを除去する方法が又提供される
。本法はスケールを除去する状態となるように電解液に
おける製品に低密度電流を通電し、製品を電解液より除
去することを包含する。本法は製品を硫酸、硝酸、弗化
水素酸及び硝酸と弗化水素酸との混合物より成る群より
選択される緩酸の溶液に浸漬してスケールを実質的に除
去することを包含する。
好ましい実例では、酸化雰囲気は３〜１１％の範囲の酸
素含有量を有し、又電解液は１５０〜１８５°Ｆ（６５
．６〜８５℃）の温度に保たれる。
素含有量を有し、又電解液は１５０〜１８５°Ｆ（６５
．６〜８５℃）の温度に保たれる。
約０．１〜１．０Ａ／ｉｎ２の電流密度が使用され、緩
酸１０％以下の濃度の酸を含有する。
酸１０％以下の濃度の酸を含有する。
本発明は酸化スケール形成を調節する金属製品の製造方
法に関し、又熱処理に使用する酸化雰囲気の酸素含有量
の種々の調節と酸洗の必要を省略するか又は最小とする
金属製品からスケールを除去するための脱スケール法に
おける電解液のｐＨの調節との独特な組合せにより製品
より酸化物を脱スケールする方法を包含する。
法に関し、又熱処理に使用する酸化雰囲気の酸素含有量
の種々の調節と酸洗の必要を省略するか又は最小とする
金属製品からスケールを除去するための脱スケール法に
おける電解液のｐＨの調節との独特な組合せにより製品
より酸化物を脱スケールする方法を包含する。
第１図に示すように、フローチャートは本発明の脱スケ
ール法（点線によるボックスで図示）を包含する金属製
品の製着方法における代表的工程を示している。
ール法（点線によるボックスで図示）を包含する金属製
品の製着方法における代表的工程を示している。
脱スケール法はアルカリ金属又はアンモニウムの塩化物
、硫酸塩、硝酸塩より成る群よりの少くとも７つの中性
塩の水浴液の電解液に製品を浸漬する工程を包含する。
、硫酸塩、硝酸塩より成る群よりの少くとも７つの中性
塩の水浴液の電解液に製品を浸漬する工程を包含する。
好ましくは、電解液は硫酸ソーダの水溶液である。硫酸
ソーダ電解液は７〜２５％、好ましくは１５〜２０％の
範囲の硫酸ソーダの溶液濃度を有する。酸洗工程を省略
するか又は最小にする目的を容易にする１つ又はそれ以
上の追加の電解的酸化スケールの状態調節及び脱スケー
ル工程を包含する方法も本発明の範囲内である。
ソーダ電解液は７〜２５％、好ましくは１５〜２０％の
範囲の硫酸ソーダの溶液濃度を有する。酸洗工程を省略
するか又は最小にする目的を容易にする１つ又はそれ以
上の追加の電解的酸化スケールの状態調節及び脱スケー
ル工程を包含する方法も本発明の範囲内である。
スケールを除去する状態となるように、電解液に浸漬す
る金属製品に低密度電流を通電する。電流密度は０．１
〜１．０Ａ／１ｎ２（１．５５〜１５．５Ａ／ｄｍ２）
、好ましくは０．２〜０．５Ａ／ｉｎ２（３．１０〜７
．７５Ａ／ｄｍ２）の範囲とする。従って、電流束（ｃ
ｕｒｒｅｎｔ ｆｌｕｘ）は１．０〜１２．０アンペア
ー秒／１ｎ２、好ましくは２．５〜１２．０アンペアー
秒／ｉｎ２の範囲である。Ｃｒ−Ｎｉ及びＣｒ−Ｎｉ−
Ｍｎ合金は普通のクロム合金（ｓｔｒａｉｇｈｔ−ｃｈ
ｒｏｍｉｕｍ ａｌｌｏｙ）よりも僅かに高い電流密度
と電流束を必要とするように思われる。然しながら、電
解方法では、浸漬時間は脱スケールされる物体のサイズ
によると同様にスケールの様式及び厚さ並びに電解液の
温度により変る。
る金属製品に低密度電流を通電する。電流密度は０．１
〜１．０Ａ／１ｎ２（１．５５〜１５．５Ａ／ｄｍ２）
、好ましくは０．２〜０．５Ａ／ｉｎ２（３．１０〜７
．７５Ａ／ｄｍ２）の範囲とする。従って、電流束（ｃ
ｕｒｒｅｎｔ ｆｌｕｘ）は１．０〜１２．０アンペア
ー秒／１ｎ２、好ましくは２．５〜１２．０アンペアー
秒／ｉｎ２の範囲である。Ｃｒ−Ｎｉ及びＣｒ−Ｎｉ−
Ｍｎ合金は普通のクロム合金（ｓｔｒａｉｇｈｔ−ｃｈ
ｒｏｍｉｕｍ ａｌｌｏｙ）よりも僅かに高い電流密度
と電流束を必要とするように思われる。然しながら、電
解方法では、浸漬時間は脱スケールされる物体のサイズ
によると同様にスケールの様式及び厚さ並びに電解液の
温度により変る。
電解液の温度は通常１２０〜２００°Ｆの範囲であるけ
れども、本発明では１５０〜１８５°Ｆ（６５．６〜８
５℃）、さらには１６０〜１８０°Ｆ（７７．１〜８２
．２℃）の温度範囲が好ましい。
れども、本発明では１５０〜１８５°Ｆ（６５．６〜８
５℃）、さらには１６０〜１８０°Ｆ（７７．１〜８２
．２℃）の温度範囲が好ましい。
製品を電解液より除いた後、水洗し、緩酸溶液に浸漬し
てスケールを実践的に除去する。敵は硫酸、硝酸、弗化
水素酸及び硝酸と弗化水素との混合物より成る群により
選択される。通常には、硝酸と弗化水素酸との混合物を
使用するのが好ましい。
てスケールを実践的に除去する。敵は硫酸、硝酸、弗化
水素酸及び硝酸と弗化水素との混合物より成る群により
選択される。通常には、硝酸と弗化水素酸との混合物を
使用するのが好ましい。
好ましくは、それらの酸及びその混合物は１０重量％以
下、さらに好ましくは８重量％以下の溶液濃度を有する
。酸の温度は１００〜１６０°Ｆ（３７．８〜７１．１
℃）、好ましくは１３０〜１５０°Ｆ（５４．４〜６５
．６℃）の範囲である。
下、さらに好ましくは８重量％以下の溶液濃度を有する
。酸の温度は１００〜１６０°Ｆ（３７．８〜７１．１
℃）、好ましくは１３０〜１５０°Ｆ（５４．４〜６５
．６℃）の範囲である。
このような酸洗は、もし他の電解液又は非−酸或は後続
の脱スケール処理が使用されないならば必要である。製
品は酸洗後水洗される。
の脱スケール処理が使用されないならば必要である。製
品は酸洗後水洗される。
このよりな脱スケールでは、塩電解液の酸性度が脱スケ
ール法の効率には臨界的であることが発見された。ｐＨ
は２．０〜３．５、さらに好ましくは２．０〜３．０で
あるのが好ましい。このような低いｐＨ値に調節、保持
することはスケールの状態。
ール法の効率には臨界的であることが発見された。ｐＨ
は２．０〜３．５、さらに好ましくは２．０〜３．０で
あるのが好ましい。このような低いｐＨ値に調節、保持
することはスケールの状態。
調節方法を、特に電解硫酸ソーダ法において改良するこ
とを発見した。電解液は、例えは硫酸のような或る酸を
、比較的少量でｐＨ値を調節するために添加することに
より酸性化される。
とを発見した。電解液は、例えは硫酸のような或る酸を
、比較的少量でｐＨ値を調節するために添加することに
より酸性化される。
本発明は種々の金属に通用できると考えられるけれども
、現在は合金鋼がその最も有用な実例となるように思わ
れる。さらに、型式２０１、３０４、３１６、４０９、
４１３の如きステンレス鋼は特に本発明の方法に適して
いるように思われる。
、現在は合金鋼がその最も有用な実例となるように思わ
れる。さらに、型式２０１、３０４、３１６、４０９、
４１３の如きステンレス鋼は特に本発明の方法に適して
いるように思われる。
電解液のｐＨ値の限界度は小サイズの試料よりスケール
を除く一連の調節せる実験室的実験で検討された。
を除く一連の調節せる実験室的実験で検討された。
普通の熱間成形及び冷間成形される圧延−焼鈍した型式
３０４ステンレス鋼ストリップの試料を７．４％酸素を
含有する雰囲気を有するガス−焚き炉にて焼鈍した。試
料は夫々陽極として、２０％の硫酸ソーダ（Ｎａ２ＳＯ
４）溶液で約１７０°Ｆ（７６．７℃）において１０〜
９０秒曲、０．２５〜０．５０Ａ／ｉｎ２（３．８７５
〜７．７５Ａ／ｄｍ２）の電流密度で処理した。試験の
結果を第１表に示すが、こゝでは硫酸ソーダのｐＨを一
連の試験では２．５に調節〕、保持し、又第二の一連の
試験では５．５のｐＨに調節、保持した。試料は次いで
各処理にて試験され、更に（１）水洗のみ；（２）水洗
と刷毛洗浄；又は（３）水洗と８％硝酸と１％弗化水素
酸溶液における１４０°Ｆ（４５．８℃）における６０
秒間の酸洗の何れかによる後処理の後に達成されるスケ
ール除去の程度に対して目測がなされた。
３０４ステンレス鋼ストリップの試料を７．４％酸素を
含有する雰囲気を有するガス−焚き炉にて焼鈍した。試
料は夫々陽極として、２０％の硫酸ソーダ（Ｎａ２ＳＯ
４）溶液で約１７０°Ｆ（７６．７℃）において１０〜
９０秒曲、０．２５〜０．５０Ａ／ｉｎ２（３．８７５
〜７．７５Ａ／ｄｍ２）の電流密度で処理した。試験の
結果を第１表に示すが、こゝでは硫酸ソーダのｐＨを一
連の試験では２．５に調節〕、保持し、又第二の一連の
試験では５．５のｐＨに調節、保持した。試料は次いで
各処理にて試験され、更に（１）水洗のみ；（２）水洗
と刷毛洗浄；又は（３）水洗と８％硝酸と１％弗化水素
酸溶液における１４０°Ｆ（４５．８℃）における６０
秒間の酸洗の何れかによる後処理の後に達成されるスケ
ール除去の程度に対して目測がなされた。
低いｐＨ値を有する硫酸塩電解液はスケールの状態調節
及びステンレス鋼からの焼鈍スケールの部分的除去の両
者においてより有効であることがデータから明らかであ
る。各々の後処理の部類（水洗、洗浄、又は酸洗の）に
対し、ｐＨ２．５を有する電解液は適用される普通の電
流密度と処理時間当りのスケール除去より大量のスケー
ル除去を実際は生ずる。データは又完全な脱スケールが
酸洗によって得られると、このような除去となるスケー
ルことを示している。
及びステンレス鋼からの焼鈍スケールの部分的除去の両
者においてより有効であることがデータから明らかであ
る。各々の後処理の部類（水洗、洗浄、又は酸洗の）に
対し、ｐＨ２．５を有する電解液は適用される普通の電
流密度と処理時間当りのスケール除去より大量のスケー
ル除去を実際は生ずる。データは又完全な脱スケールが
酸洗によって得られると、このような除去となるスケー
ルことを示している。
電解液溶液のｐＨを調節することに加えて、脱スケール
法はもしスケール形成が熱処理又は焼鈍工程中に酸化雰
囲気で調節されるならば向上することが発見された。酸
化雰囲気の酸素含有量は形成されるスケールに影響を与
えるので、もし雰囲気の酸素含有量が調節され、又、電
解液のｐＨが調節されるならば、酸洗工程を最小にする
製造方法が提供できるという点において酸化雰囲気の酸
素含有量は臨界的であることが意外にも発見された。
法はもしスケール形成が熱処理又は焼鈍工程中に酸化雰
囲気で調節されるならば向上することが発見された。酸
化雰囲気の酸素含有量は形成されるスケールに影響を与
えるので、もし雰囲気の酸素含有量が調節され、又、電
解液のｐＨが調節されるならば、酸洗工程を最小にする
製造方法が提供できるという点において酸化雰囲気の酸
素含有量は臨界的であることが意外にも発見された。
本発明は金属製品に形成される酸化スケールを調節する
ために、熱処理中の酸化雰囲気の酸素含有量を少くとも
３．０容量％とすることを包含する金属製品の製造方法
に関する。雰囲気の酸素含有量は３〜１１％の範囲とす
るのが好ましい。製品に形成される酸化スケールは少く
とも３容量％の酸化雰囲気において少くとも一部に形成
される酸化スケールと実質的に等しいものであることを
意味する。
ために、熱処理中の酸化雰囲気の酸素含有量を少くとも
３．０容量％とすることを包含する金属製品の製造方法
に関する。雰囲気の酸素含有量は３〜１１％の範囲とす
るのが好ましい。製品に形成される酸化スケールは少く
とも３容量％の酸化雰囲気において少くとも一部に形成
される酸化スケールと実質的に等しいものであることを
意味する。
通常の熱間成形と冷間成形とを後続して行なう様々の合
金の圧延−焼鈍したステンレス鋼ストリップの試料を２
．０〜１０．８容量％の範囲の酸素含有量を有するガス
焚き炉にて焼鈍した。試料は夫々１７０°Ｆ（７６．７
℃）に保たれ、２．５のｐＨに調節、保持された２０％
硫酸ソーダ溶液の電解液において２０〜４４秒間、０．
２５と０．５Ａ／ｉｎ２（３．８７５と７．７５Ａ／ｄ
ｍ２）の電流密度で陽極として処理された。スケールの
状態調節に次いで、試料は水洗し、１４０°Ｆ（６０℃
）に保持した８％硝酸と１％弗化水素酸の酸溶液に実質
的にスケールを除去するために浸漬し、次いで水洗する
。試験結果を第２表に示す。
金の圧延−焼鈍したステンレス鋼ストリップの試料を２
．０〜１０．８容量％の範囲の酸素含有量を有するガス
焚き炉にて焼鈍した。試料は夫々１７０°Ｆ（７６．７
℃）に保たれ、２．５のｐＨに調節、保持された２０％
硫酸ソーダ溶液の電解液において２０〜４４秒間、０．
２５と０．５Ａ／ｉｎ２（３．８７５と７．７５Ａ／ｄ
ｍ２）の電流密度で陽極として処理された。スケールの
状態調節に次いで、試料は水洗し、１４０°Ｆ（６０℃
）に保持した８％硝酸と１％弗化水素酸の酸溶液に実質
的にスケールを除去するために浸漬し、次いで水洗する
。試験結果を第２表に示す。
加工されたストリップ試料の全部は高圧水洗及び加温空
気乾燥後に試験したとき完全な脱スケールを示した。第
２表に示すように、スケールの実質的除去をなすに要す
るスケールの状態調節要件は変る。要件における変化の
原因は焼鈍作業において使用する炉における酸化雰囲気
の酸素含有量によって影響されると観察される金属表面
における異なる酸化スケールの性質に依り変る。一般に
、３容量％以下の酸素を有する雰囲気で形成された酸化
スケールは高い電流密度及び（又は）長い陽極処理を、
完全なスケール除去が最終酸洗工程で達成できる前に状
態調節した電解液で必要とすることが発見された。３％
酸素より大きいか又は等しい高い酸素含有量はこれらの
要件を減じかつ低電流密度及び（又は）短かい陽極処理
時向を示すことがデータから明らかである。データはさ
らに電解欣を低ｐＨ値に、特に２．５の如き低いｐＨ値
を示すように保持する必要があることを実証している。
気乾燥後に試験したとき完全な脱スケールを示した。第
２表に示すように、スケールの実質的除去をなすに要す
るスケールの状態調節要件は変る。要件における変化の
原因は焼鈍作業において使用する炉における酸化雰囲気
の酸素含有量によって影響されると観察される金属表面
における異なる酸化スケールの性質に依り変る。一般に
、３容量％以下の酸素を有する雰囲気で形成された酸化
スケールは高い電流密度及び（又は）長い陽極処理を、
完全なスケール除去が最終酸洗工程で達成できる前に状
態調節した電解液で必要とすることが発見された。３％
酸素より大きいか又は等しい高い酸素含有量はこれらの
要件を減じかつ低電流密度及び（又は）短かい陽極処理
時向を示すことがデータから明らかである。データはさ
らに電解欣を低ｐＨ値に、特に２．５の如き低いｐＨ値
を示すように保持する必要があることを実証している。
本発明の目的によれは、焼鈍炉雰囲気の酸素含有量及び
電解液ｐＨでの調節を実施することによって、熱処理に
よって生成するステンレス鋼ストリップにおける酸化ス
ケールを混合酸洗、特に硝酸と弗化水素酸混合物におけ
る酸洗に対する最低の要求で、有効に除去することがで
きることが発見された。酸洗が使用されるとき、少くと
も２５％以上で而も５０％以上の酸消費における濃度の
減少が本発明方法で可能であることを又示している。
電解液ｐＨでの調節を実施することによって、熱処理に
よって生成するステンレス鋼ストリップにおける酸化ス
ケールを混合酸洗、特に硝酸と弗化水素酸混合物におけ
る酸洗に対する最低の要求で、有効に除去することがで
きることが発見された。酸洗が使用されるとき、少くと
も２５％以上で而も５０％以上の酸消費における濃度の
減少が本発明方法で可能であることを又示している。
本発明の数種の実例を述べたけれども、変更が本発明の
範囲を逸脱することなくなされることは当業者には明ら
かである。
範囲を逸脱することなくなされることは当業者には明ら
かである。
第１図は本発明方法の代表的工程のフローチャートであ
る。
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）熱間成形、冷間成形及び酸化雰囲気における後続
の熱処理より成る金属製品の製造方法において、 金属製品に形成される酸化スケールを調節するために雰
囲気の酸素含有量を少くとも３容量％となし； アルカリ金属又はアンモニウムの塩化物、硫酸基及び硝
酸塩より成る群よりの少くとも１つの中性塩の水溶液の
電解液に金属製品を浸漬し、該電解液のｐＨを約２．０
〜３．３に調節、保持し； スケール除去することができる状態となるように電解液
における金属製品に低密度電流を通電し；電解液より該
製品を除去する ことを特徴とする上記方法。 （２）製品の除去後、さらに製品を硫酸、硝酸、弗化水
素酸及び硝酸と弗化水素酸との混合物より成る群より選
ばれる緩酸溶液に浸漬してスケールを実質的に除去する
特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 （３）脱スケールせる製品を水洗する後続工程を包含す
る特許請求の範囲第（２）項記載の方法。 （４）酸化雰囲気の酸素含有量は３〜１１％の範囲であ
る特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 （５）電解液を６５．６〜８５℃（１５０〜１８５°Ｆ
）に保持する特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 （６）約１．５５〜１５．５Ａ／ｄｍ２（０．１〜１．
０Ａ／ｉｎ２）の低密度電流を通電する特許請求の範囲
第（１）項記載の方法。 （７）電流循度は約３．１０〜７．７５Ａ／ｄｍ２（０
．２〜０．５Ａ／Ｉｎ２）である特許請求の範囲第（６
）項記載の方法。 緩酸溶液は１０％以下の濃度を有する酸である特許請求
の範囲第（１）項記載の方法。 （９）熱間成形、冷間成形及び酸化雰囲気における後続
の熱処理より成るステンレス鋼製品の製造方法において
、 雰囲気の酸素含有量を、鉄製品上に形成される酸化スケ
ールを調節するために少くとも３％で１１％までとなし
； 約１５〜２３重量％の硫酸ソーダ水溶液の電解液に鋼製
品を浸漬し； 電解液を約２．０〜３．５のｐＨに調節、保持するとと
もに６５．６〜８５℃（１５０〜１８０°Ｆ）の温度に
保持し； スケールを除去することができる状態となるように電解
液における鋼製品に約１．５５〜１５．５Ａ／ｄｍ２（
０．１〜１．０Ａ／ｉｎ２）の低密度電流を通電し； 電解液より鋼製品を除去し、かつ 鋼製品を硝酸、弗化水素酸及びその混合物より成る群よ
り選ばれる酸の１０％以下の濃度の酸溶液に浸漬してス
ケールを実質的に除去することより成る特許請求の範囲
第（１）項記載の方法。 （１０）金属製品の表面より酸化スケールを除去する方
法において、 アルカリ金属又はアンモニウムの塩化物、硫酸塩及び硝
酸塩より成る群よりの少くとも１つの中性塩の水溶液の
電解液に製品を浸漬し、該電解液のｐＨを約２．０〜３
．５に調節するとともに保持し、又該製品は少くとも３
容量％の酸素の酸化雰囲気において少くとも一部に形成
される酸化スケールと等しい酸化スケールを有し；スケ
ールを除去することができる状態となるように電解液に
おいて製品に低密度電流を通電し；かつ電解液より製品
を除去する ことより成る上記方法。 （１１）製品の除去後、さらに硫酸、硝酸、弗化水素酸
及び硝酸と弗化水素酸との混合物より成る群より選ばれ
る酸の緩酸浴液に製品を浸漬してスケールを実質的に除
去する特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 （１２）脱スケールせる製品を水洗する後続工程を包含
する特許請求の範囲第（１１）項記載の方法。 （１３）酸化雰囲気の酸素含有量は３〜１１％の範囲で
ある特許請求の範囲第（１０）項記載の方法。 （１４）電解液を６５．６〜８５℃（１５０〜１８０°
Ｆ）に保持する特許請求の範囲第（１０）項記載の方法
。 （１５）約１．５５１５．５Ａ／ｄｍ２（０．１〜１．
０Ａ／ｉｎ２）の低密度電流を通電する特許請求の範囲
第（１０）項記載の方法。 （１６）電流密度は約３．１０〜７．７５Ａ／ｄｍ２（
０．２〜０．５Ａ／ｉｎ）である特許請求の範囲第（１
５）項記載の方法。 （１７）ステンレス鋼製品の表面より酸化スケールを除
去する方法において、 少くとも３．０容量％の酸素の酸化雰囲気において少く
とも一部に形成される酸化スケールと等しい酸化スケー
ルを有する製品を、約１５〜２５重量％の硫酸ソーダの
水溶液の電解液に浸漬し； 電解液を約２．０〜３．３のｐＨに調節、保持するとと
もに６５．６〜８５℃（１５０〜１８５°Ｆ）の温度に
保持し； スケールを除去することができる状態となるように電解
液において鋼製品に約１．５５〜１５．５Ａ／ｄｍ２（
０．１〜１．０Ａ／ｉｎ２）の低密度電流を通電し； 電解液より製品を除去し；かつ 実質的にスケールを除去するために、硝酸、弗化水素酸
及びその混合物より成る群より選ばれる酸の１０％以下
の濃度の酸溶液に鋼を浸漬する ことより成る特許請求の範囲第（１０）項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US444128 | 1982-11-24 | ||
| US06/444,128 US4415415A (en) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | Method of controlling oxide scale formation and descaling thereof from metal articles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996300A true JPS5996300A (ja) | 1984-06-02 |
| JPH0314920B2 JPH0314920B2 (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=23763620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58187676A Granted JPS5996300A (ja) | 1982-11-24 | 1983-10-06 | 酸化スケ−ル形成の調節法並びに金属製品よりの脱スケ−ル法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4415415A (ja) |
| EP (1) | EP0113500B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5996300A (ja) |
| KR (1) | KR890001379B1 (ja) |
| AT (1) | AT381121B (ja) |
| BR (1) | BR8306015A (ja) |
| CA (1) | CA1217451A (ja) |
| DE (1) | DE3381642D1 (ja) |
| ES (2) | ES8604660A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT387406B (de) * | 1987-05-07 | 1989-01-25 | Andritz Ag Maschf | Verfahren zum elektrolytischen beizen von chromhaeltigem edelstahl |
| AT395601B (de) * | 1990-07-27 | 1993-02-25 | Andritz Ag Maschf | Verfahren zum beizen von edelstahl |
| US5175026A (en) * | 1991-07-16 | 1992-12-29 | Wheeling-Nisshin, Inc. | Method for hot-dip coating chromium-bearing steel |
| AT402737B (de) * | 1992-04-29 | 1997-08-25 | Andritz Patentverwaltung | Verfahren zum diskontinuierlichen beizen von metallischen platten, insbesondere aus edelstahl |
| WO1995000675A1 (fr) * | 1993-06-25 | 1995-01-05 | Kawasaki Steel Corporation | Procede de zingage a chaud par trempe d'une tole grosse d'acier a resistance elevee reduite dans les parties non revetues |
| US5490908A (en) | 1994-07-11 | 1996-02-13 | Allegheny Ludlum Corporation | Annealing and descaling method for stainless steel |
| US5830291C1 (en) * | 1996-04-19 | 2001-05-22 | J & L Specialty Steel Inc | Method for producing bright stainless steel |
| DE19618899A1 (de) * | 1996-05-10 | 1997-11-13 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Entfernen von mit Seifen behafteten Konversionsschichten von metallischen Werkstücken |
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| WO2000044964A1 (fr) * | 1999-01-26 | 2000-08-03 | Nippon Steel Corporation | Procede et dispositif pour eliminer et enlever des ecailles d'un corps metallique |
| ES2240752T3 (es) * | 2001-04-26 | 2005-10-16 | L'air Liquide, Societe Anonyme A Direct. Et Conseil De Surv. Pour Etude Et Expl. Procedes G. Claude | Procedimiento para mejorar la calidad metalurgica de productos tratados en un horno. |
| KR101304602B1 (ko) * | 2011-12-21 | 2013-09-05 | 주식회사 포스코 | 스케일의 박리성을 향상시키는 방법 |
| DE102014111779A1 (de) * | 2014-08-18 | 2016-02-18 | Iva Industrieöfen Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Retorte für einen Nitrierofen sowie Retorte |
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| US3260619A (en) * | 1965-02-04 | 1966-07-12 | Kolene Corp | Methods and compositions for cleaning metal |
| US4066521A (en) * | 1977-02-09 | 1978-01-03 | Allegheny Ludlum Industries, Inc. | Metallic descaling system |
| US4012299A (en) * | 1976-04-01 | 1977-03-15 | Allegheny Ludlum Industries, Inc. | Metallic descaling system |
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| US4363709A (en) * | 1981-02-27 | 1982-12-14 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | High current density, acid-free electrolytic descaling process |
-
1982
- 1982-11-24 US US06/444,128 patent/US4415415A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
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- 1983-10-05 ES ES526242A patent/ES8604660A1/es not_active Expired
- 1983-10-06 EP EP83306051A patent/EP0113500B1/en not_active Expired
- 1983-10-06 JP JP58187676A patent/JPS5996300A/ja active Granted
- 1983-10-06 DE DE8383306051T patent/DE3381642D1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1983-10-21 CA CA000439442A patent/CA1217451A/en not_active Expired
- 1983-10-31 BR BR8306015A patent/BR8306015A/pt not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-05-16 ES ES543218A patent/ES8608064A1/es not_active Expired
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|---|---|---|---|---|
| US3043758A (en) * | 1958-12-23 | 1962-07-10 | Ruthner Othmar | Process of electrolytically pickling alloy steels |
| JPS57161098A (en) * | 1981-03-29 | 1982-10-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Acidic electrolytic method in electrolytic descaling of steel wire rod |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8306015A (pt) | 1984-07-10 |
| ATA347983A (de) | 1986-01-15 |
| CA1217451A (en) | 1987-02-03 |
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| DE3381642D1 (de) | 1990-07-19 |
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| ES526242A0 (es) | 1986-02-01 |
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| AT381121B (de) | 1986-08-25 |
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| EP0113500A3 (en) | 1987-01-07 |
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