JPS60248884A - ステンレス着色液の管理方法 - Google Patents

ステンレス着色液の管理方法

Info

Publication number
JPS60248884A
JPS60248884A JP10473084A JP10473084A JPS60248884A JP S60248884 A JPS60248884 A JP S60248884A JP 10473084 A JP10473084 A JP 10473084A JP 10473084 A JP10473084 A JP 10473084A JP S60248884 A JPS60248884 A JP S60248884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coloring
liquid
stainless steel
colored
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10473084A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Otsuka
進 大塚
Tomoo Takahari
高張 友夫
Katsuji Yoshioka
吉岡 勝二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP10473084A priority Critical patent/JPS60248884A/ja
Publication of JPS60248884A publication Critical patent/JPS60248884A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/24Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing hexavalent chromium compounds
    • C23C22/30Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing hexavalent chromium compounds containing also trivalent chromium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、着色ステンレス鋼を製造するの((必要な着
色液の管理方法に関するものである。
(従来の技術) ステンレス鋼は、すぐれた耐食性と共に特有の銀白色の
金属光沢を有するだめ、生産材から一般消費材まで広い
分野にわたり使用されている。また、最近の消費動向と
しての高級化、多様化により、着色ステンレス鋼板の需
要がふえてきており、ステンレス鋼管やステンレス線材
の着色も行われている。
着色の方法としては、塗装又は印刷1(よるものもある
が、ステンレス鋼を酸化性溶液に浸漬して着色すると、
着色皮膜が耐食性、加工性、耐摩耗性、褪色性、耐熱性
などにすぐれていることから、このような化学処理法が
広く採用されている。
化学処理によるステンレス鋼の着色方法としては、重ク
ロム酸塩または無水クロム酸による溶融塩法、硫化酸化
法、電解着色法が知られているが、重クロム酸塩または
無水クロム酸と、硫酸による溶液法(クロム硫酸法)が
最も一般的に行われている。このため以下クロム硫酸法
にて説明する。
クロム硫酸法で目的とする色を再現性良く着色するだめ
の着色制御法としそ、特開昭48−11243号公報記
載の方法及び着色皮膜の硬化処理方法として特開昭46
−”308号公報および特開昭49−94530号公報
記載の方法が発明されて以来、工業的規模でステンレス
鋼の着色が行われるようになり、カラーステンレス鋼板
ガ浴槽、流し台等の厨房器具、マンションの玄関ドア、
建物の屋根、外壁、内装材などに広く使用されるように
なった。
カラーステンレス鋼板は、脱脂、着色、硬化処理(行わ
ない場合もある)の工程を経て製造される。その製造方
法は、切板によるバッチ着色が主な方式であり、一部で
ステンレス鋼帯(以降コイルと称す)を連続して着色液
、硬化処理液に浸漬処理する連続着色が行われている。
しかし、従来のバッチまだは連続着色での着色方法には
、以下に述べる問題がある。即ち、着色液の着色能力は
新液のときが最も高く、着色処理量が増すと着色能力が
低下する。つまり、同じ色調を出すのに、新液のときの
着色時間に比べ着色処理量が多くなるにつれて着色時間
が長くなる(以降着色液の劣化と称す)。このため、通
常は本着色の前に試着色を行い、目的の色調になる着色
時間をめている。
着色液量が少いと、着色液の劣化が速いだめ、試着色の
回数が多くなり、そのだめの時間及びステンレス鋼板が
無駄になる。また、着色液量が多い場合は、試着色の回
数は減るが、加熱のだめのエネルギー費用が増加し、経
済性に問題が出る。
また、コイルでの連続着色特に、長尺コイルを一定のラ
イン速度で通板する場合、通板中にも着色液の劣化が徐
々に進行して着色反応が遅くなり、コイルの長さ方向で
色調が変ると云う問題がある。
これを防止するため、通板中に着色液の劣化シて応じて
、ライン速度を調整する必要があるが、これはほとんど
不可能なことであり、大量の着色液を用意しない限り、
短いコイルしか着色出来ない。
更に、バッチまたは連続着色にしても、劣化が激しくな
った着色液は廃棄され、新しい着色液と交換される。し
かし、廃棄される着色液中には、なお高濃度の6価クロ
ムと硫酸を含むだめ、廃酸処理を行う必要があり、この
費用もカラーステンレスのコストアップの要因となる。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、着色液の劣化による着色時間の増加を防止し
て、常に一定の着色時間を維持し、より長尺のコイルを
定速かつ連続して、同一色調に着色が出来る様にすると
共に、試着色及び廃酸処理の回数を大巾に減少させるこ
とによシ、よシ安価な着色ステンレス鋼板を製造するだ
めのステンレス着色液の管理方法を提供することを目的
とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、硫酸とクロム酸または重クロム酸との混合水
溶液からなる着色液に、被着色材を浸漬するステンレス
鋼の着色法において、該着色液中のH2SO4濃度およ
びCrO3濃度を所定の値に制御し、かつ該着色液中の
Or”+イオン濃度を、30y/を以下に制御すること
を特徴とする。
着色液中には、H2SO4および0r03が存在するが
、ステンレス鋼の着色処理に伴って、H2SO4および
CrO3が消費されるとともに、液中にOr + Fe
、、 +Ni などの金属が溶解する。また、特に着色
液の温度を高めだ場合には、水の蒸発によって濃度が増
す。したがって、着色処理に伴って、H2SO4濃度お
よびCrO3濃度が変化し、またCr3” + Fe”
” +Nl などの金属イオン濃度が増す。
本発明においては、T(2804,CrO3およびcr
3+各濃度全濃度するが、ここでH2SO4濃度とは、
いわゆるフリーの硫酸と呼ばれるもので、Fe” 、 
cr”+。
Ni”+ などの金礪イオンと当量関係にあるs o4
”イオンを除外した酸として働(so4”−に相当する
ものである。
制御すべきH2SO4および(’!r O3濃度範囲は
、着色すべき色によって定まるが、好ましい範囲は第1
表のとおりである。
第1表 (作用) 本発明者らは、着色時間に影響を及ぼす要因及び着色液
の劣化の原因について調べた結果、前述のように、着色
液中のH2SO4、(”、r03およびCr”+各濃度
を制御することにより、常に一定の着色時間で、同一色
調に着色する本発明法を完成させた。
以下に、本発明法の作用を、検討の経過とともに述べる
まず新着色液にSUS 304ステンレス鋼を溶解し、
大量の着色処理により着色液が劣化した状態を再現した
着色液で、温度75℃で、着色電位が5 mV(着色色
調は青)になる迄の着色時間と着色液中のCrO3、H
2SO4、Cr”+、 Fe3+及びNi”+濃度を調
べた所、第2表を得た。
第2表 第2表に示すように、劣化着色液は新着色液に比べ着色
時間は長くなり、CrO3及びH2SO4m度は減少し
、Or” 、 Fe”+及びNi2+ は増加する。
つぎに、着色液中のH2S O,濃度およびCrO3濃
度によって着色時間が変化する。例として、着色液の温
度が75℃のときの着色時間に及ぼすH2SO4゜0r
03 濃度の影響を、第1図、第2図に示す。図中のa
は着色電位が5. o mV (着色色調は青)になる
までの着色時間を示し、bは11.’OmV(金)、C
は16.0(IV(赤)、dは1g、omV(緑)にな
るまでの着色時間を示す。また、第1図はCrO3濃度
を25 Ofl/lと一定にし、第2図はH2S O,
濃度を500f/lと一定にした場合である。
第1図、第2図かられかるように、着色処理によって液
中のH2SO4、CrO39度が減少すると、同一色調
に着色するに要する着色時間が増加する。
また、同一濃度においても、着色液の温度によって着色
時間が変化し、高温程短時間で着色する。
したがって、着色液中のH2SO4およびC1r03の
濃度を所定の値に制御する必要があり、その値は、処理
時間、液温に応じて第1表の範囲内で定めるのが好まし
い。
また、着色処理によって着色液中にステンレス鋼が溶解
し、C,f” 、 Fe”+、 Ni2+ などの金属
イオン濃度が増加する。このうち、Cr3+ イオンは
、着色処理によってC,r03 が消費され、Cr6+
 が還元されることによっても増加する。Cr イオン
の濃度が30 r/lを越えると、H2SO,およびC
rO3の濃度を一定の値に制御しても、着色時間が長く
なり、一定の着色時間、温度で一定の色調を得ることが
できなくなる。
なお、着色液中のCr”+ イオン濃度が30 f//
1を越えた場合であっても、CrO3、H2SO4が消
費された以上に追酸すれば、着色時間はより短くなり、
新液の着色時間よりも短くすることも出来る。しかし、
多量に追酸すると、着色液中にクロム化合物が析出する
だめ、必要以上の追酸は好捷しくない。
したがって、本発明においては、C,r イオン濃度を
30 f/L以下に制御する。Fe、Ni などの金属
イオンが限度以−ヒに増加しても、Cr3+の場合と同
様の問題が生じるが、第2表に示したように、着色液中
の金属イオンはOr”+ が最も多くなシ、Fe3” 
、 N%+濃度が上限を越える前に、Cr3+ 濃度が
上限を越えるので、Cr3+ イオン濃度のみを制御す
ればよい。
H2SO4,CrO3およびCr3+ イオン各濃度の
制御手段としては、着色液を連続的あるいは間けつ的に
分析し、各濃度の分析値に基づいて既知濃度の液を加え
るか、まだは、着色液を一部廃棄して既知濃度の液を加
えることにより行う。また、着色ステンレス鋼の成分、
着色処理量、着色条件などによってH2SO4,(’!
r03 、’ C,r3+濃度の変化を事前に予測して
おき、適宜前記のような着色液の調整を行うこともでき
る。
なお、H2SO4濃度の分析に際しては、着色液中のs
o4”−を単に分析するだけではなく、Cr3+。
Fe”+、 Ni2+などの金属イオンと当量関係にあ
る5042−を除外し、酸として働り5042−に相当
するフリーのH2SO4の濃度を分析しなければならな
い。
なお、H2SO4およびCrO3濃度の制御に際して、
(’、rO3又はH2SO4だけを追酸しても、追酸量
に応じて着色時間は短くなるが、単独で追酸して、新液
と同じ着色時間とするには、より多量に追酸しなければ
ならず、追酸量によってはクロム化合物が析出するため
、(’jr03とH2SO4を同時に追酸することが好
ましい。
つぎに、実際の着色処理における本発明法の適用につい
て述べる。バッチ処理あるいは連続着色処理ともに、着
色槽からステンレス鋼が引上げられる際に、着色液が付
着して持出される。棟だバッチ着色では70°〜80℃
に、連続着色では70〜120℃に着色液が昇温されて
いるため、水の蒸発がある。
このため一般的には、蒸発した分の水を連続的、間欠的
または適宜補給して、液量を一定とする方法がとられて
いる。このだめ着色液の濃度は次第に減少し、着色時間
が長くなる。即ち、着色液の劣化とは、着色ステンレス
鋼板に付着して持出される分と、着色反応によって消費
された分の酸が、着色液から失われて酸濃度が減少する
ため、着色時間が長くなることである。
蒸発によって失われる水の量は、着色槽に液面レベル計
を取付け、手動又は自動により水を補給し、液量を一定
に保つことは容易である。しかし、失われるH2SO,
およびCrO3の量は、着色液量と着色処理面積によっ
て異なり、連続着色では、更に液温とラインスピードに
よっても異なるので、水あるいは既知濃度のH2S O
,およびCrO3を補給して、液量を一定に保つだけで
は、安定した着色を行うことができ斤くなる。したがっ
て、前述のようにH2SO4、(’!ro3およびCr
3+ 濃度を制御しつつ、不足しだ液量を補っていく。
(実施例) 以下、本発明の実施例について説明する。
実施例1 CrO3250?/lとH2SO45o o y/lか
らなる新着免液1tに、S U S 304 BA仕上
のステンレス鋼板を、7,57及び15グ溶解させて、
劣化液を2d類作り、液温75℃での着色電位が、5m
Vになるまでの着色時間と液組成を調べた所、第3表に
示す様に、各劣化液の着色時間は新液よりも長くなり、
液中の0r03とH2SO4濃度は減少しCr3 +。
Fe” 、 Ni2+の濃度は増加していた。
第3表 次K、劣化ir及び■にCrO3とH2SO4を加え、
新液のT−12804およびC,r03濃度と同じにし
、液温75℃での着色電位が5mVKなる壕での着色時
間を調べた所、劣化液Iは567秒、劣化液■は569
秒と、新液と同じ着色時間になった。
実施例2 実施例1、第3表の劣化液■と、新液を1:lの割合で
混合した着色液の液温75℃での着色電位が、5 mV
になるまでの着色時間と液組成は、第4表に示す結果で
あった。
第4表 これに(’!ro313.5 flとH2SO436,
6fを加え、実施例1、第3表の新液と同じ濃度にし、
前記条件での着色時間な調べた所、569秒と新液とほ
とんど同じになった。
実施例3 Crbs 249 f / lとH2SO4503y/
l からなる新着免液を、100℃に保持し、浸漬ロー
ル間隔が、1.5771である着色槽に、板厚0.47
11a、板巾50藺のS U S 304 BA 仕上
ステンレス帯鋼s o mを。
ライン速度0.6m/分で連続して浸漬を行った。
なお、このとき蒸発水分及び着色ステンレス帯鋼に付着
して持出される着色液の補給は、水のみで行い、液面レ
ベル計で、常に総液量は一定となる様にして通板した。
この着色ステンレス帯鋼の色調は、トップが赤色である
のに対し、トップから4omの所では、濃金、トップか
ら75mの所では金色に変化していた。また、CrO3
は2381μ、H2SO4は471?/1と減少し、O
r’+は6.2 t/L 、Fe”+は4.5y/l、
 Ni2+は0.5f//lと増加していた。
次にこの着色液にCrO3とH2SO4を加えて、通板
前の濃度と同じにし、前記ステンレス帯鋼を同一条件で
通板しながら、Cr03B、3り/lと、H2SO42
4、1y/lからなる液を、 l ’Oml1分の割合
で定量ポンプで連続1〜で補給すると共に、°水補給用
ポンプを液面レベル計と連動させて作動させ、総液量及
び液濃度が一定となる様にして通板した。この着色ステ
ンレス帯鋼の色調は、トップから最後壕で赤色に着色さ
れていた。
実施例4 0r03251 f/lとH2SO4502f/ /4
 からなる新着色液を入れたバッチ着色槽にて、S U
 S 304BAステンレス鋼板を用い、液温75℃で
の着色電位差が、19 mV (色調は緑)になる捷で
の着色時間を調べた所607秒であった。
その後さまざまの目的で、着色実験を行った。
その間着色反応で失われた酸及び液持出しにより減少し
た酸の補給は行わず、水のみを補給した。
約3ケ月後、前記条件で着色時間を調べた所、740秒
と長くなっており、液組成もCrO3が235t/l 
、H2SO4467t / Zと減少し、Cr3+は9
.Oy/l、Fe”+は6.5 ff/lと、Ni”+
ば0.6 y/lと増えていた。この着色液に、(’j
ro3とH2SO,を補給し、新着色液の濃度と同じに
した後、着色時間を調べた所604秒と、新着色液のと
きの着色時間とほぼ同じになった。
(発明の効果) 本発明法により管理された着色液を用いることにより、
液温および着色時間を一定にすれば、常に一定の色相の
着色ステンレス鋼を得ることができる。したがって従来
法のように、たびたび試着色をする必要がなく、処理時
間短縮、処理コストの低減がはかれる。壕だ、劣化によ
り着色時間が長くなった着色液に追酸し、酸濃度を一定
にすることにより、劣化前の着色時間と同じにすること
が出来るか、または大巾に着色能力を回復することが出
来る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は酸濃度による着色時間の変化を示
す図表である。 第1図 第2図 Cp Os (9/1 )

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 硫酸とクロム酸または重クロム酸塩との混合水溶液から
    なる着色液に、被着色材を浸漬するステンレス鋼の着色
    法において、該着色液中のH2SO。 濃度およびCrO3濃度を所定の値に制御し、かつ該着
    色液中のOr”+イオン濃度を30 ?/L以下に制御
    することを特徴とするステンレス着色液の管理方法。
JP10473084A 1984-05-25 1984-05-25 ステンレス着色液の管理方法 Pending JPS60248884A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10473084A JPS60248884A (ja) 1984-05-25 1984-05-25 ステンレス着色液の管理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10473084A JPS60248884A (ja) 1984-05-25 1984-05-25 ステンレス着色液の管理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60248884A true JPS60248884A (ja) 1985-12-09

Family

ID=14388612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10473084A Pending JPS60248884A (ja) 1984-05-25 1984-05-25 ステンレス着色液の管理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60248884A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014141715A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Yazaki Energy System Corp 高性能な選択吸収処理膜の形成方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58167778A (ja) * 1982-03-30 1983-10-04 Nippon Steel Corp ステンレス帯鋼の連続着色方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58167778A (ja) * 1982-03-30 1983-10-04 Nippon Steel Corp ステンレス帯鋼の連続着色方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014141715A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Yazaki Energy System Corp 高性能な選択吸収処理膜の形成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60226304T2 (de) Behandlungslösung zur Erzeugung einer korrosionsbeständigen Konversionsschicht, die kein hexavalentes Chrom enthält, auf Plattierungsschichten aus Zink oder Zinklegierungen, korrosionsbeständige Konversionsschicht, die kein hexavalentes Chrom enthält und Verfahren zur Herstellung derselben
JP5161761B2 (ja) 亜鉛又は亜鉛合金上に黒色の3価クロム化成皮膜を形成するための処理溶液及び亜鉛又は亜鉛合金上に黒色の3価クロム化成皮膜を形成する方法
JPH10183364A (ja) 金属の保護皮膜形成処理剤と処理方法
JP3078015B2 (ja) 物品の金属表面の処理方法およびこの方法に用いる処理溶液
EP0204846B1 (en) Method of manufacturing colored stainless steel materials and apparatus for continuously manufacturing same
JP2003213446A (ja) 金属表面の黒色皮膜形成処理剤と処理方法
US3556869A (en) Method for surface-treatment of zinc metal and zinc alloys
DE974713C (de) Verfahren zur Herstellung von UEberzuegen auf Metallen
JPS60248884A (ja) ステンレス着色液の管理方法
US3679554A (en) Method for electrolytic treatment of steel surface in a chromate solution
EP0253942B1 (en) Tartrate-containing alloy bath for electroplating brass on steel wires and procedure for employing the same
CN101580934A (zh) 一种三价铬蓝白钝化剂
GB954033A (en) Improvements in or relating to electrodepositing chromium
US3090710A (en) Method and solution for producing chromate coatings on zinc and zinc alloys
JPS63161176A (ja) 亜鉛又は亜鉛合金の黒色化処理液及びその方法
JPS60190588A (ja) 亜鉛または亜鉛合金めつき鋼板の黒色処理方法
SU1090761A1 (ru) Раствор дл катодного нанесени защитных пленок на титановые сплавы
JPH0445282A (ja) 給水・給湯用内面Snメツキ銅管およびその製造方法
JPS6029474A (ja) ステンレス帯鋼の連続着色方法
KR101223863B1 (ko) 강판 표면코팅액 조성물 및 이로 코팅된 강판
KR0149690B1 (ko) 철계 도금 용액중의 구연산 농도 분석방법
DE722921C (de) Verfahren zur elektrolytischen Erzeugung korrosionsverhindernder UEberzuege auf Zink,Kadmium und deren Legierungen
JPS61213394A (ja) 光沢電気亜鉛めつき鋼板の製造法
JPH02107798A (ja) ステンレス鋼の着色方法
JP2933727B2 (ja) ステンレス鋼帯の脱スケール用中性塩電解浴の老化管理方法