JPS605866A - 鉛−カルシウム系合金の耐蝕性改良方法 - Google Patents

鉛−カルシウム系合金の耐蝕性改良方法

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JPS605866A
JPS605866A JP58113531A JP11353183A JPS605866A JP S605866 A JPS605866 A JP S605866A JP 58113531 A JP58113531 A JP 58113531A JP 11353183 A JP11353183 A JP 11353183A JP S605866 A JPS605866 A JP S605866A
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JP
Japan
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alloy
lead
calcium alloy
corrosion resistance
treatment
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Pending
Application number
JP58113531A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadao Fukuda
貞夫 福田
Naoto Hoshihara
直人 星原
Hidemi Fukunaga
福永 秀美
Katsuhiro Takahashi
勝弘 高橋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (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 本発明は鉛蓄電池等に使用する鉛−カルシウム系合金製
品の耐蝕性改良方法に閏する。
従来例の、溝成とその間照点 周知のように最近は鉛蓄電池の格子等にfζ)(pb)
−カルシウム(Oa)系合金を用いて、電fff(液の
減少を抑制する保全不要電池が多くなって来た。かかる
Pb−Oa系合金から作られた乃4シ品は金属結晶粒界
(以下Q(に粒界と略称ずろ)腐蝕が烈しい欠点を有し
ている。一般にPb −Oa系合金の粒界にはOa含有
+11が多、い合金相が存在しており、この相が仙、の
相よりも倒先的に腐91+されるからである。一般にか
かる腐蝕に対ずる抵抗性、即ち耐蝕性を改良するために
は、粒界そのものを少なくするか、または粒径を細かく
したり、粒界幅を狭くすることが考えられているが、か
かる処理では朱だPb −Ca系合金の粒′Ji腐蝕は
烈しく、耐蝕性において満足できないが現状である。
またPb−0aJ合金の鋳造品の上記欠点を改良する一
つの方法として、鋳造品を圧延する方法がある。この方
法により金M ff1ll l1fllが変形し、 −
粒界が分散されて上述した鋳造品の粒界腐蝕はかなりi
改良される。しかしながら、かかる方法では圧延された
Pb −Ca系合金製品中の腐蝕され易い粒界が分散さ
れることにより、かえってPb −Ca系合金4・シ品
の全面〃シ蝕が鋳造品より烈しくなり、例え、ば酸化重
量藏等の現象を生ずる欠点を有している。
発明の[1的 本発明は鉛−カルシウム系合金製品の耐蝕性を改良する
ことにある、特に本発明は鉛蓄電池に使用する鉛−カル
シウム系合金製品の耐蝕性を改良することにある。
発明の構成 本発明は鉛−カルシウム系合金製品に固溶体化処理およ
び時効硬化処理を数回繰返すことを特徴とする。
本発明における鉛−カルシウム系合金製品としては、そ
のσj造品、鋳造品をr+:、延したもの、または打抜
き加工、またはエキスバンド加工した格子製品を含む。
本発明は室温でのOaの固溶限以上にOaを含有するP
b −Ca系合金の耐蝕性を固溶体化処理と時効硬化処
理を数回繰返えすことにより、Pb−Ca系合金の機械
的強度を低下さ仕ることなく改良する方法を提供する。
1ftにPb −Oh系合金においてはOaのPb中へ
の固溶量が合金の温度が低くなるに従って減少する。・
このため室温での固溶限以上にOaを含有したpb −
aa系合金では、過剰のOaは合金固化後、徐々にPb
中に析出し、pb、c+aを生1](する0このPb3
0aの生成によりpl) −Ca系合金の機械曲弾1y
が改善される。これは一般的に時効硬化と称され、その
程度は合金の処i+[温度と時間によって変化する。こ
の代表的な例を第1図〜第3図に示す。第1図はPb 
−Ca系合金の抗折力とその加熱湿度との関係を示すグ
ラフであり、図中曲線1は加熱11(7間5分の場合を
、曲線2は加熱時間30分の場合を、曲線3は加熱時間
4320分の場合の結果を示す。第2図はPb−Ca系
合金の抗折力と加熱時間の関係を示すグラフであり、1
図中曲紳4はIJ11粘l益Fφ70゛Cの場合を、曲
線5は加熱温度10()“′(1の場合を、曲線6は加
熱温度180°Cの場合を、曲?μ7は加熱温度200
℃の場合の結果を示す。
第11ておよび第2図から、時効硬化はIIII −i
”:’+ 4度が高くなるとh月1−1を間で生じ、加
ず賞dllt度が低いと長時間を要することが利2)。
また同−II!を間でも加熱714度を高くした場合、
あるいは同一#++ 2ビ(温度でも加熱時間が非?;
tに11くなると、抗折力は一度上昇後低下する傾向を
有する。そしてその傾向は加熱温度が高い係短時間で抗
折力は低下し始め、加熱湿度が低いと長時間抗折力を太
き(保つ、これらの強1yの低下は時!!ffJ(i:
li化により生−したPb、sCaが再びpb中に固溶
するためで、これは固溶体化処理と(ホされる。
かかる時効ip+r化および固溶体化処理が効率的に行
なわれる温度と時間の関係を第31シ〔に示す。
図中曲線8は固溶体化曲線を示し、この曲+t’i!の
上で固溶体が生ずる。また曲ホ!il 9 iJ時効イ
トD化曲線を示し、曲線9と8との間で時効6・Jl化
が生ずる。
第3図より固溶体化は例えばiso’c以上の加熱:/
:! 度では例えば170°C以下のJet〜合に比し
て短時間で生ずることが判る。なおこの固溶体化は合金
を溶jト:させないfl’c< 17.j’、14+1
ぢ合金のj、T、l、点綴下で行なうのが好ましい。ま
た固)1′I休化/I11.即時間は180°Cでは1
5分1」−1200°(]では8分以1−であり、加%
I% 名・4川:が高い程短時間でよい。
時効硬化は70゛C以下では非常に長時間をザするので
70゛C以上が好ましく、上限は合金の帽(点未満まで
iiJ能ではあるが、固溶体化時間と時効硬化時間の差
がJ1シ常に小さくなりルフ(理作業の制御が目4つ1
日どなるので、このに4が大となる170゛″C以下が
好ましい。また処理時間については70℃では:30分
以−1〕、170”Cでは7分量ヒとなり、湿度がf’
l”iい稈時間は短くなる。また−1−眼は固溶体化が
生じない11.7間で70’Cでは約72時間、170
’″Cでは約45分である。
一般にPb −Or+糸合金合金n! □i’iミは時
〆、Jl N化処理を行なうとdlr ■:jされるこ
とは知られているが、径来知られている処理力ソ、1<
は1回もしくは多くても2回の処理であった。本発明4
5等によれば少なくとも3回以上上述した固溶f−ド化
処理と時効硬化処理を行なうことにより Pb −Ca
系合金の耐a1:性が著1−<改良されることをここに
見出シタ。
本発明方法を実施し・うるPb −Ca系合金としては
従来より知られている任、はの02含イj鉛合金を使用
できる。
実lK11例の説明 本発明は上述した如<Caをa有したFb金合金あれば
何れも同様の現象を示すので、以下の実施例においては
、代壱例としてpb −Ca(0,08重沿%)−3n
(0,50重晴%)の合金について示す。
実施例 1 上述したPb −Oa −Sn合金を450°Cに加熱
溶融し、単位格子の大きさ3 rta X 7 rtv
nて、全体の大きさが60 w:lX 70 rran
の鉛苗電池用烙子を150°Cに加熱した鋳型に注入し
て鋳造した。
この鋳造したままの格子(缶処理格子)をAとする。上
記σji費格子八をへ溶体化処理として200°Cで3
0分処理し、続いて時効((l化処理として100’C
で30分間処理し、この処理を1回〜8回vr8返した
。この各試料をCとする(本発明の方法による)。また
別に上記5.q股格子Aを固溶体化処理として200°
0で5分間処理しく充分に固溶体化処理されない)、時
効硬化処理として100°Cで30分間処理し、この処
理を1回〜8回繰返した。この各試〕(T1をDとする
。また別に」二記鋳造格子Aを固溶体化処理として20
0°Cで30分間処)plj シ、時効硬化処理として
100°Cで30分間処理し、この処理を1回〜8回繰
返した。この各試料]をEとする。
ただし、このEの各試料は処理の最後に100゛Cで3
0分の処理を付加した(本うN明方法による)。
また別に上記C1造イf↑千Aを111.に1.00°
Cで、試料Cにおける各試料の処理時間だけ加熱処(コ
トした対照試f−1を作った、これらをBとする。
上述した各試41’1. A −Eについて(それぞれ
各処理サイクル毎に1細評8個ずつ作成した)耐蝕性を
評価した。耐蝕11:は電f’jT液として比「R1,
28のH2SO,を用い、対(;りとして+tlj P
b板をJIJい、25°Cで102W A / caの
定電流で各試料を陽%酸化した後、試料上に生成したr
筏化物を除去して、その重量減によってfl!!I定し
た。なお陽極酸化の時間は10時間とした。また粒昇1
.rlJ+他は陽極へり化を続けて格子の骨が粒界腐蝕
によって伸びた伸び率で評価した。
結果を第4図〜第6図で示す。第4図は各試料A、B、
Oを比較した結−1’−を示し、試料B jJ試判0(
本発明)の各処理サイクルに対応する時間での100°
Cでの熱処理したものである。
第5図はA、BおよびDの試料を比較した結I!Lを示
し、第6図は試料に、Bおよび刊の比較結果を示す。
なお第4[鋪〜第6図中実斜鼻は「仰化重(・1111
兜を、点線は格子の伸び率を示す。
第41閉〜第6図から本発明方法により処理した試料C
およびEは、従来品AおよびBに比して酸化重計減およ
び粒界腐帥共に大きくI立5:1されていることが判る
。なお試1°:1. I) +1固溶体処哩が不充分な
試料である。この鳴合試H′) A 、 Bに比して改
良されたことが判るが、試料o 、j+ J−び且:ニ
比して若干劣ることが判る。
実施例 2 本実施例ではPb −Ca系合金を幼遣後、L(−冗し
たものについての熱処理の効眼を示す。なおエキスバン
ド加工または打抜き加工したものは、この圧延シートを
加工したものであるからその性質は同様の傾向を示す。
前述したp+b −Ca−811合金を450 ”cテ
加熱溶融し、厚さ15期、幅100 n1mの回転i弔
続鋳型でスラブを6フi造した。elj、J16)の湿
度は15.0“Cとした。これを圧延してjすさ1.3
mII+のシートに加工した。各シートを実施例1の各
試料と同じ方法で熱処理して試料を作成した。
試料Fが実施例1の試F) Aに相当し、試料Gが実施
例1の試料Bに試:j’(l Hが実1i1Ti例1の
試PIOに試百工が実施例1の試、i”トDに、試Fト
Jが実/lIf列1の試Bi斗鶏に相当する。
全面(Hi (Qll 7ijlJ定用の各試1斗は2
0 truth X 35 rrzの大きさとした。巾
化重;q 7..7.:は実(Qi例1と同様にンi1
’J定した。
粒界鹿蝕については各シートを1.5s+X100馴に
切断した試(1を陽極酸化して、試料の伸び率をM!!
I >”lすることによって行なった。これは、一般に
Pb −Oa札系&金を陽極酢化すると、試料は伸び、
この伸び串はP’b −Ca系合金の粒界腐蝕の程度と
相関するのでこの伸び率によって粒界肪蝕を評価した。
結果を第71河〜第9図に示す。第7図は各試料F、G
およびHを比較した結果を示し、1r98図はン試料F
、Gおよび工を比較した活用4″示し、第9図は各試料
F、GおよびJを比較した結果を示す。なお各図中実線
はn化重量減を示し、点線は伸び率を示す。
これらの図から本発明方法による試料IT 、 Jは従
来品FおよびGに比してa化′TTC殴?ili、およ
びおよび伸び率共にすぐれていることが判る。プ[お試
料工はHおよびJに比して僅かに劣る。
発明の効果 Sf54図〜第9図より、本発明方法により、固溶体化
処理と時効硬化処理を3回以」−、経・返り′と、Pb
 −Ca系合金の耐蝕性が改良されることが1′11す
、この工業的価値は大きい。
本発明をPb−0a−8n合全を例にとって示したが、
Oa4含有するPb合全てあれば同様の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はpb −Ca系合金の1j[1熱湿度と抗折力
の関係を示すグラフであり、弔21!′/lはPb ”
 Ca系合金の加凸時間と抗折力の関係を示すグラフで
あり、第3図はPb −Ca系合金の+!’、’、を効
’+’12化と固溶体化の)1情度と時間の[U係を示
すグラフであり、第4図〜第61−21は実施例1の結
果を示し、第71叉〜第9図は俄施B]12の結弔を示
す図である。 特許出願人 松下電器産業林式会社 第1図 加虱防1槍(仲 第3図 加熱温度 (°C) 第6図 サイクル@ (〜) 第7図 第8図 サイクル@(〜) 第9図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鉛−カルシウム系合金製品に固溶体化処理および時
    効硬化処理を′!;′!、■繰返すことを特徴とする鉛
    −カルシウム系合金製品の耐蝕性改良方 。 法。 2、固溶体化処理および時効硬化処理を3回以上行なう
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、 固溶体化処理を180°C以上合金のUr点未満
    の温度で15分以上行ない、IIk@硬化処理を70〜
    170’Cの温度で7分以上行なう特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の方法。 4、鉛−カルシウム系合金すrす品が鉛t′9電池用格
    子である特許請求の範囲第1項、第2項または第3項記
    載の方法。 5、鉛−カルシウム系合金jltj1品が鉛−カルシウ
    ム系合金鋳造物である特許請求の範囲第1項、第2項ま
    たは第3項記載の方法。 6、鉛−カルシウム系合金優品が鉛−カルシウム系合金
    をC1l造後圧延したシー゛トである特、;1・i?’
    、請求の範囲”第1項、352項または第3項記戦の方
    V、+:。 7、 鉛−カルシウム系合金イj+l1品がPb’−’
    OQ、 −8n合金製品である特ii’l’請求の範囲
    17t、’ 1項〜第6項の何れか一つに記載の方法。
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