JPS6187897A

JPS6187897A - ステンレス鋼の防食処理法

Info

Publication number: JPS6187897A
Application number: JP20832384A
Authority: JP
Inventors: Makoto Mizuno; 誠水野; Kiyotaka Taga; 多賀　清高
Original assignee: NIPPON KINZOKU KOGYO KK; Nippon Metal Industry Co Ltd
Current assignee: NIPPON KINZOKU KOGYO KK; Nippon Metal Industry Co Ltd
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1986-05-06
Also published as: JPS6356319B2

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）本発明はステンレス鋼の欠点である中性塩化物環境など
で発生する孔食、隙間腐食等の局部腐食を防止し、比較
的安価な汎用ステンレス鋼でも海水などの使用に耐える
よう、表面処理により耐食性を付与する方法に関する。

（従来の技術）ステンレス鋼の局部腐食防止法としては、従来からＮｇ
、Ｚｎ、＾１等を犠牲陽極すなわち消耗電極として用い
、陰極防食する方法が行なわれているが。

電極の消耗によりその寿命は短かく、電極の交換などメ
ンテナンスに手間がかかり、かつ、電極取付けの困難な
場所例えば管の内部等に対しては適用し難い欠点がある
。またこの方法では大気中の塩分や海水飛沫等の付着に
より発生する乾湿型の局部発錆を防止することは困難で
ある。

一方、ステンレス鋼の局部腐食を材質的に抑制するため
には、高クロム、高ニッケル、高モリブデン等の高次の
合金組成が必要であり、極めて高価になる。その上、局
部腐食の発生環境は、海水はじめ地下水、工業用水、排
水等極めて広範囲にわたっており、局部腐食を成分組成
から防止することは経済的にも極めて困難である。そこ
で、本発明者らは、先願（特願昭５３−５５００２　、
特公昭５７−８１９５）において比較的安価なステンレ
ス鋼を用いても局部腐食を発生することなく、広く使用
できるような表面処理方法を開発した。

上記先願発明は一応の耐食性を有するステ／レス鋼を提
供するものであるが、その後更に研究したところ、クロ
ムイオンを含有する特定の塩類水溶液で陰極電解処理を
行なう場合、更番こ茗しし）耐食性の向上が得られるこ
とを見出し１本発明をなしたものである。

（発明の目的）本発明は、先願発明を更に改良したもので、汎用のステ
ンレス鋼に、高い耐食性を付与する方法を提供するもの
である。

（発明の構成）本発明は、一般のステンレス鋼を濃度０．５〜２０２の
塩類水溶液中に侵して、電流木度θ〜５Ａ／ｄは電解時
間０〜１０分の予備処理（陽極電解処理）を行なってス
テンレス泪表面を１．１浄にし、かつ活性化した後、（
１）〜（ｅ）の塩類水溶液中に浸して陰極電解処理を行
ない、鋼表面に対して水溶液に含有する金属の反応生成
化合物を鍍着させて耐食性を付グ、するステンレス鋼の
防食処理法である。

１１１類水溶液としては（１）濃度１．０〜４０２　（７）Ｃｒ’＋を含む（２
）濃度１．０〜２（Ｈ（１）Ｃｒ３＋を含む（３）濃度
１．０〜４０駕ノＣｒ６＋と濃度０．１〜２０＄のＣｒ
　６＋とを含む（４）　＋ｉｉｉ記（１）（２）（３）に更にクエン酸
鉄アンモニウム０．０５〜２０＄、アンモニウムみょう
ばん０゜０１〜０．５％、　ｒｉ安０．０１〜２．０％
ナトＣｒ）７７％７％ニラ１．１１ｆＪヲｒｉは複数添
加する。

（５）　＋ｉｉｉ記（１）（２）（３）（４）に更ニ濃
度０．１〜１０％　（７）範囲でＣｕイオンを含む塩類
、Ｎｉイオンを含む塩類及びブドウ糖を単独又は複数添
加する。

（ｅ）ｎＱ記（１）（２）（３）（４）（５）に更に微
量添加物として濃度０．０１〜０．５ｚの′Ｑ閂でチオ
尿素、でん粉、硼酸、グリセリノ及び亜ひ酸を単独又は
複数使用する。

姶極電解条件としては。

電流密度０．１〜１ＯＡ／ｄｒｎ’ 電解時間１〜３０分本発明は前記（１）〜（ｅ）の塩類水溶液を使用する方
法であり、液組成及び濃度、電流密度、電解時間等は各
所定範囲内で適宜選択実施できる。

なお、予備処理とじて、塩類水溶液中で陽極電解処理を
行なうことが好ましいが、これを行なわず陰極電解処理
のみを実施しても、その表面特性は改りされ、有効な耐
食性が付与される。

本発明の陰極電解処理によって、ステンレス鋼りに析出
する反応生成化合物は、未だ明確に解明されていないが
、いわゆるメッキ処理によって析出される金属とは異な
り、電解液中に含まれる各金属イオンの複雑な水和物か
らなるものと考えられ、数ｐ以下の薄い着色皮膜で、海
水中においても溶解消失することはない。

本発明による防食効果の理論的説明は明らかでないが、
実験的にその効果は十分に認められる。

陽極電解処理用の塩類水溶液としては、普通。

塩化錫、塩化亜鉛等の塩化物溶液を用いるが、特にこれ
らの塩化物に限定されるものではなく、他の塩類を自由
に使用できる。

後続の陰極電解処理に使用するクロムイオンを食む塩類
水溶液と同一の塩類水溶液を、ステンレス鋼の極性のみ
を変えて、陽極電解処理にも使用するのが１作業性、経
済性の点から最も好ましい。

本発明で使用する液組成及び濃度、電流密度、電解時間
等を限定した理由は、これらの範囲内において、所期の
耐食性が得られたからである。

実施例においては、　Ｃｒ”塩として東クロム酸アンモ
ニウム　Ｇ、３＋塩として、硫酸クロムをあげたが、こ
れに限定されるものではなく、他のＣｒ塩も使用できる
。

なお、本発明においてクエン酸鉄アンモニウム、硫酸銅
、硼酸、でん粉はステンレス鋼表面の水和物被覆特性を
改善し、硫安はｐＨを安定させ、ブドウ糖はＣｒ１の安
定化に効果がある。

また、千オ尿素、亜ひ酸は低゛准流電解に効果がある。

以ド、実施例により更に詳しく説明する。

（実施例）［海水浸漬による隙間腐食試験］隙間腐食はステンレス鋼の局部腐食の中で最も防止困難
なものなので、海水による隙間腐食試験を行ない１本発
明による陰極電解処理の効果を確認した。

海水浸漬Ｔ、Ｐ、の形状及びその地材方法は第１図、第
２図及び第３図に示す通りで１等間隙に孔明加工（０を
施した２枚の塩ビ帯状板（３）（３）の間にステンレス
鋼Ｔ　、　Ｐ　、（＋）　（１５０Ｘ　２５Ｘ　ｌａｍ
）を孔明部分（４）と（４）の中間にはさみ、塩ビ製ボ
ルト・ナツト（５）を孔明部分（４）に差し込み４０ｋ
ｇｆｃ■のトルクで締めつけて、ステンレスｆＩ４Ｔ。

Ｐ、（１）を固定した。同様にしてステンレス鋼Ｔ、Ｐ
、を取り付けた塩ビ帯状板（３）（３）を製作した。Ｔ
、Ｐ、を固定した２木の塩ビ帯状板は、第２図のように
並列的に塩ビ製枠（２）に取付ける。

また、第３図のように塩ビ帯状板の下部板（３）の端部
を塩ビアングル（２）と塩ビポル）−す７ト（５）で固
定してもよい、第２図又はｆＪＳａ図のように固定した
Ｔ　、　Ｐ　、　（＋）を海水に浸漬試験する。

試験はステンレス鋼Ｔ、Ｐ、と墳ビ帯状板との間に設定
した隙間部における腐食の＃無を検討した。試験に供し
たステンレス鋼の主要成分は第１表に示す通りであり、
防食処理を施した電解槽はＩＪＪ槽（２００ｍ−深さＸ
　５０＋＋ｍ巾Ｘ１００ｍ−長さ）及び、ＳＯＮ槽（２
００ｓｓｉさＸ　２５ｍｍ１ｌｌ　Ｘ　ｌｏｏｍｍ長さ
）を使用した。

未発ＩＩＩの防食効果は電解処理溶液の種類及び濃度、
電流密度、電解時間で決まるが、防食効果が飽和する電
解時間は使用する溶液の種類、溶液の濃度、電流密度等
によって微妙に相違して必ずしも一定しない、？＆述の
実施例では、予備処理電解時間を５分、陰極電解処理時
間を１０分とした。

このように各種１！！類水溶液で電解処理した試験片の
海水浸漬隙間腐食試験結果をｆｔ５３表に示す。

また、比較材として未処理材の海水浸漬隙間腐食試験結
果を第２表に示す。

第２表及び第３表で明らかなようにステンレス鋼表面を
陰極電解処理した試験片の寿命は、未処理材の３日以内
と大きく異なり、その耐−食性が著しく向上している。

その中には４３Ｇで２年を超え、３０４で３．５年を超
える寿命を示し、なお試験を継続中のものもあり、更に
寿命の伸びが期待される。なお、電解処理水溶液はＣｒ
”を含む塩類水溶液又はＣｒ”“を含む塩類水溶液それ
ぞれ単独でも防食効果があるが、それらの混液の方が一
層効果がある。

また　電解処理で１通常、表面清浄化及び活性化のため
に予備処理を行なうが１行なわなし）場合でも、未処理
材よりも耐食性は改善されている。

（発ＩＩの効果）本９．用によるとステンレス鋼を曖極電解処理すること
によりステンレス鋼の表面に電解液中に含まれる各金属
イオンの複雑な水和物からなる防食化成膜が形成される
と考えられ、この防食化成膜により、ステンレス鋼を中
性塩化物環境等で使用する場合大巾な耐食性改善が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、隙間腐食試験Ｔ、Ｐ、の取付は状態
を示す説明図である。１ステンレス鋼Ｔ、Ｐ、　　４孔２１１！ビ枠（アングル）　　　５１１！ビポルト・ナ
ツト３Ｉ！！ビ帯状板

Claims

【特許請求の範囲】（１）ステンレス鋼を濃度０．５〜２０％の塩類水溶液
中に浸して電流密度０〜５Ａ／ｄｍ＾２、電解時間０〜
１０分の陽極電解処理を行なって、その表面を清浄化し
、活性化した後、濃度１．０〜４０％のＣｒ＾６＾＋を
含む塩類水溶液中に浸漬し、電流密度０．１〜１０Ａ／
ｄｍ＾２電解時間１〜３０分のもとで、陰極電解処理を
行なうことを特徴とするステンレス鋼の防食処理法。（２）陰極電解処理における塩類水溶液が、クエン酸鉄
アンモニウム０．０５〜２．０％、アンモニウムみょう
ばん０．０１〜０．５％、硫安０．０１〜２．０％など
のアンモニウム塩類を単独又は複数含有する特許請求の
範囲第１項記載の方法。（３）陰極電解処理における塩類水溶液が、濃度０．１
〜１０％の範囲で、Ｃｕイオンを含む塩類、Ｎｉイオン
を含む塩類及びブドウ糖を単独又は複数含有する特許請
求の範囲第１〜第２項のいずれか１つに記載の方法。（４）陰極電解処理における塩類水溶液が、微量添加物
として、濃度０．０１〜０．５％の範囲で、チオ尿素、
でん粉、硼酸、グリセリン及び亜ひ酸を単独又は複数含
有する特許請求の範囲第１〜第３項のいずれか１つに記
載の方法。（５）ステンレス鋼を濃度０．５〜２０％の塩類水溶液
中に浸して電流密度０〜５Ａ／ｄｍ＾２、電解時間０〜
１０分の陽極電解処理を行なって、その表面を清浄化し
、活性化した後、濃度０．１〜２０％のＣｒ＾３＾＋を
含む塩類水溶液中に浸漬し、電流密度０．１〜１０Ａ／
ｄｍ＾２電解時間１〜３０分のもとで、陰極電解処理を
行なうことを特徴とするステンレス鋼の防食処理法。（ｅ）陰極電解処理における塩類水溶液が、クエン酸鉄
アンモニウム０．０５〜２．０％、アンモニウムみょう
ばん０．０１〜０．５％、硫安０．０１〜２．０％など
のアンモニウム塩類を単独又は複数含有する特許請求の
範囲第５項記載の方法。（７）陰極電解処理における塩類水溶液が、濃度０．１
〜１０％の範囲で、Ｃｕイオンを含む塩類、Ｎｉイオン
を含む塩類及びブドウ糖を単独又は複数含有する特許請
求の範囲第５〜第６項のいずれか１つに記載の方法。（８）陰極電解処理における塩類水溶液が、微量添加物
として、濃度０．０１〜０．５％の範囲で、チオ尿素、
でん粉、硼酸、グリセリン及び亜ひ酸を単独又は複数含
有する特許請求の範囲第５〜第７項のいずれか１つに記
載の方法。（９）ステンレス鋼を濃度０．５〜２０％の塩類水溶液
中に浸して電流密度０〜５Ａ／ｄｍ＾２、電解時間０〜
１０分の陽極電解処理を行なって、その表面を清浄化し
、活性化した後、濃度１．０〜４０％のＣｒ＾６＾＋と
濃度０．１〜２０％のＣｒ＾３＾＋とを含む塩類水溶液
中に浸漬し、電流密度０．１〜１０Ａ／ｄｍ＾２、電解
時間１〜３０分のもとで陰極電解処理を行なうことを特
徴とするステンレス鋼の防食処理法。（１０）陰極電解処理における塩類水溶液が、クエン酸
鉄アンモニウム０．０５〜２．０％、アンモニウムみょ
うばん０．０１〜０．５％、硫安０．０１〜２．０％な
どのアンモニウム塩類を単独又は複数含有する特許請求
の範囲第９項記載の方法。（１１）陰極電解処理における塩類水溶液が、濃度０．
１〜１０％の範囲で、Ｃｕイオンを含む塩類、Ｎｉイオ
ンを含む塩類及びブドウ糖を単独又は複数含有する特許
請求の範囲第９〜第１０項のいずれか１つに記載の方法
。（１２）陰極電解処理における塩類水溶液が、微量添加
物として、濃度０．０１〜０．５％の範囲で、チオ尿素
、でん粉、硼酸、グリセリン及び亜ひ酸を単独又は複数
含有する特許請求の範囲第５〜第１１項のいずれか１つ
に記載の方法。