JPS6227597A - クロム合金の表面処理法 - Google Patents

クロム合金の表面処理法

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JPS6227597A
JPS6227597A JP16712785A JP16712785A JPS6227597A JP S6227597 A JPS6227597 A JP S6227597A JP 16712785 A JP16712785 A JP 16712785A JP 16712785 A JP16712785 A JP 16712785A JP S6227597 A JPS6227597 A JP S6227597A
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Japan
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chromium alloy
surface treatment
aqueous solution
treatment
compound
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JP16712785A
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English (en)
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Hideki Iso
英機 居相
Katsuaki Shimouchi
下内 勝昭
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KINKI YAKUHIN KOGYO KK
Original Assignee
KINKI YAKUHIN KOGYO KK
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はクロム合金の表面処理法に関し、特に、着色
される表面が、鏡面のように仕上げられた、すなわち鏡
面仕上げされた、たとえばステンレスのような鉄、コバ
ルトおよびニッケルのL ftまたはそれ以上の主要金
属を有するクロム合金の鏡面仕上げ時における暦かれた
跡、たとえば輪っは状などの不必要な跡を消去すること
ができる、クロム合金の表面処理法に関する。
(従来技術) 従来のクロム合金の表面処理法が、たとえば特公昭51
−40861号公報や特公昭52−32621号公報に
開示されている。特公昭51−40861号公報に開示
されている方法は、その概略を述べると、硫酸水溶液に
過マンガン酸塩を添加し、酸素ガスの発生が止むまで反
応して得た溶液に、クロム合金としてのステンレス鋼を
浸漬して、ステンレス鋼に着色する方法であり、いわゆ
る浸漬による着色法である。また、特公昭52−326
21号公報に開示されている方法は、その概略を述べる
と、クロム酸と硫酸とを含む水溶液中にクロム合金とし
7てのステンレスを浸漬し、ステンレスに陽極電解処理
を行ってステンレスの表面に多孔質皮膜を形成してその
表面に着色する方法であり、いわゆる電解による着色法
である。
(発明が解決しようとする問題点) このような従来の表面処理法で、鏡面仕上げされたクロ
ム合金の表面に着色を行えば、鏡面仕上げ時に野かれた
軌跡、たとえば輪っは状ないし波紋状の跡が、顕出して
見える。
これは、鏡面仕上げされたステンレスなどのクロム合金
の表面が、最終処理として、たとえばクロム酸やセレン
酸などの強酸化剤を用いて、たとえば輪っは状ないし波
紋状に暦かれた時に、この表面に、目で識別することが
できないが、磨いた跡に沿って、酸化皮膜が形成され、
この酸化皮膜の跡が、着色後にも残るためであると理解
される。
このような弊害は、クロム合金の鏡面仕上げにおいて、
一端鏡面仕上げしたクロム合金の表面の一部分に発生し
た傷などを再度鏡面仕上げする、いわゆる部分どりを行
った場合には、着色後その部分がより一層明瞭に見える
ようになり、より顕著なものとなっていた。
それゆえに、この発明の主たる目的は、鏡面仕上げされ
たクロム合金の表面に、鏡面仕上げ時において磨かれた
軌跡に沿って輪っは状ないし波紋状の跡を顕出させない
ように、着色を行うことができる、クロム合金の表面処
理法を提供することである。
(問題点を解決するための手段) この発明は、鏡面仕上げされたクロム合金の表面に着色
前における処理を行うクロム合金の表面処理法であって
、マンガン化合物、バナジウム化合物およびセレン化合
物よりなる群より選択された少なくともINを主剤とし
て含有しかつ硫酸を含有する表面処理水溶液を準備する
工程と、この表面処理水溶液中で、クロム合金に陽極電
解処理を行う工程とを含む、クロム合金の表面処理法で
ある。
(作用) 鏡面仕上げされたクロム合金は、表面処理水溶液中で陽
極電解処理されることによって、その表面に形成された
酸化被膜が取り除かれ7、その表面にあらたな酸化被膜
が鏡面仕上げのときの酸化被膜の跡を残さないように形
成される。
(発明の効果) この発明によれば、鏡面仕上げされたクロム合金の表面
に、鏡面仕上げによる酸化皮膜の跡が残らないように、
着色を行うことができる。したがって、従来の着色法で
着色した場合に生じる、たとえば輪っは状ないし波紋状
の鏡面仕上げ時における麿いた跡が、着色後発生しない
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
(実施例) 第1A図および第1B図はこの発明の一実施例を示し、
第1A図は被表面処理板に電解処理を行うための電解装
置の全体の図解図であり、第1B図は電解装置の浴およ
びその周辺部分の図解図である。
この電解装置10は、定電流電源12を含む。
この定電流電源12は、その入力端にたとえば交流10
0ないし200vの電流を接続することによって、その
出力端から任意の定電流が出力される。なお、この定電
流電源12では、たとえば0.0〜10.OAの任意の
電流値の直流定電流を出力することができ、たとえば電
流通過面積が1diの導体に、たとえばO,O〜10.
OA/ddの電流密度の電流を流すことができる。
定電流電源12の出力端は、極性転換スイッチ14の入
力端に接続される。この極性転換スイッチ14は、その
入力端に入力された電流を、任意な時間経過とともにそ
の極性を切り換えて、その出力端から出力するためのも
のである。この極性転換スイッチ14では、それに入力
された電流の極性を、たとえば1秒間〜10分間で任意
に切り換えて出力することができる。
したがって、この極性転換スイッチ14の入力端に入力
された定電流は、その出力端から、第2A図ないし第2
D図に示すような任意の時間経過にともなって極性が切
り換えられる電流として出力される。なお、第2A図お
よび第2B図では、極性転換スイッチに入力される定電
流の電流値が0、IAである場合の時間−電流値の関係
を示し、第2C図および第2D図では、極性転換スイッ
チに入力される定電流の電流値が0.5Aである場合の
時間−電流値の関係を示し、さらに、第2A図および第
2C図では、定電流の極性が10秒ごとに切り換えられ
る場合の時間−電流値の関係を示し、第2B図および第
2D図では、定電流の極性が36秒ごとに切り換えられ
る場合の時間−電流値の関係を示す。
極性転換スイッチ14の一方の出力端は、たとえばデジ
タル表示やアナログ表示の電流計16および銅製の接続
具18aを介して、被表面処理板20に接続される。こ
の被表面処理板20としては、鏡面仕上げされた、たと
えばステンレスなどのクロム合金が用いられる。
一方、極性転換スイッチ14の他方の出力端は、銅製の
接続具18bを介して、被表面処理板20の対極と°し
ての対極板22に接続される。この対極板22は、この
実施例では鉛で形成されているが、白金、チタン、ニオ
ブ、カーボンおよびステンレスなどの他の導電性金属で
形成されてもよい。
これらの被表面処理板20および対極板22は、浴24
内の水溶液26中で、所定間隔を隔てて対向するように
配置される。
すなわち、この実施例では、浴24は、その内面が鉛張
りされて、その内容量がたとえば2501の容量で形成
されていて、その浴24の中にたとえば2001の水溶
液26が溜められている。
そして、被表面処理板20および対極板22が、銅製の
接続具18aおよび18bで吊るされて、水溶液26中
においてたとえば12drrrの面積で対向するように
水溶液26中に浸漬されているのである。
なお、被表面処理板20および対極板22は、それぞれ
の上部が水溶液26に漬からないように、接続具18a
および18bによって、吊るされているのである。なお
、接続具18aおよび18bを、チタンやステンレスな
どのように水溶液26で腐食されにくい金属材料で形成
すれば、接続具18aおよび18bを水溶液26中に漬
けてもよい。
また、浴24内に溜められた水溶液26は、主剤として
たとえば60g/j2の過マンガン酸カリウム、および
電解質としてたとえば700 g/lの硫酸を含む。
なお、この発明における水溶液26の好ましい例として
は、過マンガン酸カリウムを5〜100g/lおよび硫
酸を50〜1000 g/l含むものが挙げられる。す
なわち、水溶液に含有される過マンガン酸カリウムは、
それを5g/f未満にすると、被表面処理板の電解処理
に時間がかかり過ぎて実用に共しなく、それを100g
/j2を超える値にすると、経済的に不利益があるだけ
でなく七酸化マンガンによると推定される爆発の危険性
があって、この発明おける水溶液26に含有される過マ
ンガン酸カリウムは、上述の範囲で含有させるのが好ま
しいとした。さらに、水溶液に含有される硫酸は、それ
を50 g/1未満にすると、電解処理の反応が遅過ぎ
て実用に供することができず、それを1000 g//
!を超える値にすると、被表面処理板の表面を溶解して
しまい被表面処理板の表面に多孔質の酸化皮膜を形成す
ることができないので、この発明における水溶液26に
含有される硫酸は、上述の範囲で含有させることが好ま
しいとした。
また、主剤としては、KMnO4(過マンガン酸カリウ
ム)の他に、たとえばNaMnO4(過マンガン酸ナト
リウム) 、M n O2(二酸化マンガン)、Mn3
O4(硫酸マンガン) 、MnO。
Mn304、Mn203.、MnO3、、Mn207、
MnA 1204 、MnT i 03 、L、aMn
03、K2 Mn205 、Na2 Mn205 、C
aO−nMnO2(n=0.5.1.2,3.5) 、
Na3MnO4、Ba3  (Mn04 )2 、K2
 MnO4、L iMno4、RbMnO4、AgMn
O4,0gMn04 、Ca  (MnO4)2 、M
g [Mn04)2 、Ba (MnOa )2などお
よびこれらの化合物の水和物などのマンガン酸化物およ
びその塩類などのマンガン化合物を用いることができる
さらに、主剤としては、たとえばHVO3(メタバナジ
ン酸)、V2O5(五酸化バナジウム)、K V O3
、N a V O3、N a 3 V 04 、N H
4VO2、(NH4)4 V4012などのアルカリま
たはアンモニウムなどのバナジン酸塩などのバナジウム
化合物やたとえばH2SeO3(セレン酸)などのセレ
ン化合物も利用可能である。
すなわち、主剤としては、マンガン化合物、バナジウム
化合物およびセレン化合物よりなる群より選択された少
なくとも1種を用いればよいのである。
なお、この水溶液26は、その温度が、常温(20℃)
より低ければ、電解処理に時間がかかり過ぎて実用に供
することができず、100°Cより高ければ、浴の腐食
などによる老化が起こるため、20〜100℃の範囲に
するのが好ましい。さらに好ましくは、水溶液の温度が
40〜80’Cの範囲にあることであり、最も好ましい
のは、50〜60℃の範囲である。
また、この水溶液26には、被表面処理板に行われる着
色の色調を変えるために、たとえば酸化クロムなどのク
ロムを含有するクロム化合物を、たとえば10〜100
 g/Il含有させてもよい。
このクロム化合物としては、酸化クロム以外にたとえば
クロム酸、クロム酸塩および重クロム酸などが挙げられ
る。
さらに、水溶液26には、電解処理による急激な色の変
化を抑えて、一定な色を取り出し易くするために、たと
えばリン酸などの抑制剤を、たとえば10〜120g/
j!含有させてもよい。
そして、第2A図ないし第2D図に示すような一定時間
ごとに極性が変わる電流を、極性転換スイッチ14の出
力端から出力して、1つの浴24内の水溶液26中の被
表面処理板2oに、陽極電解処理および陰極電解処理(
逆電解処理)を交互に繰り返して20分間行う。この場
合、定電流電源12から、たとえば1.2Aの直流定電
流を出力させ、その直流定電流の極性を、極性転換スイ
ッチ14で、たとえば10秒ごとに切り換えることによ
って行われるので、陽極電解処理および陰極電解処理は
、交互にたとえば60回ずつ行われる。なお、この陽極
電解処理および陰極電解処理は、それぞれ、1〜100
回ずつ交互に繰り返して行うことが好ましい。
また、被表面処理板20に流れる電流密度は、定電流電
源12から出力される電流値が1.2Aであり、被表面
処理板20と対極板22とが水溶液26中で12dmの
面積で対向されているので、0.1A/dnrとされる
。なお、被表面処理板20に流す電流は、その電流密度
が0.05〜1゜00A/drdの範囲にあることが好
ましく、さらに、その極性を1秒以上ごとに切り換える
ことが好ましい。
この陽極電解処理中では、被表面処理板20が対極板2
2に対して正の電位とされるので、被表面処理板20の
表面に、多孔質の酸化皮膜が形成され、これによって、
被表面処理板20の表面に着色が行われる。
また、陰極電解処理中では、被表面処理板20が対極板
22に対して負の電位とされるので、多孔質の酸化皮膜
の封孔処理が行われ、これによって、酸化皮膜が硬膜化
される。
このように、陽極電解処理および陰極電解処理を行った
被表面処理板20の表面には、鏡面仕上げにおいて強酸
化剤で磨かれた跡を残さずに、鮮明な金色の着色が行わ
れたのである。
これは、鏡面仕上げされた被表面処理板20が、水溶液
26中で陽極電解処理されることによって、その表面に
形成された酸化被膜が取り除かれ、その表面にあらたな
酸化被膜が鏡面仕上げのときの酸化被膜の跡を残さない
ように形成され、さらに、あらたな酸化被膜が形成され
た被表面処理板20が、水溶液26中で陰極電解処理さ
れることによって、あらたな酸化被膜が硬膜化され、こ
れによって、被表面処理板20の表面に着色されたから
である。
また、この被表面処理板20の表面には、従来の着色法
では得られなかった鮮明な金色の着色が行われていた。
これは、被表面処理板20に、水溶液26中で陽極電解
処理および陰極電解処理を行うことによって、着色した
ためである。
なお、上述の実施例では、水溶液26を表面処理水溶液
および電解着色水溶液として、水溶液26中で、被表面
処理板20に陽極型″解処理および陰極電解処理を交互
に行うことによって、被表面処理板20に表面処理およ
び着色処理を同時に行ったが、この発明では、水溶液2
6中で、被表面処理板20に陽極電解処理のみを行うこ
とによって、被表面処理板20に表面処理および着色処
理を行ってもよい。
さらに、この発明では、水溶液26中で、被表面処理板
20に、陽極電解処理のみ、または陽極電解処理および
陰極電解処理を交互に行うことによって表面処理を行な
い、その後に別途着色を行ってもよい。なお、この表面
処理後の着色法としては、たとえば、クロム化合物、マ
ンガン化合物、バナジウム化合物およびセレン化合物よ
りなる群より選択された少なくとも1種を主剤として含
有し、かつ、硫酸を含有する着色水溶液中で、クロム合
金に陽極電解処理または陽極電解処理および陰極電解処
理を行って着色する方法や、その着色水溶液にクロム合
金を浸漬することによって着色する方法が挙げられる↓ 実験例 まず、過マンガン酸カリウム60g/lおよび硫酸70
0 g/Itを含む水溶液30をm製した。
さらに、浴として、51の2個のビー力32および34
を準備して、それぞれのビー力32および34に水溶液
30を注ぎ込んだ。
また、被表面処理板として、鏡面仕上げされた縦150
11.横70m麿、厚さ1.51璽の4枚のステンレス
板36を準備した。
さらに、縦150n+、横140 酊の2枚の鉛製の対
極板38を準備した。
そして、第3図に示すように、一方のビー力32内で水
溶液30に浸かるように1.2枚のステンレス板36.
36を横に並べ、それらのステンレス板36.36から
10cm隔てて対向するように一方の対極板38を配置
させた。
これと同様に、他方のビー力34内でも水溶液30に浸
かるように、他の2枚のステンレス板36.36を横に
ならべこれらのステンレス板36.36から10cm隔
てて対向するように他方の対極板38を配置させた。
そして、従来例として、一方のビー力32において、I
Aの直流定電流を、2枚のステンレス板36.36と対
極板38との間に流して、ステンレス板36.36に陽
極電解処理を行って着色した。また、この発明の実施例
として、他方のビー力34において、10秒ごとに極性
が切り換えられるIAの電流を、2枚のステンレス板3
6,36と対極板38との間に80秒間流して、ステン
レス板36.36に陽極電解処理および陰極電解処理を
行って着色した。
この場合、対極板38に対向する1枚のステンレス板3
6の対向面積は1drrrとされ、全体の対向面積が2
drrrとされているので、ステンレス板36.36に
は0.5A/dmの電流密度の電流が流されることにな
る。
なお、上述の電流を流すためには、定電流電源および上
述の実施例で使用した電解袋?i!10を用いた。また
、ステンレス板36.36および対極板38と定電流電
源および電解装置1oとの接続は、水溶液30外でステ
ンレス板36.36および対極板38を、定電流電源や
電解装置1oに接続した金属製クリップで挟むことによ
って行った。
そして、着色されたそれぞれのステンレス板36の表面
に、鏡面仕上げ時における強酸化剤で潜かれた跡が見え
るかどうかを調べた。この実験結果を次表に示す。
表 表の実験結果より、鏡面仕上げされたステンレス板36
を、水溶液30中で陽極電解処理して、ステンレス板3
6に着色を行った従来例では、ステンレス板36の表面
に、鏡面仕上げによる強酸化剤で磨かれた跡が見えた。
それに対して、鏡面仕上げしたステンレス板36を、水
溶液30中で陽極電解処理および陰極電解処理して、ス
テンレス板36に着色を行った実施例では、ステンレス
板36の表面に、鏡面仕上げによる強酸化剤で磨かれた
跡が見えなかった。
これは、鏡面仕上げされたステンレス板36が、水溶液
30中で陽極11解処理されることによって、その表面
に形成された酸化被膜が取り除かれ、その表面にあらた
な酸化被膜が鏡面仕上げのときの酸化被膜の跡を残さな
いように形成され、さらに、あらたな酸化被膜が形成さ
れたステンレス板36が、水溶液30中で陰極電解処理
されることによって、あらたな酸化被膜が硬膜化され、
これによって、ステンレス板36の表面に着色されたか
らである。
【図面の簡単な説明】
第1A図および第1B図はこの発明を実施するための電
解装置の一例を示し、第1A図はその全体の図解図であ
り、第1B図は浴およびその周辺部分を示す図解図であ
る。 第2A図ないし第2D図は、それぞれ、極性転換スイッ
チに定電流を入力した場合の極性転換スイッチの出力電
流の例を示す図である。 第3図は実験例において、ステンレス板と対極板との位
置関係を示す図解図である。 図において、10は電解装置、12は定電流電源、14
は極性転換スイッチ、16は電流針、18aおよび18
bは接続具、20は被表面処理板、22は対極板、24
は浴、26は水溶液を示す。 特許出願人 近薬品工業株式会社 代理人 弁理士 岡 1)全 啓 (ほか1名) ′A″′        や

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 鏡面仕上げされたクロム合金の表面に着色前におけ
    る処理を行うクロム合金の表面処理法であって、 マンガン化合物、バナジウム化合物およびセレン化合物
    よりなる群より選択された少なくとも1種を主剤として
    含有しかつ硫酸を含む表面処理水溶液を準備する工程、
    および 前記表面処理水溶液中で、前記クロム合金に陽極電解処
    理を行う工程を含む、クロム合金の表面処理法。 2 前記マンガン化合物は、マンガン酸化物またはその
    塩類を含む、特許請求の範囲第1項記載のクロム合金の
    表面処理法。 3 前記マンガン酸化物およびその塩類は、過マンガン
    酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、二酸化マンガン
    および硫酸マンガンのうちの1種を含む、特許請求の範
    囲第2項記載のクロム合金の表面処理法。 4 前記バナジウム化合物は、バナジン酸塩を含む、特
    許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載のク
    ロム合金の表面処理法。 5 前記バナジン酸塩は、メタバナジン酸および五酸化
    バナジウムのうちの1種を含む、特許請求の範囲第4項
    記載のクロム合金の表面処理法。 6 前記セレン化合物は、セレン酸を含む、特許請求の
    範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載のクロム合金
    の表面処理法。 7 前記表面処理水溶液中で、前記クロム合金に陰極電
    解処理を行う工程を含む、特許請求の範囲第1項ないし
    第6項のいずれかに記載のクロム合金の表面処理法。 8 前記表面処理水溶液中で、前記クロム合金に前記陽
    極電解処理を行う工程および前記陰極電解処理を行う工
    程は、交互に繰り返して行われる、特許請求の範囲第7
    項記載のクロム合金の表面処理法。 9 前記表面処理水溶液中で、前記クロム合金に前記陽
    極電解処理を行う工程および前記陰極電解処理を行う工
    程は、1つの浴内の前記表面処理水溶液中で行われる、
    特許請求の範囲第7項または第8項記載のクロム合金の
    表面処理法。 10 クロム化合物、マンガン化合物、バナジウム化合
    物およびセレン化合物よりなる群より選択された少なく
    とも1種を主剤として含有し、かつ、硫酸を含有する電
    解着色水溶液を準備する工程、および 前記電解着色水溶液中で、前記クロム合金に陽極電解処
    理を行う工程を含み、これによって、前記クロム合金の
    表面に着色を行う、特許請求の範囲第1項ないし第9項
    のいずれかに記載のクロム合金の表面処理法。 11 前記クロム化合物は、クロム酸、クロム酸塩およ
    び重クロム酸のうちの1種を含む、特許請求の範囲第1
    0項記載のクロム合金の表面処理法。 12 前記マンガン化合物は、マンガン酸化物またはそ
    の塩類を含む、特許請求の範囲第10項または第11項
    記載のクロム合金の表面処理法。 13 前記マンガン酸化物およびその塩類は、過マンガ
    ン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、二酸化マンガ
    ンおよび硫酸マンガンのうちの1種を含む、特許請求の
    範囲第12項記載のクロム合金の表面処理法。 14 前記バナジウム化合物は、バナジン酸塩を含む、
    特許請求の範囲第10項ないし第13項のいずれかに記
    載のクロム合金の表面処理法。 15 前記バナジン酸塩は、メタバナジン酸および五酸
    化バナジウムのうちの1種を含む、特許請求の範囲第1
    4項記載のクロム合金の表面処理法。 16 前記セレン化合物は、セレン酸を含む、特許請求
    の範囲第10項ないし第15項のいずれかに記載のクロ
    ム合金の表面処理法。 17 前記電解着色水溶液は、前記表面処理水溶液を含
    む、特許請求の範囲第10項ないし第16項のいずれか
    に記載のクロム合金の表面処理法。 18 前記電解着色水溶液中で、前記クロム合金に陰極
    電解処理を行う工程を含む、特許請求の範囲第10項な
    いし第17項のいずれかに記載のクロム合金の表面処理
    法。 19 前記電解着色水溶液中で、前記クロム合金に前記
    陽極電解処理を行う工程および前記陰極電解処理を行う
    工程は、交互に繰り返して行われる、特許請求の範囲第
    18項記載のクロム合金の表面処理法。 20 前記電解着色水溶液中で、前記クロム合金に前記
    陽極電解処理を行う工程および前記陰極電解処理を行う
    工程は、1つの浴内の前記電解着色水溶液中で行われる
    、特許請求の範囲第18項または第19項記載のクロム
    合金の表面処理法。 21 前記電解着色水溶液に、前記電解着色水溶液中に
    おける前記陽極電解処理および前記陰極電解処理を抑え
    るための抑制剤が含有される、特許請求の範囲第18項
    ないし第20項のいずれかに記載のクロム合金の表面処
    理法。 22 前記抑制剤は、リン酸を含む、特許請求の範囲第
    22項記載のクロム合金の表面処理法。 23 クロム化合物、マンガン化合物、バナジウム化合
    物およびセレン化合物よりなる群より選択された少なく
    とも1種を主剤として含有し、かつ、硫酸を含有する浸
    漬着色水溶液を準備する工程、および 前記浸漬着色水溶液中で、前記クロム合金を浸漬する工
    程を含み、これによって、前記クロム合金の表面に着色
    を行う、特許請求の範囲1項ないし第9項のいずれかに
    記載のクロム合金の表面処理法。
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