JPS6232274B2 - - Google Patents
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- JPS6232274B2 JPS6232274B2 JP20779583A JP20779583A JPS6232274B2 JP S6232274 B2 JPS6232274 B2 JP S6232274B2 JP 20779583 A JP20779583 A JP 20779583A JP 20779583 A JP20779583 A JP 20779583A JP S6232274 B2 JPS6232274 B2 JP S6232274B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
- C25D5/36—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
- C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
- C23C18/36—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents using hypophosphites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
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- Coating With Molten Metal (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
本発明は一般に板、帯、管、棒或いは線材等か
らなる鋼材の表面に被着重合してなる鍍金被膜に
関し、更に詳しくは既に本出願人によつて提案さ
れ、その後実用に供している特公昭56―37300号
の改良に関するものである。 前記特公昭56―37300号公報に提案された重合
鍍金被膜は、第２図に図示するように、鋼材１１
の表面にNiの電気鍍金層１２を形成し、更に該
Niの鍍金層上にAlの溶融鍍金層１３を被着重合
することにより、NiとAlの重合面間にNi3Alから
なる金属間化合物１４を生成してなるものであ
り、プロパン変成ガスの雰囲気中において、充分
に耐熱耐食性を同時に発揮してその目的を達し得
る状況にある。しかしながら、この重合鍍金被膜
を有する鋼材は、例えば内燃機関のマフラー等に
使用して、特に腐食性ガスの雰囲気下にあつては
急激な熱の断続変化及び広範囲に亘る温度変化の
ために、外層に位置したAlの鍍金層１３の酸化
が増進されて、Al2O3の厚さを増し、概して短期
間に剥離を生ぜしめる傾向にあり、又運転停止時
においても、排気ガスの冷却による凝縮水によつ
て、この凝縮水のもつ腐食作用（PH 4.6〜6.8、
NO3 ５〜1100ppm、SO4 0.1〜600ppm、Cl ２
〜35ppm、HCHO 30〜160ppm）により、腐食
を促進する等、特に腐食性ガスの雰囲気中におい
ては耐熱、耐食性共に充分でない傾向にあつた。 本発明の目的は、かかる問題を、鋼材の表面に
内層としてAlの溶融鍍金層を、外層としてNi基
―Ｐ合金層を施すことによつて、効果的に解決し
た耐熱耐食性重合被覆鋼材を提供することで、以
下本発明を第１図について詳述すれば、１は板、
帯、管、棒或いは線材等からなる鋼材であつて、
該鋼材１の表面にAlの溶融鍍金法により、Alの
鋼材側表面への一部拡散による拡散層４を介して
Al鍍金層２を形成し、次いで該Al鍍金層上に電
気若くは化学鍍金によるNi基―Ｐ合金層３を被
着重合して構成してなるものである。 本発明において、外層のNi基―Ｐ合金層は大
気中は勿論、腐食性物質である鉱酸、塩類に対し
ても優れた耐食性を示し（Ｐの８％含有するNi
基―Ｐ鍍金ではPH４以上のHClに侵されない。更
にＰの15％含有のNi基―Ｐ鍍金ではPH４以上の
HClは勿論HNO3にも侵されない）、且つ高温に加
熱されても酸化を受けることが少ないために、前
記従来例にみるような剥離を越すことがなく、
又、Ni基―Ｐ合金層はその特性によつてピンホ
ール、クラツクの発生が極めて少なく、同時にわ
ずかに存在するピンホール、クラツク部からの腐
食性物質の侵入に対しても、内層を形成するAl
との反応により生成される腐食生成物としての
Al2O3nH2O、Al（OH）3が、その体積を増すこと
によつて、細孔を埋めて腐食性物質の侵入を防止
して腐食の進行を阻止せしめることとなる。以上
の通り、本発明によれば、Ni基―Ｐ合金層とAl
層との相乗効果により、プロパン変成ガス雰囲気
中では勿論のこと、腐食性ガス雰囲気中において
も耐熱性と耐食性とを充分に満足し得る結果とな
るものである。 以下本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 １ 鉄鋼材… 材質SPC―１、管外径10.0m／ｍ、肉
厚1.0m／ｍ、長さ500m／ｍの鋼管材を常法に
より清浄化を行う。 Alの溶融鍍金処理… HCl10％の水溶液に常温で
１分間の浸漬による前処理を行つた後、温度
690℃のLiCl、Kcl、NaCl及びNaFからなる混
合溶融塩に20秒間浸漬してフラツクス処理を行
い、しかる後、可及的速かに純度99.99％、温
度720℃からなるAlの溶融浴中に８秒間浸漬
し、直ちに湯洗滌を行い、層厚６μのFe―Al
拡散層と、７μからなるAlの溶融鍍金層を得
た。 Ni基―Ｐ合金鍍金の前処理… (1) Na2SiO310ｇ／、Na3PO410ｇ／、
Na2CO32ｇ／、界面活性剤１ｇ／の浴にて
60℃、60秒間のアルカリ脱脂を行つた後、水
洗。 (2) NaHCO340ｇ／、KCN2ｇ／、界面活性
剤１ｇ／の浴にて45℃、２分間の脱錆を行つ
た後、水洗。 (3) HNO320％の浴にて常温で５秒間の酸中和を
行つた後水洗。 (4) NiCl2・6H2O640ｇ／、乳酸100ml／の浴
にて常温で10秒間浸漬してNiの置換膜を形
成。 (5) HNO350％浴にて、常温で10秒間浸漬して置
換膜を再溶解した後、水洗して直ちに次の電鍍
処理工程に移つた。 Ni基―Ｐ合金の電気鍍金処理… 市販の日本電
鍍工業(株)のニツケリンＢ浴にて電流密度
4Amp／dm2、浴温65℃、PH1.5にて30分間電気
鍍金した後水洗した結果、６μのFe―Al拡散
層と５μのAl層（Ni基―Ｐ合金鍍金の前処理
により一部溶解したものと解される）上に12μ
のＰの含有率15％のNi基―Ｐ合金層とを形成
した試料を得た。 実施例 ２ 鉄鋼材…実施例１に同じ。 Alの溶融鍍金処理…実施例１に同じ。 Ni基―Ｐ合金鍍金の前処理…実施例１に同じ。 Ni基―Ｐ合金の化学鍍金処理… 市販カニゼン
社の化学Ni基―Ｐ浴（シユーマーS770）を使
用し、90℃にて60分間浸漬した後、水洗した結
果、６μのFe―Al拡散層と５μのAl層上に14
μのＰの含有率８％のNi基―Ｐ合金層とを形
成した試料を得た。 なお、得られた上記試料について、従来品（特
公昭56―37300号公報によるもの）との比較試験
結果は下記の通りであつた。
らなる鋼材の表面に被着重合してなる鍍金被膜に
関し、更に詳しくは既に本出願人によつて提案さ
れ、その後実用に供している特公昭56―37300号
の改良に関するものである。 前記特公昭56―37300号公報に提案された重合
鍍金被膜は、第２図に図示するように、鋼材１１
の表面にNiの電気鍍金層１２を形成し、更に該
Niの鍍金層上にAlの溶融鍍金層１３を被着重合
することにより、NiとAlの重合面間にNi3Alから
なる金属間化合物１４を生成してなるものであ
り、プロパン変成ガスの雰囲気中において、充分
に耐熱耐食性を同時に発揮してその目的を達し得
る状況にある。しかしながら、この重合鍍金被膜
を有する鋼材は、例えば内燃機関のマフラー等に
使用して、特に腐食性ガスの雰囲気下にあつては
急激な熱の断続変化及び広範囲に亘る温度変化の
ために、外層に位置したAlの鍍金層１３の酸化
が増進されて、Al2O3の厚さを増し、概して短期
間に剥離を生ぜしめる傾向にあり、又運転停止時
においても、排気ガスの冷却による凝縮水によつ
て、この凝縮水のもつ腐食作用（PH 4.6〜6.8、
NO3 ５〜1100ppm、SO4 0.1〜600ppm、Cl ２
〜35ppm、HCHO 30〜160ppm）により、腐食
を促進する等、特に腐食性ガスの雰囲気中におい
ては耐熱、耐食性共に充分でない傾向にあつた。 本発明の目的は、かかる問題を、鋼材の表面に
内層としてAlの溶融鍍金層を、外層としてNi基
―Ｐ合金層を施すことによつて、効果的に解決し
た耐熱耐食性重合被覆鋼材を提供することで、以
下本発明を第１図について詳述すれば、１は板、
帯、管、棒或いは線材等からなる鋼材であつて、
該鋼材１の表面にAlの溶融鍍金法により、Alの
鋼材側表面への一部拡散による拡散層４を介して
Al鍍金層２を形成し、次いで該Al鍍金層上に電
気若くは化学鍍金によるNi基―Ｐ合金層３を被
着重合して構成してなるものである。 本発明において、外層のNi基―Ｐ合金層は大
気中は勿論、腐食性物質である鉱酸、塩類に対し
ても優れた耐食性を示し（Ｐの８％含有するNi
基―Ｐ鍍金ではPH４以上のHClに侵されない。更
にＰの15％含有のNi基―Ｐ鍍金ではPH４以上の
HClは勿論HNO3にも侵されない）、且つ高温に加
熱されても酸化を受けることが少ないために、前
記従来例にみるような剥離を越すことがなく、
又、Ni基―Ｐ合金層はその特性によつてピンホ
ール、クラツクの発生が極めて少なく、同時にわ
ずかに存在するピンホール、クラツク部からの腐
食性物質の侵入に対しても、内層を形成するAl
との反応により生成される腐食生成物としての
Al2O3nH2O、Al（OH）3が、その体積を増すこと
によつて、細孔を埋めて腐食性物質の侵入を防止
して腐食の進行を阻止せしめることとなる。以上
の通り、本発明によれば、Ni基―Ｐ合金層とAl
層との相乗効果により、プロパン変成ガス雰囲気
中では勿論のこと、腐食性ガス雰囲気中において
も耐熱性と耐食性とを充分に満足し得る結果とな
るものである。 以下本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 １ 鉄鋼材… 材質SPC―１、管外径10.0m／ｍ、肉
厚1.0m／ｍ、長さ500m／ｍの鋼管材を常法に
より清浄化を行う。 Alの溶融鍍金処理… HCl10％の水溶液に常温で
１分間の浸漬による前処理を行つた後、温度
690℃のLiCl、Kcl、NaCl及びNaFからなる混
合溶融塩に20秒間浸漬してフラツクス処理を行
い、しかる後、可及的速かに純度99.99％、温
度720℃からなるAlの溶融浴中に８秒間浸漬
し、直ちに湯洗滌を行い、層厚６μのFe―Al
拡散層と、７μからなるAlの溶融鍍金層を得
た。 Ni基―Ｐ合金鍍金の前処理… (1) Na2SiO310ｇ／、Na3PO410ｇ／、
Na2CO32ｇ／、界面活性剤１ｇ／の浴にて
60℃、60秒間のアルカリ脱脂を行つた後、水
洗。 (2) NaHCO340ｇ／、KCN2ｇ／、界面活性
剤１ｇ／の浴にて45℃、２分間の脱錆を行つ
た後、水洗。 (3) HNO320％の浴にて常温で５秒間の酸中和を
行つた後水洗。 (4) NiCl2・6H2O640ｇ／、乳酸100ml／の浴
にて常温で10秒間浸漬してNiの置換膜を形
成。 (5) HNO350％浴にて、常温で10秒間浸漬して置
換膜を再溶解した後、水洗して直ちに次の電鍍
処理工程に移つた。 Ni基―Ｐ合金の電気鍍金処理… 市販の日本電
鍍工業(株)のニツケリンＢ浴にて電流密度
4Amp／dm2、浴温65℃、PH1.5にて30分間電気
鍍金した後水洗した結果、６μのFe―Al拡散
層と５μのAl層（Ni基―Ｐ合金鍍金の前処理
により一部溶解したものと解される）上に12μ
のＰの含有率15％のNi基―Ｐ合金層とを形成
した試料を得た。 実施例 ２ 鉄鋼材…実施例１に同じ。 Alの溶融鍍金処理…実施例１に同じ。 Ni基―Ｐ合金鍍金の前処理…実施例１に同じ。 Ni基―Ｐ合金の化学鍍金処理… 市販カニゼン
社の化学Ni基―Ｐ浴（シユーマーS770）を使
用し、90℃にて60分間浸漬した後、水洗した結
果、６μのFe―Al拡散層と５μのAl層上に14
μのＰの含有率８％のNi基―Ｐ合金層とを形
成した試料を得た。 なお、得られた上記試料について、従来品（特
公昭56―37300号公報によるもの）との比較試験
結果は下記の通りであつた。
【表】
次に、腐食性環境下に於ける試験結果は下記の
通りであつた。
通りであつた。
【表】
【表】
第１図は本発明の一実施例に係る耐熱耐食性重
合被覆鋼材としての管材の一部拡大断面図、第２
図は従来例を示す同上一部拡大断面図である。 １…鋼材、２…Alの溶融鍍金層、３…Ni基―
Ｐ合金層、４…Fe―Al拡散層。
合被覆鋼材としての管材の一部拡大断面図、第２
図は従来例を示す同上一部拡大断面図である。 １…鋼材、２…Alの溶融鍍金層、３…Ni基―
Ｐ合金層、４…Fe―Al拡散層。
Claims (1)
- １ 鋼材１の表面に、内層としてAlの鋼材側表
面への一部拡散による拡散層４を介してAlの溶
融鍍金層２を形成し、該Al鍍金層上に外層とし
て電気若くは化学鍍金によるNi基―Ｐ合金層３
を被着重合して形成せしめたことを特徴とする耐
熱耐食性被覆鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20779583A JPS60100685A (ja) | 1983-11-05 | 1983-11-05 | 耐熱耐食性重合被覆鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20779583A JPS60100685A (ja) | 1983-11-05 | 1983-11-05 | 耐熱耐食性重合被覆鋼材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100685A JPS60100685A (ja) | 1985-06-04 |
| JPS6232274B2 true JPS6232274B2 (ja) | 1987-07-14 |
Family
ID=16545614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20779583A Granted JPS60100685A (ja) | 1983-11-05 | 1983-11-05 | 耐熱耐食性重合被覆鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192811U (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-12 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9400845A (pt) * | 1994-03-09 | 1995-04-11 | Gen Motors Brasil Ltda | Processo de aplicar um revestimento resistente à temperatura e à corrosão provocada por gases do sistema de exaustão de veículos automotivos |
| CN105465491B (zh) * | 2015-12-14 | 2018-03-20 | 徐州徐工液压件有限公司 | 一种高精度防腐耐磨油管及其制作方法 |
-
1983
- 1983-11-05 JP JP20779583A patent/JPS60100685A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192811U (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60100685A (ja) | 1985-06-04 |
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