JPS6244596A

JPS6244596A - 鉄鋼材料の防食処理法

Info

Publication number: JPS6244596A
Application number: JP18308385A
Authority: JP
Inventors: Makoto Mizuno; 誠水野; Kiyotaka Taga; 多賀　清高; Hiroshi Arai; 宏新井
Original assignee: NIPPON KINZOKU KOGYO KK; Nippon Metal Industry Co Ltd
Current assignee: NIPPON KINZOKU KOGYO KK; Nippon Metal Industry Co Ltd
Priority date: 1985-08-22
Filing date: 1985-08-22
Publication date: 1987-02-26
Also published as: JPH0461079B2

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、炭素鋼、低合金鋼などを含む鉄鋼材料の弱点
であるサビの発生を抑制し、水中等においても成る程度
使用に耐えるように、電解化成処理により耐発銹性を付
与する方法に関する。

（従来の技術）炭素鋼、低合金鋼などを含む鉄鋼材料のサビ発生防止法
とし−ては、従来から油膜保護法、塗装、メッキなどの
方法がある。しかしこれらの方法は耐久性の点で長期間
の防錆は困難である。

本発明者等は、先に特願昭５１−２０８３２３号におい
て、クロムイオンを含む特定の塩類水溶液を陰極電解処
理液として使用することによって、ステンレス鋼の防食
性を著しく向上させる方法を開発した。

その後、この方法をステンレス鋼以外の鉄鋼材料、特に
サビ易い炭素鋼などに適用したところ。

予想外の優れた耐発銹性が得られることを見出し、本発
明をなしたものである。

（発明の目的）本発明は、サビ易い炭素鋼、低合金鋼などを含む鉄鋼材
料（ステンレス鋼は除く）に、電解化成処理により優れ
た耐発銹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、一般の炭素鋼、低合金鋼などを含む鉄鋼材料
を濃度０．５〜４０％の塩類水溶液中に浸して、電流密
度０〜５Ａ／ｄｒｎ’電解時間０−１０分の予備処理（
陽極電解処理）を行なって該鉄鋼材料の表面を清沙にし
、かつ活性化した後、下記の（１）〜（６）の塩類水溶
液中に浸して陰極電解処理を行ない、鉄鋼材料表面に水
溶液に含有する金属の反応生成化合物を破着させて耐食
性を付与する鉄鋼材料の防食処理法である。ここで、鉄
鋼材料とは、炭素鋼、低合金鋼などの鉄基合金を指すも
ので。

ステンレス鋼は含まない。

塩類水溶液としては（１）濃度１．０〜４０ＸのＣｒ　”を含む溶液。

（２）濃度０．１〜２０２のＣｒ３＋を含む溶液。

（３）濃度１．０〜４０％　（７）Ｃｒ”　ト濃度０．
１〜２０％　（７）Ｃｒ３＋とを含む溶液。

（４）前記（１Ｎ２）（３）に更に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．
０１〜０．５ｚ、硫安０．０１〜２．０ｚなどのアンモ
ニウム塩類を単独又は複数添加した溶液。

（５）　１ｉｉｊ　記（１）（２）（３）（４）ニ更ニ
ｅ［ｏ、１−１０％　（７）　範囲でＴｉイオンを含む
塩類、Ｃｕイオンを含む塩類１Ｎｉイオンを含む塩類及
びブドウ糖を単独又は複数添加した溶液。

（６）前記（１）　（２）（３）（４）（５）に更に微
量添加物として濃度０．０１〜０．５ｚの範囲で千オ尿
素、でん粉、硼酸、グリセリン及び亜ひ酸を単独又は複
数添加した溶液。

陰極電解条件としては、電’Ｂｔ密度０．１−　１ＯＡ
／ｄ酢、電解時間１〜３０分である。

本発明は前記（１）〜（６）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ＩＩν間等
は各所定範囲内で適宜選択実施できる。

なお、予備処理として、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、その表面特性は改善され、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、鉄鋼材料の表面上に析
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１ｊ、ｍ以下の薄い着色皮
膜で、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含む塩類
水溶液と同一の塩類水溶液を、鉄鋼材料の極性のみを変
えて、陽極電解処理にも使用するのが、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　”塩として重クロム酸アンモ
ニウム、Ｃｒ３＋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、本発明において硫酸第二チタン、クエン酸鉄アン
モニウム、Ｗｉ酢酸銅硼酸、でん粉は鉄鋼材料表面の水
和物被覆特性を改善し、硫安はｐＨを安定させ、ブドウ
糖はＣｒ３＋の安定化に効果がある。

また、千オ尿素、亜ひ酸は低電波電解に効果がある。以
下、実施例により更に詳しく説明する。

（実施例１）Ｃ水中浸漬による発錆試験］炭素鋼を含む鉄鋼材料は水中におけるサビ発生が顕著な
ので、水中浸漬による発錆試験を行ない、本発明による
陰極電解処理の効果を確認した。

水中浸漬Ｔ、Ｐ、の形状及びその取付方法は第１図、第
２図及び第３図に示す通りで、等間隙に炭素鋼のＴ　、
　Ｐ　、　（１）　（２５０Ｘ２５Ｘ０．５１ｍ）を孔
明部分（４）と（４）の中間にはさみ、塩ビ製ポルト・
ナツト（５）を孔明部分（４）に差し込み４０ｋｇｆｃ
層のトルクで締めつけて、炭素鋼のＴ　、　Ｐ　、　（
１）を固定した。同様にして炭素鋼の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本の塩ビ帯状板は、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）と塩ビポルト・ナツト（５）で固
定してもよい、第２図又は第３図のように固定したＴ　
、　Ｐ　、　（１）の枠をナイロンロープで結束し、水
中に浸漬試験する。

試験は炭素鋼の表面における発錆の有無を検討した。試
験に供した炭素鋼の主要成分は第１表に示す通りであり
、防食処理を施した電解槽はＩＪＩ槽（２００厘１１深
さＸ　５０ｍｍ巾Ｘ　１００層層長さ）を使用した。

本発明の防食効果は電解処理溶液の種類及び濃飽和する
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。今回の
実施例では、電解処理条件を次のごとく行なった。

電解処理液：　１０１重クロム酸アンモニウム＋２ｚ硫
酸クロム＋〇、２ｚクエン酸鉄アンモニウム電解条件：陽極電解後陰極電解電解電流：陽極電解の場合：０〜３Ａ／ｄｍ″陰極電解
の場合＝０．５〜３Ａ電解時間：陽極電解の場合：５分間陰極電解の場合：１０分間電解後の処理：水洗後、自然乾燥このように電解処理した試験片の水中浸漬発話試験結果
を第２表に示す、また、比較材として、未処理材の水中
浸漬発話試験結果も第２表に付記した。（いずれも試験
期間：２５日間）更に、水中浸漬腐食試験後のＴ、Ｐ、
の浸食状況を表面サビ除去後のＴ、Ｐ、板厚測定により
、第３表に示す。

なお、試験に供した水質は次の通りである、ＰＨニア、
４０残留塩素：　０．４０ＰＰＭ水温：２２〜２６℃ 第２表及び第３表で明らかなように炭素鋼の表面を陰極
電解処理した試験片の耐誘性は、未処理材が、氷中浸漬
後、数時間位で完結するのに比し、著しく向上している
。また、その板厚浸食状況を比較すれば明白である。な
お、電解処理水溶液はＣｒ　”を含む塩類水溶液又はＣ
ｒ計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、通常、表面清浄化及び活性化のため
に予備処理（陽極電解処理）を行なうが、行なわない場
合でも未処理材よりも耐発錆性は改善されている。

（実施例２）第４表に示す３種の低合金鋼（↑Ｐ−１、ＴＰ−２、丁
Ｐ−３）でＴ、Ｐ、（２５０Ｘ２５Ｘ０．５厘薦）を作
り、これらのＴ、Ｐ、を電解処理液：　１０％重クロム酸アンモニウム＋２ｚ硫
酸クロム＋０．２鬼クエン酸鉄アンモニウム陽極電解：　２Ａ／ｄｒｎ’　Ｘ　５分陰極電解：　２
Ａ／ｄｒｎ’　ｘ　ｔＯ分の条件で陽極電解後陰極電解
処理した。処理後のＴ、Ｐ、を実施例１と同様の方法で
塩ビ帯状板に固定した。試料を固定した塩ビ枠をナイロ
ンロープで結束し、ｌｌＮａ　ｃｌ水溶液（液温２３〜
２５°Ｃ）中につるし、発話試験を行った。これらのＴ
、Ｐ、の発話試験結果を第５表に示す、なお、比較材と
して未処理のＴ、Ｐ、の発錆状況を併記した。第５表か
ら本発明により優れた耐発錆効果が奏されることが分か
る。

第４表（発明の効果）本発明によると炭素鋼などの鉄鋼材料を陰極電解処理す
ることにより該鉄鋼材料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ＩｔＧ膜が形
成されると考えられ、この防食化威改により、炭素鋼な
どを発話腐食環境で使用する場合に大巾な耐発錆性改善
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、水中腐食試験Ｔ、Ｐ、の増付は状態
を示す説明図である。ｌ鉄鋼材料Ｔ、Ｐ、　　　　４孔２塩ビ枠（アングル）　　５塩ビボルト・ナツト３　Ｊ
ＩＪヒ帯状板

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄鋼材料を濃度０．５〜４０％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鉄鋼材料の防食処理法。
（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、Ｔｉイオンを含む塩類、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）鉄鋼材料を濃度０．５〜４０％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鉄鋼材料の防食処理法。
（６）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、Ｔｉイオンを含む塩類、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）鉄鋼材料を濃度０．５〜４０％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
とする鉄鋼材料の防食処理法。
（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、Ｔｉイオンを含む塩類、Ｃｌ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９〜第１１項のいずれか１つ
に記載の方法。