JPH01225800A

JPH01225800A - 金属材料における酸化物皮膜の除去方法

Info

Publication number: JPH01225800A
Application number: JP5053888A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Hotsuta; 堀田　▲しげ▼
Original assignee: GIRUFUII KK
Current assignee: GIRUFUII KK
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1989-09-08

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、金属材料を空気中で熱処理した際：：生じる
比較的厚い酸化物皮膜を迅速に除去する方法に関する。

（従来の技術）金属材料例えばステンレス鋼材料を空気中で溶接すると
溶接線に沿って帯状に酸化物皮膜を生じ、このデスケー
リングには主として硫酸又は塩酸を用いている。金属材
料を硫酸又は塩酸溶液に浸漬する場合、硫酸では約２０
％までビックリング速度が増加し、同濃度で同温度では
塩酸の方が硫酸よりも１．５〜２．０倍デスケーリング
が早いけれども、いずれもミストが発生するために排気
洗浄装置を設置する必要がある。この改良方法には塩酸
溶液を含むゼリー状物が存在し、これを金属材料の酸化
物皮膜の上に塗り、約３０分後に水で洗い流している。

また、銀粉入りペンキを帯状の酸化物皮膜に沿って塗布
し、該酸化物皮膜を隠遮する方法がある。酸による方法
としては、硫酸の５〜２０％溶液中で陰極電解、陽極電
解、ＰＲ電解を行う方法もある。

（発明が解決しようとする課題）塩酸溶液を含むゼリー状物を用いると、洗い流した水に
は臭気があって池の物質を腐食するために、排水の処理
に関して公害問題が発生する。このゼリー状物は、加温
すれば除去効果が増加するけれども、酸化物皮膜上に塗
ったままで長時間放置することを要し、作業効率が悪い
という問題が残っている。また、銀粉入りペンキの塗布
は、塗布コストが高いうえに使用中にペンキが剥がれや
すい。電解による方法は、強固な酸化物皮膜でも迅速に
除去できるけれども、電解設備が必要でコスト高になる
うえに、凹部の酸化物皮膜が凸部に比べて溶解が遅れ、
しかも排水処理の問題は依然として残存している。

本発明は、金属材料における酸化物皮膜の除去技術に関
する前記の問題点を改善するために提案されたものであ
り、強固な酸化物皮膜であっても迅速且つ容易に除去し
、しかも安価な電解装置を用いて廃液処理の問題が殆ど
発生しない酸化物皮膜の除去方法を提供することを目的
としている。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明に係る酸化物皮膜の
除去方法では、吸液性部材を一方の電極体に取り付け、
且つ他方の電極体を金属材料に接触させる。この吸液性
材料は、綿を布地で包んたタンボ、フェルト、スポンジ
などであって、酸処理液を十分に吸収・保持し且つ耐摩
耗性を有すると好ましく、一方、両電極体は焼結炭素な
どの不溶解性電極材料であると好ましい。両電極体間に
外部電源を用いて所定の電位を加えるために、吸液性部
材をアノード又はカソード電極体に取りはけ、且つその
反対の電極体を金属材料表面に接触させるけれども、Ｐ
Ｒ法による電解も可能である。

両電極体を金属材料上で近接させて局所的に高い電流密
度を発生させ、アノード電極Ｓ：おいてＳＯ２などの気
体を多く発生させないように電圧を低く抑える。吸液性
部材には、主成分が硫酸又は塩酸などの酸処理液を含浸
し、通常は後処理の容易な希酸処理液を含浸して酸化物
皮膜と接触させ、所望に応じて希酸処理液にインヒビタ
ーなどを添加してもよい。次に吸液性部材又は金属材料
を酸化物皮膜に沿って相対的に移動し、この移動には手
動（第３図参照）又は適宜の駆動装置（第１図又は第５
図参照）を用いる。処理可能な金属材料は、ステンレス
鋼などの各種の鉄鋼、アルミニウム。

亜鉛とその合金などである。ステンレス鋼材料では、溶
接などで生じた表面の酸化物皮膜を吸水性部材で摩擦し
て分離した後に、活性化したその分離部分にニッケルメ
ッキを行う場合もある。

（作用）本発明方法では、局所的に高い電流密度で電解しながら
、酸処理液を含浸した吸液性部材で金属材料の酸化物皮
膜表面を摩擦することにより、金属材料表面から酸化物
皮膜を迅速に分離して除去する。処理する金属材料に関
して、カノード電解では金属材料の腐食は少なく、寸法
精度を維持でき、しかも活性化されるためにメツキの密
着にもよい反面、水素ガスが発生するので水素脆性の起
こしやすい高炭素鋼やばね鋼には好ましくない。

一方、アノード電解では、酸化物皮膜を酸素ガスで物理
的に剥離し、金属材料表面の不動悪化が生じて腐食を防
止し、水素脆性の発生を緩和できる反面、化学的に活性
なアルミニウム、亜鉛とその合金には通さない。

（実施例）次に本発明方法の実施例を図面を参照しながら説明する
゛。

実施例１第１図に示す洗浄装置２において、除去すべき酸化物皮
膜を有する円筒体４は回転機構６のチャック８に水平に
取り付け、該回転機構は旋盤の主軸台などを利用すれば
よい。円筒体４は、例えば第２図に示す溶接パイプ１０
であり、該パイプ表面に溶接線に沿って環状の酸化物皮
膜１２が生じている。円筒体４即ちバイブ１０の下方に
は、該バイブと同心の円弧状側面の受板１４を設置し、
該受板で吸液性部材例えば帯状のフェルト材１６を支持
する。受は板１４は逆Ｕ字形の横断面であり、その内表
面に帯状のフェルト材１６を沿わすことにより、該フェ
ルト材も側面円弧状：こ変形してパイプ１０の表面に接
触する。受板１４の下端部には送液管１８を連通させ、
循環ポンプ２０を経て落差タンク２２まで延設する。タ
ンク２２は、送液管２３を介してノズル２４に希酸処理
液を送っている。適宜の外部直流電源２６から、ノズル
２４の先端部と受板１４の右端部に配線することにより
、受板右端部が一方の電極体及びパイプ１０の表面と接
触するノズル先端部が他方の電極体に相当する。第１図
では、ノズル先端部がアノード電極体であるが、この先
端部はカソード電極体にしてもよく、又はＰＲ雷電流用
いてもよい。

この装置２を作動すれば、フェルト材１４の右端部にお
いて受板右端部とパイプ表面との間に局所的の高い電流
密度が発生する。一方、ノズル２４から希酸処理液を噴
射すると、この処理液はパイプ表面を流れてフェルト材
１６で吸収され、該フェルト材に常に希酸処理液を含浸
させることになる。フェルト材１６はパイプ１０の表面
と接触しているから、該パイプをチャック８で回転する
と、フェルト材１６でパイプ表面の酸化物皮膜１２を摩
擦し、酸化物皮膜１２を円周に沿って順次分離していく
。使用済みの希酸処理液は、ポンプ２０によって受板１
４からタンク２２に送って循環させ、少量の新液を補給
するたけであるから廃液は殆ど発生しない。

この洗浄装置において、受板１４の代わりに、フェルト
材を巻き付けたローラ（第５図参照）を使用することも
可能である。また、液循環回路の代わりに、必要量の希
酸処理液だけを受板１４の右端部に強制的に送るように
してもよい。

実施例２第３図に示す洗浄機器３０において、中空の機器本体３
２は細長く、その上方部３４は水平に屈曲している。タ
ンポ３６である吸液性部材を一方の棒状電極体３８の先
端に取り付け、該電極体と近接させて他方の棒状電極体
４０を上方に配置し、両電極体を機器上方部３４の先端
面に水平に設置する。電極体４０の先端は通常尖り、タ
ンボ３６の前面よりもやや前方に位置させ、電極体４０
は機器本体３２内のばね４２によって前方へ付勢する。

両電極体３８．４０は、手動操作のスイッチ４４を経て
外部電源（図示しない）に配線し、該外部電源は例えば
交流電源に接続する定電圧直流電源である。

この機器３ｏは、機器本体３２を手で握って使用し、タ
ンボ３６を希酸処理液に漬ける際には操作スイッチ４４
を離して電流を流さない。第４図に例示するように、タ
ンボ３６に希酸処理液を含浸した復に、金属材料の酸化
物皮膜４６の上にタンポ３６及び電極体４０を当てて通
電すると、タンポ３６において電極体３８の先端と金属
材料表面との間に局所的の高い電流密度が発生する。タ
ンポ３６及び電極体４０を金属材料表面と接触させなが
ら、機器３０を任意の形状の酸化物皮膜４６に沿って動
かすと、該タンボで酸化物皮膜４６を摩擦して順次分離
する。消費した希酸処理液は、その都度タンボ３６を希
酸処理液に漬けるだけであるから少量で済み、本格的な
処理設備を必要とする。はどの廃液は発生しない。

第３図の洗浄機器３０では、タンポ３６を希酸処理液に
漬けて使用するけれども、希酸処理液を入れたタンクを
機器３０に取り付け、該タンクから直接タンボ３６まて
希酸処理液を送るようにしてもよい。また、定置型の外
部電源の代わりに、機器本体に所定電圧の乾電池や充電
器を収納したり、又は使用者の腰ベルトに小型電源を取
り付けるようにしてもよい。これらの変形で洗浄機器の
可搬性がいっそう良くなり、不便な個所の溶接で生じた
酸化物皮膜でも容易に除去可能になる。

実施例３第５図に示す洗浄装置５０において、除去すべき直線状
の酸化物皮膜５１を有する金属プレート５２は、該皮膜
を下側に位置させてローラ５４゜５６によって水平に走
行させる。ローラ５４，５６間には、洗浄ローラ５８を
配置し、その円周に吸液性部材であるフェルト材６０を
巻き付ける。

環状のフェルト材６０は、上端を金属プレート５２の下
側と接触させ、且つその下端を液浴６２に浸漬させる。

液浴６２には希酸処理液を入れ、該液の補給は管６４を
介してポンプ６６で行う。画電極体６８．７０は、適宜
の外部電源７２と配線したロータであり、プレート５２
とフェルト材６０の接触個所において該プレート上側と
ローラ５８の内周壁に当接しながら回転する。

この装置５０を作動すれば、プレート５２とフェルト材
６０の接触個所において局所的の高い電流密度が発生す
る。一方、液浴６２内の希酸処理液は、フェルト材６０
の下端で吸収され、該フェルト材の回転によってその上
端まで達する。洗浄ローラ６０の回転速度は、ローラ５
４，５６の回転つまりプレート５・２の走行速度と異な
ることにより、フェルト材６０でプレート下側の酸化物
皮膜５１を摩擦し、プレート５２の走行とともに酸化物
皮膜５１を直線状に順次分離していく。希酸処理７αは
、プレート５２に付着する分だけをポンプ６６で補充す
ればよく、少量の新液補給だけであるから廃液は殆ど発
生しない。

この洗浄装置において、希酸処理液をローラ５８の内部
中心に送り、そこから放射状に円周部分のフェルト材６
０まて浸出させてもよい。また、ローラ５４，５６を使
用せずに、プレート５２を手でフェルト材６０に圧着す
るならば、部分的な酸化物皮膜を除去することが可能で
ある。

（発明の効果）本発明方法では、局所的に高い電流密度で電解しなから
吸液性部材て金属材料の酸化物皮膜表面を摩擦すること
により、金属材料から酸化物皮膜を迅速且つ容易に除去
し、従来の方法に比べて作業効率が優れ且つ作業環境の
悪化も殆ど起こらない。本発明方法は、通常の電解方法
に比べて電解設備が単純で設備コストが安く、吸液性部
材による摩擦を行うために、凹部の酸化物皮膜が凸部に
比べて溶解が遅れるようなことが殆ど発生しない。

また、本発明方法は、一般に希酸処理液を少量使用する
だけであるから、電解浴を設置する電解方法よりも廃液
の生成が少なく、この希酸処理液は臭気が少なくて池の
物質を腐食せず、排水の処理＄２関して公害問題が発生
する恐れも少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置を概略的に示
す全体説明図、第２図は環状の酸化物皮膜を有する溶接
パイプの一例を示す斜視図、第３図は本発明方法を実施
するための別の装置の側面図、第４図は第３図の使用状
態を示す要部側面図、第５図は本発明方法を実施するた
めの更に別の装置の側面図である。２・・・洗浄装置、４・・・円筒体、６・・・回転機構
、８・・・チャック、１０・・・溶接パイプ、１２・・
・酸化物皮膜、　１４・・・受板、　１６・・・フェル
ト材、２０・・・循環ポンプ、２２・・・落差タンク、
２４・・・ノズル、２６・・・外部直流電源。特許出願人　ギルフィー株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、金属材料を空気中で熱処理した際に生じる比較的厚
い酸化物皮膜を除去するために、吸液性部材を一方の電
極体に取り付け且つ他方の電極体を金属材料に接触させ
、両電極体間に外部電源を用いて所定の電位を加えて局
所的に高い電流密度を発生させるとともに、吸液性部材
に酸処理液を含浸して酸化物皮膜と接触させ、次に吸液
性部材又は金属材料を酸化物皮膜に沿って相対的に移動
して吸液性部材で酸化物皮膜の表面を摩擦することによ
り、金属材料の酸化物皮膜を順次分離していく酸化物皮
膜の除去方法。２、ステンレス鋼材料表面の酸化物皮膜を、希酸処理液
を含浸した吸液性部材で摩擦して分離した後に、活性化
したその分離部分にニッケルメッキを行う請求項１記載
の方法。