JPH03140455A

JPH03140455A - 熔融塩で処理した金属製品の洗浄方法

Info

Publication number: JPH03140455A
Application number: JP28008989A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Obara; 小原　康司; Norizo Kawahara; 川原　業三; Toshiaki Koishihara; 小石原　利明; Yoshiro Ito; 伊藤　好朗; Toshihiro Abe; 阿部　俊博
Original assignee: IWATE SEITETSU KK
Current assignee: IWATE SEITETSU KK
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1991-06-14

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、金属の表面にボロンを拡散浸透させて、嶌硬
度の浸硼層を形成させる浸硼処理あるいは金属の表面に
Ｘ硬度の金属炭化物を生成させる処理を施した製品の洗
浄方法に関するものである。

（従来の技術）熔融塩浸漬法または同電解法によって、金属に漫Ｔｉａ
処理を施した場合処理対象物に処理剤が付着することは
当然であるが、従来からその除去方法についての格別の
技術はなく、単に水あるいは温水で洗浄することが普通
である。なお本発明者らの内の二人は、前に浸硼処理剤
の成分を選定することにより水または温水によって処理
対象物に付着した処理剤を容易に除去できることを発見
し、このことを特徴とする浸硼処理剤を発明し特許出願
している（特開昭　６３　　−４０９４）。

また「煮沸している硝酸２〜１０容量％の水溶液」で洗
浄する技術が提案されている（特開昭　５１−８８４４
１）。

また、主として硼砂を熔融し、これにＦｅ−Ｖ、ＳｉＣ
を加えた熔融状態の処理剤中に金属を漫潰しその表面に
ＶＣを生成せしめる金属の表面処理法があるが、この処
理後の処理対象物の有効な洗浄法についてはこれまで提
案されていない。

（発明が解決しようとする間距点）一般にアルカリ金属の硼酸塩は水あるいは温水に対し溶
解度が小さく、本発明者らの内の二人は、多くの実験の
結果前記した通り、水または温水に対する溶解度の大き
い成分の浸硼処理剤を発明している。しかし、この処理
剤にＳｉＣが含まれていれば、このＳｉＣは浸硼処理の
際の反応Ｂ２Ｏ３＋ＳｘＣ；２Ｂ＋５ｉ０２＋ＣＯによって５ｉ
０２を生成する。

また、処理剤を高温で保持していると処理剤中のＳｉＣ
は空気中の酸素によっても酸化され、同様に５ｉ０２を
生成する。

上記反応によって生ずる５ｉ０２は、処理剤中に少量存
在している間は浸硼処８！徨の処理対象物の洗浄に特別
問題は生じないが、同一処理剤を長期間使用して、次第
；こＳｉＯ２の含有量が増加すると、処理物番ご付着し
た処理剤の洗浄除去がしにくくなるという問題がある。

なお、特開昭　５１−８８４４１が提案している方法は
洗浄液に硝酸の水溶液を使用するとしているが、浸硼層
は硝酸の水溶液：こは腐食されやすい（高木、片桐ほか
、日本金属学会会誌３１巻（１９６７）３３８ページ）
ので、硝酸の水溶液で洗浄することによって浸硼層が溶
解してしまう恐れがあるのみならず、処理対象物に付着
した処理剤を酸処理すればその分の処理剤は、回収再利
用ができないので、処理費用の増加となる欠点があるの
で、この方法は現実的でなく実際にも使用されていない
。

また、硼砂にＦｅ−Ｖ、ＳｉＣを加えた表面処理剤の場
合は、ＳｉＣの酸化によって浸硼処理剤同様、ＳｉＯ２
を生成している。

（問題点を解決するための手段）上記の問題を解決するため本発明は特許請求の範囲記載
のアルカリ金属の硼酸塩、炭酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物
の一種または二種以上を用いて熔融塩を遺り、これに炭
化珪素（ＳｉＣ）または、ＳｉＣとＢ４Ｃ，Ｆｅ−Ｂ、
Ｂの一種または２種以上を加えた浸硼処理剤を用いて、
浸漬法または電解法によって金属表面にボロンを拡敢漫
透させる浸硼処理、または上記熔融塩にＳｉＣと炭化物
生成元素の単体および／または同元素の鉄合金または炭
化物を加えて、金属表面に炭化物を生成せしめる表面処
理を施した後処理対象物を洗浄し、付着している処理剤
を除去する際、洗浄液として上記熔融塩および／または
上記処理剤を含有し、比重が１．２０以上となっている
水溶液を泪いる方法。

を提供する。

（作用）アルカリ金属のｌｉ［＃１塩、炭酸塩、硫酸塩、ハロゲ
ン化物の一種または２種以上を用いて造った熔融塩に５
ｉＯｚが存在すると、少量のうちはこの５ｉ０２はＮａ
２Ｏ・ＳｉＣ２として存在し、このＮａ２Ｏ・５ｉ０２
は若干の水溶性があるため洗浄の際水溶液化するので問
題はなが、多量になると５ｉ０２は単独あるいは、Ｎａ
２Ｏ・２Ｓｉ０２の形態で存在するようになり、多量の
５ｉ０２を含む処理剤が付着している処理対象物を、単
に水洗などを行うと処理対象物の表面ζ：Ｎａ２Ｏ・２
Ｓｉ０２、ＳｉＣ２の混合物からなる難水溶性の個体が
付着し、洗浄を困難にする現象が生ずる。

本発明者らはこの問題を解決するために、種々の方法を
実験した結果、熔融塩（ＳｉＣを含まないもの）または
処理剤（熔融塩にＳｉＣを混合したもの）の濃度が濃り
、比重が１．２０以上の水溶液中では、５ｉ０２の晶出
がなく、この水溶液中で処理対象品を洗浄すれば処理対
象物表面に難水溶性の個体が付着せず、特に４０　’Ｃ
以上の温熱水中で洗浄すれば極めて容易に付着した処理
剤の除去洗浄が可能であることを知見し本発明を完成し
た。

この現象の機構については詳細は不明であるが次の様に
考えられる。熔融塩中にあるＳｉＯ２は、Ｎａ２Ｏ−Ｓ
ｉＯ＋、あるいはＮａ２Ｏ・２Ｓｉ０２、または５ｉ０
２単独の形態で存在し、冷却後もその形態で存在するが
、水溶液になると加水分解反応を起こしてＮａ２Ｏ−２Ｓｉ０２＋Ｈ２０＝２ＮａＯＨ＋２ＳｉＯ２となって、５ｉ０２を生成しこのＳｉＯ２は、ゲル状で
処理対象物の表面に付着して洗浄性を悪くしていると考
えられる。

また、処理剤中に単独で存在しているＳｉＯ２は処理温
度でも単独の５ｉＯｚとして存在して結晶化しているの
で、処理剤を水に溶解しても、処理対象物に付着しない
と考えられる。

したがって、洗浄に使用する液の１度を１農くしてこの
加水分解反応を抑えることによって洗浄が容易に行われ
ることになり、その限界の濃度を液の比重で示すと１．
２０以上となる。

Ｎａ２Ｏ・　Ｓ　　ｉ０２　　＋　　Ｈ２０＝２ＮａＯ
Ｈ＋Ｓｉ○２（実施例）各成分が、重量％でＮａ２Ｏｔｔ、３５％、に２０　１
３．５０％、ＬｉｇＯ８，５５％、８２０３４８．８８
％、ＳｉＣ１７，７２％からなる浸硼処理剤を用いて、
各回、９００゛Ｃ１５時間浸漬法で５４５Ｃ材の浸硼処
理を行う処理を毎日−回行い、処理後は次回の処理まで
処理剤を９００°Ｃに保持する方法で１ケ月間処理を続
け、処理後の洗浄に要した時間を比較検討した結果次表の結果をえた。洗浄条件は洗浄槽の下部から加熱し
、沸騰水中に処理対象物を入れ、１０分毎に取り出して
処理対象物を布で拭い、処理剤を除去した。使用した処
理炉のルツボは内径７０ｍｍ、高さ１５０ｍｍ、材質５
ＵＳ３０４で、処理対象ｆｉ３４５　Ｃ材の形状は。

径２２ｍｍ、長さ５０ｍｍである。

処理剤除去に要した時間（分）（発明の効果）金属表面にボロンを拡散浸透させるなどの表面改質によ
って、金属のみでは持ちえない特殊な高機能を金属に付
与することができるが、処理剤が処理対象物の表面に固
着すると、その除去に費用がかかり、コスト上昇の原因
となっていた。

本発明による方法を用いれば上記間開は完全に解決され
、表面状態の良好な処理品が容易番こえられるので、今
岐の高硬度金属材料の開発に大いに役立つものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１．アルカリ金属の硼酸塩、炭酸塩、硫酸塩、ハロゲン
化物の一種または二種以上を用いて熔融塩を造り、これ
に炭化珪素（ＳｉＣ）または、ＳｉＣとＢ＿４Ｃ，Ｆｅ
−Ｂ，Ｂの一種または２種以上を加えた浸硼処理剤を用
いて、浸漬法または電解法によって金属表面にボロンを
拡散浸透させる浸硼処理、または上記熔融塩にＳｉＣと
炭化物生成元素の単体および／または同元素の鉄合金ま
たは炭化物を加えて、金属表面に炭化物を生成せしめる
表面処理を施した後処理対象物を洗浄し、付着している
処理剤を除去する際、洗浄液として上記熔融塩および／
または上記処理剤を含有し、比重が１．２０以上となっ
ている水溶液を用いる方法。