JPH0448081A - 鉄鋼材料のモリブデン皮膜形成方法 - Google Patents
鉄鋼材料のモリブデン皮膜形成方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鉄鋼材料あるいは鉄鋼製品をモリブデン化合物
を含有する水溶液に浸漬して短時間でその表面に耐食性
に優れたモリブデン皮膜を形成する鉄鋼材料のモリブデ
ン皮膜形成方法に関する。
を含有する水溶液に浸漬して短時間でその表面に耐食性
に優れたモリブデン皮膜を形成する鉄鋼材料のモリブデ
ン皮膜形成方法に関する。
一般的に鉄鋼材料の防錆には表面の塗装やメッキが用い
られる。このメッキ法の一つにヰ較的容易に耐食性のよ
いクロム皮膜を生成するクロメート処理法が知られてい
る。しかしクロムは人体に悪影響を及ぼすので公害規制
物質であり、メッキ液は使用後に廃水処理をしなければ
ならないという問題があった。
られる。このメッキ法の一つにヰ較的容易に耐食性のよ
いクロム皮膜を生成するクロメート処理法が知られてい
る。しかしクロムは人体に悪影響を及ぼすので公害規制
物質であり、メッキ液は使用後に廃水処理をしなければ
ならないという問題があった。
そこでクロムに匹敵する防錆力をもつことが知られてい
るモリブデンの適用が鉄鋼材料の防錆のために考えられ
てきた。モリブデンの皮膜形成については、′電析Ｆ
ｅ −Ｍ ｏ合金皮膜の非晶質化条件と腐食挙動”金属
表面技術協会、第７７回講演大会要旨集第８−９頁、金
属表面技術協会（１９８８）に記載されているように、
次のような処理液及び処理条件を用いて電気メッキが行
われている。すなわち 電解浴：Ｆｅ（Ｓｏ、）７Ｈ，０１８〜７０ｇ／ＱＮ
ａ ２Ｍ Ｏ０４・２ Ｈｚ Ｏ３１−５ｇ ／ ＱＰ
Ｈは２．５〜６．５でＮａＯＨとＨ２ＳＯ４を用いて調
整 陽極液：Ｎａ、ＳＯ４ 浴温度：２０〜６０℃ 陰極電流密度： ０．２〜３．ＯＡ／ Ｃｍ２しかし、
このモリブデンの電気メッキ方法によれば、処理液の組
成が複雑で、その濃度やＰＨの管理が難しく、また処理
液に流す電流をコントロールする必要があるという難点
があった。
るモリブデンの適用が鉄鋼材料の防錆のために考えられ
てきた。モリブデンの皮膜形成については、′電析Ｆ
ｅ −Ｍ ｏ合金皮膜の非晶質化条件と腐食挙動”金属
表面技術協会、第７７回講演大会要旨集第８−９頁、金
属表面技術協会（１９８８）に記載されているように、
次のような処理液及び処理条件を用いて電気メッキが行
われている。すなわち 電解浴：Ｆｅ（Ｓｏ、）７Ｈ，０１８〜７０ｇ／ＱＮ
ａ ２Ｍ Ｏ０４・２ Ｈｚ Ｏ３１−５ｇ ／ ＱＰ
Ｈは２．５〜６．５でＮａＯＨとＨ２ＳＯ４を用いて調
整 陽極液：Ｎａ、ＳＯ４ 浴温度：２０〜６０℃ 陰極電流密度： ０．２〜３．ＯＡ／ Ｃｍ２しかし、
このモリブデンの電気メッキ方法によれば、処理液の組
成が複雑で、その濃度やＰＨの管理が難しく、また処理
液に流す電流をコントロールする必要があるという難点
があった。
上記のように従来技術のモリブデン電気メッキ方法は処
理液の組成および処理条件が複雑であるという問題があ
った。
理液の組成および処理条件が複雑であるという問題があ
った。
本発明の目的は、鉄鋼材料にモリブデン皮膜を形成する
に処理液及び処理条件が簡単な鉄鋼材料のモリブデン皮
膜形成方法を提供することにある。
に処理液及び処理条件が簡単な鉄鋼材料のモリブデン皮
膜形成方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の鉄鋼材料のモリブ
デン皮膜形成方法は、鉄鋼材料をモリブデン酸アンモニ
ウム水溶液に浸漬し、その後乾燥させることを特徴とし
ている。またモリブデン酸アンモニウム水溶液はモリブ
デン酸アンモニウムを０．５〜４０％含有したものがよ
い。さらにモリブデン酸アンモニウム水溶液には硝酸銅
を添加するのがよく、その添加量はその水溶液当り３０
〜１７０ｍｇにするとよい。さらに硝酸銅の代りに硫酸
鋼を用いてもよく、その添加量はその水溶液１ｌ当り５
０〜２００ｍｇにするとよい。
デン皮膜形成方法は、鉄鋼材料をモリブデン酸アンモニ
ウム水溶液に浸漬し、その後乾燥させることを特徴とし
ている。またモリブデン酸アンモニウム水溶液はモリブ
デン酸アンモニウムを０．５〜４０％含有したものがよ
い。さらにモリブデン酸アンモニウム水溶液には硝酸銅
を添加するのがよく、その添加量はその水溶液当り３０
〜１７０ｍｇにするとよい。さらに硝酸銅の代りに硫酸
鋼を用いてもよく、その添加量はその水溶液１ｌ当り５
０〜２００ｍｇにするとよい。
本発明の鉄鋼材料のモリブデン皮膜形成方法において、
モリブデン酸アンモニウム水溶液はＵ性を呈し、その中
に浸漬された鉄鋼材料はＦｅ”を溶出し、モリブデン酸
アンモニウム水溶液中のモリブデン酸イオンはＦｅ”＋
の溶出の置換反応として鉄鋼材料の表面に吸着して、酸
化モリブデンとして皮膜を形成する。
モリブデン酸アンモニウム水溶液はＵ性を呈し、その中
に浸漬された鉄鋼材料はＦｅ”を溶出し、モリブデン酸
アンモニウム水溶液中のモリブデン酸イオンはＦｅ”＋
の溶出の置換反応として鉄鋼材料の表面に吸着して、酸
化モリブデンとして皮膜を形成する。
またモリブデン酸アンモニウム水溶液に添加された硝酸
鋼または硫酸銅はＣｕ”＋イオンを溶出し、このＣｕ＋
＋イオンがＣｕとＦｅのイオン化傾向の差により鉄鋼材
料の表面に付着してカソード面を形成し、Ｆｅ”＋の溶
出を速め、モリブデンの吸着を加速する＊Ｃｕ”＋は安
定で均一な皮膜を形成するのに役立つ。
鋼または硫酸銅はＣｕ”＋イオンを溶出し、このＣｕ＋
＋イオンがＣｕとＦｅのイオン化傾向の差により鉄鋼材
料の表面に付着してカソード面を形成し、Ｆｅ”＋の溶
出を速め、モリブデンの吸着を加速する＊Ｃｕ”＋は安
定で均一な皮膜を形成するのに役立つ。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
まず前処理として、被処理材の炭素！（ＳＰＣＣ）を脱
脂して水洗し、さらに酸洗して水洗した。
脂して水洗し、さらに酸洗して水洗した。
前処理された炭素鋼は次に示す処理液と処理条件を用い
てメッキ処理した。
てメッキ処理した。
処理液＝０．１〜４０ｗｔ％モリブデン酸アンモニウム
水溶液 処理温度＝４５℃ 処理時間：１５分 それからメッキ処理した炭素鋼を水洗して乾燥させた。
水溶液 処理温度＝４５℃ 処理時間：１５分 それからメッキ処理した炭素鋼を水洗して乾燥させた。
このように炭素鋼にメッキされたモリブデン皮膜の性能
を調べるために、テスト方法（１）として、１８ｗｔ％
ＨＣＩを滴下してモリブデン皮膜からＨ２が発生するま
での時間を測定した。またテスト方法（２）として、０
．ＩＮのＮａ０Ｈ（ｐＨ１３）溶液中にモリブデン皮膜
の分極を行った。
を調べるために、テスト方法（１）として、１８ｗｔ％
ＨＣＩを滴下してモリブデン皮膜からＨ２が発生するま
での時間を測定した。またテスト方法（２）として、０
．ＩＮのＮａ０Ｈ（ｐＨ１３）溶液中にモリブデン皮膜
の分極を行った。
テスト（１）の結果は第１表に示すとおりで、０．１ｗ
ｔ％モリブデン酸アンモニウム水溶液でメッキされたモ
リブデン皮膜は１８％ＨＣＩを滴下すると直ぐに剥離し
、布切れでこす２てとれる程度の密着強さであった。
ｔ％モリブデン酸アンモニウム水溶液でメッキされたモ
リブデン皮膜は１８％ＨＣＩを滴下すると直ぐに剥離し
、布切れでこす２てとれる程度の密着強さであった。
また、モリブデン酸アンモニウム０．５〜４０％の各種
水溶液によりメッキされたモリブデン皮膜は、１８％Ｈ
ＣＩ滴下後Ｈ２が発生するまで約２００秒またはそれ以
上であって、良好な皮膜であることを示した。
水溶液によりメッキされたモリブデン皮膜は、１８％Ｈ
ＣＩ滴下後Ｈ２が発生するまで約２００秒またはそれ以
上であって、良好な皮膜であることを示した。
テスト（２）においては、１ｗｔ％モリブデン酸アンモ
ニウムでモリブデン皮膜が形成された炭素鋼なる処理材
をＮａＯＨ水溶液に浸漬し、基準電極（Ａｇ／ＡｇＣ１
）に対する電圧Ｅをスキャンレート５分／■で負荷し、
その時に流れる溶解電流を測定した。同様にして比較の
ために未処理の裸の炭素鋼なる未処理材をテストした。
ニウムでモリブデン皮膜が形成された炭素鋼なる処理材
をＮａＯＨ水溶液に浸漬し、基準電極（Ａｇ／ＡｇＣ１
）に対する電圧Ｅをスキャンレート５分／■で負荷し、
その時に流れる溶解電流を測定した。同様にして比較の
ために未処理の裸の炭素鋼なる未処理材をテストした。
その結果は第１図に示すように、この処理材は電圧Ｅが
＋ ３ 、５〜４ 、 ＯＶ （ｖ ｓ Ａ ｇ ／
Ａ ｇ Ｃｌ ） Ｌ：なるまでモリブデン皮膜の剥離
が認められず、溶解電流は１００μＡ程度で極め小さく
、電圧Ｅが＋４ 、 ＯＶ （ｖ ｓ Ａ ｇ ／ Ａ
ｇ Ｃｌ ）でモリブデン皮膜が剥離して溶解電流が
１０００倍程度に急増する。一方、未処理材は電圧Ｅが
０．５Ｖで、溶解電流が急激に増加する。またモリブデ
ン皮膜の剥離後、電圧Ｅを−０，５〜＋０．５ （ｖｓ
Ａｇ／ＡｇＣ１）に降下させた場合、処理材の溶解電流
は、同様に電圧降下させた未処理材の溶解電流に比べて
１桁小さい値を示しており、このモリブデン皮膜の有効
性は顕著である。
＋ ３ 、５〜４ 、 ＯＶ （ｖ ｓ Ａ ｇ ／
Ａ ｇ Ｃｌ ） Ｌ：なるまでモリブデン皮膜の剥離
が認められず、溶解電流は１００μＡ程度で極め小さく
、電圧Ｅが＋４ 、 ＯＶ （ｖ ｓ Ａ ｇ ／ Ａ
ｇ Ｃｌ ）でモリブデン皮膜が剥離して溶解電流が
１０００倍程度に急増する。一方、未処理材は電圧Ｅが
０．５Ｖで、溶解電流が急激に増加する。またモリブデ
ン皮膜の剥離後、電圧Ｅを−０，５〜＋０．５ （ｖｓ
Ａｇ／ＡｇＣ１）に降下させた場合、処理材の溶解電流
は、同様に電圧降下させた未処理材の溶解電流に比べて
１桁小さい値を示しており、このモリブデン皮膜の有効
性は顕著である。
実施例２
前処理として、被処理材の炭素鋼（ｓｐｃｃ）を脱脂し
て水洗し、さらに酸洗して水洗した。前処理された炭素
鋼は次に示す処理液と処理条件を用いてメッキ処理した
。
て水洗し、さらに酸洗して水洗した。前処理された炭素
鋼は次に示す処理液と処理条件を用いてメッキ処理した
。
処理液： ５ｗｔ％モリブデン酸アンモニウム水溶液＋
その水溶液１ｌ当り１００ ｇの硝酸銅 処理温度：４５℃ 処理時間：１５分 それからメッキ処理した炭素鋼（試料Ａ）を水洗して乾
燥させた。
その水溶液１ｌ当り１００ ｇの硝酸銅 処理温度：４５℃ 処理時間：１５分 それからメッキ処理した炭素鋼（試料Ａ）を水洗して乾
燥させた。
このようにメッキ処理された炭素鋼のモリブデン皮膜の
性能を調べるために、１８ｗｔ％ＨＣＩを滴下してモリ
ブデン皮膜からＨ２が発生するまでの時間を測定した。
性能を調べるために、１８ｗｔ％ＨＣＩを滴下してモリ
ブデン皮膜からＨ２が発生するまでの時間を測定した。
このテストでは比較のために実施例１で５ｗｔ％モリブ
デン酸アンモニウム水溶液で処理した炭素鋼（試料Ｂ）
と、未処理の炭素鋼をあわせて試験した。
デン酸アンモニウム水溶液で処理した炭素鋼（試料Ｂ）
と、未処理の炭素鋼をあわせて試験した。
第２表
テストの結果は、第２表に示すように、５ｗｔ％モリブ
デン酸アンモニウム水溶液で処理した炭素鋼及び（５ｗ
ｔ％モリブデン酸アンモニウム＋硝酸銅１００ ｍ
ｇ ／ Ｑ ）水溶液で処理した炭素鋼は、未処理材の
Ｈ２発生までの時間３秒に対し、それぞれＨ２発生まで
の時間が１３５秒、２７０秒と大幅に増加し、モリブデ
ン皮膜は耐酸性に優れていることを示している。
デン酸アンモニウム水溶液で処理した炭素鋼及び（５ｗ
ｔ％モリブデン酸アンモニウム＋硝酸銅１００ ｍ
ｇ ／ Ｑ ）水溶液で処理した炭素鋼は、未処理材の
Ｈ２発生までの時間３秒に対し、それぞれＨ２発生まで
の時間が１３５秒、２７０秒と大幅に増加し、モリブデ
ン皮膜は耐酸性に優れていることを示している。
なお、硝酸銅の添加量はモリブデン酸アンモニウム水溶
液１ｌ当り３０〜１７０ｍｇの範囲でモリブデン皮膜形
成を加速する効果があった。この添加量の範囲はＣｕ”
＋イオンでみると、モリブデン酸アンモニウム水溶液１
ｌ当り１０〜５０ｍｇＣｕ”＋に当たる、また硝酸銅の
代りに硫酸鋼を用いることができ、硫酸銅の添加量はモ
リブデン酸アンモニウム水溶液１ｌ当り５０〜２００ｍ
ｇがよい。
液１ｌ当り３０〜１７０ｍｇの範囲でモリブデン皮膜形
成を加速する効果があった。この添加量の範囲はＣｕ”
＋イオンでみると、モリブデン酸アンモニウム水溶液１
ｌ当り１０〜５０ｍｇＣｕ”＋に当たる、また硝酸銅の
代りに硫酸鋼を用いることができ、硫酸銅の添加量はモ
リブデン酸アンモニウム水溶液１ｌ当り５０〜２００ｍ
ｇがよい。
実施例３
前処理として、被処理材の炭素鋼（ｓｐｃｃ）を脱脂し
て水洗し、さらに酸洗して水洗した。前処理された炭素
鋼は次に示す処理液と処理条件を用いてメッキ処理した
。
て水洗し、さらに酸洗して水洗した。前処理された炭素
鋼は次に示す処理液と処理条件を用いてメッキ処理した
。
処理液： １ｗｔ％モリブデン酸アンモニウム水溶液＋
その水溶液１２当り１００ ｇの硝酸銅 処理温度：４５℃ 処理時間：１５分 それからメッキ処理した炭素鋼（試料Ｃ）を水洗して室
温で乾燥させた。
その水溶液１２当り１００ ｇの硝酸銅 処理温度：４５℃ 処理時間：１５分 それからメッキ処理した炭素鋼（試料Ｃ）を水洗して室
温で乾燥させた。
このようにメッキ処理した炭素鋼のモリブデン皮膜を腐
食抑制剤として０．ＩＮのＬｉＯＨ及び５００ ｍｇ
／ Ｑ （’） Ｌ ｘ ｚ Ｍ ｏ Ｏ＋を含有する
６０ｗｔ％臭化リチウム水溶液中に１６０℃で５００時
間浸漬して、モリブデン皮膜の腐食量と水素ガス発生量
を測定して、耐食性をテストした。
食抑制剤として０．ＩＮのＬｉＯＨ及び５００ ｍｇ
／ Ｑ （’） Ｌ ｘ ｚ Ｍ ｏ Ｏ＋を含有する
６０ｗｔ％臭化リチウム水溶液中に１６０℃で５００時
間浸漬して、モリブデン皮膜の腐食量と水素ガス発生量
を測定して、耐食性をテストした。
第３表
第３表のテスト結果に示すように、（１ｗｔ％モリブデ
ン酸アンモニウム＋１００■／Ｑ硝酸銅）水溶液でメッ
キ処理した炭素鋼は、未処理の炭素鋼と比較して腐食量
で１／２５０程度、水素発生量で１／１５０程度の値を
示し、耐食性が極めて優れていることを証明している。
ン酸アンモニウム＋１００■／Ｑ硝酸銅）水溶液でメッ
キ処理した炭素鋼は、未処理の炭素鋼と比較して腐食量
で１／２５０程度、水素発生量で１／１５０程度の値を
示し、耐食性が極めて優れていることを証明している。
なお実施例３の耐食性試験で用いた６０ｗｔ％臭化リチ
ウム水溶液は、吸収式冷凍機に一般に用いられる冷媒吸
収液である。また、この実施例で用いた硝酸銅の代りに
硫酸銅を用いることができ、硝酸銅及び硫酸銅の添加量
は実施例２におけると同じである。
ウム水溶液は、吸収式冷凍機に一般に用いられる冷媒吸
収液である。また、この実施例で用いた硝酸銅の代りに
硫酸銅を用いることができ、硝酸銅及び硫酸銅の添加量
は実施例２におけると同じである。
以上説明したように、本発明によれば次のような効果が
得られる。すなわち、鉄鋼材料をモリブデン酸アンモニ
ウム水溶液に浸漬するだけでモリブデン皮膜を形成でき
るので従来の電気メッキ法などのような難しい調整が必
要なく、処理液の組成および処理条件を簡単にできる。
得られる。すなわち、鉄鋼材料をモリブデン酸アンモニ
ウム水溶液に浸漬するだけでモリブデン皮膜を形成でき
るので従来の電気メッキ法などのような難しい調整が必
要なく、処理液の組成および処理条件を簡単にできる。
また、モリブデン酸アンモニウム水溶液に硝酸銅または
硫酸銅を加えることによりモリブデン皮膜の形成を加速
し、かつ均一な皮膜を形成することができる。
硫酸銅を加えることによりモリブデン皮膜の形成を加速
し、かつ均一な皮膜を形成することができる。
第１図は本発明の実施例により形成されたモリブデン皮
膜をＮａＯＨ溶液中で分極した時の負荷電圧−溶解電流
の関係を示す図である。
膜をＮａＯＨ溶液中で分極した時の負荷電圧−溶解電流
の関係を示す図である。
Claims (6)
- １．鉄鋼材料をモリブデン酸アンモニウム水溶液に浸漬
させ、その後乾燥させて、前記鉄鋼材料表面にモリブデ
ン皮膜をメッキする鉄鋼材料のモリブデン皮膜形成方法
。 - ２．モリブデン酸アンモニウム水溶液はモリブデン酸ア
ンモニウムを０．５〜４０重量％含有することを特徴と
する請求項１記載の鉄鋼材料のモリブデン皮膜形成方法
。 - ３．モリブデン酸アンモニウム水溶液に硝酸銅を加えた
ことを特徴とする請求項１記載のモリブデン皮膜形成方
法。 - ４．モリブデン酸アンモニウム水溶液に硫酸銅を加えた
ことを特徴とする請求項１記載のモリブデン皮膜形成方
法。 - ５．モリブデン酸アンモニウム水溶液はモリブデン酸ア
ンモニウムを０．５〜４０重量％含有し、硝酸銅は前記
モリブデン酸アンモニウム水溶液１ｌ当り３０〜１７０
ｍｇ添加することを特徴とする請求項３記載の鉄鋼材料
のモリブデン皮膜形成方法。 - ６．モリブデン酸アンモニウム水溶液はモリブデン酸ア
ンモニウムを０．５〜４０重量％含有し、硫酸銅は前記
モリブデン酸アンモニウム水溶液１ｌ当り５０〜２００
ｍｇ添加することを特徴とする請求項４記載の鉄鋼材料
のモリブデン皮膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15722990A JPH0747827B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 鉄鋼材料のモリブデン皮膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15722990A JPH0747827B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 鉄鋼材料のモリブデン皮膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448081A true JPH0448081A (ja) | 1992-02-18 |
| JPH0747827B2 JPH0747827B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=15645055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15722990A Expired - Lifetime JPH0747827B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 鉄鋼材料のモリブデン皮膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747827B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007331157A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Toppan Printing Co Ltd | ガスバリアフィルム積層体 |
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| JP2014145110A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Koa Corp | 無電解めっき浴、三酸化モリブデン膜の製造方法、及び化学センサ |
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-
1990
- 1990-06-15 JP JP15722990A patent/JPH0747827B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0747827B2 (ja) | 1995-05-24 |
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