JPH05247663A - 錆安定化処理鋼材および錆安定化処理方法 - Google Patents
錆安定化処理鋼材および錆安定化処理方法Info
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- JPH05247663A JPH05247663A JP4997792A JP4997792A JPH05247663A JP H05247663 A JPH05247663 A JP H05247663A JP 4997792 A JP4997792 A JP 4997792A JP 4997792 A JP4997792 A JP 4997792A JP H05247663 A JPH05247663 A JP H05247663A
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Abstract
ることなく、早期に耐候性安定錆を形成する。 【構成】鋼材表面に形成された錆層に対して、スプレー
または刷毛塗りによってNaOH水溶液、アンモニア水
またはKOH水溶液のアリカリ性水溶液を塗布して、O
H- を供給するとともにpH7を超える環境として、前
記錆層を早期にα−FeOOHに変換せしめる。
Description
で防食性に優れた錆層を有する錆安定化処理鋼材および
錆安定化処理方法に関する。
元素を添加することにより、大気中における耐食性を向
上させることができる。これらの低合金鋼は、耐候性鋼
と呼ばれており、屋外において数年で腐食に対して保護
性のある錆(以下、耐候性錆という。)を自己形成し、
以後塗装等の耐食処理作業を不要とする、いわゆるメン
テナンスフリー鋼である。前記耐候性鋼においては、防
食性を有する耐候性錆が鋼材表面に形成されるまでに数
年を要するため、それまでの期間中に赤錆や黄錆等の浮
き錆や流れ錆を生じてしまい、外見的に好ましくないば
かりでなく周囲環境の汚染原因にもなるという問題点を
残していた。
88号公報においては、鋼材表面に予めFeイオン0.1〜
390.0 g/リットルと、P,Cu,Cr,Ni,Mn イオンの一種又
は二種以上を0.1 〜175.0 g/リットルとを含有するp
H2.3以下の酸性水溶液で処理を行い皮膜を形成させ
た後、続いてリン酸塩皮膜を形成させることにより、鋼
材表面に短期間で安定した保護錆を形成する方法が開示
されている。
来技術は、リン酸塩皮膜を形成させる以前に適当な前処
理を施す必要がある等処理の内容が複雑であるととも
に、鋼材の溶接が必要な場合に溶接部のみに処理を施す
ことは困難であるため、建築構造物等への適用が難しい
などの問題があった。また、従来より耐候性鋼の表面に
塗膜を施すことや、リン酸塩皮膜を形成させた上で塗装
を施す等の表面処理方法は公知であるが、塗装により耐
候性錆の生成が遅くなるとともに、塗膜自体が劣化し外
観を損ねる等の問題もあった。さらに、前記耐候性鋼
は、いわゆる「裸使用」された場合に、美麗な暗褐色を
呈するまでの数年間は外観的に見苦しいこと、また耐候
性鋼であっても特定の環境下に置かれた場合には、前記
耐候性錆の発生が期待できないなどの問題があった。
所を選ばず行える処理により、赤錆や黄錆等の浮き錆や
流れ錆をほとんど生じさせることなく、短期間で大気中
腐食環境に対して安定した耐候性錆を形成させる錆の安
定化促進方法等を提供するものである。
腐食環境中で安定なα−FeOOHを有する錆の安定化
処理鋼材、ならびに鋼材表面に形成された錆層にOH-
を供給し、pH7を超える環境とすることにより、前記
錆層をα−FeOOHに変換せしめることを特徴とする
錆の安定化促進方法を提供するものである。
モニア水またはKOH水溶液などのアルカリ性水溶液を
鋼材表面にスプレーまたは刷毛塗りによって行うことが
できる。
に、表面がα−FeOOHで覆われているもの、および
既に建造物として使用されている鋼材を本発明の処理方
法によりα−FeOOH層を有する鋼材としたものの両
者を含む。
された錆層とは、水溶液などが関与する腐食により形成
する沈澱型皮膜を指しており、熱間加工時に形成される
酸化スケールなどは含まない。また、その錆層は屋外に
大気暴露することにより容易に形成されるものである
が、人工的に鋼材表面を種々の水溶液を用いた乾湿繰り
返し環境下に置くことにより、その頻度に応じて早期に
形成される。
示すかについては、色々と議論されているところである
が、従来、耐候性鋼が建造物として使用された場合、数
年経過後に赤錆や黄錆などの浮き錆が生成しなくなるの
は、非晶質の錆が鋼材表面に形成されるためと考えられ
ていた。ところが、本発明者等の鋭意研究の結果、耐候
性鋼材の優れた耐食性には、鋼材表面に自己形成された
α−FeOOHが大きく寄与していることが判明した。
仮に、耐候性鋼材を大気腐食環境下で放置しておいて
も、数年が過ぎると鋼材表面の一部に前記α−FeOO
Hが生成されるが、鋼材表面全面が覆われるまでには非
常に長い期間を要し一般的に、耐候性鋼材の成分および
置かれる腐食環境条件にもよるが、10〜20年程度は
かかるものと思われる。
作用は、鋼材表面に形成されたα−FeOOHによるも
のである、との知見に基づいてなされたものである。
を供給し、pH7を超える環境とすることにより、前記
耐候性に優れ、安定なα−FeOOH層に変換せしめる
ことができるものである。本発明においては、前記のよ
うに、錆層に対してOH- を供給し、pH7を超える環
境とすることにより、鋼から溶出したFeイオンを環境
に対し安定なα−FeOOHに早期に変換し、かつ既に
形成されている錆層を安定なα−FeOOHに変換す
る。前記OH- 供給手段としては、たとえばNaOH水
溶液、アンモニア水溶液またはKOH水溶液等のアルカ
リ性水溶液を鋼材表面に塗布することで足りるため、何
ら特別の設備を要することなく、どこでも簡単に行え
る。また、処理時のpHは7を超えれば早期に安定なα
−FeOOHに変換せしめることができるが、特に処理
時間の短縮を図りたい要望がある場合には、pH9〜1
4の環境下におくことで更に錆の安定化を促進すること
ができる。しかし、作業環境改善の点を重視するなら
ば、多少錆の安定化を遅らせても中性環境で処理を行う
方が望ましい。なお、本発明において対象とする鋼は、
ステンレス鋼やNi基合金等、一般的に錆を生成しない
ものは処理の必要がないため本発明からは除外され、主
として耐候性鋼のようなP、Cu、Cr、Ni等の元素
を含有する低合金鋼の他、炭素鋼をも対象とする。
エアスプレー、エアレススプレー、あるいは刷毛塗り等
のいずれの方法を用いることができる。また、塗布後乾
燥を待って複数回塗布を繰り返すのが早期に安定錆を生
成する上で望ましいが、1回の塗布によっても十分な促
進効果が望めるため、塗布条件については、使用までの
期間、周囲の腐食環境、作業効率、経済性等の比較考慮
の上で選定することが望ましい。
せず、簡易に錆安定化促進処理が可能であるため、既に
鉄道車両、産業機械、プラント設備、橋梁、建築物等に
使用されている耐候性鋼等に対しても容易に適用できる
とともに、現地での鋼材の切断、溶接等の加工の際にも
部分的処理が可能である。
る。本実施例においては、先ず表1に示される化学成分
の耐候性鋼(A)と普通鋼(B)の2種類を用い、それ
ぞれ鋼種毎に150mm×60mm×5mmの試験片No1〜1
1を作製し、No1〜4はNaOH水溶液により、No5〜
7はアンモニア水溶液により、No8〜10についてはK
OH水溶液により、所定期間屋外に大気暴露後に塗布処
理を行い、試験片No11については比較例として無処理
として試験に供した。なお、前記試験片はその表面にエ
メリー紙研磨およびバフ研磨を施し、鏡面としたものを
使用し、前記各処理液のpH値については表2に示され
る値とした。
を、同一条件の下に、厳しい大気腐食環境にある福岡県
北九州市の海岸地帯に、それぞれ70日間と335日間
暴露して、その表面性状、および腐食による板厚減少量
を調査した。その結果、本発明例であるNo1〜10に
ついては、流れ錆の発生がほとんど見られず、表面の色
調は均一な暗褐色となった。これに対して、比較例No
11の試験片は多くの流れ錆が発生し、表面の色調も赤
茶色となり、さらに点状に赤錆の分布が見られた。ま
た、X線回折、フーリエ変換赤外分光法および顕微レー
ザーラマン分光法により錆層中の構成物質の同定とその
分布を調査した結果、試験片No1〜10については、
70日間暴露試験片と335日間暴露試験片共に、pH
が低い程少ない傾向にあるものの、いずれの試験片もそ
の表面全域が均一なα−FeOOHによって覆われてい
た。これに対して、無処理のNo11の試験片の場合に
は、暴露開始時点からの暴露期間が100日間で約5%
の範囲が、また365日間で約15%の範囲が前記α−
FeOOHによって覆われているのみで、その他の範囲
には、β−FeOOHとγ−FeOOHによってほぼ等
量ずつ覆われていた。なお、前記耐候性鋼(A)の場合
には、α−FeOOHが鋼表面に近いところにやや多く
存在していたが、概してそれらは錆層中に混在している
と言えるものであった。
ついて整理した結果を、それぞれ表3および表4に示
す。表3および表4より明らかなように、本発明範囲内
であるNo1〜10の試験片は、耐食性鋼(A)および
普通鋼(B)共に、無処理のNo11に比較して板厚減
少量がほぼ半分以下に抑えられており、本発明錆安定化
促進処理による効果が顕著に顕れている。また、耐食性
鋼(A)と普通鋼(B)との比較では、耐食性鋼(A)
の方が防食性に優れる結果となっているが、普通鋼
(B)であっても、無処理のNo11に比較すれば格段
の防食効果が顕れている。
に従って処理された鋼材は、処理後赤錆や黄錆等の浮き
錆や流れ錆をほとんど生じさせることなく、短期間で耐
候性安定錆を形成することができる。また、その処理は
容易で、場所を選ばずに短期間でできるため、防食性の
高い安定錆層に覆われた鋼材を工場段階で生産すること
も可能になるとともに、現地での鋼材の切断、溶接等の
加工後の処理にも好適に用いることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】鋼表面に大気腐食環境中で安定なα−Fe
OOHを有することを特徴とする錆の安定化処理鋼材。 - 【請求項2】鋼材表面に形成された錆層にOH- を供給
し、pH7を超える環境とすることにより、前記錆層を
α−FeOOHに変換せしめることを特徴とする錆の安
定化促進方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049977A JP2827669B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 錆安定化処理鋼材および錆安定化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049977A JP2827669B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 錆安定化処理鋼材および錆安定化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05247663A true JPH05247663A (ja) | 1993-09-24 |
| JP2827669B2 JP2827669B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=12846081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4049977A Expired - Lifetime JP2827669B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 錆安定化処理鋼材および錆安定化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827669B2 (ja) |
Cited By (4)
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| JP2011058032A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 黒色表面処理鉄系金属材料及びその製造方法 |
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1992
- 1992-03-06 JP JP4049977A patent/JP2827669B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JP2827669B2 (ja) | 1998-11-25 |
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