JPH0526872B2 - - Google Patents

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JPH0526872B2
JPH0526872B2 JP4247486A JP4247486A JPH0526872B2 JP H0526872 B2 JPH0526872 B2 JP H0526872B2 JP 4247486 A JP4247486 A JP 4247486A JP 4247486 A JP4247486 A JP 4247486A JP H0526872 B2 JPH0526872 B2 JP H0526872B2
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JP
Japan
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parker
treatment
steel
sulfuric acid
oxalate
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JP4247486A
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JPS62199778A (ja
Inventor
Masatoshi Myaji
Toshihisa Sagara
Tadashi Ogura
Masamitsu Tamura
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/46Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing oxalates

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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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Cr−Ni系ステンレス(以下単にCr−
Ni鋼ということがある)鋼冷間加工の前処理と
して実施される蓚酸塩皮膜形成方法に関し、詳細
には素材表面に蓚酸塩皮膜を確実に且つ効率良く
与えるCr−Ni鋼の蓚酸塩皮膜形成方法に関する
ものである。 [従来の技術] 18−8ステンレス鋼を含む広義のCr−Ni鋼を
抽出する場合、潤滑剤の乗りを良くする為に予め
Cr−Ni鋼を化成処理して表面に蓚酸塩皮膜から
なる潤滑担体を形成することが広く実施されてい
る。かかる蓚酸塩皮膜形成法の代表的手法として
日本パーカーライジング社のフエルボンド法があ
る。これは、下記第1表に示される処理混液(以
下パーカ液という)中にCr−Ni鋼を浸漬し、表
面に不溶性の蓚酸塩皮膜(蓚酸第1鉄:約98%)
を形成するものである。
【表】 尚上記パーカー処理を更に具体的に述べると、
A1とA2を夫々予め定められた濃度に混合してお
き、Cr−Ni鋼を処理する毎にAC16を投入して行
なうのが一般的である。 [発明が解決しようとする問題点] しかるに被処理材がCr−Ni鋼のうち18−8ス
テンレス鋼(SUS304)等の汎用材である場合に
は上記方法によつて十分な蓚酸塩皮膜を形成する
ことができるが、例えば第2表に示す様にCr−
Ni鋼の中でも炭素量が低く、Cr、Ni、Mo量等
が高い特殊ステンレス鋼(以下単に特殊鋼という
ことがある)の場合には上記化成処理を行なつて
も蓚酸塩皮膜の形成は困難であり、あまり形成す
ることができないものもある。
【表】 これは抽伸に先立つて行なわれる焼鈍により上
記特殊鋼表面に生成する焼鈍スケールが、除去す
る為にソルトバスが必要である程耐酸性が強いも
のであり、パーカー波と反応しないかあるいは反
応性が非常に弱いからである。 他方従来の蓚酸塩皮膜生成処理にあつては、実
用ラインにおいて種々の品種、サイズ、量の鋼材
を処理する為、処理混液の浴管理が難しいという
ことも指滴されている。即ち浴管理によつて第1
表の理想的状態に維持されるのであれば化成処理
は比較的順調に進行するのであるが、処理品種に
よつて適正な浴組成が若干異なると共に、夫々の
処理によつて消耗するパーカー液の消耗状況が異
なる(即ち処理品種によつてA1、A2、AC16液の
消耗速度が異なる)ので実際問題としては浴の管
理が難しい。従つて建浴時に適正組成に調整され
た浴であつても連続処理によつて徐々に変化し組
成バランスの崩れをきたすことになる。しかるに
パーカー液中の各成分濃度の正確な分析は原料成
分が完全に混合された状態にあることから難し
く、せいぜいA1剤の濃度をポイント性(定性)
測定によつて管理する程度であり、ポイントの管
理はA1剤投入量によつて可能でもA2、AC16は定
量分析せねばわからない。定量分析するには時間
がかかり刻々の調整役にはならない。しかも上記
パーカー液においては組成々分同士の自己反応も
あり、これが濃度管理を一層困難なものにしてい
る。又上記パーカー液によつてCr−Mo鋼の蓚酸
塩化成処理を続けていると処理混液中のCrイオ
ン濃度及びFeイオン濃度が徐々に上昇し、蓚酸
と反応してスラツジ(蓚酸第2鉄)を生成して化
成処理を阻害する様になる。この様に従来の蓚酸
塩化成処理方法においては浴組成が変化する、
スラツジの蓄積が大きい等の問題点があり、処
理混液の一部更新やスラツジの除去を定期的に行
なう必要があつた。 本発明はこうした種々の不都合を解消すべく鋭
意検討の結果なされたものであつて、汎用Cr−
Ni鋼は勿論のこと前記特殊ステンレス鋼に対し
ても確実に且つ効率良く蓚酸塩皮膜を与える様な
Cr−Ni鋼の蓚酸塩皮膜形成方法を提供すること
を目的とするものである。 [問題点を解決する為の手段] しかして上記目的を達成した本発明方法は、
Cr−Ni鋼を冷間加工する為の前処理として蓚酸
塩皮膜形成処理を施すに当たり、蓚酸塩皮膜形成
処理の直前に硫酸処理を行なう点に要旨を有する
ものである。 [作用] 本発明を第1図(実施例工程を示すフロー説明
図)に沿つて説明する。 抽伸の為に熱処理(焼鈍)した素材(Cr−Ni
鋼)は、酸洗又はソルトバス併用によつて脱スケ
ール、水洗後、硫酸槽へ送られる。硫酸処理され
た素材表面は、硝弗酸処理のままの材料或は一時
保管された材料により活性化(還元性を帯びてい
る)されているため、耐酸性の強い高Cr−Niス
テンレス鋼も、パーカー液との初期反応が強く、
蓚酸塩皮膜の各生成が早く確実となる。本発明に
おける硫酸浴の硫酸濃度については、パーカー液
濃度程の制限はないが、10〜50g/が望まし
い。硫酸濃度が10g/未満になると、鋼種或は
酸洗後の保管条件(滞留日数または雰囲気)によ
つて上記の初期反応が悪くなり、50g/を超え
ると硫酸の持込過剰からくるパーカー皮膜強度の
弱体につながる。又硫酸浴への素材送給は前述の
通り酸洗液水洗後直ちに行なつてもよくあるいは
一時保管後に行なつてもよいが、酸洗と硫酸浴浸
漬はできる限り間隔をあけずに実施することが素
材表面を活性化させる上で望ましい。しかしなが
ら実用ラインではしばしばパーカー処理待ちの状
態が生ずるので酸洗済み素材を水洗後直ちに硫酸
浴浸漬及びパーカー処理するケースは少なく、従
つて一時保管することが多い。よつて一時保管後
硫酸浴へ送給する前にもう一度酸洗・水洗を簡略
的に実施すればより望ましい処理効果を得ること
ができる。 次いで本発明においては硫酸浴に浸漬した素材
を直ちにパーカー処理に付す。前述の如く硫酸浴
浸漬によつて素材表面は活性化されており、表面
に硫酸が付着したままの素材がパーカー浴へ浸漬
される為素材表面とパーカー液の初期反応が早
く、その後の蓚酸塩皮膜の成長も速やかに進行す
る。この様に本発明では蓚酸塩皮膜形成反応が迅
速に進行するので、パーカー処理時間が短くて済
み、素材からパーカー液中へのFeイオンやCrイ
オン等の金属イオンの溶出も極めて僅かとなり、
スラツジ等の生成も少ない為パーカー液の寿命は
飛躍的に上昇する。又本発明においてパーカー処
理工程の直前に硫酸浸漬処理を行なうので従来法
では蓚酸塩皮膜の形成が困難であつた特殊鋼に対
しても十分に蓚酸塩皮膜を形成することができ
る。例えば21Cr−40Ni−3Moのような耐食性の
強いステンレス鋼は、従来のパーカー処理法では
蓚酸塩皮膜は形成不可能であつた。これが硫酸前
処理によつて皮膜形成が確実となり18−8系ステ
ンレス鋼と同じ加工率を与えることが可能となつ
た。 このように皮膜形成能力が強いので18−8系汎
用ステンレス鋼に適用すると従来より約2倍の速
度で蓚酸塩皮膜が形成される。 上記の如くパーカー処理を完了すると処理済み
素材を乾燥した後潤滑剤を塗布し抽伸工程に付
し、所望の形状に抽伸することができる。 [実施例] 第1図に示す工程に従い、[A]〜[B]の素
材(第3表中に記載)について夫々パーカー処理
及び抽伸を行なつたところ第3表に示す結果が得
られた。一方従来法(第1図に破線で示す工程)
に従い、同じく[A]〜[C]の素材のパーカー
処理及び抽伸を行ない、その結果を第3表に併記
した。尚パーカー処理及び抽伸の評価基準は第4
表に示す通りである。
【表】
【表】
【表】 第3表に示す様に従来例の場合は、17Cr−
12Ni−2.5Mo鋼の様な汎用材であればほぼ満足
できる結果が得られたが、25Cr−21Ni鋼や21Cr
−40Ni−3Mo鋼の様に特殊鋼になると良好なパ
ーカー皮膜を得ることができず、抽伸性も悪化し
た。これに対し本発明方法では同じ汎用材[A]
及び特殊鋼[B]、[C]のいずれについても良好
なパーカー皮膜並びに抽伸性を得られることが確
認された。 [発明の効果] 本発明は以上の様に構成されており、以下要約
する効果を得ることができる。 (1) パーカー処理の直前に硫酸浸漬処理を行なう
ことにより素材表面は活性化され、その結果、
素材表面における皮膜の核生成ひいては蓚酸塩
皮膜の形成を迅速に行なうことができる。 (2) パーカーを短時間で完了することができる
為、素材からパーカー液中へのCrイオンやFe
イオン等の金属イオンの溶出が少なく、これら
金属イオンと蓚酸の反応に伴なうスラツジの生
成が少なくて済む。これらの結果パーカー液の
寿命を飛躍的に延ばすことができる。 (3) 上述の如く硫酸予備浸漬により素材とパーカ
ー液との反応性が高くなり、従来はパーカー処
理が不可能とされていたNi含有量20%以上の
特殊鋼についても能率良くパーカー処理を行な
うことができる。又18−8ステンレス鋼等の汎
用材については処理効率が改善され、従来の約
1/2の時間でパーカー処理を完了することがで
きる。 (4) 処理効率の改善に伴ない、パーカー液を加熱
する為の蒸気も少なくて済み、経済的に処理を
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例方法及び従来法を示すフ
ロー説明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Cr−Ni系ステンレス鋼を冷間加工する為の
    前処理として蓚酸塩皮膜形成処理を施すに当た
    り、蓚酸塩皮膜形成処理の直前に硫酸処理を行な
    うことを特徴とするCr−Ni系ステンレス鋼の蓚
    酸塩皮膜形成方法。
JP4247486A 1986-02-26 1986-02-26 Cr−Ni系ステンレス鋼の蓚酸塩皮膜形成方法 Granted JPS62199778A (ja)

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