JPH06322550A - 冷間加工を容易にする方法 - Google Patents
冷間加工を容易にする方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】排水処理の問題のない、鉄系材料の非切削冷間
加工を容易にする方法。 【構成】元素周期律表の第６族副族元素も窒素化合物も
含まないが、 ５ 〜 ２０ ｇ／ｌ 亜鉛、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ マグネシウム、 １０ 〜 ２６ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として
算出）及び １ 〜 ７ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算
出）並びに好ましくは加えて、 ５ 〜 ４０ ｇ／ｌの硫酸根（ＳＯ4 として算出） を含むと共にＺｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比が１：（０．
１５〜１）：（０．１５〜１）に調節されたリン酸塩処
理水溶液中に鉄系材料を浸漬してリン酸塩皮膜を形成す
る。
加工を容易にする方法。 【構成】元素周期律表の第６族副族元素も窒素化合物も
含まないが、 ５ 〜 ２０ ｇ／ｌ 亜鉛、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ マグネシウム、 １０ 〜 ２６ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として
算出）及び １ 〜 ７ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算
出）並びに好ましくは加えて、 ５ 〜 ４０ ｇ／ｌの硫酸根（ＳＯ4 として算出） を含むと共にＺｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比が１：（０．
１５〜１）：（０．１５〜１）に調節されたリン酸塩処
理水溶液中に鉄系材料を浸漬してリン酸塩皮膜を形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛イオン、マグネシ
ウムイオン及びリン酸イオン並びに酸化剤を含むがＦｅ
（ＩＩ）イオンを実質的に含まない酸性のリン酸塩処理
水溶液中に鉄系材料を浸漬してリン酸塩皮膜を形成する
ことにより、この鉄系材料の非切削冷間加工を容易にす
る方法に関する。
ウムイオン及びリン酸イオン並びに酸化剤を含むがＦｅ
（ＩＩ）イオンを実質的に含まない酸性のリン酸塩処理
水溶液中に鉄系材料を浸漬してリン酸塩皮膜を形成する
ことにより、この鉄系材料の非切削冷間加工を容易にす
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、リン酸塩皮膜は金属表面上に形成
され、この金属表面の耐蝕性を改善すると共に次いで塗
布される塗膜の付着性を向上させる。リン酸塩皮膜はま
た非切削冷間加工を容易にする性質があり、その際それ
自身があたかも「潤滑剤」のように作用して加工材料及
び工具の焼き付き又は溶着を回避させ、或はまた次いで
このリン酸塩皮膜上に塗られる潤滑剤と強固に結合して
この潤滑剤が加工の過程で実質的に除去されないように
する。殊にこの最後に述べた能力が格別の意義を有する
理由は、上記リン酸塩皮膜と潤滑剤との間の強固な結合
により、場合によっては潤滑剤による新たな中間処理を
要することなく、加工度の大きな又は数回に亙って反復
する冷間加工が可能になるからである。
され、この金属表面の耐蝕性を改善すると共に次いで塗
布される塗膜の付着性を向上させる。リン酸塩皮膜はま
た非切削冷間加工を容易にする性質があり、その際それ
自身があたかも「潤滑剤」のように作用して加工材料及
び工具の焼き付き又は溶着を回避させ、或はまた次いで
このリン酸塩皮膜上に塗られる潤滑剤と強固に結合して
この潤滑剤が加工の過程で実質的に除去されないように
する。殊にこの最後に述べた能力が格別の意義を有する
理由は、上記リン酸塩皮膜と潤滑剤との間の強固な結合
により、場合によっては潤滑剤による新たな中間処理を
要することなく、加工度の大きな又は数回に亙って反復
する冷間加工が可能になるからである。
【０００３】リン酸塩皮膜の形成により非切削冷間加工
を容易にする方法は多数知られている。これらの多数の
方法には「皮膜形成式」("schichtbildend")方法の範疇
に属するものと、また重要度が前者に比して格段に低い
「非皮膜形成式」("nichtschichtbildend" )方法の範疇
に属するものとがある。
を容易にする方法は多数知られている。これらの多数の
方法には「皮膜形成式」("schichtbildend")方法の範疇
に属するものと、また重要度が前者に比して格段に低い
「非皮膜形成式」("nichtschichtbildend" )方法の範疇
に属するものとがある。
【０００４】上記「皮膜形成式」とは、リン酸イオンに
加えて陽イオンの大部分も皮膜形成に与るリン酸塩処理
水溶液を使用してリン酸塩皮膜を形成する方式のことで
ある。これに対して上記所謂「非皮膜形成式」方法では
通常、リン酸塩皮膜の陽イオンはリン酸塩処理される金
属自体に由来し、リン酸塩処理水溶液は主としてリン酸
イオンを供給するのみである。
加えて陽イオンの大部分も皮膜形成に与るリン酸塩処理
水溶液を使用してリン酸塩皮膜を形成する方式のことで
ある。これに対して上記所謂「非皮膜形成式」方法では
通常、リン酸塩皮膜の陽イオンはリン酸塩処理される金
属自体に由来し、リン酸塩処理水溶液は主としてリン酸
イオンを供給するのみである。
【０００５】ＥＰ−Ａ−４５１１０号明細書には、少な
くとも０．３重量％のＺｎと、少なくとも０．３重量％
のＰＯ4 と、少なくとも０．７５重量％のＮＯ3 又は同
様な作用効果を示しＦｅ（ＩＩ）を酸化しない促進剤と
を含むリン酸塩処理水溶液を使用して浸漬法又はフラッ
ディング法により鉄鋼表面上にリン酸塩皮膜を形成する
方法が記載されている。その際、Ｚｎ：ＰＯ4 の重量比
は０．８よりも大きいこと及びＦｅ（ＩＩ）含量が０．
０５〜１重量％であることが必要とされる。上記リン酸
塩処理水溶液はカルシウムを含むことができ、冷間加工
の準備段階としてのリン酸塩皮膜の形成に適している。
またこのカルシウムの全量又は一部はマグネシウムで置
換できる。
くとも０．３重量％のＺｎと、少なくとも０．３重量％
のＰＯ4 と、少なくとも０．７５重量％のＮＯ3 又は同
様な作用効果を示しＦｅ（ＩＩ）を酸化しない促進剤と
を含むリン酸塩処理水溶液を使用して浸漬法又はフラッ
ディング法により鉄鋼表面上にリン酸塩皮膜を形成する
方法が記載されている。その際、Ｚｎ：ＰＯ4 の重量比
は０．８よりも大きいこと及びＦｅ（ＩＩ）含量が０．
０５〜１重量％であることが必要とされる。上記リン酸
塩処理水溶液はカルシウムを含むことができ、冷間加工
の準備段階としてのリン酸塩皮膜の形成に適している。
またこのカルシウムの全量又は一部はマグネシウムで置
換できる。
【０００６】上記方法は「鉄側で」("auf der Eisensei
te")働くのであるが、上記リン酸塩処理水溶液につき特
にカルシウム含量の利点については述べられていない。
te")働くのであるが、上記リン酸塩処理水溶液につき特
にカルシウム含量の利点については述べられていない。
【０００７】ＥＰ−Ａ−４０３２４１号明細書により、
２〜２０ｇ／ｌの亜鉛と、５〜４０ｇ／ｌのリン酸根
と、０．００５〜２０ｇ／ｌ（Ｗとして算出）の珪タン
グステン酸及び／又は珪タングステン酸根とを含むリン
酸亜鉛水溶液を使用して金属表面上にリン酸亜鉛皮膜を
形成する方法が公知である。このリン酸塩処理水溶液は
亜硝酸塩、ニトロベンゼン硫酸塩(Nitrobenzolsulfat
)、過酸化水素、硝酸塩及び塩素酸塩を促進剤として含
むことができる。このリン酸塩処理水溶液は加えてニッ
ケル、コバルト、カルシウム及びマンガンを含むことが
できると共に０．５〜１０ｇ／ｌのマグネシウムも含む
ことができるとのことである。この方法はとりわけリン
酸塩処理に続く金属の冷間加工の予備処理として適して
いる。
２〜２０ｇ／ｌの亜鉛と、５〜４０ｇ／ｌのリン酸根
と、０．００５〜２０ｇ／ｌ（Ｗとして算出）の珪タン
グステン酸及び／又は珪タングステン酸根とを含むリン
酸亜鉛水溶液を使用して金属表面上にリン酸亜鉛皮膜を
形成する方法が公知である。このリン酸塩処理水溶液は
亜硝酸塩、ニトロベンゼン硫酸塩(Nitrobenzolsulfat
)、過酸化水素、硝酸塩及び塩素酸塩を促進剤として含
むことができる。このリン酸塩処理水溶液は加えてニッ
ケル、コバルト、カルシウム及びマンガンを含むことが
できると共に０．５〜１０ｇ／ｌのマグネシウムも含む
ことができるとのことである。この方法はとりわけリン
酸塩処理に続く金属の冷間加工の予備処理として適して
いる。
【０００８】しかしながらこの方法は、上記リン酸塩処
理水溶液中に含まれるタングステンが必然的に次段階の
すすぎ浴内に入り込んで排水処理上の問題を惹起する欠
点を有する。
理水溶液中に含まれるタングステンが必然的に次段階の
すすぎ浴内に入り込んで排水処理上の問題を惹起する欠
点を有する。
【０００９】またＥＰ−Ａ−４１４３０１号明細書に記
載されたリン酸塩処理方法では、０．４〜３０ｇ／ｌの
亜鉛と、４〜３０ｇ／ｌのＰ2 Ｏ5 と、５〜５０ｇ／ｌ
のＮＯ3 と、最大１０ｇ／ｌのＦｅ（ＩＩ）と、最大
０．３ｇ／ｌのＦｅ（ＩＩＩ）とを含む水溶液が使用さ
れる。このリン酸塩処理水溶液は１０ｇ／ｌ以下のマグ
ネシウムを含むこともできる。そしてこのリン酸塩処理
水溶液は特定の手法により液構成成分が補充されかつ特
定の酸化剤が添加されて実際操業に供されることによ
り、この方法の本来の目的である実質的無排水操業が達
成可能である。このリン酸塩処理水溶液中に含まれるマ
グネシウムの含量及び／又はマグネシウムと等価と云わ
れるカルシウムの含量の利点は、得られるリン酸塩皮膜
がリン酸塩混合物を含みアルカリ耐久性が高いことであ
ると云われる。このようなリン酸塩皮膜は塗料用プライ
マーの下地として好適であろう。
載されたリン酸塩処理方法では、０．４〜３０ｇ／ｌの
亜鉛と、４〜３０ｇ／ｌのＰ2 Ｏ5 と、５〜５０ｇ／ｌ
のＮＯ3 と、最大１０ｇ／ｌのＦｅ（ＩＩ）と、最大
０．３ｇ／ｌのＦｅ（ＩＩＩ）とを含む水溶液が使用さ
れる。このリン酸塩処理水溶液は１０ｇ／ｌ以下のマグ
ネシウムを含むこともできる。そしてこのリン酸塩処理
水溶液は特定の手法により液構成成分が補充されかつ特
定の酸化剤が添加されて実際操業に供されることによ
り、この方法の本来の目的である実質的無排水操業が達
成可能である。このリン酸塩処理水溶液中に含まれるマ
グネシウムの含量及び／又はマグネシウムと等価と云わ
れるカルシウムの含量の利点は、得られるリン酸塩皮膜
がリン酸塩混合物を含みアルカリ耐久性が高いことであ
ると云われる。このようなリン酸塩皮膜は塗料用プライ
マーの下地として好適であろう。
【００１０】上記各リン酸塩処理方法にも他のリン酸塩
処理方法にも共通な点は、リン酸塩処理水溶液が硝酸
塩、亜硝酸塩及び／又はニトロベンゼンスルホン酸塩(N
itrobenzolsulfonat )のような有機ニトロ化合物を促進
剤として含むことである。このような化合物は分離が困
難でかつ分解性が悪く、すすぎ処理及び排水処理の見地
から問題がある。
処理方法にも共通な点は、リン酸塩処理水溶液が硝酸
塩、亜硝酸塩及び／又はニトロベンゼンスルホン酸塩(N
itrobenzolsulfonat )のような有機ニトロ化合物を促進
剤として含むことである。このような化合物は分離が困
難でかつ分解性が悪く、すすぎ処理及び排水処理の見地
から問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のリン
酸塩処理方法の欠点、特に排水処理上の問題点もなく冷
間加工に充分な厚みを有しかつ密着性の良好なリン酸塩
皮膜を簡単な操業方式により形成し、上記鉄系材料の非
切削冷間加工を容易にする方法を提供するものである。
酸塩処理方法の欠点、特に排水処理上の問題点もなく冷
間加工に充分な厚みを有しかつ密着性の良好なリン酸塩
皮膜を簡単な操業方式により形成し、上記鉄系材料の非
切削冷間加工を容易にする方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、亜鉛イオン、
マグネシウムイオン及びリン酸イオン並びに酸化剤を含
むがＦｅ（ＩＩ）イオンを実質的に含まない酸性のリン
酸塩処理水溶液中に鉄系材料を浸漬してリン酸塩皮膜を
形成することにより、この鉄系材料の非切削冷間加工を
容易にする方法において、元素周期律表の第６族副族元
素(Elemente der sechsten Nebengruppe des Periodisc
hen Systems der Elemente )も窒素化合物も含まない
が、 ５ 〜 ２０ ｇ／ｌ 亜鉛、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ マグネシウム、 １０ 〜 ２６ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として
算出）及び １ 〜 ７ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算
出） を含むと共にＺｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比が１：（０．
１５〜１）：（０．１５〜１）に調節されたリン酸塩処
理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬するように上記方法を
構成した。
マグネシウムイオン及びリン酸イオン並びに酸化剤を含
むがＦｅ（ＩＩ）イオンを実質的に含まない酸性のリン
酸塩処理水溶液中に鉄系材料を浸漬してリン酸塩皮膜を
形成することにより、この鉄系材料の非切削冷間加工を
容易にする方法において、元素周期律表の第６族副族元
素(Elemente der sechsten Nebengruppe des Periodisc
hen Systems der Elemente )も窒素化合物も含まない
が、 ５ 〜 ２０ ｇ／ｌ 亜鉛、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ マグネシウム、 １０ 〜 ２６ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として
算出）及び １ 〜 ７ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算
出） を含むと共にＺｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比が１：（０．
１５〜１）：（０．１５〜１）に調節されたリン酸塩処
理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬するように上記方法を
構成した。
【００１３】窒素化合物をリン酸塩処理水溶液から追放
することにより、すすぎ水及び消耗したリン酸塩処理水
溶液の再生に要する費用を大幅に減少させることができ
る。本発明の着想の際に判明したように、上記窒素化合
物の追放は、リン酸塩処理水溶液の実効成分及び各実効
成分濃度の選択に加えて、Ｚｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比
を所定値に調節することに特に注意が払われてはじめて
可能となる。このような条件下でのみ完璧な冷間加工を
可能にするリン酸塩皮膜が確実に形成される。更にこう
して形成されたリン酸塩皮膜の結晶構造は、他の方法で
は通常リン酸塩処理前になされる、例えばリン酸チタン
を主剤とする活性化剤による活性化処理を省略できるよ
うな性質をもつ。しかしここで本発明の方法において活
性化処理は不必要であると主張するのは多分言い過ぎで
あろう。だが活性化処理による補足的結晶粒微細化効果
が、本発明の方法によるリン酸塩皮膜では他の通常の方
法によるリン酸塩皮膜に比して遥かに小さいのも事実で
ある。
することにより、すすぎ水及び消耗したリン酸塩処理水
溶液の再生に要する費用を大幅に減少させることができ
る。本発明の着想の際に判明したように、上記窒素化合
物の追放は、リン酸塩処理水溶液の実効成分及び各実効
成分濃度の選択に加えて、Ｚｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比
を所定値に調節することに特に注意が払われてはじめて
可能となる。このような条件下でのみ完璧な冷間加工を
可能にするリン酸塩皮膜が確実に形成される。更にこう
して形成されたリン酸塩皮膜の結晶構造は、他の方法で
は通常リン酸塩処理前になされる、例えばリン酸チタン
を主剤とする活性化剤による活性化処理を省略できるよ
うな性質をもつ。しかしここで本発明の方法において活
性化処理は不必要であると主張するのは多分言い過ぎで
あろう。だが活性化処理による補足的結晶粒微細化効果
が、本発明の方法によるリン酸塩皮膜では他の通常の方
法によるリン酸塩皮膜に比して遥かに小さいのも事実で
ある。
【００１４】好ましくは、 ６ 〜 １７ ｇ／ｌ 亜鉛、 ２ 〜 ５ ｇ／ｌ マグネシウム、 １３ 〜 ２０ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 ２ 〜 ５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として
算出）及び ２ 〜 ４ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算
出） を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する
のがよい。
出）、 ２ 〜 ５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として
算出）及び ２ 〜 ４ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算
出） を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する
のがよい。
【００１５】Ｚｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比が１：（０．
２３〜０．４６）：（０．２３〜０．４６）に調節され
たリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬するのが
よい。これにより得られる利点は、一方では薬品の消費
量が非常に少なくなることと、他方では殊に良質のリン
酸塩皮膜が形成されることとである。
２３〜０．４６）：（０．２３〜０．４６）に調節され
たリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬するのが
よい。これにより得られる利点は、一方では薬品の消費
量が非常に少なくなることと、他方では殊に良質のリン
酸塩皮膜が形成されることとである。
【００１６】５〜４０ｇ／ｌの硫酸根（ＳＯ4 として算
出）を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬
するのがよい。
出）を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬
するのがよい。
【００１７】好ましくは１０〜３０ｇ／ｌの硫酸根（Ｓ
Ｏ4 として算出）を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄
系材料を浸漬するのがよい。
Ｏ4 として算出）を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄
系材料を浸漬するのがよい。
【００１８】リン酸塩処理水溶液中の電気的中性の調節
のため、原理的には塩酸根(Chlorid)及び酢酸根の添加
も可能である。しかし処理対象材料に対する腐食誘発性
（塩酸根）及び／又は比較的高コスト（酢酸根）の理由
で、塩酸根及び酢酸根はあまり有利ではない。更に硫酸
根の添加は、通常塗られる潤滑剤の吸収能及び定着性が
向上するようなリン酸塩皮膜の結晶構造の形成に有利な
影響を及ぼす利点を有する。
のため、原理的には塩酸根(Chlorid)及び酢酸根の添加
も可能である。しかし処理対象材料に対する腐食誘発性
（塩酸根）及び／又は比較的高コスト（酢酸根）の理由
で、塩酸根及び酢酸根はあまり有利ではない。更に硫酸
根の添加は、通常塗られる潤滑剤の吸収能及び定着性が
向上するようなリン酸塩皮膜の結晶構造の形成に有利な
影響を及ぼす利点を有する。
【００１９】「Ｓ値」(S-Wert)が０．１〜０．４の範囲
に在るリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する
のがよい。ここで「Ｓ値」とは、Ｐ2 Ｏ5 として算出さ
れた「遊離酸」("Freie Saeure")の所謂「Ｆｉｓｃｈｅ
ｒ全酸」("Gesamtsaeure Fischer")に対する比であり、
この「Ｆｉｓｃｈｅｒ全酸」とは１０ｍｌの浴試料の滴
定の際に消費された０．１ｎＮａＯＨのｍｌ数で表され
るＰ2 Ｏ5 全量のことである（ヴェー・ラウシュ著「金
属のリン酸塩処理」、第２版、オイゲン・ゲー・ロイツ
ェ書店、ザールガウ(W.Rausch "Die Phosphatierung vo
n Metallen", 2.Aufl., Eugen G. Leuze Verlag Saalga
u)、１９８８年、２９９〜３０４頁参照）。
に在るリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する
のがよい。ここで「Ｓ値」とは、Ｐ2 Ｏ5 として算出さ
れた「遊離酸」("Freie Saeure")の所謂「Ｆｉｓｃｈｅ
ｒ全酸」("Gesamtsaeure Fischer")に対する比であり、
この「Ｆｉｓｃｈｅｒ全酸」とは１０ｍｌの浴試料の滴
定の際に消費された０．１ｎＮａＯＨのｍｌ数で表され
るＰ2 Ｏ5 全量のことである（ヴェー・ラウシュ著「金
属のリン酸塩処理」、第２版、オイゲン・ゲー・ロイツ
ェ書店、ザールガウ(W.Rausch "Die Phosphatierung vo
n Metallen", 2.Aufl., Eugen G. Leuze Verlag Saalga
u)、１９８８年、２９９〜３０４頁参照）。
【００２０】ニッケルを含まないリン酸塩処理水溶液中
に上記鉄系材料を浸漬するのがよい。
に上記鉄系材料を浸漬するのがよい。
【００２１】リン酸塩処理水溶液がニッケルを含まない
ことの利点は、すすぎ水及び消耗したリン酸塩処理水溶
液の下水溝への放流前の処理が簡単になりかつこの処理
により発生するスラッジもより問題の少ないものになる
点である。つまりリン酸塩処理水溶液がニッケルを含ま
ないことは労働安全衛生上の観点で見ると、リン酸塩処
理工場内でも冷間加工（ダスト発生）現場においても有
利である。
ことの利点は、すすぎ水及び消耗したリン酸塩処理水溶
液の下水溝への放流前の処理が簡単になりかつこの処理
により発生するスラッジもより問題の少ないものになる
点である。つまりリン酸塩処理水溶液がニッケルを含ま
ないことは労働安全衛生上の観点で見ると、リン酸塩処
理工場内でも冷間加工（ダスト発生）現場においても有
利である。
【００２２】リン酸塩処理水溶液の操業時液温は広い範
囲内で任意に選択できる。しかし本発明の方法では、液
温が５０〜７０℃に調節されたリン酸塩処理水溶液中に
上記鉄系材料を浸漬するのがよい。この液温はリン酸塩
皮膜形成速度及び熱経済について最適条件である。
囲内で任意に選択できる。しかし本発明の方法では、液
温が５０〜７０℃に調節されたリン酸塩処理水溶液中に
上記鉄系材料を浸漬するのがよい。この液温はリン酸塩
皮膜形成速度及び熱経済について最適条件である。
【００２３】上記液温において、３〜１５分間持続して
リン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬するにがよ
い。
リン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬するにがよ
い。
【００２４】リン酸塩処理水溶液は個々の各構成成分か
ら建浴され得るが、リン酸塩処理水溶液自体の濃縮物か
ら建浴されるのが特に目的に適っている。これら両建浴
方式において、陽イオンは金属、酸化物、炭酸塩、硫酸
塩、リン酸塩及び場合によってはまた塩素酸塩として供
給される。リン酸アルカリ金属塩及び／又はリン酸が供
給されることができる。
ら建浴され得るが、リン酸塩処理水溶液自体の濃縮物か
ら建浴されるのが特に目的に適っている。これら両建浴
方式において、陽イオンは金属、酸化物、炭酸塩、硫酸
塩、リン酸塩及び場合によってはまた塩素酸塩として供
給される。リン酸アルカリ金属塩及び／又はリン酸が供
給されることができる。
【００２５】本発明の方法に使用されるリン酸塩処理水
溶液は、既に述べた構成成分に加えて通常小量の周知の
添加物を含むことができる。これらの添加物として例え
ば銅、マンガン、カルシウム並びにスラッジ処理剤が数
えられる。
溶液は、既に述べた構成成分に加えて通常小量の周知の
添加物を含むことができる。これらの添加物として例え
ば銅、マンガン、カルシウム並びにスラッジ処理剤が数
えられる。
【００２６】本発明の方法において浸漬法が、フラッデ
ィング法(Fluten)も含み、リン酸塩処理水溶液の適用の
際に使用される。
ィング法(Fluten)も含み、リン酸塩処理水溶液の適用の
際に使用される。
【００２７】本発明の方法を使用して、層重量が約５〜
１５ｇ／ｍ2 のリン酸塩皮膜を形成することができる。
つまり予想される冷間加工の過酷度、加工材料の大きさ
その他の因子に対してこの層重量をもって対応する可能
性が与えられている。またこの層重量の選択に当り、皮
膜形成後に潤滑剤が塗られるかどうかも考慮する必要が
ある。
１５ｇ／ｍ2 のリン酸塩皮膜を形成することができる。
つまり予想される冷間加工の過酷度、加工材料の大きさ
その他の因子に対してこの層重量をもって対応する可能
性が与えられている。またこの層重量の選択に当り、皮
膜形成後に潤滑剤が塗られるかどうかも考慮する必要が
ある。
【００２８】リン酸塩処理前における加工材料の前処理
は通常のように、洗浄、酸洗い、すすぎ及び、場合によ
っては活性化により行われる。リン酸塩処理後の後処理
として通常、冷間加工過程で通例の潤滑剤が加工材料に
塗られる。この潤滑剤塗りは皮膜形成の直後又は中間す
すぎ後に行うことができる。この潤滑剤塗りはまた冷間
加工の直前にも、場合によっては２冷間加工過程の間に
も行うことができる。若しこの潤滑剤塗りが亜鉛石鹸の
生成を目的とする場合、リン酸塩皮膜中にはこの生成反
応に必要な充分な水分が含まれている必要がある。
は通常のように、洗浄、酸洗い、すすぎ及び、場合によ
っては活性化により行われる。リン酸塩処理後の後処理
として通常、冷間加工過程で通例の潤滑剤が加工材料に
塗られる。この潤滑剤塗りは皮膜形成の直後又は中間す
すぎ後に行うことができる。この潤滑剤塗りはまた冷間
加工の直前にも、場合によっては２冷間加工過程の間に
も行うことができる。若しこの潤滑剤塗りが亜鉛石鹸の
生成を目的とする場合、リン酸塩皮膜中にはこの生成反
応に必要な充分な水分が含まれている必要がある。
【００２９】上記潤滑剤としては、石鹸、オイル類、そ
の他の冷間加工用助剤及び／又は、特に酸アニオンの炭
素原子数が８〜１８の脂肪酸のエマルジョン又は石鹸の
エマルジョンが使用できる。既に述べたリン酸塩皮膜陽
イオンとの反応を考慮すれば、ナトリウム石鹸／又はカ
リウム石鹸、殊にステアリン酸塩が特に有利である。
の他の冷間加工用助剤及び／又は、特に酸アニオンの炭
素原子数が８〜１８の脂肪酸のエマルジョン又は石鹸の
エマルジョンが使用できる。既に述べたリン酸塩皮膜陽
イオンとの反応を考慮すれば、ナトリウム石鹸／又はカ
リウム石鹸、殊にステアリン酸塩が特に有利である。
【００３０】本発明の方法の使用の際に好ましい作業工
程は、 １．洗浄（場合によっては酸洗いを追加）、 ２．熱水すすぎ、 ３．リン酸塩処理水溶液による処理、 ４．冷水すすぎ、 ５．弱アルカリ性水溶液によるすすぎ、 ６．ステアリン酸ナトリウムを主剤とする潤滑剤の過剰
量との接触、 ７．乾燥 から成る。
程は、 １．洗浄（場合によっては酸洗いを追加）、 ２．熱水すすぎ、 ３．リン酸塩処理水溶液による処理、 ４．冷水すすぎ、 ５．弱アルカリ性水溶液によるすすぎ、 ６．ステアリン酸ナトリウムを主剤とする潤滑剤の過剰
量との接触、 ７．乾燥 から成る。
【００３１】場合によってはリン酸塩処理に先立つ前処
理工程として活性化段階を追加することができる。また
上記の工程を経た鉄系材料は直ちに又は中間保管期間を
経て冷間加工に供されることができる。
理工程として活性化段階を追加することができる。また
上記の工程を経た鉄系材料は直ちに又は中間保管期間を
経て冷間加工に供されることができる。
【００３２】
【実施例】以下本発明の実施例につき説明する。
【００３３】試験例１：直径が５．５ｍｍの鋼種Ｃ４５
の鋼線を次の作業工程に従って処理した： １．液温６０℃、濃度５ｇ／ｌのアルカリ性洗浄液中浸
漬による洗浄。 ２．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ３．液温４０℃、濃度１７重量％の塩酸中の酸洗い。 ４．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ５．液温６０℃の、 １５ ｇ／ｌ Ｚｎ、 ４．５ ｇ／ｌ Ｍｇ、 １５ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算出）、 ４．５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として算
出）、 ３．０ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算出）及び ２９．２ ｇ／ｌ 硫酸根（ＳＯ4 として算出） を含むリン酸塩処理水溶液中に８分間浸漬（「Ｓ値」
０．２８〜０．３８）、層重量１０ｇ／ｍ2 。 ６．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ７．液温８０℃の硼砂溶液の塗布。 ８．上記塗布硼砂溶液の乾燥。
の鋼線を次の作業工程に従って処理した： １．液温６０℃、濃度５ｇ／ｌのアルカリ性洗浄液中浸
漬による洗浄。 ２．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ３．液温４０℃、濃度１７重量％の塩酸中の酸洗い。 ４．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ５．液温６０℃の、 １５ ｇ／ｌ Ｚｎ、 ４．５ ｇ／ｌ Ｍｇ、 １５ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算出）、 ４．５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として算
出）、 ３．０ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算出）及び ２９．２ ｇ／ｌ 硫酸根（ＳＯ4 として算出） を含むリン酸塩処理水溶液中に８分間浸漬（「Ｓ値」
０．２８〜０．３８）、層重量１０ｇ／ｍ2 。 ６．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ７．液温８０℃の硼砂溶液の塗布。 ８．上記塗布硼砂溶液の乾燥。
【００３４】このように予備処理された上記鋼線は次い
でそれぞれ下記の相違する条件下で引き抜き加工され
た： ａ）引き抜き速度２０ｍ／ｓで１２回の引き抜きにより
最終直径１．２ｍｍ。 ｂ）引き抜き速度５ｍ／ｓで５回の引き抜きにより最終
直径２．８２ｍｍ。 ｃ）引き抜き速度８ｍ／ｓで８回の引き抜きにより最終
直径１．８ｍｍ。
でそれぞれ下記の相違する条件下で引き抜き加工され
た： ａ）引き抜き速度２０ｍ／ｓで１２回の引き抜きにより
最終直径１．２ｍｍ。 ｂ）引き抜き速度５ｍ／ｓで５回の引き抜きにより最終
直径２．８２ｍｍ。 ｃ）引き抜き速度８ｍ／ｓで８回の引き抜きにより最終
直径１．８ｍｍ。
【００３５】上記ａ）、ｂ）及びｃ）の場合、引き抜き
加工は最終回の引き抜きを含み何れも完璧に行われた。
最終回の引き抜き後にもなお緻密(geschlossen )なリン
酸塩皮膜が存在した。
加工は最終回の引き抜きを含み何れも完璧に行われた。
最終回の引き抜き後にもなお緻密(geschlossen )なリン
酸塩皮膜が存在した。
【００３６】試験例２：鋼種ＳＴ３５の鋼管及びＳＴ５
２の鋼管をそれぞれ次の作業工程に従って処理した： １．液温４０℃、濃度１７重量％の塩酸中の酸洗い。 ２．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ３．室温でリン酸チタン（１ｇ／ｌ）を主剤とする活性
化剤により活性化。 ４．液温６０℃の、 ７．５ ｇ／ｌ Ｚｎ、 ２．２５ ｇ／ｌ Ｍｇ、 １５ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 ２．２５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として算
出）、 ３．０ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算出）及
び １２．１ ｇ／ｌ 硫酸根（ＳＯ4 として算出） を含むリン酸塩処理水溶液中に１０分間浸漬（「Ｓ値」
０．２８〜０．３８）、層重量７ｇ／ｍ2 。 ５．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ６．ステアリン酸ナトリウム溶液の塗布。 ７．上記石鹸溶液の乾燥。
２の鋼管をそれぞれ次の作業工程に従って処理した： １．液温４０℃、濃度１７重量％の塩酸中の酸洗い。 ２．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ３．室温でリン酸チタン（１ｇ／ｌ）を主剤とする活性
化剤により活性化。 ４．液温６０℃の、 ７．５ ｇ／ｌ Ｚｎ、 ２．２５ ｇ／ｌ Ｍｇ、 １５ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 ２．２５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として算
出）、 ３．０ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算出）及
び １２．１ ｇ／ｌ 硫酸根（ＳＯ4 として算出） を含むリン酸塩処理水溶液中に１０分間浸漬（「Ｓ値」
０．２８〜０．３８）、層重量７ｇ／ｍ2 。 ５．周囲温度の水道水によるすすぎ。 ６．ステアリン酸ナトリウム溶液の塗布。 ７．上記石鹸溶液の乾燥。
【００３７】このように予備処理された上記両鋼管は次
いでそれぞれ１回のプロフィル引き抜き(Profilzug )を
受けた。
いでそれぞれ１回のプロフィル引き抜き(Profilzug )を
受けた。
【００３８】上記鋼種ＳＴ３５の鋼管の引き抜き速度は
６０ｍ／分、上記鋼種ＳＴ５２の鋼管の引き抜き速度は
３０ｍ／分であった。
６０ｍ／分、上記鋼種ＳＴ５２の鋼管の引き抜き速度は
３０ｍ／分であった。
【００３９】上記両鋼管の場合、引き抜き加工は何れも
完璧に行われ、加工後にもなお緻密なリン酸塩皮膜が存
在した。
完璧に行われ、加工後にもなお緻密なリン酸塩皮膜が存
在した。
【００４０】
【発明の効果】本発明は上述のような構成であるから、
排水処理上の問題点もなく冷間加工に充分な厚みを有し
かつ密着性の良好なリン酸塩皮膜が鉄系材料上に簡単な
操業方式により形成され、よってこの鉄系材料の非切削
冷間加工が容易となる。
排水処理上の問題点もなく冷間加工に充分な厚みを有し
かつ密着性の良好なリン酸塩皮膜が鉄系材料上に簡単な
操業方式により形成され、よってこの鉄系材料の非切削
冷間加工が容易となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カールハインツ・ツァンデル ドイツ連邦共和国60385フランクフルト・ アム・マイン・エンクハイメル・シュトラ ーセ22
Claims (9)
- 【請求項１】亜鉛イオン、マグネシウムイオン及びリン
酸イオン並びに酸化剤を含むがＦｅ（ＩＩ）イオンを実
質的に含まない酸性のリン酸塩処理水溶液中に鉄系材料
を浸漬してリン酸塩皮膜を形成することにより、この鉄
系材料の非切削冷間加工を容易にする方法において、 元素周期律表の第６族副族元素も窒素化合物も含まない
が、 ５ 〜 ２０ ｇ／ｌ 亜鉛、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ マグネシウム、 １０ 〜 ２６ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 １ 〜 １５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として
算出）及び １ 〜 ７ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算
出） を含むと共にＺｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比が１：（０．
１５〜１）：（０．１５〜１）に調節されたリン酸塩処
理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する方法。 - 【請求項２】６ 〜 １７ ｇ／ｌ 亜鉛、 ２ 〜 ５ ｇ／ｌ マグネシウム、 １３ 〜 ２０ ｇ／ｌ リン酸根（Ｐ2 Ｏ5 として算
出）、 ２ 〜 ５ ｇ／ｌ フルオロ硼酸根（ＢＦ4 として
算出）及び ２ 〜 ４ ｇ／ｌ 塩素酸根（ＣｌＯ3 として算
出） を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する
請求項１の方法。 - 【請求項３】Ｚｎ：Ｍｇ：ＢＦ4 の重量比が１：（０．
２３〜０．４６）：（０．２３〜０．４６）に調節され
たリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する請求
項１又は２の方法。 - 【請求項４】５〜４０ｇ／ｌの硫酸根（ＳＯ4 として算
出）を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬
する請求項１〜３のいずれか１項の方法。 - 【請求項５】１０〜３０ｇ／ｌの硫酸根（ＳＯ4 として
算出）を含むリン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸
漬する請求項４の方法。 - 【請求項６】「Ｓ値」が０．１〜０．４の範囲に在るリ
ン酸塩処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する請求項１
〜５のいずれか１項の方法。 - 【請求項７】ニッケルを含まないリン酸塩処理水溶液中
に上記鉄系材料を浸漬する請求項１〜６のいずれか１項
の方法。 - 【請求項８】液温が５０〜７０℃に調節されたリン酸塩
処理水溶液中に上記鉄系材料を浸漬する請求項１〜７の
いずれか１項の方法。 - 【請求項９】３〜１５分間持続してリン酸塩処理水溶液
中に上記鉄系材料を浸漬する請求項１〜８のいずれか１
項の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4306446.9 | 1993-03-02 | ||
| DE4306446A DE4306446A1 (de) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | Verfahren zur Erleichterung der Kaltumformung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06322550A true JPH06322550A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=6481724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6056641A Ceased JPH06322550A (ja) | 1993-03-02 | 1994-03-02 | 冷間加工を容易にする方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5415701A (ja) |
| EP (1) | EP0613964B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06322550A (ja) |
| KR (1) | KR100324862B1 (ja) |
| CN (1) | CN1040779C (ja) |
| AT (1) | ATE130052T1 (ja) |
| DE (2) | DE4306446A1 (ja) |
| ES (1) | ES2081224T3 (ja) |
| TW (1) | TW270901B (ja) |
| ZA (1) | ZA941457B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008088561A (ja) * | 1999-08-09 | 2008-04-17 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れたリン酸塩処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004007799A2 (de) | 2002-07-10 | 2004-01-22 | Chemetall Gmbh | Verfahren zur beschichtung von metallischen oberflächen |
| DE10320313B4 (de) * | 2003-05-06 | 2005-08-11 | Chemetall Gmbh | Verfahren zum Beschichten von metallischen Körpern mit einer Phosphatierungslösung, Phosphatierungslösung und die Verwendung des beschichteten Gegenstandes |
| DE10323305B4 (de) * | 2003-05-23 | 2006-03-30 | Chemetall Gmbh | Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen mit einer Wasserstoffperoxid enthaltenden Phosphatierungslösung, Phosphatierlösung und Verwendung der behandelten Gegenstände |
| TWI457431B (zh) * | 2008-01-30 | 2014-10-21 | Chemetall Gmbh | 將金屬表面施以一種潤滑劑組成物的方法 |
| TWI457432B (zh) * | 2008-01-30 | 2014-10-21 | Chemetall Gmbh | 將金屬表面施以一含蠟的潤滑劑組成物的方法 |
| TWI457433B (zh) * | 2008-01-30 | 2014-10-21 | Chemetall Gmbh | 將金屬表面施以一磷酸鹽層然後施以一潤滑劑層的方法 |
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|---|---|---|---|---|
| DE1796102A1 (de) * | 1968-08-31 | 1972-02-17 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Aufbringen eines Phosphatueberzuges auf Oberflaechen von Eisen und Stahl |
| FR2389683A1 (en) * | 1977-05-03 | 1978-12-01 | Parker Ste Continentale | Phosphating soln. contg. boron fluoride - for phosphating ferrous and non-ferrous surfaces, e.g. steel, zinc and aluminium |
| GB2080835B (en) * | 1980-07-25 | 1984-08-30 | Pyrene Chemical Services Ltd | Prevention of sludge in phosphating baths |
| ES2036666T3 (es) * | 1987-08-19 | 1993-06-01 | Metallgesellschaft Ag | Procedimiento para fosfatar metales. |
| JPH0696773B2 (ja) * | 1989-06-15 | 1994-11-30 | 日本ペイント株式会社 | 金属表面のリン酸亜鉛皮膜形成方法 |
| DE3927613A1 (de) * | 1989-08-22 | 1991-02-28 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur erzeugung von phosphatueberzuegen auf metalloberflaechen |
| JPH03107469A (ja) * | 1989-09-21 | 1991-05-07 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 裸耐食性に優れたりん酸塩化成皮膜を有する亜鉛系めっき材料 |
-
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- 1993-03-02 DE DE4306446A patent/DE4306446A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-02-15 AT AT94200388T patent/ATE130052T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-02-15 DE DE59400038T patent/DE59400038D1/de not_active Expired - Lifetime
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- 1994-03-02 US US08/204,984 patent/US5415701A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008088561A (ja) * | 1999-08-09 | 2008-04-17 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れたリン酸塩処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
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| CN1040779C (zh) | 1998-11-18 |
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| CN1093416A (zh) | 1994-10-12 |
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|---|---|---|---|
| A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
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