JPH0747827B2 - 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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- JPH0747827B2 JPH0747827B2 JP15722990A JP15722990A JPH0747827B2 JP H0747827 B2 JPH0747827 B2 JP H0747827B2 JP 15722990 A JP15722990 A JP 15722990A JP 15722990 A JP15722990 A JP 15722990A JP H0747827 B2 JPH0747827 B2 JP H0747827B2
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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比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比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Fe-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(SO4)・7H2O 18〜70g/l Na2MoO4・2H2O 41.5g/l PHは2.5〜6.5でNaOHとH2SO4を用いて調整 陽極液：Na2SO4 浴温度:20〜60℃ 陰極電流密度:0.2〜3.0A/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Fe-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(SO4)・7H2O 18〜70g/l Na2MoO4・2H2O 41.5g/l PHは2.5〜6.5でNaOHとH2SO4を用いて調整 陽極液：Na2SO4 浴温度:20〜60℃ 陰極電流密度:0.2〜3.0A/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30〜170m
gにするとよい。さらに硝酸銅の代りに硫酸銅を用いて
もよく、その添加量はその水溶液１当り50〜200mg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30〜170m
gにするとよい。さらに硝酸銅の代りに硫酸銅を用いて
もよく、その添加量はその水溶液１当り50〜200mg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弱酸性を呈し、その
中に浸漬された鉄鋼材料はFe2+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Fe2+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弱酸性を呈し、その
中に浸漬された鉄鋼材料はFe2+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Fe2+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
銅または硫酸銅は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、Fe2+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。
銅または硫酸銅は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、Fe2+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、本発明の実施例を説明する。
実施例１ まず前処理として、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: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。
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％HCl
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、0.1NのNaOH
（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％HCl
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、0.1NのNaOH
（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、0.1wt％
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％HClを滴下すると直ぐに剥離し、布切れ
でこすってとれる程度の密着強さであった。
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％HClを滴下すると直ぐに剥離し、布切れ
でこすっ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％HCl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。
液によりメッキされたモリブデン皮膜は、18％HCl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/AgCl）に対する電
圧Ｅをスキャンレート５分/V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＋3.5〜4.0V（v
sAg/AgCl）に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＋
4.0V（vsAg/AgCl）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（vsAg/AgCl）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。
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/AgCl）に対する電
圧Ｅをスキャンレート５分/V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＋3.5〜4.0V（v
sAg/AgCl）に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＋
4.0V（vsAg/AgCl）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（vsAg/AgCl）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。
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１当り100g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。
溶液１当り100g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％HCl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。
性能を調べるために、18wt％HCl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。
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（5wt％
モリブデン酸アンモニウム＋硝酸銅100mg/l）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。
ン酸アンモニウム水溶液で処理した炭素鋼及び（5wt％
モリブデン酸アンモニウム＋硝酸銅100mg/l）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１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当り10〜
50mgCu++に当たる。また硝酸銅の代りに硫酸銅を用いる
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１当り50〜200mgがよい。
液１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当り10〜
50mgCu++に当たる。また硝酸銅の代りに硫酸銅を用いる
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１当り50〜200mg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。
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１当り100g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。
溶液１当り100g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0.1NのLiOH及び500mg/lのLi2MoO4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0.1NのLiOH及び500mg/lのLi2MoO4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＋100mg/l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1/25
0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。
酸アンモニウム＋100mg/l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1/25
0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。
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。
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。
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乙部 博昭 静岡県浜松市東町740 矢崎資源株式会社 内 (72)発明者 橘 孝二 神奈川県津久井郡城山町若葉台３―15―５
Claims (6)
- 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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。 - 【請求項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１当り30〜170m
g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。 - 【請求項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１当り50〜200m
g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。
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|---|---|---|---|
| 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 JPH0448081A (ja) | 1992-02-18 |
| JPH0747827B2 true 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)
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| JP (1) | JPH0747827B2 (ja) |
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-
1990
- 1990-06-15 JP JP15722990A patent/JPH0747827B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0448081A (ja) | 1992-02-18 |
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