JPH0841652A - 耐酸化性および耐食性に優れた高温用塗装ステンレス鋼板 - Google Patents
耐酸化性および耐食性に優れた高温用塗装ステンレス鋼板Info
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- JPH0841652A JPH0841652A JP17859094A JP17859094A JPH0841652A JP H0841652 A JPH0841652 A JP H0841652A JP 17859094 A JP17859094 A JP 17859094A JP 17859094 A JP17859094 A JP 17859094A JP H0841652 A JPH0841652 A JP H0841652A
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- Japan
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- stainless steel
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 800 〜900 ℃の高温において、異常酸化がな
く、酸化後の耐食性に優れた塗装ステンレス鋼板を提供
する。 【構成】 ステンレス鋼板表面に、Cr付着量として 5〜
100mg/m 2 のクロメート処理層を有し、更にそのクロメ
−ト処理層の上に潤滑塗料層を有している耐酸化性と耐
食性に優れた高温用塗装ステンレス鋼板。
く、酸化後の耐食性に優れた塗装ステンレス鋼板を提供
する。 【構成】 ステンレス鋼板表面に、Cr付着量として 5〜
100mg/m 2 のクロメート処理層を有し、更にそのクロメ
−ト処理層の上に潤滑塗料層を有している耐酸化性と耐
食性に優れた高温用塗装ステンレス鋼板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の排気マフラ
−、エンジン回り部品および暖房器具の部品等に使用さ
れる耐酸化性および酸化後の耐食性に優れた塗装ステン
レス鋼板に関する。
−、エンジン回り部品および暖房器具の部品等に使用さ
れる耐酸化性および酸化後の耐食性に優れた塗装ステン
レス鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気マフラ−、エンジン回り部
品および暖房器具等の燃焼機器部品は常温−高温−常温
というサイクルが繰り返される環境におかれ、使用温度
が最高で 800〜900 ℃に達する程の高温になる。
品および暖房器具等の燃焼機器部品は常温−高温−常温
というサイクルが繰り返される環境におかれ、使用温度
が最高で 800〜900 ℃に達する程の高温になる。
【０００３】このような環境下では、通常の大気下にお
いて健全な耐酸化性を示すステンレス鋼であっても油等
が付着した場合には耐酸化性が低下する。 すなわち、
油が付着した状態で加熱されるとその部分のみが著しく
酸化が進むという異常酸化を起こし、その結果として異
常酸化部のスケ−ル厚が増加してスケ−ル剥離を起すこ
とになる。この異常酸化部分の母材表面には局部的に深
いCr欠乏層ができているため酸化後の耐食性（以下、酸
化スケール生成後の母材の耐食性を単に耐食性という）
も劣化している。
いて健全な耐酸化性を示すステンレス鋼であっても油等
が付着した場合には耐酸化性が低下する。 すなわち、
油が付着した状態で加熱されるとその部分のみが著しく
酸化が進むという異常酸化を起こし、その結果として異
常酸化部のスケ−ル厚が増加してスケ−ル剥離を起すこ
とになる。この異常酸化部分の母材表面には局部的に深
いCr欠乏層ができているため酸化後の耐食性（以下、酸
化スケール生成後の母材の耐食性を単に耐食性という）
も劣化している。
【０００４】このように耐食性が劣化している状態のス
テンレス鋼が加熱される場合、鋼板表面に燃焼ガス中の
水分や空気中の水分が結露し、その結露水に燃焼ガス中
の硫黄等が混入してステンレス鋼腐食する。
テンレス鋼が加熱される場合、鋼板表面に燃焼ガス中の
水分や空気中の水分が結露し、その結露水に燃焼ガス中
の硫黄等が混入してステンレス鋼腐食する。
【０００５】また、寒冷地帯の道路に凍結防止として岩
塩が散布されるが、自動車が走行しているときに路上の
岩塩が飛散して排気マフラ−やエンジン回り部品に付着
すると、この塩が酸化スケ−ル中に含まれるFe2 O 3 、
Fe3 O 4 と反応して短期間で赤銹が発生する。
塩が散布されるが、自動車が走行しているときに路上の
岩塩が飛散して排気マフラ−やエンジン回り部品に付着
すると、この塩が酸化スケ−ル中に含まれるFe2 O 3 、
Fe3 O 4 と反応して短期間で赤銹が発生する。
【０００６】従って、自動車の排気マフラ−、エンジン
回り部品等に用いられるステンレス鋼には耐酸化性と酸
化した後の耐食性が要求される。
回り部品等に用いられるステンレス鋼には耐酸化性と酸
化した後の耐食性が要求される。
【０００７】このような異常酸化や耐食性劣化の対策と
しては、従来主にステンレス鋼の成分組成を調整する手
段がとられていた。例えば、Ｃ、Ｎ等の不純物を低減し
た高純度フェライトステンレス鋼やSi含有量を増加し、
Ti、Nb、Zr、Alの１種以上を含有したフェライト系ステ
ンレス鋼等があり、特開昭62−202056号公報には耐酸化
性及び耐食性に優れたステンレス鋼、特開昭62−139853
号公報には耐酸化性に優れたステンレス鋼が開示されて
いる。
しては、従来主にステンレス鋼の成分組成を調整する手
段がとられていた。例えば、Ｃ、Ｎ等の不純物を低減し
た高純度フェライトステンレス鋼やSi含有量を増加し、
Ti、Nb、Zr、Alの１種以上を含有したフェライト系ステ
ンレス鋼等があり、特開昭62−202056号公報には耐酸化
性及び耐食性に優れたステンレス鋼、特開昭62−139853
号公報には耐酸化性に優れたステンレス鋼が開示されて
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述した鋼の成分組成
の調整のみでは異常酸化や耐食性劣化の防止は必ずしも
充分とはいえない。本発明の目的は、鋼の成分組成調整
による方法でなく、ステンレス鋼の表面処理を行うこと
により、自動車排気マフラ−、エンジン回り部品および
暖房器具の燃焼部品等に発生しがちな異常酸化、スケ−
ル剥離を防止し、かつ耐食性に優れた塗装ステンレス鋼
板を提供することである。
の調整のみでは異常酸化や耐食性劣化の防止は必ずしも
充分とはいえない。本発明の目的は、鋼の成分組成調整
による方法でなく、ステンレス鋼の表面処理を行うこと
により、自動車排気マフラ−、エンジン回り部品および
暖房器具の燃焼部品等に発生しがちな異常酸化、スケ−
ル剥離を防止し、かつ耐食性に優れた塗装ステンレス鋼
板を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ステンレス鋼板の耐酸化
性、耐食性は、前記したように一般に使用温度と材料の
化学組成で概ね対処できるが健全なステンレス鋼板であ
っても、成形加工時の潤滑油付着等により部分的に異常
酸化、スケール剥離を引き起こす場合がある。
性、耐食性は、前記したように一般に使用温度と材料の
化学組成で概ね対処できるが健全なステンレス鋼板であ
っても、成形加工時の潤滑油付着等により部分的に異常
酸化、スケール剥離を引き起こす場合がある。
【００１０】また、このような異常酸化、スケール剥離
を起こした状態では酸化スケールがポーラスとなりスケ
ール中に塩が侵入し、その塩と反応しやすいFe2 O 3 、
Fe3 O4 及び母材表面に生じたCr欠乏層によりステンレ
ス鋼の耐食性が劣化する。
を起こした状態では酸化スケールがポーラスとなりスケ
ール中に塩が侵入し、その塩と反応しやすいFe2 O 3 、
Fe3 O4 及び母材表面に生じたCr欠乏層によりステンレ
ス鋼の耐食性が劣化する。
【００１１】そこで、本発明者等はステンレス鋼の成分
調整からではなく、ステンレス鋼の表面を処理する観点
から異常酸化の防止と耐食性を改善することに着目し、
鋭意研究を行った結果、下記の知見を得た。
調整からではなく、ステンレス鋼の表面を処理する観点
から異常酸化の防止と耐食性を改善することに着目し、
鋭意研究を行った結果、下記の知見を得た。
【００１２】A）使用温度に加熱される前のステンレス
鋼板表面にクロメート処理層を設けると、その後高温に
加熱してもクロメート処理層が有効に効果を奏して耐酸
化性が向上すること。
鋼板表面にクロメート処理層を設けると、その後高温に
加熱してもクロメート処理層が有効に効果を奏して耐酸
化性が向上すること。
【００１３】B）クロメート処理層としては、Cr付着量
として 5〜100mg/m 2 にするのが好適であること。
として 5〜100mg/m 2 にするのが好適であること。
【００１４】C）クロメート処理層上に更に潤滑塗料層
を設けることにより、成形加工時にクロメート処理層の
保護ができると共に、成形加工時の潤滑油の使用が不必
要となること。
を設けることにより、成形加工時にクロメート処理層の
保護ができると共に、成形加工時の潤滑油の使用が不必
要となること。
【００１５】本発明は上記知見に基づきなされたもの
で、その要旨とするところは、「ステンレス鋼板表面
に、Cr付着量として 5〜100mg/m 2 のクロメ−ト処理層
を有し、更にそのクロメ−ト処理層の上に潤滑塗料層を
有する耐酸化性と耐食性に優れた高温用塗装ステンレス
鋼板」である。
で、その要旨とするところは、「ステンレス鋼板表面
に、Cr付着量として 5〜100mg/m 2 のクロメ−ト処理層
を有し、更にそのクロメ−ト処理層の上に潤滑塗料層を
有する耐酸化性と耐食性に優れた高温用塗装ステンレス
鋼板」である。
【００１６】
【作用】次に、本発明の塗装ステンレス鋼板を前記の如
く限定した理由と作用について説明をする。
く限定した理由と作用について説明をする。
【００１７】1 ）クロメート処理層 クロメート処理は、一般に塗装鋼板において金属と塗料
との密着性を向上させるために使用されているが、本発
明においては耐酸化性と酸化後の耐食性を改善するため
に設けるものである。クロメート処理におけるCr付着量
が5mg/m 2 未満では耐酸化性と酸化後の耐食性が不十分
であり、一方Cr付着量が100mg/m 2 より多くなると加工
性が劣化すると共に、処理行程の増加によるコストアッ
プとなるのでCr付着量として5 〜100mg/m 2 の範囲とし
た。
との密着性を向上させるために使用されているが、本発
明においては耐酸化性と酸化後の耐食性を改善するため
に設けるものである。クロメート処理におけるCr付着量
が5mg/m 2 未満では耐酸化性と酸化後の耐食性が不十分
であり、一方Cr付着量が100mg/m 2 より多くなると加工
性が劣化すると共に、処理行程の増加によるコストアッ
プとなるのでCr付着量として5 〜100mg/m 2 の範囲とし
た。
【００１８】クロメート処理を施すことで耐酸化性が向
上する理由としては、クロメート処理によりステンレス
鋼の表面が緻密で安定した Cr 2 O 3 で覆われるため、
ステンレス鋼表面へのO 2 供給が抑制され酸化が進行し
にくいものと推測される。
上する理由としては、クロメート処理によりステンレス
鋼の表面が緻密で安定した Cr 2 O 3 で覆われるため、
ステンレス鋼表面へのO 2 供給が抑制され酸化が進行し
にくいものと推測される。
【００１９】また、酸化後の耐食性も同様に Cr 2 O 3
で覆われることによりFe2 O 3 、Fe3 O 4 およびCr欠乏
層の生成が抑制されるものと推測する。
で覆われることによりFe2 O 3 、Fe3 O 4 およびCr欠乏
層の生成が抑制されるものと推測する。
【００２０】2 ）潤滑塗料層 ステンレス鋼板の成形加工には加工性を上げるために通
常潤滑油が用いられている。ステンレス鋼にクロメート
処理を施すと加工性が悪くなるので、成形加工時の潤滑
は重要となるが、本発明では従来の潤滑油に代え潤滑塗
料層を用いるものである。潤滑剤として成形加工前にク
ロメート処理層の上に潤滑塗料層を設けておくことによ
り、通常成形加工時の潤滑剤として用いられていて異常
酸化の原因の一つとなっていた潤滑油が不要となるの
で、異常酸化の防止になる。また、潤滑塗料層は脆いク
ロメート処理層を成形加工時に保護する効果もある。
常潤滑油が用いられている。ステンレス鋼にクロメート
処理を施すと加工性が悪くなるので、成形加工時の潤滑
は重要となるが、本発明では従来の潤滑油に代え潤滑塗
料層を用いるものである。潤滑剤として成形加工前にク
ロメート処理層の上に潤滑塗料層を設けておくことによ
り、通常成形加工時の潤滑剤として用いられていて異常
酸化の原因の一つとなっていた潤滑油が不要となるの
で、異常酸化の防止になる。また、潤滑塗料層は脆いク
ロメート処理層を成形加工時に保護する効果もある。
【００２１】潤滑塗料の種類は限定する必要もなく、一
般に市販されているものでよい。例えば、エポキシ樹脂
にワックスを含有させた塗料、ウレタン樹脂やエポキシ
樹脂にワックスを含有させた塗料等を挙げることができ
る。
般に市販されているものでよい。例えば、エポキシ樹脂
にワックスを含有させた塗料、ウレタン樹脂やエポキシ
樹脂にワックスを含有させた塗料等を挙げることができ
る。
【００２２】潤滑塗料層の厚さは潤滑の効果が得られる
程度の厚さがあればよく、通常、厚さは3 〜6 μm 程度
でよい。
程度の厚さがあればよく、通常、厚さは3 〜6 μm 程度
でよい。
【００２３】また、ステンレスの鋼種は限定するもので
はなく、用途に応じ選定すればよい。自動車排気マフラ
ーや暖房器具にはフェライト系ステンレス鋼が用いられ
ており、代表的なものとしてSUS430,SUS409L,SUS436L等
を挙げることができる。
はなく、用途に応じ選定すればよい。自動車排気マフラ
ーや暖房器具にはフェライト系ステンレス鋼が用いられ
ており、代表的なものとしてSUS430,SUS409L,SUS436L等
を挙げることができる。
【００２４】
【実施例】表１に示す化学組成の板厚 1.5mmのフェライ
ト系ステンレス冷間圧延鋼板から下記寸法の耐酸化性試
験片と酸化後の耐食性試験片とを作成した。この試験片
をアルカリ脱脂により表面を洗浄した後、日本パーカラ
イジング製ジンクロム1320でクロメート処理を行い、1m
g ／m 2 〜100mg ／m 2 の範囲内でCr付着量を種々変え
たクロメート処理層を設けた。更に、クロメート処理層
上に関西ペイント製のアクリル樹脂とワックスからなる
潤滑塗料を塗布し厚さ5 μm の潤滑塗料層を設けて試験
に供した。また、比較材として、前記アルカリ脱脂した
ままの試験片を用いた。
ト系ステンレス冷間圧延鋼板から下記寸法の耐酸化性試
験片と酸化後の耐食性試験片とを作成した。この試験片
をアルカリ脱脂により表面を洗浄した後、日本パーカラ
イジング製ジンクロム1320でクロメート処理を行い、1m
g ／m 2 〜100mg ／m 2 の範囲内でCr付着量を種々変え
たクロメート処理層を設けた。更に、クロメート処理層
上に関西ペイント製のアクリル樹脂とワックスからなる
潤滑塗料を塗布し厚さ5 μm の潤滑塗料層を設けて試験
に供した。また、比較材として、前記アルカリ脱脂した
ままの試験片を用いた。
【００２５】
【表１】
【００２６】上記試験片を用いて、下記条件にて耐酸化
試験と酸化後の耐食性試験を実施した。
試験と酸化後の耐食性試験を実施した。
【００２７】耐酸化性試験 試験片寸法：板厚1.5mm 、幅20mm、長さ30mm 電気炉による加熱温度 ：600 〜900 ℃（100 ℃間隔） 加熱雰囲気：大気中 加熱時間 ：連続200 時間 酸化後の耐食性試験 試験片寸法：板厚1.5mm 、幅70mm、長さ150mm Cr付着量 ：本発明材 5mg ／m 2 比較材 0 ［酸化条件］ の酸化試験条件と同じ ［耐食性試験］ 塩水噴無霧試験 ：5 ％NaCl,35 ℃ 噴霧時間 ： 10 時間 上記条件で試験を行った後、耐酸化試験では酸化量とス
ケール厚さとを測定した。また、酸化後の耐食性試験で
は赤錆の発生状況を観察した。
ケール厚さとを測定した。また、酸化後の耐食性試験で
は赤錆の発生状況を観察した。
【００２８】図１、表２及び図２は試験結果を示すもの
で、図１はクロメート処理によるCr付着量が酸化に及ぼ
す影響を示す図であり、表２はクロメート処理によるCr
付着量と生成したスケール厚さの関係を示した表で、図
２は塩水噴霧試験による酸化後の耐食性の調査結果を示
す図である。図１及び表２より、処理層のない比較材及
びCr付着量が1mg/m 2 と少ない比較材に比べCr付着量が
5mg／m 2 以上のクロメート処理を施した本発明材は酸
化増量が著しく少く、またスケール厚さも薄いことがわ
かる。
で、図１はクロメート処理によるCr付着量が酸化に及ぼ
す影響を示す図であり、表２はクロメート処理によるCr
付着量と生成したスケール厚さの関係を示した表で、図
２は塩水噴霧試験による酸化後の耐食性の調査結果を示
す図である。図１及び表２より、処理層のない比較材及
びCr付着量が1mg/m 2 と少ない比較材に比べCr付着量が
5mg／m 2 以上のクロメート処理を施した本発明材は酸
化増量が著しく少く、またスケール厚さも薄いことがわ
かる。
【００２９】
【表２】
【００３０】図２から明かなように、酸化後の塩水噴霧
試験結果では本発明のステンレス鋼板は比較材の無塗装
ステンレス鋼板に比べ赤錆の発生は極めて少ない。酸化
温度が高温の試験片の方が酸化温度が低い試験片に比べ
赤錆の発生が少ないのは、高温で酸化して生成したスケ
ールは、低温で酸化して生成したスケールより安定した
Cr2 O 3 で覆われているために赤錆が発生しにくいから
である。
試験結果では本発明のステンレス鋼板は比較材の無塗装
ステンレス鋼板に比べ赤錆の発生は極めて少ない。酸化
温度が高温の試験片の方が酸化温度が低い試験片に比べ
赤錆の発生が少ないのは、高温で酸化して生成したスケ
ールは、低温で酸化して生成したスケールより安定した
Cr2 O 3 で覆われているために赤錆が発生しにくいから
である。
【００３１】
【発明の効果】本発明の塗装ステンレス鋼板は耐酸化性
および酸化後の耐食性において通常のステンレス鋼板よ
り優れており、燃焼機器用材料として好適である。ま
た、本発明の塗装ステンレス鋼板を使用すれば成形加工
時に潤滑油を用いないので成形加工後の脱脂工程が不要
となる。
および酸化後の耐食性において通常のステンレス鋼板よ
り優れており、燃焼機器用材料として好適である。ま
た、本発明の塗装ステンレス鋼板を使用すれば成形加工
時に潤滑油を用いないので成形加工後の脱脂工程が不要
となる。
【図１】Cr付着量と酸化スケール増量の関係を示す図で
ある。
ある。
【図２】塩水噴霧試験による酸化後の耐食性の調査結果
を示す図である。
を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】ステンレス鋼板表面に、Cr付着量として 5
〜100mg/m 2 のクロメ−ト処理層を有し、更にそのクロ
メ−ト処理層の上に潤滑塗料層を有していることを特徴
とする耐酸化性と耐食性に優れた高温用塗装ステンレス
鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17859094A JPH0841652A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 耐酸化性および耐食性に優れた高温用塗装ステンレス鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17859094A JPH0841652A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 耐酸化性および耐食性に優れた高温用塗装ステンレス鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0841652A true JPH0841652A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16051129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17859094A Pending JPH0841652A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 耐酸化性および耐食性に優れた高温用塗装ステンレス鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0841652A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6479152B1 (en) | 1999-11-12 | 2002-11-12 | Nippon Steel Corporation | Lubricative stainless steel sheets and pipes and method of producing lubricative stainless steel pipes |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17859094A patent/JPH0841652A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6479152B1 (en) | 1999-11-12 | 2002-11-12 | Nippon Steel Corporation | Lubricative stainless steel sheets and pipes and method of producing lubricative stainless steel pipes |
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