JPH09143769A - 表面の美麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方法 - Google Patents
表面の美麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方法Info
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- JPH09143769A JPH09143769A JP30016495A JP30016495A JPH09143769A JP H09143769 A JPH09143769 A JP H09143769A JP 30016495 A JP30016495 A JP 30016495A JP 30016495 A JP30016495 A JP 30016495A JP H09143769 A JPH09143769 A JP H09143769A
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Abstract
タン合金の汚染層の除去を行っていたが、この場合に表
面斑を生じるという問題があった。そこで本発明は、生
産性の低下やコストの高騰を招くことなく、表面の斑を
防止した美麗な純チタンまたはチタン合金材を得る方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】 純チタンまたはチタン合金に対して、酸
洗液が15mm/秒以上の流速で接する様にして酸洗す
る。また、酸洗の後、前記純チタンまたはチタン合金が
乾燥する以前に、水洗を行う。或いは、上記酸洗の後、
3重量%以上の過酸化水素水溶液により純チタンまたは
チタン合金を処理し、その後水洗する。
Description
タンまたはチタン合金材(以下、チタン材料と総称する
ことがある)を製造する方法に関するものであり、特
に、表面の審美性が強く要求される分野に利用されるこ
との多い純チタンまたはチタン合金展伸材を製造するに
あたり有用である。尚、本明細書において、酸洗前のも
のを純チタンまたはチタン合金と称し、酸洗後のものを
純チタンまたはチタン合金材(若しくはチタン材料)と
称している。
焼鈍によって、チタン材料の表面には酸化物等の汚染層
が形成されるが、この表面汚染層を除去する方法とし
て、研磨等の機械的除去方法の他、酸により洗浄除去す
る方法(酸洗)が行われている。該酸洗は、10%程度
の硝酸と5%程度のフッ酸を含有する水溶液(硝フッ酸
液)に上記チタン材料を浸漬し、その後水洗するという
方法である。これらの方法によってチタン材料の汚染層
が除去され、二次加工時における成形性及び機械的性質
や耐食性等の品質を保っている。
化学,電力といった分野で利用されており、従って上記
従来の除去方法を施した程度のチタン材料であっても、
支障なく用いることができた。しかし、上記従来の方法
では、チタン材料表面に、部分的な光沢の違いや着色に
よる斑がしばしば生じる為、近年、表面の美麗さが一層
強く要求される建材や看板等に用いられ始めるに至って
問題視される様になってきた。
まで2度,3度と繰り返し行うという方法が考えられた
が、この場合は生産性が非常に低下し、またコストが高
くなるといった問題がある。
もので、生産性の低下やコストの高騰を招くことなく、
表面の斑を防止した美麗なチタン材料を得る方法を提供
することを目的とする。
の製造方法は、純チタンまたはチタン合金に対して、前
記酸洗液が15mm/秒以上の流速で接する様にして酸洗
することを要旨とする(以下、方法と称することがあ
る)。更に、前記酸洗が純チタンまたはチタン合金の5
μm以上の深さに及ぶものであることが望ましい。
たはチタン合金を酸洗液を用いて酸洗した後水洗する方
法において、前記酸洗の後、前記純チタンまたはチタン
合金が乾燥する以前に、前記水洗を行うことを要旨とす
る(以下、方法と称することがある)。
を酸洗液を用いて酸洗した後水洗する方法において、前
記酸洗の後、3重量%以上の過酸化水素水溶液により前
記純チタンまたはチタン合金を処理し、その後水洗する
ことを要旨とする(以下、方法と称することがあ
る)。
を15mm/秒以上の流速で接するようにして酸洗した
後、前記純チタンまたはチタン合金が乾燥する以前に、
水洗を行うことが好ましい(方法+方法)。或い
は、15mm/秒以上の流速を持つ酸洗液により純チタン
またはチタン合金の酸洗を行った後、3重量%以上の過
酸化水素水溶液により前記純チタンまたはチタン合金を
処理し、その後水洗することが好ましい(方法+方法
)。加えて、これらの酸洗の量が、前記純チタンまた
はチタン合金の5μm以上の深さに及ぶものであること
がより好ましい。
面斑の発生原因を解明すべく鋭意研究したところ、表面
の斑は光沢の違いによるものと着色によるものとに大分
することができ、このうち光沢の違いによる斑について
は、酸洗液に純チタンまたはチタン合金(以下、被酸洗
材と総称することがある)を浸漬した際に、被酸洗材の
部位によって酸洗速度に差を生じ、この為光沢に差を生
じて斑となることが分かった。酸洗液に被酸洗材を徐々
に浸漬した場合には、先に浸漬された部分と後に浸漬さ
れた部分とに、酸洗速度の差を生じることは当然である
が、たとえ被酸洗材を酸洗液に均等に浸漬する様にして
も、上記斑を起こす酸洗速度の差が生じるものであっ
た。
応時に発生する気泡によって反応が妨げられることが考
えられ、また浸漬初期における浴中の酸洗液の微妙な濃
度斑が、酸洗反応が進むにつれて濃淡の大きな濃度斑と
なり、被酸洗材の部位によって不均一な反応速度となる
こと等が考えられる。
洗液に浸漬して酸洗する際に、被酸洗材の表面に対して
酸洗液を流動させる様にしたから、該被酸洗材から発生
した気泡が液流れによって剥離し、また上述の様な酸洗
液の濃度斑が撹拌によって軽減する等の影響もあり、こ
れらによって被酸洗材の表面における酸洗反応が全体的
に均一化されて進行することになり、光沢の違いによる
表面の斑が肉眼で感知され得ない程に低減される。
洗材に対して15mm/秒以上であれば、反応を均一にす
る効果を発揮する。尚、30mm/秒以上ではその効果が
飽和する。
った場合は、大きな気泡が所々で除かれる程度であり、
また酸洗液の濃度斑の解消が不十分であること等から、
酸洗反応を表面全体に均一にするという効果の発現が不
十分となる。また、反応初期段階では濃度斑がなくても
酸洗反応が不均一に起こる(非定常に酸洗反応が起こ
る)と考えられるから、酸洗時間が短か過ぎる場合は、
たとえ比較的速い流速であっても、非定常に酸洗反応が
進行している段階で酸洗を中止することになる為、被酸
洗材の部位による進行速度に差を生じ、不均一な表面と
なる。そこで、酸洗反応が均一になったか否かについ
て、被酸洗材の酸洗量を指標として現すと、前記被酸洗
材の表面から平均5μm以上の深さに及ぶまで酸洗した
場合は、酸洗反応速度が均一となっており、好ましい。
金材料の表面の斑について述べる。酸洗プロセスは、通
常前述の様に、まず酸洗液により酸洗処理をした後水洗
を行うが、該酸洗の後、水洗の前に、被酸洗材の表面が
乾燥してしまうと、水洗後に上記乾燥した部分が発色
し、着色斑が生じるということが分かった。この着色斑
は、その後水洗を十分に行っても除去することができな
い。尚、被酸洗材表面は、酸洗の際の反応熱によって温
度が上昇して乾燥し易くなっているから、着色斑も発生
し易くなっている。
被酸洗材の表面が乾燥する前に水洗する様にしたから、
上記着色斑を回避することができる。また、上記方法
の様に、酸洗の後、3重量%以上の過酸化水素水溶液に
よって被酸洗材を処理し、次に水洗することでも、上記
着色斑を回避できることが分かった。
0℃程度まで上昇する場合があり、この様な場合には上
記方法の説明で述べた様に、速やかに乾燥が進んでし
まうので、乾燥前に手際良く水洗することは困難なこと
がある。しかし、上記方法の場合は、酸洗後の乾燥如
何にかかわることなく着色斑を回避することができる。
また、上記方法の場合は、上記過酸化水素水溶液での
処理の後、乾燥するか否かにもかかわることがなく着色
斑を防止できる。
しては、該水溶液の噴霧や、該水溶液に被酸洗材を浸漬
する方法等が挙げられる。また過酸化水素水溶液の濃度
としては、噴霧の場合には散布量によって異なるが、概
ね前記の様に3重量%以上が良く、5重量%以上とすれ
ば効果を十分に発揮させつつ噴霧量を少なくすることが
できるので好ましい。
記方法と上記方法を組み合わせれば、光沢の差によ
る斑および着色による斑の双方を防止でき、全く斑のな
いチタン材料を得ることができてより好ましい。
S H 4600の1種に相当する純チタン板を、700 ℃で1分
間大気中にて酸化を施して表面を汚染し、これを試料と
した。
液をビーカーに入れて40℃に保ち、ここに上記試料の
一部分を50mm程浸漬し、下記表1に示す時間、下記表1
の流速(試料表面に対する流速)となる様に、マグネテ
ィックスターラーによって撹拌,もしくは静置すること
によって酸洗を行った。その後速やかに水洗を行い、乾
燥した。酸洗液への試料の浸漬部分について厚み減量を
測定して酸洗量とし、また試料表面の光沢の差による斑
の発生状況を観察した。これらの結果を表1に併記す
る。
対して酸洗液が流動していない(流速0mm/秒)比較例
1,3や、流速10mm/秒という様に流動が緩やかな比
較例2では、試料表面に斑が観察されたが、酸洗液が試
料に対して流速15mm/秒以上で流動している実施例1
〜6の場合はほとんど斑が観察されなかった。また流速
0mm/秒の場合(比較例3)は表面斑が観察されるが、
短時間の酸洗であっても、実施例5の様に流速を与える
ことで表面斑が軽減する。
試料を用いた。10%硝酸−5%フッ酸水溶液(酸洗
液)をビーカーに入れて40℃に保ち、ここに上記試料
の一部分を50mm程浸漬し、酸洗液の流速が試料表面に対
して30mm/秒となる様にマグネティックスターラーに
よって40秒間撹拌して酸洗した。実施例7については
酸洗後乾燥する前に水洗を行い、比較例4についてはド
ライヤーの熱風を吹きかけて乾燥した後、水洗を行っ
た。これらの表面について着色斑の有無を観察した。そ
の結果を下記表2に示す。
比較例4では着色による表面斑が観察されたが、乾燥し
ないうちに水洗した実施例7は斑が発生しなかった。
ンの試料を用い、実施例8〜13,比較例5〜8として
下記の如く処理を施した。尚、下記において「乾燥」の
字句がないものは、乾燥前に次の処理を行ったことを現
す。 実施例8〜10 :酸洗→乾燥→H2O2水溶液処理→乾燥→水洗 実施例11,比較例5:酸洗→乾燥→H2O2水溶液処理→水洗 実施例12,比較例6:酸洗→H2O2水溶液処理→乾燥→水洗 実施例13 :酸洗→H2O2水溶液処理→水洗 比較例7 :酸洗→乾燥→水洗→H2O2水溶液処理→水洗 比較例8 :酸洗→乾燥→水洗
同様に、10%硝酸−5%フッ酸水溶液(酸洗液)をビ
ーカーに入れて40℃に保ち、ここに上記試料の一部分
を50mm程浸漬し、酸洗液の流速が試料表面に対して30
mm/秒となる様にマグネティックスターラーによって4
0秒間撹拌した。上記H2O2水溶液処理工程としては、下
記表3に示す濃度の過酸化水素水溶液を用い、噴霧器に
より試料表面に噴霧した。上記乾燥工程は上記実験2と
同様に、ドライヤーの熱風を吹きかけることにより行っ
た。これらについて試料表面の着色斑の有無を観察し
た。その結果、および各処理条件をまとめて表3に示
す。
溶液で処理したものは、酸洗後の乾燥の有無にかかわら
ず、また最終的な水洗の前の乾燥(H2O2水溶液処理後の
乾燥)の有無にかかわらず、斑は生じなかった。また、
H2O2水溶液の濃度としては、2%と薄い場合(比較例
5,6)では効果がなく、3%以上が良いことが分か
る。
乾燥し、一旦水洗を行ったものは、その後たとえ過酸化
水素水溶液によって処理を施しても着色斑が観察され
た。従って、水洗前に過酸化水素水溶液による処理を行
う必要があることが分かる。
なく美麗な純チタンまたはチタン合金材を製造すること
ができ、しかも生産性の低下なく、またコストを安く行
うことができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 純チタンまたはチタン合金を酸洗液を用
いて酸洗する方法において、前記純チタンまたはチタン
合金に対して、前記酸洗液が15mm/秒以上の流速で接
することを特徴とする表面の美麗な純チタンまたはチタ
ン合金材の製造方法。 - 【請求項2】 前記酸洗が純チタンまたはチタン合金の
5μm以上の深さに及ぶものである請求項1に記載の表
面の美麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方法。 - 【請求項3】 純チタンまたはチタン合金を酸洗液を用
いて酸洗し、その後水洗する表面の美麗な純チタンまた
はチタン合金材の製造方法において、前記酸洗の後、表
面が乾燥する以前に、前記水洗を行うことを特徴とする
表面の美麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方法。 - 【請求項4】 純チタンまたはチタン合金を酸洗液を用
いて酸洗し、その後水洗する表面の美麗な純チタンまた
はチタン合金材の製造方法において、前記酸洗の後、3
重量%以上の過酸化水素水溶液により前記純チタンまた
はチタン合金材を処理し、その後水洗することを特徴と
する表面の美麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方
法。 - 【請求項5】 前記酸洗の後、乾燥する以前に、水洗を
行う請求項1または2に記載の表面の美麗な純チタンま
たはチタン合金材の製造方法。 - 【請求項6】 前記酸洗の後、3重量%以上の過酸化水
素水溶液により前記純チタンまたはチタン合金を処理
し、その後水洗する請求項1または2に記載の表面の美
麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30016495A JP3246298B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 表面の美麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30016495A JP3246298B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 表面の美麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143769A true JPH09143769A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3246298B2 JP3246298B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=17881524
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30016495A Expired - Fee Related JP3246298B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 表面の美麗な純チタンまたはチタン合金材の製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3246298B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6267831B1 (en) | 1998-05-06 | 2001-07-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Method of making a titanium or titanium alloy strip having a decorative surface appearance |
| CN111364046A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-03 | 宁夏中色金航钛业有限公司 | 稀有金属及其合金加工材的光亮化酸洗方法及酸洗液 |
| CN116670318A (zh) * | 2020-12-09 | 2023-08-29 | 赛峰飞机发动机公司 | 经选择性去除钛或钛合金基材上的粘结底漆的表面处理方法 |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP30016495A patent/JP3246298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
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| CN111364046A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-03 | 宁夏中色金航钛业有限公司 | 稀有金属及其合金加工材的光亮化酸洗方法及酸洗液 |
| CN111364046B (zh) * | 2020-03-16 | 2023-10-31 | 宁夏中色金航钛业有限公司 | 稀有金属及其合金加工材的光亮化酸洗方法及酸洗液 |
| CN116670318A (zh) * | 2020-12-09 | 2023-08-29 | 赛峰飞机发动机公司 | 经选择性去除钛或钛合金基材上的粘结底漆的表面处理方法 |
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