JPH11269661A - 耐発銹性に優れたステンレス鋼製構造物の製造方法 - Google Patents
耐発銹性に優れたステンレス鋼製構造物の製造方法Info
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- JPH11269661A JPH11269661A JP9542998A JP9542998A JPH11269661A JP H11269661 A JPH11269661 A JP H11269661A JP 9542998 A JP9542998 A JP 9542998A JP 9542998 A JP9542998 A JP 9542998A JP H11269661 A JPH11269661 A JP H11269661A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、３価Ｃｒ含有率が高いクロメ−
ト処理液で処理しても処理液ハジキの発生しないステン
レス鋼製構造物の製造方法を提供する。 【解決手段】 ステンレス鋼製構造物をリン酸、リン
酸化合物のいずれか一方または両方と硝酸とを含有する
水溶液で洗浄して、表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦ
ｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比をＦｅ2Ｏ3
／Ｆｅで０.１〜０.９とした後、全Ｃｒが０.１〜２０
ｇ／Ｌで、６価Ｃｒ含有量がＣｒ6+／全Ｃｒの比率で
０.１以下であるクロメ−ト処理液に浸漬して、水洗す
ることなく乾燥させることによりクロメ−ト皮膜を形成
した。クロメ−ト処理液にはリン酸もしくはリン酸化合
物をＰ／全Ｃｒ＝０.１〜４.０の比率になるように添加
してもよく、また、シリカゾルをＳｉ／全Ｃｒ＝０.５
〜３.０の比率になるように添加しよい。
ト処理液で処理しても処理液ハジキの発生しないステン
レス鋼製構造物の製造方法を提供する。 【解決手段】 ステンレス鋼製構造物をリン酸、リン
酸化合物のいずれか一方または両方と硝酸とを含有する
水溶液で洗浄して、表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦ
ｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比をＦｅ2Ｏ3
／Ｆｅで０.１〜０.９とした後、全Ｃｒが０.１〜２０
ｇ／Ｌで、６価Ｃｒ含有量がＣｒ6+／全Ｃｒの比率で
０.１以下であるクロメ−ト処理液に浸漬して、水洗す
ることなく乾燥させることによりクロメ−ト皮膜を形成
した。クロメ−ト処理液にはリン酸もしくはリン酸化合
物をＰ／全Ｃｒ＝０.１〜４.０の比率になるように添加
してもよく、また、シリカゾルをＳｉ／全Ｃｒ＝０.５
〜３.０の比率になるように添加しよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３価Ｃｒ含有率が高い
クロメ−ト処理液で処理しても処理液ハジキの発生しな
いステンレス鋼製構造物の製造方法に関する。
クロメ−ト処理液で処理しても処理液ハジキの発生しな
いステンレス鋼製構造物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、ステンレス鋼は、価格の低下に伴
い、従来めっき鋼材や塗装鋼材を用いていた構造物、例
えば、金属パネル、金属ドア、手摺り、安全柵、街路灯
柱、広告塔等にも広く使用されるようになってきてい
る。これらの構造物にステンレス鋼を使用する場合、ス
テンレス鋼はそれ自体が耐食性に優れ、また、美麗な外
観肌を有するので、通常、裸状態で使用する。
い、従来めっき鋼材や塗装鋼材を用いていた構造物、例
えば、金属パネル、金属ドア、手摺り、安全柵、街路灯
柱、広告塔等にも広く使用されるようになってきてい
る。これらの構造物にステンレス鋼を使用する場合、ス
テンレス鋼はそれ自体が耐食性に優れ、また、美麗な外
観肌を有するので、通常、裸状態で使用する。
【０００３】しかし、ステンレス鋼は、同一鋼種でも表
面仕上げにより耐食性が異なり、表面が粗いもの程耐食
性が低下する。このため、表面の粗いステンレス鋼で構
造物を製造したり、構造物の製造後に表面を粗くしたり
した場合には耐食性を改善する必要がある。従来、この
耐食性改善は構造物に有機樹脂のクリヤ−塗装を施す方
法で行っていたが、ステンレス鋼は塗膜密着性が悪いた
め、短期間に塗膜剥離を起こし、再び裸状態と同じにな
ってしまう。
面仕上げにより耐食性が異なり、表面が粗いもの程耐食
性が低下する。このため、表面の粗いステンレス鋼で構
造物を製造したり、構造物の製造後に表面を粗くしたり
した場合には耐食性を改善する必要がある。従来、この
耐食性改善は構造物に有機樹脂のクリヤ−塗装を施す方
法で行っていたが、ステンレス鋼は塗膜密着性が悪いた
め、短期間に塗膜剥離を起こし、再び裸状態と同じにな
ってしまう。
【０００４】そこで、構造物にクロメ−ト処理を施し
て、表面にクロメ−ト皮膜を形成する方法が提案されて
いる。ステンレス鋼製構造物のクロメ−ト処理は６価Ｃ
ｒ含有量の多い処理液で実施すると、クロメ−ト皮膜の
黄色味が強くなり、ステンレス鋼本来の銀白色の金属外
観が失われてしまう。このため、処理には６価Ｃｒを還
元剤で３価Ｃｒに還元して、クロメ−ト皮膜の黄色味が
弱くなる処理液を使用する必要があるが、従来のクロメ
−ト処理液の場合、クロメ−ト皮膜を無色にすることは
困難で、しかも、３価Ｃｒ含有率の多いクロメ−ト処理
液で処理すると、ハジキが発生し、均一なクロメ−ト皮
膜を形成することも困難であった。
て、表面にクロメ−ト皮膜を形成する方法が提案されて
いる。ステンレス鋼製構造物のクロメ−ト処理は６価Ｃ
ｒ含有量の多い処理液で実施すると、クロメ−ト皮膜の
黄色味が強くなり、ステンレス鋼本来の銀白色の金属外
観が失われてしまう。このため、処理には６価Ｃｒを還
元剤で３価Ｃｒに還元して、クロメ−ト皮膜の黄色味が
弱くなる処理液を使用する必要があるが、従来のクロメ
−ト処理液の場合、クロメ−ト皮膜を無色にすることは
困難で、しかも、３価Ｃｒ含有率の多いクロメ−ト処理
液で処理すると、ハジキが発生し、均一なクロメ−ト皮
膜を形成することも困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、３価Ｃｒ含
有率が高いクロメ−ト処理液で処理しても処理液ハジキ
の発生しないステンレス鋼製構造物の製造方法を提供す
るものである。
有率が高いクロメ−ト処理液で処理しても処理液ハジキ
の発生しないステンレス鋼製構造物の製造方法を提供す
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、ス
テンレス鋼製構造物をリン酸、リン酸化合物のいずれか
一方または両方と硝酸とを含有する水溶液で洗浄して、
表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦｅ2Ｏ3とＦｅとのＦ
ｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比をＦｅ2Ｏ3／Ｆｅで０.１〜０.
９とした後、全Ｃｒが０.１〜２０ｇ／Ｌで、６価Ｃｒ
含有量がＣｒ6+／全Ｃｒの比率で０.１以下であるクロ
メ−ト処理液に浸漬して、水洗することなく乾燥させる
ことによりクロメ−ト皮膜を形成したことを特徴として
いる。また、第２発明は第１発明において、クロメ−ト
処理液がリン酸もしくはリン酸化合物をＰ／全Ｃｒ＝
０.１〜４.０の比率になるように添加したものであるこ
とを特徴とし、第３発明も第１発明において、クロメ−
ト処理液がシリカゾルをＳｉ／全Ｃｒ＝０.５〜３.０の
比率になるように添加したものであることを特徴として
いる。
テンレス鋼製構造物をリン酸、リン酸化合物のいずれか
一方または両方と硝酸とを含有する水溶液で洗浄して、
表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦｅ2Ｏ3とＦｅとのＦ
ｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比をＦｅ2Ｏ3／Ｆｅで０.１〜０.
９とした後、全Ｃｒが０.１〜２０ｇ／Ｌで、６価Ｃｒ
含有量がＣｒ6+／全Ｃｒの比率で０.１以下であるクロ
メ−ト処理液に浸漬して、水洗することなく乾燥させる
ことによりクロメ−ト皮膜を形成したことを特徴として
いる。また、第２発明は第１発明において、クロメ−ト
処理液がリン酸もしくはリン酸化合物をＰ／全Ｃｒ＝
０.１〜４.０の比率になるように添加したものであるこ
とを特徴とし、第３発明も第１発明において、クロメ−
ト処理液がシリカゾルをＳｉ／全Ｃｒ＝０.５〜３.０の
比率になるように添加したものであることを特徴として
いる。
【０００７】
【作用】本発明者らは、無色クロメ−ト皮膜の形成可能
な処理液組成を検討した結果、クロメ−ト処理液の６価
Ｃｒ含有量を従来の限界とされている量より極端に少な
くして、クロメ−ト皮膜のＣｒ付着量を２０ｇ／ｍ2程
度まで多くしても着色しないようにしたのである。すな
わち、従来のクロメ−ト処理液では反応型、塗布型を問
わず６価Ｃｒの最大含有量は全Ｃｒの５０％程度であっ
たが、本発明では６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+／全Ｃｒの比
率で０.１以下にして、クロメ−ト皮膜を無色で、６価
クロムが溶出しないようにしたのである。
な処理液組成を検討した結果、クロメ−ト処理液の６価
Ｃｒ含有量を従来の限界とされている量より極端に少な
くして、クロメ−ト皮膜のＣｒ付着量を２０ｇ／ｍ2程
度まで多くしても着色しないようにしたのである。すな
わち、従来のクロメ−ト処理液では反応型、塗布型を問
わず６価Ｃｒの最大含有量は全Ｃｒの５０％程度であっ
たが、本発明では６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+／全Ｃｒの比
率で０.１以下にして、クロメ−ト皮膜を無色で、６価
クロムが溶出しないようにしたのである。
【０００８】しかし、処理液の６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+
／全Ｃｒの比率で０.１以下にすると、ステンレス鋼製
構造物に塗布した場合に従来のクロメ−ト処理液よりハ
ジキを生じ易く、このハジキにはステンレス鋼の表層酸
化皮膜の中でＦｅ2Ｏ3成分が大きく影響することが判明
した。なお、表層の酸化皮膜組成はステンレス鋼の鋼種
や仕上げにより異なるが、ＳＵＳ３０４の２ＢおよびＨ
Ｌ仕上げ材の表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦｅ2Ｏ3
成分をＸＰＳにより分析した結果、Ｆｅ2Ｏ3とＦｅとの
Ｆｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比はＦｅ2Ｏ3／Ｆｅで３.０〜
５.０である。
／全Ｃｒの比率で０.１以下にすると、ステンレス鋼製
構造物に塗布した場合に従来のクロメ−ト処理液よりハ
ジキを生じ易く、このハジキにはステンレス鋼の表層酸
化皮膜の中でＦｅ2Ｏ3成分が大きく影響することが判明
した。なお、表層の酸化皮膜組成はステンレス鋼の鋼種
や仕上げにより異なるが、ＳＵＳ３０４の２ＢおよびＨ
Ｌ仕上げ材の表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦｅ2Ｏ3
成分をＸＰＳにより分析した結果、Ｆｅ2Ｏ3とＦｅとの
Ｆｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比はＦｅ2Ｏ3／Ｆｅで３.０〜
５.０である。
【０００９】そこで、ステンレス鋼製構造物の外観を損
なうことなく表層のＦｅ2Ｏ3成分を除去して、親水化で
きる方法を鋭意検討した結果、リン酸、リン酸化合物の
いずれか一方または両方を含有する水溶液で洗浄すれば
よいことを見いだした。しかし、まだ親水化は不十分で
あった。このため、さらに親水化できる方法を検討した
結果、リン酸、リン酸化合物のいずれか一方または両方
と硝酸とを含有する水溶液で洗浄すればよいことを見い
だした。この水溶液洗浄によりステンレス鋼表面が親水
性になる原理はＸＰＳ分析結果から、Ｆｅ2Ｏ3成分除去
のほかに以下のように撥水性のＣｒ酸化物がＣｒ水酸化
物に変化するためであると推定される。
なうことなく表層のＦｅ2Ｏ3成分を除去して、親水化で
きる方法を鋭意検討した結果、リン酸、リン酸化合物の
いずれか一方または両方を含有する水溶液で洗浄すれば
よいことを見いだした。しかし、まだ親水化は不十分で
あった。このため、さらに親水化できる方法を検討した
結果、リン酸、リン酸化合物のいずれか一方または両方
と硝酸とを含有する水溶液で洗浄すればよいことを見い
だした。この水溶液洗浄によりステンレス鋼表面が親水
性になる原理はＸＰＳ分析結果から、Ｆｅ2Ｏ3成分除去
のほかに以下のように撥水性のＣｒ酸化物がＣｒ水酸化
物に変化するためであると推定される。
【００１０】すなわち、図１から図３はステンレス鋼板
（ＳＵＳ３０４、Ｎｏ.４仕上げ）の未処理材、リン酸
水溶液処理材、リン酸と硝酸の混酸水溶液処理材のＸＰ
Ｓ分析チャ−トを示したものであるが、水溶液での処理
材はいずれも未処理材よりもＦｅ2Ｏ3のＦｅ２ｐ3/2ピ
−ク強度は小さくなり、逆にＣｒ２ｐ3/2ピ−クおよび
Ｎｉ２ｐ3/2ピ−クの強度は大きくなっていて、表層酸
化皮膜のＦｅ2Ｏ3は除去されていることがわかる。そし
て、Ｃｒ２ｐ3/2ピ−ク強度では、未処理材に存在して
いたＣｒ2Ｏ3ピ−クが洗浄により消滅して、Ｃｒ（Ｏ
Ｈ）3・ｎＨ2Ｏに変化している。また、水溶液の種類に
よる処理材のピ−ク強度を比較すると、リン酸水溶液処
理材よりリン酸と硝酸の混酸水溶液処理材の方がＦｅ2
Ｏ3のＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度が小さくなり、Ｎｉ２ｐ
3/2ピ−ク強度やＣｒ（ＯＨ）3・ｎＨ2ＯのＣｒ２ｐ3/2
ピ−ク強度が大きくなっている。しかも、Ｃｒ（ＯＨ）
3・ｎＨ2ＯのＣｒ２ｐ3/2ピ−ク強度は増加が著しい。
このことから、リン酸と硝酸の混酸水溶液処理材がリン
酸水溶液処理材より親水性が高くなるのはＣｒ酸化物の
大部分がＣｒ水酸化物に変化したためと考えられるので
ある。なお、リン酸化合物と硝酸とを含有する水溶液に
よる処理材の場合も同様の結果が得られる。
（ＳＵＳ３０４、Ｎｏ.４仕上げ）の未処理材、リン酸
水溶液処理材、リン酸と硝酸の混酸水溶液処理材のＸＰ
Ｓ分析チャ−トを示したものであるが、水溶液での処理
材はいずれも未処理材よりもＦｅ2Ｏ3のＦｅ２ｐ3/2ピ
−ク強度は小さくなり、逆にＣｒ２ｐ3/2ピ−クおよび
Ｎｉ２ｐ3/2ピ−クの強度は大きくなっていて、表層酸
化皮膜のＦｅ2Ｏ3は除去されていることがわかる。そし
て、Ｃｒ２ｐ3/2ピ−ク強度では、未処理材に存在して
いたＣｒ2Ｏ3ピ−クが洗浄により消滅して、Ｃｒ（Ｏ
Ｈ）3・ｎＨ2Ｏに変化している。また、水溶液の種類に
よる処理材のピ−ク強度を比較すると、リン酸水溶液処
理材よりリン酸と硝酸の混酸水溶液処理材の方がＦｅ2
Ｏ3のＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度が小さくなり、Ｎｉ２ｐ
3/2ピ−ク強度やＣｒ（ＯＨ）3・ｎＨ2ＯのＣｒ２ｐ3/2
ピ−ク強度が大きくなっている。しかも、Ｃｒ（ＯＨ）
3・ｎＨ2ＯのＣｒ２ｐ3/2ピ−ク強度は増加が著しい。
このことから、リン酸と硝酸の混酸水溶液処理材がリン
酸水溶液処理材より親水性が高くなるのはＣｒ酸化物の
大部分がＣｒ水酸化物に変化したためと考えられるので
ある。なお、リン酸化合物と硝酸とを含有する水溶液に
よる処理材の場合も同様の結果が得られる。
【００１１】しかし、リン酸、リン酸化合物のいずれか
一方または両方と硝酸とを含有する水溶液による洗浄
は、ステンレス鋼の表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦ
ｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比がＦｅ2Ｏ3
／Ｆｅで０.１未満となるまで行うと、部分的にエッチ
ングが過剰になり、外観が阻害され、０.９を超えるま
で行うと、ハジキを防止できなくなる。このため、洗浄
はＦｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比が０.１
〜０.９の範囲になるように行う。なお、水溶液でのリ
ン酸や硝酸の濃度はリン酸１ｇ／Ｌ以上、硝酸０.１ｇ
／Ｌ以上にすると、洗浄時間を短時間にすることがで
き、作業性がよい。また、水溶液での洗浄後には水洗も
しくは湯洗を施し、その後引き続いてクロメ−ト皮膜を
形成するようにするのが好ましい。
一方または両方と硝酸とを含有する水溶液による洗浄
は、ステンレス鋼の表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦ
ｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比がＦｅ2Ｏ3
／Ｆｅで０.１未満となるまで行うと、部分的にエッチ
ングが過剰になり、外観が阻害され、０.９を超えるま
で行うと、ハジキを防止できなくなる。このため、洗浄
はＦｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比が０.１
〜０.９の範囲になるように行う。なお、水溶液でのリ
ン酸や硝酸の濃度はリン酸１ｇ／Ｌ以上、硝酸０.１ｇ
／Ｌ以上にすると、洗浄時間を短時間にすることがで
き、作業性がよい。また、水溶液での洗浄後には水洗も
しくは湯洗を施し、その後引き続いてクロメ−ト皮膜を
形成するようにするのが好ましい。
【００１２】クロメ−ト処理液は、皮膜の耐食性、処理
液のゲル化などの点から全Ｃｒ（３価と６価Ｃｒの合
計）を０.１〜２０ｇ／Ｌにする。０.１ｇ／Ｌ未満であ
ると、６価Ｃｒ量が少ないため、クロメ−ト皮膜の耐食
性が不充分となり、２０ｇ／Ｌより多いと、処理液がゲ
ル化し易い傾向になる。また、クロメ−ト皮膜の全Ｃｒ
付着量は０.１〜２０ｇ／ｍ2にする。これは０.１ｇ／
ｍ2未満であると、ステンレス鋼製構造物に対する耐発
銹性付与が不十分で、２０ｇ／ｍ2を超えると、構造物
の構造により緑色の３価クロム化合物パウダ−が発生し
易くなる。
液のゲル化などの点から全Ｃｒ（３価と６価Ｃｒの合
計）を０.１〜２０ｇ／Ｌにする。０.１ｇ／Ｌ未満であ
ると、６価Ｃｒ量が少ないため、クロメ−ト皮膜の耐食
性が不充分となり、２０ｇ／Ｌより多いと、処理液がゲ
ル化し易い傾向になる。また、クロメ−ト皮膜の全Ｃｒ
付着量は０.１〜２０ｇ／ｍ2にする。これは０.１ｇ／
ｍ2未満であると、ステンレス鋼製構造物に対する耐発
銹性付与が不十分で、２０ｇ／ｍ2を超えると、構造物
の構造により緑色の３価クロム化合物パウダ−が発生し
易くなる。
【００１３】クロメ−ト処理液には、クロム酸、クロム
酸塩、重クロム酸塩のような水溶性クロム化合物を含有
する水溶液を用いるが、６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+／全Ｃ
ｒの比率で０.１以下にするには、還元剤として、オキ
シカルボン酸化合物を用いれば、処理液をゲル化させる
ことなく可能である。ここで、オキシカルボン酸化合物
とは、例えば、酒石酸、マロン酸、クエン酸、乳酸、グ
ルコ−ル酸、グリセリン酸、トロパ酸、ベンジル酸、ヒ
ドロキシ吉草酸等のように水酸基とカルボキシル基を有
するもので、水酸基が６価クロムを３価クロムに還元
し、カルボキシル基が３価クロムの化合物に配位して、
ゲル化を防止するものと考えられる。
酸塩、重クロム酸塩のような水溶性クロム化合物を含有
する水溶液を用いるが、６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+／全Ｃ
ｒの比率で０.１以下にするには、還元剤として、オキ
シカルボン酸化合物を用いれば、処理液をゲル化させる
ことなく可能である。ここで、オキシカルボン酸化合物
とは、例えば、酒石酸、マロン酸、クエン酸、乳酸、グ
ルコ−ル酸、グリセリン酸、トロパ酸、ベンジル酸、ヒ
ドロキシ吉草酸等のように水酸基とカルボキシル基を有
するもので、水酸基が６価クロムを３価クロムに還元
し、カルボキシル基が３価クロムの化合物に配位して、
ゲル化を防止するものと考えられる。
【００１４】クロメ−ト処理液には、リン酸またはリン
酸化合物を添加すると、形成されるクロメ−ト皮膜は難
溶性のリン酸クロム皮膜になり、ステンレス鋼製構造物
の耐発銹性を高めることができる。リン酸化合物として
はリン酸二水素アンモニウム等のような水易溶性のもの
を用いるが、添加量はＰ／全Ｃｒ＝０.１〜４.０になる
ようにする。０.１未満であると、皮膜難溶化による耐
発銹性向上効果が小さく、４.０を超えると、処理液の
安定性が低下するようになる。
酸化合物を添加すると、形成されるクロメ−ト皮膜は難
溶性のリン酸クロム皮膜になり、ステンレス鋼製構造物
の耐発銹性を高めることができる。リン酸化合物として
はリン酸二水素アンモニウム等のような水易溶性のもの
を用いるが、添加量はＰ／全Ｃｒ＝０.１〜４.０になる
ようにする。０.１未満であると、皮膜難溶化による耐
発銹性向上効果が小さく、４.０を超えると、処理液の
安定性が低下するようになる。
【００１５】また、クロメ−ト処理液には、シリカゾル
を単独で、あるいは上記リン酸またはリン酸化合物とと
もに添加すると、クロメ−ト皮膜の耐発銹性、耐湿性等
を高めることができる。いずれの場合ともシリカゾルの
添加はＳｉ／全Ｃｒの比率で０.５〜３.０の範囲にする
のが好ましい。０.５未満では耐発銹性向上効果が小さ
く、３.０を超えると、クロメ−ト処理液の安定性が低
下する。
を単独で、あるいは上記リン酸またはリン酸化合物とと
もに添加すると、クロメ−ト皮膜の耐発銹性、耐湿性等
を高めることができる。いずれの場合ともシリカゾルの
添加はＳｉ／全Ｃｒの比率で０.５〜３.０の範囲にする
のが好ましい。０.５未満では耐発銹性向上効果が小さ
く、３.０を超えると、クロメ−ト処理液の安定性が低
下する。
【００１６】ステンレス鋼製構造物のクロメ−ト処理
は、構造物をクロメ−ト処理液に浸漬して、引き上げ後
過剰の処理液を圧搾空気の吹き付けなどにより除去し、
水洗せずに乾燥する方法で行えばよい。
は、構造物をクロメ−ト処理液に浸漬して、引き上げ後
過剰の処理液を圧搾空気の吹き付けなどにより除去し、
水洗せずに乾燥する方法で行えばよい。
【００１７】
【実施例】実施例１ 全Ｃｒ濃度の異なるクロム酸アンモニウム水溶液に酒石
酸を添加して、６価クロムの大部分を３価クロムに還元
することにより種々のクロメ−ト処理液を調製して、そ
の処理液にステンレス鋼製構造物（ＳＵＳ３０４、ＨＬ
仕上げ）を浸漬した後、引き上げ、乾燥した。なお、ス
テンレス鋼製構造物をクロメ−ト処理液に浸漬するに当
たってはまず構造物をアルカリ脱脂液中に５秒間浸漬し
て、脱脂、湯洗後、リン酸と硝酸の混酸水溶液（リン酸
１２ｇ／Ｌ、硝酸１.７ｇ／Ｌ、液温６０℃）中に５秒
間浸漬（鋼材表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦｅ2Ｏ3
とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比：Ｆｅ2Ｏ3／Ｆｅ
＝０.１）して、湯洗する前処理を施し、その後６０℃
に加温したクロメ−ト処理液に５秒間浸漬した。表１に
クロメ−ト処理液の組成と下記方法で実施したクロメ−
ト皮膜の性能を示す。
酸を添加して、６価クロムの大部分を３価クロムに還元
することにより種々のクロメ−ト処理液を調製して、そ
の処理液にステンレス鋼製構造物（ＳＵＳ３０４、ＨＬ
仕上げ）を浸漬した後、引き上げ、乾燥した。なお、ス
テンレス鋼製構造物をクロメ−ト処理液に浸漬するに当
たってはまず構造物をアルカリ脱脂液中に５秒間浸漬し
て、脱脂、湯洗後、リン酸と硝酸の混酸水溶液（リン酸
１２ｇ／Ｌ、硝酸１.７ｇ／Ｌ、液温６０℃）中に５秒
間浸漬（鋼材表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦｅ2Ｏ3
とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比：Ｆｅ2Ｏ3／Ｆｅ
＝０.１）して、湯洗する前処理を施し、その後６０℃
に加温したクロメ−ト処理液に５秒間浸漬した。表１に
クロメ−ト処理液の組成と下記方法で実施したクロメ−
ト皮膜の性能を示す。
【００１８】（１）クロメ−ト皮膜の耐ハジキ性試験 クロメ−ト処理液塗布後の鋼板表面を観察し、ハジキが
認められなかったものを記号○で、ハジキが認められた
ものを記号×で評価した。 （２）クロメ−ト皮膜の耐パウダリング性試験 クロメ−ト処理液塗布後の鋼板表面を観察し、パウダリ
ングが認められなかったものを記号○で、パウダリング
が認められたものを記号×で評価した。 （３）色調試験 試験片の黄色度をＪＩＳ Ｚ ８７３０に準拠したＬａ
ｂ法でｂ値を測定して、ｂ値が５.０未満のものを記号
○で、５.０以上のものを記号×で評価した。なお、ｂ
値が大きい程黄色度が強い。
認められなかったものを記号○で、ハジキが認められた
ものを記号×で評価した。 （２）クロメ−ト皮膜の耐パウダリング性試験 クロメ−ト処理液塗布後の鋼板表面を観察し、パウダリ
ングが認められなかったものを記号○で、パウダリング
が認められたものを記号×で評価した。 （３）色調試験 試験片の黄色度をＪＩＳ Ｚ ８７３０に準拠したＬａ
ｂ法でｂ値を測定して、ｂ値が５.０未満のものを記号
○で、５.０以上のものを記号×で評価した。なお、ｂ
値が大きい程黄色度が強い。
【００１９】（４）耐Ｃｒ6+溶出性試験 試験片を９０℃の熱水中に３分間浸漬して、Ｃｒ6+の溶
出量を測定し、溶出量が１ｍｇ／ｍ2未満のものを記号
○で、１ｍｇ／ｍ2以上、５ｍｇ／ｍ2未満のものを記号
△で、５ｍｇ／ｍ2以上のものを記号×で評価した。 （５）耐発銹性試験 試験片を屋外に暴露して、発銹が認められるまでの日数
を観察し、６カ月以上発銹の認められなかったものを記
号◎で、３カ月以上、６カ月まで発銹の認められなかっ
たものを記号○で、１カ月以上、３カ月まで発銹の認め
られなかったものを記号△で、１カ月までに発銹の認め
られたものを記号×で評価した。
出量を測定し、溶出量が１ｍｇ／ｍ2未満のものを記号
○で、１ｍｇ／ｍ2以上、５ｍｇ／ｍ2未満のものを記号
△で、５ｍｇ／ｍ2以上のものを記号×で評価した。 （５）耐発銹性試験 試験片を屋外に暴露して、発銹が認められるまでの日数
を観察し、６カ月以上発銹の認められなかったものを記
号◎で、３カ月以上、６カ月まで発銹の認められなかっ
たものを記号○で、１カ月以上、３カ月まで発銹の認め
られなかったものを記号△で、１カ月までに発銹の認め
られたものを記号×で評価した。
【００２０】
【表１】 （注１）比較例４はリン酸と硝酸の混酸水溶液での洗浄
を行わなかったので、クロメ−ト皮膜にハジキが発生
し、性能評価が困難であった。 （注２）比較例５はリン酸１６ｇ/Ｌのみの水溶液で洗
浄し、比較例６は硝酸３ｇ/Ｌのみの水溶液で洗浄した
ので、クロメ−ト皮膜にハジキが発生し、性能評価が困
難であった。
を行わなかったので、クロメ−ト皮膜にハジキが発生
し、性能評価が困難であった。 （注２）比較例５はリン酸１６ｇ/Ｌのみの水溶液で洗
浄し、比較例６は硝酸３ｇ/Ｌのみの水溶液で洗浄した
ので、クロメ−ト皮膜にハジキが発生し、性能評価が困
難であった。
【００２１】実施例２ 実施例１において、クロメ−ト処理液を全Ｃｒ濃度が
２.５ｇ／Ｌの重クロム酸ナトリウムの６価クロムの一
部を酒石酸の添加により３価クロムに還元した後、リン
酸およびシリカゾルを添加したものに変更して、１０秒
間浸漬し、Ｃｒ付着量が３０ｍｇ／ｍ2一定のクロメ−
ト皮膜にした。また、リン酸と硝酸の混酸水溶液を濃度
がリン酸１ｇ／Ｌ、硝酸０.１ｇ/Ｌのものに変更して、
鋼板表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦｅ2Ｏ3とＦｅと
のＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比をＦｅ2Ｏ3／Ｆｅ＝０.９と
した。表２にクロメ−ト処理液の組成を、表３に下記
（６）の処理液安定性試験と実施例１で実施した試験
（１）〜（５）の試験の結果を示す。 （６）クロメ−ト処理液の安定性試験 処理液をガラス容器中に密封して、６０℃の雰囲気中に
放置する方法でゲル化が認められるまでの日数を観察
し、１０日間放置してもゲル化や沈殿の認められなかっ
たものを記号○、認められたものを記号×で評価した。
２.５ｇ／Ｌの重クロム酸ナトリウムの６価クロムの一
部を酒石酸の添加により３価クロムに還元した後、リン
酸およびシリカゾルを添加したものに変更して、１０秒
間浸漬し、Ｃｒ付着量が３０ｍｇ／ｍ2一定のクロメ−
ト皮膜にした。また、リン酸と硝酸の混酸水溶液を濃度
がリン酸１ｇ／Ｌ、硝酸０.１ｇ/Ｌのものに変更して、
鋼板表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦｅ2Ｏ3とＦｅと
のＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比をＦｅ2Ｏ3／Ｆｅ＝０.９と
した。表２にクロメ−ト処理液の組成を、表３に下記
（６）の処理液安定性試験と実施例１で実施した試験
（１）〜（５）の試験の結果を示す。 （６）クロメ−ト処理液の安定性試験 処理液をガラス容器中に密封して、６０℃の雰囲気中に
放置する方法でゲル化が認められるまでの日数を観察
し、１０日間放置してもゲル化や沈殿の認められなかっ
たものを記号○、認められたものを記号×で評価した。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】 （注）比較例１２、１４は処理液ゲル化のため、性能評
価は困難であった。
価は困難であった。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、ステンレス鋼製構造物を
リン酸、リン酸化合物のいずれか一方または両方と硝酸
とを含有する水溶液で洗浄して、表面から１０ｎｍ以内
の深さでのＦｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度
比をＦｅ2Ｏ3／Ｆｅで０.１〜０.９にした後クロメ−ト
処理を施すと、クロメ−ト処理液が無色クロメ−ト皮膜
の形成される６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+／全Ｃｒの比率で
０.１以下にしたものであっても、ハジキが発生しな
い。
リン酸、リン酸化合物のいずれか一方または両方と硝酸
とを含有する水溶液で洗浄して、表面から１０ｎｍ以内
の深さでのＦｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度
比をＦｅ2Ｏ3／Ｆｅで０.１〜０.９にした後クロメ−ト
処理を施すと、クロメ−ト処理液が無色クロメ−ト皮膜
の形成される６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+／全Ｃｒの比率で
０.１以下にしたものであっても、ハジキが発生しな
い。
【図１】ＸＰＳ分析によるＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度を示
すものである。
すものである。
【図２】ＸＰＳ分析によるＣｒ２ｐ3/2ピ−ク強度を示
すものである。
すものである。
【図３】ＸＰＳ分析によるＮｉ２ｐ3/2ピ−ク強度を示
すものである。
すものである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年５月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【作用】本発明者らは、無色クロメ−ト皮膜の形成可能
な処理液組成を検討した結果、クロメ−ト処理液の６価
Ｃｒ含有量を従来の限界とされている量より極端に少な
くして、クロメ−ト皮膜のＣｒ付着量を２００ｍｇ／ｍ
2程度まで多くしても着色しないようにしたのである。
すなわち、従来のクロメ−ト処理液では反応型、塗布型
を問わず６価Ｃｒの最大含有量は全Ｃｒの５０％程度で
あったが、本発明では６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+／全Ｃｒ
の比率で０.１以下にして、クロメ−ト皮膜を無色で、
６価クロムが溶出しないようにしたのである。
な処理液組成を検討した結果、クロメ−ト処理液の６価
Ｃｒ含有量を従来の限界とされている量より極端に少な
くして、クロメ−ト皮膜のＣｒ付着量を２００ｍｇ／ｍ
2程度まで多くしても着色しないようにしたのである。
すなわち、従来のクロメ−ト処理液では反応型、塗布型
を問わず６価Ｃｒの最大含有量は全Ｃｒの５０％程度で
あったが、本発明では６価Ｃｒ含有量をＣｒ6+／全Ｃｒ
の比率で０.１以下にして、クロメ−ト皮膜を無色で、
６価クロムが溶出しないようにしたのである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】クロメ−ト処理液は、皮膜の耐食性、処理
液のゲル化などの点から全Ｃｒ（３価と６価Ｃｒの合
計）を０.１〜２０ｇ／Ｌにする。０.１ｇ／Ｌ未満であ
ると、６価Ｃｒ量が少ないため、クロメ−ト皮膜の耐食
性が不充分となり、２０ｇ／Ｌより多いと、構造物が浸
漬処理の際に液溜まりを生じる構造の場合には、緑色の
３価クロム化合物パウダ−が発生し易くなる。
液のゲル化などの点から全Ｃｒ（３価と６価Ｃｒの合
計）を０.１〜２０ｇ／Ｌにする。０.１ｇ／Ｌ未満であ
ると、６価Ｃｒ量が少ないため、クロメ−ト皮膜の耐食
性が不充分となり、２０ｇ／Ｌより多いと、構造物が浸
漬処理の際に液溜まりを生じる構造の場合には、緑色の
３価クロム化合物パウダ−が発生し易くなる。
フロントページの続き (72)発明者 内田 幸夫 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所表面処理研究部内
Claims (3)
- 【請求項１】 ステンレス鋼製構造物をリン酸、リン
酸化合物のいずれか一方または両方と硝酸とを含有する
水溶液で洗浄して、表面から１０ｎｍ以内の深さでのＦ
ｅ2Ｏ3とＦｅとのＦｅ２ｐ3/2ピ−ク強度比をＦｅ2Ｏ3
／Ｆｅで０.１〜０.９とした後、全Ｃｒが０.１〜２０
ｇ／Ｌで、６価Ｃｒ含有量がＣｒ6+／全Ｃｒの比率で
０.１以下であるクロメ−ト処理液に浸漬して、水洗す
ることなく乾燥させることによりクロメ−ト皮膜を形成
したことを特徴とする耐発銹性に優れたステンレス鋼製
構造物の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、クロメ−ト処理液
がリン酸もしくはリン酸化合物をＰ／全Ｃｒ＝０.１〜
４.０の比率になるように添加したものであることを特
徴とする耐発銹性に優れたステンレス鋼製構造物の製造
方法。 - 【請求項３】 請求項１において、クロメ−ト処理液
がシリカゾルをＳｉ／全Ｃｒ＝０.５〜３.０の比率にな
るように添加したものであることを特徴とする耐発銹性
に優れたステンレス鋼製構造物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09542998A JP3698889B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 耐発銹性に優れたステンレス鋼製構造物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09542998A JP3698889B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 耐発銹性に優れたステンレス鋼製構造物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11269661A true JPH11269661A (ja) | 1999-10-05 |
| JP3698889B2 JP3698889B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=14137459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09542998A Expired - Fee Related JP3698889B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 耐発銹性に優れたステンレス鋼製構造物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3698889B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052446A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Nisshin Steel Co Ltd | 温水可溶型樹脂被覆ステンレス鋼板 |
| CN113755830A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-07 | 温州瑞银不锈钢制造有限公司 | 一种表面改性不锈钢的生产工艺以及表面改性不锈钢 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP09542998A patent/JP3698889B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052446A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Nisshin Steel Co Ltd | 温水可溶型樹脂被覆ステンレス鋼板 |
| CN113755830A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-07 | 温州瑞银不锈钢制造有限公司 | 一种表面改性不锈钢的生产工艺以及表面改性不锈钢 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3698889B2 (ja) | 2005-09-21 |
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