JPS60204890A - 鉄鋼線材のリン酸塩処理方法 - Google Patents
鉄鋼線材のリン酸塩処理方法Info
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- JPS60204890A JPS60204890A JP5974784A JP5974784A JPS60204890A JP S60204890 A JPS60204890 A JP S60204890A JP 5974784 A JP5974784 A JP 5974784A JP 5974784 A JP5974784 A JP 5974784A JP S60204890 A JPS60204890 A JP S60204890A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/22—Orthophosphates containing alkaline earth metal cations
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、インライン方式による短時間処理にて鉄鋼線
材の表面にリン酸亜鉛カルシウム系皮膜を形成させる鉄
鋼線材のリン酸塩処理方法に関するものである。
材の表面にリン酸亜鉛カルシウム系皮膜を形成させる鉄
鋼線材のリン酸塩処理方法に関するものである。
一般に、鉄鋼線材の表面に対するリン酸塩化成処理法は
ＰＯ４とＺｎを主成分とし、必要に応じてＣａ 、Ｍｎ
、Ｎｉ 、Ｃｕ 等を含みＮＯ３、Ｃぶ０３、ＮＯ２
等の酸化剤を含んだ酸性リン酸塩化成処理液にて鉄鋼線
材の表面を処理し不溶性の結晶性リン酸塩皮膜を生成さ
せるものである。鉄鋼線材を浸漬法によりリン酸塩化成
処理を施すと、先ずＦｅ ＋２Ｈ３ＰＯ４−＋ｌ”ｅ（
１−１２ＰＯ４）２ ＋Ｈ２なる反応により、水素を発
生しながら鉄鋼線材の表面の鉄がリン酸塩化成処理液中
に溶出する。そして鉄鋼線材の表面とリン酸塩化成処理
液との界面においてＰＨが高まり、次第に鉄鋼線材の表
面に第２及び第３リン酸塩が析出し皮膜となる。
ＰＯ４とＺｎを主成分とし、必要に応じてＣａ 、Ｍｎ
、Ｎｉ 、Ｃｕ 等を含みＮＯ３、Ｃぶ０３、ＮＯ２
等の酸化剤を含んだ酸性リン酸塩化成処理液にて鉄鋼線
材の表面を処理し不溶性の結晶性リン酸塩皮膜を生成さ
せるものである。鉄鋼線材を浸漬法によりリン酸塩化成
処理を施すと、先ずＦｅ ＋２Ｈ３ＰＯ４−＋ｌ”ｅ（
１−１２ＰＯ４）２ ＋Ｈ２なる反応により、水素を発
生しながら鉄鋼線材の表面の鉄がリン酸塩化成処理液中
に溶出する。そして鉄鋼線材の表面とリン酸塩化成処理
液との界面においてＰＨが高まり、次第に鉄鋼線材の表
面に第２及び第３リン酸塩が析出し皮膜となる。
鉄鋼線材の伸縮性を向上するためのリン酸塩皮膜として
リン酸亜鉛系皮膜が従来から使用されているが、最近リ
ン酸亜鉛カルシウム系皮膜が従来のリン酸亜鉛系皮膜よ
りも優れていることが解り同一出願人に係る特願昭５７
−９４６８６号として出願されている。リン酸塩処理方
式としては、鉄鋼線材を直線的に処理液中に１０〜６０
秒間通過させるインライン方式と、鉄鋼線材をコイル状
にたばねて５〜１５分処理液に浸漬するバッチ方式があ
る。
リン酸亜鉛系皮膜が従来から使用されているが、最近リ
ン酸亜鉛カルシウム系皮膜が従来のリン酸亜鉛系皮膜よ
りも優れていることが解り同一出願人に係る特願昭５７
−９４６８６号として出願されている。リン酸塩処理方
式としては、鉄鋼線材を直線的に処理液中に１０〜６０
秒間通過させるインライン方式と、鉄鋼線材をコイル状
にたばねて５〜１５分処理液に浸漬するバッチ方式があ
る。
インライン方式の方が浸漬方式に比べて処理した品物の
品質が安定し優れているが、リン酸並鉛カルシウム系皮
膜はインライン方式による短時間処理が困難であるため
、バッチ方式で長時間処理（５分〜１５分処理）を行っ
ているのが現状である。
品質が安定し優れているが、リン酸並鉛カルシウム系皮
膜はインライン方式による短時間処理が困難であるため
、バッチ方式で長時間処理（５分〜１５分処理）を行っ
ているのが現状である。
本発明はこのような実情に鑑みなされたものであってそ
の目的は鉄鋼線材の表面にインライン方式による短時間
処・理にて良好な結晶性のリン酸亜鉛カルシウム系皮膜
（リン酸亜鉛鉄カルシウム系皮膜を含む）を生成させる
ためのリン酸塩化成処理方法を提供しようとするもので
ある。
の目的は鉄鋼線材の表面にインライン方式による短時間
処・理にて良好な結晶性のリン酸亜鉛カルシウム系皮膜
（リン酸亜鉛鉄カルシウム系皮膜を含む）を生成させる
ためのリン酸塩化成処理方法を提供しようとするもので
ある。
即ち、従来の鉄鋼線材のリン酸塩処理はその処理液の全
酸度が２０〜２５ポイントで行われていたが、本発明に
おいてはその処理液の全酸度を５０〜１５０ポイントと
し、処理液の成分はリン酸イオン２０〜１００（１／λ
、硝酸イオン２０〜１２０ｇ／ｌノコルシウムイオン、
亜鉛イオンを含み且つ亜鉛イオンに対するカルシウムイ
オンの重量比を０．２〜２．０及びリン酸イオンに対す
る亜鉛イオンのｆｉ重量比０．１〜１．０とすることに
より、短時間処理でも伸線性に優れたリン酸亜鉛カルシ
ウム系皮膜が鉄鋼線材表面−に形成されることを見出し
て本発明を完成゛させたものである。
酸度が２０〜２５ポイントで行われていたが、本発明に
おいてはその処理液の全酸度を５０〜１５０ポイントと
し、処理液の成分はリン酸イオン２０〜１００（１／λ
、硝酸イオン２０〜１２０ｇ／ｌノコルシウムイオン、
亜鉛イオンを含み且つ亜鉛イオンに対するカルシウムイ
オンの重量比を０．２〜２．０及びリン酸イオンに対す
る亜鉛イオンのｆｉ重量比０．１〜１．０とすることに
より、短時間処理でも伸線性に優れたリン酸亜鉛カルシ
ウム系皮膜が鉄鋼線材表面−に形成されることを見出し
て本発明を完成゛させたものである。
又前記リン酸塩処理液に亜硝酸イオン及び／又は塩素酸
イオンを添加すると更に処理時間を短縮することが出来
ることも見出した。
イオンを添加すると更に処理時間を短縮することが出来
ることも見出した。
カルシウムイオン／亜鉛イオンの重量比は０．２以下で
はリン酸亜鉛系皮膜（リン酸亜鉛鉄系皮膜を含む）とな
り、強度の加工用には適さない。２．０以上では強度の
加工に必要な皮膜付着量を得ることは困難である。
はリン酸亜鉛系皮膜（リン酸亜鉛鉄系皮膜を含む）とな
り、強度の加工用には適さない。２．０以上では強度の
加工に必要な皮膜付着量を得ることは困難である。
亜鉛イオン／リン酸イオラの重量比は、０．１以下では
皮ｌ！量が少ない。また１、０以上であれば処理液中の
溶解したＺｎが溶解限度を越える為、不溶性となり沈澱
するので不経済である。
皮ｌ！量が少ない。また１、０以上であれば処理液中の
溶解したＺｎが溶解限度を越える為、不溶性となり沈澱
するので不経済である。
リン酸イオンは、２０ｇ／Ｊ２以下では処理液の濃度が
低く反応速度が遅く短時間処理には向かない。
低く反応速度が遅く短時間処理には向かない。
また１００ｇ／Ｊ２以上では短時間で皮膜化成するが、
濃度が高過ぎる為液の持ち出しによるロスが多く不経済
である。
濃度が高過ぎる為液の持ち出しによるロスが多く不経済
である。
硝酸イオンは、２０ｇ／ｉ、以下では反応速度が遅く短
時間処理には向かない。また１２０（１／ぶ以上では、
酸化剤としての働きが強くなり皮膜化成不良となり易い
。
時間処理には向かない。また１２０（１／ぶ以上では、
酸化剤としての働きが強くなり皮膜化成不良となり易い
。
塩素酸イオンは、１０ｇ／λ以下添加することが好まし
い。１０ｇ／／！以上では皮ＩＩ量が少なく、強度の加
工用には向かない。
い。１０ｇ／／！以上では皮ＩＩ量が少なく、強度の加
工用には向かない。
亜硝酸イオンは硝酸イオンや塩素酸イオンと共に使用さ
れるで２．ＯＱ ／β以下が好ましい。２．０ｇ／β
以上では皮膜化成不良となり易い。
れるで２．ＯＱ ／β以下が好ましい。２．０ｇ／β
以上では皮膜化成不良となり易い。
処理液の全酸度が５０ポイント以下であると、リン酸塩
の化成性が劣り、１５０ポイント以上であると皮膜化成
性の実質的な効果には変りがないが、爾後の水洗処理に
おける洗浄水の汚染が著しくなり、経済的な面で得策で
はない。
の化成性が劣り、１５０ポイント以上であると皮膜化成
性の実質的な効果には変りがないが、爾後の水洗処理に
おける洗浄水の汚染が著しくなり、経済的な面で得策で
はない。
本発明に係るリン酸塩処理方法は従来のバッチ方式で長
時間処理による方法に比較して、次のような効果が挙げ
られる。
時間処理による方法に比較して、次のような効果が挙げ
られる。
■インライン方式による短時間処理（１０秒〜６０秒）
が可能である。
が可能である。
■処理された製品の品質が安定する。
次に本発明の代表的な実施例を比較例と共に、それらの
試験結果を表１に示す。
試験結果を表１に示す。
（以下余白）
Ｎ／１ＯＮａ ＯＨで滴定し、ピンク色に着色した点を
終点とし、それに要したＮ／１ＯＮａ ＯＨの社数をポ
イントであられした。
終点とし、それに要したＮ／１ＯＮａ ＯＨの社数をポ
イントであられした。
１、資料調整：
鉄鋼線材 ＝７０カーボン ３．Ｏｎφ処理工程 ：酸
洗：１８％ＨＣＪ２．５０〜５５℃３０秒↓ 浸漬 水洗：５秒 ↓ 湯洗：５０〜５５℃２秒 ↓ リン酸塩処理ニア８〜８２℃ ２５秒浸漬 ↓ 水洗＝５秒 ↓ 湯洗ニア５〜８０℃、３秒 ↓ 乾燥：熱風 試験皮膜重量ニリン酸塩処理した線材を５％無水クロム
酸水溶液に７５℃で１５分間浸消し皮膜を除去する。こ
の浸漬前後の重量差により単位面積当りの皮ｌ！Ｊ重１
１（Ｑ／ｍ’）を示Ｊ０２、伸縮性 ニシングルスタン
ド伸線機を使用し、伸線速度５０ｍ／ｓｉｎ 、加工度
（断面減少率）３０％、４０％、５０％で行った。潤滑
剤としてコーシンＳ（共栄社製）を併用した。
洗：１８％ＨＣＪ２．５０〜５５℃３０秒↓ 浸漬 水洗：５秒 ↓ 湯洗：５０〜５５℃２秒 ↓ リン酸塩処理ニア８〜８２℃ ２５秒浸漬 ↓ 水洗＝５秒 ↓ 湯洗ニア５〜８０℃、３秒 ↓ 乾燥：熱風 試験皮膜重量ニリン酸塩処理した線材を５％無水クロム
酸水溶液に７５℃で１５分間浸消し皮膜を除去する。こ
の浸漬前後の重量差により単位面積当りの皮ｌ！Ｊ重１
１（Ｑ／ｍ’）を示Ｊ０２、伸縮性 ニシングルスタン
ド伸線機を使用し、伸線速度５０ｍ／ｓｉｎ 、加工度
（断面減少率）３０％、４０％、５０％で行った。潤滑
剤としてコーシンＳ（共栄社製）を併用した。
以上説明したように、本発明に係る鉄鋼線材のリン酸塩
処理方法は、リン酸塩処理液の全酸度を所定の範囲に特
定することにより、時間単位の皮膜重量が増加し、鉄鋼
線材の伸線性が良好となるため処理時開が著しく短縮さ
れ、作業能率が向上するばかりでなく、インライン方式
による処理工程に適し、しかも処理された製品の品質が
安定する等の種々の優れた効果を有する。
処理方法は、リン酸塩処理液の全酸度を所定の範囲に特
定することにより、時間単位の皮膜重量が増加し、鉄鋼
線材の伸線性が良好となるため処理時開が著しく短縮さ
れ、作業能率が向上するばかりでなく、インライン方式
による処理工程に適し、しかも処理された製品の品質が
安定する等の種々の優れた効果を有する。
Claims (2)
- （１） 表面に潤滑皮膜を形成するために鉄鋼線材をイ
ンライン方式によりリン酸塩処理する方法において、成
分がリン酸イオン２０〜１００１１／１硝酸イオン２０
〜１２０ｇ／Ｊ２、カルシウムイオン、亜鉛イオンを含
み、亜鉛イオンに対するカルシウムイオンの重量比が０
．２〜２．０及びリン酸イオンに対する亜鉛イオンの重
量比が０．１〜１．０であり、且つ全酸度が５０〜１５
０ポイントのリン酸塩処理液で処理することを特徴とす
る鉄鋼線材のリン酸塩処理方法。 - （２） 表面にｒａ潤滑皮膜形成するために鉄鋼線材を
インライン方式によりリン酸塩処理する方法において、
成分がリン酸イオン２０〜１００ｇ／Ｊ！、硝酸イオン
２０〜１２０（］ ／β、カルシウムイオン、亜鉛イオ
ンを含み、亜鉛イオンに対するカルシウムイオンの重量
比が０．２〜２．０及びリン酸イオンに対する亜鉛イオ
ンの重量比が０．１〜１．０であり、更に亜硝酸イオン
及び／又は塩素酸イオンを添加し、且つ全酸度が５０〜
１５０ポイントのリン酸塩処理液で処理することを特徴
とする鉄鋼線材のリン酸塩処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5974784A JPS60204890A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 鉄鋼線材のリン酸塩処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5974784A JPS60204890A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 鉄鋼線材のリン酸塩処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204890A true JPS60204890A (ja) | 1985-10-16 |
Family
ID=13122134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5974784A Pending JPS60204890A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 鉄鋼線材のリン酸塩処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204890A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01219172A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-09-01 | Gerhard Collardin Gmbh | 金属表面のリン酸塩処理方法 |
| JP2006187789A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Nippon Steel Corp | 伸線前鋼線及びその潤滑下地処理方法 |
| 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 |
| JP2016191131A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 鋼線材の連続表面処理方法 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP5974784A patent/JPS60204890A/ja active Pending
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