JPS6092462A - 鉄系製品表面の燃焼排ガスによる酸化被膜の生成法 - Google Patents
鉄系製品表面の燃焼排ガスによる酸化被膜の生成法Info
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- JPS6092462A JPS6092462A JP20174083A JP20174083A JPS6092462A JP S6092462 A JPS6092462 A JP S6092462A JP 20174083 A JP20174083 A JP 20174083A JP 20174083 A JP20174083 A JP 20174083A JP S6092462 A JPS6092462 A JP S6092462A
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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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）技術分野
本発明は鋼又は鉄系合金鋼の表面に酸化鉄の黒色被膜を
形成するためのいわゆる水蒸気処理に関するものであり
、特に水蒸気に代えて燃焼排ガスを用いて鉄系製品の表
面に四酸化−と鉄からなる酸化被膜を生成する方法を提
供するものである。
形成するためのいわゆる水蒸気処理に関するものであり
、特に水蒸気に代えて燃焼排ガスを用いて鉄系製品の表
面に四酸化−と鉄からなる酸化被膜を生成する方法を提
供するものである。
（ロ）発明の背景
鋼又は鉄系合金鋼の表面に酸化鉄の黒色被膜を形成する
ための水蒸気処理は知られるところである。
ための水蒸気処理は知られるところである。
□かかる水蒸気処理の方法として一般に知られるところ
は、 （＋）炉中に加熱水蒸気を導入しつつ、炉中の空気をパ
ージし、炉中を加熱水蒸気（約５００〜５５０″Ｃ）で
満し、この中に水蒸気被処理品を入れる場合と、 （２）あらかじめ炉中に被処理品を入れ、空気雰囲気中
のままで約３５０℃又はそれ以トまで昇温した後に、高
温水蒸気を炉中に導入する場合とがある。
は、 （＋）炉中に加熱水蒸気を導入しつつ、炉中の空気をパ
ージし、炉中を加熱水蒸気（約５００〜５５０″Ｃ）で
満し、この中に水蒸気被処理品を入れる場合と、 （２）あらかじめ炉中に被処理品を入れ、空気雰囲気中
のままで約３５０℃又はそれ以トまで昇温した後に、高
温水蒸気を炉中に導入する場合とがある。
これらの既知の水蒸気処理法に伴う欠点は以下の通りで
ある。
ある。
上記（１）の場合には、加熱水蒸気の中に低温の被処理
品を入れるので、その表面に結露した水が鋼と反応して
水酸化鉄を生成し、これから二酸化三鉄の赤褐色の赤さ
びが生じることになり、また（２）の場合には、空気中
での昇温か被処理品の表面にモミ酸化三鉄を生成する。
品を入れるので、その表面に結露した水が鋼と反応して
水酸化鉄を生成し、これから二酸化三鉄の赤褐色の赤さ
びが生じることになり、また（２）の場合には、空気中
での昇温か被処理品の表面にモミ酸化三鉄を生成する。
いずれの場合においても、その後に水蒸気により被処理
品の表面に生成される黒色被膜の四酸化玉銑は、１）１
ｊ記した好ましくない生成化合物の上又はそれらの間に
生成し、被処理品に要求される機械的あるいは化学的な
耐久性が四酸化玉銑のみからなる表面と比較して劣るこ
とになる。
品の表面に生成される黒色被膜の四酸化玉銑は、１）１
ｊ記した好ましくない生成化合物の上又はそれらの間に
生成し、被処理品に要求される機械的あるいは化学的な
耐久性が四酸化玉銑のみからなる表面と比較して劣るこ
とになる。
（ハ）発明の概要
未発Ｉｊｊは上述した従来のいわゆる水蒸気処理法の欠
点を除き、また同時に例えば焼入れ加熱炉のバーナーか
らのｊＡガス等をも再利用出来るので省エネルギー効果
をも併せてもつ四酸化玉銑のみからなる黒色被膜を鋼も
しくは鉄系合金鋼の表面上に生成する方法を提供するも
のである。
点を除き、また同時に例えば焼入れ加熱炉のバーナーか
らのｊＡガス等をも再利用出来るので省エネルギー効果
をも併せてもつ四酸化玉銑のみからなる黒色被膜を鋼も
しくは鉄系合金鋼の表面上に生成する方法を提供するも
のである。
この発明の特徴は、上述した如くに今迄一般に用いられ
ている水蒸気に代えて燃焼排カスを利用することで、燃
焼により遊離酸素を除去し、さらに水蒸気を露点５°Ｃ
〜−６０°Ｃとし、昇温域での水酸化鉄、三酩化二鉄の
生成を抑え、酸化被膜生成域では燃焼排ガスの保有する
熱量と、それに含有される水蒸気および炭酸ガスを酸化
剤として有効に利用するものである。
ている水蒸気に代えて燃焼排カスを利用することで、燃
焼により遊離酸素を除去し、さらに水蒸気を露点５°Ｃ
〜−６０°Ｃとし、昇温域での水酸化鉄、三酩化二鉄の
生成を抑え、酸化被膜生成域では燃焼排ガスの保有する
熱量と、それに含有される水蒸気および炭酸ガスを酸化
剤として有効に利用するものである。
（ニ）実施例
以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
符号ｌは燃焼排ガスを用いた本９５明になる連続式酸化
被膜生成装置本体を示し、２は被処理品を装置本体ｌ中
に搬送するためのコンベヤベルトである。３は７ノ温域
を示し、４は酸化被膜生成域を示す。一方、符号５はシ
ャワーを備えた冷却域を示す。６は排気ブロワ−７に連
結した強制雰囲気排気口をそれぞれ示している。８は雰
囲気を撹拌するための撹拌機であり、９は加熱ヒーター
である。
被膜生成装置本体を示し、２は被処理品を装置本体ｌ中
に搬送するためのコンベヤベルトである。３は７ノ温域
を示し、４は酸化被膜生成域を示す。一方、符号５はシ
ャワーを備えた冷却域を示す。６は排気ブロワ−７に連
結した強制雰囲気排気口をそれぞれ示している。８は雰
囲気を撹拌するための撹拌機であり、９は加熱ヒーター
である。
また、装置本体ｌの外部には該本体中に供給される酸化
被膜生成のための雰囲気、即ち燃焼排ガスをつくる加熱
バーナー１４が設けられている。
被膜生成のための雰囲気、即ち燃焼排ガスをつくる加熱
バーナー１４が設けられている。
この加熱バーナー１１は、焼入れ加熱炉に用いられてい
る加熱バーナーを利用する。バーナー１１の燃焼用混合
ガス人［、＋ １２よりバーナー中に入れられるガスの
燃焼混合比を完全燃焼混合時の空気比１００％の９０％
とした。換言すれば、ガスの混合を完全燃焼混合比より
もガス過（ガスリッチ）側に調整した。この実施例にて
処理された被処理品は３４５Ｇの丸棒（１０φＸ ５０
ｍｍ）を水焼入れし、表面を＃［削したものである。
る加熱バーナーを利用する。バーナー１１の燃焼用混合
ガス人［、＋ １２よりバーナー中に入れられるガスの
燃焼混合比を完全燃焼混合時の空気比１００％の９０％
とした。換言すれば、ガスの混合を完全燃焼混合比より
もガス過（ガスリッチ）側に調整した。この実施例にて
処理された被処理品は３４５Ｇの丸棒（１０φＸ ５０
ｍｍ）を水焼入れし、表面を＃［削したものである。
上記の通りの燃焼混合比でブタン燃料を用いたとき、バ
ーナー１１中で燃焼し、バーナーの排気口１３から出る
燃焼ｊＪカスの＃Ｉ或は次の通りであった。
ーナー１１中で燃焼し、バーナーの排気口１３から出る
燃焼ｊＪカスの＃Ｉ或は次の通りであった。
ＣＯｔ、＠ １１１１１＋ １１．０％ＣＯ・・・・
１．８％ Ｈ，Ｏ・・・−１３，８％ ＨＰφ・・・ ２．４％ Ｎｐ ａ ａ ＊ ＊ ７１．０％ この燃焼排ガスを管１６を介して前記した装置本体ｌ中
の昇温域にいれた。この管１６により昇温域３に導入さ
れる燃焼ブタン排ガスは途中に設けられた水冷脱水ａ１
４により約２〜３％Ｈ，０とし、さらにゼオライト系吸
着剤を用いた脱水機（炭酸ガスも吸着する）１５により
露点を５〜＝６０℃以下とした。一方、バーナー１１の
排気１：１より出た燃焼ガスは別の管１７により分岐さ
れて装置本体１の酸化被膜生成域に脱水或は冷却される
ことなくいれられた。
１．８％ Ｈ，Ｏ・・・−１３，８％ ＨＰφ・・・ ２．４％ Ｎｐ ａ ａ ＊ ＊ ７１．０％ この燃焼排ガスを管１６を介して前記した装置本体ｌ中
の昇温域にいれた。この管１６により昇温域３に導入さ
れる燃焼ブタン排ガスは途中に設けられた水冷脱水ａ１
４により約２〜３％Ｈ，０とし、さらにゼオライト系吸
着剤を用いた脱水機（炭酸ガスも吸着する）１５により
露点を５〜＝６０℃以下とした。一方、バーナー１１の
排気１：１より出た燃焼ガスは別の管１７により分岐さ
れて装置本体１の酸化被膜生成域に脱水或は冷却される
ことなくいれられた。
この実施例においては、昇温域の温度を４５０℃に調節
し、酸化被膜生成域は５４０”Ｃとした。
し、酸化被膜生成域は５４０”Ｃとした。
画成の雰囲気が混合するのを防ぐために、特に酸化数Ｉ
１９生成域の水蒸気分が昇温域に流入するのを防ぐため
に、前記した排気ブロワ−を備えた強制排気口を画成の
間に設けた。
１９生成域の水蒸気分が昇温域に流入するのを防ぐため
に、前記した排気ブロワ−を備えた強制排気口を画成の
間に設けた。
前記した被処理品をコンベヤベルト２により装〜本体中
に送り、酸化被膜生成域を３０分で通過させ、ａ！いて
冷却域５でシャワー水冷した。昇温域３での昇温中に酸
化鉄とこれから副成する三瀦化玉銑の生成が極力抑制さ
れたことは、最終処理後の被処理品である丸棒のＸ線解
析による同定からも分るところである。
に送り、酸化被膜生成域を３０分で通過させ、ａ！いて
冷却域５でシャワー水冷した。昇温域３での昇温中に酸
化鉄とこれから副成する三瀦化玉銑の生成が極力抑制さ
れたことは、最終処理後の被処理品である丸棒のＸ線解
析による同定からも分るところである。
（ニ）発明の効果
前記した丸棒の表面に木発す１方法により生成した酸化
被膜は黒色であり、その厚さは約５＃Ｌ前後で均一であ
り、珪つＸ線解析で同定したところ、この酸化被膜はほ
とんど四酸化玉銑のみからなっていることが認められた
。
被膜は黒色であり、その厚さは約５＃Ｌ前後で均一であ
り、珪つＸ線解析で同定したところ、この酸化被膜はほ
とんど四酸化玉銑のみからなっていることが認められた
。
図は本発明方法のために好適に用いうる処理装置本体と
、燃焼ＩＡガスバーナーと、本体と燃焼バーナーを結ぶ
燃焼排ガスの供給路を示す説明的な断面図である。 符号説明 ｌ−処理装置本体 ３−昇温域 ４−酸化被膜生成域
５−冷却域 １１−燃焼バーナー１２−バーナーへの燃
焼混合ガス入口 １３−バーナー排気口
、燃焼ＩＡガスバーナーと、本体と燃焼バーナーを結ぶ
燃焼排ガスの供給路を示す説明的な断面図である。 符号説明 ｌ−処理装置本体 ３−昇温域 ４−酸化被膜生成域
５−冷却域 １１−燃焼バーナー１２−バーナーへの燃
焼混合ガス入口 １３−バーナー排気口
Claims (2)
- （１）鋼または鉄系合金鋼製品の表面に四酸化三鉄から
なる酸化被膜を生成する方法にして、完全燃焼混合比よ
りもカスを適例に調整した混合ガスを燃焼した燃焼ｊＡ
＝カスの一部を脱水して上記製品の昇温のための雰囲気
とし、またＬ記燃焼排ガスの他の部分は冷却することな
く上記製品の表面の酸化被膜生成のための雰囲気とする
ことを特徴とする鉄系製品表面の燃焼ｔ」［ガスによる
酸化被膜の生成法。 - （２）前記燃焼ガスの一部の脱水が冷却及び或は吸着に
よる特許請求の範囲ｆｊＳ１項記載の鉄系製品表面の燃
焼排ガスによる酸化被膜の生成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20174083A JPS6092462A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 鉄系製品表面の燃焼排ガスによる酸化被膜の生成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20174083A JPS6092462A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 鉄系製品表面の燃焼排ガスによる酸化被膜の生成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6092462A true JPS6092462A (ja) | 1985-05-24 |
Family
ID=16446149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20174083A Pending JPS6092462A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 鉄系製品表面の燃焼排ガスによる酸化被膜の生成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6092462A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259154A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-16 | Daido Plant Kogyo Kk | 黒化処理方法および黒化処理炉 |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP20174083A patent/JPS6092462A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259154A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-16 | Daido Plant Kogyo Kk | 黒化処理方法および黒化処理炉 |
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