JPS6356319B2 - - Google Patents

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JPS6356319B2
JPS6356319B2 JP59208323A JP20832384A JPS6356319B2 JP S6356319 B2 JPS6356319 B2 JP S6356319B2 JP 59208323 A JP59208323 A JP 59208323A JP 20832384 A JP20832384 A JP 20832384A JP S6356319 B2 JPS6356319 B2 JP S6356319B2
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JP
Japan
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stainless steel
concentration
ammonium
salt
treatment
Prior art date
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Application number
JP59208323A
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English (en)
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JPS6187897A (ja
Inventor
Makoto Mizuno
Kyotaka Taga
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Nippon Metal Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Metal Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Metal Industry Co Ltd filed Critical Nippon Metal Industry Co Ltd
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  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明はステンレス鋼の欠点である中性塩化物
環境などで発生する孔食、隙間腐食等の局部腐食
を防止し、比較的安価な汎用ステンレス鋼でも海
水などの使用に耐えるよう、表面処理により耐食
性を付与する方法に関する。 (従来の技術) ステンレス鋼の局部腐食防止法としては、従来
からMg、Zn、Al等を犠性陽極すなわち消耗電極
として用い、陰極防食する方法が行なわれている
が、電極の消耗によりその寿命は短かく、電極の
交換などメンテナンスに手間がかかり、かつ、電
極取付けの困難な場所例えば管の内部等に対して
は適用し難い欠点がある。またこの方法では大気
中の塩分や海水飛沫等の付着により発生する乾湿
型の局部発錆を防止することは困難である。 一方、ステンレス鋼の局部腐食を材質的に抑制
するためには、高クロム、高ニツケル、高モリブ
デン等の高次の合金組成が必要であり、極めて高
価になる。その上、局部腐食の発生環境は、海水
はじめ地下水、工業用水、排水等極めて広範囲に
わたつており、局部腐食を成分組成から防止する
ことは経済的にも極めて困難である。本発明者ら
は、先願(特願昭53−55002、特公昭57−8195)
において比較的安価なステンレス鋼を用いても局
部腐食を発生することなく、広く使用できるよう
な表面処理方を開発した。 上記先願発明は一応の耐食性を有するステンレ
ス鋼を提供するものであるが、その後更に研究し
たところ、クロムイオンを含有する特定の塩類水
溶液中で陽極電解処理と陰極電解処理を併用する
場合、更に著しい耐食性の向上が得られることを
見出し、本発明をなしたものである。 (発明の目的) 本発明は、先願発明を更に改良したもので、汎
用のステンレス鋼に、効率良く高い耐食性を付与
する方法を提供するものである。 (発明の構成) 本発明は、一般のステンレス鋼を濃度1.0〜20
%のCr6+を含む塩類水溶液中に浸して、電流密度
5A/dm2以下、電解時間10分以下の予備処理
(陽極電解処理)を行なつてステンレス鋼表面を
清浄にし、かつ活性化した後、陽極電解処理に使
用したのと同一の処理浴中で、電流密度0.1〜
10A/dm2、電解時間1〜30分の陰極電解処理を
行ない、鋼表面に対して水溶液に含有する金属の
反応生成化合物を鍍着させて耐食性を付与するス
テンレス鋼の防食処理法である。 塩類水溶液としては、下記の〜のものを使
用できる。 濃度1.0〜20%のCr6+を含む塩類水溶液。 濃度1.0〜20%のCr6+と濃度0.1〜20%のCr3+
とを含む塩類水溶液。 前記に、更にクエン酸鉄アンモニウム
0.05〜2.0%、アンモニウムみようばん0.01〜
0.5%、硫安0.01〜2.0%などのアンモニウム塩
類を単独又は複数添加したもの。 前記に、更に濃度0.1〜10%の範囲で、
Cuイオンを含む塩類、Niイオンを含む塩類及
びブドウ糖を単独又は複数添加したもの。 前記に、更に微量添加物として濃度
0.01〜0.5%の範囲でチオ尿素、でん粉、硼酸、
グリセリン及び亜ひ酸を単独又は複数添加した
もの。 本発明は前記〜の塩類水溶液を使用して、
陽極電解処理と陰極電解処理を併用する方法であ
り、液組成及び濃度、電流密度、電解時間等は各
所定範囲内で適宜選択実施できる。 なお、陽極電解処理を行なわず陰極電解処理の
みを実施しても、表面特性はある程度改善される
が、特に優れた耐食性を得るには陽極電解処理と
陰極電解処理を併用することが必要である。 本発明の陰極電解処理によつて、ステンレス鋼
上に析出する反応生成化合物は、末だ明確に解明
されていないが、いわゆるメツキ処理によつて析
出される金属とは異なり、電解液中に含まれる各
金属イオンの複雑な水和物からなるものと考えら
れ、数μ以下の薄い着色皮膜で、海水中において
も溶解消失することはない。 本発明による防食効果の理論的説明は明らかで
ないが、実験的にその効果は十分に認められる。 公知の陽極電解処理では、塩化錫、塩化亜鉛等
の塩化物水溶液を初め、他の塩類水溶液を自由に
使用するが、本発明では後続の陰極電解処理に使
用するクロムイオンを含む塩類水溶液と同一の塩
類水溶液を、ステンレス鋼の極性のみを変えて、
予備処理としての陽極電解処理にも使用するの
で、作業性、経済性の点から最も好ましい方法で
ある。 本発明で使用する液組成及び濃度、電流密度、
電解時間等を限定した理由は、これらの範囲内に
おいて、所期の耐食性が得られたからである。 実施例においては、Cr6+塩として重クロム酸ア
ンモニウム、Cr3+塩として、硫酸クロムをあげた
が、これに限定されるものではなく、他のCr塩
も使用できる。 なお、本発明においてクエン酸鉄アンモニウ
ム、硫酸銅、硼酸、でん粉はステンレス鋼表面の
水和物被覆特性を改善し、硫安はPHを安定させ、
ブドウ糖はCr3+の安定化に効果がある。 また、チオ尿素、亜ひ酸は低電流電解に効果が
ある。以下、実施例により更に詳しく説明する。 (実施例) [海水浸漬による隙間腐食試験] 隙間腐食はステンレス鋼の局部腐食の中で最も
防止困難なものなので、海水による隙間腐食試験
を行ない、本発明による陰極電解処理の効果を確
認した。 海水浸漬T.P.の形状及びその取付方法は第1
図、第2図及び第3図に示す通りで、等間隙に孔
明加工4を施した2枚の塩ビ帯状板3,3の間に
ステンレス鋼T.P.1(150×25×1mm)を孔明部
分4と4の中間にはさみ、塩ビ製ボルト・ナツト
5を孔明部分4に差し込み40kgfcmのトルクで締
めつけて、ステンレス鋼T.P.1を固定した。同
様にしてステンレス鋼T.P.を取り付けた塩ビ帯
状板3,3を製作した。T.P.を固定した2本の
塩ビ帯状板は、第2図のように並列的に塩ビ製枠
2に取付ける。 また、第3図のように塩ビ帯状板の下部板3の
端部を塩ビアングル2と塩ビボルト・ナツト5で
固定してもよい。第2図又は第3図のように固定
したT.P.1を海水に浸漬試験する。 試験はステンレス鋼T.P.と塩ビ帯状板との間
に設定した隙間部における腐食の有無を検討し
た。試験に供したステンレス鋼の主要成分は第1
表に示す通りであり、防食処理を施した電解槽は
1槽(200mm深さ×50mm巾×100mm長さ)及び、
1/2槽(200mm深さ×25mm巾×100mm長さ)を使
用した。 本発明の防食効果は電解処理溶液の種類及び濃
度、電流密度、電解時間で決まるが、防食効果が
飽和する電解時間は使用する溶液の種類、溶液の
濃度、電流密度等によつて微妙に相違して必ずし
も一定しない。後述の実施例では、予備処理電解
時間を5分、陰極電解処理時間を10分とした。 このように各種塩類水溶液で電解処理した試験
片の海水浸漬隙間腐食試験結果を第3表に示す。 また、比較材として未処理材の海水浸漬隙間腐
食試験結果を第2表に示す。 第2表及び第3表で明らかなように、ステンレ
ス鋼表面を陽極電解処理と陰極電解処理を併用し
て処理した本発明試験片の寿命は、未処理材の3
日以内と大きく異なり、その耐食性が著しく向上
している。その中には430で2年を超え、304で
3.5年を超える寿命を示し、なお試験を継続中の
ものもあり、更に寿命の伸びが期待される。な
お、電解処理水溶液はCr6+を含む塩類水溶液又は
Cr3+を含む塩類水溶液それぞれ単独でも防食効果
があるが、それらの混液の方が一層効果がある。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 表中、寿命が>で示されているものは、現在試験が
なお継続中のものである。
(発明の効果) 本発明によると、ステンレス鋼を陽極電解処理
と陰極電解処理を併用して処理することにより、
ステンレス鋼の表面に電解液中に含まれる各金属
イオンの複雑な水和物からなる防食化成膜が形成
されると考えられ、この防食化成膜により、ステ
ンレス鋼を中性塩化物環境等で使用する場合大巾
な耐食性改善が可能となる。更に、陽極電解処理
と陰極電解処理を同一のCrイオン含有水溶液で
行なうので、極めて効率良い方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は、隙間腐食試験T.P.の取付
け状態を示す説明図である。 1…ステンレス鋼T.P.、2…塩ビ枠(アング
ル)、3…塩ビ帯状板、4…孔、5…塩ビボル
ト・ナツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ステンレス鋼を濃度1.0〜20%のCr6+を含む
    塩類水溶液中に浸して電流密度5A/dm2以下、
    電解時間10分以下の陽極電解処理を行なつて、そ
    の表面を清浄化し、活性化した後、該塩類水溶液
    中で、電流密度0.1〜10A/dm2、電解時間1〜
    30分の陰極電解処理を行なうことを特徴とするス
    テンレス鋼の防食処理法。 2 塩類水溶液が、クエン酸鉄アンモニウム0.05
    〜2.0%、アンモニウムみようばん0.01〜0.5%、
    硫安0.01〜2.0%などのアンモニウム塩類を単独
    又は複数含有する特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 3 塩類水溶液が、濃度0.1〜10%の範囲で、Cu
    イオンを含む塩類、Niイオンを含む塩類及びブ
    ドウ糖を単独又は複数含有する特許請求の範囲第
    1〜第2項のいずれか1つに記載の方法。 4 塩類水溶液が、微量添加物として、濃度0.01
    〜0.5%の範囲で、チオ尿素、でん粉、硼酸、グ
    リセリン及び亜ひ酸を単独又は複数含有する特許
    請求の範囲第1〜第3項のいずれか1つに記載の
    方法。 5 ステンレス鋼を濃度1.0〜20%のCr6+と濃度
    0.1〜20%のCr3+とを含む塩類水溶液中に浸して
    電流密度5A/dm2以下、電解時間10分以下の陽
    極電解処理を行なつて、その表面を清浄化し、活
    性化した後、該塩類水溶液中で電流密度0.1〜
    10A/dm2、電解時間1〜30分の陰極電解処理を
    行なうことを特徴とするステンレス鋼の防食処理
    法。 6 塩類水溶液が、クエン酸鉄アンモニウム0.05
    〜2.0%、アンモニウムみようばん0.01〜0.5%、
    硫安0.01〜2.0%などのアンモニウム塩類を単独
    又は複数含有する特許請求の範囲第5項記載の方
    法。 7 塩類水溶液が、濃度0.1〜10%の範囲で、Cu
    イオンを含む塩類、Niイオンを含む塩類及びブ
    ドウ糖を単独又は複数含有する特許請求の範囲第
    5〜第6項のいずれか1つに記載の方法。 8 塩類水溶液が、微量添加物として、濃度0.01
    〜0.5%の範囲で、チオ尿素、でん粉、硼酸、グ
    リセリン及び亜ひ酸を単独又は複数含有する特許
    請求の範囲第5〜第7項のいずれか1つに記載の
    方法。
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