陽 極 酸 化 皮 膜 の 熱 処 理 に よ る 二 次 硬 化
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(2) 一 解. 説 一. 4ダ /多 財 /97 '. '㌻朔25σ. 阜. 09己. 〃. 乃〃. 鞠06ρ. 診. 加. ∂〃. 譲. 堤. 図1加 2‑2化. ル 〃4〃. 〃. 度1ρ り. 熱 温度 とカ タサ の関係. 学処 理 の カ タサ に 及ぼ す影 響. 表1各. 種 化 学処 理 に よる皮膜 の カタサ(05%耶0ナ80%H∫p42Hρ+50%C論0ゲH20. 処 理 条件. 熱 処 理 温 度. 皮 膜化 成 の ま'ま. 一. 熱 処 理 な し. 200℃. 400℃. 600℃. 一. 415. 490. 560. 598. H20. 415. 432. 475. 510. 550. Ni(CR合COO)2・4H2059/4. 432. 469. 650. 649. 550. Co(C恥CO◎2・4恥0〃. 438. 468. 589. 664. 608. 435. 479. 559. 620. 584. CH合COONa・3H含0〃. 431. 493. 587. 707. 611. CH3COOH〃. 420. 426. 482. 528. 566. Nis【)ザ6H20〃. 436. 470. 510. 589. 613. CoSQ4・7Hを0〃. 429. 472. 511. 605. 582. ZnS(逝. ・7H20〃. 430. 464. 495. 603. 674. CuSO隻. ・5H含0〃. 427. 467. 486. 572. 653. 435. 463. 565. 670. 632. A42(S(迦)3・16〜18琉0〃. 428. 455. 497. 599. 672. N畠2Cr207・2H2050撃/4. 412. 449. 507. 613. 661. 414. 425. 539. 608. 725. 434. 492. 540. 562. 608. 424. 535. 651. 722. 744. 無処理. Zn(CH3COO)2・2日. 乞0〃. 酷 多04'ノ. Na20・. ηSiOを. 〃. Ni(C恥COO)2・4職05〃 Cb(C}竜CO(の2・4琉01,, H3BQ3 8〃. 畿1ε 講8,.4職. 。51解 灘. 一15一. /.
(3) 一 解. 説. 一. 陽 極 酸 化 皮 膜 を 化 成 後 封 孔 処 理 を 行 な う こ とは 、 皮 膜 の 耐 食 性、 染 料 の 耐 候 性 の 向 上 澄 よび ヨ ゴ レの 防 止 の 目的 で広 く用 い られ て い る が 、 耐 摩 耗 性 な ど の 機 械 的 性 質 に つ い て は 、 効 果 が な く か え っ て 皮 膜 の 性 質 を 低 下 さ せ る とい わ れ て お り、 硬 質 陽 極 酸 化 皮 膜 に つ い て は 、 特 別 な 場 合 以 外 は 封 孔 処 理 を行 な わ な い の が 普 通 で あ る。 こ こ で は 、 皮 膜 化 成 後 各 種 の 化 学 処 理 を行 な い、 さ らに 熱 処 理 を施 した 。 そ の 結 果 は 表1に. 示 す と 澄 りで 、 陽 極 酸 化 皮 膜 は 化 学 処 理 を 行 な う こ とに. よ リ カ タ サ が 大 き くな り、 ケ イ酸 ナ ト リ ウ ム と酢 酸 ニ ッ ケ ル に よ る 二 段 処 理 に 詮 い て 、 カ タサ の 向 上 が 最 も著 しいQ 化 学 処 理 後 熱 処 理 を 行 う と、 一 般 に 熱 処 理 温 度 の 上 昇 と と もに カ タ サ は 大 き く な る が 、 そ の傾 向 は 化 学 処 理 剤 に よっ て 異 な る。 酢 酸 ニ ッ ケ ル 処 理 に 澄 い て は200〜400℃. に お い て最大 の. カ タサ と な り 、 そ れ 以 上 の 熱 処 理 温 度 に 澄 い て は 低 下 の 傾 向 が み られ 、 他 の 処 理 に 比 較 して 低 温 に お い て 皮 膜 が 硬 化 す る。 ケ イ酸 ナ ト リ ウ ム 処 理 は 高 温 に 寿 い て カ タ サ が 大 き く、600℃ い てHv725の. カ タ サ値 が 得 られ た。 さ らに 高 温 で硬 化 の 大 きい ケ イ 酸 ナ ト リウ ム処 理 と、 低. 温 で 硬 化 の 大 きい 酢 酸 ニ ッ ケル 処 理 を 組 み 合 わ せ て 二 段 処 理 を 行 な う と、400℃ い てHv722の 2‑3皮. にお. カ タ サ と な り、600℃. で はHv744の. の熱処 理 に 澄. カ タサ に 達 した。. 膜 断 面 の カ タサ. 多 孔 性 皮 膜 の 形 成 に は 酸 化 物 の 生 成 と溶 解 が と もな い 、 厚 い 皮 膜 に 澄 い て は 、 最 初 に 生 成 した 皮 膜 の 表 面 は 電 解 液 に 接 す る 磯 会 が 長 く、 外 層 は 内 層 よ り多 孔 性 と な り、 皮 膜 の 外 層 は や わ らか く、 内 層 ほ ど硬 くな る こ と を 著 者 は 明 らか に して い る。1)図2は3ん/d㎡ min化. の 電 流 密 度 で18・0. 成 した 皮 膜 の 断 面 カ タ サ を 示 した も の で、 硫 酸 皮 膜 に お い て は 皮 膜 層 内 の カ タ サ の 変 化. タ〃 6砂〃 伽 あ・oo(6. 〃o. /xρ. 一x'タ'. 卿 一∫二. r・劣 諾'. ψρ 浄 ノ6κ7伽4∂ 0●( 2"〃. 府 一16一. 即1〃. ノっ!〃/〃.
(4) 一 解. は 比 較 的 少 な い が 、 硫 酸+シ. ュ ウ酸+ク. 説. エ ン酸 皮 膜 は 外 層 に 比 べ て 内 層 の カ タ サ の 方 が 明 ら か に. 大 き い。 こ れ らの 皮 膜 を 熱 処 理 す る と硫 酸+シ い て 内 層 の 硬 化 が 著 し く、600℃. 一. ュ ウ酸+ク. エ ン酸 皮 膜 は 高 温 に 澄 け る 熱 処 理 に お. の 熱 処 理 温 度 に 澄 い てHv800付. 近 の 大 き な カ タ サ 値 を示. す 。 一 方 硫 酸 皮 膜 は 熱 処 理 に よ り断 面 の カ タ サ は 向 上 す る が 、 内 層 と外 層 の カ タ サ の 差 は 少 な く 熱 処 理 を行 な わ な い 場 合 と ほ ぼ 同 様 の 傾 向 とな る。 表 面 カ タサ の大 きレ北 学 処 理 後 熱 処 理 を行 な っ た もの に つ い て は 、 硫 酸+ン. ユ ウ酸+ク. エ ン 酸 皮 膜 に お い て 封 孔 反 応 の す す み や す い と 考 え られ. る 表 面 に 近 い 層 の カ タ サ の 向 上 が 著 し く、 内 層 の カ タ サ の 向 上 は 少 な い 。 硫 酸 皮 膜 の 場 合 は 、 化 学 処 理 に よ り層 全 体 の カ タ サ は 大 き くな る が 、 内 層 と 外 層 の カ タ サ の 差 が 比 較 的 少 な い。. 3.二 3‑1化. 次 硬 化 陽 極 酸 化 皮 膜 の耐 摩 耗 性. 学 処理 と耐摩 耗 性. 陽 極酸 化 皮 膜 を各 種 の化 学 処理 を施 して か ら化 学 処理 を行 な うと、 皮 膜 の カタサ は著 しく向上 す る。 この よ うに カタサ を 向上 させ る各種 の化 学 処 理 を行 な ってか ら、200℃. で熱 処 理 を した. 皮膜 の耐 摩 耗 性 を表2に 示 すQこ れ らの結 果 か ら耐 摩耗 性 は化 学処 理 の種 類 に よ り大 きな差 が認 め られ、 酢 酸 ナ トリウム澄 よび硫 酸 亜鉛 処理 にゑ い て、 もっ と も耐 摩耗 性 にす ぐれ、 無 処 理 の皮 膜 の約10倍. の耐 摩耗 性 を示 す。 表2各. 種 化 学処 理 に よ る皮 膜 の耐 摩耗 性. (0.5%H含SQ4+80g/薦C2Q4・2H20+50g/幽. 処 無 処. 理. 条. 理. 件. 摩瀞. 処. 塊07・Hを0,20℃) 理. 条. 摩群. 件. 12.3. ZnSO4・7恥05g/4. 132. N会2SO4〃. 13.1. 168. H含SO4〃. 20!7. Zn(CH畠COO)2・2H含0〃. 11.5. A42(SO4)3・16〜18Hを0〃. 12.4. Pb(CH3COO)2・3H20〃. 12.4. N註2Cr207・21{含050g/4. (b(CHI3COO)2・4比0〃. 10B. ]Na20・7zSi(〉. C正美3COONa・3H診0〃. 12.4. Ni(CH6COO)2・4H乞05g〃. Hを0 Ni(CH合COO池. ・4H含05g〃. L3. 5!7 〃. 9.6. 6.5 CH3COOH". 5.1. H3B(塘. 〃. 2!7. 脳. 轍 ∋04・7H珍0". 2.1. ②Ni(C恥COO)2・4琉059〃. CUSO4・5H20". 8.1. NisO4・6】. 亀0". ゜'ηS沿 ・5°9/4二. 処 10.8. 一17一. 段理.
(5) 一 解. 説. 一. 化 学 処 理 後 の 熱 処 理 で 大 き な カ タ サ を 示 す ケ イ酸 ナ ト リウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル ニ 段 処 理 を 行 っ た 皮 膜 は 、 無 処 理 の 皮 膜 よ り も若 干 耐 摩 耗 性 は 向 上 す る が 、 カ タ サ の 大 きな 皮 膜 が 必 ず し も耐 摩 耗 性 に 詮 い て す ぐれ て い な い こ と が わ か る。 3‑2熱. 処 理 温 度 と耐 摩 耗 性. 低 熱 処 理 温 度 で 大 き な カ タ サ の 得 ら れ た 酢 酸 ニ ッ ケ ル処 理 と 高 熱 処 理 温 度 に 澄 い て も っ と も大 き な カ タ サ を示 した ケ イ酸 ナ ト リウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル ニ 段 処 理 、 澄 よび 表2に 理 の う ち で す ぐれ た 耐 摩 耗 性 を 示 した 酢 酸 ナ ト リ ウ ム と硫 酸 亜 鉛 の4種. おい て各種 化 学処. の 化学 処 理 を行 った皮膜. と無 処 理 の皮 膜 の 熱 処 理 温 度 に よる 耐 摩 耗 性 の 変 化 を比 較 した もの が 図3で. あ る。 こ れ らの 結 果. か ら化 学 処 理 の み を施 した 皮 膜 の 耐 摩 耗 性 は 硫 酸 亜 鉛 処 理 を 除 き、 無 処 理 の 皮 膜 よ り も耐 摩 耗 性 は 低 下 す る が、 熱 処 理 を行 な つ こ とに よ り、 無 処 理 の 皮 膜 お よ び化 学 処 理 を施 した 皮 膜 の 両 者 と も耐 摩 耗 性 が 向 上 す る 。 一 般 に200℃. の熱 処 理 温 度 に お い て 耐 摩 耗 性 は 最 大 と な り、 そ れ 以 上. に お い て は し だ い に 低 下す る よ う に な る。200℃. の 熱 処 理 温 度 に 澄 い て、 各 素 材 の 皮 膜 に 共 通. して 耐 摩 耗 性 の す ぐれ て い る の は、 硫 酸 亜 鉛 と酢 酸 ナ ト リウ ム処 理 で あ り、400℃. 以上 の熱処. 理 温 度 に おい て 著 し く摩 耗 量 の 多 くな る傾 向 に あ る の は、 無 処 理 の 皮 膜 と硫 酸 亜 鉛 、 ケ イ酸 ナ ト リ ウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル ニ段 処 理 を 施 した 皮 膜 で あ る 。 これ に 対 して 酢 酸 ナ ト リ ウ ム処 理 を 施 した 皮 膜 は 、 熱 処 理 温 度 の 上 昇 に よる 耐 摩 耗 性 の 低 下 が 比 較 的 少 な い 。.
(6) 一 解. 3‑3各. 説. 一. 種 材 料 の耐 摩耗 性 の比較. 陽極 酸 化 皮膜 を酢酸 ナ ト リウムに よ り化 学処 理 後、200℃ の耐 摩耗 性 をア ル ミニ ウム素 材、SK4鋼SK4焼 較 す る と表3の. で熱 処 理 を施 し、 硬化 させ た皮膜. 入硬 化 鋼澄 よび硬 質 クロムメッキの耐 摩耗 性 と比. よ うに な る。 二 次 硬化 処 理 を施 した陽極 酸化 皮 膜 は ア ル ミニ ウム素材 の299倍. 以 上、 焼 入 硬化 したSK4鋼. の14倍 、 硬 質 ク ロム メ ッキの22倍. 以 上の 耐 摩耗 性 を示 す。著 者は. 大 越 式 迅速 摩耗 試 験機 に より、 硬 質 陽極 酸 化 皮膜 が低 摩 擦速 度 に おい て硬 質 ク ロム メ ッキ以 上の 耐 摩 耗性 を示す 結果 を得 てお り1)、 これ らの こ とか ら硬 質 陽 極酸化 皮膜 澄 よび二 次硬 化 皮膜 は比 較 的 苛 酷 でな い摩 擦 条件 では 摩滅 防 止 に 多用 され てい る硬 質 ク ロム メ ッキ よ り もは るか に す ぐれ てい る とい え る。 表3各. 材. 種材 料 の耐摩 耗 性 の比較. 料. 材. 摩 耗 量(窺9). 料. アル ミニ ウム(1080). 632.0. SK4鋼. 〃(1100). 540.8. 〃焼 入 硬 化(Hv835). 〃(5052). 388.6. 二次硬化 陽極酸化 皮膜. 100.4 18.6 45.6. 硬 質 ク ロム メッキ(Hv947). 29.1. 〃(H91003). 1.3. 4.熱. 摩耗 量(㎎). 処 理 に よ る皮 膜 の 割 れ. 厚 く て硬 い 陽 極 酸 化 皮 膜 を 化 成 す る と き に よ く認 め られ る 現 象 と して 割 レの 発 生 が あ る。 割 レ の 発 生 は 化 成 浴 の 種 類 に よっ て 異 な り、 硫 酸 浴 で化 成 した 皮 膜 に は 割 レが 多 く、 硫 酸+シ. ュ ウ酸. +ク エ ン 酸 浴 で化 成 した 皮 膜 の 方 が 少 な い 。 こ れ らの 皮 膜 を 沸 騰 水、 酢 酸 ナ ト リ ウ ム、 硫 酸 亜 鉛 ケ イ酸 ナ ト リ ウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル 化 学 処 理 を 施 した 後 熱 処 理 を行 な う と、 硫 酸 亜 鉛 処 理 皮 膜 は 無 処 理 の 皮 膜 と同 様 に 割 レが 少 な く、 沸 騰 水 、 酢 酸 ナ ト リ ウ ム、 ケ イ酸 ナ ト リウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケル 処 理 皮 膜 に 多 くの 割 レが 生 じ、 封 孔 効 果 の す す ん だ 皮 膜 ほ ど割 レの 発 生 が 多 い 。 図4は. 硫 酸+シ. ュ ウ酸+ク. エ ン酸 浴 澄 よ び 硫 酸 浴 で 化 成 した 皮 膜 の 酢 酸 ナ ト リウ ム 処 理 と ケイ. 酸 ナ ト リウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル 処 理 を 行 っ た もの の 熱 処 理 温 度 と 割 レ発 生 の 関 係 を 示 した もの で あ る 。 割 レの 数 は 一 つ の 割 レ が 他 の 割 レ と 交 る ま で の もの を 一 つ と数 え、1α 紳 の 個 数 で 表 わ した もの で あ る が 、 硫 酸+ソ. ユ ウ酸+ク. エ ン 酸 浴 で20℃. で 化 成 した 皮 膜 は 割 レ発 生 が 少 な く、 熱 処. 理 温 度 の 上 昇 に よ る 割 レの 数 の 増 加 も少 な い 。 一 方30℃. の 高 温 で 化 成 し た 皮 膜 は20℃. に 比 較 して 割 レの 発 生 が 箸 し く多 く、 熱 処 理 温 度 の 上 昇 に と もな い400℃ は 増 加 す る が60αCの. の 皮膜. ま で は 急 激 に 割 レの 数. 高 温 に な る と割 レ 目 の 幅 が 大 き くな り、 数 は 減 少 す る よ う に な る 。 硫 酸 皮 一19一.
(7) 一 解. ・、,ψ 擢s婦oψ. 蜘. 説. 聖z",o. 一一. 片 ●!○"z304. 〃2〃0. 、 熱 処甥}轟 図4熱. 慶loり. 処理温 度 と割 レ発 生 の 関係. 4〃 〃600ク24〃. 熱 処 卿 図5素. 溺 夏19り. 材 の種類 と割 レ発 生 の関 係 一20一. %〃. 〃〃.
(8) 一 解. 説 一. 膜 の 場 合 も同 様 で 、 高 温 で 化 成 した 皮 膜 と高 温 で 熱 処 理 し た も の に 割 レの 発 生 が 多 い 。 さ らに 素 材 の 違 い に よる 割 レ発 生 の 状 況 は 図5に の 皮 膜 は 割 レが 少 な く、1100の. 示 す とお り で、1080の. 純 度 の 低 い 純 ア ル ミや5052の. よ うに 高 純 度 の 素 材. よ うな 合 金 の 皮 膜 に は 多 く の割. レが 発 生 し、 素 材 の 純 度 や 合 金 元 素 の 種 類 に よ っ て 割 レ 発 生 が 異 な る 。. 5.耐 5‑1. 食 性 に 及 ぼ す 熱 処 理 の 影 響. 酸 ア ル カ リ溶 液 中 に 澄 け る 腐 食 表4皮. 膜 の 酸 ア ル カ リ溶 液 中 に 澄 け る 腐 食(㎎/d孟h) (0.5%HをSO4+80g〃H2C204・2H20+50g〃C6H907・H20). 熱 化. 腐食溶液. 学. 処. 理. 熱処 理 な し 75.5. H20. 5%HC￠. CH3COONヨ. ・3H自0. 1%NaOH. 200℃ 77.9. 温. 度. 400℃ 50.2. 600℃ 27.5. 1.0. 1.2. 25.4. 1.9. 1.4. 2.8. 41.8. ZnSO4・7Hを0. 90.2. 86.4. 62.6. 38.3. Na20・ ηSi(老 ・ ‑Ni(CH3COO)2・4Hρ. 23.8. 93. 64.8. 72.2. 57.4. 26.4. 20.5. H20. 2!7. 2.9. 2.7. 2.3. CHきCOONa・3H診0. 2.7. 2.6. 2.1. 2.1. ZnSO4・7H20. 78.5. N註20・ πSi(老 一Ni(CHIρ00)2・4Hを0. 16.3. 68.5 7.7. 45.6 1.5. 32.0 8.0. 1800.9. 1739.4. 1814.4. 1665.3. H含0. 1553.6. 1669.8. 1857.6. 1707.6. CH呂COONa・3H含0. 1514.4. 1679.7. 1637.1. 1752.6. ZnSQ4・7H診0. 1697.7. 1678.8. 1599.3. 1592.1. 292.5. 1640!7. 1673.1. Na20・ πSi(老 一Ni(C}難COO)2・4H含0. 123.9. 一. 1%Na2CO3. 理. 1.3. 748. 5%恥SO4. 処. 80.4. 75.9. 77.1. 72.0. Hを0. 28.8. 30.1. 51.8. 38.9. CH3COONa・3H診0. 15.5. 20.4. 30.9. 32.1. ZnSO4・7H乞0. 69.7. 68.4. 46.8. 32.1. 11.2. 10.4. 29.1. 30.5. N包20・ πSiC吃 一Ni(CH合COO池. ・4職0 一21一.
(9) 一 解. 説 一. 無 処 理 の 陽 極 酸 化 皮 膜 お よ び各 種 の 化 学 処 理 を 施 した 皮 膜 に 熱 処 理 した も の を 各 種 の 酸 ア ル カ リ溶 液 中 に 浸 セ キ し て、 そ の 腐 食 量 を求 め た もの が 表4で. ある。塩 酸 溶液 中に お い て無 処理 の皮. 膜 は 熱 処 理 温 度 の 上 昇 に した が い 腐 食 量 は 減 少 し、 耐 食 性 が 大 き くな る。 硫 酸 亜 鉛 処 理 皮 膜 は 無 処 理 の 皮 膜 と ほ ぼ 同 様 の 傾 向 を 示 す 。 そ れ に 対 して 、 沸 騰 水 、 酢 酸 ナ ト リ ウ ム の 化 学 処 理 を行 っ た 皮 膜 は 、 無 処 理 の 皮 膜 に 比 較 して 腐 食 は 著 し く少 な く、400℃ 好 な 耐 食 性 を 示 し、600℃. の熱 処理 温 度 までほ ぼ一 定 の 良. の 熱 処 理 温 度 に な る と腐 食 は 増 加 す る。. 硫 酸 溶 液 中 に お い て は 、 ほ ぼ 塩 酸 溶 液 中 と同 じ傾 向 を示 す が 、 沸 騰 水 、 酢 酸 ナ ト リ ウ ム 処 理 皮 膜 が600℃. の 高 温 処 理 に お い て も耐 食 性 の 低 下 しな い こ とが 異 な る。. 水 酸 化 ナ ト リウ ム に 対 して は 、 化 学 処 理 お よ び 熱 処 理 の 影 響 は ほ とん ど認 め られ ず 、 ケ イ 酸 ナ ト リウ ムー 酢 酸 ニ ッ ケ ル処 理 皮 膜 を 除 い た す べ て の 皮 膜 が 著 し く腐 食 さ れ 、 ア ル カ リに 対 して は 酸 に 対 す る よ り もは る か に 耐 食 性 が 劣 る 。 ケ イ酸 ナ ト リ ウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル 処 理 皮 膜 は、 無 処 理 吾 よ び 他 の 化 学 処 理 を 施 し た皮 膜 とは 異 っ た 傾 向 を示 し、 耐 ア ル カ リ性 に お い て 著 し くす ぐれ て お り、 水 酸 化 ナ ト リ ウ ム に 対 す る 耐 食 性 は12倍 下 す る よ うに な り、400℃. 以 上 と な る 。 しか し熱 処 理 を 行 な う と耐 食 性 は低. 以 上 に 加 熱 す る と化 学 処 理 の 効 果 は 認 め ら れ な くな る。 弱 ア ル カ リ性. の 炭 酸 ナ ト リ ウ ム 溶 液 中 に 澄 い て は 、 ケ イ酸 ナ ト リウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル 処 理 以 外 の 化 学 処 理 で も 耐 食 性 の 向上 に 効 果 が あ る 。 熱 処 理 に よ り一 一般 に 皮 膜 の 耐 食 性 は 低 下 す る よ う に な る が 、 無 処 理 の 皮 膜 と硫 酸 亜 鉛 処 理 皮 膜 は 、 酸 溶 液 中 に 知 け る 結 果 と 同 様 に 熱 処 理 温 度 の 上 昇 と と も に 耐 食 性 が 増 す。 5‑2塩. 水 噴 霧 試 験 に よ る腐 食. 硫 酸+シ. ュ ウ 酸+ク. エン酸 浴澄 よび硫 酸 浴 で皮 膜 を化 成 後、 化 学 処理 知 よび熱 処理 を行 った場. 合 の 塩 水 噴 霧 試 験 に よ る耐 食 性 の 変 化 を 表5に を く り返 し、 合 計 で384h継. 示 す 。 〔試 験 時 間 は8h噴. 霧16h休. 止 サ イ クル. 続 した 。 〕無 処 理 お よ び 化 学 処 理 を施 した 皮 膜 は 熱 処 理 に よ り耐. 食 性 は 低 下 す る が、 そ の 傾 向 は 無 処 理 の 皮 膜 に お い て 大 き く、 化 学 処 理 を 施 す こ と に よ っ て 皮 膜 の 耐 食 性 は 向 上 し、 熱 処 理 温 度 の 上 昇 に よ る 耐 食 性 の 低 下 も少 な い 。 ま た 各 種 化 学 処 理 の な か で 、 硫 酸 亜 鉛 澄 よ び ケ イ酸 ナ ト リウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル 処 理 が す ぐれ た 耐 食 性 を 示 す 。1100と5052 の 素 材 の 皮 膜 は ほ ぼ 同 じ傾 向 の耐 食 性 を示 し、 熱 処 理 に よる 耐 食 性 の 劣 化 は さ ほ ど大 き くな い が 、 2017合. 金 は 素 材 の 耐 食 性 が 劣 り、 皮 膜 の化 成 性 も わ る く、 他 の 素 材 の 皮 膜 に 比 較 して 腐 食 の 進. 行 が 速 い と と もに 、 熱 処 理 温 度 の 上 昇 に よ る 耐 食 性 の 劣 化 が 著 しい 。 また陽極 酸 化 皮膜 を加熱 す る と割. 2)β) レが 発 生 し、 封 孔 効 果 の す す ん だ も の ほ どそ の 発 生 が 多 く、. こ の 割 レが 皮 膜 の 耐 食 性 を著 し く低 下 さ せ る こ と が 予 測 さ れ る 。 しか し実 際 に は 割 レの 多 く発 生 す る 酢 酸 ナ ト リウ ム、 ケ イ酸 ナ ト リ ウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル 処 理 皮 膜 の 耐 食 性 が 他 の 皮 膜 とほ とん ど 一22一.
(10) 一 解 差. 説 一. 4) の認 め られ ない こ とか ら、 天 野 ら の結 果 と同様 に、 塩 水 噴霧 試 験 では 割 レ 目か らの 腐食 の少. ない こ とが わ か る。 表5塩. 水 噴霧 試験 に よる腐 食状 況 熱. 化. 素 材. 学. 処. 理. 皮. 膜. ・7H乞0. ・4H含0. 9. 琉0 5052. △. ×. ×. エ ン酸. ×. ×. 酸. ○ ○. △ △. ×. ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン 酸. ○. △. ×. × ×. 硫. ○ ○. ○. ×. ×. ○. ○. ×. ×. ××. ュ ウ酸+ク. 酸 ュ ウ酸+ク. ○. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. 酸. ○. ○. △. ×. 硫. ○. ○. △. ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. △. △. ×. × ×. 硫. △. ×. ×. × ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. ○. ○. △. ×. 硫. △. △. △. × ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン 酸. △. △. ×. ×× ×. 硫. ○. ×. ×. × ××. △. ×. ×. × ××. 酸 酸 酸 酸. 硫 ・4Hを0. 酸. ×. ×. × ×. ×××. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. △. △. ×. ×××. 硫. ○. ×. ×. × ××. ××. × ×. ×× ×. ×××. ×. ×. ×. ×××. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン 酸. ×. × ×. × ×. ×××. 硫. △. ×. ××. × ××. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン 酸. ×. × ×. ×× ×. × ××. 硫. ×. × ×. ××. × ××. ×. ×. ××. × ××. 酸. 硫 H20. ○腐食な し. ・3Hを0. ュ ウ酸+ク. 硫 ・4H含0. △ わす か な腐 食. エ ン酸. 酸 酸 酸. 硫 酸+シ. ・7B含0. N註20・ πSio2 ‑Ni(CH3COO池. エ ン酸. △. 硫 酸+シ. ZnS(遍. エ ン酸. 硫 酸 十 ン ユ ウ酸 十 ク エ ン酸. Na20・ ηSi(池 一Ni(CE3COO池. CHきCOON註. 600℃. 、. CH3COON1・3H含0. ZnSO4・7H診0. 2017. 400℃. 度. △. 硫. Na20・ πSi(〉 ‑Ni(C恥COO池. 温. 酸. 硫 酸+シ ZnSα. 200℃. 理. ×. 硫 ・3比0. 熱処 理 な し. 処. ○. ユ ウ酸+ク. 硫 酸+シ. CHacOON臼. 類. X. 硫. 1100. 種. △. 硫 酸+ソ. H20. の. ュ ウ酸+ク. エ ン酸. 酸. ×. ×. ×. × ××. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. ×. ×. × ×. × ××. 硫. ×. ×. ××. × ×. 酸. ×軽 度 の腐 食. × ×中程 度 の腐 食. 一23一. ×× ×著 しい腐 食.
(11) 一 解. 5‑3キ. 説. 一. ャ ス 試 験 に よる 腐 食 表6キ. ャス 試 験 に よ る 腐 食 状 況. 熱 素. 材. 化. 学. 処. 皮. 理. 膜. の. 種. 類. 硫 酸 十 シュ ウ酸 十 クエ ン酸. 硫 Hを0. 1100. C】亀COON玉. ・3比0. 層. H含0. CH3COONヨ. ・3H含0. ZnSQ4・7H含0. を ・4H含0. C琉COON玉. ・3琉0. N註20・ πsi(老 一Ni(CH3COO老. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン 酸. ×× ×. 硫. △. ×. × ××. ×× ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. ○. ×. × ××. ×× ×. 硫. ○ ○. ×. ×× ×. × ××. △. ×. × ××. X. ×. × ××. ×× ×. 硫. 酸 酸 ュ ウ酸+ク. エ ン酸. 酸 酸. ○腐 食 な し. △ わずか な腐 食. ○ ○. ×. ×X. × ××. × ×. × ××. ×× ×. ×. ×× ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン 酸. X. ×. 硫. △. △. ×. × ××. 硫 酸 十 ン ユ ウ酸 十 ク エ ン 酸. △. △. ×. × ××. 硫. ○. ×. × ×. ×× ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン 酸. ○. △. △. △. 硫. ○. ○. ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン 酸. ○ ○. △. △. ×. 硫. ○. ○. △. ×. ○. △. △. 硫. 酸 酸 酸 酸 ュ ウ酸+ク. エン酸. 酸 酸. ○. ○ ○. × ×. ×× ×. ×X×. △. △. △. ×. ○. ○ 、. × ××. 硫 酸 十 ン ユ ウ酸 十 ク エ ン酸. ×. ×. × ××. × ××. 硫. △. △. ×× ×. × ××. ×. × ×. ×× ×. ×××. ×. × ×. ×× ×. ×× ×. ×. ×. ×. ×× ×. 酸. 硫 酸+シ. 硫. ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. 酸. ×. △. ×. ×××. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. △. △. ×. ×× ×. 硫. △. ×. 硫 ・4H〆). ×× × ×× ×. 硫 酸 十 ン ユ ウ酸 十 ク エ ン酸 ZnSO4・7H刃. × ×. × ×. 硫. 2017. ×. ×× ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸. H含0. ×. ×. 硫 酸+シ. Na20・ πSiOを 一Ni(CH3COO〕. 600℃. ×. 硫 酸 十 シ ュ ウ酸 十 ク エ ン酸 ・4】竜0. 400℃. ×. 硫. Na20・ πSio2 ‑Ni(CH3COO池. 200℃. △. 硫 酸+シ. ZnSO4・7H乞0. 5052. 酸. 熱 処理 な し. 処 理 温 度. 酸 酸. ×軽 度 の腐 食. ××中 程度 の 腐食. 一24一. ×X×. × ××著 しい 腐食. ×× ×.
(12) 一 解. 表6は48h連. 続 噴 霧 した. りは る か に 著 し く、600℃ 1100素. 説 一. キ ャ ス 試 験 の 結 果 で、 熱 処 理 に よ る 耐 食 性 の 低 下 は 塩 水 噴 霧 試 験 よ. の 高 温 の 熱 処 理 に お い て は 、 す べ て の 廉 膜 が 全 面 腐 食 を示 す 。 と くに. 材 の 皮 膜 は 熱 処 理 温 度 の 上 昇 に よ る耐 食 性 の 劣 化 が 著 し く、200℃. の熱 処理 温 度 では割. レ 目か ら の 腐 食 が 確 認 さ れ 、 さ ら に 高 温 に な る と 割 レ 目 に そ っ て ピ ッ ト状 の 腐 食 が 多 数 生 じ、 全 面 腐 食 へ と進 行 す る。 キ ャ ス 試 験 で は 熱 処 理 に よ って 割 レの 発 生 しや す い 沸 騰 水 、 酢 酸 ナ ト リウ ム、 ケ イ酸 ナ ト リ ウ ム ー 酢 酸 ニ ッ ケ ル 処 理 は 逆 効 果 と な り、 割 レ発 生 の 少 な い 硫 酸 亜 鉛 処 理 のほ うが 効 果 的 で あ る とい え る 。. 文 1)大. 久 保,金. 属 表 面 技 術,19,445(1968). 2)大. 久 保,金. 属 表 面 技 術,24,313(1973). 献. 3)RoyC.Spooner,MetalFinishing,67,83(1969) 4)天. 野 、 伊 藤,金. 属 表 面 技 術,12,299(1961). 一25一.
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