(57)【要約】【課題】低コストで容易に利用することができるステンレス鋼および耐熱鋼の電解仕上げ酸洗方法を提供する。【解決手段】ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１は、ソルトバス１２および硫酸電解槽１３で、連続的に処理を受け、表面の酸化物等が除去される。コンダクタロール１４，１５による通電は、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１がアノードとなるように、対向電極１６，１７との間に直流電源１９が接続され、陽イオンである銅イオンＣｕ２＋が表面に析出しないようにすることができる。また、硫酸電解槽２３中で、交番電解酸洗を実施することによって、Ｃｕ２＋が表面に折出したとしても、硝酸浸漬槽２４に浸漬酸洗することによって容易に除去することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯を連続的に通板しながら、電解酸洗仕上げを行う酸洗方法であって、
ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯を、硫酸槽中で電解酸洗するとともに、
予め定める着色防止処理を行うことを特徴とするステンレス鋼および耐熱鋼の仕上げ酸洗方法。
【請求項２】
前記着色防止処理として、前記ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯が前記硫酸槽中でアノードとなるように、前記電解酸洗を行うことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼および耐熱鋼の仕上げ酸洗方法。
【請求項３】
前記硫酸槽中での電解酸洗を、複数回極性を切換えて行い、
前記着色防止処理として、前記硫酸槽中での電解酸洗後に、硝酸槽で浸漬酸洗を行うことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼および耐熱鋼の仕上げ酸洗方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面の光沢や色調などを適切に発揮させるために行う、ステンレス鋼および耐熱鋼の仕上げ酸洗方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ステンレス鋼および耐熱鋼は耐食性に優れており、素材表面の光沢や色調を有効に利用するために、製造工場からは仕上げ酸洗で表面の酸化物等を除去した状態で出荷されている。
【０００３】
図４は、従来からのステンレス鋼および耐熱鋼用電解酸洗仕上げ酸洗設備の概略的な構成を示す。ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１は、ソルトバス２、硫酸槽３および硝酸電解槽４で、連続的に処理を受け、表面の酸化物等が除去される。ただし、硝酸電解槽４では硝酸を使用し、硝酸は硫酸に比較して高価であり、また廃液処理が困難であるので、硝酸電解を硫酸電解に置換えることが検討されている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−８７８６８号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１９５００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ステンレス鋼および耐熱鋼の電解酸洗仕上げには、硝酸電解が行われているけれども、硝酸は単価を比較すると、硫酸の約３倍となり、高価である。特許文献１では、ダル仕上ステンレス鋼板の製造方法であり、硝酸電解や弗酸と硝酸との混酸液への浸漬なども行われるので、光沢などを有効に生かすことや、コスト的な低減効果はあまり期待することができない。特許文献２では、硫酸とともに、硫酸ナトリウムなどの硫酸塩を混合して電解酸洗を行うけれども、混合量の比を適切に維持する必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、低コストで容易に利用することができるステンレス鋼および耐熱鋼の仕上げ酸洗方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯を連続的に通板しながら、電解酸洗仕上げを行う酸洗方法であって、
ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯を、硫酸槽中で電解酸洗するとともに、
予め定める着色防止処理を行うことを特徴とするステンレス鋼および耐熱鋼の仕上げ酸洗方法である。
【０００８】
本発明に従えば、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯を硫酸槽中で電解酸洗するので、硝酸よりも安価な硫酸を電解酸洗用の酸として使用することができ、低コスト化を図ることができる。硫酸中で電解酸洗すると、ステンレス鋼および耐熱鋼中の銅（Ｃｕ）がいったん硫酸中に溶出して、銅イオンＣｕ２＋がステンレス鋼帯および耐熱鋼帯の表面に析出し、着色する可能性がある。銅イオンの析出による着色に対しては、予め定める着色防止処理を行うので、硫酸槽中で電解酸洗しても、良好な仕上げを行うことができる。
【０００９】
また本発明は、前記着色防止処理として、前記ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯が前記硫酸槽中でアノードとなるように、前記電解酸洗を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明に従えば、硫酸槽中でステンレス鋼帯および耐熱鋼帯はアノードとなるので、陽イオンである銅イオンＣｕ２＋が表面に析出しないようにすることができる。
【００１１】
また本発明は、前記硫酸槽中での電解酸洗を、複数回極性を切換えて行い、
前記着色防止処理として、前記硫酸槽中での電解酸洗後に、硝酸槽で浸漬酸洗を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、硫酸槽中での電解酸洗を、複数回極性を切換えて行うので、硫酸槽中でステンレス鋼帯および耐熱鋼帯の表面に対向する電極を、交互に陽極と陰極となるように配置し、陽極に対向する部分がカソードとなって銅が析出しても、硝酸槽に浸漬酸洗することによって容易に除去することができる。電解酸洗は、複数回極性を切換えて行うので、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯の表面に対向する電極の極性を切換えればよく、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯には直接通電する必要がないので、通電を容易に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態であるステンレス鋼および耐熱鋼の電解仕上げ酸洗方法の概要を示す。図１（ａ）は、実施の一形態の概要を示す。ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１は、ソルトバス１２および硫酸電解槽１３で、連続的に処理を受け、表面の酸化物等が除去される。ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１の通板方向に関して、硫酸電解槽１３の上流側と下流側とには、コンダクタロール１４，１５がそれぞれ設けられ、硫酸電解槽１３に浸漬されるステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１と接触しながら通電を行う。通電は、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１がアノードとなるように、コンダクタロール１４，１５を陽極側、硫酸液１６中の対向電極１７，１８を陰極側とするように、直流電源１９が接続される。硫酸液１６中の対向電極１７，１８は、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１の表面から間隔をあけて、通板方向に沿って複数配置される。
【００１４】
すなわち、本実施形態は、着色防止処理として、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１が硫酸電解槽１３中でアノードとなるように、電解酸洗を行っている。ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１はアノードとなるので、陽イオンである銅イオンＣｕ２＋が表面に析出しないようにすることができる。
【００１５】
図１（ｂ）は、本発明の実施の他の形態であるステンレス鋼および耐熱鋼の電解仕上げ酸洗方法の概要を示す。本実施形態で図１の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。本実施形態では、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１を、ソルトバス１２の後で、いったん硫酸電解槽２３に浸漬して電解酸洗を行った後、さらに硝酸浸漬槽２４に浸漬して酸洗し、析出した銅を溶解させて除去する。
【００１６】
硫酸電解槽２３中での電解酸洗は、硫酸液１６中に浸漬する対向電極２６，２７，２８相互間で直流電源２９を接続して行う。ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１の通板方向に沿って配置される３つの対向電極２６，２７，２８を１組の電極として、たとえば最上流側の対向電極２６と最下流側の対向電極２８とを直流電源２９の陰極側に接続し、中間の対向電極２７を直流電源２９の陽極側に接続する。陰極側に接続される対向電極２６，２８に対向するステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１の表面はアノードとなり、陽極側に接続される対向電極２７に対向するステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１の表面はカソードとなる。
【００１７】
硫酸電解槽２３中での電解酸洗を、硫酸電解槽１３中で通板されるステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１の表面に対向する対向電極２６，２７，２８を、交互に陰極、陽極および陰極となるように配置し、陽極に対向する部分がカソードとなって銅が析出しても、硝酸浸漬槽２４に浸漬酸洗することによって容易に除去することができる。電解酸洗は、複数回極性を切換えて行うので、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１の表面に対向する対向電極２６，２７，２８の極性を切換えればよく、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１には直接通電する必要がないので、通電を容易に行うことができる。
【００１８】
図２は、単に図４の硝酸電解槽４で硝酸を硫酸で代替するときに、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１の表面に着色が生じ、その着色物をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）によってＸ線分析した結果を示す。鋼種はＳＵＨ４０９Ｌである。着色物は黄色であり、Ｘ線分析によって銅（Ｃｕ）であることが判る。すなわち、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１の表面にスケールが残存して着色するのではなく、銅が付着して着色していることが判明した。この銅は、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１の鋼材そのものに含有されていたものであることも確認されている。この現象は、ステンレス鋼および耐熱鋼の硫酸電解酸洗においても同様である。
【００１９】
次の表１は、電解酸洗のパターンを変えて、酸洗性を実験室で確認した試験結果を示す。鋼種はＳＵ４０９Ｌであり、硫酸濃度は８５ｇ／Ｌであり、電流密度は５Ａ／ｄｍ２である。条件Ｎｏ１〜８については、電解時間の合計が６０秒となるように、条件Ｎｏ１，２では１４回の切換え、条件Ｎｏ３，４では８回の切換え、条件Ｎｏ５，６では２回の切換え、条件Ｎｏ７，８では１回の切換えとなるように、それぞれ極性を切換えた。条件Ｎｏ９，１０は、極性を切換えないで、電解時間は３０秒とした。電解酸洗の極性順の各欄に記載されている数値は、秒数を示す。酸洗減量は、ｄｍ２当りの減量をｍｇ単位で示す（ｍｇ／ｄｍ２）。酸洗後の表面着色測定は分光測定色計ＣＭ−２６００ｄ（ミノルタ株式会社製）を用い、黄色度ｂ値を測定した。着色判定は硝酸電解酸洗を実施したサンプルの測定結果１．７０を基準とし、１．７０以下を〇、１．７０超えを×とした。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
前述の図１（ａ）に示す実施形態は、表１の条件Ｎｏ９に相当する。図１（ｂ）に示す実施形態は、条件Ｎｏ１，３，５に相当する。Ｎｏ９のようにアノード酸洗を実施することにより、着色発生を防止することができる。この現象は、ステンレス鋼および耐熱鋼の硫酸電解酸洗においても同様である。
【００２２】
図３は、本発明の各実施形態で、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１を、硫酸電解槽１３，２３中で電解酸洗するとともに、予め定める着色防止処理を行う手順を示す。図３（ａ）は、図１（ａ）の実施形態で、ステップａ１のソルトバス処理に続き、ステップａ２でステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１を硫酸電解槽１３中で電解酸洗する際に、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１をコンダクタロール１４，１５アノード側にして電解するので、銅の析出を防ぐことができる。図３（ｂ）は、図１（ｂ）の実施形態を示し、ステップｂ１のソルトバス処理、ステップｂ２の硫酸電解酸洗処理に続き、ステップｂ３で硝酸浸漬酸洗処理を行うので、硫酸電解処理でステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１の表面に付着する銅を除去することができる。各実施形態では、硝酸よりも安価な硫酸を電解酸洗用の酸として使用することができ、低コスト化を図ることができる。硫酸中で電解酸洗すると、ステンレス鋼および耐熱鋼中の銅（Ｃｕ）がいったん硫酸中に溶出して、銅イオンＣｕ２＋がステンレス鋼帯および耐熱鋼帯の１１の表面に析出し、着色する可能性がある。銅イオンの析出による着色に対しては、予め定める着色防止処理として、アノード電解や硝酸浸漬を行うので、硫酸電解槽１３，２３中で電解酸洗しても、良好な仕上げを行うことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、硝酸よりも安価な硫酸を電解酸洗用の酸として使用して低コスト化を図ることができる。ステンレス鋼および耐熱鋼中の銅（Ｃｕ）がいったん硫酸中に溶出して、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯の表面に析出することは、着色防止処理で防ぐので、硫酸槽中で電解酸洗しても、良好な仕上げを行うことができる。
【００２４】
また本発明によれば、硫酸槽中でステンレス鋼帯および耐熱鋼帯をアノードとして、銅イオンＣｕ２＋が表面に析出しないようにすることができる。
【００２５】
また本発明によれば、硫酸槽中での電解酸洗を、複数回極性を切換えて行うので、硫酸槽中でステンレス鋼帯および耐熱鋼帯の表面に対向する電極が陽極となり、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯に対向する部分がカソードとなって銅が析出しても、硝酸槽に浸漬酸洗することによって容易に除去することができる。ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯には直接通電する必要がないので、通電を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態および他の形態であるステンレス鋼および耐熱鋼の電解仕上げ酸洗方法の概要を示す図である。
【図２】硫酸電解酸洗で着色するステンレス鋼帯および耐熱鋼帯の表面のＥＤＸ分析結果を示す図である。
【図３】図１の各実施形態で、ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯１１を仕上げ酸洗する工程を示す図である。
【図４】従来からのステンレス鋼および耐熱鋼の仕上げ酸洗方法の概要を示す図である。
【符号の説明】
１１  ステンレス鋼帯および耐熱鋼帯
１２  ソルトバス
１３，２３  硫酸電解槽
１４，１５  コンダクタロール
１６  硫酸液
１７，１８，２６，２７，２８  対向電極
１９，２９  直流電極
２４  硝酸浸漬槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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