鋼材的表面處理方法、涂裝方法及機械部件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種表面處理方法，該方法包括：防銹工序、漂洗工序、及清洗工序。防銹工序使用包含正磷酸及有機酸的防銹液對鋼材表面進行防銹處理。漂洗工序使用包含過渡金屬含氧酸鹽的處理液對鋼材表面進行漂洗處理。清洗工序?qū)ζ垂ば蚝蟮匿摬谋砻孢M行清洗處理。
【專利說明】鋼材的表面處理方法、涂裝方法及機械部件的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼材的表面處理方法、涂裝方法及機械部件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在用于液壓挖掘機等施工機械的機械部件中，為了提高涂裝的耐腐蝕性、密合性，作為涂裝前的預處理而實施了各種表面處理。
[0003]例如，有如下鋼材的表面處理方法:使用包含磷酸鋅的處理液，包括脫脂工序、第一水洗工序、酸洗工序、第二水洗工序、中和工序、第三水洗工序、表面調(diào)整工序、第四水洗工序、化學處理被膜處理工序、第五水洗工序、熱水洗工序。
[0004]但是，在包含磷酸鋅的處理液中，存在包含大量對環(huán)境帶來影響的重金屬離子的問題。另外，由于磷酸鋅本身也是劇毒物，因此需要對其進行處理的專用設備等，存在成本增加的問題(例如，參照專利文獻I)。
[0005]因此，作為環(huán)境負荷小且操作上也安全的處理液，開發(fā)了以蘋果酸、正磷酸等作為主成分的處理液，其用于一部分部件的表面處理中。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2010-106334號公報(平成22年(2011年)5月13日公開)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]但是，在上述現(xiàn)有的鋼材的表面處理方法中，存在以下所示的問題。
[0010]即，對于通過以正磷酸作為主成分并加入蘋果酸等有機酸而得到微細晶體結(jié)構(gòu)的磷酸鹽被膜而言，與現(xiàn)有的磷酸鋅被膜等晶體結(jié)構(gòu)比較大的磷酸鹽被膜相比，由于晶體結(jié)構(gòu)微細，存在下述問題:在處理工序中殘留在晶體表面的不穩(wěn)定的磷酸鹽及電解質(zhì)容易對與涂裝的密合性等造成不良影響。
[0011]本發(fā)明的課題在于，提供可以確保與使用了包含磷酸鋅的處理液的情況同等以上的耐腐蝕性、密合性，同時可以簡化工序從而實現(xiàn)成本降低的鋼材的表面處理方法、涂裝方法及機械部件的制造方法。
[0012]第I發(fā)明的鋼材的表面處理方法具有:防銹工序、漂洗工序、及清洗工序。防銹工序是使用包含正磷酸及有機酸的防銹液對鋼材表面進行防銹處理。漂洗工序是使用包含過渡金屬含氧酸鹽的處理液進行鋼材表面的漂洗處理。清洗工序是對漂洗工序后的鋼材的表面進行清洗處理。
[0013]第2發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，還包括使用脫脂液除去鋼材表面的油脂的脫脂工序。
[0014]第3發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第2發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，還包括對脫脂工序后的鋼材表面進行清洗的第一水洗工序。
[0015]第4發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I~第3發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，還包括使用包含正磷酸及有機酸的處理液對防銹工序后的鋼材表面進行清洗的第二水洗工序。
[0016]第5發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I~第4發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，還包括對清洗工序后的鋼材表面噴霧水的噴霧工序。
[0017]第6發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I~第5發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，在防銹工序及第二水洗工序中，使用包含磷酸二氫鈉水合物、氟類表面活性劑、特殊改性離子水的處理液。
[0018]第7發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I~第6發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，在漂洗工序中，使用包含過渡金屬含氧酸鹽和特殊改性離子水的處理液。
[0019]第8發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I~第7發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，包含于漂洗工序中所使用的處理液中的過渡金屬含氧酸鹽為鎢酸鹽、鑰酸鹽、鋯酸鹽中的任一種。
[0020]第9發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I~第8發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，在防銹工序中，同時進行鋼材的除銹和磷酸鹽被膜處理。
[0021]第10發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I~第9發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，第一水洗工序分多次反復進行。
[0022]第11發(fā)明的鋼材的表面處理方法涉及第I~第10發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法，其中，在第二水洗工序中，使用超聲波或噴霧。
[0023]第12發(fā)明涉及一種鋼材的涂裝方法，該方法包括:對通過第I~第11發(fā)明中任一項發(fā)明的鋼材的表面處理方法處理后的鋼材進行涂裝處理。
[0024]第13發(fā)明涉及一種機械部件的制造方法，該方法包括:使用通過第12發(fā)明的鋼材的涂裝方法進行涂裝處理后的鋼材來制造機械部件。
[0025]第14發(fā)明的機械部件的制造方法涉及第13發(fā)明的機械部件的制造方法，其中，機械部件為液壓挖掘機的液壓配管。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式涉及的鋼材的表面處理方法的流程的流程圖。
[0027]圖2是具體示出圖1的表面處理方法的內(nèi)容的圖。
[0028]圖3是示出圖1的表面處理方法的各工序中所使用的處理液的構(gòu)成的圖。
[0029]圖4是示出裝載有經(jīng)圖1的表面處理方法處理過的液壓配管的液壓挖掘機的結(jié)構(gòu)的整體立體圖。
[0030]圖5是示出通過本發(fā)明的表面處理方法處理后的鋼材的劃痕硬度試驗及附著性(密合性)試驗的試驗結(jié)果及其比較例的試驗結(jié)果的圖。
[0031]圖6是示出通過本發(fā)明的表面處理方法處理后的鋼材的耐腐蝕性試驗的試驗結(jié)果及其比較例的試驗結(jié)果的圖。
[0032]圖7(a)是示出通過本發(fā)明的表面處理方法在鋼材表面所形成的被膜的形狀的圖。(b)是示出通過使用了磷酸鋅的表面處理方法在鋼材表面所形成的被膜的形狀的比較圖。
[0033]符號說明[0034]I液壓挖掘機
[0035]4作業(yè)機
[0036]10駕駛室
[0037]11 動臂
[0038]Ila液壓配管
【具體實施方式】
[0039]利用圖1~圖4對本發(fā)明的一個實施方式的鋼材的表面處理方法進行如下說明。
[0040][鋼材的表面處理方法整體的構(gòu)成]
[0041]本實施方式的鋼材的表面處理方法是例如作為裝載于液壓挖掘機I的液壓配管lla(參照圖4)的涂裝預處理而實施的預處理工序，如圖1所示，依次實施脫脂工序(SI)、第一水洗工序(S2)、防銹工序(S3)、第二水洗工序(S4)、漂洗工序(S5)、清洗工序(S6)、噴霧工序(S7)。而且，然后實施涂裝工序(S8)。
`[0042]在此，作為通過本實施方式的鋼材的表面處理方法處理的鋼材，例如，如圖4所示，有設置在裝載于液壓挖掘機I的作業(yè)機4的動臂11的駕駛室10側(cè)的一面的液壓配管Ila 等。
[0043]在脫脂工序(SI)中，如圖2所示，進行40~70°C的脫脂液的浸潰或者噴霧。在此，考慮環(huán)境負荷，優(yōu)選使用#5000(日本化材株式會社制造)的5~10倍稀釋液。
[0044]另外,在此使用的脫脂液#5000可以使用包含圖3所示成分的處理液。
[0045]硅酸鈉(硅酸鈉、水玻璃):20~50wt%(CAS注冊號:1344-09-8 (美國化學會))
[0046]二磷酸(焦磷酸):0.02~2.00wt%(CAS注冊號:2466-09_3 (美國化學會))
[0047]特殊改性離子水:50~70wt%(CAS注冊號:7732-18-5 (美國化學會))
[0048]在第一水洗工序(S2)中，如圖2所示，將在脫脂工序(SI)中處理后的鋼材在清水(井水)中浸潰I~2分鐘。
[0049]在防銹工序(S3)中，如圖2所示，以得到微細的晶體結(jié)構(gòu)為目的，將在第一水洗工序(S2)中處理后的鋼材浸潰在以正磷酸作為主成分并添加了有機酸的40~50°C的處理液中，或者噴霧該處理液，由此同時進行鋼材表面的除銹(脫銹)和磷酸鹽被膜的形成。
[0050]作為處理液,例如,可以使用Appre Hybrid(注冊商標)液(日本化材株式會社制造)的5~10倍稀釋液。
[0051]另外,作為在此使用的Appre Hybrid液，可以使用包含圖3所示的成分的處理液。
[0052]磷酸(正磷酸):2.0~60.0wt%(CAS注冊號:7664-38-2 (美國化學會))
[0053]DL-蘋果酸:0.02~5wt%(CAS注冊號:617-48_1 (美國化學會))
[0054]磷酸二氫鈉二水合物:0.01~5wt%(CAS注冊號:13472-35-0 (美國化學會))
[0055]氟類表面活性劑:0.01~0.15wt%(CAS注冊號:68391-08-2 (美國化學會))
[0056]本液為水溶液,作為所使用的水,可使用導電率20μ S以下的清水、或者特殊改性離子水(CAS注冊號:7732-18-5(美國化學會))等。
[0057]在此，作為上述Appre Hybrid液中所包含的有機酸，除上述蘋果酸(DL-蘋果酸)以外，還可以考慮酒石酸及檸檬酸、草酸等。
[0058]另外，在本發(fā)明的研究開發(fā)過程中，得知也可以使用草酸作為有機酸。已知在使用蘋果酸、酒石酸、檸檬酸實施表面處理的情況下，能夠得到非常微細的晶體結(jié)構(gòu)。另一方面，在使用草酸的情況下，雖然晶體變大，但比現(xiàn)有的鋅類磷酸鹽處理被膜微細，且能得到晶體形狀均勻的晶體結(jié)構(gòu)。因此，確認了能得到與通過使用蘋果酸等的表面處理所得到的微細晶體結(jié)構(gòu)同等的性能。另外，也同樣確認了通過使用本工序可提高密合性及耐腐蝕性。
[0059]另外，作為有機酸的配合比例，為0.02~5.00wt%,更優(yōu)選為0.1~0.5wt%。
[0060]這是由于，雖然越多配合有機酸越能提高防銹性能，但是若其比例小于0.02wt%則其防銹性能下降，另一方面，若超過5.0wt%則由于成本增加而經(jīng)濟效果不佳。
[0061]如本實施方式那樣，通過使用包含有機酸的處理液作為在鋼材表面形成微細結(jié)構(gòu)被膜的Appre Hybrid液,能夠局部地形成金屬絡合物而促進金屬的溶出，并且,磷酸離子被認為是與該溶出的金屬絡合物反應而形成微細的晶體結(jié)構(gòu)的一個原因。
[0062]另外,上述Appre Hybrid液中所包含的氟類表面活性劑是用氟原子取代烷基鏈中的氫原子而得到的，與物理化學穩(wěn)定但不含氟原子的表面活性劑相比，具有表面張力低的特性。另外，認為通過設為非離子型表面活性劑，從而由于其親水部的結(jié)構(gòu)而在金屬表面形成微細結(jié)構(gòu)被膜,可以發(fā)揮更好的防銹效果。因此，在本實施方式中，通過在Appre Hybrid液中添加非離子型氟類表面活性劑，從而促進浸透性，在鋼材表面形成微細結(jié)構(gòu)被膜。
[0063]另外，作為非離子型氟類表面活性劑，沒有特別限定，可以使用選自全氟烷基環(huán)氧乙烷加成物、含有含氟基團?親水性基團?親油性基團的低聚物(例如，全氟烷基磺酸化合物及全氟環(huán)氧烷烴加成物)中的至少一種化合物等。
[0064]另外，作為非離子型氟類表面活性劑的配合比例，優(yōu)選為上述0.01~0.15wt%，更優(yōu)選為0.01~0.lwt %的范圍。這是由于，在配合比例小于0.01wt%的情況下難以得到效果，而如果配合比例為0.15wt%以上則由于成本增加而經(jīng)濟效果不佳。
[0065]另外，在上述Appre Hybrid液中所含有的磷酸二氫鈉二水合物是作為在鋼材表面形成極微細結(jié)構(gòu)被膜的助劑強力起作用的物質(zhì)。通過添加磷酸二氫鈉二水合物，可期待進一步提高防銹性能、作為涂裝基底被膜的效果、錨定效果、通電特性等性能。
[0066]在此，作為磷酸二氫鈉二水合物的配合比例，為0.01~5.00wt%，優(yōu)選為0.02~
0.50wt%o
[0067]在第二水洗工序(S4)中，如圖2所示，使用在防銹工序(S3)中所使用的AppreHybrid液的100倍稀釋液，對在防銹工序(S3)中處理后的鋼材進行采用超聲波或噴霧的水洗處理。
[0068]由此，能夠提高殘留在鋼材的被膜表面的不穩(wěn)定的磷酸鐵等的除去效果。
[0069]在此，在進行采用超聲波的水洗處理的情況下，例如可以使產(chǎn)生28kHz的超聲波的發(fā)射器(未圖示)沿液壓配管Ila的長度方向往復三次地進行處理。
[0070]另外，在進行采用噴霧的水洗處理的情況下，優(yōu)選在0.1MPa以上的壓力下噴霧處理液。
[0071]需要說明的是，在本實施方式中，例如，可以將以槽方式進行浸潰處理的情況下的超聲波，和除此之外實施的噴霧處理分開使用。作為具體的對象產(chǎn)品，可對液壓配管lla(參照圖4)那樣的管狀的鋼材進行超聲波處理，對板狀及棒狀的鋼材進行噴霧處理。由此，無論鋼材是什么形狀，都能夠切實地實施表面處理。
[0072]在漂洗工序(S5)中，如圖2所示，將在第二水洗工序(S4)中處理后的鋼材在常溫的T漂洗液(日本化材株式會社制造)中浸潰I~2分鐘。
[0073]另外，作為這里使用的T漂洗液，可以使用包含圖3所示的成分的處理液。
[0074]改性鎢酸鈉(過渡金屬含氧酸鹽):5~50wt%(CAS注冊號:10213_10_2 (美國化學會))
[0075]特殊改性離子水:50~95wt%(CAS注冊號:7732-18-5 (美國化學會))
[0076]在清洗工序(S6)中，如圖2所示，將在漂洗工序(S5)中處理后的鋼材在40~70°C的清水(井水)中浸潰3分鐘。
[0077]需要說明的是，在該清洗工序中，為了促進鋼材表面的水分的干燥而使用了 40~70°C的清水，但本發(fā)明并不限定于此，例如，也可以使用常溫水。
[0078]在噴霧工序(S7)中，如圖2所示，對在清洗工序(S6)中處理后的鋼材噴霧純水30
秒鐘左右。[0079]需要說明的是，在此，為了提高對殘留在鋼材表面的電解質(zhì)等的沖洗效果，優(yōu)選使用20 μ S (優(yōu)選為10 μ S以下)的清水。另外，也可以通過將鋼材浸潰在該清水中而并非通過噴霧，來沖洗殘留于鋼材表面的電解質(zhì)等。
[0080]在本實施方式的鋼材的表面處理方法中，通過以上所述的工序，進行涂裝前的鋼材的表面處理，與以往相比，能夠削減工序數(shù)，并且在鋼材表面形成微細結(jié)構(gòu)被膜。因此，在該表面上實施涂裝后，涂料能夠進入微細結(jié)構(gòu)，可以通過與鋼材的錨定效果來提高密合性。
[0081]另外，在本實施方式的鋼材的表面處理方法中，能夠通過各處理液的特性而在鋼材表面形成包含致密的晶體結(jié)構(gòu)的微細結(jié)構(gòu)被膜，因此，結(jié)晶水等雜質(zhì)不易蓄積在晶體內(nèi)部，還能得到熱循環(huán)性等優(yōu)異的熱特性。
[0082]其結(jié)果，能夠確保與以往的通過使用包含磷酸鋅的處理液的表面處理方法涂裝預處理后的產(chǎn)品同等以上的涂裝的附著性(密合性)、耐腐蝕性。
[0083]在涂裝工序(S8)中，如圖2所示，在實施了基于以上的表面處理方法的處理后的鋼材的表面進行涂裝。
[0084]需要說明的是，在以下的實施例中，對關(guān)于利用本實施方式的鋼材的表面處理方法進行的涂裝的附著性、耐腐蝕性的效果進行說明。
[0085]實施例1
[0086]下面，使用圖5~圖7說明對上述實施方式中所說明的在通過鋼材的表面處理方法處理后的鋼材的表面所實施的涂裝的密合性、耐腐蝕性進行驗證的結(jié)果。
[0087]另外，圖5及圖6所示的試驗結(jié)果中示出的PFE-CR表示的是基于通過本發(fā)明的表面處理方法對鋼板(SPCC-SD(JISG3141鋼板(100X70X0.8mmt)))進行表面處理后的試驗片的試驗結(jié)果。更詳細而言，PFE-CR是在使用上述實施方式說明的Appre Hybrid液等實施了表面處理后，用一層粉體(關(guān)西涂料株式會社制造的Ebakuraddo8010Natural)涂裝而得到的試驗片。
[0088]另一方面，PZ (鋅類磷酸鹽被膜)表示的是基于通過現(xiàn)有的包含磷酸鋅的處理液對于與PFE-CR試驗片同樣的鋼板(SPCC-SD(JISG3141鋼板(100X70X0.8mmt)))進行表面處理后的試驗片的試驗結(jié)果。更詳細而言，PZ是在經(jīng)過PALTEK制工業(yè)用磷酸鋅處理后，與PFE-CR同樣地,用一層粉體(關(guān)西涂料株式會社制造的Ebakuraddo80IONatural)涂裝而得到的試驗片。[0089]<涂裝的劃痕硬度試驗及附著性試驗>
[0090]在此，將通過本發(fā)明的鋼材的表面處理方法進行處理后實施了涂裝的鋼材進行了劃痕硬度試驗及附著性試驗的結(jié)果示于圖5。
[0091](劃痕硬度試驗)
[0092]首先，劃痕硬度試驗按照JIS K5600-5_4(涂裝一般試驗方法-第五部:涂膜的機械性質(zhì)-第四節(jié):劃痕硬度(鉛筆硬度))來實施。
[0093]需要說明的是，作為在此所要求的品質(zhì)，在燒結(jié)型搪瓷的情況下為鉛筆硬度F以上。
[0094]由該結(jié)果可知，PFE-CR的試驗片及PZ的試驗片都具有與鉛筆硬度H以上同等的劃痕硬度。
[0095]即，在劃痕硬度試驗中，本發(fā)明的鋼材的表面處理方法和現(xiàn)有的鋼材的表面處理方法得到同等的結(jié)果。
[0096](附著性試驗)
[0097]接著，附著性試驗按照JIS D0202 (汽車零件的涂膜通則3.14棋盤格附著性)來實施。其中，將附著性試驗中的劃傷間隔設為2.0mm，將棋盤格數(shù)設為100進行了試驗。
[0098]需要說明的是，作為在此所要求的品質(zhì)，在100個棋盤格中，95~100個棋盤格中為涂裝未發(fā)生剝離的狀態(tài)。
[0099]由該結(jié)果可知，對于PFE-CR的試驗片及PZ的試驗片而言，在100個棋盤格中，100個棋盤格中涂裝均未發(fā)生剝離。
[0100]即，在附著性試驗中，本發(fā)明的鋼材的表面處理方法和現(xiàn)有的鋼材的表面處理方法也得到同等的結(jié)果。
[0101]〈耐腐蝕性試驗〉
[0102]接著，將對于通過本發(fā)明的鋼材的表面處理方法處理后實施了涂裝的鋼材進行耐腐蝕性試驗的結(jié)果示于圖6。
[0103]需要說明的是，試驗片使用與上述劃痕硬度試驗及附著性試驗中使用的相同的試驗片進行了試驗。
[0104]在此，耐腐蝕性試驗進行了如下試驗:按照JIS K5600-7-1，對在暴露的面使用JISK5600-5-6中規(guī)定的單刃在距試驗片的一端20mm的內(nèi)側(cè)實施呈對角狀交叉的刮擦的各試驗片噴霧鹽水，測定經(jīng)過120h時、經(jīng)過240h時、經(jīng)過480h時、經(jīng)過600h時、經(jīng)過720h時的在涂裝的局部產(chǎn)生的生銹部分的寬度、膨脹部分的寬度，由此確認鹽水噴霧腐蝕性能。
[0105](經(jīng)過120h 時)
[0106]其結(jié)果，對于現(xiàn)有的PZ的試驗片而言，經(jīng)過120h時的生銹寬度、膨脹寬度都小于1.0mm。
[0107]與此相對，對于本發(fā)明的PFE-CR的試驗片而言，與現(xiàn)有的PZ的試驗結(jié)果同樣，經(jīng)過120h時的生銹寬度、膨脹寬度都小于1.0mm。
[0108]因此，作為經(jīng)過120h時的試驗結(jié)果，本發(fā)明的所有試驗片都得到與現(xiàn)有的試驗片同等的試驗結(jié)果。
[0109](經(jīng)過240h 時)
[0110]接著，對于現(xiàn)有的PZ的試驗片而言，經(jīng)過240h時的生銹寬度為1.4mm。[0111]與此相對，對于本發(fā)明的PFE-CR的試驗片而言，五個試驗片中，試驗片1、2、4、5經(jīng)過240h時的生銹寬度、膨脹寬度都小于1.0mm。而且，試驗片3經(jīng)過240h時的生銹寬度為
1.2mm。
[0112]因此，作為經(jīng)過240h時的試驗結(jié)果，本發(fā)明的所有試驗片都得到比現(xiàn)有的試驗片優(yōu)異的試驗結(jié)果。
[0113](經(jīng)過480h 時)
[0114]接著，對于現(xiàn)有的PZ的試驗片而言，經(jīng)過480h時的生銹寬度為1.9mm。
[0115]與此相對，對于本發(fā)明的PFE-CR的試驗片而言，五個試驗片中，試驗片2、3、4、5經(jīng)過480h時的生銹寬度為1.2mm> 1.8mm、1.6mm、1.4mm。而且,試驗片I經(jīng)過480h時的膨脹寬度為1.4mm。
[0116]因此，作為經(jīng)過480h時的試驗結(jié)果，本發(fā)明的所有試驗片都得到比現(xiàn)有的試驗片優(yōu)異的試驗結(jié)果。
[0117](經(jīng)過600h 時)
[0118]接著，對于現(xiàn)有的PZ的試驗片而言，經(jīng)過600h時的生銹寬度為2.5mm。
[0119]與此相對，對于本發(fā)明的PFE-CR的試驗片而言，五個試驗片中，試驗片2、3、4、5經(jīng)過600h時的生銹寬度為2.0mm、2.5mm、2.3mm、2.5mm。而且,試驗片I經(jīng)過600h時的膨脹寬度為1.9_。
[0120]因此，作為經(jīng)過600h時的試驗結(jié)果，本發(fā)明的試驗片得到比現(xiàn)有的試驗片優(yōu)異的
試驗結(jié)果。
[0121](經(jīng)過720h 時)
[0122]接著，對于現(xiàn)有的PZ的試驗片而言，經(jīng)過720h時的生銹寬度為3.0mm。
[0123]與此相對，對于本發(fā)明的PFE-CR的試驗片而言，五個試驗片中，試驗片2、3、4、5經(jīng)過720h時的生銹寬度為2.7mm,2.6mm,2.5mm,2.9mm。而且，試驗片I經(jīng)過720h時的膨脹寬度為2.0_。
[0124]因此，作為經(jīng)過720h時的試驗結(jié)果，本發(fā)明的所有試驗片都得到比現(xiàn)有的試驗片優(yōu)異的試驗結(jié)果。
[0125]如以上所述，本發(fā)明的鋼材的表面處理方法在耐腐蝕性試驗中均得到與現(xiàn)有的鋼材的表面處理方法同等以上的結(jié)果。
[0126]〈被膜的形狀〉
[0127]在本實施方式中，通過使用上述以正磷酸作為主成分并加入了有機酸的除銹防銹液，在鋼材的表面形成如圖7(a)所示的被膜。圖7(a)示出的是通過SEM(掃描式電子顯微鏡)拍攝的放大I萬倍的圖像。
[0128]另一方面，圖7(b)示出的是對利用現(xiàn)有的表面處理方法形成的鋅類磷酸鹽處理被膜通過SEM(掃描式電子顯微鏡)拍攝的放大I萬倍的圖像。
[0129]對它們進行比較可知，在使用以正磷酸作為主成分并加入了有機酸的除銹防銹液的情況下，與現(xiàn)有的鋅類磷酸鹽處理被膜相比較，雖然被膜的峰和谷的高低差較小，但成為頂點的部分的數(shù)目形成很多。實際上，若以表面積進行比較，則以正磷酸作為主成分并加入了有機酸的本發(fā)明的表面處理后的被膜比現(xiàn)有的鋅類磷酸鹽處理被膜大。
[0130]因此，在使用以正磷酸作為主成分并加入了有機酸的除銹防銹液的情況下，推定通過形成很多微細的凹凸而能夠得到與現(xiàn)有的鋅類磷酸鹽處理被膜同等的錨定效果。
[0131]但是，實際上，使用上述以正磷酸作為主成分并加入了有機酸的除銹防銹液的磷酸鹽處理被膜得到了密合性及耐腐蝕性明顯劣化的結(jié)果。推測這是由于，對于具有微細的晶體結(jié)構(gòu)的磷酸鹽處理被膜而言，因在被膜形成的過程中在被膜表面產(chǎn)生的、或者殘存在被膜表面的鐵離子、磷離子或不穩(wěn)定的晶體成分，它們的性能進一步受到阻礙。
[0132]〈考察〉
[0133]針對本發(fā)明的鋼材的表面處理方法中得到以上優(yōu)異的結(jié)果的理由進行考察的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人等推測如下:作為本發(fā)明的表面處理方法中使用的T漂洗液的效果，作為氧化劑對于鐵離子及磷酸離子的反應有促進穩(wěn)定化作用。
[0134]即，本發(fā)明人等認為，通過本發(fā)明中使用的T漂洗液，可防止原材料的過度溶出，并且，可獲得在鋼材的表面使微細的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化的效果，因此，實現(xiàn)了涂膜對于鋼材的錨定效果的促進和穩(wěn)定化。
[0135][其它實施方式]
[0136]以上，對本發(fā)明的一個實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi)，可以進行各種變更。
[0137](A)
[0138]上述實施方式中，在圖1所示的漂洗工序中，列舉了使用包含改性鎢酸鈉的T漂洗液進行鋼材的表面處理的例子進行了說明。但本發(fā)明并不限定于此。
[0139]例如，除了上述包含改性鎢酸鈉的改性鎢酸鹽以外，也可以使用包含鑰酸鹽、鋯酸鹽等其它過渡金屬含氧酸鹽的T漂洗液。
[0140](B)
[0141]在上述實施方式中，列舉了在涂裝前實施包括脫脂工序、第一水洗工序、防銹工序、第二水洗工序、漂洗工序、清洗工序、噴霧工序的表面處理方法的例子進行了說明。但本發(fā)明并不限定于此。
[0142]例如，對于脫脂工序而言，例如，在使用不需要脫脂處理的鋼材的情況下，該工序在本發(fā)明中不是必須的工序。
[0143]關(guān)于第一水洗工序、第二水洗工序、噴洗工序也一樣，在得到本發(fā)明的效果基礎上不是必須的工序。
[0144](C)
[0145]在上述實施方式中，作為涂裝的預處理，列舉了實施上述本發(fā)明的表面處理方法的例子進行了說明。但本發(fā)明并不限定于此。
[0146]例如，作為實施鍍覆處理等的預處理，也可以實施本發(fā)明的表面處理方法。
[0147]即使在該情況下，與涂裝處理同樣，通過發(fā)揮鋼材表面上的錨定效果，能夠?qū)嵤┟芎闲缘葍?yōu)異的鍍覆處理。
[0148](D)
[0149]在上述實施方式中，列舉了實施一次第一水洗工序的例子進行了說明。但本發(fā)明并不限定于此。
[0150] 例如，可以將第一水洗工序分為多次反復實施。
[0151](E)[0152]在上述實施方式中，列舉了使用以自來水等清水為主成分的水溶液作為在鋼材表面形成微細構(gòu)造被膜的Appre Hybrid液的例子進行了說明。但本發(fā)明并不限定于此。
[0153]例如，也可以采用使用了蒸懼水等的Appre Hybrid液。
[0154]其中，在該情況下，從腐蝕性能方面考慮，優(yōu)選使用導電率20μ S以下的水。
[0155](F)
[0156]在上述實施方式中，作為通過本發(fā)明的鋼材的表面處理方法進行處理的鋼材的一個例子，列舉了用于液壓挖掘機I的液壓配管Ila作為例子進行了說明。但本發(fā)明并不限定于此。
[0157]例如，也可以在用于液壓挖掘機等其它施工機械的其它機械部件、及用于各種車輛等的涂裝處理的機械部件的涂裝(制造)中應用本發(fā)明。
[0158]在該情況下，例如，作為第二水洗工序中的處理，可以根據(jù)機械部件的形狀等來確定使用超聲波還是使用噴霧。
[0159]工業(yè)實用性
[0160]本發(fā)明的鋼材的表面處理方法與使用磷酸鋅處理液的現(xiàn)有的鋼材的表面處理方法相比，可發(fā)揮能夠確保同等以上的耐腐蝕性及密合性，同時可簡化工序且實現(xiàn)成本降低的效果，因此，可以作為涂裝前的鋼材`的表面處理而廣泛應用。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼材的表面處理方法,該方法包括下述工序: 防銹工序，使用包含正磷酸及有機酸的防銹液對鋼材表面進行防銹處理； 漂洗工序，使用包含過渡金屬含氧酸鹽的處理液對所述鋼材表面進行漂洗處理； 清洗工序，對所述漂洗工序后的所述鋼材表面進行清洗處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼材的表面處理方法，其中， 包括使用脫脂液除去所述鋼材的表面的油脂的脫脂工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼材的表面處理方法，其中， 還包括對所述脫脂工序后的所述鋼材表面進行清洗的第一水洗工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法，其中， 還包括使用包含正磷酸及有機酸的處理液對所述防銹工序后的所述鋼材表面進行清洗的第二水洗工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法，其中， 還包括對所述清洗工序后的所述鋼材表面噴霧水的噴霧工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法，其中， 在所述防銹工序及所述第二水洗工序中，使用包含磷酸二氫鈉水合物、氟類表面活性劑、特殊改性離子水的處理液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法，其中， 在所述漂洗工序中，使用包含所述過渡金屬含氧酸鹽和特殊改性離子水的處理液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法，其中， 在所述漂洗工序中所使用的處理液中所包含的所述過渡金屬含氧酸鹽為鎢酸鹽、鑰酸鹽、鋯酸鹽中的任一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法，其中， 在所述防銹工序中，同時進行所述鋼材的除銹和磷酸鹽被膜處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法，其中， 所述第一水洗工序分多次反復進行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法，其中， 在所述第二水洗工序中，使用超聲波或噴霧。
12.—種鋼材的涂裝方法，該方法包括: 對通過權(quán)利要求1~3中任一項所述的鋼材的表面處理方法處理后的鋼材進行涂裝處理的涂裝工序。
13.一種機械部件的制造方法，該方法包括: 使用通過權(quán)利要求12所述的鋼材的涂裝方法進行涂裝處理后的鋼材來制造機械部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機械部件的制造方法，其中， 所述機械部件為液壓挖掘機的液壓配管。
【文檔編號】C23C22/83GK103890231SQ201280051867
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】森田春司, 楯恒夫, 鹽澤明 申請人:株式會社小松制作所, 科泰克公司, 日本化材株式會社