專利名稱：耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件及其制造方法。在此，鋁系結(jié)構(gòu)部件包括由純鋁形成的結(jié)構(gòu)部件和由鋁合金形成的結(jié)構(gòu)部件兩種情況。
背景技術(shù)：
以往，作為這種鋁系結(jié)構(gòu)部件，已公開了具有由鉻酸鹽被膜形成的防腐膜的結(jié)構(gòu)部件(例如參照日本特公昭60-35432號(hào)公報(bào))。
但是，由于以往的鉻酸鹽被膜通過使用以CrO3作為必要成分的處理液而形成，因而含有六價(jià)鉻。眾所周知，六價(jià)鉻是對(duì)人體有害的元素，因而為了防止公害，期望防腐膜不含有六價(jià)鉻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供具有不含六價(jià)鉻的無(wú)公害防腐膜的上述耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件，即具有密合于鋁系結(jié)構(gòu)部件表面的底層和密合于該底層表面的防腐膜，上述底層由鋅構(gòu)成，上述防腐膜由含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜構(gòu)成。
上述防腐膜具有優(yōu)越的耐腐蝕性的同時(shí)還不含對(duì)人體有害的六價(jià)鉻，因而在防止公害方面是有益的。而且，盡管含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜沒有直接地密合于鋁系結(jié)構(gòu)部件表面，但是對(duì)由鋅構(gòu)成的底層即鋅底層的表面產(chǎn)生充分的密合性。而且，采用公知的鋅酸鹽處理等就可以容易地在鋁系結(jié)構(gòu)部件表面密合形成鋅底層。
另外，本發(fā)明的目的是提供可以容易地批量生產(chǎn)上述結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件的所述制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了包括如下步驟的耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件的制造方法在鋁系結(jié)構(gòu)部件表面通過鋅酸鹽處理而形成由鋅構(gòu)成的底層即鋅底層的步驟；以及在該鋅底層的表面通過使用三價(jià)鉻酸鹽試劑的鉻酸鹽處理，形成由含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜構(gòu)成的防腐膜的步驟。
根據(jù)上述制造方法，可以容易且可靠地得到上述結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件。另外，由于鋅酸鹽處理和鉻酸鹽處理均采用浸漬法，因而采用串聯(lián)工藝來(lái)進(jìn)行這兩個(gè)處理可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。
將鋅酸鹽處理所需要的處理時(shí)間t1設(shè)定為例如t1≥30秒的值，該值可以增加在鋁系結(jié)構(gòu)部件表面的鋅析出量，從而可以得到必要厚度的鋅底層。另一方面，將鉻酸鹽處理所需要的處理時(shí)間t2設(shè)定為例如t2≤15秒的值，該值可以在所述鋅底層表面可靠地形成含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜，同時(shí)，盡管所述鉻酸鹽處理會(huì)引起鋅底層的溶解，但也可以確保鋅底層的厚度。但是，鋅酸鹽處理的處理時(shí)間t1如果為t1＜30秒，則對(duì)于鉻酸鹽處理來(lái)說(shuō)，鋅底層的厚度是不足的；另一方面，鉻酸鹽處理的處理時(shí)間t2如果為t2＞15秒，則會(huì)發(fā)生鋅底層的溶解，于是鋁系結(jié)構(gòu)部件表面有可能露出。


圖1是耐腐蝕性鋁合金制汽化器主體的主視圖；圖2是耐腐蝕性鋁合金制汽化器主體的要部放大截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示作為耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件的由鋁合金形成的耐腐蝕性汽化器主體1。如圖2所示，對(duì)于該耐腐蝕性汽化器主體1，在汽化器主體10的未經(jīng)防腐處理的表面上設(shè)有與其密合的底層2以及與該底層2表面密合的防腐膜3，所述汽化器主體10是使用JIS ADC12通過模鑄而得到的。底層2由鋅構(gòu)成，另一方面，防腐膜3由含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜形成。
由于該防腐膜3具有優(yōu)越的耐腐蝕性，同時(shí)不含對(duì)人體有害的六價(jià)鉻，因而在防止公害方面是有益的。另外，含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜沒有直接地密合于由鋁合金形成的汽化器主體10表面，但是對(duì)由鋅構(gòu)成的底層即鋅底層2表面表現(xiàn)出充分的密合性。進(jìn)而，采用公知的鋅酸鹽處理等就可以容易地在由鋁合金形成的汽化器主體10表面密合形成鋅底層2。
在制造耐腐蝕性汽化器主體1時(shí)，首先對(duì)模鑄后的汽化器主體10依次實(shí)施公知的預(yù)處理，即熱水洗、脫脂、水洗、活化、水洗和熱水洗。接著，依次進(jìn)行如下步驟，即通過鋅酸鹽處理在預(yù)處理后的汽化器主體10表面形成鋅底層2的步驟；水洗步驟；使用三價(jià)鉻酸鹽試劑通過鉻酸鹽處理而在鋅底層2表面形成防腐膜3的步驟，該防腐膜3由含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜構(gòu)成；水洗步驟；和干燥步驟。
根據(jù)上述制造方法，可以容易且可靠地得到上述結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性汽化器主體1。另外，由于鋅酸鹽處理和鉻酸鹽處理均采用浸漬法，因而采用串聯(lián)工藝來(lái)進(jìn)行這兩個(gè)處理可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。
將鋅酸鹽處理所需要的處理時(shí)間t1設(shè)定為例如t1≥30秒的值，該值可以增加在汽化器主體10表面的鋅析出量，從而可以得到必要厚度的鋅底層2。另一方面，將鉻酸鹽處理所需要的處理時(shí)間t2設(shè)定為例如t2≤15秒的值，該值可以在鋅底層2表面可靠地形成含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜，同時(shí)，盡管鉻酸鹽處理會(huì)引起鋅底層2的溶解，但也可以確保鋅底層2的厚度。
作為鋅酸鹽處理液的主成分，選擇鋅置換液(商品名K-102、日本カニゼン社生產(chǎn))。該鋅置換液含有18.6重量％的NaOH、3.1重量％的ZnO、7.8重量％的有機(jī)酸和微量的添加劑。將該溶液的濃度調(diào)制至220mL/L來(lái)作為鋅酸鹽處理液。
另外，作為鉻酸鹽處理液的主成分，選擇三價(jià)鉻酸鹽試劑(商品名デイツプソ一ルZT-444A，液態(tài)，デイツプソ-ル社生產(chǎn))。該三價(jià)鉻酸鹽試劑由14重量％～16重量％的(Cr3+4)硝酸鉻[Cr(NO3)3·9H2O]、2重量％～4重量％的硝酸鈷[Co(NO3)2]和余量的普通物質(zhì)組成，這些物質(zhì)是已知的化學(xué)物質(zhì)。將該溶液的濃度調(diào)制至60mL/L來(lái)作為鉻酸鹽處理液。
準(zhǔn)備多個(gè)與上述同樣的鋁合金制汽化器主體(JIS ADC12，模鑄制品)10，對(duì)它們實(shí)施與上述同樣的預(yù)處理。接著，依次進(jìn)行如下處理使用30℃的上述鋅酸鹽處理液，同時(shí)，對(duì)處理時(shí)間t1進(jìn)行各種變更，從而形成鋯底層2；水洗；使用30℃的上述鉻酸鹽處理液，同時(shí)，對(duì)處理時(shí)間t2進(jìn)行各種變更，從而形成防腐膜3；水洗；以及干燥，從而得到各種耐腐蝕性汽化器主體1。
對(duì)這些耐腐蝕性汽化器主體1進(jìn)行鹽水噴霧試驗(yàn)，求出從試驗(yàn)開始到48小時(shí)后的白色生成物(因鋁合金被腐蝕而產(chǎn)生的生成物)的面積率A，即A＝(白色生成物的面積/汽化器主體的總表面積)×100(％)。表1表示有關(guān)耐腐蝕性汽化器主體1的例子1～6的鋅酸鹽處理的處理時(shí)間t1、鉻酸鹽處理的處理時(shí)間t2和白色生成物的面積率A。
表1

由表1所示，例如例1和2，如果分別將鋅酸鹽處理的處理時(shí)間t1設(shè)定為t1≥30秒，將鉻酸鹽處理的處理時(shí)間t2設(shè)定為t2≤15秒，則可以得到具有優(yōu)越的耐腐蝕性的鋁合金制汽化器主體1。對(duì)于例3～5的情況，由于鋅酸鹽處理的處理時(shí)間t1為t1＝15秒，所以鋅底層2比較薄，但是由于鉻酸鹽處理的處理時(shí)間t2為t2＝15秒＜t2＝30秒＜t2＝50秒，所以汽化器主體10表面的暴露量以例3、例4、例5的順序增加，從而判定耐腐蝕性也是以該順序惡化。
對(duì)于鋁系結(jié)構(gòu)部件并不限于鋁合金制汽化器主體，包括由鋁合金制成的節(jié)流殼體、電磁閥主體、壓縮機(jī)機(jī)殼等，而且還包括由純鋁制成的結(jié)構(gòu)部件。
權(quán)利要求
1.耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，該結(jié)構(gòu)部件具有密合于鋁系結(jié)構(gòu)部件(10)表面的底層(2)和密合于該底層(2)表面的防腐膜(3)，上述底層(2)由鋅構(gòu)成，上述防腐膜(3)由含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜構(gòu)成。
2.耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件的制造方法，其特征在于，該方法包括如下步驟在鋁系結(jié)構(gòu)部件(10)表面通過鋅酸鹽處理而形成由鋅構(gòu)成的底層(2)的步驟；以及在該底層(2)的表面通過使用三價(jià)鉻酸鹽試劑的鉻酸鹽處理，形成由含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜構(gòu)成的防腐膜(3)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件的制造方法，其特征在于，將上述鋅酸鹽處理所需要的處理時(shí)間t1設(shè)定為以下值該值可以增加在所述鋁系結(jié)構(gòu)部件(10)表面的鋅析出量，從而可以得到必要厚度的由鋅構(gòu)成的底層(2)；將上述鉻酸鹽處理所需要的處理時(shí)間t2設(shè)定為以下值該值可以在所述底層(2)表面可靠地形成含三價(jià)鉻的用于鋅的鉻酸鹽被膜，同時(shí)，盡管所述鉻酸鹽處理會(huì)引起所述底層(2)的溶解，但也可以確保所述底層(2)的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件的制造方法，其特征在于，上述鋅酸鹽處理所需要的處理時(shí)間t1為t1≥30秒，上述鉻酸鹽處理所需要的處理時(shí)間t2為t2≤15秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐腐蝕性鋁系結(jié)構(gòu)部件(1)，它具有密合于鋁系結(jié)構(gòu)部件(文檔編號(hào)C23C28/00GK1675410SQ0381941
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月12日
發(fā)明者佐藤淳一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社京浜