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SUS304の熱加工後の酸化クロム対策と除去方法
- SUS304の熱加工後に生じる酸化クロムの問題に悩んでいます。約1000℃での熱加工後、SUS304は緑色に変色し、分析の結果、三価クロムであることが分かりました。ただし、熱加工後は溶接が必要なため、三価クロムをなるべく除去する方法が必要です。
- 高真空炉を利用する方法は費用面から選択できない状況です。そこで、他の方法を探しています。酸化クロムの防止や除去について、皆様のアイデアをお待ちしています。
- 熱加工後のSUS304の酸化クロムは、三価クロムの形態で現れます。SUS304は溶接のために熱加工が必要であり、その過程で酸化クロムが発生します。しかし、この酸化クロムを除去する方法が見つかっておらず、困っています。特に、高真空炉を利用することはできません。より効果的な酸化クロムの防止や除去方法があれば、教えてください。
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熱間加工後に全体が緑色になっているとの事ですが、相当に酸化されているのでしょうね。生じている事は、カラーステンレス鋼を作るのとほとんど同じと理解しましたが、通常の不動態皮膜が30オングストローム程度であるのに対し、緑色のカラーステンレス鋼の皮膜は2400オングストロームほどもあるそうです。 大阪の虎吉さんがおっしゃっているように、アルゴン雰囲気でやっているつもりでも、空気が侵入していると考えた方が良いのではないでしょうか。実際、それが酸化クロムと特定されている事もありますし。 出来てしまった酸化皮膜を除去するよりも、酸化皮膜が生じない設備にする事が肝心だと思います。
その他の回答 (2)
酸素濃度をどの程度に抑えれば酸化を防ぐ事が出来るか？については、よく分かりません。 ただ、ステンレス鋼のMAG溶接では、アルゴンに12％の酸素を添加するとありますから、短時間であればこの程度の濃度は許容されると理解しても良いかもしれません。
お礼
お答えありがとうございます。 皆様からの意見を頂戴し、酸素の絶対量を減らすことが絶対必要条件と判断させていただきました。何とか低酸素にできる炉を準備したいと思います。
本来、304程度の材料を不活性ガス雰囲気炉で熱処理して、着色することに何らかの問題があるのではないでしょうか。熱処理前の部品の洗浄や、炉自体の異常をまず点検されることをお勧めします。 なお、酸化防止という観点から、熱処理雰囲気を替えたいのであれば、水素ガスを活用するという方法もあります。（混合比を誤ると爆発等 危険な事態が起こり得ますので、専門家とよくご相談ください。）
お礼
お答えありがとうございます。 おっしゃるとおり、実はアルゴンに一定量の水素を入れています。これで改善は見られたのですが、もう一歩、二歩というところです。SUS304部品は熱加工前にアセトン洗浄、純粋洗浄を行っております。やはり現行の焼成炉では気密性が低く酸素パージし切れていないということでしょうか？
お礼
お答えありがとうございます。 2400オングもあるのですか。除去しようとしましたが機械的にやらないと落ちないことが納得できました。 アルゴン+水素雰囲気を減圧し、熱加工していますが、酸素濃度をどのくらいに抑えれば酸化を抑制できるといった目安などはあるのでしょうか？もちろん、酸素濃度、温度、時間が全て関係し、一概に言えないのかもしれませんが。