真空焼鈍した工業用純チタン板の大気環境中における耐変色性の改善

摘要

建築物の外装に使用されているチタンの色調が経年変化する現象，いわゆる変色が起きる場合がある。著者らは前報にて，この変色現象はチタン表面の酸化皮膜厚みが増加して（数十nm以上）起きる干渉色が主な原因であり，外的要因である酸性雨によってチタン表層の炭化チタン（以降TiC）が溶出·加水分解されて酸化物となり皮膜厚みが増加する機構を報告した。また原らも硫酸ナトリウム水溶液中および人工海水中にてアノード分極したときチタン表層にTiCが存在する場合にアノード電流にピークが現れて酸化皮膜厚さが増加することから変色はTiCが原因となっていると報告している6）。 このように，この変色現象は酸化皮膜厚みの増加であることから，チタンそのものの防食機能を損なうものではないと言える。 工業用純チタンJIS1種薄板（以降チタン板）の冷間圧延以降の工程は一般的に冷間圧延コイルを洗浄した後に真空あるいはアルゴン雰囲気にて焼鈍する"真空焼鈍仕上げ"と，冷間圧延コイルを大気焼鈍しでアルカリ溶融塩（ソルト）に浸漬した後に硝フッ酸酸洗にでデスケールする"酸洗仕上げ"がある。 上述のTiCはチタン板を製造する過程で形成されており，この炭素（以降C）の主な供給源は冷間圧延の潤滑油であり，その後の焼鈍時の入熱によって変化していると考えられる。著者らは，Fig.1の工程で製造される"真空焼鈍仕上げ"において，TiCの形成機構を冷間圧延後のCの存在状態や真空焼鈍時のCの挙動から詳細に解析して，耐変色性を改善するためのTiC抑制条件を明らかにした。 本報では，TiCの形成機構と抑制方法を述べるとともに，その効果を実機コイルにて確認した結果も合わせて報告する。