JP2003329573A

JP2003329573A - 金属材の耐食性評価方法、金属材の腐食寿命予測方法、金属材、金属材の設計方法及び金属材の製造方法

Info

Publication number: JP2003329573A
Application number: JP2002237329A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kajiyama; 浩志梶山; Daisuke Mizuno; 大輔水野; Akihiro Takemura; 誠洋竹村; Isamu Kage; 勇鹿毛; Sakae Fujita; 栄藤田
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】実環境を模擬した金属材の耐食性評価方法、
金属材の腐食寿命予測方法、金属材、金属材の設計方法
及び金属材の製造方法を提供する。【解決手段】（Ａ）の工程と（Ｂ）の工程とからなる
工程を１乃至複数回繰り返えして耐食性を評価すること
を特徴とする金属材の耐食性評価方法。但し、（Ａ）金
属材の表面に塩化物イオンを含む塩分を付着させる工
程、（Ｂ）金属材に温度と相対湿度をステップ状に変化
させて設定した乾燥工程と湿潤工程を行うことを１サイ
クルとし、このサイクルを１乃至複数回行う工程であ
る。前記（Ａ）の工程の時間は１０分以内である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種製品、構造物
等に使用される金属材の耐食性評価方法、金属材の腐食
寿命予測方法、金属材、金属材の設計方法及び金属材の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば表面処理鋼材は、ＯＡ機器（複写
機、パソコン等）、ＡＶ機器（テレビ、ビデオ等）、冷
蔵庫、洗濯機等の家電製品に大量に使用されている。表
面処理鋼材の種類としては、電気亜鉛めっき鋼材、溶融
亜鉛めっき鋼材、化成処理鋼材、塗装鋼材等がある。中
でも、化成処理鋼材としてはクロメ−ト処理材が多く使
われている。

【０００３】近年、クロメート処理材の皮膜中に含有す
る６価クロムが人体の健康に影響を及ぼす疑いがあると
いう理由からクロムフリー表面処理鋼材も検討され、既
に実用化されている。今後、クロメート材からクロムフ
リー材への代替が増大すると予想される。

【０００４】一方、家電製品の市場の国際化により、特
に高温多湿な東南アジアなどを想定した製品設計が必要
になると予想される。また、日本の家電業界各社は、環
境保全・省資源の観点から、「グリーン調達制度」を制
定して、家電製品のリサイクルや部品のリユースの推進
を図っており、製品や部品の使用期間が延長されるよう
になることから、製品の寿命設計がさらに重要になる。

【０００５】以上のように、クロムフリー材等の新しい
材料の使用拡大、市場の国際化、リユースなどにより使
用期間の延長が図られている。

【０００６】暴露試験に基いて表面処理鋼材の製品設計
をすることも行われているが、長期暴露試験は長時間を
要するという問題があり、家電製品によっては１０年以
上の時間を要する。更に、家電製品の使用される環境で
は、一般に腐食速度が小さいため定量的なデータが少な
い。特に、クロムフリー材等の新しい材料では使用実績
が短く、長期耐食データがないという問題点もある。そ
のため、家電製品等の製品設計を行う上で、家電製品に
使用される表面処理鋼材の寿命を短期間で予測できる耐
食性評価方法の重要性が増している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の家電製品向けの
表面処理鋼材の耐食性評価方法としては、塩水噴霧試験
等の腐食促進試験と、家電製品の実際の使用環境におけ
る長期暴露試験が行われてきた。しかしながら、長期暴
露試験には前記問題点があり、塩水噴霧試験は家電製品
の使用されている実際の腐食環境との相関が低いと考え
られ、長期寿命との相関も不明である。

【０００８】また、塩水噴霧・乾燥・湿潤等を組み合わ
せた複合サイクル試験が数多く開発されてきた。しか
し、従来の複合サイクル試験も実環境を適切に再現して
おらず、実際の腐食環境を適切に再現した腐食促進試験
法がない。更に、腐食促進試験法の種類によって材料の
耐食性の序列が逆転する場合もあった。これは、材料に
よって耐環境性が違うため、例えば塩分の多い環境では
耐食性を示すが塩分の少ない環境では耐食性が劣る材
料、逆に塩分の多い環境では耐食性を示さないが塩分の
少ない環境では耐食性を示す材料があるためである。

【０００９】家電製品の使用環境も多種多様であり、塩
分量の多い屋外環境、温度の高い屋外環境、湿度の高い
屋内環境、塩分量が小さく湿度が低い屋内環境などが挙
げられる。これらの使用環境に対して塩水噴霧試験等の
１種類の腐食促進試験により評価することは、耐食性が
不足する場合や過剰品質になる場合もあった。

【００１０】前記問題点を改善する複合サイクル試験方
法が提案されている。（１）特開平１０−２５３５２４号公報では、試験片に
塩水を付着させた後に、実際の腐食環境を模擬して試験
片に連続的な温度変化を与え乾燥と湿潤を繰り返す促進
試験方法が提案されている。本試験方法によれば、対象
となる環境を再現できるかもしれないが、指定された環
境毎に試験サイクルを組まなければならず、汎用性に欠
ける。また、サイクルが複雑で、条件設定に時間がかか
るという問題があった。

【００１１】（２）特開昭５６−７９２３７号公報で
は、試験片の表面に水溶性塩類および固形粒子を付着さ
せ、水溶性塩分の成分と付着量を変化させることにより
腐食環境条件の影響を制御する耐食性試験法が提案され
ている。しかし、塩分量の多い厳しい腐食環境（例え
ば、ＮａＣｌ付着量：１、５、１０ｍｇ／ｃｍ²）のみ
で試験を実施しており、実環境に近いマイルドな腐食環
境における評価や腐食量または腐食寿命を予測すること
は記載されていない。

【００１２】本発明は、以上の問題点を解決するために
なされたものであり、実環境を模擬した金属材の耐食性
評価方法、金属材の腐食寿命予測方法、金属材、金属材
の設計方法及び金属材の製造方法を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の手段は次のとおりである。（１）下記（Ａ）の工程と下記（Ｂ）の工程とからなる
工程を１乃至複数回繰り返えして耐食性を評価すること
を特徴とする金属材の耐食性評価方法。（Ａ）金属材の
表面に塩化物イオンを含む塩分を付着させる工程。（Ｂ）金属材に温度と相対湿度をステップ状に変化させ
て設定した乾燥工程と湿潤工程を行うことを１サイクル
とし、このサイクルを１乃至複数回行う工程。

【００１４】（２）前記（Ａ）の工程の時間は１０分以
内であることを特徴とする前記（１）に記載の金属材の
耐食性評価方法。

【００１５】（３）前記（Ｂ）の工程は、乾燥工程と湿
潤工程の露点変動が±５℃以内に設定されることを特徴
とする前記（１）又は（２）に記載の金属材の耐食性評
価方法。

【００１６】（４）前記（Ｂ）の工程は、乾燥工程時間
≧湿潤工程時間、湿潤工程時間は８時間以内、且つ湿潤
工程の相対湿度は８０〜９６％の範囲内に設定されるこ
とを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかの項に記
載の金属材の耐食性評価方法。

【００１７】（５）前記（Ａ）の工程で金属材の表面に
付着させる塩化物イオンを含む塩分の付着量を２水準以
上設定し、前記で設定した各水準毎に前記（１）〜
（４）のいずれかの項に記載の方法で金属材の耐食性を
評価することを特徴とする金属材の耐食性評価方法。

【００１８】（６）前記（Ｂ）の工程の乾燥工程の条件
と湿潤工程の条件の組み合わせを２種類以上設定し、前
記で設定した前記各組み合わせ種類毎に前記（１）〜
（４）のいずれかの項に記載の方法で金属材の耐食性を
評価することを特徴とする金属材の耐食性評価方法。

【００１９】（７）下記（Ｃ）で設定された各水準と下
記（Ｄ）で設定された各組み合わせ種類を組み合わせた
条件毎に、又は前記で組み合わせた条件のうちから選ん
だ複数の条件で、前記（１）〜（４）のいずれかの項に
記載の方法で金属材の耐食性を評価することを特徴とす
る金属材の耐食性評価方法。（Ｃ）前記（Ａ）の工程で金属材の表面に付着させる塩
化物イオンを含む塩分の付着量を２水準以上設定するこ
と。（Ｄ）前記（Ｂ）の工程の乾燥工程の条件と湿潤工程の
条件の組み合わせを２種類以上設定すること。

【００２０】（８）前記（６）又は（７）において、乾
燥工程の条件と湿潤工程の条件の組み合わせを２水準以
上設定するのは、乾燥工程と湿潤工程の露点条件を２水
準以上設定することであることを特徴と金属材の耐食性
評価方法。

【００２１】（９）前記（６）又は（７）において、乾
燥工程の条件と湿潤工程の条件の組み合わせを２水準以
上設定するのは、乾燥工程の時間と湿潤工程の時間の組
み合わせを２水準以上設定することであることを特徴と
金属材の耐食性評価方法。

【００２２】（１０）前記（６）又は（７）において、
乾燥工程の条件と湿潤工程の条件の組み合わせを２水準
以上設定するのは、下記（Ｅ）と下記（Ｆ）を組み合わ
せてなるものであることを特徴とする金属材の耐食性評
価方法。（Ｅ）乾燥工程と湿潤工程の露点条件を２水準以上設定
するもの。（Ｆ）乾燥工程の時間と湿潤工程の時間の組み合わせを
２水準以上設定するもの。

【００２３】（１１）前記（９）又は（１０）におい
て、乾燥工程の時間と湿潤工程の時間の組み合わせを２
水準以上設定するのは、乾燥工程の時間と湿潤工程の時
間の比（乾燥工程時間／湿潤工程時間）を２水準以上設
定するものであることを特徴とする金属材の耐食性評価
方法。

【００２４】（１２）前記（５）又は（７）に記載の方
法で評価した耐食性に基づき、前記（５）又は（７）で
設定した塩化物イオンを含む塩分の付着量範囲を少ない
側に外れる領域における耐食性を外挿して評価すること
を特徴とする金属材の耐食性評価方法。

【００２５】（１３）前記（８）又は（１０）に記載の
方法で評価した耐食性に基づき、前記（８）又は（１
０）で設定した露点範囲を低温側に外れる領域における
耐食性を外挿して評価することを特徴とする金属材の耐
食性評価方法。

【００２６】（１４）前記（６）、（９）〜（１１）の
いずれかの項に記載の方法で評価した耐食性に基づき、
前記（６）、（９）〜（１１）のいずれかの項で設定し
た乾燥工程の時間と湿潤工程の時間の比（乾燥工程時間
／湿潤工程時間）の範囲を小さい側に外れる領域におけ
る耐食性を外挿して評価することを特徴とする金属材の
耐食性評価方法。

【００２７】（１５）製品対象となる実構造物または実
構造物を模擬した構造物（以下、実構造物等）の所定の
１または複数の位置における環境計測を行う第１の工程
と、前記環境計測の計測値に基づいて、前記塩化物イオ
ンを含む塩分の量、前記乾燥工程と湿潤工程における温
度条件と湿度条件、及び、露点を決定する第２の工程
と、前記第２の工程で決定した条件に基づいて、前記
（１）〜（１４）のいずれかの項に記載の金属材の耐食
性評価方法により腐食促進試験を行い、前記実構造物等
の前記１または複数の位置における金属材の耐食性を評
価する第３の工程と、を有することを特徴とする金属材
の腐食寿命予測方法。

【００２８】（１６）基準材の耐食性と環境データの対
応関係に基づいてグループ化されたデータベースを備
え、製品対象となる実構造物等の１または複数の位置に
おける使用環境を測定する第１の工程と、前記実構造物
等の使用環境が前記データベースのどのグループに属す
るかを求めて、そのグループに基づいて決定した前記
（１）〜（１４）のいずれかの項に記載の耐食性評価方
法により腐食促進試験を行う第２の工程と、前記腐食促
進試験の結果に基づき前記実構造物等の前記１または複
数の位置における金属材の耐食性を評価する第３の工程
と、を有することを特徴とする金属材の腐食寿命予測方
法。

【００２９】（１７）製品対象となる実構造物等の使用
環境に対応した条件で金属材の初期腐食量を求める工程
と、前記（１５）の第２の工程または前記（１６）の第
２の工程で決定した金属材の耐食性評価方法により金属
材の腐食促進試験を行う工程と、前記金属材の初期腐食
量及び前記腐食促進試験の結果に基づいて、前記金属材
の腐食量の経年変化を求める工程と、を有することを特
徴とする金属材の腐食寿命予測方法。

【００３０】（１８）金属材の腐食促進試験の評価結果
と、前記金属材の既知の腐食量の経年変化とに基づいて
前記腐食促進試験の試験条件を評価することを特徴とす
る前記（１５）〜（１７）のいずれかの項に記載の金属
材の腐食寿命予測方法。

【００３１】（１９）前記（１５）〜（１８）のいずれ
かの項に記載の方法で予測された金属材の腐食量の経時
変化に基づいて耐食寿命を求めることを特徴とする金属
材の腐食寿命予測方法。

【００３２】（２０）前記（１５）〜（１９）のいずれ
かに記載の金属材の寿命予測方法により寿命が予測され
た金属であって、実機等の各部位の腐食の進行を予測し
た際のデータが添付されることを特徴とする金属材。

【００３３】（２１）前記データ又はそれを示す記号が
金属材に付記されてなることを特徴とする前記（２０）
に記載の金属材。

【００３４】（２２）前記データ又はそれに関連するデ
ータが電子情報として納入先に送付されることを特徴と
する前記（２０）又は（２１）に記載の金属材。

【００３５】（２３）前記（１５）〜（１９）のいずれ
かの項に記載の金属材の寿命予測方法により腐食の進行
が予測された１以上の金属材から選択し、又は、前記１
以上の金属材における腐食進行の予測結果に基づいて腐
食進行の予測をしなかった金属材から選択し若しくは新
たな金属材を設計することにより、製品対象となる実構
造物に適用するために金属材を選定することを特徴とす
る金属材の設計方法。

【００３６】（２４）前記（２３）に記載の金属材の設
計方法により設計された金属材を製造することを特徴と
する金属材の製造方法。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。（実施形態１）本発明に係る金属材の耐食性評価方法に
ついて、図１を参照して説明する。図１は、本発明法で
耐食性評価を行うための腐食促進試験の工程を説明する
図である。図１に示される腐食促進試験は、実際の環境
を模擬するために、種々の環境因子を組み合わせた、下
記（Ａ）の工程と下記（Ｂ）の工程とからなる工程を１
乃至複数回繰り返えして行う。（Ａ）金属材の表面に塩化物イオンを含む塩を付着させ
る工程。（Ｂ）金属材に温度と相対湿度をステップ状に変化させ
て設定した乾燥工程と湿潤工程を行うことを１サイクル
（単位サイクル）とし、このサイクルを１乃至複数回行
う工程。

【００３８】（Ａ）の工程の塩分付着方法は特に限定さ
れず、塩水浸漬、塩水噴霧、塩水滴下等の方法を用い、
使用する溶液の塩分濃度を変化させればよい。使用する
塩水としては、海塩または人工海塩、塩化ナトリウム、
塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム−
塩化マグネシウム混合物、塩化ナトリウム−塩化カルシ
ウム混合物、岩塩等の溶液を用いることができる。

【００３９】（Ａ）の工程の塩分付着方法において、塩
水浸漬等により試験片を塩水に接触させる時間は１０分
以内であることが好ましい。１０分を越えて試験片を塩
水に接触させると塩水溶液による試験片の腐食が進行す
ることがあり、実際の腐食環境における腐食との相関が
低くなるおそれがあるためである。

【００４０】（Ｂ）の乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工
程は、実際の環境における昼夜の温度差による夜間の結
露現象を模擬しているため、露点温度一定条件であるこ
とが望ましい。乾燥工程と湿潤工程は、例えば、図９
中、条件１、条件２で示されるような露点温度一定条件
とすることが望ましい。なお、図９中に示される曲線は
露点温度が一定となる温度（℃）−相対湿度（％）の関
係曲線である。ここで、露点温度とは空気中の水蒸気の
圧力が飽和蒸気圧に等しくなる温度である。

【００４１】変化させる試験条件としては、（Ａ）の塩
分付着工程の塩分濃度、付着回数、時間、温度、（Ｂ）
の工程の乾燥工程の温度、湿度、時間、及び湿潤工程の
温度、湿度、時間の内、一つまたは複数である。これら
の環境因子のうちの支配的環境因子を含む試験条件は少
なくとも２水準以上の条件で行う。支配的環境因子と
は、環境因子のレベルが材料の耐食性（腐食量や腐食寿
命）に影響を及ぼすような環境因子のことである。支配
的環境因子の決定方法については後記する。

【００４２】例えば、支配的環境因子が付着塩分である
場合、（Ａ）の工程の付着塩分量は少なくとも２水準以
上の条件で行う。支配的環境因子が温度である場合、
（Ｂ）の工程の乾燥工程の温度と湿潤工程の温度を少な
くとも２水準以上の条件で行う。支配的環境因子が湿潤
工程の割合（湿潤率）である場合、（Ｂ）の工程の乾燥
時間と湿潤時間を少なくとも２水準以上の条件で行う。

【００４３】支配的環境因子が付着塩分と温度である場
合、（Ａ）の工程の付着塩分量は少なくとも２水準以上
条件を変え、（Ｂ）の工程の乾燥工程の温度と湿潤工程
の温度も少なくとも２水準以上条件を変え、両方の条件
を変えた組み合わせ条件で行えばよい。前記で得られる
組み合わせ条件毎に行ってもよく、試験負荷を低減する
観点から前記で組み合わされた条件のうちから選ばれた
複数の条件で行ってもよい。

【００４４】支配的環境因子が付着塩分と湿潤工程の割
合（湿潤率）である場合、（Ａ）の工程の付着塩分量は
少なくとも２水準以上条件を変え、（Ｂ）の工程の乾燥
時間と湿潤時間を少なくとも２水準以上条件を変え、両
方の条件を変えた組み合わせ条件で行えばよい。

【００４５】乾燥工程、湿潤工程は、互いに異なる温
度、相対湿度に設定される。乾燥工程から湿潤工程へ移
行（又は逆方向に移行）すると、温度と相対湿度がステ
ップ状に設定変更される。乾燥工程から湿潤工程までの
移行時間、湿潤工程から乾燥工程までの移行時間をあら
かじめ設定してもよい。これは、移行時間を設定しない
場合、試験装置によって乾燥工程から湿潤工程までの移
行時間や、湿潤工程から乾燥工程までの移行時間に差が
生じ、試験結果のばらつきが生じることがあるためであ
る。

【００４６】（Ａ）の工程で付着された塩分が（Ｂ）の
工程で金属材の表面からすぐに流出してしまうことを防
止する観点から、（Ｂ）の工程は、先ず乾燥工程を行う
ことが好ましい。また、（Ａ）の工程で付着させた塩分
を乾燥させた後、（Ｂ）の工程を行ってもよい。

【００４７】乾燥工程と湿潤工程は、露点温度一定条件
とすることが望ましいが、これは、乾燥工程と湿潤工程
の露点変動が±５℃以内に設定されることを意味してい
る。

【００４８】実構造物が使用される腐食環境の温度、湿
度は、その平均値が環境データとして用いられるが、平
均値に変えて複数の温度、湿度を採用することが有利な
場合がある。このような場合、乾燥工程と湿潤工程の条
件の組み合わせを変えた複数の条件を設定してもよい。
例えば、乾燥工程と湿潤工程の露点条件を変えることが
でき、乾燥工程と湿潤工程の時間の組み合わせを変える
こともできる。

【００４９】乾燥工程と湿潤工程の条件について、対象
となる実環境が屋外の場合、乾燥時間≧湿潤時間であ
り、湿潤時間は８時間以内であることが好ましい。これ
は、屋外の環境や屋内の乾燥した環境を想定した場合、
湿潤時間が長くなると鋼材の腐食形態（特に塗装鋼材の
糸さび発生など）が実際の腐食環境と合わなくなるため
である。また、湿潤工程の相対湿度は８０〜９６％の範
囲内であることが好ましい。これは、湿潤工程の相対湿
度が８０％未満であると湿潤の影響が不十分となり評価
に時間がかかり、相対湿度が９６％を超えると結露によ
って生成した水膜厚さが厚くなりすぎて付着塩分が流さ
れやすくなるためである。

【００５０】また、環境因子に関し、日光照射量、イオ
ウ酸化物の影響を考慮する必要がある場合は、前記腐食
促進試験の過程で、紫外線照射工程、雰囲気にイオウ酸
化物（ＳＯｘ）供給工程を付加することもできる。

【００５１】（実施形態２）材料の耐食性に及ぼす環境
因子の影響は材料の種類によって様々であることから、
環境因子を変化させて腐食促進試験を行うことにより、
材料の耐食性の特性を調べることが望ましい。図２は支
配的環境因子として付着塩分量を例に取り、腐食促進試
験の或る試験期間における付着塩分量と腐食量の関係を
示した特性図である。ここで腐食量とは、塗膜の膨れ幅
（又は、単に、膨れ幅）や亜鉛めっきや下地鋼材の腐食
量などを示す。

【００５２】材料Ａ、Ｂ、Ｃの付着塩分量と腐食量との
関係の直線の傾きは異なり、付着塩分量ａ、ｂ、ｃにお
いて材料Ａ、Ｂ、Ｃの腐食量の序列が入れ替わってい
る。このように、ひとつの試験条件で腐食促進試験を行
うことは耐食性評価の判断を間違う可能性があり、環境
因子を変化させて腐食促進試験を行うことにより、材料
の耐食性の特性を調べることができる。

【００５３】一方、実際の腐食環境における環境因子
は、従来の腐食促進試験法に比べてマイルドである。例
えば、実際の腐食環境における付着塩分量は腐食促進試
験における付着塩分量に比べて少ない場合が多い。そこ
で、付着塩分量の少ない腐食促進試験を行うことが好ま
しいが、腐食速度が小さく評価に時間がかかるという問
題がある。そこで、付着塩分量の多い条件を含む少なく
とも２水準以上の付着塩分量を設定し腐食促進試験を行
い、付着塩分量の小さい環境の腐食量を外挿して予測す
ることができる。

【００５４】図３は、或る材料について３水準の付着塩
分量ａ、ｂ、ｃを設定して腐食促進試験を行ったときの
腐食量の経時変化を示した模式図である。図４は、図３
の試験期間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４における付着塩分量
と腐食量の関係を示した模式図である。付着塩分量ａ、
ｂ、ｃにおける各試験期間の腐食量を外挿して付着塩分
量ｄの腐食量を予測した。

【００５５】図５は、図４の結果に基づいて予測した付
着塩分量ｄにおける腐食量の経時変化を示した模式図で
ある。

【００５６】同様に、図６は、支配的環境因子として付
着塩分量を例に取り、付着塩分量と腐食寿命の関係を示
した特性図である。腐食寿命の場合も腐食量と同様に外
挿することができる。ここで、腐食寿命とは外観の変化
（さび発生時間等）や図３の腐食量の経時変化において
腐食量のしきい値に達する時間（例えば塗膜の膨れ幅が
５ｍｍに達する時間等）を表す。

【００５７】（実施形態３）図７は本発明の実施形態３
に係る金属材の耐食性評価方法、金属材の設計方法及び
金属材の製造方法の処理過程を示したフローチャートで
ある。以下、本フローシートに基づき、表面処理鋼材を
例に挙げて説明する。

【００５８】（ＳＴ１）最初の段階では製品条件が提示
される。この製品条件としては、腐食環境や要求性能な
どがある。腐食環境とは製品の使用される環境のことで
あり、使用される地域、使用される場所、製品の中の部
位などが挙げられる。要求性能としては、外観品質、製
品寿命（機能寿命、構造寿命等）などが挙げられる。本
実施形態３においては、表面処理鋼材の塗膜の膨れ幅を
耐食性の評価基準にしている。

【００５９】（ＳＴ２）次の段階では、製品条件を満た
す材料を選択する処理に移行する。具体的には、特定の
腐食環境を対象として使用される鋼材の耐食性を評価
し、環境因子と耐食性の関係を求める。この耐食性評価
の処理は次の（Ｓ２１）乃至（Ｓ２４）の各工程の処理
によって行われる。

【００６０】（Ｓ２１）製品における鋼材の耐食性デー
タの整理を行う工程。この工程においては、製品の使用
年数（経過時間）と腐食量との関係を整理するととも
に、当該製品の表面処理鋼材が使用されている腐食環境
の平均温度（以下、温度という）、平均湿度（以下、湿
度という）、飛来塩分量、付着塩分量、日照量、イオウ
酸化物、降水量、結露時間、等の環境因子から適宜選択
し、各環境因子のデータを環境データとして、合わせて
整理する。また、耐食性データには、膨れ幅、外観変化
（白さび発生時間、赤さび発生時間等）、白錆発生面
積、赤さび発生面積、腐食減量、腐食深さ等があるが、
本実施形態３においては膨れ幅の例について説明する。
なお、表面処理鋼材の塗膜の膨れ幅とは、鋼材が腐食す
るのにともなって切断端部から塗膜が膨れ上がったとき
に、その膨れ上がった塗膜部分の端部からの幅を示すも
のとする（後述の図２３参照）。

【００６１】図８（Ａ）乃至（Ｃ）は、或る地域ａ乃至
ｃにおける塗装鋼材の或る使用年数（経過時間）におけ
る腐食量を示した図であり、この図には付着塩分量、温
度、湿度等のデータがそれぞれ添付されている。そし
て、図８のデータを含めて多数の地域のデータがデータ
ベースに格納されているものとする。また、その地域は
例えば、屋外（沿岸部、山間部、都市部等）、屋内等に
分類されているものとする。

【００６２】製品における鋼材の耐食性データの整理に
際しては、ある程度、調査する地域や場所を類似する環
境の地域や場所に区分するのが好ましい。類似する環境
とは気温や気温の変化が似かよった地域や場所、湿度や
湿度の変化が似かよった地域や場所等を言う。国内の屋
外を例にとれば北海道、沖縄南西諸島、太平洋沿岸等の
区分である。このように区分すれば後述の処理（Ｓ２
２）を精度よく行うことができる。

【００６３】なお、後述の処理（Ｓ２２）に対応するデ
ータが不足している場合には、経年膨れ幅の予測を行
う。例えば後述の処理において使用年数（経過年数）が
５年目のデータを利用する場合に、３年目と６年目のデ
ータしかない場合には、これらのデータを参考に、欠落
している５年目のデータを補完してもよい。

【００６４】（Ｓ２２）環境因子を分類・定量化して支
配的環境因子を決定する工程。この工程においては、上
述のデータベースから温度、湿度、付着塩分量等の環境
データを収集して、環境因子を腐食量に対してプロット
して後述の演算処理をすることにより、両者の決定係数
を求めて、その決定係数が相対的に大きいものが、腐食
速度を支配している支配的環境因子であると決定する。

【００６５】この支配的環境因子の決定方法を具体的に
説明する。図８（Ａ）乃至（Ｃ）に示されるようなデー
タベースのデータの内、製品条件から利用するデータを
絞り込む。例えば、製品の設置場所が沿岸部であれば、
利用するデータをデータベースのデータの内、沿岸部の
地域のデータに絞り込む。そして、環境因子（独立変
数）Ｘ、腐食量（従属変数）Ｙについてそれぞれの対数
を取って、線形モデルに変換して回帰分析を行う。更
に、（１）式の決定係数Ｒ²を次の（２）式により求め
る。 logＹ＝ａ＋ｂlogＸ …（１）

【００６６】

【数１】

【００６７】上記の（１）式の定数ａ、ｂを求めるに際
しては、環境因子である付着塩分量、温度、湿度等のそ
れぞれについて求める。図８（Ａ）乃至（Ｃ）の例で
は、例えば地域ａ乃至ｃの或る年数を経過した時の腐食
量及び付着塩分量を上記の（１）式に適用して、上記の
定数ａ、ｂをそれぞれ求めるとともにその決定係数を求
める。また、温度、湿度等についても同様にしてその決
定係数を求める。

【００６８】上記のようにして付着塩分量、温度、湿度
のそれぞれの決定係数が求まると、相互の大きさを対比
して、決定係数が１番大きな値を示した環境因子を支配
的環境因子として決定する。

【００６９】（Ｓ２３）表面処理鋼材の耐食性評価を行
うための腐食促進試験を行う工程。この工程において
は、図１に示されるような、（Ａ）鋼材に塩分を付着さ
せる工程と、（Ｂ）乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工程
からなる腐食促進試験で耐食性評価を行う。

【００７０】ここで、上記支配的環境因子を含む試験条
件は少なくとも２水準以上の条件で行う。変化させる試
験条件としては、（Ａ）の塩分付着工程の塩分濃度、付
着回数、時間、温度、（Ｂ）の工程の乾燥工程の温度、
湿度、時間、湿潤工程の温度、湿度、時間、乾燥工程か
ら湿潤工程までの移行時間、湿潤工程から乾燥工程まで
の移行時間の内、ひとつまたは複数である。例えば、支
配的環境因子が付着塩分である場合、付着塩分量を少な
くとも２水準以上の条件で行う。

【００７１】また、乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工程
は、実際の環境における昼夜の温度差による夜間の結露
現象を模擬しているため、露点温度一定条件であること
が望ましい。乾燥工程と湿潤工程の具体的な試験条件の
例（条件１、条件２）を図９に示す。条件１、条件２の
乾燥工程と湿潤工程の具体的な条件を表１に示す。図９
中に示されるように、条件１、条件２は、露点温度一定
条件となる条件に設定されている。なお、温度、湿度、
乾燥工程の時間及び湿潤工程の時間、乾燥工程→湿潤工
程及び湿潤工程→乾燥工程への移行時間の有無とその時
間については製品の環境因子を参考にして適宜選択でき
る。

【００７２】

【表１】

【００７３】（Ｓ２４）支配的環境因子に対する耐食性
データを整理する工程。この工程においては、少なくと
も２水準以上の条件で設定された支配的環境因子におけ
る塗膜の膨れ幅を整理する。具体的には、支配的環境因
子である付着塩分量について、腐食促進試験の塩分付着
工程で浸漬溶液の塩分濃度を２水準以上の条件で設定
し、腐食量と試験期間のデータを得る。ここで、試験期
間（独立変数）Ｔ、腐食量（従属変数）Ｙについてそれ
ぞれの対数を取って、（３）式で表される線形モデルに
変換して回帰分析を行い、定数α、βを求めることもで
きる。 logＹ＝α＋βlogＴ …（３）図１０は、表面処理鋼材Ａ乃至Ｃについて、腐食促進試
験の試験時間（試験日数）と腐食量（膨れ幅）との関係
を概念的に示した特性図である。

【００７４】次に、支配的環境因子と腐食量の関係を求
める。図１１は、或る試験期間における支配的環境因子
と腐食量との関係を概念的に示した特性図である。ここ
で、支配的環境因子の試験条件の範囲の外側や、試験条
件がマイルドなため腐食量が小さい範囲についても腐食
量を外挿することができる。なお、材料の種類によって
は腐食量の経時変化の挙動が異なる場合があるので、２
種類以上の試験期間について支配的環境因子と腐食量の
関係を求めておくこともできる。

【００７５】更に、寿命を決定する腐食量のしきい値に
照らし合わせ、上記の支配的環境因子に対する耐食性デ
ータに基づいて材料の特性を評価する。具体的には、支
配的環境因子である付着塩分量に対する塗膜の膨れ幅
（腐食量）に基づいて、塗膜の膨れ幅の寿命を決定する
膨れ幅のしきい値に照らし合わせ、各材料の耐食性の特
性を評価する。例えば、図１１における表面処理鋼材Ａ
の膨れ幅はいずれの付着塩分量においても腐食量のしき
い値を越えており広い付着塩分量範囲にわたって耐食性
は不十分である。表面処理鋼材Ｂの膨れ幅は付着塩分量
の小さい範囲においてしきい値を下回っているが、付着
塩分量の大きい範囲ではしきい値を超えており、付着塩
分量の小さい範囲においてのみ耐食性を有する。表面処
理鋼材Ｃについてはいずれの付着塩分量においても膨れ
幅のしきい値を下回っており広い付着塩分量範囲にわた
って耐食性を有する。

【００７６】また、図４、図５と同様の方法を用いて、
付着塩分量に応じた腐食量の経時変化を外挿して求める
ことができ、特に付着塩分量が小さく腐食速度が小さい
場合でも腐食量の経時変化を求めることができる。

【００７７】図１２は、図１１の鋼材の耐食性データと
腐食量のしきい値に基づいて支配的環境因子と腐食寿命
との関係を概念的に示した特性図である。この図に基づ
いて付着塩分量に応じた腐食寿命を外挿して求めること
ができ、特に付着塩分量が小さく腐食速度が小さい場合
でも腐食寿命を外挿して求めることができる。

【００７８】（ＳＴ３）次の段階では、腐食促進試験の
結果から実環境における材料の腐食量や腐食寿命を予測
し、製品条件を満たす材料を選択する処理に移行する。
（Ｓ３１）基準材料（従来材）について、腐食促進試験
結果と既知の耐食性データとを対比させて腐食試験法と
実機との相関を求め、実機等における新規材の腐食量や
腐食寿命を予測する。

【００７９】図１３（Ａ）、（Ｂ）は或る塩分付着量に
おける従来材の腐食量の経年変化（実機）及び従来材の
腐食促進試験の評価結果を示した特性図ある。ここで、
図１３（Ａ）の特性について次の回帰式の定数をａ、ｂ
を求める。 logＹ＝ａ＋ｂlogＸ …（４）但し、Ｙ：Ｚｎ腐食量、Ｘ：使用年数である。

【００８０】また、図１３（Ｂ）の特性について次の回
帰式の定数をａ’、ｂ’を求める。 logＹ＝ａ’＋ｂ’logＸ’ …（５）但し、Ｘ’は試験期間である。

【００８１】ここで、上記の定数ｂとｂ’とが同じ値を
示した場合には腐食促進試験のサイクル数と腐食実態デ
ータの使用年数とが対応していることが分かり、上記の
腐食促進試験の試験方法が妥当であったことが分かる。
また、定数ｂとｂ’とが同じ値を示さなく直線でなけれ
ば可能な範囲で、使用年数とサイクルとの相関図により
直線近似する。そのような直線近似することが妥当でな
い場合（使用年数と試験期間サイクル数とが相関がない
場合）には試験条件を変更して再び腐食促進試験を行
う。

【００８２】新規材については、使用実績が短く、腐食
実体調査によって材料の耐食性を調べることができない
ので、次のような処理により材料の寿命を予測する。す
なわち、新規材の腐食量の経年変化を求める。図１４
（Ａ）は新規材の腐食促進試験の評価結果を示した特性
図である。この図１４（Ａ）の特性について次の回帰式
の定数ｃ’、ｄ’を求める。 logＹ＝ｃ’＋ｄ’logＸ’ …（６）ここで、従来材の腐食促進試験が実態調査結果とほぼ同
様の腐食挙動を示したことから、新規材についても腐食
促進試験法によって腐食挙動が再現できているものとみ
なして、新規材の腐食量の経年変化を示す次式の定数ｄ
と上記の定数ｄ’とは等しいものとする。 logＹ＝ｃ＋ｄlogＸ …（７）次に、精度向上と予測結果の妥当性の確認のために、新
規材の初期腐食量をを上記の（Ｄ）式に適用して定数ｃ
を求めることにより、両定数ｃ、ｄが求まり、腐食量の
経年変化が求められる。図１４（Ｂ）は上記の（Ｄ）式
の計算結果を図示したものである。例えば１年間、最低
１ヶ月以上とすることもできる。

【００８３】同様に、従来材の腐食寿命（実機）と腐食
促進試験の結果から、新規材における支配的環境因子と
耐食寿命の関係を予測することができる。具体的には、
従来材の支配的環境因子と耐食寿命の関係について、実
機と腐食促進試験との間の比率を求め、この比率を新規
材の腐食促進試験の結果に適用して新規材における支配
的環境因子と耐食寿命の関係を予測する。（Ｓ３２）対象となる環境の支配的環境因子（例えば付
着塩分量）を調べる。（Ｓ３３）（Ｓ３１）で得られた新規材の寿命データ
と（Ｓ３２）の支配的環境因子の値に基づいて対象とな
る環境における材料（新規材）の寿命予測をおこなう。（Ｓ３４）製品の耐用年数を決定する。

【００８４】以上の処理（Ｓ２１）乃至（Ｓ２４）によ
り製品条件を満たした表面処理鋼材の仕様が得られる。

【００８５】（ＳＴ４）次に、その表面処理鋼材を製造
・販売するまでの過程について説明する。

【００８６】（Ｓ４１）表面処理鋼材の材料を選定す
る。ここでは、上記の処理にて環境因子に対する耐食性
が製品条件を満たした鋼材の中から材料を選定する。

【００８７】ここで、上記の処理（Ｓ２４）において、
例えば評価対象となった全ての鋼材が腐食量のしきい値
を満たさないような場合には、評価対象となった鋼材よ
りも明らかに耐食性が高いとわかっている表面処理鋼材
を選定してもよい。同系統の鋼材であればある程度の対
応関係がつけられるので、例えば最も寿命が長いと予測
された鋼材と同系統かつ高耐食性の鋼材を選定すればよ
い。

【００８８】更に、例えば評価対象となった全ての鋼材
が耐用年数を満たさないような場合には、その評価結果
に基づいて新たな鋼材を設計してもよい。或る鋼材にマ
イナーな設計修正を行うのであれば、耐食性の向上程度
は予測がつけられることを利用する。評価対象となった
鋼材の塗装膜厚を変更するとか、化成処理の種類を変え
るとか、焼付け工程の温度制御を変更するとか、めっき
付着量を変更する等が考えられる。なお、本発明におい
ては、材料選択、材料選定、材料設計の何れをも設計と
いう概念に含まれるものとする。

【００８９】（Ｓ４２）材料の受注、製造及び販売を行
う。

【００９０】図１５は上記の処理（Ｓ４２）内の塗装処
理の過程を示したフローチャートであり、次の（Ｓ６
１）乃至（Ｓ６７）の各工程の処理を行う。（Ｓ６１）鋼材の脱脂工程：塗装前の鋼材の表面に付着
した油分や汚れを除去する。（Ｓ６２）鋼材の研磨工程：ブラシで、鋼材表面の酸化
皮膜を除去し、表面を活性化させる。後工程の化成処理
性が改善する。（Ｓ６３）化成処理工程：りん酸塩処理やクロメート処
理を行う。塗膜密着性を改善する前処理的役割と鋼材の
耐食性を改善する機能的役割がある。上記の処理により
鋼材の寿命が分かった場合であって、更に高寿命を期待
する場合には、この化成処理に反映させる。

【００９１】（Ｓ６４）塗装工程：塗料をコーティング
する工程。ロールコーティング、スプレーコーティング
が一般的である。（Ｓ６５）焼付工程：塗料の乾燥、硬化。塗膜を形成さ
せる。要求される耐食性に応じて塗装、焼付を２．３回
繰り返す場合がある。（Ｓ６６）検査工程：塗膜のピンホール、光沢むら、色
調などを検査する。（Ｓ６７）保護フィルムの貼り付け工程：実施しない場
合もあるが、客先からの要望で、保護フィルムを張り付
けて出荷する場合がある。

【００９２】以上のようにして製造された表面処理鋼材
には、上記の処理（Ｓ３３）及び／又は（Ｓ３４）のデ
ータを添付する。なお、この添付とは機械的に添付する
だけでなく、表面処理鋼材とそのデータとが何らかの関
連付けがなされている場合も含む。例えば上記の耐食性
を評価した際のデータ（鋼材の膨れ幅に関するデータ
等）又はそれを示す記号を表面処理鋼材に付記したり、
或いはそのデータ又はそれに関連するデータを電子情報
として納入先に送付したりする。この電子情報はＦＤ等
の記録媒体でも良いし、ネットワークを介して納入先に
送付（送信）しても良い。

【００９３】本実施形態３においては、上述のように、
実際の製品の環境における支配的環境因子を把握するこ
とにより表面処理鋼材の耐食性評価を適正に行うことが
できるようにしたので、実製品の腐食に対して適切な評
価を出せるようになっている。

【００９４】（実施形態４）なお、上記の実施形態３に
おいては付着塩分量が支配的環境因子である場合の例に
ついて説明しているが、しかし、本発明の支配的環境因
子はそれに限定されるものではない。日本国内のような
四面海に囲まれている環境では付着塩分量が支配的環境
因子として腐食との相関が強いが、内陸の極限られた地
域や屋内環境では、温度が支配的環境因子であったり、
湿度が支配的環境因子であったりする。また、都会の極
限られた地域ではイオウ酸化物が支配的であったりもす
る。そのような環境でも、本発明は有効であり、表面処
理鋼材の耐食性評価を簡便に短期間で行うことができ
る。

【００９５】具体的には、温度が支配的環境因子である
場合には乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工程の温度の設
定を変えればよく、湿度が支配的環境因子である場合に
は乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工程の湿度を変えた
り、乾燥工程と湿潤工程の時間の比率を変化させたりす
ればよい。以下、この点について図１６〜図１８を参照
して説明する。

【００９６】一例として、乾燥工程と湿潤工程の条件が
標準条件であるとした乾燥工程と湿潤工程の条件を、標
準型として図１６中に示した（図１７中にも示されてい
る）。図１６中で乾燥工程と湿潤工程の（）内の数値は
各工程の時間、乾燥工程と湿潤工程を結ぶ線の両側の矢
印に付された（）内の数値は前記各々の工程に移行する
ときの移行時間であり、前者はいずれも３時間、後者は
いずれも１時間であることを示している。温度、相対湿
度は縦軸、横軸に示されている。

【００９７】温度が支配的環境因子である場合、乾燥工
程と湿潤工程を繰り返す工程の条件は、標準型に加えて
図１７中に示されるような低温型の条件が設定される。
この条件は、前記標準型に対して温度だけが低温に設定
されており、両者の比較により温度の影響を調べること
ができる。標準型、低温型、高湿潤型（後記）とも、各
々の型における乾燥工程と湿潤工程の露点温度変動は±
５℃以内に設定される。

【００９８】湿潤率が支配的環境因子である場合、乾燥
工程と湿潤工程を繰り返す工程の条件は、図１８中に示
されるような高湿潤型の条件に設定される。図１７に示
した標準型では、湿潤工程時間が３時間、乾燥工程時間
が３時間でその比は１：１であるが、図１８の高湿潤型
では、湿潤工程時間が５．５時間、乾燥工程時間が０．
５時間に設定され、その比は７：１で、湿潤工程時間の
比率が高められている。両者の比較により湿潤率の影響
を調べることができる。

【００９９】また、上記の実施形態においては、支配的
環境因子が１つの場合を説明したが、本発明は、支配的
環境因子が２以上の場合にも適用できる。例えば、沿岸
部で湿度が高い地方では、付着塩分量と温度の２つが支
配的環境因子となる場合もある。

【０１００】また、本実施形態においては、耐食性デー
タとして塗膜の膨れ幅を利用して表面処理鋼材の耐食性
評価を行っている例について説明したが、本発明におい
ては、表面処理鋼材の外観変化や白錆発生面積等に基づ
いて耐食性評価も同様にできる。

【０１０１】乾燥工程と湿潤工程の組み合わせが2種類
以上の場合の具体的条件を以下に例示する。

【０１０２】図１９は、乾燥工程と湿潤工程を繰り返す
工程の試験条件を３水準に設定し、温度の影響を調べる
ための試験条件の一例を示す。図１９では、上段に温
度、下段に相対湿度が示されている（以下の図２０〜図
２２でも同様である。）。乾燥工程、湿潤工程の各工程
の具体的な条件を表２に示す。

【０１０３】

【表２】

【０１０４】図２０は、乾燥工程と湿潤工程を繰り返す
工程の試験条件を３水準に設定し、相対湿度の影響を調
べるための試験条件の一例を示す。乾燥工程、湿潤工程
の各工程の具体的な条件を表３に示す。

【０１０５】

【表３】

【０１０６】図２１は、乾燥工程と湿潤工程を繰り返す
工程の試験条件を３水準に設定し、露点湿度の影響を調
べるための試験条件の一例を示す。乾燥工程、湿潤工程
の各工程の具体的な条件を表４に示す。

【０１０７】

【表４】

【０１０８】図２２は、乾燥工程と湿潤工程を繰り返す
工程の試験条件を３水準に設定し、湿潤率（湿潤時間の
割合）の影響を調べるための試験条件の一例を示す。乾
燥工程、湿潤工程の各工程の具体的な条件を表５に示
す。

【０１０９】

【表５】

【０１１０】（実施形態５）また、上述の実施形態３に
おいては支配的環境因子を求める過程について説明した
が、例えば或る地域において表面処理鋼材の支配的環境
因子を１度求めてしまえば、次回以降においてほぼ同一
の条件で支配的環境因子を求める場合には、先に求めら
れた支配的環境因子を既定のものとして扱うことができ
る。そのような場合には、図７の処理（Ｓ２２）までを
省略することができる。

【０１１１】（実施形態６）また、上述の実施形態３に
おいては表面処理鋼材の中で塗装鋼材の耐食性評価等に
ついて説明したが、本願発明の表面処理鋼材は、塗装鋼
材に限定されず、化成処理鋼材及びめっき処理鋼材も含
まれる。また、本発明は腐食環境下で使用される耐候性
鋼材などの鋼材、非鉄金属材料などの金属材について適
用可能である。

【０１１２】図２３（Ａ）乃至（Ｃ）は塗装鋼材、化成
処理鋼材及びめっき処理鋼材の経年変化を示した説明図
である。塗装鋼材２０は、同図（Ａ）に示されるよう
に、鉄３０の上にめっき層３１、化成処理層３２及び塗
装膜３３が順次形成されたものである。塗装膜３３はめ
っき層３１などより耐食性が高いので、塗装膜３３が経
年変化する前に、めっき層３１が経年変化し、その切断
端部は酸化して白錆３５となり、その部位は膨張して塗
装膜３３の切断端部が膨れ上がる。その膨れ上がった塗
装膜３３の端部からの幅Ｗを膨れ幅といい、腐食の程度
を示すパラメータとなる。また、化成処理鋼材２１は、
同図（Ｂ）に示されるように、鉄３０の上にめっき層３
１及び化成処理層３２が順次形成されたものである。化
成処理層３２は耐食性が低いので腐食してめっき層３１
が露出すると、めっき層３１が酸化して白錆３６とな
る。また、めっき処理鋼材２２は、同図（Ｃ）に示され
るように、鉄３０の上にめっき層３１が形成されたもの
である。めっき層３１が酸化して白錆３６となり、ま
た、めっき層３１が剥がれると鉄３０が酸化して赤錆３
７が発生する。

【０１１３】塗装鋼材２０、化成処理鋼材２１及びめっ
き処理鋼材２２は、それぞれ上記のようにして経年変化
するので、その外観寿命は、塗装鋼材の寿命＞化成処理鋼材の寿命＞めっき処理鋼材
の寿命という関係にある。本発明は、寿命が長い鋼材の寿命予
測に適用した場合に有用であるから、特に、化成処理鋼
材及び塗装鋼材に適用した場合にその有用性が顕著なも
のとなる。

【０１１４】（実施形態７）前記した実施形態では、支
配的環境因子を求め、該支配的環境因子を変化させて腐
食促進試験を行い、腐食促進試験結果に基づき、実環境
で使用される表面処理鋼材の耐食性を評価した。基準材
の耐食性と環境データの対応関係に基づいてグループ化
されたデータベースを備え、支配的環境因子を求め、該
支配的環境因子を変化させて腐食促進試験を行い、腐食
促進試験結果とグループ化されたデータベースとの相関
に基づき、腐食促進試験結果をデータベースに追加し、
製品が使用される環境を測定し、その使用環境が前記デ
ータベースのどのグループに属するかを求めることで、
実環境で使用される表面処理鋼材の耐食性を評価するこ
ともできる。以下、この方法について説明する。

【０１１５】図２４及び図２５は本発明の実施形態７に
係る表面処理鋼材の耐食寿命予測方法に係る処理過程を
示すフローチャートであり、図２４は耐食性データを収
集するまでの過程を示し、図２５はその耐食性データを
利用して材料を製造・販売をするまでの過程を示してい
る。本実施形態７においては、例えば家電製品に実際に
使用した実績のない材料（但し、一般的なデータは保有
している）を家電製品に適用した場合の各部位について
耐食寿命を予測する例について説明する。

【０１１６】（Ｓ１１）まず、或る基準材料の腐食実態
を調査（試験）する。この測定方法は上記実施形態３と
同様である。

【０１１７】（Ｓ１２）次に、その腐食環境因子の計測
を行う。腐食環境因子としては、温度、湿度、付着塩分
量等が挙げられる。温度は温度計、湿度は湿度計を用い
て測定する。付着塩分量の測定は、例えば鋼材表面を清
浄な脱脂綿を蒸留水で濡らして鋼材表面を拭き取り、そ
の脱脂綿を蒸留水に浸漬して溶液中に溶け出した塩化物
イオン濃度を、イオンクロマトグラフィー装置を用いて
分析する。その濃度を表面に付着した付着塩分量に換算
する。

【０１１８】（Ｓ１３）上記の調査及び計測に基づいて
腐食環境因子の分類分けを行う。ここでは、腐食量に基
づいて腐食環境因子を分類する。図２６はこのときに分
類分けの説明図である。図２６の例においては腐食量Ｓ
１〜Ｓ５に応じて腐食環境因子（又はその組み合わせ）
をＣ１〜Ｃ５に分類している。即ち、基準材料の腐食量
Ｓ１〜Ｓ５に対してその原因となる腐食環境因子（又は
その組み合わせ）をＣ１〜Ｃ５（環境等級）に分類して
いる。

【０１１９】図２７は上記にて分類した後のデータ構造
を示した説明図である。例えば腐食環境の分類Ｃ１（腐
食量〜Ｓ１）についてみると、温度が〜Ｔ１、相対湿度
が〜Ｈ１、付着塩分量が〜ＣＬ１の例が示されている
が、分類Ｃ１に対応した腐食量をもたらす腐食環境因子
の組み合わせは多数存在する。このことは分類Ｃ２〜Ｃ
５においても同様である。

【０１２０】（Ｓ１４）支配的環境因子を求め、該支配
的環境因子を変化させて腐食促進試験を行い、腐食促進
試験結果とグループ化されたデータベースとの相関に基
づき、腐食促進試験結果をデータベースに追加する。腐
食促進試験による耐食性評価については実施形態３と同
様である。腐食促進試験結果とグループ化されたデータ
ベースとの相関を求める工程については、まず実施形態
３と同様の方法により基準材料（従来材）について腐食
促進試験法と実機の耐食性データベースとの比較により
相関を求める。更に、基準材料のグループ化されたデー
タベースの腐食量の範囲と、前記腐食促進試験と実機の
相関から、新規材のグループ化されたデータベースの腐
食量の範囲を求める。

【０１２１】図２８は上記のようにして分類Ｃ１〜Ｃ５
に基づいて整理された材料Ａ〜Ｄのデータ（腐食量）の
構成例を示した図である。ここでは、例えば３年、５
年、１０年の各年についての、腐食環境の分類と腐食量
とが関係付けられたデータ示されている。これらのデー
タは、同一腐食環境（同一の環境等級）での腐食速度情
報を形成することになる。

【０１２２】（Ｓ１５）図２８のデータ（３年、５年、
１０年）を整理して各材料Ａ〜Ｄの腐食量の経年変化を
求める。即ち、図２７のデータを上記の（１）式に適用
してそれぞれの材料についての定数ａ、ｂを求めること
により、分類Ｃ１〜Ｃ５に対応した使用年数と腐食量と
の関係を求める。図２９は例えば材料Ａについての分類
Ｃ１〜Ｃ５に対応した使用年数と腐食量との関係（腐食
速度情報）を示した特性図である。材料Ｂ〜Ｄについて
も同様にして求められる。これらのデータも耐食性デー
タベースには格納される。

【０１２３】（Ｓ１６）製品条件を提示する。製品条件
とは、製品の構造、製品の寿命設計（耐用年数、リサイ
クル、リユース等）、要求性能、外観品質、コスト等が
ある。

【０１２４】（Ｓ１７）家電製品が使用される環境条件
を設定する。この環境条件としては例えば腐食環境（地
域、場所、部位等）がある。

【０１２５】（Ｓ１８）家電製品の環境計測を行う。製
品の使用される典型的な室内環境に製品又はその模造品
を置いて、製品に温度計と湿度計を取り付け、実際に使
用している状況での環境計測を行う。比較のために、同
時に使用場所である室内の計測も実施するのが望まし
い。例えば１年間の計測を実施して、平均温度と平均相
対湿度を求める。

【０１２６】表６はその環境計測の結果を示した表であ
る。家電製品例えばプリンタの部位１（背板外面）、部
位２（背板内面）、部位３（用紙カセット底板）、部位
４（底板内側）、部位５（底板外側）及び室内について
の平均温度、平均相対湿度及び付着塩分量をそれぞれ計
測している。

【０１２７】

【表６】

【０１２８】なお、この腐食環境計測は、ユーザーから
環境データの提示があった場合、耐蝕性データベースに
腐食環境データが既にある場合、又は気象データ等から
予測できる場合には、省略することができる。

【０１２９】（Ｓ１９）環境分類の評価をする。表６の
各部位についての腐食環境因子の測定値を図２７の該当
する主要腐食因子に当てはめて、その主要腐食因子の属
する分類（Ｃ１〜Ｃ５）を見い出す。分類が分かれば、
図２９の特性から材料Ａについての腐食量の経年変化が
分かる。また、同様にして材料Ｂ〜Ｄについての腐食量
の経年変化も分かる。これらのデータも耐食性データベ
ースに格納される。

【０１３０】（Ｓ２０）材料の寿命予測をする。上記の
処理から材料Ａ〜Ｄの経年変化が分かると、所定の腐食
量を閾値として、その材料の寿命を予測する。

【０１３１】（Ｓ２１）材料設計をする。

【０１３２】図３０は材料設計の過程を示したフローチ
ャートである。（Ｓ２１ａ）寿命予測した材料の中に製品条件を満たし
たものがあるかどうかを検討する。（Ｓ２１ｂ）寿命予測した材料の中に製品条件を満たし
たものがある場合には、他の要求性能を検討する。例え
ばコスト、加工性、意匠、対指紋性等について検討す
る。（Ｓ２１ｃ）上記の他の要求性能を満たしたものがある
かどうか検討する。（Ｓ２１ｄ）上記の他の要求性能を満たしたものがある
場合には、その検討結果に基づいて材料を選定する（特
に候補となるものが２以上ある場合）。

【０１３３】（Ｓ２１ｅ）上記の検討（Ｓ２１ａ）にお
いて寿命予測した材料の中に製品条件を満たしたものが
ない場合には、製造実績のある全ての材料（新規材を含
む）を検討したかどうかを検討する。（Ｓ２１ｆ）上記の検討（Ｓ２１ｅ）において、製造実
績のある全ての材料（新規材を含む）を検討していない
という判断をした場合には、材料の見直しを行って例え
ばまだ寿命予測を行っていない材料Ｄ〜Ｈについて、材
料の寿命予測をする。勿論、この材料Ｄ〜Ｈについても
図２８のデータを構成することとなる元データがあるも
のとする。

【０１３４】（Ｓ２１ｇ）上記の検討（Ｓ２１ｅ）にお
いて、製造実績のある全ての材料（新規材を含む）を検
討しているという判断をした場合には、新規材料の設計
（製品条件提示元との協議を含む）をすることになる。（Ｓ２１ｈ）上記の検討（Ｓ２１ｃ）において他の要求
性能を満たしたものが無いという判断をした場合には、
製造実績のある全ての材料（新規材を含む）を検討した
かどうかを検討する。

【０１３５】（Ｓ２１ｉ）上記の検討（Ｓ２１ｈ）にお
いて製造実績のある全ての材料（新規材を含む）を検討
していないという判断をした場合には、製品設計の見直
し（製品条件提示元との協議を含む）をして、上記の製
品条件の提示の処理に移行する。また、上記の検討（Ｓ
２１ｈ）において製造実績のある全ての材料（新規材を
含む）を検討したという判断をした場合には、新規材料
の設計（製品条件提示元との協議を含む）をすることに
なる（Ｓ２１ｇ）。

【０１３６】なお、上記の検討（Ｓ２１ａ）において、
例えば寿命予測対象となった全ての鋼材が耐用年数を満
たさないような判断があった場合には、予測対象となっ
た鋼材よりも明かに耐食性が高いとわかっている表面処
理鋼材を選定してもよい。同系統の鋼材であればある程
度の対応関係がつけられるので、例えば最も寿命が長い
と予測された鋼材と同系統かつ高耐食性の鋼材を選定す
ればよい。

【０１３７】また、新規材の設計をする場合（Ｓ２１
ｇ）には、例えば或る鋼材にマイナーな設計修正を行え
ば耐食性の向上程度が予測がつけられる場合にはそのこ
とを利用する。寿命予測対象となった鋼材の化成処理付
着量を変更するとか、化成処理の種類を変えるとか、め
っき付着量を変更する等が考えられる。なお、本発明に
おいては、表面処理鋼材の表面処理層及び／又は下地の
鋼材の材料選択、材料選定、材料設計の何れも設計とい
う概念に含まれるものとする。

【０１３８】

【実施例】以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。（実施例１）図３１は上述の実施形態３の図７の処理
（Ｓ２１）により得られた、或る地域の製品の一部位に
使用された塗装鋼材Ａの膨れ幅の経年変化を示す特性図
である。ここでは、使用年数が１年乃至１０年のデータ
が示されている。このようなデータが上記図７の処理
（Ｓ２２）に多数利用されることになる。

【０１３９】表７は、上記の処理（Ｓ２２）で支配的環
境因子を決定する際に求められた決定係数を示したもの
であり、使用年数５年の決定係数がそれぞれ示されてい
る。表７から、温度、湿度及び付着塩分量の各決定係数
の内、付着塩分量の決定係数が最も高いため、この製品
における塗装鋼材の支配的環境因子は付着塩分量である
として決定される。図３２に使用年数５年の塗装鋼材の
膨れ幅と付着塩分量の関係を示す。付着塩分量の対数と
塗膜の膨れ幅の対数は良好な直線関係があることが分か
る。

【０１４０】

【表７】

【０１４１】図３３は、支配環境因子として塩分量を４
水準に設定した腐食促進試験の試験条件を示す図であ
る。塩分付着方法として１０分間の塩水浸漬を週２回行
い、使用する塩水は人工海水を希釈して準備した。人工
海水の塩水濃度（質量％）は３％、０．３％、０．０３
％の３水準である。なお、予備試験の結果、各塩分濃度
に浸漬した後の付着塩分量はそれぞれ、０．６、０．０
６、０．００６ｇ／ｍ²であった。また、乾燥工程と湿
潤工程を繰り返す工程は露点温度一定条件として、図３
３の条件を設定し、乾燥と湿潤の間には１時間の移行時
間を設定した。

【０１４２】図３４は、図３３に示した条件の腐食促進
試験（塩水濃度３％：付着塩分量０．６ｇ／ｍ²）によ
り得られた塗装鋼材Ａ、Ｂ、Ｃの膨れ幅と試験時間との
関係を示した特性図である。このようなデータが試験条
件毎に作成される。ここで塗装鋼材Ｂ、Ｃは実機に使用
された実績はなく、実機のデータは得られていない。

【０１４３】図３５は、試験期間２８日の塗装鋼材Ａ、
Ｂ、Ｃの膨れ幅と付着塩分量の関係を示した図である。
付着塩分量の対数と塗膜の膨れ幅の対数は良好な直線関
係があることが分かる。そこで、付着塩分量に対応した
膨れ幅を求めることができ、例えば塩分付着量が０．１
ｇ／ｍ²における塗装鋼材Ａ、Ｂ、Ｃの膨れ幅はそれぞ
れ、０．９、１．７、０．５ｍｍである。ここで、腐食
速度が小さく評価に時間がかかる付着塩分量の少ない範
囲も直線を外挿することができ、例えば塩分付着量が
０．００１ｇ／ｍ²における塗装鋼材Ａ、Ｂ、Ｃの膨れ
幅はそれぞれ、０．０２、０．０５、０．１ｍｍであ
る。このようなデータが試験期間１４日、５６日につい
ても作成され、付着塩分量と塗装鋼材の膨れ幅の関係を
整理して、付着塩分量毎に塗装鋼材の膨れ幅の経時変化
を予測することができる。図３６は、付着塩分量０．１
ｇ／ｍ²における塗装鋼材Ａ、Ｂ、Ｃの膨れ幅の経時変
化を予測した特性図である。

【０１４４】次に、鋼材Ａについて付着塩分量が０．１
ｇ／ｍ²における実機の膨れ幅の経時変化と、図３６に
おける鋼材Ａの膨れ幅の経時変化を比較した。前記
（３）式により、試験期間（独立変数）Ｔ、腐食量（従
属係数）Ｙについてそれぞれの対数をとって、線形モデ
ルに変換して回帰分析を行い、定数α、βを求めた。そ
の結果を表８に示す。両者のβの値が同じなので、腐食
促進試験と実機との間に相関が認められた。

【０１４５】

【表８】

【０１４６】両者のαの値の比率に基づいて、腐食促進
試験の結果を換算し付着塩分量と塗装鋼材の膨れ幅との
関係を予測した。図３７は、使用年数５年の付着塩分量
と塗装鋼材の膨れ幅との関係を示した特性図であり、こ
れは上述の図８に対応している。このようなデータが２
年後、７年後についても作成され、上記の処理（Ｓ２
２）に利用されることになる。

【０１４７】２年後、５年後、７年後の飛来塩分量と塗
装鋼材の膨れ幅との関係から、塗装鋼材の膨れ幅の経時
変化を予測した。一例として図３８に付着塩分量が０．
1ｇ／ｍ²における結果を示す。ここで、塗装鋼材の膨れ
幅が３ｍｍに達したときを寿命とする場合には、図３７
より付着塩分量０．１ｇ／ｍ²における鋼材Ａは１４年
程度、鋼材Ｂは８年程度、鋼材Ｃは３０年程度の寿命が
あるという予測が可能となっている。このように、実機
への使用実績のない材料であっても、腐食促進試験を用
いて寿命予測を行うことができる。

【０１４８】（実施例２）図３９は、３箇所の場所で或
る製品の或る部位に使用された化成処理鋼材Ａの白さび
発生期間（日数）と付着塩分量との関係を示したもので
ある。このようなデータが上記の処理（Ｓ２２）に多数
利用されることになる。そして、下記（８）式および
（９）式を用いて、環境因子である塩分付着量（独立変
数）Ｘ（ｇ／ｍ²）、白さび発生日数（従属係数）Ｔ
（ｄａｙ）についてそれぞれの対数をとって、線形モデ
ルに変換して回帰分析を行い、定数ａ、ｂ、決定係数Ｒ
²を求めた。その結果、ａ＝２．５９、ｂ＝−０．３３
５、Ｒ²＝０．９３８であった。 logＹ＝ａ＋ｂlogＴ …（８）

【０１４９】

【数２】

【０１５０】すなわち、（８）式は下記で表される。 logＴ＝２．５９−０．３３５logＸ …（１０）化成処理鋼材Ａの白さび発生期間は、付着塩分量との相
関が高いことがわかる。そこで、実施例１と同じ試験条
件で、３水準の塩分量を４水準に変更して腐食促進試験
を行い、化成処理鋼材の耐食性評価を行った。ここで、
人工海水の塩水濃度（質量％）は３％、０．３％、０．
０３％、０．００３％の４水準である。なお、予備試験
の結果、各塩分濃度に浸漬した後の付着塩分量はそれぞ
れ、０．６、０．０６、０．００６、０．０００６ｇ／
ｍ²であった。

【０１５１】図４０は、付着塩分量と化成処理鋼材Ａ、
Ｂ、Ｃの白さび発生日数との関係を示した図である。試
験期間は６０日まで実施しており、化成処理鋼材Ｃにつ
いては塩分付着量０．０００６ｇ／ｍ²の条件では６０
日間で白錆が発生していない。

【０１５２】まず、化成処理鋼材Ａについて、環境因子
である付着塩分量（独立変数）Ｘ（ｇ／ｍ²）、白さび
発生日数（従属係数）Ｔ（ｄａｙ）についてそれぞれの
対数をとって、線形モデルに変換して回帰分析を行っ
た。ここで、定数ｂは前記（１０）式の値を使用し、定
数ａと決定係数Ｒ²を求めた。その結果、ａ＝０．５８
４、Ｒ²＝０．９６０であった。

【０１５３】すなわち、（８）式は下記で表される。 logＴ＝０．５８４−０．３３５logＸ …（１１）決定係数Ｒ²が大きいことから、この腐食促進試験は実
機との間に相関が認められ、この腐食試験条件は妥当で
あると判断された。また、腐食促進試験の白さび発生時
間と実機との白さび発生時間の比率は、１：１０２であ
った。

【０１５４】次に、化成処理鋼材Ｂ、Ｃについて、環境
因子である付着塩分量（独立変数）Ｘ（ｇ／ｍ²）、白
さび発生日数（従属係数）Ｔ（ｄａｙ）についてそれぞ
れの対数をとって、線形モデルに変換して回帰分析を行
い、定数ａ、ｂを求めた。ここで、化成処理鋼材Ｃにつ
いては塩分付着量０．０００６ｇ／ｍ²の条件では６０
日間で白錆が発生していないので、付着塩分量の多い条
件の結果（３点）に基づいて白さび発生時間を外挿して
分析した。化成処理鋼材Ｂ： logＴ＝０．２８６−０．３６７logＸ化成処理鋼材Ｃ： logＴ＝０．７８８−０．４１９logＸさらに、化成処理鋼材Ａについて、腐食促進試験の白さ
び発生時間と実機との白さび発生時間の比率（１：１０
２）に基づいて、化成処理鋼材Ｂ、Ｃの実機における白
さび発生時間と付着塩分量の関係を予測した結果を図４
１に、予測式を下記に示す。化成処理鋼材Ｂ： logＴ＝０．２８６−０．３６７logＸ化成処理鋼材Ｃ： logＴ＝０．７８８−０．４１９logＸ以上の結果から、対象となる環境の付着塩分量を０．
１、０．００５、０．０００５ｇ／ｍ²とした時の寿命
（白さび発生年数）を表９に示す。実機における腐食寿
命を定量的に予測することができた。

【０１５５】

【表９】

【０１５６】（実施例３）或る地域において、エアコン
室外機の腐食実態調査を行った。エアコン室外機の塗膜
膨れ幅は海岸からの距離（離岸距離）との相関があり、
環境因子として付着塩分量が多いほど塗膜膨れ幅が大き
くなることが分かった。また、この地域における環境計
測を行い、一日の温度と相対湿度の変化を調べた。

【０１５７】次に、塩分量を４水準に設定した腐食促進
試験を実施した。塩分付着方法として１０分間の塩水浸
漬を週２回行い、使用する塩水は人工海水を希釈して準
備した。人工海水の塩水濃度（重量％）は３％、０．３
％、０．０３％、０．００３％の４水準である。なお、
予備試験の結果、各塩分濃度に浸漬した後の付着塩分量
はそれぞれ、０．６、０．０６、０．００６、０．００
０６ｇ／ｍ²であった。また、乾燥と湿潤を繰り返す工
程は、環境計測の結果を参考にして、表１０に示す露点
温度一定条件を設定した。

【０１５８】

【表１０】

【０１５９】従来材である塗装鋼材Ａと新規材である塗
装鋼材Ｂについて腐食促進試験を行い、実施例１と同様
の方法で実機における付着塩分量と塗装鋼材の膨れ幅と
の関係を予測した。図４２は、使用年数１０年の付着塩
分量と塗装鋼材の膨れ幅との関係を示した特性図であ
る。ここでこの地域の腐食環境の分類は、塗装鋼材Ａの
腐食量に基づいて表１１に示すように付着塩分量に応じ
て４つの腐食環境に分類されている。図３８の付着塩分
量と塗装鋼材の膨れ幅の関係から、各環境分類における
塗装鋼材Ｂの膨れ幅は表１１のように分類される。

【０１６０】

【表１１】

【０１６１】このようなデータは、例えば５年、１０
年、１５年というように複数年について作成されてお
り、環境分類毎に塗装鋼材の膨れ幅の経時変化を予測す
ることができる。また、腐食量のしきい値が決まれば、
腐食寿命を求めることができる。

【０１６２】（実施例４）２つの地域において、エアコ
ン室外機の腐食実態調査を行った。エアコン室外機の塗
膜膨れ幅は海岸からの距離（離岸距離）との相関があ
り、環境因子として付着塩分量が多いほど塗膜膨れ幅が
大きくなることが分かり、二つの地域で付着塩分量と塗
膜膨れ幅の関係が異なることが分かった。また、この地
域における環境計測を行い、一日の温度と相対湿度の変
化を調べた結果、環境因子として温度が高いほど塗膜膨
れ幅が大きいことが分かった。

【０１６３】次に、塩分量を４水準に設定し、温度を３
水準に設定した腐食促進試験を行った。塩分付着方法と
して１０分間の塩水浸漬を週２回行い、使用する塩水は
人工海水を希釈して準備した。人工海水の塩水濃度（重
量％）は３％、０．３％、０．０３％、０．００３％の
４水準である。なお、予備試験の結果、各塩分濃度に浸
漬した後の付着塩分量はそれぞれ、０．６、０．０６、
０．００６、０．０００６ｇ／ｍ²であった。また、乾
燥と湿潤を繰り返す工程は、環境計測の結果を参考にし
て、表１２に示す露点温度一定条件を３水準設定した。

【０１６４】

【表１２】

【０１６５】従来材である塗装鋼材Ａと新規材である塗
装鋼材Ｂについて腐食促進試験を行い、実施例１と同様
の方法で実機における付着塩分量と塗装鋼材の膨れ幅と
の関係を予測した。図４３は、使用年数１０年の付着塩
分量と塗装鋼材Ｂの膨れ幅との関係を示した特性図であ
る。図４３には、３種類の乾燥と湿潤を繰り返す工程の
露点条件の結果がプロットしてある。図４４は、図４３
の結果に基づいて、使用年数１０年、付着塩分量が０．
０１ｇ／ｍ²における平均露点温度と塗装鋼材Ｂの膨れ
幅の関係を示した特性図である。平均露点温度の計測値
から、塗装鋼材Ｂの膨れ幅を予測することができる。

【０１６６】このようなデータは、例えば５年、１０
年、１５年というように複数年について作成されてお
り、付着塩分量と平均露点温度別に塗装鋼材の膨れ幅の
経時変化を予測することができる。また、腐食量のしき
い値が決まれば、腐食寿命を求めることができる。

【０１６７】（実施例５）或る地域において、洗濯機の
腐食実態調査を行った。洗濯機における付着塩分量はほ
ぼ一定であり、洗濯機の塗膜膨れ幅と付着塩分量の関係
は認められなかった。また、洗濯機の使用場所における
環境計測を行い、一日の温度と相対湿度の変化を調べ
た。その結果、環境因子として湿潤が長いほど塗膜膨れ
幅が大きいことが分かった。

【０１６８】次に、塩分量を４水準に設定し、湿潤工程
の割合（湿潤率）を３水準に設定した腐食促進試験を行
った。塩分付着方法として１０分間の塩水浸漬を週２回
行い、使用する塩水は人工海水を希釈して準備した。人
工海水の塩水濃度（重量％）は３％、０．３％、０．０
３％、０．００３％の４水準である。なお、予備試験の
結果、各塩分濃度に浸漬した後の付着塩分量はそれぞ
れ、０．６、０．０６、０．００６、０．０００６ｇ／
ｍ２であった。また、乾燥と湿潤を繰り返す工程は、環
境計測の結果を参考にして、表１３に示す露点温度一定
条件を３水準設定した。

【０１６９】

【表１３】

【０１７０】従来材である塗装鋼材Ａと新規材である塗
装鋼材Ｂについて腐食促進試験を行い、実施例１と同様
の方法で実機における付着塩分量と塗装鋼材の膨れ幅と
の関係を予測した。図４５は、使用年数１０年の付着塩
分量と塗装鋼材Ｂの膨れ幅との関係を示した特性図であ
る。図４５には、湿潤時間の比率について３種類の結果
がプロットしてある。

【０１７１】図４６は、図４５の結果に基づいて、使用
年数１０年、付着塩分量が０．００１ｇ／ｍ²における
乾燥工程の時間と湿潤工程の時間の比と塗装鋼材Ｂの膨
れ幅の関係を示した特性図である。湿潤時間の比率の計
測値から、塗装鋼材Ｂの膨れ幅を予測することができ
る。

【０１７２】このようなデータは、例えば５年、１０
年、１５年というように複数年について作成されてお
り、付着塩分量と乾燥時間と湿潤時間の比から塗装鋼材
の膨れ幅の経時変化を予測することができる。また、腐
食量のしきい値が決まれば、腐食寿命を求めることがで
きる。

【０１７３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、対象とな
る製品の支配的環境因子を求め、支配的環境因子を変化
させた腐食促進試験を実施し、表面処理鋼材の耐食性に
及ぼす支配的環境因子の影響を評価するようにしたの
で、材料の適用可能範囲を明らかにすることができ、短
期間の試験で、且つ適切な表面処理鋼材の耐食性評価が
可能になっている。なお、本発明は、家電製品等の部材
の設計に特に有効な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る耐食性評価を行うための腐食促進
試験工程を示す図である。

【図２】支配的環境因子として付着塩分量を例に取り、
腐食促進試験法の或る試験期間における付着塩分量と腐
食量の関係を示した特性図である。

【図３】或る材料について３水準の付着塩分量ａ、ｂ、
ｃを設定して腐食促進試験を行ったときの腐食量の経時
変化を示した模式図である。

【図４】図３の試験期間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４におけ
る付着塩分量と腐食量の関係を示した模式図である。

【図５】図４に基づいて予測した付着塩分量ｄにおける
腐食量の経時変化を示した模式図である。

【図６】支配的環境因子として付着塩分量を例に取り、
付着塩分量と腐食寿命の関係を示した特性図である。

【図７】本発明の実施形態３に係る表面処理鋼材の耐食
性評価方法、表面処理鋼材の設計方法及び表面処理鋼材
の製造方法の処理過程を示したフローチャートである。

【図８】或る地域ａ乃至ｃにおける塗装鋼材の使用年数
と腐食量との関係を示した特性図である。

【図９】本発明法において、腐食促進試験の乾燥工程と
湿潤工程の条件を説明する図である。

【図１０】表面処理鋼材Ａ乃至Ｃについて、図７の処理
（２３）により得られた試験時間（試験日数）と腐食量
（膨れ幅）との関係を概念的に示した特性図である。

【図１１】図７の処理（Ｓ２３）により得られた或る試
験期間における支配的環境因子と腐食量との関係を概念
的に示した特性図である。

【図１２】図１１の鋼材の耐食性データと腐食量のしき
い値に基づいて支配的環境因子と腐食寿命との関係を概
念的に示した特性図である。

【図１３】或る塩分付着量における従来材の腐食量の経
年変化（実機）及び従来材の腐食促進試験の評価結果を
示した特性図で、（Ａ）は腐食量の経年変化（実機）、
（Ｂ）は腐食促進試験の評価結果を示す。

【図１４】新規材の腐食促進試験の評価結果及び新規材
の腐食量の経年変化を示した特性図で、（Ａ）は新規材
の腐食促進試験の評価結果を示し、（Ｂ）は（Ｄ）式の
計算結果を示す。

【図１５】図７の処理（Ｓ５２）内の塗装処理の過程を
示したフローチャートである。

【図１６】乾燥工程と湿潤工程の標準型の条件を説明す
る図である。

【図１７】温度が支配的環境因子である場合の乾燥工程
と湿潤工程を繰り返す工程の条件を説明する図である。

【図１８】湿度が支配的環境因子である場合の乾燥工程
と湿潤工程を繰り返す工程の条件を示す図である。

【図１９】乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工程の試験条
件を３水準に設定し、温度の影響を調べるための試験条
件の一例を示す図である。

【図２０】乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工程の試験条
件を３水準に設定し、相対湿度の影響を調べるための試
験条件の一例を示す図である。

【図２１】乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工程の試験条
件を３水準に設定し、露点湿度の影響を調べるための試
験条件の一例を示す図である。

【図２２】乾燥工程と湿潤工程を繰り返す工程の試験条
件を３水準に設定し、湿潤率（湿潤時間の割合）の影響
を調べるための試験条件の一例を示す図である。

【図２３】塗装鋼材、化成処理鋼材及びめっき処理鋼材
の経年変化を示した説明図である。

【図２４】本発明の実施形態４に係る表面処理鋼材の耐
食寿命予測方法の処理過程を示したフローチャート（そ
の１）である。

【図２５】本発明の実施形態４に係る表面処理鋼材の耐
食寿命予測方法の処理過程を示したフローチャート（そ
の２）である。

【図２６】腐食量（Ｓ１〜Ｓ５）に応じた腐食環境因子
（又はその組み合わせ）の分類（Ｃ１〜Ｃ５）の例を示
す説明図である。

【図２７】分類後のデータ構造を示した説明図である。

【図２８】分類（Ｃ１〜Ｃ５）に基づいて整理された材
料Ａ〜Ｄのデータ（腐食量）の構成例を示した図であ
る。

【図２９】材料Ａについての分類（Ｃ１〜Ｃ５）に対応
した使用年数と腐食量との関係を示した特性図である。

【図３０】図２５の材料設計の処理の詳細を示したフロ
ーチャートである。

【図３１】図７の処理（Ｓ２１）により得られた、或る
地域の製品の一部位に使用された塗装鋼材Ａの膨れ幅の
経年変化を示す特性図である。

【図３２】使用年数５年の塗装鋼材の膨れ幅と付着塩分
量の関係を示す特性図である。

【図３３】実施例１において、支配環境因子として塩分
量を４水準に設定した腐食促進試験の試験条件を示す図
である。

【図３４】図３３に示した条件の腐食促進試験（塩水濃
度３％：付着塩分量０．６ｇ／ｍ ²）により得られた塗
装鋼材Ａ、Ｂ、Ｃの膨れ幅と試験時間との関係を示した
特性図である。

【図３５】試験期間２８日の塗装鋼材Ａ、Ｂ、Ｃの膨れ
幅と付着塩分量の関係を示した図である。

【図３６】付着塩分量０．１ｇ／ｍ²における塗装鋼材
Ａ、Ｂ、Ｃの膨れ幅の経時変化を予測した特性図であ
る。

【図３７】使用年数５年の付着塩分量と塗装鋼材の膨れ
幅との関係を示した特性図である。

【図３８】付着塩分量が０．1ｇ／ｍ²における塗装鋼材
の膨れ幅の経時変化を予測した図である。

【図３９】３箇所の場所で或る製品の或る部位に使用さ
れた化成処理鋼材Ａの白さび発生期間（日数）と付着塩
分量との関係を示した特性図である。

【図４０】付着塩分量と化成処理鋼材Ａ、Ｂ、Ｃの白さ
び発生日数との関係を示した特性図である。

【図４１】化成処理鋼材Ａ、Ｂ、Ｃの実機における白さ
び発生時間と付着塩分量の関係を予測した結果を示した
特性図である。

【図４２】使用年数１０年の付着塩分量と塗装鋼材の膨
れ幅との関係を示した特性図である。

【図４３】使用年数１０年の付着塩分量と塗装鋼材Ｂの
膨れ幅との関係を示した特性図である。

【図４４】図４３の結果に基づいて、使用年数１０年、
付着塩分量が０．０１ｇ／ｍ²における平均露点温度と
塗装鋼材Ｂの膨れ幅の関係を示した特性図である。

【図４５】使用年数１０年の付着塩分量と塗装鋼材Ｂの
膨れ幅との関係を示した特性図である。

【図４６】図４５の結果に基づいて、使用年数１０年、
付着塩分量が０．００１ｇ／ｍ²における乾燥工程の時
間と湿潤工程の時間の比と塗装鋼材Ｂの膨れ幅の関係を
示した特性図である。

【符号の説明】

２０塗装鋼材２１化成処理鋼材２２めっき処理鋼材３０鉄３１めっき層３２化成処理層３３塗装膜３５、３６白錆３７赤錆

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹村誠洋東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者鹿毛勇東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者藤田栄東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 2G050 AA01 BA02 CA02 CA04 DA02 DA03 EA01 EA02 EA10 EB10 EC10 4K062 AA10 CA07 CA08 EA20 FA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記（Ａ）の工程と下記（Ｂ）の工程と
からなる工程を１乃至複数回繰り返えして耐食性を評価
することを特徴とする金属材の耐食性評価方法。（Ａ）
金属材の表面に塩化物イオンを含む塩分を付着させる工
程。（Ｂ）金属材に温度と相対湿度をステップ状に変化させ
て設定した乾燥工程と湿潤工程を行うことを１サイクル
とし、このサイクルを１乃至複数回行う工程。
【請求項２】前記（Ａ）の工程の時間は１０分以内で
あることを特徴とする請求項１に記載の金属材の耐食性
評価方法。
【請求項３】前記（Ｂ）の工程は、乾燥工程と湿潤工
程の露点変動が±５℃以内に設定されることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の金属材の耐食性評価方法。
【請求項４】前記（Ｂ）の工程は、乾燥工程時間≧湿
潤工程時間、湿潤工程時間は８時間以内、且つ湿潤工程
の相対湿度は８０〜９６％の範囲内に設定されることを
特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の金属材
の耐食性評価方法。
【請求項５】前記（Ａ）の工程で金属材の表面に付着
させる塩化物イオンを含む塩分の付着量を２水準以上設
定し、前記で設定した各水準毎に請求項１〜４のいずれ
かの項に記載の方法で金属材の耐食性を評価することを
特徴とする金属材の耐食性評価方法。
【請求項６】前記（Ｂ）の工程の乾燥工程の条件と湿
潤工程の条件の組み合わせを２種類以上設定し、前記で
設定した前記各組み合わせ種類毎に請求項１〜４のいず
れかの項に記載の方法で金属材の耐食性を評価すること
を特徴とする金属材の耐食性評価方法。
【請求項７】下記（Ｃ）で設定された各水準と下記
（Ｄ）で設定された各組み合わせ種類を組み合わせた条
件毎に又は前記で組み合わせた条件のうちから選んだ複
数の条件で、請求項１〜４のいずれかの項に記載の方法
で金属材の耐食性を評価することを特徴とする金属材の
耐食性評価方法。（Ｃ）前記（Ａ）の工程で金属材の表面に付着させる塩
化物イオンを含む塩分の付着量を２水準以上設定するこ
と。（Ｄ）前記（Ｂ）の工程の乾燥工程の条件と湿潤工程の
条件の組み合わせを２種類以上設定すること。
【請求項８】請求項６又は７において、乾燥工程の条
件と湿潤工程の条件の組み合わせを２水準以上設定する
のは、乾燥工程と湿潤工程の露点条件を２水準以上設定
することであることを特徴と金属材の耐食性評価方法。
【請求項９】請求項６又は７において、乾燥工程の条
件と湿潤工程の条件の組み合わせを２水準以上設定する
のは、乾燥工程の時間と湿潤工程の時間の組み合わせを
２水準以上設定することであることを特徴と金属材の耐
食性評価方法。
【請求項１０】請求項６又は７において、乾燥工程の
条件と湿潤工程の条件の組み合わせを２水準以上設定す
るのは、下記（Ｅ）と下記（Ｆ）を組み合わせてなるも
のであることを特徴とする金属材の耐食性評価方法。（Ｅ）乾燥工程と湿潤工程の露点条件を２水準以上設定
するもの。（Ｆ）乾燥工程の時間と湿潤工程の時間の組み合わせを
２水準以上設定するもの。
【請求項１１】請求項９又は１０において、乾燥工程
の時間と湿潤工程の時間の組み合わせを２水準以上設定
するのは、乾燥工程の時間と湿潤工程の時間の比（乾燥
工程時間／湿潤工程時間）を２水準以上設定するもので
あることを特徴とする金属材の耐食性評価方法。
【請求項１２】請求項５又は７に記載の方法で評価し
た耐食性に基づき、請求項５又は７で設定した塩化物イ
オンを含む塩分の付着量範囲を少ない側に外れる領域に
おける耐食性を外挿して評価することを特徴とする金属
材の耐食性評価方法。
【請求項１３】請求項８又は１０に記載の方法で評価
した耐食性に基づき、請求項８又は１０で設定した露点
範囲を低温側に外れる領域における耐食性を外挿して評
価することを特徴とする金属材の耐食性評価方法。
【請求項１４】請求項６、９〜１１のいずれかの項に
記載の方法で評価した耐食性に基づき、請求項６、９〜
１１のいずれかの項で設定した乾燥工程の時間と湿潤工
程の時間の比（乾燥工程時間／湿潤工程時間）の範囲を
小さい側に外れる領域における耐食性を外挿して評価す
ることを特徴とする金属材の耐食性評価方法。
【請求項１５】製品対象となる実構造物または実構造
物を模擬した構造物（以下、実構造物等）の所定の１ま
たは複数の位置における環境計測を行う第１の工程と、前記環境計測の計測値に基づいて、前記塩化物イオンを
含む塩分の量、前記乾燥工程と湿潤工程における温度条
件と湿度条件、及び、露点を決定する第２の工程と、前記第２の工程で決定した条件に基づいて、請求項１〜
１４のいずれかの項に記載の金属材の耐食性評価方法に
より腐食促進試験を行い、前記実構造物等の前記１また
は複数の位置における金属材の耐食性を評価する第３の
工程と、を有することを特徴とする金属材の腐食寿命予
測方法。
【請求項１６】基準材の耐食性と環境データの対応関
係に基づいてグループ化されたデータベースを備え、製品対象となる実構造物等の１または複数の位置におけ
る使用環境を測定する第１の工程と、前記実構造物等の使用環境が前記データベースのどのグ
ループに属するかを求めて、そのグループに基づいて決
定した請求項１〜１４のいずれかの項に記載の耐食性評
価方法により腐食促進試験を行う第２の工程と、前記腐食促進試験の結果に基づき前記実構造物等の前記
１または複数の位置における金属材の耐食性を評価する
第３の工程と、を有することを特徴とする金属材の腐食
寿命予測方法。
【請求項１７】製品対象となる実構造物等の使用環境
に対応した条件で金属材の初期腐食量を求める工程と、請求項１５の第２の工程または請求項１６の第２の工程
で決定した金属材の耐食性評価方法により金属材の腐食
促進試験を行う工程と、前記金属材の初期腐食量及び前記腐食促進試験の結果に
基づいて、前記金属材の腐食量の経年変化を求める工程
と、を有することを特徴とする金属材の腐食寿命予測方
法。
【請求項１８】金属材の腐食促進試験の評価結果と、
前記金属材の既知の腐食量の経年変化とに基づいて前記
腐食促進試験の試験条件を評価することを特徴とする請
求項１５〜１７のいずれかの項に記載の金属材の腐食寿
命予測方法。
【請求項１９】請求項１５〜１８のいずれかの項に記
載の方法で予測された金属材の腐食量の経時変化に基づ
いて耐食寿命を求めることを特徴とする金属材の腐食寿
命予測方法。
【請求項２０】請求項１５〜１９のいずれかに記載の
金属材の寿命予測方法により寿命が予測された金属であ
って、実機等の各部位の腐食の進行を予測した際のデー
タが添付されることを特徴とする金属材。
【請求項２１】前記データ又はそれを示す記号が金属
材に付記されてなることを特徴とする請求項２０に記載
の金属材。
【請求項２２】前記データ又はそれに関連するデータ
が電子情報として納入先に送付されることを特徴とする
請求項２０又は２１に記載の金属材。
【請求項２３】請求項１５〜１９のいずれかの項に記
載の金属材の寿命予測方法により腐食の進行が予測され
た１以上の金属材から選択し、又は、前記１以上の金属
材における腐食進行の予測結果に基づいて腐食進行の予
測をしなかった金属材から選択し若しくは新たな金属材
を設計することにより、製品対象となる実構造物に適用
するために金属材を選定することを特徴とする金属材の
設計方法。
【請求項２４】請求項２３に記載の金属材の設計方法
により設計された金属材を製造することを特徴とする金
属材の製造方法。