【０００１】
【発明の属する技術分野】
表面処理を施された部材の耐久性を検証するために、実使用環境中において現れる腐食状態を再現する腐食促進試験装置に関する。より詳細には、腐食に寄与する環境因子として部材表面の濡れと乾きに着目し、人工的試験環境として、浸漬試験、乾燥試験、湿潤試験を繰り返す腐食促進試験装置であって、腐食状態の予測を可能にする促進性と、特に実使用における腐食状態の再現性のある試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人工的試験環境として、実使用環境を想定し、特に腐食状態を再現し得る腐食試験装置は、試料に対する人工的環境負荷をどのように与えるかによって、様々な装置が開発されてきた。このような腐食試験乃至装置は、腐食形態が実使用環境下で現れる腐食形態に近似的であって、再現性があれば、製品評価として有用ある。しかし、近年、市場における製品評価は、かなりの長期耐久性を要求されてきており、長年月を経た部材の腐食状態をあらかじめ予測することがますます必要となっているにもかかわらず、従来の腐食試験においては、充分な耐久性を示し、実験室的な評価においては合格した部材が、例えば、構造物や、車両等に実装された製品として市場に出された場合に、予想外に腐食が進行することがあった。
【０００３】
従来の腐食促進装置には、単一条件を負荷として与えるタイプと、各単一条件を時系列的に組み合わせ、負荷として与える複合タイプが知られている。単一条件としては、乾燥、湿潤、或いは浸漬という各負荷形態に集約され、複合サイクルタイプは、これらを時系列的組み合わせである。複合サイクルタイプとして、試料を液中に全没させ、次に空気中に置くことを繰り返すもの（例えば、特許文献１を参照）、試料を液中に全没させ、次に空気中で乾燥―湿潤を繰り返す装置及び方法（例えば、特許文献２、非特許文献１を参照）、試料が所定位置に海水浸漬され、サイホンを用いて干満を模擬するもの（例えば、特許文献３）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭３５−１８３４９号公報
【特許文献２】
特公平３−４２７８４号公報
【特許文献３】
特公昭４８−１０４３９号公報
【非特許文献１】
発明協会公開技報 公枝番号２００２−６９２
【０００５】
しかし、前記したような従来の定型化された濡れと乾きや、複合サイクル即ち浸漬―乾燥―湿潤では、長年月を経た部材の腐食状態を促進的に再現することができないという問題点があった。
【０００６】
例えば、具体的な実車に装備された部材の使用環境における腐食因子について見ると、温度と水分が想定されるが、特に水分の影響は極めて大きい。そこで浸漬試験における腐食進行の様子は、先ず塗装された部材（鋼板）をＮａＣｌ溶液に浸漬すると、塗膜は水分を吸収し、腐食が始まる。この腐食は鋼板のアノード溶解と、溶存酸素のカソード還元を部分反応とする局部腐食機構によって進行する。アノード部には小さいフクレ、カソード部には大きな塗膜ブクレとなって現れる。このカソード部のフクレは、溶存酸素が塗膜を拡散して鋼板面に達し、カソード還元を受けてＯＨ−を生成する。すると溶液中のＮａ＋が塗膜を通過し、塗膜下にＮａＯＨ溶液を生成してフクレを形成するようになる。このフクレ内部のＮａＯＨ溶液のｐＨは１４程度まで上昇する。そのためフクレの内部と外部の間に浸透圧が働き、水がさらに浸透してフクレが大きくなるといわれている。
【０００７】
従って、カソード部のフクレに寄与する大きな要素は、酸素と、水であるが、特に酸素還元に要する水の溶存酸素はＮａＯＨ溶液の生成に大きく影響する。しかし、従来の浸漬腐食試験の多くは、この溶存酸素に対する考慮が十分ではなく、フクレの進行は遅く、結果として腐食の促進性がないという欠点があった。
【０００８】
また，海水腐食試験装置を用いたとしても、このような装置は大掛かりになり、溶存酸素を含ませる装置を必要とし、且つ試験中、その海水を排水し続けなければならず、経済的でないという問題点があった。（特許文献３参照）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、したがって、本発明の目的は、複合サイクル試験による腐食促進試験において、実使用環境における腐食因子負荷を再現し、且つ長年月後に現れる腐食を促進して再現し得る簡便な腐食試験方法、及び腐食試験装置であって、特に、局部腐蝕機構を再現し、カソード部のフクレを促進する試験方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者らは、試行錯誤のうえ、以下のように構成した。すなわち、第一は、試料が、空気槽と、溶液槽を往還し、浸漬試験を行う複合サイクル試験において、試料上の標線を中心として上下限を設け、前記溶液槽の固定水位液面を基準として、前記標線が該固定水位液面を越えて沈降し上限まで試料が浸漬される過程Ａから、前記標線が該固定水位液面を越えて上昇し下限まで試料が空気ばく露される過程Ｂへ、試料を常に上下動させることを特徴とする腐食促進試験方法である。
【００１１】
さらに、前記空気ばく露空気が、乾燥空気又は湿潤空気による空気ばく露であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の腐食促進試験方法は、溶液槽液面 の水位を固定保持することを特徴とする。
【００１３】
そして、本発明の腐食促進試験装置は、（ア）循環送風機と、ヒータ、及び冷却器を備えた調温室と連通する空気槽と、（イ）腐食液タンクを備えた溶液槽と、（ウ）支柱に内挿され、試料を懸下する試料枠及び溶液槽内腐食液の液面を蓋う移動板を配置した昇降軸と、軸の上昇、下降の限度検知器を有する試料昇降装置とで構成し、さらに（エ）溶液槽の上部と下部で均圧管に接続された水位ボックスを備え、（オ）該水位ボックスは、腐食液タンクに連通し、かつ上端部にネジにより上下動するキャップを担持した筒とを備えることによって、固定水位液面を基準として、試料を常に上下動させ、試料に浸漬負荷及び乾燥負荷又は湿潤負荷を波動的に付与することを特徴とする腐食促進試験装置とした。
【００１４】
なお、波動的とは、試料への浸漬負荷面積の増大と、試料への乾燥負荷又は湿潤負荷面積の逓減が重複して付与されることである。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明は、腐食促進試験の試験条件としての浸漬試験において、試料上の標線と上下限で限定された試験部位が、固定水位液面を基準として、濡れと乾燥又は湿潤空気で周期的に繰り返しばく露される腐食試験方法である。すなわち、試料が常に上下動を繰り返すことが特徴であり、異なる負荷が重複して与えられる方法である。また、装置としては、試料が乾燥空気又は湿潤空気にばく露される空気槽と、水位ボックスを併設し、試料を溶液に浸漬させる溶液槽と、水位が固定された液面を基準として、試料の試験部位を繰り返し沈降及び上昇させる試料昇降装置とで構成された試験槽を備えた腐食促進試験装置である。さらに詳述する。
【００１６】
図１は、本発明の腐食促進試験方法による実施態様を示す模式図である。図１に示すように、試料（２５）は、固定水位液面（１２）を基準として、上方の空気槽側と、下方の溶液槽側を往還し、浸漬と、空気ばく露を上下動する。この試料の上下動は、試料上の標線（１１）に着目すると、標線（１１）が溶液（２４）に隠れる方向の沈降と、標線が溶液から現れる方向の上昇とを繰り返す浸漬腐食促進試験となる。
【００１７】
すなわち、空気槽（３）側にあった試料上の標線（１１）を中心とする上限（２４）と下限（２５）で区画された試験部位（ａ）及び試験部位（ｂ）が、徐々に下降し、標線（１１）が固定水位液面（１２）越えて溶液槽に沈降し、上限（２４）まで浸漬される過程Ａと、上限（２４）まで浸漬された試料上の標線（１１）を中心とする上限（２４）と下限（２５）で区画された試験部位（ａ）及び試験部位（ｂ）が、溶液槽（４）から、空気槽（３）へ上昇し、標線（１１）が固定水位液面（１２）越えて下限（２５）まで露出し試料が空気ばく露される過程Ｂを含む試料の上下動を１サイクルとする腐食促進試験方法である。
【００１８】
図５は従来の複合サイクルの模式図である。図に示したように、従来は、時間単位で試料全体を溶液槽深く沈めることと、空気中に引上げることを繰り返すにすぎなかった。これに対し、本発明は、溶液槽（４）の液面付近で標線を中心とする上限と下限で区画された試料部位に対し、浸漬負荷、空気ばく露負荷を短い周期で繰り返す方法である。液面付近の水層は、空気中からの酸素吸収が多く、前記したように酸素還元に要する水の溶存酸素を多く含む領域であり、この溶液に試料を効果的に浸漬でき、かつ空気槽（３）に露出した場合には試験部位（ａ）及び試験部位（ｂ）へ直接酸素を与えることができる方法である。
【００１９】
本発明は、図１で示したようには、試料は常に上下動を繰り返し、かつ試料全体が溶液槽に全没することがなく、過程Ａから過程Ｂ、過程Ｂから過程Ａへ留まることなく波動的に行われることが特徴的である。図４に実施態様として複合サイクルのフロー図を示したように、試験部位（ａ）と（ｂ）が空気槽から溶液槽へ徐々に沈降する過程Ａは、試験部位への浸漬負荷面積の増大であり、同時に空気ばく露の逓減であり、逆に試験部位の溶液槽から空気槽へ上昇する過程Ｂは、試験部位への浸漬負荷面積の逓減であり、同時に空気ばく露の増大である。したがって、本発明において、波動的とは、試料への浸漬負荷の増大または逓減と、乾燥負荷又は湿潤負荷面積の逓減又は増大が重複し、繰り返し付与されることである。
【００２０】
このように、浸漬による水分及び酸素の供給、空気ばく露による酸素の供給を頻繁に行う試料の上下動は、局部腐食機構のカソード部のフクレを促進させるものとなる。また、空気ばく露空気は、乾燥空気、又は湿潤空気として過程Ａと組み合わせることが好ましい。すなわち、浸漬による濡れと、乾燥空気による乾きが重畳して行われることによって、塗膜のハガレが促進される。また溶液浸漬による濡れと、湿潤空気による濡れが重複して行われることによって、カソード部のフクレをさらに促進することができる。
【００２１】
また、本発明の腐食促進試験方法は、溶液槽液面 の水位を固定保持することを特徴としている。試料上に標線と、この標線を中心として上限、下限を設け、区画された試験部位（ａ）及び試験部位（ｂ）が固定水位液面（１２）を基準として空気中から液中へ、液中から空気中へ往還する。図１の模式図は、試料の上下動を、試料位置を縦軸、時間を横軸にして、試料位置をプロットしたものである。軌跡は、波動的であって、試験中に試料が一所に留まることがない。なお、該標線は、試料自体の長さが異なり、また試料の試験したい部位が異なるから、後述する限度検知器などによって定める試験部位の中心を示すものである。
【００２２】
図２は、本発明による実施態様を示す腐食促進試験装置の正面図である。正面図（ａ）は試料取付け時の図であり、正面図（ｂ）は試験開始時の図である。試験槽（２）中央部に空気槽（３）と溶液槽（４）が配置され、試験槽天井から空気槽（３）へ、駆動軸（７）に接続された支柱（６）が懸垂され、端部に試料枠（５）と、移動板（１０）が接続され、空気槽（３）と溶液槽（４）の間を上下動する試料昇降装置（９）を構成している。試料枠（５）に懸垂された試料（８）は、溶液槽（４）と空気槽（３）の間を図示しない駆動モータによる駆動軸（７）に接続する支柱（６）の上下動に伴って往還する。なお、移動板（１０）は試料が上昇するに伴って上昇し、上限（２４）に至って溶液槽と空気槽を隔てる隔壁として作用する。この隔壁としての移動板は、溶液槽内の溶液の蒸発、ｐＨの変動を防止することができる。
【００２３】
本発明において、試料昇降装置によって溶液槽へ浸漬させる試料（８）は、標線（１１）を定めて、試料枠（５）に懸下し、溶液槽の液面（１２）と、標線を一致させ、試験の位置的始点とする。即ち、液面より上側の一定距離にある試料部位（ａ）と、液面より下側にある試料部位（ｂ）が、当該試験の試験面となる。限度検知器（１８）を備えた試料昇降装置を上下動させることによって、標線（１１）を挟んで上限（２４）と下限（２５）で区画された試験部位（ａ）と（ｂ）は、上限（２４）までの下降と、下限（２５）までの上昇を常に行い、液面下の浸漬と、液面上方の乾燥又は湿潤空気の負荷を試料に与えることができる。なお、限度検知器（１８）は、近接スイッチなどを用いて、試験部位の中心を示す標線位置と、試料上下動の上限及び下限を検知することができ、試料や、試験部位の態様によって位置調整ができるようにしてある。
【００２４】
本発明は溶液槽内の液面の水位が固定されることが特徴的である。溶液槽（４）は、溶液槽の上部と下部に均圧管（１３）で接続された水位ボックス（１７）に連通し、腐食液タンク（１４）にも連通している。図３の側面図に示したように、水位ボックス（１７）には、端部にネジにより上下動するキャップ（１５）を担持した筒（１６）を備えてある。すなわち、試料により、大きさ、特に長さが異なることから、予めその大きさによって溶液槽内腐食液の液面（１２）水位の位置決めができるようにしたもので、キャップのネジ込みを調整し、水位を固定保持し得るようにしてある。
【００２５】
空気槽（３）は、空気ばく露空気を乾燥空気又は湿潤空気とすることができるようにしてある。即ち、空気槽に隣接して調温調湿室（１９）を配設してあり、調温調湿室には、冷却器（２０）、ヒータ（２１）、循環送風機（２２）、湿度発生機（２３）があり、制御部（２６）で予め設定された乾燥空気温度、湿潤空気温度及び湿度条件に応じて各機器が作動し、空気槽内空気温度および湿度を調節できるようにしてある。
【００２６】
このような空気槽と溶液槽を試料が往還するときの試料の沈降速度又は上昇速度は、本実施例では０．７乃至１１．０ｍｍ毎秒とした。試料の試験部位である標線を挟んだ上限から下限までの長さを１００ｍｍに設定すると、下限が液面に一致した位置から上限が浸漬されるまでに約２．４分乃至約１０秒であり、従って１サイクルは、約５分乃至２０秒である。これに対し、図６の従来行われた複合サイクル試験のフロー図によれば、浸漬―乾燥―湿潤による各条件が個別に試料に対し与えられる。１サイクルが１時間であり、各要素の負荷時間は、浸漬１５分、乾燥３０分、湿潤１５分と長時間である。また、試料位置は、図５によっても判るように試料全体が溶液槽内にあるか、空気中にあるかのいずれかである。従って、本発明は、試験部位に対し、極めて短時間の間に、各要素の負荷を重畳して与えていることになる。浸漬深さは、液面下僅かに１００ｍｍを限度としている。
【００２７】
また、本発明の実施例において、例えば、浸漬条件は、ｐＨ３．５の腐食液を（ＲＴ＋１０℃）乃至４０℃±１℃に保持して試料を浸漬させた。乾燥条件は、（ＲＴ＋１０℃）乃至６０℃±１℃の温度範囲で、３５％ＲＨ乃至６０％ＲＨ±５％ＲＨである。さらに、前記したように、空気槽の湿度状態を、調温調湿室によって高湿にすることができるので、溶液槽から空気槽への移行時に空気槽に露われた試料部位に対し、乾燥条件ではなく高湿条件を与えることが可能である。この湿潤条件は、（ＲＴ＋１０℃）乃至６０℃±１℃の温度範囲で、例えば５０℃において、９５％ＲＨ以上の再現が可能である。
【００２８】
このように、本発明の複合サイクル試験方法は、従来の浸漬―乾燥―湿潤のサイクルに比較して、試料面における濡れー乾きの繰り返し頻度が高く、試料への酸素供給が多く、材料生地と材料表面に施された塗装や、めっきの付着強度の低下を促進し、また塗膜と生地の間への浸水を促し、腐食を飛躍的にすすめるものである。
【００２９】
すなわち、本発明は、電気化学的な局部腐食機構であるカソード部とアノード部の間に酸素濃淡電池が形成され、腐食が生ずる機序を促進させようとするものであり、そのため試料面への酸素供給を増大させ、腐食によるフクレ部分への水供給を増大させるように構成したものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、上述したように、浸漬を中心とする複合サイクル試験の腐食因子の付与に関し、緻密な条件設定をすることによって、市場における腐食現象をより近似的に、かつ促進して再現できるという効果が得られた。また、このような条件設定が可能な試験装置を提供できるため、電気化学的腐食現象を促進して極めて短時間で再現できうる効果は非常に大きい。そのため、信頼性のある製品を市場に提供できる経済的効果は極めて顕著である。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例態様を示す腐食促進試験の模式図である。
【図２】本発明による実施態様を示す腐食促進試験装置の正面図（ａ）及び（ｂ）である。
【図３】本発明による実施態様を示す腐食促進試験装置の側面図である。
【図４】本発明による実施態様を示す複合サイクルのフロー図である。
【図５】従来の浸漬腐食試験の模式図である。
【図６】従来の複合サイクル試験のフロー図である。
【符号の説明】
１ 腐食促進試験装置
２ 試験槽
３ 空気槽
４ 溶液槽
５ 試料枠
６ 支柱
７ 駆動軸
８ 試料
９ 試料昇降装置
１０ 移動板
１１ 標線
１２ 液面
１３ 均圧管
１４ 腐食液タンク
１５ キャップ
１６ 筒
１７ 水位ボックス
１８ 限度検知器
１９ 調温調湿室
２０ 冷却コイル
２１ ヒータ
２２ 循環送風機
２３ 湿度発生機
（ａ）（ｂ）試験部位
２４ 上限
２５ 下限
２６ 制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a corrosion promotion test apparatus that reproduces a corrosion state that appears in an actual use environment in order to verify the durability of a member that has been subjected to a surface treatment. More specifically, we focus on the wetness and dryness of the member surface as environmental factors contributing to corrosion, and as an artificial test environment, a corrosion acceleration test device that repeats immersion tests, dry tests, and wet tests, and predicts the state of corrosion. The present invention relates to an accelerating device capable of performing the above-mentioned tests, and particularly to a test device capable of reproducing the corrosion state in actual use.
[0002]
[Prior art]
As an artificial test environment, an actual use environment is assumed, and in particular, various types of corrosion test devices capable of reproducing a corrosion state have been developed depending on how an artificial environmental load is applied to a sample. Such a corrosion test or apparatus is useful for product evaluation if the form of corrosion is similar to the form of corrosion appearing in an actual use environment, and if there is reproducibility. However, in recent years, product evaluation in the market has required considerable long-term durability, and although it has become increasingly necessary to predict the corrosion state of aged components for many years, In a corrosion test, a member that shows sufficient durability and passes a laboratory evaluation is unexpectedly corroded when it is put on the market as a product mounted on a structure or a vehicle, for example. Sometimes progressed.
[0003]
2. Description of the Related Art Conventional types of corrosion promotion devices include a type in which a single condition is applied as a load and a composite type in which each single condition is combined in a time series and applied as a load. As a single condition, it is categorized into various load forms such as dry, wet or immersion, and the combined cycle type is a time-series combination of these. As a combined cycle type, a sample is repeatedly submerged in a liquid and then placed in the air (see, for example, Patent Document 1). A sample is fully submerged in a liquid and then dried in the air. An apparatus and a method for repeating wetting (for example, see Patent Literature 2 and Non-Patent Literature 1), a sample in which seawater is immersed in a predetermined position, and a siphon is used to simulate the ebb and flow (for example, Patent Literature 3) are known. I have.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 35-18349 [Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 3-42784 [Patent Document 3]
JP-B-48-10439 [Non-Patent Document 1]
Japan Institute of Invention and Innovation Technical Report No. 2002-692
[0005]
However, the conventional standardized wetting and drying or the combined cycle, that is, dipping-drying-wetting, as described above, has a problem that the corrosion state of a member that has been aged for many years cannot be reproduced in an accelerated manner. .
[0006]
For example, looking at the corrosion factors in the usage environment of the members installed in a specific actual vehicle, temperature and moisture are assumed, but the influence of moisture is particularly large. Therefore, the progress of corrosion in the immersion test is as follows. First, when a painted member (steel plate) is immersed in a NaCl solution, the coating film absorbs moisture and corrosion starts. This corrosion proceeds by a local corrosion mechanism in which the anode dissolution of the steel sheet and the cathodic reduction of dissolved oxygen are partially reacted. It appears as a small blister on the anode and a large coating on the cathode. In the blisters at the cathode, the dissolved oxygen diffuses through the coating film to reach the steel plate surface, and undergoes cathode reduction to generate OH − . Then, Na + in the solution passes through the coating, and a NaOH solution is formed under the coating to form blisters. The pH of the NaOH solution inside the blister rises to about 14. Therefore, it is said that osmotic pressure acts between the inside and the outside of the blister, and water further penetrates to increase the blister.
[0007]
Therefore, the major factors contributing to blisters in the cathode portion are oxygen and water. In particular, dissolved oxygen in water required for oxygen reduction greatly affects the generation of a NaOH solution. However, many of the conventional immersion corrosion tests have a problem that the dissolved oxygen is not sufficiently considered, the blistering progresses slowly, and as a result, there is no promotion of corrosion.
[0008]
Further, even if a seawater corrosion test device is used, such a device becomes large-scale, requires a device for containing dissolved oxygen, and has to keep draining the seawater during the test, which is not economical. There was a problem. (See Patent Document 3)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a problem. Therefore, it is an object of the present invention to reproduce a corrosion factor load in an actual use environment in a corrosion accelerated test by a combined cycle test, and to realize corrosion which appears after many months. It is an object of the present invention to provide a simple corrosion test method and a corrosion test apparatus capable of promoting and reproducing the corrosion, and in particular, a test method and apparatus for reproducing a local corrosion mechanism and promoting blistering of a cathode portion.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventors have made the following configuration after trial and error. That is, first, in the combined cycle test in which the sample goes back and forth between the air tank and the solution tank and performs the immersion test, upper and lower limits are provided around the marked line on the sample, and the fixed water level of the solution tank is set. As a criterion, from the process A in which the mark is settled above the fixed level liquid level and the sample is immersed to the upper limit, the sample is exposed to the air with the mark raised above the fixed level liquid level to the lower limit. This is a corrosion promotion test method characterized by constantly moving the sample up and down to step B.
[0011]
Further, it is preferable that the air exposure air is air exposure by dry air or wet air.
[0012]
Further, the corrosion promotion test method of the present invention is characterized in that the water level of the liquid surface of the solution tank is fixed and maintained.
[0013]
The corrosion promotion test apparatus of the present invention comprises (a) an air tank communicating with a temperature control chamber provided with a circulating blower, a heater and a cooler, (b) a solution tank provided with a corrosive liquid tank, and ) A sample lifting / lowering device having a sample frame inserted in a column, a sample frame for suspending the sample, and a moving plate for covering the level of the corrosive liquid in the solution tank; And (d) a water level box connected to the equalizing pipe at the upper and lower parts of the solution tank. (E) The water level box communicates with the corrosive liquid tank and moves up and down by a screw at the upper end. A corrosion promotion test characterized by comprising a cylinder holding a cap, constantly moving the sample up and down with respect to the fixed liquid level, and applying a immersion load and a dry or wet load to the sample in a wave-like manner. The device.
[0014]
The term “wave” means that the increase of the immersion load area on the sample and the gradual decrease of the dry load or wet load area on the sample are applied in an overlapping manner.
[0015]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present invention, in the immersion test as a test condition of the corrosion acceleration test, the test site limited by the marked line and the upper and lower limits on the sample, the fixed level liquid level as a reference, periodically wet and dry or wet air This is a corrosion test method that is repeatedly exposed. In other words, the method is characterized in that the sample constantly moves up and down, and a different load is applied repeatedly. Further, as an apparatus, an air tank in which the sample is exposed to dry air or humid air, a water level box is provided, a solution tank in which the sample is immersed in the solution, and a sample level based on the liquid level in which the water level is fixed. And a sample elevating device for repeatedly settling and raising the test site. Further details will be described.
[0016]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment according to the corrosion acceleration test method of the present invention. As shown in FIG. 1, the sample (25) moves back and forth between the upper air tank side and the lower solution tank side with respect to the fixed level liquid surface (12), and moves up and down in immersion and air exposure. . Focusing on the marked line (11) on the sample, this vertical movement of the sample is immersion corrosion in which the marked line (11) repeats sedimentation in the direction in which the solution (24) is hidden and rises in the direction in which the marked line emerges from the solution. This is an accelerated test.
[0017]
That is, the test site (a) and the test site (b) divided by the upper limit (24) and the lower limit (25) centered on the marked line (11) on the sample located on the side of the air tank (3) gradually become smaller. And the marked line (11) is settled in the solution tank beyond the fixed level liquid level (12) and immersed to the upper limit (24), and the marked line on the sample immersed to the upper limit (24) The test site (a) and the test site (b) defined by the upper limit (24) and the lower limit (25) centered on (11) rise from the solution tank (4) to the air tank (3), and This is a corrosion promotion test method in which the vertical movement of the sample including the process B in which the line (11) is exposed to the lower limit (25) beyond the fixed level liquid level (12) and the sample is exposed to the air is one cycle.
[0018]
FIG. 5 is a schematic view of a conventional combined cycle. As shown in the figure, in the past, merely sinking the entire sample deep into the solution tank and pulling it up into the air were repeated only in units of time. On the other hand, the present invention employs a method in which a immersion load and an air exposure load are repeated in a short cycle with respect to a sample portion defined by an upper limit and a lower limit centered on a marked line near the liquid level of the solution tank (4). is there. The water layer near the liquid surface is a region that absorbs a large amount of oxygen from the air and contains a large amount of dissolved oxygen of water required for oxygen reduction as described above. The sample can be effectively immersed in this solution, and an air tank is provided. When exposed to (3), this is a method in which oxygen can be directly applied to the test site (a) and the test site (b).
[0019]
According to the present invention, as shown in FIG. 1, the sample always moves up and down, and the entire sample does not completely sink in the solution tank, and does not stay in the process A from the process B and from the process B to the process A. It is characteristic that it is performed in a wave-like manner. As shown in the flow diagram of the combined cycle as an embodiment in FIG. 4, the process A in which the test sites (a) and (b) gradually settle from the air bath to the solution bath is performed by increasing the immersion load area on the test site. In addition, the process B of raising the air exposure from the solution tank at the test site to the air bath at the same time is a gradual reduction of the immersion load area on the test site and an increase of the air exposure at the same time. Therefore, in the present invention, the term “wave” means that the increase or decrease of the immersion load on the sample and the decrease or increase of the dry load or wet load area overlap and are repeatedly applied.
[0020]
As described above, the vertical movement of the sample, which frequently supplies moisture and oxygen by immersion and supply of oxygen by air exposure, promotes blistering of the cathode of the local corrosion mechanism. Also, it is preferable that the air exposed air is combined with the process A as dry air or humid air. That is, the wetting by immersion and the drying by dry air are performed in an overlapping manner, thereby promoting peeling of the coating film. In addition, since the wetting by the solution immersion and the wetting by the humid air are performed at the same time, blistering of the cathode portion can be further promoted.
[0021]
Further, the corrosion promotion test method of the present invention is characterized in that the water level of the liquid surface of the solution tank is fixed and maintained. A marked line is formed on the sample, and upper and lower limits are set with the marked line as the center. The divided test part (a) and test part (b) are moved from the air into the liquid based on the fixed level liquid surface (12). Return to the air from the liquid. In the schematic diagram of FIG. 1, the vertical position of the sample is plotted with the vertical axis of the sample position and the horizontal axis of time. The trajectory is wavelike and the sample does not stay in place during the test. Note that the marked line indicates the center of the test site determined by a limit detector or the like, which will be described later, because the length of the sample itself is different and the site of the sample to be tested is different.
[0022]
FIG. 2 is a front view of a corrosion promotion test apparatus showing an embodiment according to the present invention. The front view (a) is a view at the time of mounting the sample, and the front view (b) is a view at the start of the test. An air tank (3) and a solution tank (4) are arranged at the center of the test tank (2), and a column (6) connected to a drive shaft (7) is suspended from the ceiling of the test tank to the air tank (3). The sample frame (5) and the moving plate (10) are connected to the ends, and constitute a sample elevating device (9) that moves up and down between the air tank (3) and the solution tank (4). The sample (8) suspended from the sample frame (5) is moved up and down by a column (6) connected to a drive shaft (7) by a drive motor (not shown) between the solution tank (4) and the air tank (3). I will go back and forth with it. The moving plate (10) rises as the sample rises and reaches the upper limit (24) and acts as a partition separating the solution tank and the air tank. The moving plate as the partition can prevent evaporation of the solution in the solution tank and fluctuation of pH.
[0023]
In the present invention, the sample (8) to be immersed in the solution tank by the sample lifting / lowering device defines a mark (11), hangs on the sample frame (5), and the liquid level (12) of the solution tank and the mark And make it the starting point of the test. That is, the sample part (a) located at a certain distance above the liquid level and the sample part (b) below the liquid level are test surfaces for the test. By moving the sample lifting / lowering device equipped with the limit detector (18) up and down, the test parts (a) and (b) divided by the upper limit (24) and the lower limit (25) across the marked line (11) become , Lowering to the upper limit (24) and raising to the lower limit (25) are always performed, so that the sample can be immersed below the liquid level and loaded with dry or moist air above the liquid level. The limit detector (18) can detect the position of the mark indicating the center of the test site and the upper and lower limits of the vertical movement of the sample using a proximity switch or the like. The position can be adjusted.
[0024]
The present invention is characterized in that the water level of the liquid surface in the solution tank is fixed. The solution tank (4) communicates with a water level box (17) connected to the upper and lower parts of the solution tank by an equalizing pipe (13), and also communicates with a corrosion liquid tank (14). As shown in the side view of FIG. 3, the water level box (17) is provided at its end with a tube (16) carrying a cap (15) which can be moved up and down by screws. That is, since the size, especially the length, differs depending on the sample, the liquid level (12) water level of the corrosive solution in the solution tank can be determined in advance by the size, and the screwing of the cap is adjusted. The water level can be kept fixed.
[0025]
The air tank (3) allows the air exposure air to be dry air or humid air. That is, a temperature and humidity control room (19) is disposed adjacent to the air tank, and the temperature and humidity control room includes a cooler (20), a heater (21), a circulating blower (22), and a humidity generator. There is a machine (23), and each device operates according to the dry air temperature, wet air temperature and humidity conditions preset by the control unit (26), and the air temperature and humidity in the air tank can be adjusted. .
[0026]
In this embodiment, the sedimentation speed or the rising speed of the sample when the sample goes back and forth between the air tank and the solution tank is set to 0.7 to 11.0 mm per second. When the length from the upper limit to the lower limit with the mark line, which is the test site of the sample, is set to 100 mm, it takes about 2.4 minutes to about 10 seconds until the upper limit is immersed from the position where the lower limit matches the liquid level. Yes, so one cycle is about 5 minutes to 20 seconds. On the other hand, according to the flowchart of the conventional combined cycle test shown in FIG. 6, each condition of immersion-dry-wet is individually applied to the sample. One cycle is one hour, and the loading time of each element is as long as 15 minutes for immersion, 30 minutes for drying, and 15 minutes for wet. The sample position is either the whole sample in the solution tank or in the air, as can be seen from FIG. Therefore, in the present invention, the load of each element is superimposed on the test site in a very short time. The immersion depth is limited to only 100 mm below the liquid level.
[0027]
In the examples of the present invention, for example, the immersion conditions were such that a sample was immersed in a corrosive solution having a pH of 3.5 (RT + 10 ° C.) to 40 ° C. ± 1 ° C. The drying conditions are (RT + 10 ° C.) to 60 ° C. ± 1 ° C., 35% RH to 60% RH ± 5% RH. Furthermore, as described above, since the humidity state of the air tank can be made high by the temperature and humidity control chamber, the sample portion exposed to the air tank at the time of transition from the solution tank to the air tank is dried. It is possible to give high humidity conditions instead of conditions. This wetting condition can be reproduced in a temperature range of (RT + 10 ° C.) to 60 ° C. ± 1 ° C., for example, at 50 ° C., at 95% RH or more.
[0028]
As described above, the combined cycle test method of the present invention has a higher repetition frequency of wet-dry on the sample surface, more oxygen supply to the sample, and a material fabric compared with the conventional immersion-dry-wet cycle. It promotes the reduction of the adhesion strength of the coating and plating applied to the material surface, promotes the infiltration between the coating film and the fabric, and drastically promotes the corrosion.
[0029]
That is, in the present invention, an oxygen concentration cell is formed between the cathode portion and the anode portion, which is an electrochemical local corrosion mechanism, to promote the mechanism of the occurrence of corrosion. It is configured to increase the oxygen supply and increase the water supply to the blister portion due to corrosion.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, the present invention relates to the provision of a corrosion factor in a combined cycle test centering on immersion, and by setting precise conditions, it is possible to reproduce the corrosion phenomenon in the market more approximately and acceleratedly. The effect was obtained. Further, since a test apparatus capable of setting such conditions can be provided, the effect of promoting the electrochemical corrosion phenomenon and reproducing it in a very short time is very large. Therefore, the economic effect of providing a reliable product to the market is remarkable.
[0031]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a corrosion promotion test showing an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are front views (a) and (b) of a corrosion promotion test apparatus showing an embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is a side view of a corrosion promotion test apparatus showing an embodiment according to the present invention.
FIG. 4 is a flow diagram of a combined cycle illustrating an embodiment according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic view of a conventional immersion corrosion test.
FIG. 6 is a flowchart of a conventional combined cycle test.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Corrosion acceleration test apparatus 2 Test tank 3 Air tank 4 Solution tank 5 Sample frame 6 Column 7 Drive shaft 8 Sample 9 Sample elevating device 10 Moving plate 11 Marking line 12 Liquid level 13 Equalizing tube 14 Corrosion liquid tank 15 Cap 16 Tube 17 Water level Box 18 Limit detector 19 Temperature and humidity control room 20 Cooling coil 21 Heater 22 Circulating blower 23 Humidity generator (a) (b) Test site 24 Upper limit 25 Lower limit 26 Control unit
