JP2013134162A - 大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置 - Google Patents

大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013134162A
JP2013134162A JP2011284801A JP2011284801A JP2013134162A JP 2013134162 A JP2013134162 A JP 2013134162A JP 2011284801 A JP2011284801 A JP 2011284801A JP 2011284801 A JP2011284801 A JP 2011284801A JP 2013134162 A JP2013134162 A JP 2013134162A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
salt
atmospheric corrosion
adhesion
corrosion test
dry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011284801A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumi Fujii
和美 藤井
Katsuto Takahashi
克仁 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2011284801A priority Critical patent/JP2013134162A/ja
Priority to GB1222016.6A priority patent/GB2498059B/en
Priority to US13/711,719 priority patent/US8927289B2/en
Publication of JP2013134162A publication Critical patent/JP2013134162A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/002Test chambers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/006Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

【課題】大気腐食試験における塩分の付着量のばらつきを小さくし、腐食の再現性を高める。
【解決手段】恒温恒湿槽に設置した被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を供給する塩分付着工程210と、塩分付着工程210の後に設けた乾湿循環工程220とを含む大気腐食試験方法において、乾湿循環工程220は、恒温恒湿槽の内部を低い相対湿度に設定して被試験体の表面を乾燥する乾燥工程221を設け、その後に乾燥工程221よりも恒温恒湿槽の内部の相対湿度を高くした湿潤工程222を設け、これらを複数回繰り返す工程であり、塩分付着工程210における塩分の供給は、塩水の噴霧によって行い、塩分付着工程210と乾燥工程221との間には、恒温恒湿槽の内部に噴霧した塩水の霧を除去する排気工程215を設け、被試験体の表面への塩分の付着量は、塩水の噴霧量を調整して制御する。
【選択図】図8

Description

本発明は、金属材料の大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置に関する。
大気中で使用される金属材料の耐食性を評価する試験方法として、従来、JIS Z 2371で規定されている塩水噴霧試験方法やJIS K 5600−7−9で規定されているサイクル腐食試験方法が知られている。
また、特許文献1には、被試験体に付着させる塩分量や温湿度の試験条件を適正化して、被試験体が実際に曝される腐食環境を模擬した試験方法が開示されている。特許文献1の試験方法は、被試験体に所定量の塩付着を行う工程と、塩付着後に予め設定した温度、相対湿度条件の乾燥状態と湿潤状態を繰り返す乾湿繰り返し工程とを繰り返す試験方法である。この試験方法においては、腐食を促進させる化学物質として所定の濃度に調整された塩水を用い、この塩水を霧状に噴霧し、被試験体に塩分を付着させる方法が採用されている。
一方、特許文献2には、海水中でエアーバブルを発生させることにより、細かい海塩粒子を生成する方法が記載されている。
特許第4218280号公報 特許第3834630号公報
特許文献1に記載されているように、試験条件を適正化した結果、従来の試験方法と比較して、実際の使用環境での腐食実態が再現できるようになり、耐食性の評価の精度が大幅に改善した。しかし、霧状に噴霧された塩水が被試験体に付着すると、噴霧された液滴が凝集して表面でぬれた状態になり、自然環境で飛来する海塩粒子のサイズが数十μm程度であるのと大きく異なる。上記のような塩水を単に噴霧して被試験体に付着する塩付着方法の場合、自然環境で浮遊する塩粒子の付着による腐食を十分には再現できない課題が残っている。
また、特許文献2に記載されているように、海水中でエアーバブルを発生させる塩付着方法においては、塩付着の速度が小さく、塩付着を行いながら腐食を進行させる試験法には好適であるかもしれないが、特許文献1に記載されているような腐食を進行させる乾湿繰り返し工程と、塩付着を行う工程とを分離する試験方法においては、塩付着に時間を要してしまい、塩付着工程の際に腐食を進行させてしまう課題がある。
さらに、特許文献1及び2に記載されたいずれの先行技術も、塩分を付着させる工程を繰り返した場合に、塩分付着工程ごとに塩分の付着量がばらつき、腐食試験の再現性が低いという課題がある。
本発明の目的は、大気腐食試験における塩分の付着量のばらつきを小さくし、腐食の再現性を高めることにある。
本発明は、恒温恒湿槽に設置した被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を供給する塩分付着工程と、この塩分付着工程の後に設けた乾湿循環工程とを含む大気腐食試験方法において、乾湿循環工程は、恒温恒湿槽の内部を低い相対湿度に設定して被試験体の表面を乾燥する乾燥工程を設け、その後に乾燥工程よりも恒温恒湿槽の内部の相対湿度を高くした湿潤工程を設け、これらを複数回繰り返す工程であり、塩分付着工程における塩分の供給は、塩水の噴霧によって行い、塩分付着工程と乾燥工程との間には、恒温恒湿槽の内部に噴霧した塩水の霧を除去する排気工程を設け、被試験体の表面への塩分の付着量は、塩水の噴霧量を調整して制御する。
本発明によれば、自然環境において浮遊する海塩粒子が付着することにより起こる腐食を再現することができ、かつ、塩分の付着を繰り返す大気腐食試験における塩分の付着量のバラツキを小さくすることができ、大気腐食試験の精度を向上することができる。
実施例3の大気腐食試験装置を示す構成図である。 実施例3の大気腐食試験方法の工程を示すフロー図である。 実施例3の大気腐食試験装置の別の構成図である。 実施例4の大気腐食試験装置の構成図である。 実施例4の大気腐食試験方法の工程を示すフロー図である。 実施例5の大気腐食試験方法の工程を示すフロー図である。 実施例1の大気腐食試験装置の構成図である。 実施例1の大気腐食試験方法の工程を示すフロー図である。 実施例2の大気腐食試験装置の構成図である。
本発明は、OA機器(複写機、パソコン等)、AV機器(テレビ、ビデオ等)、冷蔵庫や洗濯機等の家庭用電気製品、制御装置や発電機等の産業用電気・機械設備、自動車や車両等の輸送機器、及び、それらの電気機械製品の内部で使用されている電気・電子部品等に使用される金属材料の腐食試験方法及びその装置に関する。
以下、本発明の実施形態に係る大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置について説明する。
前記大気腐食試験方法は、恒温恒湿槽に設置した被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を供給する塩分付着工程と、この塩分付着工程の後に設けた乾湿循環工程とを含む。そして、乾湿循環工程は、恒温恒湿槽の内部を低い相対湿度に設定して被試験体の表面を乾燥する乾燥工程を設け、その後に乾燥工程よりも恒温恒湿槽の内部の相対湿度を高くした湿潤工程を設け、これらを複数回繰り返す工程であり、塩分付着工程における塩分の供給は、塩水の噴霧によって行い、上記の乾燥工程のうち1回目の乾燥工程は、塩分付着工程の後、上記の湿潤工程のうちの1回目の湿潤工程の前に設け、塩分付着工程と1回目の乾燥工程との間には、恒温恒湿槽の内部に噴霧した塩水の霧を除去する排気工程を設け、被試験体の表面への塩分の付着量は、塩水の噴霧量を調整して制御することを特徴とする。
ここで、1回目の乾燥工程は、塩分付着工程が終了した後の乾湿循環工程における最初の乾燥工程である。また、1回目の乾燥工程の直後に行う湿潤工程は、1回目の湿潤工程である。
前記大気腐食試験方法においては、乾燥工程は、塩分付着工程又は湿潤工程から恒温恒湿槽の内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させて開始することが望ましい。
前記大気腐食試験方法においては、塩水の噴霧量は、塩水の質量又は体積を計測して調整することが望ましい。
前記大気腐食試験方法においては、塩水の質量又は体積を経時的に計測し、あらかじめ設定した質量又は体積に達した時点で噴霧を停止する制御を行うことが望ましい。
前記大気腐食試験方法においては、塩分付着工程は、温度0〜60℃、相対湿度10〜98%の範囲から設定した1つの条件に保持された空間で行うことが望ましい。
前記大気腐食試験方法においては、乾湿循環工程の後、さらに、塩分付着工程を行い、その後、さらに、乾湿循環工程を行うことが望ましい。
前記大気腐食試験方法においては、乾湿循環工程とその後の塩分付着工程との間には、さらに、洗浄水によって被試験体の表面に付着した塩分を除去する洗浄工程を設けることが望ましい。
前記大気腐食試験方法においては、塩分付着工程及び乾湿循環工程をそれぞれ1回ずつ行う1サイクルを7日間に1回乃至1日間に1回の頻度で繰り返すことが望ましい。すなわち、1サイクルの期間が7〜1日であることが望ましい。
前記大気腐食試験方法においては、乾燥工程は、塩水の水分を除去した後、被試験体の表面に残存する塩分の質量を計測する工程を含むことが望ましい。
前記大気腐食試験装置は、被試験体を設置するための恒温恒湿槽と、この恒温恒湿槽に供給する塩水を貯留する塩水貯留部と、塩水の霧を発生させる塩霧供給部と、恒温恒湿槽の内部から霧を回収して排気する排気部と、塩水の霧の供給量を測定する流量測定部、又は被試験体に付着した塩水の量を測定する塩分付着量測定部と、流量測定部又は塩分付着量測定部の信号に基づいて塩水の霧の供給量を調整する制御部とを備えたことを特徴とする。
前記大気腐食試験装置は、さらに、洗浄水を被試験体に散布する洗浄ノズルと、被試験体の表面に付着した洗浄水を除去する温風乾燥部とを備えることが望ましい。
前記大気腐食試験装置においては、排気部は、恒温恒湿槽の内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させる機能を有することが望ましい。
前記大気腐食試験装置は、さらに、塩水貯留部と塩霧発生部との間に霧の供給量を調整する開閉弁を設けることが望ましい。
前記大気腐食試験装置においては、制御部は、塩分付着量測定部の信号に基づいて開閉弁を制御することが望ましい。
以下、本発明の詳細について実施例を用いて説明する。
図7は、大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置の構成を示したものである。
大気腐食試験装置1は、恒温恒湿槽110と、ポンプ115と、塩水タンク120(塩水貯留部)と、塩水ノズル125(塩霧供給部)と、排気部130と、洗浄水タンク140と、洗浄水ノズル145と、温風乾燥部150とを含む構成である。恒温恒湿槽110の内部には、被試験体160を設置可能な空間が設けられている。本図は、恒温恒湿槽110の内部に被試験体160を設置した状態を示している。また、恒温恒湿槽110の内部には、塩水ノズル125と、洗浄水ノズル145と、温風乾燥部150とが設けられている。
恒温恒湿槽110は、槽内の温度と湿度とを独立に制御でき、かつ、温度と湿度とを組み合わせた複数の条件を連続的に変化させるプログラム機能を有する。また、外気を導入しながら温度及び湿度を制御できる機能を有する。
排気部130は、恒温恒湿槽110の内部から霧状の塩水を除去する。排気部130としては、除去した霧状の塩水を回収し、空気のみを外部に排出するものを使用した。また、排気部130は、恒温恒湿槽110の内部に滞留する空気を強制的に恒温恒湿槽110の外部に排出するとともに、塩霧(霧状の塩水)を回収する。塩霧の回収は、じゃま板、メッシュ状のフィルタ、サイクロン等を用いて行う。
温風乾燥部150は、被試験体160に温風を吹き付け、残留した洗浄水を除去する。
被試験体160は、耐食性を評価する対象となる材料であり、評価面を上向きにして設置する。本実施例においては、形状が70×70×1mmの亜鉛めっき鋼板を用いた。
塩水は、塩水タンク120に貯えられ、ポンプ115の動力により塩水ノズル125から塩水の霧(塩霧)として恒温恒湿槽110の内部に設置した被試験体160に供給されるようになっている。この構成により、被試験体160に塩分を付着させることができる。
塩水としては、濃度3.5%の人工海水を用いた。人工海水は、アクアマリン(登録商標、八洲薬品(株)製)を水に溶解したものである。
人工海水の成分(水溶液20L(リットル)中の各試薬量)は、NaCl:490.68g、MgCl2・6H2O:222.23g、Na2SO4:81.88g、CaCl2・2H2O:30.70g、KCl:13.89g、NaHCO3:4.02g、KBr:2.01g、H3BO3:0.54g、NaF:0.06g、SrCl2・6H2O:0.85gである。
洗浄水としては、純水を使用した。洗浄水タンク140に貯留した洗浄水を、洗浄水ノズル145を介して被試験体160に散布することにより、被試験体160の表面に付着した塩分を除去する。
以下、大気腐食試験の工程について説明する。
図8は、大気腐食試験方法の工程を示したものである。
本図において、大気腐食試験方法は、塩分付着工程210と、排気工程215と、乾湿繰り返し工程220(乾湿循環工程)と、洗浄工程230とから構成されている。さらに、塩分付着工程210は、噴霧準備工程211と噴霧工程212とから構成され、乾湿繰り返し工程220は、乾燥工程221と湿潤工程222とを所定のサイクルで繰り返す工程である。
本実施例の大気腐食試験方法においては、塩分付着工程210、乾湿繰り返し工程220及び洗浄工程230を所定のサイクルで繰り返した。具体的には、乾湿繰り返し工程220を4週間行い、その中で、週2回の頻度で塩分付着工程210と洗浄工程230とを行った。言い換えると、1回目の塩分付着工程210の後、約3日間の乾湿繰り返し工程220を行い、その後、洗浄工程230を行い、2回目の塩分付着工程210、約3日間の乾湿繰り返し工程220を行い、さらに、2回目の洗浄工程230を行い、3回目の塩分付着工程210、約3日間の乾湿繰り返し工程220を行い、これらを繰り返した、ということができる。
噴霧準備工程211においては、恒温恒湿槽110を稼働して恒温恒湿槽110内の温湿度を一定にした。本実施例においては、温湿度を温度が40℃±1℃、相対湿度が35%RH±3%とした。事前の検討により、稼働開始から20分ほどで温湿度が一定になったため、余裕をみて、それよりも長い30分以上稼働した。
噴霧工程212においては、塩水ノズル125により、塩水の霧を発生させて被試験体160に塩分を付着させた。事前の検討により、付着塩分量は噴霧時間に比例して大きくなることが判っており、本実施例においては、噴霧時間を1m当たり1g(1グラム)の塩分を試験片に付着させることができる12分とした。噴霧工程212の直後は、恒温恒湿槽110内に塩水の霧が残留して被試験体160に付着し続ける。
残留した塩水の霧の付着は、付着塩分量のばらつきの原因となるため、噴霧工程212の後は、速やかに排気部130を稼働する排気工程215を実施し、恒温恒湿槽110内に残留した塩水の霧を除去した。ここで、被試験体160の1つを回収し、付着した塩分の粒子を観察した結果、塩分の粒子の大きさは平均で25μmであった。また、速やかに排気部130を稼働することにより、恒温恒湿槽110の内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させることができる。
続く乾湿繰り返し工程220においては、塩分を付着した被試験体160に対して、乾燥工程221と、湿潤工程222とを繰り返した。本実施例においては、1サイクルあたり時間を8h(hour)とした。
すなわち、乾燥工程221は、温度を60℃、相対湿度を35%、保持時間を3hとし、湿潤工程222は、温度を40℃、相対湿度を95%、保持時間を3hとした。さらに、乾燥工程221から湿潤工程222への移行時間、湿潤工程222から乾燥工程221への移行時間をそれぞれ1hとした。
ここで、1回目の乾燥工程221は、塩分付着工程210が終了した後の乾湿循環工程220における最初の乾燥工程である。そして、1回目の乾燥工程221の直後に行う湿潤工程222は、1回目の湿潤工程である。
本実施例の腐食試験方法による試験結果を実環境での腐食の結果と比較し、腐食形態が一致していることを確認した。
図9は、大気腐食試験方法を洗浄工程のみを手動で行い、他の工程を装置内で実施する半自動装置の構成を示したものである。
大気腐食試験装置1は、恒温恒湿槽110と、ポンプ115と、塩水タンク120(塩水貯留部)と、塩水ノズル125(塩霧供給部)と、排気部130とを含む構成である。実施例1と異なる点は、洗浄水タンク140と、洗浄水ノズル145と、温風乾燥部150とを設けていない点である。
本実施例においては、形状が70×70×3mmのアルミニウム合金を用いた。
続いて、本実施例における大気腐食試験方法の手順について図8を併用して説明する。実施例1で説明した内容については一部省略し、以下では、主として実施例1と異なる点を説明する。
本実施例の大気腐食試験方法においては、乾湿繰り返し工程を12週間行い、週2回の頻度で恒温恒湿槽110から取り出して洗浄工程230を行った。
噴霧準備工程211においては、恒温恒湿槽110を稼働させて温湿度を一定にした。本実施例においては、30分以上稼働させて温湿度を一定にした。本実施例においては、噴霧準備工程211にて保持する温湿度の温度を40℃±1℃、相対湿度を35%RH±3%とする条件aにより塩付着を行った。また、比較のため、温度を40℃±1℃、相対湿度を65%RH±3%とする条件b、温度を40℃±1℃、相対湿度を95%RH±3%とする条件cについても塩付着を行った。
噴霧工程212においては、塩水の霧を発生させて被試験体160に塩分を付着させた。事前の検討により、付着塩分量は、噴霧時間に比例して大きくなることが判っており、本実施例においては、1m当たり1gの塩分を付着させるために、噴霧時間を12分とした。
噴霧工程212の後は、速やかに排気部130を稼働し、恒温恒湿槽110内に残留した塩水の霧を除去した。条件a、条件bおよび条件cのそれぞれについて塩分付着工程210を行い、それぞれ塩分の付着した被試験体160a、被試験体160bおよび被試験体160cを得た。条件aでの塩付着粒子の直径は平均で25μmであった。条件bでの塩付着粒子の直径は平均で50μm、条件cでの塩付着粒子の直径は平均で100μmであった。
以上より、温湿度を選定することにより、塩付着粒子の大きさを変えることを確認した。
続いて、乾湿繰り返し工程220は、塩分を付着させた被試験体160に対して、乾燥工程221と、湿潤工程222とを繰り返す。本実施例においては、1サイクルあたりの時間を8hとした。
乾燥工程221においては温度を35℃。相対湿度を40%、保持時間を1hとし、湿潤工程222においては温度を20℃、相対湿度を95%、保持時間を1hとした。さらに、乾燥工程221から湿潤工程222への移行時間、湿潤工程222から乾燥工程221への移行時間を1hとした。
さらに、洗浄工程230として、週に2回の頻度で被試験体160を取り出し、純水で水洗して、付着していた塩分を洗い流した。水洗後は、温風乾燥器で被試験体160に残留した洗浄水を除去し、再び塩分付着工程210を行った。
試験開始より12週経過後に被試験体160a、被試験体160bおよび被試験体160cを回収し、腐食の進行状態を比較した。
被試験体160aでは、僅かに金属光沢が残り、所々に白色の腐食生成物を伴う腐食が観察された。
被試験体160bでは、被試験体160aと同様に僅かに金属光沢が残り、所々に白色の腐食生成物を伴う腐食が観察された。被試験体160bでの白色の腐食生成物を伴う腐食は、被試験体160aのものと比較して大きかったが、被試験体160bの腐食の傾向は、被試験体160aと類似していた。
被試験体160cでは、金属光沢があって腐食されていない部分と、白色の腐食生成物を伴って腐食されている部分との差が明瞭であった。被試験体160cの腐食形態は、被試験体160aや被試験体160bと明らかに異なっていた。
被試験体160a、被試験体160bおよび被試験体160cの腐食の様子を実環境での腐食の様子と比較したところ、最も類似していたのは被試験体160aであった。一方、被試験体160cは明らかに異なっていた。
図1は、大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置の構成を示したものである。
本図においては、塩水ノズル125から供給する塩霧の量(体積)は、積算流量計170(流量測定部)で計測し、予め設定した体積に達した時点で開閉弁180を閉止し、塩水の噴霧を停止することができる構成としている。また、恒温恒湿槽110の内部には、洗浄水タンク140と温風乾燥部150とを設けている。本図は、恒温恒湿槽110の内部に被試験体160を設置した状態を示している。
実施例1で説明した内容については一部省略し、以下では、主として実施例1と異なる点を説明する。
恒温恒湿槽110は、実施例1と同様に、槽内の温度と湿度とを独立に制御でき、かつ、温度と湿度とを組み合わせた複数の条件を連続的に変化させるプログラム機能を有する。
本実施例においては、洗浄水としてイオン交換水を使用した。温風乾燥部150は、被試験体160に温風を吹き付け、残留した洗浄水を除去する。
本実施例においては、被試験体160として、形状が70×70×1mmの亜鉛めっき鋼板を用いた。
実際の腐食試験に先立ち、先ず始めに、所定の粒径の塩粒子を所定量付着させるための恒温恒湿槽110の温度、湿度、及び塩分の付着体積の条件を見出しておく。本実施例においては、亜鉛めっき鋼板の表面に付着する塩粒子の粒径の中心が約20μm、付着量が1g/mとなる条件として、温度40℃、相対湿度35%、噴霧体積50ml(ミリリットル)に設定した。
この設定条件に基づき、本実施例の大気腐食試験方法における塩分付着工程の手順を図2に示す。
塩分付着工程においては、先ず、予め見出した塩分付着量を試験装置の制御部に入力する。ここでは、塩分付着量としてVset=50mlを入力した(S310)。実際に塩分を付着する工程においては、試験槽内の温度が40℃、相対湿度が35%に到達したことを検知して(S320)、開閉弁180を開放して塩分の付着を開始する(S330)。そして、塩分付着開始と同時に積算流量計170で塩水の体積Vの計測を開始して塩分付着量の監視を行い(S340)、予め設定したVsetに達したか否かを判定する(S350)。VがVsetに達した時点で開閉弁180を閉止し、塩分の付着を終了する(S360)。
本図に示す手順を繰り返すことにより、塩分付着工程ごとの塩分付着量のばらつきが抑制され、腐食試験の再現性が高まることを確認した。
図3は、本実施例における変形例である試験装置の構成を示したものである。
本図に示す大気腐食試験装置1は、基本的な構成は、図1と同様であるが、塩水タンク120の内部に塩水の体積を計測するための塩水タンク水位計121(塩水量測定部)が設置してある。この塩水タンク水位計121の変化量から塩霧の体積を計測し、予め設定した体積に達した時点で開閉弁180を閉止することにより、塩水の噴霧を停止することができる構成としている。
本図の構成の大気腐食試験装置1を用いた場合も、本実施例に示す塩水の体積計測に基づく塩分付着を制御することができ、塩分付着工程ごとの塩分付着量のばらつきを抑制することができ、腐食試験の再現性を高めることができた。
図4は、大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置の構成を示したものである。
本図において図1の構成と異なる点は、塩水ノズル125から供給した塩霧のうち、被試験体160に付着した塩霧の質量を被試験体160に隣接して設置した水晶振動子型質量センサ190(塩分付着量測定部)で計測し、予め設定した付着質量に達した時点で開閉弁180を閉止し、塩水の噴霧を停止することができる構成としている点である。
恒温恒湿槽110は、槽内の温度と湿度とを独立に制御でき、かつ、温度と湿度とを組み合わせた複数の条件を連続的に変化させるプログラム機能を有する。
本実施例においては、洗浄水としてイオン交換水を使用した。温風乾燥部150は、被試験体160に温風を吹き付け、残留した洗浄水を除去する。
本実施例においては、被試験体160として、形状が70×70×3mmのアルミニウムダイキャスト板を用いた。
先ず始めに、所定の粒径の塩粒子を所定量付着させるための恒温恒湿槽110の温度、湿度、及び塩分の付着体積の条件を見出しておく。本実施例においては、アルミニウムダイキャスト板表面に付着する塩粒子の粒径の中心が約35μmとなる条件として、温度65℃、相対湿度65%に設定した。
この設定条件に基づき、本実施例の大気腐食試験方法における塩分付着工程の手順を図5に示す。
塩分付着工程においては、先ず、予め見出した塩分付着量を試験装置の制御部に入力する。ここでは、塩分付着量としてMset=0.1g/mを入力した(S410)。この付着量に相当する水晶振動子型質量センサ190の周波数変化量Fset(Hz)を算出する(S415)。実際に塩分を付着する工程においては、試験槽内の温度が65℃、相対湿度が65%に到達したことを検知して(S420)、水晶振動子型質量センサ190の周波数の初期値Fini(Hz)を計測する(S425)。
次に、開閉弁180を開放して塩分の付着を開始する(S430)。塩分付着開始と同時に水晶振動子型質量センサ190の周波数Fの計測を開始して塩分付着量の監視を行い(S440)、周波数の変化量Fini−Fを算出し、予め設定したFset(Hz)に達したか否かを判定する(S450)。Fini−FがFsetに時点で開閉弁180を閉止し、塩分の付着を終了する(S460)。
本図に示す手順を繰り返すことにより、塩分付着工程ごとの塩分付着量のばらつきが抑制され、腐食試験の再現性が高まることを確認した。
なお、本実施例においては、塩分付着量測定部としては、水晶振動子型質量センサ190を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、被試験体160の塩分付着量が測定可能なセンサであれば測定方式等はどのようなものであってもよい。
図6は、図4に示す本発明の大気腐食試験方法の実施装置を用いて、実際に試験片の表面に付着した塩分の付着量を検証する手順を示したものである。
塩分付着工程においては、先ず、塩分付着量を試験装置の制御部に入力する。ここでは、塩分付着量としてMset=1g/mを入力した(S510)。この付着量に相当する水晶振動子型質量センサ190の周波数変化量Fset(Hz)を算出する(S515)。実際に塩分付着させる工程においては、試験槽内の温度が40℃、相対湿度が35%に到達したことを検知して(S520)、水晶振動子型質量センサ190の周波数の初期値Fini(Hz)を計測する(S525)。
次に、開閉弁180を開放して塩分の付着を開始する(S530)。塩分付着開始と同時に水晶振動子型質量センサ190の周波数Fの計測を開始して塩分付着量の監視を行い(S540)、周波数の変化量Fini−Fを算出し、予め設定したFset(Hz)に達したか否かを判定する(S550)。Fini−FがFsetに時点で開閉弁180を閉止し、塩分の付着を終了する(S560)。
次に、再度、試験槽内の温度を40℃、相対湿度を35%に制御し、条件に到達した時点で(S570)、水晶振動子型質量センサの周波数Ffin(Hz)を計測し(S580)、周波数の変化量Fini−Ffinから実際に試験片の表面に付着した付着塩分量Mobsを換算した(S590)。これにより、試験片の表面に付着した塩分質量を検証した。
本実施例の手順を繰り返すことにより、塩分付着工程ごとの塩分付着量のばらつきが抑制され、かつ、実際の付着量を検証し、腐食試験の再現性が高まることを確認した。
1:大気腐食試験装置、110:恒温恒湿槽、115:ポンプ、120:塩水タンク、121:塩水タンク水位計、130:排気部、140:洗浄水タンク、145:洗浄水ノズル、150:温風乾燥部、160:被試験体、170:積算流量計、180:開閉弁、190:水晶振動子型質量センサ、210:塩分付着工程、211:噴霧準備工程、212:噴霧工程、215:排気工程、220:乾湿繰り返し工程、221:乾燥工程、222:湿潤工程、230:洗浄工程。

Claims (14)

  1. 恒温恒湿槽に設置した被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を供給する塩分付着工程と、この塩分付着工程の後に設けた乾湿循環工程とを含む大気腐食試験方法であって、前記乾湿循環工程は、前記恒温恒湿槽の内部を低い相対湿度に設定して前記表面を乾燥する乾燥工程を設け、その後に前記乾燥工程よりも前記内部の相対湿度を高くした湿潤工程を設け、これらを複数回繰り返す工程であり、前記塩分付着工程における前記塩分の供給は、塩水の噴霧によって行い、前記乾燥工程のうち1回目の乾燥工程は、前記塩分付着工程の後、前記湿潤工程のうちの1回目の湿潤工程の前に設け、前記塩分付着工程と前記1回目の乾燥工程との間には、前記内部に噴霧した前記塩水の霧を除去する排気工程を設け、前記表面への前記塩分の付着量は、前記塩水の噴霧量を調整して制御することを特徴とする大気腐食試験方法。
  2. 前記乾燥工程は、前記塩分付着工程又は前記湿潤工程から前記内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させて開始することを特徴とする請求項1記載の大気腐食試験方法。
  3. 前記噴霧量は、前記塩水の質量又は体積を計測して調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の大気腐食試験方法。
  4. 前記塩水の質量又は体積を経時的に計測し、あらかじめ設定した質量又は体積に達した時点で前記噴霧を停止する制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の大気腐食試験方法。
  5. 前記塩分付着工程は、温度0〜60℃、相対湿度10〜98%の範囲から設定した1つの条件に保持された空間で行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の大気腐食試験方法。
  6. 前記乾湿循環工程の後、さらに、前記塩分付着工程を行い、前記乾湿循環工程を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の大気腐食試験方法。
  7. 前記乾湿循環工程とその後の前記塩分付着工程との間には、さらに、洗浄水によって前記表面に付着した塩分を除去する洗浄工程を設けたことを特徴とする請求項6記載の大気腐食試験方法。
  8. 前記塩分付着工程及び前記乾湿循環工程をそれぞれ1回ずつ行う1サイクルを7日間に1回乃至1日間に1回の頻度で繰り返すことを特徴とする請求項6又は7に記載の大気腐食試験方法。
  9. 前記乾燥工程は、前記塩水の水分を除去した後、前記表面に残存する塩分の質量を計測する工程を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の大気腐食試験方法。
  10. 被試験体を設置するための恒温恒湿槽と、この恒温恒湿槽に供給する塩水を貯留する塩水貯留部と、前記塩水の霧を発生させる塩霧供給部と、前記恒温恒湿槽の内部から前記霧を回収して排気する排気部と、前記霧の供給量を測定する流量測定部、又は前記被試験体に付着した前記塩水の量を測定する塩分付着量測定部と、前記流量測定部又は前記塩分付着量測定部の信号に基づいて前記霧の供給量を調整する制御部とを備えたことを特徴とする大気腐食試験装置。
  11. さらに、洗浄水を前記被試験体に散布する洗浄ノズルと、前記被試験体に付着した前記洗浄水を除去する温風乾燥部とを備えたことを特徴とする請求項10記載の大気腐食試験装置。
  12. 前記排気部は、前記内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させる機能を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の大気腐食試験装置。
  13. さらに、前記塩水貯留部と前記塩霧発生部との間に前記霧の供給量を調整する開閉弁を設けたことを特徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の大気腐食試験装置。
  14. 前記制御部は、前記塩分付着量測定部の信号に基づいて前記開閉弁を制御することを特徴とする請求項13記載の大気腐食試験装置。
JP2011284801A 2011-12-27 2011-12-27 大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置 Pending JP2013134162A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011284801A JP2013134162A (ja) 2011-12-27 2011-12-27 大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置
GB1222016.6A GB2498059B (en) 2011-12-27 2012-12-07 Atmospheric corrosion test procedure
US13/711,719 US8927289B2 (en) 2011-12-27 2012-12-12 Atmospheric corrosion test procedure and its apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011284801A JP2013134162A (ja) 2011-12-27 2011-12-27 大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013134162A true JP2013134162A (ja) 2013-07-08

Family

ID=48579667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011284801A Pending JP2013134162A (ja) 2011-12-27 2011-12-27 大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8927289B2 (ja)
JP (1) JP2013134162A (ja)
GB (1) GB2498059B (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101611710B1 (ko) 2014-07-17 2016-04-14 주식회사 포스코 수소투과 실험기용 시편 세척장치
JP2016180658A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 Jfeスチール株式会社 金属材料の遅れ破壊特性の評価方法及び金属材料
JP2017090304A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 日本電信電話株式会社 腐食試験方法、および、腐食試験装置
JP2017161303A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 日本冶金工業株式会社 電気化学計測装置
JP2019020255A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 スガ試験機株式会社 塩粒子発生装置、腐食促進試験機および腐食促進試験方法
JP2019184510A (ja) * 2018-04-16 2019-10-24 日本電信電話株式会社 腐食試験方法および腐食試験装置
WO2024111769A1 (ko) * 2022-11-21 2024-05-30 재단법인한국조선해양기자재연구원 선박 ess용 리튬 배터리 염수 시험 방법

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104568715A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 北汽福田汽车股份有限公司 一种盐雾腐蚀试验装置
CN103558145B (zh) * 2013-11-14 2014-09-17 中国石油大学(华东) 海洋干湿循环试验模拟装置
GB201407151D0 (en) * 2014-04-23 2014-06-04 Rolls Royce Plc A method of testing the oxidation resistance of an alloy
CN104502258A (zh) * 2014-12-04 2015-04-08 海南电力技术研究院 一种均匀盐雾发生装置
CN104568721B (zh) * 2015-01-22 2017-05-03 中国兵器工业第五九研究所 一种模拟涂层在海洋大气环境的加速试验及等效评估方法
CN105004850B (zh) * 2015-06-03 2016-08-17 中南大学 一种定量模拟土体三轴试样干湿循环的试验装置及方法
CN105181563B (zh) * 2015-07-28 2018-04-27 航天材料及工艺研究所 环保型油雾环境试验箱
CN105043969A (zh) * 2015-09-02 2015-11-11 无锡诚石轴承有限公司 盐雾试验机喷雾塔装置
US9927411B2 (en) 2015-09-08 2018-03-27 International Business Machines Corporation Humidity and sulfur concentration in test chamber
CN105424589B (zh) * 2015-12-31 2018-05-15 芜湖东旭光电装备技术有限公司 材料抗侵蚀性测试装置及测试方法
CN105588801A (zh) * 2016-03-10 2016-05-18 东南大学 一种混凝土海水环境干湿循环试验装置
CN106404613A (zh) * 2016-10-27 2017-02-15 上海理工大学 一种酸性溶液循环渗透的模拟装置
CN107560970A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 重庆启智互联科技有限公司 一种手机耐腐蚀检测方法
CN108344680A (zh) * 2018-01-29 2018-07-31 哈尔滨工程大学 一种闭式动态循环盐雾腐蚀压气机叶片试验装置
CN108801891A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 中信戴卡股份有限公司 一种用于检测和补充盐雾机机内盐溶液的装置及其盐雾机
CN109357994B (zh) * 2018-10-30 2023-06-06 中国长江电力股份有限公司 一种电流作用下电气设备用铜材料的腐蚀加速测试评价方法
CN110220837A (zh) * 2019-05-21 2019-09-10 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种用于高温、高湿、高盐大气环境下腐蚀原位监测方法及装置
CN110542645B (zh) * 2019-09-19 2022-03-15 中航复合材料有限责任公司 一种适用于复合材料构件的环境试验装置
CN111644003B (zh) * 2020-04-22 2021-05-07 中国电器科学研究院股份有限公司 长效免维护盐雾过滤系统及控制方法
CN113237820A (zh) * 2021-04-23 2021-08-10 东北林业大学 一种盐雾侵蚀作用下混凝土耐久性试验箱
CN113533179A (zh) * 2021-06-18 2021-10-22 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种干湿交替紫外光照模拟腐蚀试验装置
CN113686762A (zh) * 2021-06-29 2021-11-23 矿冶科技集团有限公司 一种试验箱
CN113552056B (zh) * 2021-09-17 2022-01-21 中国电器科学研究院股份有限公司 一种湿热海洋环境模拟设备及其辐照强度预测方法
DE102022207926A1 (de) 2022-08-01 2024-02-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Paste zur Überprüfung der Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie Verfahren zur korrosiven Schädigung eines korrodierbaren Bauteils
CN118151703B (zh) * 2024-05-09 2024-08-23 中国电器科学研究院股份有限公司 一种电工产品服役环境的盐雾、湿度、温度协同调控方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1062333A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Showa Alum Corp 金属材料の耐食性試験装置
JP2007218639A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 National Institute For Materials Science 高速高精度の海塩粒子発生装置
JP2009085945A (ja) * 2007-09-10 2009-04-23 Jfe Steel Kk 金属材料の耐食性評価方法、金属材料及び金属材料の腐食促進試験装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2405532A (en) * 1943-04-06 1946-08-06 Quaker Chemical Products Corp Corrosion testing apparatus
US2523322A (en) * 1947-05-19 1950-09-26 Mendel P Ornstein Accelerated-weathering device
US2521921A (en) * 1948-10-07 1950-09-12 Western Electric Co Humidity test cabinet
US2897060A (en) * 1956-04-30 1959-07-28 Standard Oil Co Accelerated condensation corrosion testing system
US3131029A (en) * 1957-12-18 1964-04-28 Standard Oil Co System for accelerated condensation corrosion
US3098720A (en) * 1961-06-07 1963-07-23 G S Equipment Company Corrosion testing mechanism
US3163497A (en) * 1962-08-06 1964-12-29 G S Equipment Company Corrosion testing apparatus
US3259466A (en) * 1962-12-28 1966-07-05 Gen Motors Corp Corrosive vapor test chamber
US3273802A (en) * 1964-05-26 1966-09-20 G S Equipment Company Apparatus for corrosion testing
US3542517A (en) * 1968-02-12 1970-11-24 G S Equipment Co Corrosion testing apparatus
US3594128A (en) * 1968-08-23 1971-07-20 Albert Singleton Fog tower for testing apparatus
US4069019A (en) * 1976-09-16 1978-01-17 Shigeru Suga Seal structure for tank lid of spray corrosion tester
DE2710723A1 (de) * 1977-03-11 1978-09-14 Shigeru Suga Dreidimensionaler spruehzerstaeubungsturm
US4092122A (en) * 1977-04-28 1978-05-30 Nagaichi Suga Corrosion testing machine
US4689472A (en) * 1985-07-05 1987-08-25 Raymund Singleton Control device for corrosion testing apparatus
US4752446A (en) * 1985-07-05 1988-06-21 Raymund Singleton Corrosion test cabinet contaminant mixing apparatus
JPS63204134A (ja) * 1987-02-19 1988-08-23 Toyo Eng Works Ltd 自走車の可塩害テスト環境試験室
US4779468A (en) * 1987-03-12 1988-10-25 Kabushiki-Kaisha Toyo Seisakusho Humid-environmental testing apparatus for determining corrosion-resistance of self-propelled vehicle
JP2660721B2 (ja) * 1988-05-31 1997-10-08 大日本プラスチックス株式会社 耐候性試験方法及びその装置
JP2660749B2 (ja) * 1989-06-15 1997-10-08 建設省建築研究所長 耐候性試験方法及びその装置
US5824918A (en) * 1997-02-14 1998-10-20 The Singleton Corporation Relative humidity control system for corrosion test chamber
JP3572311B2 (ja) * 1998-05-19 2004-09-29 独立行政法人物質・材料研究機構 海塩粒子量の測定装置
JP4218280B2 (ja) * 2002-08-16 2009-02-04 Jfeスチール株式会社 家電用鋼板および家電向電気電子部品用鋼板の耐食性評価方法
JP3834630B2 (ja) 2002-10-09 2006-10-18 独立行政法人物質・材料研究機構 実環境シミュレート大気腐食試験装置
JP2004340907A (ja) * 2003-05-13 2004-12-02 Shinichi Motoda エアブラシ噴霧による海塩粒子付着再現方法及び装置
JP2006258506A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 National Institute For Materials Science 実環境シミュレート大気腐食試験装置とその装置を用いる実環境シミュレート大気腐食試験法
JP2010025560A (ja) 2008-07-15 2010-02-04 Hitachi Ltd 金属材料の耐食性評価方法
JP2010085144A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Ltd 大気腐食促進試験装置
JP2011069625A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Hitachi Ltd 大気腐食試験装置
JP2012026945A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Hitachi Ltd 家電用金属材料の大気腐食試験方法およびその装置
JP2012093185A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Jfe Techno Research Corp 塩溶液噴霧装置
US8951802B2 (en) * 2011-09-19 2015-02-10 The Singleton Corporation Corrosion testing using an automated oscillating solution spray manifold

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1062333A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Showa Alum Corp 金属材料の耐食性試験装置
JP2007218639A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 National Institute For Materials Science 高速高精度の海塩粒子発生装置
JP2009085945A (ja) * 2007-09-10 2009-04-23 Jfe Steel Kk 金属材料の耐食性評価方法、金属材料及び金属材料の腐食促進試験装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101611710B1 (ko) 2014-07-17 2016-04-14 주식회사 포스코 수소투과 실험기용 시편 세척장치
JP2016180658A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 Jfeスチール株式会社 金属材料の遅れ破壊特性の評価方法及び金属材料
JP2017090304A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 日本電信電話株式会社 腐食試験方法、および、腐食試験装置
JP2017161303A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 日本冶金工業株式会社 電気化学計測装置
JP2019020255A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 スガ試験機株式会社 塩粒子発生装置、腐食促進試験機および腐食促進試験方法
JP2019184510A (ja) * 2018-04-16 2019-10-24 日本電信電話株式会社 腐食試験方法および腐食試験装置
WO2024111769A1 (ko) * 2022-11-21 2024-05-30 재단법인한국조선해양기자재연구원 선박 ess용 리튬 배터리 염수 시험 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US8927289B2 (en) 2015-01-06
US20130164852A1 (en) 2013-06-27
GB2498059B (en) 2014-08-20
GB2498059A (en) 2013-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013134162A (ja) 大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置
JP2012026945A (ja) 家電用金属材料の大気腐食試験方法およびその装置
CN106483030B (zh) 周期性挠曲的喷盐腔室和周期性挠曲方法
JP6522293B2 (ja) 化学洗浄方法及び化学洗浄装置
JP5623390B2 (ja) 真空コーティングチャンバからアルカリ金属又はアルカリ土類金属を除去するための装置及び方法
RU2010149274A (ru) Способ удаления покрытия с деталей и раствор для удаления покрытия
JP3834630B2 (ja) 実環境シミュレート大気腐食試験装置
CN104120433A (zh) 一种清洗钢铁失效部件断口的方法
JP2008070298A (ja) 鋼材の耐食性試験方法及び評価方法
JP2010025560A (ja) 金属材料の耐食性評価方法
CN203275263U (zh) 一种盐雾腐蚀实验箱
JP4714832B2 (ja) 高速高精度の海塩粒子発生装置
JP2006300404A (ja) スケールの除去方法
WO2014061077A1 (ja) セリシン液を用いた手袋の加工方法
CN101534960B (zh) 电解雾产生装置和使用该电解雾产生装置的洗衣机
JP2011069625A (ja) 大気腐食試験装置
CN103911645B (zh) 一种镁合金阳极氧化方法
JP6771769B2 (ja) 塩粒子発生装置および腐食促進試験機
JP6755086B2 (ja) 腐食試験方法、および、腐食試験装置
JP2013079887A (ja) 試料表面モニタ方法及び該モニタ方法を用いた腐食試験機
JP6344174B2 (ja) 耐食性試験装置及び耐食性試験方法
JP2011169918A5 (ja) 家電製品用金属材の耐食性評価方法
JP2007121263A (ja) 腐食環境模擬方法及び装置
JP2013237959A (ja) セリシン液を用いた手袋の加工方法
JP6881229B2 (ja) 腐食試験装置及び腐食試験方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140718

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150511

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20151027