JP2021169959A - 被覆金属材の耐食性試験方法及び耐食性試験装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係る耐食性試験方法の原理及び耐食性試験装置の一例を示す。同図において、1は被覆金属材、30は耐食性試験装置である。
図1に示すように、本実施形態に係る耐食性試験装置30は、円筒11と、外部回路7と、通電手段8と、カメラ31(第1計測手段、第2計測手段、検出手段)と、制御装置33(第1計測手段、第2計測手段、算出手段、補正手段)と、を備える。なお、図1は、後述する接続ステップS3の状態を示している。
被覆金属材1の人工傷5が形成された2箇所の部分には、人工傷5よりも大径の円筒11が人工傷5と同心状に設けられている。円筒11は、含水材料6を収容して、電着塗膜4の表面上に保持するためのものである。含水材料6は、円筒11内に収容された状態で、電着塗膜4の表面に接触しているとともに、人工傷5内に浸入している。
外部回路7は、含水材料6を介して被覆金属材1の2箇所の人工傷5部分を電気的に接続するためのものである。外部回路7の両端の各々には電極12が設けられ、その電極12は円筒11内の含水材料6に埋没状態に設けられている。電極12としては、限定する意図ではないが、例えば炭素電極、白金電極等を使用することができる。
通電手段8は、外部回路7によって鋼板2に通電するためのものであり、直流の定電流源からなる。通電手段8としては、例えば、ガルバノスタットを採用することができる。通電手段8は、制御装置33と電気的に接続又はワイヤレス接続されている。通電手段8は、制御装置33により定電流制御される。また、通電手段8により外部回路7に印加された電流値及び通電時間等の通電情報は、制御装置33に送られる。電流値は好ましくは10μA以上10mA以下、より好ましくは100μA以上5mA以下、特に好ましくは500μA以上2mA以下に制御される。電流値が10μA未満では、腐食の加速性が低下して試験に長時間を要するようになる。一方、電流値が10mAを超えると、腐食反応速度が不安定になり、実際の腐食の進行との相関性が悪くなる。電流値を上記範囲とすることにより、試験時間の短縮化と試験の信頼性の向上とを両立させることができる。
カメラ31は、被覆金属材1の表面の写真を撮影するための装置であり、例えばCCDカメラ等からなる。カメラ31は、制御装置33に電気的に接続又はワイヤレス接続されている。カメラ31により撮影された写真、すなわち画像データは、制御装置33に送られる。カメラ31は、後述する第1計測ステップS2及び第2計測ステップS5において、それぞれ通電ステップS4前の人工傷5の写真(図3、図4参照)及び通電ステップS4後の人工傷5周りの電着塗膜4の膨れの写真を撮影する。
制御装置33は、例えば周知のマイクロコンピュータをベースとする装置であり、演算部331(算出手段、補正手段)と、各種データを格納する記憶部332と、演算部331の結果等に基づいて制御信号を出力し各種制御を行う制御部333と、を備える。また、制御装置33は、図示はしないが、例えばディスプレイ等からなる表示部、キーボード等からなる入力部等を備えてもよい。記憶部332は、各種データ及び演算処理プログラム等の情報が格納されている。演算部331は、記憶部332に格納された上記情報、入力部を介して入力された情報等に基づいて、各種演算処理を行う。制御部333は、演算部331の演算結果に基づいて、制御対象に制御信号を出力し、各種制御を行う。
本実施形態に係る耐食性試験方法は、図2に示すように、準備ステップS1と、第1計測ステップS2と、接続ステップS3と、通電ステップS4と、第2計測ステップS5と、算出ステップS6と、補正ステップS7と、を備える。以下、各ステップについて説明する。
準備ステップS1では、被覆金属材1の相離れた2箇所に、電着塗膜4及び化成皮膜3を貫通して鋼板2に達する人工傷5を人工的に加える。
第1計測ステップS2は、人工傷5の大きさを計測するステップである。人工傷5の大きさは、人工傷5の径又は表面積、好ましくは径である。例えば人工傷5の形状が平面視で円形の場合、人工傷5の表面積は、円の面積で与えられる。なお、本実施形態では、人工傷5の大きさは、鋼板2の露出部の大きさと同一と想定している。
接続ステップS3は、2箇所の人工傷5を、該人工傷5に接触する含水材料6を介して外部回路7で電気的に接続するステップである。
通電ステップS4は、2箇所の人工傷5の少なくとも一方で、電着塗膜4の膨れが発生するように、外部回路7によって鋼板2に通電するステップである。
第2計測ステップS5は、電着塗膜4の膨れの大きさを計測するステップである。
算出ステップS6では、被覆金属材1の腐食の進行度合いを算出する。
カソード反応が進行する人工傷5の通電ステップS4前の大きさにばらつきがあると、人工傷5において進行する水の電気分解反応の進行度合い、電着塗膜4の膨潤による人工傷5の閉じ具合、電着塗膜4の膨れ内で発生した水素ガスの脱泡度合い等にばらつきが生じる。そうして、電着塗膜4の膨れの大きさにもばらつきが生じ、耐食性試験の信頼性が低下する。しかしながら、そのようなばらつきの発生を抑制するために、いつも全く同一の大きさの人工傷5を形成することは難しい。
−耐食性試験−
表1に示すように、供試材(被覆金属材)として、電着塗膜4の塗料、及び電着焼付条件が異なる3種類を準備した。
以下、本開示に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、第1実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
上記実施形態では、表面処理膜として電着塗膜4を備えた構成であったが、被覆金属材1は、表面処理膜として二層以上の多層膜を備えた構成とすることができる。具体的には例えば、電着塗膜4に加え、該電着塗膜4表面上に中塗り塗膜を備えた構成、若しくは該中塗り塗膜上にさらに上塗り塗膜等を備えた構成の多層膜とすることができる。
2 鋼板(金属製基材)
3 化成皮膜(金属製基材)
4 電着塗膜(表面処理膜)
5 人工傷
6 含水材料
7 外部回路
8 通電手段
12 電極
12a 貫通孔
30 耐食性試験装置
31 カメラ(第1計測手段、第2計測手段、検出手段)
33 制御装置
331 演算部(第1計測手段、第2計測手段、算出手段、補正手段)
332 記憶部
333 制御部
Claims (9)
- 金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材の耐食性試験方法であって、
上記被覆金属材の相離れた2箇所に、上記表面処理膜を貫通して上記金属製基材に達する人工傷を加える準備ステップと、
上記人工傷の大きさを計測する第1計測ステップと、
上記2箇所の人工傷を、該人工傷に接触する含水材料を介して外部回路で電気的に接続する接続ステップと、
上記外部回路によって上記金属製基材に通電することにより、上記2箇所の人工傷の少なくとも一方で、上記表面処理膜の膨れを発生させる通電ステップと、
上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する第2計測ステップと、
上記2箇所の人工傷のうち上記表面処理膜の膨れが大きい方について、上記第1計測ステップで計測した上記人工傷の大きさと、上記第2計測ステップで計測した上記表面処理膜の膨れの大きさと、に基づいて、上記被覆金属材の腐食の進行度合いを算出する算出ステップと、
上記表面処理膜の膨れが大きい方の上記人工傷の大きさと、予め試験的に求めておいた人工傷の大きさと上記被覆金属材の腐食の進行度合いとの相関関係と、に基づいて、上記算出ステップで算出した上記被覆金属材の腐食の進行度合いを補正する補正ステップと、を備えた
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。 - 請求項1において、
上記通電ステップで、上記2箇所の人工傷のうち一方はアノードサイトとなるとともに、他方はカソードサイトとなり、
上記表面処理膜の膨れが大きい方の上記人工傷は、上記カソードサイトとなった人工傷である
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。 - 請求項1又は請求項2において、
上記腐食の進行度合いは、上記表面処理膜の膨れの進展速度であり、
上記算出ステップで、上記2箇所の人工傷のうち上記表面処理膜の膨れが大きい方について、上記第1計測ステップで計測した上記人工傷の大きさと、上記第2計測ステップで計測した上記表面処理膜の膨れの大きさと、上記通電ステップにおける通電情報と、に基づいて、上記表面処理膜の膨れの進展速度を算出する
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つにおいて、
上記表面処理膜の膨れが大きい方の上記人工傷の形状は、平面視で点状である
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。 - 請求項4において、
上記第1計測ステップで、上記人工傷の大きさとして、上記人工傷の径を計測する
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。 - 請求項5において、
上記人工傷の径は0.1mm以上5mm以下である
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。 - 請求項1〜6のいずれか1つにおいて、
上記表面処理膜は、樹脂塗膜である
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験方法。 - 金属製基材に表面処理膜が設けられてなる被覆金属材の耐食性試験装置であって、
上記被覆金属材の相離れた2箇所に人工的に加えられた、上記表面処理膜を貫通して上記金属製基材に達する人工傷間を、該人工傷に接触する含水材料を介して電気的に接続する外部回路と、
上記2箇所の人工傷の少なくとも一方で、上記表面処理膜の膨れが発生するように、上記外部回路によって上記金属製基材に通電する通電手段と、
上記人工傷の大きさを計測する第1計測手段と、
上記表面処理膜の膨れの大きさを計測する第2計測手段と、
上記2箇所の人工傷のうち上記表面処理膜の膨れが大きい方について、上記第1計測手段により計測した上記人工傷の大きさと、上記第2計測手段により計測した上記表面処理膜の膨れの大きさと、に基づいて、上記被覆金属材の腐食の進行度合いを算出する算出手段と、
上記表面処理膜の膨れが大きい方の上記人工傷の大きさと、予め試験的に求めておいた人工傷の大きさと上記被覆金属材の腐食の進行度合いとの相関関係と、に基づいて、上記算出手段により算出された上記被覆金属材の腐食の進行度合いを補正する補正手段と、を備えた
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験装置。 - 請求項8において、
上記相関関係は、上記人工傷の大きさに対応する補正係数である
ことを特徴とする被覆金属材の耐食性試験装置。
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