JP3184516B2 - 流電陽極用マグネシウム合金 - Google Patents
流電陽極用マグネシウム合金Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明な鉄鋼構造物の電気的防食に好適の流電陽極用
マグネシウム合金に関する。
マグネシウム合金に関する。
［従来の技術］ 従来、海水中、海土中あるいは土中で使用される鉄鋼
構造物の防食法として、防食電流により鉄を腐食に対す
る安定領域に保持する電気防食法が広く用いられてい
る。この電気防食法には、例えば高シリコン鋼、白金な
どの陽極電位の貴な不溶性合金を陽極として用い、被防
食体を陰極としてこれを接続し、その中間に直流電源を
配置して強制的に通電させて防食電流を得る外部電源法
と、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金な
どの陽極電位の卑な合金を陽極として用い、陽極が腐食
されることにより発生する余剰電子を防食電流として得
る流電陽極法の２種類がある。このうち、外部電源法は
その設備が大規模となりやすく、また防食する期間中連
続して通電を行わなければならず、コストが高くつくた
め通常は流電陽極法が多く用いられている。
構造物の防食法として、防食電流により鉄を腐食に対す
る安定領域に保持する電気防食法が広く用いられてい
る。この電気防食法には、例えば高シリコン鋼、白金な
どの陽極電位の貴な不溶性合金を陽極として用い、被防
食体を陰極としてこれを接続し、その中間に直流電源を
配置して強制的に通電させて防食電流を得る外部電源法
と、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金な
どの陽極電位の卑な合金を陽極として用い、陽極が腐食
されることにより発生する余剰電子を防食電流として得
る流電陽極法の２種類がある。このうち、外部電源法は
その設備が大規模となりやすく、また防食する期間中連
続して通電を行わなければならず、コストが高くつくた
め通常は流電陽極法が多く用いられている。
このうちマグネシウム合金流電陽極は、アルミニウム
合金あるいは亜鉛合金と比較して最も卑な電位を示し、
被防食体である鉄鋼構造物との電位差を大きく取れるこ
とから土壌中あるいは土の上に設置される埋設管、橋梁
の基礎など比抵抗の高い環境において多く用いられてい
る。
合金あるいは亜鉛合金と比較して最も卑な電位を示し、
被防食体である鉄鋼構造物との電位差を大きく取れるこ
とから土壌中あるいは土の上に設置される埋設管、橋梁
の基礎など比抵抗の高い環境において多く用いられてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ このような従来のマグネシウム合金陽極としては、JI
S H6125に規定されている純Mg（JIS1種）およびAZ63合
金（JIS2種、３種）があり、特にAl5.3〜6.7、Zn2.5〜
3.5、Mn0.15〜0.60各重量％を含有し、残部がMgおよび
不可避不純物からなる組成を有するAZ63合金が主流をな
している。
S H6125に規定されている純Mg（JIS1種）およびAZ63合
金（JIS2種、３種）があり、特にAl5.3〜6.7、Zn2.5〜
3.5、Mn0.15〜0.60各重量％を含有し、残部がMgおよび
不可避不純物からなる組成を有するAZ63合金が主流をな
している。
流電陽極の特性値としては発生電気量、効率および陽
極電位が挙げられる。発生電気量とは単位重量あたりの
防食電気量のことであり、この値が大きいほど優れた陽
極であることを表している。また同じ重量であれば値が
大きいほど長期にわたり防食電流を得られる、すなわち
長寿命であるということを表している。効率とはこの発
生電気量と、合金の成分組成によって決定される理論発
生電気量（電気化学当量の逆数であり、アルミニウムは
2980A・hr/kg、鉛は820A・hr/kg、たマグネシウムは220
5A・hr/kgである）との比であり、全発生電気量の何％
が防食電流として有効に作用したかを表す数値である。
また、陽極電位とは合金の自然電位であり、鉄の自然電
位との差が大きいほど広範囲にわたり防食電流を流すこ
とが可能であることを示している。
極電位が挙げられる。発生電気量とは単位重量あたりの
防食電気量のことであり、この値が大きいほど優れた陽
極であることを表している。また同じ重量であれば値が
大きいほど長期にわたり防食電流を得られる、すなわち
長寿命であるということを表している。効率とはこの発
生電気量と、合金の成分組成によって決定される理論発
生電気量（電気化学当量の逆数であり、アルミニウムは
2980A・hr/kg、鉛は820A・hr/kg、たマグネシウムは220
5A・hr/kgである）との比であり、全発生電気量の何％
が防食電流として有効に作用したかを表す数値である。
また、陽極電位とは合金の自然電位であり、鉄の自然電
位との差が大きいほど広範囲にわたり防食電流を流すこ
とが可能であることを示している。
上記のAZ63合金は効率が約50〜55％（発明電気量とし
て1100〜1250A・hr/kg）といわれ、最近の鉄鋼構造物の
長寿命化を望む要求に対し十分でないという問題点を有
するものであった。
て1100〜1250A・hr/kg）といわれ、最近の鉄鋼構造物の
長寿命化を望む要求に対し十分でないという問題点を有
するものであった。
本発明の目的は発生電気量が大きく、高効率、長寿命
の流電陽極用マグネシウム合金を提供することにある。
の流電陽極用マグネシウム合金を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明の合金はAl5〜16、Zn
0.5〜10、Mn0.1〜１、Si0.5〜２各重量％を含み、残部
がマグネシウムと不可避不純物からなる点に特徴があ
る。
0.5〜10、Mn0.1〜１、Si0.5〜２各重量％を含み、残部
がマグネシウムと不可避不純物からなる点に特徴があ
る。
［作 用］ 以下に本発明合金の各成分組成範囲を上記の通りに限
定した理由について述べる。
定した理由について述べる。
Alは溶解表面を平滑にするのに有効な作用をする元素
であるが、５重量％未満ではその効果が十分ではなく、
一方、16重量％を超えると陽極電位の貴化を招くのでそ
の含有量を５〜16重量％とする必要がある。
であるが、５重量％未満ではその効果が十分ではなく、
一方、16重量％を超えると陽極電位の貴化を招くのでそ
の含有量を５〜16重量％とする必要がある。
Znは溶解表面を平滑にするのに有効な作用をする元素
であるが、0.5重量％未満ではその作用が十分ではな
く、一方、10重量％を超えると、Znは理論発生電気量が
小さく合金の発生電気量の低下を招くのでその含有量を
0.5〜10重量％とする必要がある。
であるが、0.5重量％未満ではその作用が十分ではな
く、一方、10重量％を超えると、Znは理論発生電気量が
小さく合金の発生電気量の低下を招くのでその含有量を
0.5〜10重量％とする必要がある。
MnはMg地金中に不可避不純物として含有される鉄の、
発生電気量を低下させるという悪影響を低減するのに有
効な元素であるが、その含有量が0.1重量％未満ではそ
の作用が十分ではなく、一方、１重量％を超えると発生
電気量の低下を招くのでその含有量を0.1〜１重量％と
する必要がある。
発生電気量を低下させるという悪影響を低減するのに有
効な元素であるが、その含有量が0.1重量％未満ではそ
の作用が十分ではなく、一方、１重量％を超えると発生
電気量の低下を招くのでその含有量を0.1〜１重量％と
する必要がある。
Siは合金中のMgあるいはMg,Alと２元あるいは３元の
共晶相を作り、合金の結晶粒径を微細化する作用をする
元素であるが、その含有量が0.5重量％未満ではその作
用が十分ではなく、一方、２重量％を超えると陽極電位
の貴化を招くのでその含有量を0.5〜２重量％とする必
要がある。
共晶相を作り、合金の結晶粒径を微細化する作用をする
元素であるが、その含有量が0.5重量％未満ではその作
用が十分ではなく、一方、２重量％を超えると陽極電位
の貴化を招くのでその含有量を0.5〜２重量％とする必
要がある。
［実施例］ 以下に実施例を示す。
第１表に示す組成で添加元素を配合した鋳鋼ルツボを
用いて熔解し、直径20mm、長さ150mmの丸棒状の金型に
鋳造して試験片とした。この試料を（社）腐食防食協会
が制定した。「流電陽極試験法」（「流電陽極試験法お
よび同解説」、防食技術、vol.31、p612−620、1982）
に準拠し、実施した。略述すると、これらの試験片は鋳
肌表面の酸化物の影響を除くために最終的にサンドペー
パーの240番の粗さになるまで表面を研磨し、側面の供
試面積40cm2を残して他はビニールテープを用いて絶縁
被覆した。さらに人工海水に水酸化マグネシウムを飽和
させた液を１リットルのビーカー内に満たし、これを試
験液とした。試験片は容器中央に配置してこれを陽極と
し、容器側壁に沿って配置したステンレス円筒板を極間
距離を30mmにとり陰極として、間に直流安定化電源をは
さんで結線した。これを陽極電流密度0.1mA/cm2の定電
流条件で240時間通電し、試験片の重量減から発生電気
量を算出した。また終了直前の陽極電位を銀−塩化銀電
極を用いて測定し飽和甘汞電極基準値（SCE）に換算し
た。結果を第１表に示す。
用いて熔解し、直径20mm、長さ150mmの丸棒状の金型に
鋳造して試験片とした。この試料を（社）腐食防食協会
が制定した。「流電陽極試験法」（「流電陽極試験法お
よび同解説」、防食技術、vol.31、p612−620、1982）
に準拠し、実施した。略述すると、これらの試験片は鋳
肌表面の酸化物の影響を除くために最終的にサンドペー
パーの240番の粗さになるまで表面を研磨し、側面の供
試面積40cm2を残して他はビニールテープを用いて絶縁
被覆した。さらに人工海水に水酸化マグネシウムを飽和
させた液を１リットルのビーカー内に満たし、これを試
験液とした。試験片は容器中央に配置してこれを陽極と
し、容器側壁に沿って配置したステンレス円筒板を極間
距離を30mmにとり陰極として、間に直流安定化電源をは
さんで結線した。これを陽極電流密度0.1mA/cm2の定電
流条件で240時間通電し、試験片の重量減から発生電気
量を算出した。また終了直前の陽極電位を銀−塩化銀電
極を用いて測定し飽和甘汞電極基準値（SCE）に換算し
た。結果を第１表に示す。
第１表から本発明の合金はいずれも比較合金ならびに
従来材のAZ63合金に比較しても−1500mV（vs.SCE）前後
の十分に卑な陽極電位と1678〜1708A・hr/kgと十分に高
い発生電気量を具備していることが分る。
従来材のAZ63合金に比較しても−1500mV（vs.SCE）前後
の十分に卑な陽極電位と1678〜1708A・hr/kgと十分に高
い発生電気量を具備していることが分る。
［発明の効果］ 本発明合金は、土壌中あるいは地上に設置された鉄鋼
構造物の電気防食に使用される場合、十分に卑な陽極電
位を有しながらかつ発生電気量1678〜1708A・hr/kgと、
合金の効率（合金の発生電気量と、マグネシウムの理論
発生電気量2205A・hr/kgとの比）を従来のAZ63合金相当
品の効率58％から76〜78％にまで高めるものであり、長
期間安定して使用され得る長寿命の流電陽極を得ること
ができ、実用上顕著な効果を発揮するものである。
構造物の電気防食に使用される場合、十分に卑な陽極電
位を有しながらかつ発生電気量1678〜1708A・hr/kgと、
合金の効率（合金の発生電気量と、マグネシウムの理論
発生電気量2205A・hr/kgとの比）を従来のAZ63合金相当
品の効率58％から76〜78％にまで高めるものであり、長
期間安定して使用され得る長寿命の流電陽極を得ること
ができ、実用上顕著な効果を発揮するものである。
Claims (1)
- 【請求項１】Al5〜16、Zn0.5〜10、Mn0.1〜１、Si0.5〜
２各重量％を含み、残部がマグネシウムと不可避不純物
からなることを特徴とする流電陽極用マグネシウム合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27771090A JP3184516B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 流電陽極用マグネシウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27771090A JP3184516B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 流電陽極用マグネシウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04157129A JPH04157129A (ja) | 1992-05-29 |
| JP3184516B2 true JP3184516B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=17587238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27771090A Expired - Fee Related JP3184516B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 流電陽極用マグネシウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184516B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104562044A (zh) * | 2013-10-15 | 2015-04-29 | 张万友 | 一种新型镁合金牺牲阳极材料的制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2423459C (en) * | 2000-09-26 | 2009-09-15 | Kwang Seon Shin | High strength magnesium alloy and its preparation method |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP27771090A patent/JP3184516B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104562044A (zh) * | 2013-10-15 | 2015-04-29 | 张万友 | 一种新型镁合金牺牲阳极材料的制备方法 |
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| JPH04157129A (ja) | 1992-05-29 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |