JPH01123046A - 鋼構造物の防食に使用する流電陽極用アルミニウム合金 - Google Patents
鋼構造物の防食に使用する流電陽極用アルミニウム合金Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は鋼構造物の流電防食のために適切な電極電位を
有し、且つ電流効率の優れた流電陽極用アルミニウム合
金に関するものである。
有し、且つ電流効率の優れた流電陽極用アルミニウム合
金に関するものである。
（従来の技術）
鋼構造物、殊に船体構造物、港湾構造物、石油掘削ジャ
ケット、パイプライン等、海洋環境で使用される鋼構造
物は海水等との接触によって、電気化学的な腐食を生じ
やすい。
ケット、パイプライン等、海洋環境で使用される鋼構造
物は海水等との接触によって、電気化学的な腐食を生じ
やすい。
このような鋼構造物における腐食を防市するためには、
一般に鋼構造物より電気化学的に卑な金属を電気的に接
続し、これを陽極として作用させることによって、鋼構
造物を保護する所謂流電防食法が用いられる。
一般に鋼構造物より電気化学的に卑な金属を電気的に接
続し、これを陽極として作用させることによって、鋼構
造物を保護する所謂流電防食法が用いられる。
この流電防食法に用いられる陽極金属は、＋１３造物に
対して長期に亘って性能低Ｆ少なく、且つ確なく、電流
効率が高いものが望ましい。
対して長期に亘って性能低Ｆ少なく、且つ確なく、電流
効率が高いものが望ましい。
アルミニウムは電気化学的当社が大きく、鋼に比して電
気化学的に卑な金属であるから、この種流電陽極用金属
として適したものであると云えるが、アルミニウム表面
に形成される酸化皮膜は緻密で内部保握力が強く、これ
をそのまま、単体で流電陽極として使用しても卑な電位
を十分に得難く、また電流効率も低いので、鋼構造物の
防食に用いることは出来ない。
気化学的に卑な金属であるから、この種流電陽極用金属
として適したものであると云えるが、アルミニウム表面
に形成される酸化皮膜は緻密で内部保握力が強く、これ
をそのまま、単体で流電陽極として使用しても卑な電位
を十分に得難く、また電流効率も低いので、鋼構造物の
防食に用いることは出来ない。
そこで、アルミニウムに亜鉛、インジウム、ガリウム、
カドミウム、水銀等の元素を種々の割合で添加すること
により、陽極電位および電流効率を数片した流電陽極用
のアルミニウム合金が種々提案されている。
カドミウム、水銀等の元素を種々の割合で添加すること
により、陽極電位および電流効率を数片した流電陽極用
のアルミニウム合金が種々提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、従来提案されている流電陽極用アルミニ
ウム合金のうち、カドミウムや水銀を含むものは環境間
頭上好ましくなく、またこれらの元素を含まぬＡｌ−Ｚ
ｎ−１％系合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｇａ系合金およびＡｌ−
Ｚｎ−Ｉｎ−Ｇａ系合金等は、人々その合金添加元素の
含有割合を適宜調整することにより５鋼構造物に対して
好ましい防食効果を示すといわれている−１．１００ｍ
Ｖ近傍の陽極電位を得ることが出来るが５自己腐食量が
大きくて、しかも均一溶解性に欠け、また腐食生成物の
一部が陽極合金の表面に付着して長期に亘る安定した流
電作用を妨げるので、電流効率が９０％未満と低く、実
用合金として十分な性能を有するものとは云えなかった
。
ウム合金のうち、カドミウムや水銀を含むものは環境間
頭上好ましくなく、またこれらの元素を含まぬＡｌ−Ｚ
ｎ−１％系合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｇａ系合金およびＡｌ−
Ｚｎ−Ｉｎ−Ｇａ系合金等は、人々その合金添加元素の
含有割合を適宜調整することにより５鋼構造物に対して
好ましい防食効果を示すといわれている−１．１００ｍ
Ｖ近傍の陽極電位を得ることが出来るが５自己腐食量が
大きくて、しかも均一溶解性に欠け、また腐食生成物の
一部が陽極合金の表面に付着して長期に亘る安定した流
電作用を妨げるので、電流効率が９０％未満と低く、実
用合金として十分な性能を有するものとは云えなかった
。
（問題点を解決するための手段）
発明者らは上記した従来の流電陽極用アルミニウム合金
における問題点を解決するために種々検討を進めた結果
、インジウムおよびガリウムの何れか一方、または両方
を含むアルミニウムー亜鉛合金に、マンガンとチタンを
同時に添加した合金は、鋼構造物の防食に好ましい適当
な陽極電位を示すばかりでなく、９０％以上の高い電流
効率が得られること、またこの合金に更にイツトリウム
や希土類元素等を添加した合金は腐食生成物の付着量が
少なく、−段と高い電流効率が得られることなどを見出
し、本発明を完成した。
における問題点を解決するために種々検討を進めた結果
、インジウムおよびガリウムの何れか一方、または両方
を含むアルミニウムー亜鉛合金に、マンガンとチタンを
同時に添加した合金は、鋼構造物の防食に好ましい適当
な陽極電位を示すばかりでなく、９０％以上の高い電流
効率が得られること、またこの合金に更にイツトリウム
や希土類元素等を添加した合金は腐食生成物の付着量が
少なく、−段と高い電流効率が得られることなどを見出
し、本発明を完成した。
即ち、本発明は重量で亜鉛を１．０％を超え１０％まで
、マンガンを０．０１％を超え１０％まで、チタンな０
，０５％を超え０．５０％まで含み、更にインジウムを
０．００５％を超え０．１％まで、またはガリウムを０
．００５％を超え０．１％まで、または上記の範囲で、
その両者を合計で０．１５％まで含み、残部アルミニウ
ムおよび不純物からなる鋼構造物の防食に使用する流電
陽極用アルミニウム合金と、同上合金に更にイツトリウ
ムを０．００５％を超え０．５％までと、希土類元素を
０．００５％を超え１．０％までのうちの１種または２
種以上を含ませてなる鋼構造物の防食に使用する流電陽
極用アルミニウム合金である。
、マンガンを０．０１％を超え１０％まで、チタンな０
，０５％を超え０．５０％まで含み、更にインジウムを
０．００５％を超え０．１％まで、またはガリウムを０
．００５％を超え０．１％まで、または上記の範囲で、
その両者を合計で０．１５％まで含み、残部アルミニウ
ムおよび不純物からなる鋼構造物の防食に使用する流電
陽極用アルミニウム合金と、同上合金に更にイツトリウ
ムを０．００５％を超え０．５％までと、希土類元素を
０．００５％を超え１．０％までのうちの１種または２
種以上を含ませてなる鋼構造物の防食に使用する流電陽
極用アルミニウム合金である。
（作 用）
本発明によるときは鋼構造物の防食に対して、必要にし
て十分な陽極電位が得られると共に、陽極合金の局部溶
解や局部電池の形成、あるいは腐食生成物の合金表面へ
の部分的付着等が防１トされるので、高い電流効率と安
定持続性の優れた鋼構造物用の流電陽極用アルミニウム
合金を得ることが出来る。次に本発明の流電陽極用アル
ミニウム合金における合金成分の添加および限定理由に
ついて説明する。
て十分な陽極電位が得られると共に、陽極合金の局部溶
解や局部電池の形成、あるいは腐食生成物の合金表面へ
の部分的付着等が防１トされるので、高い電流効率と安
定持続性の優れた鋼構造物用の流電陽極用アルミニウム
合金を得ることが出来る。次に本発明の流電陽極用アル
ミニウム合金における合金成分の添加および限定理由に
ついて説明する。
亜鉛の１．０％を超え１０％までの含有は、基質となる
アルミニウムを活性化して陽！＠電位を低下させると共
に、合金に均一溶解性を付与し、電流効率を向上させる
ものであって、その含有＋ｉが下限値以下のときはその
効果が十分でなく、また」−限値を超えると自己腐食量
が増加して電流効率を低下させる。最も好ましい亜鉛含
有量の範囲は２０〜８．０％である。
アルミニウムを活性化して陽！＠電位を低下させると共
に、合金に均一溶解性を付与し、電流効率を向上させる
ものであって、その含有＋ｉが下限値以下のときはその
効果が十分でなく、また」−限値を超えると自己腐食量
が増加して電流効率を低下させる。最も好ましい亜鉛含
有量の範囲は２０〜８．０％である。
インジウムまたはガリウムの夫々０００５％を超え０．
１％までの含有は、亜鉛と同様アルミニウムを活性化し
て陽極電位を低下させ、鋼構造物に対する防食効果をい
っそう向上させる作用を有する。殊にインジウムの添加
は、陽極合金表面における腐食生成物の付着発生を防止
し、合金の均一溶解性を向上させる効果を有する。
１％までの含有は、亜鉛と同様アルミニウムを活性化し
て陽極電位を低下させ、鋼構造物に対する防食効果をい
っそう向上させる作用を有する。殊にインジウムの添加
は、陽極合金表面における腐食生成物の付着発生を防止
し、合金の均一溶解性を向上させる効果を有する。
夫々その下限値以下の含有ではその効果が十分でなく、
またインジウムの含有がその上限値を超えると合金に局
部腐食を生じさせ易く、ガリウムの含有が上限値を超え
ると合金に孔食を生じさせるので何れにしても好ましく
ない。
またインジウムの含有がその上限値を超えると合金に局
部腐食を生じさせ易く、ガリウムの含有が上限値を超え
ると合金に孔食を生じさせるので何れにしても好ましく
ない。
インジウム、ガリウムを共に添加すると、夫々の効果が
相加的に作用して好結果をもたらすことが多いが、この
場合にそれらの合計含有量が０．１５％を超えるとイン
ジウムおよびガリウムが偏析して合金に局部腐食を生じ
電流効率低下の原因となるので、合計含有量を０．１５
％以下に抑えることが望ましい。
相加的に作用して好結果をもたらすことが多いが、この
場合にそれらの合計含有量が０．１５％を超えるとイン
ジウムおよびガリウムが偏析して合金に局部腐食を生じ
電流効率低下の原因となるので、合計含有量を０．１５
％以下に抑えることが望ましい。
マンガンの、０．０１％を超え１．０％までの含有は、
合金中に不純物として含まれる鉄が基質アルミニウムと
反応して生ずる金属間化合物ＡＩ＋＋Ｆｅの形態を変化
させて、このＡｌ５Ｆｅと基質間において発生する局部
電池形成の弊害を低減し、またチタンの添加と相まって
、インジウム、ガリウムの基質中への分散析出を助長す
るなどして、合金の電流効率向上に寄与する効果を有す
る。
合金中に不純物として含まれる鉄が基質アルミニウムと
反応して生ずる金属間化合物ＡＩ＋＋Ｆｅの形態を変化
させて、このＡｌ５Ｆｅと基質間において発生する局部
電池形成の弊害を低減し、またチタンの添加と相まって
、インジウム、ガリウムの基質中への分散析出を助長す
るなどして、合金の電流効率向上に寄与する効果を有す
る。
その含有量が下限値以下では、その効果が少なく、上限
値を超えると合金の隔操電位を著しく前側に移行させて
、鋼構造物との電位差を縮小させるので発生電流が減少
し、鋼構造物に対する防食効果を低減する。
値を超えると合金の隔操電位を著しく前側に移行させて
、鋼構造物との電位差を縮小させるので発生電流が減少
し、鋼構造物に対する防食効果を低減する。
チタンの０．０５％を超え０．ｐ−までの含有は、合金
に均一溶解性を付与し、電流効率の向上に寄与するもの
であって、その含有量が下限値以下では効果が少なく、
また上限値を超えるとＡ１５Ｔｉ等の巨大品出物を発生
し、これが合金基質と局部電池を形成して孔食発生の原
因となり、また合金の均一溶解性を損なうほか、マンガ
ン同様合金の電位を著しく前側に移行させるので防食効
果上好ましくない。このような見地からマンガン、チタ
ンの合計含有量を１．２％以下に抑えることが望ましい
。
に均一溶解性を付与し、電流効率の向上に寄与するもの
であって、その含有量が下限値以下では効果が少なく、
また上限値を超えるとＡ１５Ｔｉ等の巨大品出物を発生
し、これが合金基質と局部電池を形成して孔食発生の原
因となり、また合金の均一溶解性を損なうほか、マンガ
ン同様合金の電位を著しく前側に移行させるので防食効
果上好ましくない。このような見地からマンガン、チタ
ンの合計含有量を１．２％以下に抑えることが望ましい
。
また本発明の第１発明合金への、イツトリウムの０．０
０５％を超え０．５％までと、希土類元素０゜００５％
を超え１．０％までのうちの１種または２種以上の添加
は、第１発明合金の均一溶解性を助長し合金の流電陽極
としての電流効率を一層向上させる効果を有１°るもの
であって、その含有量が下限値以下であるときはその効
果が十分でなく、また上限値を超えるとこれらの元素が
偏析して電流効率を低下させる。従ってこれらの元素を
２種以上添加する場合は合計量を１．２％以下とするこ
とが望ましい。
０５％を超え０．５％までと、希土類元素０゜００５％
を超え１．０％までのうちの１種または２種以上の添加
は、第１発明合金の均一溶解性を助長し合金の流電陽極
としての電流効率を一層向上させる効果を有１°るもの
であって、その含有量が下限値以下であるときはその効
果が十分でなく、また上限値を超えるとこれらの元素が
偏析して電流効率を低下させる。従ってこれらの元素を
２種以上添加する場合は合計量を１．２％以下とするこ
とが望ましい。
希土類元素はランタン、セリウム、プラセオジム、ネオ
ジム等を含む元素周期律表第■族に属する一層の元素で
あるが、これらの元素を単独に添加しても、またこれら
の元素２種以上を混合添加してもよい、またこれらの元
素の混合物として一般に市販されている所謂ミツシュメ
タルは、入手が容易で且つ廉価であるから、これをその
まま使′ 用すれば経済的である。
ジム等を含む元素周期律表第■族に属する一層の元素で
あるが、これらの元素を単独に添加しても、またこれら
の元素２種以上を混合添加してもよい、またこれらの元
素の混合物として一般に市販されている所謂ミツシュメ
タルは、入手が容易で且つ廉価であるから、これをその
まま使′ 用すれば経済的である。
本発明の流電陽極用アルミニウム合金は鋳造物をそのま
ま、または適宜形状に加工を加えて使用される。鋳造法
、加工法は夫々公知の任意の方法を採用すればよい。
ま、または適宜形状に加工を加えて使用される。鋳造法
、加工法は夫々公知の任意の方法を採用すればよい。
（実 施 例）
第１表に示す各種組成の合金を溶製し、金型鋳造にて２
０開φで長さ２００ｎｍの丸棒に鋳造し、この丸棒を側
面２０ｔｍ２を露出するようにしてＭｆｆｌ −し陽
極試料とし、各試料について陽掻電位および電流効率を
測定し、結果を同表に示した。
０開φで長さ２００ｎｍの丸棒に鋳造し、この丸棒を側
面２０ｔｍ２を露出するようにしてＭｆｆｌ −し陽
極試料とし、各試料について陽掻電位および電流効率を
測定し、結果を同表に示した。
また試料表面の腐食生成物付着状況を目視にて観察し、
その結果をあわせて示した。
その結果をあわせて示した。
なお、合金の溶製にあたって、希土類元素の添加は市販
のミツシュメタル（組成：Ｃｅ５０％、Ｌａ４５％、Ｐ
ｒ、 Ｍｄ残−第１表中１．１Ｍで表示）を使用した。
のミツシュメタル（組成：Ｃｅ５０％、Ｌａ４５％、Ｐ
ｒ、 Ｍｄ残−第１表中１．１Ｍで表示）を使用した。
陽極試料の試験条件は次の通りあった。
浸漬液面室温静止状態の人工海水１０００ｍｌｍｌ陰極
面積４３０ｃｍ２のステンレス板極間距ｆｉ ： ３５
ｍＩｍ陽極電流密度：ＩｍＡ／ａｍ２電解時間：２４０
時間 第１表の結果から、本発明の流電陽極用アルミニウム合
金は、第１発明合金（試料Ｎｏ１〜７）、第２発明合金
（試料Ｎｏ、 ８〜１４）共にその陽極電位が鋼構造物
に対し適当な１１ａとされる−１．１００ｍＶ近傍を示
し、比較合金（試料Ｎｏ、 １５〜１８）、従来合金（
試料Ｎｏ、！９〜２１）に比べて５合金表面に対する腐
食生成物の付、荷量も少なく、均一溶解性に優れ、また
電流効率も高いことが判かる。
面積４３０ｃｍ２のステンレス板極間距ｆｉ ： ３５
ｍＩｍ陽極電流密度：ＩｍＡ／ａｍ２電解時間：２４０
時間 第１表の結果から、本発明の流電陽極用アルミニウム合
金は、第１発明合金（試料Ｎｏ１〜７）、第２発明合金
（試料Ｎｏ、 ８〜１４）共にその陽極電位が鋼構造物
に対し適当な１１ａとされる−１．１００ｍＶ近傍を示
し、比較合金（試料Ｎｏ、 １５〜１８）、従来合金（
試料Ｎｏ、！９〜２１）に比べて５合金表面に対する腐
食生成物の付、荷量も少なく、均一溶解性に優れ、また
電流効率も高いことが判かる。
（効 果）
以」ユ述べたように、本発明の流電陽極用アルミニウム
合金は鋼構造物に対し適切な陽極電位を有しており、合
金表面への腐食生成物の付着量が少なく、均一溶解性を
示す上に、゛電流効率も辱めて高いので鋼構造物、特に
海洋構造物に対する流′心陽極材料として好適で有る。
合金は鋼構造物に対し適切な陽極電位を有しており、合
金表面への腐食生成物の付着量が少なく、均一溶解性を
示す上に、゛電流効率も辱めて高いので鋼構造物、特に
海洋構造物に対する流′心陽極材料として好適で有る。
特許出願人 日本軽金属株式会社
Claims (2)
- （１）重量で、亜鉛を１．０％を超え１０％まで、マン
ガンを０．０１％を超え１．０％まで、チタンを０．０
５％を超え０．５０％まで含み、更にインジウムを０．
００５％を超え０．１％まで、またはガリウムを０．０
０５％を超え０．１％まで、または上記範囲でその両者
を合計で０．１５％まで含み、残部アルミニウムおよび
不純物からなる鋼構造物の防食に使用する流電陽極用ア
ルミニウム合金。 - （２）重量で、亜鉛を１．０％を超え１０％まで、マン
ガンを０．０１％を超え１．０％まで、チタンを０．０
５％を超え０．５０％まで含み、更にインジウムを０．
００５％を超え０．１％まで、またはガリウムを０．０
０５％を超え０．１％まで、または上記範囲でその両者
を合計で０．１５％まで含み、残部アルミニウムおよび
不純物からなる合金に、更にイットリウムを０．００５
％を超え０．５％までと希土類元素を０．００５％を超
え１．０％までのうちの１種または２種以上を含ませて
なる鋼構造物の防食に使用する流電陽極用アルミニウム
合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27909387A JPH01123046A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 鋼構造物の防食に使用する流電陽極用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27909387A JPH01123046A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 鋼構造物の防食に使用する流電陽極用アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123046A true JPH01123046A (ja) | 1989-05-16 |
| JPH0418021B2 JPH0418021B2 (ja) | 1992-03-26 |
Family
ID=17606317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27909387A Granted JPH01123046A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 鋼構造物の防食に使用する流電陽極用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01123046A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07228938A (ja) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 流電陽極用アルミニウム合金 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100249A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-09 | Showa Alum Corp | 高温強度特性と犠性防食効果をあわせもつアルミニウム合金ブレ−ジングシ−ト |
| JPS6151621A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 磁気記録媒体 |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP27909387A patent/JPH01123046A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100249A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-09 | Showa Alum Corp | 高温強度特性と犠性防食効果をあわせもつアルミニウム合金ブレ−ジングシ−ト |
| JPS6151621A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 磁気記録媒体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07228938A (ja) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 流電陽極用アルミニウム合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0418021B2 (ja) | 1992-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |