JPH0572114A - 耐排気凝縮水腐食性評価試験方法 - Google Patents
耐排気凝縮水腐食性評価試験方法Info
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- JPH0572114A JPH0572114A JP22999991A JP22999991A JPH0572114A JP H0572114 A JPH0572114 A JP H0572114A JP 22999991 A JP22999991 A JP 22999991A JP 22999991 A JP22999991 A JP 22999991A JP H0572114 A JPH0572114 A JP H0572114A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マフラーなどの自動車排気系に使用される金
属材料の耐食性を的確に評価する方法を提供する。 【構成】 水２を入れた恒温槽１に、塩素イオンや亜硫
酸イオン，硫酸イオン，炭酸イオン，アンモニウムイオ
ン，亜硝酸イオン，硝酸イオン，カルボン酸イオン，ホ
ルムアルデヒドなどを含む試験溶液５を満たしたトール
ビーカ11を配置し、その試験溶液５に活性炭素を付着さ
せた試験片４を全浸漬→恒温保持→凝縮水完全蒸発→試
験片４の軽ブラッシング→ビーカー洗浄→活性炭素付着
・試験溶液補充のサイクルを複数回繰り返して、そのと
きの試験片４の腐食程度によって耐食性を評価する。
属材料の耐食性を的確に評価する方法を提供する。 【構成】 水２を入れた恒温槽１に、塩素イオンや亜硫
酸イオン，硫酸イオン，炭酸イオン，アンモニウムイオ
ン，亜硝酸イオン，硝酸イオン，カルボン酸イオン，ホ
ルムアルデヒドなどを含む試験溶液５を満たしたトール
ビーカ11を配置し、その試験溶液５に活性炭素を付着さ
せた試験片４を全浸漬→恒温保持→凝縮水完全蒸発→試
験片４の軽ブラッシング→ビーカー洗浄→活性炭素付着
・試験溶液補充のサイクルを複数回繰り返して、そのと
きの試験片４の腐食程度によって耐食性を評価する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車排気系部材に使
用される金属材料の耐食性を評価する凝縮水腐食性評価
試験方法に関する。
用される金属材料の耐食性を評価する凝縮水腐食性評価
試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車排気凝縮水に対する自
動車排気系材料の耐食性を評価する方法としては、C
l- ，SO4 2- ，CO3 2- ，HCHO，CH3COO- ， NH4 +等を含
む溶液中に試験材料を半浸漬して試験する方法（たとえ
ば自動車技術会学術講演会前刷集 872, 昭和62-10, P.
651 〜654 など参照）や、試験片を同様の溶液に浸漬し
た後、溶液より取り出し乾燥させるいわゆるディップア
ンドドライ試験法（たとえば鉄と鋼1985年Ｓ670 参照）
等が知られている。
動車排気系材料の耐食性を評価する方法としては、C
l- ，SO4 2- ，CO3 2- ，HCHO，CH3COO- ， NH4 +等を含
む溶液中に試験材料を半浸漬して試験する方法（たとえ
ば自動車技術会学術講演会前刷集 872, 昭和62-10, P.
651 〜654 など参照）や、試験片を同様の溶液に浸漬し
た後、溶液より取り出し乾燥させるいわゆるディップア
ンドドライ試験法（たとえば鉄と鋼1985年Ｓ670 参照）
等が知られている。
【０００３】ここで、これらの試験法について簡単に説
明すると、前者の半浸漬試験法は図２に示すように、80
℃一定の温水２を入れた恒温水槽１内に載置したガラス
ビーカ３に、試験片４が半分だけ浸漬するように試験溶
液５を入れ、ガラスビーカ３の上部を時計皿６で覆うよ
うにして腐食状況を試験するものである。また、後者の
ディップアンドドライ試験法は、図３に示すように、試
験溶液５が充満された薬品槽７内は攪拌機付ヒータ８で
50℃一定に調節され、その液中に試験片４が吊り装置９
によって昇降可能とされ、３分間液中浸漬された後吊り
上げられて熱風乾燥機10からの80℃の熱風で17分間乾燥
される。このサイクルを繰り返して腐食状況が試験され
る。
明すると、前者の半浸漬試験法は図２に示すように、80
℃一定の温水２を入れた恒温水槽１内に載置したガラス
ビーカ３に、試験片４が半分だけ浸漬するように試験溶
液５を入れ、ガラスビーカ３の上部を時計皿６で覆うよ
うにして腐食状況を試験するものである。また、後者の
ディップアンドドライ試験法は、図３に示すように、試
験溶液５が充満された薬品槽７内は攪拌機付ヒータ８で
50℃一定に調節され、その液中に試験片４が吊り装置９
によって昇降可能とされ、３分間液中浸漬された後吊り
上げられて熱風乾燥機10からの80℃の熱風で17分間乾燥
される。このサイクルを繰り返して腐食状況が試験され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】自動車マフラーの排気
凝縮水による腐食においては、Alめっき鋼はSUH409やSU
S410L の低Crステンレス鋼より大きな浸食深さとなる。
ところが、上記した半浸漬試験法やディップアンドドラ
イ試験法ではAlめっきの犠牲防食効果が働くために、Al
めっき鋼の浸食深さが低Crステンレス鋼より小さくな
り、実車マフラーの腐食状況と異なるという問題があっ
た。このような実車状況が再現されない試験方法では、
新たに耐食性にすぐれたマフラー用材料を開発しようと
した場合にその耐食性を評価することができないことに
なる。
凝縮水による腐食においては、Alめっき鋼はSUH409やSU
S410L の低Crステンレス鋼より大きな浸食深さとなる。
ところが、上記した半浸漬試験法やディップアンドドラ
イ試験法ではAlめっきの犠牲防食効果が働くために、Al
めっき鋼の浸食深さが低Crステンレス鋼より小さくな
り、実車マフラーの腐食状況と異なるという問題があっ
た。このような実車状況が再現されない試験方法では、
新たに耐食性にすぐれたマフラー用材料を開発しようと
した場合にその耐食性を評価することができないことに
なる。
【０００５】本発明は、上記のような課題を解決すべく
なされたものであって、従来から自動車排気系材料に用
いられているAlめっき鋼やステンレス鋼の自動車排気凝
縮水に対する耐食性を正確に評価できる試験方法を提供
することを目的とする。
なされたものであって、従来から自動車排気系材料に用
いられているAlめっき鋼やステンレス鋼の自動車排気凝
縮水に対する耐食性を正確に評価できる試験方法を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車排気凝
縮水に対する自動車排気系材料の耐食性を評価する上に
おいて、大気中で温度300 〜500 ℃×１〜100 ｈの熱処
理を施した試験材料の表面に粉末状の活性炭素を0.001
〜0.1 g/cm2 の割合で付着させた後、重量割合でCl- ：
10〜1000ppm, SO3 2-：50〜5000ppm, SO4 2-：50〜5000pp
m, CO3 2-：100〜10000ppm, NH4 + ：100 〜10000ppm, N
O2 - ：１〜1000ppm, NO3 -：１〜1000ppm, CH3COO
- ：１〜1000ppm, HCOO - ：１〜1000ppm, HCHO ：１
〜1000ppmを含み、pH７〜10に調整された溶液中に全浸
漬し、50〜200 ℃に保持して約５〜100 ｈで溶液を完全
に蒸発させ、溶液が完全に蒸発したのち試験材料に付着
した溶液の結晶と活性炭素を除去し、新たに溶液と活性
炭素を補充して同様の試験を繰り返す試験工程を５〜50
回繰り返した後の試験材料の腐食の程度で耐食性を評価
することを特徴とする耐排気凝縮水腐食性評価試験方法
である。
縮水に対する自動車排気系材料の耐食性を評価する上に
おいて、大気中で温度300 〜500 ℃×１〜100 ｈの熱処
理を施した試験材料の表面に粉末状の活性炭素を0.001
〜0.1 g/cm2 の割合で付着させた後、重量割合でCl- ：
10〜1000ppm, SO3 2-：50〜5000ppm, SO4 2-：50〜5000pp
m, CO3 2-：100〜10000ppm, NH4 + ：100 〜10000ppm, N
O2 - ：１〜1000ppm, NO3 -：１〜1000ppm, CH3COO
- ：１〜1000ppm, HCOO - ：１〜1000ppm, HCHO ：１
〜1000ppmを含み、pH７〜10に調整された溶液中に全浸
漬し、50〜200 ℃に保持して約５〜100 ｈで溶液を完全
に蒸発させ、溶液が完全に蒸発したのち試験材料に付着
した溶液の結晶と活性炭素を除去し、新たに溶液と活性
炭素を補充して同様の試験を繰り返す試験工程を５〜50
回繰り返した後の試験材料の腐食の程度で耐食性を評価
することを特徴とする耐排気凝縮水腐食性評価試験方法
である。
【０００７】
【作 用】本発明者らは、前記した課題を解決するため
に、自動車マフラーの腐食状況を詳細に調査した結果、
マフラー腐食の特徴はAlめっき鋼にピット状の腐食が生
じることであることを知った。このピット状腐食はAlめ
っきの犠牲防食効果が有効に働かないためにめっき層下
に生じるものであり、SUH409，SUS410L の低Crステンレ
ス鋼に比べてAlめっき鋼の浸食深さが著しく大きくな
る。なお、ステンレス鋼には通常の孔食が生じるのに対
し、Alめっき鋼の最大浸食深さは低Crステンレス鋼の約
1.5 〜４倍であった。また、マフラー内に生成する凝縮
水の化学成分を分析した結果、この凝縮水が蒸発濃縮す
る過程において腐食性が高まりマフラーの腐食が生じる
ことがわかった。さらに、マフラー内部表面にはすすが
全面に付着していることなどの知見を得た。
に、自動車マフラーの腐食状況を詳細に調査した結果、
マフラー腐食の特徴はAlめっき鋼にピット状の腐食が生
じることであることを知った。このピット状腐食はAlめ
っきの犠牲防食効果が有効に働かないためにめっき層下
に生じるものであり、SUH409，SUS410L の低Crステンレ
ス鋼に比べてAlめっき鋼の浸食深さが著しく大きくな
る。なお、ステンレス鋼には通常の孔食が生じるのに対
し、Alめっき鋼の最大浸食深さは低Crステンレス鋼の約
1.5 〜４倍であった。また、マフラー内に生成する凝縮
水の化学成分を分析した結果、この凝縮水が蒸発濃縮す
る過程において腐食性が高まりマフラーの腐食が生じる
ことがわかった。さらに、マフラー内部表面にはすすが
全面に付着していることなどの知見を得た。
【０００８】以上の知見に基づき、実車マフラーの腐食
状況が再現される実験室腐食試験方法を種々検討した結
果、試験片への活性炭素（すす）の付着によりAlめっき
鋼のピット状腐食が再現されることを見出した。活性炭
素を添加する際に、単に溶液に混ぜるだけの方法や添加
後攪拌して懸濁状態を保つ方法では、Alめっき鋼のピッ
ト状腐食は生じない。このような場合では、Alめっきの
犠牲防食効果が働くためにAlめっき鋼の浸食深さが非常
に浅くなり、低Crステンレス鋼より小さい値となる。あ
くまでも活性炭素は試験片に付着するようにしなければ
ならない。そして、その際薄く均一に試験片に付着させ
ることが重要である。不均一になれば当然腐食にバラツ
キが生じる。また厚く付着させるとAlめっき鋼の腐食は
促進されるが、ステンレス鋼の腐食は抑制される。活性
炭素を添加する方法として単純にビーカ等へ添加する場
合は試験片に活性炭素を十分に付着させるために、かな
り多量に活性炭を添加しなければならない。その結果、
付着した部分には活性炭が厚く付くことになり、ステン
レス鋼の腐食の進行が抑制される傾向にあった。結局、
事前に薄く均一に付着させた後に浸漬試験する方法がよ
いことがわかった。また、凝縮水成分の腐食に及ぼす影
響を調査した結果、溶液に含まれるCl- ，SO 3 2- ，SO4
2- ，CO3 2- ，NH4 + ，NO2 - ，NO3 - ，CH3COO- ,HCOO
- , HCHOの濃度を適切な範囲とした場合に、Alめっき鋼
とステンレス鋼の浸食深さ関係が実車マフラーの結果と
一致することを知った。
状況が再現される実験室腐食試験方法を種々検討した結
果、試験片への活性炭素（すす）の付着によりAlめっき
鋼のピット状腐食が再現されることを見出した。活性炭
素を添加する際に、単に溶液に混ぜるだけの方法や添加
後攪拌して懸濁状態を保つ方法では、Alめっき鋼のピッ
ト状腐食は生じない。このような場合では、Alめっきの
犠牲防食効果が働くためにAlめっき鋼の浸食深さが非常
に浅くなり、低Crステンレス鋼より小さい値となる。あ
くまでも活性炭素は試験片に付着するようにしなければ
ならない。そして、その際薄く均一に試験片に付着させ
ることが重要である。不均一になれば当然腐食にバラツ
キが生じる。また厚く付着させるとAlめっき鋼の腐食は
促進されるが、ステンレス鋼の腐食は抑制される。活性
炭素を添加する方法として単純にビーカ等へ添加する場
合は試験片に活性炭素を十分に付着させるために、かな
り多量に活性炭を添加しなければならない。その結果、
付着した部分には活性炭が厚く付くことになり、ステン
レス鋼の腐食の進行が抑制される傾向にあった。結局、
事前に薄く均一に付着させた後に浸漬試験する方法がよ
いことがわかった。また、凝縮水成分の腐食に及ぼす影
響を調査した結果、溶液に含まれるCl- ，SO 3 2- ，SO4
2- ，CO3 2- ，NH4 + ，NO2 - ，NO3 - ，CH3COO- ,HCOO
- , HCHOの濃度を適切な範囲とした場合に、Alめっき鋼
とステンレス鋼の浸食深さ関係が実車マフラーの結果と
一致することを知った。
【０００９】以下に、本発明の構成要素とその限定理由
を説明する。 熱処理：実車マフラーは坂道登はん時などにかなり
高温となり、そのとき材料に薄い酸化皮膜が生じて特に
ステンレス鋼の腐食を促進させる。Alめっき鋼の場合は
酸化皮膜の耐食性が比較的よいため、かえってAlめっき
鋼の腐食が抑制される場合がある。これをシミュレート
するため、実験室試験においても酸化処理が必要とな
る。
を説明する。 熱処理：実車マフラーは坂道登はん時などにかなり
高温となり、そのとき材料に薄い酸化皮膜が生じて特に
ステンレス鋼の腐食を促進させる。Alめっき鋼の場合は
酸化皮膜の耐食性が比較的よいため、かえってAlめっき
鋼の腐食が抑制される場合がある。これをシミュレート
するため、実験室試験においても酸化処理が必要とな
る。
【００１０】酸化皮膜を生じさせるための熱処理温度と
しては300 〜500 ℃が適当である。その限定理由は、30
0 ℃未満では酸化皮膜が充分生成せず、ステンレス鋼の
腐食の程度が軽くなり過ぎるために鋼種間の差を評価す
ることができなくなり、また500 ℃を超えると特にステ
ンレス鋼の酸化皮膜が厚くなり過ぎるためにステンレス
鋼の腐食のみ異常に加速されることになる。
しては300 〜500 ℃が適当である。その限定理由は、30
0 ℃未満では酸化皮膜が充分生成せず、ステンレス鋼の
腐食の程度が軽くなり過ぎるために鋼種間の差を評価す
ることができなくなり、また500 ℃を超えると特にステ
ンレス鋼の酸化皮膜が厚くなり過ぎるためにステンレス
鋼の腐食のみ異常に加速されることになる。
【００１１】また、熱処理時間としては、１〜100 ｈが
適当である。すなわち、１ｈ未満では酸化皮膜の生成が
不十分であり、また100 ｈを超えるとステンレス鋼の酸
化皮膜が厚くなり過ぎるから100 ｈ以下とする。 凝縮水組成：試験に用いる合成凝縮水の組成をマフ
ラー腐食の再現性と加速性から、以下のように定めた。
適当である。すなわち、１ｈ未満では酸化皮膜の生成が
不十分であり、また100 ｈを超えるとステンレス鋼の酸
化皮膜が厚くなり過ぎるから100 ｈ以下とする。 凝縮水組成：試験に用いる合成凝縮水の組成をマフ
ラー腐食の再現性と加速性から、以下のように定めた。
【００１２】Cl- ：Cl- はAlめっき鋼, ステンレス鋼の
腐食を生じさせる極めて腐食性の強いイオンであり、10
ppm 未満ではステンレス鋼の腐食が発生し難く、1000pp
m を超えると低Crステンレス鋼と高Crステンレス鋼の浸
食深さに差がなくなるため、適正範囲を10〜1000ppm と
した。
腐食を生じさせる極めて腐食性の強いイオンであり、10
ppm 未満ではステンレス鋼の腐食が発生し難く、1000pp
m を超えると低Crステンレス鋼と高Crステンレス鋼の浸
食深さに差がなくなるため、適正範囲を10〜1000ppm と
した。
【００１３】SO3 2- ：SO3 2- はステンレス鋼の不動態皮
膜を還元破壊する作用があり、ステンレス鋼の腐食を促
進させるには50ppm 以上が必要である。しかし、5000pp
m を超えるとステンレス鋼の腐食がAlめっき鋼に比べて
促進され過ぎるため、適正範囲を50〜5000ppm とした。
膜を還元破壊する作用があり、ステンレス鋼の腐食を促
進させるには50ppm 以上が必要である。しかし、5000pp
m を超えるとステンレス鋼の腐食がAlめっき鋼に比べて
促進され過ぎるため、適正範囲を50〜5000ppm とした。
【００１４】SO4 2- ：SO4 2- はAlめっき鋼の特に地鉄部
分を腐食させる主要因と考えられ、 50ppm未満では凝縮
水腐食が生じ難く、5000ppm を超えるとAlめっき鋼の腐
食がステンレス鋼に比べて促進され過ぎるため、適正範
囲を50〜5000ppm とした。 CO3 2- ：CO3 2- は凝縮水が蒸発濃縮する過程で、 CO2ガ
スとして蒸発し、濃縮時の溶液のpHをコントロールす
る。 100ppm 未満では濃縮時の溶液のpHが低くなり過ぎ
るために低Crステンレス鋼に孔食が発生せず、全面溶解
となり実際の凝縮水腐食を再現しなくなる。また、1000
0ppmを超えると濃縮時の溶液のpHが高くなり過ぎるため
にステンレス鋼に孔食が発生し難くなるため、適正範囲
を 100〜10000ppmとした。
分を腐食させる主要因と考えられ、 50ppm未満では凝縮
水腐食が生じ難く、5000ppm を超えるとAlめっき鋼の腐
食がステンレス鋼に比べて促進され過ぎるため、適正範
囲を50〜5000ppm とした。 CO3 2- ：CO3 2- は凝縮水が蒸発濃縮する過程で、 CO2ガ
スとして蒸発し、濃縮時の溶液のpHをコントロールす
る。 100ppm 未満では濃縮時の溶液のpHが低くなり過ぎ
るために低Crステンレス鋼に孔食が発生せず、全面溶解
となり実際の凝縮水腐食を再現しなくなる。また、1000
0ppmを超えると濃縮時の溶液のpHが高くなり過ぎるため
にステンレス鋼に孔食が発生し難くなるため、適正範囲
を 100〜10000ppmとした。
【００１５】NH4 + ：NH4 + は排ガス浄化対策として３元
触媒を採用するようになってから凝縮水中に増加したイ
オンであり、このイオンにより凝縮水がアルカリ性とな
っている。100ppm 未満では凝縮水がアルカリ性となら
ずAlめっき層のアルカリ腐食が生じず、また 10000ppm
を超えると濃縮時のpHが酸性にならずステンレス鋼の孔
食が発生し難くなるため、適正範囲を 100〜10000ppmと
した。
触媒を採用するようになってから凝縮水中に増加したイ
オンであり、このイオンにより凝縮水がアルカリ性とな
っている。100ppm 未満では凝縮水がアルカリ性となら
ずAlめっき層のアルカリ腐食が生じず、また 10000ppm
を超えると濃縮時のpHが酸性にならずステンレス鋼の孔
食が発生し難くなるため、適正範囲を 100〜10000ppmと
した。
【００１６】NO2 - , NO3 - ：NO2 - は温めると容易に
NO3 - に変化する。NO3 - は酸化剤として働き腐食を促
進させる。１ppm 未満では腐食の促進が不十分であり、
1000ppm を超えると逆にステンレス鋼を不動態化させる
ため、適正範囲を１〜1000ppm とした。 CH3COO -，HCOO -：CH3COO- ，HCOO- はカルボン酸イオ
ンであり、腐食を促進させる。１ppm 未満では腐食の促
進が不十分であり、 1000 ppm を超えると腐食の再現性
が損なわれるので適正範囲を１〜1000ppm とした。
NO3 - に変化する。NO3 - は酸化剤として働き腐食を促
進させる。１ppm 未満では腐食の促進が不十分であり、
1000ppm を超えると逆にステンレス鋼を不動態化させる
ため、適正範囲を１〜1000ppm とした。 CH3COO -，HCOO -：CH3COO- ，HCOO- はカルボン酸イオ
ンであり、腐食を促進させる。１ppm 未満では腐食の促
進が不十分であり、 1000 ppm を超えると腐食の再現性
が損なわれるので適正範囲を１〜1000ppm とした。
【００１７】HCHO：ホルムアルデヒドは酸化されてギ酸
となり、腐食を促進させる。１ppm 未満では腐食の促進
が不十分であり、1000ppm を超えると腐食の再現性が損
なわれるので適正範囲を１〜1000ppm とした。 pH：凝縮水のpHは弱アルカリであることが報告されてお
り、pH７未満ではAlめっき層のアルカリ腐食が生じず、
pH10を超えるとAlめっき層が腐食し過ぎること、ステン
レス鋼が腐食し難くなるため適正範囲をpH７〜10とし
た。
となり、腐食を促進させる。１ppm 未満では腐食の促進
が不十分であり、1000ppm を超えると腐食の再現性が損
なわれるので適正範囲を１〜1000ppm とした。 pH：凝縮水のpHは弱アルカリであることが報告されてお
り、pH７未満ではAlめっき層のアルカリ腐食が生じず、
pH10を超えるとAlめっき層が腐食し過ぎること、ステン
レス鋼が腐食し難くなるため適正範囲をpH７〜10とし
た。
【００１８】活性炭素：活性炭素はマフラー内部腐食を
再現するために極めて重要な添加物である。粉末状の活
性炭素が試験片表面に付着することによりAlめっき鋼の
ピット状腐食が再現される。同様に活性炭素を添加する
場合でも、攪拌して懸濁状態になっている場合や比較的
大きな固形物で添加した場合では、活性炭素が試験片表
面に殆ど付着しないため、Alめっき鋼のピット状腐食は
再現されない。このような場合ではAlめっきの犠牲防食
効果が働くため、Alめっき鋼の浸食深さがステンレス鋼
より浅くなり、実車の防食状況と異なる試験結果とな
る。活性炭素がこのようにAlめっき鋼のピット状腐食を
促進させる原因は明らかではないが、腐食におけるカソ
ード反応促進作用と関係があると推定される。付着量が
0.001 g/cm2 未満では活性炭素の付着量が不十分とな
り、Alめっき鋼のピット状腐食が再現されない。0.1 g/
cm2 を超えると、表面に付着する活性炭素が多くなり過
ぎるために、ステンレス鋼の腐食が抑制される。したが
って、適正範囲を0.001 〜0.1 g/cm2 とした。 温度：排ガスの露点は50℃付近にあり、これ以上の
温度で凝縮水が蒸発, 濃縮するときに腐食が激しくな
る。50℃未満では腐食が促進されず、200 ℃を超えると
蒸発が速くなり過ぎ腐食させる時間が無くなるため、適
正範囲を50〜200 ℃とした。 蒸発時間，繰り返し試験回数：凝縮水の蒸発濃縮過
程において溶液の腐食性が強くなりマフラー腐食が生じ
るわけであるから、蒸発時間をコントロールすることは
重要である。蒸発時間は５ｈ未満の場合は、試験片が腐
食液に接している時間が短いために十分な腐食が生じな
い。逆に100 ｈを超える場合は溶液の濃縮が緩慢であ
り、腐食させるために不必要に長い時間を要するため、
適正範囲を５〜 100ｈとした。
再現するために極めて重要な添加物である。粉末状の活
性炭素が試験片表面に付着することによりAlめっき鋼の
ピット状腐食が再現される。同様に活性炭素を添加する
場合でも、攪拌して懸濁状態になっている場合や比較的
大きな固形物で添加した場合では、活性炭素が試験片表
面に殆ど付着しないため、Alめっき鋼のピット状腐食は
再現されない。このような場合ではAlめっきの犠牲防食
効果が働くため、Alめっき鋼の浸食深さがステンレス鋼
より浅くなり、実車の防食状況と異なる試験結果とな
る。活性炭素がこのようにAlめっき鋼のピット状腐食を
促進させる原因は明らかではないが、腐食におけるカソ
ード反応促進作用と関係があると推定される。付着量が
0.001 g/cm2 未満では活性炭素の付着量が不十分とな
り、Alめっき鋼のピット状腐食が再現されない。0.1 g/
cm2 を超えると、表面に付着する活性炭素が多くなり過
ぎるために、ステンレス鋼の腐食が抑制される。したが
って、適正範囲を0.001 〜0.1 g/cm2 とした。 温度：排ガスの露点は50℃付近にあり、これ以上の
温度で凝縮水が蒸発, 濃縮するときに腐食が激しくな
る。50℃未満では腐食が促進されず、200 ℃を超えると
蒸発が速くなり過ぎ腐食させる時間が無くなるため、適
正範囲を50〜200 ℃とした。 蒸発時間，繰り返し試験回数：凝縮水の蒸発濃縮過
程において溶液の腐食性が強くなりマフラー腐食が生じ
るわけであるから、蒸発時間をコントロールすることは
重要である。蒸発時間は５ｈ未満の場合は、試験片が腐
食液に接している時間が短いために十分な腐食が生じな
い。逆に100 ｈを超える場合は溶液の濃縮が緩慢であ
り、腐食させるために不必要に長い時間を要するため、
適正範囲を５〜 100ｈとした。
【００１９】このような試験サイクルを繰り返すわけで
あるが、５回未満の場合では腐食の程度が軽すぎるため
各鋼種の耐食性の差を明確に測定することが難しい。逆
に50回を超えると腐食が過剰に進行するため、特に浸食
深さの測定において貫通するものが多くなってしまうた
めに、各鋼種の耐食性の差を明確に測定することができ
なくなる。したがって適正な繰り返し試験回数を５〜50
回とした。 試験方法：粉末状活性炭素をイオン交換水に必要量
溶かし、よく懸濁した状態でスプレー等により試験片に
塗布する。活性炭素が試験片に付着, 乾燥した後に試験
片をビーカなどの中に保持し、溶液が試験片を完全に浸
漬するようにする。溶液の蒸発に従って残留溶液および
試験片表面に結露した溶液の濃縮が生じ試験片が腐食す
る。完全に溶液が蒸発した後、試験片に付着した溶液の
結晶と活性炭素を軽くブラッシングすることにより除去
する。この処理により、次の試験サイクルでの溶液や活
性炭素の過剰な濃縮を防止した後に、新たに活性炭素を
付着させた後に溶液を補充して同様の試験を繰り返す。
あるが、５回未満の場合では腐食の程度が軽すぎるため
各鋼種の耐食性の差を明確に測定することが難しい。逆
に50回を超えると腐食が過剰に進行するため、特に浸食
深さの測定において貫通するものが多くなってしまうた
めに、各鋼種の耐食性の差を明確に測定することができ
なくなる。したがって適正な繰り返し試験回数を５〜50
回とした。 試験方法：粉末状活性炭素をイオン交換水に必要量
溶かし、よく懸濁した状態でスプレー等により試験片に
塗布する。活性炭素が試験片に付着, 乾燥した後に試験
片をビーカなどの中に保持し、溶液が試験片を完全に浸
漬するようにする。溶液の蒸発に従って残留溶液および
試験片表面に結露した溶液の濃縮が生じ試験片が腐食す
る。完全に溶液が蒸発した後、試験片に付着した溶液の
結晶と活性炭素を軽くブラッシングすることにより除去
する。この処理により、次の試験サイクルでの溶液や活
性炭素の過剰な濃縮を防止した後に、新たに活性炭素を
付着させた後に溶液を補充して同様の試験を繰り返す。
【００２０】
【実施例】以下の実施例に基づいて本発明を説明する。
試験装置としては、図１に示すように、恒温水槽１に水
２を張り、その中に試験溶液５を入れたトールビーカ11
を載置する。その凝縮水中にナイロン糸12を介して大気
中での予備酸化処理と活性炭素の付着を施した試験片４
を吊し、全浸漬→恒温保持→完全蒸発→試験片の軽ブラ
ッシング→ビーカ洗浄→活性炭素付着・溶液補充までを
１サイクルとする本発明の蒸発型浸漬試験を所定のサイ
クル数行い、その後の浸食深さを測定して評価する。
試験装置としては、図１に示すように、恒温水槽１に水
２を張り、その中に試験溶液５を入れたトールビーカ11
を載置する。その凝縮水中にナイロン糸12を介して大気
中での予備酸化処理と活性炭素の付着を施した試験片４
を吊し、全浸漬→恒温保持→完全蒸発→試験片の軽ブラ
ッシング→ビーカ洗浄→活性炭素付着・溶液補充までを
１サイクルとする本発明の蒸発型浸漬試験を所定のサイ
クル数行い、その後の浸食深さを測定して評価する。
【００２１】そこで、供試材としてAlめっき鋼（80g/m2
目付）, SUH409L （11％Cr−0.3 ％Ti）, SUS436（17％
Cr-1％Mo-0.3％Ti）の３種類の1.2 mm厚の冷延焼鈍板を
用いて、それぞれ１.2mmｔ×50mmＷ×100mm Ｌの板を切
り出して試験片４とした。そして、各種の予備酸化処理
を行った後、試験溶液５として凝縮水を用いた試験装置
により、表１に示す試験条件で試験片の保持, 凝縮水の
蒸発濃縮を行った。凝縮水が完全に蒸発する時間はビー
カの開口径により調節した。なお、比較のために、同寸
法の試験片を用いて従来の半浸漬法とディップアンドド
ライ法による試験も行った。ディップアンドドライ法の
場合は、活性炭素は試験片に付着させずに液中に添加し
攪拌して懸濁状態を保った。
目付）, SUH409L （11％Cr−0.3 ％Ti）, SUS436（17％
Cr-1％Mo-0.3％Ti）の３種類の1.2 mm厚の冷延焼鈍板を
用いて、それぞれ１.2mmｔ×50mmＷ×100mm Ｌの板を切
り出して試験片４とした。そして、各種の予備酸化処理
を行った後、試験溶液５として凝縮水を用いた試験装置
により、表１に示す試験条件で試験片の保持, 凝縮水の
蒸発濃縮を行った。凝縮水が完全に蒸発する時間はビー
カの開口径により調節した。なお、比較のために、同寸
法の試験片を用いて従来の半浸漬法とディップアンドド
ライ法による試験も行った。ディップアンドドライ法の
場合は、活性炭素は試験片に付着させずに液中に添加し
攪拌して懸濁状態を保った。
【００２２】
【表１】
【００２３】本発明法と半浸漬法，ディップアンドドラ
イ法での試験の結果を表２に併せて示した。
イ法での試験の結果を表２に併せて示した。
【００２４】
【表２】
【００２５】まず、本発明法の場合では、各鋼種の耐食
性の違いが明確に現れ、その結果においてAlめっき鋼は
SUH409L の約1.3 〜３倍の最大浸食深さを示し、実車マ
フラーの調査結果とほぼ一致している。また、SUS436は
SUH409L の約２〜３倍の最大浸食深さとなるが、これは
低Crステンレス鋼と高Crステンレス鋼で構成されたマフ
ラーの実車耐久試験結果（自動車技術会学術講演会前刷
集902(1990-10)P.1273〜1276参照）とほぼ一致している
ことがわかる。
性の違いが明確に現れ、その結果においてAlめっき鋼は
SUH409L の約1.3 〜３倍の最大浸食深さを示し、実車マ
フラーの調査結果とほぼ一致している。また、SUS436は
SUH409L の約２〜３倍の最大浸食深さとなるが、これは
低Crステンレス鋼と高Crステンレス鋼で構成されたマフ
ラーの実車耐久試験結果（自動車技術会学術講演会前刷
集902(1990-10)P.1273〜1276参照）とほぼ一致している
ことがわかる。
【００２６】一方、従来法である半浸漬法，ディップア
ンドドライ法では、Alめっき犠牲防食効果が働くためAl
めっき鋼の方が低Crステンレス鋼より浸食深さが浅くな
っており、実車マフラーの結果と一致しない。また、凝
縮水組成が本発明範囲から外れた場合でも実車の結果と
一致しなくなっている。
ンドドライ法では、Alめっき犠牲防食効果が働くためAl
めっき鋼の方が低Crステンレス鋼より浸食深さが浅くな
っており、実車マフラーの結果と一致しない。また、凝
縮水組成が本発明範囲から外れた場合でも実車の結果と
一致しなくなっている。
【００２７】
【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明によれ
ば、鋼種間の凝縮水腐食に対する耐食性の差を評価する
ことが初めて可能となり、その結果適切な排気系材料の
選定，開発ができるようになるから、産業界へ寄与する
ところが大である。
ば、鋼種間の凝縮水腐食に対する耐食性の差を評価する
ことが初めて可能となり、その結果適切な排気系材料の
選定，開発ができるようになるから、産業界へ寄与する
ところが大である。
【図１】本発明法の実施に用いる試験装置の説明図であ
る。
る。
【図２】従来の半浸漬試験法に用いられる試験装置の説
明図である。
明図である。
【図３】従来のディップアンドドライ試験法に用いられ
る試験装置の説明図である。
る試験装置の説明図である。
１ 恒温水槽 ２ 水 ４ 試験片 ５ 試験溶液 11 トールビーカ
Claims (1)
- 【請求項１】 自動車排気凝縮水に対する自動車排気
系材料の耐食性を評価する上において、大気中で温度30
0 〜500 ℃×１〜100 ｈの熱処理を施した試験材料の表
面に粉末状の活性炭素を0.001 〜0.1 g/cm2 の割合で付
着させた後、重量割合でCl- ：10〜1000ppm, SO3 2-：50
〜5000ppm, SO4 2-：50〜5000ppm, CO3 2-：100 〜10000p
pm, NH4 + ：100 〜10000ppm, NO2 - ：１〜1000ppm, N
O3 -：１〜1000ppm, CH3COO - ：１〜1000ppm, HCOO
- ：１〜1000ppm, HCHO ：１〜1000ppm を含み、pH７
〜10に調整された溶液中に全浸漬し、50〜200 ℃に保持
して約５〜100 ｈで溶液を完全に蒸発させ、溶液が完全
に蒸発したのち試験材料に付着した溶液の結晶と活性炭
素を除去し、新たに溶液と活性炭素を補充して同様の試
験を繰り返す試験工程を５〜50回繰り返した後の試験材
料の腐食の程度で耐食性を評価することを特徴とする耐
排気凝縮水腐食性評価試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22999991A JPH0572114A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 耐排気凝縮水腐食性評価試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22999991A JPH0572114A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 耐排気凝縮水腐食性評価試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572114A true JPH0572114A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16901019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22999991A Pending JPH0572114A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 耐排気凝縮水腐食性評価試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572114A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6071753A (en) * | 1996-12-20 | 2000-06-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing a solar cell |
| KR100941270B1 (ko) * | 2007-06-19 | 2010-02-11 | 현대자동차주식회사 | 배기계 부품의 부식 시험 장치 및 방법 |
| CN117233080A (zh) * | 2023-11-13 | 2023-12-15 | 杭州尚善若水环保科技有限公司 | 一种蒸汽冷凝水腐蚀监测装置及其制作方法 |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP22999991A patent/JPH0572114A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6071753A (en) * | 1996-12-20 | 2000-06-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing a solar cell |
| KR100941270B1 (ko) * | 2007-06-19 | 2010-02-11 | 현대자동차주식회사 | 배기계 부품의 부식 시험 장치 및 방법 |
| CN117233080A (zh) * | 2023-11-13 | 2023-12-15 | 杭州尚善若水环保科技有限公司 | 一种蒸汽冷凝水腐蚀监测装置及其制作方法 |
| CN117233080B (zh) * | 2023-11-13 | 2024-02-27 | 杭州尚善若水环保科技有限公司 | 一种蒸汽冷凝水腐蚀监测装置及其制作方法 |
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