JPH06264260A - 水酸化亜鉛系防食皮膜が形成された高耐食性材料 - Google Patents
水酸化亜鉛系防食皮膜が形成された高耐食性材料Info
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- JPH06264260A JPH06264260A JP5553893A JP5553893A JPH06264260A JP H06264260 A JPH06264260 A JP H06264260A JP 5553893 A JP5553893 A JP 5553893A JP 5553893 A JP5553893 A JP 5553893A JP H06264260 A JPH06264260 A JP H06264260A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 海岸地帯等の過酷な腐食環境や酸性雨に曝さ
れる腐食環境において、優れた耐食性，耐久性を呈する
材料を提供する。 【構成】 この高耐食性材料は、Ｃｒが１３重量％以上
のステンレス鋼を基材とし、亜鉛の水酸化物を有効成分
とした皮膜を基材表面に形成している。水酸化物は、Ｚ
ｎ（ＯＨ）2 ，ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ (ＯＨ)2及びＺｎＣＯ
3・Ｚｎ (ＯＨ)2・Ｈ2 Ｏの１種又は２種以上を含むこと
が好ましい。 【効果】 Ｚｎの水酸化物による防食作用及びｐＨ緩衝
作用が耐食性の良好な基材のステンレス鋼と相俟つて、
塩素イオンが存在する腐食環境下でも優れた耐食性を示
す。
れる腐食環境において、優れた耐食性，耐久性を呈する
材料を提供する。 【構成】 この高耐食性材料は、Ｃｒが１３重量％以上
のステンレス鋼を基材とし、亜鉛の水酸化物を有効成分
とした皮膜を基材表面に形成している。水酸化物は、Ｚ
ｎ（ＯＨ）2 ，ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ (ＯＨ)2及びＺｎＣＯ
3・Ｚｎ (ＯＨ)2・Ｈ2 Ｏの１種又は２種以上を含むこと
が好ましい。 【効果】 Ｚｎの水酸化物による防食作用及びｐＨ緩衝
作用が耐食性の良好な基材のステンレス鋼と相俟つて、
塩素イオンが存在する腐食環境下でも優れた耐食性を示
す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、海浜近くの建造物や酸
性雨等に曝される構造材として使用される高耐食性材料
に関する。
性雨等に曝される構造材として使用される高耐食性材料
に関する。
【０００２】
【従来の技術】耐食性材料の代表的なものとして、ブリ
キ，トタン等の表面処理鋼板が従来から使用されてい
る。表面処理鋼板は、犠牲陽極作用を呈するめっき層で
耐食性をもたせている。しかし、めっき層が消失した状
態では、基材の普通鋼が露出し、赤錆や孔あき等が発生
する。そこで、めっき層自体の耐食性を向上させるた
め、Ｚｎ−Ａｌ系やＺｎ−Ｆｅ族金属の合金めっき，分
散めっき，複合めっき等が検討されている。しかし、め
っき層自体の耐食性を向上させても、めっき層が消失し
た後で素材に腐食が発生することは避けられない。その
ため、表面処理鋼板によって、長期にわたり所与の機能
を持続させることは困難である。
キ，トタン等の表面処理鋼板が従来から使用されてい
る。表面処理鋼板は、犠牲陽極作用を呈するめっき層で
耐食性をもたせている。しかし、めっき層が消失した状
態では、基材の普通鋼が露出し、赤錆や孔あき等が発生
する。そこで、めっき層自体の耐食性を向上させるた
め、Ｚｎ−Ａｌ系やＺｎ−Ｆｅ族金属の合金めっき，分
散めっき，複合めっき等が検討されている。しかし、め
っき層自体の耐食性を向上させても、めっき層が消失し
た後で素材に腐食が発生することは避けられない。その
ため、表面処理鋼板によって、長期にわたり所与の機能
を持続させることは困難である。
【０００３】これに対し、ステンレス鋼，チタン等は、
素材自体の耐食性を利用した材料である。ステンレス鋼
は、表面の不動態皮膜が基材に対する保護作用を呈す
る。チタンは、同様に強固な不動態皮膜を形成する材料
であるが、ステンレス鋼に比較してコストが格段に高い
ため、汎用材料として使用することはできない。耐食性
が要求される分野は、厨房設備，温水器，屋根，外装材
等の広範にわたる。最近では、ウォータフロント開発に
伴って塩害の激しい環境、酸性雨等に曝される環境に使
用される材料としても、高耐食性を呈することが要求さ
れる。
素材自体の耐食性を利用した材料である。ステンレス鋼
は、表面の不動態皮膜が基材に対する保護作用を呈す
る。チタンは、同様に強固な不動態皮膜を形成する材料
であるが、ステンレス鋼に比較してコストが格段に高い
ため、汎用材料として使用することはできない。耐食性
が要求される分野は、厨房設備，温水器，屋根，外装材
等の広範にわたる。最近では、ウォータフロント開発に
伴って塩害の激しい環境、酸性雨等に曝される環境に使
用される材料としても、高耐食性を呈することが要求さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】塩素イオンが存在する
海岸地帯等の腐食環境にあっては、ステンレス鋼でも孔
食が発生し、孔あきに至ることがある。また、塩素イオ
ンが存在する溶液中で隙間が形成されると、隙間腐食を
生じる場合がある。腐食したステンレス鋼は、美観が劣
化することは勿論、所定の機能を維持することもできな
くなる。腐食環境が苛酷になるに従って、従来の耐食性
材料では十分な要求を満足することができない。そこ
で、Ｃｒ，Ｍｏ等を多量に添加することにより耐食性を
改善した新鋼種の開発が進められている。しかし、Ｃ
ｒ，Ｍｏ等の添加は、鋼材の製造性を困難にし、製品コ
ストを上昇させる原因となる。
海岸地帯等の腐食環境にあっては、ステンレス鋼でも孔
食が発生し、孔あきに至ることがある。また、塩素イオ
ンが存在する溶液中で隙間が形成されると、隙間腐食を
生じる場合がある。腐食したステンレス鋼は、美観が劣
化することは勿論、所定の機能を維持することもできな
くなる。腐食環境が苛酷になるに従って、従来の耐食性
材料では十分な要求を満足することができない。そこ
で、Ｃｒ，Ｍｏ等を多量に添加することにより耐食性を
改善した新鋼種の開発が進められている。しかし、Ｃ
ｒ，Ｍｏ等の添加は、鋼材の製造性を困難にし、製品コ
ストを上昇させる原因となる。
【０００５】それ自体で耐食性のあるステンレス鋼を基
材とし、この上にＺｎめっきやＡｌめっきを施すことも
行われている。しかし、ステンレス鋼は、表面に存在す
る不動態皮膜のため、めっき金属に対する濡れ性，密着
性が悪く、不めっき等の欠陥を含むめっき層が形成され
易い。そのため、不動態皮膜を除去するための特殊な活
性化前処理や、活性状態の金属表面をもつステンレス鋼
をめっき浴に導入するために特殊な設備が必要とされ
る。このことから、活性化前処理は製造技術的に確立さ
れておらず、汎用材料の製造プロセスになり難い。ま
た、得られた製品も、コストの高いものとなる。本発明
は、このような問題を解消すべく案出されたものであ
り、防食作用を呈するＺｎの水酸化物を有効成分とする
被覆層をステンレス鋼表面に形成することにより、耐食
性に優れた材料を安価に提供することを目的とする。
材とし、この上にＺｎめっきやＡｌめっきを施すことも
行われている。しかし、ステンレス鋼は、表面に存在す
る不動態皮膜のため、めっき金属に対する濡れ性，密着
性が悪く、不めっき等の欠陥を含むめっき層が形成され
易い。そのため、不動態皮膜を除去するための特殊な活
性化前処理や、活性状態の金属表面をもつステンレス鋼
をめっき浴に導入するために特殊な設備が必要とされ
る。このことから、活性化前処理は製造技術的に確立さ
れておらず、汎用材料の製造プロセスになり難い。ま
た、得られた製品も、コストの高いものとなる。本発明
は、このような問題を解消すべく案出されたものであ
り、防食作用を呈するＺｎの水酸化物を有効成分とする
被覆層をステンレス鋼表面に形成することにより、耐食
性に優れた材料を安価に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】本発明の高耐食性材料
は、その目的を達成するため、Ｃｒが１３重量％以上の
ステンレス鋼を基材とし、Ｚｎの水酸化物を有効成分と
した皮膜が前記基材の表面に形成されている。ステンレ
ス鋼表面に形成される皮膜は、Ｚｎ（ＯＨ）2 ，ＺｎＣ
ｌ2・４Ｚｎ (ＯＨ)2及びＺｎＣＯ3・Ｚｎ (ＯＨ)2・Ｈ2
Ｏの１種又は２種以上を含んでいることが好ましい。
は、その目的を達成するため、Ｃｒが１３重量％以上の
ステンレス鋼を基材とし、Ｚｎの水酸化物を有効成分と
した皮膜が前記基材の表面に形成されている。ステンレ
ス鋼表面に形成される皮膜は、Ｚｎ（ＯＨ）2 ，ＺｎＣ
ｌ2・４Ｚｎ (ＯＨ)2及びＺｎＣＯ3・Ｚｎ (ＯＨ)2・Ｈ2
Ｏの１種又は２種以上を含んでいることが好ましい。
【０００７】
【作用】本発明者等は、特開平１−１３２７９号公報で
紹介したように、ステンレス鋼にＺｎめっきを施すとき
著しく耐食性が向上することを見い出した。この耐食性
の向上は、Ｚｎめっき層の犠牲防食作用と共に、腐食反
応によって生成したＺｎの水酸化物がステンレス鋼表面
を被覆し、ステンレス鋼のカソード反応である酸素の還
元反応を抑制するバリヤ層として働くためである。ま
た、Ｚｎの水酸化物は、ｐＨ緩衝作用を呈し、ステンレ
ス鋼表面が接触する雰囲気のｐＨを低下させない。これ
によっても、ステンレス鋼の腐食が抑制される。特にＺ
ｎの水酸化物が存在し易いような隙間環境においては、
ステンレス鋼に対して顕著な防食作用を示し、隙間腐食
を抑制する。
紹介したように、ステンレス鋼にＺｎめっきを施すとき
著しく耐食性が向上することを見い出した。この耐食性
の向上は、Ｚｎめっき層の犠牲防食作用と共に、腐食反
応によって生成したＺｎの水酸化物がステンレス鋼表面
を被覆し、ステンレス鋼のカソード反応である酸素の還
元反応を抑制するバリヤ層として働くためである。ま
た、Ｚｎの水酸化物は、ｐＨ緩衝作用を呈し、ステンレ
ス鋼表面が接触する雰囲気のｐＨを低下させない。これ
によっても、ステンレス鋼の腐食が抑制される。特にＺ
ｎの水酸化物が存在し易いような隙間環境においては、
ステンレス鋼に対して顕著な防食作用を示し、隙間腐食
を抑制する。
【０００８】本発明は、このＺｎめっきステンレス鋼の
防食過程を調査している段階で案出されたものであり、
当初からＺｎの水酸化物を有効成分とする防食皮膜をス
テンレス鋼表面に形成することにより、耐食性を高レベ
ルで一定したものとする。防食皮膜の形成には、Ｚｎの
水酸化物を分散させた塗料の塗布，Ｚｎの水酸化物をラ
ミネート又は配合したフィルムの接着，亜鉛めっき層の
改質等、適宜の方法を採用することができる。
防食過程を調査している段階で案出されたものであり、
当初からＺｎの水酸化物を有効成分とする防食皮膜をス
テンレス鋼表面に形成することにより、耐食性を高レベ
ルで一定したものとする。防食皮膜の形成には、Ｚｎの
水酸化物を分散させた塗料の塗布，Ｚｎの水酸化物をラ
ミネート又は配合したフィルムの接着，亜鉛めっき層の
改質等、適宜の方法を採用することができる。
【０００９】金属の腐食反応は、（１）式のアノード反
応及び（２）式のカソード反応が起こる。また、塩素イ
オンが存在する腐食環境では、アノード側に更に（３）
式及び（４）式の反応が生じる。（４）式に従って腐食
生成物が生じると共に、ｐＨが低下する。そのため、金
属は、より過酷な腐食雰囲気に曝され、腐食が進行す
る。 （アノード反応） Ｍｅ → Ｍｅn+ ＋ ｎｅ- ・・・・（１） （カソード反応） ２Ｈ2 Ｏ ＋ Ｏ2 ＋ ４ｅ- →４ＯＨ- ・・・・（２） Ｍｅn+ ＋ ｎＣｌ- → ＭｅＣｌn ・・・・（３） ＭｅＣｌn ＋Ｈ2 Ｏ → Ｍｅ (ＯＨ)n↓ ＋ Ｈ+ ＋ Ｃｌ- ・・・・（４）
応及び（２）式のカソード反応が起こる。また、塩素イ
オンが存在する腐食環境では、アノード側に更に（３）
式及び（４）式の反応が生じる。（４）式に従って腐食
生成物が生じると共に、ｐＨが低下する。そのため、金
属は、より過酷な腐食雰囲気に曝され、腐食が進行す
る。 （アノード反応） Ｍｅ → Ｍｅn+ ＋ ｎｅ- ・・・・（１） （カソード反応） ２Ｈ2 Ｏ ＋ Ｏ2 ＋ ４ｅ- →４ＯＨ- ・・・・（２） Ｍｅn+ ＋ ｎＣｌ- → ＭｅＣｌn ・・・・（３） ＭｅＣｌn ＋Ｈ2 Ｏ → Ｍｅ (ＯＨ)n↓ ＋ Ｈ+ ＋ Ｃｌ- ・・・・（４）
【００１０】Ｚｎの水酸化物は、緻密で難溶性である。
そのため、ステンレス鋼表面に形成された皮膜は、バリ
ヤ層として働き、（２）の反応に必要なＯ2 の供給を物
理的に妨げる。その結果、ステンレス鋼表面は、腐食反
応が継続できない状態に維持される。また、ステンレス
鋼表面にＺｎの水酸化物が存在することによって、
（３）の反応によって生じたＺｎＣｌ2 が式（５）に従
ってＨ2 Ｏと反応し、更に式（６）の反応を進行させ
る。 ＺｎＣｌ2 ＋ Ｈ2 Ｏ → Ｚｎ (ＯＨ)2 ＋ Ｈ+ ＋ Ｃｌ- ・・・・（５） Ｚｎ (ＯＨ)2 ＋ Ｈ+ → Ｚｎ2+ ＋ ２Ｈ2 Ｏ ・・・・（６） すなわち、両性を呈するＺｎの特性により、Ｈ+ が消費
され、ステンレス鋼表面近傍のｐＨ低下が抑制される。
したがって、ｐＨの低下に起因した腐食反応の進行が妨
げられる。
そのため、ステンレス鋼表面に形成された皮膜は、バリ
ヤ層として働き、（２）の反応に必要なＯ2 の供給を物
理的に妨げる。その結果、ステンレス鋼表面は、腐食反
応が継続できない状態に維持される。また、ステンレス
鋼表面にＺｎの水酸化物が存在することによって、
（３）の反応によって生じたＺｎＣｌ2 が式（５）に従
ってＨ2 Ｏと反応し、更に式（６）の反応を進行させ
る。 ＺｎＣｌ2 ＋ Ｈ2 Ｏ → Ｚｎ (ＯＨ)2 ＋ Ｈ+ ＋ Ｃｌ- ・・・・（５） Ｚｎ (ＯＨ)2 ＋ Ｈ+ → Ｚｎ2+ ＋ ２Ｈ2 Ｏ ・・・・（６） すなわち、両性を呈するＺｎの特性により、Ｈ+ が消費
され、ステンレス鋼表面近傍のｐＨ低下が抑制される。
したがって、ｐＨの低下に起因した腐食反応の進行が妨
げられる。
【００１１】皮膜の有効成分であるＺｎの水酸化物は、
Ｚｎ（ＯＨ）2 ，ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ(ＯＨ)2，ＺｎＣＯ3
・Ｚｎ (ＯＨ)2・Ｈ2 Ｏ等であり、容易に入手すること
ができる。また、Ｚｎが腐食した後の腐食生成物と同様
な形態をとるため、ステンレス鋼表面に形成した亜鉛め
っき層を積極的に腐食させることによっても、同様な防
食皮膜が形成される。このようにして、Ｚｎの水酸化物
を有効成分とする皮膜をステンレス鋼表面に形成するこ
とにより、当初から一定した耐食性が示される。Ｚｎの
水酸化物は、粗な表面をもっていることから、塗装の下
地としても適用できる。また、隙間を形成するような環
境では、難溶なＺｎの水酸化物が隙間内から消失するこ
とが無く、長期にわたって優れた耐食性が維持される。
Ｚｎ（ＯＨ）2 ，ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ(ＯＨ)2，ＺｎＣＯ3
・Ｚｎ (ＯＨ)2・Ｈ2 Ｏ等であり、容易に入手すること
ができる。また、Ｚｎが腐食した後の腐食生成物と同様
な形態をとるため、ステンレス鋼表面に形成した亜鉛め
っき層を積極的に腐食させることによっても、同様な防
食皮膜が形成される。このようにして、Ｚｎの水酸化物
を有効成分とする皮膜をステンレス鋼表面に形成するこ
とにより、当初から一定した耐食性が示される。Ｚｎの
水酸化物は、粗な表面をもっていることから、塗装の下
地としても適用できる。また、隙間を形成するような環
境では、難溶なＺｎの水酸化物が隙間内から消失するこ
とが無く、長期にわたって優れた耐食性が維持される。
【００１２】Ｚｎ（ＯＨ）2 ，ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ (Ｏ
Ｈ)2，ＺｎＣＯ3・Ｚｎ (ＯＨ)2・Ｈ2Ｏ等の水酸化物
は、適宜の塗料に混練された状態でステンレス鋼表面に
塗布され、乾燥又は焼き付けによって下地鋼に対する密
着性を発現する。また、Ｚｎの水酸化物を適宜の樹脂と
混合したものをシート状に成形し、接着剤でステンレス
鋼表面に張り合せることによっても、防食皮膜が形成さ
れる。更には、亜鉛めっきされたステンレス鋼を塩水等
の腐食溶液に浸漬し、亜鉛めっき層を水酸化物系の皮膜
に改質することも可能である。
Ｈ)2，ＺｎＣＯ3・Ｚｎ (ＯＨ)2・Ｈ2Ｏ等の水酸化物
は、適宜の塗料に混練された状態でステンレス鋼表面に
塗布され、乾燥又は焼き付けによって下地鋼に対する密
着性を発現する。また、Ｚｎの水酸化物を適宜の樹脂と
混合したものをシート状に成形し、接着剤でステンレス
鋼表面に張り合せることによっても、防食皮膜が形成さ
れる。更には、亜鉛めっきされたステンレス鋼を塩水等
の腐食溶液に浸漬し、亜鉛めっき層を水酸化物系の皮膜
に改質することも可能である。
【００１３】Ｚｎの水酸化物の被覆量が多いほど、高い
防食効果が期待される。しかし、過度に厚い皮膜を設け
ると、欠け，剥離等の欠点が生じ易い。したがって、被
覆量は、基材であるステンレス鋼の表面が露出しない程
度に調整される。被覆後にステンレス鋼の表面一部が露
出していると、その露出部を起点とする孔食が生じ易
い。本発明で使用されるステンレス鋼は、１３重量％以
上のＣｒを含んでいる。Ｃｒ含有量が高くなるほど、基
材自体の耐食性が向上し、Ｚｎの水酸化物による防食作
用と相俟つて非常に優れた耐食性が得られる。他方、Ｃ
ｒ含有量が１３重量％より少ないステンレス鋼では、全
面腐食が生じ易く、（３）式及び（４）式の反応量が多
くなる。そのため、Ｚｎの水酸化物によるカソード反応
の抑制効果が活かされず、腐食が進行する。
防食効果が期待される。しかし、過度に厚い皮膜を設け
ると、欠け，剥離等の欠点が生じ易い。したがって、被
覆量は、基材であるステンレス鋼の表面が露出しない程
度に調整される。被覆後にステンレス鋼の表面一部が露
出していると、その露出部を起点とする孔食が生じ易
い。本発明で使用されるステンレス鋼は、１３重量％以
上のＣｒを含んでいる。Ｃｒ含有量が高くなるほど、基
材自体の耐食性が向上し、Ｚｎの水酸化物による防食作
用と相俟つて非常に優れた耐食性が得られる。他方、Ｃ
ｒ含有量が１３重量％より少ないステンレス鋼では、全
面腐食が生じ易く、（３）式及び（４）式の反応量が多
くなる。そのため、Ｚｎの水酸化物によるカソード反応
の抑制効果が活かされず、腐食が進行する。
【００１４】
【実施例】硝フッ酸酸洗仕上げした板厚０．４ｍｍのス
テンレス鋼板ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４及び普通鋼板
からそれぞれ試験片を切り出した。Ｚｎ (ＯＨ)2試薬を
乾燥付着量１０ｇ／ｍ2 で均一に塗布し、２００℃に３
０分間加熱することによって試験片表面に焼き付けた。
水酸化物系の皮膜が形成された試験片を、表１のサイク
ルを複数回繰り返す腐食促進試験に供した。
テンレス鋼板ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４及び普通鋼板
からそれぞれ試験片を切り出した。Ｚｎ (ＯＨ)2試薬を
乾燥付着量１０ｇ／ｍ2 で均一に塗布し、２００℃に３
０分間加熱することによって試験片表面に焼き付けた。
水酸化物系の皮膜が形成された試験片を、表１のサイク
ルを複数回繰り返す腐食促進試験に供した。
【表１】
【００１５】１００サイクル後の腐食試験結果を、表２
に示す。なお、表２において、普通鋼に皮膜を形成した
もの、無垢のステンレス鋼ＳＵＳ４３０及びＳＵＳ３０
４を比較材として使用した。
に示す。なお、表２において、普通鋼に皮膜を形成した
もの、無垢のステンレス鋼ＳＵＳ４３０及びＳＵＳ３０
４を比較材として使用した。
【表２】
【００１６】表２から明らかなように、無垢のステンレ
ス鋼ＳＵＳ４３０，３０４が激しく腐食する環境におい
ても、Ｚｎの水酸化物皮膜を施した本発明例の試験片に
は、全く発銹がみられなかった。しかし、普通鋼にＺｎ
の水酸化物皮膜を形成した比較例の試験片では、全面腐
食が発生しており、水酸化物皮膜による腐食抑制効果は
みられなかった。このことから、ステンレス鋼表面にＺ
ｎの水酸化物皮膜を形成することにより、優れた耐食性
が得られることが判る。
ス鋼ＳＵＳ４３０，３０４が激しく腐食する環境におい
ても、Ｚｎの水酸化物皮膜を施した本発明例の試験片に
は、全く発銹がみられなかった。しかし、普通鋼にＺｎ
の水酸化物皮膜を形成した比較例の試験片では、全面腐
食が発生しており、水酸化物皮膜による腐食抑制効果は
みられなかった。このことから、ステンレス鋼表面にＺ
ｎの水酸化物皮膜を形成することにより、優れた耐食性
が得られることが判る。
【００１７】実施例２：硝フッ酸酸洗仕上げした板厚
０．４ｍｍのステンレス鋼板ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０
４，１２％Ｃｒ鋼及び１０％Ｃｒ鋼から試験片を切り出
し、個々の試験片を目付け量１０ｇ／ｍ2 で電気亜鉛め
っきした。そして、試験片を温度８０℃の５％ＮａＣｌ
水溶液に２４時間浸漬し、亜鉛めっき層を完全に腐食さ
せた。腐食生成物は、ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ (ＯＨ)2であっ
た。
０．４ｍｍのステンレス鋼板ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０
４，１２％Ｃｒ鋼及び１０％Ｃｒ鋼から試験片を切り出
し、個々の試験片を目付け量１０ｇ／ｍ2 で電気亜鉛め
っきした。そして、試験片を温度８０℃の５％ＮａＣｌ
水溶液に２４時間浸漬し、亜鉛めっき層を完全に腐食さ
せた。腐食生成物は、ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ (ＯＨ)2であっ
た。
【００１８】ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ (ＯＨ)2の皮膜が形成さ
れた試験片を、リング状に成形した。そして、図１に示
すように、リング状の試験片１をフッ素樹脂製のガスケ
ット２及びチタン製のワッシャ３を介してチタン製のボ
ルト４及びナット５で締め付け、試験片とガスケット間
に約０．１ｍｍの隙間を形成した。組み付けられた試験
片１を８０℃の３．５％食塩水に浸漬し、６カ月経過後
の腐食状況を調査した。調査結果を、表３に示す。な
お、実施例２においては、無垢のステンレス鋼ＳＵＳ３
２９Ｊ１，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４を比較例として
使用した。
れた試験片を、リング状に成形した。そして、図１に示
すように、リング状の試験片１をフッ素樹脂製のガスケ
ット２及びチタン製のワッシャ３を介してチタン製のボ
ルト４及びナット５で締め付け、試験片とガスケット間
に約０．１ｍｍの隙間を形成した。組み付けられた試験
片１を８０℃の３．５％食塩水に浸漬し、６カ月経過後
の腐食状況を調査した。調査結果を、表３に示す。な
お、実施例２においては、無垢のステンレス鋼ＳＵＳ３
２９Ｊ１，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４を比較例として
使用した。
【表３】
【００１９】表３から明らかなように、無垢のステンレ
ス鋼ＳＵＳ３２９Ｊ１，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４に
は、何れも隙間腐食による侵食が検出された。また、１
２％Ｃｒ鋼及び１０％Ｃｒ鋼にＺｎの水酸化物系皮膜を
設けた試験片でも、隙間腐食が発生していた。これに対
し、ステンレス鋼ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４にＺｎの
水酸化物系皮膜を設けた本発明例の試験片は、隙間腐食
が生じておらず、試験前の健全な表面状態をもってい
た。このことから、Ｃｒ含有量が１３重量％以上のステ
ンレス鋼とＺｎの水酸化物系皮膜との組合せにより、優
れた耐隙間腐食性が得られることが判った。
ス鋼ＳＵＳ３２９Ｊ１，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４に
は、何れも隙間腐食による侵食が検出された。また、１
２％Ｃｒ鋼及び１０％Ｃｒ鋼にＺｎの水酸化物系皮膜を
設けた試験片でも、隙間腐食が発生していた。これに対
し、ステンレス鋼ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４にＺｎの
水酸化物系皮膜を設けた本発明例の試験片は、隙間腐食
が生じておらず、試験前の健全な表面状態をもってい
た。このことから、Ｃｒ含有量が１３重量％以上のステ
ンレス鋼とＺｎの水酸化物系皮膜との組合せにより、優
れた耐隙間腐食性が得られることが判った。
【００２０】実施例３：Ｚｎの水酸化物によるｐＨ緩衝
作用を調べるため、３．５％食塩水にＺｎ (ＯＨ)2試薬
を添加し、０．１Ｎ−ＨＣｌを滴定したときのｐＨ変化
を調査した。Ｚｎ (ＯＨ)2試薬の添加量は、Ｚｎ2+換算
で０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ及び２００ｐｐｍの３水準を
使用した。ＨＣｌの滴定量とｐＨ変化を示す図２から、
３．５％食塩水中にＺｎ (ＯＨ)2が存在することによ
り、ｐＨの低下が抑制されていることが判る。また、ｐ
Ｈ低下を抑制する作用は、Ｚｎ+ 濃度が高いものほど強
くなっていた。このＺｎ (ＯＨ)2によるｐＨ緩衝作用の
ために、ステンレス鋼表面が接する雰囲気の腐食作用が
苛酷になることがない。このｐＨ緩衝作用がＺｎの水酸
化物皮膜による防食作用と相俟つて、実施例１及び２で
みられるように、本発明に従った試験片で優れた結果が
示されているものと考えられる。
作用を調べるため、３．５％食塩水にＺｎ (ＯＨ)2試薬
を添加し、０．１Ｎ−ＨＣｌを滴定したときのｐＨ変化
を調査した。Ｚｎ (ＯＨ)2試薬の添加量は、Ｚｎ2+換算
で０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ及び２００ｐｐｍの３水準を
使用した。ＨＣｌの滴定量とｐＨ変化を示す図２から、
３．５％食塩水中にＺｎ (ＯＨ)2が存在することによ
り、ｐＨの低下が抑制されていることが判る。また、ｐ
Ｈ低下を抑制する作用は、Ｚｎ+ 濃度が高いものほど強
くなっていた。このＺｎ (ＯＨ)2によるｐＨ緩衝作用の
ために、ステンレス鋼表面が接する雰囲気の腐食作用が
苛酷になることがない。このｐＨ緩衝作用がＺｎの水酸
化物皮膜による防食作用と相俟つて、実施例１及び２で
みられるように、本発明に従った試験片で優れた結果が
示されているものと考えられる。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、Ｃｒ含有量１３重量％以上のステンレス鋼表面にＺ
ｎの水酸化物を有効成分とする防食皮膜を形成してい
る。この防食皮膜は、基材自体が耐食性に優れたステン
レス鋼であることと相俟つて、高Ｃｒ高Ｎｉの高級ステ
ンレス鋼に匹敵する優れた耐食性を呈する。また、塩素
イオンが存在する過酷な腐食環境下でも、良好な耐候性
及び耐隙間腐食性を示す。しかも、Ｚｎの水酸化物系皮
膜は簡単にステンレス鋼表面に形成されるため、従来の
高価な耐食材料に代わるものとして、広範な分野での使
用が期待される。
は、Ｃｒ含有量１３重量％以上のステンレス鋼表面にＺ
ｎの水酸化物を有効成分とする防食皮膜を形成してい
る。この防食皮膜は、基材自体が耐食性に優れたステン
レス鋼であることと相俟つて、高Ｃｒ高Ｎｉの高級ステ
ンレス鋼に匹敵する優れた耐食性を呈する。また、塩素
イオンが存在する過酷な腐食環境下でも、良好な耐候性
及び耐隙間腐食性を示す。しかも、Ｚｎの水酸化物系皮
膜は簡単にステンレス鋼表面に形成されるため、従来の
高価な耐食材料に代わるものとして、広範な分野での使
用が期待される。
【図１】 実施例２で使用した隙間腐食試験片
【図２】 ＨＣｌ滴定により求めたＺｎの水酸化物がｐ
Ｈ変化に及ぼす影響
Ｈ変化に及ぼす影響
１：リング状の試験片 ２：ガスケット ３：ワッ
シャ ４：ボルト ５：ナット
シャ ４：ボルト ５：ナット
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｒが１３重量％以上のステンレス鋼を
基材とし、亜鉛の水酸化物を有効成分とした皮膜が前記
基材の表面に形成されている高耐食性材料。 - 【請求項２】 請求項１記載の水酸化物がＺｎ（ＯＨ）
2 ，ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ (ＯＨ)2及びＺｎＣＯ3・Ｚｎ (Ｏ
Ｈ)2・Ｈ2 Ｏの１種又は２種以上を含む高耐食性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5553893A JPH06264260A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 水酸化亜鉛系防食皮膜が形成された高耐食性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5553893A JPH06264260A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 水酸化亜鉛系防食皮膜が形成された高耐食性材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264260A true JPH06264260A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13001502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5553893A Withdrawn JPH06264260A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 水酸化亜鉛系防食皮膜が形成された高耐食性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264260A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006137360A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 塩害耐食性に優れた燃料タンクあるいは燃料パイプ |
| JP2008032311A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Daikin Ind Ltd | アンモニア吸収式冷凍機およびその腐食防止剤 |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5553893A patent/JPH06264260A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006137360A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 塩害耐食性に優れた燃料タンクあるいは燃料パイプ |
| JP2008032311A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Daikin Ind Ltd | アンモニア吸収式冷凍機およびその腐食防止剤 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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