JPH07103930A - 金属材料の隙間腐食予測装置 - Google Patents
金属材料の隙間腐食予測装置Info
- Publication number
- JPH07103930A JPH07103930A JP25037693A JP25037693A JPH07103930A JP H07103930 A JPH07103930 A JP H07103930A JP 25037693 A JP25037693 A JP 25037693A JP 25037693 A JP25037693 A JP 25037693A JP H07103930 A JPH07103930 A JP H07103930A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- test piece
- crevice corrosion
- crevice
- potential
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】対極の近傍に補助電極を設置すると共に該補助
電極を無抵抗電流計を介して隙間付金属試験片と接続
し、かつ該金属試験片を電位計を介して記録計に接続し
た構成とし、補助電極と隙間付金属試験片の間の液抵抗
Ｒ（Ω）がΔΕ×１０6Ω＜Ｒ＜３００ｋΩの範囲（但
し、ΔΕが電位計の検出限界値であり、単位がＶであ
る。）である金属材料の隙間腐食予測装置。 【効果】隙間腐食発生時期および進展状況が検知でき、
なおかつ従来用いられてきた試験法では得られなかった
一定加速度の隙間腐食試験が行なえ、隙間腐食発生時期
の予測も短期に行える。従って、プラント装置の材質選
定時、あるいは実機において隙間腐食が発生した際の代
替材料を選定する場合、さらには耐隙間腐食材料を開発
する場合の指針となるデータを与える等、その実用上の
価値は大なるものがある。
電極を無抵抗電流計を介して隙間付金属試験片と接続
し、かつ該金属試験片を電位計を介して記録計に接続し
た構成とし、補助電極と隙間付金属試験片の間の液抵抗
Ｒ（Ω）がΔΕ×１０6Ω＜Ｒ＜３００ｋΩの範囲（但
し、ΔΕが電位計の検出限界値であり、単位がＶであ
る。）である金属材料の隙間腐食予測装置。 【効果】隙間腐食発生時期および進展状況が検知でき、
なおかつ従来用いられてきた試験法では得られなかった
一定加速度の隙間腐食試験が行なえ、隙間腐食発生時期
の予測も短期に行える。従って、プラント装置の材質選
定時、あるいは実機において隙間腐食が発生した際の代
替材料を選定する場合、さらには耐隙間腐食材料を開発
する場合の指針となるデータを与える等、その実用上の
価値は大なるものがある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属材料の隙間部に生
ずる隙間腐食に関して、その発生時期および進展状況の
検知、さらには一定加速度の隙間腐食試験が行なえると
共に短期に隙間腐食発生時期を予測できる装置に関する
ものである。
ずる隙間腐食に関して、その発生時期および進展状況の
検知、さらには一定加速度の隙間腐食試験が行なえると
共に短期に隙間腐食発生時期を予測できる装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】化学プラントの装置は種々の金属材料、
有機材料および無機材料で構成されている。装置の材料
選定を行う際、機械的強度および耐食設計が重視される
が、中でも耐食設計は、装置材料を選定する上で極めて
重要である。耐食性評価としては、従来から種々の方法
が提案され、その中で隙間腐食を生じ易い材料の評価法
として６％塩化第二鉄溶液浸漬試験法、マルチクレビス
試験法、隙間腐食温度法、隙間腐食発生電位測定法、再
不働態化電位測定法、活性炭加速試験法および定電位浸
漬試験法が提唱されてきた。しかしながら、これら評価
法は種々の問題点を抱えている。
有機材料および無機材料で構成されている。装置の材料
選定を行う際、機械的強度および耐食設計が重視される
が、中でも耐食設計は、装置材料を選定する上で極めて
重要である。耐食性評価としては、従来から種々の方法
が提案され、その中で隙間腐食を生じ易い材料の評価法
として６％塩化第二鉄溶液浸漬試験法、マルチクレビス
試験法、隙間腐食温度法、隙間腐食発生電位測定法、再
不働態化電位測定法、活性炭加速試験法および定電位浸
漬試験法が提唱されてきた。しかしながら、これら評価
法は種々の問題点を抱えている。
【０００３】６％塩化第二鉄溶液浸漬試験法（ＡＳＴＭ
Ｇ４８）は、隙間を有する試験片を一定期間６％Ｆｅ
Ｃｌ3溶液中に浸漬し、浸漬前後の重量変化から腐食量
を求め、腐食量の大小から耐隙間腐食性を評価する方法
であるが、この方法では、一定の浸漬試験期間が経過し
なければ試験片を評価できないことや、隙間腐食発生時
期に関する情報は得られないといった問題点がある。ま
た、試験結果と実際の使用環境下における隙間腐食との
相関性が明確になっていない。
Ｇ４８）は、隙間を有する試験片を一定期間６％Ｆｅ
Ｃｌ3溶液中に浸漬し、浸漬前後の重量変化から腐食量
を求め、腐食量の大小から耐隙間腐食性を評価する方法
であるが、この方法では、一定の浸漬試験期間が経過し
なければ試験片を評価できないことや、隙間腐食発生時
期に関する情報は得られないといった問題点がある。ま
た、試験結果と実際の使用環境下における隙間腐食との
相関性が明確になっていない。
【０００４】隙間腐食温度法は、塩化第二鉄溶液中に隙
間を有する試験片を浸漬し、段階的に温度を上げてゆ
き、隙間腐食の発生する最低温度を隙間腐食温度として
求める方法である。しかし、この方法も６％塩化第二鉄
溶液浸漬試験法と同様に材料間の相対比較はできても実
環境下における隙間腐食との相関性が明確になっていな
い。
間を有する試験片を浸漬し、段階的に温度を上げてゆ
き、隙間腐食の発生する最低温度を隙間腐食温度として
求める方法である。しかし、この方法も６％塩化第二鉄
溶液浸漬試験法と同様に材料間の相対比較はできても実
環境下における隙間腐食との相関性が明確になっていな
い。
【０００５】マルチクレビス試験法（ＡＳＴＭ Ｇ４８
−７６）は、隙間形成治具により金属表面に計４０個の
隙間をつくり、一定期間浸漬後、隙間部の腐食状況を調
べ、隙間腐食発生数の比較により材料間の耐隙間腐食性
を評価しようとするものである。しかし、この試験法
は、再現性が良好でないという問題点がある。
−７６）は、隙間形成治具により金属表面に計４０個の
隙間をつくり、一定期間浸漬後、隙間部の腐食状況を調
べ、隙間腐食発生数の比較により材料間の耐隙間腐食性
を評価しようとするものである。しかし、この試験法
は、再現性が良好でないという問題点がある。
【０００６】隙間腐食発生電位測定法は、隙間を有する
試験片を用いて外部電位印加により隙間腐食発生電位を
求める方法であり、これによって得られた隙間腐食発生
電位を耐隙間腐食性の特性値として評価し、材料間の耐
隙間腐食性比較を行なうものである。しかし、この方法
によって得られる隙間腐食発生電位は、測定時の電位掃
引速度に影響されることや、自然浸漬状態での隙間腐食
発生に関する情報は得られないといった問題点がある。
試験片を用いて外部電位印加により隙間腐食発生電位を
求める方法であり、これによって得られた隙間腐食発生
電位を耐隙間腐食性の特性値として評価し、材料間の耐
隙間腐食性比較を行なうものである。しかし、この方法
によって得られる隙間腐食発生電位は、測定時の電位掃
引速度に影響されることや、自然浸漬状態での隙間腐食
発生に関する情報は得られないといった問題点がある。
【０００７】再不働態化電位測定法は、外部電位印加に
より隙間腐食発生の下限界電位を求める方法であるが、
これによって得られた下限界電位は、測定時の電位掃引
速度に依存しないことから耐隙間腐食性を示す特性値と
して近年、よく用いられるようになった。しかし、この
下限界電位は、隙間腐食発生の有無を判断する値であ
り、発生時期や隙間内溶解速度に関する情報は全く得ら
れないといった実用上の問題点がある。
より隙間腐食発生の下限界電位を求める方法であるが、
これによって得られた下限界電位は、測定時の電位掃引
速度に依存しないことから耐隙間腐食性を示す特性値と
して近年、よく用いられるようになった。しかし、この
下限界電位は、隙間腐食発生の有無を判断する値であ
り、発生時期や隙間内溶解速度に関する情報は全く得ら
れないといった実用上の問題点がある。
【０００８】活性炭加速試験法は、活性炭を入れた試験
環境において、隙間を有する試験片を浸漬し、耐隙間腐
食性を評価する方法である。この方法は、短期に結果を
得ることができるが、隙間腐食発生時期に関する情報は
得られない。近年、これを改良した２セル型の活性炭隙
間腐食試験法が報告されており、隙間腐食発生時期や進
展状況が検知できるようになった。しかし、隙間腐食を
加速させる方法として活性炭を使用していることから、
活性炭に吸着する物質が試験環境中に存在すると適用で
きないことや、活性炭の劣化により隙間腐食の加速状態
を一定にすることが難しいといった問題がある。
環境において、隙間を有する試験片を浸漬し、耐隙間腐
食性を評価する方法である。この方法は、短期に結果を
得ることができるが、隙間腐食発生時期に関する情報は
得られない。近年、これを改良した２セル型の活性炭隙
間腐食試験法が報告されており、隙間腐食発生時期や進
展状況が検知できるようになった。しかし、隙間腐食を
加速させる方法として活性炭を使用していることから、
活性炭に吸着する物質が試験環境中に存在すると適用で
きないことや、活性炭の劣化により隙間腐食の加速状態
を一定にすることが難しいといった問題がある。
【０００９】定電位浸漬試験法は、電解装置（試験液
槽、ポテンショスタット、対極、照合電極、記録計およ
び隙間付金属試験片から構成される）を用いて試験液中
の隙間付金属試験片を種々の電位に保持し、種々の時間
後に空気中に取り出して隙間腐食発生の有無を調べる方
法である。この方法は隙間腐食発生の下限界電位を求め
るために使われていたが、最近になって電流の経時変化
から隙間腐食発生時期を求める試みがなされている。し
かし、発生時期を精度良く求めることが困難といった問
題点がある。
槽、ポテンショスタット、対極、照合電極、記録計およ
び隙間付金属試験片から構成される）を用いて試験液中
の隙間付金属試験片を種々の電位に保持し、種々の時間
後に空気中に取り出して隙間腐食発生の有無を調べる方
法である。この方法は隙間腐食発生の下限界電位を求め
るために使われていたが、最近になって電流の経時変化
から隙間腐食発生時期を求める試みがなされている。し
かし、発生時期を精度良く求めることが困難といった問
題点がある。
【００１０】以上、述べてきたように、隙間腐食評価法
には種々の方法が提案されているが、隙間腐食の発生時
期および進展状況が検知でき、なおかつ一定加速度の隙
間腐食試験が行なえると共に短期に隙間腐食発生時期を
予測できる方法および装置はないのが現状である。
には種々の方法が提案されているが、隙間腐食の発生時
期および進展状況が検知でき、なおかつ一定加速度の隙
間腐食試験が行なえると共に短期に隙間腐食発生時期を
予測できる方法および装置はないのが現状である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような背景および状況において、隙間腐食の発生時期お
よび進展状況が検知でき、なおかつ一定加速度の隙間腐
食試験が行なえると共に短期に隙間腐食発生時期を予測
できる隙間腐食予測装置を提供することにある。
ような背景および状況において、隙間腐食の発生時期お
よび進展状況が検知でき、なおかつ一定加速度の隙間腐
食試験が行なえると共に短期に隙間腐食発生時期を予測
できる隙間腐食予測装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的に
関して鋭意検討を行った結果、ポテンショスタット、対
極、照合電極、記録計および隙間付金属試験片から構成
される電解装置において、対極の近傍に補助電極を設置
すると共に、補助電極を無抵抗電流計を介して隙間付金
属試験片に接続し、かつ隙間付金属試験片を電位計を介
して記録計に接続した装置により、隙間付金属試験片に
生じる隙間腐食の発生および進展を一定加速度の下に実
施できると同時に隙間付金属試験片電位および補助電極
と隙間付金属試験片の間に流れる電流の経時変化から隙
間腐食発生および進展状況の検知が行え、さらには短期
に隙間腐食発生時期が予測できることを見出した。以
下、本発明をさらに詳細に説明する。
関して鋭意検討を行った結果、ポテンショスタット、対
極、照合電極、記録計および隙間付金属試験片から構成
される電解装置において、対極の近傍に補助電極を設置
すると共に、補助電極を無抵抗電流計を介して隙間付金
属試験片に接続し、かつ隙間付金属試験片を電位計を介
して記録計に接続した装置により、隙間付金属試験片に
生じる隙間腐食の発生および進展を一定加速度の下に実
施できると同時に隙間付金属試験片電位および補助電極
と隙間付金属試験片の間に流れる電流の経時変化から隙
間腐食発生および進展状況の検知が行え、さらには短期
に隙間腐食発生時期が予測できることを見出した。以
下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１３】
【作用】図１に本発明の隙間腐食予測装置を示す。本装
置は、試験液槽１、試験液２、ポテンショスタット３、
対極４、ポテンショスタット用照合電極５、ポテンショ
スタット用飽和ＫＣｌ液６、ポテンショスタット用飽和
ＫＣｌ寒天橋７、ポテンショスタット用ルギン管８、記
録計９および隙間付金属試験片（金属試片１０と隙間形
成材１１をＴｉ製ボルトナット１２およびアクリル製ワ
ッシャー１３により締め付けたもの）から構成される電
解装置において、補助電極１４を対極４の近傍（対極４
において発生する気泡が隙間付金属試験片表面に付着し
ない距離以上であって、かつ隙間付金属試験片を均一に
電位制御できる距離以内）に設置し、この補助電極１４
により一定の液抵抗Ｒ（隙間付金属試験片と補助電極１
４間の抵抗）を介して接続した隙間付金属試験片の電位
を自然浸漬電位より貴側に制御する装置である。
置は、試験液槽１、試験液２、ポテンショスタット３、
対極４、ポテンショスタット用照合電極５、ポテンショ
スタット用飽和ＫＣｌ液６、ポテンショスタット用飽和
ＫＣｌ寒天橋７、ポテンショスタット用ルギン管８、記
録計９および隙間付金属試験片（金属試片１０と隙間形
成材１１をＴｉ製ボルトナット１２およびアクリル製ワ
ッシャー１３により締め付けたもの）から構成される電
解装置において、補助電極１４を対極４の近傍（対極４
において発生する気泡が隙間付金属試験片表面に付着し
ない距離以上であって、かつ隙間付金属試験片を均一に
電位制御できる距離以内）に設置し、この補助電極１４
により一定の液抵抗Ｒ（隙間付金属試験片と補助電極１
４間の抵抗）を介して接続した隙間付金属試験片の電位
を自然浸漬電位より貴側に制御する装置である。
【００１４】そして、隙間付金属試験片に接続した電位
計１５、電位計用照合電極１６、電位計用飽和ＫＣｌ液
１７、電位計用飽和ＫＣｌ寒天橋１８および電位計用ル
ギン管１９と、補助電極１４／隙間付金属試験片間に設
置した無抵抗電流計２０により隙間付金属試験片電位お
よび補助電極１４／隙間付金属試験片間に流れる電流の
経時変化が測定できるようになっている。
計１５、電位計用照合電極１６、電位計用飽和ＫＣｌ液
１７、電位計用飽和ＫＣｌ寒天橋１８および電位計用ル
ギン管１９と、補助電極１４／隙間付金属試験片間に設
置した無抵抗電流計２０により隙間付金属試験片電位お
よび補助電極１４／隙間付金属試験片間に流れる電流の
経時変化が測定できるようになっている。
【００１５】なお、補助電極材料は、隙間部を有する金
属材料と同じで構わないが、長期に電位制御を必要とす
る場合にはおいては不溶性材料である白金を用いること
が望ましい。また、隙間形成材料としては、金属材料、
有機材料、無機材料、あるいはフジツボといった天然付
着生物等、金属材料と隙間を形成できるものあれば、い
かなる全ての材料でも適用できる。
属材料と同じで構わないが、長期に電位制御を必要とす
る場合にはおいては不溶性材料である白金を用いること
が望ましい。また、隙間形成材料としては、金属材料、
有機材料、無機材料、あるいはフジツボといった天然付
着生物等、金属材料と隙間を形成できるものあれば、い
かなる全ての材料でも適用できる。
【００１６】本発明の装置は、補助電極１４を用いて隙
間付金属試験片電位を自然浸漬電位よりも貴側に制御
し、隙間内における金属溶解速度を加速させ、隙間腐食
発生および進展を加速させるものである。また、隙間腐
食発生時期を隙間部の電位が卑な側に低下し始める時点
および電流Ｉが増加し始める時点として求めることがで
き、従来の電解装置の場合のように電流の変化からのみ
発生時期を検知することと比較すると極めて精度良く隙
間腐食発生検知が行える。そして、隙間腐食の進展状況
も発生後の電流Ｉ値から評価できる。
間付金属試験片電位を自然浸漬電位よりも貴側に制御
し、隙間内における金属溶解速度を加速させ、隙間腐食
発生および進展を加速させるものである。また、隙間腐
食発生時期を隙間部の電位が卑な側に低下し始める時点
および電流Ｉが増加し始める時点として求めることがで
き、従来の電解装置の場合のように電流の変化からのみ
発生時期を検知することと比較すると極めて精度良く隙
間腐食発生検知が行える。そして、隙間腐食の進展状況
も発生後の電流Ｉ値から評価できる。
【００１７】すなわち、下記（１）式より進展状況を表
す平均隙間内溶解速度が求まる。
す平均隙間内溶解速度が求まる。
【００１８】 （１）式のＩは補助電極１４／隙間付金属試験片間に流
れた電流（Ａ）、Ｗは金属材料のグラム当量（ｇ）、Ｓ
は隙間内面積（ｃｍ2）、Ｆはファラデー定数（（9.648
670±0.00016)×104 C ）、ｄは金属材料の密度（ｇ／
ｃｍ3）である。 そして、さらに隙間腐食発生後の電
流の経時変化から隙間腐食が継続的に進行しているの
か、あるいは停止しているのか、といった判断も可能で
ある。
れた電流（Ａ）、Ｗは金属材料のグラム当量（ｇ）、Ｓ
は隙間内面積（ｃｍ2）、Ｆはファラデー定数（（9.648
670±0.00016)×104 C ）、ｄは金属材料の密度（ｇ／
ｃｍ3）である。 そして、さらに隙間腐食発生後の電
流の経時変化から隙間腐食が継続的に進行しているの
か、あるいは停止しているのか、といった判断も可能で
ある。
【００１９】本装置は、短期に隙間付金属試験片の自然
浸漬電位における隙間腐食発生時期を推定することもで
きる。すなわち、隙間付金属試験片における隙間腐食発
生電位が隙間腐食発生時間の対数指標に対して直線関係
を示すことから、自然浸漬電位より貴側の任意の２点の
電位で測定を行い、この２点を結ぶ直線を自然浸漬電位
まで外挿することにより、その交点から隙間腐食発生時
期の予測が可能である。 ここで、隙間腐食発生時期を
隙間付金属試験片電位および補助電極１４／隙間付金属
試験片間に流れる電流の経時変化から検知するために
は、図１における隙間付金属試験片／補助電極１４間の
液抵抗Ｒを次の範囲に設定する必要がある。すなわち、
液抵抗Ｒ（Ω）は、大き過ぎると隙間部の電位を貴側に
制御できない。液抵抗Ｒを種々に変化させ、隙間部の電
位が貴側に制御される限界値を求めた結果、液抵抗Ｒの
上限値は３００ｋΩであった。
浸漬電位における隙間腐食発生時期を推定することもで
きる。すなわち、隙間付金属試験片における隙間腐食発
生電位が隙間腐食発生時間の対数指標に対して直線関係
を示すことから、自然浸漬電位より貴側の任意の２点の
電位で測定を行い、この２点を結ぶ直線を自然浸漬電位
まで外挿することにより、その交点から隙間腐食発生時
期の予測が可能である。 ここで、隙間腐食発生時期を
隙間付金属試験片電位および補助電極１４／隙間付金属
試験片間に流れる電流の経時変化から検知するために
は、図１における隙間付金属試験片／補助電極１４間の
液抵抗Ｒを次の範囲に設定する必要がある。すなわち、
液抵抗Ｒ（Ω）は、大き過ぎると隙間部の電位を貴側に
制御できない。液抵抗Ｒを種々に変化させ、隙間部の電
位が貴側に制御される限界値を求めた結果、液抵抗Ｒの
上限値は３００ｋΩであった。
【００２０】これ以上の液抵抗を設定した場合、隙間付
金属試験片の電位を任意に制御することが測定上不可能
となる。また、液抵抗Ｒの下限値については、次のよう
に算出される。すなわち、隙間腐食発生前の補助電極１
４／隙間付金属試験片間に流れた電流Ｉ1（Ａ）に液抵
抗Ｒ（Ω）を乗じたＩ1Ｒと、隙間腐食発生後の補助電
極１４／隙間付金属試験片間に流れた電流（Ｉ2）に液
抵抗Ｒを乗じたＩ2Ｒの差が、隙間付金属試験片の電位
を測定する電位計の精度上、検出できる電位差ΔＥ
（Ｖ）より大きくなければならない。この関係を下記
（２）式に示す。
金属試験片の電位を任意に制御することが測定上不可能
となる。また、液抵抗Ｒの下限値については、次のよう
に算出される。すなわち、隙間腐食発生前の補助電極１
４／隙間付金属試験片間に流れた電流Ｉ1（Ａ）に液抵
抗Ｒ（Ω）を乗じたＩ1Ｒと、隙間腐食発生後の補助電
極１４／隙間付金属試験片間に流れた電流（Ｉ2）に液
抵抗Ｒを乗じたＩ2Ｒの差が、隙間付金属試験片の電位
を測定する電位計の精度上、検出できる電位差ΔＥ
（Ｖ）より大きくなければならない。この関係を下記
（２）式に示す。
【００２１】Ｉ2Ｒ−Ｉ1Ｒ＞ΔＥ 通常、Ｉ2−Ｉ1が１μＡであれば隙間腐食の発生を判断
できることから、 （２）式は、下記（３）式におきか
えることができる。
できることから、 （２）式は、下記（３）式におきか
えることができる。
【００２２】Ｒ＞ΔΕ×１０6Ω（３） 従って、液抵抗Ｒの下限界値はΔΕ×１０6Ωとなり、
本装置において液抵抗Ｒは下記（４）式で示される範囲
に設定するのが好ましい。
本装置において液抵抗Ｒは下記（４）式で示される範囲
に設定するのが好ましい。
【００２３】 ΔΕ×１０6Ω ＜ Ｒ ＜ ３００ｋΩ（４）
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００２５】実施例１ 試験は、図１に示す装置において、補助電極１４／隙間
付金属試験片間の液抵抗Ｒを種々に設定できるように改
良した図２に示すような隙間腐食予測装置により行っ
た。この装置は、補助電極１４と隙間付金属試験片をそ
れぞれ試験液２を入れた補助電極用セル１ａおよび隙間
付金属試験片用セル１ｂに入れ、両セルはブリッジ２１
（両端にロ紙２２を詰めたもの）によって液絡がとれて
おり、補助電極１４／隙間付試験片間の液抵抗Ｒはブリ
ッジ２１の形状によって設定できるようになっている。
なお、本実施例では、補助電極１４は、補助電極用セル
１ａ中の対極４近傍（対極４／補助電極１４間距離３０
ｍｍ）に設置した。また、補助電極１４／隙間付金属試
験片間の液抵抗Ｒはブリッジ２１によって３ｋΩに設定
した。この値は（４）式の範囲にある。
付金属試験片間の液抵抗Ｒを種々に設定できるように改
良した図２に示すような隙間腐食予測装置により行っ
た。この装置は、補助電極１４と隙間付金属試験片をそ
れぞれ試験液２を入れた補助電極用セル１ａおよび隙間
付金属試験片用セル１ｂに入れ、両セルはブリッジ２１
（両端にロ紙２２を詰めたもの）によって液絡がとれて
おり、補助電極１４／隙間付試験片間の液抵抗Ｒはブリ
ッジ２１の形状によって設定できるようになっている。
なお、本実施例では、補助電極１４は、補助電極用セル
１ａ中の対極４近傍（対極４／補助電極１４間距離３０
ｍｍ）に設置した。また、補助電極１４／隙間付金属試
験片間の液抵抗Ｒはブリッジ２１によって３ｋΩに設定
した。この値は（４）式の範囲にある。
【００２６】次に実験手順を述べる。まず、図３に示す
ように、金属試片１０（厚さ３ｍｍのＳＵＳ３０４ステ
ンレス鋼板から切り出し、試片全面を４００番エメリー
紙で研磨した後、５０℃，３０％ＨＮＯ3溶液中で１時
間不働態化処理し、再度、隙間部になる面だけを４００
番エメリー紙で研磨したもの）と隙間形成材１１（アク
リル樹脂）をＴｉ製ボルトナット１２およびアクリル製
ワッシャー１３を用いて締め付けたものを隙間付金属試
験片として試験に供した。
ように、金属試片１０（厚さ３ｍｍのＳＵＳ３０４ステ
ンレス鋼板から切り出し、試片全面を４００番エメリー
紙で研磨した後、５０℃，３０％ＨＮＯ3溶液中で１時
間不働態化処理し、再度、隙間部になる面だけを４００
番エメリー紙で研磨したもの）と隙間形成材１１（アク
リル樹脂）をＴｉ製ボルトナット１２およびアクリル製
ワッシャー１３を用いて締め付けたものを隙間付金属試
験片として試験に供した。
【００２７】隙間の組み立ては、試験液となる３％Ｎａ
Ｃｌ溶液中で行い、締め付けはトルクレンチを用いて
２．０ｋｇｆ・ｃｍの一定トルクで行った。そして、隙
間付金属試片用セル１ｂに隙間付金属試験片を取り付
け、ポテンショスタット３で−０. ０５Ｖ／ｖｓ．ＳＣ
Ｅに制御した補助電極１４に無抵抗電流計２０を介して
接続し（隙間付試片の自然浸漬電位は−０. ２２Ｖ／ｖ
ｓ．ＳＣＥであった。）、その後の隙間付金属試験片電
位および補助電極１４／隙間付金属試験片間に流れる電
流Ｉの経時変化を記録計９により記録した。
Ｃｌ溶液中で行い、締め付けはトルクレンチを用いて
２．０ｋｇｆ・ｃｍの一定トルクで行った。そして、隙
間付金属試片用セル１ｂに隙間付金属試験片を取り付
け、ポテンショスタット３で−０. ０５Ｖ／ｖｓ．ＳＣ
Ｅに制御した補助電極１４に無抵抗電流計２０を介して
接続し（隙間付試片の自然浸漬電位は−０. ２２Ｖ／ｖ
ｓ．ＳＣＥであった。）、その後の隙間付金属試験片電
位および補助電極１４／隙間付金属試験片間に流れる電
流Ｉの経時変化を記録計９により記録した。
【００２８】このようにして得られた結果を図４に示
す。図４から、隙間腐食発生時期は、隙間付試片電位が
低下し始める時点および補助電極／隙間付試片間に流れ
る電流が増加し始める時点、すなわち１０分後であるこ
とが分る。また、電流Ｉは、定常状態になるが、この定
常値を隙間面積で除すれば平均隙間内溶解速度が求ま
る。この場合は、約７×１０-4ｍｍ／ｙとなる。
す。図４から、隙間腐食発生時期は、隙間付試片電位が
低下し始める時点および補助電極／隙間付試片間に流れ
る電流が増加し始める時点、すなわち１０分後であるこ
とが分る。また、電流Ｉは、定常状態になるが、この定
常値を隙間面積で除すれば平均隙間内溶解速度が求ま
る。この場合は、約７×１０-4ｍｍ／ｙとなる。
【００２９】次に、補助電極電位を隙間付金属試験片電
位より貴な側に変化させた場合の隙間付金属試験片電位
（隙間腐食発生電位）と隙間腐食発生時時期との関係を
第５図に示す。第５図より、自然浸漬電位における隙間
付金属試験片は、３０分以上経過してから隙間腐食が発
生しているが、補助電極１４により電位を貴側に制御す
ることで発生時期は短時間側に移ることが分る。すなわ
ち、隙間腐食が加速されていることが分る。また、隙間
腐食発生時期と隙間付金属試験片電位（隙間腐食発生電
位）の間には直線関係が成り立つことから、例えば、評
価したい金属材料を用いて隙間付金属試験片を作製し、
その試片の自然浸漬電位より貴側の任意の２点の電位で
試験を行うことにより、自然浸漬電位での隙間腐食発生
時期を推定することができる。例として、ＳＵＳ３１６
ステンレス鋼板から作製した隙間付金属試験片を用い、
自然浸漬電位における隙間腐食発生時期の推定を行った
結果を図６に示す。
位より貴な側に変化させた場合の隙間付金属試験片電位
（隙間腐食発生電位）と隙間腐食発生時時期との関係を
第５図に示す。第５図より、自然浸漬電位における隙間
付金属試験片は、３０分以上経過してから隙間腐食が発
生しているが、補助電極１４により電位を貴側に制御す
ることで発生時期は短時間側に移ることが分る。すなわ
ち、隙間腐食が加速されていることが分る。また、隙間
腐食発生時期と隙間付金属試験片電位（隙間腐食発生電
位）の間には直線関係が成り立つことから、例えば、評
価したい金属材料を用いて隙間付金属試験片を作製し、
その試片の自然浸漬電位より貴側の任意の２点の電位で
試験を行うことにより、自然浸漬電位での隙間腐食発生
時期を推定することができる。例として、ＳＵＳ３１６
ステンレス鋼板から作製した隙間付金属試験片を用い、
自然浸漬電位における隙間腐食発生時期の推定を行った
結果を図６に示す。
【００３０】ＳＵＳ３１６ステンレス鋼の隙間付金属試
験片の自然浸漬電位は−０. ２０Ｖ／ｖｓ．ＳＣＥであ
るが、これより貴な電位の０Ｖ／ｖｓ．ＳＣＥおよび
０. １Ｖ／ｖｓ．ＳＣＥで試験を行い、各々の電位にお
ける隙間腐食発生時期を求めた。そしてこの２点をむす
ぶ直線と自然浸漬電位の交点を求めれば、隙間腐食発生
時期が推定できる。この場合の推定時間は５００ｍｉｎ
である。
験片の自然浸漬電位は−０. ２０Ｖ／ｖｓ．ＳＣＥであ
るが、これより貴な電位の０Ｖ／ｖｓ．ＳＣＥおよび
０. １Ｖ／ｖｓ．ＳＣＥで試験を行い、各々の電位にお
ける隙間腐食発生時期を求めた。そしてこの２点をむす
ぶ直線と自然浸漬電位の交点を求めれば、隙間腐食発生
時期が推定できる。この場合の推定時間は５００ｍｉｎ
である。
【００３１】同様の試験片を用いて同一液中に自然浸漬
し、３０分毎に隙間腐食の発生有無を目視により観察し
た結果、約６００ｍｉｎ後に隙間腐食発生が認められ
た。このことから、本隙間腐食予測装置は十分実用可能
であると判断される。
し、３０分毎に隙間腐食の発生有無を目視により観察し
た結果、約６００ｍｉｎ後に隙間腐食発生が認められ
た。このことから、本隙間腐食予測装置は十分実用可能
であると判断される。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の金属材料の隙間腐食予測装置は、隙間腐食発生時期お
よび進展状況が検知でき、なおかつ従来用いられてきた
試験法では得られなかった一定加速度の隙間腐食試験が
行なえ、隙間腐食発生時期の予測も短期に行えるもので
ある。従って、プラント装置の材質選定時、あるいは実
機において隙間腐食が発生した際の代替材料を選定する
場合、さらには耐隙間腐食材料を開発する場合の指針と
なるデータを与える等、その実用上の価値は大なるもの
がある。
の金属材料の隙間腐食予測装置は、隙間腐食発生時期お
よび進展状況が検知でき、なおかつ従来用いられてきた
試験法では得られなかった一定加速度の隙間腐食試験が
行なえ、隙間腐食発生時期の予測も短期に行えるもので
ある。従って、プラント装置の材質選定時、あるいは実
機において隙間腐食が発生した際の代替材料を選定する
場合、さらには耐隙間腐食材料を開発する場合の指針と
なるデータを与える等、その実用上の価値は大なるもの
がある。
【図１】本発明における代表的な金属材料の隙間腐食予
測装置を示す図である。
測装置を示す図である。
１ 試験液槽 ２ 試験液 ３ ポテンショスタット ４ 対極 ５ ポテンショスタット用照合電極 ６ ポテンショスタット用飽和ＫＣｌ液 ７ ポテンショスタット用飽和ＫＣｌ寒天橋 ８ ポテンショスタット用ルギン管 ９ 記録計 １０ 金属試片 １１ 隙間形成材 １２ Ｔｉ製ボルトナット １３ アクリル製ワッシャー １４ 補助電極 １５ 隙間付金属試験片に接続した電位計 １６ 電位計用照合電極 １７ 電位計用飽和ＫＣｌ液 １８ 電位計用飽和ＫＣｌ寒天橋 １９ 電位計用ルギン管 ２０ 無抵抗電流計
【図２】図１における液抵抗Ｒ値をブリッジ２１の形状
によって種々に設定できるようにした金属材料の隙間腐
食予測装置を示す図である。
によって種々に設定できるようにした金属材料の隙間腐
食予測装置を示す図である。
１〜２０は図１と同じ。 １ａ 補助電極用セル １ｂ 隙間付金属試験片用セル ２１ ブリッジ ２２ ロ紙
【図３】隙間腐食予測装置に用いる隙間付金属試験片を
示す図であり、
示す図であり、
【図４】実施例１におけるＳＵＳ３０４の隙間付金属試
験片の電位および補助電極１４と隙間付金属試験片の間
に流れる電流の経時変化を示す図である。
験片の電位および補助電極１４と隙間付金属試験片の間
に流れる電流の経時変化を示す図である。
【図５】実施例１におけるＳＵＳ３０４の隙間付金属試
験片電位（隙間腐食発生電位）と隙間腐食発生時期の関
係を示す図である。
験片電位（隙間腐食発生電位）と隙間腐食発生時期の関
係を示す図である。
【図６】実施例１におけるＳＵＳ３１６の隙間付金属試
験片電位（隙間腐食発生電位）と隙間腐１生時期の関係
を示す図であり、自然浸漬電位における隙間腐食発生時
期を推定する図である。
験片電位（隙間腐食発生電位）と隙間腐１生時期の関係
を示す図であり、自然浸漬電位における隙間腐食発生時
期を推定する図である。
Claims (2)
- 【請求項１】試験液槽、ポテンショスタット、対極、照
合電極、記録計および隙間付金属試験片から構成される
電解装置において、対極の近傍に補助電極を設置すると
共に該補助電極を無抵抗電流計を介して隙間付金属試験
片と接続し、かつ該金属試験片を電位計を介して記録計
に接続した構成となしたことを特徴とする金属材料の隙
間腐食予測装置。 - 【請求項２】請求項１記載の金属材料の隙間腐食予測装
置において、補助電極と隙間付金属試験片の間の液抵抗
Ｒ（Ω）がΔΕ×１０6Ω＜Ｒ＜３００ｋΩの範囲（但
し、ΔΕが電位計の検出限界値であり、単位がＶであ
る。）である請求項１記載の金属材料の隙間腐食予測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25037693A JPH07103930A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 金属材料の隙間腐食予測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25037693A JPH07103930A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 金属材料の隙間腐食予測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103930A true JPH07103930A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17207000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25037693A Pending JPH07103930A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 金属材料の隙間腐食予測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103930A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010047814A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 導電性の液体中における犠牲陽極の電流測定方法及び電流測定装置 |
| JP2010047811A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 表面電流測定装置及び表面電流測定方法 |
| JP2013072647A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 保護膜の性能評価方法および保護膜の性能評価装置 |
| JP2015132581A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | すきま腐食試験方法およびすきま腐食試験装置 |
| CN111272645A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-12 | 上海思致汽车工程技术有限公司 | 一种缝隙腐蚀的高通量快速测量方法 |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP25037693A patent/JPH07103930A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010047811A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 表面電流測定装置及び表面電流測定方法 |
| JP2010047814A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 導電性の液体中における犠牲陽極の電流測定方法及び電流測定装置 |
| JP2013072647A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 保護膜の性能評価方法および保護膜の性能評価装置 |
| JP2015132581A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | すきま腐食試験方法およびすきま腐食試験装置 |
| CN111272645A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-12 | 上海思致汽车工程技术有限公司 | 一种缝隙腐蚀的高通量快速测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Trueman | Determining the probability of stable pit initiation on aluminium alloys using potentiostatic electrochemical measurements | |
| Carino | Nondestructive techniques to investigate corrosion status in concrete structures | |
| Tan | Monitoring localized corrosion processes and estimating localized corrosion rates using a wire-beam electrode | |
| Sathiyanarayanan et al. | Corrosion monitoring of steel in concrete by galvanostatic pulse technique | |
| Stefanoni et al. | Local electrochemistry of reinforcement steel–distribution of open circuit and pitting potentials on steels with different surface condition | |
| Penney et al. | Investigation into the effects of metallic coating thickness on the corrosion properties of Zn–Al alloy galvanising coatings | |
| Legat et al. | Corrosion processes of steel in concrete characterized by means of electrochemical noise | |
| Vedalakshmi et al. | Reliability of Galvanostatic Pulse Technique in assessing the corrosion rate of rebar in concrete structures: Laboratory vs field studies | |
| Wang et al. | The effect of electrode surface area on corrosion initiation monitoring of X65 steel in soil | |
| CN109883940A (zh) | 一种基于受力钢筋电化学信号的腐蚀度与力学性能退化规律模型的构建方法 | |
| Nguyen et al. | Assessment of the electrochemical state of steel reinforcement in water saturated concrete by resistivity measurement | |
| Aslam | Potentiodynamic polarization methods for corrosion measurement | |
| Al-Zahrani et al. | IR voltage switch in delayed crevice corrosion and active peak formation detected using a repassivation-type scan | |
| Yoo et al. | Development of a galvanic sensor system for detecting the corrosion damage of the steel embedded in concrete structures: Part 1. Laboratory tests to correlate galvanic current with actual damage | |
| Kramer et al. | Atmospheric corrosion measurements to improve understanding of galvanic corrosion of aircraft | |
| JPH07103930A (ja) | 金属材料の隙間腐食予測装置 | |
| EP0593168B1 (en) | Method and apparatus for measuring underdeposit localized corrosion rate or metal corrosion rate under tubercles in cooling water systems | |
| Berke et al. | Electrochemical methods of determining the corrosivity of steel in concrete | |
| Sehgal et al. | Comparison of corrosion rate-measuring devices for determining corrosion rate of steel-in-concrete systems | |
| JP3849338B2 (ja) | 鋼材の耐候性評価方法および耐候性測定装置 | |
| Klassen et al. | A novel approach to characterizing localized corrosion within a crevice | |
| Mohamed | Comparative study of the corrosion behaviour of conventional carbon steel and corrosion resistant reinforcing bars | |
| JPH07333188A (ja) | 塗膜下金属の分極抵抗測定方法およびそのための分極抵抗測定用センサー | |
| Raupach et al. | Investigations on cathodic control of chloride-induced reinforcement corrosion | |
| Bonzom et al. | Optical and chemical monitoring during foil penetration experiments to study intergranular corrosion in AA2024 |