JPH09157782A - 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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- JPH09157782A JPH09157782A JP34433195A JP34433195A JPH09157782A JP H09157782 A JPH09157782 A JP H09157782A JP 34433195 A JP34433195 A JP 34433195A JP 34433195 A JP34433195 A JP 34433195A JP H09157782 A JPH09157782 A JP H09157782A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発生電気量が大きくて長寿命であり、また、
陽極電位が十分卑な流電陽極用マグネシウム合金を提供
する。 【解決手段】 Ａｌを５〜１６重量％、Ｚｎを０．５〜
１０重量％、Ｍｎを０．１〜１重量％、Ｚｒを０．５〜
２重量％、Ｔｉを０．００５〜０．１重量％およびＢを
０．００１〜０．０２重量％含み、残部がＭｇと不可避
不純物からなる。
陽極電位が十分卑な流電陽極用マグネシウム合金を提供
する。 【解決手段】 Ａｌを５〜１６重量％、Ｚｎを０．５〜
１０重量％、Ｍｎを０．１〜１重量％、Ｚｒを０．５〜
２重量％、Ｔｉを０．００５〜０．１重量％およびＢを
０．００１〜０．０２重量％含み、残部がＭｇと不可避
不純物からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼構造物の電気
防食に好適な流電陽極用マグネシウム合金に関する。
防食に好適な流電陽極用マグネシウム合金に関する。
【０００２】
【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、
被防食体を陰極として用い、この陽極と陰極の中間に直
流電源を接続して通電し、強制的に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
が腐食す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。
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、
被防食体を陰極として用い、この陽極と陰極の中間に直
流電源を接続して通電し、強制的に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
が腐食す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。
【０００３】流電陽極法で用いられる陽極のうち、マグ
ネシウム合金陽極は、流電陽極法で用いられる他の陽極
である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
差を最も大きく取れることから土壌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。
ネシウム合金陽極は、流電陽極法で用いられる他の陽極
である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
差を最も大きく取れることから土壌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。
【０００４】
【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、ＪＩＳ 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Ａｌを５．３〜６．
７重量％、Ｚｎを２．５〜３．５重量％およびＭｎを
０．１５〜０．６０重量％含み、残部がＭｇと不可避不
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、発生電気量の値が大きいほ
ど優れた陽極であることを表している。また同じ重量の
流電陽極であれば、発生電気量の値が大きいほど長期間
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。
ネシウム合金陽極としては、ＪＩＳ 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Ａｌを５．３〜６．
７重量％、Ｚｎを２．５〜３．５重量％およびＭｎを
０．１５〜０．６０重量％含み、残部がＭｇと不可避不
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、発生電気量の値が大きいほ
ど優れた陽極であることを表している。また同じ重量の
流電陽極であれば、発生電気量の値が大きいほど長期間
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。
【０００５】また、陽極電位とは、合金の自然電位であ
り、鉄と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、発生電気量が１１００〜１２５０
Ａ・ｈｒ／ｋｇ、陽極電位が−１５００ｍＶ（ｖｓ．Ｓ
ＣＥ）程度といわれ、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、上記事情に鑑み、発生電気量が
大きくて長寿命であり、また、陽極電位が十分卑な流電
陽極用マグネシウム合金を提供することにある。
り、鉄と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、発生電気量が１１００〜１２５０
Ａ・ｈｒ／ｋｇ、陽極電位が−１５００ｍＶ（ｖｓ．Ｓ
ＣＥ）程度といわれ、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、上記事情に鑑み、発生電気量が
大きくて長寿命であり、また、陽極電位が十分卑な流電
陽極用マグネシウム合金を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の流電陽極用マグネシウム合金は、Ａｌを５〜
１６重量％、Ｚｎを０．５〜１０重量％、Ｍｎを０．１
〜１重量％、Ｚｒを０．５〜２重量％、Ｔｉを０．００
５〜０．１重量％およびＢを０．００１〜０．０２重量
％含み、残部がＭｇと不可避不純物からなる。
の本発明の流電陽極用マグネシウム合金は、Ａｌを５〜
１６重量％、Ｚｎを０．５〜１０重量％、Ｍｎを０．１
〜１重量％、Ｚｒを０．５〜２重量％、Ｔｉを０．００
５〜０．１重量％およびＢを０．００１〜０．０２重量
％含み、残部がＭｇと不可避不純物からなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】Ａｌは、溶解表面を平滑にして発
生電気量を大きくし、また、陽極電位を十分卑にするの
に有効な作用をする元素であるが、５重量％未満ではそ
の作用が十分でなく、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、溶解表面を平滑にして発生電
気量を大きく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なく、一方、１
０重量％を超えると、Ｚｎの理論発生電気量が小さいた
め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
金中の不可避不純物として含有されるＦｅが発生電気量
を低下させるので、そのＦｅの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。Ｚｒは、結晶粒成長の核となり、
合金の結晶粒径を微細化して発生電気量を大きくするの
に有効な作用をするが、その含有量が０．５重量％未満
ではその作用が充分ではなく、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。
生電気量を大きくし、また、陽極電位を十分卑にするの
に有効な作用をする元素であるが、５重量％未満ではそ
の作用が十分でなく、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、溶解表面を平滑にして発生電
気量を大きく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なく、一方、１
０重量％を超えると、Ｚｎの理論発生電気量が小さいた
め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
金中の不可避不純物として含有されるＦｅが発生電気量
を低下させるので、そのＦｅの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。Ｚｒは、結晶粒成長の核となり、
合金の結晶粒径を微細化して発生電気量を大きくするの
に有効な作用をするが、その含有量が０．５重量％未満
ではその作用が充分ではなく、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。
【０００８】ＴｉおよびＢは、包晶反応による析出核が
結晶成長を抑え、結晶組織が粗大な柱状晶から微細な粒
状晶へと変化し、それに伴って合金の溶出が均一とな
り、孔食、溝腐食ならびに腐食生成物の付着を防止す
る。その結果、溶解表面の均一性と平滑性が向上して発
生電気量を大きくするのに有効な作用をする。Ｔｉは
０．００５重量％未満、Ｂは０．００１重量％未満では
その作用が十分ではなく、一方、Ｔｉは０．１重量％を
超え、Ｂは０．０２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Ｔｉは０．００５〜０．１重
量％、Ｂは０．００１〜０．０２重量％とする必要があ
る。本発明の流電陽極用マグネシウム合金は、互いに違
うメカニズムの上記結晶粒微細化作用を有するＺｒ、Ｔ
ｉおよびＢの複合添加を行うので、各々の単独添加を行
った場合と比較して、発生電気量における大きな相乗効
果が得られる利点を有する。
結晶成長を抑え、結晶組織が粗大な柱状晶から微細な粒
状晶へと変化し、それに伴って合金の溶出が均一とな
り、孔食、溝腐食ならびに腐食生成物の付着を防止す
る。その結果、溶解表面の均一性と平滑性が向上して発
生電気量を大きくするのに有効な作用をする。Ｔｉは
０．００５重量％未満、Ｂは０．００１重量％未満では
その作用が十分ではなく、一方、Ｔｉは０．１重量％を
超え、Ｂは０．０２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Ｔｉは０．００５〜０．１重
量％、Ｂは０．００１〜０．０２重量％とする必要があ
る。本発明の流電陽極用マグネシウム合金は、互いに違
うメカニズムの上記結晶粒微細化作用を有するＺｒ、Ｔ
ｉおよびＢの複合添加を行うので、各々の単独添加を行
った場合と比較して、発生電気量における大きな相乗効
果が得られる利点を有する。
【０００９】
［実施例１〜９、比較例１〜６、従来例１］表１に示す
添加元素を配合し、鋳鋼るつぼを用いて溶解し、直径２
０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの丸棒上の金型に鋳造して試験
片とした。これらの試験片の組成を分析した結果を表１
に示す。これらの試験片を用い、（社）腐食防食協会が
制定した「流電陽極試験法」（ＪＳＣＥ Ｓ−９３０
１）に準拠して試験した。
添加元素を配合し、鋳鋼るつぼを用いて溶解し、直径２
０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの丸棒上の金型に鋳造して試験
片とした。これらの試験片の組成を分析した結果を表１
に示す。これらの試験片を用い、（社）腐食防食協会が
制定した「流電陽極試験法」（ＪＳＣＥ Ｓ−９３０
１）に準拠して試験した。
【００１０】上記試験を略述すると、これらの試験片を
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
に供試面積として４０ｃｍ2 を残した他は、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溶液を１リットルのビーカー内
に満たし、これを試験液とした。試験片を上記ビーカー
の中央に配置して陽極とし、ステンレス鋼製円筒板を上
記ビーカーの側壁に沿わせ、陽極との距離（極間距離）
が３０ｍｍになるように配置して陰極とし、陽極と陰極
との間に直流安定化電源をはさんで結線した。次に、上
記陽極に陽極電流密度を０．１ｍＡ／ｃｍ2 とする定電
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、通電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（ＳＣ
Ｅ）に換算した。その結果を表１に示す。
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
に供試面積として４０ｃｍ2 を残した他は、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溶液を１リットルのビーカー内
に満たし、これを試験液とした。試験片を上記ビーカー
の中央に配置して陽極とし、ステンレス鋼製円筒板を上
記ビーカーの側壁に沿わせ、陽極との距離（極間距離）
が３０ｍｍになるように配置して陰極とし、陽極と陰極
との間に直流安定化電源をはさんで結線した。次に、上
記陽極に陽極電流密度を０．１ｍＡ／ｃｍ2 とする定電
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、通電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（ＳＣ
Ｅ）に換算した。その結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】 組成（重量％、残部：Ｍｇ） Al Zn Mn Zr Ti B 陽極電位 発生電気量 mV(vs.SCE) (A ・hr/kg) 実施例１ 6.51 4.32 0.54 0.75 0.053 0.012 -1535 1800 実施例２ 6.47 4.25 0.51 0.51 0.055 0.011 -1555 1753 実施例３ 6.45 4.26 0.53 1.81 0.051 0.012 -1506 1832 実施例４ 6.50 4.32 0.49 0.76 0.052 0.01 -1540 1793 実施例５ 6.52 4.31 0.51 0.77 0.006 0.011 -1560 1760 実施例６ 6.44 4.29 0.53 0.74 0.096 0.012 -1503 1813 実施例７ 6.55 4.33 0.52 0.75 0.052 0.01 -1536 1795 実施例８ 6.51 4.28 0.52 0.75 0.053 0.001 -1568 1753 実施例９ 6.50 4.30 0.48 0.76 0.049 0.019 -1501 1833 比較例１ 6.56 4.27 0.53 0.45 0.052 0.011 -1520 1705 比較例２ 6.48 4.32 0.49 2.03 0.051 0.01 -1483 1802 比較例３ 6.53 4.32 0.50 0.75 0.004 0.012 -1532 1697 比較例４ 6.53 4.31 0.52 0.77 0.12 0.011 -1432 1785 比較例５ 6.47 4.28 0.50 0.74 0.049 - -1528 1689 比較例６ 6.49 4.33 0.54 0.75 0.051 0.022 -1468 1810 従来例１ 6.10 3.02 0.33 - - - -1480 1220 （注）：組成欄の「−」は、無添加を示す。
【００１２】表１から、本発明の流電陽極用マグネシウ
ム合金は、陽極電位が−１５００ｍＶ（ｖｓ．ＳＣＥ）
以下と十分卑であり、発生電気量が１７５０Ａ・ｈｒ／
ｋｇ以上と極めて高い値を示している。これに対して、
比較例および従来例の流電陽極用マグネシウム合金は、
いずれも、陽極電位が−１５００ｍＶ（ｖｓ．ＳＣＥ）
より大きかったり、発生電気量が１７５０Ａ・ｈｒ／ｋ
ｇ未満であったりしている。
ム合金は、陽極電位が−１５００ｍＶ（ｖｓ．ＳＣＥ）
以下と十分卑であり、発生電気量が１７５０Ａ・ｈｒ／
ｋｇ以上と極めて高い値を示している。これに対して、
比較例および従来例の流電陽極用マグネシウム合金は、
いずれも、陽極電位が−１５００ｍＶ（ｖｓ．ＳＣＥ）
より大きかったり、発生電気量が１７５０Ａ・ｈｒ／ｋ
ｇ未満であったりしている。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、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流電陽極と
して必要な、大きな発生電気量および十分卑な陽極電位
を満足する流電陽極用マグネシウム合金を提供できる。
置された鉄鋼構造物の電気防食に使用される流電陽極と
して必要な、大きな発生電気量および十分卑な陽極電位
を満足する流電陽極用マグネシウム合金を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔵本 竜也 神奈川県大和市下鶴間3860住友金属鉱山株 式会社特殊合金部内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａｌを５〜１６重量％、Ｚｎを０．５〜
１０重量％、Ｍｎを０．１〜１重量％、Ｚｒを０．５〜
２重量％、Ｔｉを０．００５〜０．１重量％およびＢを
０．００１〜０．０２重量％含み、残部がＭｇと不可避
不純物からなる流電陽極用マグネシウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34433195A JPH09157782A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 流電陽極用マグネシウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34433195A JPH09157782A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 流電陽極用マグネシウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157782A true JPH09157782A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18368420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34433195A Withdrawn JPH09157782A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 流電陽極用マグネシウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09157782A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001300643A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-10-30 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | マグネシウム材製品の製造方法 |
| US6395224B1 (en) | 1998-07-31 | 2002-05-28 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Magnesium alloy and method of producing the same |
| US7147728B2 (en) * | 2004-10-27 | 2006-12-12 | Lightwave Nano Biotech Co., Ltd. | Magnesium alloy producing negative potential |
| WO2007009435A1 (de) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Technische Universität Clausthal | Magnesiumlegierung |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP34433195A patent/JPH09157782A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6395224B1 (en) | 1998-07-31 | 2002-05-28 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Magnesium alloy and method of producing the same |
| JP2001300643A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-10-30 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | マグネシウム材製品の製造方法 |
| US7147728B2 (en) * | 2004-10-27 | 2006-12-12 | Lightwave Nano Biotech Co., Ltd. | Magnesium alloy producing negative potential |
| WO2007009435A1 (de) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Technische Universität Clausthal | Magnesiumlegierung |
| JP2009501845A (ja) * | 2005-07-20 | 2009-01-22 | テヒニッシェ・ウニベルジテート・クラウシュタール | マグネシウム合金 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |