JPS6061644A - 材料腐食試験槽 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は材料試験機用ＩＮ蝕槽、特に、金属材料等の応
力腐蝕割れ試験、腐蝕疲労試験等に用いられる材料試験
機用の腐蝕槽に関するものである。

上記応力腐蝕割れ試験、腐蝕疲労試験とは、腐蝕環境下
において試験片（試料）に対し長時間にわたって一定の
荷重（引張応力等）を負荷し、或いは繰返し応力を負荷
し、応力腐蝕割れの感受性または腐蝕疲労現象等を解明
すべく行なわれる試験であるが、液体または気体の腐蝕
剤（例えば硫化水素等）を用いる関係から、腐蝕槽は試
験期間中十分な気密性を保持する必要がある。

ところで、試験対象である試験片には、一般に、第１図
（ａ）に示す丸棒形のものと第１図（ｂ）に示す平板形
（矩形）のものがあるが、平板形のものはその横断面が
矩形である故に、断面円形の丸棒形試験片と比較して、
シールを行なうことが困難である。更に、丸棒形、平板
形、いずれの場合も、試験片の一端部を固定しつつ他端
部に例えば引張応力を負荷すると、該引張応力を負荷さ
れた試験片Ａ４１部は試験片の伸びにより時間の経過と
共に試験片固定側に対し微少量相対摺動する。従って、
腐蝕槽の気密性を保持するにはかかる試験片端部の摺動
を考慮する必要がある。

第２図乃至第４図は平板形試験片用のシール機構を有す
る腐蝕槽の従来例を示すものであるが、まず、第２図に
示すシール機Ｈ１１ｔは、平板形試験片１０の固定側端
部１２及び摺動側端部１４の夫々と気密性槽本体１６に
設けた開口部１８．２０との間に、試験片端部の断面形
状に適合する貫通開口を有するゴム状弾性体栓部材２２
．２４を夫々圧入させｋも−のである。槽本体開口部１
８．２０の内壁面と栓部材２２．２４の半径方向外周面
が共に槽内部に向って収斂するテーパ而となされ、栓部
材の槽本体開口部内への挿入を容易にすると共に、栓部
材圧入時に、該枠部４ｇと試験片端部間、及び栓部材と
槽本体開口部間の密着性を高め、シール性を向上させる
ようにしている。

しかしこの構成は、試験片摺動側端部１４の摺動を十分
に考慮したものではない。すなわち、摺動側シール機構
は単にチーパイ」きゴム枠部月２４をテーパ付き開口部
２０内に圧入させたものにすぎないので、試験片端部１
４が第２図で上方に摺動すると、栓部材２４と開口部２
０間が離脱して洩れが生じ易くなると共に、枠部拐によ
る締伺力（シール力）が弱くなり、該栓部材２４と試験
片摺動側端部１４間に洩れが生ずる原因となっていた。

第３図に示すシール機構は試験片の摺動を考慮したもの
で、平板形試験片１０′の固定側端部１２′には第２図
と同様の枠部拐２２′を用いるが、試験片摺動側端部１
４′にはベロース２６及び開口付き蓋部拐２８を用い、
更に該蓋部材２８の開口と試験片摺動側端部との間に接
着剤等のシール層３０を充填して、試験片の摺動に対し
ても腐蝕槽の気密性を保持するようにしたものである。

しかし、この構成によると、試験片摺動側端部が一定量
以上摺動した場合にはへローズ２６のバネ定数による影
響が顕著となり、荷重精度を確保し得ない。まだ、構成
自体も極めて複雑である。

更に、試験片の交換毎にシール層３０を充填せねばなら
ず、作業が極めて煩雑となる。

第４図の腐蝕槽は、第２図及び第：３図のものが共に平
板形試験片の両端部を槽本体の外部に突出させていたの
に対して、平板形試験片４０全体を腐蝕槽中に浸漬させ
、且つ該試験片の両端部に略円筒形のチャック４２．４
４を夫々連結して該チャックを腐蝕槽外部に突出さぜだ
ものである。固定側シール機構は円形貫通開口を有する
ゴム状弾１’１体栓部材４６よりなり、摺動側シール機
構は一般的なＯ−リング・シール部材４８よりなる。し
かし、この構成ではシール機１１１４自体に１比較的簡
素となるもののチャック４２．４４が１腐蝕剤中に浸漬
されているため、腐蝕電位が発生してｒｔ：ｂ蝕を促進
するので、正確な試験結果を得ることが困難である。

本発明の第１の目的は、上記の如き欠点を解消し、試験
片の摺動に対しても槽本体の気密性を保持し、且つ常に
正確・高精度の材料試験を可能とする材料試験機用腐蝕
槽を提供するととにある。

本発明の第２の目的は、試験片の断面形状の相違または
断面寸法の相違に対して最少数の部品を交換することの
みで、幅広い種類の試験片に適合し得る材料試験機用腐
蝕槽を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明に従った材料試験機用腐
蝕槽は、気密性槽本体に第１の開口部を設は試験片の固
定側端部が該第１の開口部を貫通して槽本体の外部に延
びるようにすると共に、槽本体に第２の開口部を設は試
験片の摺動側端部が該第２の開口部を貫通して槽本体の
外部に延びるようにし、第１の開口部と試験片固定側端
部間をシールする固定側シール機構と、第２の開口部と
試験片摺動側端部間をシールする摺動側シール機構とを
設けたものであって、摺動側シール機構は、試験片摺動
側端部の断面形状に適合する貫通開口を備え且つ第２の
開口部に着脱自在に挿入可能な栓部材を含み、該栓、部
月をアダプタ部分とシール部分より構成すると共に該ア
ダプタ部分に試験片の長手方向と並行に延びる滑り面を
形成し、更に、該滑り面にシール部材を設けたことを特
徴とする。

本発明の他の目的及び他の特徴は不明、１＋ｌ１ｌ−Ｉ
Ｌ４及び添附図面の記載から当業者には明らかとなるで
あろう。

以下に図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例の数例
を例示的に説明する。

第５図は特に平板形の試験片を用いる場合の本発明に従
った材料試験機用腐蝕槽を示す。

腐蝕槽は上蓋５０．底蓋５２及び胴部材５４を含み、こ
れらを固定ボルト５Ｇ及びナツト５８により図示の如く
固定すると共に、胴部材５４と上蓋５０及び底蓋５２と
の間にパツキン６０を設けて、気密性槽本体６２を形成
する。

槽本体６２の底蓋５２及び上蓋５ｏには夫々、互いに対
向する位置に開口部６４．６６が設けられ、平板形試験
片７ｏの固定側端部７２及び摺動側端部７４が夫々開口
部６４及び開口部６６を貫通して槽本体６２の外部へ延
びるようになされている。開口部６４及び開口部６６に
は後述する固定側シール機構８０及び摺動（Ｉ’１１シ
ール機構９０が夫々設けられ、槽本体６２と試験片１０
との間をシールする。

更に、好捷しくは槽本体の上蓋５０ｆ：貫通して腐蝕槽
内部に延びる不図示の腐蝕剤供給管及びドレン管が設け
られ、腐蝕剤の供給及び排出を行なうようになされてい
る。

試験片の固定側端部７２はピン等の連結手段により固定
側チャック６８に連結され、該固定側チャックｉｌ″ｉ
：拐料試験機に対して固定される。一方、試験片の摺動
１Ｉｌｌ端部も同様の連結手段により不図示の摺動側チ
ャックに連結され、該摺動側チャックを介して試験片７
０に例えば引張応力等の応力が負荷される。

固定側シール機構８０について説明すると、該固定側シ
ール機構は開口部６４に着脱可能に挿入されるゴム等の
弾性体よりなる枠部４Ｚ８１を含む。該栓部材８１には
試験片固定側端部７２の矩形断面形状に適合する貫通量
Ｌ−１８２が形成され、試験片固定１１！ｌ端部７２が
該貫通開口８２をシール状態で貫通して槽本体６２の外
部へ延ひるようになされている。好ましくは開口部６４
の内壁面及び枠部拐８１の半径方向外周面に共に腐蝕槽
内部に向って収斂するシール部が形成され、開口部６４
内への栓部材８１の挿入を容易とすると共に、栓部材圧
入時に、該枠部拐８１と開１」部６４間及び枠部拐８１
と試験片固定側端部７２１ｊＪの密着性を高めるように
なされている。。

試験片固定側端部のシールは試験片摺動（Ｕｌ端部と比
べて比較的容易であるので、」−記構成でも十分である
が、好ましくは、袋ナット８３等の固定手段により栓部
材８１を槽本体６２に対し固定する。

槽本体上蓋５０の開口部６６と試験片摺動側端部７４間
をシールする摺動側シール機構９０は、開口部６６内に
着脱自在に挿入可能な枠部月９１を含む。図示の実施例
において、栓部材９１は一端にフランジを有する略円筒
形のアダプタ部分９２と、該アダプタ部分に設けた孔部
９２ａ内に圧入されるシール部分９３とにより構成され
、該シール部分９３には試験片摺動側端部７４の矩形断
面形状に適合する貫通開口９４が形成されている。シー
ル部分９３はゴム状弾性体よりなり、試験片摺動１Ｉｌ
ｕ端部７４が貫通開口９４をシール状態で貫通して槽本
体６２の外部へ延びることを可能とすると共に、該シー
ル部分が試験片摺動側端部７４とアダプタ部分９２間に
圧入された場合に、該シール部分とアダプタ部分が試験
片摺動側端部７４の摺動と一体的に摺動し得るように々
されている。

ｆダプタ部分９２を受容する槽本体上蓋５０の開口部６
６には試験片の長手方向と並行に延びる内壁面が形成さ
れている。一方、アダプタ部分９２の外周面には同様に
試験片長手方向と並行に延びる滑り面９５が形成され、
該アダプタ部分９２と槽本体」二蓋５０との相対摺動を
十分に許容するようになされている。

更に、開口部６６の前記試験片長手方向と並行に延びる
内壁面に周方向に延びる溝９６が形成され、該溝内にＯ
−リング・シール等のシール部材９７が設けられて、前
記滑り而９５、すなわちアダプタ部分外周面と開口部６
６の内壁面間をシールする。

尚、図示の構成では、開口部６６には後述する別形態の
栓部材を固定するためのネジ山９８が設けられているが
、開口部６６の内壁面全体が試験片の長手方向に並行に
延びる壁面であってもよい。また、溝９５及びシール部
材９６は栓部材側に設けてもよく、滑り而９５、すなわ
ちアダプタ部分外周面と開口部内壁面間をシールし得る
ものであれば任意の構成でよい。

更に、好ましくはアダプタ部分９２に設けた孔部９２ａ
の内壁面とシール部分９３の外周面に共に腐蝕槽内部に
向って収斂するテーパ面が形成されている。これにより
、栓部材９１を試験片摺動側端部７４の周囲に装着した
場合に、少なくともシール部分９３内に、該シール部分
の弾性変形による結果として、第６図に矢印で示す如く
、貫通開口９４の周囲においては該貫通開口（従って試
験片端部）に向う反力が、またシール部分９３の外周面
近傍ではアダプタ部分９２上に向う反力が発生ずる。こ
の結果、試験片摺動側端部７４、シール部分９３及びア
ダプタ部分９２間の密着性が一層高められてシール性が
向上すると共に、アダプタ部分９２及びシール部分９３
が試験片摺動側ｙ？Ａｉ部７４と一体摺動することが一
層確実となる。

上記第５図実施例の構成は平板形試験片用のものである
ので、固定側栓部材８１及び摺動側栓部材９１のシール
部分９３には夫々矩形の貫通開口８２．９４が設けであ
るが、丸棒形試験片（第１図ａ）を用いる場合、固定側
栓部材８１及び摺動側栓部材のシール部分９３を夫々円
形の貫通開口を有するものに交換するだけでよいことは
容易に理解されよう。

また、試験片両端部の断面ｑ′法が種々異なる場合でも
、固定側及び摺動側の栓部材をこれら端部の断面寸法に
適合した貫通開口を有するものに交換するだけで対応で
きることも容易に理角ｉ（されよう。

アダプタ部分９２は適度な硬度を有するゴム状弾性体、
或いは金属、プラスチック等の任意の月相より形成する
ことができる。更に、第５図に示す栓部材９１は別体の
アダプタ部分９２とシール部分９３とによ！７ｊｉｌ成
されているが、本発明は別体型に限られるものではなく
、例えば、外周面にｆ１スり面９５を備え且つ試験片摺
動側端部７４との間に十分なシール状態を保ち得るゴム
状弾性体よりなる一体型のものとし、アダプタ部分とシ
ール部分とを一部材構成したものでもよい。また、シー
ル部分９３も図示の形態に限られるものでなく、例えば
アダプタ部分９２の孔部９２ａ上にシール層を被覆した
ものでもよい。

第７図は本発明の別の実施例を示すもので、特に丸棒形
試験片（第１図ａ）と共に用いる場合を示しているが、
槽本体は第５図に符号６２で示したものと同一のものを
そのまま用いている。従って、第５図と同一の部材には
同様の９ｊ号を附しである。図示の如く、槽本体６２の
外部に延びる試験片固定側及び摺動’！１１１　端部１
０２・１０４には夫々固定側チャ・ツク１０６及び摺動
側チャック１０８が螺着連結され、槽本体底蓋５２の開
口部６４と試験片固定側端部１０２との間には固定側シ
ール機構１８０が、また、槽本体」１蓋５０の開口部６
６と試験片摺動側端部１０４との間には摺動側シール機
構１９０が夫々装着されている。固定側シール機構１８
０は、栓部材１８１の貫通開口１８２が円形である点以
外は第５図に示すシー九機構８０と同様の構成である。

本実施例の摺動側シール機構１９０と第５図実施例の摺
動側シール機構９０との第１の相違点は、第５図実施例
のものが栓部材９１のアダプタ部分９２の半径方向外周
面に滑り面９５を設けだのに対し、本実施例のものは、
栓部材１９１のアダプタ部分１９２の半径方向内周面に
滑り面を設けた点にある。すなわち、第７図において、
枠部利１９１のアダプタ部分１９２は試験片１００の摺
動側端部１０４の断面形状に適合する貫通開口１９３を
有し、該貫通開口の内壁面は試験片の長手方向に並行に
延びる滑り面を形成しており、アダプタ部分１９２と試
験片摺動側端部１０４間に相対摺動を十分に許容するよ
うになされている。貫通開口１９３の内壁面には周方向
に延びる溝１９４が形成され、該溝内に〇−リング・シ
ール等のシール部側１９５が設けられて前記滑り面、す
なわち、貫通開口１９３の内壁面と試験片摺動側端部１
０４間をシールする。

アダプタ部分１９２の半径方向外周面に、槽本体」１蓋
５０の開口部６６に設けられたネジ山９８と螺合するネ
ジ山が形成されており、アダプタ部分１９２を上蓋５０
に対し固定し得るようになされている。アダプタ部分１
９２と」１蓋５０間のシールは栓部材のシール部分９７
′により行なう。第７図実施例の槽本体６２は第５図実
施例のものをその−１−１用いているため、上記シール
部分９７′は第５図実施例において？＋＋、ｌり面９５
用のシール部４」として機能したシール部材９７をその
捷ま用いることができる。また、シール部材９７′を受
容する溝９６′も第５図実施例における溝９６をその捷
１用いることができる。尚、上記シール部分はアダプタ
部分１９２と槽本体上蓋５０間をシールし得るものであ
れば任意の構成でよい。寸だ、アダプタ部分とシール部
分が別体型に限られないことは第５図実施例と同様であ
る。

捷だ、第７図に示す実施例は、アダプタ部分１９２を槽
本体に固定し、アダプタ部分と試験片摺動ＩＩす端部１
０４が相対摺動する構成としたが、本発明はこれに限ら
れるものでなく、アダプタ部分１９２の半径方向外周面
にも、第５図実施例と同様の、試験片長手方向と並行に
延ひる滑り面を設け、該滑り商用のシール部側として例
えば図示のシール部分９７′を兼用させて、試、験片摺
動側端部１０４、枠部側１９１及び槽本体」１蓋５０が
夫々互いに相対摺動し得るようにすることもできる。

以上の如く、本発明は特に摺動側の枠部）ｌＡをアダプ
タ部分とシール部分とにより構成し、該アダプタ部分に
試験片長手方向と並行に延びる滑り面を設け、該滑り面
にシール部（オを設けるという極めて簡素な構成によっ
て、試験片の摺動にかかわりなく腐蝕槽の気密性保持を
可能とし、かつ、常に正確な４ｄ料試１験を保証するも
のである。更に、栓部材のシール部分或いはアダプタ一
部分の交換のみで断面形状・寸法の異なる種々の試験片
に対応し得るので、腐蝕槽の汎用性を著しく向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は丸棒形及び平板形の試験片を示す斜視図、第２
図乃至第４図は従来の材料試験機用腐蝕槽を示す概略断
面図、第５図は本発明の一実施例による材料試験機用腐
蝕槽を示す断面図、第６図は第５図に示す摺動側栓部材
を示す平面図、第７図は本発明の別の実施例による材料
試験機用腐蝕槽を示す断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ６２・・・槽本体 ６４・・第１の開口部 ６６・・第２の開口部 ８０．１８０・・・固定側シール機構 ９０．１９０・・・摺動側シール機構 ９１．１９１・・・摺動側シール機構の栓部材９２．１
９２・・アダプタ部分 ９３．９７′　・・シール部分 ９４．１９３・・・栓部材の貫通開口 ９５．１９３・・・ｆｌｔり而 ９７．１９５・・・滑り商用シール部利手１図 （α）（ｂ） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気密性槽本体に第１の開口部を設は試験片の固定側
   端部が該第１の開口部を貫通して前記槽本体の外部に延
   びるようにすると共に、前記槽本体に第２の開口部を設
   は試験片の摺動側端部が該第２の開口部を貫通して前記
   槽本体の外部に延びるようにし、前記第１の開口部と試
   験片固定側端部間をシールする固定側シール機構と、前
   記第２の開口部と試験片摺動側端部間をシールする摺動
   側シール機構とを設けた月別試験機用腐蝕槽において、
   前記摺動側シール機構は、試験片摺動側端部の断面形状
   に適合する貫通開口を備え且つ前記第２の開口部に着脱
   自在に挿入可能な栓部材を含与、該栓部拐をアダプタ部
   分とシール部分より構成すると共に該アダプタ部分に試
   験片の長手方向上並行に延びる滑り面を形成し、更に、
   該滑り１ＪＪｉにシール部相を設けたことを特徴とする
   ４〕料試験機用腐蝕槽。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、前記
   アダプタ部分の半径方向外周＋Ｍｒに前記滑り面が形成
   されていることを特徴とする材別試験機用腐蝕槽。 ３、特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、前記
   アダプタ部分の半径方向内周面に前記滑り面が形成され
   ていることを特徴とする月相試験機用腐蝕４＠　。 ４、特許請求の範囲第３項に記載のものにおいて、前記
   アダプタ部分の半径方向外周面にも前記１’ｔＶり而が
   形成され、前記栓部拐の前記シール部分が該アダプタ部
   分半径方向外周面上の滑り面のだめのシール部材を構成
   することを特徴とするイΔ料試験機用腐蝕槽。