JPS6088358A - 被覆金属の耐食性評価方法 - Google Patents

被覆金属の耐食性評価方法

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JPS6088358A
JPS6088358A JP19723583A JP19723583A JPS6088358A JP S6088358 A JPS6088358 A JP S6088358A JP 19723583 A JP19723583 A JP 19723583A JP 19723583 A JP19723583 A JP 19723583A JP S6088358 A JPS6088358 A JP S6088358A
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隆 山本
Toshihiro Okai
岡井 敏博
Mitsuyuki Oda
小田 光之
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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】 本発明は表面に塗装又はライニング等を施した被覆金属
の耐食性を評価する方法に係り、特に、腐食反応により
被覆膜下の金属表面から金属中に浸入・)3解する水素
を被覆金属の裏側で検出する方法に関する。
従来、この種方法の代表例として特公昭55−1085
6号公報が知られている。ここに開示された水素の検出
手法は、非被覆金属面をアルカリ性溶液に接触させる一
方、非被覆金属面の電極電位と逆極性で非被覆金属面に
おいて)b(子状水素がイオン化するのに必要な電位を
当該金属に設定するとともに、白金等の対極をアルカリ
溶液中に設けて非被覆金属面を上記設定電位で定電位電
解し、このと外の電解電流を測定するものである。
しカル、この手法によると、耐食性の良好な被覆金属即
ち電解電流の小さい被覆金属のJ・1!価をtiう場合
、または腐食条件を緩和しておだやかに耐食性を試験す
る場合には、経時的な電IM電流の変化が極めて小さい
ことか呟測定が実質的に不iil能である。これは、第
1図に示すように、実測の電流変化l\には被覆膜下金
属面のごとく初期の腐食反応による電流変化C及び一般
にaす′価される中・長期の腐食反応による電流変化1
)に加えて、被覆膜下金属表面の腐食反応には全く関4
しない非被覆金属面の不動態保持電流■3が重畳し、微
小な電解電流はこの不動態保持電流にうずもれて検出で
きないからである。
さらに席、いことには、裏側の金属表面つまり裏面とこ
れに接する電解液との反応(金属の溶出)により、不動
態化現象を長時間にわたり安定に保持でとない問題があ
る。
そこで、最近、本発明者は、片面に塗装又はライニング
等を施した被覆金属の被覆側に被覆金属の耐食性を試験
するための物質を供給して腐食させる一方、この腐食反
応により被覆膜下の金属表面から金属中に浸入・溶解す
る水素を、」二記被覆側とは反ヌ・j側で予め所定の真
空度に保持した真空系に放出させるとともに、この真空
系の水素量を質量分4ii1ifで経時的に測定するこ
とにより、電気化学的手法から物理的手法に転換し、腐
食条件を緩やかにしζも、また従来では評価そのものが
不1り能であった耐食性良好な被覆金属でも評価できる
ようにした被覆金属の耐食性評価方法を提案した(特願
昭58 C;4223号)。
」二記向(食性、P1′価方法は、極微量の水素を高1
,5度で検出でbる質量分析計を利用すれば、相当に1
1141足できるものであるか、近時、この質−6)1
分4に計の能力よりも、さらにル“j+ 17f度で水
素成分を4剣1jl−る必要か生してきた。すなわち、
より高耐食性の被覆金属か開発されつつあり、これに応
えるため、先に提案した方法をさらに改善することか要
8111されるに致った。
そこで、この発明の1」的は、極めて高耐食性の被覆金
属でも耐食性の評価がでとる方法を提供することにある
」二記11的を達成するため、本発明者は、先に提案し
た方法の問題点が、真空内への水素放出性にあることを
突きとめ、先に提案した方法において、(1に、類金属
裏側の金属面に金属メッキを施すことにより、水素を真
空内へ放出し易くして、高1li1食性の被覆金属でも
評(111i L得る方法を新規に提案した。
以下、この方法の実施例を先に提案した方法と対比しな
がら説明する。
第2図は先に提案した方法に用いる装置トjをボし、ま
たこの装置は本方法の実施にも使用できるもので、1は
片面に塗装又はライニング等の被覆2を施しtこ被覆金
属、3は被覆金属1の被覆面を’d5つ試験セル容器、
4は被覆金属1の被覆側とは反則側の露出した金属表面
つまり裏面5を気密に囲うことができるJl!I定セル
容″器である。試験セル容器3及びJlll定セル容+
a4はともにガラス、ステンレス鋼等の耐食性材料から
なり、夫々の7ランノ部3a、4aに弾性バッキング部
材6.6を介在させて被覆金属1を挟合し、さらに図示
しない固定手段によって被覆金属1が図示の如く固定さ
れている。
被覆金属1の非被覆側の測定セル容器4には、容器に設
けた開口4bに配管7が気密に連結される。配管7は叱
方端部で二つに分岐し、一方の分岐管7Ilには第1の
バルブ3を介して真空ポンプ9が接続され、他方の分岐
管71〕には第2のパル710を介して質量分析計11
が連結されている。
上記真空ポンプ9は、ロータリポンプまたは拡散壁ポン
プなどの通常の真空ポンプで、9111定セル容器4の
内部を10−1から10− ’ T”oハの範囲の任意
の真空度に到達可能なものである。また、上記質量分析
計11は、少なくとも水素(原子状水素H又は分子状水
素H2)を検知TIJ能なものでよく、質量16が0<
+o≦2の範囲を含んでΔ111定可能な一般の質量分
411#I’が使用で・きる。あるいは質量【nが3と
なる場合も考えられるので、好ましくは0〈18≦3の
質量分析計を使用する。また」−記測定範囲のみに限り
、独自に製作される質量分析計でもよい。
一方、J2は、上記試験セル容器3に接続される腐食条
件設定装置であり、内蔵するポンプ等により被覆金属1
の耐食性試験用の任意の物質を試験セル容器の注入口3
bを介して供給することがでとるようになっている。た
とえば環流させる場合は、1F出口3cを介して腐食条
件設定装置12に戻すこともできる。耐食性試験用の任
意の物質として、水道水や食塩水等の任意の液体、硫化
水素や塩素等の腐食性気体、又は気体と液体との混合物
が供給できる。また、乾燥空気と湿潤空−(を所定サイ
クルで送り込んでもよい。さらには、腐食条件に加えて
熱条件を考慮するときは被覆金属1を固定した両セル容
器3,4を恒温槽に収容するようにしてもよい。
まず、先に提案した方法を説明する。
ます、試料としての被覆金属1をパツキン部月6.6を
介して試験セル容器3及びJlす定セル容器4で挾合し
、7ランノ部3a、4aを介して固定手段によって固定
する。測定セル容器4と配管7が予めネ、5合されてい
ないときは、両者を結合する。
次に、真空ポンプ5〕を作動させ、第1のバルブ8を開
ける。イ・Ia′の真空度肝により真空度を監視する。
予め定めた真空度に到達すると、第1のパル78を閉じ
るとともに、第2のバルブ10を開ける。次いで、腐食
条IQ:設定装置12を作動させ、所定の腐食条件の物
質を注入口3bを介して試験セル容器3に送り込む。
被覆金属1は被覆2を介して被覆股下の金属表層が腐食
される。腐食に基づくカソード反応によって生した水素
イオンは金属面で原子状水素に変化し、この水素の一部
は金属中に浸入・溶解し、そして被覆膜下金属表面から
非被覆側に164敵する。
被覆金属の金1・J[而5へ到達した水素は、この裏面
5からjR11定セル容器4の内部に放出される。放出
された水素は配管7を通って質量分析8111に導入さ
れ、ここで、水素そのものか検知され、その濃度が経時
的に記録される。
なお、耐食性の良好な被覆金属で、金属表面5に水素が
放出されるまでの時間か長い場合には、−ヒ第1及び第
2のバルブ8.10の閉、開操作の時間を遅らぜるよう
にする。また、測定セル容器4及び配管°7の内壁に試
料jから放出された水素が付着することか考えられるか
ら、これを防止するため第2図に二点鎖線で示すように
、al11定セル容器4、配管7、第1及び第2のバル
ブ8,5Jの外部を覆い、これらを均一に加温釘る加熱
手段13を(=1設するのが望ましく、この加熱手段1
:3によると水素の壁面への411着か阻止され、放出
水素の正確なテ゛−夕を得ることかできる。
先に提案した方法の測定例を第3図に示i。
グラフの特+!Llll+#で示される試料すは、鋼板
に市販のライニング材を被覆したもの、試料aは同し鋼
板に市販のコーティング祠を被覆したもので、いずれも
試験片を食塩水に接触させた例である。
試料aでは′F1の時7貞より水素か検知され、その濃
度(水素の量に対応する)は時点1゛2で一定値をil
’<す。試料すも時点1゛1゛から′r2゛まで同様の
傾向をたどる。このTl〜T2.1’l’〜1” 2 
’間の変化曲線より、被覆金属中の水素の拡散係数がめ
られる。この値は、上記した試料aと同一の試料を先に
述べた電気化学的手法(特公昭55−] (185G号
公報)で測定しめた結果と一致した。−力、試料すにつ
いての上記電気化学的手法では電解電流が小さいことか
らそもそも特性曲線を得ることが困難であった。しかし
、この−f・法により特性曲線を得、水素の拡散係数を
めることかで外る。しかも、従来法の不動態化電流なと
の不要な成分に妨害されずに微少な放出ル112石箇t
イL枳11与Cに1h−リj1;6霜1−11111Q
で投入トうになった。これ1よ、極微量の成分を+:’
6 R’j度で゛検出する質量分析計を利用したからで
ある。
再び第3図を参照すると判るように、試料dでは時点T
3で、試料しでは時点′「3′夫々水素が増加すること
を示している。これは、人々の被覆金属の被覆膜下金属
人)Vi部における腐食反応が活発化したことを示唆す
る。逆に、試料l+T4’時点では水素のピーク高さが
減小したことがり、この時点で腐食反応が抑制されたと
゛1ニリ定することがでとる。このととの腐食状態を目
視宿て゛観察することで定性的なデータを得ることもで
きるし、また、腐食物質の化学分析で定量的なデータを
得ることらでbる。更に、第3図で顕著に見られるよう
に試料aでは]1までの時間、試料Iノでは1’ 1 
’ までの時間がある。つまり質量分4ノi計でイ[1
られた水素のピークの立上り時間が遅いほど被覆股下の
金属の腐食反応の開始が遅いことを表わし、初期の耐良
性の良・不良がこの立」ニリ時間で1.・1′価できる
。また、第3図の縦軸に対応する水素のピーク高さ又は
試料d、試料らの4、r竹1曲線と11、シ問軸とで囲
まれる面積は、腐食度の大きさに則応する水素量を示す
(面積の場合は水素の総量を示す)ことか呟この大小に
よって中・長期にわたる鉦j食性の評価か可能である。
次に、」1記方法をさらに改善したこの発明の詳細な説
明する。
この発明の方法は、第2図に示す被覆金属lの吸血5に
金属メンキを放した点のみが先に提案したノJ法と異と
なるものである。−1・記の表1に、芙施例の4111
定結果を示す。
(以下余白) 表 1 表1中のj!((処理か第13図に示す先に提案したの
と同しである。これに比へ電13?1研磨(tilt 
+’)、’ Ij、’lさ30μm11以−に)ではあ
まり測定感度(ピークの品さが高い程!lX度か高いこ
とを表わしている。)は士別していないか、池の金属メ
ッキでは極め′(感度か−1−6J+:1シている。す
なわち先に提案した方法では、金属中の水素が真空中に
放出されにくく、金属中に残っている。ところか、金属
メッキを施すと、真空中に放出されやすくなるため、質
量分析計11の水素のピーク高さが大トくなると言える
。従っで、金属メ・7キをすることにより、檎めて高感
度のIII定か可能となった。この金属メンキは例えば
二/ケルメ/キについて記すると膜厚は10人以」二で
あれば良い。但し、1μmn〜10μm程度にすると、
このニッケルメッキ膜中に水素がたまりやすく、かつ、
ニッケルメッキ膜の水素の移動も抑制され、真空中に放
出されにくくなる。
なお、金属メッキを施すiiIに、予しめ電解研磨を行
った場合は、表IのNo、3〜No、9の各々、金属メ
ッキ単独よりも、水素ピークの高さは増加することが認
められる。従って、電解研磨後、メッキすることも、本
発明の価値を上げる手段である。
以」二の説明から明らかなように、本発明は被覆金属の
被覆膜下金属表面から金属中に浸入・溶解する水素を被
覆側とは反対側の金属メンキか施された側から、予め所
定の真空度にした真空系にスムーズに放出させ、この真
空系の水素を質量分析耐食性良&J’な被覆金属でも評
価でき、しかも、試料の11η処理が一切不要となるの
で入ろ的な誤差なくしかも簡便に試験を行なうことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電気化学的手法によって摺られる特性曲
線を示すグラフ、第2図はこの発明の天施例に係る装置
システムの概略構成図、第3図は先に提案した従来発明
の手法によって4Uだ一つの測定例の1、シ性曲線を示
すグラフである。 1・・・被覆金属、2・・・被覆、3・・・第1の容器
としての試験セル容器、4・・・第2の容器としての測
定セル容器、5・・・非被M 1111+の金属表面、
9・・・真空ポンプ、11・・・質量分析計、12・・
・腐食条件、設疋装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)月面に塗装又はライニング等を施した被覆金属の
    被覆11111に被覆金属の耐食性を試験するための物
    質を供給して腐食させる一方、この腐食反応により被覆
    膜下の金属表面から金属中に浸入・溶解する水素を、上
    記被覆側とは反対側で予め所定の真空度に保持した真空
    系に放出さぜるとともに、この真空系の水素量を質量分
    析計で経時的に測定する被覆金属の耐食性評価方法にお
    いて、上記被覆側とは反対側の被覆金属の裏面に予め金
    属メッキを施すことを特徴とする被覆金属の耐食性1i
    ’P価方法。
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Cited By (5)

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