JPS619584A - オ−ステナイト鋳鉄機器の応力腐食割れを防止する方法 - Google Patents
オ−ステナイト鋳鉄機器の応力腐食割れを防止する方法Info
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- JPS619584A JPS619584A JP59127631A JP12763184A JPS619584A JP S619584 A JPS619584 A JP S619584A JP 59127631 A JP59127631 A JP 59127631A JP 12763184 A JP12763184 A JP 12763184A JP S619584 A JPS619584 A JP S619584A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、オーステナイト鋳鉄の応力腐食割れ防止方法
に関するものである。
に関するものである。
Ｎ１を１＆５−２２重量％（以下％は全て重量％を意味
する）含む、オーステナイト鋳鉄（片状黒鉛タイプ−Ａ
８ＴＭ Ａ４３６ 、球状黒鉛タイブーＡＢＴＭム４３
９）は、海水等塩化物イオン（ａｔ−）を含む腐食性環
境中で耐食性が良好であり、海水、濃縮海水等を扱うポ
ンプ、バルブ、配管等に好んで使用されてきた。
する）含む、オーステナイト鋳鉄（片状黒鉛タイプ−Ａ
８ＴＭ Ａ４３６ 、球状黒鉛タイブーＡＢＴＭム４３
９）は、海水等塩化物イオン（ａｔ−）を含む腐食性環
境中で耐食性が良好であり、海水、濃縮海水等を扱うポ
ンプ、バルブ、配管等に好んで使用されてきた。
すなわち、オーステナイト鋳鉄の耐食性のうち、まず全
面腐食に関して云えば、例えば常温の海水中において侵
食速度α１ ｍ１１１’ ／年程度の軽度のものであり
、また軟鋼や鋳鉄と異なシ流動海水中でも腐食速度はほ
とんど増加せず、高流速側ではむしろ腐食が減る傾向さ
え示す。更に、ステンレス鋼にみられるようなすき間腐
食、孔食等の局部腐食を起こさない特徴をも有している
。以上のようなバランスのとれた耐食的特徴が、オース
テナイト鋳鉄を海水等腐食性流体を扱う機器に好んで使
用する理由となっている。
面腐食に関して云えば、例えば常温の海水中において侵
食速度α１ ｍ１１１’ ／年程度の軽度のものであり
、また軟鋼や鋳鉄と異なシ流動海水中でも腐食速度はほ
とんど増加せず、高流速側ではむしろ腐食が減る傾向さ
え示す。更に、ステンレス鋼にみられるようなすき間腐
食、孔食等の局部腐食を起こさない特徴をも有している
。以上のようなバランスのとれた耐食的特徴が、オース
テナイト鋳鉄を海水等腐食性流体を扱う機器に好んで使
用する理由となっている。
ところが、近年、海水あるいは濃縮海水を扱うオーステ
ナイト、鋳鉄製機器が使用開始後、かなシの時間が経過
した後に割れを発生する事故を起こし、この原因究明が
必要となった。
ナイト、鋳鉄製機器が使用開始後、かなシの時間が経過
した後に割れを発生する事故を起こし、この原因究明が
必要となった。
本発明は、前記問題を解決するためになされたもので、
塩水（海水、濃縮海水、希釈海水をはじめ、塩化物イオ
ン（Ｃｔ−）を含む液をいう）を扱うオーステナイト製
機器の応力腐食割れを防止する方法を提供するものであ
る。
塩水（海水、濃縮海水、希釈海水をはじめ、塩化物イオ
ン（Ｃｔ−）を含む液をいう）を扱うオーステナイト製
機器の応力腐食割れを防止する方法を提供するものであ
る。
本発明は、塩水を扱うためのオーステナイト鋳鉄製機器
において、該機器をカソード分極させることを特徴とす
る核機器の応力腐食割れを防止する方法である。
において、該機器をカソード分極させることを特徴とす
る核機器の応力腐食割れを防止する方法である。
本発明者らが、前記問題を解決するため海水等腐食性環
境で発生するオーステナイト鋳鉄の破壊の挙動について
研究調査し、その原因を明らかＫＬ、防止方法をつきと
めるに至ったものである。
境で発生するオーステナイト鋳鉄の破壊の挙動について
研究調査し、その原因を明らかＫＬ、防止方法をつきと
めるに至ったものである。
′ 事故の一例は、約３３℃の濃縮海水（塩化ナトリウ
ム濃度７％）を扱うオーステナイト鋳鉄ＡＳＴＭ Ａ４
３６ Ｔｙｐｅ ２ 製ポンプで起こったものである
。本発明者らは当該ポンプの事故について、材料欠陥２
強度子足、運転応力、疲労等に関し多面的な調査を行っ
たが、この範囲では事故原因を解明する（で至らず、腐
食環境下で低応力で破壊に至る応力腐食割れ（以下ｓＣ
ａと記載する）Ｋ関する調査が課題として残された。
ム濃度７％）を扱うオーステナイト鋳鉄ＡＳＴＭ Ａ４
３６ Ｔｙｐｅ ２ 製ポンプで起こったものである
。本発明者らは当該ポンプの事故について、材料欠陥２
強度子足、運転応力、疲労等に関し多面的な調査を行っ
たが、この範囲では事故原因を解明する（で至らず、腐
食環境下で低応力で破壊に至る応力腐食割れ（以下ｓＣ
ａと記載する）Ｋ関する調査が課題として残された。
オーステナイト鋳鉄が常温近くの塩水中で、ＳＯａを起
こした事例はこれまで発表されていない。
こした事例はこれまで発表されていない。
沸騰４２％ＭｇＯ／、溶液、沸騰２０％Ｎａｐ／ 溶液
、沸騰ＮａＯＨ溶液中において、降伏応力の９０％でｓ
Ｃａを起こしたとと示わずかに報告されているにすぎず
、（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ
Ｎｉ−Ｒｅ５ｉｓｔｓ ａｎｄ Ｄｕｃｔｉｌｅ８
１−Ｒｅｓｉｓｔｓ （工Ｎ０Ｏ） ）むしろ、オース
テナイト鋳鉄は塩化物環境中でＳ、ａａ−抵抗性が高い
とさえ云われてきたのである。またオーステナイト組織
をもつ合金のｓｅａについては、例えばＯｒ −Ｎｉオ
ーステナイトステンレス鋼の塩化物溶液中でのＳａＣが
よく知られているが、これさえも５０℃以下で発生した
場合の事例はほとんど無い。
、沸騰ＮａＯＨ溶液中において、降伏応力の９０％でｓ
Ｃａを起こしたとと示わずかに報告されているにすぎず
、（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ
Ｎｉ−Ｒｅ５ｉｓｔｓ ａｎｄ Ｄｕｃｔｉｌｅ８
１−Ｒｅｓｉｓｔｓ （工Ｎ０Ｏ） ）むしろ、オース
テナイト鋳鉄は塩化物環境中でＳ、ａａ−抵抗性が高い
とさえ云われてきたのである。またオーステナイト組織
をもつ合金のｓｅａについては、例えばＯｒ −Ｎｉオ
ーステナイトステンレス鋼の塩化物溶液中でのＳａＣが
よく知られているが、これさえも５０℃以下で発生した
場合の事例はほとんど無い。
一方、水素脆化が原因となるｓＯａは常温でも発生する
が、オーステナイト組織ではその感受性が低い。
が、オーステナイト組織ではその感受性が低い。
発明者らは、オーステナイト鋳鉄がＳａＣを起こす可能
性を調べるため以下のようなＳａＣ試験を行った。第１
表に供試材料の化学成分および引張強さく破断応力）を
示す。オーステナイト鋳鉄の他、フェライト鋳鉄、オー
ステナイトステンレス鋼等も比較のため供試した。
性を調べるため以下のようなＳａＣ試験を行った。第１
表に供試材料の化学成分および引張強さく破断応力）を
示す。オーステナイト鋳鉄の他、フェライト鋳鉄、オー
ステナイトステンレス鋼等も比較のため供試した。
オーステナイト鋳鉄は、すべて応力除去焼鈍熱処理（６
３５℃、ｓｈ加熱後炉冷′）を行った。
３５℃、ｓｈ加熱後炉冷′）を行った。
試験は竿杆り形の引張試験機を用い、直径５ｆｌｌｌ１
１の試験片に、３３℃の７％Ｎａｐｒ 水溶液中で引張
応力を負荷することによって行った。Ｔｙｐｅ２゜Ｔｙ
ｐｅＤ−２については２５℃の３％１Ｊａｏｌ、 １％
Ｎａｐ／ 溶液および自然海水中でも試験を行った。
１の試験片に、３３℃の７％Ｎａｐｒ 水溶液中で引張
応力を負荷することによって行った。Ｔｙｐｅ２゜Ｔｙ
ｐｅＤ−２については２５℃の３％１Ｊａｏｌ、 １％
Ｎａｐ／ 溶液および自然海水中でも試験を行った。
いずれの材料にもそれぞれの破断応力の８０％の応力を
負荷した。結果を第２表に示す。
負荷した。結果を第２表に示す。
第２表に示すように、オーステナイト鋳鉄社破断時間に
差異はあるものの、いずれも大気中では破壊しない応力
で破壊しており、これはＮａｐ／ 水溶液の腐食作用と
応力との相互作用によって引き起こされるｓｅａ現象で
あること社明らかである。またＴｙｐｅ ２． Ｔｙｐ
ｅ Ｄ−２は、２５℃の３％ＭｈＯ１水溶液、１％ｋｌ
ａｏ！ 水溶液中および自然海水中でも同様に応力腐食
割れ現象を起こしているがこれらの実験結果から、オー
ステナイト鋳鉄が、濃縮海水、希釈海水中においても同
様に応ガ腐食割れ現象を起こすことは容易に推察できる
。また同時に試験したフェライト鋳鉄Ｊ工Ｓ Ｆ０２０
． 、Ｔ工Ｓ １！１ＯＤ４５．１！！８５１Ｆ、箕Ｅ
Ｉ５１、オーステナイトステンレス鋼Ｊ工ＥＩＳＣＥ１
１４のいずれも２０００時間経過しても破断せず、また
試験片には微小な割れも一切観察されなかった。
差異はあるものの、いずれも大気中では破壊しない応力
で破壊しており、これはＮａｐ／ 水溶液の腐食作用と
応力との相互作用によって引き起こされるｓｅａ現象で
あること社明らかである。またＴｙｐｅ ２． Ｔｙｐ
ｅ Ｄ−２は、２５℃の３％ＭｈＯ１水溶液、１％ｋｌ
ａｏ！ 水溶液中および自然海水中でも同様に応力腐食
割れ現象を起こしているがこれらの実験結果から、オー
ステナイト鋳鉄が、濃縮海水、希釈海水中においても同
様に応ガ腐食割れ現象を起こすことは容易に推察できる
。また同時に試験したフェライト鋳鉄Ｊ工Ｓ Ｆ０２０
． 、Ｔ工Ｓ １！１ＯＤ４５．１！！８５１Ｆ、箕Ｅ
Ｉ５１、オーステナイトステンレス鋼Ｊ工ＥＩＳＣＥ１
１４のいずれも２０００時間経過しても破断せず、また
試験片には微小な割れも一切観察されなかった。
以上のように、オーステナイト鋳鉄が、常温近くお塩水
中でＳａＣ現象を起こし、また、とれがフェライト鋳鉄
、オーステナイトステンレス鋼などには起こらないオー
ステナイト鋳鉄に特有の現象であることを本発明者らが
初めて見出だしたものであるが、オーステナイト鋳鉄が
常温乃至常温近くの塩水中で応力腐食割れ現象を起す仁
とは、今までの常識では考えられず、全く驚くべきこと
であった。
中でＳａＣ現象を起こし、また、とれがフェライト鋳鉄
、オーステナイトステンレス鋼などには起こらないオー
ステナイト鋳鉄に特有の現象であることを本発明者らが
初めて見出だしたものであるが、オーステナイト鋳鉄が
常温乃至常温近くの塩水中で応力腐食割れ現象を起す仁
とは、今までの常識では考えられず、全く驚くべきこと
であった。
次に、オーステナイト鋳鉄のＳａＣの挙動を更に詳しく
知るため、Ｔｙｐｅ ２およびＴｙｐｅＤ−２に関し、
負荷応力と破断時間の関係を調べた。この調査では直径
１２５−の試験片を用いた。これは、寸法効果すなわち
径が大きくなる和波断時間が長くなる現象を考慮し、大
型の機器、例えば大型ポンプに適用し得るデータを得る
ため、前記の試験の場合よシも試験片の平行部の直径を
大きくしたものである。試験溶液は５３℃の７％Ｎａｐ
ｒ 水溶液を用い念。試験方法は前記の試験と同様であ
る。
知るため、Ｔｙｐｅ ２およびＴｙｐｅＤ−２に関し、
負荷応力と破断時間の関係を調べた。この調査では直径
１２５−の試験片を用いた。これは、寸法効果すなわち
径が大きくなる和波断時間が長くなる現象を考慮し、大
型の機器、例えば大型ポンプに適用し得るデータを得る
ため、前記の試験の場合よシも試験片の平行部の直径を
大きくしたものである。試験溶液は５３℃の７％Ｎａｐ
ｒ 水溶液を用い念。試験方法は前記の試験と同様であ
る。
第１図に結果を示す。Ｔｙｐｅ ２．Ｔｙｐｅ Ｄ−２
ともに応力が高い和波断時間が短かくなる傾向がみられ
る。逆に応力が低くなる和波断時間は長く秀るが、Ｔｙ
ｐｅ ２ では破断応力の２０％である５ｋｇｆ／−
の応力下で、２０００時間で、ＴｙｐｅＤ−２でも破断
応力の２５％Ｏ１０ｋｌ？ｒ／ｗＦ”ｔ’７０００時間
で破断し、驚くべきことにオーステナイト鋳鉄の８００
現象が極めて低応力でも発生するものであり、塩水中で
使用する機器の破壊事故原因となシ得ることがわかった
。
ともに応力が高い和波断時間が短かくなる傾向がみられ
る。逆に応力が低くなる和波断時間は長く秀るが、Ｔｙ
ｐｅ ２ では破断応力の２０％である５ｋｇｆ／−
の応力下で、２０００時間で、ＴｙｐｅＤ−２でも破断
応力の２５％Ｏ１０ｋｌ？ｒ／ｗＦ”ｔ’７０００時間
で破断し、驚くべきことにオーステナイト鋳鉄の８００
現象が極めて低応力でも発生するものであり、塩水中で
使用する機器の破壊事故原因となシ得ることがわかった
。
以上述べたようなオーステナイト鋳鉄のｓｅａ現象を念
頭に置いた上で、機器の破壊事故を防止するには、まず
、設計応力を極力低く設定することが考えられるが、機
器の機能低下あるいは肉厚の増大ということになり経済
的には好ましくない。また機器をライニングし腐食性環
境から絶縁する方法も考えられるが、ライニング自体が
コストアップの原因となるし、ライニングの信頼性も充
分でない。それに何よりも前述のオーステナイト鋳鉄特
有の耐食的特長を生かせず、ライニングするなら母材は
別の低級材料例えば一般鋳鉄でもよい事になる。更に第
２表のＳａＣ試験結果をみれば、Ｎｉを多く含むオース
テナイト鋳鉄の破断時間が長くなっておシ、これらを採
用する方法もあるが、これらとてもＳａＣ感受性を有し
ており、またＮｉ’ｉ）多く含むためにコストアップと
なる。
頭に置いた上で、機器の破壊事故を防止するには、まず
、設計応力を極力低く設定することが考えられるが、機
器の機能低下あるいは肉厚の増大ということになり経済
的には好ましくない。また機器をライニングし腐食性環
境から絶縁する方法も考えられるが、ライニング自体が
コストアップの原因となるし、ライニングの信頼性も充
分でない。それに何よりも前述のオーステナイト鋳鉄特
有の耐食的特長を生かせず、ライニングするなら母材は
別の低級材料例えば一般鋳鉄でもよい事になる。更に第
２表のＳａＣ試験結果をみれば、Ｎｉを多く含むオース
テナイト鋳鉄の破断時間が長くなっておシ、これらを採
用する方法もあるが、これらとてもＳａＣ感受性を有し
ており、またＮｉ’ｉ）多く含むためにコストアップと
なる。
従って、オーステナイト鋳鉄の日ＣＣそのものを防止す
ることができれば、塩水中で使用する機器の破壊を防ぐ
ことができ、また腐食環境中で破壊応力が低下する現象
が無くなるため経済的な設計が可能となる等工業的に極
めて有用である。
ることができれば、塩水中で使用する機器の破壊を防ぐ
ことができ、また腐食環境中で破壊応力が低下する現象
が無くなるため経済的な設計が可能となる等工業的に極
めて有用である。
オーステナイト鋳鉄のｓＣａ防止方法を得るには、その
機構を解明する必要がある。ｓｅａは、例えば塩化物環
境下で発生するオーステナイトステンレス鋼のｓＣＣの
ようにアノード反応が割れを進展させるタイプと、例え
ば硫化水素を含む環境中での高強度鋼のＳａＣのように
腐食のカンード反応によって生成する原子状水素が侵入
し脆化の原因となるタイプに大別できるが、更にこの両
者が作用して割れを助長する場合もある。発明者らは、
オーステナイト鋳鉄のＳａＣの機構を解明するため以下
のような実験を行った。
機構を解明する必要がある。ｓｅａは、例えば塩化物環
境下で発生するオーステナイトステンレス鋼のｓＣＣの
ようにアノード反応が割れを進展させるタイプと、例え
ば硫化水素を含む環境中での高強度鋼のＳａＣのように
腐食のカンード反応によって生成する原子状水素が侵入
し脆化の原因となるタイプに大別できるが、更にこの両
者が作用して割れを助長する場合もある。発明者らは、
オーステナイト鋳鉄のＳａＣの機構を解明するため以下
のような実験を行った。
Ｔｙｐｅ ２． Ｔｙｐｅ Ｄ−２を供試材とし、試験
片を種々の電位に保ちながら８００試験を行ったものと
、電位を規制せず自然電位の１までｓｅａ試験を行った
ものとのそれぞれの破断時間を比較した。
片を種々の電位に保ちながら８００試験を行ったものと
、電位を規制せず自然電位の１までｓｅａ試験を行った
ものとのそれぞれの破断時間を比較した。
試験片は直径３■のものを用いＴｙｐｅ ２には１５ｋ
ｇｔ／ｄ、ＴｙｐｅＤ−２には５０ ｋｇｆｌ−の応力
を負荷した。
ｇｔ／ｄ、ＴｙｐｅＤ−２には５０ ｋｇｆｌ−の応力
を負荷した。
試験溶液は３３℃の７％Ｎａｐｒ 水溶液を用いた。
第２図に試験結果を示す。これによると電位を規制しな
い場合、Ｔｙｐｅ ２ は４時間で破断し、試験中電
位は一４ｓｏｍｖ（飽和甘こう電極基準、以下同様）か
ら−４９０ｍＶまで変化した。
い場合、Ｔｙｐｅ ２ は４時間で破断し、試験中電
位は一４ｓｏｍｖ（飽和甘こう電極基準、以下同様）か
ら−４９０ｍＶまで変化した。
またＴｙｐｅＤ−２は２３時間で破断し、その間電位は
−４６０ｒｎＶから−５５０ｍＶまで変化した。
−４６０ｒｎＶから−５５０ｍＶまで変化した。
Ｔｙｐｅ ２． Ｔｙｐｅ Ｄ−２とも自然電位よりも
貴の電位に設定した場合破断時間はいちじるしく短かく
なり、逆に自然電位よりも卑の電位に設定した場合、破
断時間はいちじるしく長くなり、−５７０ｍＶとした時
、Ｔｙｐｅ ２． Ｔｙｐｅ Ｄ−２共に３５０時間後
にも割れは発生しなかった。また更に卑の電位である−
８００ｍＶＩＣおいてもＴｙｐｅ ２． ＴｙｐｅＤ−
２は４２０時間後に割れを発生しなかった。
貴の電位に設定した場合破断時間はいちじるしく短かく
なり、逆に自然電位よりも卑の電位に設定した場合、破
断時間はいちじるしく長くなり、−５７０ｍＶとした時
、Ｔｙｐｅ ２． Ｔｙｐｅ Ｄ−２共に３５０時間後
にも割れは発生しなかった。また更に卑の電位である−
８００ｍＶＩＣおいてもＴｙｐｅ ２． ＴｙｐｅＤ−
２は４２０時間後に割れを発生しなかった。
以上の結果から、オーステナイト鋳鉄のＳａＣはアノー
ド分極によって加速され、カソード分極によって防止さ
れるアノード溶解形のｓｅａ現象であることが判った。
ド分極によって加速され、カソード分極によって防止さ
れるアノード溶解形のｓｅａ現象であることが判った。
そこで、割れ防止のだめのカソード分極条件について更
に詳しく知るため、流動状態にある２５℃の３％Ｎａｐ
／ 水溶液中におけるＴｙｐｅＤ−２０ｓａｏ檜動を調
べた。
に詳しく知るため、流動状態にある２５℃の３％Ｎａｐ
／ 水溶液中におけるＴｙｐｅＤ−２０ｓａｏ檜動を調
べた。
まず第３図に流速とＴｙｐｅＤ−２の４８時間後の電位
の関係を示す。これによると流速０では一５５０ｍＶで
あったが液が流動すると急速に電位は貴となシ、α５
＠／ｅ以上の流速では約−４４０ｍＶで＃１は一定の値
を示すようＫなった。そこで流動状態を代表する流速と
して５ｆｎ／秒の条件を選び実験を行った。第、４図に
、負荷応力を５４．７ｋｌｌｆ／−とした場合５ ｍ１
ｆＤの流速下における設定電位と破断時間の関係を示す
。
の関係を示す。これによると流速０では一５５０ｍＶで
あったが液が流動すると急速に電位は貴となシ、α５
＠／ｅ以上の流速では約−４４０ｍＶで＃１は一定の値
を示すようＫなった。そこで流動状態を代表する流速と
して５ｆｎ／秒の条件を選び実験を行った。第、４図に
、負荷応力を５４．７ｋｌｌｆ／−とした場合５ ｍ１
ｆＤの流速下における設定電位と破断時間の関係を示す
。
第４図に示すように、電位を規制しない場合ＴｙｐｅＤ
−２は２８時間で破新し、その間自然電位は−４１０ｍ
Ｖから−４５５１ｏＶまで変化した。
−２は２８時間で破新し、その間自然電位は−４１０ｍ
Ｖから−４５５１ｏＶまで変化した。
また自然電位より岸側に電位を規制した場合、破断時間
は長くなシ、−４９０ｍＶでは１２００時間後にも割れ
は発生しなかった。すなわち、流動状態下では電位は前
側に移行するが、割れ防止電位もそれＫっれて前側に移
行することがわかった。以上に示したＮａｐ／ 水溶液
中におけるｓｅａ挙動は、海水中でも同様であることは
容易に推察できる。
は長くなシ、−４９０ｍＶでは１２００時間後にも割れ
は発生しなかった。すなわち、流動状態下では電位は前
側に移行するが、割れ防止電位もそれＫっれて前側に移
行することがわかった。以上に示したＮａｐ／ 水溶液
中におけるｓｅａ挙動は、海水中でも同様であることは
容易に推察できる。
本発明は以上の知見を基にしており、オーステナイト鋳
鉄をカソード分極することにょシ割れを防止する事を特
長としている。割れを防止するために必要な電位は、静
止状態で常温近くの塩水の場合、約−５７０ｍＶ、また
流動状態では約−４９０ｍＶよシ卑であることが望まし
いが、その電位に達しなくてもカソード分極によって大
巾に寿命を延ばすことができる。
鉄をカソード分極することにょシ割れを防止する事を特
長としている。割れを防止するために必要な電位は、静
止状態で常温近くの塩水の場合、約−５７０ｍＶ、また
流動状態では約−４９０ｍＶよシ卑であることが望まし
いが、その電位に達しなくてもカソード分極によって大
巾に寿命を延ばすことができる。
オーステナイト鋳鉄の自然電位は、塩水の濃度、温度、
流速また浸漬時間によって変わってくる。発明者らが電
位の影響を調べるために行った実験におけるオーステナ
イト鋳鉄の自然電位は、まだ充分に安定していなかった
ので、それがほぼ安定する４８時間後における自然電位
を調べたところ、第３表の如くなった。第３表には先に
求めた割れが発生しない電位もまとめて示した。
流速また浸漬時間によって変わってくる。発明者らが電
位の影響を調べるために行った実験におけるオーステナ
イト鋳鉄の自然電位は、まだ充分に安定していなかった
ので、それがほぼ安定する４８時間後における自然電位
を調べたところ、第３表の如くなった。第３表には先に
求めた割れが発生しない電位もまとめて示した。
これらの結果によると環境条件の違いによって自然電位
が変わり、割れ防止のためのカソード分極条件も変わっ
てくるが、それぞれの条件における安定した自然電位よ
り５０ｍＶ以上カソード分極する仁とによってほぼ完全
に割れの発生を抑える事ができることがわかる。
が変わり、割れ防止のためのカソード分極条件も変わっ
てくるが、それぞれの条件における安定した自然電位よ
り５０ｍＶ以上カソード分極する仁とによってほぼ完全
に割れの発生を抑える事ができることがわかる。
またその電位に達しなくても、カソード分極によって大
巾に寿命をのばすことができる。
巾に寿命をのばすことができる。
カソード分極の方法としては、整流器、電池あるいは直
流発電機を使用する外部電源方式と、異種金属間の電位
差を利用する流電陽極方式とがある。このうち外部電源
方式では自由に電位を選ぶことができる。流電陽極方式
による場合、陽極としては、オーステナイト鋳鉄よシ卑
である金属材料であれば何を選んでもよい。例えば、鉄
、フェライト鋳鉄、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム
、あるいはこれらに樹脂等を配合して塗料状としたもの
などがある。また前記の材料が混合された材料であって
もよい。
流発電機を使用する外部電源方式と、異種金属間の電位
差を利用する流電陽極方式とがある。このうち外部電源
方式では自由に電位を選ぶことができる。流電陽極方式
による場合、陽極としては、オーステナイト鋳鉄よシ卑
である金属材料であれば何を選んでもよい。例えば、鉄
、フェライト鋳鉄、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム
、あるいはこれらに樹脂等を配合して塗料状としたもの
などがある。また前記の材料が混合された材料であって
もよい。
次に本発明の実施例を示す。外部電源方式を用いたカソ
ード分極による効果Ｍ、これまでの実験ですでに確認さ
れているので、ここでは流電陽極方式による実施例を示
す。試験は、第５図、第６図に示すような直径３１ｆｉ
Ｉの部分を有する試験片１を用い、３５℃の７％Ｗａｇ
／ 水溶液中で行った。供試材はＤ−２を用い負荷応力
は３０ゆで／−とした。
ード分極による効果Ｍ、これまでの実験ですでに確認さ
れているので、ここでは流電陽極方式による実施例を示
す。試験は、第５図、第６図に示すような直径３１ｆｉ
Ｉの部分を有する試験片１を用い、３５℃の７％Ｗａｇ
／ 水溶液中で行った。供試材はＤ−２を用い負荷応力
は３０ゆで／−とした。
第５図には３０Ｘ３０Ｘ１０＋ｍの陽極用金属材料を取
勺付けた状態を示す。第６図には陽極用金属材料を粉末
状として樹脂に配合して塗料状としたものを塗装した状
態を示す。
勺付けた状態を示す。第６図には陽極用金属材料を粉末
状として樹脂に配合して塗料状としたものを塗装した状
態を示す。
陽極用金属材料としては、フェライト鋳鉄Ｊ工５ＦＯ２
０、軟鋼、ｒＩｓ Ｅ１８４１、純鉄、アルミニウム、
亜鉛、マグネシウムを用い、また塗料としては亜鉛塗料
、アルミニウム塗料を用いた。亜鉛塗料はエポキシ樹脂
に亜鉛を３６ ｖｏｗ％含有させたもの、アルミニウム
塗料はエポキシ樹脂にアルミニウムを４５ ｖｏ１％含
有させたものを用いた。結果を第４表に示す。
０、軟鋼、ｒＩｓ Ｅ１８４１、純鉄、アルミニウム、
亜鉛、マグネシウムを用い、また塗料としては亜鉛塗料
、アルミニウム塗料を用いた。亜鉛塗料はエポキシ樹脂
に亜鉛を３６ ｖｏｗ％含有させたもの、アルミニウム
塗料はエポキシ樹脂にアルミニウムを４５ ｖｏ１％含
有させたものを用いた。結果を第４表に示す。
第４表によると、割れ防止処置を施さない場合には２５
時間後に破断したのに対し、本発明による方法で１ｄ５
００時間後に４割れは発生しなかった。本実施３例は３
３℃の７％Ｎａ０１ 水溶液中で行ったものであるが、
海水中においても同様の効果があることは容易に推察す
ることができる。
時間後に破断したのに対し、本発明による方法で１ｄ５
００時間後に４割れは発生しなかった。本実施３例は３
３℃の７％Ｎａ０１ 水溶液中で行ったものであるが、
海水中においても同様の効果があることは容易に推察す
ることができる。
なお粉末状陽極用金属材料を塗料状としたものには樹脂
と配合せず、けい酸ノーズと配合した無機系のものもあ
るが効果は同等である。
と配合せず、けい酸ノーズと配合した無機系のものもあ
るが効果は同等である。
第１図はオーステナイト鋳鉄Ｔｙｐｅ ２とＴｙｐｅＤ
−２の３３℃の７％食塩水中における負荷応力と破断時
間との関係を示し、第２図は同鋳鉄の電位と破断時間の
関係を示し、第３図はＴｙｐｅＤ−２の２５℃３％食塩
中における食塩水の流速と電位の関係を示し、第４図１
ｉＴｙｐｅＤ−２の流動食塩水中における設定電位と破
断時間の関係を示す図であり、また第５図は直径３ＩＲ
Ｉｍの試験片に陽極金属材料を取シ付けた状態を示す図
、第６図は同試験片に陽極用金属材料粉末を樹脂に配合
した塗料を塗布した状態を示す図である。 １・・・・試験片、２・・・・陽極金属材料、３・・・
・塗料塗装部分
−２の３３℃の７％食塩水中における負荷応力と破断時
間との関係を示し、第２図は同鋳鉄の電位と破断時間の
関係を示し、第３図はＴｙｐｅＤ−２の２５℃３％食塩
中における食塩水の流速と電位の関係を示し、第４図１
ｉＴｙｐｅＤ−２の流動食塩水中における設定電位と破
断時間の関係を示す図であり、また第５図は直径３ＩＲ
Ｉｍの試験片に陽極金属材料を取シ付けた状態を示す図
、第６図は同試験片に陽極用金属材料粉末を樹脂に配合
した塗料を塗布した状態を示す図である。 １・・・・試験片、２・・・・陽極金属材料、３・・・
・塗料塗装部分
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、塩水を扱うためのオーステナイト鋳鉄製機器におい
て、該機器をカソード分極させることを特徴とする応力
腐食割れを防止する方法。 ２、オーステナイト鋳鉄製機器が、常温またはその附近
の温度で塩水を扱うものである特許請求の範囲第１項記
載の応力腐食割れを防止する方法。 ３、オーステナイト鋳鉄製機器がポンプ、バルブまたは
配管等である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
応力腐食割れを防止する方法。 ４、自然電位より５０ｍＶ以上卑側に分極させる特許請
求の範囲第１項、第２項または第３項記載の応力腐食割
れを防止する方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59127631A JPS619584A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | オ−ステナイト鋳鉄機器の応力腐食割れを防止する方法 |
| EP19850107588 EP0169374B1 (en) | 1984-06-22 | 1985-06-19 | Method of preventing stress corrosion cracking in machines or machine parts made of austenitic cast iron |
| DE8585107588T DE3569266D1 (en) | 1984-06-22 | 1985-06-19 | Method of preventing stress corrosion cracking in machines or machine parts made of austenitic cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59127631A JPS619584A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | オ−ステナイト鋳鉄機器の応力腐食割れを防止する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619584A true JPS619584A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0371519B2 JPH0371519B2 (ja) | 1991-11-13 |
Family
ID=14964866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59127631A Granted JPS619584A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | オ−ステナイト鋳鉄機器の応力腐食割れを防止する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0169374B1 (ja) |
| JP (1) | JPS619584A (ja) |
| DE (1) | DE3569266D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4741174A (en) * | 1986-08-20 | 1988-05-03 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Ice cream freezer |
| US4796440A (en) * | 1987-01-28 | 1989-01-10 | Sanyei Corp. | Ice cream maker |
| US8230741B2 (en) | 2008-04-17 | 2012-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Test method of operations of ultrasonograph and ultrasound probe |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5577083A (en) * | 1994-05-09 | 1996-11-19 | General Electric Company | Method and apparatus for electro-protection of piping systems and reactor-internals from stress corrosion cracking |
| ITMI20110861A1 (it) * | 2011-05-17 | 2012-11-18 | Fonderia Casati S P A | Ghisa a grafite sferoidale ad alto tenore di legante con struttura austenitica, uso di detta ghisa per la fabbricazione di componenti strutturali e componente strutturale realizzato con detta ghisa |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH548458A (de) * | 1971-08-23 | 1974-04-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | Schutzueberzug gegen spannungsrisskorrosion. |
| US4152236A (en) * | 1977-08-05 | 1979-05-01 | American Can Company | Apparatus for controlled potential pitting corrosion protection of long, narrow stainless steel tubes |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59127631A patent/JPS619584A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-19 EP EP19850107588 patent/EP0169374B1/en not_active Expired
- 1985-06-19 DE DE8585107588T patent/DE3569266D1/de not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4741174A (en) * | 1986-08-20 | 1988-05-03 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Ice cream freezer |
| US4796440A (en) * | 1987-01-28 | 1989-01-10 | Sanyei Corp. | Ice cream maker |
| US8230741B2 (en) | 2008-04-17 | 2012-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Test method of operations of ultrasonograph and ultrasound probe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0169374A3 (en) | 1986-03-26 |
| DE3569266D1 (en) | 1989-05-11 |
| EP0169374B1 (en) | 1989-04-05 |
| EP0169374A2 (en) | 1986-01-29 |
| JPH0371519B2 (ja) | 1991-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |