JPS63238460A - 高耐食性コ−テイング膜の欠陥検査方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高耐食性コーティング膜の欠陥検査方法に係り
、特にアモルファスコーティング膜等の高耐食性コーテ
ィング膜に生じた微小ピット等の膜欠陥を容易かつ確実
に検出することができる高耐食性コーティング膜の欠陥
検査方法に関する。

［従来の技術］ 液体や腐食性ガス、湿った空気等と接触する部材におい
ては、その部材の腐食が問題となる。

例えば、各種の流量計において、測定管の内部に腐食が
生ずると測定誤差が大きくなり、正確な測定を行うこと
ができなくなる。また、ストレーナ−やフィルタ等にお
いては、腐食が生ずると目詰りが起こり易くなる。同様
の腐食による問題は、ポンプ、配管、継手、バルブ等の
工業用機器、部材に共通する。

従来、このような部材の腐食を防ぐ方法として、部材表
面にフッ素樹脂等の高耐食性合成樹脂や、ＳｉＣ等のセ
ラミック、更にはアモルファス金属等の高耐食性コーテ
ィング膜を形成する方法が提案され、実用化されつつあ
る。

このような高耐食性コーティング膜を形成することによ
り、部材の耐腐食性は大幅に改善される。

ところで、部材表面に高耐食性コーティング膜を形成し
た場合、膜形成工程や形成後の後！Ａ理工程において、
あるいは部材の使用中において、微小ピットや亀裂等の
膜欠陥が生じることは十分に起こり得ることである。こ
のような膜欠陥が生じた場合には、その欠陥部から部材
の基材が腐食され、その寿命を大幅に低下させる。

このため、このような高耐食性コーティング膜の膜欠陥
を検査することが必要とされ、従来、膜欠陥の検査方法
として、浸透試験法等が提案されている。

浸透試験法は、次の■〜■の操作手順により行なわれる
。

■　浸透処理 試験体の表面を浸透液でぬらす。試験体の表面に傷があ
ると、傷の中に浸透液がしみ込んでいく。

■　洗浄処理 傷以外の試験体表面に付着している浸透液を洗浄除去す
る。

■　現像処理 現像剤で処理し、傷の中に残留している浸透液を試験体
表面に吸い出し、指示模様を形成させる。

■　観察 指示模様を目視観察して傷を検出する。

［発明が解決しようとする問題点］ 浸透試験法は、様々な試験体に対し、容易に傷の検出を
行なうことができ、携帯性も良いという長所を有する反
面、次のような欠点を有し、工業的に有利な方法とは言
えなかった。

■　検出できる傷は試験体の表面に開口しているもので
傷の中が空洞になっている場合にかぎられる。傷があっ
ても傷の中に水分や油類あるいは非金属介在物などが入
っている場合には、検出感度が著しく低下し、ときには
目でよく見えるような比較的大きな傷でも検出できない
こともある。

■”浸透試験法で知ることのできるのは、試験体の表面
の傷の有無と傷の形状及びおおよその大きさで、傷の深
さおよび内部における傷の形状と大きさはわからない。

また、０．１ｍｍφ程度以下の微小欠陥の検出やピット
（穴状）か突起かの判定も難しい。

■　指示模様が時間の経過により変化し、形がくずれ、
にじんだり色が薄くなり、検出精度が低下することがあ
る。

■　試験体の表面あらさの影響をうけ易い。即ち、試験
体の表面の凹凸が激しい程洗浄処理が難しくなり、余剰
浸透液によるバックグラウンドが指示模様の識別性を低
下させる。従って、表面が著しくあらい場合には検出が
困難となり、また多孔質な試験体では不可能である。

■　試験は、一般に手作業で行うことが多く、試験を実
施する技術者の技量に試験結果が大きく左右され、探傷
技術が未熟な場合には結果が変動しやすい。

■　気温、温度、風、排水装置の有無により検出精度が
変る。

■　再試験を行なう場合も、前処理から行なわなければ
ならない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、高耐食性コーティング膜を例えば酸のような
腐食性液に接触させ、発生する気体（例えば水素）を検
知することにより膜欠陥を検出するものである。

［作用］ 高耐食性コーティング膜表面に直接濃塩酸等の腐食性液
を接触させることにより、０．１ｍｍφ程度以下の微小
ピットであっても、膜表面に欠陥があれば、欠陥部の下
地基材が腐食を受けて、水素（Ｈ２）等の腐食反応生成
ガスが発生する。

従って、この生成ガスを検知することにより、容易に膜
欠陥を検出することができる。

［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

まず、本発明の腐食試験による欠陥検査方法の具体的検
査方法について説明する。

第１図は本発明の実施に好適な検査器の一部断面斜視図
であり、第２図は第１図に示す検査器を用いて本発明の
方法により検査を行なう方法を説明する断面図である。

第１図及び第２図に示す検査器１は、腐食液（図示の例
では塩酸）の貯留部２、該貯留部２に塩酸を送給及び抜
き出す塩酸送帰管３．４、ガス発生の有無を検出するた
めの内視鏡５、及び、検査器１を試験体表面に減圧密着
固定して取り付けるための空気抜き管６．７がカバー８
内に組み入れられている。（なお、第２図においてはカ
バー８は図示されていない。）９はテフロン製パツキン
等のシール部材、１０はガラス、１１はレンズである。

このような検査器１を用いて検出を行なうには、まず、
第２図に示す如く、基材２１の表面に゛　アモルファス
コーティング等の高耐食性コーティング膜２２を形成し
た試験体２０の被検部に検査器を設置し、空気抜き管６
．７で十分に減圧して検査器を被検部に密着固定させる
。次いで、６Ｎ−ＨＣｆＬを送湯管３．４にて送給、循
環させて、貯留部２に６Ｎ−ＨＣｆＬを充填して、被検
部に６Ｎ−ＨＣＪＺ腐食性液を接触させる。図示の例に
おいては、被検部のコーティング膜２２にビット２３が
あるため、腐食性液は２３から浸透して下地基材２１を
腐食させる。腐食により、下地基材２１は例えば Ｍ＋２８（、Ｑ→ＭＣＪＺ２　＋Ｈ２ （Ｍは基材元素） なる反応によりＨ２ガス２４が発生する。

従って、このＨ２ガスの発生を内視ｉｔ５のレンズ１１
で拡大して観察することにより、ビットの存在が確認で
きる。

このような本発明の方法によれば、０．１ｍｍφ程度以
下の微小欠陥も容易かつ確実に検出することができる。

なお、基材２１が５ＵＳ３Ｑ４であり、その−上にスパ
ッタ法により厚さ２０μｍの材質５ＵＳ−Ｔａ系のアモ
ルファスコーティングを行い、この膜を上記の通り６Ｎ
−ＨＣｌを用いて、本発明方法に従い検査した。具体的
な条件は次の通りである。

貯留部容積：　　１４２ｃｒｎ’ ６Ｎ−ＨＣＪ２送給量：　２〜３ｃｒｎ″／ｍｉｎ内視
鏡倍率＝　２〜３倍 観察二　作業員による内視鏡観察 その結果、直径２０μｍ以上の欠陥について検出するこ
とができた。

次にこのような本発明方法を実際の検出システムに繰み
込まれて実施する方法について説明する。

第３図は本発明方法による検査方法の一例を示す処理工
程図である。

本実施例においては、まず、スパッタリング等によりア
モルファスコーティング膜を形成した部材を、ロボット
による浸透探傷試験等に供し、非破壊検査を行なう。こ
の非破壊検査を数回繰り返して行ない同一の位置に明ら
かなマーク（指示模様）が検出される場合（Ｙ　Ｅ　Ｓ
　）には、これを疑似欠陥とみなし、一方、マークが検
出されない場合（Ｎｏ）には製品として使用に供する（
判定１）。

判定１で疑似欠陥有りと判定されたものは、次いで本発
明の方法により疑似欠陥部について局所的な腐食試験を
行なう。腐食試験によりガスの発生が認められた場合（
Ｙ　Ｅ　Ｓ　）には、再コーティング工程に送り、再び
コーティング処理を行なフた後、上述の検査を繰り返し
て行なう。一方、ガスが発生せず、欠陥と認められない
場合（ＮＯ）には、適宜の洗浄等を行なった後製品とし
て使用に供する（判定２）。

以上の説明は本発明の一実施方法であって、本発明は何
ら上述の方法に限定されるものではない。

例えば、第３図に示す処理工程を経ることなく、直接本
発明方法を実施して欠陥の検出を行なうこともできる。

また、第３図に示す処理工程において、実体顕′ＷＸ鏡
か内視鏡による直接観察を更に取り入れることもできる
。

また、検査方法についても第１図及び第２図に示すよう
な検査器を用いる他、試験体が小規模部材であれば、直
接試験体を腐食性液中に浸漬して行なうこともできる。

第１図及び第２図のような検査器を用いて行なうならば
、検査器がコンパクト化され、携帯に便利で、現場での
検査も容易に行なうことができるので、極めて有利であ
る。

腐食反応生成ガスの発生は、内視鏡等の顕微鏡で作業員
が観察することにより検知しても良いが、観察ロボット
を用いて行なうこともできる。

また、試験体に対して、予め、欠陥と生成ガス量との関
係を示す検量線を作製しておくことにより、欠陥の有無
だけでなく、欠陥の程度を知ることもできる。これらの
操作は、コンピューターに連動させて、自動的に管理さ
せることも可能である。

本発明の方法は、腐食性液を適宜選定することにより、
あらゆる試験体に対して適用することができる。

即ち、腐食性液としては、表面の高耐食性コーティング
膜を腐食することはなく、基材に対して高い腐食性を有
するものを選定する。

本発明は、特に、金属基材等の表面にアモルファスコー
ティング膜あるいはセラミックコーティング膜、フッ素
樹脂コーティング膜等の高耐食性コーティング膜を形成
させた試験体に対して極めて有効である。この場合には
、腐食性液としては、高濃度塩酸、硝酸等の酸化力の強
い液体を用いるのが好ましい。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の高耐食性コーティング膜の
欠陥検査方法によれば、高耐食性コーティング膜の微小
ビットのような膜欠陥でも容易かつ確実に検知すること
ができ、しかも検査の結果は、試験体の表面性状や温度
、湿度等の外部環境に影響されることがなく、検出精度
は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に好適な検査器の一部断面斜視図
、第２図は第１図に示す検査器による検査方法を説明す
る断面図、第３図は本発明の一実施方法を説明する処理
工程図である。 １・・・検査器、　　　　　２・・・貯留部、３．４・
・・塩酸送湯管、　５・・・内視鏡、６．７・・・空気
抜き管、　９・・・シール部材、２０・・・試験体、　
　　　２１・・・基材、２２・・・アモルファスコーテ
ィング膜、２３・・・微小ビット、　　　２４・・・Ｈ
２ガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高耐食性コーティング膜を形成した部材の膜欠陥
   を検査する方法において、該コーティング膜を腐食性液
   に接触させ、発生する気体を検知することにより膜欠陥
   を検出することを特徴とする高耐食性コーティング膜の
   欠陥検査方法。