JPS636621B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS636621B2 JPS636621B2 JP60122651A JP12265185A JPS636621B2 JP S636621 B2 JPS636621 B2 JP S636621B2 JP 60122651 A JP60122651 A JP 60122651A JP 12265185 A JP12265185 A JP 12265185A JP S636621 B2 JPS636621 B2 JP S636621B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- galvanic
- alloy
- anode
- current efficiency
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
「発明の目的」
産業上の利用分野
ステンレス鋼板製給湯機、貯水槽、熱交換器な
どにおける流電防食に適した流電陽極用アルミニ
ウム合金。 従来の技術 給湯機、貯水槽、熱交換器などの器機において
は水と接触する個所が腐食などで穿孔し、水が漏
れるようなことは致命的な欠陥となるので、これ
らの器機には多くの場合において耐食性に優れた
ステンレス鋼板が使用されている。然してこれら
の器機はステンレス鋼板に、例えば深絞り加工、
バルジ加工あるいは板金加工や溶接などの各種加
工を施して製造されているからその間隙部分およ
び溶接部分が存在し、又残留応力を有している。
斯かる器機を使用に供すると、水に対する溶解空
気量の差異により生ずる隙間腐食や応力の高い部
分に生ずる応力腐食或いは溶接部腐食が器機内に
発生し、ステンレス鋼板の肉厚が薄くなつたり、
穿孔を発生したりする。従来上記したような腐食
を防止するために流電陽極を用いることが行われ
ている。 即ち器機を構成する金属に該金属より電気化学
的に卑な金属を電気的に接続することにより器機
を構成する金属の流電腐食を防止するものであつ
て、斯かる流電陽極としてはMg，Zn或いはAl−
Zn系、Al−Mg系の合金が用いられている。 即ちこのような流電陽極は器機を構成する金属
材より電気化学的に卑であつて、しかも両者の陽
極電位差は約450〜550mV SCE程度が好ましく、
又電流効率が高くて、均一に溶解することが要求
される。何故ならば両者の陽極電位差が大きすぎ
ることは必要以上の防食電流が流れて当該流電陽
極の寿命を短かくし、又電流効率の高いことは器
機に対し長期に亘る流電防食効果を確実に発揮さ
せ得てコスト的に有利となる。均一に溶解するこ
とは自己腐食が少くて耐用寿命を全うせしめコス
ト面での有利となる。 ステンレス鋼板製の上述したような器機におけ
る流電防食に用いられる陽極については水質汚染
防止の観点からZnが好ましくなく、Mgも電極電
位がステンレス鋼板に対して著しく低くて消耗が
激しいので取換頻度が多くなり、コスト的、作業
性の面で好ましくない。従つてステンレス鋼板製
の上述の如き器機に対してはAl−Mg系合金がそ
の流電陽極として用いられている。 発明が解決しようとする問題点 ところがこのような従来のAl−Mg系合金によ
る流電陽極は極面に溶解残渣が付着して、極の均
一溶解性に劣り、又電流効率も低い欠点があり、
必然的にコスト高となる不利を有している。 「発明の構成」 問題点を解決するための手段 Mg：1.0〜6.0wt％，Si：0.1〜1.0wt％，Cr：
0.05〜0.2wt％，In：0.01〜0.06wt％を含有し、残
部がAlおよび不可避不純物より成り、不純物と
してのFe含有量を0.1wt％以下としたことを特徴
とする流電陽極用アルミニウム合金。 作 用 Mgを1.0％以上含有させると共にInを0.01％以
上含有させることによつてCrが0.2％以下であつ
てもAlの電気化学的電位を適切に卑側に移行さ
せて被保護金属との間に適切な電位差を形成す
る。 Mgを6.0％以下とすると共にSiを0.1〜1.0％，
Crを0.05％以上となし、しかもFeを0.1％以下と
することによつて均一な溶解性と電流効率の向上
を図る。 Crが前記のように添加されることにより均一
溶解性が図られる。 実施例 上記したような本発明について更に説明する
と、ステンレス鋼板製器機に用いられているAl
−Mg系流電陽極の欠点を解決するように種々の
検討を重ねた結果、斯かるAl−Mg系流電陽極用
合金に対してSi，CrおよびInを適当量含有させる
と共に不純物としてのFe量を減少させることに
より均一溶解性が良好となり、電流効率において
も著しい向上が得られることを見出し、本発明を
完成した。 即ち本発明によるものはwt％（以下単に％と
いう）で、Mg：1.0〜6.0％，Si：0.1〜1.0％，
Cr：0.05〜0.2％，In：0.01〜0.06％を含有し、残
部がAlおよび不可避的不純物から成り、不純物
としてのFe量を0.1％以下としたものであつて、
斯様な本発明の成分組成限定理由は以下の如くで
ある。 Mg：1.0〜6.0％。 MgはAlの電気化学的電位を卑側に移行させ、
保護すべき金属を流電防食するために枢要な元素
であつて、それが下限値以下の場合にその効果を
充分に得られず、一方6.0以上ともなると鋳造性
を著しく低下させ、組織的に不均一となつて、流
電陽極として用いた場合の均一溶解性を妨げ、又
電流効率を低下させる。好ましいMgの上限値と
しては3.0％である。 Si：0.1〜1.0％。 SiはCrの存在の下でAl−Mg系流電陽極用合金
に対しその均一溶解性を良好とし、電流効率を向
上させる。即ちその下限値以下では斯かる効果が
充分に得られず、又その上限値以上となるとMg
と金属間化合物を形成し、これが粒界に析出して
局部電池を形成して自己腐食を助長し、又陽極面
の溶解に伴つて付着生成物を生じ、このことから
その均一溶解性を妨げて電流効率低下を来すので
1.0％を上限とする。なお好ましいSiの含有量と
しては0.3〜0.7％である。 Cr：0.05〜0.2％。 Crは、Siの存在の下で、Al−Mg系流電陽極用
合金の均一溶解性を良好とし、電流効率を向上さ
せる。即ちその下限値以下ではこの効果が適切に
得られず、又上限値以上となると合金の電気化学
的電位を貴にする作用があるのでこれを流電陽極
として使用した場合に被保護金属との間の電位差
が小さくなり好ましい流電防食効果が得られなく
なるので0.2％を上限とする。 このCrが充分な効果を発揮するには下限が0.10
％を超えることが適切で、0.11％以上とすること
が好ましい。 In：0.01〜0.06％。 Inは合金の表面に形成されるAlの酸化皮膜を
比較的容易に破壊し、該合金の電気化学的電位を
卑側に移行させるものであつて、斯かる合金を流
電陽極として使用した場合に被保護金属との間の
電位差を大きくして好ましい流電防食効果を付与
する。又溶解に伴つて合金表面に生ずる水和物な
どの生成物の固着を妨げ容易に剥落させる効果を
有し、これらの効果を適切に得るには少くとも
0.01％以上含有させることが必要である。一方
0.06％を超えて含有させても前記したような各効
果が飽和し、却つて経済的不利であり、又融点の
違いによる不均一分散の度合が大きくなるため溶
解が均一でなくなるなどの不利が認められるので
これを上限とする。 上記以外はAlおよび不可避的不純物となるが、
本発明においてはこの不可避的不純物に関しても
以下のような限定をなすことが必要である。 Fe：0.1％以下。 不可避的不純物中のFeについては0.1％以下と
することにより合金の均一な溶解性を良好とし、
電流効率を向上させる。Feが0.1％以上となると
Al−Fe系の金属間化合物を形成し、これが局部
電池を形成し、又溶解に伴つて合金表面に寒天状
の付着生成物を生じ、該合金の均一溶解性を大幅
に妨げる。その結果として電流効率も著しく低下
することになる。 なお本発明合金に不可避的に含有されるFe以
外の元素としては該合金の電気化学的貴側に移行
させ、被保護金属との間の電位差を小さくして所
望の防食効果を妨げないためにはCuの含有量を
0.01％以下とすることが好ましい。又水質汚染防
止観点からZnの上限値は0.05％とすべきである。 更にAlの格子を収縮させ、流電防止に寄与す
る高い電流値を得ることを妨げ、電流効率低下を
防止するためにはMn含有量の上限値を0.1％とす
ることが好ましい。 本発明合金は例えばJIS H2102に規定されたア
ルミニウム合金特１種（99.90％Al以上）又はこ
れ以上の純度をもつた地金を用い、Si，Crを常
法によつて添加溶解後、所望の形状に重力鋳造、
低圧鋳造又はダイカスト鋳造法などの鋳造技術で
鋳造し、又展伸加工することによつて容易に製造
することができる。 本発明によるものの具体的な製造例およびその
比較合金について、その成分組成および陽極電
位、効率および表面状態（均一溶解性）を検討し
た結果は次表の如くである。 なお次表の結果は、陽極を20mmφの丸棒として
金型鋳造し、その側面における20cm2を供試部とし
たもので、又陰極は円筒状のSVS304（陽極電位
−300mV SCE）を用い、比抵抗が30Ω／cm（30
℃）の人工海水１を入れたビーカ中で陽極と陰
極間に1mA／cm2の密度による一定電流を240時間
通電して試験したものである。 又製造に当つて用いたアルミニウムは特１種
（Al：99.90％以上）、Mgはマグネシウム地金１
種、SiはAl−13％Si母合金（Al：87.14％，Si：
12.7％，Fe：0.15％）、CrはAl−５％Cr母合金
（Al：94.76％，Cr：5.0％，Si：0.08％，Fe：0.14
％）、Inは純度99.9％以上のもの、Feは電解鉄で
ある。 更に次表において、比較合金〜はInを含有
しない外は本発明範囲内にFeその他の不純物の
成分を調整したもの、又比較合金〜はInを含
有しないと共にSi，Cr，Feの何れか１つ以上が
本発明の範囲外であつて、その他の不純物につい
ては本発明範囲内に調整したものである。
どにおける流電防食に適した流電陽極用アルミニ
ウム合金。 従来の技術 給湯機、貯水槽、熱交換器などの器機において
は水と接触する個所が腐食などで穿孔し、水が漏
れるようなことは致命的な欠陥となるので、これ
らの器機には多くの場合において耐食性に優れた
ステンレス鋼板が使用されている。然してこれら
の器機はステンレス鋼板に、例えば深絞り加工、
バルジ加工あるいは板金加工や溶接などの各種加
工を施して製造されているからその間隙部分およ
び溶接部分が存在し、又残留応力を有している。
斯かる器機を使用に供すると、水に対する溶解空
気量の差異により生ずる隙間腐食や応力の高い部
分に生ずる応力腐食或いは溶接部腐食が器機内に
発生し、ステンレス鋼板の肉厚が薄くなつたり、
穿孔を発生したりする。従来上記したような腐食
を防止するために流電陽極を用いることが行われ
ている。 即ち器機を構成する金属に該金属より電気化学
的に卑な金属を電気的に接続することにより器機
を構成する金属の流電腐食を防止するものであつ
て、斯かる流電陽極としてはMg，Zn或いはAl−
Zn系、Al−Mg系の合金が用いられている。 即ちこのような流電陽極は器機を構成する金属
材より電気化学的に卑であつて、しかも両者の陽
極電位差は約450〜550mV SCE程度が好ましく、
又電流効率が高くて、均一に溶解することが要求
される。何故ならば両者の陽極電位差が大きすぎ
ることは必要以上の防食電流が流れて当該流電陽
極の寿命を短かくし、又電流効率の高いことは器
機に対し長期に亘る流電防食効果を確実に発揮さ
せ得てコスト的に有利となる。均一に溶解するこ
とは自己腐食が少くて耐用寿命を全うせしめコス
ト面での有利となる。 ステンレス鋼板製の上述したような器機におけ
る流電防食に用いられる陽極については水質汚染
防止の観点からZnが好ましくなく、Mgも電極電
位がステンレス鋼板に対して著しく低くて消耗が
激しいので取換頻度が多くなり、コスト的、作業
性の面で好ましくない。従つてステンレス鋼板製
の上述の如き器機に対してはAl−Mg系合金がそ
の流電陽極として用いられている。 発明が解決しようとする問題点 ところがこのような従来のAl−Mg系合金によ
る流電陽極は極面に溶解残渣が付着して、極の均
一溶解性に劣り、又電流効率も低い欠点があり、
必然的にコスト高となる不利を有している。 「発明の構成」 問題点を解決するための手段 Mg：1.0〜6.0wt％，Si：0.1〜1.0wt％，Cr：
0.05〜0.2wt％，In：0.01〜0.06wt％を含有し、残
部がAlおよび不可避不純物より成り、不純物と
してのFe含有量を0.1wt％以下としたことを特徴
とする流電陽極用アルミニウム合金。 作 用 Mgを1.0％以上含有させると共にInを0.01％以
上含有させることによつてCrが0.2％以下であつ
てもAlの電気化学的電位を適切に卑側に移行さ
せて被保護金属との間に適切な電位差を形成す
る。 Mgを6.0％以下とすると共にSiを0.1〜1.0％，
Crを0.05％以上となし、しかもFeを0.1％以下と
することによつて均一な溶解性と電流効率の向上
を図る。 Crが前記のように添加されることにより均一
溶解性が図られる。 実施例 上記したような本発明について更に説明する
と、ステンレス鋼板製器機に用いられているAl
−Mg系流電陽極の欠点を解決するように種々の
検討を重ねた結果、斯かるAl−Mg系流電陽極用
合金に対してSi，CrおよびInを適当量含有させる
と共に不純物としてのFe量を減少させることに
より均一溶解性が良好となり、電流効率において
も著しい向上が得られることを見出し、本発明を
完成した。 即ち本発明によるものはwt％（以下単に％と
いう）で、Mg：1.0〜6.0％，Si：0.1〜1.0％，
Cr：0.05〜0.2％，In：0.01〜0.06％を含有し、残
部がAlおよび不可避的不純物から成り、不純物
としてのFe量を0.1％以下としたものであつて、
斯様な本発明の成分組成限定理由は以下の如くで
ある。 Mg：1.0〜6.0％。 MgはAlの電気化学的電位を卑側に移行させ、
保護すべき金属を流電防食するために枢要な元素
であつて、それが下限値以下の場合にその効果を
充分に得られず、一方6.0以上ともなると鋳造性
を著しく低下させ、組織的に不均一となつて、流
電陽極として用いた場合の均一溶解性を妨げ、又
電流効率を低下させる。好ましいMgの上限値と
しては3.0％である。 Si：0.1〜1.0％。 SiはCrの存在の下でAl−Mg系流電陽極用合金
に対しその均一溶解性を良好とし、電流効率を向
上させる。即ちその下限値以下では斯かる効果が
充分に得られず、又その上限値以上となるとMg
と金属間化合物を形成し、これが粒界に析出して
局部電池を形成して自己腐食を助長し、又陽極面
の溶解に伴つて付着生成物を生じ、このことから
その均一溶解性を妨げて電流効率低下を来すので
1.0％を上限とする。なお好ましいSiの含有量と
しては0.3〜0.7％である。 Cr：0.05〜0.2％。 Crは、Siの存在の下で、Al−Mg系流電陽極用
合金の均一溶解性を良好とし、電流効率を向上さ
せる。即ちその下限値以下ではこの効果が適切に
得られず、又上限値以上となると合金の電気化学
的電位を貴にする作用があるのでこれを流電陽極
として使用した場合に被保護金属との間の電位差
が小さくなり好ましい流電防食効果が得られなく
なるので0.2％を上限とする。 このCrが充分な効果を発揮するには下限が0.10
％を超えることが適切で、0.11％以上とすること
が好ましい。 In：0.01〜0.06％。 Inは合金の表面に形成されるAlの酸化皮膜を
比較的容易に破壊し、該合金の電気化学的電位を
卑側に移行させるものであつて、斯かる合金を流
電陽極として使用した場合に被保護金属との間の
電位差を大きくして好ましい流電防食効果を付与
する。又溶解に伴つて合金表面に生ずる水和物な
どの生成物の固着を妨げ容易に剥落させる効果を
有し、これらの効果を適切に得るには少くとも
0.01％以上含有させることが必要である。一方
0.06％を超えて含有させても前記したような各効
果が飽和し、却つて経済的不利であり、又融点の
違いによる不均一分散の度合が大きくなるため溶
解が均一でなくなるなどの不利が認められるので
これを上限とする。 上記以外はAlおよび不可避的不純物となるが、
本発明においてはこの不可避的不純物に関しても
以下のような限定をなすことが必要である。 Fe：0.1％以下。 不可避的不純物中のFeについては0.1％以下と
することにより合金の均一な溶解性を良好とし、
電流効率を向上させる。Feが0.1％以上となると
Al−Fe系の金属間化合物を形成し、これが局部
電池を形成し、又溶解に伴つて合金表面に寒天状
の付着生成物を生じ、該合金の均一溶解性を大幅
に妨げる。その結果として電流効率も著しく低下
することになる。 なお本発明合金に不可避的に含有されるFe以
外の元素としては該合金の電気化学的貴側に移行
させ、被保護金属との間の電位差を小さくして所
望の防食効果を妨げないためにはCuの含有量を
0.01％以下とすることが好ましい。又水質汚染防
止観点からZnの上限値は0.05％とすべきである。 更にAlの格子を収縮させ、流電防止に寄与す
る高い電流値を得ることを妨げ、電流効率低下を
防止するためにはMn含有量の上限値を0.1％とす
ることが好ましい。 本発明合金は例えばJIS H2102に規定されたア
ルミニウム合金特１種（99.90％Al以上）又はこ
れ以上の純度をもつた地金を用い、Si，Crを常
法によつて添加溶解後、所望の形状に重力鋳造、
低圧鋳造又はダイカスト鋳造法などの鋳造技術で
鋳造し、又展伸加工することによつて容易に製造
することができる。 本発明によるものの具体的な製造例およびその
比較合金について、その成分組成および陽極電
位、効率および表面状態（均一溶解性）を検討し
た結果は次表の如くである。 なお次表の結果は、陽極を20mmφの丸棒として
金型鋳造し、その側面における20cm2を供試部とし
たもので、又陰極は円筒状のSVS304（陽極電位
−300mV SCE）を用い、比抵抗が30Ω／cm（30
℃）の人工海水１を入れたビーカ中で陽極と陰
極間に1mA／cm2の密度による一定電流を240時間
通電して試験したものである。 又製造に当つて用いたアルミニウムは特１種
（Al：99.90％以上）、Mgはマグネシウム地金１
種、SiはAl−13％Si母合金（Al：87.14％，Si：
12.7％，Fe：0.15％）、CrはAl−５％Cr母合金
（Al：94.76％，Cr：5.0％，Si：0.08％，Fe：0.14
％）、Inは純度99.9％以上のもの、Feは電解鉄で
ある。 更に次表において、比較合金〜はInを含有
しない外は本発明範囲内にFeその他の不純物の
成分を調整したもの、又比較合金〜はInを含
有しないと共にSi，Cr，Feの何れか１つ以上が
本発明の範囲外であつて、その他の不純物につい
ては本発明範囲内に調整したものである。
【表】
【表】
即ち本発明によるものは適切な陽極電位を有
し、電流効率も高く、又均一な溶解性を有してい
ることは明かである。 「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、ステ
ンレス鋼板製器機などにおける流電陽極として好
ましい陽極電位を形成すると共に電流効率を高
め、しかも均一な溶解性を維持せしめて的確な流
電防食効果を長期に亘つて確保し得るものである
から工業的効果の大きい発明である。
し、電流効率も高く、又均一な溶解性を有してい
ることは明かである。 「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、ステ
ンレス鋼板製器機などにおける流電陽極として好
ましい陽極電位を形成すると共に電流効率を高
め、しかも均一な溶解性を維持せしめて的確な流
電防食効果を長期に亘つて確保し得るものである
から工業的効果の大きい発明である。
Claims (1)
- １ Mg：1.0〜6.0wt％，Si：0.1〜1.0wt％，
Cr：0.05〜0.2wt％，In：0.01〜0.06wt％を含有
し、残部がAlおよび不可避不純物より成り、不
純物としてのFe含有量を0.1wt％以下としたこと
を特徴とする流電陽極用アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122651A JPS61288043A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 流電陽極用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122651A JPS61288043A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 流電陽極用アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288043A JPS61288043A (ja) | 1986-12-18 |
| JPS636621B2 true JPS636621B2 (ja) | 1988-02-10 |
Family
ID=14841249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60122651A Granted JPS61288043A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 流電陽極用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288043A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6446186B2 (ja) * | 2014-06-20 | 2018-12-26 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 使用済み脱硝触媒の再生方法 |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60122651A patent/JPS61288043A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288043A (ja) | 1986-12-18 |
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