WO2024080193A1 - 金属材料の遅れ破壊特性の評価方法、金属材料の選択方法および部材の製造方法 - Google Patents

金属材料の遅れ破壊特性の評価方法、金属材料の選択方法および部材の製造方法 Download PDF

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WO2024080193A1
WO2024080193A1 PCT/JP2023/036125 JP2023036125W WO2024080193A1 WO 2024080193 A1 WO2024080193 A1 WO 2024080193A1 JP 2023036125 W JP2023036125 W JP 2023036125W WO 2024080193 A1 WO2024080193 A1 WO 2024080193A1
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metal material
delayed fracture
chloride
relative humidity
corrosion
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PCT/JP2023/036125
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French (fr)
Inventor
彩花 野▲崎▼
真司 大塚
美奈子 森本
謙太郎 秦
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Ｊｆｅスチール株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light

Definitions

  • the present invention relates to a method for evaluating the delayed fracture properties of metallic materials.
  • the present invention relates to a method for evaluating the delayed fracture properties (presence or absence and degree of delayed fracture, etc.) of metallic materials used in atmospheric corrosive environments, which are caused by hydrogen that penetrates into the metallic materials as a result of corrosion.
  • Delayed fracture is a phenomenon in which high-strength steel parts undergo sudden brittle fracture after a certain time has passed while under static load stress, with little or no apparent plastic deformation. In a broad sense, this includes liquid metal contact cracking and stress corrosion cracking (Non-Patent Document 1).
  • a problem with automotive parts is hydrogen embrittlement-type delayed fracture caused by hydrogen that penetrates into the steel due to corrosion.
  • material stress
  • processing strain and stress
  • hydrogen possible causes of hydrogen penetration into metallic materials include penetration from solutions and solvents that come into contact with the metallic material, and penetration of hydrogen that occurs as the metallic material corrodes in the environment in which it is used.
  • Non-Patent Document 2 the methods for evaluating delayed fracture properties have been standardized.
  • Patent Document 1 discloses a method for evaluating the delayed fracture properties of a metal material by performing a cycle of adhering a component mainly composed of chlorides to the metal material, and subjecting the metal material to a drying process in which the surface of the metal material is dried and moistened by changing the relative humidity of the metal material, and performing this cycle at least once.
  • Patent Document 2 also discloses a method for evaluating hydrogen embrittlement properties, which has a basic cycle that includes at least one of the following operations: a salt adhesion step in which a metal salt containing chloride is adhered to the surface of a metal material; a wetting step in which the metal material is exposed to an atmosphere with a relative humidity of Hh; and a drying step in which the metal material is exposed to an atmosphere with a relative humidity of Hlo (wherein Hlo ⁇ Hh); the basic cycle includes at least one of the above basic cycles, the salt adhesion step, wetting step, and drying step being performed in an atmosphere of 40°C or less, and at least one drying step in the basic process being performed in an atmosphere with a temperature of 30°C or less, with a relative humidity of 0% to 60%, for a period of 1 minute to 6 hours.
  • Temperature is one of the parameters of the atmospheric corrosion environment that has a significant effect on the delayed fracture properties of metallic materials.
  • the evaluation method described in Patent Document 1 is an evaluation method in which the temperature in the test process is constant, and it is possible to evaluate the temperature range that affects the delayed fracture properties.
  • the delayed fracture properties of high-strength steel plates were evaluated using the evaluation method described in Patent Document 1, it was found that there were cases in which the delayed fracture properties in the actual usage environment (real-world environment) could not be reproduced.
  • Patent Document 2 is not an evaluation method in which the temperature in the test process is constant. Therefore, there is a problem in that the effect of temperature on the delayed fracture properties of metal materials cannot be accurately evaluated. Furthermore, it is not envisaged to evaluate delayed fracture properties in high-temperature environments exceeding 40°C.
  • the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a method for evaluating the delayed fracture characteristics of metallic materials that can accurately evaluate the delayed fracture characteristics caused by hydrogen that penetrates into metallic materials due to atmospheric corrosion for metallic materials used in atmospheric corrosive environments, and can simulate the delayed fracture characteristics in actual usage environments.
  • a method for evaluating the delayed fracture properties of a metallic material comprising performing a process comprising the following steps (A) and (B) at least once: Step (A): A step including a chloride adhesion step (a1) of adhering a chloride to a metal material in an atmosphere having a relative humidity Ha1 of 80% or more and a temperature Ta1 of 60° C. or less; Step (B): A step of performing a cycle at least once in an atmosphere at a temperature Tb1 of 60° C. or less and within a certain range, the cycle including a drying step (b1), a wetting step (b2), a transition step (b3), and a transition step (b4).
  • Drying step (b1) A step of drying a metal material by maintaining it in an atmosphere having a relative humidity Hb1 of 45% or less for 1.0 hour or more and 5.0 hours or less;
  • Wetting step (b2) A step of wetting the metal material by maintaining the metal material in an atmosphere having a relative humidity Hb2 of 80% or more for 1.0 hour or more and 5.0 hours or less;
  • transition step (b3) a step of transitioning from an atmosphere of the relative humidity Hb1 to an atmosphere of the relative humidity Hb2 for 1.0 hour or more and 5.0 hours or less;
  • step (A) further includes a holding step (a2) of holding the specimen in an atmosphere having the relative humidity Ha1 and the temperature Ta1 after the chloride adhesion step (a1).
  • step (a2) of holding the specimen in an atmosphere having the relative humidity Ha1 and the temperature Ta1 after the chloride adhesion step (a1).
  • step (a2) is set so that the process time of the step (A) is equal to the process time of the wetting step (b2).
  • step (B2) is set so that the process time of the step (A) is equal to the process time of the wetting step (b2).
  • a method for selecting a metallic material comprising: a selection step of selecting a metallic material based on the evaluation results obtained in the evaluation step.
  • a method for manufacturing a component comprising processing a metal material selected by the method for selecting a metal material according to the above [5] to manufacture the component.
  • the present invention provides a method for evaluating the delayed fracture characteristics of metallic materials that can accurately evaluate the delayed fracture characteristics caused by hydrogen that penetrates into the metallic material due to atmospheric corrosion for metallic materials used in atmospheric corrosive environments, and can simulate the delayed fracture characteristics in actual usage environments.
  • the method of evaluating the delayed fracture properties of metallic materials of the present invention makes it possible to obtain information necessary to determine whether delayed fracture will occur in metallic materials in actual usage environments, such as the fracture threshold stress at which delayed fracture will occur according to the actual usage environment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of a corrosion test cycle according to the method for evaluating delayed fracture properties of a metallic material of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a test piece for evaluating delayed fracture properties used in the examples.
  • Patent Document 1 describes a method for evaluating delayed fracture properties of metal materials used in atmospheric corrosive environments, which are caused by hydrogen that penetrates into the interior of the metal material due to atmospheric corrosion.
  • the present inventors therefore evaluated delayed fracture properties by varying the stress applied to a commercial 1470 MPa class cold-rolled steel sheet (sheet thickness: 1.4 mm) to YS (yield stress), 1000 MPa, 800 MPa, 600 MPa, and 400 MPa, under the following corrosion test cycle conditions according to the method described in Patent Document 1.
  • a commercial 1470 MPa grade cold-rolled steel plate (thickness: 1.4 mm) was sheared to a width of 35 mm x length of 100 mm, and ground to a width of 30 mm to remove residual stress from shearing, to prepare a rectangular test piece.
  • the obtained rectangular test piece was immersed in toluene and ultrasonically cleaned for 5 minutes, then bent 180° with a radius of curvature of 4 mmR, and in this state was restrained with bolts and nuts to fix the shape of the test piece.
  • rectangular test pieces with inner spacing of 8, 10, 12, 14, and 17 mm after bending were prepared.
  • test was performed for a maximum of 63 days, and the test pieces were observed every day to confirm the occurrence of cracks.
  • the same test pieces were also evaluated for delayed fracture properties in a real environment (Okinawa) (exposure test (1 year)). The results are shown in Table 1.
  • chlorides adhere to metal materials due to the adhesion and accumulation of melting snow salt and airborne salt, and the chlorides absorb moisture, forming a water film on the metal material, which progresses corrosion of the metal material (atmospheric corrosion). As corrosion progresses, hydrogen generated by corrosion penetrates into the metal material, causing cracks. However, it is difficult to reproduce the chloride adhesion pattern in a real-world environment in an experiment.
  • the relative humidity at least near the surface of the metal material changes from the relative humidity of the atmosphere to a relative humidity of nearly 100%. Therefore, if chlorides are attached to the surface of the metal material, moisture absorption of the chlorides occurs, forming a water film in which the chlorides are dissolved, and a thick water film of salt water is formed due to the adhesion of salt water.
  • the relative humidity near the surface of the metal material changes to the relative humidity of the atmosphere, so the water film begins to dry, the thickness of the water film decreases, and the water film becomes a water film with concentrated chlorides.
  • the relative humidity near the surface of the metal material falls below the relative humidity at which chlorides deliquesce, the chlorides precipitate and the water film almost disappears.
  • the inventors believe that in order to improve the accuracy of the evaluation method for delayed fracture properties, it is important to reduce the amount of hydrogen that penetrates into the metal material in the chloride deposition process, and have completed the present invention after various investigations.
  • the present invention was made based on the above findings.
  • the method for evaluating the delayed fracture properties of a metallic material of the present invention involves performing a process comprising steps (A) and (B) at least once.
  • the method of applying stress to the metal material includes a method of processing the metal material (processing method).
  • processing method include bending, stretching, tensioning, and twisting.
  • Other examples include a method of fixing the shape in which stress is applied using bolts, and a method of using residual stress remaining after processing.
  • the process including steps (A) and (B) can be performed at least once (once or twice or more) on the metal material to which stress is applied as described above.
  • the state of the metal material is confirmed, and the delayed fracture property of the metal material can be evaluated based on the confirmed state of the metal material.
  • the confirmation can be performed, for example, by visually observing the presence or absence of cracks in the metal material and the degree of cracks.
  • the metal material may be, for example, a steel material, but is not limited thereto, and may be a metal material such as Ti or Al.
  • the metal material may have a coating layer on the surface. Examples of the coating layer include an organic layer, an inorganic layer, and a mixture layer of an organic substance and an inorganic substance.
  • the coating layer may be a single layer or a multilayer.
  • metal materials having a coating layer on the surface include a metal material in which a chemical conversion treatment such as zinc phosphate treatment is performed on the surface of the metal material to form a chemical conversion treatment layer, and further an electrodeposition coating or the like is performed on the surface to form a coating layer.
  • a chemical conversion treatment such as zinc phosphate treatment
  • an electrodeposition coating or the like is performed on the surface to form a coating layer.
  • the form of the metal material is not particularly limited, and may be, for example, a plate material, a bar material, or a tube material. However, since the evaluation method of this embodiment is suitable for evaluating plate material or tube material with a relatively thin thickness, it is preferable to evaluate a plate material or a tube material.
  • stress is applied to the metal material.
  • Methods for applying stress to the metal material include the methods described above.
  • steps (A) and (B) are performed while applying stress to the metal material. Then, after performing each of these steps one or more times, the presence or absence and the extent of cracks in the metal material are confirmed, thereby evaluating the delayed fracture properties.
  • the step (A) includes a chloride adhering step (a1) of adhering a chloride to a metal material in an atmosphere having a relative humidity Ha1 of 80% or more and a temperature Ta1 of 60° C. or less.
  • chloride attachment step (a1) In the chloride attachment step (a1), a chloride is attached to a metal material to obtain a desired amount of chloride attached.
  • the chloride preferably includes one or more selected from sodium salt (NaCl), potassium salt (KCl), calcium salt (CaCl 2 ), and magnesium salt (MgCl 2 ) present in the atmospheric environment in which a general metal material is used.
  • a component mainly made of chloride including chloride and a component other than chloride, may be attached when attaching the chloride to the metal material.
  • the component mainly made of chloride refers to a component in which chloride is more than 50 mass% of the total components in terms of solid content.
  • components other than chloride include, but are not limited to, sulfides and nitric acid compounds. Considering the actual atmospheric corrosion environment, it is preferable to attach a component mainly made of NaCl (a component in which NaCl is more than 50 mass% of the total components).
  • components having a composition similar to that of snow-melting agents include a component mainly made of CaCl2 (a component in which CaCl2 is more than 50 mass% of the total components), a component mainly made of MgCl2 (a component in which MgCl2 is more than 50 mass% of the total components), and a component mainly made of NaCl (a component in which NaCl is more than 50 mass% of the total components).
  • a component containing a combination of multiple metal salts may be attached to the metal material.
  • the component containing a combination of multiple metal salts include SAE J2334 (0.5% by mass NaCl-0.1% by mass CaCl 2 -0.075% by mass NaHCO 3 ), artificial seawater (2.5% by mass NaCl-0.5% by mass MgCl 2 -0.12% by mass CaCl 2 -0.07% by mass KCl, etc. (e.g., an aqueous solution of Aquamarine (registered trademark) manufactured by Yashima Pharmaceutical Co., Ltd.)).
  • the adhesion amount of chloride to be attached to the metal material is preferably 1 to 100,000 mg/m 2.
  • the adhesion amount corresponds to the adhesion amount of chloride assumed in an actual atmospheric corrosion environment. In a corrosive environment where the adhesion amount is less than 1 mg/m 2 , corrosion hardly progresses. Therefore, the delayed fracture characteristics of the metal material can be evaluated, but the corrosion rate is slow and the evaluation takes time. Furthermore, delayed fracture is unlikely to occur because the amount of hydrogen generated by corrosion is small, and in many cases there is no need to evaluate the delayed fracture characteristics in the first place. Therefore, the adhesion amount is preferably 1 mg/m 2 or more.
  • the adhesion amount is preferably 100,000 mg/m 2 or less. From the viewpoint of simulating the corrosion form in an actual atmospheric corrosion environment and promoting corrosion, the adhesion amount is more preferably 100 to 30,000 mg/m 2 .
  • the method of attaching chloride to a metal material is not particularly limited.
  • the chloride attachment method usually employs a method of attaching a solution containing chloride as a solute to a metal material. Specific examples include a method of immersing a metal material in a solution containing a component mainly composed of chloride (usually an aqueous solution such as salt water, hereinafter also referred to as salt water), a method of misting or spraying salt water onto a metal material, etc.
  • the chloride concentration in the salt water is not particularly limited. However, when chlorides are attached to a metal material using salt water with a chloride concentration of less than 0.1% by mass, it takes time to obtain a suitable amount of chloride attached, or it is difficult to obtain a suitable amount of chloride attached. Therefore, the chloride concentration in the salt water is preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more. On the other hand, when chlorides are attached to a metal material by misting or spraying using salt water with a chloride concentration of 20% by mass or more (when salt water is applied), chlorides are likely to precipitate in the equipment for misting or spraying salt water, which may cause clogging of the equipment, making it difficult to apply salt water of a stable concentration.
  • the chloride concentration in the salt water is preferably 20% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less.
  • the time for applying salt water to the metal material to adhere the chloride i.e., the process time of the chloride adhesion process (a1), is not particularly limited.
  • the process time of the chloride adhesion process (a1) is preferably 0.2 hours or more.
  • the process time of the chloride adhesion process (a1) is preferably 1.0 hour or less.
  • the process time of the chloride adhesion process (a1) is less than 0.2 hours, the distribution of the amount of chloride adhesion on the metal material surface may be non-uniform, and the delayed fracture characteristics may change within the evaluation area of the metal material surface. Therefore, the process time of the chloride adhesion process (a1) is preferably 0.2 hours or more. The process time of the chloride adhesion process (a1) is more preferably 0.3 hours or more. On the other hand, if the process time of the chloride adhesion process (a1) exceeds 1.0 hours, the corrosion behavior may differ from that in the actual environment. Specifically, when salt water is supplied to the metal material surface, a phenomenon may occur in which the corrosion products formed on the metal material surface are washed away together with the salt water.
  • the corrosion products have the effect of suppressing the penetration of hydrogen into the inside of the base steel sheet. Therefore, if the corrosion products are washed away together with the salt water, the effect of the corrosion products in the actual environment cannot be obtained. In addition, there is a risk that corrosion due to salt water will progress. Therefore, the correlation with corrosion in the actual environment may be low, and there may be cases in which the delayed fracture characteristics in the actual environment do not match. Therefore, the duration of the chloride attachment step (a1) is preferably 1.0 hour or less, and more preferably 0.7 hour or less.
  • the amount of chloride adhesion can be calculated by multiplying the difference in mass of the test piece (metal material) before and after chloride adhesion in the chloride adhesion step (a1) by the chloride concentration in the salt water and dividing the result by the area of the test piece.
  • the amount of chloride adhesion can be changed, for example, by changing the chloride concentration of the salt water or by changing the time for which the salt water is applied (the process time of the chloride adhesion step (a1)) to change the amount of salt water applied to the metal material.
  • the inclination angle of the metal material surface When salt water is applied to the metal material surface by spraying, the inclination angle of the metal material surface may be, for example, 0° with respect to the horizontal plane. In this case, since a water film of the salt water accumulates on the metal material surface, the surface may be inclined with respect to the horizontal plane.
  • the inclination angle of the metal material surface can be similarly set in processes other than the chloride adhesion process (a1). That is, the inclination angle of the metal material surface may be set to 0° with respect to the horizontal plane or may be inclined in processes other than the chloride adhesion process (a1).
  • ⁇ Relative humidity Ha1 in chloride adhesion step (a1) 80% or more>
  • the chloride is attached to the metal material in an atmosphere with a relative humidity Ha1 of 80% or more.
  • the relative humidity of the environment near the metal material surface rises to nearly 100%. The same applies to the case of immersion in salt water.
  • the relative humidity of the environment after the chloride attachment is completed is less than 80%, and a water film with concentrated chloride is formed on the metal material surface, and the amount of hydrogen that penetrates into the inside of the metal material in the chloride attachment step increases.
  • the relative humidity of the environment after the chloride attachment is completed does not become less than 80%.
  • the relative humidity does not reach the vicinity of the relative humidity at which the chloride deliquesces, and a water film with concentrated chloride is not formed, so that the amount of hydrogen that penetrates into the inside of the metal material in the chloride attachment step (a1) can be suppressed.
  • the upper limit of the relative humidity Ha1 in the chloride adhesion step (a1) is not particularly limited.
  • the relative humidity Ha1 can be less than 98%, or may be 95% or less, or may be 90% or less.
  • ⁇ Temperature Ta1 of chloride adhesion step (a1) 60° C. or less>
  • chloride adhesion step (a1) chloride is adhered to the metal material in an atmosphere of a temperature Ta1 of 60 ° C. or less. If the temperature Ta1 of the chloride adhesion step (a1) exceeds 60 ° C., not only will the evaluation be performed in an environment far from the corrosive environment in which the metal material is actually used, but the corrosion mechanism may change. Therefore, the temperature Ta1 of the chloride adhesion step (a1) is set to 60 ° C. or less. Preferably, it is set to 50 ° C. or less.
  • the lower limit of the temperature Ta1 of the chloride adhesion step (a1) is not particularly limited. If the temperature Ta1 of the chloride adhesion step (a1) is less than 5 ° C., it may be difficult to control the relative humidity in the corrosion test tank (constant temperature and humidity tank) used when performing the corrosion test. In addition, the evaluation time is extended to significantly reduce the corrosion rate of the metal material. Therefore, the temperature Ta1 of the chloride adhesion step (a1) is preferably set to 5 ° C. or more, more preferably 10 ° C. or more.
  • the step (A) preferably further includes a holding step (a2) of holding the metal material at the relative humidity Ha1 and the temperature Ta1 after the chloride is attached to the metal material in the chloride attachment step (a1).
  • a holding step (a2) of holding the metal material at the relative humidity Ha1 and the temperature Ta1 after the chloride is attached to the metal material in the chloride attachment step (a1).
  • the holding step (a2) i.e., the holding time at the relative humidity Ha1, is preferably 0.5 hours or more.
  • the upper limit of the holding time is not particularly limited.
  • the holding time of the holding step (a2) is preferably set so that the process time of the step (A) (here, the total time of the chloride adhesion step (a1) and the holding step (a2)) is equal to the process time of the wetting step (b2) of the step (B) described later.
  • the amount of hydrogen that penetrates into the interior of a metal material due to corrosion of the metal material in an atmospheric corrosive environment varies greatly depending on the temperature of the environment (atmosphere). Therefore, the delayed fracture properties are also strongly affected by the temperature of the environment. Therefore, in order to appropriately evaluate the delayed fracture properties of a metal material, taking into consideration the application site and the environment in which the metal material member (member made of a metal material) is used, it is preferable to keep the temperature of the atmosphere constant in step (A) (here, the chloride attachment step (a1), or the chloride attachment step (a1) and the holding step (a2)) and in step (B), which will be described later. However, in the chloride attachment step (a1), the temperature of the atmosphere may change.
  • the temperature Ta1 of the atmosphere in step (A) can be controlled to vary within ⁇ 10°C relative to the temperature Tb1 of the atmosphere in step (B), the effect on the delayed fracture properties can be greatly reduced. Therefore, it is preferable to control the temperature Ta1 of the atmosphere in step (A) to vary within ⁇ 10°C relative to the temperature Tb1 of the atmosphere in step (B).
  • a characteristic of atmospheric corrosion environments is that they alternate between wet and dry conditions, and simulating this environmental change is important in approximating the corrosion patterns found in real environments.
  • the corrosion products that form on the steel material change depending on whether it is wet or dry, and that hydrogen is generated in the process of changing from a wet state to a dry state, or from a dry state to a wet state.
  • the conditions in the cycle of changing relative humidity (process (B)) are also important in evaluating delayed fracture properties.
  • Step (B) is a step of performing a cycle at least once (once or twice or more) in an atmosphere at a temperature Tb1 of 60° C. or less and within a certain range, the cycle including a drying step (b1), a wetting step (b2), a transition step (b3), and a transition step (b4) described below.
  • Step (B) is performed in an atmosphere of 60°C or less and a temperature Tb1 within a certain range. If the temperature Tb1 of step (B) exceeds 60°C, not only will the evaluation be performed in an environment far from the corrosive environment in which the metal material is actually used, but the corrosion mechanism may also change. Therefore, the temperature Tb1 of step (B) is set to 60°C or less. Preferably, it is set to 50°C or less. On the other hand, the lower limit of the temperature Tb1 of step (B) is not particularly limited.
  • the temperature Tb1 of step (B) is less than 5°C, it may be difficult to control the relative humidity in the corrosion test tank (constant temperature and humidity tank) used when performing the corrosion test. In addition, the evaluation time is extended to significantly reduce the corrosion rate of the metal material. Therefore, the temperature Tb1 of step (B) is preferably set to 5°C or more, more preferably 10°C or more.
  • the delayed fracture properties are strongly affected by the temperature of the environment (atmosphere). Therefore, in order to properly evaluate the delayed fracture properties of a metallic material, taking into account the application site of the metallic material member and the environment in which it is used, it is necessary to set the temperature Tb1 in the step (B) within a certain range.
  • the fluctuation range of the temperature Tb1 in the step (B) is within ⁇ 5°C, the amount of hydrogen that penetrates from the environment into the metallic material (hydrogen penetration amount) can be evaluated with a fluctuation range of within 30% of the hydrogen penetration amount at the target environmental temperature, and the delayed fracture properties can be accurately evaluated.
  • the fluctuation range of the temperature Tb1 in the step (B) is preferably within ⁇ 5°C, and more preferably within ⁇ 2°C.
  • the drying step (b1) is a step of drying the metal material by holding the atmosphere with a relative humidity Hb1 of 45% or less for 1.0 hour or more and 5.0 hours or less.
  • the relative humidity Hb1 of the drying step (b1) is 45% or less. This is to simulate the dry state, which is one of the characteristics of an atmospheric corrosive environment. Furthermore, if the relative humidity Hb1 of the drying step (b1) exceeds 45%, it is necessary to hold the metal material surface for a long time to sufficiently dry it, and the evaluation time becomes long.
  • the relative humidity Hb1 of the drying step (b1) is preferably 40% or less.
  • the lower limit of the relative humidity Hb1 of the drying step (b1) is not particularly limited.
  • the relative humidity Hb1 of the drying step (b1) is preferably 20% or more.
  • the component to be attached to the metal material surface contains a substance that shows deliquescent at a lower relative humidity, such as magnesium chloride or calcium chloride, it is preferable to set the relative humidity Hb1 of the drying step (b1) low.
  • the process time for the drying process (b1) (the time to maintain the atmosphere at relative humidity Hb1) should be 1.0 hour or more and 5.0 hours or less. If the process time for the drying process (b1) is less than 1.0 hour, it is not possible to simulate an actual corrosive environment. On the other hand, if the process time for the drying process (b1) exceeds 5.0 hours, it is possible to simulate an actual corrosive environment, but it will take a long time to evaluate the delayed fracture characteristics.
  • the wetting step (b2) is a step of wetting the metal material by maintaining the atmosphere with a relative humidity Hb2 of 80% or more for 1.0 hour or more and 5.0 hours or less.
  • the relative humidity Hb2 of the wetting step (b2) is 80% or more. This is to simulate the wet state, which is one of the characteristics of an atmospheric corrosive environment. If the relative humidity Hb2 of the wetting step (b2) is less than 80%, the effect of wetting becomes insufficient, and as a result, it becomes impossible to simulate an actual corrosive environment.
  • sodium chloride has the highest saturation critical vapor pressure, and the saturation critical vapor pressure of sodium chloride is about 75 to 78% in terms of relative humidity.
  • the relative humidity Hb2 of the wetting step (b2) is 80% or more.
  • the upper limit of the relative humidity Hb2 of the wetting step (b2) is not particularly limited, but it is preferable that the relative humidity Hb2 of the wetting step (b2) is less than 98%. If the relative humidity Hb2 is 98% or more, the thickness of the water film formed by condensation becomes too thick, and the adhering chlorides are easily washed away. This phenomenon is particularly likely to occur when evaluating a processed test specimen. Therefore, when evaluating a processed test specimen, it is preferable that the relative humidity Hb2 in the wetting step (b2) is less than 98%.
  • the process time of the wetting step (b2) (the time to maintain the atmosphere at a relative humidity Hb2 of 80% or more) is 1.0 hour or more and 5.0 hours or less. If the process time of the wetting step (b2) is less than 1.0 hour, it is not possible to simulate an actual corrosive environment. On the other hand, if the process time of the wetting step (b2) exceeds 5.0 hours, it is possible to simulate an actual corrosive environment, but it takes a long time to evaluate the delayed fracture characteristics.
  • transition step (b3) is a step of transitioning from the atmosphere of the relative humidity Hb1 to the atmosphere of the relative humidity Hb2
  • transition step (b4) is a step of transitioning from the atmosphere of the relative humidity Hb2 to the atmosphere of the relative humidity Hb1. It is known that the amount of hydrogen that penetrates into the interior of a metal material, particularly a steel material, increases at the timing when the relative humidity changes. That is, a large amount of hydrogen penetrates into the interior of the steel material in the transition steps (b3) and (b4).
  • transition step (b4) in which the atmosphere of the relative humidity Hb2 in the wetting step (b2) is transitioned to the atmosphere of the relative humidity Hb1 in the drying step (b1).
  • chlorides deliquesce, forming a water film with a thickness according to the relative humidity of the environment, and corrosion of the metal material progresses.
  • drying step (b1) many chlorides do not deliquesce, so that the non-deliquescent chlorides precipitate, the water film almost disappears, and corrosion hardly progresses.
  • the amount of hydrogen that penetrates in the transition step (b3) is smaller than that in the transition step (b4).
  • the process times of the transition steps (b3) and (b4) must each be 1.0 hour or more. Preferably, each is 1.5 hours or more.
  • the process times of the transition steps (b3) and (b4) must each be 5.0 hours or less. If the time for each of the above steps exceeds 5.0 hours, the concentration rate of chlorides slows down and the progress of the hydrolysis reaction becomes slow, so that it takes a long time to evaluate the delayed fracture properties, which is not an appropriate evaluation method.
  • a holding step (holding step at a relative humidity of 55% or more and 75% or less) may be provided in which the material is held for a predetermined time in a region where the relative humidity is 55% or more and 75% or less.
  • the process time of the holding step is preferably 0.5 hours or more.
  • the process times of the transition steps (b3) and (b4) also include the process time of the holding step at a relative humidity of 55% or more and 75% or less.
  • the method for evaluating the delayed fracture properties of metal materials aims to simulate the change in relative humidity between day and night in a real environment. Therefore, if the process time (time for one cycle) of the step (B) simulating the change in relative humidity between day and night in a real environment exceeds 24 hours, it means that the corrosion will be slower than in a real environment, and it will take a long time to evaluate the delayed fracture properties. In other words, it is preferable to set the process time of step (B) to 24 hours or less. In order to expedite the evaluation, it is more preferable to set the process time of step (B) to 12 hours or less.
  • step (B) On the other hand, if the process time of step (B) is shortened, the relative humidity will change rapidly, the correlation with corrosion in a real environment will be low, and there may be cases where the delayed fracture properties do not match the results in a real environment. Therefore, it is preferable to set the process time of step (B) to 5 hours or more.
  • the step (A) and the step (B) are each performed at least once.
  • the step (A) is preferably set as a cycle in which the step (A) is arranged instead of the wetting step (b2) in the cycle of the step (B) in order to simulate the corrosion form in an actual environment and to set a corrosion test cycle, as described later.
  • the step (A) may be arranged for every random number of cycles of the step (B), or for every predetermined number of cycles of the step (B).
  • the upper limit of the number of times the step including the step (A) and the step (B) is performed is not particularly limited.
  • the step including the step (A) and the step (B) can be performed until cracks occur in the metal material.
  • the number of test days may be determined in advance, and the step may be performed for a number of days corresponding to the number of test days.
  • the number of times the step is performed can be appropriately set, for example, taking into consideration the simulation of the corrosion form in an actual environment.
  • the step can be performed 1500 times or less.
  • the number of times the process is repeated can be set according to the quality and type of the metal material to be evaluated. For example, when evaluating the delayed fracture properties of a metal material having a coating layer on its surface, the upper limit of the process can be set to 1,500 times, and when evaluating the delayed fracture properties of a metal material having no coating layer on its surface, the upper limit of the process can be set to 420 times.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating one embodiment of a corrosion test cycle according to the evaluation method of the present invention.
  • the corrosion test cycle shown in FIG. 1 shows an example of a corrosion test cycle in which steps (A) and (B) are each performed once.
  • step (A) includes a chloride attachment step (a1) and a retention step (a2).
  • step (B) includes a cycle of a wetting step (b2), a transition step (b4), a drying step (b1), and a transition step (b3).
  • the corrosion test cycle shown in Figure 1 includes a process (B)*) in which, after performing process (A), a cycle is performed in which the atmosphere of process (A) is transitioned to an atmosphere of relative humidity Hb1 (transition process (c1)), a process of maintaining the atmosphere at relative humidity Hb1 (maintenance process (c2)), and a process of transitioning from the atmosphere of relative humidity Hb1 to an atmosphere of relative humidity Hb2 (transition process ( c3)).
  • the step (B) * is set as a cycle in which the step (A) is arranged in place of the wetting step (b2) in the cycle of the step (B). That is, the process time of the step (A) in the step (B) * (the sum of the process times of the chloride attachment step (a1) and the holding step (a2)) is set equal to the process time of the wetting step (b2) in the step (B).
  • the transition step (c1), the holding step (c2), and the transition step (c3) of the step (B) * are set under the same conditions as the transition step (b4), the drying step (b1), and the transition step (b3) of the step (B), respectively.
  • the process time of the step (B) * and the process time of the step (B) are set equal.
  • the step (A) as a cycle in which the step (B) is arranged in place of the wetting step (b2), it becomes easier to put together a regular corrosion test cycle.
  • a corrosion test cycle that simulates hydrogen that penetrates with actual atmospheric corrosion while simulating a more actual corrosion environment (atmospheric corrosion environment).
  • a corrosion test cycle may be set in which a step including step (B) * and step (B) is performed at least once (once or twice or more).
  • Step (B) * may be placed every predetermined number of cycles of step (B), or may be placed every random number of cycles of step (B).
  • a corrosion test cycle may be set in which a step including step (B) * and step (B) is performed at least once.
  • the transition step (c1), the holding step (c2), and the transition step (c3) in step (B) * are set to the same conditions as the transition step (b4), the drying step (b1), and the transition step (b3) in step (B), respectively, but are not limited thereto.
  • the transition step (c1) may have different conditions such as a process time from the transition step (b4) in step (B), and for example, the transition step (c1) may have a process time (transition time) of less than 1.0 hour.
  • the transition step (c3) may have different conditions such as a process time from the transition step (b3) in step (B), and for example, the transition step (c3) may have a process time of less than 1.0 hour.
  • step (A) includes a chloride attachment step (a1) and a retention step (a2), but is not limited thereto.
  • Step (A) does not necessarily have to include the retention step (a2).
  • the corrosion test cycle shown in FIG. 1 includes a step (B)* having a transition step (c1), a holding step (c2), and a transition step (c3) after the step (A), but is not limited thereto.
  • a corrosion test cycle may be configured in which the step (B) is performed immediately after the step (A) without providing the transition step (c1), the holding step (c2), and the transition step (c3).
  • the cycle of the step (B) may start from the wetting step (b2) or from another step (such as the transition step (b4)).
  • the condition of the metallic material (the presence or absence of cracks in the metallic material and the extent of such cracks, etc.) is confirmed, and the delayed fracture properties of the metallic material are evaluated based on the confirmed condition of the metallic material.
  • the metallic material selection method of the present invention includes an evaluation step of evaluating the delayed fracture properties of a metallic material using the above-mentioned evaluation method for the delayed fracture properties of a metallic material, and a selection step of selecting a metallic material from the evaluation results obtained in the evaluation step.
  • the relationship between the corrosion test conditions (temperature, relative humidity, amount of chloride adhesion, etc.) and the delayed fracture properties (presence or absence of delayed fracture and its degree (test time at which cracks occur, etc.)) can be obtained.
  • the stress applied to the metallic material may be changed to obtain the relationship under one or more of the corrosion test conditions. These relationships can then be used to classify metallic materials. Then, metallic materials to be shipped, etc. can be selected from the classification according to the environment in which the metallic material is used and the added stress of the components.
  • the method for manufacturing a component of the present invention includes a step of manufacturing a component by processing a metal material selected by the above-mentioned method for selecting a metal material.
  • the processing is not particularly limited, and examples include various types of metal processing such as molding.
  • the component is preferably an automobile component.
  • the cold rolled steel sheet having a coating layer on its surface was prepared as follows. First, the surface of the cold rolled steel sheet was degreased with alkali. Then, a zinc phosphate conversion treatment was performed to form a conversion treatment layer (adhesion amount: 2 g/m 2 ), and an electrodeposition coating was performed on the conversion treatment layer to form a coating layer (film thickness: 15 ⁇ m).
  • a conversion treatment layer adheresion amount: 2 g/m 2
  • an electrodeposition coating was performed on the conversion treatment layer to form a coating layer (film thickness: 15 ⁇ m).
  • PB-SX35 manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.
  • the cold rolled steel sheet and the cold rolled steel sheet having a coating layer on its surface were each sheared to a width of 35 mm x length of 100 mm, and a grinding process was performed until the width became 30 mm in order to remove residual stress during shearing, and a rectangular test piece (steel sheet) was prepared.
  • test pieces As the test pieces for evaluation of delayed fracture properties (for convenience of explanation, hereinafter simply referred to as "test pieces"), (i) rectangular test pieces (steel plates) were bent 180° with a curvature radius of 4 mmR, so that the inner spacing of the rectangular test pieces after bending was 8 mm, and (ii) rectangular test pieces (steel plates) were bent 180° with a curvature radius of 5 mmR, so that the inner spacing of the rectangular test pieces after bending was 10 mm were prepared.
  • Step (B) is a step in which the wetting step (b2) ⁇ transition step (b4) ⁇ drying step (b1) ⁇ transition step (b3) are performed in this order, and the above-mentioned four steps are performed as one cycle.
  • Step (B) * is a step in which the wetting step (b2) of step (B) is replaced with step (A).
  • step (B) * is a step in which the steps (A) [chloride attachment step (a1) ⁇ holding step (a2)] ⁇ transition step (b4) ⁇ drying step (b1) ⁇ transition step (b3) are performed in this order. Then, the evaluation of delayed fracture properties was performed in the following corrosion test cycles (I) to (IV). The symbol "-" in Tables 2-1 and 2-2 means that the step was not performed.
  • Cycle (I) A cycle in which step (B) * ⁇ step (B) is repeatedly performed.
  • Cycle (III) A cycle in which cycle (I) ⁇ cycle (II) is repeatedly performed, i.e., a cycle in which step (B) * ⁇ step (B) ⁇ step (B) * ⁇ step (B) ⁇ step (B) ⁇ step (B) is repeatedly performed.
  • Cycle (IV) A cycle in which only step (B) * is repeatedly performed.
  • the delayed fracture properties were evaluated by the number of days until cracks occurred in the test specimens. Specifically, during the above-mentioned corrosion test, the presence or absence of cracks at the 180° bent portion of the test specimens was visually observed once a day, and the number of days until cracks occurred (number of days until cracks occurred) was checked for a maximum of 63 days. Here, the occurrence of cracks was judged to have occurred when a new crack had grown to 1 mm or more from the surface state of the processed portion before the corrosion test.
  • the corrosion test for evaluating the delayed fracture properties was performed on three specimens for each Example (invention example, comparative example), and the number of days until cracks occurred in two or more specimens was regarded as the number of days until cracks occurred.
  • test pieces for delayed fracture evaluation were subjected to an exposure test in Okinawa Prefecture conducted by the present inventors.
  • an exposure test in Okinawa Prefecture conducted by the present inventors.
  • cracks occurred on the 24th day in the test piece with a curvature radius of 4 mmR, and no cracks occurred in the test piece with a curvature radius of 5 mmR even after one year of exposure.
  • the test pieces made from cold-rolled steel sheets with a coating layer on the surface cracks occurred on the 210th day in the test piece with a curvature radius of 4 mmR, and no cracks occurred in the test piece with a curvature radius of 5 mmR even after one year of exposure.
  • the average temperature at this time was 26°C during the period when cracks occurred in the test piece with a curvature radius of 4 mmR, and 20°C during the one-year exposure period of the test piece with a curvature radius of 5 mmR. Based on these results, in the above-mentioned corrosion test, if cracks occurred in two or more specimens with a curvature radius of 4 mmR and no cracks occurred in any specimens with a curvature radius of 5 mmR, the delayed fracture properties were evaluated as "Good” (excellent evaluation accuracy for delayed fracture properties), and otherwise they were evaluated as "Poor evaluation accuracy for delayed fracture properties.”
  • the corrosion amount ratio used as the standard is based on the results of the corrosion amount ratio of steel to zinc obtained in an exposure test in an actual environment described in Non-Patent Document 3. If the ratio of the corrosion amount of the cold-rolled steel sheet to the corrosion amount of the zinc block in the corrosion test deviates from the standard corrosion amount ratio, it means that the corrosion test cannot simulate an actual corrosive environment (deviates from the actual corrosive environment).
  • the cold-rolled steel sheet (metal material) will be evaluated in a corrosion condition different from the actual corrosion environment, and the generation condition of hydrogen that is generated by corrosion and causes delayed fracture will also be significantly different from the actual corrosion environment. Therefore, it is necessary for the corrosion test to simulate the actual corrosion environment.
  • the amount of corrosion of the cold-rolled steel sheet was calculated by dividing the mass difference before and after the corrosion test (before and after corrosion) by the corrosion area.
  • the mass of the cold-rolled steel sheet after the corrosion test was measured after removing the corrosion products by immersing the cold-rolled steel sheet after the corrosion test in a 5% HCl solution.
  • the amount of corrosion of the zinc block was also calculated by dividing the mass difference before and after the corrosion test by the corrosion area, and the mass of the zinc block after the corrosion test was measured after removing the corrosion products by immersing the zinc block after the corrosion test in ammonium dichromate for 15 minutes.
  • ⁇ Evaluation criteria> ⁇ (Favorable corrosion environment): 10 ⁇ [Corrosion amount ratio between cold-rolled steel sheet and zinc block] ⁇ 100 ⁇ (suitable corrosion environment): 3 ⁇ [corrosion amount ratio of cold-rolled steel sheet to zinc block] ⁇ 10, or 100 ⁇ [Corrosion ratio of cold-rolled steel sheet to zinc block] ⁇ 500 ⁇ (inappropriate corrosion environment): [corrosion ratio of cold-rolled steel sheet to zinc block] ⁇ 3, or 500 ⁇ [corrosion ratio of cold-rolled steel sheet to zinc block] Based on this evaluation standard, a "good” or “good” was evaluated as a product that could simulate the actual usage environment (corrosive environment), and an "ungood” was evaluated as a product that could not simulate the actual usage environment.
  • the evaluation method of the present invention makes it possible to accurately evaluate delayed fracture characteristics caused by hydrogen penetrating into metal materials due to atmospheric corrosion, and to simulate delayed fracture characteristics in actual usage environments.

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Abstract

大気腐食に伴って金属材料の内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊特性を精度よく評価することができ、実際の使用環境での遅れ破壊特性を模擬できる、金属材料の遅れ破壊特性の評価方法を提供する。　以下の工程（Ａ）と工程（Ｂ）を備える工程を少なくとも１回以上行う金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。工程（Ａ）：８０％以上の相対湿度Ｈａ１、かつ、６０℃以下の温度Ｔａ１の雰囲気で金属材料に塩化物を付着させる塩化物付着工程（ａ１）を有する工程。工程（Ｂ）：所定の乾燥工程（ｂ１）と、所定の湿潤工程（ｂ２）と、所定の移行工程（ｂ３）と、所定の移行工程（ｂ４）と、を有するサイクルを１回以上行う工程。

Description

金属材料の遅れ破壊特性の評価方法、金属材料の選択方法および部材の製造方法
　本発明は、金属材料の遅れ破壊特性の評価方法に関する。本発明は、特に、大気腐食環境下で用いられる金属材料について、腐食に伴って金属材料内部に侵入する水素により引き起こされる金属材料の遅れ破壊特性（遅れ破壊発生の有無及びその程度等）の評価方法に関するものである。
　近年、自動車の構造部材を軽量化する観点から、使用する鋼板を高強度化することによって板厚を低減する努力が進められている。このような鋼板の高強度化に伴い、従来の自動車用部品では問題になることのなかった遅れ破壊に対する懸念が新たに浮上してきた。
　遅れ破壊とは、高強度鋼部品が静的な負荷応力を受けた状態で、ある時間が経過したとき、外見的にはほとんど塑性変形を伴うことなしに、突然脆性的に破壊する現象であり、広義には液体金属接触割れや応力腐食割れなども含まれる（非特許文献１）。自動車用部品で問題になるのは、腐食に伴い鋼中に侵入する水素によって引き起こされる水素脆化型の遅れ破壊である。遅れ破壊を引き起こす因子としては、材料（強度）、加工（歪・応力）、水素の３因子であることが知られている。ここで、金属材料への水素の侵入原因としては、金属材料と接触する溶液・溶媒からの侵入や、使用される環境下で金属材料が腐食することに伴って発生する水素の侵入が考えられる。
　従来、溶液・溶媒から侵入する水素量の多いラインパイプ等の厚板分野や、引張強度が１２００ＭＰａ以上を達成した高強度鋼製ボルト（非特許文献２）においては、遅れ破壊を課題とした研究が幅広く行われてきた。そして、これらの分野では、遅れ破壊特性を評価する方法について規格化がなされてきた。
　一方で、自動車用部品は大気環境下で使用される。そのため、自動車用部品の遅れ破壊特性を適正に評価するには、大気腐食に伴って自動車用部品に侵入する水素により引き起こされる水素脆化型の遅れ破壊特性を評価する方法を確立することが重要となる。そのため、大気腐食環境を模擬した遅れ破壊特性の評価方法が提案されている。
　例えば、特許文献１には、金属材料に塩化物を主体とする成分を付着させる工程と、金属材料に対して相対湿度を変えることにより、金属材料表面を乾燥させる乾燥工程と湿潤させる湿潤工程を付与することを１サイクルとし、このサイクルを少なくとも１回行う工程からなる工程を１回以上行うことにより、金属材料の遅れ破壊特性を評価する方法が開示されている。
　また、特許文献２には、金属材料の表面に、塩化物を含む金属塩を付着させる塩付着工程と、金属材料を相対湿度Ｈｈの雰囲気中に暴露させる湿潤工程と、金属材料を相対湿度Ｈｌｏ（ただし、Ｈｌｏ＜Ｈｈ）の雰囲気中に暴露させる乾燥工程とを１回ずつ行う操作を基本サイクルとし、前記基本サイクルを１回以上含む基本工程とを有し、塩付着工程、湿潤工程、及び乾燥工程を４０℃以下の雰囲気中で行い、前記基本工程における少なくとも１回の乾燥工程を、温度３０℃以下の雰囲気中、相対湿度０％～６０％、１分以上６時間以下の条件で行う水素脆化特性の評価方法が開示されている。
特開２０１６－１８０６５８号公報 国際公開第２０１９／１８６９４０号
松山晋作、遅れ破壊、日刊工業新聞社、１９８９年 大村等、腐食防食シンポジウム資料、ｖｏｌ．１７０、ｐ．４７－５４、２０１０年 Corrosiveness of variousatmospheric test sites as measured by specimens of steel and zinc, in metalcorrosion in the Atmosphere,STP 435.pp360-391, American Society for Testing andMaterials, Philadelphia,1968
　金属材料の遅れ破壊特性に大きな影響を及ぼす大気腐食環境のパラメータの一つに温度が挙げられる。
　特許文献１に記載された評価方法は、試験工程の温度を一定とした評価方法であり、遅れ破壊特性に影響を及ぼす温度域を評価可能である。しかし、特許文献１に記載された評価方法で高強度鋼板の遅れ破壊特性を評価した結果、実際の使用環境（実環境）での遅れ破壊特性を再現できない場合があることが分かった。
　また、特許文献２に記載された評価方法は、試験工程の温度を一定とした評価方法ではない。そのため、金属材料の遅れ破壊特性に及ぼす温度の影響を正確に評価できないという問題があった。さらに、４０℃を超える高温環境での遅れ破壊特性を評価することを想定していない。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、大気腐食環境下で用いられる金属材料について、大気腐食に伴って金属材料の内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊特性を精度よく評価することができ、実際の使用環境での遅れ破壊特性を模擬できる、金属材料の遅れ破壊特性の評価方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。
　［１］下記工程（Ａ）と下記工程（Ｂ）を備える工程を少なくとも１回以上行う、金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
工程（Ａ）：８０％以上の相対湿度Ｈａ１、かつ、６０℃以下の温度Ｔａ１の雰囲気で、金属材料に塩化物を付着させる塩化物付着工程（ａ１）を有する工程、
工程（Ｂ）：６０℃以下、かつ、一定の範囲内の温度Ｔｂ１の雰囲気で、下記乾燥工程（ｂ１）と、下記湿潤工程（ｂ２）と、下記移行工程（ｂ３）と、下記移行工程（ｂ４）と、を有するサイクルを１サイクルとし、当該サイクルを少なくとも１回以上行う工程。
乾燥工程（ｂ１）：４５％以下の相対湿度Ｈｂ１の雰囲気で、１．０時間以上５．０時間以下保持して金属材料を乾燥する工程、
湿潤工程（ｂ２）：８０％以上の相対湿度Ｈｂ２の雰囲気で、１．０時間以上５．０時間以下保持して金属材料を湿潤する工程、
移行工程（ｂ３）：前記相対湿度Ｈｂ１の雰囲気から前記相対湿度Ｈｂ２の雰囲気に、１．０時間以上５．０時間以下で移行する工程、
移行工程（ｂ４）：前記相対湿度Ｈｂ２の雰囲気から前記相対湿度Ｈｂ１の雰囲気に、１．０時間以上５．０時間以下で移行する工程。
［２］前記工程（Ａ）は、前記塩化物付着工程（ａ１）の後に、さらに、前記相対湿度Ｈａ１、かつ、前記温度Ｔａ１の雰囲気で保持する保持工程（ａ２）を有する、［１］に記載の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
［３］前記保持工程（ａ２）の保持時間を、前記工程（Ａ）の工程時間と前記湿潤工程（ｂ２）の工程時間が等しくなるように設定する、［２］に記載の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
［４］前記金属材料は、表面に被覆層を有する、［１］～［３］のいずれかに記載の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
［５］前記［１］～［４］のいずれかに記載の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法を用いて金属材料の遅れ破壊特性を評価する評価ステップと、
前記評価ステップで得られた評価結果から、金属材料を選択する選択ステップと、を有する、金属材料の選択方法。
［６］前記［５］に記載の金属材料の選択方法で選択した金属材料を加工して部材を製造する、部材の製造方法。
　本発明によれば、大気腐食環境下で用いられる金属材料について、大気腐食に伴って金属材料の内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊特性を精度よく評価でき、実際の使用環境での遅れ破壊特性を模擬できる、金属材料の遅れ破壊特性の評価方法を提供することができる。
　また、本発明の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法によれば、実際の使用環境で、金属材料に遅れ破壊が生じるか否かを判断するために必要な情報、例えば、実際の使用環境に応じた遅れ破壊が生じる破壊限界応力を得ることができる。
図１は、本発明の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法に係る腐食試験サイクルの一実施形態について説明する図である。 図２は、実施例で用いた遅れ破壊特性の評価用試験片を模式的に示す図である。
　はじめに、本発明者らが得た知見について説明する。特許文献１には、大気腐食環境下で用いられる金属材料について、大気腐食に伴って金属材料の内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊特性を評価する方法が記載されている。そこで、本発明者らは、特許文献１に記載の方法に従った下記腐食試験サイクルの条件で、商用の１４７０ＭＰａ級の冷延鋼板（板厚：１．４ｍｍ）に対して付加する応力を、ＹＳ（降伏応力）相当、１０００ＭＰａ、８００ＭＰａ、６００ＭＰａ、４００ＭＰａと変化させ、遅れ破壊特性を評価した。
　具体的には、商用の１４７０ＭＰａ級の冷延鋼板（板厚：１．４ｍｍ）を幅３５ｍｍ×長さ１００ｍｍにせん断し、せん断時の残留応力を除去するために幅が３０ｍｍとなるまで研削加工を施し、短冊状の試験片を作製した。得られた短冊状の試験片をトルエンに浸漬して５分間超音波洗浄した後、曲率半径４ｍｍＲで１８０°曲げ加工し、この状態でボルトとナットで拘束して試験片形状を固定した。また、付与する応力を変えるために、曲げ加工後の短冊状の試験片の内側間隔を、８、１０、１２、１４、１７ｍｍとしたものをそれぞれ作製した。試験は最大で６３日間行い、試験片の割れは１日ごとに観察して、割れ発生の有無を確認した。また、同じ試験片について、実環境（沖縄）でも遅れ破壊特性の評価（暴露試験（１年間））を行った。その結果を表１に示す。
　（腐食試験サイクルの条件）
［金属材料に塩化物を付着させる工程］
・大気雰囲気
・塩化物種：ＮａＣｌ
・付着量：１０ｇ／ｍ２
・付着方法：スプレー法
［乾燥工程と湿潤工程を１サイクルとし、このサイクルを１回以上行う工程］
・乾燥工程の条件：温度３０℃、湿度３０％ＲＨ、保持時間２ｈｒ
・乾燥工程から湿潤工程への移行時間２ｈｒ（下記湿度保持工程の保持時間を除く）、湿度変化速度３０％ＲＨ／ｈｒ
・湿潤工程の条件：温度３０℃、湿度９０％ＲＨ、保持時間２ｈｒ
・湿潤工程から乾燥工程への移行時間２ｈｒ（下記湿度保持工程の保持時間を除く）、湿度変化速度３０％ＲＨ／ｈｒ
・湿度保持工程の条件：５５％ＲＨ、保持時間２ｈｒ
・サイクルの順：乾燥工程→湿度保持工程→湿潤工程→湿度保持工程→乾燥工程
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１より、特許文献１に記載の方法では、試験片への負荷応力が低い（付加応力６００ＭＰａ）条件で、試験片に割れが発生する場合と割れが発生しない場合があり、遅れ破壊特性の評価結果がばらつくことが分かった。つまり、特許文献１に記載の方法では、実環境での遅れ破壊特性を再現できない場合があるといえる。この原因について、本発明者らは詳細な調査を行った。その結果、特許文献１に記載の方法では、金属材料に塩化物を主体とする成分を付着させる工程（塩化物付着工程）において、金属材料に割れが生じる場合があることが分かった。塩化物付着工程で金属材料に割れが生じるメカニズムは明確には分かっていないが、本発明者らは以下のように推察している。
　大気腐食環境（実環境）では、金属材料への融雪塩や飛来塩分の付着、堆積により塩化物の付着が生じ、塩化物の吸湿により金属材料に水膜が形成されて金属材料の腐食（大気腐食）が進行する。腐食が進行すると、腐食に伴い発生する水素が金属材料の内部に侵入し、割れが発生する。しかし、実環境での塩化物の付着形態を実験で再現することは難しい。実験では、金属材料に実環境と同等の量の塩化物を付着させるために、塩化物の濃度を調整した溶液（塩水）を金属材料表面に噴霧やスプレー等で付与する、もしくは金属材料を塩水中に浸漬する等を行い、所望の塩化物の付着量となるように塩水を付与する。また、前述の塩水の付与は、大気雰囲気中で行うのが一般的であった。
　しかし、前述の塩水を付与する方法を用いた場合、少なくとも金属材料表面近傍の相対湿度は、大気雰囲気の相対湿度からほぼ１００％の相対湿度に変化する。そのため、金属材料表面に塩化物が付着している場合には、塩化物の吸湿が生じ、塩化物が溶解した水膜が形成されると共に、塩水の付着により塩水の厚い水膜が形成される。塩水の付与が終了すると、金属材料表面近傍の相対湿度は大気雰囲気の相対湿度に変化するため、水膜の乾燥が始まり、水膜の厚さは減少するとともに塩化物が濃縮した水膜となる。さらに、金属材料表面近傍の相対湿度が、塩化物が潮解する相対湿度未満になると、塩化物が析出し、水膜はほぼ消失することになる。
　塩化物が潮解する相対湿度付近では、水膜中に、塩化物イオンと腐食により溶出した金属イオンが増加する。そして、湿潤から乾燥へ相対湿度が変化する際の水膜厚さの変化に伴い水膜のｐＨが低下し、金属材料表面で水素が原子化し、金属材料の内部への侵入水素量が増加する。そのため、大気雰囲気下で塩化物付着工程を繰り返すことにより、金属材料の内部の水素量が増加する。その結果、実環境では割れが発生しない条件でも、金属材料の内部に侵入する水素量が破壊限界水素量を超えることになり、金属材料に割れが生じたと本発明者らは推察している。従って、本発明者らは、遅れ破壊特性の評価方法の精度を高めるためには、塩化物の付着工程において、金属材料の内部に侵入する水素量を低減することが重要と考え、種々の検討を行い、本発明を完成させた。本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。
　本発明の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法（以下、単に、本発明の評価方法ともいう。）は、工程（Ａ）と工程（Ｂ）を備える工程を少なくとも１回以上行うものである。
　本発明の評価方法では、金属材料に応力を付与することが好ましい。前記金属材料に応力を付与する方法としては、金属材料に加工を施す方法（加工方法）が挙げられる。前記加工方法としては、例えば、曲げ加工、張り出し加工、引張加工、ねじり加工等が挙げられる。他にも、ボルト等を用いて応力を付与した形状で固定する方法や、加工後に残存する残留応力を用いる方法などが挙げられる。本発明の評価方法では、上記のようにして応力を付与した金属材料に対して、工程（Ａ）と工程（Ｂ）を備える工程を少なくとも１回以上（１回または２回以上）行うことができる。また、本発明の評価方法では、工程（Ａ）と工程（Ｂ）を備える工程を少なくとも１回以上行った後、金属材料の状態を確認し、確認された金属材料の状態に基づいて、金属材料の遅れ破壊特性を評価できる。前記確認は、例えば、金属材料における割れの有無及びその程度等を、目視等により観察することで行うことができる。
　以下、本発明の評価方法について、実施形態例を示して説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態例に限定されない。
　（金属材料）
　はじめに、本実施形態の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法（以下、単に、本実施形態の評価方法ともいう。）に供される金属材料について説明する。前記金属材料としては、例えば鉄鋼材料が挙げられるが、これに限定されず、ＴｉやＡｌなどの金属材料でもよい。また、金属材料は、表面に被覆層を有してもよい。被覆層としては、有機物層、無機物層、有機物および無機物の混合物層が挙げられる。また、被覆層は、単層であってもよいし、複層であってもよい。表面に被覆層を有する金属材料としては、例えば、金属材料の表面にリン酸亜鉛処理等による化成処理を施して化成処理層を形成し、その上にさらに電着塗装等を施して塗膜層を形成した金属材料等が挙げられる。
　金属材料の形態は特に限定されるものではなく、例えば板材、棒材、または管材である。ただし、本実施形態の評価方法は、板厚が比較的薄い板材または管材の評価に好適であるため、板材または管材を評価対象とすることが好ましい。
　また、本実施形態の評価方法では、金属材料に応力を付与する。金属材料に応力を付与する方法としては上述した方法などが挙げられる。
　本実施形態では、金属材料の遅れ破壊特性を評価するため、金属材料に応力を付与した状態で、工程（Ａ）および工程（Ｂ）を行う。そして、これらの各工程を１回以上行った後、金属材料における割れの有無及びその程度を確認することで、遅れ破壊特性の評価を行う。
　以下、各工程について説明する。
　（工程（Ａ））
　工程（Ａ）は、８０％以上の相対湿度Ｈａ１、かつ、６０℃以下の温度Ｔａ１の雰囲気で、金属材料に塩化物を付着させる塩化物付着工程（ａ１）を有する工程である。
　［塩化物付着工程（ａ１）］
　塩化物付着工程（ａ１）では、所望の塩化物の付着量を得るために、金属材料に塩化物を付着させる。塩化物としては、一般的な金属材料が使用される大気環境において存在するナトリウム塩（ＮａＣｌ）、カリウム塩（ＫＣｌ）、カルシウム塩（ＣａＣｌ２）、マグネシウム塩（ＭｇＣｌ２）から選択される１種又は２種以上を含むことが好ましい。なお、塩化物付着工程（ａ１）では、金属材料に塩化物を付着させる際に、塩化物と塩化物以外の成分を含む、塩化物を主体とする成分を付着させてもよい。ここで塩化物を主体とする成分とは、塩化物が固形分換算で全成分の５０質量％超えである成分を指す。塩化物以外の成分としては、硫化物や硝酸化合物などが挙げられるが、これらに限定されない。実際の大気腐食環境を考慮すると、金属材料に、ＮａＣｌを主体とする成分（ＮａＣｌが全成分の５０質量％超えである成分）を付着させることが好ましい。
　また、冬期に融雪剤を頻繁に散布する地域における遅れ破壊特性を模擬する場合、金属材料に、その地域に散布される融雪剤の成分に近い組成を有する成分を付着させることが好ましい。融雪剤に近い組成を有する成分としては、ＣａＣｌ２を主体とする成分（ＣａＣｌ２が全成分の５０質量％超えである成分）、ＭｇＣｌ２を主体とする成分（ＭｇＣｌ２が全成分の５０質量％超えである成分）、ＮａＣｌを主体とする成分（ＮａＣｌが全成分の５０質量％超えである成分）などを例示できる。
　また、金属材料に、複数の金属塩を組み合わせて含有する成分を付着させてもよい。複数の金属塩を組み合わせて含有する成分の例として、例えば、米国自動車技術会規格（ＳＡＥ　Ｊ２３３４）（０．５質量％ＮａＣｌ－０．１質量％ＣａＣｌ２－０．０７５質量％ＮａＨＣＯ３）、人工海水（２．５質量％ＮａＣｌ－０．５質量％ＭｇＣｌ２－０．１２質量％ＣａＣｌ２－０．０７質量％ＫＣｌ他（例えば、八洲薬品株式会社製アクアマリン（登録商標）の水溶液））などを例示できる。
　金属材料に付着させる塩化物の付着量（水などの溶媒を含まない塩化物の固形分の量）は、１～１０００００ｍｇ／ｍ２とすることが好ましい。前記付着量は、実際の大気腐食環境で想定される塩化物の付着量に対応したものである。前記付着量が１ｍｇ／ｍ２未満の腐食環境では、ほとんど腐食が進行しない。そのため、金属材料の遅れ破壊特性は評価できるが、腐食速度が遅く、評価に時間がかかる。さらに、腐食により発生する水素量が少ないために遅れ破壊が発生しにくく、そもそも遅れ破壊特性を評価する必要の無い場合が多い。そのため、前記付着量は１ｍｇ／ｍ２以上とすることが好ましい。一方、前記付着量が１０００００ｍｇ／ｍ２を超えると、実際の腐食環境を模擬できない可能性が高くなる。そのため、前記付着量は１０００００ｍｇ／ｍ２以下とすることが好ましい。実際の大気腐食環境での腐食形態を模擬し、かつ腐食を促進させる観点から、前記付着量は１００～３００００ｍｇ／ｍ２がより好ましい。
　金属材料に塩化物を付着させる方法（塩化物付着方法）は、特に限定されない。塩化物付着方法としては、通常、塩化物を溶質として含む溶液を金属材料に付着させる方法が採用される。具体例としては、例えば、塩化物を主体とする成分を含む溶液（通常、塩水などの水溶液であり、以下、塩水ともいう。）中に金属材料を浸漬する方法、金属材料に塩水を噴霧もしくはスプレーする方法等が挙げられる。
　塩水中の塩化物濃度は、特に限定されない。しかし、塩化物濃度が０．１質量％未満の塩水を用いて金属材料に塩化物を付着させる場合、好適な塩化物の付着量を得るために時間がかかる、または好適な塩化物の付着量を得ることが難しくなる。そのため、塩水中の塩化物濃度は０．１質量％以上とすることが好ましく、１質量％以上とすることがより好ましい。一方、塩水中の塩化物濃度が２０質量％以上の塩水を用いて噴霧やスプレー等により金属材料に塩化物を付着させる場合（塩水を付与する場合）、塩水を噴霧もしくはスプレー等する器具において、塩化物が析出し易くなり、器具の詰まりなどが生じ、安定した濃度の塩水を付与することが困難となる場合がある。また、金属材料に塩化物を均一に付着させることが難しくなる。その結果、金属材料において塩化物の付着量が場所によって異なり、塩化物の付着量が多い領域では、局所的な腐食が起こり、水素侵入量が多くなる。そのため、金属材料の評価領域内で遅れ破壊特性が変化することになり、遅れ破壊特性の評価精度が低下する。特に、塩化物の付着量が高いときにその傾向は顕著になる。そのため、塩水中の塩化物濃度は２０質量％以下とすることが好ましく、１５質量％以下とすることがより好ましい。
　塩化物を付着させるために金属材料に塩水を付与する時間、すなわち塩化物付着工程（ａ１）の工程時間は、特に限定されない。塩化物付着工程（ａ１）の工程時間は、０．２時間以上が好ましい。また、塩化物付着工程（ａ１）の工程時間は、１．０時間以下が好ましい。
　塩化物付着工程（ａ１）の工程時間が０．２時間未満の場合、金属材料表面における塩化物の付着量分布が不均一となる場合があり、金属材料表面の評価領域内で遅れ破壊特性が変化する場合がある。そのため、塩化物付着工程（ａ１）の工程時間は０．２時間以上とすることが好ましい。塩化物付着工程（ａ１）の工程時間は０．３時間以上がより好ましい。一方、前記塩化物付着工程（ａ１）の工程時間が１．０時間を超える場合、実環境とは異なる腐食挙動となる場合がある。具体的には、塩水を金属材料表面に供給する際に、金属材料表面に生成した腐食生成物が塩水と共に流されるという現象が生じる場合がある。前記腐食生成物は、例えば、Ｚｎめっき鋼板の場合は、下地鋼板の内部に水素が侵入することを抑制する効果がある。そのため、前記腐食生成物が塩水と共に流された場合は、実環境での前記腐食生成物による効果が得られなくなる。また、塩水による腐食が進行するおそれもある。そのため、実環境における腐食との相関が低くなり、実環境での遅れ破壊特性の結果と一致しない場合が生じるおそれがある。従って、塩化物付着工程（ａ１）の時間は、１．０時間以下とすることが好ましく、０．７時間以下とすることがより好ましい。
　なお、塩化物の付着量は、塩化物付着工程（ａ１）の塩化物付着前後の被試験体（金属材料）の質量差に塩水中の塩化物濃度をかけ、被試験体面積で割ることにより算出することができる。塩化物の付着量を変化させる場合は、例えば、塩水の塩化物濃度を変化させたり、塩水を付与する時間（塩化物付着工程（ａ１）の工程時間）を変化させることにより金属材料に付与する塩水の付着量を変化させることで制御することができる。
　噴霧によって金属材料表面に塩水を付与する場合、金属材料表面の傾斜角度を水平面に対して例えば０°にしてもよい。なお、この場合、前記塩水による水膜が金属材料表面にたまってしまうため、当該表面を水平面に対して傾斜させてもよい。なお、前記金属材料表面の傾斜角度は、塩化物付着工程（ａ１）以外の工程においても同様にできる。すなわち、前記金属材料表面の傾斜角度は、塩化物付着工程（ａ１）以外の工程でも、水平面に対して０°にしてもよいし、傾斜させてもよい。塩化物付着工程（ａ１）以外の工程でも、前記金属材料の傾斜角度を水平面に対して傾斜させることで、塩化物の洗い流しが起こり、塩化物付着工程（ａ１）で新たな塩化物を付着させやすくなる。
　＜塩化物付着工程（ａ１）の相対湿度Ｈａ１：８０％以上＞
　塩化物付着工程（ａ１）では、８０％以上の相対湿度Ｈａ１の雰囲気で金属材料に塩化物を付着させる。塩化物付着工程（ａ１）で、塩化物を噴霧もしくはスプレーにより金属材料に付着させる場合、金属材料表面近傍の環境の相対湿度は１００％近くに上昇する。また、塩水に浸漬させる場合も同様である。ここで、例えば大気雰囲気において金属材料に塩化物を付着させた場合では、塩化物の付着を終了した後の環境の相対湿度が８０％未満となって、金属材料表面に塩化物が濃縮した水膜が形成され、塩化物付着工程において金属材料の内部に侵入する水素量が増加する。本発明の評価方法では、塩化物付着工程（ａ１）の相対湿度Ｈａ１を８０％以上として、金属材料に塩化物を付着させることで、塩化物の付着を終了した後の環境の相対湿度は８０％未満にはならない。そのため、塩化物が潮解する相対湿度付近にならず、塩化物が濃縮した水膜が形成されないため、塩化物付着工程（ａ１）において、金属材料の内部に侵入する水素量を抑制できる。なお、塩化物付着工程（ａ１）の相対湿度Ｈａ１の上限は、特に限定されない。例えば、前記相対湿度Ｈａ１は、９８％未満とすることができ、９５％以下としてもよく、９０％以下としてもよい。
　＜塩化物付着工程（ａ１）の温度Ｔａ１：６０℃以下＞
　塩化物付着工程（ａ１）では、６０℃以下の温度Ｔａ１の雰囲気で金属材料に塩化物を付着させる。塩化物付着工程（ａ１）の温度Ｔａ１が６０℃を超えると、実際に金属材料が使用される腐食環境から離れた環境で評価を行うことになるだけでなく、腐食メカニズムが変化することが考えられる。そのため、塩化物付着工程（ａ１）の温度Ｔａ１は６０℃以下とする。好ましくは５０℃以下とする。一方、塩化物付着工程（ａ１）の温度Ｔａ１の下限は特に限定されない。塩化物付着工程（ａ１）の温度Ｔａ１が５℃未満では、腐食試験を行う際に用いる腐食試験槽（恒温恒湿槽）で相対湿度の制御が困難となる場合がある。また、金属材料の腐食速度を著しく低下させるために評価時間が長くなる。そのため、塩化物付着工程（ａ１）の温度Ｔａ１は、５℃以上とすることが好ましく、１０℃以上とすることがより好ましい。
　［保持工程（ａ２）］
　工程（Ａ）は、前記塩化物付着工程（ａ１）で金属材料に塩化物を付着させた後に、さらに前記相対湿度Ｈａ１、かつ、前記温度Ｔａ１の雰囲気で保持する保持工程（ａ２）を有することが好ましい。塩化物付着工程（ａ１）の後に、相対湿度Ｈａ１で保持することにより、塩水の付与により生じた水膜の厚さから相対湿度Ｈａ１に対応する塩化物の吸湿による水膜の厚さに変化する。これにより、金属材料表面において均一な塩化物濃度を有する水膜が形成され、金属材料表面における塩化物の付着量のムラが解消される効果が期待される。そのため、塩化物付着工程（ａ１）の後に、相対湿度Ｈａ１、かつ、前記温度Ｔａ１の雰囲気で保持する保持工程（ａ２）を設けることが好ましい。保持工程（ａ２）、すなわち、相対湿度Ｈａ１で保持する保持時間は０．５時間以上とすることが好ましい。前記保持時間の上限は特に限定されない。保持工程（ａ２）の保持時間は、工程（Ａ）の工程時間（ここでは、塩化物付着工程（ａ１）と保持工程（ａ２）の合計時間）と、後述の工程（Ｂ）の湿潤工程（ｂ２）の工程時間が等しくなるように設定することが好ましい。このように工程（Ａ）の工程時間を設定することにより、後述するように工程（Ｂ）のサイクルにおいて、湿潤工程（ｂ２）の代わりに工程（Ａ）を配置したサイクルを構成でき、規則的な腐食試験サイクルを組みやすくなる。さらに、相対湿度Ｈａ１を後述の湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２と同じ相対湿度に設定することにより、塩化物付着工程（ａ１）による金属材料への侵入水素量をより抑制することが可能となる。そのため、相対湿度Ｈａ１を後述の湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２と同じ相対湿度に設定することが好ましい。
　また、大気腐食環境下で金属材料が腐食することによる、金属材料の内部に侵入する水素量は、環境（雰囲気）の温度により、大きく変化する。そのため、遅れ破壊特性も環境の温度の影響を強く受ける。従って、金属材料の遅れ破壊特性について、金属材料部材（金属材料で形成された部材）の適用部位や使用される環境を考慮した適切な評価を行うためには、工程（Ａ）（ここでは、塩化物付着工程（ａ１）、もしくは塩化物付着工程（ａ１）および保持工程（ａ２））と、後述する工程（Ｂ）の雰囲気の温度を一定にすることが好ましい。ただし、塩化物付着工程（ａ１）においては、雰囲気の温度に変化を生じる場合がある。これは、付与した水分の影響と考えられ、雰囲気の温度の厳密な制御は困難となる場合がある。しかし、工程（Ａ）の雰囲気の温度Ｔａ１を、工程（Ｂ）の雰囲気の温度Ｔｂ１に対して±１０℃以内の変動に制御できれば、遅れ破壊特性への影響を大きく低減できる。そのため、工程（Ａ）の雰囲気の温度Ｔａ１を、工程（Ｂ）の雰囲気の温度Ｔｂ１に対して±１０℃以内の変動に制御することが好ましい。
　大気腐食環境の特徴は、濡れ（湿潤）の状態と乾き（乾燥）の状態を繰り返すことであり、この環境変化を模擬することが実環境での腐食形態に近づける上で重要となる。例えば鉄鋼材料の場合、濡れの状態と乾きの状態によって鉄鋼材料に形成する腐食生成物が変質すると共に、濡れの状態から乾きの状態、もしくは乾きの状態から濡れの状態に変化する過程で水素が発生することが知られている。そのため、相対湿度が変化するサイクル（工程（Ｂ））での条件も遅れ破壊特性の評価において重要となる。
　（工程（Ｂ））
　工程（Ｂ）は、６０℃以下、かつ、一定の範囲内の温度Ｔｂ１の雰囲気で、下記乾燥工程（ｂ１）と、下記湿潤工程（ｂ２）と、下記移行工程（ｂ３）と、下記移行工程（ｂ４）と、を有するサイクルを１サイクルとし、当該サイクルを少なくとも１回以上（１回または２回以上）行う工程である。
　＜工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１：６０℃以下、かつ、一定の範囲内＞
　工程（Ｂ）は、６０℃以下、かつ、一定の範囲内の温度Ｔｂ１の雰囲気で行う。工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１が６０℃を超えると、実際に金属材料が使用される腐食環境から離れた環境で評価を行うことになるだけでなく、腐食メカニズムが変化することが考えられる。そのため、工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１は６０℃以下とする。好ましくは５０℃以下とする。一方、工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１の下限は特に限定されない。工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１が５℃未満では、腐食試験を行う際に用いる腐食試験槽（恒温恒湿槽）で相対湿度の制御が困難となる場合がある。また、金属材料の腐食速度を著しく低下させるために評価時間が長くなる。そのため、工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１は、５℃以上とすることが好ましく、１０℃以上とすることがより好ましい。
　また、前述したように、遅れ破壊特性は環境（雰囲気）の温度の影響を強く受ける。従って、金属材料の遅れ破壊特性について、金属材料部材の適用部位や使用される環境を考慮した適切な評価を行うためには、前記工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１を一定の範囲内にする必要がある。工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１の変動幅が±５℃以内の場合、環境から金属材料の内部に侵入する水素量（水素侵入量）は、目的とする環境の温度での水素侵入量に対して３０％以内の変動幅で評価でき、遅れ破壊特性を正確に評価できる。工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１の変動幅が±２℃以内の場合の水素侵入量の変動幅は１５％以内となる。そのため、工程（Ｂ）の温度Ｔｂ１の変動幅は、±５℃以内が好ましく、±２℃以内がより好ましい。
　［乾燥工程（ｂ１）］
　乾燥工程（ｂ１）は、４５％以下の相対湿度Ｈｂ１の雰囲気で、１．０時間以上５．０時間以下保持して金属材料を乾燥する工程である。乾燥工程（ｂ１）の相対湿度Ｈｂ１は４５％以下とする。これは大気腐食環境の特徴の一つである乾きの状態を模擬するためである。さらに、乾燥工程（ｂ１）の相対湿度Ｈｂ１が４５％を超えると、金属材料表面を十分に乾燥させるために長時間保持する必要があり、評価時間が長くなる。乾燥工程（ｂ１）の相対湿度Ｈｂ１は、好ましくは４０％以下である。一方、乾燥工程（ｂ１）の相対湿度Ｈｂ１の下限は特に限定されない。相対湿度の制御性の観点より、乾燥工程（ｂ１）の相対湿度Ｈｂ１は、２０％以上が好ましい。また、金属材料表面に付着させる成分に塩化マグネシウムや塩化カルシウムなど、より低い相対湿度で潮解性を示す物質が含まれる場合は、乾燥工程（ｂ１）の相対湿度Ｈｂ１を低く設定することが好ましい。
　乾燥工程（ｂ１）の工程時間（相対湿度Ｈｂ１の雰囲気で保持する時間）は、１．０時間以上５．０時間以下とする。乾燥工程（ｂ１）の工程時間が１．０時間未満では、実際の腐食環境を模擬できない。一方、乾燥工程（ｂ１）の工程時間が５．０時間を超えると、実際の腐食環境は模擬できるが、遅れ破壊特性の評価に時間がかかる。
　［湿潤工程（ｂ２）］
　湿潤工程（ｂ２）は、８０％以上の相対湿度Ｈｂ２の雰囲気で、１．０時間以上５．０時間以下保持して金属材料を湿潤する工程である。湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２は８０％以上とする。これは大気腐食環境の特徴の一つである濡れの状態を模擬するためである。湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２が８０％未満であると湿潤の影響が不十分となる結果、実際の腐食環境を模擬できなくなる。塩化物の中で塩化ナトリウムは飽和臨界蒸気圧が最も高く、塩化ナトリウムの飽和臨界蒸気圧は相対湿度換算で約７５～７８％である。したがって、いずれの塩化物も相対湿度を８０％以上にしておくと金属材料表面は塩化物の吸湿により水膜が形成され、湿潤状態を保つことができる。そのため、湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２は８０％以上とする。一方、湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２の上限は特に限定されないが、湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２は９８％未満であることが好ましい。相対湿度Ｈｂ２が９８％以上になると結露によって生成した水膜厚さが厚くなりすぎて付着した塩化物が流されやすくなるためである。この現象は、特に、加工された被試験体を評価する場合に起きやすい。そのため、加工された被試験体を評価する場合には、湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２は９８％未満とすることが好ましい。
　湿潤工程（ｂ２）の工程時間（８０％以上の相対湿度Ｈｂ２の雰囲気で保持する時間）は、１．０時間以上５．０時間以下とする。湿潤工程（ｂ２）の工程時間が１．０時間未満では、実際の腐食環境を模擬できない。一方、湿潤工程（ｂ２）の工程時間が５．０時間を超えると、実際の腐食環境は模擬できるが、遅れ破壊特性の評価に時間がかかる。
　［移行工程（ｂ３）、移行工程（ｂ４）］
　移行工程（ｂ３）は、前記相対湿度Ｈｂ１の雰囲気から前記相対湿度Ｈｂ２の雰囲気に移行する工程であり、移行工程（ｂ４）は、前記相対湿度Ｈｂ２の雰囲気から前記相対湿度Ｈｂ１の雰囲気に移行する工程である。金属材料、特に鉄鋼材料の内部への水素侵入量は相対湿度が変化するタイミングで大きくなることが知られている。つまり、移行工程（ｂ３）および移行工程（ｂ４）で多量の水素が鉄鋼材料の内部に侵入する。例えば、湿潤工程（ｂ２）の相対湿度Ｈｂ２の雰囲気から乾燥工程（ｂ１）の相対湿度Ｈｂ１の雰囲気に移行する移行工程（ｂ４）を考える。湿潤工程（ｂ２）では、塩化物が潮解し、環境の相対湿度に応じた水膜厚さの水膜が形成され、金属材料の腐食が進行する。一方、乾燥工程（ｂ１）では、多くの塩化物は潮解しないため、潮解しない塩化物は析出し、水膜はほぼ消失し、腐食はほぼ進行しない。このような水膜厚さの変化が生じると、塩化物が潮解する相対湿度付近では、水膜中に塩化物イオンと腐食により溶出した金属イオンが濃化し、濃厚塩化物水膜中で加水分解反応が生じる。これにより、水膜のｐＨが低下し、金属材料表面で水素が原子化し、金属材料の内部への侵入水素量が増加する。一方、移行工程（ｂ３）は、移行工程（ｂ４）とは逆の工程であるため、塩化物が潮解する相対湿度近辺では、濃厚塩化物水膜は形成されるが、腐食により溶出した金属イオン量が移行工程（ｂ４）よりも比較的少ない。そのため、移行工程（ｂ３）では、移行工程（ｂ４）よりも侵入水素量は少なくなる。ここで、前述した加水分解の反応時間を十分に確保し、侵入水素量を確保するため、移行工程（ｂ３）および移行工程（ｂ４）の工程時間はそれぞれ１．０時間以上とする必要がある。好ましくは、それぞれ１．５時間以上とする。一方、移行工程（ｂ３）および移行工程（ｂ４）の工程時間はそれぞれ５．０時間以下とする。前記工程時間がそれぞれ５．０時間を超えると、塩化物の濃縮速度が遅くなり、加水分解反応の進行が緩やかになるため、遅れ破壊特性の評価に時間がかかり、評価方法として適切でない。
　さらに、塩化物がＮａＣｌを含む場合は、ＮａＣｌの潮解湿度近辺である相対湿度が５５％以上７５％以下の領域で、金属材料への水素侵入量が最も多くなるが、前記領域では、金属材料の腐食はほとんど引き起こされない。そのため、移行工程（ｂ３）、移行工程（ｂ４）のいずれか一方、または、両方の工程中に、相対湿度が５５％以上７５％以下の領域で所定時間保持する保持工程（相対湿度５５％以上７５％以下での保持工程）を設けてもよい。前記保持工程を設けることにより、金属材料への水素侵入量を増加させることが出来る。前記保持工程の工程時間は、０．５時間以上とすることが好ましい。なお、移行工程（ｂ３）、移行工程（ｂ４）の工程時間には、前記相対湿度５５％以上７５％以下での保持工程の工程時間も含まれる。
　本発明の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法は、実環境での昼夜の相対湿度変化を模擬することを目的としている。したがって、実環境での昼夜の相対湿度変化を模擬した前記工程（Ｂ）の工程時間（１サイクルの時間）が２４時間を超えると、実環境での腐食より緩慢になることを意味するため、遅れ破壊特性の評価に長時間を要することなる。すなわち、工程（Ｂ）の工程時間は２４時間以下に設定することが好ましい。評価を促進するためには、工程（Ｂ）の工程時間は１２時間以下に設定することがより好ましい。一方、工程（Ｂ）の工程時間を短くすると、相対湿度が急激に変化することになり、実環境における腐食との相関が低くなり、実環境での遅れ破壊特性の結果と一致しない場合が生じる。そのため、工程（Ｂ）の工程時間は５時間以上に設定することが好ましい。
　本発明の評価方法では、前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）をそれぞれ少なくとも１回は行う。前記工程（Ａ）は、実環境での腐食形態を模擬し、かつ腐食試験サイクルを設定する都合上、後述するように、工程（Ｂ）のサイクルにおいて、湿潤工程（ｂ２）の代わりに工程（Ａ）を配置したサイクルとして設定されることが好ましい。また、前記工程（Ａ）は、前記工程（Ｂ）のランダムな回数のサイクル毎に配置されてもよく、前記工程（Ｂ）の所定回数のサイクル毎に配置されてもよい。なお、前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）を備える工程を行う回数の上限は、特に限定されない。例えば、金属材料に割れが発生するまで前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）を備える工程を行うことができる。また、予め試験日数を定めておき、その試験日数に相当する分、前記工程を行ってもよい。前記工程の回数は、例えば実環境での腐食形態を模擬すること等を考慮し、適宜、設定することができる。一例として、前記工程は、１５００回以下とすることができる。また、前記工程の回数は、評価対象とする金属材料の材質や種類等に応じて、設定することができる。例えば、表面に被覆層を有する金属材料の遅れ破壊特性を評価する場合には、前記工程を１５００回を上限として設定し、表面に被覆層を有さない金属材料の遅れ破壊特性を評価する場合には、前記工程を４２０回を上限として設定することができる。
　次に、工程（Ａ）と工程（Ｂ）を備える工程について説明する。図１は、本発明の評価方法に係る腐食試験サイクルの一実施形態について説明する図である。図１に示す腐食試験サイクルは、工程（Ａ）と工程（Ｂ）をそれぞれ１回行った場合の腐食試験サイクルの一例を示している。この例において、工程（Ａ）は、塩化物付着工程（ａ１）と保持工程（ａ２）を有している。工程（Ｂ）は、湿潤工程（ｂ２）、移行工程（ｂ４）、乾燥工程（ｂ１）、移行工程（ｂ３）を１サイクルとした工程を有している。
　また、図１に示す腐食試験サイクルでは、工程（Ａ）を行った後、工程（Ａ）の雰囲気から相対湿度Ｈｂ１の雰囲気に移行する工程（移行工程（ｃ１））、相対湿度Ｈｂ１の雰囲気で保持する工程（保持工程（ｃ２））、相対湿度Ｈｂ１の雰囲気から相対湿度Ｈｂ２の雰囲気に移行する工程（移行工程（ｃ３））を有するサイクルを行う工程（工程（Ｂ）＊）を備えている。
　本実施形態において、工程（Ｂ）＊は、工程（Ｂ）のサイクルにおいて、湿潤工程（ｂ２）の代わりに工程（Ａ）を配置したサイクルとして設定されている。すなわち、工程（Ｂ）＊中の工程（Ａ）の工程時間（塩化物付着工程（ａ１）と保持工程（ａ２）の工程時間の合計）が、工程（Ｂ）の湿潤工程（ｂ２）の工程時間と等しく設定されている。また、工程（Ｂ）＊の移行工程（ｃ１）、保持工程（ｃ２）、移行工程（ｃ３）が、それぞれ工程（Ｂ）の移行工程（ｂ４）、乾燥工程（ｂ１）、移行工程（ｂ３）と同様の条件に設定されている。その結果、図１に示す腐食試験サイクルでは、工程（Ｂ）＊の工程時間と工程（Ｂ）の工程時間が等しく設定されている。このように、工程（Ａ）を、工程（Ｂ）のサイクルにおいて、湿潤工程（ｂ２）の代わりに配置したサイクルとして設定することで、規則的な腐食試験サイクルを組みやすくなる。さらに、より実際の腐食環境（大気腐食環境）を模擬しつつ、実際の大気腐食に伴って侵入する水素を模擬した腐食試験サイクルとすることができる。
　本実施形態の評価方法では、工程（Ｂ）＊と工程（Ｂ）を備える工程を少なくとも１回以上（１回または２回以上）行う腐食試験サイクルとすることができる。工程（Ｂ）＊は、工程（Ｂ）の所定回数のサイクル毎に配置されてもよく、工程（Ｂ）のランダムな回数のサイクル毎に配置されてもよい。また、本実施形態の評価方法では、工程（Ｂ）＊と工程（Ｂ）からなる工程を少なくとも１回以上行う腐食試験サイクルとしてもよい。
　なお、図１に示す腐食試験サイクルでは、工程（Ｂ）＊において、移行工程（ｃ１）、保持工程（ｃ２）、移行工程（ｃ３）が、それぞれ工程（Ｂ）の移行工程（ｂ４）、乾燥工程（ｂ１）、移行工程（ｂ３）と同様の条件に設定されているが、これに限定されない。例えば、前記移行工程（ｃ１）は、工程（Ｂ）の移行工程（ｂ４）と工程時間等の条件が異なってもよく、例えば前記移行工程（ｃ１）を１．０時間未満の工程時間（移行時間）とすることもできる。同様に、前記移行工程（ｃ３）は、工程（Ｂ）の移行工程（ｂ３）と工程時間等の条件が異なってもよく、例えば前記移行工程（ｃ３）を１．０時間未満の工程時間とすることもできる。
　また、図１に示す腐食試験サイクルでは、工程（Ａ）は、塩化物付着工程（ａ１）と保持工程（ａ２）を有しているが、これに限定されない。工程（Ａ）は保持工程（ａ２）を有さなくてもよい。
　さらに、図１に示す腐食試験サイクルでは、工程（Ａ）の後に、移行工程（ｃ１）、保持工程（ｃ２）、移行工程（ｃ３）を有する工程（工程（Ｂ）＊）を備えるが、これに限定されない。工程（Ａ）の後、移行工程（ｃ１）、保持工程（ｃ２）、移行工程（ｃ３）を設けずに、直ちに、工程（Ｂ）を行う腐食試験サイクルとしてもよい。なお、工程（Ｂ）のサイクルは、湿潤工程（ｂ２）から始まるものとしてもよいし、それ以外の工程（移行工程（ｂ４）等）から始まるものとしてもよい。
　本発明の評価方法では、上述したような工程（Ａ）と工程（Ｂ）を備える工程を少なくとも１回以上行った後、金属材料の状態（金属材料における割れの有無及びその程度等）を確認し、確認された金属材料の状態に基づいて、金属材料の遅れ破壊特性の評価を行う。
　また、本発明の金属材料の選択方法は、上述した金属材料の遅れ破壊特性の評価方法を用いて金属材料の遅れ破壊特性を評価する評価ステップと、前記評価ステップで得られた評価結果から、金属材料を選択する選択ステップと、を有する。応力を付与した金属材料に対し、前記評価ステップを行うことで、腐食試験の条件（温度、相対湿度、塩化物の付着量等）と、遅れ破壊特性（遅れ破壊発生の有無及びその程度（割れが発生する試験時間等））の関係が得られる。さらに、金属材料に付与する応力を変化させて、前記関係を腐食試験の条件の１条件又はそれ以上の条件において取得してもよい。そして、これらの関係を用いて、金属材料を分類することが出来る。そして、金属材料が使用される環境や部材の付加応力に応じて、前記分類のなかから、出荷等する金属材料を選択することが出来る。
　本発明の部材の製造方法は、上記金属材料の選択方法で選択した金属材料を加工して部材を製造する工程を有する。前記加工としては、特に限定されず、成形加工等の各種の金属加工が挙げられる。前記部材としては、自動車用部材が好ましい。
　以下、実施例を示して本発明について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。
　（金属材料）
　金属材料として、商用の１．４ｍｍ厚さの１４７０ＭＰａ級冷延鋼板及びその表面に被覆層を有する冷延鋼板を対象とし、発明例及び比較例による遅れ破壊特性の評価を行った。表面に被覆層を有する冷延鋼板は、次のように作製した。まず、上記冷延鋼板の表面をアルカリ脱脂した。その後、リン酸亜鉛化成処理を施すことで化成処理層（付着量：２ｇ／ｍ２）を形成し、化成処理層の上に電着塗装を施すことで塗膜層（膜厚：１５μｍ）を形成した。上記リン酸亜鉛化成処理における化成処理剤としては、日本パーカライジング社製のＰＢ－ＳＸ３５を用いた。また、上記電着塗装における電着塗料としては、関西ペイント社製のＧＴ－１００を用いた。対象とした上記冷延鋼板及び表面に被覆層を有する冷延鋼板をそれぞれ幅３５ｍｍ×長さ１００ｍｍにせん断し、せん断時の残留応力を除去するために幅が３０ｍｍとなるまで研削加工を施し、短冊状の試験片（鋼板）を作製した。得られた短冊状の試験片のうち、表面に被覆層を有さないものについては、トルエンに浸漬して５分間超音波洗浄した後、表面に被覆層を有するものについては、前記洗浄を行わずに、１８０°曲げ加工し、この状態でボルトとナットで拘束して試験片形状を固定し、図２に示すような遅れ破壊特性の評価用試験片を得た。この遅れ破壊特性の評価用試験片（説明の便宜上、以下単に「試験片」という。）としては、（ｉ）短冊状の試験片（鋼板）を曲率半径４ｍｍＲで１８０°曲げ加工し、曲げ加工後の短冊状の試験片の内側間隔を８ｍｍとしたもの、（ｉｉ）短冊状の試験片（鋼板）を曲率半径５ｍｍＲで１８０°曲げ加工し、曲げ加工後の短冊状の試験片の内側間隔を１０ｍｍとしたもの、を作製した。
　（腐食試験サイクル）
　上述の試験片に対して、下記の工程（Ｂ）＊及び工程（Ｂ）からなる腐食試験サイクル（腐食試験）を行った。この腐食試験サイクルの条件の詳細を表２－１、表２－２に示す。工程（Ｂ）は、湿潤工程（ｂ２）→移行工程（ｂ４）→乾燥工程（ｂ１）→移行工程（ｂ３）を順に行い、前述の４つの工程を行った場合を１サイクルとした工程である。また、工程（Ｂ）＊は、工程（Ｂ）の湿潤工程（ｂ２）を工程（Ａ）に置き換えた工程である。具体的には、工程（Ｂ）＊は、工程（Ａ）［塩化物付着工程（ａ１）→保持工程（ａ２）］→移行工程（ｂ４）→乾燥工程（ｂ１）→移行工程（ｂ３）を順に行う工程である。そして、遅れ破壊特性の評価を以下の腐食試験サイクル（Ｉ）～（ＩＶ）で実施した。なお、表２－１、表２－２中の「－」の記号は、その工程を実施していないことを意味する。
サイクル（Ｉ）：工程（Ｂ）＊→工程（Ｂ）を繰り返し実施するサイクル
サイクル（ＩＩ）：工程（Ｂ）＊→工程（Ｂ）→工程（Ｂ）→工程（Ｂ）を繰り返し実施するサイクル
サイクル（ＩＩＩ）：サイクル（Ｉ）→サイクル（ＩＩ）を繰り返し実施するサイクル、すなわち工程（Ｂ）＊→工程（Ｂ）→工程（Ｂ）＊→工程（Ｂ）→工程（Ｂ）→工程（Ｂ）を繰り返し実施するサイクル
サイクル（ＩＶ）：工程（Ｂ）＊のみを繰り返し実施するサイクル
　（１）遅れ破壊特性の評価
　遅れ破壊特性は、試験片に割れが発生する日数で評価した。具体的には、上述した腐食試験を実施している間、試験片の１８０°曲げ部での割れの有無を１日１回、目視により観察し、割れが発生するまでの日数（割れ発生日数）を最大で６３日間調べた。ここで、割れ発生の判定については、腐食試験前の加工部表面状態から新たに発生した亀裂が１ｍｍ以上になった場合に、割れ発生と判定した。なお、この遅れ破壊特性を評価するための腐食試験は、１つの実施例（発明例、比較例）について３検体ずつ行い、２検体以上に割れが発生した日数を割れ発生日数とした。
　この遅れ破壊特性の評価結果を表３に示す。なお、最終的に１検体のみ割れが発生した場合は、その旨を表３中に記載してある。
　本実施例の腐食試験で使用した試験片と同じ試験片（遅れ破壊評価用試験片）は、本発明者らによって行われた沖縄県での暴露試験に供された。その結果、試験片のうち、冷延鋼板から作製した試験片については、曲率半径４ｍｍＲの試験片では２４日目に割れが発生し、曲率半径５ｍｍＲの試験片では１年間の暴露期間においても割れが発生しなかった。また、試験片のうち、表面に被覆層を有する冷延鋼板から作製した試験片については、曲率半径４ｍｍＲの試験片では２１０日目に割れが発生し、曲率半径５ｍｍＲの試験片では１年間の暴露期間においても割れが発生しなかった。このときの平均気温は、曲率半径４ｍｍＲの試験片に割れが発生した期間で２６℃、曲率半径５ｍｍＲの試験片の暴露期間である１年間では２０℃であった。この結果をもとに、上述の腐食試験において、曲率半径４ｍｍＲの試験片で２検体以上に割れが生じ、曲率半径５ｍｍＲの試験片で１検体にも割れが生じない場合を、遅れ破壊特性の評価結果「〇」（遅れ破壊特性の評価精度に優れる）とし、それ以外を「×」（遅れ破壊特性の評価精度に劣る）とした。
　（２）腐食環境の適否評価
　本発明では、実際の使用環境（実際の腐食環境）下での遅れ破壊特性を評価するため、実際の使用環境（腐食環境）を模擬可能であることが重要である。このため、腐食試験が実際の腐食環境を模擬できているか否か（腐食環境の適否）について、冷延鋼板及び亜鉛塊を用い、冷延鋼板の腐食量と亜鉛塊の腐食量の比により以下の基準で評価を行った。この評価試験では、冷延鋼板として商用の不純物が少ない冷延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＥ）を、亜鉛塊として純度９９％の亜鉛板を、それぞれ用いた。なお、基準とした腐食量比は、非特許文献３に記載の実環境での暴露試験等で得られた鋼と亜鉛の腐食量比の結果を元にしている。腐食試験での冷延鋼板の腐食量と亜鉛塊の腐食量の比が基準とした腐食量比を外れることは、腐食試験が実際の腐食環境を模擬できていない（実際の腐食環境から外れている）ことを意味している。すなわち、腐食試験での冷延鋼板の腐食量と亜鉛塊の腐食量の比が基準とした腐食量比を外れると、冷延鋼板（金属材料）が実際の腐食環境と異なった腐食状況で評価されることになるため、腐食によって発生し、遅れ破壊を引き起こす水素の発生状況も実際の腐食環境とは大きく異なることが考えられる。そのため、腐食試験が実際の腐食環境を模擬することが必要である。
　冷延鋼板の腐食量は、腐食試験前後（腐食前後）の質量差を腐食面積で除することにより算出した。腐食試験後の冷延鋼板の質量は、腐食試験後の冷延鋼板を５％ＨＣｌ溶液に浸漬させることで腐食生成物を除去した後に測定した。亜鉛塊の腐食量も同様に、腐食試験前後の質量差を腐食面積で除することにより算出し、腐食試験後の亜鉛塊の質量は、腐食試験後の亜鉛塊を重クロム酸アンモンに１５分間浸漬させることで腐食生成物を除去した後に測定した。そして、以下の式から、腐食試験における［冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比］を求め、下記の評価基準で腐食環境の適否について評価した。
［冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比］＝［冷延鋼板の腐食量］／［亜鉛塊の腐食量］
　＜評価基準＞
○（好適な腐食環境）：１０≦［冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比］≦１００
△（適正な腐食環境）：３≦［冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比］＜１０、または、
　　　　　　　　　　１００＜［冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比］≦５００
×（不適正な腐食環境）：［冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比］＜３、または、５００＜［冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比］
この評価基準で、「〇」または「△」を実際の使用環境（腐食環境）を模擬できていると評価し、「×」を実際の使用環境を模擬できていないと評価した。
　そして、（１）遅れ破壊特性の評価で「〇」、かつ、（２）腐食環境の適否評価で「〇」または「△」を、総合評価「〇」（大気腐食に伴って金属材料の内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊特性を精度よく評価することができ、実際の使用環境での遅れ破壊特性を模擬できる）と評価し、それ以外を「×」（前記遅れ破壊特性の評価精度に劣る、及び／または、実際の使用環境での遅れ破壊特性を模擬できない）と評価した。
　表２－１、表２－２、表３に示されるように、本発明の評価方法によれば、大気腐食に伴って金属材料の内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊特性を精度よく評価することができ、実際の使用環境での遅れ破壊特性を模擬できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004

Claims (6)

  1. 　下記工程（Ａ）と下記工程（Ｂ）を備える工程を少なくとも１回以上行う、金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
    　工程（Ａ）：８０％以上の相対湿度Ｈａ１、かつ、６０℃以下の温度Ｔａ１の雰囲気で、金属材料に塩化物を付着させる塩化物付着工程（ａ１）を有する工程、
    　工程（Ｂ）：６０℃以下、かつ、一定の範囲内の温度Ｔｂ１の雰囲気で、下記乾燥工程（ｂ１）と、下記湿潤工程（ｂ２）と、下記移行工程（ｂ３）と、下記移行工程（ｂ４）と、を有するサイクルを１サイクルとし、当該サイクルを少なくとも１回以上行う工程。
    乾燥工程（ｂ１）：４５％以下の相対湿度Ｈｂ１の雰囲気で、１．０時間以上５．０時間以下保持して金属材料を乾燥する工程、
    湿潤工程（ｂ２）：８０％以上の相対湿度Ｈｂ２の雰囲気で、１．０時間以上５．０時間以下保持して金属材料を湿潤する工程、
    移行工程（ｂ３）：前記相対湿度Ｈｂ１の雰囲気から前記相対湿度Ｈｂ２の雰囲気に、１．０時間以上５．０時間以下で移行する工程、
    移行工程（ｂ４）：前記相対湿度Ｈｂ２の雰囲気から前記相対湿度Ｈｂ１の雰囲気に、１．０時間以上５．０時間以下で移行する工程。
  2. 　前記工程（Ａ）は、前記塩化物付着工程（ａ１）の後に、さらに、前記相対湿度Ｈａ１、かつ、前記温度Ｔａ１の雰囲気で保持する保持工程（ａ２）を有する、請求項１に記載の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
  3. 　前記保持工程（ａ２）の保持時間を、前記工程（Ａ）の工程時間と前記湿潤工程（ｂ２）の工程時間が等しくなるように設定する、請求項２に記載の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
  4. 　前記金属材料は、表面に被覆層を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の金属材料の遅れ破壊特性の評価方法を用いて金属材料の遅れ破壊特性を評価する評価ステップと、
    　前記評価ステップで得られた評価結果から、金属材料を選択する選択ステップと、を有する、金属材料の選択方法。
  6. 　請求項５に記載の金属材料の選択方法で選択した金属材料を加工して部材を製造する、部材の製造方法。
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