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腐食

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腐食形態の分類

金属腐食は、材質と環境が異なることにより様々な腐食形態をとります。腐食形態の分類法については種々な研究提案がされている。

1. 全面腐食 general corrosion
金属の全面が、ほぼ一様に腐食している場合を言う。

2. 局部腐食 localized corrosion
腐食が局部的に集中して起こる場合を言う。

3. 潰食 erosion corrosion
液流に伴って金属材料表面を磨耗する時に起こる激しい腐食。建築設傭配管では給湯システムの銅管配管でよく見られる。

4. キャビテーション損傷 cavitation erosion
流体が高速で管内を流れる時に、継手近傍に負圧部分ができ、そのため気泡が発生し管壁面に激突する際に起こる、通常の腐食環境下では見られない激しい腐食。

5. 応カ腐食割れ stress corrosion cracking
応カによって加速される腐食。応カ腐食により材料に割れを生ずる場合を応カ腐食割れと言う。アンモニアイオン存在下の銅合金、塩素イオン存在下のオーステナイト系ステンレス鋼などに見られる。

6. 応カ疲労 corrosion fatigue
腐食環境下におかれた金属材料に繰り返し応カがかかり機械的疲労に比べて著しく損傷される現象。

7. 隙間腐食 crevice corrosion
極めて狭い隙間の下にある金属材料が局所的に起こす腐食。

8. 孔食 pitting
金属材料のある部分に深いあなを穿つ局所腐食。銅管、ステンレス鋼管等で見られる。

9. 粒界腐食 intergranular corrosion
結晶粒界に沿って進行する腐食。オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部等に発生しやすい。

10. 選択腐食 selective leaching
合金の構成成分の一部が選択的に腐食脱落する腐食。砲金バルブの黄銅製弁棒の脱亜鉛腐食などが典型的事例。

11. 異種金属接触腐食 bimetallic corrosion
異種金属が接触してガルバニック電池が構成されることにより起きる腐食。銅管と鋼管、鋼管とステンレス鋼管との接続部などで発生する

これらの内
8. 孔食 pitting
金属材料のある部分に深いあなを穿つ局所腐食。銅管、ステンレス鋼管等で見られる。

電気防食を理解するための各金属の電極電位

金　属　　　標準電極電位
ＡｌＡｌ+++ -1.66
ＺｒＺｒ++++ -1.53
ＣｒＣｒ++ -0.91
ＺｎＺｎ++ -0.76
ＣｒＣｒ+++ -0.74
ＦｅＦｅ++ -0.44
ＮｉＮｉ++ -0.25
ＳｎＳｎ++ -0.14
ＰｂＰｂ++ -0.13
ＦｅＦｅ+++ -0.04
Ｈ2 ２Ｈ+ 0
ＣｕＣｕ++ 0.34
ＣｕＣｕ+ 0.52
ＡｇＡｇ+ 0.8
ＰｔＰｔ++ 1.19
ＡｕＡｕ+ 1.68

この事例

孔触対策
ポリアミンは、ジアミンとエピクロルヒドリンを反応して合成する。エピクロルヒドリンから遊離の塩素イオンが形成され、これがステンレスの孔触(食)の原因となる。反応容器が、ステンレスのSUS304であったから、孔触がもろに起こってしまった。SUS316でも同じ現象が起こった。さまざまな検討を行い、 犠牲陽極法 が利用できるという結論に至った。

反応容器内に鉄を設置し、この鉄を腐食させ、反応容器の孔触を阻止するという考えのもとに、実験用に1Lのステンレスの容器をつくり、鉄を入れ実験を重ね、ステンレス反応容器は、孔触を起こさなくなった。

この結果を元に、実機での5TONの反応容器で、鉄を3箇所に設置し、反応を行なうようになった。以降孔触は収まった。

防錆・防食技術

防蝕技術第2版

防食技術はあらゆる産業に関係する共通の基礎的工学技術として重要な位置を占める。とくに化学、食品などの装置産業においては、生産の拡大と操業の安定化に、また設備の寿命延長とその予測に多大な貢献を果たしてきた。さらに、アジア地域を中心に多くの国々が新たな高度成長期へ突入し、地球規模での資源・環境問題への的確な対処が急がれているこの時期、防食技術の果たす役割とその重要性はますます高まっている。本書は、基礎的腐食科学に根ざした真に役立つ防食技術を実現するために、実務を通して経験し体得した実践的防食技術をとりまとめ、業務手順に即して整理し、解説している。

【目次】
１　腐食の機構／２　腐食の現象と形態／３　耐食材料／４　環境の腐食作用／５　適性材料の選定／６　防食方法／７　防食設計／８　防食管理／９　腐食事例／１０　腐食データベース

[事例1]
錆びた鉄板