防食概論:防食の基礎

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          【溶融めっきとは】

 溶融めっきとは,溶融した液状金属に構造体や部材を浸漬し,溶融金属と構造体の温度差を利用し,構造体表面に溶融金属を凝固させる方法である。この方法では,母材が熱影響を受ける温度より低い融点の金属しかめっきできない。

 鉄鋼に適用可能な低融点金属を用いた溶融めっきには,溶融亜鉛めっき(浴温度430℃以上),溶融アルミニウムめっき(浴温度700℃以上),溶融55%アルミニウム-亜鉛合金めっき(浴温度570℃以上)などがある。
 低融点とは言え 400℃を超える温度に素材が曝されることになる。従って,めっき温度付近で熱影響(金属組織や強度が変質するなど)を強く受ける材料に適用できない方法でもある。
 例えば,鋼は 723℃で結晶構造の変化(72相変態)を受けるので,これに近い温度の溶融アルミニウムめっきの適用には注意が必要である。例えば,熱処理された高張力鋼を部材として含む構造物への適用は困難である。
 さらには,室温から溶融めっき温度まで,短時間に大きい温度変化を受けるので,部材の熱膨張で変形するのが通例である。従って,部材設計時に,熱変形を考慮した形状の工夫が必要になる。

 上記素材の防食原理は,何れも犠牲的アノード作用による。一般的な大気環境での,めっき傷部の犠牲的アノード作用は,亜鉛>アルミニウム-亜鉛合金>アルミニウムの順とされている。
 めっき材そのものの耐食性は,素材の屋外暴露試験結果などを参考にすると,アルミニウム>アルミニウム-亜鉛合金>亜鉛の順である。しかし,塩化物イオンの影響を強く受ける状況では,アルミニウムは屋外暴露試験データとは異なり異常腐食,激しい孔食による損傷を受ける事例もある。従って,めっき種を検討する場合には,当該環境に類似する環境下での実構造物における事例を収集・検討するのが望ましい。
 
【溶融めっき関連規格】
 JIS H 8502 「めっきの耐食性試験方法」
 JIS H 0401 「溶融亜鉛めっき試験方法」
 JIS H 8641 「溶融亜鉛めっき」
 JIS G 3302 「溶融亜鉛めっき鋼板及び鋼帯」
 JIS G 3312 「塗装溶融亜鉛めっき鋼板及び鋼帯」
 JIS G 3317 「溶融亜鉛−5%アルミニウム合金めっき鋼板及び鋼帯」
 JIS G 3318 「塗装溶融亜鉛−5%アルミニウム合金めっき鋼板及び鋼帯」
 JIS H 8642 「溶融アルミニウムめっき」
 JIS H 8672 「溶融アルミニウムめっき試験方法」
 JIS G 3314 「溶融アルミニウムめっき鋼板及び鋼帯」
 JIS G 3321 「溶融55%アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板及び鋼帯」
 JIS G 3322 「塗装溶融55%アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板及び鋼帯」

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