防食概論:防食の基礎

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           【 JIS 規格の人工環境試験一覧】

 金属の耐食性評価や防食対策の性能評価を目的に,各種試験が実施されている。この中で最も信頼性の高い方法は,実使用環境での暴露試験(実暴試験)である。
 実暴試験は,試験結果が得られるまで長期間(例えば,長期耐久型塗装で20年以上)を要し,材料等の最終確認試験や腐食・劣化機構の研究目的には適するが,材料開発や材料選定のためのスクリーニングテストとしては不適切である。
 そこで,短期間に材料の耐食性や防食対策の性能を推定するために,特定の環境因子の強度を高め,促進効果を期待し人工環境試験での評価が実施されている。

【人工環境試験】
 試験方法には,材料の曝される環境因子のうち,特定の因子の強度を高めた方法が用いられる。JIS規格にも,環境因子を単独に,又は複合してた条件の試験法が規定されている。
 人工環境試験は,促進劣化試験,腐食試験などとも呼ばれ,① 人工環境条件を連続的に負荷する方法(連続試験)と,② 複数の人工環境条件を複合した工程を繰り返し負荷させる方法(複合サイクル試験)に分けられる。 【JIS に規格される試験法】
 試験一般
 JIS Z 2371「塩水噴霧試験方法」
 ステンレス鋼試験片
 JIS G 0572「ステンレス鋼の硫酸・硫酸第二鉄腐食試験方法」,JIS G 0573「ステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法」,JIS G 0575「ステンレス鋼の硫酸・硫酸銅腐食試験方法」,JIS G 0578「ステンレス鋼の塩化第二鉄腐食試験方法」,JIS G 0591「ステンレス鋼の硫酸腐食試験方法」,JIS G 0596「ステンレス鋼配管継手の腐食試験方法」
 非鉄試験片
 JIS H 0541「マグネシウム及びマグネシウム合金のアルカリ性塩水腐食試験方法」,JIS H 8502「めっきの耐食性試験方法」,JIS H 8681-1「アルミニウム及びアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の耐食性試験方法-第1部:耐アルカリ試験」,JIS H 8681-2「アルミニウム及びアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の耐食性試験方法-第2部:キャス試験」,JIS H 8711「アルミニウム合金の応力腐食割れ試験方法」
 塗装試験片
 JIS K 5600-7-1「塗料一般試験方法−第7部:塗膜の長期耐久性−第1節:耐中性塩水噴霧性」,JIS K 5600-7-2「塗料一般試験方法−第7部:塗膜の長期耐久性−第2節:耐湿性(連続結露法)」,JIS K 5600-7-3「塗料一般試験方法−第7部:塗膜の長期耐久性−第3節:耐湿性(不連続結露法)」,JIS K 5600-7-4「塗料一般試験方法−第7部:塗膜の長期耐久性−第4節:耐湿潤冷熱繰返し性」,JIS K 5600-7-7「塗料一般試験方法−第7部:塗膜の長期耐久性−第7節:促進耐候性及び促進耐光性(キセノンランプ法)」,JIS K 5600-7-8「塗料一般試験方法−第7部:塗膜の長期耐久性−第8節:促進耐候性(紫外線蛍光ランプ法)」
 高温腐食関連
 JIS Z 2290「金属材料の高温腐食試験方法通則」,JIS Z 2291「金属材料の高温ガス腐食試験方法」,JIS Z 2292「金属材料の塩塗布高温腐食試験方法」,JIS Z 2293「金属材料の塩浸せき及び塩埋没高温腐食試験方法」,JIS Z 2294「金属材料の電気化学的高温腐食試験方法」
 
 JIS C 60068-2-60「環境試験方法-電気・電子-混合ガス流腐食試験」,JIS K 2513「石油製品-銅板腐食試験方法」,JIS R 1614「ファインセラミックスの酸及びアルカリ腐食試験方法」,JIS T 0305「擬似体液中での異種金属間接触腐食試験方法」,JIS T 6002「歯科用金属材料の腐食試験方法」
 
 ここでは,連続試験の例を紹介し,複合サイクル試験の例については次の節で紹介する。

【連続試験の例】
 JIS Z 2371 「塩水噴霧試験方法」は最も広く利用されている腐食試験法の一つである。JIS Z 2371 は,1955年(昭和30年)に,米国のASTM-B117を参考に制定された。当初の規格は,試験液の塩分濃度(5%NaCl中性水溶液),噴霧量,噴霧圧力などはASTM に準拠した「中性塩水噴霧試験」であった。
 現在のJIS Z 2371(2000) は,国際規格(ISO 9227)との整合化で「中性塩水噴霧試験」,「酢酸酸性塩水噴霧」及び「キャス」の3種類の塩水噴霧試験方法が規定されている。
 腐食性の激しい環境で用いる材料の腐食試験には,腐食性のガスを用いた試験方法も規定されている。

JIS Z 2371規定の【塩水連続噴霧試験】

  • 中性塩水噴霧試験
     試験槽内温度:35±2℃
     噴霧溶液組成:水 1リットルに対し塩化ナトリウム 50±5gを入れた水溶液を水酸化ナトリウムと塩酸でpH 6.5~7.2に調整した水溶液
     摘要:めっき,塗装などの表面処理製品をはじめ,一般材料の耐食性試験として各種製品JIS規格での品質規格試験として採用されている。
  • 酢酸酸性塩水噴霧試験
     試験槽内温度:35±2℃
     噴霧溶液組成:水 1リットルに対し塩化ナトリウム 50±5gを入れた水溶液を酢酸でpH 3.0~3.1に調整した水溶液
     摘要:腐食性の強い環境で使用されるめっき品の品質規格試験に適用されている。
  • キャス試験
     試験槽内温度:50±2℃
     噴霧溶液組成:水1リットルに対し塩化ナトリウム 50±5gを入れた水溶液 1リットルに,塩化銅(Ⅱ)二水和物(CuCl2・2H2O)を 0.26±0.02g加え,酢酸でpH 3.0~3.1に調整した水溶液
     摘要:アルミ成形品,ニッケル-クロム系めっき品などの品質規格試験に適用されている。
JIS H 8502規定の【ガス腐食試験】
  • 二酸化硫黄ガス試験
     試験槽内 温度:40±1℃,相対湿度:80±5%
     二酸化硫黄ガス濃度(体積):0.5±0.1ppm,又は 10±2ppm,又は 25±5ppm  
  • 硫化水素ガス試験
     試験槽内 温度:40±1℃,相対湿度:80±5%
     硫化水素ガス濃度(体積):0.1±0.02ppm,又は 3±1ppm,又は 10±2ppm  
  • 塩素ガス試験
     試験槽内 温度:40±1℃,相対湿度:80±5%
     塩素ガス濃度(体積):0.02±0.005ppm,又は 0.1±0.02ppm  
  • 混合ガス試験
     試験槽内 温度:40±1℃,相対湿度:80±5%
     混合ガス濃度(体積)
      条件D1(硫化水素ガス 0.1±0.02ppm,二酸化硫黄ガス 0.5±0.1ppm)
      条件D2(二酸化硫黄ガス 0.2±0.05ppm,二酸化窒素ガス 0.5±0.1ppm)
      条件D3(硫化水素ガス 0.1±0.02ppm,二酸化硫黄ガス 0.5±0.1ppm,塩素ガス 0.02±0.005ppm)

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