腐食とは、環境によって引き起こされる材料またはその特性の破壊または劣化です。ほとんどの腐食は、酸素、湿度、温度変化、汚染物質などの腐食性成分や腐食因子を含む大気環境で発生します。
周期的腐食は一般的で最も破壊的な大気腐食です。金属材料表面の腐食は、金属表面の酸化層や保護層に含まれる塩化物イオンが金属表面に浸透し、金属内部の電気化学反応によって引き起こされる腐食です。同時に、塩素イオンは一定の水和エネルギーを持っており、金属表面の細孔に吸着されやすく、ひび割れが密集し、酸化物層の酸素を置き換え、不溶性酸化物を可溶性塩化物に置き換え、不動態化の状態を保ちます。サーフェスをアクティブなサーフェスにします。
周期腐食試験は、主に周期腐食試験装置を使用して、周期腐食環境条件を人工的にシミュレーションし、製品や金属材料の耐食性を評価する環境試験の一種です。自然環境暴露試験と、人工加速シミュレーションによる周期腐食環境試験の2つに分かれています。
周期腐食環境試験の人工シミュレーションは、一定容積の宇宙試験装置である周期腐食試験室 (図) を人工的な方法で空間内に使用し、その結果、製品の周期腐食の品質を評価するための周期腐食環境を実現します。耐食性。
自然環境と比較すると、その循環腐食環境の塩化物の塩濃度は、一般的な自然環境の循環腐食含有量の数倍から数十倍になる可能性があるため、腐食速度が大幅に増加します。結果が得られるまでの時間も大幅に短縮されます。製品サンプルテストなどの自然暴露環境では、腐食が完了するまでに 1 年かかる場合がありますが、周期腐食環境条件の人工シミュレーションでは、最長 24 時間でも同様の結果が得られます。
実験室でシミュレートされた周期腐食は 4 つのカテゴリに分類できます
(1)中性サイクル腐食試験（NSS試験）最も早く登場し、現在最も広く使用されている加速腐食試験法です。噴霧する溶液としては、PH値が中性域（6.5～7.2）に調整された5%食塩水を使用します。試験温度は35℃、周期腐食要件の沈下速度は1～2ml/80cm/hで行われます。
(2)酢酸繰返し腐食試験（ASS試験）中性サイクル腐食試験に基づいて開発されています。5% 塩化ナトリウム溶液に氷酢酸を加えると、溶液の PH 値が約 3 に下がり、溶液が酸性になり、最終的な周期腐食の形成も中性から酸性に変わります。 。腐食速度はNSSテストの約3倍です。
(3)銅塩促進酢酸繰返し腐食試験（CASS試験）新しく開発された外国の急速サイクル腐食試験です。試験温度は50℃、少量の銅塩-塩化銅を含む塩水で、強力に腐食を引き起こします。腐食速度はNSSテストの約8倍です。
(4)交互繰り返し腐食試験は包括的な周期腐食試験であり、実際には中性の周期腐食試験に一定の湿度と熱の試験を加えたものです。主にキャビティタイプの製品全体に使用され、湿潤環境の浸透により、製品の表面だけでなく製品の内部にも周期腐食が発生します。これは、製品を周期腐食と湿熱の 2 つの環境条件に交互にさらし、最終的に製品全体の電気的および機械的特性を変化の有無で評価します。
周期腐食試験の試験結果は、通常、定量的な形式ではなく定性的な形式で与えられます。具体的な判定方法は4つあります。
①評価の判断方法腐食面積と総面積の比率を一定の方法でいくつかのレベルに分けたもので、一定のレベルまでは適格な判断基準として、平坦なサンプルの評価に適しています。
②計量判定方法腐食試験の前後のサンプルの重量を計量する方法により、腐食損失の重量を計算してサンプルの耐食性の品質を判断します。特に金属耐食性の品質評価に適しています。
③腐食性外観判定方法は定性的な判定方法であり、それは繰り返し腐食試験であり、製品が腐食現象を引き起こすかどうかをサンプルで判定するため、一般的な製品規格が主にこの方法で使用されます。
④腐食データ統計解析法腐食試験の設計、腐食データの分析、方法の信頼レベルを決定するための腐食データを提供します。この方法は、特に特定の製品の品質を判断するためではなく、主に統計的な腐食を分析するために使用されます。
ステンレス鋼の繰り返し腐食試験
周期腐食試験は20世紀初頭に発明され、最も長く使用されてきた「腐食試験」であり、高耐食材料ユーザーに愛用され、「普遍的な」試験となっています。主な理由は次のとおりです。 ① 時間の節約。②低コスト。③ さまざまな材料をテストできます。④ 結果は単純かつ明確であり、商業紛争の解決に有利である。
実際には、ステンレス鋼の周期腐食試験が最も広く知られています。この材料の周期腐食試験は何時間行うことができますか?医療従事者であれば、この疑問をよく知っているはずです。
材料ベンダーが通常使用する不動態化治療または表面研磨品位の向上、など、ステンレス鋼の繰り返し腐食試験時間を改善します。ただし、最も重要な決定要因はステンレス鋼自体の組成、つまりクロム、モリブデン、ニッケルの含有量です。
クロムとモリブデンの 2 つの元素の含有量が高くなるほど、発生し始める孔食や隙間腐食に抵抗するために必要な腐食性能が強化されます。この耐食性は、いわゆる耐孔食相当(PRE) 値: PRE = %Cr + 3.3 x %Mo。
ニッケルは鋼の孔食や隙間腐食に対する耐性を高めませんが、腐食プロセスが始まった後の腐食速度を効果的に遅らせることができます。したがって、ニッケル含有オーステナイト系ステンレス鋼は、周期腐食試験ではるかに優れた性能を発揮する傾向があり、同等の孔食耐性を持つ低ニッケルのフェライト系ステンレス鋼よりも腐食がはるかに少ないです。
トリビア: 標準 304 の場合、中性周期腐食は通常 48 ～ 72 時間です。標準 316 の場合、中性周期腐食は通常 72 ～ 120 時間です。
注意すべきことの周期的腐食ステンレス鋼の特性を試験する場合、この試験には大きな欠点があります。循環腐食試験における循環腐食の塩化物含有量は実際の環境をはるかに上回る非常に高いため、塩化物含有量が非常に低くても実際の使用環境で腐食に耐えられるステンレス鋼も繰り返し腐食試験で腐食されます。 。
繰り返し腐食試験はステンレス鋼の腐食挙動を変化させるものであり、加速試験やシミュレーション実験とはみなされません。結果は一方的なものであり、最終的に使用されるステンレス鋼の実際の性能とは同等の関係はありません。
したがって、周期腐食試験を使用して、さまざまな種類のステンレス鋼の耐食性を比較できますが、この試験では材料を評価することしかできません。特にステンレス鋼材料を選択する場合、試験条件と実際の使用環境との関連性が十分に理解されていないため、通常、繰り返し腐食試験だけでは十分な情報が得られません。
同じ理由で、ステンレス鋼サンプルの繰り返し腐食試験のみに基づいて製品の耐用年数を推定することはできません。
さらに、異なる種類の鋼を比較することはできません。たとえば、ステンレス鋼とコーティングされた炭素鋼を比較することはできません。これは、テストで使用された 2 つの材料の腐食メカニズムが大きく異なり、それらの相関関係が異なるためです。テスト結果と実際に製品が使用される環境は異なります。
投稿日時: 2023 年 11 月 6 日