特 集 【sustinaシリーズ S13 /S23 /HYBRID

ステンレス 鋼 板 の 表 面 状 態 と 耐 食 性
孔 食 電 位 測 定 によって 得 られる 電 位 は, 値 が 高 いほど
耐 食 性 に 優 れる 材 料 であるとされている.ステンレス 鋼
板 は 鉄 に11% 以 上 のクロム(Cr)を 含 有 した 合 金 であり,
表 面 には 不 動 態 皮 膜 と 呼 ばれるクロム(Cr)と 酸 素 (O)か
らなる, 厚 さ 約 2 ~ 3nmの 薄 膜 状 の 水 和 オキシ 水 酸 化 ク
ロム 層 が 形 成 されている.ステンレス 鋼 板 の 表 面 は,この
不 動 態 皮 膜 によって 腐 食 環 境 から 保 護 されている( 図 5).
そこで, 未 使 用 鋼 板 と 実 働 後 車 両 の 不 動 態 皮 膜 の 状 態
の 比 較 として,JIS・G・0577(2005)[ステンレス 鋼 の 孔 食
電 位 測 定 方 法 ]に 基 づいて 各 試 験 片 の 孔 食 電 位 測 定 を 行
い, 電 位 値 およびアノード 分 極 曲 線 挙 動 と 発 錆 の 相 関 に
ついて 評 価 した.
厚 さ・
酸 素 (O) 腐 食 環 境 ・ 腐 食 性 物 ・ 質 厚 さ・
酸 素 (O) 腐 食 環 境 ・ 腐 食 性 物 ・ 質 約 2~3nm・
約 2~3nm・
・ 1( 未 使 用 )・ 3(A)・ 5(B)・
・ 1( 未 使 用 )・ 3(A)・ 5(B)・
孔 食 電 位 測 定 ・
孔 食 電 位 測 定 ・ 0.232[V]・ 0.417[V]・ 0.225[V]・
( 平 値 ) 0.232[V]・ 0.417[V]・ 0.225[V]・
( 平 値 )
電 流 密 度 ・
電 流 密 度 ・
0.01~100・ 0.01~1.0 0.01~1.0・
0.01~100・
の 推 移 * ・ [µAcm -2 0.01~1.0
]・ [µAcm -2 0.01~1.0・
]・ [µAcm -2 ]・
の 推 移 * ・ [µAcm -2 ]・ [µAcm -2 ]・ [µAcm -2 ]・
*:アノード 分 極 曲 線 において, 孔 食 電 位 値 に 到 達 する
*:アノード 分 極 曲 線 において, 孔 食 電 位 値 に 到 達 する
までの 電 流 密 度 の 推 ・移 範 囲
までの 電 流 密 度 の 推 ・移 範 囲
不 動 態 皮 膜 CrOx (OH) 2-x・nH2O・
不 動 態 皮 膜 CrOx (OH) 2-x・nH2O・
クロム(Cr)
クロム(Cr)
ステンレス Fe+Cr・
ステンレス Fe+Cr・
表 6に 孔 食 電 位 の 測 定 結 果 を 示 す.なお, 試 験 は 腐 食
促 進 試 験 で 腐 食 度 合 いの 差 が 顕 著 であった,[#80BG 仕
上 げ]の 試 験 片 3 種 類 ( 試 験 片 1, 試 験 片 3, 試 験 片 5)
を 代 表 して 行 った.
試 験 片 1と 試 験 片 5の 電 位 値 はほぼ 同 値 であったが,
試 験 片 3の 電 位 値 は 試 験 片 1や 試 験 片 5よりも 特 出 して
高 い 値 である. 次 に, 図 6 ~ 8に 孔 食 電 位 測 定 時 に 得 ら
れたアノード 分 極 曲 線 の 挙 動 を 示 す. 各 試 験 片 の 曲 線 挙
動 を 比 較 すると, 試 験 片 1の 挙 動 は, 図 6に 黄 囲 みで 示
したように, 孔 食 電 位 よりも 低 い 電 位 においても, 電 流
密 度 10µAcm -2 を 超 える 電 位 域 が 認 められる.この 挙 動
は, 孔 食 電 位 よりも 低 い 電 位 ではあるが, 試 験 片 表 面 で
は 不 動 態 皮 膜 の 破 壊 が 起 こり 始 めていることを 示 してい
る.これに 対 して, 試 験 片 3および 試 験 体 5は 孔 食 電 位
に 達 するまで, 電 流 密 度 10µAcm -2 を 超 える 様 相 は 見 ら
れなかった.
このことから, 試 験 片 3と 試 験 片 5は 試 験 片 1に 比 べ
て 安 定 した 不 動 態 皮 膜 が 形 成 された 状 態 であり, 孔 食 ,
つまり 腐 食 が 起 こりにくい 表 面 状 態 であったということ
を 示 している.したがって, 実 働 後 車 両 より 採 取 した 試
験 片 3および 試 験 片 5は 耐 孔 食 性 を 高 め, 不 動 態 を 安 定
にするための 処 理 が 施 されていた 可 能 性 が 考 えられる.
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2016 年 12 月