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ステンレスの腐食について

1 :踊る営業マン:2001/01/31(水) 19:05
とある(零細の)建材メーカーに営業として勤めている者です。
屋外で使用する商品にステンレス製の製品を販売しているのですが、
お客様の中には、亜鉛メッキ鉄板やアルミの製品の方が腐食に強い、
と言ってそちらを希望する方がいます。(そちらの方が値段が安いこともある)
人によって言うことが違う(素材メーカーの方も)ので、正しい知識を
得たいと思っています。
文系の私でも取っ付きやすそうな本、もしくは腐食の仕組みについて
教えていただける方、気長にレスお待ちしています。

2 :名も無きマテリアルさん:2001/01/31(水) 22:37
○○のおはなしシリーズで、たしか、腐食のおはなしってのがあったと思う。
入門書としてはお薦め。

常識的に考えると、SUSが負け得るのって、中性塩水環境ぐらいかな?
どういう素材をどういう環境下で使いたがってるのか、
具体的に教えてもらえませんか?



3 :名無しさん@1周年:2001/02/01(木) 00:01
さらし粉の溶液ってその中性塩水溶液なんですか?


4 :踊る営業マン:2001/02/01(木) 07:33
さっそくレスありがとうございます。「腐食のおはなし」購入致します。
空調用の「ダクト」を作っている会社なのですが、室内では溶融亜鉛メッキ鉄板の
Z22ぐらいのを使っています。
それを屋外に使用する時に、SUS304のステンレスに変えています。
「環境」といっても、「雨水がかかる屋外」としか言い様がありませんが。
人によっては「SUSより亜鉛メッキのほうが錆びない」といわれますし、
「アルミのほうがいい」という方もいます。
あと「接触腐食」と言うのも聞いたことがあるのですが、どういう現象でしょうか。

5 :無機人間:2001/02/01(木) 09:28
屋外に使用するぐらいでSUS304が劣るとは思えないですが、
コストパフォーマンスは劣るかも。
オーステナイト系ステンレス鋼は高温下での応力腐食割れや、
硫黄を含む環境、塩酸酸性溶液に適さないと聞いています(中性液は知らん(^^;;)

亜鉛メッキは、亜鉛を優先的に腐食させるものですから、
亜鉛が存在する限りは有効なはず。そっちの方が安いのかな?

アルミは活性が高いですが、強固な酸化膜を形成するので腐食が
抑えられます。しかし、不純物が存在すると、局部的な電池が
できあがって、電気化学反応で腐食が進んでしまいます。
(たぶん接触腐食はこのことだと思います。先の亜鉛の腐食も原理は
同じです。)
だから、それほどいいものではないと思います。


6 :一応、ステンレス屋:2001/02/01(木) 11:39
まず一般論ですが(Alはアルマイト処理してあるものとして話を進めます)
耐食性はSUS 304>Al>Znめっきの順が妥当だと思います。
AlやZnは腐食生成物が無色(白色)であり目立たないのでいわゆる銹色にならないため
耐食性が高いと勘違いしている場合が多いです。
完璧なアルマイト処理をされたAlであれば通常の使用条件では腐食の発生する可能性はまず無いですが
実際には処理後の加工やキズ、表面の不均一性などによりアルマイト被膜に欠陥が存在します。
このためその部分から腐食が進行します。
Znめっきの場合、めっきのZnが残存する間は耐食性が維持されますが、Znが消費されると急激に腐食します。
ステンレス鋼の場合耐食性を維持する被膜に自己修復性がありますが、局部腐食の発生は否定できません。
また、実用上問題の無い発銹でも赤くなるので目立ちます。

では、実際に使用する場合どういう選択をするかというと
Alの場合アルマイト処理時に多色化することが可能であるため外観を重視した場合に選択されます。
上記の様に、キズをつけるとせっかくの耐食性が落ちるために、施工に際しては十分な注意が必要となります。
また、強い曲げ加工や溶接ができないこと、端面の処理の問題などがあり、現場での対応が難しいです。
つまりプレハブ加工のものしか使えないという事です。
Znめっきは安価であり、Znの消失速度が予測できる事から寿命を推定できる事が特徴です。
ココで比較しているステンレス鋼やAlには局部腐食(ある部分だけ極端に腐食する)という物が発生するため
寿命の予測が難しくなります。このため、定期的な改修、交換を計画しているならば確実な選択です。
ステンレス鋼の場合、上記の2種類と異なり防食のための処理が要りませんから加工(溶接も含む)が自由であり
1点物でも現場に合わせた形の物が使えます。また外観に影響を与えないようなキズであれば問題になりません。
交換の難しい場所であったり、補修の計画が無い場合一般にライフルサイクルコストは安くなります。
施工のコスト優先ならZnめっき、外観重視ならAl、産業用(長寿命)ならSUSってとこじゃないでしょうか。

この3つを較べ短期間の試験を行った場合、
酸化性でない酸性環境(硫酸、塩酸など)ではステンレス鋼がもっとも悪い成績を示すものと思います。
上記の様にアルマイト処理されたAlはこの環境では腐食しませんし(通常の板の試験では欠陥部が含まれません)
通常はZnがなくなるまで試験はしませんしね。
酸化性の酸(硝酸など)ではZnめっき以外は腐食しません。
アルカリ環境ではAlのみが腐食します。
(特殊な溶液の場合この通りにはなりませんが)

7 :一応、ステンレス屋:2001/02/01(木) 11:40
つづき
無機人間さんの指摘された通りオーステナイト系(SUS 300番台)のステンレス鋼の場合(全てではないですが)
溶液中では応力腐食割れ(SCC)が発生する場合があります。
SCCの発生には温度(40℃程度でも発生した例がある)と塩化物イオンの存在が必要とされています。
塩化物イオンの濃度が低くても、隙間部が存在すると濃縮されSCCが発生する場合もあります。
前記のステンレス鋼の局部腐食にはこの塩化物イオンの濃縮により発生します。(孔食、隙間腐食など)
また、硫酸、亜硫酸環境では上記の様に耐食性は高くありません。
硫黄を含む燃料を使用したボイラーなどの煙道では露点腐食が発生した例があります。
塩化物を含む溶液では上記の塩化物イオンの濃縮による局部腐食の発生が知られています。
これはアルカリ性(ほとんどないですが)、中性(一番多い)、酸性どの環境でも発生例があります。
中性環境で発生例が多いのは、酸性環境では十分に注意して材料が選択されているため
発生する例が少ないためと思われます。

接触腐食(ガルバニック腐食)というのは2種類の金属を触れ合わせて導電性のある溶液につけた場合
それぞれの金属のイオン化傾向の差によって一方の(卑な)金属が腐食する事を言います。
そして、卑な金属が腐食する事によって貴な金属は防食されます。
Znめっき鋼鈑はこれを利用しています。

こんなものでいかがでしょうか

PS
さらし粉は中性だったと思いますが
次亜塩素酸カルシウムを含むために金属に対する腐食性が高いです。

8 :名も無きマテリアルさん:2001/02/01(木) 14:02
2です。長文になっちゃいました。ご勘弁下さい。

>>3
もちろん同じではないですが、孔食の主因となる塩素イオンが多量に存在するっていう意味で、
問題の根本は同じですね。

>>4
雨水と一口に言っても、使用する地域で大分差があると思います。
風が強く、気温の高い海浜地域などでは、飛来した海水飛沫が腐食をかなり加速します。
腐食防食協会から「環境と材料(だったかな?)」という専門雑誌が出てます。
バックナンバーを当って見られると、こういった問題に関する話が結構載ってます。
腐食は、材料だけで決まるのではなく、環境要因も大きく影響する現象ですから、
亜鉛メッキの方が良いとかアルミの方が良いとかいう人がいても、特定の環境下では不思議ではないでしょうが、
最大公約数的には、SUSがダントツに良いと言えると思います。

接触腐食というのも、普通は、5さんが言ってるような現象(ガルバニー腐食)を指していることが多いです。
不純物(が起点になることが多いので、間違ってるわけではないですけど)というよりも、
自分自身よりも電気的に貴な物との接触ですね。
アノード面積の方が小さい場合にはほとんど問題無いんですが、これが逆転すると激しく腐食されます。
屋外では、ブリキ(錫メッキ鋼鈑)ではなくトタン(亜鉛メッキ鋼鈑)が使用されることが多い理由のひとつもこれです。
電気的には、(貴)錫>鉄>亜鉛(卑)なわけで、亜鉛メッキ鋼鈑は、亜鉛の不働態皮膜で耐食性を確保するわけですが、
5さんが言っておられるように、メッキに瑕疵が出来た際の安定性が全く異なるわけです。
ブリキの場合には、傷(小面積)が鉄、他の部分(大部分)が錫ですから、傷部のみがアノード、その他の部分がカソードになります。
アノードの溶解反応は、カソード反応と同じ電荷量を補償する必要がある(でないと、素材の電荷が変わってしまいます。)わけで、
カソード反応が速くなれば、それにつられてアノード反応(溶解反応)も速くなるわけです。
カソードは広い面積なんで、それに見合うだけの反応を傷部分だけで補償しようとすると、溶解はかなり激しいものになります。
亜鉛メッキは、傷部が鉄、傷以外が亜鉛になりますから、アノード(溶解する部分)とカソードが逆になり、
アノード面積が圧倒的に広く、カソード面積が圧倒的に狭いので、亜鉛が存在する限り本質的に安定です。
但し、亜鉛の不働態皮膜は、Crの不働態皮膜ほど強固ではありませんから、耐食性そのものは、ステンレスには及ばないのが普通です。

アルミは、ちょっと特殊だと思います。
確かに、酸化物自身は非常に安定(REやアルカリ金属類を除くとほぼ全ての金属元素中で一番安定)なのですが、
水溶液中では、水酸化物イオンを作りやすく、両性で溶解します。
なので、湿食においては万能とは言いにくいです。不働態化した素材の海水浸漬時のガルバニー系列的に見ても、
SUS(孔食を起こすので悪いとは言ってもトータルでは)>亜鉛合金>Al合金ですし。
5さんの言うように、ガルバニー腐食の問題もありますし。

>>5
塩酸酸性溶液というか、塩化物を含んだ酸性溶液には弱いのは知ってたのですが、硫黄を含んだ環境でも駄目なのですか?
確かに、硫酸酸性には硝酸酸性ほど耐性が無いっていう話は聞いたことがあるんですが、これは、酸化力の違いによるものだと
理解してました。
もし、詳しいことをご存知でしたら教えてください。

あと、SCCの話は二つの話がごちゃ混ぜになってるのではないかと思います。
オーステナイト系のSUSが鋭敏化温度域の熱履歴を持っていると(例えば、溶接などで高温を受けたことがあると)、
SCCを引き起こしやすくなるという話ではないかと思うのですが。

SCCは、直感的には、亀裂先端部が腐食されながら亀裂進展するイメージで考えると分かりやすいですね。
普通なら、亀裂先端強度が充分持つような荷重でも、腐食環境下では、極端に強度が不足し、どんどん進展してしまうってイメージです。
しかも、不働態皮膜自身も、荷重を受けて不安定になりますし。

私も根は乾食屋だったんで、なんかミスってたら指摘して下さい。


9 :名も無きマテリアルさん:2001/02/01(木) 14:17
8>>6,7さん
かぶっちゃいましたね。失礼しました。
大変勉強になりました。ありがとうございました。

10 :踊る営業マン:2001/02/01(木) 15:39
レスありがとうございます。さすが専門版です。詳しい上に判りやすい。感謝です。
行きつけの本屋で「腐食のおはなし」がなかったので、今度別の本屋に行ってみようと思います。

お二人のレスを総合して考えると、
1.水溶液の種類(酸性・アルカリ性・塩分濃度など)によって腐食に対する耐性が
変わってくるが、総合力としてSUS>アルミ>亜鉛メッキである。
2.コストパフォーマンスや外観、耐用年数を考慮に入れて使い分けるべきである。
(「○○が一番良い」と一概には言えない。)
というわけですね。

それでは新たな質問ですが、プールなどに使用する金属に対してはどのようなものが
望ましいでしょうか。
プールには殺菌用の次亜塩素酸が投入され、換気ダクトにもいくらか入り込んできます。
通常SUSを使うか、亜鉛メッキ鉄板に塩ビ塗装を施して製作します。
この場合やはりアルミまたは単なる亜鉛メッキでは無理でしょうか。
(レスから想像するに、無理でしょうね。SUSでも危ないのでしょうか。)
あとガルバリウム鉄板(アルミと亜鉛の合金メッキ)はいかがでしょうか。

11 :無機人間:2001/02/01(木) 15:44
>>6,7さん
大変参考になりましたー
>>8さん
私は腐食専門じゃないんで、本に書いてあることの受け売りです(^^;;
なぜ硫黄に弱いのかは想像もつきません。

応力腐食割れについては、単純に高温なら反応速度が増してき裂進展速度が増すから
よりシビアだと考えてましたが、熱履歴も重要でしたね。
私は鋭敏化の仕組みが分かってないですが、粒界偏析で脆化すると考えていいのでしょうか?
あと、応力腐食割れはその名の通り引張応力の作用が重要な因子なので、むしろ高温では粒界腐食
常温でも応力腐食割れの恐れありとかが正確なのかな。もちろん環境により大きく違いますが。

やっぱり、腐食って難しいですねえ。


12 :一応、ステンレス屋:2001/02/01(木) 16:37
プールですか、イヤらしい環境ですね。
金属ムクで使用するなら、とりあえずSUS 304は止めて下さい。
せめてSUS 316にして下さい。できればチタンで・・・・・
ダクト内での結露を考えると塩ビのライニングが一番ですね。
SUS 304だと結露した部分に穴が開きます。
施工後の交換は難しいでしょうからめっき鋼鈑やアルミもやめておいた方が懸命です。
ガルバリウム鋼鈑はZnめっき鋼鈑よりはマシですが、表面の合金層の防食効果によるもので
合金層が消費されてしまえばただの鋼鈑になっちゃいますからこの用途にはあんまり薦められないです。

SCCですが(オーステナイト)ステンレス鋼の塩化物溶液環境での話に限定して進めます。
(高温(120℃以上)水中でも発生しますがこれは特殊な環境なので省きます)
SCCの発生には温度、環境(塩化物イオン)、応力この三つのうち1つでも無くせば発生しません。
あと合金成分も大きく影響しますが。
発生/成長の機構についてははっきりとは解明されておらずいくつかの仮説が提唱されています。
いずれも亀裂先端部が腐食により脆くなり、集中した応力により割れに至るという事で一致していますが
亀裂先端部の脆化については不動体被膜の破壊によると言う説と発生した水素による説等があります。
鋭敏化とSCCは直接関係しませんが、鋭敏化したステンレス鋼は結晶粒界にCrの少ない部分ができ
粒界腐食が発生します。粒界腐食が発生すると粒界部がクサビ状に腐食されその部分に応力が集中して
SCCになり易くなります。また、溶接部ではこの他に熱による応力がかかるためより発生し易くなります。

硫酸環境ではステンレス鋼の耐食性はあまり期待できません。
現にステンレス鋼の黎明期(19世紀末〜20世紀初頭)において、
鉄(鋼)の耐食性の試験は硫酸中で行っていたため、Fe-Cr合金は耐食性が無いと判断されていました。
ハットフィールドの試験やファラデーの試験での評価も硫酸で行っており、
その後、マウラー/シュトラウス、ブレアリーの試験結果を聞いてから確認したら、
放置しておいた試験片に発銹が見とめられなかった。という話もあります。
もし、硝酸で試験していれば10〜20年はステンレス鋼の開発は早まったでしょう。

13 :一応、ステンレス屋:2001/02/01(木) 17:04
>なぜ硫黄に弱いのかは想像もつきません。
硫酸環境では破壊された不動体被膜が溶液に酸化性が無いため補修されずに腐食が進行します。
また、硫化物や溶融硫黄環境では不動体被膜が硫化物となり消失するため耐食性は無くなります。
硫化水素環境は還元性であるためやはり耐食的ではありません。
基本的にステンレス鋼は貴金属の様にそれ自体が反応しないのではなく、
表面の酸化被膜によって耐食性を維持しており、その酸化被膜に自己修復性があるため
腐食が進行しません。このため不動体被膜(酸化被膜)の破壊速度が生成速度を上わまわれば
腐食が進行します。
もっとも激しく破壊(攻撃)するのが塩化物イオンであるため
塩化物溶液中での耐食性が期待できないわけです。

鋭敏化は粒界での原子の拡散速度と、粒内での拡散速度の差で説明されます。
低温ではどちらの拡散速度も十分遅く、クロム炭化物(窒化物)は生成されません。
しかし、ある温度域を越えると粒界部に炭化物が形成され始めます。
この時の拡散速度は粒界>>粒内であるため粒界近傍のCr濃度が低下します。
しかしさらに高温になると炭化物の生成によるCr消費速度と粒内の拡散によるCrの供給速度が
同じ(もしくは上まわり)になり粒界部のCr量の低下が解消されます。
さらに高温になると炭化物自体がマトリックス中に分解吸収されてしまいます。←焼鈍温度域
このため炭化物の形成される最低温度から粒内のCrが十分拡散できる温度の範囲で
鋭敏化が起こります。拡散によるものですから温度だけでなく時間も重要なファクターになります。
これらの理由により、TTS曲線があのような形になります。

14 :名も無きマテリアルさん:2001/02/01(木) 17:49
8です。勉強になります。よろしければ、幾つか質問させてください。>>12

プールでの材料選定についてですが、304だとどういった問題が懸念されますか?
これと関連して、次亜塩素酸カルシウムによる腐食の場合には、どういった反応を想定すべきでしょうか?
304でなく316、出来ればチタンという材料選定から見ても、基本的には、塩素イオンによる孔食がまずそうに思うのですが、他に考えておくべきことなどがあれば教えてください。
ダクト結露部での腐食が懸念されるのは、どういった理由でしょうか?
(結露水だと、空気との接触は充分多いので、不働態を保持できる程度の酸化性はあるように思えるのですが。)

SCCの発生条件ですが、温度が必須というのはここで初めて知りました。
(どうやら、私の勉強不足だったようですね。すいませんでした。>>5さん)
で、温度は、何故必要になるのでしょうか?単純に反応速度だけの問題ですか?

あと、アルマイト処理したAlのPourbaix図を見た限りでは、ph4.5辺りから腐食領域に入るようなのですが、上記の
>酸化性でない酸性環境(硫酸、塩酸など)ではステンレス鋼がもっとも悪い成績を示すものと思います。
>上記の様にアルマイト処理されたAlはこの環境では腐食しませんし(通常の板の試験では欠陥部が含まれません
が、ちょっと気になります。希酸での話でしょうか?
アルマイト処理した弁当箱が梅干で穿孔したって話も聞きますね。
でも、アルミナが酸で分解したって話はきかないんで、皮膜さえ強固であれば、きちんとアルマイト処理したAlというのは耐酸性があるものなのでしょうか?
乾食屋の目からみると、Alによる自己保護皮膜って理屈上は最強のバリアって言っても過言ではない(実際にはかなり過言です。)んですけど、水溶液中では何かそこまでの強さが無いみたいで前から気になってたんです。
皮膜の物性が問題なのではなくて、皮膜の形成、補修速度が遅いんでしょうか?

最後に、SUSが硫酸に対して耐性が低いですが、これは、単純に、非酸化性の酸であることが問題なのでしょうか?
それとも、塩素と同じように、硫黄が何か問題になるのでしょうか?
例えば、水溶性の硫酸塩を作りやすいとか、何か理由がありますか?

質問ばかりになって申し訳ありませんが、折角のチャンスなので、よろしくお願いします。

15 :名も無きマテリアルさん:2001/02/01(木) 17:51
8です。う〜、いつもリロードのタイミングが悪いみたいで...

ありがとうございました。


16 :踊る営業マン:2001/02/02(金) 07:46
ご教授どうもです。
>>12(一応、ステンレス屋)さん
>金属ムクで使用するなら、とりあえずSUS 304は止めて下さい。
>せめてSUS 316にして下さい。できればチタンで・・・・・
>ダクト内での結露を考えると塩ビのライニングが一番ですね。
>SUS 304だと結露した部分に穴が開きます。
う〜ん、そうするといくつか納入したものに穴が・・・。(想像しないようにしよう)
塩ビライニングのほうが安いのですが、加工時や運送時に傷がつきやすいのが難点です。
かといってチタンでダクトを作るとなると、バカ高いものになるし・・・。
SUS316が良いという理由はどのようなものでしょうか。(出入りの材料屋さんにもきいて
みますが)すこし>>14さんの質問とかぶるようですが。

17 :無機人間:2001/02/02(金) 09:20
>12
私はガラスのSCCとメカニズムは類似じゃないと類推していたのですが、どうでしょうか(もちろん作用する物質等は全然違いますが)
私のイメージでは、き裂先端部の原子間は引張応力により間隔が広がりますが、その結果イオンがアタックできるようになり、結合を破壊するようになる。そして、温度が高くなればその速度が加速度的に増してきてSCCとなると想像していました。(これでも、応力、環境、温度の条件が必要なことは同じだと思います)

粒界腐食とSCCの関連についてはなるほどそういうわけなんですね。

>13
硫黄、硫酸などの話は8さんが質問されてるし詳しそうだからパスして(^^;;、
鋭敏化もなるほどと思いました。低合金鋼(Cr-Moなど)の焼き戻し効果(もしくは焼き戻しもろさかな)と似たようなものですね。

>16
またもや憶測ですが(^^;;、
SUS316だとCrの代わりにMoを使うことによってCrの粒界偏析を減らしているのでは無いでしょうか?


18 :一応、ステンレス屋:2001/02/02(金) 10:07
>プールでの材料選定についてですが、304だとどういった問題が懸念されますか?
基本的に結露水中に塩化物イオンが濃縮される事が考えられます。
塩化物イオンによる腐食の場合溶液の酸化性というものはあまり関係ありません。
塩化物イオンにアタックされた被膜は内部(金属新生面)に塩化物イオンが存在した形になります。
塩化物を下部に含む膜(腐食性生物)はイオンを選択的に透過し内部に塩化物イオンを濃縮します。
また、酸素の拡散を妨げますので、内部が腐食性の環境になります。
これにより、ますます腐食が進行し、これが局部腐食となります。

>SCCの発生条件ですが、温度が必須というのはここで初めて知りました。
>で、温度は、何故必要になるのでしょうか?単純に反応速度だけの問題ですか?
これに対しては経験則しかありません。発生機構と同様にこれが正解という物はまだないです。
過去の例と照らし合わせて限界温度を決めているのが現状です。

>あと、アルマイト処理したAlのPourbaix図を見た限りでは、ph4.5辺りから腐食領域に入るようなのですが、
プルベー図は熱力学的な安定性のみを意味しています。
ですから、実際と異なる場合があります。(保護被膜が無くなっても溶解速度が極めて遅いとか)
Al(アルマイト)のプルベー図は未見ですが、単純に被膜をアルミナと考えれば
おっしゃるように耐酸性は高い物と想像されます。
詳しい事は図の解説を見ないとわかりません(今手元には無いです)。
脱気条件(O2無し)とかになってないでしょうか?
梅干で穴が開く件については、以前行われていたアルマイト処理の被膜が弱いためだと聞いております。
アルマイト処理には複数の方法がありできる被膜が若干異なる様です。
あんまりアルミ系は詳しくないんでこの辺で。

19 :一応、ステンレス屋:2001/02/02(金) 10:08
>最後に、SUSが硫酸に対して耐性が低いですが、これは、単純に、非酸化性の酸であることが問題なのでしょうか?
>それとも、塩素と同じように、硫黄が何か問題になるのでしょうか?
>例えば、水溶性の硫酸塩を作りやすいとか、何か理由がありますか?
この辺もあまり理論的な説明は聞いた事が無いですね。
単純に非酸化性というだけでは無いようですが、
塩化物環境に較べると問題になりにくいので後回しになってるのが現状です。
硫黄酸化物環境は工業的な利用の際に問題となるため材料を検討して選択できるので
事故(クレーム)となりにくいし、火山の付近や温泉環境など元から腐食に対して理解のある
(あるいは覚悟できてる)地域なので大きな問題にならなかった訳です。
このため、日常的に無意識で使われる塩化物イオン環境での対策の方が重要視されてます。
ポリチオン酸なんかだと変な腐食起こすので面白い分野ではありますけど。

>SUS316が良いという理由はどのようなものでしょうか。
それはより高価で利潤が大きいからです。(ウソ)
通常の塩化物環境下では基材中に含まれるモリブデンにより耐食性が向上します。
モリブデンの役割についてはいくつかのモデルが提唱されてますが、
確実な事は、はっきりしていません。
とりあえずモリブデンを入れたら耐食性が向上したって事です。
ただしこの効果は湿食の場合のみです。
高温腐食ではモリブデン酸の蒸気圧が高いためにかえって耐食性が低下します。

どうも腐食という分野は理論より経験が重要視されます。
理論的な説明よりも“こう言う例があります”とか“試験結果はこうでした”と言う感じになりがちです。
学問的というより産業的な側面が大きいためだとは思いますが、理論的な答えにならず済みません。
実際に、僅かな環境の違いが大きな影響を与える場合もあるし
理論的にはダメでも、実用上は問題の無い場合も多いです。
例えば列車のレールなどは雨ざらしの屋外で無塗装で何の防食対策もせずに普通鋼を使用してます。
もし、全くの新規で同様な物を造ろうとした場合、こんな使用法を推奨する材料屋さんはいないでしょう。
しかし、いまさら材料変更を行う鉄道会社なんて無いです。
こんな場合経験が重視されますもんね。

20 :2,8,14:2001/02/02(金) 11:35
>>18,19
なかなか、興味深いお話しですね。腐食生成物の選択透過性などは初めて知りました。
このような機構があるならば、環境の酸化性が充分高くても、保護性の皮膜は形成できないでしょうね。

乾食の場合には、湿食程研究のステージが進んでおらず、理想化された環境下での取り扱いに終始しているため、却って、机上の理屈が当てはめやすいっていうのはありそうです。

技術屋に取ってみれば、一番面白いのは、「確認された事象を合理的に説明出来ること」だと思うんです。
少なくとも、私自身は、そこに喜びを感じますね。
だけど、そういうタイプの技術屋が一番警戒すべきなのは、「理屈倒れ」に終わってしまうことだとも思うんです。
就職してから、「経験」の重要さを何度痛感させられたことか...
だから、腐食の分野で「経験」が重視されるっていうのは、良く理解できます。

>>17
自分の得意分野の話と結びつけて理解を深めるっていうのは、良い手段ですよね。


21 :名も無きマテリアルさん:2001/03/31(土) 01:26
age

22 :High:2001/05/06(日) 16:48
”フラックス(半田付けの)に強い材料をご伝授下さい”スレから来ました。
窒化アルミベースに発熱体として白金パラジュームペーストを印刷しセラミックヒーターを
製作しているのですが、半田付けのフラックスに対しての耐久性が非常に悪くヒーター自身の
形状等で回避しようとしましたが、コンペの特許等の問題やヒーター保持材料(ジルコニア)
の形状変更で上手く行かず,苦肉の作でステンレス箔、チタン箔、アルミ箔でセラミックヒーターを
包み込みフラックスを遮断する方法をとりましたが、圧接面の平面性及び、温度ムラ、昇温降温速度で
良いデータが出なく成ってってしまいました。
又データを良くするために箔の厚さを薄くすると耐久性(すぐ穴が開く)の問題がで出て困っています。
熱伝導性良く、熱膨張が少なく、耐食性があり、機械強度(対挫屈性)、加工精度が出るような
何か良い材質をご存知でしたらご伝授下さい。

使用最高温度は450℃、昇温速度はヒーター単体で50℃->450℃を約2秒
温度ムラは、5℃/cm以下(薄い板状の形状の場合)
フラックスは、塩素含有(と思われる;ユーザーのノウハウらしく教えてもらえない、現物の少量サンプルのみ)
圧着対象物は、表面実装のICの足とプリント基板です。

23 :ステンレス鋼がなぜ硫黄に影響される?:2001/06/27(水) 22:08
ステンレス鋼が硫黄によって悪くなるというのは昔から言われていることですね。
これは酸化物と合金の界面、または酸化物中に硫黄が濃化することにより、酸化物
自体が脆くなってしまい、皮膜が剥がれるというのが現在の学会では一般的な回答です。
また、硫化物の蒸発により、脆くなるなるという説もあります。
ちなみにステンレス鋼は一般的に使用する時に耐酸性っていうのはあまり良いほうでは
ありません。アルマイト皮膜を生成するものでは、1000℃を超えたあたりから、
一番安定なα相ができます。それ以下の温度域では、不安定なγ、θ相で、この皮膜
は非常に剥がれやすいもので、耐酸性はあまり期待できません。

24 :名も無きマテリアルさん:2001/06/28(木) 08:07
>>23
ちょっと教えてください。


α、γ、θというのは何の相のお話でしょうか?酸化物の相なのでしょうか、鋼側の相なのでしょうか?
アルミナ系の保護皮膜の話ならば、1000℃を超えるとα相へ変態して安定化するというお話は聞いたことがあるのですが、クロミアにも同様な変態があるのですか?
一般的には、クロミア系の保護皮膜は、酸化性雰囲気で1000℃を超えると、保護性のあるCr2O3から蒸気圧の高いCrO3へと酸化して昇華するために保護性を失うと聞いているのですが、これとの整合性はありますか?
鋼側の話であれば、BCC系で拡散の早いα相(フェライト)上に形成する皮膜の方が、γ相(オーステナイト)上に形成する皮膜よりも安定であるという話は聞いたことがありますが、1000℃でα相が出てくるっていう部分が鋼の話ではなさそうに思うのですが。




あと、アルマイト皮膜というのはどんなものなのでしょうか?(比較的薄くて健全なスケールを意味しているように読めるのですが、Al系以外でこういう用語を用いているのはあまり見かけませんので。)
1000℃での耐「酸」性とは、どのような環境を想定されているのでしょうか?
耐「酸化」性のお話でしょうか?

25 :Metallurgist:2001/06/28(木) 10:16

ステンレス鋼の組織に関する研究をやっている者ですが,腐食のことについては素人ですので鋭敏化現象について質問させてください。
私の鋭敏化に対する理解は以下の通りです。間違いないでしょうか。

1)SUS304が鋭敏化温度で加熱されると,オーステナイト粒界に高Cr濃度の炭化物(M23C6)が析出する。
2)この炭化物の析出により基地中のCrが消費され,炭化物近傍にクロム欠乏層が形成される。析出初期はクロム欠乏層中のクロム濃度が5%程度まで低下しているため,粒界腐食を起こしやすい(sensitization)。
3)さらに長時間保持されると,オーステナイト粒内から粒界へのクロムの拡散が起こり,欠乏層のクロム濃度が平衡濃度(約17%)に回復するため粒界腐食が起こりにくくなる(self-healing)。

さて質問ですが,
1.教科書等には,SUS304では溶接部で粒界腐食が起こりやすいと記述してありますが,どのような熱履歴を受けたところで起こるのでしょうか。溶接時の短時間での加熱・冷却でそんなに容易に炭化物が析出するのでしょうか。

2.粒界腐食を防ぐために実際にはどのような工夫がされているのでしょうか。炭素を低減すること,チタン,ニオブなどの強炭化物形成元素を添加することが有効だとは思いますが,成分を変えずに加工や熱処理でこれを回避する手法等はあるのでしょうか。

3.溶接熱影響部以外で粒界腐食が問題となるようなケースがあれば教えて下さい。

以上よろしくお願いします。

26 :無機人間:2001/06/28(木) 11:07
>>25
推測ですが
一度、粒界に炭化物が析出した後、その温度で保持しても、
クロムの拡散速度が遅すぎて粒界の濃度の回復にはかなり
時間がかかるのではないでしょうか?
さらに温度をあげると、クロムの拡散も早くなるでしょうが、
それ以外に、一度析出した炭化物が分解して、もっと微細な
別の炭化物が粒界に限らずに析出することも、粒界腐食の
低減につながるという話を読んだことがあります。

なので、Tiなどの添加以外で粒界腐食を防止するには、
粒界腐食が起こりやすい温度より高い温度に焼き戻して
微細な炭化物を全面に析出させるのがよいのではないでしょうか。

>>24
1000℃を越えるとCr2O3が変化しちゃうんですね。勉強になりました。

27 :名も無きマテリアルさん:2001/06/28(木) 11:09
>>25
私も専門外なんで、あまり詳しくは無いですが。

鋭敏化温度域は、速度論的な下限(実際的な時間内での析出反応量)と熱力学的な上限(炭化物の再固溶)とにはさまれた温度域になると認識しています。
大体500〜600℃近辺の温度域が危険であるとされているのではないでしょうか?

これを念頭に置くと
1.鋭敏化温度域の熱履歴を受けるような全ての熱処理。溶接の場合には、溶接中の温度では溶体化するので問題なく、その周辺部や冷却中のやや低温になった部分がもっとも問題となると聞いています。
オーステナイト系の場合にはフェライト系よりも拡散速度が遅いですが、それでもCの平均拡散距離は、500℃×10minでも3〜4μm程度にはなると推定(アインシュタインの式から)されます。
析出過程の率速段階はCの拡散でしょうから、この程度の時間で、この程度の範囲の鋭敏化が起こると考えてもよさそうに思えます。
ただ、定量的な実データを把握していないんで、飽くまで机上の推定でありますが。

2.熱処理の場合には溶体化処理(高温(普通は1000℃以上)で再固溶)というのが一般的かと。

3.は、良く知りません。

28 :27:2001/06/28(木) 11:15
>>26
Crの拡散が率速になるのかなあ。
有効CrがCで殺されて、Crの濃度は変わらないけど活量が低下するようなイメージで捕らえてました。
Crの拡散速度だと、こんな温度じゃ、ほとんど動かないはずなんですけどねえ。
う〜ん、気になる。
専門家のレスが是非欲しいですね。

29 :名も無きマテリアルさん:2001/06/28(木) 11:26
>>26
逆に、高温で強還元性の雰囲気では持たないのがSiO2です。
蒸気圧の高いSiOに還元されて、昇華してしまいます。

熱力学的な安定性だけでは推し量れない例ですね。
蛇足ですが。
工業的に用いられている耐熱合金の保護スケールは、クロミアかアルミナかシリカぐらいしかありません。
クロミアは>>24で指摘したような問題点があり、1000℃を超えるような高温で、酸化性の雰囲気では使用できません。
アルミナは熱力学的には非常に安定なのですが、成長速度が極めて遅く(だからこそ、一度形成すれば極めて優れた保護性を示すわけですが)、自己補修性に劣ります。
シリカは熱力学的には↑のような問題点を含んでいますが、実用面から見ると、自己補修性に優れた良い保護皮膜を作ってくれます。

30 :Metallurgist:2001/06/28(木) 11:39
早速のレスありがとうございました。

>なので、Tiなどの添加以外で粒界腐食を防止するには、
粒界腐食が起こりやすい温度より高い温度に焼き戻して
微細な炭化物を全面に析出させるのがよいのではないでしょうか。

質問の仕方が悪かったようです。もちろん溶接後に再加熱を行っていいのであれば粒界腐食を回避することができるのでしょうが,私がお聞きしたいのは, 「粒界腐食を起こさせないために溶接前に行う処理はあるのか?」ということです。少なくとも固溶化熱処理は意味無いですね。

>1.鋭敏化温度域の熱履歴を受けるような全ての熱処理。溶接の場合には、溶接中の温度では溶体化するので問題なく、その周辺部や冷却中のやや低温になった部分がもっとも問題となると聞いています。 オーステナイト系の場合にはフェライト系よりも拡散速度が遅いですが、それでもCの平均拡散距離は、500℃×10minでも3〜4μm程度にはなると推定(アインシュタインの式から)されます。
析出過程の率速段階はCの拡散でしょうから、この程度の時間で、この程度の範囲の鋭敏化が起こると考えてもよさそうに思えます。

「・・その周辺部や冷却中のやや低温になった部分がもっとも問題となる」というのは納得ですが,クロム炭化物の析出はクロムの拡散律速で起こると思います(つまり析出速度はそんなに速くない)。炭素の拡散律速で析出する炭化物であればクロムの欠乏層は形成されないので鋭敏化はしないと思います。


>2.熱処理の場合には溶体化処理(高温(普通は1000℃以上)で再固溶)というのが一般的かと。

上にも書いたように「鋭敏化を起こさない前処理」として実用化されているものがあるのかをおききしたいのですが。
例えば溶接前に塑性加工(オースフォーム)するとか。

31 :27:2001/06/28(木) 13:02
>>30
>炭素の拡散律速で析出する炭化物であればクロムの欠乏層は形成されないので鋭敏化はしないと思います。
の回答は、>>28のつもりだったんですが、粒界に沿ってカーバイドが析出するし、EDSにもCrの欠乏層が出るみたいだから(=活量ではなく濃度の低下)、Crの移動が伴ってると考えるべきなんでしょうね。
とすると、粒界拡散の寄与がなければ、とても無理でしょうね。
粒界拡散の寄与があるならば、この程度の温度域、時間でもCrの移動は可能かと。
とは言っても、粒界拡散の定量データが無いんで、数値的な裏付けは無いですけど。

>例えば溶接前に塑性加工(オースフォーム)するとか。
軽度の加工の場合には、転位の導入に伴って拡散速度が上昇するので逆効果だが、再結晶の駆動力になるぐらい強加工を加えれば、再結晶に伴う粒界移動が粒界へのカーバイド析出を抑制して鋭敏化を防ぐって話は聞いたことがあります。
詳しい話は、ステンレス便覧とかに載ってると思います。

また外してたらゴメンね

32 :名も無きマテリアルさん:2001/06/28(木) 18:33
>>24
ここで出てくるα相は酸化物のものだと思われます。
アルマイト皮膜はアルミナでしょうね。
そう考えると納得いきますね。
アルミナは温度低い順にγ⇒θ⇒αに変態するからね。
またクロミアがこのような変態をするかは知りませんが、1000℃以上で
蒸発するっていうのは有名だね。
たぶん23の人はアルミナ皮膜の研究してる人だと思うよ。
高温腐食だか、高温酸化やってんじゃないかな?
たぶん1000℃は酸化性雰囲気だよ。
アルミナは1000℃以上の酸化性雰囲気では剥離しちゃうんだよ。
そんで耐酸化性を改善するのに希土類添加するといいんだよ。っていう
研究発表みたことあるよ。

33 :一応、ステンレス屋 :2001/06/29(金) 02:06
久方ぶりににぎわってますね。
>>23
あなたは湿食と乾食を混同しています。
20までの話しは全て湿食の事です。硫黄の話しも硫黄酸化物や硫化水素の影響の事です。
乾食の場合は耐酸化性とは言いますが耐酸性とは言わないと思います。
Al含有鋼の話をしているところを見ると20Cr-5Al系の話しですか?
これはステンレス鋼のなかでは特殊なもので、触媒担体用に開発されたものです。
あまり一般的ではないです。

>>25
ほとんど>>27さんと同様ですが
オーステナイト系と限定して話しを進めます。
1.HAZ部といわれる部分が鋭敏化されます。溶けた部分やそのすぐ傍ではなくて
溶接部から少し離れた部分になります。この部分は鋭敏化曲線のノーズ温度に曝された
部分です。鋭敏化がある温度域で発生するのは皆さんのおっしゃる様に炭化物の生成と
Crの拡散の競合によります。
短時間の加熱で鋭敏化が発生するのは炭化物は粒界に形成されるため粒界近傍のCrが高速で
炭化物となるためです。粒界の拡散>>粒内の拡散
炭化物の形成速度<粒内のCrの拡散を満たす温度になると鋭敏化は発生しなくなります。
さらに高温になると炭化物の固溶化が起こり均一な組成になります。
>>27鋭敏化した部分の元素マッピングを行うと粒界部のCr濃度の低下が観察されます。

2.鋭敏化の防止には低炭素化もしくは安定化元素(Ti,Nb)の添加が有効です。
安定化元素の効果は炭素を炭化物として固定する事で
炭素濃度を低下させたことと同じ効果があります。
成分系を変えないで回避するには溶接後再度固溶体化処理を行う事が確実です。
前処理で防止できないかと言うことですが現実的なものは無いと思います。
下手に加工するとSCCとか他の問題が出てきます。
非現実的なものなら鋭敏化温度域以上に全体を加熱してから溶接してクエンチ
すればHAZの鋭敏化は防げますけど・・・・・

3.HAZ部以外の粒界腐食はほとんどが不適切な熱処理(冷却速度が遅い)の場合が
ほとんどです。その他に特殊な例としては使用中に高温(数100度)に曝され
洗浄や補修時に粒界腐食が発生した事例はあります。ただこの場合は、粒界腐食よりも
粒界炭化物の形成による脆化やSCCが発生する方が圧倒的に多いです。

34 :Metallurgist:2001/06/29(金) 07:37
>>31
>>33
ご丁寧な解説ありがとうございました。おおまかな現状は理解できました。
特に以下のコメントはたいへん参考になりました。

>軽度の加工の場合には、転位の導入に伴って拡散速度が上昇するので逆効果だが、再結晶の駆動力になるぐらい強加工を加えれば、再結晶に伴う粒界移動が粒界へのカーバイド析出を抑制して鋭敏化を防ぐ

>前処理で防止できないかと言うことですが現実的なものは無いと思います。 下手に加工するとSCCとか他の問題が出てきます。

>HAZ部以外の粒界腐食はほとんどが不適切な熱処理(冷却速度が遅い)の場合が
ほとんどです。その他に特殊な例としては使用中に高温(数100度)に曝され
洗浄や補修時に粒界腐食が発生した事例はあります。ただこの場合は、粒界腐食よりも
粒界炭化物の形成による脆化やSCCが発生する方が圧倒的に多いです。


炭化物の析出について少々屁理屈を述べさせていただきますと。粒界析出が速いのは粒界の拡散>粒内の拡散というより,粒界析出の場合の方が析出の活性化エネルギーが低いからですね。Cr欠乏層の形成は粒界拡散ではなく体拡散に律速されるはずです。もちろん析出完了後の炭化物の粗大化の過程は粒界拡散に律速されますが。

ところで,もし「炭化物は存在するが粒界腐食は起こさないSUS304」あるいは「粒界にCr濃化層が存在するSUS304」が作れたら売れますかね?もちろんコストによるとは思いますが。

35 :一応、ステンレス屋:2001/06/29(金) 09:38
>>34
> 粒界析出が速いのは粒界の拡散>粒内の拡散というより,
> 粒界析出の場合の方が析出の活性化エネルギーが低いからですね。
> Cr欠乏層の形成は粒界拡散ではなく体拡散に律速されるはずです。
そうですね。
正確にはCr欠乏層の形成は、粒界の拡散では無く、粒界部の炭化物形成によるCrの消費速度と
粒内からの拡散による粒界へのCrの供給速度のどちらが速いかによって決まります。
粒界部へ炭化物が優先して析出するのはおっしゃる様に析出の際の活性化Eによります。

> ところで,もし「炭化物は存在するが粒界腐食は起こさないSUS304」
> あるいは「粒界にCr濃化層が存在するSUS304」が作れたら売れますかね?
Ti(Nb)炭化物じゃなくてCr炭化物の話ですよね。
これだったらまさしく前者のような状態です。
炭化物形成後熱処理(溶接等)がなされない事を前提とすれば
粒内に析出していない場合それほど問題無いと思います。
粒界に析出している場合粒界の脆化が起こり、脆性破壊が発生します。
鋭敏化温度域の上限と固溶化温度域の下限の間の温度域で長時間使用されるとこのような状態になります。
数回、この事例は見ています。粒界というより炭化物の枠の中にマトリックスがあるように見えました。

36 :Metallurgist:2001/06/29(金) 10:46
>>35
>> ところで,もし「炭化物は存在するが粒界腐食は起こさないSUS304」
>> あるいは「粒界にCr濃化層が存在するSUS304」が作れたら売れますかね?
>Ti(Nb)炭化物じゃなくてCr炭化物の話ですよね。
>これだったらまさしく前者のような状態です。

すみません意味がよくわかりません。「Cr炭化物だったらまさしく「炭化物は存在するが粒界腐食は起こさないSUS304」 のような状態です。」とおっしゃっているのですか?

>炭化物形成後熱処理(溶接等)がなされない事を前提とすれば
>粒内に析出していない場合それほど問題無いと思います。
>粒界に析出している場合粒界の脆化が起こり、脆性破壊が発生します。

クロム炭化物の粒界析出を完全に抑えることは無理だと思います。私が言いたかったのは「粒界析出していてもクロム欠乏層をうまく制御すれば粒界腐食は起こさないのではないか?」ということです。
粒界析出が脆化を引き起こすとのことですが,これはSCCの事を言われているのですか?通常の大気中での引張試験や衝撃試験で,わずか1vol%程度の微細な粒界炭化物が脆性破壊を引き起こすとはあまり考えられないのですが実際どうなんでしょう?腐食環境のことはよく分かりませんが。

>鋭敏化温度域の上限と固溶化温度域の下限の間の温度域で長時間使用されるとこのような状態になります。
>数回、この事例は見ています。粒界というより炭化物の枠の中にマトリックスがあるように見えました。

「このような状態」とは「粒界にCr濃化層が存在する状態」のことを言われているのでしょうか?
「炭化物の枠の中にマトリックスがある」という状態をもっと詳しく教えていただけないでしょうか。具体的に温度はどの程度だったのでしょう?

37 :一応、ステンレス屋:2001/06/29(金) 12:35
> すみません意味がよくわかりません。

Ti(Nb)炭化物の場合の事です。

> 粒界析出が脆化を引き起こすとのことですが,これはSCCの事を言われているのですか?
いえ、腐食は関係の無い粒界そのものの脆化です。
体積率の問題では無く粒界のどの程度が炭化物に覆われているかの問題です。
実際に粒界に析出する炭化物は粒状と言うよりもフィルム状に析出します。
フィルム状に粒界に炭化物が析出すると、靭性が落ちます。

> 「炭化物の枠の中にマトリックスがある」という状態をもっと詳しく教えていただけないでしょうか。
> 具体的に温度はどの程度だったのでしょう
使用温度は不明ですがロータリーキルンで使用していたものでおそらく800℃くらいではないかと思います。
使用期間はかなり長く(数年)炭化物の粒界析出サンプルとして見事な物でした。
粒界が全て炭化物で覆われており、細かなステンレスの粒(結晶)を炭化物でボンディングしたような状態でした。
粒界にCrの濃化層ができていた訳ではありません。
しかし、仮に粒界にCr濃化層を形成できたとしても粒界部の機械的性質が変わり
期待した性能が出ないのではないでしょうか?(Cr量が増えると加工性も落ちますよね)
腐食と言う観点からは成分の違いによりミクロセルが形成され
局部腐食の発生の要因になる可能性が否定できません。

38 :Metallurgist:2001/06/30(土) 08:08
>>37
>フィルム状に粒界に炭化物が析出すると、靭性が落ちます。

たしかにその通りでしょうが,本当に脆性破壊を起こすのですか。オーステナイト鋼の粒界破壊は高炭素/高窒素鋼,Hadfield鋼の低温脆性しか見たことがないものですから。

>使用期間はかなり長く(数年)炭化物の粒界析出サンプルとして見事な物でした。
粒界が全て炭化物で覆われており、細かなステンレスの粒(結晶)を炭化物でボンディングしたような状態でした。

非常に興味深い組織ですね。いったいどういうメカニズムでできたのでしょう。もしかすると炭化物にボンディングされた粒はσあるいはフェライト?もしそうなら粒界破壊もうなずけます。

>しかし、仮に粒界にCr濃化層を形成できたとしても粒界部の機械的性質が変わり
期待した性能が出ないのではないでしょうか?(Cr量が増えると加工性も落ちますよね)
腐食と言う観点からは成分の違いによりミクロセルが形成され
局部腐食の発生の要因になる可能性が否定できません。

確かにその可能性はあります。やっぱりCr濃化層は必要ないですね。

39 :一応、ステンレス屋:2001/07/04(水) 16:38

> たしかにその通りでしょうが,本当に脆性破壊を起こすのですか。
> オーステナイト鋼の粒界破壊は高炭素/高窒素鋼,
> Hadfield鋼の低温脆性しか見たことがないものですから。
僕自身もそれほど実例を見ているわけでは有りません。
前記の様な顕微鏡的に確認できるほど成長しているのは1度しか見ていませんが
実際に加工で割れたものなら複数有ります。
しかし、再現試験を行っても同じようにはならないですね。
(現物からサンプルを採取すると脆化しているんですけどね)

> 非常に興味深い組織ですね。いったいどういうメカニズムでできたのでしょう。
> もしかすると炭化物にボンディングされた粒はσあるいはフェライト?もしそうなら粒界破壊もうなずけます。
この時のは環境からの浸炭もあり炭化物が成長した様です。
破壊は粒界破壊というより、脆い炭化物が砕けて破壊に至る様です。
炭化物の強度<<粒界の強度という事ではないでしょうか。
上手く行えば炭化物の破壊→クラックの発生→粒界破壊と進行します。
これで304の結晶粒界を直接観察した事もありますが、
十分鋭敏化し液体窒素で冷却したにもかかわらず粒界で破断したのは
1割も有りませんでした。
この例は304でしたから、炭化物が析出してもシグマ相が出る様な合金組成ではないし、
Niはそのままですのでフェライト相にはなりません。

40 :Metallurgist:2001/07/05(木) 08:11
>>39
>この時のは環境からの浸炭もあり炭化物が成長した様です。
破壊は粒界破壊というより、脆い炭化物が砕けて破壊に至る様です。

なるほど。事実上高炭素鋼となっていた可能性があるわけですね。

>十分鋭敏化し液体窒素で冷却したにもかかわらず粒界で破断したのは
1割も有りませんでした。

やはりそうでしょうね。オーステナイトは粒内強度が低いため粒界での応力集中が塑性変形により緩和されてしまうのでしょう。

>この例は304でしたから、炭化物が析出してもシグマ相が出る様な合金組成ではないし、
Niはそのままですのでフェライト相にはなりません。

もちろん通常の使用条件下ではσもフェライトもでないでしょう。
ただしSUS304では約750℃以下になるとσもフェライトも熱力学的に安定相となります。オーステナイトが加工誘起マルテンサイト変態を起こすのはフェライトが安定だからです。通常の使用でこれらの相が析出しないのは単にCr, Niの拡散が遅いからです。したがって,極めて長時間の使用や,応力・歪みが付与されるような条件下ならばフェライトが析出してもおかしくないのではないでしょうか。

41 :一応、ステンレス屋:2001/07/05(木) 17:05
>>40
確かにSUS 304の組成では準安定オーステナイトですが加工誘起マルテンサイトと
δフェライト以外はあまり聞きませんね。そういった意味でも良く出来た鋼だと思います。

42 : :01/10/30 07:30
中田また最低点、風雲急を告げるパルマ
 【パルマ(イタリア)29日=坂本万里雄】
セリエA・パルマMF中田英寿(24)をめぐる騒動は沸点に達した。直訴の上、指令塔に復帰し
た28日のベローナ戦で、サポーターから大ブーイング。一夜明けたら、地元マスコミの大バッシング。元ユベントス監督のアンチェロッティ氏の招へいが報じられるなか、ウリビエリ監督は
黙りこくり、タンツィ名誉会長は投げやり発言。いったい、どうなる?


 パルマの街が、大騒ぎだ。28日のベローナ戦。ウリビエリ監督に直訴して4試合ぶり指令塔
先発を果たした中田は、見せ場なし。今季8戦1勝で13位というていたらくに、ホームながら
大ブーイングを浴びた。一夜明けて待っていたのは、さらに厳しい試練だった。

 まず地元紙コリエレ・デロ・スポルトが「中田はいつも空振り。ミクーをもう一度呼んできた方
がいい」と二軍に追いやられたライバル指令塔にラブコール。

 ガゼッタ・デロ・スポルトは「入団時に『背番号10より7の方がふさわしい』といっていたが、その通り」と指令塔ナンバー「10」失格を通告。

 ガゼッタ・ディ・パルマも「文句などいわず、黙った方がいい」。全紙、10点満点で5点の低評
価を下した。これまで中田との“心中”を明言してきた同監督もなすすべがない。著名なサッカ
ーテレビ番組コンテロ・カンポで評論家が「直訴した位置でもダメ。「中田は恥を知るべき」と発
言。ゲスト出演した同監督は反撃するどころか「…」とグウの音も出なかったのだ。

 ウリビエリ監督の身辺も、風雲急だ。ベローナ戦はタンツィ名誉会長らが見守る“御前試合”
だった。昨季パルマを、4試合続けて白星ナシで解任されたマレザーニ現ベローナ監督と同
じ状況を直接対決で作ってしまった。当事者は否定しているが、コリエレ・デロ・スポルトは、
元ユベントス監督のアンチェロッティ氏と同名誉会長の接触を報じている。

 「ウリビエリは残るか? しようがないだろう」とタンツィ名誉会長は後任不在で投げやり(?)
発言。騒動が収まる気配はない。

http://www.sanspo.com/soccer/top/fr_top01.html

43 :名も無きマテリアルさん:02/03/13 23:57
age

44 :  :02/03/16 17:45
 




45 :ガンマダッシュ:02/03/17 22:17
316より316L。
304Lというのもあったはず。

ところでインコネルってチタンより高価なんですか?
主に耐熱材料として使用されているらしいが、腐食にも強いと思うんだけど・・・

46 :名も無きマテリアルさん:02/03/19 00:09
松島巌先生 錆と防食の話 age

47 :名も無きマテリアルさん:02/03/19 18:58
耐熱材料のステンレスではSUS310が多いと思います。
炉の炉心なんかに使われ、1100℃くらいなら全然平気。
カンタル使えば空気中なら1400℃まで使えます。

48 :名も無きマテリアルさん:02/03/20 14:47
土木・建築から来ました。SUS腐食知識、非常に為になります。
>高温腐食ではモリブデン酸の蒸気圧が高いためにかえって耐食性が低下します
ドキ?!
よく温泉の金物(手摺等)なんかもSUS316で指示してます。
(実は密かにエルボ部304混在してたりすのが、いかにも適当なんですけど)
この場合の高温は温泉程度だと関係ないんでしょうか?

49 :鋳物屋:02/03/20 20:11
>>45
インコネル系の合金と言ってもいろいろ種類があるが
大体、1000円/kg〜3000円/kgぐらいか。

耐食用途だったら、ハステロイの方が有名。



50 :名も無きマテリアルさん:02/03/20 20:48
>>48
いわゆる高温腐食は、大体600℃程度以上の、灰分やソルトの半溶融環境、
水蒸気、炭酸ガスなどの強酸化、塩化、硫化環境などでの腐食現象を指します。
ポピュラーな例でいうと、ごみ焼却施設とか、排気管とかの環境です。

だから、温泉とは多分別の現象ですね。

>>47
え、ホント?
1100℃のKpはどのぐらいですか?

うちの水素炉の炉心管だと、1100℃で使い続けると結構スケール付いて来るよ。
1000℃だと、一年ぐらいちょこちょこ使ってても、ほとんどスケールは付いて無い。
「平気」の基準がちがうのかな。
うちは、水素炉なんで、ピンホールでもNGだから。


51 :名も無きマテリアルさん:02/03/21 10:22
放射線に被曝するような環境下での
ステンレス等の金属腐食速度について
解説している本・雑誌などはありませんか?

52 :48:02/03/21 12:58
>>50
THXです

53 :名も無きマテリアルさん:02/04/27 22:42
教えてクンで申し訳ありませんが。シュトラウス試験ってなんなんでしょうか?

鉄鋼メーカー側から「シュトラウス試験をやってくれ」と言われたのですが
何の事やら判らなくて…

54 :名も無きマテリアルさん:02/05/01 09:01
>>53
JIS G 0575

55 :名も無きマテリアルさん:02/05/01 11:21
>>54
ありがとうございます。

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