JP3646001B2 - アルミニウム材料の耐食性試験方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルミニウム材料の腐食を促進して短時間で耐食性を試験する耐食性試験方法に関し、特に熱交換器等の自動車用アルミニウム製品の耐食性試験に適した耐食性試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等の各種熱交換器の材料としては、アルミニウムまたはその合金が多く使用されている。また、熱交換器は、その使用環境において、排ガス等の汚染空気に曝されるとともに、降雨や日照により湿潤と乾燥と繰返し、長期使用の間には腐食は免れない。そのため、的確な製品の耐久性予測や製品開発を行う上で、製品または材料金属の耐食性試験は不可欠である。
【０００３】
各種金属材料の耐食性試験は、短時間で試験を行うために試験体を腐食促進環境下において行う。一般的な耐食性試験法として、例えば、連続的に塩水を噴霧する塩水噴霧試験方法（ＪＩＳ Ｚ２３７１），酸性水を噴霧するキャス試験 （ＪＩＳ Ｈ８６８１）、ＡＳＴＭ Ｇ８５−８５，Ｍｅｔｈｏｄ Ｇ４３ ＳＷＡＡＴ等が知られており、熱交換器の耐食性試験としてもこれらの試験法が広く採用されている。また、特に自動車用部品の耐食性試験法として、（財）自動車技術会制定の自動車規格ＪＡＳＯ Ｍ６０９−９１ 自動車用材料腐食試験方法、Ｍ６１０−９２ 自動車部品外観腐食試験法があり、一定サイクルで塩水噴霧、乾燥、湿潤を繰返すこの試験方法も採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の一般的な耐食性試験法のうち、塩水噴霧試験方法は塩水の噴霧時間が長いために、孔食を主とする実機とは異なる形態で腐食が発生進行し、市場における耐久性を的確に予測することが困難である。さらに、腐食の促進性が低いために、短期間で試験を実施することができない。また、酸性液を用いるキャス試験やＳＷＡＡＴでは腐食の促進性はあるが、やはり実機の腐食形態とは異なるために、市場における耐久性を的確に予測することができない。
【０００５】
また、ＪＡＳＯ Ｍ６０９−９１やＭ６１０−９２は、市場の腐食環境に近い腐食試験方法であるが、裸鋼板、塗装板、ステンレス、めっき品、アルミニウム材料など、あらゆる金属材料を対象にした試験方法であり、個々の材料すべてに対して短期間で腐食を発生させる最適な耐食性試験方法とは言い難い。
【０００６】
このように、既存の耐食性試験方法においては、アルミニウム材料およびその製品、特に熱交換器等の自動車用アルミニウム製品を対象として、市場相関がありかつ腐食を短時間で発生させる最適条件が確立されていない。
【０００７】
この発明は、このような技術背景に鑑み、孔食を主体とする腐食形態を示すアルミニウム材料について、短期間で実機の耐久性と相関性の高い試験結果が得られるアルミニウム材料の耐食性試験方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、前記目的を達成するために、試験体の表面に腐食促進物質を付着させたのち、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食促進物質は、塩化ナトリウム、鉄化合物、銅化合物のうちのいずれか１種以上であり、これらの化合物の１０〜４０℃、０．１〜２０％溶液に試験体を５秒間〜２分間浸漬後、乾燥させて前記腐食促進物質を析出付着させることを特徴とする。また、第２のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、０．０１〜５％の鉄化合物、０．０１〜５％の銅化合物のうちの１種以上を添加したものであることを特徴とするものである。また、第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、酢酸、塩酸、硝酸または蓚酸のうちのいずれか１種以上の添加によりｐＨ２〜５に調整された酸性溶液であることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、いずれも塩水等の腐食液の噴霧、乾燥、湿潤より構成されるサイクル試験であるが、サイクル試験に先だって試験体表面に腐食促進物質を付着させることにより、あるいは腐食液として単なる塩水よりも腐食性の高いものを使用することにより、従来より腐食が促進される環境でサイクル試験を行うものである。以下に、各試験方法について詳述する。
【００１０】
第１のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体の表面に腐食促進物質を付着させた状態でサイクル試験を行う。
【００１１】
前記腐食促進物質のうち、塩化ナトリウムは、ＪＩＳ Ｚ２３７１ 塩水噴霧試験方法を始めとして広く用いられている一般的な腐食促進物質である。また、鉄化合物や銅化合物も腐食の促進に有効な物質である。鉄化合物として、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄、蓚酸第二鉄を例示できる。また、銅化合物として塩化第二銅、硫酸第二銅、硝酸第二銅、蓚酸第二銅を例示できる。これらの腐食促進物質は１種を用いれば腐食促進の効果が得られ、２種以上を併用することもできる。
【００１２】
そして、前記腐食促進物質は、これらの物質の溶液に試験体を浸漬したのち乾燥させることにより付着させる。付着量は腐食を促進するために１〜２ｍｇ／ｃｍ2 が好ましい。そして、前記付着量を確保するために、溶液の濃度は０．１〜２０％、溶液の温度は１０〜４０℃とし、浸漬時間を５秒間〜２分間の範囲とする必要がある。腐食促進物質溶液濃度の好ましい下限値は１％であり、好ましい上限値は１０％である。また、温度の好ましい上限値は３０℃である。また、浸漬時間の好ましい下限値は１０秒間であり、好ましい上限値は１分間である。
【００１３】
前記腐食促進物質を付着させた後のサイクル試験は、孔食を早期に発生させかつ腐食の進行速度を促進するために、腐食水噴霧条件、乾燥環境条件、湿潤環境条件、あるいはさらに各ステップの保持時間やサイクル頻度等に基づいて、次の３方法のうちのいずれかを採用することが好ましい。なお、これらのサイクル試験の条件は、後に詳述するこの発明の第２および第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法におけるサイクル試験と、腐食液の組成以外は共通である。
【００１４】
第１のサイクル試験は、腐食促進を腐食挙動の異なる２段階で行い孔食を発生かつ進行させる方法であって、試験体に対し、主として孔食を早期に発生させる孔食発生促進過程を実施した後、続いて主として孔食の成長を促進する孔食成長促進過程を実施することにより、該試験体の耐食性を試験する方法である。前記孔食発生促進過程は、試験体に、腐食液を０．５〜２時間噴霧する腐食液噴霧ステップ、次いで前記試験体を５０〜７０℃で湿度４０％ＲＨ以下の乾燥環境中に１〜３時間保持する乾燥ステップ、さらに前記試験体を４０〜６０℃で湿度８０〜１００％ＲＨの湿潤環境中に１〜５時間保持する湿潤ステップを１サイクルとするとともに、前記湿潤ステップ時間が１サイクル中の３３〜６７％となるように設定し、３．４〜８サイクル／日の頻度で１〜１０日間行うものであり、前記孔食成長促進過程は、前記試験体に、腐食液を０．５〜２時間噴霧する腐食液噴霧ステップ、次いで前記試験体を５０〜７０℃で湿度４０％ＲＨ以下の乾燥環境中に１〜３時間保持する乾燥ステップ、さらに前記試験体を４０〜６０℃で湿度８０〜１００％ＲＨの湿潤環境中に６〜４５時間保持する湿潤ステップを１サイクルとするとともに、前記湿潤ステップ時間が１サイクル中の５０〜９５％となるように設定し、０．５〜２サイクル／日の頻度で１サイクル以上行うものである。これらの過程は、いずれも腐食液噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを１サイクルとしてこれを反復して行うものであるが、１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合を、孔食発生促進過程で短く、孔食成長促進過程で長く設定している点で異なっている。
【００１５】
なお、前記孔食発生促進過程および孔食成長促進過程は、腐食挙動が異なるといってもいずれも腐食形態は孔食でありかつ腐食を促進するものであるから、単独で実施した場合でも、腐食の進行速度が若干低下するものの、市場の腐食形態を再現するサイクル試験とすることができる。上述の第１のサイクル試験が２つの異なる過程を組合せたものであるのに対し、第２のサイクル試験は第１のサイクル試験の孔食発生促進過程を単独で行うものであり、第３のサイクル試験は孔食成長促進過程を単独で行うものである。これらの単一過程によるサイクル試験では、試験に要する期間が若干長くなるものの、同一サイクルの反復実施であるからサイクル管理が簡単であるという利点がある。
【００１６】
以下に、各ステップの条件について詳述する。なお、孔食発生促進過程および孔食成長促進過程における各ステップの条件は、保持時間およびサイクル頻度を除いて共通である。
【００１７】
［腐食液噴霧ステップ］
腐食液噴霧ステップは、試験体に腐食液を噴霧して試験体表面に腐食促進物質を付着させるとともに、試験体表面が常時濡れている状態を保持する。腐食液として、第１のサイクル試験ではｐＨ６〜８に調整された２〜６％塩化ナトリウム水溶液を用いる。塩化ナトリウムは腐食促進成分であり、塩化ナトリウム濃度が２％未満では腐食の進行が遅く試験に長時間を要し、６％を超えても腐食進行が飽和する。塩化ナトリウム濃度の好ましい下限値は３％であり、好ましい上限値は５％である。また、塩化ナトリウム水溶液をｐＨ６〜８の中性とすることにより市場の腐食形態を再現することができる。塩化ナトリウム水溶液のｐＨの好ましい下限値は６．５であり、好ましい上限値は７．５である。また、前記腐食液の噴霧雰囲気は、適度な腐食速度を確保するために４０〜６０℃の範囲としている。４０℃未満では腐食の発生が遅れ、６０℃を超えると水和酸化膜が成長し、カソードの還元反応は抑制されてしまい腐食速度は遅くなるためである。腐食液噴霧雰囲気温度の好ましい下限値は４５℃であり、好ましい上限値は５５℃である。
【００１８】
［乾燥ステップ］
乾燥ステップは、試験体を５０〜７０℃、湿度４０％ＲＨ以下の乾燥環境中で保持して、試験体表面から水分を除去するとともに腐食を促進する。乾燥環境における温度は、５０℃未満では腐食の促進が不十分で試験に長時間を要し、一方７０℃を超えると試験装置の耐熱性を確保するために、装置の構成材料に制限がある。好ましい乾燥環境温度の下限値は５５℃であり、好ましい上限値は６５℃である。また、湿度は、４０％ＲＨを超えると付着水分が蒸発しにくくなり乾燥しにくくなる。湿度の好ましい上限値は３０％ＲＨである。
【００１９】
［湿潤ステップ］
湿潤ステップは、試験体を湿度４０〜６０℃、湿度８０〜１００％ＲＨの湿潤環境中に１〜５時間保持することにより、乾燥した試験体表面に再び水分を与えて腐食を促す。湿潤環境における温度は、４０℃未満では腐食の促進が不十分で試験に長時間を要し、一方６０℃を超えると水和酸化膜が成長し、カソードの還元反応は抑制されてしまい腐食速度は遅くなる。好ましい湿潤環境温度の下限値は４５℃であり、好ましい上限値は５５℃である。また、相対湿度は、８０％ＲＨ未満では試験体表面に十分な水分を与えることができない。湿度の好ましい下限値は９０％ＲＨであり、好ましい上限値は９８％ＲＨである。
【００２０】
次に、孔食発生促進過程および孔食成長促進過程における各ステップの保持時間およびサイクル頻度について、表１を参照しつつ説明する。
【００２１】
【表１】
【００２２】
［孔食発生促進過程］
腐食液噴霧ステップの保持時間は０．５〜２時間とする。０．５時間未満では腐食を促進する効果に乏しく、２時間を超えると腐食形態が面状腐食になりやすい。腐食液噴霧ステップの保持時間の好ましい下限値は１時間であり、好ましい上限値は１．５時間である。
【００２３】
乾燥ステップの保持時間は１〜３時間とする。１時間未満または３時間を超える場合は、腐食の進行速度が低下する。乾燥ステップの保持時間の好ましい下限値は１時間であり、好ましい上限値は２時間である。
【００２４】
湿潤ステップの保持時間は１〜５時間とし、後述の孔食成長促進過程よりも短く設定する。１時間未満では腐食を促進する効果に乏しく、５時間を超えて湿潤状態を持続すると孔食を発生させる効果が低下する。湿潤ステップの保持時間の好ましい下限値は２時間であり、好ましい上限値は４時間である。
【００２５】
孔食を早期に発生させるために、３つのステップ時間を上述の範囲とし、さらに、特に孔食の早期発生に深く関与する１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合を３３〜６７％となるように、各ステップ保持時間を設定する。湿潤ステップ時間の割合が前記範囲内にあるときに、孔食を早期に発生させかつ腐食の進行を促進する効果が大きい。１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合の好ましい下限値は４０％であり、好ましい上限値は６０％である。
【００２６】
また、腐食液噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを１サイクルとするサイクル頻度は３．４〜８サイクル／日の範囲とする。換言すれば、相対的に湿潤ステップ時間を短くしてサイクル頻度を多くすることにより、孔食を早期に発生させかつ腐食の進行を促進する効果が大きい。サイクル頻度の好ましい下限値は４サイクル／日であり、好ましい上限値は６サイクル／日である。
【００２７】
［孔食成長促進過程］
腐食液噴霧ステップおよび乾燥ステップの保持時間は、上述の孔食発生促進過程におけるそれぞれの保持時間と同一である。
【００２８】
湿潤ステップの保持時間は６〜４５時間とし、上述の孔食発生促進過程よりも長く設定する。６時間未満であっても４５時間を超えても孔食の成長を促進する効果が低下する。湿潤ステップの保持時間の好ましい下限値は１２時間であり、好ましい上限値は３６時間である。
【００２９】
孔食の成長を促すために、３つのステップ時間を上述の範囲とし、さらに、特に孔食の成長に深く関与する１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合を５０〜９５％となるように、各ステップ保持時間を設定する。湿潤ステップ時間の割合が前記範囲内にあるときに、孔食を早期に発生させかつ腐食の進行を促進する効果が大きい。１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合の好ましい下限値は６７％であり、好ましい上限値は９２％である。
【００３０】
また、サイクル頻度は０．５〜２サイクル／日の範囲とする。換言すれば、湿潤ステップ時間を長く設定してサイクル頻度を少なくすることにより、孔食を成長させる効果が大きい。サイクル頻度の好ましい下限値は０．６２サイクル／日であり、好ましい上限値は１．６サイクル／日である。
【００３１】
第１のサイクル試験は、前記孔食発生促進過程１〜１０日間実施して、早期に孔食を発生させた後、続いて前記孔食成長促進過程を実施して孔食を成長させるものである。前記孔食発生促進過程の実施期間は、３〜５日間が好ましい。また、前記孔食成長促進過程は１サイクル以上任意の期間実施し、特に期間は限定しない。
【００３２】
また、第２のサイクル試験は前記孔食発生促進過程のみを実施するものであり、第３のサイクル試験は前記孔食成長促進過程のみを実施するものであって、いずれも１サイクル以上任意の期間実施する。
【００３３】
第２のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、腐食液として塩化ナトリウムに他の腐食促進物質を添加して腐食促進性を高めたものを使用して、上述のサイクル試験を行うものである。
【００３４】
前記腐食液の組成において、塩化ナトリウム濃度は０．１〜１０％とする。塩化ナトリウム濃度が０．１％未満では腐食の進行が遅く試験に長時間を要し、１０％を超えると腐食進行が飽和するためである。塩化ナトリウム濃度の好ましい下限値は１％であり、好ましい上限値は５％である。また、添加する腐食促進物質は第１の耐食性試験方法において付着物として用いたと同じ鉄化合物または銅化合物であり、これらを１種以上用いる。鉄化合物または銅化合物の濃度は０．０１〜５％とする。０．０１％未満では、腐食の進行が遅く、５％を超えると腐食進行は飽和するためである。鉄化合物または銅化合物の濃度の好ましい下限値はそれぞれ０．１％であり、好ましい上限値はそれぞれ１％である。
【００３５】
第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、腐食液として酸の添加により酸性に調整した塩化ナトリウム溶液を用いる。塩化ナトリウム濃度は第２の耐食性試験方法と同じく０．１〜１０％とする。また、腐食液のｐＨは、２未満ではアルミニウムが全面溶解し、局部腐食が得られないという不都合が生じ、また５を超えると不十分な腐食の促進性が得られないため、ｐＨ２〜５とする。腐食液の好ましいｐＨの上限値はｐＨ４．５である。また、ｐＨ調整に用いる酸は、酢酸、塩酸、硫酸、硝酸、蓚酸といった腐食性の強い酸を用い、これらの１種以上で調整する。
【００３６】
この発明の第１のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体の表面に腐食促進物質を付着させた上で、腐食液噴霧、乾燥環境保持、湿潤環境保持のサイクル試験を行うことにより、アルミニウム材料に短期間で孔食を発生させかつ進行させることができる。そのため、孔食を起こすような状況で使用されるアルミニウム材料やアルミニウム製品の耐食性について短期間で的確に評価することができる。
【００３７】
また、第２および第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、腐食性を高めた腐食液を用いて、腐食液噴霧、乾燥環境保持、湿潤環境保持のサイクル試験を行うことにより、アルミニウム材料に短期間で孔食を発生させかつ進行させることができる。そのため、孔食を起こすような状況で使用されるアルミニウム材料やアルミニウム製品の耐食性について短期間で的確に評価することができる。
【００３８】
【実施例】
次に、この発明のアルミニウム材料の耐食性試験方法の具体的実施例について説明する。
【００３９】
以下の実験例において、試験体として、ＪＩＳ Ａ１０５０からなる肉厚０．４mmの多穴管押出チューブと、ＪＩＳ Ａ３００３＋２％Ｚｎからなる芯材の両面にＪＩＳ Ａ４３４３＋２％Ｚｎからなるろう材を１０％でクラッドしたブレージングシートで製作したコルゲートフィンとを組合せ、これらを弗化物系フラックスを用いて窒素雰囲気中で６００℃、５分間の加熱してろう付した熱交換器のミニサンプルを使用した。
【００４０】
［実施例１］
試験体を、２０℃、５％塩化ナトリウム溶液に中に３０秒間浸漬した後、６０℃乾燥炉内で２時間乾燥させ、試験体表面に塩化ナトリウムを析出付着さた。次いで、腐食液噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを１サイクルとするサイクル試験を、次に示す条件で実施した。
【００４１】
（腐食液噴霧ステップ）
試験体に、５０℃、ｐＨ６．５、濃度５％の塩化ナトリウム溶液を１時間噴霧した。
【００４２】
（乾燥ステップ）
６０℃、湿度３０％ＲＨの乾燥環境中で２時間保持した。
【００４３】
（湿潤ステップ）
５０℃、湿度９５％ＲＨの湿潤環境中で３時間保持した。
【００４４】
上記条件においては、１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合は５０％ととなり、サイクル頻度は４サイクル／日となる。
【００４５】
［実施例２］
試験体を、２０℃、１％塩化第二鉄溶液に中に１分間浸漬した後、６０℃乾燥炉内で２時間乾燥させ、試験体表面に塩化第二鉄を析出付着さた。次いで、腐食液噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを１サイクルとするサイクル試験を、次に示す条件で実施した。
【００４６】
（腐食液噴霧ステップ）
試験体に、５０℃、ｐＨ６．５、濃度５％の塩化ナトリウム溶液を１時間噴霧した。
【００４７】
（乾燥ステップ）
６０℃、湿度３０％ＲＨの乾燥環境中で２時間保持した。
【００４８】
（湿潤ステップ）
５０℃、湿度９５％ＲＨの湿潤環境中で６時間保持した。
【００４９】
上記条件においては、１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合は６７％となり、サイクル頻度は２．６７サイクル／日となる。
【００５０】
［実施例３］
試験体を、２０℃、５％塩化ナトリウム＋１％硫酸第二銅の混合溶液に中に１分間浸漬した後、６０℃乾燥炉内で２時間乾燥させ、試験体表面に塩化ナトリウムおよび硫酸第二銅を析出付着さた。次いで、実施例１と同じサイクル試験を３日間実施した後、続いて実施例２と同じサイクル試験を実施する、２段階のサイクル試験を行った。
【００５１】
［実施例４］
腐食液として塩化ナトリウム溶液に代えて５％塩化ナトリウム＋１％塩化第二銅溶液を用いた以外は、実施例３と同じ２段階のサイクル試験を行った。
【００５２】
［実施例５］
腐食液として、塩化ナトリウム溶液に代えて酢酸の添加によりｐＨ３に調整した５％塩化ナトリウム溶液を用いた以外は、実施例３と同じ２段階のサイクル試験を行った。
【００５３】
［比較例１］
ＪＩＳ Ｚ２３７１ 塩水噴霧試験方法に準拠し、ｐＨ６．５、濃度５％の塩化ナトリウム水溶液を５０℃で連続噴霧した。
【００５４】
［比較例２］
ＪＩＳ Ｈ８６８１ キャス試験方法に準拠し、酸性塩水を４９℃で連続噴霧した。
【００５５】
［比較例３］
ＡＳＴＭ Ｇ８５−８５，Ｍｅｔｈｏｄ Ｇ４３ ＳＷＡＡＴに準拠し、ＡＳＴＭ人工海水と酢酸により調整した酸性腐食液を０．５時間噴霧、１．５時間湿潤環境保持を１サイクルとするサイクル試験を実施した。
【００５６】
［比較例４］
ＪＡＳＯ Ｍ６１０−９２自動車部品外観腐食試験法（ＣＣＴ）に準拠し、３５℃で２時間の塩水噴霧、６０℃で４時間の乾燥環境保持、５０℃、９５％ＲＨで２時間の湿潤環境保持を１サイクルとするサイクル試験を実施した。
【００５７】
各試験体について、試験後開始後、３０日目、６０日目および９０日目に、チューブの腐食状態を肉眼で観察するとともに、孔食の深さを測定し、腐食形態と腐食促進度について評価した。表２に、試験方法の概要を示すとともに評価結果を示す。
【００５８】
【表２】
【００５９】
表２の結果より、この発明の方法によれば、市場の実機の腐食形態である孔食が再現できるとともに、短期間で腐食を進行させることができることを確認できた。そして、この試験方法によりアルミニウム材料の耐久性を短期間で評価することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の次第で、この発明の第１のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体の表面に腐食促進物質を付着させたのち、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食促進物質は、塩化ナトリウム、鉄化合物、銅化合物のうちのいずれか１種以上であり、これらの化合物の１０〜４０℃、０．１〜２０％溶液に試験体を５秒間〜２分間浸漬後、乾燥させて前記腐食促進物質を析出付着させるから、サイクル試験のみからなる従来の試験方法よりも、アルミニウム材料に短期間で孔食を起こさせかつ進行させることができる。そのため、孔食を生じる状況で使用されるアルミニウム材料やアルミニウム製品の耐食性について、実機の耐久性と相関性の高い試験結果が得られ、その試験結果に基づき、市場における製品の耐久性を的確に予測することができるとともに、用途に応じた耐食性材料や製品の開発も的確に行うことができる。孔食を起こすようなアルミニウム材料ないし製品として、自動車用熱交換器、特にコンデンサ、海洋雰囲気や融雪剤散布地区等の塩害地域で使用される各種アルミニウム製品を例示でき、これらの耐久性の評価と品質保証を的確に行え、また耐久性の改善にも寄与することができる。
【００６１】
また、第２のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、０．０１〜５％の鉄化合物、０．０１〜５％の銅化合物のうちの１種以上を添加したものであるから、単なる塩水を噴霧する従来のサイクル試験方法よりもアルミニウム材料に短期間で孔食を起こさせかつ進行させることができ、第１の耐食性試験方法と同様の効果が得られる。
【００６２】
また、第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、酢酸、塩酸、硝酸または蓚酸のうちのいずれか１種以上の添加によりｐＨ２〜５に調整された酸性溶液であるから、単なる塩水を噴霧する従来のサイクル試験方法よりもアルミニウム材料に短期間で孔食を起こさせかつ進行させることができ、第１の耐食性試験方法と同様の効果が得られる。
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルミニウム材料の腐食を促進して短時間で耐食性を試験する耐食性試験方法に関し、特に熱交換器等の自動車用アルミニウム製品の耐食性試験に適した耐食性試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等の各種熱交換器の材料としては、アルミニウムまたはその合金が多く使用されている。また、熱交換器は、その使用環境において、排ガス等の汚染空気に曝されるとともに、降雨や日照により湿潤と乾燥と繰返し、長期使用の間には腐食は免れない。そのため、的確な製品の耐久性予測や製品開発を行う上で、製品または材料金属の耐食性試験は不可欠である。
【０００３】
各種金属材料の耐食性試験は、短時間で試験を行うために試験体を腐食促進環境下において行う。一般的な耐食性試験法として、例えば、連続的に塩水を噴霧する塩水噴霧試験方法（ＪＩＳ Ｚ２３７１），酸性水を噴霧するキャス試験 （ＪＩＳ Ｈ８６８１）、ＡＳＴＭ Ｇ８５−８５，Ｍｅｔｈｏｄ Ｇ４３ ＳＷＡＡＴ等が知られており、熱交換器の耐食性試験としてもこれらの試験法が広く採用されている。また、特に自動車用部品の耐食性試験法として、（財）自動車技術会制定の自動車規格ＪＡＳＯ Ｍ６０９−９１ 自動車用材料腐食試験方法、Ｍ６１０−９２ 自動車部品外観腐食試験法があり、一定サイクルで塩水噴霧、乾燥、湿潤を繰返すこの試験方法も採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の一般的な耐食性試験法のうち、塩水噴霧試験方法は塩水の噴霧時間が長いために、孔食を主とする実機とは異なる形態で腐食が発生進行し、市場における耐久性を的確に予測することが困難である。さらに、腐食の促進性が低いために、短期間で試験を実施することができない。また、酸性液を用いるキャス試験やＳＷＡＡＴでは腐食の促進性はあるが、やはり実機の腐食形態とは異なるために、市場における耐久性を的確に予測することができない。
【０００５】
また、ＪＡＳＯ Ｍ６０９−９１やＭ６１０−９２は、市場の腐食環境に近い腐食試験方法であるが、裸鋼板、塗装板、ステンレス、めっき品、アルミニウム材料など、あらゆる金属材料を対象にした試験方法であり、個々の材料すべてに対して短期間で腐食を発生させる最適な耐食性試験方法とは言い難い。
【０００６】
このように、既存の耐食性試験方法においては、アルミニウム材料およびその製品、特に熱交換器等の自動車用アルミニウム製品を対象として、市場相関がありかつ腐食を短時間で発生させる最適条件が確立されていない。
【０００７】
この発明は、このような技術背景に鑑み、孔食を主体とする腐食形態を示すアルミニウム材料について、短期間で実機の耐久性と相関性の高い試験結果が得られるアルミニウム材料の耐食性試験方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、前記目的を達成するために、試験体の表面に腐食促進物質を付着させたのち、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食促進物質は、塩化ナトリウム、鉄化合物、銅化合物のうちのいずれか１種以上であり、これらの化合物の１０〜４０℃、０．１〜２０％溶液に試験体を５秒間〜２分間浸漬後、乾燥させて前記腐食促進物質を析出付着させることを特徴とする。また、第２のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、０．０１〜５％の鉄化合物、０．０１〜５％の銅化合物のうちの１種以上を添加したものであることを特徴とするものである。また、第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、酢酸、塩酸、硝酸または蓚酸のうちのいずれか１種以上の添加によりｐＨ２〜５に調整された酸性溶液であることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、いずれも塩水等の腐食液の噴霧、乾燥、湿潤より構成されるサイクル試験であるが、サイクル試験に先だって試験体表面に腐食促進物質を付着させることにより、あるいは腐食液として単なる塩水よりも腐食性の高いものを使用することにより、従来より腐食が促進される環境でサイクル試験を行うものである。以下に、各試験方法について詳述する。
【００１０】
第１のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体の表面に腐食促進物質を付着させた状態でサイクル試験を行う。
【００１１】
前記腐食促進物質のうち、塩化ナトリウムは、ＪＩＳ Ｚ２３７１ 塩水噴霧試験方法を始めとして広く用いられている一般的な腐食促進物質である。また、鉄化合物や銅化合物も腐食の促進に有効な物質である。鉄化合物として、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄、蓚酸第二鉄を例示できる。また、銅化合物として塩化第二銅、硫酸第二銅、硝酸第二銅、蓚酸第二銅を例示できる。これらの腐食促進物質は１種を用いれば腐食促進の効果が得られ、２種以上を併用することもできる。
【００１２】
そして、前記腐食促進物質は、これらの物質の溶液に試験体を浸漬したのち乾燥させることにより付着させる。付着量は腐食を促進するために１〜２ｍｇ／ｃｍ2 が好ましい。そして、前記付着量を確保するために、溶液の濃度は０．１〜２０％、溶液の温度は１０〜４０℃とし、浸漬時間を５秒間〜２分間の範囲とする必要がある。腐食促進物質溶液濃度の好ましい下限値は１％であり、好ましい上限値は１０％である。また、温度の好ましい上限値は３０℃である。また、浸漬時間の好ましい下限値は１０秒間であり、好ましい上限値は１分間である。
【００１３】
前記腐食促進物質を付着させた後のサイクル試験は、孔食を早期に発生させかつ腐食の進行速度を促進するために、腐食水噴霧条件、乾燥環境条件、湿潤環境条件、あるいはさらに各ステップの保持時間やサイクル頻度等に基づいて、次の３方法のうちのいずれかを採用することが好ましい。なお、これらのサイクル試験の条件は、後に詳述するこの発明の第２および第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法におけるサイクル試験と、腐食液の組成以外は共通である。
【００１４】
第１のサイクル試験は、腐食促進を腐食挙動の異なる２段階で行い孔食を発生かつ進行させる方法であって、試験体に対し、主として孔食を早期に発生させる孔食発生促進過程を実施した後、続いて主として孔食の成長を促進する孔食成長促進過程を実施することにより、該試験体の耐食性を試験する方法である。前記孔食発生促進過程は、試験体に、腐食液を０．５〜２時間噴霧する腐食液噴霧ステップ、次いで前記試験体を５０〜７０℃で湿度４０％ＲＨ以下の乾燥環境中に１〜３時間保持する乾燥ステップ、さらに前記試験体を４０〜６０℃で湿度８０〜１００％ＲＨの湿潤環境中に１〜５時間保持する湿潤ステップを１サイクルとするとともに、前記湿潤ステップ時間が１サイクル中の３３〜６７％となるように設定し、３．４〜８サイクル／日の頻度で１〜１０日間行うものであり、前記孔食成長促進過程は、前記試験体に、腐食液を０．５〜２時間噴霧する腐食液噴霧ステップ、次いで前記試験体を５０〜７０℃で湿度４０％ＲＨ以下の乾燥環境中に１〜３時間保持する乾燥ステップ、さらに前記試験体を４０〜６０℃で湿度８０〜１００％ＲＨの湿潤環境中に６〜４５時間保持する湿潤ステップを１サイクルとするとともに、前記湿潤ステップ時間が１サイクル中の５０〜９５％となるように設定し、０．５〜２サイクル／日の頻度で１サイクル以上行うものである。これらの過程は、いずれも腐食液噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを１サイクルとしてこれを反復して行うものであるが、１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合を、孔食発生促進過程で短く、孔食成長促進過程で長く設定している点で異なっている。
【００１５】
なお、前記孔食発生促進過程および孔食成長促進過程は、腐食挙動が異なるといってもいずれも腐食形態は孔食でありかつ腐食を促進するものであるから、単独で実施した場合でも、腐食の進行速度が若干低下するものの、市場の腐食形態を再現するサイクル試験とすることができる。上述の第１のサイクル試験が２つの異なる過程を組合せたものであるのに対し、第２のサイクル試験は第１のサイクル試験の孔食発生促進過程を単独で行うものであり、第３のサイクル試験は孔食成長促進過程を単独で行うものである。これらの単一過程によるサイクル試験では、試験に要する期間が若干長くなるものの、同一サイクルの反復実施であるからサイクル管理が簡単であるという利点がある。
【００１６】
以下に、各ステップの条件について詳述する。なお、孔食発生促進過程および孔食成長促進過程における各ステップの条件は、保持時間およびサイクル頻度を除いて共通である。
【００１７】
［腐食液噴霧ステップ］
腐食液噴霧ステップは、試験体に腐食液を噴霧して試験体表面に腐食促進物質を付着させるとともに、試験体表面が常時濡れている状態を保持する。腐食液として、第１のサイクル試験ではｐＨ６〜８に調整された２〜６％塩化ナトリウム水溶液を用いる。塩化ナトリウムは腐食促進成分であり、塩化ナトリウム濃度が２％未満では腐食の進行が遅く試験に長時間を要し、６％を超えても腐食進行が飽和する。塩化ナトリウム濃度の好ましい下限値は３％であり、好ましい上限値は５％である。また、塩化ナトリウム水溶液をｐＨ６〜８の中性とすることにより市場の腐食形態を再現することができる。塩化ナトリウム水溶液のｐＨの好ましい下限値は６．５であり、好ましい上限値は７．５である。また、前記腐食液の噴霧雰囲気は、適度な腐食速度を確保するために４０〜６０℃の範囲としている。４０℃未満では腐食の発生が遅れ、６０℃を超えると水和酸化膜が成長し、カソードの還元反応は抑制されてしまい腐食速度は遅くなるためである。腐食液噴霧雰囲気温度の好ましい下限値は４５℃であり、好ましい上限値は５５℃である。
【００１８】
［乾燥ステップ］
乾燥ステップは、試験体を５０〜７０℃、湿度４０％ＲＨ以下の乾燥環境中で保持して、試験体表面から水分を除去するとともに腐食を促進する。乾燥環境における温度は、５０℃未満では腐食の促進が不十分で試験に長時間を要し、一方７０℃を超えると試験装置の耐熱性を確保するために、装置の構成材料に制限がある。好ましい乾燥環境温度の下限値は５５℃であり、好ましい上限値は６５℃である。また、湿度は、４０％ＲＨを超えると付着水分が蒸発しにくくなり乾燥しにくくなる。湿度の好ましい上限値は３０％ＲＨである。
【００１９】
［湿潤ステップ］
湿潤ステップは、試験体を湿度４０〜６０℃、湿度８０〜１００％ＲＨの湿潤環境中に１〜５時間保持することにより、乾燥した試験体表面に再び水分を与えて腐食を促す。湿潤環境における温度は、４０℃未満では腐食の促進が不十分で試験に長時間を要し、一方６０℃を超えると水和酸化膜が成長し、カソードの還元反応は抑制されてしまい腐食速度は遅くなる。好ましい湿潤環境温度の下限値は４５℃であり、好ましい上限値は５５℃である。また、相対湿度は、８０％ＲＨ未満では試験体表面に十分な水分を与えることができない。湿度の好ましい下限値は９０％ＲＨであり、好ましい上限値は９８％ＲＨである。
【００２０】
次に、孔食発生促進過程および孔食成長促進過程における各ステップの保持時間およびサイクル頻度について、表１を参照しつつ説明する。
【００２１】
【表１】
［孔食発生促進過程］
腐食液噴霧ステップの保持時間は０．５〜２時間とする。０．５時間未満では腐食を促進する効果に乏しく、２時間を超えると腐食形態が面状腐食になりやすい。腐食液噴霧ステップの保持時間の好ましい下限値は１時間であり、好ましい上限値は１．５時間である。
【００２３】
乾燥ステップの保持時間は１〜３時間とする。１時間未満または３時間を超える場合は、腐食の進行速度が低下する。乾燥ステップの保持時間の好ましい下限値は１時間であり、好ましい上限値は２時間である。
【００２４】
湿潤ステップの保持時間は１〜５時間とし、後述の孔食成長促進過程よりも短く設定する。１時間未満では腐食を促進する効果に乏しく、５時間を超えて湿潤状態を持続すると孔食を発生させる効果が低下する。湿潤ステップの保持時間の好ましい下限値は２時間であり、好ましい上限値は４時間である。
【００２５】
孔食を早期に発生させるために、３つのステップ時間を上述の範囲とし、さらに、特に孔食の早期発生に深く関与する１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合を３３〜６７％となるように、各ステップ保持時間を設定する。湿潤ステップ時間の割合が前記範囲内にあるときに、孔食を早期に発生させかつ腐食の進行を促進する効果が大きい。１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合の好ましい下限値は４０％であり、好ましい上限値は６０％である。
【００２６】
また、腐食液噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを１サイクルとするサイクル頻度は３．４〜８サイクル／日の範囲とする。換言すれば、相対的に湿潤ステップ時間を短くしてサイクル頻度を多くすることにより、孔食を早期に発生させかつ腐食の進行を促進する効果が大きい。サイクル頻度の好ましい下限値は４サイクル／日であり、好ましい上限値は６サイクル／日である。
【００２７】
［孔食成長促進過程］
腐食液噴霧ステップおよび乾燥ステップの保持時間は、上述の孔食発生促進過程におけるそれぞれの保持時間と同一である。
【００２８】
湿潤ステップの保持時間は６〜４５時間とし、上述の孔食発生促進過程よりも長く設定する。６時間未満であっても４５時間を超えても孔食の成長を促進する効果が低下する。湿潤ステップの保持時間の好ましい下限値は１２時間であり、好ましい上限値は３６時間である。
【００２９】
孔食の成長を促すために、３つのステップ時間を上述の範囲とし、さらに、特に孔食の成長に深く関与する１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合を５０〜９５％となるように、各ステップ保持時間を設定する。湿潤ステップ時間の割合が前記範囲内にあるときに、孔食を早期に発生させかつ腐食の進行を促進する効果が大きい。１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合の好ましい下限値は６７％であり、好ましい上限値は９２％である。
【００３０】
また、サイクル頻度は０．５〜２サイクル／日の範囲とする。換言すれば、湿潤ステップ時間を長く設定してサイクル頻度を少なくすることにより、孔食を成長させる効果が大きい。サイクル頻度の好ましい下限値は０．６２サイクル／日であり、好ましい上限値は１．６サイクル／日である。
【００３１】
第１のサイクル試験は、前記孔食発生促進過程１〜１０日間実施して、早期に孔食を発生させた後、続いて前記孔食成長促進過程を実施して孔食を成長させるものである。前記孔食発生促進過程の実施期間は、３〜５日間が好ましい。また、前記孔食成長促進過程は１サイクル以上任意の期間実施し、特に期間は限定しない。
【００３２】
また、第２のサイクル試験は前記孔食発生促進過程のみを実施するものであり、第３のサイクル試験は前記孔食成長促進過程のみを実施するものであって、いずれも１サイクル以上任意の期間実施する。
【００３３】
第２のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、腐食液として塩化ナトリウムに他の腐食促進物質を添加して腐食促進性を高めたものを使用して、上述のサイクル試験を行うものである。
【００３４】
前記腐食液の組成において、塩化ナトリウム濃度は０．１〜１０％とする。塩化ナトリウム濃度が０．１％未満では腐食の進行が遅く試験に長時間を要し、１０％を超えると腐食進行が飽和するためである。塩化ナトリウム濃度の好ましい下限値は１％であり、好ましい上限値は５％である。また、添加する腐食促進物質は第１の耐食性試験方法において付着物として用いたと同じ鉄化合物または銅化合物であり、これらを１種以上用いる。鉄化合物または銅化合物の濃度は０．０１〜５％とする。０．０１％未満では、腐食の進行が遅く、５％を超えると腐食進行は飽和するためである。鉄化合物または銅化合物の濃度の好ましい下限値はそれぞれ０．１％であり、好ましい上限値はそれぞれ１％である。
【００３５】
第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、腐食液として酸の添加により酸性に調整した塩化ナトリウム溶液を用いる。塩化ナトリウム濃度は第２の耐食性試験方法と同じく０．１〜１０％とする。また、腐食液のｐＨは、２未満ではアルミニウムが全面溶解し、局部腐食が得られないという不都合が生じ、また５を超えると不十分な腐食の促進性が得られないため、ｐＨ２〜５とする。腐食液の好ましいｐＨの上限値はｐＨ４．５である。また、ｐＨ調整に用いる酸は、酢酸、塩酸、硫酸、硝酸、蓚酸といった腐食性の強い酸を用い、これらの１種以上で調整する。
【００３６】
この発明の第１のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体の表面に腐食促進物質を付着させた上で、腐食液噴霧、乾燥環境保持、湿潤環境保持のサイクル試験を行うことにより、アルミニウム材料に短期間で孔食を発生させかつ進行させることができる。そのため、孔食を起こすような状況で使用されるアルミニウム材料やアルミニウム製品の耐食性について短期間で的確に評価することができる。
【００３７】
また、第２および第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、腐食性を高めた腐食液を用いて、腐食液噴霧、乾燥環境保持、湿潤環境保持のサイクル試験を行うことにより、アルミニウム材料に短期間で孔食を発生させかつ進行させることができる。そのため、孔食を起こすような状況で使用されるアルミニウム材料やアルミニウム製品の耐食性について短期間で的確に評価することができる。
【００３８】
【実施例】
次に、この発明のアルミニウム材料の耐食性試験方法の具体的実施例について説明する。
【００３９】
以下の実験例において、試験体として、ＪＩＳ Ａ１０５０からなる肉厚０．４mmの多穴管押出チューブと、ＪＩＳ Ａ３００３＋２％Ｚｎからなる芯材の両面にＪＩＳ Ａ４３４３＋２％Ｚｎからなるろう材を１０％でクラッドしたブレージングシートで製作したコルゲートフィンとを組合せ、これらを弗化物系フラックスを用いて窒素雰囲気中で６００℃、５分間の加熱してろう付した熱交換器のミニサンプルを使用した。
【００４０】
［実施例１］
試験体を、２０℃、５％塩化ナトリウム溶液に中に３０秒間浸漬した後、６０℃乾燥炉内で２時間乾燥させ、試験体表面に塩化ナトリウムを析出付着さた。次いで、腐食液噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを１サイクルとするサイクル試験を、次に示す条件で実施した。
【００４１】
（腐食液噴霧ステップ）
試験体に、５０℃、ｐＨ６．５、濃度５％の塩化ナトリウム溶液を１時間噴霧した。
【００４２】
（乾燥ステップ）
６０℃、湿度３０％ＲＨの乾燥環境中で２時間保持した。
【００４３】
（湿潤ステップ）
５０℃、湿度９５％ＲＨの湿潤環境中で３時間保持した。
【００４４】
上記条件においては、１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合は５０％ととなり、サイクル頻度は４サイクル／日となる。
【００４５】
［実施例２］
試験体を、２０℃、１％塩化第二鉄溶液に中に１分間浸漬した後、６０℃乾燥炉内で２時間乾燥させ、試験体表面に塩化第二鉄を析出付着さた。次いで、腐食液噴霧ステップ、乾燥ステップ、湿潤ステップを１サイクルとするサイクル試験を、次に示す条件で実施した。
【００４６】
（腐食液噴霧ステップ）
試験体に、５０℃、ｐＨ６．５、濃度５％の塩化ナトリウム溶液を１時間噴霧した。
【００４７】
（乾燥ステップ）
６０℃、湿度３０％ＲＨの乾燥環境中で２時間保持した。
【００４８】
（湿潤ステップ）
５０℃、湿度９５％ＲＨの湿潤環境中で６時間保持した。
【００４９】
上記条件においては、１サイクル中の湿潤ステップ時間の割合は６７％となり、サイクル頻度は２．６７サイクル／日となる。
【００５０】
［実施例３］
試験体を、２０℃、５％塩化ナトリウム＋１％硫酸第二銅の混合溶液に中に１分間浸漬した後、６０℃乾燥炉内で２時間乾燥させ、試験体表面に塩化ナトリウムおよび硫酸第二銅を析出付着さた。次いで、実施例１と同じサイクル試験を３日間実施した後、続いて実施例２と同じサイクル試験を実施する、２段階のサイクル試験を行った。
【００５１】
［実施例４］
腐食液として塩化ナトリウム溶液に代えて５％塩化ナトリウム＋１％塩化第二銅溶液を用いた以外は、実施例３と同じ２段階のサイクル試験を行った。
【００５２】
［実施例５］
腐食液として、塩化ナトリウム溶液に代えて酢酸の添加によりｐＨ３に調整した５％塩化ナトリウム溶液を用いた以外は、実施例３と同じ２段階のサイクル試験を行った。
【００５３】
［比較例１］
ＪＩＳ Ｚ２３７１ 塩水噴霧試験方法に準拠し、ｐＨ６．５、濃度５％の塩化ナトリウム水溶液を５０℃で連続噴霧した。
【００５４】
［比較例２］
ＪＩＳ Ｈ８６８１ キャス試験方法に準拠し、酸性塩水を４９℃で連続噴霧した。
【００５５】
［比較例３］
ＡＳＴＭ Ｇ８５−８５，Ｍｅｔｈｏｄ Ｇ４３ ＳＷＡＡＴに準拠し、ＡＳＴＭ人工海水と酢酸により調整した酸性腐食液を０．５時間噴霧、１．５時間湿潤環境保持を１サイクルとするサイクル試験を実施した。
【００５６】
［比較例４］
ＪＡＳＯ Ｍ６１０−９２自動車部品外観腐食試験法（ＣＣＴ）に準拠し、３５℃で２時間の塩水噴霧、６０℃で４時間の乾燥環境保持、５０℃、９５％ＲＨで２時間の湿潤環境保持を１サイクルとするサイクル試験を実施した。
【００５７】
各試験体について、試験後開始後、３０日目、６０日目および９０日目に、チューブの腐食状態を肉眼で観察するとともに、孔食の深さを測定し、腐食形態と腐食促進度について評価した。表２に、試験方法の概要を示すとともに評価結果を示す。
【００５８】
【表２】
表２の結果より、この発明の方法によれば、市場の実機の腐食形態である孔食が再現できるとともに、短期間で腐食を進行させることができることを確認できた。そして、この試験方法によりアルミニウム材料の耐久性を短期間で評価することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の次第で、この発明の第１のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体の表面に腐食促進物質を付着させたのち、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食促進物質は、塩化ナトリウム、鉄化合物、銅化合物のうちのいずれか１種以上であり、これらの化合物の１０〜４０℃、０．１〜２０％溶液に試験体を５秒間〜２分間浸漬後、乾燥させて前記腐食促進物質を析出付着させるから、サイクル試験のみからなる従来の試験方法よりも、アルミニウム材料に短期間で孔食を起こさせかつ進行させることができる。そのため、孔食を生じる状況で使用されるアルミニウム材料やアルミニウム製品の耐食性について、実機の耐久性と相関性の高い試験結果が得られ、その試験結果に基づき、市場における製品の耐久性を的確に予測することができるとともに、用途に応じた耐食性材料や製品の開発も的確に行うことができる。孔食を起こすようなアルミニウム材料ないし製品として、自動車用熱交換器、特にコンデンサ、海洋雰囲気や融雪剤散布地区等の塩害地域で使用される各種アルミニウム製品を例示でき、これらの耐久性の評価と品質保証を的確に行え、また耐久性の改善にも寄与することができる。
【００６１】
また、第２のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、０．０１〜５％の鉄化合物、０．０１〜５％の銅化合物のうちの１種以上を添加したものであるから、単なる塩水を噴霧する従来のサイクル試験方法よりもアルミニウム材料に短期間で孔食を起こさせかつ進行させることができ、第１の耐食性試験方法と同様の効果が得られる。
【００６２】
また、第３のアルミニウム材料の耐食性試験方法は、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行う試験方法であって、前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、酢酸、塩酸、硝酸または蓚酸のうちのいずれか１種以上の添加によりｐＨ２〜５に調整された酸性溶液であるから、単なる塩水を噴霧する従来のサイクル試験方法よりもアルミニウム材料に短期間で孔食を起こさせかつ進行させることができ、第１の耐食性試験方法と同様の効果が得られる。
Claims (5)
- 試験体の表面に腐食促進物質を付着させたのち、試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行うアルミニウム材料の耐食性試験方法であって、
前記腐食促進物質は、塩化ナトリウム、鉄化合物、銅化合物のうちのいずれか１種以上であり、これらの化合物の１０〜４０℃、０．１〜２０％溶液に試験体を５秒間〜２分間浸漬後、乾燥させて前記腐食促進物質を析出付着させたのち、
前記サイクル試験を、試験体に主として孔食を早期に発生させる孔食発生促進過程を実施した後、続いて主として孔食の成長を促進する孔食成長促進過程を実施する２段階のサイクル試験で行なうものとし、
前記孔食発生促進過程は、湿潤ステップ時間を、１〜５時間でかつ１サイクル中の３３〜６７％に設定して行なう一方、
前記孔食成長促進過程は、湿潤ステップ時間を、６〜４５時間でかつ１サイクル中の５０〜９５％に設定して行うことを特徴とするアルミニウム材料の耐食性試験方法。 - 試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行うアルミニウム材料の耐食性試験方法であって、
前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、０．０１〜５％の鉄化合物、０．０１〜５％の銅化合物のうちの１種以上を添加したものを用い、
前記サイクル試験を、試験体に主として孔食を早期に発生させる孔食発生促進過程を実施した後、続いて主として孔食の成長を促進する孔食成長促進過程を実施する２段階のサイクル試験で行なうものとし、
前記孔食発生促進過程は、湿潤ステップ時間を、１〜５時間でかつ１サイクル中の３３〜６７％に設定して行なう一方、
前記孔食成長促進過程は、湿潤ステップ時間を、６〜４５時間でかつ１サイクル中の５０〜９５％に設定して行うことを特徴とするアルミニウム材料の耐食性試験方法。 - 試験体に腐食液を噴霧する腐食液噴霧ステップ、試験体を乾燥環境に保持する乾燥ステップ、試験体を湿潤環境に保持する湿潤ステップにより構成されるサイクル試験を行うアルミニウム材料の耐食性試験方法であって、
前記腐食液は、０．１〜１０％塩化ナトリウム溶液に、酢酸、塩酸、硝酸または蓚酸のうちのいずれか１種以上の添加によりｐＨ２〜５に調整された酸性溶液を用い、
前記サイクル試験を、試験体に主として孔食を早期に発生させる孔食発生促進過程を実施した後、続いて主として孔食の成長を促進する孔食成長促進過程を実施する２段階のサイクル試験で行なうものとし、
前記孔食発生促進過程は、湿潤ステップ時間を、１〜５時間でかつ１サイクル中の３３〜６７％に設定して行なう一方、
前記孔食成長促進過程は、湿潤ステップ時間を、６〜４５時間でかつ１サイクル中の５０〜９５％に設定して行うことを特徴とするアルミニウム材料の耐食性試験方法。 - 前記孔食発生促進過程は、３．４〜８サイクル／日の頻度で１〜１０日間行なう請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム材料の耐食性試験方法。
- サイクル試験における腐食液噴霧ステップは０．５〜２時間、乾燥ステップは１〜３時間にそれぞれ設定して行なう請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミニウム材料の腐食性試験方法。
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| JP2002298995A (ja) | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Jst Mfg Co Ltd | 樹脂ハンダを用いた同軸ケーブルの結束部材及び同軸ケーブルの電気コネクタ並びに結束部材の同軸ケーブル又は電気コネクタへの接続方法 |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP03824698A patent/JP3646001B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11237331A (ja) | 1999-08-31 |
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