(57)【要約】【課題】少量の電解液で、所望の腐食ピット材を精度良く容易に短時間で製造することができ、ひいては腐食ピット材を使用した材料試験の試験精度向上、試験準備及び試験後処理の簡素化を実現することができる、腐食ピット材製造装置、及び腐食ピット材製造方法を提供する。【解決手段】電源１０、電解セル１２を有する電解ユニット４と、供給路２２、回収路２４、循環路２６、タンク２８、及び、供給ポンプ３０を有する循環回路６とを備え、供給ポンプ３０は、供給路２２を通じて電解セル１２内に配置された試験体２の表面２ｂに電解液を連続的に供給し、電解セル１２は、腐食ピット３６の形成に供した電解液を連続的に回収路２４に流出させる回収孔１８ｃを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験体に腐食ピットを形成して腐食ピット材を製造する腐食ピット材製造装置であって、
陰極となる電極、前記電極と陽極となる前記試験体とに電気的に接続された電源、及び、前記試験体が配置されると共に電解液が供給される電解セルを有し、前記電源によって前記電極及び前記試験体に電圧を印加し、前記電解セル内で前記電解液による電気分解を行い、前記電極と対向する前記試験体の表面に前記腐食ピットを形成する電解ユニットと、
前記電解セル内に前記電解液を供給する供給路、前記電解セル内の前記電解液を回収する回収路、前記供給路と前記回収路とを接続する前記電解液の循環路、前記循環路に設けられ、前記回収路を経た前記電解液を貯留するタンク、及び、前記循環路の前記タンクと前記供給路との間に介装され、前記供給路に前記電解液を送出する供給ポンプを有する循環回路と
を備え、
前記供給ポンプは、前記供給路を通じて前記電解セル内に配置された前記試験体の前記表面に前記電解液を連続的に供給し、
前記電解セルは、前記腐食ピットの形成に供した前記電解液を連続的に前記回収路に流出させる回収孔を有する、腐食ピット材製造装置。
【請求項２】
前記試験体は、前記試験体の前記表面に密着されるマスキングシールを有し、
前記マスキングシールは、前記試験体の前記表面の前記腐食ピットの形成位置にて前記表面を露出させるべく予め形成された貫通孔を有する、請求項１に記載の腐食ピット材製造装置。
【請求項３】
前記電解ユニットは、前記供給路と、前記供給路内に配置された前記電極とが一体をなした電解ノズルを有する、請求項１又は２に記載の腐食ピット材製造装置。
【請求項４】
前記電解ユニットは、筒状をなす前記電極と、前記電極の内周側に形成された前記供給路とが一体をなした電解ノズルを有する、請求項１又は２に記載の腐食ピット材製造装置。
【請求項５】
前記タンクに接続され、前記タンク内の前記電解液を冷却する冷却ユニットをさらに備える、請求項１から４の何れか一項に記載の腐食ピット材製造装置。
【請求項６】
前記循環回路は、前記回収路と前記タンクとの間に介装される回収ポンプをさらに備える、請求項１から４の何れか一項に記載の腐食ピット材製造装置。
【請求項７】
前記電源から前記電極及び前記試験体に印加する電圧を制御する電源制御ユニットをさらに備える、請求項１から６の何れか一項に記載の腐食ピット材製造装置。
【請求項８】
前記供給ポンプの回転数を制御するポンプ制御ユニットをさらに備える、請求項１から７の何れか一項に記載の腐食ピット材製造装置。
【請求項９】
前記電解ユニットにより前記試験体の表面に前記腐食ピットを形成した後、前記腐食ピットに後処理剤を供給する後処理ユニットをさらに備える、請求項１から８の何れか一項に記載の腐食ピット材製造装置。
【請求項１０】
電解ユニットを用いて、試験体に腐食ピットを形成して腐食ピット材を製造する腐食ピット材製造方法であって、
前記電解ユニットは、陰極となる電極、前記電極と陽極となる前記試験体とに電気的に接続された電源、及び、前記試験体が配置されると共に電解液が供給される電解セルを有し、
前記電解セル内に前記電解液を供給する供給ステップと、
前記電源によって前記電極及び前記試験体に電圧を印加し、前記電解セル内で前記電解液による電気分解を行い、前記電極と対向する前記試験体の表面に前記腐食ピットを形成する電解ステップと、
前記電解セル内の前記電解液を回収する回収ステップと、
前記回収ステップで回収した前記電解液を循環させて再び前記電解セル内に供給する循環ステップと
を含み、
前記供給ステップでは、前記電解セル内に配置された前記試験体の表面に前記電解液を連続的に供給し、
前記回収ステップでは、前記腐食ピットの形成に供した前記電解液を連続的に回収する、腐食ピット材製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食ピット材製造装置、及び腐食ピット材製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、試験体の表面に密着するマスク材を形成するマスク工程と、マスク材に試験体の表面の一部を露出させる孔部を形成する孔あけ工程と、少なくとも孔部を電解液に浸漬させた試験体を陽極とし、陰極としての電極を孔部に対向させて電気分解を行う電気分解工程とを備える、腐食ピット材製造方法が開示されている。
【０００３】
この腐食ピット材製造方法の別の形態では、マスク工程の前に、試験体の表面に凹部を形成する凹部形成工程を有する。また、この腐食ピット材製造方法の別の形態では、マスク材の上に円筒状をなす電解液カバーを設置し、試験体の孔部の周囲のみに電解液を供給して浸漬させ、腐食ピットを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６３８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の腐食ピット材製造方法では、腐食ピットの形成に際し、試験体の少なくとも一部を電解液に浸漬させるべく電解セル内に電解液を貯留するため、腐食ピットの形成に使用する電解液の使用量が多くなる傾向にある。多量の使用済み電解液を適正に廃棄処理するには手間を要するため、腐食ピット材を使用した材料試験後の処理を簡素化するには、使用する電解液は極力少ないのが好ましい。
【０００６】
また、電解セル内に貯留されて滞留する電解液により腐食ピットの形成が行われるため、既に電気分解に供し成分劣化した電解液で腐食ピットの形成が継続されることとなり、所望の腐食ピット材を短時間で精度良く形成できないおそれがある。これでは、腐食ピット材を使用した材料試験前の準備に時間を要し、材料試験の精度悪化を招きかねない。
また、特許文献１の腐食ピット材製造方法では、試験体の表面にマスク材を密着した後に、マスク材に試験体の表面の一部を露出させる孔部を形成している。また、試験体の表面にマスク材を密着する前に、試験体の表面に凹部を形成する形態も存在する。
【０００７】
これら工程は、試験体に腐食ピットを形成するための補助的処理であり、電気分解のみでは試験体に所望の腐食ピットを精度良く形成できないために行われると想定される。しかも、このような補助的処理は、腐食ピット材の製造工程を複雑にし、腐食ピット材の生産性を著しく悪化させ、ひいては腐食ピット材を使用した材料試験前の準備に時間を要してしまう。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、少量の電解液で、所望の腐食ピット材を精度良く容易に短時間で製造することができ、ひいては腐食ピット材を使用した材料試験の試験精度向上、試験準備及び試験後処理の簡素化を実現することができる、腐食ピット材製造装置、及び腐食ピット材製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の腐食ピット材製造装置は、試験体に腐食ピットを形成して腐食ピット材を製造する腐食ピット材製造装置であって、陰極となる電極、電極と陽極となる試験体とに電気的に接続された電源、及び、試験体が配置されると共に電解液が供給される電解セルを有し、電源によって電極及び試験体に電圧を印加し、電解セル内で電解液による電気分解を行い、電極と対向する試験体の表面に腐食ピットを形成する電解ユニットと、電解セル内に電解液を供給する供給路、電解セル内の電解液を回収する回収路、供給路と回収路とを接続する電解液の循環路、循環路に設けられ、回収路を経た電解液を貯留するタンク、及び、循環路のタンクと供給路との間に介装され、供給路に電解液を送出する供給ポンプを有する循環回路とを備え、供給ポンプは、供給路を通じて電解セル内に配置された試験体の表面に電解液を連続的に供給し、電解セルは、腐食ピットの形成に供した電解液を連続的に回収路に流出させる回収孔を有する。
【００１０】
また、本発明の腐食ピット材製造方法は、電解ユニットを用いて、試験体に腐食ピットを形成して腐食ピット材を製造する腐食ピット材製造方法であって、電解ユニットは、陰極となる電極、電極と陽極となる試験体とに電気的に接続された電源、及び、試験体が配置されると共に電解液が供給される電解セルを有し、電解セル内に電解液を供給する供給ステップと、電源によって電極及び試験体に電圧を印加し、電解セル内で電解液による電気分解を行い、電極と対向する試験体の表面に腐食ピットを形成する電解ステップと、電解セル内の電解液を回収する回収ステップと、回収ステップで回収した電解液を循環させて再び電解セル内に供給する循環ステップとを含み、供給ステップでは、電解セル内に配置された試験体の表面に電解液を連続的に供給し、回収ステップでは、腐食ピットの形成に供した電解液を連続的に回収する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の腐食ピット材製造装置、及び腐食ピット材製造方法によれば、少量の電解液で、所望の腐食ピット材を精度良く容易に短時間で製造することができ、ひいては腐食ピット材を使用した材料試験の試験精度向上、試験準備及び試験後処理の簡素化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る腐食ピット材製造装置を示す構成図である。
【図２】図１の電解ユニットで試験体に腐食ピットが形成される状態を拡大して示した図である。
【図３】図２の電解セルの下側部材を試験体が配置された状態で上から見た図である。
【図４】形成された腐食ピットの断面図である。
【図５】図４の腐食ピットの上面図である。
【図６】図５の腐食ピットの穴底の拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る電解ユニットを示す図である。
【図８】図８の電解ノズルを３本有する形態の電解ユニットを示す図である。
【図９】図８の電解セルの下側部材を試験体が配置された状態で上から見た図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る腐食ピット材製造装置を示す構成図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る腐食ピット材製造装置を示す構成図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る腐食ピット材製造装置を示す構成図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る腐食ピット材製造装置を示す構成図である。
【図１４】図１３の後処理ユニットで後処理した後の腐食ピットの断面図である。
【図１５】図１４の腐食ピットの上面図である。
【図１６】図１５の腐食ピットの穴底の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の各実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の腐食ピット材製造装置１は、試験体２に電解液を供給して腐食ピットを形成する電解ユニット４と、腐食ピットの形成に使用する電解液を電解ユニット４に供給した後、回収して循環させる循環回路６とを備えている。試験体２は、例えば、引張試験に使用するダンベル形引張試験体であって、長手方向中央に小径部２ａと、長手方向両端に大径部２ｃとを有する。この場合、腐食ピット材製造装置１は引張試験に使用する腐食ピット材を製造する。
【００１４】
試験体２の小径部２ａの表面２ｂには、マスキングシール８が貼り付け、密着されている。マスキングシール８には、試験体２の表面２ｂの腐食ピットが形成される予定の形成位置にて、表面２ｂを露出させる貫通孔８ａが予め形成されている。
電解ユニット４は、直流電源（電源）１０と、試験体２が配置されると共に電解液が供給される電解セル１２とを備えている。直流電源１０には、陰極となる電極１４と、陽極となる試験体２とがリード線などにより電気的に接続されている。
【００１５】
電解セル１２は、上側部材１６と下側部材１８とから構成されている。上側及び下側部材１６、１８は、何れも外形が直方体状をなし、試験体２を上下方向に挟むようにして配置されている。詳しくは、上側及び下側部材１６、１８の互いの対向面１６ａ、１８ａには、半円断面をなす凹部１６ｂ、１８ｂが水平方向に延設されている。上側及び下側部材１６、１８を対向面１６ａ、１８ａで当接させて一体の電解セル１２を形成したとき、凹部１６ｂ、１８ｂは電解セル１２の両側面を一貫する円形孔１２ａを形成する。
【００１６】
電解セル１２の円形孔１２ａは、試験体２の長手方向の両端に位置する大径部２ｃの外周に密着され、これにより試験体２の長手方向の中央に位置する小径部２ａの外周に、上側及び下側部材１６、１８で囲まれた液密な空間２０が区画される。
また、上側部材１６には、空間２０に開口する供給孔１６ｃが上下に貫通され、一方、下側部材１８には、空間２０に開口する回収孔１８ｃが上下に貫通されている。
【００１７】
循環回路６は、電解セル１２内に電解液を供給する供給路２２、電解セル１２内の電解液を回収する回収路２４、供給路２２と回収路２４とを接続する電解液の循環路２６を備えている。循環路２６には、回収路２４を経た電解液を貯留するタンク２８が設けられている。
タンク２８は回収孔１８ｃの直下に位置付けられ、タンクに２８には回収孔１８ｃを流下し、電解液の自重により回収路２４から流出した電解液が貯留される。また、循環路２６のタンク２８と供給路２２との間には、供給路２２に電解液を送出する供給ポンプ３０が介装されている。
【００１８】
また、タンク２８には、タンク２８内の電解液を冷却する冷却ユニット３２が接続されている。冷却ユニット３２は、循環回路６を循環する電解液を一定の低温に保持する。
供給路２２は、先細ノズル形状をなし、供給路２２内には電極１４が配置されている。電極１４の先端は供給路２２の開口近くに位置付けられており、電極１４と供給路２２とは一体をなした電解ノズル３４を形成している。電解ノズル３４は、上側部材１６の供給孔１６ｃに挿入され、電解ノズル３４の先端は試験体２の小径部２ａの表面２ｂ近くに対向して位置付けられている。電解ノズル３４と試験体２の表面２ｂとの距離は、電解ノズル３４の高さ位置を調整することにより微変更可能である。
【００１９】
以下、腐食ピット材製造装置１による腐食ピット材の製造工程について説明する。
先ず、供給ポンプ３０を作動させることにより、電解ノズル３４を通じて電解セル１２内に電解液を供給する（供給ステップ）。この際、供給ポンプ３０は、電解セル１２内に配置された試験体２の表面２ｂに、供給路２２、すなわち電解ノズル３４を通じて、所望の腐食ピットの形成に必要な少量の電解液を連続的にほぼ一定速度で吹き付けて供給することができる。
【００２０】
併せて、直流電源１０によって電極１４及び試験体２に電圧を印加しながら、電解セル１２内で電気分解が行われる。これにより、電解ノズル３４の電極１４と対向する試験体２の貫通孔８ａで露出された表面２ｂにのみ所望の形状、深さの腐食ピットが形成され、ひいては所望の腐食ピット材が形成される（電解ステップ）。
また、腐食ピットの形成に供した電解液は、回収孔１８ｃから連続的に回収路２４に流出される（回収ステップ）。
【００２１】
詳しくは、図２に示すように、腐食ピット３６の形成に供した電解液は、試験体２の小径部２ａの外周をつたって回収孔１８ｃに直接に流下する。これにより、電解液が電解セル１２内の空間２０に貯留、滞留することはなく、電解セル１２内における試験体２の電解液への浸漬が回避されている。すなわち、電解液のいわゆる掛け流しにより腐食ピット３６が形成される。
【００２２】
また、図３に示すように、回収孔１８ｃは、少なくとも試験体２の小径部２ａの直径よりも大径の開口を有している。これにより、腐食ピット３６の形成に供した電解液を空間２０の内壁に付着すらさせないで、回収孔１８ｃに確実に流下させることができるため、電解セル１２内における試験体２の電解液への浸漬を確実に回避可能である。
【００２３】
そして、回収孔１８ｃを経て回収路２４で回収した電解液は、循環路２６に流出してタンク２８に一旦貯留される。タンク２８に貯留された電解液は、冷却ユニット３２により冷却されて一定の低温にされる。電解液を低温に保持することにより、電解液による腐食作用が抑制されるため、腐食ピット３６の形成に際し、腐食の進行を容易に制御可能となる。そして、タンク２８から送出した電解液は循環路２６を循環し、再び電解ノズル３４を通じて電解セル１２内に供給される（循環ステップ）。
【００２４】
以上のように本実施形態の腐食ピット材製造装置１は、電解セル１２内に配置された試験体２の表面２ｂに、電解ノズル３４を通じて電解液を連続的に供給しながら、腐食ピット３６の形成に供した電解液を電解セル１２の回収孔１８ｃから連続的に回収路２４に流出させて回収することができる。このように、滞留に伴う成分劣化の無いフレッシュな電解液を腐食ピット３６の形成位置に吹き付けて衝突させ、掛け流しで供給することにより、腐食ピット３６の形成に必要な少量の電解液で、高精度の腐食ピット３６を短時間で形成することができる。
【００２５】
しかも、予め貫通孔８ａを有するマスキングシール８を試験体２の表面２ｂに貼り付けることにより、マスキングシール８の孔開けや試験体２の孔開けなどの補助的処理を行わなくとも、所望の形状、深さの腐食ピット３６を容易に形成することができる。
具体的には、図４に示すように、マスキングシール８の貫通孔８ａにスポット的に電解液を吹き付けるだけで、実際の腐食ピットを模したお碗形断面の腐食ピット３６を容易に形成することもできる。
【００２６】
詳しくは、電解液を貫通孔８ａに向けて吹き付けて衝突させることで、衝突力（衝突速度）が大となる電解液の流れの中央では、化学反応速度が上昇し、腐食作用が進行してピット深さが深くなる。一方、吹き付けられた電解液が試験体２の表面２ｂに衝突して四方八方に飛散することにより、衝突力（衝突速度）が小となった電解液の流れの外周側では、化学反応速度が低下し、腐食作用が遅滞してピット深さが浅くなる。このように、電解液を吹き付けて衝突させて供給することにより、電解液に浸漬して腐食ピットを形成した場合に比して、試験体２に対し、不均一な腐食進行を実現することができ、より実際の腐食ピットに近い腐食ピット３６を形成可能である。
【００２７】
また、図５に示すように、貫通孔８ａの孔形状や孔径に合致した上面形状、ピット径の、腐食ピット３６を容易に形成することができる。なお、本実施形態の腐食ピット３６は、試験体２の表面２ｂと腐食ピット３６の穴開口との境界が比較的鮮明である。
また、図６に示すように、本実施形態の腐食ピット３６の穴底３６ａは、比較的毛羽立ちや凹凸の少ない滑面をなしている。
【００２８】
一方、電解ユニット４は、供給路２２と、供給路２２内に配置された電極１４とが一体をなした電解ノズル３４を有する。これにより、電解セル１２内に配置された試験体２の表面２ｂに電解液を連続的に供給しながら、直流電源１０による電圧印加を同時に行うことができるため、試験体を電解液に浸漬して電気分解する場合に比して、所望の形状、深さの腐食ピット３６を容易に精度良く形成することができる。
【００２９】
また、腐食ピット材製造装置１が冷却ユニット３２を備えることにより、循環回路６を循環する電解液を低温に保持することができる。これにより、電解液による腐食作用が適度に抑制され、腐食ピット３６の形成に際し、腐食の進行を容易に制御可能となり、所望の形状、深さの腐食ピット３６を容易に精度良く形成することができる。
【００３０】
このように、本実施形態の腐食ピット材製造装置１は、少量の電解液で、所望の腐食ピット材を精度良く容易に短時間で製造することができ、ひいては腐食ピット材を使用した材料試験の試験精度向上、試験準備及び試験後処理の簡素化を実現することができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の腐食ピット材製造装置１は、電解ノズル３８の構成、数、及び回収孔１８ｃの形状以外は第１実施形態と同様の構成をなしている。従って、主として上記相違点を説明し、第１実施形態と同内容は明細書又は図面に同符号を付して説明を省略することがある。以降に説明する他の実施形態においても同様である。
【００３２】
図７に示すように、本実施形態の電解ノズル３８は、電極１４を筒状に形成し、この筒状の電極１４を供給路２２の先端開口として利用している。すなわち、この電解ノズル３８は、電極１４と、電極１４の内周側に形成された供給路２２とが一体に形成されている。この場合には、第１実施形態の場合に比して、電解ノズル３８の外径をより一層小径化することができる。具体的には、電解ノズル３８は、例えばステンレス製であって、内径１ｍｍ、外径２ｍｍ程度に小型化可能であるため、より微細な腐食ピット３６を有する腐食ピット材を形成することができる。
【００３３】
また、図８に示すように、電解ノズル３８が小径化したことにより、電解セル１２に電解ノズル３８を複数、例えば３本設置することも容易に可能である。この場合には、マスキングシール８の電解ノズル３８が対向する位置に貫通孔８ａを予め３つ形成して試験体２に貼り付ければ、一度に３つの腐食ピット３６を形成することができる。なお、各電解ノズル３８の電極１４はそれぞれ直流電源１０に電気的に接続されている。
【００３４】
図９に示すように、図８の回収孔１８ｃは、試験体２における３本の電解ノズル３８の設置範囲、すなわちマスキングシール８の貼付範囲よりも、少なくとも長くなる長形開口となる。これにより、各腐食ピット３６の形成に供した電解液を試験体２の小径部２ａの外周をつたって回収孔１８ｃに直接に流下させることができる。これにより、第１実施形態の場合と同様に、空間２０の内壁への電解液の付着を抑制しながら、電解セル１２内における試験体の電解液への浸漬を確実に回避可能である。
【００３５】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の腐食ピット材製造装置１は、循環回路６に回収ポンプ４０を備える以外は第１又は第２実施形態と同様の構成をなしている。
図１０に示すように、本実施形態の腐食ピット材製造装置１は、循環回路６の回収路２４とタンク２８との間に回収ポンプ４０が介装されている。この回収ポンプ４０を作動することにより、タンク２８を回収孔１８ｃの直下に設けなくとも、電解セル１２内で腐食ピット３６の形成に供した電解液を吸引してより一層迅速に回収することができる。
【００３６】
従って、例えば電解セル１２に供給する電解液の供給量が増えたとしても、電解液の電解セル１２内における滞留、試験体２の電解液への浸漬を確実に回避することができるとともに、循環回路６における電解液の循環をより一層促進することができる。しかも、循環回路６の構成機器のレイアウトの自由度が向上すると共に、循環回路６を電解液が外気に触れない密閉された回路として形成することも可能である。
【００３７】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の腐食ピット材製造装置１は、電源制御ユニット４２を備える以外は第１又は第２実施形態と同様の構成をなしている。
図１１に示すように、本実施形態の腐食ピット材製造装置１は、直流電源１０から電極１４及び試験体２に印加する電圧を制御する電源制御ユニット４２を備えている。
【００３８】
電源制御ユニット４２は、直流電源１０に電気的に接続された、例えば積算電流計やタイマーなどであって、電極１４及び試験体２に一定電圧を印加する条件下で、電圧の印加時間を制御する。この電圧の印加時間（電解時間）を長くすることにより、試験体２の腐食作用に供する電荷量が増大し、腐食ピット３６の深さを深くすることができる。このような電源制御を電源制御ユニット４２によって行うことにより、所望の形状、深さの腐食ピット３６をさらに容易に且つ精度良く形成することができる。なお、電源制御ユニット４２を電圧の制御や電圧の印加タイミングの制御が可能なように構成しても良い。
【００３９】
＜第５実施形態＞
第５実施形態の腐食ピット材製造装置１は、ポンプ制御ユニット４４を備える以外は第１又は第２実施形態と同様の構成をなしている。
図１２に示すように、本実施形態の腐食ピット材製造装置１は、供給ポンプ３０の回転数を制御するポンプ制御ユニット４４を備えている。
【００４０】
ポンプ制御ユニット４４は、供給ポンプ３０に電気的に接続されたインバータなどであって、供給ポンプ４０の回転数を変更することにより、電解セル１２に供給する電解液の供給速度、すなわち供給量を制御する。例えば、供給ポンプ４０の回転数を増大して、電解液の供給速度を高速化することにより、腐食ピット３６の断面形状をお碗形断面から円錐形断面に容易に変更可能である。
【００４１】
このように、上述したポンプ回転数制御を行うことにより、所望の形状、深さの腐食ピット３６をさらに容易に且つ精度良く形成することができる。なお、ポンプ制御ユニット４４により電解液の供給時間を制御しても良い。また、ポンプ制御ユニット４４により電解液の供給タイミングを例えば連続供給から間欠供給に変更しても良い。なお、電解液を間欠供給した場合には、より一層不均一な腐食進行を実現可能である。
【００４２】
＜第６実施形態＞
第６実施形態の腐食ピット材製造装置１は、後処理ユニット４６を備える以外は第１又は第２実施形態と同様の構成をなしている。
図１３に示すように、本実施形態の腐食ピット材製造装置１は、腐食ピット３６に後処理剤を供給する後処理ユニット４６を備えている。
【００４３】
後処理ユニット４６は、例えば、後処理剤として、王水などの酸化処理液が貯留されるタンク４８、タンク４８と電解液の循環路２６とを接続する供給路５０、供給路５０に介装される供給ポンプ５２、及び供給路５０と循環路２６とを切り換えて連通させる三方弁５４などを備えている。
【００４４】
後処理ユニット４６は、電解ユニット４により試験体２の表面２ｂに腐食ピット３６を形成した後、三方弁５４を切り換えて供給ポンプ５２を作動させることにより、タンク４８に貯留された酸化処理液を電解セル１２、ひいては腐食ピット３６に供給する。これにより、腐食ピット３６の穴底をより一層実際の腐食状態に近づけることが可能である。
【００４５】
具体的には、図１４に示すように、後処理ユニット４６で酸化処理した腐食ピット３６の断面形状は、図４に示した場合とほぼ同じである。
しかし、図１５に示すように、後処理ユニット４６で酸化処理した腐食ピット３６の上面形状は、図５に示した場合に比して、試験体２の表面２ｂと腐食ピット３６の穴開口との境界が曖昧な形状となり、実際の腐食ピットを模した腐食ピット３６が形成されている。
【００４６】
また、図１６に示すように、後処理ユニット４６で酸化処理した腐食ピット３６の穴底３６ａは、図６に示した場合に比して、毛羽立ちや凹凸の多い粗面をなし、実際の腐食ピットを模した腐食ピット３６が形成されている。このように、上述した酸化処理液による後処理を行うことにより、実際の腐食ピットに模した腐食ピット３６をさらに容易に且つ精度良く形成することができる。なお、後処理ユニットで使用するのは王水以外にも種々の酸化処理液が想定可能である。
【００４７】
以上ように、上記第２〜第６実施形態の場合であっても、第１実施形態の場合と同様に、少量の電解液で、所望の腐食ピット材を精度良く容易に短時間で製造することができ、ひいては腐食ピット材を使用した材料試験の試験精度向上、試験準備及び試験後処理の簡素化を実現することができる。
【００４８】
以上で本発明の各実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、腐食ピット材の形成に用いる試験体２は、引張試験に使用するダンベル形引張試験体に限らず、種々の材料試験に使用する種々の材質や大きさの試験体を使用することができる。具体的には、平板状の試験体２に腐食ピット３６を形成することも可能である。
【００４９】
また、上述した第１〜第６実施形態の腐食ピット材製造装置１は、これらの形態単独のみならず、これら形態を複数組み合わせることで、所望の腐食ピット材をより一層精度良く容易に短時間で製造することができ、ひいては腐食ピット材を使用した材料試験の試験精度向上、試験準備及び試験後処理の簡素化を実現することができる好適な腐食ピット材製造装置を形成することができる。
【００５０】
詳しくは、マスキングシール８の貫通孔８ａの形状で腐食ピット３６の上面形状、表面積を規定し、ポンプ制御ユニット４４で電解液の供給速度を制御することにより腐食ピット３６の断面形状を規定し、電源制御ユニット４２で直流電源１０による電圧の印加時間を制御することにより腐食ピット３６の深さを規定し、後処理ユニット４６により腐食ピット３６の穴底３６ａの粗度を規定することが可能である。
【００５１】
また、後処理ユニット４６は、タンク４８、供給路５０、供給ポンプ５２、及び三方弁５４を備えた回路を有し、電解セル１２に酸化処理液を自動で供給可能である。しかし、これに限らず、電解ユニット４により形成した腐食ピット３６を酸化処理液が貯留されたタンクに浸漬して粗面の穴底３６ａを形成するようにしても良い。
【００５２】
また、上記各実施形態では、電極１４と供給路２２とが一体の電解ノズル３４、３８を使用している。しかし、これに限らず、電解液を掛け流し供給しながら電気分解して腐食ピット３６を形成できるのであれば、電極１４と供給路２２とを個別に配置しても良い。
また、上記各実施形態では、貫通孔８ａを有するマスキングシール８を試験体２の表面２ｂに貼り付けている。しかし、要求される腐食ピット３６の形状によっては、マスキングシール８を使用しなくても良い。具体的には、マスキングシール８を使用しない場合、試験体２の表面２ｂに衝突した電解液は大半が四方八方に飛散するため、平坦に近いお碗形の腐食ピット３６を形成することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１    腐食ピット材製造装置
２    試験体
２ｂ    表面
４    電解ユニット
６    循環回路
８    マスキングシール
８ａ    貫通孔
１０    直流電源（電源）
１２    電解セル
１４    電極
１８ｃ    回収孔
２２    供給路
２４    回収路
２６    循環路
２８    タンク
３０    供給ポンプ
３２    冷却ユニット
３４、３８    電解ノズル
３６    腐食ピット
４０    回収ポンプ
４２    電源制御ユニット
４４    ポンプ制御ユニット
４６    後処理ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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