(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材または鋼材の塗膜に対する腐食試験方法であって、
試料である前記鋼材または塗装された鋼材に、塩水を噴霧する塩水噴霧ステップと、
前記塩水噴霧ステップの後、前記試料の乾燥を開始し、前記乾燥を開始した試料の重量を測定し、単位時間当たりの前記試料の重量減少が所定値以下となった場合、前記試料の乾燥を終了させる乾燥ステップと、
前記乾燥ステップの後、前記試料を所定の温度および湿度の湿潤状態にする湿潤ステップと
を含み、
前記塩水噴霧ステップと前記湿潤ステップに要する時間の合計である試料が連続で濡れている時間を４時間とし、前記乾燥ステップの時間を３０分以上２時間以下とする
ことを特徴とする腐食試験方法。
【請求項２】
前記各ステップにおいて、前記試料が設置される試験槽内における空気の酸素の濃度を大気濃度よりも高めた状態とすることを特徴とする請求項１に記載の腐食試験方法。
【請求項３】
前記鋼材または鋼材の塗膜が亜鉛を含む場合、
前記各ステップにおいて、前記試料が設置される試験槽内の空気の酸素の濃度および二酸化炭素の濃度を大気濃度よりも高めた状態とすることを特徴とする請求項１に記載の腐食試験方法。
【請求項４】
鋼材または鋼材の塗膜に対する腐食試験装置であって、
試料である前記鋼材または塗装された鋼材が設置される試験槽と、
前記試験槽内において前記試料に塩水を噴霧する塩水噴霧部と、
前記試験槽内に空気を供給する空気供給部と、
前記試験槽内の加熱を行う加熱部と、
前記試験槽内の加湿を行う加湿部と、
前記試料の重量を測定する重量測定部と、
前記塩水噴霧部に、前記試料へ塩水を噴霧させ、前記塩水の噴霧を終了した後、前記加熱部に前記試料の乾燥を開始させ、前記重量測定部により測定された単位時間当たりの前記試料の重量減少が所定値以下となったとき、前記加熱部による前記試料の乾燥を終了させ、前記加熱部および前記加湿部により、前記試料を所定の温度および湿度の湿潤状態にさせ、前記試料に前記塩水を噴霧する時間と前記試料を前記湿潤状態にさせる時間の合計である試料が連続で濡れている時間を４時間とし、前記試料を乾燥させる時間を３０分以上２時間以下とする制御部と、
を備えることを特徴とする腐食試験装置。
【請求項５】
前記制御部は、さらに、前記試料への塩水の噴霧、前記試料の乾燥、および、前記試料を所定の湿潤状態にする各工程において、前記空気供給部に、酸素の濃度を大気濃度よりも高めた空気を前記試験槽内に供給させることを特徴とする請求項４に記載の腐食試験装置。
【請求項６】
前記鋼材または鋼材の塗膜が亜鉛を含む場合、
前記制御部は、さらに、前記試料への塩水の噴霧、前記試料の乾燥、および、前記試料を所定の湿潤状態にする各工程において、前記空気供給部に、酸素の濃度および二酸化炭素濃度を大気濃度よりも高めた空気を前記試験槽内に供給させることを特徴とする請求項４に記載の腐食試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食試験方法、および、腐食試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外で長時間使用される鋼材や塗膜の腐食に対する耐性の評価をするため、ＪＩＳやＩＳＯ等に定められた複合サイクル試験が広く適用されてきた。この試験では、試料である鋼材に対し、塩水噴霧工程、乾燥工程、湿潤工程という３つの工程からなるサイクルを繰り返す（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】JIS  K5600-7-9  サイクル腐食試験方法−塩水噴霧／乾燥／湿潤、［平成27年10月27日検索］、インターネット＜URL：http://kikakurui.com/k5/K5600-7-9-2006-01.html＞
【非特許文献２】須賀蓊、自動車用材料、部品の腐食試験方法及びその応用による新しい試験方法、防錆管理、1994-4、p.26〜36、1994
【非特許文献３】R.  Lindstrom,The  Atmospheric  Corrosion  of  Zinc  in  the  Presence  of  NaCl  The  Influence  of  Carbon  Dioxide  and  Temperature,Journal  of  The  Electrochemical  Society,147(5)，p.1751〜1757，2000
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の試験では、屋外で長時間使用される環境を模擬するため、試験に長時間を要するという問題がある。例えば、上記の複合サイクル試験において、試料に対する、塩水噴霧工程（２時間）、乾燥工程（４時間）、湿潤工程（２時間）という３つの工程からなるサイクルを長時間（数百〜数千時間程度）にわたり繰り返す必要があった。そこで、本発明は、前記した問題を解決し、鋼材や塗膜の腐食試験に要する時間を短縮することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記した課題を解決するため、本発明は、鋼材または鋼材の塗膜に対する腐食試験方法であって、試料である前記鋼材または塗装された鋼材に、所定時間、塩水を噴霧する塩水噴霧ステップと、前記塩水噴霧ステップの後、前記試料の乾燥を開始し、前記乾燥を開始した試料の重量を測定し、単位時間当たりの前記試料の重量減少が所定値以下となった場合、前記試料の乾燥を終了させる乾燥ステップと、前記乾燥ステップの後、前記試料を所定の温度および湿度の湿潤状態にする湿潤ステップとを含んだことを特徴とする。また、本発明は、前記各ステップにおいて、前記試料が設置される試験槽内における空気の酸素の濃度を大気濃度よりも高めた状態とすることを特徴とする。さらに、本発明は、前記鋼材または鋼材の塗膜が亜鉛を含む場合、前記各ステップにおいて、前記試料が設置される試験槽内の空気の酸素の濃度および二酸化炭素の濃度を大気濃度よりも高めた状態とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、鋼材や塗膜の腐食試験に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、試験装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、試験装置による試験手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、腐食試験の試験条件を示す図である。
【図４】図４は、腐食試験の試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。本発明は本実施形態に限定されない。
【０００９】
（実施形態）
まず、本実施形態の腐食試験装置（試験装置）１０の構成を説明する。試験装置１０は、鋼材または鋼材の塗膜の腐食試験を実施する。腐食試験の対象となる試料は、例えば、金属や、塗装や樹脂ライニングなどの防食が施された金属、もしくはそれらが構成に含まれる物品である。腐食試験は、試料に対し、塩水噴霧工程、乾燥工程、湿潤工程の３つの工程からなるサイクルを繰り返すことにより行われる。ここで、試験装置１０は、腐食試験の乾燥工程において試料の単位時間当たりの重量減少が緩やかになったとき試料の乾燥が完了したと判断して、次の工程（湿潤工程）に進む。これにより、試験時間を短縮することができる。
【００１０】
試験装置１０は、図１に示すように、試験槽１１と、空気供給部１２と、塩水タンク１３と、制御部１４と、加湿部１５と、加熱部１６と、重量測定部１７とを備える。また、試験槽１１には、試料ホルダ１１１と、塩水噴霧部１１２と、温湿度センサ１１４とが設置される。また、試験装置１０には純水供給部２０が接続される。なお、図示を省略しているが、試験槽１１には、試料に噴霧された塩水を排水するための排水口や、試験槽１１内に供給された空気を排気するための排気口が設けられている。なお、破線で示す空気濃度センサ１１３は、試験装置１０に装備される場合と装備されない場合とがあり、装備される場合について後記する。
【００１１】
試験槽１１は、試料に対する腐食試験を行うための槽である。空気供給部１２は、試験槽１１内に空気の供給を行う。
【００１２】
塩水タンク１３は、塩水噴霧部１１２に対し塩水を供給する。この塩水タンク１３は、例えば、試験装置１０の外部に設置された純水供給部２０から供給される水に塩化ナトリウム（NaCl）を添加して塩水を供給する。また、この塩水タンク１３にはヒータ１３１が設置され、このヒータ１３１により塩水の温度が調整される。
【００１３】
制御部１４は、試験装置１０全体の制御を司り、ここでは主に、試料の塩水噴霧工程→乾燥工程→湿潤工程の順で行われる各工程の制御を行う。
【００１４】
まず、制御部１４は、塩水噴霧工程を行う。つまり、制御部１４は、塩水タンク１３から塩水噴霧部１１２に所定温度の塩水を供給させ、塩水噴霧部１１２に、所定時間、試料に塩水を噴霧させる。
【００１５】
次に、制御部１４は、乾燥工程を行う。つまり、制御部１４は、加熱部１６および加湿部１５を用いて試験槽１１内の温度および湿度を調整し、試料を乾燥させる。具体的には、制御部１４は、試験槽１１内の温度および湿度を温湿度センサ１１４によりモニタリングし、試験槽１１内の温度および湿度が所定値となるよう加熱部１６および加湿部１５を制御する。また、制御部１４は、試料の乾燥開始後、所定時間ごとに重量測定部１７から試料の重量の測定結果を得る。そして、制御部１４において、単位時間当たりの試料の重量減少が所定値よりも少なくなったと判断したとき、加熱部１６および加湿部１５を停止させる。つまり、制御部１４は、試料の乾燥の開始後、単位時間当たりの試料の重量減少が所定値以下となったら、試料の乾燥が完了したと判断して、乾燥工程を終了させる。
【００１６】
次に、制御部１４は、湿潤工程を行う。つまり、制御部１４は、加熱部１６および加湿部１５を用いて試験槽１１内の温度および湿度を調整し、試料を湿潤状態に移行させる。具体的には、制御部１４は、試験槽１１内の湿度を温湿度センサ１１４によりモニタリングし、試験槽１１内の温度および湿度が所定値となるよう加熱部１６および加湿部１５を制御し、所定時間、試料を湿潤状態にする。制御部１４は、上記の塩水噴霧工程、乾燥工程、湿潤工程の３つの工程からなるサイクルを繰り返す。
【００１７】
なお、上記の塩水噴霧工程、乾燥工程、湿潤工程の３つの工程それぞれにおける、所要時間、塩水の濃度、試験槽１１内の温度および湿度等の試験条件については、試験条件記憶部１４１に記憶されている試験条件を用いるものとする。なお、この試験条件は、試験装置１０の管理者等により入力される。
【００１８】
加湿部１５は、制御部１４からの指示に基づき、試験槽１１内の加湿を行う。加熱部１６は、制御部１４からの指示に基づき試験槽１１内の加熱を行う。重量測定部１７は、試料の重量を測定する。この重量測定部１７は、例えば、電子天秤等が用いられる。この重量測定部１７は、例えば、試料ホルダ１１１に乗った試料の重量を測定する。
【００１９】
試料ホルダ１１１は、試料を収納するホルダである。塩水噴霧部１１２は、制御部１４からの指示に基づき、塩水タンク１３から供給された塩水を試料ホルダ１１１上の試料に噴霧する。温湿度センサ１１４は、試験槽１１内の温度および湿度を測定する。
【００２０】
次に、図２を用いて、試験装置１０の動作手順を説明する。まず、試験装置１０は、所定時間（例えば、２時間）、塩水噴霧部１１２により試料に塩水を噴霧する（Ｓ１：塩水噴霧工程）。
【００２１】
例えば、制御部１４は、塩水噴霧部１１２に塩水噴霧の開始信号を送信し、これを受けた塩水噴霧部１１２は試料への塩水噴霧を開始する。このとき、制御部１４は温湿度センサ１１４から試験槽１１内の温度情報を得ながら、加熱部１６および塩水タンク１３内のヒータ１３１の出力を調整し、試験槽１１内の温度を所定の設定値（例えば、３５℃等）に制御する。そして、制御部１４は、塩水噴霧の開始から所定時間（例えば、２時間）経過後、塩水噴霧部１１２の塩水噴霧を停止させる。
【００２２】
Ｓ１の後、試験装置１０は、試料を乾燥させる（Ｓ２：乾燥工程）。
【００２３】
例えば、制御部１４は、温湿度センサ１１４から、試験槽１１内の温度情報および湿度情報を得ながら、加熱部１６および加湿部１５の出力を調整し、試験槽１１内の温度および湿度を乾燥環境の設定値（例えば、温度：６０℃、湿度：３０％等）に制御することで、試料を乾燥させる。また、制御部１４は、乾燥を開始した試料の重さを重量測定部１７でモニタリングする。そして、制御部１４は、単位時間あたりの試料の重量減少が所定値以下になった場合（例えば、５分間での重量減少が５ｍｇ以下になった場合）、試料の乾燥が完了したとみなして加熱部１６および加湿部１５による乾燥を停止させる。
【００２４】
なお、上記のＳ２の乾燥工程において、試験装置１０は、試料ホルダ１１１と重量測定部１７との組み合わせを複数用意し、制御部１４において、すべての重量測定部１７で単位時間あたりの重量減少が所定値以下になったとき、試料の乾燥が完了したとみなして乾燥工程を終了させてもよい。
【００２５】
また、上記のＳ２の乾燥工程において、制御部１４は、試料の乾燥の開始から所定時間（例えば、３０分間）経過するまでの試料の重量減少（初期重量減少）と、所定時間ごと（例えば、１０分間ごと）の試料の重量減少を測定する。そして、制御部１４は、初期重量減少に対して、試料の重量減少が、所定の割合以下（例えば、１／２０以下）となったとき、試料の乾燥が完了したとみなして乾燥工程を終了させてもよい。
【００２６】
Ｓ２の後、制御部１４は、所定時間（例えば、２時間）、試料を湿潤状態にする（Ｓ３：湿潤工程）。
【００２７】
例えば、制御部１４は、温湿度センサ１１４から試験槽１１内の温度情報および湿度情報を得ながら、加熱部１６および加湿部１５の出力を調整し、試験槽１１内の温度および湿度を湿潤環境の設定値（例えば、温度：５０℃、湿度：９８％など）に制御する。そして、制御部１４は、試験槽１１内の温度および湿度を湿潤環境の設定値に設定してから、所定時間（例えば、２時間）経過後に、Ｓ３の湿潤工程を終了させる。その後、制御部１４は、試験開始から所定時間経過したか否かを判断し（Ｓ４）、まだ所定時間経過していなければ（Ｓ４のＮｏ）、Ｓ１の塩水噴霧工程に戻る。一方、試験開始から既に所定時間経過してれば（Ｓ４のＹｅｓ）、試験を終了させる。なお、制御部１４は、Ｓ１〜Ｓ３の工程からなるサイクルを所定回数実行したときに試験を終了させてもよい。
【００２８】
試験装置１０は、上記のＳ１〜Ｓ３の工程を繰り返すことで、試料の腐食を進行させる。
【００２９】
このように、試験装置１０は、Ｓ２の乾燥工程において、試料の重量減少が所定値以下となったときに乾燥を終了させるので、乾燥工程に要する時間を短縮することができる。
【００３０】
つまり、従来の腐食試験（非特許文献１参照）では、乾燥しにくい試料が用いられることも考慮し、乾燥工程において長めの乾燥時間（４時間）が設定されているが、実際には４時間以内に試料の乾燥が完了する場合もある。そこで、試験装置１０は、乾燥工程において、試料の重量減少を測定し、試料の単位時間あたりの重量減少が所定値以下になったら、試料の乾燥が完了したと判断して、乾燥工程を終了させ、次の湿潤工程に移る。したがって、試験装置１０は、様々な試料について確実に乾燥させつつ、短い乾燥時間で次の湿潤工程に移ることができる。
【００３１】
また、Ｓ２の乾燥工程のように、試験装置１０が、試料の重量減少が所定値以下になったら、試料の乾燥を終了させることにより、乾燥時間は、例えば、１００〜２００μｍ程度の塗膜（下塗り・中塗り：エポキシ樹脂塗料、上塗り：ポリウレタン樹脂塗料）の場合、４時間→１時間程度に短縮される。その結果、例えば、従来技術（非特許文献１参照）では、厚さ１００〜２００μｍ程度の塗装鋼材に対し、塩水噴霧工程（温度：３５℃、時間：２時間）→乾燥工程（温度：６０℃、時間：４時間）→湿潤工程（温度：５０℃、湿度９５％以上、時間：２時間）というサイクルであったところ、試験装置１０は、塩水噴霧工程（温度：３５℃、時間：２時間）→乾燥工程（温度：６０℃、時間：１時間）→湿潤工程（温度：５０℃、湿度９５％以上、時間：２時間）というサイクルになる。つまり、１サイクルに要する時間が８時間→５時間に短縮されるので、従来技術と同程度に試料の腐食が進行するまでの試験時間を約５／８にまで短縮することができる。
【００３２】
また、試験時間が短縮される結果、試験装置１０の加熱部１６、ヒータ１３１等の使用時間も短縮されるので、腐食試験に要する消費電力を低減することもできる。
【００３３】
（その他の実施形態）
なお、試験装置１０の空気供給部１２は、腐食試験の実施中（つまり、Ｓ１〜Ｓ３の各工程において）、試験槽１１内に酸素濃度を高めた空気を供給するようにしてもよい。この場合、空気供給部１２は、例えば、酸素ボンベや酸素濃縮装置等を用いる。また、試験装置１０は、破線で示す空気濃度センサ１１３をさらに備える。この空気濃度センサ１１３は、試験槽１１内の酸素濃度等を測定する。そして、制御部１４は、腐食試験の実施中、試験槽１１内の酸素濃度を空気濃度センサ１１３によりモニタリングし、試験槽１１内の酸素濃度が所定の値となるよう空気供給部１２を制御する。つまり、空気供給部１２は、制御部１４からの指示に基づき、腐食試験の実施中、試験槽１１内に大気よりも酸素の濃度を高めた空気を供給する。
【００３４】
なお、ここでの酸素濃度は、例えば、通常の大気における酸素濃度の２倍（約４０％）程度とすることが望ましい。このように試験槽１１内に供給される空気の酸素濃度を高めることで、従来技術による場合と同程度に試料の腐食が進行するまでの時間を短縮することができる。
【００３５】
また、試験対象となる試料が、亜鉛等の二酸化炭素の有無が腐食速度に大きく影響する金属を含む場合、試験装置１０の空気供給部１２は、試験槽１１内に供給する空気に二酸化炭素も含める方が望ましい。例えば、空気供給部１２は、試験槽１１内に供給する空気における酸素と二酸化炭素の濃度比を、現実の大気の濃度比に近い２０００００：３５０程度とする。このようにすることで、試験対象となる試料が、亜鉛等の二酸化炭素有無が腐食速度に大きく影響する金属を含む場合、現実の屋外環境での試料の腐食を模擬した腐食試験を行うことができる。
【００３６】
上記のように空気供給部１２が、試験槽１１内に供給する空気に二酸化炭素も含める場合、空気濃度センサ１１３は試験槽１１内の酸素および二酸化炭素の濃度を測定する。そして、制御部１４は、この空気濃度センサ１１３から、試験槽１１内の酸素濃度情報および二酸化炭素濃度情報を得ながら、空気供給部１２の酸素および二酸化炭素の濃度を調整し、例えば、試験槽１１内の酸素濃度：４０％、二酸化炭素濃度：７００ｐｐｍ程度に制御する。なお、この場合、空気供給部１２は、例えば、酸素ボンベと二酸化炭素ボンベとブレンダーとを用いる。そして、空気供給部１２がブレンダーにより一般大気をブレンドし、酸素４０％程度、二酸化炭素７００ｐｐｍ程度に調整する。
【００３７】
また、空気供給部１２は、酸素濃縮装置を用いてもよい。この場合、酸素濃縮装置は中空糸膜方式のものが望ましい。これは、中空糸膜方式の酸素濃縮装置は、分子径の小さい酸素、二酸化炭素等は、膜の外側に排出され、分子径の大きい窒素はそのまま中空糸内を通り抜けるため、膜の側面から出てきた気体を集めると、酸素および二酸化炭素濃度の高い空気が得られるからである。
【００３８】
なお、他の方式の酸素濃縮装置は、酸素の濃度を高めることができても二酸化炭素の濃度が下がってしまうことが多いため、酸素も二酸化炭素も高濃度化された気体を得るには、上記の中空糸膜方式の酸素濃縮装置が望ましい。また、中空糸膜方式の酸素濃縮装置の場合、酸素と二酸化炭素の濃縮効率が異なるため、酸素：二酸化炭素の濃度比が現実の大気の値に近い２０００００：３５０から多少外れるが、酸素のみ濃縮される場合と比べれば、二酸化炭素も濃縮されるため、現実の屋外環境での腐食を比較的よく模擬できる。
【００３９】
このように試験装置１０が、試験槽１１内に供給する空気に二酸化炭素も含めることで、亜鉛等の二酸化炭素の有無が腐食速度に大きく影響する金属を含む試料の腐食試験についても、現実の屋外環境での試料の腐食を模擬した腐食試験を行うことができる。また、試験装置１０が、試験槽１１内に供給する空気に二酸化炭素の濃度についても高めることで、腐食試験の試験時間を短縮することができる。
【００４０】
なお、上記の試験槽１１内に供給する空気の酸素濃度、二酸化炭素濃度等の試験条件は、試験条件記憶部１４１に設定されるものとする。
【００４１】
（実験結果）
次に、本実施形態の試験装置１０を用いた試験方法の効果を検証するため、従来技術の試験方法（非特許文献１参照）との比較を行った。試料は、鋼、亜鉛の２種類である。試験条件を図３に示す。
【００４２】
図３に示すように従来技術による試験方法では、試験の各工程において試験槽１１内に供給する空気の酸素および二酸化炭素の濃度を一般大気と同じとし、また、塩水噴霧工程における塩水のNaCl濃度：５ｗｔ％、試験槽１１内の温度：３５℃、時間：２ｈとした。また、乾燥工程における試験槽１１内の温度：６０℃、時間：４ｈとし、湿潤工程における試験槽１１内の温度：５０℃、時間：２ｈとした。また、図３におけるパターンＡでは、試験の各工程において試験槽１１内に供給する空気の酸素の濃度および二酸化炭素の濃度を一般大気と同じとしたが、乾燥工程において単位時間あたりの試料の重量減少が所定値以下になったとき、乾燥を終了させた。さらに、図３におけるパターンＢでは、試験の各工程において試験槽１１内に供給する空気の酸素の濃度および二酸化炭素の濃度を一般大気の２倍とし、乾燥工程の時間は従来技術と同様に４時間とした。
【００４３】
また、図３におけるパターンＡ＋Ｂは、パターンＡとパターンＢを併合させたパターンである。つまり、パターンＡ＋Ｂでは、試験の各工程において試験槽１１内に供給する空気の酸素および二酸化炭素の濃度を一般大気の２倍とし、かつ、乾燥工程において単位時間あたりの試料の重量減少が所定値以下になったとき、乾燥を終了させた。また、パターンＡ，Ｂ，Ａ＋Ｂのいずれの場合も、塩水噴霧工程における塩水のNaCl濃度：５ｗｔ％、試験槽１１内の温度：３５℃、時間：２ｈとし、湿潤工程における試験槽１１内の温度：５０℃、時間：２ｈとした。なお、このパターンＡ，Ａ＋Ｂの乾燥工程において単位時間あたりの試料の重量減少が所定値以下となるまでの時間は、乾燥工程の開始から１時間程度であった。
【００４４】
図３に示した試験条件による試験結果を図４に示す。なお、パターンＡ，Ｂ，Ａ＋Ｂのいずれの場合も、試験終了後の試料の腐食の度合いは、従来技術よりも試料の腐食が促進された。
【００４５】
また、図４に示すように、従来技術の試験方法では、鋼の腐食速度は８０（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）であり、亜鉛の腐食速度は、１５（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）であった。一方、パターンＡの場合、鋼の腐食速度は１２０（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）であり、亜鉛の腐食速度は２１（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）であった。つまり、乾燥工程に要する時間が従来技術においては４時間であったところ、パターンＢでは１時間に短縮できたので、それに伴い腐食試験の１サイクルに要する時間も８時間→５時間に短縮でき、試料の腐食速度が向上した。
【００４６】
また、パターンＢの場合、鋼の腐食速度は１５０（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）であり、亜鉛の腐食速度は２７（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）であった。つまり、試験の各工程において試験槽１１内に供給する空気の酸素の濃度および二酸化炭素の濃度を一般大気の２倍とすることで、亜鉛、鋼いずれの試料についても腐食速度を約２倍にすることができた。これにより、本実施形態の試験方法は、例えば、亜鉛を含まない鋼材のみならず、亜鉛を含む鋼材や、亜鉛を含む塗膜を対象とした腐食試験においても腐食速度を向上させることが確認できた。
【００４７】
また、パターンＡ＋Ｂの場合、鋼の腐食速度は２２０（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）であり、亜鉛の腐食速度は３６（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）であった。つまり、パターンＡ＋Ｂの場合、パターンＡやパターンＢの場合よりも、さらに試料の腐食速度が向上した。
【００４８】
すなわち、本実施形態の試験装置１０のように、試験の各工程において試験槽１１内に供給する空気の酸素および二酸化炭素の濃度を一般大気よりも高め、かつ、乾燥工程において単位時間あたりの試料の重量減少が所定値以下になったとき、試料の乾燥を終了させることにより、試料の腐食試験の時間を短縮することができた。
【００４９】
なお、非特許文献２には、腐食試験の信頼性の確保のためには、塩水噴霧工程、乾燥工程、湿潤工程の全工程に要する時間に対し、試料が濡れている状態（つまり、塩水噴霧工程および湿潤工程）の時間比率を５０％とすることが条件として記載されている。これは試料が濡れている状態の時間比率をより高く（５０％超）した場合、試料の腐食はより促進されるが、実環境で生じる腐食とは大幅に様相の異なる腐食が生じてしまい、腐食試験の信頼性が確保できなくなるという実験結果に基づくものである。このことから、従来、非特許文献１に記載のＪＩＳの試験条件、例えば、１サイクルあたり塩水噴霧工程（２時間）→乾燥工程（４時間）→湿潤工程（２時間）という試料が濡れている状態の時間比率５０％の試験条件が用いられてきた。これに対して、本発明の発明者は「試料が濡れている状態の時間比率」よりも「試料が連続で濡れている時間」が重要であることを明らかにし、「試料が濡れている状態の時間」を所定時間以下（本実施形態においては４時間）にすれば、「試料が濡れている状態の時間比率」を高くして促進性を高めても実環境で生じる腐食と近似性の高い腐食を再現でき、試験の信頼性を確保できることを明らかにした。そのため、試験装置１０において、「連続で試料が濡れている時間（湿潤工程＋塩水噴霧工程）を４時間」と設定した上で、腐食試験の乾燥工程において、試料の重量減少が所定値以下となり、乾燥が完了したと判断したときに乾燥工程を終了させた場合、多くの試料では３０〜２時間程度で乾燥が終了するため試料が濡れている状態の時間比率は５０％超となり試料の腐食がより促進されると同時に「連続で試料が濡れている時間は所定時間以下」となるため、腐食の信頼性も確保しつつ、乾燥工程に要する時間を短縮することができる。よって、試料の腐食試験の時間を短縮することができる。
【００５０】
また、亜鉛を含む鋼材や、亜鉛を含む塗膜は、実環境においては酸素および二酸化炭素の影響を受ける。従って、試験槽１１に供給する空気に二酸化炭素を含めると、非特許文献３のTableIIに示すような組成の亜鉛酸化物が生成される。ここで、亜鉛を含む試料の腐食試験の塩水噴霧工程において、試験槽１１に供給する空気の酸素のみを高濃度として二酸化炭素を加えなかったところ、試験後の腐食生成物の組成分析結果で、非特許文献３のTableIIに記載の炭素（Ｃ）を含む酸化物が確認できなかった。つまり、亜鉛を含む鋼材や、亜鉛を含む塗膜を対象とした腐食試験において、試験槽１１に供給する空気に二酸化炭素を含めることで実環境を模擬した腐食試験を実現できることが確認できた。
【符号の説明】
【００５１】
１０    試験装置
１１    試験槽
１２    空気供給部
１３    塩水タンク
１４    制御部
１５    加湿部
１６    加熱部
１７    重量測定部
２０    純水供給部
１１１  試料ホルダ
１１２  塩水噴霧部
１１３  空気濃度センサ
１１４  温湿度センサ
１３１  ヒータ
１４１  試験条件記憶部
【図１】
0006755086.tif 000002
【図２】
0006755086.tif 000003
【図３】
0006755086.tif 000004
【図４】
0006755086.tif 000005