(57)【要約】【課題】非破壊検査方法等において、標準試料として必要な水素脆化チタン管を容易に作製する方法およびその装置を提供する。【解決手段】本発明の水素脆化チタン管の作製方法は、チタン管の表面を溶液中で金属に擦り付けることを特徴とし、また作製装置は、溶液を入れる容器、該容器内に配置され、チタン管を挿入する孔を有する金属製バッフル、該金属製バッフルの孔に挿入されたチタン管の一端を保持し、回転させるための回転手段からなり、該金属製バッフルの孔の直径がチタン管外径より０．０４〜２ｍｍ大きいことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン管の表面を溶液中で金属に擦り付けることを特徴とする水素脆化チタン管の作製方法。
【請求項２】
低酸素濃度条件下で行うことを特徴とする請求項１記載の作製方法。
【請求項３】
加熱下に行うことを特徴とする請求項１または２記載の作製方法。
【請求項４】
溶液を入れる容器、該容器内に配置され、チタン管を挿入する孔を有する金属製バッフル、該金属製バッフルの孔に挿入されたチタン管の一端を保持し、回転させるための回転手段からなり、該金属製バッフルの孔の直径がチタン管外径より０．０４〜２ｍｍ大きいことを特徴とする水素脆化チタン管の作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水素脆化チタン管の作製方法および装置に関する。詳しくはチタン管の水素脆化の程度を測定する際に必要な水素脆化チタン管の作製方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チタンは海水環境等で非常に耐食性に優れるため、熱交換器の伝熱管等に多く用いられている。しかし、チタンの伝熱管は水素脆化が発生することがあり、材料強度が落ち、伝熱管の割れに繋がる可能性がある。
水素脆化の検査は、顕微鏡による断面ミクロ組織検査によって行われることが多い。この破壊検査方法に対して、非破壊検査方法として渦流センサーを用いる方法が知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
このような非破壊検査方法において、水素脆化の有無およびその程度を精度良く測定するためには、標準試料となる種々の水素脆化されたチタン管が必要であり、水素脆化されたチタン管を容易に良く作製できる方法が望まれている。
【特許文献１】特開２００１−１４１６９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、非破壊検査方法等において、標準試料として必要な水素脆化されたチタン管を容易に作製する方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、水素脆化されたチタン管を容易に作製する方法およびその装置について鋭意検討した結果、チタン管の表面を溶液中で金属に擦り付けることによって、水素脆化チタン管を容易に作製できることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
すなわち本発明は、チタン管の表面を溶液中で金属に擦り付けることを特徴とする水素脆化チタン管の作製方法である。
本発明の方法は、低酸素濃度条件下で行うのが好ましい。
また、加熱下に行うことによって、水素脆化層を早く作製できる。
更に、本発明は、溶液を入れる容器、該容器内に配置され、チタン管を挿入する孔を有する金属製バッフル、該金属製バッフルの孔に挿入されたチタン管の一端を保持し、回転させるための回転手段からなり、該金属製バッフルの孔の直径がチタン管外径より０．０４〜２ｍｍ大きいことを特徴とする水素脆化チタン管の作製装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって、非破壊検査方法等において、標準試料として必要な水素脆化チタン管を容易に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図を基に本発明を詳細に説明する。図１は本発明の水素脆化チタン管の作製装置の実施態様の例を示す図である。
容器１内に金属製バッフル６が水平に配置されている。金属製バッフルには孔が開けられており、この孔に水素脆化を発生させるチタン管を垂直に挿入し、その上端を軸受け３介して保持し、回転手段２によって、チタン管が回転させられる。
チタン管５と孔の金属バッフル６との間隔は、約０．０２〜１ｍｍ、好ましくは約０．０３〜０．０７ｍｍ、すなわち、金属製バッフルの孔の直径がチタン管外径より約０．０４〜２ｍｍ、好ましくは約０．０６〜０．１４ｍｍ大きくしてある。
容器内には金属製バッフルが浸るように溶液が入れられている。
チタン管を回転させることにより、チタン管は振れて金属製バッフルの孔の内面に擦り付けられる。このことによって、擦り付けられたチタン管の表面に水素脆化が発生する。
チタン管５と孔の金属バッフル６との間隔が、約０．０２より小さくなると、チタン管の回転が滑らかに行われなくなり、また約１ｍｍより大きくなると、チタン管の表面が金属に十分に擦り付けられなくなり、好ましくない。
【０００９】
バッフルは金属製であり、通常、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス鋼、炭素鋼、ニッケル、ニッケル合金、チタン等が用いられる。バッフルの厚さは、特に制限されるものではないが、約３〜２０ｍｍである。
溶液としては、純水または塩化ナトリウム、硫酸等の電解質を含有する水溶液、有機溶媒等が挙げられ、特に限定されるものではない。
溶液中に酸素が多いと水素脆化が起こり難く、通常、窒素等で脱気して得られる低酸素濃度の溶液が使用される。溶液中の酸素は約１ｐｐｍ以下が好ましい。
溶液の温度は、常温〜約２５０℃で行われるが、加熱下に行うことによって、水素脆化層を早く、または厚く作製することができる。
チタン管の回転は、回転数が約１〜１０００ｒｐｍ、好ましくは約１０〜１００ｐｐｍで行われる。
上記のようにしてチタン管の表面を金属に擦り付ける時間は、作製する水素脆化の厚さ、実施する温度等によって決められるが、通常、約３〜１００日である。
図１においては、チタン管を垂直に保持して回転させているが、水平に保持して回転させて行う装置とすることも可能である。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明を実施例で詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００１１】
図１に示すと同様の装置を用いて水素脆化チタン管の作製を行った。
容積１．３リットルのハステロイＣ−２２製容器内に、厚さが５ｍｍで、孔径が１９．２ｍｍφのバッフルを水平に配置した。外径１９．０５ｍｍφ、内径１６．６５ｍｍφ、長さ８５ｍｍのチタン管を挿入し、上端を回転軸および軸受けを介してモーターに接続した。加熱はマントルヒータを用いて容器の外面から行った。容器内には温度の制御のための温度計(図示していない)を挿入した。
【００１２】
容器内には、純水１リットルを入れ、窒素ガスを１５時間吹き込み脱気した。脱気した後のガス中の酸素濃度は１０ｐｐｂ以下であった。
チタン管を回転数５０ｒｐｍで回転させ、ヒーターで加熱し、水を所定の温度にし、３０日間処理した。
その後、顕微鏡による断面ミクロ組織検査を行い、層状水素化物の厚さを求めた。温度は５０℃、１００℃、１５４℃で行った。
なお、使用したチタン管は、含有する不純物濃度が、Ｈ：０．０３重量％、Ｎ：０重量％、Ｏ：０．０９重量％、Ｆｅ：０．０４重量％のものである。
結果を表１および図２に示す。
【００１３】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の水素脆化チタン管の作製装置の実施態様の例を示す図である。
【図２】実施例における温度と層状水素化物厚さとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  容器
２  回転手段
３  軸受け
４  溶液
５  チタン管
６  金属製バッフル
【図１】
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【図２】
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