(57)【要約】【課題】大気腐食試験における塩分の付着量のばらつきを小さくし、腐食の再現性を高める。【解決手段】恒温恒湿槽に設置した被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を供給する塩分付着工程２１０と、塩分付着工程２１０の後に設けた乾湿循環工程２２０とを含む大気腐食試験方法において、乾湿循環工程２２０は、恒温恒湿槽の内部を低い相対湿度に設定して被試験体の表面を乾燥する乾燥工程２２１を設け、その後に乾燥工程２２１よりも恒温恒湿槽の内部の相対湿度を高くした湿潤工程２２２を設け、これらを複数回繰り返す工程であり、塩分付着工程２１０における塩分の供給は、塩水の噴霧によって行い、塩分付着工程２１０と乾燥工程２２１との間には、恒温恒湿槽の内部に噴霧した塩水の霧を除去する排気工程２１５を設け、被試験体の表面への塩分の付着量は、塩水の噴霧量を調整して制御する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
恒温恒湿槽に設置した被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を供給する塩分付着工程と、この塩分付着工程の後に設けた乾湿循環工程とを含む大気腐食試験方法であって、前記乾湿循環工程は、前記恒温恒湿槽の内部を低い相対湿度に設定して前記表面を乾燥する乾燥工程を設け、その後に前記乾燥工程よりも前記内部の相対湿度を高くした湿潤工程を設け、これらを複数回繰り返す工程であり、前記塩分付着工程における前記塩分の供給は、塩水の噴霧によって行い、前記乾燥工程のうち１回目の乾燥工程は、前記塩分付着工程の後、前記湿潤工程のうちの１回目の湿潤工程の前に設け、前記塩分付着工程と前記１回目の乾燥工程との間には、前記内部に噴霧した前記塩水の霧を除去する排気工程を設け、前記表面への前記塩分の付着量は、前記塩水の噴霧量を調整して制御することを特徴とする大気腐食試験方法。
【請求項２】
前記乾燥工程は、前記塩分付着工程又は前記湿潤工程から前記内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させて開始することを特徴とする請求項１記載の大気腐食試験方法。
【請求項３】
前記噴霧量は、前記塩水の質量又は体積を計測して調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の大気腐食試験方法。
【請求項４】
前記塩水の質量又は体積を経時的に計測し、あらかじめ設定した質量又は体積に達した時点で前記噴霧を停止する制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の大気腐食試験方法。
【請求項５】
前記塩分付着工程は、温度０〜６０℃、相対湿度１０〜９８％の範囲から設定した１つの条件に保持された空間で行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の大気腐食試験方法。
【請求項６】
前記乾湿循環工程の後、さらに、前記塩分付着工程を行い、前記乾湿循環工程を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の大気腐食試験方法。
【請求項７】
前記乾湿循環工程とその後の前記塩分付着工程との間には、さらに、洗浄水によって前記表面に付着した塩分を除去する洗浄工程を設けたことを特徴とする請求項６記載の大気腐食試験方法。
【請求項８】
前記塩分付着工程及び前記乾湿循環工程をそれぞれ１回ずつ行う１サイクルを７日間に１回乃至１日間に１回の頻度で繰り返すことを特徴とする請求項６又は７に記載の大気腐食試験方法。
【請求項９】
前記乾燥工程は、前記塩水の水分を除去した後、前記表面に残存する塩分の質量を計測する工程を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の大気腐食試験方法。
【請求項１０】
被試験体を設置するための恒温恒湿槽と、この恒温恒湿槽に供給する塩水を貯留する塩水貯留部と、前記塩水の霧を発生させる塩霧供給部と、前記恒温恒湿槽の内部から前記霧を回収して排気する排気部と、前記霧の供給量を測定する流量測定部、又は前記被試験体に付着した前記塩水の量を測定する塩分付着量測定部と、前記流量測定部又は前記塩分付着量測定部の信号に基づいて前記霧の供給量を調整する制御部とを備えたことを特徴とする大気腐食試験装置。
【請求項１１】
さらに、洗浄水を前記被試験体に散布する洗浄ノズルと、前記被試験体に付着した前記洗浄水を除去する温風乾燥部とを備えたことを特徴とする請求項１０記載の大気腐食試験装置。
【請求項１２】
前記排気部は、前記内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させる機能を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の大気腐食試験装置。
【請求項１３】
さらに、前記塩水貯留部と前記塩霧発生部との間に前記霧の供給量を調整する開閉弁を設けたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の大気腐食試験装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記塩分付着量測定部の信号に基づいて前記開閉弁を制御することを特徴とする請求項１３記載の大気腐食試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料の大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気中で使用される金属材料の耐食性を評価する試験方法として、従来、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１で規定されている塩水噴霧試験方法やＪＩＳ  Ｋ  ５６００−７−９で規定されているサイクル腐食試験方法が知られている。
【０００３】
また、特許文献１には、被試験体に付着させる塩分量や温湿度の試験条件を適正化して、被試験体が実際に曝される腐食環境を模擬した試験方法が開示されている。特許文献１の試験方法は、被試験体に所定量の塩付着を行う工程と、塩付着後に予め設定した温度、相対湿度条件の乾燥状態と湿潤状態を繰り返す乾湿繰り返し工程とを繰り返す試験方法である。この試験方法においては、腐食を促進させる化学物質として所定の濃度に調整された塩水を用い、この塩水を霧状に噴霧し、被試験体に塩分を付着させる方法が採用されている。
【０００４】
一方、特許文献２には、海水中でエアーバブルを発生させることにより、細かい海塩粒子を生成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２１８２８０号公報
【特許文献２】特許第３８３４６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているように、試験条件を適正化した結果、従来の試験方法と比較して、実際の使用環境での腐食実態が再現できるようになり、耐食性の評価の精度が大幅に改善した。しかし、霧状に噴霧された塩水が被試験体に付着すると、噴霧された液滴が凝集して表面でぬれた状態になり、自然環境で飛来する海塩粒子のサイズが数十μｍ程度であるのと大きく異なる。上記のような塩水を単に噴霧して被試験体に付着する塩付着方法の場合、自然環境で浮遊する塩粒子の付着による腐食を十分には再現できない課題が残っている。
【０００７】
また、特許文献２に記載されているように、海水中でエアーバブルを発生させる塩付着方法においては、塩付着の速度が小さく、塩付着を行いながら腐食を進行させる試験法には好適であるかもしれないが、特許文献１に記載されているような腐食を進行させる乾湿繰り返し工程と、塩付着を行う工程とを分離する試験方法においては、塩付着に時間を要してしまい、塩付着工程の際に腐食を進行させてしまう課題がある。
【０００８】
さらに、特許文献１及び２に記載されたいずれの先行技術も、塩分を付着させる工程を繰り返した場合に、塩分付着工程ごとに塩分の付着量がばらつき、腐食試験の再現性が低いという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、大気腐食試験における塩分の付着量のばらつきを小さくし、腐食の再現性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、恒温恒湿槽に設置した被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を供給する塩分付着工程と、この塩分付着工程の後に設けた乾湿循環工程とを含む大気腐食試験方法において、乾湿循環工程は、恒温恒湿槽の内部を低い相対湿度に設定して被試験体の表面を乾燥する乾燥工程を設け、その後に乾燥工程よりも恒温恒湿槽の内部の相対湿度を高くした湿潤工程を設け、これらを複数回繰り返す工程であり、塩分付着工程における塩分の供給は、塩水の噴霧によって行い、塩分付着工程と乾燥工程との間には、恒温恒湿槽の内部に噴霧した塩水の霧を除去する排気工程を設け、被試験体の表面への塩分の付着量は、塩水の噴霧量を調整して制御する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、自然環境において浮遊する海塩粒子が付着することにより起こる腐食を再現することができ、かつ、塩分の付着を繰り返す大気腐食試験における塩分の付着量のバラツキを小さくすることができ、大気腐食試験の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例３の大気腐食試験装置を示す構成図である。
【図２】実施例３の大気腐食試験方法の工程を示すフロー図である。
【図３】実施例３の大気腐食試験装置の別の構成図である。
【図４】実施例４の大気腐食試験装置の構成図である。
【図５】実施例４の大気腐食試験方法の工程を示すフロー図である。
【図６】実施例５の大気腐食試験方法の工程を示すフロー図である。
【図７】実施例１の大気腐食試験装置の構成図である。
【図８】実施例１の大気腐食試験方法の工程を示すフロー図である。
【図９】実施例２の大気腐食試験装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ＯＡ機器（複写機、パソコン等）、ＡＶ機器（テレビ、ビデオ等）、冷蔵庫や洗濯機等の家庭用電気製品、制御装置や発電機等の産業用電気・機械設備、自動車や車両等の輸送機器、及び、それらの電気機械製品の内部で使用されている電気・電子部品等に使用される金属材料の腐食試験方法及びその装置に関する。
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る大気腐食試験方法及び大気腐食試験装置について説明する。
【００１５】
前記大気腐食試験方法は、恒温恒湿槽に設置した被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を供給する塩分付着工程と、この塩分付着工程の後に設けた乾湿循環工程とを含む。そして、乾湿循環工程は、恒温恒湿槽の内部を低い相対湿度に設定して被試験体の表面を乾燥する乾燥工程を設け、その後に乾燥工程よりも恒温恒湿槽の内部の相対湿度を高くした湿潤工程を設け、これらを複数回繰り返す工程であり、塩分付着工程における塩分の供給は、塩水の噴霧によって行い、上記の乾燥工程のうち１回目の乾燥工程は、塩分付着工程の後、上記の湿潤工程のうちの１回目の湿潤工程の前に設け、塩分付着工程と１回目の乾燥工程との間には、恒温恒湿槽の内部に噴霧した塩水の霧を除去する排気工程を設け、被試験体の表面への塩分の付着量は、塩水の噴霧量を調整して制御することを特徴とする。
【００１６】
ここで、１回目の乾燥工程は、塩分付着工程が終了した後の乾湿循環工程における最初の乾燥工程である。また、１回目の乾燥工程の直後に行う湿潤工程は、１回目の湿潤工程である。
【００１７】
前記大気腐食試験方法においては、乾燥工程は、塩分付着工程又は湿潤工程から恒温恒湿槽の内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させて開始することが望ましい。
【００１８】
前記大気腐食試験方法においては、塩水の噴霧量は、塩水の質量又は体積を計測して調整することが望ましい。
【００１９】
前記大気腐食試験方法においては、塩水の質量又は体積を経時的に計測し、あらかじめ設定した質量又は体積に達した時点で噴霧を停止する制御を行うことが望ましい。
【００２０】
前記大気腐食試験方法においては、塩分付着工程は、温度０〜６０℃、相対湿度１０〜９８％の範囲から設定した１つの条件に保持された空間で行うことが望ましい。
【００２１】
前記大気腐食試験方法においては、乾湿循環工程の後、さらに、塩分付着工程を行い、その後、さらに、乾湿循環工程を行うことが望ましい。
【００２２】
前記大気腐食試験方法においては、乾湿循環工程とその後の塩分付着工程との間には、さらに、洗浄水によって被試験体の表面に付着した塩分を除去する洗浄工程を設けることが望ましい。
【００２３】
前記大気腐食試験方法においては、塩分付着工程及び乾湿循環工程をそれぞれ１回ずつ行う１サイクルを７日間に１回乃至１日間に１回の頻度で繰り返すことが望ましい。すなわち、１サイクルの期間が７〜１日であることが望ましい。
【００２４】
前記大気腐食試験方法においては、乾燥工程は、塩水の水分を除去した後、被試験体の表面に残存する塩分の質量を計測する工程を含むことが望ましい。
【００２５】
前記大気腐食試験装置は、被試験体を設置するための恒温恒湿槽と、この恒温恒湿槽に供給する塩水を貯留する塩水貯留部と、塩水の霧を発生させる塩霧供給部と、恒温恒湿槽の内部から霧を回収して排気する排気部と、塩水の霧の供給量を測定する流量測定部、又は被試験体に付着した塩水の量を測定する塩分付着量測定部と、流量測定部又は塩分付着量測定部の信号に基づいて塩水の霧の供給量を調整する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
前記大気腐食試験装置は、さらに、洗浄水を被試験体に散布する洗浄ノズルと、被試験体の表面に付着した洗浄水を除去する温風乾燥部とを備えることが望ましい。
【００２７】
前記大気腐食試験装置においては、排気部は、恒温恒湿槽の内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させる機能を有することが望ましい。
【００２８】
前記大気腐食試験装置は、さらに、塩水貯留部と塩霧発生部との間に霧の供給量を調整する開閉弁を設けることが望ましい。
【００２９】
前記大気腐食試験装置においては、制御部は、塩分付着量測定部の信号に基づいて開閉弁を制御することが望ましい。
【００３０】
以下、本発明の詳細について実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００３１】
図７は、大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置の構成を示したものである。
【００３２】
大気腐食試験装置１は、恒温恒湿槽１１０と、ポンプ１１５と、塩水タンク１２０（塩水貯留部）と、塩水ノズル１２５（塩霧供給部）と、排気部１３０と、洗浄水タンク１４０と、洗浄水ノズル１４５と、温風乾燥部１５０とを含む構成である。恒温恒湿槽１１０の内部には、被試験体１６０を設置可能な空間が設けられている。本図は、恒温恒湿槽１１０の内部に被試験体１６０を設置した状態を示している。また、恒温恒湿槽１１０の内部には、塩水ノズル１２５と、洗浄水ノズル１４５と、温風乾燥部１５０とが設けられている。
【００３３】
恒温恒湿槽１１０は、槽内の温度と湿度とを独立に制御でき、かつ、温度と湿度とを組み合わせた複数の条件を連続的に変化させるプログラム機能を有する。また、外気を導入しながら温度及び湿度を制御できる機能を有する。
【００３４】
排気部１３０は、恒温恒湿槽１１０の内部から霧状の塩水を除去する。排気部１３０としては、除去した霧状の塩水を回収し、空気のみを外部に排出するものを使用した。また、排気部１３０は、恒温恒湿槽１１０の内部に滞留する空気を強制的に恒温恒湿槽１１０の外部に排出するとともに、塩霧（霧状の塩水）を回収する。塩霧の回収は、じゃま板、メッシュ状のフィルタ、サイクロン等を用いて行う。
【００３５】
温風乾燥部１５０は、被試験体１６０に温風を吹き付け、残留した洗浄水を除去する。
【００３６】
被試験体１６０は、耐食性を評価する対象となる材料であり、評価面を上向きにして設置する。本実施例においては、形状が７０×７０×１ｍｍの亜鉛めっき鋼板を用いた。
【００３７】
塩水は、塩水タンク１２０に貯えられ、ポンプ１１５の動力により塩水ノズル１２５から塩水の霧（塩霧）として恒温恒湿槽１１０の内部に設置した被試験体１６０に供給されるようになっている。この構成により、被試験体１６０に塩分を付着させることができる。
【００３８】
塩水としては、濃度３．５％の人工海水を用いた。人工海水は、アクアマリン（登録商標、八洲薬品（株）製）を水に溶解したものである。
【００３９】
人工海水の成分（水溶液２０Ｌ（リットル）中の各試薬量）は、NaCl：490.68g、MgCl2・6H2O：222.23g、Na2SO4：81.88g、CaCl2・2H2O：30.70g、KCl：13.89g、NaHCO3：4.02g、KBr：2.01g、H3BO3：0.54g、NaF：0.06g、SrCl2・6H2O：0.85gである。
【００４０】
洗浄水としては、純水を使用した。洗浄水タンク１４０に貯留した洗浄水を、洗浄水ノズル１４５を介して被試験体１６０に散布することにより、被試験体１６０の表面に付着した塩分を除去する。
【００４１】
以下、大気腐食試験の工程について説明する。
【００４２】
図８は、大気腐食試験方法の工程を示したものである。
【００４３】
本図において、大気腐食試験方法は、塩分付着工程２１０と、排気工程２１５と、乾湿繰り返し工程２２０（乾湿循環工程）と、洗浄工程２３０とから構成されている。さらに、塩分付着工程２１０は、噴霧準備工程２１１と噴霧工程２１２とから構成され、乾湿繰り返し工程２２０は、乾燥工程２２１と湿潤工程２２２とを所定のサイクルで繰り返す工程である。
【００４４】
本実施例の大気腐食試験方法においては、塩分付着工程２１０、乾湿繰り返し工程２２０及び洗浄工程２３０を所定のサイクルで繰り返した。具体的には、乾湿繰り返し工程２２０を４週間行い、その中で、週２回の頻度で塩分付着工程２１０と洗浄工程２３０とを行った。言い換えると、１回目の塩分付着工程２１０の後、約３日間の乾湿繰り返し工程２２０を行い、その後、洗浄工程２３０を行い、２回目の塩分付着工程２１０、約３日間の乾湿繰り返し工程２２０を行い、さらに、２回目の洗浄工程２３０を行い、３回目の塩分付着工程２１０、約３日間の乾湿繰り返し工程２２０を行い、これらを繰り返した、ということができる。
【００４５】
噴霧準備工程２１１においては、恒温恒湿槽１１０を稼働して恒温恒湿槽１１０内の温湿度を一定にした。本実施例においては、温湿度を温度が４０℃±１℃、相対湿度が３５％ＲＨ±３％とした。事前の検討により、稼働開始から２０分ほどで温湿度が一定になったため、余裕をみて、それよりも長い３０分以上稼働した。
【００４６】
噴霧工程２１２においては、塩水ノズル１２５により、塩水の霧を発生させて被試験体１６０に塩分を付着させた。事前の検討により、付着塩分量は噴霧時間に比例して大きくなることが判っており、本実施例においては、噴霧時間を１ｍ２当たり１ｇ（１グラム）の塩分を試験片に付着させることができる１２分とした。噴霧工程２１２の直後は、恒温恒湿槽１１０内に塩水の霧が残留して被試験体１６０に付着し続ける。
【００４７】
残留した塩水の霧の付着は、付着塩分量のばらつきの原因となるため、噴霧工程２１２の後は、速やかに排気部１３０を稼働する排気工程２１５を実施し、恒温恒湿槽１１０内に残留した塩水の霧を除去した。ここで、被試験体１６０の１つを回収し、付着した塩分の粒子を観察した結果、塩分の粒子の大きさは平均で２５μｍであった。また、速やかに排気部１３０を稼働することにより、恒温恒湿槽１１０の内部の温度及び相対湿度をステップ状に変化させることができる。
【００４８】
続く乾湿繰り返し工程２２０においては、塩分を付着した被試験体１６０に対して、乾燥工程２２１と、湿潤工程２２２とを繰り返した。本実施例においては、１サイクルあたり時間を８ｈ（hour）とした。
【００４９】
すなわち、乾燥工程２２１は、温度を６０℃、相対湿度を３５％、保持時間を３ｈとし、湿潤工程２２２は、温度を４０℃、相対湿度を９５％、保持時間を３ｈとした。さらに、乾燥工程２２１から湿潤工程２２２への移行時間、湿潤工程２２２から乾燥工程２２１への移行時間をそれぞれ１ｈとした。
【００５０】
ここで、１回目の乾燥工程２２１は、塩分付着工程２１０が終了した後の乾湿循環工程２２０における最初の乾燥工程である。そして、１回目の乾燥工程２２１の直後に行う湿潤工程２２２は、１回目の湿潤工程である。
【００５１】
本実施例の腐食試験方法による試験結果を実環境での腐食の結果と比較し、腐食形態が一致していることを確認した。
【実施例２】
【００５２】
図９は、大気腐食試験方法を洗浄工程のみを手動で行い、他の工程を装置内で実施する半自動装置の構成を示したものである。
【００５３】
大気腐食試験装置１は、恒温恒湿槽１１０と、ポンプ１１５と、塩水タンク１２０（塩水貯留部）と、塩水ノズル１２５（塩霧供給部）と、排気部１３０とを含む構成である。実施例１と異なる点は、洗浄水タンク１４０と、洗浄水ノズル１４５と、温風乾燥部１５０とを設けていない点である。
【００５４】
本実施例においては、形状が７０×７０×３ｍｍのアルミニウム合金を用いた。
【００５５】
続いて、本実施例における大気腐食試験方法の手順について図８を併用して説明する。実施例１で説明した内容については一部省略し、以下では、主として実施例１と異なる点を説明する。
【００５６】
本実施例の大気腐食試験方法においては、乾湿繰り返し工程を１２週間行い、週２回の頻度で恒温恒湿槽１１０から取り出して洗浄工程２３０を行った。
【００５７】
噴霧準備工程２１１においては、恒温恒湿槽１１０を稼働させて温湿度を一定にした。本実施例においては、３０分以上稼働させて温湿度を一定にした。本実施例においては、噴霧準備工程２１１にて保持する温湿度の温度を４０℃±１℃、相対湿度を３５％ＲＨ±３％とする条件ａにより塩付着を行った。また、比較のため、温度を４０℃±１℃、相対湿度を６５％ＲＨ±３％とする条件ｂ、温度を４０℃±１℃、相対湿度を９５％ＲＨ±３％とする条件ｃについても塩付着を行った。
【００５８】
噴霧工程２１２においては、塩水の霧を発生させて被試験体１６０に塩分を付着させた。事前の検討により、付着塩分量は、噴霧時間に比例して大きくなることが判っており、本実施例においては、１ｍ２当たり１ｇの塩分を付着させるために、噴霧時間を１２分とした。
【００５９】
噴霧工程２１２の後は、速やかに排気部１３０を稼働し、恒温恒湿槽１１０内に残留した塩水の霧を除去した。条件ａ、条件ｂおよび条件ｃのそれぞれについて塩分付着工程２１０を行い、それぞれ塩分の付着した被試験体１６０ａ、被試験体１６０ｂおよび被試験体１６０ｃを得た。条件ａでの塩付着粒子の直径は平均で２５μｍであった。条件ｂでの塩付着粒子の直径は平均で５０μｍ、条件ｃでの塩付着粒子の直径は平均で１００μｍであった。
【００６０】
以上より、温湿度を選定することにより、塩付着粒子の大きさを変えることを確認した。
【００６１】
続いて、乾湿繰り返し工程２２０は、塩分を付着させた被試験体１６０に対して、乾燥工程２２１と、湿潤工程２２２とを繰り返す。本実施例においては、１サイクルあたりの時間を８ｈとした。
【００６２】
乾燥工程２２１においては温度を３５℃。相対湿度を４０％、保持時間を１ｈとし、湿潤工程２２２においては温度を２０℃、相対湿度を９５％、保持時間を１ｈとした。さらに、乾燥工程２２１から湿潤工程２２２への移行時間、湿潤工程２２２から乾燥工程２２１への移行時間を１ｈとした。
【００６３】
さらに、洗浄工程２３０として、週に２回の頻度で被試験体１６０を取り出し、純水で水洗して、付着していた塩分を洗い流した。水洗後は、温風乾燥器で被試験体１６０に残留した洗浄水を除去し、再び塩分付着工程２１０を行った。
【００６４】
試験開始より１２週経過後に被試験体１６０ａ、被試験体１６０ｂおよび被試験体１６０ｃを回収し、腐食の進行状態を比較した。
【００６５】
被試験体１６０ａでは、僅かに金属光沢が残り、所々に白色の腐食生成物を伴う腐食が観察された。
【００６６】
被試験体１６０ｂでは、被試験体１６０ａと同様に僅かに金属光沢が残り、所々に白色の腐食生成物を伴う腐食が観察された。被試験体１６０ｂでの白色の腐食生成物を伴う腐食は、被試験体１６０ａのものと比較して大きかったが、被試験体１６０ｂの腐食の傾向は、被試験体１６０ａと類似していた。
【００６７】
被試験体１６０ｃでは、金属光沢があって腐食されていない部分と、白色の腐食生成物を伴って腐食されている部分との差が明瞭であった。被試験体１６０ｃの腐食形態は、被試験体１６０ａや被試験体１６０ｂと明らかに異なっていた。
【００６８】
被試験体１６０ａ、被試験体１６０ｂおよび被試験体１６０ｃの腐食の様子を実環境での腐食の様子と比較したところ、最も類似していたのは被試験体１６０ａであった。一方、被試験体１６０ｃは明らかに異なっていた。
【実施例３】
【００６９】
図１は、大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置の構成を示したものである。
【００７０】
本図においては、塩水ノズル１２５から供給する塩霧の量（体積）は、積算流量計１７０（流量測定部）で計測し、予め設定した体積に達した時点で開閉弁１８０を閉止し、塩水の噴霧を停止することができる構成としている。また、恒温恒湿槽１１０の内部には、洗浄水タンク１４０と温風乾燥部１５０とを設けている。本図は、恒温恒湿槽１１０の内部に被試験体１６０を設置した状態を示している。
【００７１】
実施例１で説明した内容については一部省略し、以下では、主として実施例１と異なる点を説明する。
【００７２】
恒温恒湿槽１１０は、実施例１と同様に、槽内の温度と湿度とを独立に制御でき、かつ、温度と湿度とを組み合わせた複数の条件を連続的に変化させるプログラム機能を有する。
【００７３】
本実施例においては、洗浄水としてイオン交換水を使用した。温風乾燥部１５０は、被試験体１６０に温風を吹き付け、残留した洗浄水を除去する。
【００７４】
本実施例においては、被試験体１６０として、形状が７０×７０×１ｍｍの亜鉛めっき鋼板を用いた。
【００７５】
実際の腐食試験に先立ち、先ず始めに、所定の粒径の塩粒子を所定量付着させるための恒温恒湿槽１１０の温度、湿度、及び塩分の付着体積の条件を見出しておく。本実施例においては、亜鉛めっき鋼板の表面に付着する塩粒子の粒径の中心が約２０μｍ、付着量が１ｇ／ｍ２となる条件として、温度４０℃、相対湿度３５％、噴霧体積５０ｍｌ（ミリリットル）に設定した。
【００７６】
この設定条件に基づき、本実施例の大気腐食試験方法における塩分付着工程の手順を図２に示す。
【００７７】
塩分付着工程においては、先ず、予め見出した塩分付着量を試験装置の制御部に入力する。ここでは、塩分付着量としてＶｓｅｔ＝５０ｍｌを入力した（Ｓ３１０）。実際に塩分を付着する工程においては、試験槽内の温度が４０℃、相対湿度が３５％に到達したことを検知して（Ｓ３２０）、開閉弁１８０を開放して塩分の付着を開始する（Ｓ３３０）。そして、塩分付着開始と同時に積算流量計１７０で塩水の体積Ｖｍの計測を開始して塩分付着量の監視を行い（Ｓ３４０）、予め設定したＶｓｅｔに達したか否かを判定する（Ｓ３５０）。ＶｍがＶｓｅｔに達した時点で開閉弁１８０を閉止し、塩分の付着を終了する（Ｓ３６０）。
【００７８】
本図に示す手順を繰り返すことにより、塩分付着工程ごとの塩分付着量のばらつきが抑制され、腐食試験の再現性が高まることを確認した。
【００７９】
図３は、本実施例における変形例である試験装置の構成を示したものである。
【００８０】
本図に示す大気腐食試験装置１は、基本的な構成は、図１と同様であるが、塩水タンク１２０の内部に塩水の体積を計測するための塩水タンク水位計１２１（塩水量測定部）が設置してある。この塩水タンク水位計１２１の変化量から塩霧の体積を計測し、予め設定した体積に達した時点で開閉弁１８０を閉止することにより、塩水の噴霧を停止することができる構成としている。
【００８１】
本図の構成の大気腐食試験装置１を用いた場合も、本実施例に示す塩水の体積計測に基づく塩分付着を制御することができ、塩分付着工程ごとの塩分付着量のばらつきを抑制することができ、腐食試験の再現性を高めることができた。
【実施例４】
【００８２】
図４は、大気腐食試験方法の一連の工程を自動で実施する装置の構成を示したものである。
【００８３】
本図において図１の構成と異なる点は、塩水ノズル１２５から供給した塩霧のうち、被試験体１６０に付着した塩霧の質量を被試験体１６０に隣接して設置した水晶振動子型質量センサ１９０（塩分付着量測定部）で計測し、予め設定した付着質量に達した時点で開閉弁１８０を閉止し、塩水の噴霧を停止することができる構成としている点である。
【００８４】
恒温恒湿槽１１０は、槽内の温度と湿度とを独立に制御でき、かつ、温度と湿度とを組み合わせた複数の条件を連続的に変化させるプログラム機能を有する。
【００８５】
本実施例においては、洗浄水としてイオン交換水を使用した。温風乾燥部１５０は、被試験体１６０に温風を吹き付け、残留した洗浄水を除去する。
【００８６】
本実施例においては、被試験体１６０として、形状が７０×７０×３ｍｍのアルミニウムダイキャスト板を用いた。
【００８７】
先ず始めに、所定の粒径の塩粒子を所定量付着させるための恒温恒湿槽１１０の温度、湿度、及び塩分の付着体積の条件を見出しておく。本実施例においては、アルミニウムダイキャスト板表面に付着する塩粒子の粒径の中心が約３５μｍとなる条件として、温度６５℃、相対湿度６５％に設定した。
【００８８】
この設定条件に基づき、本実施例の大気腐食試験方法における塩分付着工程の手順を図５に示す。
【００８９】
塩分付着工程においては、先ず、予め見出した塩分付着量を試験装置の制御部に入力する。ここでは、塩分付着量としてＭｓｅｔ＝０．１ｇ／ｍ２を入力した（Ｓ４１０）。この付着量に相当する水晶振動子型質量センサ１９０の周波数変化量Ｆｓｅｔ（Ｈｚ）を算出する（Ｓ４１５）。実際に塩分を付着する工程においては、試験槽内の温度が６５℃、相対湿度が６５％に到達したことを検知して（Ｓ４２０）、水晶振動子型質量センサ１９０の周波数の初期値Ｆｉｎｉ（Ｈｚ）を計測する（Ｓ４２５）。
【００９０】
次に、開閉弁１８０を開放して塩分の付着を開始する（Ｓ４３０）。塩分付着開始と同時に水晶振動子型質量センサ１９０の周波数Ｆｍの計測を開始して塩分付着量の監視を行い（Ｓ４４０）、周波数の変化量Ｆｉｎｉ−Ｆｍを算出し、予め設定したＦｓｅｔ（Ｈｚ）に達したか否かを判定する（Ｓ４５０）。Ｆｉｎｉ−ＦｍがＦｓｅｔに時点で開閉弁１８０を閉止し、塩分の付着を終了する（Ｓ４６０）。
【００９１】
本図に示す手順を繰り返すことにより、塩分付着工程ごとの塩分付着量のばらつきが抑制され、腐食試験の再現性が高まることを確認した。
【００９２】
なお、本実施例においては、塩分付着量測定部としては、水晶振動子型質量センサ１９０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、被試験体１６０の塩分付着量が測定可能なセンサであれば測定方式等はどのようなものであってもよい。
【実施例５】
【００９３】
図６は、図４に示す本発明の大気腐食試験方法の実施装置を用いて、実際に試験片の表面に付着した塩分の付着量を検証する手順を示したものである。
【００９４】
塩分付着工程においては、先ず、塩分付着量を試験装置の制御部に入力する。ここでは、塩分付着量としてＭｓｅｔ＝１ｇ／ｍ２を入力した（Ｓ５１０）。この付着量に相当する水晶振動子型質量センサ１９０の周波数変化量Ｆｓｅｔ（Ｈｚ）を算出する（Ｓ５１５）。実際に塩分付着させる工程においては、試験槽内の温度が４０℃、相対湿度が３５％に到達したことを検知して（Ｓ５２０）、水晶振動子型質量センサ１９０の周波数の初期値Ｆｉｎｉ（Ｈｚ）を計測する（Ｓ５２５）。
【００９５】
次に、開閉弁１８０を開放して塩分の付着を開始する（Ｓ５３０）。塩分付着開始と同時に水晶振動子型質量センサ１９０の周波数Ｆｍの計測を開始して塩分付着量の監視を行い（Ｓ５４０）、周波数の変化量Ｆｉｎｉ−Ｆｍを算出し、予め設定したＦｓｅｔ（Ｈｚ）に達したか否かを判定する（Ｓ５５０）。Ｆｉｎｉ−ＦｍがＦｓｅｔに時点で開閉弁１８０を閉止し、塩分の付着を終了する（Ｓ５６０）。
【００９６】
次に、再度、試験槽内の温度を４０℃、相対湿度を３５％に制御し、条件に到達した時点で（Ｓ５７０）、水晶振動子型質量センサの周波数Ｆｆｉｎ（Ｈｚ）を計測し（Ｓ５８０）、周波数の変化量Ｆｉｎｉ−Ｆｆｉｎから実際に試験片の表面に付着した付着塩分量Ｍｏｂｓを換算した（Ｓ５９０）。これにより、試験片の表面に付着した塩分質量を検証した。
【００９７】
本実施例の手順を繰り返すことにより、塩分付着工程ごとの塩分付着量のばらつきが抑制され、かつ、実際の付着量を検証し、腐食試験の再現性が高まることを確認した。
【符号の説明】
【００９８】
１：大気腐食試験装置、１１０：恒温恒湿槽、１１５：ポンプ、１２０：塩水タンク、１２１：塩水タンク水位計、１３０：排気部、１４０：洗浄水タンク、１４５：洗浄水ノズル、１５０：温風乾燥部、１６０：被試験体、１７０：積算流量計、１８０：開閉弁、１９０：水晶振動子型質量センサ、２１０：塩分付着工程、２１１：噴霧準備工程、２１２：噴霧工程、２１５：排気工程、２２０：乾湿繰り返し工程、２２１：乾燥工程、２２２：湿潤工程、２３０：洗浄工程。
【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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