製品紹介

鋭敏化度測定器「DOS テスター D-15M」
森安あかね *1

三谷幸寛 *2Moriyasu Akane

Mitani Yukinori

DOS テスターは、鋭敏化度を定量化して評価で1. はじめにきるため、金属表面の状態を把握しやすい。また、高温・高圧状態で使用されているプラントでは、持ち運びやすく、操作やデータ出力も容易である

応力腐食割れ（Stress Corrosion Cracking：SCC）にことから、事業所外における測定に適している。

よる損傷事例が数多く報告されている。中でもその場で JIS 規定温度への補正、試験片の姿勢補オーステナイト系ステンレス鋼における SCC の発正ができることも DOS テスターの特徴である。

生件数が多い。SCC は、材料、環境、応力の 3 因旧型 DOS テスターの販売開始から約 20 年が経子が相乗することで発生し、この中のひとつの現過していること、デジタル化を望む声が多数ある

象として鋭敏化（sensitization）が挙げられる。プことから、当社では「新型 DOS テスター D-15M（以ラント内において、材料が鋭敏化する原因はふた下、D-15M とする）」（図 1）を開発し、販売を開つに大別できる。一方は施工時に溶接する際に発始した。

生する材料に対する入熱によるものであり、もう一方はプラント稼動時における加熱によるものである。材料が 500 ～ 850℃に加熱されると、金属の結晶粒界にクロム炭化物が析出することで、結晶粒界近傍に耐食性が劣化する領域（クロム欠乏層）が生成される。これが鋭敏化の原理である。
すなわち、鋭敏化は材料が熱を帯びたことで生じ

図1

る。このように、一般的な作業工程の中でも鋭敏化は発生し得る現象である。よって、オーステナ

新型 DOS テスター D-15M
2. DOS テスターとはイト系ステンレス鋼を用いる際には SCC などの損

2.1 DOS テスターの歴史

傷を防ぐために、鋭敏化の度合（鋭敏化度）を明（1）らかにし材料の状態を把握する必要がある 。

DOS テスターの初号器は 1981 年に販売を開始

鋭敏化度測定を現場で容易に実施できる機器とし た「DOS テ ス タ ー S-56」 で あ り、 そ の 後、して、当社が開発および販売を手がけている「DOS1986 年には「DOS テスター S-61」を、1994 年にテ ス タ ー A-94」（ 以 下、 旧 型 と す る ） が あ る。

は現行器の販売をそれぞれ開始した。

*1：計測事業部*2：計測事業部

材料試験部
材料試験部

福浦グループ
福浦グループ課長—78—

DOS テスターは、現在に至るまで、100 台以上はじめに、浸漬電位（ = 自然電位、腐食電位）をが販売されている。また、当社でも現場測定およ測定し、この電位から + 0.3V まで分極して電流び事業所内における測定依頼が後を絶たない。

を測定する。浸漬電位とは、開回路状態における参照電極と試験片との電位差である。この電位に2.2 DOS テスターの特徴

到達後、逆方向に電位を掃引し、電流を測定する。

DOS テスターは持ち運びやすく、簡単に測定往路、復路で測定したそれぞれの最大電流値の比することができるため、現場測定に優れている。

を再活性化率（鋭敏化度を定量化した値）の測定

現場では屋内や屋外、さまざまな環境で測定を実値としており、この値は復路の最大電流値が大き施するため、DOS テスターは、補正値を用いていほど大きくなる。分極直後から、電流は電位の測定値を換算する仕組みになっている。また、試掃引にともない増加するが、ia を超えた直後から験面が地面と平行でも垂直でも測定することがで急激に減少する。これは、金属表面に緻密で強固き、このときの参照電極の姿勢も補正することがな不働態皮膜が生成されるためである。復路でのできる。

電流挙動は図 2（a）または（b）のような挙動になる。

2.3 測定原理

金属が鋭敏化していると、復路でも電流が増加し（a）のような挙動を示す。

試験片にアクリルパイプを接着し、パイプ内の7 割程度を試験溶液で満たす。この中に付属の参これを再活性化という。前述の通り、粒界近傍照電極を設置することで測定できる状態になる。のクロムが欠乏することを鋭敏化という。クロム（a）鋭敏化材（b）非鋭敏化材

図2

分極曲線模式図—79—

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3.2 測定データ用紙の出力は安定な不働態皮膜の生成に不可欠な元素である
ため、クロムが欠乏していると皮膜は不均一に生

旧型では、測定データを感熱紙で出力していた。

成し、電流が流れやすくなる。また、鋭敏化してしかし、感熱紙は熱や水に弱いため、特に現場測いない金属を測定した場合は（b）のような挙動

定では用紙の取り扱いに注意を払う必要があっを示し、復路では電流が急激に増加しない。

た。D-15M ではプリンタを廃止し、測定結果を再活性化率の測定値 Rm（％）および再活性化USB に出力できるようにし、CSV ファイルに記率 R（％）は式（1）、（2）により求める。再活性録したデータをグラフ化して、管理することがで化率の測定値 Rm（％）は、往路の活性態におけきる。また、グラフ化ソフトも標準付属品としてる最大アノード電流密度 ia と復路の活性態におけ提供している。測定データの出力方法を変更した

る最大アノード電流密度 ir を用いて算出する。さことにより、感熱紙の管理の煩わしさがなくなっらに、再活性化率 R（％）は、再活性化率の測定たほか、過去に取得したデータを再出力できるよ

値 Rm（％）を結晶粒の大きさ（結晶粒度番号）うになった（表 1 参照）。

（2）で補正することにより算出する 。
iRm = r × 100
ia

3.3 本体メモリの測定データ保存数（1）

旧型では本体メモリ内に保存できる測定データ

Rm：再活性化率の測定値数は、1 測定分である。2 測定目を終了した時点

ir ：復路の活性態における最大アノード電流で、1 測定目に保存したデータは消去されるため、密度過 去 に 取 得 し た デ ー タ を 確 認 で き な か っ た。

ia ：往路の活性態における最大アノード電流

D-15M では、メモリ内の測定データ保存数を 50

密度R=測定分に増やし、過去に取得したデータを確認でRm
10 × ( 2−3N +5)

12きるようになった（表 1 参照）。

（2）

3.4 ディスプレイの拡大

R ：再活性化率（％）
Rm：再活性化率の測定値

デ ィ ス プ レ イ に は VFD（Vacuum Fluorescent

N ：試験面の結晶粒度番号Display）を採用したことで、屋外でも見やすくなり、サイズも従来の約 4 倍になっていることから、3. DOS テスターの改善点測定中の電流挙動を容易に確認できる（表 1 参

3.1 小型化・軽量化

照）。

D-15M は、小型化・軽量化を実現し、サイズ
3.5 参照電極

は旧型の約 1/3、重量は約 1/2 になっている。これらにより、持ち運びが容易になり、狭小な作業参照電極は、これまで飽和カロメル電極（SCE）場所においても測定できるようになったため、特しか使用できなかったが、D-15M は現在広く利用に現場測定においてこれまで以上に簡便に扱うこされている銀塩化銀電極（SSCE）にも対応させた。とのできる装置になっている（表 1 参照）。

2 種の電極は容易に着脱、変更でき、ユーザが測定直前に電極を選択することもできる（表 1 参照）。
—80—

表1A-94 および D-15M の基本仕様の比較

4. 今後の展開

参考文献

今年 10 月の製品販売に向け、社外に積極的に（1） JIS G 0580：ステンレス鋼の電気化学的再活PR 活動をおこない、DOS テスターの認知度を高性化率の測定方法、2003めていく。展示会に出展し、来場者に DOS テスター

（2） 陳家福、相馬才晃、松田史朗、杉本克久：高の特徴を直接説明することで販売につなげる。

温水溶液中における鋭敏化 SUS304 鋼の表面被膜の性状と応力腐食割れ感受性の関係、防食技術、Vol.38、No.4、1989、pp.203-204

計測事業部
材料試験部
福浦グループ

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材料試験部
福浦グループ 課長

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三谷 幸寛

TEL. 045-791-3519
FAX. 045-791-3542

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