Microsoft Word - 20年度のまとめ090316.doc

ねじの 腐 食 寿 命 予 測 と 試 験 方 法 の 検 討 (Ⅲ) 関 西 ねじ 協 同 組 合 研 究 開 発 委 員 会 表 面 処 理 グループ 1.はじめに 建 築 構 造 物 の 屋 根 や 外 壁 などを 締 結 するねじなどのファスナー 金 物 は 近 年 安 全 や 環 境 対 策 およびコスト 低 減 のために 素 材 や 表 面 処 理 製 品 を 問 わず 多 くの 部 材 について 10 年 や20 年 といった 長 期 間 にわたる 耐 用 年 数 への 予 測 を 強 く 求 められている これに 対 応 する 装 置 は 既 に 開 発 されているが 設 定 す る 試 験 条 件 が 多 く しかも 実 環 境 との 相 関 性 に 課 題 がある また 装 置 の 導 入 は 中 小 企 業 への 負 担 ともなる さらに 中 小 企 業 がこれらに 単 独 で 対 応 すると 技 術 時 間 経 費 等 が 過 大 と なり 研 究 成 果 についての 信 頼 性 を 得 ることも 難 しい そこで 関 西 ねじ 協 同 組 合 では 活 動 の 一 環 として 平 成 15 年 から 表 面 処 理 グループを 設 置 し 共 同 研 究 を 続 けてきた その 結 果 既 存 の 塩 水 噴 霧 試 験 装 置 (JISZ2371)の 性 能 範 囲 内 で 設 定 が 可 能 な 試 験 条 件 を 見 出 し( 特 願 2005-21130) 多 くの 組 合 員 が 活 用 できる 評 価 方 法 の 開 発 を 検 討 することにした その 結 果 屋 外 曝 露 試 験 と 相 関 性 のよい 試 験 条 件 を 見 出 し 成 果 を 試 験 評 価 方 法 の 特 許 として 申 請 した 平 成 20 年 度 も 更 に 相 関 性 と 加 速 性 を 高 めるため 引 き 続 き 検 討 を 加 えること にした この 事 業 について 平 成 20 年 度 は 大 阪 府 の 地 域 地 場 産 業 等 振 興 対 策 費 補 助 事 業 の 支 援 を 受 けることが 出 来 た ここにその 事 業 の 成 果 を 報 告 する 2. 研 究 目 的 研 究 目 標 は 次 の 通 りである 1) 一 般 によく 設 置 されている CASS 試 験 装 置 や 塩 水 噴 霧 試 験 装 置 をベース とし この 装 置 の 性 能 範 囲 内 で 屋 外 曝 露 と 相 関 性 があり 促 進 性 と 操 作 性 の 高 い 試 験 条 件 を 見 出 す 2) 試 験 に 伴 う 排 水 などで 環 境 への 負 荷 が 少 ないこと

3. 実 験 方 法 3.1 促 進 試 験 方 法 の 概 略 塩 水 噴 霧 試 験 は 屋 内 腐 食 試 験 としてよく 知 られ ISO9227 JIS Z2371 ASTM B117 DIN50021 等 で 規 格 化 されている 試 験 は 5wt%の 中 性 食 塩 水 (NaCl)を 用 いて 温 度 35 下 で 連 続 噴 霧 され 多 くの 表 面 処 理 や 金 属 製 素 材 の 耐 食 性 の 評 価 に 使 われている しかしながら 得 られる 結 果 は 実 使 用 と 相 関 性 が 低 く 材 料 の 耐 食 性 の 寿 命 予 測 に 繋 がらない そこで 実 使 用 との 相 関 性 を 高 めるため 塩 水 噴 霧 の 温 度 や 時 間 を 変 え 湿 潤 や 乾 燥 の 過 程 を 加 えるなど 試 験 条 件 に 創 意 工 夫 した 複 合 サイ クル 試 験 方 法 が 開 発 され 装 置 として 販 売 されている 自 動 車 部 品 用 の 耐 食 評 価 に 適 用 されている 主 なものを 列 挙 すると JASO M610 CCT-Ⅰ CCT-Ⅱ CCT-Ⅳ TOYOTA TSH1555G HONDA CCT-A MAZDA MCT-2M GM9540P/B NISSAN CCTⅣ VW PV1210 Volvo STD 1027 および SAE J 2334 などがある 試 験 条 件 の 概 略 を 表 1に 示 す 腐 食 促 進 試 験 方 法 については 既 に 多 くの 報 告 がある 1)~6) 表 1 主 な 試 験 規 格 と 試 験 条 件 の 概 略 試 験 規 格 試 験 条 件 GM9540P 塩 水 噴 霧 ( 組 成 :0.9%NaCl,0.1%CaCl,0.25%NaHCO3 ph6-8 25 )8 時 間 湿 潤 (50 95%RH)8 時 間 乾 燥 (60 25%RH)8 時 間 ) JASO610 CCT-1 HONDA TOYOTA SAE J2334 JASO609 塩 水 噴 霧 ( 組 成 :5wt%NaCl 35 )2 時 間 乾 燥 (60,20%RH)4 時 間 湿 潤 (50 >95%RH ) 塩 水 噴 霧 ( 組 成 :5wt% 35 )4 時 間 乾 燥 (60 <35%RH)2 時 間 湿 潤 (50 >95%RH)2 時 間 湿 潤 (40 >95%RH)2 時 間 塩 水 噴 霧 ( 組 成 :5wt%NaCl 35 )2 時 間 乾 燥 (60 20%RH)1 時 間 湿 潤 (50 >95%RH)6 時 間 塩 水 噴 霧 ( 組 成 :5wt%NaCl 35 )8 時 間 乾 燥 (70 )2 時 間 湿 潤 (50 >95%RH)2 時 間 冷 凍 (-20 )2 時 間 乾 燥 ( 室 温 )10 時 間 湿 潤 (50,>95%RH)6 時 間 塩 水 浸 漬 ( 組 成 :(0.5%NaCl+0.1%CaCl2+ 0.0075%NaHCO3)15 分 乾 燥 (60,50%RH)17 時 間 45 分 噴 霧 ( 組 成 :5wt%NaCl+0.12vol%HNO3+0.173vol%HaSO4+0.228wt%NaOH, ph=3.5,35 )2 時 間 乾 燥 (60 <35%RH )4 時 間 湿 潤 (50 >95%RH) また 最 近 複 合 サイクル 試 験 を 含 むほとんどすべての 加 速 試 験 と 5 年 間 にわたる 実 曝 露 試 験 との 相 関 性 を 評 価 した Round Robin Test 結 果 が 報 告 された 7) この 報 告 では 実 暴 露 との 相 関 性 を 相 関 係 数 (C)+ 決 定 係 数 (R 2 )=2を

最 高 点 とする 方 法 で 評 価 されている 評 価 結 果 を 抜 粋 したものを 表 2に 示 す 最 高 点 は SAEJ2334(SAE:Society Automotive Engineers)である ついで 酸 性 雨 溶 液 を 用 いる Acid Rain CCT (CCT:Cyclic Corrosion Test)の 相 関 性 が 良 いが 塩 水 噴 霧 試 験 (ASTMB117) の 相 関 性 は 極 めて 低 い 2) 表 2 加 速 試 験 方 法 と 屋 外 暴 露 との 相 関 性 試 験 方 法 C+R 2 SAEJ2334 1.93 Acid Rain CCT 1.75 CCT-Ⅳ 1.60 GM9540P(B) 1.43 JASO M610 1.42 CCT-Ⅰ 0.77 Salt Spray B117 0.24 備 考 : Round Robin Test 結 果 より 抜 粋 した 3.2. 試 験 3.2.1 屋 内 試 験 の 条 件 (1)ISO 16151 A 法 噴 霧 溶 液 :5wt%NaCl ph 3.5( 硝 酸 硫 酸 の 混 合 酸 性 溶 液 ) 液 の 調 整 方 法 : 5wt%NaCl 溶 液 :10L 硝 酸 (HNO3 密 度 :1,42 g/ml)12ml 硫 酸 (H2SO4 密 度 :1,84 g/ml)17,3 ml 10wt%NaOH で phが 3.5±0.1 になるように 調 整 する ( 約 300mL 必 要 ) 試 験 条 件 : 次 の 条 件 を 1 サイクルとする 酸 性 食 塩 水 溶 液 噴 霧 (35 ±1 2 時 間 ) 乾 燥 (60 ±1 4 時 間 ) 湿 潤 (50 ±1 2 時 間 ) 試 験 時 間 :90 サイクル(30 日 間 )

(2) 改 良 腐 食 試 験 方 法 腐 食 試 験 で 試 験 溶 液 の 腐 食 性 を 高 める 方 法 として 溶 液 の 酸 性 化 と 酸 化 剤 の 添 加 がある しかし 塩 化 第 二 銅 のような 金 属 系 の 酸 化 剤 は 噴 霧 により 試 料 表 面 を 汚 染 させるおそれがある そこで 液 の 安 定 性 に 課 題 があるが 塩 類 溶 液 の 腐 食 性 を 高 める 過 酸 化 水 素 を 添 加 した 噴 霧 溶 液 を 改 良 腐 食 溶 液 とした 溶 液 の 組 成 : 0.2wt%MgCl2+0.2wt%CaCl2+0.1wt%NaCl,pH 4(0.0001N 硫 酸 ) 調 整 液 として 試 薬 特 級 の 過 酸 化 水 素 を 約 1vol% 添 加 する 試 験 条 件 : 温 度 ;50 ±2 溶 液 噴 霧 16Hr+ 乾 燥 8Hr( 湿 度 20~30%RH) 1サイクル 試 験 時 間 :20 サイクル+30 サイクル 計 50 サイクル 試 験 (3) 特 許 申 請 法 ( 以 下 FCK 法 ( 関 西 ねじ 協 同 組 合 法 )と 呼 ぶ) 噴 霧 溶 液 :0.5wt%NaCl+0.1wt%CaCl2 ph 4 (0.0001N 硫 酸 ) 温 度 ;50 ±2 溶 液 噴 霧 16Hr+ 乾 燥 8Hr( 湿 度 20~30%RH) 1サイクル 試 験 時 間 :40 サイクル (4) 異 種 材 料 接 触 による 影 響 試 験 1)ねじの 種 類 表 3のねじを 異 種 金 属 接 触 の 影 響 を 調 べるために 用 いた 表 3 異 種 金 属 接 触 試 験 用 ねじの 種 類 ねじの 種 類 材 質 と 表 面 処 理 ねじ 寸 法 A SWCH18A ユニクロ5μm 8x35mm E SUS410 パシペート1 7x16mm K SWCH18A 複 合 皮 膜 処 理 1 8x35mm 2) 締 結 相 手 材 締 結 相 手 材 として 次 の 2 種 類 を 用 いた アルミニウム 板 (AL):1000 番 台 のアルミ 板 ( 寸 法 : 約 1x70x100mm) ガルバリウム 鋼 板 (AZ):アルミ 亜 鉛 の 合 金 めっき ( 寸 法 : 約 2x70x100mm) 3) 締 結 方 法 : 板 の 中 央 部 にねじを 首 下 まで 確 実 に 締 結 したのち 板 の 各 端 面 を 耐 水 のシールテープで 被 覆 した 締 結 方 法 を 写 真 1に 示 す

正 面 正 面 側 全 A 方 向 断 面 A 面 視 A A B B 方 向 断 面 B 面 視 B 写 真 1 締 結 方 法 の 外 観 4) 試 験 方 法 と 条 件 : 試 験 方 法 : 特 許 申 請 法 (FCK 法 )による 試 験 時 間 :30 サイクル(30 日 間 ) (5) 試 験 装 置 と 噴 霧 条 件 試 験 装 置 ;スガ 試 験 製 型 式 ;ISO-3-CYR 型 溶 液 噴 霧 条 件 :JISZ2371 塩 水 噴 霧 試 験 方 法 に 準 拠 した 写 真 2 装 置 の 外 観

(6) 評 価 方 法 ねじの 耐 食 性 の 寿 命 は 使 用 目 的 から 本 来 は 締 結 力 の 低 下 で 判 断 すべ きである しかしながら 大 多 数 の 顧 客 からメーカへは 締 結 力 の 低 下 ではなく 目 視 によるさびの 発 生 でクレームとなることが 多 い そこで ねじの 耐 食 性 の 評 価 は 暴 露 したサンプル 5 本 中 1 本 でも 赤 さびが 目 視 で 認 められた 時 間 をさび 発 生 時 間 ( 寿 命 )として 評 価 し 写 真 に 記 録 することにした 3.3 試 験 片 の 種 類 試 験 片 は 従 来 の A~H のほかに I~T の 試 料 を 追 加 した 種 類 とねじの 材 質 および 表 面 処 理 を 表 4 5に 示 した そのうち G および H の 試 料 は 準 備 の 都 合 上 宮 古 島 と 屋 内 腐 食 試 験 には 暴 露 できな かった したがって 今 年 度 は 総 計 18 種 類 となった これらの 試 料 のめっき 厚 みは 全 て 頭 部 で 測 定 し 規 定 の 膜 厚 のものだけを 試 験 用 の 試 料 として 選 別 した 表 4 継 続 試 験 片 の 種 類 ねじの 種 類 ドリルねじ 六 角 ボルト ねじの 材 質 SWCH18A SUS410 SWCH10R A:ユニクロ 5μm D:ハ シヘ ート 1 F:3 価 クロメート 5μm 表 面 処 理 B:ユニクロ 12μm E:ハ シヘ ート 2 G:ユニクロ5μm C:ユニクロ 20μm H: 溶 融 亜 鉛 20μm 表 5 新 規 試 験 片 の 種 類 ねじの 種 類 ドリルねじ ねじの 材 質 SWCH18A SUS410 18-8 ステンレス I:クロムフリー 複 合 皮 膜 処 理 Ⅰ P:すずめっき S:SUS305J1 パシベート 表 面 処 理 J:クロムフリー 複 合 皮 膜 処 理 Ⅱ Q: 複 合 皮 膜 処 理 1 T:XM7 パシベート K: 複 合 皮 膜 処 理 1 R: 複 合 皮 膜 処 理 2 L: 複 合 皮 膜 処 理 2 M:ふっ 素 樹 脂 N:アクリル 樹 脂 O: 水 溶 性 樹 脂

3.4 屋 外 曝 露 試 験 3.4.1 曝 露 場 所 引 続 き 従 来 の 場 所 で 腐 食 状 況 を 定 期 的 に 観 察 し 続 けた 表 6に 暴 露 地 点 の 所 在 と 試 験 開 始 の 時 期 を 示 す 表 6 屋 外 曝 露 地 点 と 開 始 時 期 場 所 所 在 と 環 境 曝 露 開 始 静 岡 御 前 崎 ( 財 ) 日 本 塗 料 検 査 協 会 曝 露 場 平 成 16 年 2 月 名 古 屋 1 名 古 屋 市 南 区 都 市 部 周 辺 住 宅 地 2 工 業 地 帯 1より 南 2km 大 阪 1 大 阪 市 東 成 区 都 市 部 2 都 市 部 1より 南 1.5km 重 慶 1 中 国 重 慶 市 環 境 科 学 研 究 所 都 市 部 平 成 17 年 2 月 重 慶 2 宮 古 島 中 国 四 川 省 重 慶 ( 江 津 市 ) 都 市 部 平 成 18 年 2 月 重 慶 市 内 より 南 西 20km 沖 縄 県 宮 古 島 市 ( 財 ) 日 本 ウェザリン 平 成 19 年 7 月 グテストセンター 曝 露 場 備 考 ) 重 慶 1: 試 料 A~H 重 慶 2: 試 料 I~S を 曝 露 3.4.2 曝 露 場 所 の 環 境 (1) 気 象 環 境 : 表 7に 国 内 各 地 の 気 象 データを 示 す 中 国 重 慶 での 温 湿 度 および 降 水 量 は 宮 古 島 と 類 似 していた 表 7 国 内 各 地 の 気 象 データ 項 目 宮 古 島 大 阪 名 古 屋 御 前 崎 平 均 温 度 ( ) 24 17.6 16.6 17 平 均 湿 度 (%) 75 61 61 74 降 水 量 (mm/ 年 ) 1950 962 1269 1958 日 射 時 間 (Hr) 2009 2124 2125 2252 出 展 : 気 象 庁 データ (2) 環 境 因 子 1)pHおよび 電 導 度 暴 露 地 点 の 雨 水 に 含 まれる 電 解 質 等 は EANET(2007)の 公 開 資 料 および 各 府 県 の 環 境 白 書 から 引 用 した また EANET の 宮 古 島 は 観 測 地 点 でなく 沖 縄 本 島 北 部 の 辺 戸 岬 のデータを 参 考 とした

電 導 度 (ms/m) 雨 の 平 均 ph ph & 導 電 率 6 5 4 3 2 1 0 大 阪 静 岡 沖 縄 ( 辺 戸 岬 ) 重 慶 暴 露 場 所 図 1 phおよび 電 導 度 (ms/m) 図 1のように 雨 水 のpH は 4.65~4.99 のすべて 弱 酸 性 で 大 阪 と 重 慶 は ほぼ 同 じである しかし 重 慶 は 暴 露 地 点 の 中 で 雨 に 含 まれる 電 解 質 の 総 量 が 最 も 多 い 場 所 で 大 阪 や 静 岡 の 約 3 倍 沖 縄 のおおよそ 2 倍 である 2) 雨 水 中 の 各 イオン 種 の 濃 度 腐 食 には 雨 水 に 含 まれるイオンが 影 響 を 及 ぼす 大 阪 静 岡 沖 縄 ( 辺 戸 岬 ) 重 慶 濃 度 (μmol/l) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 SO4 NO3 Cl NH4 Na K Ca Mg イオン 種 図 2 雨 水 中 の 各 イオン 種 の 濃 度 雨 水 に 含 まれるイオン 種 は 図 2のとおりである 重 慶 ではアンモニウム イオン 硫 酸 イオン 硝 酸 イオンの 多 いことが 特 徴 である 沖 縄 では 海 塩 粒 子 組 成 の Na,Cl が 多 く これらが 沖 縄 と 重 慶 の 雨 水 の 電 導 度 を 上 げてい る また 沖 縄 をはじめとして 国 内 では Mg が 多 いことが 特 徴 である ( 例 えば 重 慶 2.8μmol/L 沖 縄 14.8μmol/L)

4. 試 験 結 果 4.1 屋 外 暴 露 試 験 結 果 宮 古 島 : 宮 古 島 で 暴 露 した 試 料 の 写 真 を 写 真 3に 示 す 写 真 は 下 が 北 側 にな るので 試 料 の 腐 食 は 右 上 北 東 側 が 腐 食 していることになる この 暴 露 地 点 では 他 の 試 料 にもこのような 腐 食 傾 向 が 見 られた 試 料 A 試 料 D 写 真 3 宮 古 島 の 屋 外 曝 露 試 験 結 果 (15 ヶ 月 曝 露 ) 重 慶 と 大 阪 : 重 慶 と 大 阪 の 暴 露 試 験 結 果 を 写 真 4に 示 す 大 阪 の SUS410 のさびは 暴 露 後 数 ヶ 月 で 現 状 のように 腐 食 したもので ある 現 在 僅 かに 増 えたがそれほど 多 く 進 展 していない 重 慶 では 写 真 に 示 すように 現 在 でも 腐 食 は 見 当 たらない ユニクロ 処 理 した 試 料 は 大 阪 ではねじ 部 で 腐 食 があるものの 写 真 の ように 頭 部 にはさびの 発 生 がない 一 方 重 慶 ではユニクロ 厚 み 12μm 以 下 の 総 ての 試 料 が 写 真 のように 腐 食 し 18μmでも 5 本 中 2 本 に 腐 食 が 認 められている 大 阪 と 重 慶 の 腐 食 傾 向 の 相 違 については 調 査 中 である 場 所 試 料 A(ユニクロ5μm) 試 料 D(SUS410,パシベート1) 大 阪 重 慶 備 考 : 暴 露 期 間 重 慶 :53 ケ 月 大 阪 :57 ヶ 月 写 真 4 重 慶 と 大 阪 の 腐 食 状 況

御 前 崎 :( 財 ) 日 本 塗 料 検 査 協 会 の 御 前 崎 暴 露 試 験 場 に 暴 露 した 試 料 (I~T) の 外 観 を 写 真 5に 示 す 赤 さびの 腐 食 程 度 は I,K,P N,O>L,M,T>J,Q,S>R である この 暴 露 地 点 では J,L,Q,R,のような 有 機 物 + 無 機 質 の 複 合 処 理 材 が 耐 食 性 を 示 している また Q,R のように 素 地 がステンレス(SUS410)の 場 合 に はさらに 耐 食 性 は 向 上 する しかし 試 料 P のように Sn めっきは 素 地 に 対 してほとんど 防 食 効 果 がない 不 働 化 処 理 を 行 ったオーステナイト 系 ステンレス 鋼 (S,T)のねじの 耐 食 性 は S>T であり XM7( 試 料 T)は SUS305 より 耐 食 性 が 劣 った 試 料 名 I J K L M N O P Q R S T 写 真 5 御 前 崎 の 腐 食 状 況 (33 ヶ 月 暴 露 )

4.2 屋 内 加 速 試 験 の 結 果 4.2.1 改 良 腐 食 試 験 および ISO16151A 法 の 腐 食 促 進 性 1)ユニクロめっきの 腐 食 特 性 試 料 名 試 験 方 法 改 良 腐 食 試 験 ISO16151 A 法 A ユニクロ 5μm B ユニクロ 12μm C ユニクロ 18μm 写 真 6 試 験 後 のユニクロめっきの 外 観 写 真 のようにユニクロに 対 して 改 良 腐 食 試 験 法 は ISO16151A 法 より 腐 食 の 加 速 率 は 高 い 何 れの 試 験 条 件 でもめっき 厚 による 耐 食 性 の 差 異 がよく 現 れている

2)ステンレス 鋼 の 腐 食 特 性 試 料 名 改 良 腐 食 試 験 試 験 方 法 ISO16151 A 法 D SUS410 パシベート(1) E SUS410 パシベート(2) 写 真 7-1 ステンレスの 試 験 後 の 外 観 試 料 名 ISO16151A 法 改 良 腐 食 試 験 FCK 法 S SUS 305J1 T SUS XM7 写 真 7-2 各 試 験 法 の 腐 食 促 進 の 程 度 各 試 験 法 の 腐 食 の 加 速 性 は 改 良 腐 食 試 験 >FCK 法 >ISO16151A 法 であっ た また ステンレスの 腐 食 の 加 速 には 過 酸 化 水 素 の 添 加 が 有 効 であった

3) 複 合 皮 膜 の 腐 食 特 性 試 試 験 方 法 料 改 良 腐 食 試 験 ISO16151 A 法 試 試 験 方 法 料 改 良 腐 食 試 験 ISO16151 A 法 I M J N K O L P Q R 写 真 8 複 合 皮 膜 処 理 材 の 試 験 後 の 外 観 写 真 のように I~L Q R の 複 合 皮 膜 処 理 では 試 験 法 による 差 が 少 ないが M N O の 樹 脂 皮 膜 および P では ISO16151A 法 よりも 改 良 腐 食 試 験 方 法 の 方 に 腐 食 の 促 進 性 が 見 られる

4) 異 種 金 属 接 触 腐 食 試 験 方 法 :FCK 法 ( 関 西 ねじ 協 同 組 合 の 促 進 腐 食 試 験 方 法 による) ねじの 種 類 アルミニウム 板 ガルバリウム 鋼 板 ねじの 単 独 暴 露 (AL) (AZ) A SWCH18A ユニクロ5μm E SUS410 パシベート1 K SWCH18A ダクロ PLUS1 写 真 9 ねじの 下 地 金 属 に 及 ぼす 影 響 ( 試 験 時 間 :40 日 間 ) 写 真 9に 示 すように ねじの 耐 食 性 が 低 いと 溶 出 した 鉄 イオンによって アル ミニウム 板 (Al) ガルバリウム 鋼 板 (AZ)にかなりの 影 響 を 及 ぼしている しかし AZ 板 はその 影 響 が 少 ない また SUS410 も 同 様 に 下 地 へ 影 響 を 及 ぼし 下 地 の 金 属 に 白 さびの 発 生 が 見 ら れる しかし 鉄 イオンの 溶 出 がないので A 試 料 より 少 ない ねじの 試 料 単 体 曝 露 では K( 複 合 皮 膜 処 理 1)はセットとあまり 変 りはないが A および E の 材 料 は 下 地 金 属 と 接 触 することにより 腐 食 が 軽 減 され 下 地 材 料 による 防 食 効 果 が 認 められる

5) 相 関 性 試 料 毎 に 屋 外 暴 露 と 屋 内 加 速 試 験 との 相 関 係 数 (R 2 )を 求 めた その 結 果 を 表 8に 示 す 表 8 屋 内 加 速 試 験 と 屋 外 暴 露 試 験 の 相 関 係 数 (R 2 ) 暴 露 場 所 ISO16151A 法 改 良 腐 食 試 験 FCK 法 御 前 崎 (A~T) 0.201 0.440 0.520 (A~F) 0.167 0.999 0.623 (I~T) 0.126 0.679 0.913 宮 古 島 (A~T) 0.257 0.079 0.126 (A~F) 0.120 1 0.950 (I~T) 0.393 0.119 0.964 相 関 係 数 は 暴 露 地 点 屋 内 腐 食 試 験 条 件 および 表 面 処 理 の 種 類 によって 変 化 している この 相 関 係 数 の 変 化 は 次 のようなことが 要 因 と 思 われる 1) 環 境 因 子 による 劣 化 機 構 の 変 化 2) 評 価 方 法 表 面 処 理 層 が 溶 解 し 流 失 する 基 本 的 な 腐 食 因 子 は 水 酸 素 塩 類 であるが 実 際 にはイオンの 種 類 と 濃 度 温 湿 度 酸 素 供 給 などの 多 くの 環 境 因 子 や 物 理 的 な 制 御 が 金 属 の 腐 食 反 応 に 影 響 を 及 ぼしており それぞれの 因 子 の 関 与 の 状 態 はよく 解 らない 腐 食 試 験 は 試 料 と 試 験 条 件 や 曝 露 地 点 での 環 境 因 子 の 組 み 合 わせより 成 り 立 ち 試 験 条 件 により 前 処 理 の 効 果 が 逆 転 した 報 告 もあるので 8) 多 少 の 相 関 係 数 の 変 化 もやむを 得 ないと 思 われる また 研 究 グループでは 顧 客 クレーム 内 容 に 基 づき 5 本 中 に 1 本 のねじ に 赤 さびが 見 られた 時 を 寿 命 とする の 定 義 に 決 めたことも 相 関 性 を 低 くす る 要 因 と 考 えられる そこで 相 関 性 の 総 合 評 価 を Round RobinTest の 報 告 による C+R 2 で 評 価 することにした その 結 果 を 表 9に 示 す 今 回 実 施 した 試 験 条 件 では 特 許 申 請 を 行 った FCK 法 の 相 関 性 が 最 もよかった 表 9 Round Robin test 法 による 相 関 性 評 価 試 験 方 法 C+R 2 ISO16151A 法 0.613 改 良 腐 食 試 験 1.353 FCK 法 1.402

5.まとめ 以 上 の 研 究 結 果 から 次 のような 知 見 を 得 た 1.FCK 法 は 国 内 での 屋 外 暴 露 場 との 相 関 性 が 他 の 促 進 試 験 条 件 よりよい 2.FCK 法 はねじの 寿 命 予 測 試 験 法 の 標 準 評 価 法 として 推 奨 できる 3. 実 際 の 使 用 状 態 を 模 擬 して アルミニウム 板 やガルバリウム 鋼 板 にねじを 締 結 してFCK 法 による 加 速 試 験 を 実 施 したところ 耐 食 性 の 比 較 的 低 いねじ で 下 地 金 属 と 接 触 することにより 腐 食 が 軽 減 された 4. 加 速 性 については 更 なる 検 討 が 必 要 である 5. 実 際 に 流 通 している 量 産 されたねじで 同 一 赤 錆 発 生 寿 命 が 再 現 されるか 確 認 が 必 要 である 引 用 文 献 1) 武 藤 泉 杉 本 克 久 : 材 料 と 環 境 47 p519~527(1998) 2) 西 村 俊 弥 片 山 英 樹 野 田 和 彦 小 玉 俊 明 : 材 料 と 環 境 49 p45~51(2000) 3) 斎 藤 誠 守 屋 進 : 防 錆 管 理 45 (11) p1~7(2001) 4) 黒 沢 勝 登 志 伊 藤 哲 司 戸 川 靖 人 紀 平 寛 梅 原 博 行 : 防 錆 管 理 46 (5) p1~7(2002) 5) 木 村 肇 大 熊 俊 之 : 防 錆 管 理 46 (11) p1~7(2002) 6) 梶 山 浩 志 藤 田 栄 鷺 山 勝 :JFE 技 法 12 (5) p36~41(2006) 7)US Army Corrosion Summit 2002 8) 奥 村 美 明 :TECHNO-COSMOS p39 Vol.21(2008) 表 面 処 理 研 究 メンバー( 敬 称 略 ) 奥 村 和 久 ( ヤマヒロ) 大 場 康 弘 ( コクブ) 北 井 敬 人 竹 田 聖 (ケーエム 精 工 ) 北 野 克 史 ( ミヤガワ) 北 尾 八 三 一 ( 日 産 ネジ ) 上 岡 優 ( 日 本 ハ ワーファスニンク ) 佐 野 芳 和 (サカモト 工 業 ) 田 中 良 典 ( 田 中 熱 工 ) 出 羽 弘 ( 丸 エム 製 作 所 ) 豊 田 正 喜 ( 巴 製 作 所 ) 藤 原 廣 二 東 野 宏 治 (フジテック ) 松 田 敏 雄 ( アールケイ 興 産 ) 活 動 の 記 録 会 合 :H20.5.9 H20.8.6 H20.11.25 H20.3.2 全 体 会 合 発 表 :H20.9.17 ( 社 ) 大 気 環 境 学 会 金 沢