金属の腐食を防ぐ方法

腐食の原因は?

腐食とは、金属が気体または液体と物理的に接触して劣化するプロセスです。この接触により電気化学反応が起こり、金属の表面が酸化され、肉眼で見えることがよくあります。ほとんどの金属は腐食しやすいです。

金属は、自動車、海洋、建設、鉱業、原子力、石油およびガス産業などの過酷な環境や、日常生活のほぼすべての面で広く使用されています。使用中の材料が劣化し、目的に適さなくなった場合、腐食は壊滅的な影響を与える可能性があります。これは、金属の腐食と材料の劣化の重要な安全性、法的、および財政的影響があることを意味します.

腐食の種類

Mars Fontana と Norbert Greene が 1967 年に執筆した Corrosion Engineering は、腐食の 8 つの形態を特定しました。これらには、一般攻撃腐食、局部腐食、および環境亀裂が含まれます。金属で最も頻繁に遭遇する腐食の形態は、電気化学反応が金属の表面に影響を与え、それを破壊させる一般攻撃腐食です。表面が破壊されると、金属は弱くなり、最終的な失敗を引き起こします.

腐食の防止。

正しい金属の選択

腐食を防ぐ最も簡単な方法の 1 つは、作業に最適な金属を選択することです。アルミニウムとステンレス鋼はどちらも耐食性があります。アルミニウムは、自然に発生する酸化層から保護されているため腐食しません。また、ステンレス鋼は、合金にクロムが添加されているため、腐食に耐性があります。クロムは、気体や液体が表面に接触するのを防ぐ膜を作ることで素材を保護します。アルミニウム合金などの他の合金は、陽極酸化によって保護できます。これは、制御された酸化プロセスによって厚い酸化アルミニウム層が作成される場所です。

陰極または陽極保護

陰極法または陽極法による腐食からの保護は、まとめて「犠牲コーティング」として知られています。これは、母材金属が多かれ少なかれ影響を受けやすい別の金属でコーティングされている場所です。腐食。

金属を陰極保護するために、鋼などの卑金属を亜鉛などの別の金属で亜鉛メッキします。亜鉛は鋼よりも速く腐食する金属であるため、亜鉛の酸化が起こると、鋼の酸化が抑制されます。亜鉛が最初に酸化するため、亜鉛が犠牲になり、鋼はその保護の恩恵を受けます。この保護プロセスは、パイプラインや海洋および石油産業で使用される金属に役立ちます。

陽極保護では、活性の低い金属を使用して重要な母材をコーティングします。スズは鋼よりも活性の低い金属であり、鋼よりも遅い速度で酸化します。錫は防御の最前線であるため、錫コーティングが所定の位置にある限り、鋼は酸化から保護されます。

塗装または粉体塗装

塗料または粉体塗装は、金属の腐食を防止する最も費用対効果の高い方法です。塗料または粉末は、金属と腐食性ガスまたは液体との間にバリアを作成します。粉体塗装は、アルミニウム、スチール、ブロンズ、銅、真鍮、またはチタンに適用でき、アクリル、エポキシ、およびポリエステルを含むさまざまなプレゼンテーションで利用できます。粉体塗装は、きれいな金属にスプレーしてから、粉体が溶けるまで金属を加熱することで適用されます。その結果、仕上げはきれいで滑らかな表面になり、長期間にわたって保護されます。

腐食防止剤

腐食防止剤は化学的に腐食を抑制し、保護表面コーティングとして、または酸化を防ぐために金属の表面に膜を形成する化学反応を引き起こす溶液として適用されます。保護コーティングには、パッシベーションと呼ばれるプロセスによって適用される金属酸化物が含まれます。腐食防止剤は、車両シャーシの製造で最も一般的に商業的に使用されており、最大限の保護を確保するために、金属の内面と外面の両方に塗布する必要があります。

メンテナンスと監視

金属、特に過酷な環境で使用されている金属の状態を監視することは、腐食を防ぐのに役立ちます。表面状態の定期的な検査と監視、ひび割れや孔食の検出、予防的なメンテナンス プログラムにより、使用中の金属の寿命を延ばすことができます。構造物や構成部品に長期的な損傷が発生する前に、処理を適用したり、構成要素を交換したりできます。

環境腐食保護

腐食は、計算された環境対策によって防止または軽減できます。積極的な環境を制御するための対策を講じると、腐食の原因となる化学反応を劇的に減らすことができます。腐食の脅威を軽減するための対策には、他の外部化学物質の管理や食塩水への曝露の削減が含まれます。特定の作業に適した金属を選択するか、選択したグレードが特定の環境での使用に適した化学的特性を持っていることを確認することで、構造への損傷を最小限に抑えるか回避することができます。時間をかけて正しい等級を調査することで、貴重な金属資源、時間、およびお金を節約できます。

金属グレードについて詳しく知りたい場合は、こちらの詳細なテクニカル ガイドをご覧ください。