ガルバニック腐食チャートで長期的な問題を回避

異種金属腐食とも呼ばれるガルバニック腐食は、石油産業や海洋産業、および湿った環境を扱う国内シナリオで一般的に見られる現象です。ガルバニック腐食は、洗濯機、自動車、配管設備、あらゆる種類の構造物で使用されるものを含め、何千もの金属の組み合わせで発生する可能性があります。このため、どの金属の組み合わせがガルバニック腐食の可能性を最も高くする可能性があるかを理解することが重要です。

以下に、ガルバニック腐食の概要を簡単に説明し、製作者や機械工が間違った金属の組み合わせを使用するのを避けるのに役立つガルバニック腐食チャートを提供します。また、ガルバニック腐食を回避するためのその他の有用な方法も提供します。

電解腐食の概要

貴金属の異なる 2 つの金属が接合され、電解環境内に保持されると、貴金属の少ない金属が腐食し始めます。この現象はガルバニック腐食として知られています。

次の 3 つの要因が、ガルバニック腐食のリスクを高める原因となることがよくあります。

1. 組み合わせて使用​​される異種金属
2. 伝導経路
3. 電解質の存在

ガルバニック腐食は、2 つの異なる金属間で発生することがよくありますが、2 つの類似金属間でも発生する可能性があります。たとえば、ボルトの一部が塩水に浸され、残りの半分が空気にさらされている場合でも、静電電位差が発生し、ガルバニック腐食が発生する可能性があります。

ガルバニック系列を理解することは、機械工や加工業者が他の金属よりも腐食しやすい金属を理解するのに役立ちます.

ガルバニック シリーズを理解する

以下に、海水中のさまざまな金属とそれらの電気化学的電圧範囲を比較したガルバニック シリーズ チャートを含めました。

ここでは、金属合金は、最も高貴なもの (上部) から最も高貴でないもの (下部) に配置されています。したがって、マグネシウムは貴金属の中で最も貴金属が少なく、グラファイトはガルバニック系列の貴金属の中で最も貴金属です。

たとえば、電解液中で 2 つの金属が電気的に接続されているとします。電流が回路内の金属 1 から金属 2 に流れる場合、金属 1 は陰極であり、金属 2 (陽極) の上に位置します。

さらに単純化してみましょう。

2 枚のセミスクラッチ 316 ステンレス スチール プレート (アクティブ) を考えてみましょう。1 枚はスズ メッキ、もう 1 枚は亜鉛メッキで、以下に説明するように、それらの結果として生じる可能性があります。

最初のケースでは、静電電位差が大きいため、スズからステンレス鋼に電流が流れます。すなわち、ステンレス鋼からスズへの電子。陰極の表面積が大きいほど、ステンレス鋼の腐食速度は高くなります。

2 番目のケースでは、ガルバニック系列で亜鉛がステンレス鋼の下にあり、露出したカソード領域も小さい。したがって、亜鉛はプロセス中に腐食しますが、最初のケースよりもはるかに遅い速度です.

要約すると、ガルバニック腐食を避けるために:

1. 金属の選択は、ガルバニック系列で互いに近接するものでなければなりません.
2. 陰極 (貴金属が多い) の面積は、陽極 (貴金属が少ない) の面積よりも小さくなければなりません。

腐食の影響は、2 つの異なる金属の接合部でより大きく、離れた端ではより少なくなります。

ガルバニック腐食チャートによると、これらの金属の組み合わせは避けてください

ガルバニック腐食のリスクを軽減するために、併用してはいけない特定の金属があります。以下に、最もリスクの高い金属の組み合わせを示す電食チャートを示します。

ステンレススチール (アクティブ) + アルミニウム

ステンレス鋼は陰極として機能し、アルミニウムは陽極として機能します。アルミニウムはステンレス鋼に否定的に反応しますが、助長的な環境 (海洋環境) があります。アルミニウムの表面積がステンレス鋼よりも大きい場合、アルミニウム表面の腐食が発生しやすくなります。この点で、どんな海の船でもステンレス製の留め具で重いアルミニウム製の機器を吊るすことにはリスクがあります。徐々に、アルミニウムは結合点で腐食し始め、すぐに修正しないと落下する可能性があります.

銅 + 鋼

銅製の水管がアダプターを介して鋼管に接続されており、内部の水が電解質である場合を考えてみましょう。鋼は銅に対して電気陰性であるため、鋼から銅に電子が流れ、鋼管が腐食します。経済的な理由から、ほとんどの場合、すべてを銅で構成することは困難です。絶縁材料で作られた厚い 6 インチのカップリングを介して電気接点を切断することは、ガルバニック腐食を回避するより簡単な方法です。

銅 + アルミニウム

アルミニウムは軽量で安価で、銅と同様の熱伝達特性を備えているため、ほとんどの HVAC アプリケーションではアルミニウムと銅の接合部が一般的に使用されています。保護されていない湿った環境では、アルミニウムは犠牲陽極として機能し、銅は陰極として機能します。アルミが腐食し、接合不良の原因となります。ただし、接合部に亜鉛コーティングを適用すると、亜鉛が銅とアルミニウムの両方に対する犠牲陽極として機能するため、アルミニウムを節約できます。

電解腐食を避けるためのヒント

ガルバニック腐食チャートを参照することは、危険な金属の組み合わせを回避する最も簡単で迅速な方法の 1 つですが、次のようなガルバニック腐食を回避する他の方法があります。

適切な金属を選ぶ

貴金属の差が小さい (0.2 ボルト以下) 金属を選択することが重要です。たとえば、ニッケルと銀の間には 0.15 ボルトの差があり、これはかなり許容範囲です。

陰極表面積を最小限に抑える

ガルバニック反応の速度は、カソードの面積に直接依存します。アノードと比較して大きなカソード表面積を最小限に抑えると、カソードの腐食速度が低下します。

より少ない貴金属でカソードとアノードをコーティング

カソードとアノードを貴金属でコーティングすると、ガルバニック腐食から保護されます。鉄骨構造への亜鉛の適用は、ガルバニック コーティングの一般的な例の 1 つです。

阻害剤の使用

今日では、ガルバニック腐食防止剤もすべての業界で人気があります。これは、異種金属の接合部と電気接続の間に適用できる亜鉛を多く含むコーティングです。強力なフォーミュラは、湿気や異種金属反応によって生成されたエネルギーを簡単に吸収します。

犠牲陽極を使用

母材よりも電気化学的に反応性の高い犠牲陽極を使用すると、保護された材料を節約できます。たとえば、亜鉛コーティングの代わりに、亜鉛のブロックを鋼板の近くに配置すると、ガルバニック腐食から守ることができます。

異種金属の絶縁

ガルバニック腐食を回避するもう 1 つの方法は、2 つの異種金属の結合の間に誘電体絶縁を追加して、電気的接触を遮断することです。たとえば、ネオプレンまたはナイロンのワッシャーとボルト スリーブは、ステンレス鋼のボルトをアルミニウムまたは亜鉛メッキ鋼の部材から完全に分離します。ただし、高強度の接続を扱う場合は、負荷条件に対して誘電体材料をチェックする必要があります。

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