腐食試験の総合ガイド:方法、規格、装置 (SST、CCT など)

腐食は、広大な産業全体で使用される金属やコーティングの寿命と安全性に対して重大な脅威をもたらします。信頼性と耐久性を確保するには、腐食環境に耐える材料の能力を理解することが重要です。この記事では、最も広く使用されている腐食試験方法/技術、その手順、適用される規格、各試験に必要な機器について説明します。それに加えて、塩水噴霧テストについて詳しく説明します。 

腐食試験とは何ですか?

腐食試験には、材料、特に金属とそのコーティングが腐食の有害な影響にどの程度耐えられるかを評価するために使用されるさまざまな手順が含まれます。腐食は、金属が環境と化学的に反応するときに発生し、錆や劣化、そして最終的にはコンポーネントの故障につながります。腐食テストの主な目的は、保護コーティングや材料が腐食条件に耐えられることを確認し、それによって過酷な環境にさらされる部品の耐久性と適切な機能を保証することです。

これらのテストは、制御され加速された方法で腐食条件をシミュレートし、材料が時間の経過とともにどのように挙動するかを予測します。そうすることで、エンジニアやメーカーは、実際の用途で使用される前に、基材とその保護コーティングの両方の寿命、信頼性、有効性を評価できます。これにより、予期せぬ故障、高価な修理、安全上の問題を防ぐことができます。

さまざまな種類の腐食試験方法

腐食試験方法は、業界や特定の要件によって異なります。たとえば、DIN や ISO などの組織によって設定された規格、または自動車メーカーの規制によって、異なるテスト手法が規定される場合があります。ここでは、いくつかの一般的なタイプの腐食試験とその規格、手順、用途などを示します。

１．塩水噴霧試験 (SST)

塩水噴霧試験は、塩霧試験または SST 腐食試験とも呼ばれ、高度に標準化され広く使用されている促進腐食試験であり、コーティングされた金属サンプルまたはコーティングされていない金属サンプルを、密閉されたチャンバー内の制御された高度な腐食環境にさらします。この環境は、塩水溶液 (通常は塩化ナトリウム) の細かい霧をサンプルに噴霧することによって作成されます。塩霧は、海洋や工業環境で見られるような過酷な条件をシミュレートし、材料の腐食を早めます。

塩水噴霧テストの目的は何ですか?

塩水噴霧試験の主な用途は、腐食に対する保護コーティングの耐久性と有効性を評価することです。テスト中にコーティングが錆やその他の腐食生成物の生成にどれだけ耐えられるかを観察することで、メーカーやエンジニアはさまざまなコーティングや素材を迅速に比較し、実際の使用において時間の経過とともに製品がどのように機能するかを予測できます。

塩水噴霧試験の種類

DIN EN ISO 9227 規格に基づく塩水噴霧試験には、中性塩水噴霧 (NSS)、酢酸塩水噴霧 (AASS)、銅促進塩水噴霧 (CASS) など、さまざまな種類があります。

手順（NSSテストの実施方法）

• テスト サンプルは、数点でのみ接触するようにラックに配置され、下のサンプルに凝縮水が滴るのを防ぐために垂直に対して 15～25° の角度で配置されます。
• 標準的な試験片のサイズは通常 75 × 150 mm ですが、特定の試験要件に応じて他のサイズが使用される場合もあります。
• pH 6.5 ～ 7.2 の 5% NaCl 溶液（50 ± 5 g/L）がテストチャンバー内で噴霧され、濃い食塩水の霧が生成されます。
• テストチャンバー内の温度は、テスト期間中 35 ± 2°C に維持されます。
• スプレー ノズルは 0.7 ～ 1.4 bar の過圧で動作し、表面 80 cm2 あたり 1 時間あたり 1～2 mL の収集速度で食塩水を供給します。
• 意図しない化学反応を避けるために、試験片は試験前に洗浄および脱脂されます。
• 暴露期間は製品の仕様によって異なり、数時間から数日または数週間まで及ぶ場合があります。
• テスト中は、温度、湿度、塩分濃度が継続的に監視され、文書化され、一貫した条件が確保されます。
• 暴露期間の後、サンプルはチャンバーから取り出され、必要に応じてすすぎ、ゆるい腐食生成物を洗い流します。
• 検査されたサンプルは、赤錆、白錆、膨れ、腐食クリープ、孔食などの腐食の兆候がないか視覚的に評価されます。
• 追加の評価には、最初の腐食が現れるまでの時間の記録、欠陥のカウント、質量変化の測定、微細構造分析などが含まれる場合があります。

規格

• ASTM B117
• UNI EN ISO 9227:2006
• JIS Z 2371
• ASTM G85

装備

• 温度と湿度を制御できる塩水噴霧試験室
• 食塩水リザーバーとスプレー ノズル
• 溶液モニタリング用の pH メーター

２．周期腐食試験 (CCT)

周期腐食試験 (CCT) は、現実世界の環境で材料が経験する腐食プロセスをシミュレートし、加速する高度な実験室技術です。塩水噴霧試験などの従来の腐食試験とは異なり、CCT は、制御されたチャンバー内でサンプルをさまざまな環境条件に自動的に循環させ、塩霧、乾燥段階、湿潤段階または結露段階を模倣することで、環境の自然な周期的変化を再現します。そうすることで、CCT は、自然に発生するものと非常に似ていますが、はるかに短い時間枠で発生する、さび、膨れ、隙間腐食などの腐食損傷パターンを生成します。この試験では、全面腐食、電食、隙間腐食などのさまざまな腐食メカニズムを評価できます。 CCT は、標準的な塩水噴霧試験の制限に対応して、主に自動車業界内で開発されました。標準的な塩水噴霧試験は、車両が経験する実際の大気腐食と十分に相関しないことがよくあります。

手順

• サンプルの準備:試験前に試験片を蒸留水または脱塩水で洗浄し、吸収紙で乾燥させます。
• テストの設定:サンプルを、制御された塩水噴霧、湿度、温度、乾燥サイクルにさらすことで自然汚染をシミュレートする腐食室に置きます。
• 塩水噴霧曝露:塩化物イオン汚染をシミュレートするために、サンプルを生理食塩水ミスト (通常は約 35 °C の 1% NaCl 溶液) に一定時間曝露します。
• 湿度と湿気の段階:サンプルを高温（通常は 35～50 °C）で高い相対湿度（約 95%）にさらして、湿った腐食条件を再現します。
• 乾燥段階の制御:サンプルを低湿度（20 ～ 55%）および中程度から高温（35 ～ 60 °C）にさらし、湿潤状態にさらす間の乾燥期間をシミュレートします。
• サイクルの繰り返し:特定のテスト プロトコルに応じて、期間（1 サイクルあたり 8 ～ 24 時間）と総数（18 ～ 63 時間以上）が異なるサイクルで上記のフェーズを繰り返します。
• 中間検査:指定されたサイクル間隔（例:6、21、30、48、または 63 サイクル後）でサンプルを検査し、表面、エッジ、界面の腐食生成物や損傷を確認します。
• テスト後の洗浄:サイクルの完了後、最終分析前にサンプルを脱塩水で軽くすすぎ、乾燥させます。
• 損傷評価（コーティングされた試験片の場合）:塗装されたサンプルの場合、テスト前にコーティングに線を入れ、テープ引き剥がしテストなどの方法を使用して、特定のサイクル数後の腐食の進行と塗装の接着力の低下を測定します。
• 結果分析:錆、膨れ、塗装の浮きの存在、スクライブラインからの腐食の広がりの程度に注目して腐食を評価し、コーティングや材料の耐食性を判断します。

規格

• ASTM G85
• ISO 9227

装備

• 温度、湿度、塩水噴霧制御をプログラム可能な繰り返し腐食試験室
• 塩水噴霧ノズルと溶液リザーバー
• pH、温度、相対湿度を監視する環境センサー

３．電気化学腐食試験

電気化学腐食試験は、腐食環境にさらされたときの電気化学的挙動を分析することにより、金属および合金の耐食性を評価する技術です。この方法では、試験片 (通常は金属または合金) を、実際の使用時に材料が遭遇する可能性のある腐食条件をシミュレートする特別に選択された電解質溶液に浸漬します。この試験では、溶液内の試料 (作用電極) と参照電極の間の電位と電流の流れを監視することにより、金属がどのように電気化学的に反応するかに関する定量的なデータが得られます。これは、金属の腐食のしやすさに直接関係します。この試験の背後にある原理は、酸化および還元反応を含む腐食の電気化学的性質に基づいています。金属が腐食すると、電子が放出され (酸化)、​​電子は金属中を流れ、電解質中での還元反応によって消費されます。これらの電子の流れ（電流）と電位を測定することで、腐食速度とメカニズムの特性評価が可能になります。さらに、制御された電圧または電流を適用することにより、テストでは腐食プロセスを加速し、より短い時間枠内で長期的な環境への影響をシミュレートできます。

手順

• 試験片の準備:金属または合金の試験片を洗浄して準備し、試験用に一貫した再現可能な表面を確保します。
• 電気化学セルのセットアップ:試験環境を模倣した電解質溶液に試料 (作用電極)、参照電極、対極を配置します。
• ポテンシオスタットへの接続:電極をポテンシオスタット機器に接続して、電位と電流を制御および測定します。
• 平衡化:定常状態の腐食電位（開回路電位）に達するまで、試験片を電解液中で安定させます。
• テスト電圧または電流を適用する:制御された電位または電流を作用電極に適用して、目的の電気化学テスト (例:動電位分極、直線分極抵抗) を実行します。
• データ取得:テストの種類に応じて、現在の応答と印加された電位または時間の関係を記録します。
• データ分析:結果の曲線と測定値を分析して、腐食電位、腐食電流密度、分極抵抗、腐食速度などの腐食パラメーターを抽出します。
• 解釈:データを使用して腐食感受性、不動態化挙動、電気腐食リスクを評価し、材料や表面処理を比較する
• 結果のレポート:材料の選択、保護コーティング、またはさらなるテストのニーズに関するエンジニアリング上の決定のための結果を文書化する

規格

• ASTM F2129
• ASTM G71
• ASTM G59

装備

• 作用電極
• 参照電極
• 対極
• 電解液
• ポテンショスタット

４．粒界腐食 (IGC) 試験

粒界腐食試験は、金属、特にオーステナイト系ステンレス鋼やニッケル基合金などの合金の粒界腐食 (IGC) に対する感受性を検出および測定するための特殊な評価手法です。粒界腐食は、粒子自体ではなく粒界 (微結晶または粒子間の界面) を攻撃する局所的な腐食の一種です。これは、他の点では耐食性があるにもかかわらず、特定の熱処理または溶接プロセスを経た合金でよく発生し、鋭敏化、つまり炭化クロムなどの化合物の析出により結晶粒界でクロムまたはその他の保護元素が減少する状態を引き起こします。粒界腐食は、明らかな外部兆候がなくても金属の機械的完全性を著しく弱める可能性があり、航空宇宙、原子力、化学処理、インフラストラクチャーなどの重要な用途において材料が予期せぬ故障を起こしやすくなる可能性があるため、この試験は重要です。この試験は、制御された温度と時間の下で金属試験片を強力な化学溶液にさらすことによって行われ、材料が影響を受けやすい場合には粒界に沿った腐食が促進されます。その後、攻撃の程度が視覚的に、または体重減少、微細構造検査、機械的検査を通じて評価されます。

手順

• サンプルの準備:金属試験片を必要な寸法と表面仕上げに切断して準備します。
• 洗浄:試験片を徹底的に洗浄して、テストに影響を与える可能性のある油分、汚れ、酸化物を除去します。
• 鋭敏化（該当する場合）:特定の温度（ステンレス鋼の場合は通常 500～800°C）で試験片を熱処理し、鋭敏化と炭化クロムの析出を誘発します。
• 化学的暴露:選択した試験方法に従って、制御された温度と期間で、特定の腐食性化学溶液（シュウ酸、硫酸第二鉄 - 硫酸、硝酸、硫酸銅 - 硫酸など）に試験片を浸漬します。
• すすぎと乾燥:暴露後、標本を蒸留水ですすぎ、反応を止めるために適切に乾燥させます。
• 評価:試験片の腐食攻撃を検査します。これには、目視検査、粒界の顕微鏡検査、重量損失の測定、機械試験（シャルピー衝撃試験など）が含まれます。
• 解釈:結果を標準基準と比較して、粒界腐食に対する感受性を判断します。

規格

• ASTM A262 (ステンレス鋼)
• ASTM G28 (ニッケル合金)

装備

• 炉または熱処理オーブン
  
• 薬液バス/容器
  
• 温度制御システム
  
• 分析バランス
  
• 顕微鏡 (光学または冶金)
  
• エッチング装置
  
• 安全装備

５．銅条の腐食試験

銅ストリップ腐食試験は、燃料や潤滑剤などの石油製品が金属、特に銅に及ぼす腐食影響を確認するために使用される標準化された実験室方法です。その主な目的は、温度と時間の制御された条件下で銅との相互作用をシミュレートすることにより、石油製品の相対的な腐食性の程度を評価することです。原油には硫黄化合物が含まれており、その多くは精製中に除去されます。ただし、残留硫黄化合物は依然として金属腐食を引き起こす可能性があります。この腐食性は総硫黄含有量に直接比例するのではなく、存在する硫黄種の化学的性質に依存します。この試験では、研磨された銅ストリップを所定量の石油サンプルに浸し、指定された条件下で加熱します。加熱期間の後、ストリップは取り外されて洗浄され、変色や腐食がないか目視検査されます。結果として生じる銅ストリップの変色または変色は、ASTM によって定義された一連の標準化されたカラー プラークと比較され、腐食性のレベルが分類されます。このテストは、燃料、溶剤、オイルの品質管理および仕様準拠プロセスの一環として、石油業界で広く使用されています。

手順

• 銅ストリップを研磨して表面を制御し、傷や酸化をすべて除去して準備します。
• 浮遊水を含まない石油サンプル 30 mL を、清潔で乾燥したガラス試験管に入れます。
  研磨後すぐに、銅ストリップを試験管内のサンプルに浸します。
• 試験管を密閉し（または特定の燃料の場合は圧力容器内に置き）、恒温槽内で指定された温度で所定の時間加熱します。
• 加熱後、試験管または容器を浴槽から取り出し、必要に応じて水に浸して冷却します。
• 鉗子を使用して銅ストリップを引き抜き、すぐに適切な溶剤で洗浄して残留サンプルを除去します。
• ストリップを乾燥させ、一定の照明の下で変色と色を ASTM 銅ストリップ腐食標準プラークと視覚的に比較します。
• 最もよく一致する標準プラークに従って腐食評価を分類する

規格

• ASTM D130 (石油製品の銅に対する腐食性の標準試験方法)

装備

• 銅条腐食圧力容器
• ホウケイ酸ガラス試験管
• 温度制御されたテストバス
• 温度検知デバイス
• 研磨バイスと研磨剤
• 鉗子
• 洗浄溶剤
• タイミングデバイス
• チューブと ASTM 標準プラークの表示

６．浸漬テスト

浸漬腐食試験は、攻撃的な液体環境にさらされたときの材料の耐食性を評価するために広く使用されている実験室方法です。この試験では、腐食クーポンと呼ばれることが多い材料サンプルを、塩水や酸性媒体などの制御された腐食性溶液に、所定の期間完全に浸漬します。試験後、材料の重量損失、腐食速度、表面劣化などの要因を分析し、目視検査と計算の両方によって腐食の種類と程度を決定し、試験条件下での材料性能の評価を完了します。このテストは、材料や保護コーティングが湿気、塩、酸、その他の腐食剤への曝露に耐える必要がある、自動車、航空宇宙、化学処理、エレクトロニクスなどの業界で非常に価値があります。 

手順

• 試験片の準備:サンプル クーポンを標準寸法に切断して成形し、オプションで応力や隙間形成を適用して実際の状態をシミュレートします。
• 試験前の洗浄:ナイロンブラシまたは非塩素系研磨剤を使用して試験片を徹底的に洗浄し、蒸留水ですすいで汚染物質を除去します。
• テスト前の測定:各試験片の初期重量と寸法を正確に測定し、記録します。
• 試験溶液の準備:腐食性溶液 (例:3.5% NaCl) を配合し、試験基準に従って pH や温度などのパラメータを調整します。
• 浸漬のセットアップ:サンプルと容器の壁が接触しないようにサンプルを溶液中に懸濁し、必要に応じて制御された温度、通気、撹拌を維持します。
• 暴露:指定された期間、通常は 24 時間から数週間、標本を浸漬したままにします。
• 試験後の取り外し:試験片を慎重に取り外し、多くの場合光学倍率を使用して目視検査を実行して、局所的な腐食を検出します。
• 試験後の洗浄:母材を除去せずに、基準に従って試験片から腐食生成物を除去します。
• 最終測定:洗浄後に試料を再秤量して測定し、質量損失を決定します。
• データ分析:測定された質量損失、暴露時間、表面積、試験片密度を使用して腐食速度を計算します。腐食の種類と深刻度を評価する
• レポート:材料の評価と選択をサポートするために、すべてのテスト パラメータ、観察、測定、腐食速度の計算を文書化します。

規格

• ASTM G31 (金属の実験室浸漬腐食試験の標準実施)

装備

• 腐食クーポン
• 分析バランス
• 腐食試験ソリューション
• 試験容器
• サスペンション装置
• 温度制御システム
• 曝気および撹拌装置
• 掃除用具
• 光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡 (SEM)
• データの記録および分析ツール

７． 隙間腐食試験

隙間腐食試験は、通常、隙間として知られる狭い限られた空間で発生する局所的な腐食にステンレス鋼および関連合金がどの程度耐えられるかを判定するために使用される管理された実験室の方法です。これらの隙間は腐食剤が集中する環境を作り出し、金属上の保護酸化層を破壊し、腐食の加速につながります。この方法では、塩化第二鉄溶液を使用します。これは、腐食プロセスを加速するための強力な酸化性塩化物環境として機能します。固定ジオメトリの隙間形成器を金属試験片上に配置して、一貫した隙間空間を作成します。この設定は、隙間腐食の開始と進行の速さを引き起こして測定し、標準化された再現可能な条件下でさまざまな合金を比較する手段を提供します。

手順

• 機械的に研削し、化学的に酸洗して表面の不純物を除去して合金試験片を準備します。
• 既知の形状の不活性隙間形成材を試験片の表面に固定して、隙間環境をシミュレートします。
• 隙間形成器を備えた試験片を、指定された濃度に維持された塩化第二鉄溶液に浸します。
• 腐食の開始を早めるため、溶液の温度を常温または高温に調整します。
• 一定時間（通常は 24 ～ 72 時間）、試験片を腐食性溶液に浸します。
• 試験片を取り外し、標準化された方法を使用して洗浄し、母材金属を傷つけることなく腐食残留物を除去します。
• 表面に穴や隙間腐食の有無を目視で検査します。
• 試験の前後で試験片の重量を測定し、材料の損失の程度を評価します。
• 材料間の耐食性の比較と評価を容易にするために、テストパラメータと結果を文書化する

規格

• ASTM G48 (耐孔食性および隙間腐食性の標準試験方法)

装備

• ステンレス鋼または類似の合金で作られたテスト クーポン
• 隙間を形成するための非反応性隙間形成材（PTFE インサートなど）
• 濃度と純度が制御された塩化第二鉄溶液
• 温度制御された部屋または浴槽
• 正確な計量のための分析スケール
• 試験片の表面処理（研削と酸洗）のための工具と薬品
• 検査後の処理のための洗浄液と機器
• 顕微鏡や虫眼鏡などの視覚補助具

８．ガルバニック腐食試験

ガルバニック腐食試験は、電解液に浸漬されている間に電気的に接続された 2 つ以上の異種金属の腐食挙動を研究するために使用される実験室および現場での評価方法です。塩水や他の電解質などの腐食性の水性環境で 2 つの異なる金属が電気的に接触すると、電気化学反応が発生し、より負の電極電位を持つ金属 (アノード) が優先的に腐食して、もう一方の金属 (カソード) を保護します。ガルバニック腐食または接触腐食として知られるこのプロセスは、陽極金属の劣化を加速させ、適切に管理しないと材料の破損につながる可能性があります。これは、液体電解質が存在するがエロージョンコロージョンやキャビテーションを引き起こす可能性のある大きな流れがない環境で、さまざまな材料の組み合わせがどのように相互作用するかを理解する重要な方法です。

手順

• 試験する金属または合金を選択し、洗浄と表面仕上げによって試験片を準備し、一貫性と再現性のある表面を確保する
• 実験室テストの場合はワイヤなどの非腐食性の接続を使用して試験片を電気的に接続し、フィールド テストの場合はネジ付き棒やろう付けなどの物理的な結合を使用して、接続によってさらなる腐食の影響が生じないようにします。
• 試験中の汚染や隙間腐食を防ぐために、結合した試験片を非導電性のホルダーに取り付けます。
• 選択した電解液にアセンブリを浸し、通常は使用環境をシミュレートし、電解液が静止しているか低流量であることを確認して浸食と腐食の影響を回避します。
• 耐用年数をシミュレートするか、定常状態の腐食挙動に達するのに十分な所定の時間、暴露を維持する
• 腐食活動を監視するために、曝露中に定期的にガルバニック電流と電位差を測定する
• 計画されたスケジュールに従って試験片を取り外し、標準化された方法を使用して母材金属に損傷を与えることなく腐食生成物を慎重に除去します。
• 目視検査を実施し、洗浄前後の試験片の写真撮影など、腐食の外観を記録する
• 金属損失を計算するために暴露前後の試験片の重量を測定します。質量損失測定が不可能な場合は、厚さ測定や金属組織学的分析などの代替評価方法を使用します。
• 結合された試験片の腐食速度と挙動を、結合されていない対照試験片の腐食速度と挙動と比較して、ガルバニック効果を評価し、加速係数を計算する
• 複数の反復をテストする場合は、データを統計的に分析して信頼区間を推定し、予測の信頼性を向上させる
• 試験片の説明、試験条件、環境データ、腐食結果、電気腐食挙動に関連する観察結果を含む詳細なレポートを作成する

規格

• ASTM G71 (電解腐食試験の実施および評価に関する標準ガイド)

装備

• 選択した合金および金属の金属試験片
• 電気接続材料
• 非導電性の試料ホルダーまたはマウント
• サービス環境を代表する電解質ソリューション
• 管理された環境のタンクまたは腐食セル
• ポテンショスタットまたはゼロ抵抗電流計 (ZRA)
• 高精度の分析天びん
• 表面処理ツール
• ブラシとスクレーパーのクリーニング
• 拡大装置（顕微鏡、虫眼鏡）
• 写真ドキュメント用のカメラ

他のタイプに関しては、湿度試験は腐食に対する湿気の影響を推定する方法ですが、塩水噴霧試験や繰り返し腐食試験のような直接的な腐食試験としては使用されません。腐食試験に関する ASTM 規格は多数あります。特定の材料の耐食性の程度を検査および評価するための適切な手順と測定方法を見つけることができます。 

塩水噴霧試験の主な用途

塩水噴霧試験は、実際の条件下で実際の長期耐食性を予測するのではなく、主に品質管理のために使用されます。メーカーが前処理、塗装、電気メッキ、亜鉛メッキなどのコーティングプロセスを監視するのに役立ちます。たとえば、塗装されたコンポーネントは多くの場合、製造品質基準を満たすために、中性塩水噴霧環境で指定された期間 (96 時間など) に耐える必要があります。このテストで不合格となった場合は、コーティングまたは前処理プロセスに問題があることを示しており、製品の欠陥を防ぐために直ちに修正する必要があります。

塩水噴霧試験の期間

塩水噴霧腐食試験時間は材料と規格によって大きく異なり、通常は 24 時間から 1000 時間以上の範囲です。

DIN EN ISO 9227 によれば、NSS テストは通常 96 時間、240 時間、480 時間、720 時間など続きます。ASTM B117 規格では、塩水噴霧のテスト期間は通常 24 ～ 72 時間であり、数百時間、場合によっては 1000 時間に延長されることもあります。  

塩水噴霧試験時間は年数に相当 (実生活)

塩水噴霧試験は、自然暴露試験と人工促進試験に分けられます。人工試験では、特殊な装置である塩水噴霧室を使用して、通常、自然環境で見られるよりも何倍も高い塩化物レベルを含む、高濃度の塩霧環境を作り出します。この厳しい環境により腐食プロセスが大幅にスピードアップされ、屋外では 1 年以上かかる結果が、実験室ではわずか 1 日程度で得られるようになります。たとえば、1 年間の自然暴露後に腐食した製品は、中性塩水噴霧試験でわずか 24 時間後に同様の腐食を示す可能性があります。加速塩水噴霧試験にはさまざまな種類があり、それぞれ腐食速度が異なります。

• 中性塩水噴霧 (NSS) テストは、1 年間の自然暴露に対する 24 時間のテストにほぼ相当します。 
• 酢酸塩水噴霧 (ASS) テストの期間は 24 時間で、屋外での約 3 年間に相当します。
• 実験室で 24 時間行われる銅加速塩水噴霧 (CASS) テストは、現実の環境での 8 年間にほぼ相当します。

塩水噴霧テストの結果は何ですか?

ASTM B117 に従って実施される塩水噴霧試験は、制御された塩霧環境にさらすことで、さまざまな材料やコーティング間の耐食性の違いを特定するのに役立ちます。たとえば、コーティングに傷がついた場合、塩水噴霧試験と ASTM D1654 などの関連方法を組み合わせることで、損傷部分から腐食がどのように広がるかを明らかにし、コーティングの接着強度を評価できます。結果は通常、目視検査または質量損失の測定によって得られ、0 (腐食なし) から 10 (重度の腐食) までの範囲の腐食重大度評価が提供されます。

たとえば、ASTM B117 に基づいてテストされたステンレス鋼のグレードを考えてみましょう。316 ステンレス鋼のサンプルは、3% 塩水噴霧溶液に 96 時間暴露しても目に見える腐食がなく、良好な耐性を示しています。一方、304 ステンレス鋼は同じ条件下では破損する可能性がありますが、塩分濃度を 0.3% に下げてテストを 120 時間まで延長すると、適切に機能する可能性があります。このようなデータは、塩化物環境にさらされる用途に適した材料やコーティングを選択するのに役立ちます。

塩水噴霧テストでは、物理的な影響も生じる可能性があります。結晶化した塩による可動機械部品の詰まりや固着、あるいは電気的障害が発生する可能性があります。導電性の腐食生成物や吸湿性の塩の堆積により、絶縁抵抗が低下し、漏れ電流が増加し、接触抵抗が上昇し、最終的には短絡や開回路を引き起こす可能性があります。

適切な耐食性テストを選択するにはどうすればよいですか?

1. サービス環境から始めます

まず、塩化物、湿度サイクル、温度変化、道路塩、海水、燃料硫黄、微生物、異種金属との接触など、部品が実際に直面するすべての腐食要因をリストアップします。これらの要因を、その深刻さと部品が露出される期間に基づいてランク付けします。上位 2 つまたは 3 つの条件を現実的にシミュレートするテストを選択します。これにより、テスト結果が現実世界のパフォーマンスを有意義に反映することが保証されます。

2. テストデータの目的を定義します

テスト結果から何が必要かを明確にします。生産ラインでの迅速な合否品質管理には、ASTM B117 に準拠した中性塩水噴霧 (NSS) のようなシンプルで迅速なテストが理想的です。 If you want to compare materials or coatings quantitatively, consider electrochemical methods that measure corrosion rates or barrier properties, or longer-term coupon tests for real corrosion data. To predict long-term durability in specific climates, cyclic corrosion testing (CCT) mimics natural wet/dry cycles and gives more realistic lifetimes.

3. Consider the application or industry

Different industries have preferred tests reflecting their unique environments. For example:

• Automotive uses cyclic corrosion tests plus NSS for quick checks.
• Aerospace may require extended NSS plus additional cycles including UV and temperature shocks.
• Offshore structures depend on seawater immersion, crevice corrosion tests, and microbial corrosion evaluations.
• Electronics need humidity and NSS tests to check connector corrosion and insulation degradation.
• Petroleum fuels call for copper strip corrosion tests to evaluate fluid aggressiveness.

4. Balance speed, cost, and detail

If you need a quick, low-cost check, NSS testing usually takes 24–96 hours and uses affordable equipment. For warranty validation over many years, plan for longer cyclic corrosion tests lasting several weeks or months. For alloy development or detailed corrosion mechanisms, electrochemical techniques provide in-depth insight but require specialized instruments and expertise.

5. Follow relevant specifications

Always check customer drawings, OEM standards, or regulatory codes first. If a specification calls for “500 h NSS per ASTM B117,” simply perform that test. When the requirements are not defined, justify your test choice based on the service environment and the factors identified in step 1.