JPH025809B2 - - Google Patents
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- JPH025809B2 JPH025809B2 JP56186366A JP18636681A JPH025809B2 JP H025809 B2 JPH025809 B2 JP H025809B2 JP 56186366 A JP56186366 A JP 56186366A JP 18636681 A JP18636681 A JP 18636681A JP H025809 B2 JPH025809 B2 JP H025809B2
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- JP
- Japan
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- alloy
- corrosion
- water storage
- pitting corrosion
- storage container
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/108—Rainwater harvesting
Description
この発明は、耐孔食性にすぐれたAl合金製貯
水容器に関するものである。 従来、一般に、水泳プールや貯水池、さらに貯
水タンクなどの貯水容器には、JIS5052や同5083
などのAl−Mg系合金、すなわちMg：2.2〜4.9％
を含有し、さらにCr：0.05〜0.35％およびMn：
１％以下のうちの１種または２種以上を含有し、
残りがAlと不可避不純物からなる組成（以上重
量％、以下％は重量％を示す）を有するAl−Mg
系合金の単板材が、比較的良好な耐食性を有し、
かつすぐれた成形加工性および中程度以上の強度
をもつことから用いられている。 なお、このAl−Mg系合金が比較的良好な耐食
性を示すのは、表面にこの合金特有の強固な自然
酸化皮膜が形成されることに起因するものであ
る。 しかしながら、上記のAl−Mg系合金の単板材
で構成された貯水容器においては、表面に形成し
た酸化皮膜中に不可避的に不純物が含有されてい
たり、熱的あるいは機械的に傷が付いたりする
と、その部分は充分な耐食性を発揮することがで
きないことから選択的に溶解するようになり、こ
の結果著しい局部腐食、すなわち孔食となつて現
われることがしばしば起るものであつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、孔食発生のないAl合金製貯水容器を開発す
べく研究を行なつた結果、貯水容器を、 Mg：3.1〜5.6％、 を含有し、さらに、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金芯材の片面、あるいは両面に、 Mg：３〜5.6％、 Zn：0.1〜１％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金皮材をクラツドしてなるAl合
金複合材で構成すると、この結果のAl合金製貯
水容器においては、これを構成するAl合金芯材
によつて良好な成形加工性と中程度以上の強度が
確保され、一方MgとZnの共存作用でAl合金皮材
の表面に形成された自然酸化皮膜によつて耐食性
をもつようになるほか、Al合金皮材中に不可避
不純物が含有したり、熱的あるいは機械的に傷が
付いても、Znの作用で横広がりの全面腐食型と
なるために孔食の発生が抑制されるようになり、
さらにCuイオンを含有するような苛酷な環境下
では、Al合金皮材に孔食が発生するような場合
があつても、Al合金芯材に比してAl合金皮材の
方がZn含有によつて電気化学的に卑となること
から、Al合金皮材が犠牲陽極効果を発揮し、Al
合金芯材を防食するので、孔食がAl合金芯材に
及ぶことはなく、したがつて長期に亘る使用が可
能となるという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、 Mg：3.1〜5.6％、 を含有し、さらに、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金芯材の片面、または両面に、 Mg：３〜5.6％、 Zn：0.1〜１％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金皮材をクラツドしてなるAl合
金複合材で構成した、耐孔食性にすぐれたAl合
金製貯水容器に特徴を有するものである。 つぎに、この発明のAl合金製貯水容器におい
て、これを構成するAl合金複合材のAl合金芯材
およびAl合金皮材の成分組成を上記の通りに限
定した理由を説明する。 Ａ Al合金芯材 (a) Mg Mg成分には強度を向上させる作用がある
が、その含有量が、3.1％未満では所望の強
度を確保することができず、一方その含有量
が5.6％を越えると、成形加工性が低下する
ようになることから、その含有量を3.1〜5.6
％と定めた。 (b) CrおよびMn これらの成分には、結晶粒を微細化して強
度を向上させる作用があるが、その含有量が
それぞれCr：0.05未満およびMn：0.05％未
満では、所望の強度が得られず、一方それぞ
れCr：0.35％およびMn：１％を越えて含有
させると、鋳造時に巨大晶出物が形成され易
くなり、特性劣化を招くようになることか
ら、それぞれの含有量を、Cr：0.05〜0.35
％、Mn：0.05〜１％と定めた。 Ｂ Al合金皮材 (a) Zn Zn成分には、Mgとの共存において皮材表
面に自然酸化皮膜を形成し、もつて容器の耐
食性を向上させ、かつ腐食時の溶解を横広が
りの全面腐食型にして孔食の発生を抑制し、
さらに苛酷な環境下において、たとえば皮材
に孔食が発生しても、Zn含有によつてもた
らされる犠牲陽極効果によつて芯材に孔食が
及ぶのを阻止する作用があるが、その含有量
が0.1％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方その含有量が１％を越えると、
逆に不均一腐食や孔食が発生するようになる
と共に、腐食量も増大するようになつて皮材
の芯材に対する犠牲陽極効果が比較的早期に
消減するようになることから、その含有量を
0.1〜１％と定めた。 (b) Mg Mg成分には、上記のようにZnとの共存に
おいて強固な自然酸化皮膜を形成し、もつて
容器にすぐれた耐食性を付与し、かつ皮材を
固溶強化する作用があるが、その含有量が３
％未満では前記作用に所望のすぐれた効果を
発揮させることができず、一方その含有量が
5.6％を越えると、熱間圧延などの加工性が
劣化するようになるばかりでなく、熱処理条
件によつては結晶粒界にAl−Mg系の析出物
が形成されるようになつて粒界腐食をはじめ
とする不均一腐食や孔食が発生するようにな
ることから、その含有量を３〜5.6％と定め
た。 (c) CrおよびMn これらの成分には、結晶粒を微細化して強
度を向上させると共に、全面腐食型の腐食形
態を強化して不均一腐食や孔食の発生を著し
く抑制する作用があるので、特にこれらの特
性が要求される苛酷な条件での使用に際して
必要に応じて含有されるが、その含有量がそ
れぞれCr：0.05％未満およびMn：0.05％未
満では、前記作用に所望の向上効果が得られ
ず、一方その含有量がそれぞれCr：0.35％お
よびMn：１％を越えると、鋳造時に巨大晶
が形成され易くなつて不均一腐食が発生する
ようになり、かつ腐食の進行も速くなること
から、その含有量を、それぞれCr：0.05〜
0.35％、Mn：0.05〜１％と定めた。 つぎに、この発明のAl合金製貯水容器を実施
例により具体的に説明する。 通常の溶解鋳造法によりそれぞれ第１表に示さ
れる成分組成をもつた芯材用Al合金１〜８、皮
材用Al合金Ａ〜Ｌ、さらに皮材用Al合金ａ〜ｄ
のインゴツトを形成し、なお前記皮材用Al合金
ａ〜ｄは、いずれも構成成分のうち少なくともい
ずれの成分含有量（第１表に※印を付したもの）
がこの発明の範囲から外れた組成をもつものであ
り、またいずれのAl合金も不可避不純物として
Fe：0.21〜0.22％およびSi：0.08〜0.09％を
水容器に関するものである。 従来、一般に、水泳プールや貯水池、さらに貯
水タンクなどの貯水容器には、JIS5052や同5083
などのAl−Mg系合金、すなわちMg：2.2〜4.9％
を含有し、さらにCr：0.05〜0.35％およびMn：
１％以下のうちの１種または２種以上を含有し、
残りがAlと不可避不純物からなる組成（以上重
量％、以下％は重量％を示す）を有するAl−Mg
系合金の単板材が、比較的良好な耐食性を有し、
かつすぐれた成形加工性および中程度以上の強度
をもつことから用いられている。 なお、このAl−Mg系合金が比較的良好な耐食
性を示すのは、表面にこの合金特有の強固な自然
酸化皮膜が形成されることに起因するものであ
る。 しかしながら、上記のAl−Mg系合金の単板材
で構成された貯水容器においては、表面に形成し
た酸化皮膜中に不可避的に不純物が含有されてい
たり、熱的あるいは機械的に傷が付いたりする
と、その部分は充分な耐食性を発揮することがで
きないことから選択的に溶解するようになり、こ
の結果著しい局部腐食、すなわち孔食となつて現
われることがしばしば起るものであつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、孔食発生のないAl合金製貯水容器を開発す
べく研究を行なつた結果、貯水容器を、 Mg：3.1〜5.6％、 を含有し、さらに、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金芯材の片面、あるいは両面に、 Mg：３〜5.6％、 Zn：0.1〜１％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金皮材をクラツドしてなるAl合
金複合材で構成すると、この結果のAl合金製貯
水容器においては、これを構成するAl合金芯材
によつて良好な成形加工性と中程度以上の強度が
確保され、一方MgとZnの共存作用でAl合金皮材
の表面に形成された自然酸化皮膜によつて耐食性
をもつようになるほか、Al合金皮材中に不可避
不純物が含有したり、熱的あるいは機械的に傷が
付いても、Znの作用で横広がりの全面腐食型と
なるために孔食の発生が抑制されるようになり、
さらにCuイオンを含有するような苛酷な環境下
では、Al合金皮材に孔食が発生するような場合
があつても、Al合金芯材に比してAl合金皮材の
方がZn含有によつて電気化学的に卑となること
から、Al合金皮材が犠牲陽極効果を発揮し、Al
合金芯材を防食するので、孔食がAl合金芯材に
及ぶことはなく、したがつて長期に亘る使用が可
能となるという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、 Mg：3.1〜5.6％、 を含有し、さらに、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金芯材の片面、または両面に、 Mg：３〜5.6％、 Zn：0.1〜１％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金皮材をクラツドしてなるAl合
金複合材で構成した、耐孔食性にすぐれたAl合
金製貯水容器に特徴を有するものである。 つぎに、この発明のAl合金製貯水容器におい
て、これを構成するAl合金複合材のAl合金芯材
およびAl合金皮材の成分組成を上記の通りに限
定した理由を説明する。 Ａ Al合金芯材 (a) Mg Mg成分には強度を向上させる作用がある
が、その含有量が、3.1％未満では所望の強
度を確保することができず、一方その含有量
が5.6％を越えると、成形加工性が低下する
ようになることから、その含有量を3.1〜5.6
％と定めた。 (b) CrおよびMn これらの成分には、結晶粒を微細化して強
度を向上させる作用があるが、その含有量が
それぞれCr：0.05未満およびMn：0.05％未
満では、所望の強度が得られず、一方それぞ
れCr：0.35％およびMn：１％を越えて含有
させると、鋳造時に巨大晶出物が形成され易
くなり、特性劣化を招くようになることか
ら、それぞれの含有量を、Cr：0.05〜0.35
％、Mn：0.05〜１％と定めた。 Ｂ Al合金皮材 (a) Zn Zn成分には、Mgとの共存において皮材表
面に自然酸化皮膜を形成し、もつて容器の耐
食性を向上させ、かつ腐食時の溶解を横広が
りの全面腐食型にして孔食の発生を抑制し、
さらに苛酷な環境下において、たとえば皮材
に孔食が発生しても、Zn含有によつてもた
らされる犠牲陽極効果によつて芯材に孔食が
及ぶのを阻止する作用があるが、その含有量
が0.1％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方その含有量が１％を越えると、
逆に不均一腐食や孔食が発生するようになる
と共に、腐食量も増大するようになつて皮材
の芯材に対する犠牲陽極効果が比較的早期に
消減するようになることから、その含有量を
0.1〜１％と定めた。 (b) Mg Mg成分には、上記のようにZnとの共存に
おいて強固な自然酸化皮膜を形成し、もつて
容器にすぐれた耐食性を付与し、かつ皮材を
固溶強化する作用があるが、その含有量が３
％未満では前記作用に所望のすぐれた効果を
発揮させることができず、一方その含有量が
5.6％を越えると、熱間圧延などの加工性が
劣化するようになるばかりでなく、熱処理条
件によつては結晶粒界にAl−Mg系の析出物
が形成されるようになつて粒界腐食をはじめ
とする不均一腐食や孔食が発生するようにな
ることから、その含有量を３〜5.6％と定め
た。 (c) CrおよびMn これらの成分には、結晶粒を微細化して強
度を向上させると共に、全面腐食型の腐食形
態を強化して不均一腐食や孔食の発生を著し
く抑制する作用があるので、特にこれらの特
性が要求される苛酷な条件での使用に際して
必要に応じて含有されるが、その含有量がそ
れぞれCr：0.05％未満およびMn：0.05％未
満では、前記作用に所望の向上効果が得られ
ず、一方その含有量がそれぞれCr：0.35％お
よびMn：１％を越えると、鋳造時に巨大晶
が形成され易くなつて不均一腐食が発生する
ようになり、かつ腐食の進行も速くなること
から、その含有量を、それぞれCr：0.05〜
0.35％、Mn：0.05〜１％と定めた。 つぎに、この発明のAl合金製貯水容器を実施
例により具体的に説明する。 通常の溶解鋳造法によりそれぞれ第１表に示さ
れる成分組成をもつた芯材用Al合金１〜８、皮
材用Al合金Ａ〜Ｌ、さらに皮材用Al合金ａ〜ｄ
のインゴツトを形成し、なお前記皮材用Al合金
ａ〜ｄは、いずれも構成成分のうち少なくともい
ずれの成分含有量（第１表に※印を付したもの）
がこの発明の範囲から外れた組成をもつものであ
り、またいずれのAl合金も不可避不純物として
Fe：0.21〜0.22％およびSi：0.08〜0.09％を
【表】
含有するものであり、ついでこれらの各種Al合
金インゴツトにそれぞれ通常の条件で均質化処理
を施した後、同じく通常の条件で熱間圧延を施し
て、芯材用Al合金１〜８は板厚：８mmの熱延板
に、また皮材用Al合金Ａ〜Ｌおよび同ａ〜ｄは
板厚：１mmの熱延板とし、これらの熱延板を第２
表に示される組合せで、かつ芯材の上下両面を皮
材ではさむ状態に重ね合わせ、熱間圧延にてクラ
ツドし、引続いて冷間圧延により板厚：１mmの
Al合金複合材とすることにより本発明Al合金製
貯水容器複合素材（以下本発明容器複合素材とい
う）１〜12および比較Al合金製貯水容器複合素
材（以下比較容器複合素材という）１〜４をそれ
ぞれ製造した。 また、比較の目的で、芯材用Al合金の熱延板
に冷間圧延を施して板厚：１mmの単板材とするこ
とにより従来Al合金製貯水容器単板素材（以下
従来容器単板素材という）１〜８を製造した。 つぎに、この結果得られた本発明容器複合素材
１〜12、比較容器複合素材１〜４、および従来
金インゴツトにそれぞれ通常の条件で均質化処理
を施した後、同じく通常の条件で熱間圧延を施し
て、芯材用Al合金１〜８は板厚：８mmの熱延板
に、また皮材用Al合金Ａ〜Ｌおよび同ａ〜ｄは
板厚：１mmの熱延板とし、これらの熱延板を第２
表に示される組合せで、かつ芯材の上下両面を皮
材ではさむ状態に重ね合わせ、熱間圧延にてクラ
ツドし、引続いて冷間圧延により板厚：１mmの
Al合金複合材とすることにより本発明Al合金製
貯水容器複合素材（以下本発明容器複合素材とい
う）１〜12および比較Al合金製貯水容器複合素
材（以下比較容器複合素材という）１〜４をそれ
ぞれ製造した。 また、比較の目的で、芯材用Al合金の熱延板
に冷間圧延を施して板厚：１mmの単板材とするこ
とにより従来Al合金製貯水容器単板素材（以下
従来容器単板素材という）１〜８を製造した。 つぎに、この結果得られた本発明容器複合素材
１〜12、比較容器複合素材１〜４、および従来
【表】
容器単板素材１〜８について、貯水容器の使用条
件に相当する条件、すなわち1ppmのCuイオン含
有の温度：40℃の水道水に60日間浸漬の条件での
水道水浸漬試験、並びにCl-イオン、SO4 --イオ
ン、およびHCO3 -イオンをそれぞれ100ppm含有
し、さらにCuイオンを1ppm含有する温度：40℃
の水溶液に60日間浸漬の条件での水溶液浸漬試験
を行ない、試験後腐食生成物を除去して腐食減
量、孔食数、および最大孔食深さをそれぞれ測定
した。これらの測定結果を第２表に示した。 第２表に示される結果から、本発明容器複合素
材１〜12は、いずれの浸漬試験においても、皮材
用Al合金の成分組成がこの発明の範囲から外れ
た比較容器複合素材１〜４および従来容器単板素
材１〜８に比して、すぐれた耐食性と耐孔食性を
示し、特に耐孔食性は著しくすぐれていることが
明らかである。 上述のように、この発明のAl合金製貯水容器
は、すぐれた耐食性と耐孔食性を有し、かつこれ
を構成するAl合金複合材のうちの芯材ですぐれ
た成形加工性と中程度以上の強度が確保され、し
かも実用に際して、Cuイオンを多量に含有する
水溶液にさらされるような苛酷な条件下におかれ
ても孔食が芯材に及ぶことはないので、著ししく
長期に亘つての使用を可能とするものである。
件に相当する条件、すなわち1ppmのCuイオン含
有の温度：40℃の水道水に60日間浸漬の条件での
水道水浸漬試験、並びにCl-イオン、SO4 --イオ
ン、およびHCO3 -イオンをそれぞれ100ppm含有
し、さらにCuイオンを1ppm含有する温度：40℃
の水溶液に60日間浸漬の条件での水溶液浸漬試験
を行ない、試験後腐食生成物を除去して腐食減
量、孔食数、および最大孔食深さをそれぞれ測定
した。これらの測定結果を第２表に示した。 第２表に示される結果から、本発明容器複合素
材１〜12は、いずれの浸漬試験においても、皮材
用Al合金の成分組成がこの発明の範囲から外れ
た比較容器複合素材１〜４および従来容器単板素
材１〜８に比して、すぐれた耐食性と耐孔食性を
示し、特に耐孔食性は著しくすぐれていることが
明らかである。 上述のように、この発明のAl合金製貯水容器
は、すぐれた耐食性と耐孔食性を有し、かつこれ
を構成するAl合金複合材のうちの芯材ですぐれ
た成形加工性と中程度以上の強度が確保され、し
かも実用に際して、Cuイオンを多量に含有する
水溶液にさらされるような苛酷な条件下におかれ
ても孔食が芯材に及ぶことはないので、著ししく
長期に亘つての使用を可能とするものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Mg：3.1〜5.6％、 を含有し、さらに、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金芯材の片面、あるいは両面に、 Mg：３〜5.6％、 Zn：0.1〜１％、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAl合金皮材をクラツ
ドしてなるAl合金複合材で構成したことを特徴
とする耐孔食性にすぐれたAl合金製貯水容器。 ２ Mg：3.1〜5.6％、 を含有し、さらに、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金芯材の片面、あるいは両面に、 Mg：３〜5.6％、 Zn：0.1〜１％、 を含有し、さらに、 Cr：0.05〜0.35％、 Mn：0.05〜１％、 のうちの１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するAl合金皮材をクラツ
ドしてなるAl合金複合材で構成したことを特徴
とする耐孔食性にすぐれたAl合金製貯水容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56186366A JPS5887246A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 耐孔食性にすぐれたＡｌ合金製貯水容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56186366A JPS5887246A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 耐孔食性にすぐれたＡｌ合金製貯水容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887246A JPS5887246A (ja) | 1983-05-25 |
| JPH025809B2 true JPH025809B2 (ja) | 1990-02-06 |
Family
ID=16187117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56186366A Granted JPS5887246A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 耐孔食性にすぐれたＡｌ合金製貯水容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887246A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3859058A (en) * | 1973-10-04 | 1975-01-07 | Alusuisse | Corrosion resistant aluminum composite material |
| JPS54158312A (en) * | 1978-06-05 | 1979-12-14 | Mitsubishi Metal Corp | Pitting corrosion resistant clad |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP56186366A patent/JPS5887246A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5887246A (ja) | 1983-05-25 |
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