JPH037735B2

JPH037735B2 -

Info

Publication number: JPH037735B2
Application number: JP30300488A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kuramoto; Minoru Tasaka; Kazuhiko Takei
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1991-02-04
Also published as: JPH02149637A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、鉄系材料の陰極防食に使用される流
電陽極用アルミニウム合金に関する。〔従来の技術〕流電陽極用材料としては、陽極電位が出来るだ
け卑であり、発生電気量が大きく、且つ耐用年数
を満足するために溶け残りを生じることなく、陽
極表面からむらなく一様に溶解することが要求さ
れる。上記の要件を満足する材料として、Alは、単
位重量当たりの発生電気量がZn，Mg等に比して
大きく、陽極電位も本来は極めて卑であつて、大
きな防食電流を取り出すことが出来るが、Alは
そのまゝの状態では酸化被膜に覆われているた
め、海水中での陽極電位は−0.7〜−0.9Vvs.，S.
C.E.（飽和甘汞電極基準、以下陽極電位は同じ）
しか示さず、海水中でそのまゝ使用した場合、鉄
鋼を防食することは困難である。このため、流電陽極としては、陽極電位を−
1.0V程度とする目的で、AlにZn，Sn，In，Zn−
In，Zn−Sn，In−Sn等さまざまの元素を各種の
配合比率で添加したものが提案又は実用化されて
いる。その中で例えば、Al−Zn−In−Si系合金は陽
極電位が−1.0Vvs.，S.C.E.より卑電位を示し、
電気量も2.65A・hr／ｇを安定して維持できるも
のの、腐食、溶解が均一に進行せず、溶解表面の
平滑性も乏しいため、孔食や溝腐食（腐食が溝状
で両側が残る）等による自己腐食や実使用環境中
における合金の部分的脱落を引き起こし実用上の
寿命が短くなるという欠点があつた。〔発明が解決しようとする課題〕本発明の課題は、上記の問題点を解決し、鉄系
材料を陰極防食するに充分なる陽極電位と電気量
を示し、且つ溶解表面の均一性と平滑性を備えた
流電陽極用Al合金を提供することを課題とする。〔課題を解決するための手段〕この課題を解決するために、本発明者等は種々
研究を行なつた結果、Al−Zn−In−Si合金にTi，
Ｂ及びZrの３種類の元素を添加することにより、
鉄系材料を陰極防食するのに充分なる電位と電気
量を維持し、且つ溶解表面の均一性と平滑性が著
しく改善されることを見出し本発明に到達した。即ち、本発明はZn0.5〜6.0重量％，Ti0.005〜
0.1重量％，In0.01〜0.05重量％，Si0.05〜0.3重量
％，B0.001〜0.02重量％，Zr0.0005〜0.01重量％
を含み、残部が実質的にAl及び不可避不純物か
らなる流量陽極用アルミニウム合金を課題解決の
手段とする。〔作用〕本発明における各成分の作用を以下に説明す
る。１ Zn0.5〜6.0％（重量％以下同じ） Alを主体とする合金において、Alを活性にす
る効果については、ZnはInに比較すると小さい
が、InをAl中に均一に分散させる作用を有し、
均一な溶解表面を形成するのに有効に働く。更にZnの添加はAl合金の水素過電圧を増大さ
せる効果があり、均一な溶解表面を形成する効果
と共に局部アノード、局部カソードの形成による
自己腐食を抑制し、発生有効電気量を増大させる
効果がある。しかしZnの含有量が0.5％未満では
Inを合金中に均一に分散させる作用が不充分であ
り、6.0％を超えると、逆に電気量が減少するの
でZnは0.5〜6.0％とした。２ In0.01〜0.05％ InはAl合金を活性化し、陽極電位を大きく卑
にする作用を有するが、Znが0.5〜6.0％の範囲に
おいて、Inが0.01％未満ではその作用が弱く陽極
電位が充分卑にならない。又0.05％を超えて含有
すると、陽極電位は卑になるが、In自体不均一に
分散し、そのために局部腐食を生じて電気量が低
下する。よつてInの添加量は0.01〜0.05％とした。３ Si0.05〜0.3％ SiはNn0.5〜6.0％，In0.01〜0.05％を含有した
Al合金において、0.05〜0.3％含有させると、そ
の電気量が増大する。Siが0.05％より少ないとそ
の効果はなく、又0.3％を超えると再びその効果
がなくなると共に陽極電位が上昇し防食機能が低
下する。よつてSiの添加量は0.05〜0.3％とした。４ Ti0.005〜0.1％，B0.001〜0.02％上記のAl−Zn−In−Si合金にTi0.005〜0.1％及
びB0.001〜0.02％を添加すると、結晶組織が粗大
な柱状晶から微細な粒状晶へと変化し、それに伴
なつて合金の溶出が均一となり、孔食、溝腐食な
らびに腐食生成物の付着を防止する。その結果、
溶解表面の均一性と平滑性が向上する。Tiは
0.005％未満、Ｂは0.001％未満ではその効果は充
分ではなく、Tiは0.1％を超え、Ｂは0.02％を超
えると有効発生電気量の低下を招く。従つてTi
及びＢの添加量はTi0.005〜0.1％，B0.001〜0.02
％とした。５ Zr0.0005〜0.01％上記のAl−Zn−In−Si合金に、Zrを0.0005〜
0.01％添加すると、その電気量を更に増大させる
ことが出来る。Zrの作用はAlの酸化物被膜の半
導体的性質に関係すると考えられ、極めて微量の
添加でも顕著な効果が現われるが、この場合Siの
共存が必要であつて、Zr単独では殆ど効果がな
い。Zrは0.0005％未満では電気量の増大効果が充
分ではなく、0.01％を超えると結晶粒界に粗大に
分布するようになり電気量が低下する。〔実施例〕実施試験は日本学術振興会第97委員会の電気防
食第12分科会の「流電陽極試験法」に基ずいて以
下に説明する方法で行なつた。容量１のガラス製ビーカーに、第１表に示し
た組成の人工海水1000mlを入れた電解槽に、第２
表に示すそれぞれの組成の直径20mmの棒状試料の
一部を露出面積20cm²になるようにビニールテープ
でシールしたものを陽極として槽内の中央部に吊
し、陰極は槽の内壁に沿つたステンレス鋼の円筒
を用いた。試料を直流電源の＋極に、又陰極板（円筒）を
その一極に結線し、可変抵抗及び電量計を回路内
に直列につないで通電し、陽極電流密度1mA／
cm²、液温25℃として240時間電解試験を行ない、
毎日一回照合電極と電圧計を用いて陽極の電位を
測定し、同時に電気量を測定した。電解試験時間を経過後、液中より試料を取り出
し、ブラシで水洗後60％濃硝酸溶液に３〜５分間
浸漬して水洗し、乾燥して試料の表面状態を調査
した。得られた結果を第２表に示す。

【表】

〔発明の効果〕

本発明流電陽極用アルミニウム合金は、高い発
生電気量を有し、陽極電位も充分卑であり、更に
従来の材料に比し溶解表面の均一性と平滑性が著
しく改善され、孔食や溝腐食等による自己腐食や
実使用環境中における合金の部分的脱落を防止し
て長期間に亘つて安定した防食機能を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

１ Zn0.5〜6.0重量％，In0.01〜0.05重量％，
Si0.05〜0.3重量％，Ti0.005〜0.1重量％，B0.001
〜0.02重量％，Zr0.0005〜0.01重量％を含み、残
部が実質的にAl及び不可避不純物からなること
を特徴とする流電陽極用アルミニウム合金。