JPH0418021B2 - - Google Patents

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JPH0418021B2
JPH0418021B2 JP62279093A JP27909387A JPH0418021B2 JP H0418021 B2 JPH0418021 B2 JP H0418021B2 JP 62279093 A JP62279093 A JP 62279093A JP 27909387 A JP27909387 A JP 27909387A JP H0418021 B2 JPH0418021 B2 JP H0418021B2
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JP
Japan
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alloy
corrosion
aluminum
anode
current efficiency
Prior art date
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JP62279093A
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JPH01123046A (ja
Inventor
Masayuki Hanazaki
Kaoru Shimada
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Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は鋼構造物の流電防食のために適切な電
極電位を有し、且つ電流効率の優れた流電陽極用
アルミニウム合金に関するものである。 (従来の技術) 鋼構造物、殊に船体構造物、港湾構造物、石油
掘削ジヤケツト、パイプライン等、海洋環境で使
用される鋼構造物は海水等との接触によつて、電
気化学的な腐食を生じやすい。 このような鋼構造物における腐食を防止するた
めには、一般に鋼構造物より電気化学的に卑な金
属を電気的に接続し、これを陽極として作用させ
ることによつて、鋼構造物を保護する所謂流電防
食法が用いられる。 この流電防食法に用いられる陽極金属は、構造
物に対して長期に亘つて性能低下少なく、且つ確
実に安定して防食効果が発揮出来るように鋼構造
物よりも適当に電気化学的に卑で、且つ自己腐食
が少なく、自己腐食生成物の陽極合金への付着に
よる電流効率の低下のない、即ち継続的に高い電
流効率を維持し得るものが望ましい。 アルミニウムは電気化学的当量が大きく、鋼に
比して電気化学的に卑な金属であるから、この種
流電陽極用金属として適したものであると云える
が、アルミニウム表面に形成される酸化皮膜は緻
密で内部保護力が強く、これをそのまま、単体で
流電陽極として使用しても卑な電位を十分に得難
く、また電流効率も低いので、鋼構造物の防食に
用いることは出来ない。 そこで、アルミニウムに亜鉛、インジウム、ガ
リウム、カドミウム、水銀等の元素を種々の割合
で添加することにより、陽極電位および電流効率
を改善した流電陽極用のアルミニウム合金が種々
提案されている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来提案されている流電陽極用
アルミニウム合金のうち、カドミウムや水銀を含
むものは環境問題上好ましくなく、またこれらの
元素を含まぬAl−Zn−In系合金、Al−Zn−Ga系
合金およびAl−Zn−In−Ga系合金等は、夫々そ
の合金添加元素の含有割合を適宜調整することに
より、鋼構造物に対して好ましい防食効果を示す
といわれている。−1100mV近傍の陽極電位を得
ることが出来るが、自己腐食量が大きくて、しか
も均一溶解性に欠け、また腐食生成物の一部が陽
極合金の表面に付着して長期に亘る安定した流電
作用を妨げるので、電流効率が90%未満と低く、
実用合金として十分な性能を有するものとは云え
なかつた。 (問題点を解決するための手段) 発明者らは上記した従来の流電陽極用アルミニ
ウム合金における問題点を解決するために種々検
討を進めた結果、インジウムおよびガイウムの何
れか一方、または両方を含むアルミニウム−亜鉛
合金に、マンガンとチタンを同時に添加した合金
は、鋼構造物の防食に好ましい適当な陽極電位を
示すばかりでなく、自己腐食が少なく、腐食生成
物の陽極合金への付着量が少なくて長期に亘つて
継続的に90%以上の高い電流効率が得られるこ
と、またこの合金に更にイツトリウムや希土類元
素等を添加した合金はさらに腐食生成物の付着量
が少なく、一段と高い電流効率が得られることな
どを見出し、本発明を完成した。 即ち、本発明は重量で亜鉛を1.0%を超え10%
まで、マンガンを0.01%を超え1.0%まで、チタ
ンを0.05%を超え0.50%まで含み、更にインジウ
ムを0.005%を超え0.1%まで、またはガリウムを
0.005%を超え0.1%まで、または上記の範囲で、
その両者を合計で0.15%まで含み、残部アルミニ
ウムおよび不純物からなる鋼構造物の防食に使用
する流電陽極用アルミニウム合金と、同上合金に
更にイツトリウムを0.005%を超え0.5%までと、
希土類元素を0.005%を超え1.0%までのうちの1
種または2種以上を含ませてなる鋼構造物の防食
に使用する流電陽極用アルミニウム合金である。 (作用) 本発明によるときは鋼構造物の防食に対して、
必要にして十分な陽極電位が得られると共に、陽
極合金の局部溶解や局部電池の形成、あるいは腐
食生成物の合金表面への部分的付着等が防止され
るので、高い電流効率と安定持続性の優れた鋼構
造物用の流電陽極用アルミニウム合金を得ること
が出来る。次に本発明の流電陽極用アルミニウム
合金における合金成分の添加および限定理由につ
いて説明する。 亜鉛の1.0%を超え10%までの含有は、基質と
なるアルミニウムを活性化して陽極電位を低下さ
せると共に、合金に均一溶解性を付与し、電流効
率を向上させるものであつて、その含有量が下限
値以下のときはその効果が十分でなく、また上限
値を超えると自己腐食量が増加して電流効率を低
下させる。最も好ましい亜鉛含有量の範囲は2.0
〜8.0%である。 インジウムまたはガリウムの夫々0.005%を超
え0.1%までの含有は、亜鉛と同様にアルミニウ
ムを活性化して陽極電位を低下させ、鋼構造物に
対する防食効果をいつそう向上させる作用を有す
る。殊にインジウムの添加は、陽極合金表面にお
ける腐食生成物の付着発生を防止し、合金の均一
溶解性を向上させる効果を有する。 夫々その下限値以下の含有ではその効果が十分
でなく、またインジウムの含有がその上限値を超
えると合金に局部腐食を生じさせ易く、ガリウム
の含有が上限値を超えると合金に孔食を生じさせ
るので何れにしても好ましくない。 インジウム、ガリウムを共に添加すると、夫々
の効果が相加的に作用して好結果をもたらすこと
が多いが、この場合にそれらの合計含有量が0.15
%を超えるとインジウムおよびガリウムが偏析し
て合金に局部腐食を生じ電流効率低下の原因とな
るので、合計含有量を0.15%以下に抑えることが
望ましい。 マンガンの、0.01%を超え1.0%までの含有は、
合金中に不純物として含まれる鉄が基質アルミニ
ウムと反応して生ずる金属間化合物Al3Feの形態
を変化させて、このAl3Feと基質間において発生
する局部電池形成の弊害を低減し、またチタンの
添加と相まつて、インジウム、ガリウムの基質中
への分散析出を助長し、自己腐食を減少させると
ともに自己腐食生成物の陽極合金への付着量を低
減するなどして、合金の電流効率向上に寄与する
効果を有する。 その含有量が下限値以下では、その効果が少な
く、上限値を超えると合金の陽極電位を著しく貴
側に移行させて、鋼構造物との電位差を縮小させ
るので発生電流が減少し、鋼構造物に対する防食
効果を低減する。 チタンの0.05%を超え0.50%までの含有は、合
金に均一溶解性を付与し、マンガンの添加と相ま
つて合金の自己腐食を減少させるとともに自己腐
食生成物の陽極合金への付着量を低減し、電流効
率の向上に寄与するものであつて、その含有量が
下限値以下では効果が少なく、また上限値を超え
るとAl3Ti等の巨大晶出物を発生し、これが合金
基質と局部電池を形成して孔食発生の原因とな
り、また合金の均一溶解性を損なうほか、マンガ
ン同様合金の電位を著しく貴側に移行させるので
防食効果上好ましくない。このような見地からマ
ンガン、チタンの合計含有量を1.2%以下に抑え
ることが望ましい。なお合金の自己腐食生成物の
陽極合金への付着低減効果はマンガン、チタンの
いずれか一方の添加のみでは不十分であり、両者
を同時に添加含有させることが必要である。 また本発明の第1発明合金への、イツトリウム
を0.005%を超え0.5%までと、希土類元素を0.005
%を超え1.0%までのうちの1種または2種以上
の添加は、第1発明合金の均一溶解性と自己腐食
の減少効果を助長し合金の流電陽極としての電流
効率を一層向上させる効果を有するものであつ
て、その含有量が下限値以下であるときはその効
果が十分でなく、また上限値を超えるとこれらの
元素が偏析して電流効率を低下させる。従つてこ
れらの元素を2種以上添加する場合は合計量を
1.2%以下とすることが望ましい。 希土類元素はランタン、セリウム、プラセオジ
ム、ネオジム等を含む元素周期律表第族に属す
る一群の元素であるが、これらの元素を単独に添
加しても、またこれらの元素2種以上を混合添加
してもよい。またこれらの元素の混合物として一
般に市販されている所謂ミツシユメタルは、入手
が容易で且つ廉値であるから、これをそのまま使
用すれば経済的である。 本発明の流電陽極用アルミニウム合金は鋳造物
をそのまま、または適時形状に加工を加えて使用
される。鋳造法、加工法は夫々公知の任意の方法
を採用すればよい。 (実施例) 第1表に示す各種組成の合金を溶製し、金型鋳
造にて20mmφで長さ200mmの丸棒に鋳造し、この
丸棒を側面20cm2を露出するようにして被覆し陽極
試料とし、各試料について陽極電位および電流効
率を測定し、結果を同表に示した。 また試料表面の腐食生成物付着状況を目視にて
観察し、その結果をあわせて示した。 なお、合金の溶製にあたつて、希土類元素の添
加は市販のミツシユメタル(組成:Ce50%、
La45%、Pr,Md残−第1表中MMで表示)を使
用した。 陽極試料の試験条件は次の通りであつた。 浸漬液:室温静止状態の人工海水1000ml 陰極:表面積430cm2のステンレス板 極間距離:35mm陽極電流密度:1mA/cm2 電解時間:240時間
【表】
【表】 第1表の結果から、本発明の流電陽極用アルミ
ニウム合金は、第1発明合金(試料No.1〜7)、
第2発明合金(試料No.8〜14)共にその陽極電
位が鋼構造物に対し適当な値とされる−1100mV
近傍を示し、比較合金(試料No.15〜18)、従来
合金(試料No.19〜21)に比べて、合金表面に対
する腐食生成物の付着量も少なく、均一溶解性に
優れ、また電流効率も高いことが判かる。 (効果) 以上述べたように、本発明の流電陽極用アルミ
ニウム合金は鋼構造物に対し適切な陽極電位を有
しており、合金表面への腐食生成物の付着量が少
なく、均一溶解性を示す上に、電流効率も極めて
高いので鋼構造物、特に海洋構造物に対する流電
陽極材料として好適で有る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量で、亜鉛を1.0%を超え10%まで、マン
    ガンを0.01%を超え1.0%まで、チタンを0.05%を
    超え0.50%まで含み、更にインジウムを0.005%
    を超え0.1%まで、またはガリウムを0.005%を超
    え0.1%まで、または上記範囲でその両者を合計
    で0.15%まで含み、残部アルミニウムおよび不純
    物からなる鋼構造物の防食に使用する流電陽極用
    アルミニウム合金。 2 重量で、亜鉛を1.0%を超え10%まで、マン
    ガンを0.01%を超え1.0%まで、チタンを0.05%を
    超え0.50%まで含み、更にインジウムを0.005%
    を超え0.1%まで、またはガリウムを0.005%を超
    え0.1%まで、または上記範囲でその両者を合計
    で0.15%まで含み、残部アルミニウムおよび不純
    物からなる合金に、更にイツトリウムを0.005%
    を超え0.5%までと希土類元素を0.005%を超え1.0
    %までのうちの1種または2種以上を含ませてな
    る鋼構造物の防食に使用する流電陽極用アルミニ
    ウム合金。
JP27909387A 1987-11-06 1987-11-06 鋼構造物の防食に使用する流電陽極用アルミニウム合金 Granted JPH01123046A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59100249A (ja) * 1982-11-26 1984-06-09 Showa Alum Corp 高温強度特性と犠性防食効果をあわせもつアルミニウム合金ブレ−ジングシ−ト
JPS6151621A (ja) * 1984-08-21 1986-03-14 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体

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