JPH04213042A - 排ガス凝縮水腐食性評価試験方法 - Google Patents
排ガス凝縮水腐食性評価試験方法Info
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- JPH04213042A JPH04213042A JP40059390A JP40059390A JPH04213042A JP H04213042 A JPH04213042 A JP H04213042A JP 40059390 A JP40059390 A JP 40059390A JP 40059390 A JP40059390 A JP 40059390A JP H04213042 A JPH04213042 A JP H04213042A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車排気系部材に使
用される金属材料の耐食性を評価する凝縮水腐食性評価
試験方法に関する。
用される金属材料の耐食性を評価する凝縮水腐食性評価
試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車排ガス凝縮水に対する
自動車排気系材料の耐食性を評価する方法としては、Ｃ
ｌ− ， ＳＯ４２− ， ＣＯ３２− ， ＨＣＨＯ
， ＣＨ３ＣＯＯ− ， ＮＨ３ ＋ などを含む試験
溶液中に試験材料を半浸漬して試験する方法（たとえば
「自動車技術会前刷集」８７２昭和６２−１０ Ｐ．
６５１ 〜６５４ 、「日新製鋼技報」第５１号Ｐ．
１０２〜１１３ など参照）や試験片を同様の試験溶液
に浸漬した後、この溶液より取り出し乾燥させるいわゆ
るディップアンドドライ試験法（たとえば「鉄と鋼」１
９８５年Ｓ６７０ 参照）などが知られている。
自動車排気系材料の耐食性を評価する方法としては、Ｃ
ｌ− ， ＳＯ４２− ， ＣＯ３２− ， ＨＣＨＯ
， ＣＨ３ＣＯＯ− ， ＮＨ３ ＋ などを含む試験
溶液中に試験材料を半浸漬して試験する方法（たとえば
「自動車技術会前刷集」８７２昭和６２−１０ Ｐ．
６５１ 〜６５４ 、「日新製鋼技報」第５１号Ｐ．
１０２〜１１３ など参照）や試験片を同様の試験溶液
に浸漬した後、この溶液より取り出し乾燥させるいわゆ
るディップアンドドライ試験法（たとえば「鉄と鋼」１
９８５年Ｓ６７０ 参照）などが知られている。
【０００３】ここで、これらの試験法について簡単に説
明すると、前者の半浸漬試験法は図２に示すように、８
０℃一定の温水２を入れた恒温水槽１内に載置したガラ
スビーカ３に、試験片４が半分だけ浸漬するように試験
溶液５を入れ、ガラスビーカ３の上部を時計皿６で覆う
ようにして腐食状況を試験するものである。また、後者
のディップアンドドライ試験法は、図３に示すように、
試験溶液５が充満された薬品槽７内はヒータ８で５０℃
一定に調節され、その液中に試験片４が吊り装置９によ
って昇降可能とされ、３分間液中浸漬された後吊り上げ
られて熱風乾燥機１０からの８０℃の熱風で１７分間乾
燥される。 このサイクルを繰り返して腐食状況が試験される。
明すると、前者の半浸漬試験法は図２に示すように、８
０℃一定の温水２を入れた恒温水槽１内に載置したガラ
スビーカ３に、試験片４が半分だけ浸漬するように試験
溶液５を入れ、ガラスビーカ３の上部を時計皿６で覆う
ようにして腐食状況を試験するものである。また、後者
のディップアンドドライ試験法は、図３に示すように、
試験溶液５が充満された薬品槽７内はヒータ８で５０℃
一定に調節され、その液中に試験片４が吊り装置９によ
って昇降可能とされ、３分間液中浸漬された後吊り上げ
られて熱風乾燥機１０からの８０℃の熱風で１７分間乾
燥される。 このサイクルを繰り返して腐食状況が試験される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た半浸漬試験法やディップアンドドライ試験法ではたと
えばＡｌめっき鋼はよく腐食するものの、最近排気系材
料に採用されるようになったステンレス鋼、特に１６〜
２０ｗｔ％Ｃｒを含有する高耐食性ステンレス鋼では殆
ど腐食せず、耐食性を評価することができないと言う問
題を生じていた。
た半浸漬試験法やディップアンドドライ試験法ではたと
えばＡｌめっき鋼はよく腐食するものの、最近排気系材
料に採用されるようになったステンレス鋼、特に１６〜
２０ｗｔ％Ｃｒを含有する高耐食性ステンレス鋼では殆
ど腐食せず、耐食性を評価することができないと言う問
題を生じていた。
【０００５】本発明は、上記のような課題を解決すべく
なされたものであって、従来から排気系材料に用いられ
ていたＡｌめっき鋼のみならずステンレス鋼についても
、自動車排ガス凝縮水に対する耐食性を評価できる試験
方法を提供することを目的とする。
なされたものであって、従来から排気系材料に用いられ
ていたＡｌめっき鋼のみならずステンレス鋼についても
、自動車排ガス凝縮水に対する耐食性を評価できる試験
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車エンジ
ン排ガス凝縮水に対する自動車排気系材料の耐食性を評
価する試験を行う方法であって、上部にガスの排出口を
設け側部にガスの供給口を設けた密閉容器内に、重量割
合でＣｌ− ：１０〜５０００ｐｐｍ ， ＳＯ４２
−： １００〜１００００ ｐｐｍ ， ＳＯ３２−
： １００〜１００００ ｐｐｍ ，ＣＯ３２−： １
００〜１００００ ｐｐｍ ， ＮＨ４ ＋ ：１００
〜１００００ ｐｐｍ を含みｐＨ７〜１０に調整さ
れた試験溶液を所定の量だけ充填し、前記容器の上部に
試験片を吊り下げるとともに前記ガス供給口を介して前
記容器の上部にエンジン排ガス雰囲気を充満した後、前
記容器を５０〜１００ ℃に保持して前記溶液を蒸発さ
せ、この溶液が完全に蒸発したのち新たな試験溶液を補
充して前記排ガス雰囲気中での保持を繰り返し、全試験
時間が １００〜３０００時間になった時点で前記試験
片を取り出し、その錆方の程度で耐食性を評価すること
を特徴とする排ガス凝縮水腐食性評価試験方法である。
ン排ガス凝縮水に対する自動車排気系材料の耐食性を評
価する試験を行う方法であって、上部にガスの排出口を
設け側部にガスの供給口を設けた密閉容器内に、重量割
合でＣｌ− ：１０〜５０００ｐｐｍ ， ＳＯ４２
−： １００〜１００００ ｐｐｍ ， ＳＯ３２−
： １００〜１００００ ｐｐｍ ，ＣＯ３２−： １
００〜１００００ ｐｐｍ ， ＮＨ４ ＋ ：１００
〜１００００ ｐｐｍ を含みｐＨ７〜１０に調整さ
れた試験溶液を所定の量だけ充填し、前記容器の上部に
試験片を吊り下げるとともに前記ガス供給口を介して前
記容器の上部にエンジン排ガス雰囲気を充満した後、前
記容器を５０〜１００ ℃に保持して前記溶液を蒸発さ
せ、この溶液が完全に蒸発したのち新たな試験溶液を補
充して前記排ガス雰囲気中での保持を繰り返し、全試験
時間が １００〜３０００時間になった時点で前記試験
片を取り出し、その錆方の程度で耐食性を評価すること
を特徴とする排ガス凝縮水腐食性評価試験方法である。
【０００７】なお、重量割合でＣｌ− ：１０〜５００
０ｐｐｍ ， ＳＯ４２−： １００〜１００００
ｐｐｍ ， ＳＯ３２− ：１００〜１００００ ｐｐ
ｍ ，ＣＯ３２−： １００〜１００００ ｐｐｍ ，
ＮＨ４ ＋ ：１００ 〜１００００ ｐｐｍ を含
み、さらにＨＣＨＯ：１〜１０００ｐｐｍ ， ＨＣＯ
Ｏ− ：１〜１０００ｐｐｍ ， ＣＨ３ＣＯＯ− ：
１〜１０００ｐｐｍ ， ＮＯ３ − ：１〜１００
ｐｐｍ のうちの１種または２種以上を含むｐＨ７〜１
０に調整された試験溶液を用いてもよい。
０ｐｐｍ ， ＳＯ４２−： １００〜１００００
ｐｐｍ ， ＳＯ３２− ：１００〜１００００ ｐｐ
ｍ ，ＣＯ３２−： １００〜１００００ ｐｐｍ ，
ＮＨ４ ＋ ：１００ 〜１００００ ｐｐｍ を含
み、さらにＨＣＨＯ：１〜１０００ｐｐｍ ， ＨＣＯ
Ｏ− ：１〜１０００ｐｐｍ ， ＣＨ３ＣＯＯ− ：
１〜１０００ｐｐｍ ， ＮＯ３ − ：１〜１００
ｐｐｍ のうちの１種または２種以上を含むｐＨ７〜１
０に調整された試験溶液を用いてもよい。
【０００８】
【作 用】本発明者らは、前記した課題を解決するた
めに、自動車マフラーの腐食機構を詳細に調査した結果
、排気系材料の腐食は凝縮水が溜まるマフラー下部のみ
ならず、上部の気相部分でも結露した凝縮水により激し
く腐食することを知見した。また、ラボ実験においても
試験片の凝縮水中に浸漬した部分よりも、結露する気相
部分においてより腐食することを発見した。さらに、ス
テンレス鋼の腐食は ＳＯ３２−がかなり濃縮した時に
促進されるが、このような ＳＯ３２−の濃縮は排気ガ
ス中での溶液の蒸発濃縮を行った際に生じることを発見
した。なお、通常の大気中での溶液の蒸発では ＳＯ３
２−が酸化されて ＳＯ４２−に変化するため、 ＳＯ
３２−の濃縮は生じない。
めに、自動車マフラーの腐食機構を詳細に調査した結果
、排気系材料の腐食は凝縮水が溜まるマフラー下部のみ
ならず、上部の気相部分でも結露した凝縮水により激し
く腐食することを知見した。また、ラボ実験においても
試験片の凝縮水中に浸漬した部分よりも、結露する気相
部分においてより腐食することを発見した。さらに、ス
テンレス鋼の腐食は ＳＯ３２−がかなり濃縮した時に
促進されるが、このような ＳＯ３２−の濃縮は排気ガ
ス中での溶液の蒸発濃縮を行った際に生じることを発見
した。なお、通常の大気中での溶液の蒸発では ＳＯ３
２−が酸化されて ＳＯ４２−に変化するため、 ＳＯ
３２−の濃縮は生じない。
【０００９】ここで本発明の構成要素を説明すると、自
動車排ガス凝縮水にはＣｌ− ， ＳＯ４２− ， Ｓ
Ｏ３２− ， ＣＯ３２− ， ＮＨ４ ＋ が数ｐｐ
ｍ から数 １００ｐｐｍ の範囲で含まれていること
が報告されており、これらは凝縮水腐食には不可欠のイ
オンと考えられる。また、ＨＣＨＯ， ＨＣＯＯ− ，
ＣＨ３ＣＯＯ− ， ＮＯ３ − も検出される場合
があり、その場合をシミュレートする試験においてはこ
れらのイオンを添加する必要がある。そこで、これらの
イオンの濃度を凝縮水腐食の再現性と加速性から以下の
ように定めた。 ・Ｃｌ− ：Ｃｌ− は１０ｐｐｍ 未満ではステンレ
ス鋼の孔食が発生し難く、５０００ｐｐｍ を超えると
ステンレス鋼の腐食がＡｌめっき鋼に比べて促進され過
ぎるため、適性範囲を１０〜５０００ｐｐｍ とした。 ・ＳＯ４２− ：ＳＯ４２− は凝縮水腐食を生じさせ
る主要因と考えられ、 １００ｐｐｍ 未満では凝縮水
腐食が生じ難く、１００００ ｐｐｍ を超えるとＡｌ
めっき鋼の腐食がステンレス鋼に比べて促進され過ぎる
ため、適性範囲を １００〜１００００ ｐｐｍ とし
た。 ・ＳＯ３２− ：ＳＯ３２− はステンレス鋼の不動態
皮膜を還元破壊する作用があり、高Ｃｒ系のステンレス
鋼に凝縮水腐食を生じさせるためには １００ｐｐｍ
以上が必要である。しかし、 １００００ｐｐｍ を超
えるとステンレス鋼の腐食がＡｌめっき鋼に比べて促進
され過ぎるため、適性範囲を １００〜１００００ ｐ
ｐｍ とした。 ・ＣＯ３２− ：ＣＯ３２− は蒸発濃縮する過程でＣ
Ｏ２ ガスとして蒸発し、濃縮時の溶液のｐＨをコント
ロールする。 １００ｐｐｍ 未満では濃縮時の溶液の
ｐＨが低くなり過ぎるために低Ｃｒ系のステンレスに孔
食が発生せず、全面溶解となり実際の凝縮水腐食を再現
しなくなる。また、 １００００ｐｐｍ を超えると濃
縮時の溶液のｐＨが高くなり過ぎるためステンレス鋼に
孔食が発生し難くなるため、適性範囲を １００〜１０
０００ ｐｐｍ とした。なお、ＣＯ３２− は水溶液
中ではｐＨに応じてＨＣＯ３− に変化するから、した
がって添加物ではＣＯ３２− であっても水溶液中では
ＣＯ３２− とＨＣＯ３− の両方のイオンとして存在
することになる。 ・ＮＨ４ ＋ ：ＮＨ４ ＋ は排ガス浄化対策として
３元触媒を採用するようになってから凝縮水中に増加し
たイオンであり、このイオンにより凝縮水がアルカリ性
となっている。
動車排ガス凝縮水にはＣｌ− ， ＳＯ４２− ， Ｓ
Ｏ３２− ， ＣＯ３２− ， ＮＨ４ ＋ が数ｐｐ
ｍ から数 １００ｐｐｍ の範囲で含まれていること
が報告されており、これらは凝縮水腐食には不可欠のイ
オンと考えられる。また、ＨＣＨＯ， ＨＣＯＯ− ，
ＣＨ３ＣＯＯ− ， ＮＯ３ − も検出される場合
があり、その場合をシミュレートする試験においてはこ
れらのイオンを添加する必要がある。そこで、これらの
イオンの濃度を凝縮水腐食の再現性と加速性から以下の
ように定めた。 ・Ｃｌ− ：Ｃｌ− は１０ｐｐｍ 未満ではステンレ
ス鋼の孔食が発生し難く、５０００ｐｐｍ を超えると
ステンレス鋼の腐食がＡｌめっき鋼に比べて促進され過
ぎるため、適性範囲を１０〜５０００ｐｐｍ とした。 ・ＳＯ４２− ：ＳＯ４２− は凝縮水腐食を生じさせ
る主要因と考えられ、 １００ｐｐｍ 未満では凝縮水
腐食が生じ難く、１００００ ｐｐｍ を超えるとＡｌ
めっき鋼の腐食がステンレス鋼に比べて促進され過ぎる
ため、適性範囲を １００〜１００００ ｐｐｍ とし
た。 ・ＳＯ３２− ：ＳＯ３２− はステンレス鋼の不動態
皮膜を還元破壊する作用があり、高Ｃｒ系のステンレス
鋼に凝縮水腐食を生じさせるためには １００ｐｐｍ
以上が必要である。しかし、 １００００ｐｐｍ を超
えるとステンレス鋼の腐食がＡｌめっき鋼に比べて促進
され過ぎるため、適性範囲を １００〜１００００ ｐ
ｐｍ とした。 ・ＣＯ３２− ：ＣＯ３２− は蒸発濃縮する過程でＣ
Ｏ２ ガスとして蒸発し、濃縮時の溶液のｐＨをコント
ロールする。 １００ｐｐｍ 未満では濃縮時の溶液の
ｐＨが低くなり過ぎるために低Ｃｒ系のステンレスに孔
食が発生せず、全面溶解となり実際の凝縮水腐食を再現
しなくなる。また、 １００００ｐｐｍ を超えると濃
縮時の溶液のｐＨが高くなり過ぎるためステンレス鋼に
孔食が発生し難くなるため、適性範囲を １００〜１０
０００ ｐｐｍ とした。なお、ＣＯ３２− は水溶液
中ではｐＨに応じてＨＣＯ３− に変化するから、した
がって添加物ではＣＯ３２− であっても水溶液中では
ＣＯ３２− とＨＣＯ３− の両方のイオンとして存在
することになる。 ・ＮＨ４ ＋ ：ＮＨ４ ＋ は排ガス浄化対策として
３元触媒を採用するようになってから凝縮水中に増加し
たイオンであり、このイオンにより凝縮水がアルカリ性
となっている。
【００１０】１００ｐｐｍ 未満では凝縮水がアルカリ
性とならずＡｌめっき層のアルカリ腐食が生じず、また
１００００ｐｐｍ を超えると濃縮時のｐＨが酸性に
ならず、ステンレス鋼の孔食が発生し難くなるため、適
性範囲を １００〜１００００ ｐｐｍ とした。以上
が凝縮水腐食を再現するための基本イオンであるが、さ
らに腐食を促進させるために以下のイオンの１種以上を
添加する必要がある。 ・ＨＣＯＯ −，ＣＨ３ＣＯＯ −：ＨＣＯＯ− ，Ｃ
Ｈ３ＣＯＯ− はカルボン酸イオンであり、Ａｌめっき
鋼の腐食を促進させる。１ｐｐｍ 未満では腐食の促進
が不十分であり、 １０００ ｐｐｍ を超えると腐食
の再現性が損なわれるので適性範囲を１〜１０００ｐｐ
ｍ とした。・ＨＣＨＯ：ホルムアルデヒドは酸化され
てギ酸となり、Ａｌめっき鋼の腐食を促進させる。１ｐ
ｐｍ 未満では腐食の促進が不十分であり、１０００ｐ
ｐｍ を超えると腐食の再現性が損なわれるので適性範
囲を１〜１０００ｐｐｍ とした。 ・ＮＯ３ − ：ＮＯ３ − は酸化剤として働き腐食
を促進させる。１ｐｐｍ 未満では腐食の促進が不十分
であり、 １００ｐｐｍ を超えると逆にステンレス鋼
を不動態化させるため、適性範囲を１〜１００ ｐｐｍ
とした。 ・ｐＨ：凝縮水のｐＨは弱アルカリであることが報告さ
れており、ｐＨ７未満ではＡｌめっき層のアルカリ腐食
が生じず、ｐＨ１０を超えるとＡｌめっき層が腐食し過
ぎること、ステンレス鋼が腐食し難くなるため適性範囲
をｐＨ７〜１０とした。 ・排気ガス：実車マフラー内に結露滞留する凝縮水およ
びマフラー内壁は、排気ガス流中にさらされている。排
気ガスの組成はＮ２， ＳＯ２， ＣＯ， ＣＯ２，
ＮＨ３， ＮＯ， ＮＯ２，ＮＯＸ さらには微量のＯ
２などと考えられ、実車マフラー内での凝縮水の蒸発濃
縮過程においてはこれらの成分が凝縮水中に溶解し、凝
縮水中イオン濃度の挙動を変化させる。 つまりＳＯ２ により、凝縮水中ＳＯ３２− は蒸発濃
縮過程において濃化し、ＮＨ３， ＣＯ２，ＣＯは凝縮
水中ＮＨ４ ＋ ， ＣＯ３２− の挙動を変化させ、
ｐＨの挙動に影響する。
性とならずＡｌめっき層のアルカリ腐食が生じず、また
１００００ｐｐｍ を超えると濃縮時のｐＨが酸性に
ならず、ステンレス鋼の孔食が発生し難くなるため、適
性範囲を １００〜１００００ ｐｐｍ とした。以上
が凝縮水腐食を再現するための基本イオンであるが、さ
らに腐食を促進させるために以下のイオンの１種以上を
添加する必要がある。 ・ＨＣＯＯ −，ＣＨ３ＣＯＯ −：ＨＣＯＯ− ，Ｃ
Ｈ３ＣＯＯ− はカルボン酸イオンであり、Ａｌめっき
鋼の腐食を促進させる。１ｐｐｍ 未満では腐食の促進
が不十分であり、 １０００ ｐｐｍ を超えると腐食
の再現性が損なわれるので適性範囲を１〜１０００ｐｐ
ｍ とした。・ＨＣＨＯ：ホルムアルデヒドは酸化され
てギ酸となり、Ａｌめっき鋼の腐食を促進させる。１ｐ
ｐｍ 未満では腐食の促進が不十分であり、１０００ｐ
ｐｍ を超えると腐食の再現性が損なわれるので適性範
囲を１〜１０００ｐｐｍ とした。 ・ＮＯ３ − ：ＮＯ３ − は酸化剤として働き腐食
を促進させる。１ｐｐｍ 未満では腐食の促進が不十分
であり、 １００ｐｐｍ を超えると逆にステンレス鋼
を不動態化させるため、適性範囲を１〜１００ ｐｐｍ
とした。 ・ｐＨ：凝縮水のｐＨは弱アルカリであることが報告さ
れており、ｐＨ７未満ではＡｌめっき層のアルカリ腐食
が生じず、ｐＨ１０を超えるとＡｌめっき層が腐食し過
ぎること、ステンレス鋼が腐食し難くなるため適性範囲
をｐＨ７〜１０とした。 ・排気ガス：実車マフラー内に結露滞留する凝縮水およ
びマフラー内壁は、排気ガス流中にさらされている。排
気ガスの組成はＮ２， ＳＯ２， ＣＯ， ＣＯ２，
ＮＨ３， ＮＯ， ＮＯ２，ＮＯＸ さらには微量のＯ
２などと考えられ、実車マフラー内での凝縮水の蒸発濃
縮過程においてはこれらの成分が凝縮水中に溶解し、凝
縮水中イオン濃度の挙動を変化させる。 つまりＳＯ２ により、凝縮水中ＳＯ３２− は蒸発濃
縮過程において濃化し、ＮＨ３， ＣＯ２，ＣＯは凝縮
水中ＮＨ４ ＋ ， ＣＯ３２− の挙動を変化させ、
ｐＨの挙動に影響する。
【００１１】大気中および実車排ガス中での凝縮水濃縮
実験を行いｐＨの変化を測定したところ、初期ｐＨが約
９の凝縮水は濃縮するに従いｐＨの低下を生じるが、そ
の値には大気中と排ガス中とでは差を生じ、大気中が約
４、排ガス中では約７であった。このような中性域にお
いてはＡｌの孔食発生が促進されるため、実車腐食で観
察されるようなＡｌのピット状腐食が再現されると考え
られる。また、ステンレス鋼は低ｐＨ域で腐食が促進さ
れるため、腐食試験環境中ｐＨは腐食状況を大きく変化
させる。
実験を行いｐＨの変化を測定したところ、初期ｐＨが約
９の凝縮水は濃縮するに従いｐＨの低下を生じるが、そ
の値には大気中と排ガス中とでは差を生じ、大気中が約
４、排ガス中では約７であった。このような中性域にお
いてはＡｌの孔食発生が促進されるため、実車腐食で観
察されるようなＡｌのピット状腐食が再現されると考え
られる。また、ステンレス鋼は低ｐＨ域で腐食が促進さ
れるため、腐食試験環境中ｐＨは腐食状況を大きく変化
させる。
【００１２】本発明における試験方法では実車排ガスを
用いており、任意のエンジン側条件の設定およびその組
み合わせが容易であり、より実車に近似した腐食環境を
再現することが可能である。なお、排ガスの温度条件や
試験時間，試験方法については以下による。 ・温度： 排ガスの露点は５０℃付近にあり、これ以上の温度で凝
縮水が蒸発、濃縮する時に腐食が激しくなる。５０℃未
満では腐食が促進されず、 １００℃以上では蒸発が速
くなり過ぎ腐食させる時間が無くなるため、適性範囲を
５０〜１００ ℃とした。 ・試験時間： 試験時間は １００時間未満では特にＡｌめっき鋼の腐
食が不十分であり、３０００時間を超えると結果が出る
までに時間がかかり過ぎること、および材料間の耐食性
の相対評価としては一定となり無駄な時間となることな
どの理由から、適性範囲を１００〜３０００時間とした
。 ・試験方法： 試験片を溶液の直上に設置し、試験片表面に蒸発した凝
縮水を結露させることが本試験方法のポイントである。 このような結露した溶液が蒸発濃縮する過程で腐食が著
しく促進される。試験片の設置は水面に対して垂直でも
水平でも、斜め置きでもよい。液面からの距離は、試験
容器にもよるが５０ｃｍ以下であることが望ましい。 ＜実施例＞ 以下の実施例に基づいて本発明を説明する。まず、試験
装置としては、図１に示すように、恒温水槽１に水２を
張り、その中に試験溶液５を ３００ｍｌ入れたガラス
製の密閉容器１１を載置し、その上部に取付けたガラス
フック１２にナイロン糸１３を介して試験片４を吊った
。また、密閉容器１１の側部にはガス供給管１４がその
供給口１４ａが液面の上部に臨むように設けられ、その
上部にはガス排出管１５が取付けられている。そして、
ガス供給管１４からは流量計１６を介して実車排ガス１
７が密閉容器１１内に送り込まれる。
用いており、任意のエンジン側条件の設定およびその組
み合わせが容易であり、より実車に近似した腐食環境を
再現することが可能である。なお、排ガスの温度条件や
試験時間，試験方法については以下による。 ・温度： 排ガスの露点は５０℃付近にあり、これ以上の温度で凝
縮水が蒸発、濃縮する時に腐食が激しくなる。５０℃未
満では腐食が促進されず、 １００℃以上では蒸発が速
くなり過ぎ腐食させる時間が無くなるため、適性範囲を
５０〜１００ ℃とした。 ・試験時間： 試験時間は １００時間未満では特にＡｌめっき鋼の腐
食が不十分であり、３０００時間を超えると結果が出る
までに時間がかかり過ぎること、および材料間の耐食性
の相対評価としては一定となり無駄な時間となることな
どの理由から、適性範囲を１００〜３０００時間とした
。 ・試験方法： 試験片を溶液の直上に設置し、試験片表面に蒸発した凝
縮水を結露させることが本試験方法のポイントである。 このような結露した溶液が蒸発濃縮する過程で腐食が著
しく促進される。試験片の設置は水面に対して垂直でも
水平でも、斜め置きでもよい。液面からの距離は、試験
容器にもよるが５０ｃｍ以下であることが望ましい。 ＜実施例＞ 以下の実施例に基づいて本発明を説明する。まず、試験
装置としては、図１に示すように、恒温水槽１に水２を
張り、その中に試験溶液５を ３００ｍｌ入れたガラス
製の密閉容器１１を載置し、その上部に取付けたガラス
フック１２にナイロン糸１３を介して試験片４を吊った
。また、密閉容器１１の側部にはガス供給管１４がその
供給口１４ａが液面の上部に臨むように設けられ、その
上部にはガス排出管１５が取付けられている。そして、
ガス供給管１４からは流量計１６を介して実車排ガス１
７が密閉容器１１内に送り込まれる。
【００１３】そこで、供試材として８０ｇ／ｍ２ 目付
のＡｌめっき鋼と、１１％Ｃｒ−０．２ ％ＴｉのＳＵ
Ｈ４０９Ｌ と、１７％ＣｒのＳＵＳ４３０と、１９％
Ｃｒ− ０．５％Ｎｂ− ０．５％ＣｕのＳＵＳ４３０
ＬＸの４種類の１ｍｍ厚の冷延焼鈍板を用いて、それぞ
れから試験片４として１ｍｍｔ×５０ｍｍＷ× １００
ｍｍＬの板を切り出して密閉容器１１内に吊り下げ、表
１，表２に示す試験条件で
のＡｌめっき鋼と、１１％Ｃｒ−０．２ ％ＴｉのＳＵ
Ｈ４０９Ｌ と、１７％ＣｒのＳＵＳ４３０と、１９％
Ｃｒ− ０．５％Ｎｂ− ０．５％ＣｕのＳＵＳ４３０
ＬＸの４種類の１ｍｍ厚の冷延焼鈍板を用いて、それぞ
れから試験片４として１ｍｍｔ×５０ｍｍＷ× １００
ｍｍＬの板を切り出して密閉容器１１内に吊り下げ、表
１，表２に示す試験条件で
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】試験片表面に凝縮水を結露， 蒸発， 濃
縮させた。なお、試験溶液５が２４時間で蒸発して無く
なるようにガス流量をコントロールした。また、比較の
ために半浸漬試験法（前出図２）と、ディップアンドド
ライ試験法（前出図３）とを併せて行い比較例とした。 それらの試験結果を表３に示した。なお、耐食性の評価
は、材料寿命として最も問題となる最大浸食深さにより
行った。
縮させた。なお、試験溶液５が２４時間で蒸発して無く
なるようにガス流量をコントロールした。また、比較の
ために半浸漬試験法（前出図２）と、ディップアンドド
ライ試験法（前出図３）とを併せて行い比較例とした。 それらの試験結果を表３に示した。なお、耐食性の評価
は、材料寿命として最も問題となる最大浸食深さにより
行った。
【００１７】
【表３】
【００１８】表３の結果からわかるように、比較例では
ステンレス鋼の腐食が微小あるいはＡｌめっき鋼に比べ
て過大となり、実車マフラーにおける凝縮水腐食を正確
に評価し得ていない結果となっているのに比べ、本発明
例に従えば各鋼種間の耐食性の差が明らかであり、かつ
適切な結果が得られることがわかる。特に、試験におい
て用いる排ガス組成を実車マフラー内の環境変化と同じ
形で連続的かつ簡便に変化させることが可能であり、上
記の効果と併せて適切な排気系材料の選定ができる。
ステンレス鋼の腐食が微小あるいはＡｌめっき鋼に比べ
て過大となり、実車マフラーにおける凝縮水腐食を正確
に評価し得ていない結果となっているのに比べ、本発明
例に従えば各鋼種間の耐食性の差が明らかであり、かつ
適切な結果が得られることがわかる。特に、試験におい
て用いる排ガス組成を実車マフラー内の環境変化と同じ
形で連続的かつ簡便に変化させることが可能であり、上
記の効果と併せて適切な排気系材料の選定ができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鋼
種間の凝縮水腐食に対する耐食性の差を評価することが
可能となり、その結果適切な排気系材料の選定ができる
ようになるから、その寄与するところが大である。
種間の凝縮水腐食に対する耐食性の差を評価することが
可能となり、その結果適切な排気系材料の選定ができる
ようになるから、その寄与するところが大である。
【図１】本発明に用いる試験装置の説明図である。
【図２】従来の半浸漬試験法に用いられる試験装置の説
明図である。
明図である。
【図３】従来のディップアンドドライ試験法に用いられ
る試験装置の説明図である。
る試験装置の説明図である。
１ 恒温水槽
２ 水
４ 試験片
５ 試験溶液
１１ 密閉容器
１４ ガス供給管
１５ ガス排出管
１７ 実車排ガス
Claims (2)
- 【請求項１】 自動車エンジン排ガス凝縮水に対する
自動車排気系材料の耐食性を評価する試験を行う方法で
あって、上部にガスの排出口を設け側部にガスの供給口
を設けた密閉容器内に、重量割合でＣｌ− ：１０〜５
０００ｐｐｍ ， ＳＯ４２−： １００〜１０００
０ ｐｐｍ ， ＳＯ３２− ： １００〜１００００
ｐｐｍ ，ＣＯ３２−： １００〜１００００ ｐｐ
ｍ， ＮＨ４ ＋ ：１００ 〜１００００ ｐｐｍ
を含みｐＨ７〜１０に調整された試験溶液を所定の量だ
け充填し、前記容器の上部に試験片を吊り下げるととも
に前記ガス供給口を介して前記容器の上部にエンジン排
ガス雰囲気を充満した後、前記容器を５０〜１００ ℃
に保持して前記溶液を蒸発させ、この溶液が完全に蒸発
したのち新たな試験溶液を補充して前記排ガス雰囲気中
での保持を繰り返し、全試験時間が １００〜３０００
時間になった時点で前記試験片を取り出し、その錆方の
程度で耐食性を評価することを特徴とする排ガス凝縮水
腐食性評価試験方法。 - 【請求項２】 重量割合でＣｌ− ：１０〜５０００
ｐｐｍ ， ＳＯ４２−： １００〜１００００ ｐ
ｐｍ， ＳＯ３２− ： １００〜１００００ ｐｐｍ
，ＣＯ３２−： １００〜１００００ ｐｐｍ ，
ＮＨ４ ＋ ：１００ 〜１００００ ｐｐｍ を含み
、さらにＨＣＨＯ：１〜１０００ｐｐｍ ， ＨＣＯＯ
−：１〜１０００ｐｐｍ ， ＣＨ３ＣＯＯ− ：１〜
１０００ｐｐｍ ， ＮＯ３ − ：１〜１００ ｐｐ
ｍ のうちの１種または２種以上を含むｐＨ７〜１０に
調整された試験溶液を用いることを特徴とする請求項１
記載の試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40059390A JPH04213042A (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 排ガス凝縮水腐食性評価試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40059390A JPH04213042A (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 排ガス凝縮水腐食性評価試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04213042A true JPH04213042A (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=18510489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40059390A Pending JPH04213042A (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 排ガス凝縮水腐食性評価試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04213042A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102279150A (zh) * | 2011-06-23 | 2011-12-14 | 长安大学 | 道路材料溶蚀试验机 |
| CN102519864A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-06-27 | 昆明理工大学 | 一种建筑材料液体冲刷模拟试验方法及装置 |
| CN107843482A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-27 | 中国石油天然气集团公司 | 一种中大尺寸试件用低温箱 |
| JP2020060420A (ja) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 株式会社Ihi | 付着物試験装置 |
-
1990
- 1990-12-06 JP JP40059390A patent/JPH04213042A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102279150A (zh) * | 2011-06-23 | 2011-12-14 | 长安大学 | 道路材料溶蚀试验机 |
| CN102519864A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-06-27 | 昆明理工大学 | 一种建筑材料液体冲刷模拟试验方法及装置 |
| CN107843482A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-27 | 中国石油天然气集团公司 | 一种中大尺寸试件用低温箱 |
| CN107843482B (zh) * | 2017-11-27 | 2024-04-02 | 中国石油天然气集团公司 | 一种中大尺寸试件用低温箱 |
| JP2020060420A (ja) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 株式会社Ihi | 付着物試験装置 |
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