JPH10130793A - 吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼 - Google Patents
吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼Info
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- JPH10130793A JPH10130793A JP8304123A JP30412396A JPH10130793A JP H10130793 A JPH10130793 A JP H10130793A JP 8304123 A JP8304123 A JP 8304123A JP 30412396 A JP30412396 A JP 30412396A JP H10130793 A JPH10130793 A JP H10130793A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】作動媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶
液組成物が使用される、濃厚且つアルカリ性で、しかも
動的環境下における吸収式冷温水機において優れた耐腐
食性を有し、実機において充分に耐え得る耐塩Ｎｉ添加
炭素鋼を得る。 【解決手段】ハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物を
使用して作動される吸収式冷温水機用炭素鋼であって、
炭素鋼に対してＮｉを重量比で５．５〜２０．０％含有
させてなることを特徴とする吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ
添加炭素鋼。
液組成物が使用される、濃厚且つアルカリ性で、しかも
動的環境下における吸収式冷温水機において優れた耐腐
食性を有し、実機において充分に耐え得る耐塩Ｎｉ添加
炭素鋼を得る。 【解決手段】ハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物を
使用して作動される吸収式冷温水機用炭素鋼であって、
炭素鋼に対してＮｉを重量比で５．５〜２０．０％含有
させてなることを特徴とする吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ
添加炭素鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収式冷温水機の
装置構成用材料に関し、より具体的には、作動媒体とし
て各種ハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物、或いは
吸収剤として各種ハロゲン化アルカリと硝酸塩を含む水
溶液組成物を使用し、且つ高温で作動させる吸収式冷温
水機用の耐塩Ｎｉ添加炭素鋼に関する。
装置構成用材料に関し、より具体的には、作動媒体とし
て各種ハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物、或いは
吸収剤として各種ハロゲン化アルカリと硝酸塩を含む水
溶液組成物を使用し、且つ高温で作動させる吸収式冷温
水機用の耐塩Ｎｉ添加炭素鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸収式冷温水機（吸収式ヒートポンプ）
に使用される作動媒体としては、これまで水とアンモニ
アとの組み合わせからなるもの、水とハロゲン化物との
組み合わせからなるものなど種々のものが提案されてき
ているが、我が国においては現実には専ら水と臭化リチ
ウムとからなる系（「水ーＬｉＢｒ」系）が使用されて
いる。水ーＬｉＢｒ系の作動媒体は、安定性、腐食性、
価格等に関して優れているため従来から採用されてきた
が、結晶限界に基づく性能上の限界があることから、そ
の結晶限界を緩和する試みや提案がいろいろと行われて
きている。
に使用される作動媒体としては、これまで水とアンモニ
アとの組み合わせからなるもの、水とハロゲン化物との
組み合わせからなるものなど種々のものが提案されてき
ているが、我が国においては現実には専ら水と臭化リチ
ウムとからなる系（「水ーＬｉＢｒ」系）が使用されて
いる。水ーＬｉＢｒ系の作動媒体は、安定性、腐食性、
価格等に関して優れているため従来から採用されてきた
が、結晶限界に基づく性能上の限界があることから、そ
の結晶限界を緩和する試みや提案がいろいろと行われて
きている。
【０００３】例えば、特公昭６１ー５２７３８号公報に
おいては、水と臭化リチウムとからなる系について、こ
れにヨウ化リチウムを加え、その量的割合として臭化リ
チウムを７０〜９９モル％、ヨウ化リチウムを１〜３０
モル％とすることにより、臭化リチウム水溶液に比べて
蒸気圧降下が大きく、また結晶化温度が低くなり、この
吸収液の使用によって吸収冷暖房機の性能向上及び吸収
液の固化などの不具合の発生を抑制することが可能とな
ったというものである。
おいては、水と臭化リチウムとからなる系について、こ
れにヨウ化リチウムを加え、その量的割合として臭化リ
チウムを７０〜９９モル％、ヨウ化リチウムを１〜３０
モル％とすることにより、臭化リチウム水溶液に比べて
蒸気圧降下が大きく、また結晶化温度が低くなり、この
吸収液の使用によって吸収冷暖房機の性能向上及び吸収
液の固化などの不具合の発生を抑制することが可能とな
ったというものである。
【０００４】また特公平５ー２８７４９号公報では、発
生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器よりなる吸収冷凍機に
使用される吸収液において、臭化リチウム、ヨウ化リチ
ウム及び塩化リチウムが、重量比で臭化リチウム１：ヨ
ウ化リチウム０．１〜１．０：塩化リチウム０．０５〜
０．５０の割合で混合された吸収剤を、冷媒としての水
に溶解させた水溶液からなる吸収冷凍機用吸収液が提案
され、これにより高濃度で且つ晶析温度の低い吸収液が
提供できたとしている。
生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器よりなる吸収冷凍機に
使用される吸収液において、臭化リチウム、ヨウ化リチ
ウム及び塩化リチウムが、重量比で臭化リチウム１：ヨ
ウ化リチウム０．１〜１．０：塩化リチウム０．０５〜
０．５０の割合で混合された吸収剤を、冷媒としての水
に溶解させた水溶液からなる吸収冷凍機用吸収液が提案
され、これにより高濃度で且つ晶析温度の低い吸収液が
提供できたとしている。
【０００５】しかし、水ーＬｉＢｒ系の作動媒体は、そ
の結晶限界がさらに緩和されれば、吸収液の濃度幅を
広げることができ、それにより溶液の循環量が減少し、
溶液ポンプの小型化、省電力等が図られ、また吸収器
において吸収溶液の温度を高くできることから、吸収器
の小型化を図ることができ、その緩和効果が大きければ
空冷の可能性もでてくるだけでなく、温水機として使う
場合により高温の温水が得られ、さらには蒸発器の蒸
発温度を低下できるため、冷水機としてより低温の冷水
が得られ、温水機としてはより低温の低温熱源を利用で
きるなど、数多くの性能改善が期待できるものである。
の結晶限界がさらに緩和されれば、吸収液の濃度幅を
広げることができ、それにより溶液の循環量が減少し、
溶液ポンプの小型化、省電力等が図られ、また吸収器
において吸収溶液の温度を高くできることから、吸収器
の小型化を図ることができ、その緩和効果が大きければ
空冷の可能性もでてくるだけでなく、温水機として使う
場合により高温の温水が得られ、さらには蒸発器の蒸
発温度を低下できるため、冷水機としてより低温の冷水
が得られ、温水機としてはより低温の低温熱源を利用で
きるなど、数多くの性能改善が期待できるものである。
【０００６】本出願人は、水ーＬｉＢｒ系作動媒体の一
環として、臭化リチウム及びヨウ化リチウムを含む系、
またこれらに塩化リチウムを加えてなる系について、上
記両公報で設定している組成範囲とは全く別異の箇所に
吸収液としてきわめて有効な特異な範囲があることをつ
きとめ、先に出願している（特開平７ー２８０３７９
号）。この水溶液組成物（水＋吸収液）においては、そ
の結晶限界を大幅に緩和させることにより、上記〜
のような諸利点を有し、吸収式冷温水機用として十分実
用に耐え得るものである。
環として、臭化リチウム及びヨウ化リチウムを含む系、
またこれらに塩化リチウムを加えてなる系について、上
記両公報で設定している組成範囲とは全く別異の箇所に
吸収液としてきわめて有効な特異な範囲があることをつ
きとめ、先に出願している（特開平７ー２８０３７９
号）。この水溶液組成物（水＋吸収液）においては、そ
の結晶限界を大幅に緩和させることにより、上記〜
のような諸利点を有し、吸収式冷温水機用として十分実
用に耐え得るものである。
【０００７】ところで、水ーＬｉＢｒ系の作動媒体、或
いは上記のような高性能吸収液は、吸収式冷温水機用と
して例えば６０重量％というような濃厚で且つ強いアル
カリ性の水溶液として、しかも作動媒体が常時流動する
動的環境下で用いられる。一方、吸収式冷温水機は基本
的には再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器及びこれらを連
結する配管からなるが、これら各装置及び配管は、従来
軟鋼その他の炭素鋼系材料、銅、キュプロニッケルその
他の銅系材料等の種々の材料で構成される。
いは上記のような高性能吸収液は、吸収式冷温水機用と
して例えば６０重量％というような濃厚で且つ強いアル
カリ性の水溶液として、しかも作動媒体が常時流動する
動的環境下で用いられる。一方、吸収式冷温水機は基本
的には再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器及びこれらを連
結する配管からなるが、これら各装置及び配管は、従来
軟鋼その他の炭素鋼系材料、銅、キュプロニッケルその
他の銅系材料等の種々の材料で構成される。
【０００８】このうち炭素鋼系材料は、吸収液中におけ
る一般炭素鋼の局部腐食臨界電位がかなり卑であり、自
然電位との差が小さいため耐食性に問題がある。また最
近では、そのような高濃度の作動媒体や高温などの過酷
な操作条件下、その炭素鋼系材料が使えない場合などに
おける代替材料として、ステンレス鋼系の材料を用いる
ことが検討されているが、ステンレス鋼の場合、低合金
鋼である炭素鋼に比べて高価であるため、でき得れば安
価な炭素鋼系材料で、上記のような過酷な操作条件下で
も耐え得る材料の開発が望まれる。
る一般炭素鋼の局部腐食臨界電位がかなり卑であり、自
然電位との差が小さいため耐食性に問題がある。また最
近では、そのような高濃度の作動媒体や高温などの過酷
な操作条件下、その炭素鋼系材料が使えない場合などに
おける代替材料として、ステンレス鋼系の材料を用いる
ことが検討されているが、ステンレス鋼の場合、低合金
鋼である炭素鋼に比べて高価であるため、でき得れば安
価な炭素鋼系材料で、上記のような過酷な操作条件下で
も耐え得る材料の開発が望まれる。
【０００９】そこで本発明者等は、そのような観点か
ら、作動媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶液組
成物を用い、濃厚且つ高温で、しかも強いアルカリ性の
流動作動環境下に使用する吸収式冷温水機用としての炭
素鋼系の構成材料について各種実験、検討を重ねたとこ
ろ、炭素鋼系材料にＮｉを添加することにより、優れた
耐腐食特性が得られ、これが吸収式冷温水機用の構成材
料として有効に適用し得ることを見い出した。
ら、作動媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶液組
成物を用い、濃厚且つ高温で、しかも強いアルカリ性の
流動作動環境下に使用する吸収式冷温水機用としての炭
素鋼系の構成材料について各種実験、検討を重ねたとこ
ろ、炭素鋼系材料にＮｉを添加することにより、優れた
耐腐食特性が得られ、これが吸収式冷温水機用の構成材
料として有効に適用し得ることを見い出した。
【００１０】炭素鋼にＮｉを添加した改良鋼は、強いア
ルカリ性環境下にある耐塩鉄筋として開発されたもので
あるが、これは鉄筋すなわち静的条件下に使用されるこ
とを条件とするもので、吸収式冷温水機におけるような
激しい動的環境下においてどのような耐食性を示すかは
明らかではない。本発明においては、それがそのような
動的環境下において、濃厚且つ高温下、その作動媒体と
してハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物を使用する
場合に有効に適用できることを見い出し、本発明に到達
するに至ったものである。
ルカリ性環境下にある耐塩鉄筋として開発されたもので
あるが、これは鉄筋すなわち静的条件下に使用されるこ
とを条件とするもので、吸収式冷温水機におけるような
激しい動的環境下においてどのような耐食性を示すかは
明らかではない。本発明においては、それがそのような
動的環境下において、濃厚且つ高温下、その作動媒体と
してハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物を使用する
場合に有効に適用できることを見い出し、本発明に到達
するに至ったものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明は、
作動媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物
を使用する吸収式冷温水機用炭素鋼であって、優れた耐
腐食性を備え、吸収式冷温水機の実機において充分に耐
え得る吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼を提供する
ことを目的とする。
作動媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物
を使用する吸収式冷温水機用炭素鋼であって、優れた耐
腐食性を備え、吸収式冷温水機の実機において充分に耐
え得る吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼を提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハロゲン化ア
ルカリを含む水溶液組成物を使用して作動される吸収式
冷温水機用炭素鋼であって、炭素鋼に対してＮｉを重量
比で５．５〜２０．０％含有させてなることを特徴とす
る吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼を提供するもの
である。
ルカリを含む水溶液組成物を使用して作動される吸収式
冷温水機用炭素鋼であって、炭素鋼に対してＮｉを重量
比で５．５〜２０．０％含有させてなることを特徴とす
る吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼を提供するもの
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】一般の炭素鋼は、炭素を約０．０
２〜２．１重量％で含有し、微量元素を含む鉄ー炭素合
金であるが、実用的には炭素約０．０５〜１．５重量％
のほか、脱酸元素として０．６重量％以下のＳｉ、約１
重量％以下のＭｎ、また不純物元素としてＰ、Ｓ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒなどが少量含まれている。本発明の耐塩
Ｎｉ添加炭素鋼は、その炭素鋼に対してＮｉを５．５〜
２０．０重量％、好ましくは７．０〜１８．０重量％、
さらに好ましくは８．０〜１３．０重量％含有させてな
るものである。
２〜２．１重量％で含有し、微量元素を含む鉄ー炭素合
金であるが、実用的には炭素約０．０５〜１．５重量％
のほか、脱酸元素として０．６重量％以下のＳｉ、約１
重量％以下のＭｎ、また不純物元素としてＰ、Ｓ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒなどが少量含まれている。本発明の耐塩
Ｎｉ添加炭素鋼は、その炭素鋼に対してＮｉを５．５〜
２０．０重量％、好ましくは７．０〜１８．０重量％、
さらに好ましくは８．０〜１３．０重量％含有させてな
るものである。
【００１４】本発明に係る上記特定の成分組成を有し、
Ｎｉを５．５〜２０．０重量％含有させた耐塩Ｎｉ添加
炭素鋼は、吸収式冷温水機を構成する各種装置（機器）
すなわち再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器及びポンプそ
の他の要素機器用、またこれらを連結する配管等を構成
する材料として使用できる。ここで吸収式冷温水機と
は、広義の意味すなわち得られる冷水を利用するための
吸収式冷凍機と、得られる温水を利用するための狭義の
吸収式ヒートポンプの両方を意味する。また、本発明鋼
は鉄基合金を製造するに際して通常とられる製造法によ
り製造される。
Ｎｉを５．５〜２０．０重量％含有させた耐塩Ｎｉ添加
炭素鋼は、吸収式冷温水機を構成する各種装置（機器）
すなわち再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器及びポンプそ
の他の要素機器用、またこれらを連結する配管等を構成
する材料として使用できる。ここで吸収式冷温水機と
は、広義の意味すなわち得られる冷水を利用するための
吸収式冷凍機と、得られる温水を利用するための狭義の
吸収式ヒートポンプの両方を意味する。また、本発明鋼
は鉄基合金を製造するに際して通常とられる製造法によ
り製造される。
【００１５】本発明の耐塩Ｎｉ添加炭素鋼は、その作動
媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物を使
用する場合に適用できるが、例えば臭化リチウム水溶液
（水＋ＬｉＢｒ系）、これにヨウ化物を含む水溶液（水
＋ＬｉＢｒ＋ＬｉＩ系）、これらに塩化物を含む水溶液
（水＋ＬｉＢｒ＋ＬｉＣｌ系、水＋ＬｉＢｒ＋ＬｉＩ＋
ＬｉＣｌ系、等）、またこれらに硝酸塩を含む水溶液、
その他ハロゲン化アルカリを含む水溶液であれば特に限
定はなく、さらにはその補足成分として、例えばインヒ
ビターや亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム等
の還元剤を添加して使用することができる。なお「・・
・系」、例えば＋ＬｉＢｒ系とは、ヨウ化リチウムを含
む水溶液組成物のほか、必要に応じてインヒビターや還
元剤等をも含む意味である。
媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物を使
用する場合に適用できるが、例えば臭化リチウム水溶液
（水＋ＬｉＢｒ系）、これにヨウ化物を含む水溶液（水
＋ＬｉＢｒ＋ＬｉＩ系）、これらに塩化物を含む水溶液
（水＋ＬｉＢｒ＋ＬｉＣｌ系、水＋ＬｉＢｒ＋ＬｉＩ＋
ＬｉＣｌ系、等）、またこれらに硝酸塩を含む水溶液、
その他ハロゲン化アルカリを含む水溶液であれば特に限
定はなく、さらにはその補足成分として、例えばインヒ
ビターや亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム等
の還元剤を添加して使用することができる。なお「・・
・系」、例えば＋ＬｉＢｒ系とは、ヨウ化リチウムを含
む水溶液組成物のほか、必要に応じてインヒビターや還
元剤等をも含む意味である。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
がこの実施例に限定されるものでないことはもちろんで
ある。本実施例においては各種組成を有する炭素鋼を製
造し試験に供したが、そのうち７種類の炭素鋼の化学組
成を表１に示している。なお、表１中の数値は重量％で
ある。このほか、比較対照として、優れた耐腐食性を有
するステンレス鋼として知られるオーステナイト系ステ
ンレス鋼についても試験した。
がこの実施例に限定されるものでないことはもちろんで
ある。本実施例においては各種組成を有する炭素鋼を製
造し試験に供したが、そのうち７種類の炭素鋼の化学組
成を表１に示している。なお、表１中の数値は重量％で
ある。このほか、比較対照として、優れた耐腐食性を有
するステンレス鋼として知られるオーステナイト系ステ
ンレス鋼についても試験した。
【００１７】これらは何れも従来の炭素鋼の場合と同様
にして製造し、これらを厚さ約３ｍｍの板に圧延して得
たものである。また比較対照の供試鋼としては、ＳＵＳ
３０４鋼（Ｃｒ：１８．２５％、Ｎｉ：８．５３％、
Ｃ：０．０５％、Ｓｉ：０．４９％、Ｐ：０．０３０
％、Ｍｎ：０．８５％、Ｓ：０．００６％、残余：Ｆｅ
及び不可避不純物からなるオーステナイト系ステンレス
鋼）を使用した。
にして製造し、これらを厚さ約３ｍｍの板に圧延して得
たものである。また比較対照の供試鋼としては、ＳＵＳ
３０４鋼（Ｃｒ：１８．２５％、Ｎｉ：８．５３％、
Ｃ：０．０５％、Ｓｉ：０．４９％、Ｐ：０．０３０
％、Ｍｎ：０．８５％、Ｓ：０．００６％、残余：Ｆｅ
及び不可避不純物からなるオーステナイト系ステンレス
鋼）を使用した。
【００１８】
【表 １】
【００１９】これらの各供試鋼を用いて、それぞれ試験
片を作製した。その形状、構造を図１及び図２に示す。
図１は自然電位：Ｅｓｐ及び孔食電位：ＶC,PIT を測定
するための試験片で、図１中、符号１は各供試鋼からな
る部片であり、その表面積が２．５ｃｍ2 となるように
してある。２は導線であり、供試部片１に対して溶接部
３で溶接されている。４は、部片１の一部及び導線２を
覆うテフロンチューブであり、エポキシ樹脂５によりシ
ールしている。
片を作製した。その形状、構造を図１及び図２に示す。
図１は自然電位：Ｅｓｐ及び孔食電位：ＶC,PIT を測定
するための試験片で、図１中、符号１は各供試鋼からな
る部片であり、その表面積が２．５ｃｍ2 となるように
してある。２は導線であり、供試部片１に対して溶接部
３で溶接されている。４は、部片１の一部及び導線２を
覆うテフロンチューブであり、エポキシ樹脂５によりシ
ールしている。
【００２０】図２は、すきま再不動態化電位：ＥR,CREV
を測定するためのすきま試験片の概略を示す図である。
本実施例において各供試鋼の試験片をそのように「すき
ま」試験片としたのは、金属間等の間隙において、その
隙間への通気差が生じて酸素濃淡電池が形成され、接合
部や付着物下部の酸素供給の不十分な箇所がアノードと
なり、腐食（すきま腐食）が進行するためである。
を測定するためのすきま試験片の概略を示す図である。
本実施例において各供試鋼の試験片をそのように「すき
ま」試験片としたのは、金属間等の間隙において、その
隙間への通気差が生じて酸素濃淡電池が形成され、接合
部や付着物下部の酸素供給の不十分な箇所がアノードと
なり、腐食（すきま腐食）が進行するためである。
【００２１】図２（ａ）に示すとおり、各供試鋼をナッ
ト状に加工し、これをＴｉボルトに対して手締めして、
図２（ｂ）に示すようなすきま試験片（内径、外径が各
々１０ｍｍ、２０ｍｍの環状面が相接する金属／金属ー
すきま＝Ｍｅｔａｌ／ＭｅｔａｌーＣｒｅｖｉｃｅ）に
組み立てた。この試験片の液中浸漬表面積は、液中各供
試鋼：約４５ｃｍ2 （すきま部：９．４ｃｍ2）、Ｔｉ
ボルト：約２０ｃｍ2となるようにした。なお、図２
（ａ）中の数値１０、２０はｍｍ単位での寸法を示して
いる。図２中、符号６は供試材、７はＴｉボルト、８は
すきま部（金属／金属ーすきま部）を示している。
ト状に加工し、これをＴｉボルトに対して手締めして、
図２（ｂ）に示すようなすきま試験片（内径、外径が各
々１０ｍｍ、２０ｍｍの環状面が相接する金属／金属ー
すきま＝Ｍｅｔａｌ／ＭｅｔａｌーＣｒｅｖｉｃｅ）に
組み立てた。この試験片の液中浸漬表面積は、液中各供
試鋼：約４５ｃｍ2 （すきま部：９．４ｃｍ2）、Ｔｉ
ボルト：約２０ｃｍ2となるようにした。なお、図２
（ａ）中の数値１０、２０はｍｍ単位での寸法を示して
いる。図２中、符号６は供試材、７はＴｉボルト、８は
すきま部（金属／金属ーすきま部）を示している。
【００２２】試験液としては６０％ＬｉＢｒ＋０．２％
ＬｉＯＨの水溶液を使用した。この試験液をテフロンラ
イニングを施したＴｉ製のオートクレーブ〔内容積：１
ｌ（１リットル）〕に入れ、各試験片を試験液に浸漬し
密閉後、Ｎ2 ガスを使用してオートクレーブ内の圧力を
２ｋｇ／ｃｍ2 とした。以上の準備をした後、自然電
位：Ｅｓｐ（局部腐食を起していない試験片の自然電
位）、孔食電位：ＶC,PIT及びすきま再不動態化電位：
ＥR,CREVを測定したが、これらの各測定は以下のように
して実施した。
ＬｉＯＨの水溶液を使用した。この試験液をテフロンラ
イニングを施したＴｉ製のオートクレーブ〔内容積：１
ｌ（１リットル）〕に入れ、各試験片を試験液に浸漬し
密閉後、Ｎ2 ガスを使用してオートクレーブ内の圧力を
２ｋｇ／ｃｍ2 とした。以上の準備をした後、自然電
位：Ｅｓｐ（局部腐食を起していない試験片の自然電
位）、孔食電位：ＶC,PIT及びすきま再不動態化電位：
ＥR,CREVを測定したが、これらの各測定は以下のように
して実施した。
【００２３】自然電位（Ｅｓｐ）は、供試鋼の各試験片
を照合電極（ＳＣＥ）と組み合わせて該試験液に１２０
０分（ｍｉｎ：２０時間）浸漬し、開路起電力を電位差
計により測定した。孔食電位（ＶC,PIT ）については、
所定の電位に１２００ｍｉｎ保持した後、孔食発生の有
無を判定して測定した。例えば表１中供試鋼Ｎｏ．１に
相当する０％Ｎｉ鋼の場合、所定電位を−４５０ｍＶと
したときに孔食が発生し、電位（所定電位）を−４７０
ｍＶとしたときに孔食が発生しなかった。これを基にＶ
C,PIT ＝−４６０ｍＶと判定した。このようにして各供
試鋼毎にＶC,PITを測定した。
を照合電極（ＳＣＥ）と組み合わせて該試験液に１２０
０分（ｍｉｎ：２０時間）浸漬し、開路起電力を電位差
計により測定した。孔食電位（ＶC,PIT ）については、
所定の電位に１２００ｍｉｎ保持した後、孔食発生の有
無を判定して測定した。例えば表１中供試鋼Ｎｏ．１に
相当する０％Ｎｉ鋼の場合、所定電位を−４５０ｍＶと
したときに孔食が発生し、電位（所定電位）を−４７０
ｍＶとしたときに孔食が発生しなかった。これを基にＶ
C,PIT ＝−４６０ｍＶと判定した。このようにして各供
試鋼毎にＶC,PITを測定した。
【００２４】図３は、一例として表１中の供試鋼Ｎｏ．
２に相当する２．５％Ｎｉ鋼のすきま再不動態化電位：
ＥR,CREVを測定した際の電位操作手順とこれに対応する
試験片電流の経時変化を示す図である（温度１５０
℃）。自然電位から５ｍＶ／１０ｍｉｎで貴方向に掃引
する。試験片電流が３ｍＡに達したらこの値を保持する
ように電位を操作する。１０ｍＶ／１８０ｍｉｎで卑方
向に掃引し、試験片電流の増加傾向のなくなった最も貴
な電位をＥR,CREV値とする。この測定により２．５％Ｎ
ｉ鋼のＥR,CREV値は約−５３０ｍＶであることがわか
る。このようにして各供試鋼毎にＥR,CREVを測定した。
２に相当する２．５％Ｎｉ鋼のすきま再不動態化電位：
ＥR,CREVを測定した際の電位操作手順とこれに対応する
試験片電流の経時変化を示す図である（温度１５０
℃）。自然電位から５ｍＶ／１０ｍｉｎで貴方向に掃引
する。試験片電流が３ｍＡに達したらこの値を保持する
ように電位を操作する。１０ｍＶ／１８０ｍｉｎで卑方
向に掃引し、試験片電流の増加傾向のなくなった最も貴
な電位をＥR,CREV値とする。この測定により２．５％Ｎ
ｉ鋼のＥR,CREV値は約−５３０ｍＶであることがわか
る。このようにして各供試鋼毎にＥR,CREVを測定した。
【００２５】図４は以上の結果を示す図である。図４か
ら明らかなとおり、一般炭素鋼の一種であるＮｉ含有量
が実質０％（表１中、供試鋼Ｎｏ．１、Ｎｉ＜０．００
０５％）の場合は、自然電位（Ｅｓｐ）が約−６５０ｍ
Ｖであるのに対して、孔食電位（ＶC,PIT ）は約−４５
０ｍＶ、すきま再不動態化電位（ＥR,CREV）は約−５７
５ｍＶであり、その差は、孔食電位については２００ｍ
Ｖ程度であるが、すきま再不動態化電位については７５
ｍＶ程度であるに過ぎない。これに対して、Ｎｉを７．
０８％加えた炭素鋼では、自然電位（Ｅｓｐ）が約−６
２５ｍＶであるのに対して、孔食電位は約−３１０ｍ
Ｖ、すきま再不動態化電位は約−３９０ｍＶであり、そ
の差はそれぞれ３１５ｍＶ程度、２３５ｍＶ程度であ
り、耐食性の点で相当に改善されることを示している。
ら明らかなとおり、一般炭素鋼の一種であるＮｉ含有量
が実質０％（表１中、供試鋼Ｎｏ．１、Ｎｉ＜０．００
０５％）の場合は、自然電位（Ｅｓｐ）が約−６５０ｍ
Ｖであるのに対して、孔食電位（ＶC,PIT ）は約−４５
０ｍＶ、すきま再不動態化電位（ＥR,CREV）は約−５７
５ｍＶであり、その差は、孔食電位については２００ｍ
Ｖ程度であるが、すきま再不動態化電位については７５
ｍＶ程度であるに過ぎない。これに対して、Ｎｉを７．
０８％加えた炭素鋼では、自然電位（Ｅｓｐ）が約−６
２５ｍＶであるのに対して、孔食電位は約−３１０ｍ
Ｖ、すきま再不動態化電位は約−３９０ｍＶであり、そ
の差はそれぞれ３１５ｍＶ程度、２３５ｍＶ程度であ
り、耐食性の点で相当に改善されることを示している。
【００２６】Ｎｉ添加量をさらに増加させて行くと、自
然電位に対するそれら孔食電位及びすきま再不動態化電
位は急激に貴すなわち大きくなり、Ｎｉを９．８６％加
えた炭素鋼の場合では、自然電位（Ｅｓｐ）が約−６１
５ｍＶであるのに対して、孔食電位（ＶC,PIT ）は約−
２５５ｍＶ、すきま再不動態化電位（ＥR,CREV）は約−
２８５ｍＶであり、その差は、それぞれ３６０ｍＶ程
度、３３０ｍＶ程度であり、耐食性の点で大幅に改善さ
れることを示している。
然電位に対するそれら孔食電位及びすきま再不動態化電
位は急激に貴すなわち大きくなり、Ｎｉを９．８６％加
えた炭素鋼の場合では、自然電位（Ｅｓｐ）が約−６１
５ｍＶであるのに対して、孔食電位（ＶC,PIT ）は約−
２５５ｍＶ、すきま再不動態化電位（ＥR,CREV）は約−
２８５ｍＶであり、その差は、それぞれ３６０ｍＶ程
度、３３０ｍＶ程度であり、耐食性の点で大幅に改善さ
れることを示している。
【００２７】さらにＮｉ添加量を増やして行くと、それ
らの自然電位との差は僅かずつ小さくなるが、それでも
Ｎｉ添加量１９．１６％では、自然電位が約−５５０ｍ
Ｖであるのに対して、孔食電位は約−２６５ｍＶ、すき
ま再不動態化電位は約−３１０ｍＶであり、その差は、
それぞれ２８５ｍＶ程度、２４０ｍＶ程度となる。これ
は、Ｎｉを７．０８％加えた炭素鋼の場合とほぼ同程度
の差であり、耐食性の点で相当に改善されることを示し
ている。また図４から明らかなとおり、Ｎｉ添加量８．
０〜１３．０重量％の範囲では、自然電位に対して、す
きま再不動態化電位を３００ｍＶ程度も貴とすることが
できる。
らの自然電位との差は僅かずつ小さくなるが、それでも
Ｎｉ添加量１９．１６％では、自然電位が約−５５０ｍ
Ｖであるのに対して、孔食電位は約−２６５ｍＶ、すき
ま再不動態化電位は約−３１０ｍＶであり、その差は、
それぞれ２８５ｍＶ程度、２４０ｍＶ程度となる。これ
は、Ｎｉを７．０８％加えた炭素鋼の場合とほぼ同程度
の差であり、耐食性の点で相当に改善されることを示し
ている。また図４から明らかなとおり、Ｎｉ添加量８．
０〜１３．０重量％の範囲では、自然電位に対して、す
きま再不動態化電位を３００ｍＶ程度も貴とすることが
できる。
【００２８】この点、図４中比較対照としてプロットし
ているオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０
４鋼の場合には、自然電位が約−６００ｍＶであるのに
対して、すきま再不動態化電位は約−２３０ｍＶであ
り、その差は３７０ｍＶ程度であるが、このように本発
明によれば、耐食性に優れた材料として知られるオース
テナイト系ステンレス鋼には及ばないとしても、炭素鋼
に対してオーステナイト系ステンレス鋼に準ずる耐腐食
性を付与できることが明らかである。
ているオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０
４鋼の場合には、自然電位が約−６００ｍＶであるのに
対して、すきま再不動態化電位は約−２３０ｍＶであ
り、その差は３７０ｍＶ程度であるが、このように本発
明によれば、耐食性に優れた材料として知られるオース
テナイト系ステンレス鋼には及ばないとしても、炭素鋼
に対してオーステナイト系ステンレス鋼に準ずる耐腐食
性を付与できることが明らかである。
【００２９】
【発明の効果】以上のとおり、本発明のＮｉ含有炭素鋼
は、作動媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶液組
成物を使用する吸収式冷温水機用材料として使用するに
際し、優れた耐腐食性を備え、実機においても充分に耐
え得る材料である。本発明鋼は濃厚且つアルカリ性
（含：強いアルカリ性）で、しかも動的環境下における
吸収式ヒートポンプを構成する諸機器用材料として有効
に適用することができる。また本発明鋼は低合金鋼であ
るため、ステンレス鋼に比べてかなり安価である。
は、作動媒体としてハロゲン化アルカリを含む水溶液組
成物を使用する吸収式冷温水機用材料として使用するに
際し、優れた耐腐食性を備え、実機においても充分に耐
え得る材料である。本発明鋼は濃厚且つアルカリ性
（含：強いアルカリ性）で、しかも動的環境下における
吸収式ヒートポンプを構成する諸機器用材料として有効
に適用することができる。また本発明鋼は低合金鋼であ
るため、ステンレス鋼に比べてかなり安価である。
【図１】実施例で使用した自由表面試験片の概略を示す
図〔自然電位（Ｅｓｐ）及び孔食電位（ＶC,PIT）の測
定用〕。
図〔自然電位（Ｅｓｐ）及び孔食電位（ＶC,PIT）の測
定用〕。
【図２】実施例で使用したすきま試験片の概略を示す図
〔すきま再不動態化電位（ＥR,CREV）の測定用〕。
〔すきま再不動態化電位（ＥR,CREV）の測定用〕。
【図３】供試鋼Ｎｏ．２を例としたすきま再不動態化電
位（ＥR,CREV）測定の際の電位操作手順とこれに対応し
た試験片電流の経時変化を示す図。
位（ＥR,CREV）測定の際の電位操作手順とこれに対応し
た試験片電流の経時変化を示す図。
【図４】試験液中における自然電位（Ｅｓｐ）、孔食電
位（ＶC,PIT ）及びすきま再不動態化電位（ＥR,CREV）
の測定結果を示す図。
位（ＶC,PIT ）及びすきま再不動態化電位（ＥR,CREV）
の測定結果を示す図。
１、６ 各供試鋼からなる部片 ２ 導線 ３ 溶接部 ４ テフロンチューブ ５ エポキシ樹脂（シール） ７ Ｔｉボルト ８ すきま部
Claims (2)
- 【請求項１】ハロゲン化アルカリを含む水溶液組成物を
使用して作動される吸収式冷温水機用炭素鋼であって、
炭素鋼に対してＮｉを重量比で５．５〜２０．０％含有
させてなることを特徴とする吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ
添加炭素鋼。 - 【請求項２】上記ハロゲン化アルカリを含む水溶液組成
物が、水ー臭化リチウム系、水ーヨウ化リチウム系、水
ー臭化リチウムーヨウ化リチウム系、水ー臭化リチウム
ーヨウ化リチウムー塩化リチウム系の水溶液組成物又は
これら各系の水溶液組成物に硝酸リチウムを含む水溶液
組成物である請求項１記載の吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ
添加炭素鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8304123A JPH10130793A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8304123A JPH10130793A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130793A true JPH10130793A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17929319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8304123A Pending JPH10130793A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 吸収式冷温水機用耐塩Ｎｉ添加炭素鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10130793A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334253B1 (ko) * | 1999-11-22 | 2002-05-02 | 장인순 | 고온 용융염에서 내부식성이 우수한 합금강 |
-
1996
- 1996-10-30 JP JP8304123A patent/JPH10130793A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334253B1 (ko) * | 1999-11-22 | 2002-05-02 | 장인순 | 고온 용융염에서 내부식성이 우수한 합금강 |
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