JPS622021B2 - - Google Patents
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- JPS622021B2 JPS622021B2 JP59032509A JP3250984A JPS622021B2 JP S622021 B2 JPS622021 B2 JP S622021B2 JP 59032509 A JP59032509 A JP 59032509A JP 3250984 A JP3250984 A JP 3250984A JP S622021 B2 JPS622021 B2 JP S622021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- anode
- corrosion
- potential
- alloys
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
技術分野
本発明は、海水中の特にチタンを含む構造物に
対する陰極防食における流電陽極に使用されるア
ルミニウム合金および、該合金を使用して海水中
の構造物の防食をする方法に関する。 従来技術 流電陽極材に供されている合金としては、既に
Al―Zn―Hg系合金、Al―Zn―In系合金およびAl
―Zn―Sn系合金などのアルミニウム合金やZn系
合金が実用化されている。これら合金の流電陽極
はいずれも陽極電位が−1.00〜−1.10V（飽和カ
ロメル電極基準）であり、電流効率は80％程度で
ある。 しかしながら、構造物の一部または大部分にア
ルミ合金製部材、鋼製部材さらには銅合金部材と
ともに、チタンやチタン合金（以下チタン合金と
いう）製部材が使用されている場合には、３種の
部材が電気的に接触していることにより、異種金
属接触腐食（ガルバニツク腐食）が進行すること
は避けられない。 そこで、流電電極による防食が考えられるが、
前述の従来の合金は、その陽極電位の範囲内で
は、チタン合金が水素を吸蔵して脆化するため使
用することができない。 一方チタン合金は−0.9Vより貴ならば水素の
吸蔵が少ないことがわかつており、かつ、−
0.77Vより卑ならば、同時に使用されているアル
ミ合金製部材や鋼製部材の防食が同時に達成され
る。 目 的 本発明は、特に上記のようなチタン合金製部材
が使用されている構造物の防食を目的とするもの
である。 構 成 本発明は、 (1) Zn0.8〜3.0％、Ga0.002〜0.1％を含み、残部
は不可避的不純物を除いてAlであり、飽和カ
ロメル電極基準で−0.77〜−0.9Vの電位を有す
ることを特徴とする流電陽極用アルミニウム合
金、および、 (2) アルミ合金製部材、鋼製部材または銅合金部
材とチタン合金製部材との組合せからなる構造
物の一部に、Zn0.8〜3.0％、Ga0.002〜0.1％を
含み、残部は不可避的不純物を除いてAlであ
り、飽和カロメル電極基準で−0.77〜−0.9Vの
電位を有する流電陽極用アルミニウム合金を保
持することを特徴とする防食方法である。 上記の目的を達成するためにはさきに述べた如
く、犠牲陽極として−0.77〜−0.90Vの陽極電位
が必要であるが、その他の条件として、陽極電
位の安定性が優れていること、均一溶解するこ
と、アノード分極が小さく、電流密度が大なる
こと、などが要求される。 本発明者らは、上記条件を満足するものとし
て、Al―Zn合金へのGa添加が有効なことを見出
した。すなわち、Gaを添加することによつて、
該合金は腐食環境中において強固な酸化被膜を生
じることがなく常に活性であり、しかも自己腐食
が起りにくい。またさらにGa添加によつてその
陽極電位が卑な状態に保持され、均一に溶解する
ため、電流効率は70％以上になることを確認し
た。 次に本発明合金は成分範囲の限定理由について
述べる。 Zn；ZnはAlを活性化する効果があり、その効果
はGaよりも小さいが、GaをAl中へ均一に
分散させる作用を有し、流電陽極に均一的
な溶解面を形成させるのに有効である。し
たがつて陽極の自己腐食を減少させ、電流
効率を向上させるのに効果的である。しか
しながらZnの含有量が0.8％未満ではGaを
Al中へ均一に分散させる作用が弱く、局
部腐食が多くなり、電流効率を低下させ
る。一方3.0％を越えると電位が−0.9Vよ
り卑となり、構造物のチタン合金製部材の
水素吸収をおこす。 Ga：GaはAlを活性化する効果が大で、陽極電位
を大きく卑にする作用を有する。また、
GaはZn0.8〜3.0％との共存下ではAl中に
均一分散する。Gaの添加効果は、 0.002％未満では小さく、電位も−0.77V
より貴となる。Ga含有量の増大とともに
電流効率が高まる傾向にある。しかし、
0.1％を越えるとGaの析出がおこり、局部
腐食が発生し、電流効率が低下する。 なお、本発明合金には不可避的不純物として、
Fe0.5％以下、Si0.5％以下、Mg0.5％以下、
Cu0.1％以下、Ti0.1％以下、Pb0.05％以下が含ま
れる。 第２発明は、第１発明の合金を特にアルミ合金
製部材、鋼製部材または銅合金製部材と、チタン
合金製部材との組合せからなる構造物に流電陽極
として使用し、防食する方法である。 この方法は、例えば船舶のように海水中で使用
される構造物であつて、特にチタン合金製部材を
用いたものに適用して、腐食の問題が解決され
る。 次に本発明の実施例を比較例と合せて以下に示
す。 実施例 １ 下記の表に掲げる合金組成のアルミニウム合金
から、150×50W×10t（mm）の板を製作し、そ
の表面を露出面積20cm2を残してシリコーン樹脂コ
ーテイングを施して、これを陽極試料とした。陽
極試料は室温で静止状態の人工海水（ASTM―
D1141―52に準拠して作成）800cc中へ浸漬し、
陰極を表面積70cm2のステンレス板として、極間距
離40mm、陽極電流密度１mA/cm2で240時間電解を
行ない陽極電位ならびに電流効率を測定した。 表１に示す結果から明らかなように、Znおよ
びGaの各成分値が本発明の限定範囲内にあるア
ルミ合金からなる陽極（試料No.1〜12）は、比
較例のアルミ合金からなる陽極（試料No.13〜
17）と比べて電位が−0.77V〜−0.9Vの間にあり
電流効率も70％以上を有し、チタン合金用として
優れた流電陽極（犠性陽極）特性を保持すること
がわかる。 実施例 ２ 次に実施例１に示したものと同じ犠性陽極試料
を用いて、アルミ合金、銅合金、チタン合金の組
合せにおけるその効果を確認すべく、更に以下の
ような腐食試験を行なつた。すなわち図に示す如
くアルミ合金板（90×90W×2tmm）１、銅合
金板（40×40W×2tmm）２、チタン合金板
（20×20W×2tmm）３と各種成分の犠性陽極
（40×40W×2tmm）４を用いて、各々ポリフツ
化エチレン製の隔離板５を介して並置し、中央に
あけた３mmφの貫通孔を通して、ボルト６、ナツ
ト７をもつて固定し、試験片とした。この試験片
を30℃の空気を飽和させた人工海水中に1000時間
浸漬させた後、アルミ合金および銅合金の腐食状
況並びに重量減、またチタン合金の水素吸収量を
測定した。その結果の一例を表１に示す。Znお
よびGaの各成分値が本発明の限定範囲内にある
ものの場合（試料No.1〜12）は、カツプル電位
は−0.77V〜−0.9Vの間に存在し、銅合金および
アルミ合金の腐食がなく、かつまたチタン合金の
水素吸収量もきわめて小さく、優れた陽極特性を
有していることがわかる。一方比較例の本発明範
囲外の成分の電位の卑な犠性陽極を使用した場合
には（No.13〜16）、カツプル電位は−0.9Vより
卑となり銅合金およびアルミ合金の腐食はない
が、チタン合金の水素吸収がおこる。No.17は本
発明外の組成の電位の貴な犠牲陽極を使用した場
合で、銅合金の腐食は防止されているが、アルミ
合金の腐食がおこつている。No.18は犠牲陽極を
使用しない場合であり、アルミ合金の腐食がはげ
しく、表面に微小孔食が多発した。以上で銅合金
としては９／１キユプロニツケル、７／３キユプ
ロニツケル、ネーバル黄銅、アドミラリテイ黄
銅、ネーバル黄銅、ニツケルアルミ青銅それぞれ
について試験を行なつたが、同一の傾向であつた
ので表１にはアルミ青銅の結果を代表例として示
した。またアルミ合金は表では5083合金の結果を
示したが、5000系のAl―Mg合金また6000系のAl
―Mg―Si合金についても同様な傾向であること
を確認している。またチタン合金については表で
はTi―6Al―4V合金の結果を代表例として示した
が、純チタン、Ti―0.3Mo―0.8Ni、Ti―
0.15Pd、Ti―5Ta、Ti―5Al―2.5Sn、Ti―6Al―
6V―2Sn合金でもほぼ同様な結果を示した。 なお各実施例ではアルミ合金の例を示したが、
例えば船舶を対象とした場合アルミ合金のかわり
に鋼の使用が通常であり、アルミ合金の防食電位
域と鋼の防食電位域はほぼ同一であり表１に示し
た実施例はそのまま、鋼―チタン合金―銅合金の
組合せにも当てはまる。
対する陰極防食における流電陽極に使用されるア
ルミニウム合金および、該合金を使用して海水中
の構造物の防食をする方法に関する。 従来技術 流電陽極材に供されている合金としては、既に
Al―Zn―Hg系合金、Al―Zn―In系合金およびAl
―Zn―Sn系合金などのアルミニウム合金やZn系
合金が実用化されている。これら合金の流電陽極
はいずれも陽極電位が−1.00〜−1.10V（飽和カ
ロメル電極基準）であり、電流効率は80％程度で
ある。 しかしながら、構造物の一部または大部分にア
ルミ合金製部材、鋼製部材さらには銅合金部材と
ともに、チタンやチタン合金（以下チタン合金と
いう）製部材が使用されている場合には、３種の
部材が電気的に接触していることにより、異種金
属接触腐食（ガルバニツク腐食）が進行すること
は避けられない。 そこで、流電電極による防食が考えられるが、
前述の従来の合金は、その陽極電位の範囲内で
は、チタン合金が水素を吸蔵して脆化するため使
用することができない。 一方チタン合金は−0.9Vより貴ならば水素の
吸蔵が少ないことがわかつており、かつ、−
0.77Vより卑ならば、同時に使用されているアル
ミ合金製部材や鋼製部材の防食が同時に達成され
る。 目 的 本発明は、特に上記のようなチタン合金製部材
が使用されている構造物の防食を目的とするもの
である。 構 成 本発明は、 (1) Zn0.8〜3.0％、Ga0.002〜0.1％を含み、残部
は不可避的不純物を除いてAlであり、飽和カ
ロメル電極基準で−0.77〜−0.9Vの電位を有す
ることを特徴とする流電陽極用アルミニウム合
金、および、 (2) アルミ合金製部材、鋼製部材または銅合金部
材とチタン合金製部材との組合せからなる構造
物の一部に、Zn0.8〜3.0％、Ga0.002〜0.1％を
含み、残部は不可避的不純物を除いてAlであ
り、飽和カロメル電極基準で−0.77〜−0.9Vの
電位を有する流電陽極用アルミニウム合金を保
持することを特徴とする防食方法である。 上記の目的を達成するためにはさきに述べた如
く、犠牲陽極として−0.77〜−0.90Vの陽極電位
が必要であるが、その他の条件として、陽極電
位の安定性が優れていること、均一溶解するこ
と、アノード分極が小さく、電流密度が大なる
こと、などが要求される。 本発明者らは、上記条件を満足するものとし
て、Al―Zn合金へのGa添加が有効なことを見出
した。すなわち、Gaを添加することによつて、
該合金は腐食環境中において強固な酸化被膜を生
じることがなく常に活性であり、しかも自己腐食
が起りにくい。またさらにGa添加によつてその
陽極電位が卑な状態に保持され、均一に溶解する
ため、電流効率は70％以上になることを確認し
た。 次に本発明合金は成分範囲の限定理由について
述べる。 Zn；ZnはAlを活性化する効果があり、その効果
はGaよりも小さいが、GaをAl中へ均一に
分散させる作用を有し、流電陽極に均一的
な溶解面を形成させるのに有効である。し
たがつて陽極の自己腐食を減少させ、電流
効率を向上させるのに効果的である。しか
しながらZnの含有量が0.8％未満ではGaを
Al中へ均一に分散させる作用が弱く、局
部腐食が多くなり、電流効率を低下させ
る。一方3.0％を越えると電位が−0.9Vよ
り卑となり、構造物のチタン合金製部材の
水素吸収をおこす。 Ga：GaはAlを活性化する効果が大で、陽極電位
を大きく卑にする作用を有する。また、
GaはZn0.8〜3.0％との共存下ではAl中に
均一分散する。Gaの添加効果は、 0.002％未満では小さく、電位も−0.77V
より貴となる。Ga含有量の増大とともに
電流効率が高まる傾向にある。しかし、
0.1％を越えるとGaの析出がおこり、局部
腐食が発生し、電流効率が低下する。 なお、本発明合金には不可避的不純物として、
Fe0.5％以下、Si0.5％以下、Mg0.5％以下、
Cu0.1％以下、Ti0.1％以下、Pb0.05％以下が含ま
れる。 第２発明は、第１発明の合金を特にアルミ合金
製部材、鋼製部材または銅合金製部材と、チタン
合金製部材との組合せからなる構造物に流電陽極
として使用し、防食する方法である。 この方法は、例えば船舶のように海水中で使用
される構造物であつて、特にチタン合金製部材を
用いたものに適用して、腐食の問題が解決され
る。 次に本発明の実施例を比較例と合せて以下に示
す。 実施例 １ 下記の表に掲げる合金組成のアルミニウム合金
から、150×50W×10t（mm）の板を製作し、そ
の表面を露出面積20cm2を残してシリコーン樹脂コ
ーテイングを施して、これを陽極試料とした。陽
極試料は室温で静止状態の人工海水（ASTM―
D1141―52に準拠して作成）800cc中へ浸漬し、
陰極を表面積70cm2のステンレス板として、極間距
離40mm、陽極電流密度１mA/cm2で240時間電解を
行ない陽極電位ならびに電流効率を測定した。 表１に示す結果から明らかなように、Znおよ
びGaの各成分値が本発明の限定範囲内にあるア
ルミ合金からなる陽極（試料No.1〜12）は、比
較例のアルミ合金からなる陽極（試料No.13〜
17）と比べて電位が−0.77V〜−0.9Vの間にあり
電流効率も70％以上を有し、チタン合金用として
優れた流電陽極（犠性陽極）特性を保持すること
がわかる。 実施例 ２ 次に実施例１に示したものと同じ犠性陽極試料
を用いて、アルミ合金、銅合金、チタン合金の組
合せにおけるその効果を確認すべく、更に以下の
ような腐食試験を行なつた。すなわち図に示す如
くアルミ合金板（90×90W×2tmm）１、銅合
金板（40×40W×2tmm）２、チタン合金板
（20×20W×2tmm）３と各種成分の犠性陽極
（40×40W×2tmm）４を用いて、各々ポリフツ
化エチレン製の隔離板５を介して並置し、中央に
あけた３mmφの貫通孔を通して、ボルト６、ナツ
ト７をもつて固定し、試験片とした。この試験片
を30℃の空気を飽和させた人工海水中に1000時間
浸漬させた後、アルミ合金および銅合金の腐食状
況並びに重量減、またチタン合金の水素吸収量を
測定した。その結果の一例を表１に示す。Znお
よびGaの各成分値が本発明の限定範囲内にある
ものの場合（試料No.1〜12）は、カツプル電位
は−0.77V〜−0.9Vの間に存在し、銅合金および
アルミ合金の腐食がなく、かつまたチタン合金の
水素吸収量もきわめて小さく、優れた陽極特性を
有していることがわかる。一方比較例の本発明範
囲外の成分の電位の卑な犠性陽極を使用した場合
には（No.13〜16）、カツプル電位は−0.9Vより
卑となり銅合金およびアルミ合金の腐食はない
が、チタン合金の水素吸収がおこる。No.17は本
発明外の組成の電位の貴な犠牲陽極を使用した場
合で、銅合金の腐食は防止されているが、アルミ
合金の腐食がおこつている。No.18は犠牲陽極を
使用しない場合であり、アルミ合金の腐食がはげ
しく、表面に微小孔食が多発した。以上で銅合金
としては９／１キユプロニツケル、７／３キユプ
ロニツケル、ネーバル黄銅、アドミラリテイ黄
銅、ネーバル黄銅、ニツケルアルミ青銅それぞれ
について試験を行なつたが、同一の傾向であつた
ので表１にはアルミ青銅の結果を代表例として示
した。またアルミ合金は表では5083合金の結果を
示したが、5000系のAl―Mg合金また6000系のAl
―Mg―Si合金についても同様な傾向であること
を確認している。またチタン合金については表で
はTi―6Al―4V合金の結果を代表例として示した
が、純チタン、Ti―0.3Mo―0.8Ni、Ti―
0.15Pd、Ti―5Ta、Ti―5Al―2.5Sn、Ti―6Al―
6V―2Sn合金でもほぼ同様な結果を示した。 なお各実施例ではアルミ合金の例を示したが、
例えば船舶を対象とした場合アルミ合金のかわり
に鋼の使用が通常であり、アルミ合金の防食電位
域と鋼の防食電位域はほぼ同一であり表１に示し
た実施例はそのまま、鋼―チタン合金―銅合金の
組合せにも当てはまる。
【表】
効 果
本発明は以上に詳細を示した如く構成され、
Al―Zn―Ga合金を犠牲陽極として使用する陰極
防食法の実施により、例えば船舶等のような海水
中で使用されるアルミ合金製部品あるいは鋼製部
品および銅合金製部品とチタン合金製部品との組
合せからなる装置あるいは構造物の腐食の問題が
解決される。
Al―Zn―Ga合金を犠牲陽極として使用する陰極
防食法の実施により、例えば船舶等のような海水
中で使用されるアルミ合金製部品あるいは鋼製部
品および銅合金製部品とチタン合金製部品との組
合せからなる装置あるいは構造物の腐食の問題が
解決される。
図は実施例２に示した腐食試験における素材の
組合せ態様を示すものである。 １…アルミ合金板、２…銅合金板、３…チタン
合金板、４…犠牲陽極、５…隔離板、６…ボル
ト、７…ナツト。
組合せ態様を示すものである。 １…アルミ合金板、２…銅合金板、３…チタン
合金板、４…犠牲陽極、５…隔離板、６…ボル
ト、７…ナツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Zn0.8〜3.0％、Ga0.002〜0.1％を含み、残部
は不可避的不純物を除いてAlであり、飽和カロ
メル電極基準で−0.77〜−0.9Vの電位を有するこ
とを特徴とする流電陽極用アルミニウム合金。 ２ アルミ合金製部材、鋼製部材または銅合金部
材と純チタンまたはチタン合金製部材との組合せ
からなる構造物の一部に、Zn0.8〜3.0％、
Ga0.002〜0.1％を含み、残部は不可避的不純物を
除いてAlであり、飽和カロメル電極基準で−0.77
〜−0.9Vの電位を有する流電陽極用アルミニウ
ム合金を保持することを特徴とする防食方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032509A JPS60177163A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 流電陽極用アルミニウム合金および防食方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032509A JPS60177163A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 流電陽極用アルミニウム合金および防食方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177163A JPS60177163A (ja) | 1985-09-11 |
| JPS622021B2 true JPS622021B2 (ja) | 1987-01-17 |
Family
ID=12360948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59032509A Granted JPS60177163A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 流電陽極用アルミニウム合金および防食方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177163A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015071323A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | ブリヂストンサイクル株式会社 | バッテリボックスのロック機構および電動アシスト自転車 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130084208A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Questek Innovations Llc | Aluminum-based alloys |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59032509A patent/JPS60177163A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015071323A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | ブリヂストンサイクル株式会社 | バッテリボックスのロック機構および電動アシスト自転車 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60177163A (ja) | 1985-09-11 |
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