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さびた鋼

腐食

腐食とは?

腐食とは、金属が周囲の環境と化学反応を起こし、溶けたり腐食生成物を生成したりするプロセスです。これは、一般的に言われる表面的に「さび」が発生することにとどまらず、腐食によって厚さが減少したり、孔が開いたりすることも含みます。

メッキ皮膜と素材の密着性は金属結合による結合によるものであるため、サビや腐食性生物が生成されている状態のままメッキ処理を​施してしまいますと、金属結合ができない事から密着の悪いメッキ処理になり、剥がれなどの原因となります。

大気中には水蒸気と酸素、窒素の他、硫黄、二酸化硫黄、窒素酸化物(NOx)、炭酸ガスなどいろいろなガスが存在し、金属の腐食因子となっています。同じ大気中でも高原地帯では空気は乾燥し、清浄であるため腐食因子は少なく金属は腐食しにくいが、一方で、海岸では塩化ナトリウム、工業地帯では二酸化硫黄や炭酸ガスなどが多く腐食の進行が早くなります。

水分のない常温では金属は腐食しにくいが、高温になると金属は空気中の酸素、硫黄、塩素などと直接化合して酸化物、硫化物、塩化物などの化合物となって腐食します。

大気中では金属表面は雨水や水蒸気の凝縮水との接触や、ダストなどの沈着物により大気腐食が発生します。

【局部電池と局部腐食】

金属には純度の高いものでも不純物が入っており、合金ともなれば2種類以上の金属が入っているので、どの部分も均一な合金成分ではなく、金属表面のいろいろな不均一な部分では電位の高低差ができます。

電位の高い部分はが局部カソード(ー極)に、電位の低い部分が局部アノード(+極)となって逆電現象を生じます。

逆電現象によりアノード部は溶解し、カソード部は腐食を防止されます。このように短絡電池ができることを局部電池といい、それによる腐食を局部腐食といいます。

不純物の多い素材が腐食しやすいのはこの理由によるものです。

【粒間腐食(粒界腐食)】

金属の結晶は多くの場合に多結晶であり、結晶と結晶の境界は結晶部に比べて一般に電位が低い、そのため結晶と粒界では電位の低い粒界がアノードとなり、局部電池となります。

粒間腐食は金属の内部に向かって進行するため、金属の寿命を縮める結果となります。

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