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耐食性

鉄は鉱石として酸化物(Fe2O3)、水酸化物(Fe(OH)3)、硫化物(FeS2)などの形で天然に存在し、

精錬技術により、単体の鉄を取り出して利用しています。

鉄で存在するよりも酸化物(Fe2O3)、水酸化物(Fe(OH)3)で存在する方が安定です。

鉄を空気中に放置すると自然に空気中の酸素、水と結合して酸化物、水酸化物などに変化する。

この現象を腐食といいます。

腐食は金属が非金属化する現象であるが、材料が気体・液体などと接触することで化学反応が起こり、表面から変質・溶解していく現象のことです。

金属を腐食する条件が揃わなければ腐食は進行しないが、大気中には水蒸気と酸素、窒素のほか、硫黄、二硫化硫黄、窒素酸化物、炭酸ガスなど色々なガスが存在し、腐食の要因となります。

表面処理は防食、耐腐食、防錆に大きく役割を果たします。

金属には不純物の存在や、合金などの場合2種以上の金属が入っているので不均一な部分が存在するが、不均一な部分では部分的に電位の高低ができます。

電位の高い部分(イオン化傾向の貴)が局部カソード、電位の低い部分(イオン化傾向の卑)が局部ア ノードとなって流電現象を生じます。

アノード部(電子を失って)は溶解し腐食され、カソード部は腐食を防止される。

このように短絡電池が出来ることを局部電池といい、それによる腐食を局部腐食(電池作用)といいます。

めっき皮膜を素材よりも電位の低い(イオン化傾向の卑)金属を処理することでめっき皮膜が優先的に溶解(自己犠牲防錆)し素材を腐食から守る事ができます。

自己犠牲防錆とは鋼材(鉄)より卑な電位の金属である亜鉛、亜鉛・アルミニウム合金、アルミニウム・マグネシウム合金などの表面処理(メッキ皮膜)を施す事で素地の鉄が露出したとしても、キズの周囲の亜鉛、亜鉛・アルミニウム合金、アルミニウム・マグネシウム合金の皮膜が「鉄より先に溶け出して」電気化学的に保護するため、素材腐食の進行を遅らせる事ができます。

粒間腐食(粒界腐食)とは金属の結晶は多くの場合多結晶であり、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腐食の原因となる。

粒間腐食は金属の内部に向かって進行するので、金属の寿命を低下させる原因となる可能性があります。

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