【腐食技術編】日常の疑問 20170721 局部腐食にはどのような種類がありますか？

局部腐食は、主に電食腐食、孔食、隙間腐食、粒界腐食、摩耗腐食、応力腐食、疲労腐食、選択腐食に分類されます。

粒界腐食、表面下腐食、孔食、皮膜穴腐食

粒界腐食、表面下腐食、孔食、膜穴腐食など

1 孔食 孔食はピット腐食、ピンホール腐食とも呼ばれます。　　 2 すきま腐食 電解液中では、金属と金属、または金属と非金属の表面の間に狭い隙間が形成されます。ギャップ内での関連物質の移動が遮断され、濃縮セルが形成され、局部腐食が発生します。この腐食を隙間腐食といいます。 3 特定の腐食媒体中で応力腐食材料の強度限界以下で静的引張応力（外部荷重、熱応力、冷間加工、熱間加工、溶接等による残留応力、亀裂腐食生成物のくさび応力等を含む）下で発生する脆性亀裂現象を応力腐食割れといいます。　 4 腐食疲労 腐食疲労は、腐食性媒体と周期的応力の複合作用によって発生します。腐食性媒体によって引き起こされるこの耐腐食疲労性の低下は、腐食疲労と呼ばれます。疲労破壊の応力値は降伏点よりも低く、特定の臨界繰返し応力値 (疲労限界または疲労寿命) を超えた場合にのみ疲労破壊が発生します。一方、腐食疲労は非常に低い応力条件下で破損する可能性があり、非常に危険です。　 5 粒界腐食 粒界腐食とは、金属材料が特定の腐食性媒体中で材料の粒界に沿って腐食し、粒子間の結合力が失われる局所的な腐食損傷現象です。 6 均一腐食 均一腐食とは、環境に接している金属表面全体でほぼ同じ速度で進行する腐食を指します。 7 摩耗腐食（エロージョン） 摩耗と腐食の複合作用によって引き起こされる材料の破壊過程を摩耗腐食といいます。 8. 水素脆化金属材料、特にチタン材料は水素を吸蔵すると脆性水素化物が析出し、機械的強度が低下します。

応力腐食割れ（SCC）：これは、腐食環境下での強い亀裂の拡大による応力支持合金の相互破損を指す一般用語です。応力腐食割れは脆性破壊形態を持ちますが、靭性の高い材料でも発生する可能性があります。応力腐食割れが発生するために必要な条件は、引張応力 (残留応力か適用応力、またはその両方ではない) と特定の腐食媒体の存在です。パターンの形成と拡大は、引張応力の方向に対してほぼ垂直です。応力腐食割れを引き起こすこの応力値は、腐食性媒体がない場合に材料の破壊に必要な応力値よりも高くなります。はるかに小さいです。ミクロなレベルでは、粒子を貫通する亀裂を粒内亀裂と呼び、粒界に沿って広がる亀裂を粒界亀裂と呼びます。応力腐食割れがその深さの 1 つまで拡大すると (ここでは、負荷がかかった材料の断面の応力が空気中での破壊応力に達します)、材料は通常の亀裂として破壊されます (延性材料では、通常は微細な欠陥の集合によって)。したがって、応力腐食割れによって破損した部品の断面には、応力腐食割れに特徴的な領域と、微細な欠陥の集合に関連する「ディンプル」領域が含まれます。孔食：腐食を引き起こす局所的な腐食の一種です。粒界腐食：粒界は、異なる結晶方位を持つ粒子間の無秩序に絡み合った境界です。したがって、これらは鋼中のさまざまな溶質元素の偏析や金属化合物（炭化物やδ相など）の析出に適した領域です。したがって、一部の腐食性媒体では、粒界が最初に腐食されることは驚くべきことではありません。このタイプの腐食は粒界腐食と呼ばれ、ほとんどの金属および合金は特定の腐食性媒体中で粒界腐食を示す可能性があります。隙間腐食：これは、溶液が停滞している隙間やシールドされた表面内で発生する可能性のある局所的な腐食の一種です。このような隙間は、金属と金属、または金属と非金属の接合部、たとえばリベット、ボルト、ガスケット、バルブシート、表面の緩い堆積物、海洋生物と接触する場所で形成されることがあります。

局所的な腐食には次のものがあります。：孔食、電食腐食、隙間腐食およびその特殊な場合 糸状腐食、粒界腐食およびその特殊な場合 溶接部腐食、選択腐食、応力腐食割れ、水素脆化、水素誘起割れ、水素バブリング、水素腐食、腐食疲労、摩耗腐食、エロージョンコロージョンおよびその特殊な場合キャビテーション腐食、摩耗摩耗、およびその特殊な場合にはフレッチング腐食があります。

粒界腐食、応力腐食、ガルバニック腐食、孔食、隙間腐食など

孔食、隙間腐食、粒界腐食、選択腐食、応力腐食、乱流腐食など

応力腐食割れ、孔食、粒界腐食、隙間腐食

粒界腐食、表面下腐食、孔食、膜穴腐食など

孔食、隙間腐食、応力腐食、腐食疲労、粒界腐食、摩耗腐食（エロージョン、水素脆化）

局部腐食応力腐食割れ（SCC）：これは、腐食環境下で亀裂の拡大による応力を受けた合金の相互破壊を指す一般用語です。応力腐食割れは脆性破壊形態を持ちますが、延性材料でも発生する可能性があります。応力腐食割れが発生するために必要な条件は、引張応力 (残留応力か加えられた応力、あるいはその両方) と特定の腐食媒体の存在です。パターンの形成と拡大は、引張応力の方向に対してほぼ垂直です。応力腐食割れを引き起こすこの応力値は、腐食性媒体が存在しない場合に材料が破壊するのに必要な応力値よりもはるかに小さくなります。微視的に見ると、粒子を貫通する亀裂を粒内亀裂、粒界に沿って広がる亀裂を粒界亀裂といいます。応力腐食割れが一定の深さまで広がると（ここでは、荷重がかかっている材料の断面の応力が空気中での破壊応力に達します）、材料は通常の亀裂に従って破壊します（延性材料では、通常、微細な欠陥の集合によって）。したがって、応力腐食割れによって破損した部品の断面には、応力腐食割れに特徴的な領域と、微小欠陥の集合に関連する「ディンプル」領域が含まれます。

①孔食：点や穴などの小さな領域の腐食を孔食といいます。これは非常に局所的な腐食です。穴は大きくても小さくてもよい。一般に、穴の表面の直径はその深さ以下になります。小さくて深い穴は金属板に穴を開ける可能性があります。；孔食は通常、表面に不動態皮膜や保護皮膜を有する金属（ステンレス鋼、チタンなど）に発生します。 ②隙間腐食：異物の存在や構造上の理由（溶接、リベット、ガスケット、堆積物の下など）により、金属表面に隙間が形成されます。隙間が存在することにより、隙間中の溶液中の腐食関連物質が移動しにくくなる。これによって生じる隙間の金属の腐食を隙間腐食といいます。 ③粒界腐食：合金粒界領域に沿って進行する腐食を粒界腐食といいます。腐食は表面から粒界に沿って内部深くまで浸透します。表面には痕跡はありませんが、金属顕微鏡で観察すると粒界に網状腐食が見られます。この種の腐食により、表面に目に見える変化は見られずに金属の強度が低下し、コンポーネントや機器に重大な損傷を引き起こす可能性があります。ステンレス鋼やニッケル合金では粒界腐食が発生しやすくなります。 ④糸状腐食：透明なワニスや塗膜でコーティングされた金属が湿気の多い雰囲気にさらされると、塗膜が湿気や空気を透過する可能性があるため、金属表面が腐食します。腐食生成物は糸状の繊維ネットワークの形をしており、これを糸状腐食と呼びます。原因は湿った大気の作用であり、そのメカニズムは酸素濃淡電池の働きです。 ⑤ 応力腐食割れ：腐食と引張応力が同時に作用した場合の金属や合金の亀裂は、応力腐食割れと呼ばれます。これは最も危険な形態の腐食の 1 つですが、特定の条件下でのみ発生します。：まず、一定の引張応力が存在します。；第二に、金属に応力腐食を引き起こす可能性のある媒体があります。；第三に、金属自体が応力腐食に弱いということです。 「オーステナイト系ステンレス鋼・塩化物イオン」「炭素鋼・硝酸イオン」など応力腐食の亀裂の形状は次のとおりです。：粒界に沿って発達する粒界破壊と、粒子を横断する粒内破壊の混合タイプもあります。一般に、応力腐食は純粋な金属では発生せず、不純物を含む金属または合金で発生すると考えられています。 ⑥ ガルバニック腐食：2 つの金属が腐食性溶液に浸漬されている場合、2 つの金属間の電位差により、金属同士が接触すると、腐食性ガルバニ対が形成されます。反応性の高い金属はアノードとなって溶解しますが、不活性な金属（耐食性が高い金属）はカソードとして機能し、腐食をほとんどまたはまったく引き起こしません。このタイプの腐食は、ガルバニック腐食または接触腐食と呼ばれ、バイメタル腐食としても知られています。 ⑦水素脆化：金属が原子状の水素を吸収して脆くなる現象を水素脆化といいます。たとえば、鋼中の Bi、Pb、S、および As は水素脆化を促進する可能性があります。 ⑧ 腐食疲労：非常に変化しやすい応力と腐食性媒体が同時に作用すると、金属の疲労強度と疲労寿命は腐食のないものと比較して低下します。この現象を腐食疲労といいます。腐食疲労は、あらゆる媒体のあらゆる金属で発生する可能性があり、材料と媒体の特定の組み合わせを必要としません。 ⑨ エロージョンコロージョン（摩耗腐食）：溶液が流れると、溶液には研磨剤として作用して金属表面の保護膜を破壊する可能性のある固体粒子が含まれており、保護膜が除去された部分に腐食が発生します。損傷形態は局所的である場合もあれば、均一である場合もあります。 ⑩乱流腐食（衝撃腐食）：高速で流れる溶液は、金属デバイスまたはパイプの形状の突然の変化により金属表面に衝撃を与え、乱流を引き起こして金属に損傷を与えます。 ⑾キャビテーション（キャビテーション腐食）：金属と液体の相対運動速度が増加すると、金属表面上の局所的な液体の圧力が室温での液体の蒸気圧を下回ると、「沸騰」が発生し、気泡が発生します。気泡が破裂する際に発生する衝撃力により、材料に蜂の巣状の損傷が生じます。この損傷はキャビテーションと呼ばれます。気泡がはじけるときに発生する衝撃波の圧力は4,000気圧にも達し、金属保護膜を破壊し、塑性変形を引き起こし、さらには金属粒子を引き裂く可能性があります。

粒界腐食、表面下腐食、孔食、皮膜穴腐食

孔食、隙間腐食、粒界腐食、応力腐食割れ、腐食疲労、水素腐食割れ、選択腐食、摩耗腐食、層間腐食、その他

不均一腐食とも呼ばれます。金属表面の特定部分の腐食。粒界腐食、表面下腐食、孔食、膜穴腐食など。均一腐食よりも重量減少は小さいですが、金属組織の緩みや漏れを引き起こす可能性があり、より危険です。

応力腐食割れ、孔食、粒界腐食、腐食疲労、隙間腐食

孔食、隙間腐食、粒界腐食、選択腐食、応力腐食、腐食疲労、乱流腐食。

孔食、電食、すきま腐食、エロージョン腐食、選択腐食、応力腐食割れ、粒界腐食、フィラメント腐食などがあります。