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電蝕は、通電性のある異種金属が接合された場合、イオン化傾向が大きい方の金属が腐食してしまうという現象ですが、では普通鋼(SS400等)とステンレス鋼とで
普通鋼が腐食してしまうのは何故でしょうか?
ステンレス鋼は鉄(Fe)を主成分としクロム、及びニッケルを含んだ合金という事は解るのですが・・・・

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A 回答 (4件)

失礼しました。

kairi9214さんがどの程度の知識を要求されているのかわかりませんでしたので、「電気を通さない膜で保護している」イメージを簡単に持ってもらうために「電気を通さない(=抵抗無限大と思われたのでしょう)」と表記いたしましたが、厳密には「(金属と比較して)電気を通しにくい」の方が正しいですね。
では、本題に入ります。
「イオン化傾向が水素より大きい金属が水中で酸化しないはずはありません」と書いたように水中で完全に酸化を止める(腐食速度=0)ことは出来ません。(もっと厳密に言うと金でも酸化します。)つまり、徐々に酸化反応は進行していきますが、これは平衡反応であるのでこの時の電位を「腐食電位(浸漬電位)」と呼んでいます。この電位が+側(貴)の金属が腐食しにくい金属です。(元素の場合はイオン化傾向が低いといえます。)
ステンレス鋼の場合は表面の不動態膜によってこの電位が高く(貴に)なっていますが、ここに腐食電位の低い(卑な)普通鋼が導通状態で接触しますと両方の金属の電位は等しく(or近く)なります。この電位は普通鋼単独の電位より高く、ステンレス鋼単独の場合よりも低くなるので、普通鋼は単独の場合よりも腐食速度が大きくなるということになるわけです。
ご理解頂けましたでしょうか?
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この回答へのお礼

再度のご回答ありがとうございます。
なるほど!と納得致しました。解りやすい解説を頂きまして
ありがとうございました。

お礼日時:2001/09/14 15:02

若干の誤解があるようなので補足しておきます。


イオン化傾向が水素より大きい金属が水中で酸化しないはずはありませんし、合金化によってイオン化傾向が小さくなる例は稀です。では「なぜステンレスは錆びにくいのか?」と申しますと。rei00さんの仰るようにクロムの不動態膜が出来るからです。この不動態膜と言うのは、クロムが酸化したものですが水に溶けませんし、非常に緻密で(酸化物ですから)電気を通しません。このように金属の表面と水との間に水に溶けない、かつ電気を通さない膜を形成することでそれ以上酸化しないようにしているのです。
しかし、この膜にも弱点があって、塩化物イオン(Cl-)等が存在すると、水に溶けやすくなります。こうして不動態膜が破壊され、酸化が進み腐食する(錆びる)事になります。ですから、ステンレスに食塩は厳禁なのです。
>普通鋼が腐食してしまうのは何故でしょうか?
ということですが、イオン化傾向というより、単に「ステンレスの方は不動態膜で守られている」と言ったところでしょうか。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
大変参考になりました。

>イオン化傾向というより、単に「ステンレスの方は不動態膜で守られている」と言ったところでしょうか。

普通鋼とステンレス鋼の間で電蝕が起きるという事例を以前聞いたのですが、
ステンレスはクロムの不動態膜で保護され電気を通さないとすると、電蝕は
起こさないという事になりますかねえ・・・(?_?)

お礼日時:2001/09/14 08:29

 この分野は知らない一般人ですが,myeyesonly さんの回答(イオン化傾向)に反応して補足いたします。



> ステンレス鋼は鉄(Fe)を主成分としクロム、及び
> ニッケルを含んだ合金という事は解るのですが・・・・

 これらのクロムやニッケルがどの様に含まれているかは御存知でしょうか。「理化学辞典 第5版」で「ステンレス鋼」を引くと,「耐食性に優れた合金鋼の総称で,クロムを約12%以上含有し,鋼の表面にクロムの酸化皮膜ができて不動態化し,優れた耐食性を示す」事が書かれています。

 つまり,クロムは鋼の表面に存在し,普通鋼とステンレス鋼を接合した場合には,鉄(普通鋼)とクロム(ステンレス鋼)が接触した状態になっているのでは?。

 後はイオン化傾向を考えれば納得できるように思いますが。いかがでしょうか。
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この回答へのお礼

アドバイス有難うございます。
そうですね。表面に不動態化により耐食性を得ているのですね。
ただし、「普通鋼とステンレスの接合面で鉄とクロムが接触している」とすれば、
鉄よりクロムのほうがイオン化傾向が大きいために、どうなってしまうものやら
と疑問が残ってしまいますが・・・(?_?)
ステンレスは合金であるためクロムの性質が出ないとすれば納得ですね・・(^^;

お礼日時:2001/09/13 17:50

こんにちは。


まず、鉄とステンレスは同じものではありません。どちらも鉄が主成分ではありますが、化学的性質だって、鉄=錆びやすい、ステン=錆びにくいという違いがありますよね。錆びにくいという事はイオンになりにくいということで、当然イオン化傾向にも違いが出て来ます。

#イオン化傾向をご存じなので、この位の説明でいいかと思いますが、何かありましたら補足下さい。判る範囲でお答えいたします。
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この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
つまりは、ステンレス鋼は錆びにくい⇒イオン化傾向が鉄に比べ小さい、と解釈
すればイイのですかね?
大変参考になりました。

お礼日時:2001/09/13 17:24

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 アルミ合金板、またはアルミメッキ鉄板を、鉄製の部品に、鉄製のボルトで固定しようとしています。鉄製の部品の表面処理はMFZn-C後カチオン塗装、またはMFZn-Cのみで、ボルトの表面処理はMFZn-CまたはMFZn-Gです。この時、異種金属接触腐食(電食)の発生を気にしたほうが良いのでしょうか?もし、発生してしまうのでしたら、対策としてどのような方法がございますでしょうか?
また、何か資料がございましたらご紹介願います。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 機械の設計屋です。
 
 クルマの車体設計では、犠牲電極を新たに設定し、電気を流して鋼板のサビを守るより亜鉛メッキ鋼板の方が防食性が高いと考えられています。
 その点から考えますと亜鉛メッキが完全なら防食性能はかなり高いので、アルミを直付けしてもアルミが犠牲電極とはならない様な気がしますし、また、塗装だけでも電位差腐食の絶縁には効果がありますが、しかし現実にはネジ部や座面部、或いは部品同士の接触部は塗膜やメッキが剥がれ易く、アルミと鉄(鋼?)が導通してしまうケースが多いです。
 
 そぅしますと問題は、その鋼とアルミが混在している装置を置く環境と耐用年数、それに使用期間内でどの程度なら腐食しても良いか?にかかってきます。

1.完全にドライな環境でしたら、導通があってもほとんど問題とはならないはずです。
 ただ経験的には、湿度や温度差がある環境では、どれほど直接水分がかからない様に気をつけていても、大気中の水分か或いは結露によるものか、電位差によると見られる腐食が発生する様です。

2.例えば自動車の様な、比較的劣悪な環境に置かれている機械では、鋼とアルミ板を接触させてしまうと、早ければ1年程度でも無視出来ない腐食が見られる事もあります。

3.電位差の有る/無しにかかわらず、地球上では機械構造用金属はほぼ何らかの腐食を起こすと考えて差し支えないでしょう。(アルミは勿論、SUS=ステンレスも非常に危険な腐食を起こします。チタンは・・・・ワタシが携わっているジャンルの機械では『腐食しない』と見なしていますが)
 或る機械を設計する時、実際に考えなければならないのは『腐食するかしないか?』ばかりでは無く『どの程度までの腐食なら許容可能か?』です。
 御質問のケースでは、導通させてしまうとアルミ側が犠牲電極となり一方的に腐食する事になりますが、例えば想定されている耐用年数内で機械強度の80%を確保すれば良い、などの目標値を満足させるのが、現実的な設計と言えます。

・・・・とゆぅワケで、貴殿が御計画の装置がどの様なモノなのか判らないので、とりあえず一般論的なモノを拾って打ちました。
 しかしこれでは結論が出ないので、結論代わりに(?)自分ならどぅするか?と申しますと・・・・
 鋼とアルミの組合せなら、環境がどぅでもとりあえず絶縁を基本とします(御質問のケースなら、ボルト~アルミ板間、アルミ板~鋼製部品間の、2箇所の絶縁です)。
 これは後々発生が予想されるリスクを、その時に回避可能かどぅか?と考えた結果です(後に腐食が始まり「しまったぁ~」となった時に対策可能かどぅか、と考えますと・・・・また分解して絶縁材を入れて・・・・などはやりたくない、とゆぅのがホンネです)。

 耐用年数の見積りは重要です。それによって絶縁方法を変えますが、結局のところアルミが腐食するかどぅかは絶縁性能の耐久性にかかっているので、耐用年数≒絶縁材の耐久性能として選択されればよいでしょう。

>対策としてどのような方法がございますでしょうか?

 絶縁方法は色々考えられます。耐環境性をあまり考慮しなくてよいなら、セロテープやビニールテープを貼るだけでも十分ですし、エンジニアリング・プラスチックやネオプレン・ゴムのカラーや板を作り、ボルト穴や鋼製部品との接触部に入れると半永久的に絶縁性能を確保出来ます。
 また、頻繁な脱着をしない、組立てた後は応力がかからない、などの条件であれば、エポキシなどの合成樹脂系接着剤や、場合によっては2液硬化塗料の厚塗りだけでも要求性能は満足します。

>また、何か資料がございましたらご紹介願います。
 
 これは・・・・どぅでしょう?一応ワタシが知る限りでは、『計算では予測不能』となっているので、学術的な解説書があるかどぅか・・・・ワタシの場合は、あらかじめ試験片を作り、塩水噴霧などの加速耐久実験によるデータを集めておきますが・・・・恐らく、機械の防錆性能はどの業種、どの企業でも重要なノウハウとなっているはずなので、具体的なデータ集なども公表されていないのではないか?と思います。
 とりあえず金属材料系の本(教科書)で腐食を扱ったモノは色々出回っているので、大きな書店や図書館でその辺りの本を調べてみる、ぐらいしか思い付きませんが・・・・。

 さて、長くなりましたが最後に一言。

 アルミ板とアルミメッキ鋼板では、全く意味が違います。アルミ板は御質問通り電位差腐食を考慮しなければなりませんが、アルミメッキ鋼板のアルミ層はメッキをかぶせた鋼板の犠牲電極となっているので、鉄製部品への取り付けを絶縁してもメッキを被せた鋼板を腐食させない様に腐食します。

 機械の設計屋です。
 
 クルマの車体設計では、犠牲電極を新たに設定し、電気を流して鋼板のサビを守るより亜鉛メッキ鋼板の方が防食性が高いと考えられています。
 その点から考えますと亜鉛メッキが完全なら防食性能はかなり高いので、アルミを直付けしてもアルミが犠牲電極とはならない様な気がしますし、また、塗装だけでも電位差腐食の絶縁には効果がありますが、しかし現実にはネジ部や座面部、或いは部品同士の接触部は塗膜やメッキが剥がれ易く、アルミと鉄(鋼?)が導通してしまうケースが多い...続きを読む

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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
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ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
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こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
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試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
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あるいは、
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40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
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10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Qステンレスとスチールが接すると錆を呼ぶ?

鉄骨造の設計初心者です。教えてください。
例えば、鉄骨の柱に竪樋のバンドをつける場合。鉄骨柱からスチール製のピースを出し、そこに竪樋バンドをボルト締めで取り付ける場合、竪樋バンドはステンレス製がいいのか、亜鉛めっきスチール製がいいのか、どちらなのでしょうか。ステンレスとスチールが接すると錆を呼ぶ(電食)があると聞いたのですが、ステンレスも鉄の合金ですから、本当に錆を呼ぶのでしょうか?でも、亜鉛めっきスチール製よりステンレス製の方が錆びないからよいのでしょうか。
教えてください~。

Aベストアンサー

建築の人間ですが、鉄とSUSの電食は問題視されてませんね。(私の周りだけかな?)
鉄骨側のピースは鉄で、樋バンドはSUSっていう事例は
一般的にたくさんあります。
設計事務所に対してもSUSにすると喜ばれます。
電食で問題があるのは鉄とアルミの場合です。
ゴムシートをはさむ場合があります。

おっしゃる通り「メッキ品よりSUSが錆びにくいから」で良いと思います。

参考URL:http://www.ntt-east.co.jp/tasc/gijutu/zai/#1

Q電気亜鉛めっきと溶融亜鉛メッキについて

電気亜鉛めっきと溶融亜鉛めっきについて、コストや電気亜鉛めっきと溶融亜鉛めっきの使い分け方が解りません。
上記についてご存知の方がいらっしゃいましたら、それぞれのめっき方法の長所・短所と併せて教えていただけるとありがたいです。
めっきに関しては、全くの素人です。常識的な質問かもしれませんがよろしくお願いします。

Aベストアンサー

鉄鋼メーカーに勤務する者です。両者はいずれも鉄板へのメッキが主体ですので、それでもって説明いたしします。

★溶融亜鉛メッキ
言葉どおり、溶融している液体状態の金属亜鉛(融点約430℃)の浴の中に鉄板を浸漬させ、表面張力により鉄板表面に亜鉛を付着させます。
亜鉛の付着量(厚み)はエアーワイピングによる物理的な力でコントロールします。

長所としては、鉄板を亜鉛の融点まで加熱する必要があるため、焼鈍工程とメッキ工程をひとつの設備で同時に行う事ができることが上げられます。また、亜鉛メッキ層の厚みを厚くしたい場合には有利です。
国内の自動車用鋼板に用いられている「合金化溶融亜鉛メッキ」を製造するにも、加熱する必要性から溶融亜鉛メッキがむいています。(もちろんコストの問題もあります。)
現状の用途では、自動車ボディ用の鋼板が最も多く、家電や建材などにも一部使われています。建材などに用いられる、いわゆる「トタン」はこの方法で作られ、「スパングル」という亜鉛の結晶が浮き出すような作り方をしています。

★電気亜鉛メッキ
電気分解の要領で、メッキ液中に存在する亜鉛イオンを金属原子に還元する事で鉄板表面に付着させます。付着量はファラデーの法則に従い、電気量(クーロン量)でコントロールします。
鉄板を加熱しないので、焼鈍ラインとは別に電気メッキラインとして設置する必要があります。このため、溶融亜鉛メッキに比べて、工程コストが余分にかかります。

長所として、溶融亜鉛メッキよりも亜鉛の付着量を薄く、正確にコントロールできることが挙げられます。
また、溶融亜鉛メッキのラインでは製造が難しい熱処理を伴う特殊な鋼板や、溶融亜鉛がはじいてしまうような(亜鉛が濡れない)鋼板に対して、亜鉛を付着させることができることも特徴です。
最近自動車用鋼板で重要視されている、高強度鋼板の一部には、冷延鋼板(メッキしていない板)でしか作れないような(溶融亜鉛メッキでは製造できない)ものがありますが、電気メッキラインを使えば、その冷延鋼板に防錆効果を付与する事ができます。

主な用途としては、家電用の鉄板が多いです。開発当初は自動車用の鋼板も多かったですが、最近では自動車用は溶融亜鉛メッキが主流です。

参考URL:http://www.nc-net.or.jp/kouza/iron/04.html

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言葉どおり、溶融している液体状態の金属亜鉛(融点約430℃)の浴の中に鉄板を浸漬させ、表面張力により鉄板表面に亜鉛を付着させます。
亜鉛の付着量(厚み)はエアーワイピングによる物理的な力でコントロールします。

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Qモーターの定格電流の出し方

三相200v5.5kw定格電流22Aのモーターなんですが全負荷運転で22Aの電流が流れるって事で良いのでしょうか?
ちなみに定格電流が分からないモーターの電流値の出し方は5500/200×√3なのでしょうか?
そうすると定格電流が違ってくるので・・・
勝手な考えなんですが力率を70%って考えればよいのでしょうか?
調べていくうちにだんだん分からなくなってきちゃいました
もし宜しければ教えていただきたいのですが

Aベストアンサー

・全負荷運転で22Aの電流が流れる
で、OKです。

・定格電流が分からないモーターの電流値
5.5kWは軸出力なので、電気入力(有効電力)に換算するために、効率で割る必要があります。
次に、皮相電力に換算するために力率で割る必要があります。
結果、
{出力/(力率*効率)}/(√3*電圧)
ということになります。

モータの力率や効率が不明の場合には、
JISC4203 一般用単相誘導電動機
JISC4210 一般用低圧三相かご形誘導電動機
JISC4212 高効率低圧三相かご形誘導電動機
で規定されている効率や力率を使うことになるかと。
(これらの規格には、各容量について電流が参考値として記載されていますが)

Q「該当」と「当該」の違い

辞書には、「該当」・・・その条件にあてはまること。「当該」・・・その事に関係がある。
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“あてはまる”と“関係がある”、微妙に違うようで似ているようで、お恥かしいのですが私にははっきり区別ができないのです。
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わかりやすく両者の違いや使い方を解説していただけませんか?宜しくお願いします。

Aベストアンサー

よく似た意味の言葉(名詞)ですが、

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○当該…主に他の名詞の前につけて「今議論の対象になっている、まさにそのもの」という意味で内容を限定する形容詞的な形で用いる

といった違いがあります。逆の用法はありません。

・この条件に当該する人は申し出てください。

・○○事件につき、該当被告人を有罪に処す。

いずれもおかしな使い方で、反対でないとアウトです。

ご参考になれば幸いです。

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金属ボルト等で良くある、焼きつき現象の原理がしりたいのですが、ご存知の片教えてください。

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Aベストアンサー

私自身は、樹脂関係の仕事ですが、ご質問のように金属ボルトが焼きついてはづしにくくなることがありますね。
単に締め付けただけではなく、熱が掛かると焼きつきやすくなります。
原因については、金属表面には、小さな凹凸がありボルトを締めこんだ際に凸部同士が当たっているところは非常に高い圧力が掛かった状態になりますよね。
そこに熱が掛かりますから、融点以下の温度ですが焼結に近い現象が生じていると考えています。

この防止に関しては、モリブテングリスやネバーシーズといった焼き付き防止剤をボルトに塗布しておくと良いです。

ただご質問のように油が使えないとなると、ボルト自体にテフロンコートすると行った方法になりますかね。
テフロンコートしているところは色々あると思いますが、検索で出てきたのを参考に記しときます。
http://www.maruemu.co.jp/catalog/original/mcoat.html

参考URL:http://www.maruemu.co.jp/catalog/original/mcoat.html

QkN単位とkgf単位の変換の仕方について教えてください。

kN(キロニュートン)単位とkgf(キログラムエフ)単位の変換の仕方について教えてください。
kgf側の数字がわかっている時、○○kgf×9.8=○○N
とういのは聞いたのですが、キロニュートンで答えを知りたい場合はどうしたらよいのでしょうか?
また、逆にニュートン側の数字だけわかっている場合にキログラムエフにするには、キロニュートン側の数字だけわかっている場合にキログラムエフにするには、の場合も教えてください。

ネットで調べても、数字がぐちゃぐちゃになってどういった考え方をして計算してよいのかわかりません。
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どうぞ助けてください。
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

 k(キロ)は1000という意味ですから、

 1kN=1000N

となります。

http://www.weblio.jp/content/%E3%82%AD%E3%83%AD

 1km=1000m、1kg=1000g

と同じです。


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