孔食の識別と除去方法

腐食はあらゆる金属にとって大敵です。この有害なプロセスにより、金属材料は徐々に錆び、劣化していきます。多くの場合、腐食はこっそりと進行し、すでにダメージが及ぶまで検出されません。

腐食の発見と防止をさらに難しくしているのは、腐食にはさまざまな形態があることです。そのひとつが孔食で、最も巧妙で最も有害な腐食形態のひとつとされています。孔食は金属表面を傷つけ、安定性を損ないます。

このガイドでは、孔食の概要、孔食の作用、原因について説明します。また、孔食の識別と除去方法についても説明します。このユニークな腐食の形態と、金属パイプやその他の部品が壊滅的な打撃を受けないようにする方法について、詳しくご説明します。

孔食とは？

孔食は、単に孔食と呼ばれ、アルミニウム、鉄、鋼鉄、その他の金属材料に影響を及ぼす局部腐食の一種です。錆で覆われた空洞（ピット）が材料の表面に残るのが特徴です。孔食を放置すると、材料は永久的に傷つき、金属は薄くなり、構造的完全性が壊滅的に損なわれます。

孔食の原因は？

ほとんどの場合、孔食は小さな領域の不動態化によって発生します。この小さな領域は陽極となり、周囲は陰極となります。これが局部腐食につながります。

しかし、そもそも何が脱灰を引き起こすのでしょうか？ひび、欠け、傷などの小さな欠陥です！金属表面の小さな擦り傷は、それほど脅威ではないように見えるかもしれませんが、これらの極小の擦り傷は、金属の保護膜を損傷し、その不動態性を無効にする可能性があります。孔食の最も一般的な原因は以下の通りです：

• ひび割れ
• 傷
• チップス
• 不均一な応力
• 金属基板の欠陥
• 乱流への暴露
• 不均一な保護膜
• 化学兵器による攻撃

そのため、金属が何らかの形で損傷していたり、荒波にさらされていたりする場合は、孔食に注意してください。孔食のもうひとつの原因として考えられるのは、通気性の違いです。手入れが行き届いていない金属が水や埃にさらされると、小さな部分が脱酸素状態になります。このため、その部分と周囲の部分との間に通気性の差が生じます。反応が起こり、金属表面に錆びたピットが形成されます。

孔食の見分け方

孔食は予測、検出、防止が難しいため、多くの人が最も危険な腐食形態のひとつと考えています。金属表面にピットができるのだから、発見するのは簡単なのでは」と思われるかもしれません。残念ながら、腐食によってできるピットは信じられないほど小さいのです。ほとんどの場合、人間の目には見えません（あるいはほとんど見えません）。また、一般的に腐食層で覆われているため、発見するのはさらに困難です。

肉眼で孔食を見つけることは不可能に近いですが、次のような方法があります。 は 信頼できる試験方法検査によって孔食による大惨事を防ぐことができるため、影響を受けやすい材料は頻繁に検査することをお勧めします。孔食の一般的な試験方法には以下のものがあります：

目視検査

マイクロスコープを使い、専門家が特定のエリアの孔の数を数えます。これにより、その大きさや分布、強度を判断することができます。

ソニックス・テスト

超音波試験では、超音波エネルギーがカプラントを介して金属に伝達されます。これらの超音波パルスは金属で跳ね返り、電気信号に変換されます。これらの信号により、金属中の穴やその他の欠陥の位置が示されます。

電磁気試験

この試験方法は、鋼鉄や鉄のような導電性金属の表面の凹凸を見つけるために使用されます。

電気化学試験

電気化学試験は、金属の腐食速度を試験するもう一つの方法です。試験中、金属の作用電極に電流を流し、測定可能な信号を発生させます。

浸漬試験

金属片を溶液に浸します。数日間放置。除去後、腐食速度を測定し、ピットを顕微鏡で観察し、さらに範囲と強度を決定します。

最も危険な素材とは？

臭化物、塩化物、次亜塩素酸イオンを含む材料は、孔食の影響を最も受けやすい。フッ化物やヨウ素酸塩を含む溶液（水や硫化物など）にさらされる材料もリスクが高くなります。孔食が発生しやすい金属には次のようなものがあります：

• クロム
• ステンレス
• 水銀
• コバルト
• アルミニウム
• 銅

隙間腐食の防止

孔食を特定し除去する方法だけでなく、孔食を未然に防ぐ方法も知っておきたいものです。孔食のリスクを最小限に抑える方法はいくつかあります。

耐食性材料の使用は、まず最初に行うべき予防措置の一つです。チタン、窒素、クロム、モリブデンを含む合金は、孔食によく耐えます。もう一つの効果的な予防法は陰極防食で、金属表面を電気化学セルにすることで腐食を防ぎます。より反応性の高い金属で被覆するのが理想的です。この腐食性金属が陽極となり、元の金属の代わりに腐食することで、孔食を防ぐことができます。

孔食を防ぐ最も効果的な方法のもう一つは、環境要因（湿度、温度、塩化物、pH酸、塩分レベル）をできる限りコントロールすることです。孔食を防止するその他の方法としては、保護コーティングの使用と維持、液体やほこりへの暴露の制御などがあります。

孔食を除去できますか？

ほとんどの腐食とは異なり、孔食は除去可能です。金属がまだ構造的に健全であると仮定すると、穏やかな酸で腐食を除去することができます。実際の孔食を除去したい場合は、金属をやすりで削るか、サンドブラストする必要があります。機械的に孔食を除去することもできます。

腐食や孔食がなくなったら、以下のコーティング方法のいずれかを使って金属を下塗りします：

• リン酸亜鉛プライミング
• 亜鉛スプレーメタライジング
• ケミカルコーティング
• ホットディッピング

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