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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:【アルミ7000系】7N01-T5 応力腐食割れ…)

アルミ7000系 7N01-T5 応力腐食割れについて教えてください!

2023/10/15 20:37

このQ&Aのポイント
  • 7N01-T5(アルマイト処理済み)に応力腐食割れが発生しました!知識が無いので、下記の検証内容に不備がある場合、訂正していただけると幸いです。
  • 7N01は元々応力腐食割れに対する感受性が強い材質であると聞いております。
  • 製造方法にイレギュラーな処理は無く、元々応力腐食の限界値以上であると推測されます。
※ 以下は、質問の原文です

【アルミ7000系】7N01-T5 応力腐食割れ…

2008/12/25 15:04

【アルミ7000系】7N01-T5 応力腐食割れについて教えてください!

7N01-T5(アルマイト処理済み)に応力腐食割れが発生しました!
知識が無いので、下記の検証内容に不備がある場合、訂正していただけると幸いです。

?材料:7N01は元々応力腐食割れに対する感受性が強い材質である
    と聞いております

?応力:製造方法にイレギュラーな処理は無く、元々応力腐食の限界値以上
    であると推測されます。

?腐食:海洋環境等、腐食が起こり易い環境にはありませんが、
    1箇所気になる変化点があります。

?材料、?応力に関しては、元々応力腐食割れ発生の要素を持っていると思われます。しかし、30年間同一の製品を製造し続けている中で、今回始めて応力腐食割れが発生しました。
変化点という意味では、?腐食が一番怪しい気がします。

変化点についてですが、アルミメーカーから材料を購入しているのですが、購入品には防錆油が塗布されていました。
今回、作業能率を向上させると言う理由から、防錆油を塗らないで欲しいと言う要望をしていました。

短納期のため、アルミを裸のまま放置する期間は数日しかありませんが、水溶性切削液にて切削を行っており、切削液がべっとり付いている状態で輸送・次工程の加工等を行っております。
加工工場が点在しており複雑ではありますが、裸でアルミを置いている期間+水溶性切削油が塗布されている期間のMAXが1.5ヶ月ぐらいです。

水溶性切削液のメーカーに問い合わせた所、切削液に浸漬した状態ではほぼ良好であるが、切削油の蒸発を伴う環境では、アルカリ性の性質と水分、塩素(水道水にて希釈しているため、塩素が微量に含まれる)により腐食に対してマイナスに働くという情報を得ました。

ここでこの不具合のポイントですが、納入したアルミ材は、加工時に端面を切り落としています。しかし、割れは端面より発生しているようです。



長々と申し訳ありませんが、つまりは、なぜ今回のみ割れが発生したのか分からない上に、検証の第一歩目をどの観点から進めてよいのか分かりません。

変化点は防錆油の有無ぐらいです。

どなたか、懸念点として挙げられるところや上記の説明で明らかに応力腐食割れの要因と言える点等、「7N01-T5の応力腐食割れ」に関する知識をご教授下さい!

お願い致します!

回答 (2件中 1~2件目)

2008/12/25 20:30
回答No.2

古いものは長い間損傷なしで使用できているので,
新しいものの材質が同じ規格内にあっても,耐食性が低下していることが原因ではないでしょうか。

鋼の耐食性は、主要な耐食成分の含有量そのものと
非金属不純物元素の含有量と存在形態によって決まります。

これらはいずれも材料規格によって規制されますが,
規格には主要耐食成分について上限と下限で多いもので4%,少ないものでも1%の幅があり,
製造コストに大きく影響する高価な耐食成分は少ない方に寄せて制御される宿命を有している場合がほとんどです.

たとえば、アルミではありませんが、ステンレスに関して言えば、
市販されているステンレス鋼の耐食成分が1960年代から1980年代の間でどのように変化してきたかを調査した結果が報告されています。

これらには、
?各材料ともNiの低下が著しい,
?各材料ともCrはほとんど変化していない,
?SUS316とSUS316LはMoの減少が著しい,などのことがわかります。

このような結果が、塩化物局部腐食に対する、耐食性に及ぼす影響もあることが報告されています。

このような傾向は日本だけでなく,同様の指摘がアメリカでもなされており,世界共通の傾向であるといえます。

本事例に関して新,旧両方材質についての化学成分の調査結果を定時してもらうことが良いアプローチだと思います。

たとえば,耐腐食成分の含有量の低下が顕著で,耐すきま腐食性,耐応力腐食割れ性が劣化していると判断できるかもしれません。

ステンレスなどでは、,新規に購入した材料においてMoの低下により材質間の接触部ですきま腐食が発生して,
これを起点にNi低下により応力腐食割れが促進された事例も報告されています。

漠然としていて、あまり良い回答になるかわかりませんが、具体的な対策としては、

(1)材料購入時にミルシートをよくチェックし,必要な耐食成分の含有量が確保されていることを確認する。

(2)もし上記(1)が不十分なら,耐食成分の含有量を指定して発注し適正材料を調達する。

(3)もし上記(2)が困難で,必要な材料が入手できない場合は,1ランク上の材料へ材質変更する。

近年,製鋼技術の向上,コストダウン要請の強化などによって、
耐食成分が材料規格の下限ぎりぎりに制御された材料が市販材のほとんどを占めている現実がありますので、注意してください。
「材料規格は変わらなくても材料は変わる」ことがあるので、そこに着眼してみてください。
きっと解決方法が見つかるかも?しれませんよ。

お互い、来年も頑張りましょう。

お礼

2008/12/26 09:17

丁寧なご回答、どうもありがとうございます。

成分分析は行っておりますが、過去の部材(在庫品:10年程前のもの)と割れが発生したものに関してそれぞれの値はほぼ一致しています。

アルミ合金(Al-Zn-Mg)に関して、Zn,Mgの含有率が多いほど応力腐食割れに関しての感受性が大きいと言う情報がありますが、特に異常な値は出ませんでした・・・

他にはどのような要素が挙げられるでしょうか?

しかし、ご回答いただいた内容を読ませていただき、自分のやっている検証が無駄ではなかったと分かり、非常にうれしいです。

またアドバイスいただけると幸いです。

ありがとうございました!

質問者

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質問する
2008/12/25 16:17
回答No.1

端面に発生しているとのことですが,異種金属との接触等はありませんか?
応力腐食は使用環境と応力条件により発生するので,今回の製品ではこれまで
と異なった条件があるのではないでしょうか。
腐食について記述したURLを下記します。

お礼

2008/12/25 18:11

早速のご回答ありがとうございます!

詳細をご説明しますと、10×20×500位の直方体に近い形状のアルミ合金に、端面から7.5mmの場所に5.0mmの穴を開けます。そこにSUS416のピン(形状は円筒ですが、突き出しが3箇所あり、圧入することでピンを固定しています)が挿入されています。(ピン穴から端面までの肉厚は5mmになります)

端面は他の金属と接触する要素は無く、当初はピン側から割れが発生していると考えていたのですが・・・

割れが発生しているものは、50本以上ありますが、割れは端面側、ピン側どちらからも発生しているようです。

参考資料、ありがとうございます!

質問者

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