金属材料の腐食メカニズムと腐食解析・余寿命予測の基礎

金属材料の腐食メカニズムでは腐食発生について模式図を用いて平易に説明し、また腐食の基礎的な電気化学反応について平衡論、速度論から解説する。炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼などの代表的な腐食と腐食割れについては、各種部品や製品での損傷事例を交えながら説明する。 　機器・装置や機械構造物の部材は高強度、耐食性、耐熱性など厳しい要求が課せられ、長期間使用した機器・装置や構造物の事故の多くは腐食、あるいは腐食が関与した損傷が主要な原因であると言われている。 　損傷解析では、実機条件下のボルト、フラントなど、またビルジ水 (雑用水) 溜めに発生した穴明き事故 (微生物腐食) 事例を紹介し、事故解析のポイントと防食対策について講師の経験を踏まえて説明する。余寿命予測では、回転機補機について動翼に発生した運転中の損傷や休止中の局部的な腐食による寿命・余寿命診断結果の一例を紹介する。

第1講 腐食の基礎

1. 腐食の電気化学
   1. 電気化学の基礎
   2. 腐食の熱力学
   3. 腐食の速度論
2. 金属材料の不働態化
   1. 不働態と不働態化現象
   2. 不働態化皮膜と局部電池
3. 代表的な腐食
   1. ガルバニック腐食
   2. 流速が関与する腐食
   3. 腐食割れ
   4. 海水中における鉄鋼材料の腐食挙動
   5. 凍結防止剤による腐食

第2講 金属材料の基礎と腐食損傷

1. 金属材料の基礎
   1. 金属の結晶構造
   2. 鉄、Fe-Cr-Niの平衡状態図
   3. 熱処理と金属組織
2. 炭素鋼および低合金鋼の腐食損傷
   1. 伝熱面における腐食
   2. 硫酸露点腐食
   3. 応力腐食割れ
   4. 水素による脆性
3. ステンレス鋼の腐食損傷
   1. ステンレス鋼の耐食性
   2. 粒界腐食
   3. 孔食・すき間腐食
   4. 塩化物溶液中およびポリチオン酸溶液中の応力腐食割れ
   5. 高温高圧純水中の応力腐食割れ

第3講 腐食損傷解析および余寿命予測

1. 腐食損傷事例と損傷解析
   1. ボルトの損傷事例と破面様相
   2. 機器・装置部品の腐食事例
   3. ビルジ水溜めの穴明き事故 (微生物腐食)
2. 機器・装置の寿命・余寿命診断
   1. 極値統計手法による最大局部腐食深さの推定
   2. 回転機動翼の寿命・余寿命診断