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様々な使用環境において、部品の寿命と性能は、腐食、摩耗、疲労、熱特性など、諸現象の影響を受けます。最適なソリューションを確保するには、目的、ならびに曝露される環境を深く理解する必要があります。

表面あるいは表面を超える課題に対しても、エリコンメテコは経済的なソリューションを提供し、コンポーネントの寿命、パフォーマンス、信頼性を向上させます。ここで説明している機能のソリューションは、エリコンメテコの用途にカスタマイズされた方法がお客様の直面する設計の課題を正常に解決した多数のソリューションのうちの一部です。

企業および業界では、腐食がもたらす損傷に対処するために、年間約 2 兆 5000 億ドルのコストがかかっています (impact.nace.org、2016 年)。 腐食は、金属と周囲の環境により生じる電気化学プロセスです。この化学反応により、酸化物および他の望ましくない化合物が生成されます。 腐食プロセスは 3 つの要素で構成されます。 陽極: 腐食作用を受ける金属 電解液: 腐食メカニズムに不可欠なイオンを運ぶ腐食媒体として作用 陰極: 還元によって電池を形成 腐食は多数の異なる形状で現れ、管理が困難になることがあります。多くの用途では環境そのものが腐食の原因となります。その他の用途では、腐食媒体のプロセスまたは輸送が原因となっていることもあります。多くの場合、高熱は腐食の影響を悪化させる可能性があります。摩耗メカニズムと組み合わされると、複雑な摩擦化学効果がおきることがあります。これは対処するのがさらに困難な問題です。 エリコンメテコは、お客様に85 年以上、腐食コントロールソリューションを提供してきました。溶射、PTA、レーザークラッデイング、溶接肉盛などのプロセスを、幅広い材料と組み合わせて使用することにより、当社は腐食メカニズムをコントロールし、防止するために必要な成果物をお客様に提供しています。メリットの一部は以下のとおりです: 部品やシステムの長寿命化 部品やシステムの寿命全体にわたる効率の向上 交換にかかるコストの削減 スクラップ削減の形で環境への影響を低減、 エンジニアや設計者は、表面処理により、部品やシステムにすばらしい特性 (コスト、被削性、強度、応力/ひずみ抵抗など) があるが耐食性が低い可能のある構造材料を選択することもできるようになります。

全面腐食

全面腐食とは、材料の表面の大きな部分を覆う、あるいは露出面全体を覆う、均一の酸化物層をなす腐食のことをいいます。稼働環境にも依りますが、ある種の基材では、密着性に優れた安定した酸化物層または不動態皮膜を形成します。そのような状況では、腐食速度は非常にゆるやかとなります。そうならない基材では、酸化物層があまり安定せず、次から次へと置き換わります。これにより腐食は速く進行し、大きな体積減少が生じます。アブレシブ摩耗あるいはエロージョンが (たとえ軽度にでも) 発生して酸化物層を乱す場合も、同様に進行の速い全面腐食となります。

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孔食

孔食は、クレーターが表面にできることが特徴です。孔は、局所型の腐食で、かなり小さく、腐食性の副生成物により覆われているため、検出は困難です。孔は、限局型の腐食で、かなり小さく、腐食性の副生成物により覆われているため、検出は困難です。孔食は、局部腐食であり、かなり小さく、通常は腐食生成物により覆われているため、検出が困難です。孔が目視検査で確認できるようになるまでに、部品または構造が修理不可能になることもあります。孔は多種多様の形状で現れます。広範なもの、浅いものから狭いもの、それから深いものといったようにです。孔は表面近くに狭い溝としてしか現れない場合も表面下まで拡張している場合もあります。

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隙間腐食

2 つ以上の金属部材で狭い隙間が生じ、隙間腐食が起こります。このタイプの腐食がよく現れる箇所は、ボルトまたはリベットで留められている構造、ファスナーや構造で形成される表面、ガスケットの下、重なっている面などです。酸素が不足している、あるいは陰イオン濃度が高いために生成される小さな亀裂や孔に発生します。これにより、表面と隙間の間の極性で差異が生じ、隙間が表面と比べて陽極になります。これらの孔または隙間は成長し続けることがあります。局所的な応力集中の原因となるため、亀裂を進展させる結果となり、システム内の部品の破壊に繋がります。

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電解腐食(ガルバニック腐食)

電解腐食は、水、食塩水、酸などの電解質の中に異なる腐食電位を有する 2 種の金属が存在する場合に発生します。ガルバニー対ではない場合、陽極側の金属がより早く腐食されます。

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エロージョン腐食

エロージョン腐食では、エロージョン作用と腐食作用が同時進行することにより、摩耗が加速します。エロージョン媒体の動きによって腐食成分が金属表面まで運ばれ、そこで孔食などの腐食作用が激化します。

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高温 腐食

高温の条件下では、腐食反応の発生に電解液は必要ありません。熱い気体内のイオンは、基材を直接攻撃できるからです。高温酸化においては、攻撃主は酸素です。基材表面に酸化物スケールを生じさせます。最初、スケールは比較的安定しているかもしれませんが、時間の経過と共に大きくなり続けます。スケールの中で応力が累積し、最終的にはスケールに亀裂やスポールを生じさせるほど高いものとなります。これが、破損に至るまで繰り返されます。

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CMAS アタック

CMAS (calcia-magnesia-alumina-silicate) は、火山活動あるいは他の自然プロセスや工業プロセスの結果生じる、大気中に存在する粉塵です。CMAS は、非常に高い温度への上昇と周囲温度までの下降を繰り返すシステムにおいて、耐環境コーティング (EBC) および遮熱コーティング (TBC) を攻撃することが知られています。両方とも、現代のガスタービンエンジンの高温部位で使用されています。CMAS の微粒子がエンジンに取り込まれ、高温部位で溶融、冷却時に凝固し、タービン部品に凝着します。しかし、CMAS と、EBC や TBC で使用されるセラミックとは、熱膨張係数が非常に異なるため、EBC や TBC で亀裂、スポール、破壊が生じます。

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