JP6287917B2 - Method for evaluating delayed fracture characteristics of metal material and metal material - Google Patents
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Description
本発明は、大気腐食環境下で用いられる金属材料について、腐食に伴って金属材料内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊に対する特性(遅れ破壊発生の有無及びその程度)を評価するための方法に関するものである。 The present invention relates to a method for evaluating characteristics (existence and extent of occurrence of delayed fracture) of a metal material used in an atmospheric corrosion environment with respect to delayed fracture caused by hydrogen entering the interior of the metal material due to corrosion. Is.
近年、自動車の構造部材を軽量化する観点から、使用する鋼板を高強度化することによって板厚を低減する努力が進められている。このような鋼板の高強度化に伴い、従来の自動車用部品では問題になることのなかった遅れ破壊に対する懸念が新たに浮上してきた。
遅れ破壊とは、高強度鋼部品が静的な負荷応力を受けた状態で、ある時間が経過したとき、外見的にはほとんど塑性変形を伴うことなしに、突然脆性的に破壊する現象であり、広義には液体金属接触割れや応力腐食割れなども含まれるが(非特許文献1)、自動車用部品で問題になるのは腐食に伴い鋼中に侵入する水素によって引き起こされる水素脆化型の遅れ破壊である。遅れ破壊を引き起こす因子としては、材料(強度)、加工(歪・応力)、水素の3因子であることが知られている。ここで、金属材料への水素の侵入原因としては、金属材料と接触する溶液・溶媒からの侵入や、使用される環境下で金属材料が腐食することに伴って発生する水素の侵入が考えられる。
In recent years, from the viewpoint of reducing the weight of automobile structural members, efforts have been made to reduce the plate thickness by increasing the strength of steel plates to be used. With the increase in strength of such steel sheets, concerns about delayed fracture that has not been a problem with conventional automotive parts have emerged.
Delayed fracture is a phenomenon in which high-strength steel parts suddenly break brittlely with little plastic deformation in appearance when a certain amount of time has passed under the condition of static load stress. In a broad sense, liquid metal contact cracking and stress corrosion cracking are also included (Non-patent Document 1), but the problem with automotive parts is that of hydrogen embrittlement caused by hydrogen entering the steel due to corrosion. It is delayed destruction. It is known that there are three factors that cause delayed fracture: material (strength), processing (strain / stress), and hydrogen. Here, as the cause of the hydrogen intrusion into the metal material, the invasion from the solution / solvent in contact with the metal material or the hydrogen intrusion generated due to the corrosion of the metal material in the environment of use can be considered. .
従来、溶液・溶媒からの水素侵入量の多いラインパイプ等の厚板分野や、引張強度が1200MPa以上を達成した高強度鋼製ボルト(非特許文献2)においては、遅れ破壊を課題とした研究が幅広く行われており、遅れ破壊の発生を評価する方法について規格化がなされてきた。
また、近年、高強度化が図られている薄板分野における遅れ破壊の評価方法についても、種々の提案がなされている。例えば、特許文献1には、鋼材に陰極チャージによって拡散性水素を含有させ、限界拡散性水素量を測定することによって、鋼材の遅れ破壊特性を評価する方法において、限界拡散性水素量の測定中に鋼材から水素が放出されることを防止するために、鋼材に亜鉛めっきを施す方法が提案されている。
Conventionally, in the field of thick plates such as line pipes with a large amount of hydrogen intrusion from solutions and solvents, and high strength steel bolts with a tensile strength of 1200 MPa or more (Non-Patent Document 2), research on delayed fracture Has been widely used, and a method for evaluating the occurrence of delayed fracture has been standardized.
In recent years, various proposals have also been made regarding delayed fracture evaluation methods in the field of thin plates, which have been strengthened. For example, Patent Document 1 discloses that a critical diffusible hydrogen amount is being measured in a method of evaluating delayed fracture characteristics of a steel material by causing the steel material to contain diffusible hydrogen by cathodic charging and measuring the critical diffusible hydrogen amount. In order to prevent hydrogen from being released from the steel material, a method of galvanizing the steel material has been proposed.
しかし、特許文献1に記載された技術は、陰極チャージにより強制的に鋼中に水素を侵入させる加速試験を行うものであるため、実際の使用環境とは異なる条件の下で、供試材の種類による遅れ破壊発現の優劣をつけることはできるものの、実際の使用環境での腐食に伴う水素侵入によって遅れ破壊が起こるか否かを推定することは難しい。
すなわち、大気腐食は、金属材料に塩化物が付着し、乾湿繰り返しがなされることで引き起こされる腐食であり、このような大気腐食に伴う水素侵入によって遅れ破壊が起こるか否かを評価するためには、大気腐食を模擬した腐食環境下で遅れ破壊を評価することが重要である。
However, since the technique described in Patent Document 1 performs an accelerated test in which hydrogen is forced to enter steel by cathodic charging, under the conditions different from the actual use environment, Although it is possible to give a superiority or inferiority to the occurrence of delayed fracture depending on the type, it is difficult to estimate whether delayed fracture occurs due to hydrogen intrusion due to corrosion in the actual use environment.
In other words, atmospheric corrosion is corrosion caused by adhesion of chlorides to metal materials and repeated drying and wetting. In order to evaluate whether or not delayed destruction occurs due to hydrogen intrusion accompanying such atmospheric corrosion. It is important to evaluate delayed fracture in a corrosive environment simulating atmospheric corrosion.
従来、大気腐食を模擬した腐食試験方法に関して、例えば、以下のような提案がなされている。
特許文献2には、被試験体の表面に塩化物イオンを含む塩分を7日間に1回乃至1日間に1回付着させる(A)工程と、この後に行う(B)工程、すなわち、被試験体に温度と相対湿度をステップ状に変化させて設定した、乾燥工程を先に行い、その後に湿潤工程を行うことを1サイクルとする工程であって、このサイクルを複数回行う(B)工程、を繰り返し行う家電用金属材料の大気腐食試験方法が開示されている。
Conventionally, for example, the following proposals have been made regarding a corrosion test method simulating atmospheric corrosion.
Patent Document 2 discloses a process (A) in which a salt content containing chloride ions is adhered to the surface of a test object once every 7 days to once a day, and a subsequent process (B), that is, a test object. A process in which the temperature and relative humidity are set in steps on the body and the drying process is performed first, and then the wetting process is performed as one cycle, and this cycle is performed a plurality of times (B) The atmospheric corrosion test method for metal materials for home appliances is repeatedly performed.
また、特許文献3には、(A)工程と(B)工程からなる工程を複数回繰り返して鋼材等の耐食性を評価する方法であって、(A)工程では、NaCl、硫酸イオン、MgCl2を含み、pHが3.0〜5.0、塩化物の総濃度が0.1〜2.0重量%、NaCl濃度がMgCl2濃度の3倍以下である溶液を、鋼材表面に処理時間1〜15分で付着させ、(B)工程は、相対湿度10〜50%で3〜12時間の乾燥工程と、相対湿度80〜98%で2〜8時間の湿潤工程からなり、温度範囲を10〜60℃とし且つ乾燥工程温度≧湿潤工程温度として、乾燥工程時間に含まれる湿潤工程から乾燥工程への移行時間を20〜60分に設定した乾燥工程と湿潤工程を1サイクルとし、このサイクルを1乃至複数回行うようにした、鋼材等の耐食性評価方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a method for evaluating the corrosion resistance of a steel material or the like by repeating the process consisting of the process (A) and the process (B) a plurality of times. In the process (A), NaCl, sulfate ion, MgCl 2 is used. A solution having a pH of 3.0 to 5.0, a total concentration of chloride of 0.1 to 2.0% by weight, and a NaCl concentration of 3 times or less of the MgCl 2 concentration is applied to the steel surface for a treatment time of 1 The process (B) consists of a drying process for 3 to 12 hours at a relative humidity of 10 to 50% and a wetting process for 2 to 8 hours at a relative humidity of 80 to 98%. The drying process and the wetting process in which the transition time from the wetting process to the drying process included in the drying process time is set to 20 to 60 minutes as one cycle are set to ˜60 ° C. and the drying process temperature ≧ the wetting process temperature. Resistant to steel, etc. once or multiple times Sexual evaluation method is disclosed.
また、特許文献4には、金属材の表面に塩化物イオンを含む塩分を付着させる(A)工程と、金属材に対して、温度と相対湿度を変化させて設定した乾燥工程及び湿潤工程を繰り返すことを1サイクルとし、このサイクルを少なくとも1回行う(B)工程からなる工程を1回以上行うことにより金属材の耐食性を評価する方法であって、(A)工程では、金属材に付着した塩水の平均粒径を1〜300μm、塩分付着量を0.1〜10000mg/m2とし、所要時間を10分以内とし、(B)工程では、乾燥工程と湿潤工程の露点変動を±5℃以内とする、金属材の耐食性評価方法が開示されている。 Patent Document 4 includes (A) a step of attaching a salt containing chloride ions to the surface of a metal material, and a drying step and a wet step set by changing the temperature and relative humidity for the metal material. This is a method of evaluating the corrosion resistance of a metal material by performing the process consisting of the process (B) at least once, repeating this cycle at least once, and in the process (A), the process adheres to the metal material The average particle size of the salt water was 1 to 300 μm, the amount of salt adhered was 0.1 to 10000 mg / m 2 , and the required time was within 10 minutes. In step (B), the dew point variation between the drying step and the wetting step was ± 5 A method for evaluating the corrosion resistance of a metal material within a temperature range of ° C. is disclosed.
特許文献2〜4に記載された技術は、いずれも大気腐食環境下での腐食挙動を実験室的に再現することを目的としたものであるが、従来、遅れ破壊特性の評価に適しているかどうかはよく分からなかった。このため、本発明者らが種々の腐食環境において遅れ破壊特性の評価を行った結果、特許文献2〜4に示されるような腐食試験サイクルを用いた場合、遅れ破壊特性を正確に評価ができないことが判った。
したがって本発明の目的は、大気腐食環境下で用いられる金属材料について、腐食に伴って金属材料内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊に対する特性(遅れ破壊発生の有無及びその程度)を正確かつ簡便に評価することができる評価方法を提供することにある。
The techniques described in Patent Documents 2 to 4 are all intended to reproduce the corrosion behavior in an atmospheric corrosion environment in a laboratory, but are they suitable for evaluating delayed fracture characteristics? I didn't know well. For this reason, as a result of the evaluation of delayed fracture characteristics in various corrosive environments, the present inventors cannot accurately evaluate delayed fracture characteristics when the corrosion test cycles as shown in Patent Documents 2 to 4 are used. I found out.
Accordingly, an object of the present invention is to accurately and easily determine the characteristics (existence and degree of occurrence of delayed fracture) of metal materials used in an atmospheric corrosive environment with respect to delayed fracture caused by hydrogen entering the interior of the metal material. It is in providing the evaluation method which can be evaluated to.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、大気腐食を模擬した腐食環境下で遅れ破壊特性を評価する際の試験条件について、以下のような知見を得た。
(i)金属材料の腐食速度を大きくすることにより、腐食に伴って発生する水素量は多くなるため、金属中への水素侵入量が多くなるが、金属材料の腐食速度を大きくすることは、実環境の腐食挙動から外れることになる。このため、金属材料の腐食速度を大きくすることなく、水素侵入量を多くする必要があり、これにより金属内部へ腐食に伴って侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊を適正に評価することができる。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have obtained the following knowledge regarding test conditions for evaluating delayed fracture characteristics in a corrosive environment simulating atmospheric corrosion.
(I) By increasing the corrosion rate of the metal material, the amount of hydrogen generated along with the corrosion increases, so the amount of hydrogen intrusion into the metal increases, but increasing the corrosion rate of the metal material It will deviate from the corrosion behavior of the real environment. For this reason, it is necessary to increase the hydrogen penetration amount without increasing the corrosion rate of the metal material, and thus, it is possible to appropriately evaluate the delayed fracture caused by hydrogen that penetrates into the metal due to corrosion.
(ii)塩化物を付着させた金属材料に対し、相対湿度を変えることにより乾燥工程と湿潤工程を付与するサイクルを少なくとも1回行う工程において、乾燥工程と湿潤工程間での工程移行時に相対湿度を変化させる際に多くの水素が金属材料に侵入するが、乾燥工程と湿潤工程間で相対湿度を変化させる際の移行期間中に湿度を50〜60%RHに保持する工程を設けることで、金属材料の腐食速度を大きくすることなく、多くの水素を金属材料に侵入させることができ、遅れ破壊特性を評価すべき温度環境での遅れ破壊の発生の有無や程度をより正確に判断できる。さらに、乾燥工程と湿潤工程間の工程移行時に相対湿度を変化させる際の湿度変化速度を30%RH/hr未満とすることにより、遅れ破壊特性をより適切に評価することができる。 (Ii) Relative humidity at the time of the process transition between the drying step and the wetting step in the step of performing at least one cycle of applying the drying step and the wetting step by changing the relative humidity with respect to the metal material to which the chloride is adhered. Many hydrogens penetrate into the metal material when changing the temperature, but by providing a step of maintaining the humidity at 50-60% RH during the transition period when changing the relative humidity between the drying step and the wetting step, Without increasing the corrosion rate of the metal material, a large amount of hydrogen can enter the metal material, and it is possible to more accurately determine whether or not the occurrence of delayed fracture in a temperature environment where delayed fracture characteristics should be evaluated. Furthermore, the delayed fracture characteristics can be more appropriately evaluated by setting the humidity change rate when changing the relative humidity during the process transition between the drying process and the wetting process to less than 30% RH / hr.
(iii)遅れ破壊特性は環境の温度によって変化し、環境から入る水素侵入量も大きく変化するため、金属材料の遅れ破壊特性について、部材の適用部位を考慮した適切な評価を行うためには、一定の温度で遅れ破壊特性を評価する必要がある。また、環境の温度変化が十分に小さければ、環境から入る水素侵入量を、目的とする環境の温度での水素侵入量に対して十分に小さい変動幅で評価でき、遅れ破壊特性を正確に評価することができる。
本発明は、以上のような知見に基づきなされたものであり、その要旨は次のとおりである。
(Iii) Delayed fracture characteristics change according to the temperature of the environment, and the amount of hydrogen intrusion from the environment also changes greatly. Therefore, in order to appropriately evaluate the delayed fracture characteristics of metal materials in consideration of the application site of the member, It is necessary to evaluate delayed fracture characteristics at a constant temperature. In addition, if the temperature change in the environment is sufficiently small, the amount of hydrogen intrusion from the environment can be evaluated with a sufficiently small fluctuation range with respect to the amount of hydrogen intrusion at the target environment temperature, and the delayed fracture characteristics are accurately evaluated. can do.
The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
[1]下記工程(A)と工程(B)からなる工程を1回以上行うことにより金属材料の遅れ破壊特性を評価する方法であって、工程(A)では、金属材料に付着させる塩化物を主体とする成分量を1〜10000mg/m2とし、工程(B)では、温度変動を±5℃以下とするとともに、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間で相対湿度を変化させる際の移行期間(但し、「乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間」及び/又は「湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間」)中に、湿度50〜60%RHで0.5時間以上保持する湿度保持工程(b3)を設けることを特徴とする金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
・工程(A):金属材料に塩化物を主体とする成分(但し、当該成分が塩化物のみからなる場合を含む。)を付着させる工程
・工程(B):工程(A)を経た金属材料に対して、相対湿度を変えることにより金属材料表面を乾燥させる乾燥工程(b1)と湿潤させる湿潤工程(b2)を付与することを1サイクルとし、このサイクルを少なくとも1回行う工程
[1] A method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material by performing the process consisting of the following process (A) and process (B) at least once, and in the process (A), a chloride adhered to the metal material was a 1~10000mg / m 2 the amount of components mainly, in step (B), with the temperature variations ± 5 ℃ below, changing the relative humidity between the drying step (b1) and wet process (b2) During the transition period (however, “the transition period from the drying step (b1) to the wetting step (b2)” and / or “the transition period from the wetting step (b2) to the drying step (b1)”), the humidity 50 A method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material, characterized by providing a humidity holding step (b3) for holding at -60% RH for 0.5 hours or more.
Step (A): A step of attaching a component mainly composed of chloride to the metal material (including the case where the component consists only of chloride) Step (B): Metal material that has undergone step (A) On the other hand, a process of performing at least one cycle is defined by providing a drying process (b1) for drying the metal material surface by changing the relative humidity and a wetting process (b2) for moistening the metal material surface.
[2]上記[1]の評価方法において、工程(B)において、乾燥工程(b1)、湿潤工程(b2)及び湿度保持工程(b3)が下記条件で行われることを特徴とする金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
・乾燥工程(b1) 温度:5〜60℃、相対湿度:40%以下、保持時間:1〜12時間
・湿潤工程(b2) 温度:5〜60℃、相対湿度:80〜98%、保持時間:1〜12時間
・湿度保持工程(b3) 温度:5〜60℃、相対湿度:50〜60%、保持時間:0.5〜4時間
[3]上記[1]又は[2]の評価方法において、工程(A)は、実施時間を10分以内とすることを特徴とする金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
[2] In the evaluation method of the above [1], in the step (B), the drying step (b1), the wetting step (b2) and the humidity maintaining step (b3) are performed under the following conditions. Evaluation method of delayed fracture characteristics.
Drying step (b1) Temperature: 5 to 60 ° C., relative humidity: 40% or less, holding time: 1 to 12 hours Wetting step (b2) Temperature: 5 to 60 ° C., relative humidity: 80 to 98%, holding time : 1-12 hours ・ Humidity holding step (b3) Temperature: 5-60 ° C., relative humidity: 50-60%, holding time: 0.5-4 hours [3] Evaluation method of [1] or [2] above The method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material, wherein the step (A) is performed for 10 minutes or less.
[4]上記[1]〜[3]のいずれかの評価方法において、工程(B)では、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間で相対湿度を変化させる移行期間(但し、湿度保持工程(b3)の期間を除く。)中の湿度変化速度を30%RH/hr未満とすることを特徴とする金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
[5]上記[1]〜[4]のいずれかの評価方法において、工程(B)において、乾燥工程(b1)、湿潤工程(b2)、湿度保持工程(b3)及びそれぞれの工程から次の工程に移行する移行時間を含む1サイクルが24時間以内であることを特徴とする金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
[6]上記[1]〜[5]のいずれかの遅れ破壊特性の評価方法により評価選定した金属材料。
[7]上記[1]〜[5]のいずれかの遅れ破壊特性の評価方法により評価選定した金属材料を使用した自動車部材。
[4] In the evaluation method according to any one of [1] to [3] above, in step (B), a transition period in which the relative humidity is changed between the drying step (b1) and the wetting step (b2) (however, maintaining the humidity) A method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material, characterized in that the humidity change rate during step (b3) is less than 30% RH / hr.
[5] In the evaluation method according to any one of [1] to [4] above, in step (B), the drying step (b1), the wetting step (b2), the humidity maintaining step (b3) and each step are followed. A method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material, wherein one cycle including a transition time for transition to a process is within 24 hours.
[6] A metal material evaluated and selected by the method for evaluating delayed fracture characteristics according to any one of [1] to [5] above.
[7] An automobile member using a metal material evaluated and selected by the method for evaluating delayed fracture characteristics according to any one of [1] to [5] above.
本発明によれば、大気腐食環境下で用いられる金属材料について、腐食に伴って金属材料内部に侵入する水素により引き起こされる遅れ破壊に対する特性(遅れ破壊発生の有無及びその程度)を正確かつ簡便に評価することができる。このため、実際の使用環境での腐食に伴う水素侵入量で遅れ破壊が生じるか否かを判断するために必要な情報を得ることができる。 According to the present invention, the characteristics (presence and absence of delayed fracture occurrence and the extent of delayed fracture) of a metal material used in an atmospheric corrosive environment with respect to delayed fracture caused by hydrogen entering the interior of the metal material with corrosion are accurately and easily determined. Can be evaluated. For this reason, it is possible to obtain information necessary for determining whether or not delayed fracture occurs due to the amount of hydrogen intrusion due to corrosion in an actual use environment.
図1は、本発明に係る遅れ破壊特性の評価方法で行う腐食促進試験の工程を示すものである。図1に示すように、本発明では、実際の大気腐食環境を模擬するために、下記工程(A)と工程(B)からなる工程を1回以上(すなわち1回若しくは複数回繰り返し)行う。
・工程(A):被試験体である金属材料に塩化物を主体とする成分(但し、当該成分が塩化物のみからなる場合を含む。)を付着させる。
・工程(B):工程(A)を経た金属材料に対して、相対湿度を変えることにより金属材料表面を乾燥させる乾燥工程(b1)と湿潤させる湿潤工程(b2)を付与することを1サイクルとし、このサイクルを少なくとも1回行うとともに、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間で相対湿度を変化させる際の移行期間(但し、「乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間」及び/又は「湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間」)中に、湿度50〜60%RHの湿度保持工程(b3)を設ける。
FIG. 1 shows a process of a corrosion acceleration test performed by the method for evaluating delayed fracture characteristics according to the present invention. As shown in FIG. 1, in the present invention, in order to simulate an actual atmospheric corrosion environment, the process consisting of the following process (A) and process (B) is performed one or more times (that is, repeated once or a plurality of times).
Step (A): A component mainly composed of chloride (including the case where the component is composed only of chloride) is attached to the metal material as a test object.
Step (B): One cycle of applying a drying step (b1) to dry the surface of the metal material and a wetting step (b2) to wet the metal material through the step (A) by changing the relative humidity. This cycle is performed at least once and the transition period when changing the relative humidity between the drying step (b1) and the wetting step (b2) (however, “from the drying step (b1) to the wetting step (b2)” During the “transition period” and / or “transition period from the wetting step (b2) to the drying step (b1)”), a humidity holding step (b3) with a humidity of 50 to 60% RH is provided.
以下、工程(A)と工程(B)の詳細を説明する。
・工程(A)
この工程(A)において、被試験体である金属材料に付着させる塩化物を主体とする成分とは、塩化物であるNaCl、MgCl2、CaCl2の1種以上を含み、それらの合計が全成分の50mass%超であるものを指す。したがって、当該成分が塩化物(NaCl、MgCl2、CaCl2の1種以上)のみからなる場合を含む。塩化物以外の成分としては、硫化物や硝酸化合物などが挙げられるが、これらに限定されない。実際の腐食環境を考慮すると、金属材料に付着させるのはNaClを主体とする成分(NaClが全成分の50mass%超である成分)であることが好ましい。
Hereinafter, the detail of a process (A) and a process (B) is demonstrated.
・ Process (A)
In this step (A), the component mainly composed of chloride attached to the metal material as a test object includes one or more of NaCl, MgCl 2 , and CaCl 2 that are chlorides, and the total of them is all The thing which is more than 50 mass% of an ingredient is pointed out. Therefore, including the case where the component is composed only of chloride (NaCl, MgCl 2, 1 or more CaCl 2). Examples of components other than chlorides include, but are not limited to, sulfides and nitrate compounds. In consideration of the actual corrosive environment, it is preferable that a component mainly composed of NaCl (a component whose NaCl is more than 50 mass% of all components) is attached to the metal material.
金属材料に付着させる塩化物を主体とする成分量(水などの溶媒を含まない固形分付着量)は1〜10000mg/m2とする。この付着量は、実際の腐食環境で想定される付着量に対応したものである。付着量1mg/m2未満の腐食環境については、ほとんど腐食が進行しないため、評価に適さない。実際の腐食環境を模擬し、かつ腐食を促進させる目的から好ましい付着量は100〜4000mg/m2程度である。
塩化物を主体とする成分を金属材料表面に付着させる方法は特に限定されないが、通常、塩化物を主体とする成分を含む溶液を金属材料の表面に付着させる方法が採られ、具体例としては、例えば、塩化物を主体とする成分を含む溶液(通常、塩水などの水溶液)中に金属材料を浸漬する方法、同溶液を金属材料にスプレー塗布する方法などが挙げられる。
The amount of the component mainly composed of chloride to be attached to the metal material (the amount of solid content not containing a solvent such as water) is 1 to 10,000 mg / m 2 . This adhesion amount corresponds to the adhesion amount assumed in an actual corrosive environment. A corrosive environment with an adhesion amount of less than 1 mg / m 2 is not suitable for evaluation because corrosion hardly proceeds. For the purpose of simulating an actual corrosive environment and accelerating the corrosion, a preferable adhesion amount is about 100 to 4000 mg / m 2 .
The method for attaching the chloride-based component to the surface of the metal material is not particularly limited, but a method of attaching a solution containing a chloride-based component to the surface of the metal material is usually employed. For example, a method of immersing a metal material in a solution containing a component mainly composed of chloride (usually an aqueous solution such as salt water), a method of spray-coating the solution onto the metal material, and the like can be mentioned.
塩化物を主体とする成分を金属材料に付着させる工程の実施時間は10分以内とすることが好ましい。塩化物を主体とする成分を金属材料の表面に付着させる工程の実施時間、例えば、塩化物を主体とする成分を含む溶液に金属材料を浸漬する時間、或いは同溶液を金属材料にスプレー塗布する時間が10分を超えると、溶液による金属材料の腐食が進行することがあり、実際の腐食環境における腐食との相関が低くなるおそれがある。
なお、塩化物を主体とする成分の付着量は、工程(A)前後の被試験体(金属材料)の質量差を被試験体面積で除することにより算出することができる。付着量を変化させる場合は、例えば、塩化物を主体とする成分を含む溶液の濃度を変化させたり、スプレー塗布法であれば金属材料への溶液の付着量を変化させることで制御することができる。
It is preferable that the implementation time of the step of attaching the component mainly composed of chloride to the metal material is within 10 minutes. Implementation time of the step of attaching the chloride-based component to the surface of the metal material, for example, the time for immersing the metal material in a solution containing the chloride-based component, or spraying the solution on the metal material When the time exceeds 10 minutes, the corrosion of the metal material by the solution may proceed, and the correlation with the corrosion in the actual corrosive environment may be lowered.
In addition, the adhesion amount of the component mainly composed of chloride can be calculated by dividing the mass difference between the test object (metal material) before and after the step (A) by the area of the test object. When changing the amount of adhesion, for example, it can be controlled by changing the concentration of a solution containing a chloride-based component or changing the amount of adhesion of the solution to the metal material in the case of a spray coating method. it can.
・工程(B)
この工程(B)において、相対湿度を変えることにより金属材料表面を乾燥させる乾燥工程(b1)と湿潤させる湿潤工程(b2)を1サイクルとして実施するのは、実際の環境における昼夜の湿度変化を模擬するためである。
工程(B)では、工程(A)を経た金属材料を、乾燥工程(b1)において金属材料表面を乾燥させ、次いで、湿潤工程(b2)において金属材料表面を湿潤させるが、さらに必要に応じて、このような乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)からなるサイクルを1回以上繰り返す。
・ Process (B)
In this step (B), the drying step (b1) for drying the metal material surface by changing the relative humidity and the wetting step (b2) for wetting are performed as one cycle. This is to simulate.
In the step (B), the metal material that has undergone the step (A) is dried in the drying step (b1) and then the metal material surface is wetted in the wetting step (b2). The cycle composed of the drying step (b1) and the wetting step (b2) is repeated once or more.
本発明者らは、遅れ破壊を引き起こす水素侵入量に及ぼす環境の温度の影響について詳細に調査するため、温度環境の異なる地域で暴露試験を実施した。その結果、腐食に伴う金属材料への水素侵入量は温度により大きく変化することを見出し、遅れ破壊特性が変化することが明らかとなった。そのため、金属材料の遅れ破壊特性について、部材の適用部位を考慮した適切な評価を行うためには、工程(A)での塩化物を主体とする成分の付着量のみならず、工程(B)での温度を適切に設定する必要があり、一定の温度で遅れ破壊特性を評価する必要がある。ここで、一定の温度とは±5℃以下であればよい。 In order to investigate in detail about the influence of the temperature of the environment on the amount of hydrogen intrusion that causes delayed fracture, the present inventors conducted an exposure test in an area having a different temperature environment. As a result, it was found that the amount of hydrogen penetrating into the metal material due to corrosion varies greatly with temperature, and the delayed fracture characteristics change. Therefore, in order to appropriately evaluate the delayed fracture characteristics of the metal material in consideration of the application site of the member, not only the adhesion amount of components mainly composed of chloride in the step (A) but also the step (B) It is necessary to set the temperature at the appropriate temperature, and it is necessary to evaluate the delayed fracture characteristics at a constant temperature. Here, the constant temperature may be ± 5 ° C. or less.
また、本発明者らは、遅れ破壊を引き起こす水素侵入量に及ぼす環境の温度の影響について詳細に調査した。その結果、環境の温度変化が±5℃以下であれば、環境から入る水素侵入量が、目的とする環境の温度での水素侵入量に対して30%以内の変動幅で評価でき、遅れ破壊特性を正確に評価できることが判った。また、より好ましい温度変動幅は±2℃以下であり、この場合の水素侵入量は、目的とする環境の温度での水素侵入量に対して15%以下の変動幅で評価が可能となることが判った。
以上の理由から、工程(B)では温度変動を±5℃以下とし、実質的に一定温度環境で乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)を付与するサイクルを少なくとも1回行う。
In addition, the present inventors have investigated in detail the influence of environmental temperature on the amount of hydrogen intrusion that causes delayed fracture. As a result, if the environmental temperature change is ± 5 ° C or less, the amount of hydrogen intrusion from the environment can be evaluated with a fluctuation range of 30% or less with respect to the amount of hydrogen intrusion at the target environment temperature. It was found that the characteristics can be accurately evaluated. The more preferable temperature fluctuation range is ± 2 ° C. or less, and the hydrogen penetration amount in this case can be evaluated with a fluctuation range of 15% or less with respect to the hydrogen penetration amount at the temperature of the target environment. I understood.
For the above reasons, in the step (B), the temperature fluctuation is set to ± 5 ° C. or less, and the cycle of applying the drying step (b1) and the wetting step (b2) in a substantially constant temperature environment is performed at least once.
さらに、本発明者らは、金属材料、特に鋼材への水素侵入量は湿度が変化するタイミングで大きくなるという事実を知見した。このような知見に基づきさらに検討を進めた結果、乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)に移行する際の工程移行時(移行期間)、湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)に移行する際の工程移行時(移行期間)に多量の水素が金属材料中に侵入することが明らかとなった。また、そのなかで、相対湿度が50〜60%RHの領域では、金属材料の腐食はほとんど引き起こされないが、金属材料中への水素侵入量が最も多くなることが明らかとなった。 Furthermore, the present inventors have found the fact that the amount of hydrogen intrusion into a metal material, particularly a steel material, increases at the timing when humidity changes. As a result of further investigation based on such knowledge, the process transitions from the drying process (b1) to the wetting process (b2) (transition period), and the process proceeds from the wetting process (b2) to the drying process (b1). It has been clarified that a large amount of hydrogen enters the metal material during the process transition (transition period). In addition, among them, in the region where the relative humidity is 50 to 60% RH, the corrosion of the metal material is hardly caused, but it has been clarified that the hydrogen penetration amount into the metal material is the largest.
上記のように湿度が変化するタイミングで金属材料中への水素侵入量が増加する理由は必ずしも明らかではないが、以下のように考えることができる。まず、乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)に移行する場合、金属材料表面に存在する塩化物の潮解により水分を吸収し始め、金属材料の腐食が開始される。このときの金属材料表面に存在する腐食生成物が変化することが知られており、この腐食生成物の変化とともに水素が発生すると考えられる。また、湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)に移行する場合、水分は塩化物と腐食により溶出した鉄イオンを多量に含んだ濃厚溶液となり、溶液のpHが低下すると考えられる。すなわち、乾燥過程の溶液中に水素イオンが多量に含まれることとなり、金属材料中に水素が侵入しやすくなるものと考えられる。 Although the reason why the amount of hydrogen intrusion into the metal material increases at the timing when the humidity changes as described above is not necessarily clear, it can be considered as follows. First, when shifting from the drying step (b1) to the wetting step (b2), moisture begins to be absorbed due to deliquescence of chloride present on the surface of the metal material, and corrosion of the metal material is started. It is known that the corrosion product existing on the surface of the metal material at this time changes, and it is considered that hydrogen is generated with the change of the corrosion product. In addition, when shifting from the wetting step (b2) to the drying step (b1), it is considered that the water becomes a concentrated solution containing a large amount of chloride and iron ions eluted by corrosion, and the pH of the solution is lowered. That is, it is considered that a large amount of hydrogen ions are contained in the solution in the drying process, and hydrogen easily enters the metal material.
上述したとおり、金属材料への水素侵入は、金属材料の腐食によって発生する水素の一部が金属材料中に取り込まれることにより生じるため、金属材料の腐食速度を高くすることによって水素侵入量を大きくすることができる。しかしながら、金属材料の腐食速度を大きくすると、実際の腐食挙動から外れることになる。ここで、実際の腐食挙動を知る方法として、鉄と亜鉛の腐食速度比を用いることで推し量ることが可能であり、一般的な大気腐食環境では、鉄と亜鉛の腐食速度比は10〜100であることが報告されている(非特許文献3)。例えば、大気腐食環境から著しく乖離した試験法である塩水噴霧試験の場合、鉄と亜鉛の腐食速度比は、本発明者らの結果から0.3程度である。このことから、鉄と亜鉛の腐食速度比が10〜100となる腐食試験が実環境の腐食結果を再現する方法として好適であると考えられる。 As described above, hydrogen intrusion into the metal material occurs when a part of the hydrogen generated by the corrosion of the metal material is taken into the metal material. Therefore, the amount of hydrogen intrusion can be increased by increasing the corrosion rate of the metal material. can do. However, increasing the corrosion rate of the metal material deviates from the actual corrosion behavior. Here, as a method of knowing the actual corrosion behavior, it can be estimated by using the corrosion rate ratio of iron and zinc. In a general atmospheric corrosion environment, the corrosion rate ratio of iron and zinc is 10 to 100. It has been reported (Non-Patent Document 3). For example, in the case of a salt spray test, which is a test method significantly deviating from the atmospheric corrosive environment, the corrosion rate ratio of iron and zinc is about 0.3 from the results of the present inventors. From this, it is considered that a corrosion test in which the corrosion rate ratio of iron and zinc is 10 to 100 is suitable as a method for reproducing the corrosion result in the actual environment.
すなわち、金属材料の腐食速度を高めることなく、発生した水素を効率的に金属材料中に引き込むことができれば、実環境の腐食挙動を模擬しながら、実環境で起こり得るような金属材料中への多量の水素の侵入を生じさせることができるため、遅れ破壊を正確に評価することが可能となる。さきに述べたとおり、相対湿度が50〜60%RHの領域は、金属材料の腐食はほとんど引き起こされないが、金属材料中への水素侵入量が多くなる湿度領域であることが明らかとなった。このため本発明では、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間で相対湿度を変化させる際の移行期間(但し、「乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間」及び/又は「湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間」)中に、湿度50〜60%RHの湿度保持工程(b3)を設ける。 In other words, if the generated hydrogen can be efficiently drawn into the metal material without increasing the corrosion rate of the metal material, the corrosion behavior in the real environment can be simulated and the metal material that can occur in the real environment can be simulated. Since a large amount of hydrogen can enter, delayed fracture can be accurately evaluated. As described above, it has been clarified that the region where the relative humidity is 50 to 60% RH is a humidity region in which the metal material hardly corrodes, but the amount of hydrogen entering the metal material increases. . Therefore, in the present invention, a transition period when the relative humidity is changed between the drying step (b1) and the wetting step (b2) (provided that “the transition period from the drying step (b1) to the wetting step (b2)” and / or Alternatively, a humidity maintaining step (b3) with a humidity of 50 to 60% RH is provided during the “transition period from the wetting step (b2) to the drying step (b1)”.
湿度保持工程(b3)の時間、すなわち、湿度50〜60%RHに保持する時間は0.5時間以上とする。湿度保持工程(b3)が0.5時間未満では、水素侵入が効率的に行われないため、十分な効果が得られない。一方、本発明者らが保持中の水素侵入量の経時変化を調べた結果では、時間の経過とともに水素侵入量が徐々に減少する傾向がある。特に、湿度保持工程(b3)が4時間を超えると、腐食量に比べて水素侵入量の効率が低下するので、遅れ破壊を評価する時間が長くなる。このため、湿度保持工程(b3)は4時間以下が好ましい。 The time for the humidity maintaining step (b3), that is, the time for maintaining the humidity at 50 to 60% RH is 0.5 hour or more. If the humidity maintaining step (b3) is less than 0.5 hours, hydrogen penetration is not efficiently performed, and thus a sufficient effect cannot be obtained. On the other hand, as a result of examining the change over time in the amount of hydrogen intrusion being held by the present inventors, the amount of hydrogen intrusion tends to gradually decrease with time. In particular, if the humidity holding step (b3) exceeds 4 hours, the efficiency of the hydrogen penetration amount is reduced compared to the corrosion amount, so that the time for evaluating delayed fracture becomes longer. For this reason, the humidity holding step (b3) is preferably 4 hours or less.
なお、湿度保持工程(b3)が行われる乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間の移行期間は、「乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間」、「湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間」のいずれか一方でもよいし、両方でもよい。したがって、塩化物付与工程である工程(A)の後に工程(B)を2回以上繰り返す場合、すなわち、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)からなるサイクルを2回以上繰り返す場合には、湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間で湿度保持工程(b3)を行うことができる。 The transition period between the drying step (b1) and the wetting step (b2) in which the humidity holding step (b3) is performed is “the transition period from the drying step (b1) to the wetting step (b2)”, “the wetting step ( Either “a transition period from b2) to drying step (b1)” or both may be used. Therefore, when step (B) is repeated two or more times after step (A), which is a chloride application step, that is, when a cycle consisting of drying step (b1) and wetting step (b2) is repeated two or more times, The humidity holding step (b3) can be performed during the transition period from the wetting step (b2) to the drying step (b1).
また、乾燥工程と湿潤工程間での工程移行時の相対湿度を変化させる際に多くの水素が金属材料に侵入するという知見に基づき、湿度の移行速度と水素侵入量の関係を調べた結果、上記各工程移行時の湿度変化速度が30%RH/hr未満であれば、遅れ破壊特性をより適切に評価できること判った。このため工程(B)では、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間で相対湿度を変化させる移行期間(但し、湿度保持工程(b3)の期間を除く。)中の湿度変化速度を30%RH/hr未満とすることが好ましい。
湿度変化速度の下限については、特に規定しないが、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間の移行時間が長すぎると遅れ破壊特性の評価に長時間を要することとなるため、1.5%RH/hr以上であることが好ましい。
In addition, based on the knowledge that a lot of hydrogen penetrates into the metal material when changing the relative humidity during the process transition between the drying process and the wet process, as a result of investigating the relationship between the humidity transition speed and the hydrogen penetration amount, It was found that if the humidity change rate at the time of transition to each of the above steps is less than 30% RH / hr, the delayed fracture characteristics can be more appropriately evaluated. Therefore, in the step (B), the humidity change rate during the transition period (excluding the period of the humidity holding step (b3)) in which the relative humidity is changed between the drying step (b1) and the wetting step (b2) is 30. It is preferable to be less than% RH / hr.
The lower limit of the humidity change rate is not particularly specified, but if the transition time between the drying step (b1) and the wetting step (b2) is too long, it takes a long time to evaluate delayed fracture characteristics. % RH / hr or more is preferable.
なお、湿度変化速度を上記のように制御する乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間での工程移行時とは、乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)に移行する際の工程移行時と、湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)に移行する際の工程移行時を含む。したがって、塩化物付与工程である工程(A)の後に工程(B)を2回以上繰り返す場合、すなわち、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)からなるサイクルを2回以上繰り返す場合には、湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)に移行する際の工程移行時にも、相対湿度を変化させる際の湿度変化速度を上記のように制御する。 The process transition between the drying process (b1) and the wetting process (b2) for controlling the humidity change rate as described above refers to the process transition when shifting from the drying process (b1) to the wetting process (b2). And the time of the process transition when shifting from the wetting process (b2) to the drying process (b1). Therefore, when step (B) is repeated two or more times after step (A), which is a chloride application step, that is, when a cycle consisting of drying step (b1) and wetting step (b2) is repeated two or more times, The humidity change rate when changing the relative humidity is also controlled as described above at the time of the process transition from the wetting process (b2) to the drying process (b1).
乾燥工程(b1)及び湿潤工程(b2)における温度は、5〜60℃であることが好ましい。60℃を超える温度は、実際の腐食環境から離れた評価を行うことになるだけでなく、腐食メカニズムが変化することが考えられるため適当でない。一方、5℃未満の温度での評価については、本発明の技術思想では問題がないが、現在の腐食試験を実施する腐食試験槽では5℃未満での湿度制御が困難であること、金属材料の腐食速度を著しく低下させるために評価日数が長くなること、などの観点からできれば避けた方がよい。 The temperature in the drying step (b1) and the wetting step (b2) is preferably 5 to 60 ° C. Temperatures exceeding 60 ° C. are not appropriate because not only will the evaluation be far from the actual corrosive environment, but the corrosion mechanism may change. On the other hand, there is no problem with the technical idea of the present invention for evaluation at temperatures below 5 ° C., but it is difficult to control humidity at temperatures below 5 ° C. in current corrosion test tanks that carry out corrosion tests. In order to significantly reduce the corrosion rate of the steel, it is better to avoid it if possible from the viewpoint that the evaluation days become long.
乾燥工程(b1)における相対湿度は、40%RH以下であることが好ましい。相対湿度が40%RHを超えると、金属材料表面を十分に乾燥させるためには長時間保持する必要があり、評価期間が長くなるため好ましくない。また、金属材料表面に付着させる成分に塩化マグネシウムや塩化カルシウムなど、より低い湿度で潮解性を示す物質が含まれる場合は、湿度の設定を低くすることが好ましい。
湿潤工程(b2)における相対湿度は、80〜98%RHであることが好ましい。湿潤工程の相対湿度が80%RH未満であると、湿潤の影響が不十分となり評価に時間がかかる。一方、相対湿度が98%RH超であっても本発明の技術思想では問題がないが、加工された被試験体を評価する場合、付着させた成分による吸水量が多くなり、厚い液膜を形成するために付着成分が流されることがあるので、できれば避けた方がよい。
The relative humidity in the drying step (b1) is preferably 40% RH or less. If the relative humidity exceeds 40% RH, it is necessary to keep the surface of the metal material for a long time, which is not preferable because the evaluation period becomes longer. In addition, when the component attached to the surface of the metal material includes a substance that exhibits deliquescence at a lower humidity such as magnesium chloride or calcium chloride, it is preferable to lower the humidity setting.
The relative humidity in the wetting step (b2) is preferably 80 to 98% RH. When the relative humidity in the wetting process is less than 80% RH, the influence of wetting becomes insufficient, and it takes time to evaluate. On the other hand, even if the relative humidity is over 98% RH, there is no problem in the technical idea of the present invention. However, when evaluating the processed specimen, the amount of water absorbed by the adhered components increases, and a thick liquid film is formed. Since adhering components may be washed away to form, it should be avoided if possible.
乾燥工程(b1)及び湿潤工程(b2)の保持時間は、それぞれ1〜12時間が好ましい。保持時間が1時間未満では、金属材料表面が十分に乾燥しない場合や湿潤しない場合があったり、腐食試験槽内の湿度分布が大きくなり、試験結果にばらつきを生じやすくなる場合があり、適切でない。また、保持時間が12時間を超えると、遅れ破壊特性の評価に長時間を要することになるので、できれば避けた方がよい。 The holding time of the drying step (b1) and the wetting step (b2) is preferably 1 to 12 hours. If the holding time is less than 1 hour, the surface of the metal material may not be sufficiently dried or moistened, and the humidity distribution in the corrosion test tank may increase, which may lead to variations in test results. . Further, if the holding time exceeds 12 hours, it takes a long time to evaluate the delayed fracture characteristics.
上述した通り、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)は、1日の昼夜の湿度変化を模擬することを目的としている。したがって、乾燥工程(b1)、湿潤工程(b2)、湿度保持工程(b3)及びそれぞれの工程から次の工程に移行する移行時間を含む1サイクルが24時間を超えると、実際の腐食より緩慢になることを意味するため、遅れ破壊特性の評価に長時間を要することなる。このような観点から、乾燥工程(b1)、湿潤工程(b2)、湿度保持工程(b3)及びそれぞれの工程から次の工程に移行する移行時間を含む1サイクルは24時間以下であることが好ましい。
以上の工程(A)と工程(B)からなる工程は、工程(A)と工程(B)を繰り返し行ってもよいし、工程(A)に続く工程(B)を複数回繰り返し行ってもよい。
As described above, the drying step (b1) and the wetting step (b2) are aimed at simulating a change in humidity day and night. Therefore, when one cycle including the drying step (b1), the wetting step (b2), the humidity holding step (b3) and the transition time for shifting from each step to the next step exceeds 24 hours, it becomes slower than the actual corrosion. Therefore, it takes a long time to evaluate delayed fracture characteristics. From such a viewpoint, it is preferable that one cycle including the drying step (b1), the wetting step (b2), the humidity maintaining step (b3), and the transition time for shifting from each step to the next step is 24 hours or less. .
The process consisting of the above-mentioned process (A) and process (B) may repeat process (A) and process (B), or may repeat process (B) following process (A) several times. Good.
本発明において、遅れ破壊特性を具体的に評価するには、金属材料に加工を施すことで金属材料に応力を付与する必要がある。加工方法としては、例えば、曲げ加工、張り出し加工、引張加工等が挙げられる。また、遅れ破壊特性を評価するには金属材料に応力を付与する必要があり、ボルト等を用いて応力を付与した形状で固定する方法や、加工後に残存する残留応力を用いて評価する方法などが挙げられる。
本発明において評価対象とする金属材料は、通常、鋼板などの鋼材であるが、これに限定されず、TiやAlなどの金属材料でもよい。
本発明の遅れ破壊特性の評価方法は、金属材料の遅れ破壊特性を正確に評価できるので、これにより評価選定された金属材料(特に鋼板などの鋼材)は優れた遅れ破壊特性を有するものであり、この金属材料により優れた遅れ破壊特性を有する各種部材(例えば自動車部材)を安定的に製造することができる。
In the present invention, in order to specifically evaluate the delayed fracture characteristics, it is necessary to apply stress to the metal material by processing the metal material. Examples of the processing method include bending, overhanging, and tensile processing. In addition, to evaluate delayed fracture characteristics, it is necessary to apply stress to the metal material, such as a method of fixing with a stressed shape using bolts, a method of evaluating using residual stress remaining after processing, etc. Is mentioned.
The metal material to be evaluated in the present invention is usually a steel material such as a steel plate, but is not limited thereto, and may be a metal material such as Ti or Al.
Since the delayed fracture property evaluation method of the present invention can accurately evaluate the delayed fracture property of a metal material, the selected metal material (particularly steel such as a steel plate) has excellent delayed fracture property. Various members (for example, automobile members) having excellent delayed fracture characteristics can be stably manufactured by using this metal material.
商用の1.6mm厚さの1470MPa級鋼冷延鋼板を対象とし、発明例及び比較例による遅れ破壊特性の評価を行った。
対象とした冷延鋼板を幅35mm×長さ100mmにせん断し、せん断時の残留応力を除去するために幅が30mmとなるまで研削加工を施し、試験片(鋼板)を作製した。この試験片をトルエンに浸漬して5分間超音波洗浄した後、180°曲げ加工し、この状態でボルトとナットで拘束して試験片形状を固定し、図2に示すような遅れ破壊評価用試験片を得た。この遅れ破壊評価用試験片としては、(i)試験片(鋼板)を曲率半径4mmRで180°曲げ加工し、曲げ試験片の内側間隔を8mmとしたもの、(ii)試験片(鋼板)を曲率半径5mmRで180°曲げ加工し、曲げ試験片の内側間隔を10mmとしたもの、を作成した。
A commercial 1.6mm-thick 1470 MPa grade steel cold-rolled steel sheet was used as an object, and delayed fracture characteristics were evaluated according to invention examples and comparative examples.
The target cold-rolled steel sheet was sheared to a width of 35 mm and a length of 100 mm, and subjected to grinding until the width became 30 mm in order to remove residual stress at the time of shearing, and a test piece (steel sheet) was produced. This test piece is immersed in toluene and subjected to ultrasonic cleaning for 5 minutes, and then bent 180 °. In this state, the shape of the test piece is fixed by restraining it with bolts and nuts, and for delayed fracture evaluation as shown in FIG. A specimen was obtained. This delayed fracture evaluation test piece includes (i) a test piece (steel plate) bent by 180 ° with a radius of curvature of 4 mmR and an inner interval of the bent test pieces set to 8 mm, and (ii) a test piece (steel plate). Bending was performed 180 ° with a radius of curvature of 5 mmR, and a bending test piece having an inner interval of 10 mm was prepared.
以上の遅れ破壊評価用試験片に対して、下記の工程(A)及び工程(B)からなる腐食促進試験を行った。この試験条件の詳細を表1〜表3に示す。試験では、「工程(A)」→「工程(B)」を繰り返し実施し、最大60日間実施した。なお、工程(B)は、「乾燥工程(b1)、乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行、湿潤工程(b2)、湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行」(「乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間」及び/又は「湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間」中に湿度保持工程(b3)を設ける)を1サイクルとし、この工程(B)を1回又は複数回(2〜4回)繰り返したのちに、塩化物付与工程である「工程(A)」を実施した。表1の「付着頻度(工程(B)サイクル数/回)」は、1回の工程(A)毎に行われる工程(B)のサイクル数(=「工程(b1)→工程(b2)」のサイクル数)である。また、「付着頻度(日/回)」は、1回の工程(A)が行われる頻度(日)であり、「1(日/回)」とは1日1回、「2(日/回)」とは2日に1回を意味する。 The corrosion acceleration test consisting of the following step (A) and step (B) was performed on the above test pieces for delayed fracture evaluation. Details of the test conditions are shown in Tables 1 to 3. In the test, “Step (A)” → “Step (B)” was repeatedly carried out for a maximum of 60 days. The process (B) is “drying process (b1), transition from drying process (b1) to wetting process (b2), wetting process (b2), transition from wetting process (b2) to drying process (b1)” ("Moisture holding step (b3) is provided during" transition period from drying step (b1) to wetting step (b2) "and / or" transition period from wetting step (b2) to drying step (b1) ") The process (B) was repeated once or a plurality of times (2 to 4 times), and then the “process (A)” which is a chloride application process was performed. “Adhesion frequency (number of steps of process (B) / times)” in Table 1 is the number of cycles of process (B) performed for each process (A) (= “process (b1) → process (b2)”. Cycle number). “Adhesion frequency (day / time)” is the frequency (day) at which the step (A) is performed once. “1 (day / time)” means “1 (day / time)” once, “2 (day / time)”. “Times” means once every two days.
・工程(A)
遅れ破壊評価用試験片(説明の便宜上、以下単に「試験片」という。)表面に、種々の付着量で塩化物を付着させた。付着方法は、塩化物(一部の実施例は塩化物+硫酸ナトリウム)を純水に混合して水溶液とし、(i)水溶液に試験片を浸漬する方法、(ii)水溶液を試験片にスプレー塗布する方法、のいずれかの方法とした。なお、(i)の浸漬法では浸漬時間(工程(A)の実施時間)を5分間又は15分間としたが、(ii)のスプレー塗布法では瞬間的なスプレー塗布が行われたので、スプレー塗布時間(工程(A)の実施時間)は数秒である。付着量については、塩化物を付着させる前後の試験片質量差を試験片表面積で除することで、付着した水溶液量を算出し、水溶液の成分濃度から固形分の付着量を算出した。
・ Process (A)
Chloride was deposited on the surface of a delayed fracture evaluation test piece (hereinafter simply referred to as “test piece” for convenience of explanation) in various amounts. Adhesion methods include mixing chloride (in some examples, chloride + sodium sulfate) with pure water to make an aqueous solution, (i) immersing the test piece in the aqueous solution, and (ii) spraying the aqueous solution onto the test piece. Either method of coating was used. In the dipping method (i), the dipping time (time for carrying out the step (A)) is 5 minutes or 15 minutes. However, in the spray coating method (ii), since the instantaneous spray coating is performed, The application time (time for carrying out the step (A)) is several seconds. About the amount of adhesion, the amount of aqueous solution adhering was computed by dividing the test piece mass difference before and after making chloride adhere by the surface area of the specimen, and the amount of solid content was computed from the component concentration of the aqueous solution.
・工程(B)
工程(A)を経た試験片(水溶液を付着させた試験片)に対して、相対湿度を変えることにより試験片表面を乾燥させる乾燥工程(b1)と湿潤させる湿潤工程(b2)を付与するサイクルを繰り返した。なお、大部分の試験例(発明例)では、工程(B)において「乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間」、「湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間」の両方で湿度保持工程(b3)を実施したが、一部の試験例(発明例)では、いずれか一方で湿度保持工程(b3)を実施した。工程(B)では、設定温度(表2及び表3)に対して所定幅の温度変動(表2及び表3)とし、乾燥工程(b1)、湿潤工程(b2)及び湿度保持工程(b3)の各湿度と保持時間などを変化させた。なお、一部の試験例では、試験槽内に加熱装置を配置し、加熱出力及び加熱時間を変化させることで槽内に温度変動を与える条件で試験を実施した。このときの温度上昇は1時間に1回で実施した。
・ Process (B)
A cycle in which a drying step (b1) for drying the surface of the test piece by changing the relative humidity and a wetting step (b2) for moistening are performed on the test piece (test piece to which an aqueous solution is attached) that has undergone the step (A). Was repeated. In most test examples (invention examples), in the step (B), “the transition period from the drying step (b1) to the wetting step (b2)”, “from the wetting step (b2) to the drying step (b1)”. The humidity holding step (b3) was performed both in the “transition period”, but in some of the test examples (invention examples), the humidity holding step (b3) was performed on either side. In the step (B), the temperature fluctuation (Table 2 and Table 3) has a predetermined width with respect to the set temperature (Tables 2 and 3), the drying step (b1), the wetting step (b2), and the humidity maintaining step (b3). Each humidity and holding time were changed. In some test examples, a heating device was arranged in the test tank, and the test was performed under conditions that caused temperature fluctuations in the tank by changing the heating output and the heating time. The temperature increase at this time was performed once per hour.
(1)遅れ破壊特性の評価
上述した腐食促進試験を実施している間、試験片の180°曲げ部での割れの有無を1日1回目視により観察し、割れが発生するまでの日数(割れ発生日数)を調べた。ここで、割れ発生の判定については、加工試験後、腐食試験前の加工部表面状態から新たに発生した亀裂が1mm以上になった場合に、割れ発生と判定した。なお、この遅れ破壊特性を評価するための腐食促進試験は、1つの実施例(発明例、比較例)について3検体ずつ行い、2検体以上に割れが発生した日数を「割れ発生日数」とした。
(1) Evaluation of delayed fracture characteristics While conducting the above-mentioned corrosion acceleration test, the presence or absence of cracks in the 180 ° bent portion of the test piece is visually observed once a day, and the number of days until cracks occur ( The number of crack occurrence days) was investigated. Here, regarding the determination of the occurrence of cracking, it was determined that cracking occurred when a newly generated crack was 1 mm or more from the surface state of the processed part before the corrosion test after the processing test. In addition, the corrosion acceleration test for evaluating the delayed fracture characteristics was performed for each of three samples for one example (invention example, comparative example), and the number of days in which cracks occurred in two or more samples was defined as “number of crack generation days”. .
この遅れ破壊特性の評価結果を表4に示す。なお、最終的に1検体のみ割れが発生した場合は、その旨を表4中に記載してある。
本実施例の腐食促進試験で使用したと同じ試験片(遅れ破壊評価用試験片)は、本発明者らによって行われた沖縄県での暴露試験に供されており、曲率半径4mmRの試験片では24日目に割れが発生し、曲率半径5mmRの試験片では1年間の暴露期間においても割れが発生していない。このときの平均気温は、曲率半径4mmRの試験片に割れが発生した期間で26℃、曲率半径5mmRの試験片の暴露期間である1年間では20℃であった。この結果をもとに、割れ発生期間が2倍以上(48日以上)必要であった試験サイクルは不適と判断して“×”と評価し、それ以外を“○”(適当)と評価した。
Table 4 shows the evaluation results of the delayed fracture characteristics. When only one specimen is finally cracked, this is described in Table 4.
The same test piece (delayed fracture evaluation test piece) used in the corrosion promotion test of this example is used for an exposure test in Okinawa conducted by the present inventors and has a curvature radius of 4 mmR. Then, cracks occurred on the 24th day, and no cracks occurred in the test piece having a radius of curvature of 5 mmR even during the one year exposure period. The average temperature at this time was 26 ° C. during a period when the test piece having a curvature radius of 4 mmR was cracked, and 20 ° C. during one year which was an exposure period of the test piece having a curvature radius of 5 mmR. Based on this result, the test cycle that required a crack generation period of 2 times or more (48 days or more) was judged to be inappropriate and evaluated as “X”, and the others were evaluated as “O” (appropriate). .
(2)腐食環境の適否評価
本発明では、遅れ破壊特性を評価するため実際の腐食環境を模擬可能であることが重要である。このため、腐食促進試験が実際の腐食環境を模擬できているか否か(腐食環境の適否)について、冷延鋼板及び亜鉛塊を用い、冷延鋼板の腐食量と亜鉛の腐食量の比により以下の基準で評価を行った。この評価試験では、冷延鋼板として商用の不純物が少ない冷延鋼板(JIS規格のSPCE)を、亜鉛塊として純度99%の亜鉛板を、それぞれ用いた。なお、基準とした腐食量比は、非特許文献3に記載の実環境での暴露試験等で得られた結果を元にしている。腐食試験サイクルの冷延鋼板の腐食量と亜鉛の腐食量の比が基準とした腐食量比を外れることは、実環境の腐食環境から外れていることを意味しており、亜鉛めっき鋼板を含む鋼材が異なった腐食状況で評価されることになるため、腐食によって発生し、遅れ破壊を引き起こす水素の発生状況も大きく異なることが考えられるため、実際の腐食環境を模擬することが必要である。
(2) Evaluation of suitability of corrosive environment In the present invention, it is important to be able to simulate an actual corrosive environment in order to evaluate delayed fracture characteristics. Therefore, whether the accelerated corrosion test can simulate the actual corrosive environment (appropriate corrosive environment) is as follows according to the ratio of the amount of corrosion of the cold rolled steel sheet and the amount of zinc corroded using cold rolled steel sheet and zinc lump. Evaluation was performed according to the criteria. In this evaluation test, a cold rolled steel sheet (JIS standard SPCE) with few commercial impurities was used as a cold rolled steel sheet, and a zinc sheet with a purity of 99% was used as a zinc ingot. The reference corrosion amount ratio is based on the results obtained in an actual environment exposure test described in Non-Patent Document 3. If the ratio of the corrosion amount of the cold rolled steel sheet to the corrosion amount of the zinc in the corrosion test cycle is outside the standard corrosion amount ratio, it means that it is out of the corrosive environment of the actual environment, including the galvanized steel sheet. Since steel materials will be evaluated in different corrosion situations, it is possible that the generation situation of hydrogen that is caused by corrosion and causes delayed fracture is also greatly different, so it is necessary to simulate the actual corrosive environment.
冷延鋼板の腐食量は、腐食前後の質量差を腐食面積で除することにより算出した。腐食後質量は、腐食後の鋼板を5%HCl溶液に浸漬させることで腐食生成物を除去した後に測定した。亜鉛塊の腐食量も同様に、腐食前後の質量差を腐食面積で除することにより算出し、腐食後質量は、腐食後の亜鉛塊を重クロム酸アンモンに15分間浸漬させることで腐食生成物を除去した後に測定した。
[冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比]=[冷延鋼板の腐食量]/[亜鉛塊の腐食量]
<評価基準>
○(好適な腐食環境):5≦[冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比]≦500
×(不適正な腐食環境):[冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比]<5、又は、500<[冷延鋼板・亜鉛塊の腐食量比]
The corrosion amount of the cold-rolled steel sheet was calculated by dividing the mass difference before and after the corrosion by the corrosion area. The mass after corrosion was measured after removing the corrosion products by immersing the corroded steel sheet in a 5% HCl solution. Similarly, the amount of corrosion of the zinc mass is calculated by dividing the mass difference before and after the corrosion by the corrosion area. The mass after corrosion is obtained by immersing the zinc mass after corrosion in ammonium dichromate for 15 minutes. Measured after removal.
[Corrosion amount ratio of cold rolled steel sheet / zinc lump] = [Corrosion amount of cold rolled steel sheet] / [Corrosion amount of zinc lump]
<Evaluation criteria>
○ (preferred corrosive environment): 5 ≦ [Corrosion ratio of cold-rolled steel sheet / zinc lump] ≦ 500
× (Inappropriate corrosion environment): [Corrosion ratio of cold-rolled steel sheet / zinc ingot] <5 or 500 <[Corrosion ratio of cold-rolled steel sheet / zinc ingot]
表1〜表4において、No.1とNo.2は工程(B)での湿度保持工程(b3)の有無を評価した比較例と発明例であり、湿度保持工程(b3)がないNo.1の比較例では、実環境と同じ割れ発生状況ではあるが、割れ発生期間が長期化することが判る。このため評価結果は不適と判断される。一方、湿度保持工程(b3)があるNo.2の発明例では、正当な腐食環境下において早期に割れが発生していることが判る。
No.2とNo.6は塩化物の付着方法が異なる発明例であるが、塩化物の付着方法によっては、遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらないことが判る。
In Tables 1 to 4, no. 1 and No. No. 2 is a comparative example and invention example in which the presence or absence of the humidity holding step (b3) in the step (B) was evaluated. In the comparative example 1, it can be seen that the crack occurrence state is the same as the actual environment, but the crack generation period is prolonged. For this reason, the evaluation result is judged to be inappropriate. On the other hand, No. with a humidity maintaining step (b3). In Example 2 of the invention, it can be seen that cracking occurred early in a proper corrosive environment.
No. 2 and No. No. 6 is an example of an invention in which the method of depositing chloride differs, but it can be seen that the evaluation result of delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of corrosive environment do not change depending on the method of depositing chloride.
No.3〜8は、スプレー塗布法で塩化物を付着させる方法において、塩化物を異なる付着量で付着させた実施例である。このうち発明例であるNo.4〜7は、遅れ破壊発生日数に変化は認められるものの、遅れ破壊特性の評価結果は、実環境での結果(沖縄県での暴露試験の結果)と一致していることが判る。一方、塩化物の付着量が少ないNo.3の比較例は、曲率半径4mmRの試験片でも割れが発生しておらず、遅れ破壊特性の評価には適さないことが判る。さらに、塩化物の付着量が多すぎるNo.8の比較例は、不適正な腐食環境であり、さらに、遅れ破壊特性の評価結果についても、実環境での結果(沖縄県での暴露試験の結果)と一致していないことが判る。
No.9は、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間での工程移行時間をNo.2に比べて短くし、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間での湿度変化速度を大きくした発明例であるが、遅れ破壊評価結果は実環境と同一であるものの、No.2に比べて割れ発生時間が長期化していることが判る。このことから、湿度移行時間を遅くすることが好適であることが判る。
No. Examples 3 to 8 are examples in which chlorides were deposited in different deposition amounts in the method of depositing chlorides by spray coating. Among these, No. From 4 to 7, it can be seen that the evaluation results of delayed fracture characteristics are consistent with the results in the real environment (results of the exposure test in Okinawa Prefecture), although there is a change in the days of delayed fracture occurrence. On the other hand, no. It can be seen that the comparative example 3 is not suitable for evaluation of delayed fracture characteristics because no crack was generated even in a test piece having a curvature radius of 4 mmR. Furthermore, the amount of chloride attached is too large. The comparative example No. 8 is an inappropriate corrosive environment, and further, it can be seen that the evaluation results of delayed fracture characteristics do not coincide with the results in the actual environment (results of the exposure test in Okinawa Prefecture).
No. No. 9 shows the process transition time between the drying step (b1) and the wetting step (b2). This is an example of an invention in which the humidity change rate between the drying step (b1) and the wetting step (b2) is increased compared to the case of No. 2, but the delayed fracture evaluation results are the same as in the actual environment. It can be seen that the crack generation time is prolonged compared to 2. From this, it can be seen that it is preferable to delay the humidity transition time.
No.10とNo.11は、塩化物種を変えた発明例であるが、遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらず、好適であることが判る。
No.12とNo.13は、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)の保持時間をNo.2よりも長くした発明例であるが、割れ発生日数は多くなるものの、遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらず、好適であることが判る。
No.14は、湿度保持工程(b3)を乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間中だけに設定した発明例、No.15は、湿度保持工程(b3)を湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間中だけに設定した発明例であるが、No.2の発明例に較べて湿度保持工程(b3)の回数が少なくなることによって割れ発生日数が遅くなるが、遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらず、好適であることが判る。
No. 10 and no. Although 11 is an invention example in which the chloride species is changed, it can be seen that the evaluation results of delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of corrosive environment are not changed and are suitable.
No. 12 and No. No. 13 shows the retention times of the drying step (b1) and the wetting step (b2) as No. 13. Although it is an invention example longer than 2, although the number of crack occurrence days increases, the evaluation result of delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of the corrosive environment do not change, and it is understood that it is preferable.
No. No. 14 is an invention example in which the humidity maintaining step (b3) is set only during the transition period from the drying step (b1) to the wetting step (b2), No. 14 No. 15 is an invention example in which the humidity maintaining step (b3) is set only during the transition period from the wetting step (b2) to the drying step (b1). Compared with the invention example 2, the number of times the humidity holding step (b3) is reduced, the number of days of cracking is delayed, but the evaluation results of delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of the corrosive environment are unchanged, and it is understood that it is preferable. .
No.2、No.16、No.17は、工程(B)の設定温度を変えた発明例であり、低温ほど割れ発生日数が遅くなるが、遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらず、好適であることが判る。
No.2、No.18、No.19、No.20、No.21は、湿度保持工程(b3)の保持時間を変えた発明例と比較例であり、湿度保持工程(b3)の保持時間が0.5時間未満であるNo.18の比較例は、実環境と同じ割れ発生状況ではあるが、湿度保持工程(b3)のないNo.1の比較例と同様に割れ発生期間が長期化することが判る。このため評価結果は不適と判断される。また、No.20及びNo.21の発明例のように湿度保持工程(b3)の保持時間が長くなると、割れ発生期間が長期化するが、遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらず、好適であることが判る。
No. 2, No. 16, no. 17 is an example of the invention in which the set temperature of the step (B) is changed. The lower the temperature, the longer the number of crack generation days, but the evaluation result of delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of the corrosive environment are not changed, and it is understood that it is suitable. .
No. 2, No. 18, no. 19, no. No. 20 and No. 21 are invention examples and comparative examples in which the holding time of the humidity holding step (b3) is changed, and No. 21 in which the holding time of the humidity holding step (b3) is less than 0.5 hours. The comparative example of No. 18 is the same cracking situation as in the actual environment, but No. No humidity holding step (b3). It can be seen that the crack generation period is prolonged as in the comparative example 1. For this reason, the evaluation result is judged to be inappropriate. No. 20 and no. If the holding time of the humidity holding step (b3) is long as in the invention example 21, the crack generation period is prolonged, but the evaluation result of the delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of the corrosive environment are not changed, which is preferable. I understand.
No.6とNo.22は、工程(B)の温度変動が異なる発明例であるが、いずれも温度変動が±5℃以下であるため、遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらず、好適であることが判る。一方、温度変動が本発明範囲にないNo.23では、遅れ破壊特性が実環境と一致しておらず、不適であることが判る。
No.6とNo.24〜No.27は、湿度保持工程(b3)の湿度を変化させた例であるが、発明例であるNo.6、No.24、No.26では、遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらず、好適であることが判る。一方、湿度保持工程(b3)が本発明範囲にないNo.25及びNo.27では、実環境と同じ割れ発生状況ではあるが、湿度保持工程(b3)のないNo.1の比較例と同様に割れ発生期間が長期化することが判る。このため評価結果は不適と判断される。
No.6とNo.28、No.29は、湿潤工程(b2)の湿度を変えた発明例であるが、いずれも遅れ破壊特性の評価結果や腐食環境の適否評価は変わらず、好適であることが判る。
No. 6 and no. No. 22 is an invention example in which the temperature fluctuation in the step (B) is different, but since the temperature fluctuation is ± 5 ° C. or less, the evaluation results of the delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of the corrosive environment are not changed, which is preferable. I understand that. On the other hand, no. No. 23 shows that the delayed fracture characteristics do not match the actual environment and is inappropriate.
No. 6 and no. 24-No. 27 is an example in which the humidity in the humidity holding step (b3) was changed. 6, no. 24, no. No. 26 shows that the evaluation results of delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of the corrosive environment remain unchanged and are suitable. On the other hand, No. in which the humidity maintaining step (b3) is not within the scope of the present invention. 25 and no. No. 27 is the same cracking situation as in the actual environment, but No. No humidity holding step (b3). It can be seen that the crack generation period is prolonged as in the comparative example 1. For this reason, the evaluation result is judged to be inappropriate.
No. 6 and no. 28, no. No. 29 is an invention example in which the humidity in the wetting step (b2) was changed, but in any case, the evaluation results of the delayed fracture characteristics and the suitability evaluation of the corrosive environment do not change, and it can be seen that they are suitable.
Claims (5)
・工程(A):金属材料に塩化物を主体とする成分(但し、当該成分が塩化物のみからなる場合を含む。)を付着させる工程。
・工程(B):工程(A)を経た金属材料に対して、相対湿度を変えることにより金属材料表面を乾燥させる乾燥工程(b1)と湿潤させる湿潤工程(b2)を付与することを1サイクルとし、このサイクルを少なくとも1回行う工程。
工程(A)では、金属材料に付着させる塩化物を主体とする成分量を1〜10000mg/m2とし、
工程(B)では、温度変動を±5℃以下とするとともに、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間で相対湿度を変化させる際の移行期間(但し、「乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間」及び/又は「湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間」)中に、湿度50〜60%RHで0.5時間以上保持する湿度保持工程(b3)を設け、かつ、乾燥工程(b1)、湿潤工程(b2)及び湿度保持工程(b3)が下記条件で行われることを特徴とする金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
・乾燥工程(b1) 温度:5〜60℃、相対湿度:40%以下、保持時間:1〜12時間
・湿潤工程(b2) 温度:5〜60℃、相対湿度:80〜98%、保持時間:1〜12時間
・湿度保持工程(b3) 温度:5〜60℃、相対湿度:50〜60%、保持時間:0.5〜4時間 A method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material by performing the process consisting of the following process (A) and process (B) twice or more,
Step (A): A step of attaching a component mainly composed of chloride (including the case where the component is composed only of chloride) to the metal material.
Step (B): One cycle of applying a drying step (b1) to dry the surface of the metal material and a wetting step (b2) to wet the metal material through the step (A) by changing the relative humidity. And performing this cycle at least once.
In the step (A), the amount of the component mainly composed of chloride attached to the metal material is 1 to 10,000 mg / m 2 ,
In the step (B), the temperature fluctuation is ± 5 ° C. or less, and the transition period when changing the relative humidity between the drying step (b1) and the wetting step (b2) (however, “wet from the drying step (b1)” Humidity holding step of holding at a humidity of 50 to 60% RH for 0.5 hours or more during the transition period to the step (b2) and / or "the transition period from the wetting step (b2) to the drying step (b1)") A method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material, characterized in that (b3) is provided and the drying step (b1), the wetting step (b2) and the humidity maintaining step (b3) are performed under the following conditions.
Drying step (b1) Temperature: 5 to 60 ° C., relative humidity: 40% or less, holding time: 1 to 12 hours Wetting step (b2) Temperature: 5 to 60 ° C., relative humidity: 80 to 98%, holding time : 1-12 hours ・ Humidity holding step (b3) Temperature: 5-60 ° C., relative humidity: 50-60%, holding time: 0.5-4 hours
・工程(A):金属材料に塩化物を主体とする成分(但し、当該成分が塩化物のみからなる場合を含む。)を付着させる工程。
・工程(B):工程(A)を経た金属材料に対して、相対湿度を変えることにより金属材料表面を乾燥させる乾燥工程(b1)と湿潤させる湿潤工程(b2)を付与することを1サイクルとし、このサイクルを少なくとも2回行う工程。
工程(A)では、金属材料に付着させる塩化物を主体とする成分量を1〜10000mg/m2とし、
工程(B)では、温度変動を±5℃以下とするとともに、乾燥工程(b1)と湿潤工程(b2)間で相対湿度を変化させる際の移行期間(但し、「乾燥工程(b1)から湿潤工程(b2)への移行期間」及び/又は「湿潤工程(b2)から乾燥工程(b1)への移行期間」)中に、湿度50〜60%RHで0.5時間以上保持する湿度保持工程(b3)を設け、かつ、乾燥工程(b1)、湿潤工程(b2)及び湿度保持工程(b3)が下記条件で行われることを特徴とする金属材料の遅れ破壊特性の評価方法。
・乾燥工程(b1) 温度:5〜60℃、相対湿度:40%以下、保持時間:1〜12時間
・湿潤工程(b2) 温度:5〜60℃、相対湿度:80〜98%、保持時間:1〜12時間
・湿度保持工程(b3) 温度:5〜60℃、相対湿度:50〜60%、保持時間:0.5〜4時間 A method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material by performing the process consisting of the following process (A) and process (B) at least once,
Step (A): A step of attaching a component mainly composed of chloride (including the case where the component is composed only of chloride) to the metal material.
Step (B): One cycle of applying a drying step (b1) to dry the surface of the metal material and a wetting step (b2) to wet the metal material through the step (A) by changing the relative humidity. And performing this cycle at least twice .
In the step (A), the amount of the component mainly composed of chloride attached to the metal material is 1 to 10,000 mg / m 2 ,
In the step (B), the temperature fluctuation is ± 5 ° C. or less, and the transition period when changing the relative humidity between the drying step (b1) and the wetting step (b2) (however, “wet from the drying step (b1)” Humidity holding step of holding at a humidity of 50 to 60% RH for 0.5 hours or more during the transition period to the step (b2) and / or "the transition period from the wetting step (b2) to the drying step (b1)") A method for evaluating delayed fracture characteristics of a metal material, characterized in that (b3) is provided and the drying step (b1), the wetting step (b2) and the humidity maintaining step (b3) are performed under the following conditions.
Drying step (b1) Temperature: 5 to 60 ° C., relative humidity: 40% or less, holding time: 1 to 12 hours Wetting step (b2) Temperature: 5 to 60 ° C., relative humidity: 80 to 98%, holding time : 1-12 hours ・ Humidity holding step (b3) Temperature: 5-60 ° C., relative humidity: 50-60%, holding time: 0.5-4 hours
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