JP6963161B2 - Corrosion sensor for stainless steel and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、アノード電極とカソード電極との間に流れるガルバニック電流を計測するステンレス鋼用腐食センサおよびその製造方法である。 The present invention is a corrosion sensor for stainless steel that measures the galvanic current flowing between the anode electrode and the cathode electrode, and a method for manufacturing the same.
鉄と銀のガルバニック対を応用した腐食センサとして、ACM型腐食センサ(以下、ACMセンサとする)が開発(非特許文献1)されている。これは、大気環境中の金属腐食性因子の計測・モニタリングなど、大気中の金属腐食性解析に活用され、大気下の金属腐食性因子である濡れ時間、海塩相当付着量などを計測でき、センサの日平均電気量が金属材料の腐食速度と高い相関が得られる(非特許文献2)。現在、ACMセンサは、大気下の金属腐食因子のモニタリング、金属材料の腐食寿命解析、そして、防食対策に及ぶ広範囲の技術分野に使用される。 An ACM type corrosion sensor (hereinafter referred to as an ACM sensor) has been developed (Non-Patent Document 1) as a corrosion sensor applying a galvanic pair of iron and silver. This is used for analysis of metal corrosiveness in the atmosphere, such as measurement and monitoring of metal corrosive factors in the atmospheric environment, and can measure the wetting time, the amount of adhesion equivalent to sea salt, etc., which are metal corrosive factors in the atmosphere. A high correlation can be obtained between the daily average amount of electricity of the sensor and the corrosion rate of the metal material (Non-Patent Document 2). Currently, ACM sensors are used in a wide range of technical fields, including monitoring of atmospheric metal corrosion factors, corrosion life analysis of metal materials, and anticorrosion measures.
環境の金属腐食性因子とされる海塩相当付着量については、JIS Z 2382に準拠するガーゼ法、ウエットキャンドル法の飛来海塩粒子量測定などと同様に、現在、市販される鉄と銀のガルバニック対のACM型腐食センサ(以下、鉄/銀対ACMセンサとする)を使用し、センサ出力解析からそれらを容易に見積もることができる。 Regarding the amount of sea salt equivalent, which is considered to be a metal corrosive factor in the environment, the amount of incoming sea salt particles measured by the gauze method and the wet candle method based on JIS Z 2382 is the same as that of iron and silver currently on the market. Galvanic paired ACM type corrosion sensors (hereinafter referred to as iron / silver vs. ACM sensors) can be used and they can be easily estimated from sensor output analysis.
鉄/銀対ACMセンサの場合、アノード電極である鉄の腐食電流を計測しており、アノード電極材料の鉄の腐食状況をモニタリング計測していることになる。しかし、金属の腐食形態は金属種によって異なる。例えば、大気下、鉄は、一般的に全面腐食形態となるが、ステンレス鋼やアルミニウムは、海塩の影響下、孔食やすきま腐食などの局部腐食形態となることが多い。金属表面に形成される水膜は、濡れ、乾燥状態がサイクルする。つまり、鉄以外の合金も含めた金属材料の腐食モニタリングを鉄/銀対ACMセンサで代用し評価することに限界があり、腐食状況の正確な解析、判断が難しい。このガルバニック対からなる腐食センサにおいて、腐食情報を得たい金属材料をアノード電極に配置することで、目的とする金属の腐食情報、腐食状況などをモニタリングし、実環境の腐食性を簡便に高精度で評価することができる。 In the case of the iron / silver vs. ACM sensor, the corrosion current of iron, which is the anode electrode, is measured, and the corrosion status of iron, which is the material of the anode electrode, is monitored and measured. However, the form of metal corrosion differs depending on the metal species. For example, in the atmosphere, iron generally takes a form of total corrosion, but stainless steel and aluminum often take a form of local corrosion such as pitting corrosion and crevice corrosion under the influence of sea salt. The water film formed on the metal surface cycles in a wet and dry state. That is, there is a limit to the corrosion monitoring of metal materials including alloys other than iron by substituting the iron / silver vs. ACM sensor for evaluation, and it is difficult to accurately analyze and judge the corrosion status. In this corrosion sensor consisting of galvanic pairs, by arranging the metal material for which corrosion information is to be obtained on the anode electrode, the corrosion information and corrosion status of the target metal can be monitored, and the corrosiveness of the actual environment can be easily and highly accurate. Can be evaluated at.
一部、溶融亜鉛めっき鋼板、アルミ、銅などの金属種をアノード電極基板とするACMセンサが実用化されている。フェライト系ステンレス鋼をアノード基板としたACMセンサでは、MgCl2付着下、相対湿度70%以下にてセンサ出力が確認されている(非特許文献3)。また、ステンレス鋼をアノード電極、炭素をカソード電極とする腐食モニタリングセンサが提案されている(特許文献1)。しかし、これらは、鉄/銀対ACMセンサに比べて出力が小さいことなど課題があるために実用化されていない。カソード電極には、アノード電極となる金属種よりも電極電位が貴となる金属などが選ばれる。しかし、銀をカソード電極に用いた場合、海岸部などの高塩濃度環境下、銀電極の変質によるセンサの電流出力低下となる。また、硫化による銀電極の変質を防ぐ目的で、化学的に安定した炭素をカソード電極材に使用した腐食センサが、硫化水素環境(非特許文献4)において使用できることが報告されている。 ACM sensors using metal types such as hot-dip galvanized steel sheets, aluminum, and copper as anode electrode substrates have been put into practical use. In the ACM sensor using ferritic stainless steel as the anode substrate, the sensor output has been confirmed at a relative humidity of 70% or less with MgCl2 attached (Non-Patent Document 3). Further, a corrosion monitoring sensor using stainless steel as an anode electrode and carbon as a cathode electrode has been proposed (Patent Document 1). However, these have not been put into practical use due to problems such as a smaller output than the iron / silver vs. ACM sensor. As the cathode electrode, a metal having an electrode potential noble rather than a metal type serving as the anode electrode is selected. However, when silver is used for the cathode electrode, the current output of the sensor decreases due to alteration of the silver electrode in a high salt concentration environment such as a coastal area. Further, it has been reported that a corrosion sensor using chemically stable carbon as a cathode electrode material can be used in a hydrogen sulfide environment (Non-Patent Document 4) for the purpose of preventing deterioration of the silver electrode due to sulfurization.
本発明の目的は、ガルバニック電流を高出力化して高精度測定を可能とするステンレス鋼用腐食センサおよびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a corrosion sensor for stainless steel and a method for manufacturing the same, which enables high-precision measurement by increasing the output of galvanic current.
本発明者は、前記の問題点を解決するために鋭意研究を行った結果、以下の内容でステンレス鋼用腐食センサのガルバニック電流を高出力化することを見出し、本発明を成すに至った。金属成分を含む導電体からなるアノード電極部と、前記アノード電極部と異なる金属成分を含む導電体からなるカソード電極部と、前記アノード電極部と前記カソード電極部との間に形成された絶縁部とを有し、前記アノード電極部は、少なくとも前記カソード電極部との間に炭化クロムを含む腐食促進層を有していることを特徴とする。 As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that the galvanic current of the corrosion sensor for stainless steel can be increased with the following contents, and has achieved the present invention. An anode electrode portion made of a conductor containing a metal component, a cathode electrode portion made of a conductor containing a metal component different from the anode electrode portion, and an insulating portion formed between the anode electrode portion and the cathode electrode portion. The anode electrode portion has at least a corrosion promoting layer containing chromium carbide between the anode electrode portion and the cathode electrode portion.
本請求項2に係る発明は、前記アノード電極部の腐食促進層は、鋭敏化組織または未固溶の炭化クロムを含有していることを特徴とする。
The invention according to
本請求項3に係る発明は、前記アノード電極部は、1.0質量%以上の炭化クロムを含有していることを特徴とする。
The invention according to
本請求項4に係る発明は、前記カソード電極部は、炭素成分を含む導電体からなることを特徴とする。
The invention according to
本請求項5に係る発明は、ステンレス鋼からなる基材を熱処理することで炭化クロムを含む腐食促進層を有するアノード電極部を形成するアノード形成工程と、形成した前記アノード電極部の表面に絶縁部を形成する絶縁形成工程と、形成した前記絶縁部の表面に前記アノード電極部とは異なる金属成分を含む導電材料を積層してカソード電極部を形成するカソード形成工程とを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 5 comprises an anode forming step of forming an anode electrode portion having a corrosion promoting layer containing chromium carbide by heat-treating a base material made of stainless steel, and insulating the surface of the formed anode electrode portion. It is characterized by including an insulation forming step of forming a portion and a cathode forming step of laminating a conductive material containing a metal component different from that of the anode electrode portion on the surface of the formed insulating portion to form a cathode electrode portion. do.
本請求項6に係る発明は、前記アノード形成工程では、550℃から900℃までの温度で所定時間加熱して熱処理することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is characterized in that, in the anode forming step, heat treatment is performed by heating at a temperature of 550 ° C. to 900 ° C. for a predetermined time.
本請求項7に係る発明は、前記アノード形成工程では、レーザー光照射により熱処理することを特徴とする。 The invention according to claim 7 is characterized in that, in the anode forming step, heat treatment is performed by irradiation with laser light.
本請求項8に係る発明は、ステンレス鋼からなる基材により形成されたアノード電極部の表面に絶縁部を形成する絶縁形成工程と、前記アノード電極部とは異なる導電成分を含む導電材料にてカソード電極部を形成するカソード形成工程と、前記アノード電極部と前記カソード電極部との間の前記アノード電極部表面にレーザー光を照射して熱処理することで前記アノード電極部に炭化クロムを含む腐食促進層を形成する腐食形成工程とを備えていることを特徴とする。 The invention according to claim 8 comprises an insulation forming step of forming an insulating portion on the surface of an anode electrode portion formed of a base material made of stainless steel, and a conductive material containing a conductive component different from that of the anode electrode portion. Corrosion containing chromium carbide in the anode electrode portion by the cathode forming step of forming the cathode electrode portion and the heat treatment by irradiating the surface of the anode electrode portion between the anode electrode portion and the cathode electrode portion with laser light. it characterized by comprising a corrosion formation step of forming a promoting layer.
本請求項9に係る発明は、前記基材は、Cr11.5質量%以上、C0.08質量%以上、Ni14.0質量%以下、Si1.0質量%以下、Mn2.0質量%以下を含み残部がFeおよび不可避的不純物からなるステンレス鋼であることを特徴とする。 In the invention according to claim 9, the base material contains Cr 11.5% by mass or more, C 0.08% by mass or more, Ni 14.0% by mass or less, Si 1.0% by mass or less, and Mn 2.0% by mass or less. The balance is a stainless steel composed of Fe and unavoidable impurities.
本発明により、炭化クロムを含む腐食促進層を有するアノード電極部を備えることで、ガルバニック電流を高出力化して高精度測定を行うことが可能となり、屋内外の大気環境におけるステンレス鋼の腐食モニタリング、環境腐食性評価、寿命予測などを高精度で行うことができるステンレス鋼用腐食センサを実現することが可能となる。 According to the present invention, by providing an anode electrode portion having a corrosion promoting layer containing chromium carbide, it is possible to increase the output of galvanic current and perform high-precision measurement, and to monitor corrosion of stainless steel in indoor and outdoor atmospheric environments. It is possible to realize a corrosion sensor for stainless steel that can perform environmental corrosiveness evaluation and life prediction with high accuracy.
以下、本発明に係る実施形態について詳述する。図1は、本発明に係るステンレス鋼用腐食センサの電極部断面を示す拡大模式図である。ステンレス用腐食センサは、金属成分を含む導電体からなるアノード電極部1と、アノード電極部1と異なる金属成分を含む導電体からなるカソード電極部3と、アノード電極部1とカソード電極部3との間に形成された絶縁部2とを有し、アノード電極部1は炭化クロムを含む腐食促進層1aを有している。アノード電極部1は、電極表面にて酸化反応が生じて電子発生となる部位であり、この例では、基材となるステンレス鋼を加熱して熱処理により電極表面全体に炭化クロムを含む腐食促進層1aを形成している。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an enlarged schematic view showing a cross section of an electrode portion of a corrosion sensor for stainless steel according to the present invention. The corrosion sensor for stainless steel includes an anode electrode portion 1 made of a conductor containing a metal component, a
アノード電極部1に用いるステンレス鋼としては、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト二相系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼といった公知の材料が挙げられる。 Examples of the stainless steel used for the anode electrode portion 1 include known materials such as austenite-based stainless steel, ferrite-based stainless steel, martensite-based stainless steel, austenite-ferrite two-phase stainless steel, and precipitation-hardened stainless steel.
腐食促進層1は、ステンレス鋼に炭化クロムが含まれることでクロム量の低下や局部的なクロム欠乏領域が生じ、耐食性が著しく低下して腐食が進みやすくなった層であり、腐食が促進することでガルバニック電流が流れやすくなって高出力化を図ることができる。腐食を促進するためには、炭化クロムの含有量は1.0質量%以上であることが好ましい。 The corrosion-promoting layer 1 is a layer in which the amount of chromium is reduced and a local chromium-deficient region is generated due to the inclusion of chromium carbide in stainless steel, and the corrosion resistance is remarkably lowered so that corrosion is easily promoted, and corrosion is promoted. As a result, galvanic current can easily flow and high output can be achieved. In order to promote corrosion, the content of chromium carbide is preferably 1.0% by mass or more.
腐食促進層1aとしては、ステンレス鋼を熱処理して形成される鋭敏化組織が挙げられる。鋭敏化組織とは、ステンレス鋼成分であるクロムと炭素が化学結合した炭化クロムが析出した金属組織である。炭化クロムの析出量は加熱温度・時間、ステンレス鋼種によって異なる。また、こうした鋭敏化組織については、例えば、シュウ酸エッチングによる金属組織観察法(JIS G 0571)による粒界部の段状、混合、溝状の腐食形状評価、硫酸・硫酸第二鉄腐食試験(JIS G 0572)や65%硝酸腐食試験(JIS G 0573)による腐食速度評価、硫酸・硫酸銅腐食試験(JIS G 0575)の腐食形状観察、または、EPR試験法(JIS G 0580)の電気化学的再活性化率Rmで具体的に判定することができる。 Examples of the corrosion promoting layer 1a include a sensitized structure formed by heat-treating stainless steel. The sensitized structure is a metal structure in which chromium carbide, which is a chemically bonded stainless steel component, is deposited. The amount of chromium carbide deposited varies depending on the heating temperature / time and the stainless steel type. Further, for such a sensitized structure, for example, stepped, mixed, groove-shaped corrosion shape evaluation of grain boundary portion by metal structure observation method (JIS G 0571) by oxalic acid etching, sulfuric acid / ferric sulfate corrosion test ( Corrosion rate evaluation by JIS G 0572) or 65% nitric acid corrosion test (JIS G 0573), corrosion shape observation by sulfuric acid / copper sulfate corrosion test (JIS G 0575), or electrochemical by EPR test method (JIS G 0580) It can be specifically determined by the reactivation rate R m.
また、腐食促進層1としては、ステンレス鋼に未固溶の炭化クロムを含む層も挙げられる。未固溶の炭化クロムとは、焼入れ、焼戻しの熱処理にて生成するM23C6型の炭化クロム成分を意味し、Cr23C6、Cr7C3などを含む。ステンレス鋼が上述した鋭敏化組織を含まない組織でも、未固溶の炭化クロムが析出する組織は腐食促進層として作用するようになる。未固溶の炭化クロム析出は、鋭敏化組織と同様、鋼中のクロム量が低下するまたは鋼中に局部的なクロム欠乏域が発生し、ステンレス鋼の耐食性が低下する。 Further, as the corrosion promoting layer 1, a layer containing unsolid solution chromium carbide in stainless steel can also be mentioned. The undissolved chromium carbide means the M23C6 type chromium carbide component produced by the heat treatment of quenching and tempering, and includes Cr23C6, Cr7C3 and the like. Even if the stainless steel does not contain the above-mentioned sensitized structure, the structure in which unsolidified chromium carbide is precipitated acts as a corrosion promoting layer. As with the sensitized structure, undissolved chromium carbide precipitation reduces the amount of chromium in the steel or causes a local chromium deficiency region in the steel, resulting in a decrease in the corrosion resistance of the stainless steel.
上述したとおり、本発明において、炭化クロムとは、クロムを主成分とするMC型の炭化物であり、熱処理にて生成するM23C6型の未固溶の炭化クロムを含む。 As described above, in the present invention, the chromium carbide is an MC-type carbide containing chromium as a main component, and includes M23C6 type undissolved chromium carbide produced by heat treatment.
カソード電極部3は、電極表面にて還元反応が生じて電子消失となる部位である。アノード電極部1との間にガルバニック電流が流れるようにするためには、カソード電極部3は、電気化学反応が発生する条件において、アノード電極部1に含まれる金属成分とは異なるより貴な電位となる導電成分を含むようにすることが必要である。具体的には、導電性を有する炭素成分、または、銀、金、白金といった金属成分との組み合せが挙げられる。
The
絶縁部2は、アノード電極部1とカソード電極部3との間を電気的に絶縁状態とするものである。この例では、基板となるアノード電極部1の電極表面に絶縁部2を積層し、絶縁部2の上面にカソード電極部3を積層して、アノード電極部1及びカソード電極部3を絶縁状態に設定している。絶縁部3としては、非導電性を有する素材であればよく特に限定されないが、例えば、樹脂材料、セラミックス材料といったものが挙げられる。
The insulating
図2は、本発明に係る別の実施形態に電極部断面を示す拡大模式図である。この例では、アノード電極部4は図1に示す例と同様にステンレス鋼を用いているが、腐食促進層4aは、カソード電極部3との間に流れるガルバニック電流の流路となる部位に形成されている。具体的には、絶縁部2の外周を囲むように腐食促進層4aが形成されており、後述するように、該当箇所にレーザー照射により電極表面を熱処理することで、腐食促進層を電極表面に局所的に正確に形成することができる。そして、図1に示す例と同様に、絶縁部2の上面にカソード電極部3を形成することで、腐食センサを構成することができる。
FIG. 2 is an enlarged schematic view showing a cross section of an electrode portion in another embodiment of the present invention. In this example, stainless steel is used for the
図1及び図2に示す例では、アノード電極部、絶縁部及びカソード電極部を積層した構造となっているが、これ以外の構造とすることも可能で特に限定されない。 In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the structure is such that the anode electrode portion, the insulating portion, and the cathode electrode portion are laminated, but other structures are possible and are not particularly limited.
本発明に係るステンレス鋼用腐食センサの製造方法では、ステンレス鋼からなる基材を熱処理することで炭化クロムを含む腐食促進層を有するアノード電極部を形成するアノード形成工程と、形成したアノード電極部の表面に絶縁部を形成する絶縁形成工程と、形成した絶縁部の表面にアノード電極部とは異なる金属成分を含む導電材料を積層してカソード電極部を形成するカソード形成工程とを備えることが好ましい。 In the method for manufacturing a corrosion sensor for stainless steel according to the present invention, an anode forming step of forming an anode electrode portion having a corrosion promoting layer containing chromium carbide by heat-treating a base material made of stainless steel, and an anode electrode portion formed. It is possible to include an insulation forming step of forming an insulating portion on the surface of the anode electrode portion and a cathode forming step of laminating a conductive material containing a metal component different from that of the anode electrode portion on the surface of the formed insulating portion to form a cathode electrode portion. preferable.
アノード形成工程では、熱処理によりステンレス鋼が鋭敏化組織となるまたは未固溶の炭化クロムを析出させて腐食促進層を形成する工程であり、ステンレス鋼からなる基材を550℃から900℃の温度域にて加熱して熱処理することが好ましい。 The anode forming step is a step in which the stainless steel becomes a sensitized structure by heat treatment or unsolidified chromium carbide is precipitated to form a corrosion promoting layer, and the base material made of stainless steel is heated at a temperature of 550 ° C to 900 ° C. It is preferable to heat in the region to heat-treat.
熱処理には、電気炉を用いることが好ましく、電気炉はバッチ式、連続式などの方式があるが、特に限定しない。加熱処理時にステンレス鋼表面に形成する酸化皮膜層を極力避け、かつ、次の研磨工程を簡便化するためには、アルゴンなどの不活性ガスや窒素ガス雰囲気下での加熱処理が好ましい。加熱時間は、ステンレス鋼が均一に熱処理されるために必要な時間であり、特に限定はしない。処理材料のサイズおよび電気炉形状から入熱量などを見積もり、加熱時間を算出することができる。 For the heat treatment, it is preferable to use an electric furnace, and the electric furnace includes a batch type, a continuous type, and the like, but is not particularly limited. In order to avoid the oxide film layer formed on the surface of the stainless steel during the heat treatment as much as possible and to simplify the next polishing step, the heat treatment in an inert gas such as argon or a nitrogen gas atmosphere is preferable. The heating time is the time required for the stainless steel to be uniformly heat-treated, and is not particularly limited. The heating time can be calculated by estimating the amount of heat input from the size of the processing material and the shape of the electric furnace.
また、レーザー光照射により熱処理を行うこともできる。ステンレス鋼からなる基材表面にレーザー光を照射して熱処理を行って、照射部位に数mmの深さで腐食促進層を作成することが可能となる。レーザー光照射に用いるレーザー加工機は、レーザーが発振器から放出され、反射鏡、集光レンズを通り材料に照射されるようになっており、半導体レーザー、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、ファイバーレーザーなどあるが特に限定しない。レーザー出力、デフォーカス、送り速度などは、使用する加工機における適切な条件に調整すればよい。アシストガスは、基材表面において酸化皮膜生成を避けるためにアルゴンガスなどの不活性ガスを使用することが好ましい。 Further, the heat treatment can be performed by irradiating with laser light. By irradiating the surface of a base material made of stainless steel with laser light and performing heat treatment, it is possible to form a corrosion promoting layer at a depth of several mm at the irradiated portion. In the laser processing machine used for laser light irradiation, the laser is emitted from the oscillator and is irradiated to the material through the reflecting mirror and the condenser lens, and there are semiconductor laser, carbon dioxide gas laser, YAG laser, fiber laser, etc. Is not particularly limited. The laser output, defocus, feed rate, etc. may be adjusted to the appropriate conditions for the processing machine to be used. As the assist gas, it is preferable to use an inert gas such as argon gas in order to avoid the formation of an oxide film on the surface of the base material.
基材となるステンレス鋼としては、公知のものを用いることができるが、具体的には、Cr11.5質量%以上、C0.08質量%以上、Ni14.0質量%以下、Si1.0質量%以下、Mn2.0質量%以下を含み残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有するステンレス鋼が好ましい。 Known stainless steel can be used as the base material. Specifically, Cr is 11.5% by mass or more, C is 0.08% by mass or more, Ni is 14.0% by mass or less, and Si is 1.0% by mass. Hereinafter, stainless steel containing 2.0% by mass or less of Mn and having a composition in which the balance is composed of Fe and unavoidable impurities is preferable.
アノード形成工程では、加熱処理後の基板表面の研磨処理を行って基板表面の酸化皮膜を完全に除去することが好ましい。センサ出力の低下、又は、センサ個々の出力差の性能品質に影響するために、望ましくは、1mm以上の深さで除去するとよい。除去方法としては、例えば湿式研磨、ブラスト処理などが挙げられる。 In the anode forming step, it is preferable to polish the surface of the substrate after the heat treatment to completely remove the oxide film on the surface of the substrate. It is desirable to remove the sensor at a depth of 1 mm or more because the output of the sensor is reduced or the performance quality of the output difference of each sensor is affected. Examples of the removing method include wet polishing and blasting.
絶縁形成工程では、樹脂材料、セラミック材料といった非導電性材料を、インクジェット法、スクリーン印刷法、めっき法、蒸着法等の公知の方法やこれらの方法を組み合せた製法、特許文献2に記載された製法を用いて、アノード電極部が形成された基板表面に積層して絶縁部を形成することができる。特に、スクリーン印刷法は、大量生産が可能で、品質安定および低コストを実現するためには好ましい。
In the insulation forming step, a non-conductive material such as a resin material or a ceramic material is described in
カソード形成工程では、金属成分を含む導電性材料を、インクジェット法、スクリーン印刷法、めっき法、蒸着法等の公知の方法やこれらの方法を組み合せた製法、特許文献2に記載された製法を用いて、絶縁部が形成された基板表面に積層してカソード電極部を形成することができる。特に、スクリーン印刷法は、大量生産が可能で、品質安定および低コストを実現するためには好ましい。金属成分を含む導電性材料としては、例えば、グラファイト、黒鉛などの炭素単体、及び、これらの炭素粉末といった炭素成分を含む樹脂製印刷ペーストを用いることができる。
In the cathode forming step, a conductive material containing a metal component is prepared by using known methods such as an inkjet method, a screen printing method, a plating method, a vapor deposition method, a manufacturing method combining these methods, and a manufacturing method described in
また、絶縁形成工程及びカソード形成工程では、金属蒸着層を積層した樹脂フィルムからなるシート体をアノード電極部の基板上に貼付することで絶縁部およびカソード電極部を一度に形成することもできる。 Further, in the insulation forming step and the cathode forming step, the insulating portion and the cathode electrode portion can be formed at the same time by attaching a sheet body made of a resin film in which a metal vapor deposition layer is laminated on the substrate of the anode electrode portion.
上述した例では、アノード形成工程において、腐食促進層を形成するようにしているが、レーザー光の照射による熱処理を用いることで、後処理により腐食促進層を形成することもできる。例えば、ステンレス鋼からなる基材により形成されたアノード電極部の表面に絶縁部を形成する絶縁形成工程と、アノード電極部とは異なる導電成分を含む導電材料にてカソード電極部を形成するカソード形成工程と、アノード電極部とカソード電極部との間の前記アノード電極部表面にレーザー光を照射して熱処理することでアノード電極部に炭化クロムを含む腐食促進層を形成する腐食形成工程とを備えることで、設置条件に応じて様々な構造の腐食センサを簡単に製造することが可能となる。 In the above-mentioned example, the corrosion promoting layer is formed in the anode forming step, but the corrosion promoting layer can also be formed by post-treatment by using the heat treatment by irradiating the laser beam. For example, an insulation forming step of forming an insulating portion on the surface of an anode electrode portion formed of a base material made of stainless steel, and a cathode forming of a cathode electrode portion of a conductive material containing a conductive component different from that of the anode electrode portion. The present invention includes a step and a corrosion forming step of forming a corrosion promoting layer containing chromium carbide on the anode electrode portion by irradiating the surface of the anode electrode portion between the anode electrode portion and the cathode electrode portion with laser light and heat-treating the surface. This makes it possible to easily manufacture corrosion sensors having various structures according to the installation conditions.
本発明に係る実施例について、以下に具体的に説明する。 Examples of the present invention will be specifically described below.
表1に示す化学組成のステンレス鋼を真空溶解し、熱間鍛造、熱間圧延、冷間圧延を経て厚さ2mmのステンレス板を作製した。これを長さ80mm×幅80mm×厚み2mmに切断して試験片とし、管状電気炉にて、窒素ガス雰囲気下、650℃で1時間加熱後、電気炉より取り出し、室温で徐冷した。次、この試験片表面を研磨後、長さ64mm×幅64mm×厚み0.8mmのアノード電極用基板に切り出した。 The stainless steel having the chemical composition shown in Table 1 was melted in vacuum to prepare a stainless steel plate having a thickness of 2 mm through hot forging, hot rolling, and cold rolling. This was cut into a length of 80 mm, a width of 80 mm, and a thickness of 2 mm to obtain a test piece, heated in a tubular electric furnace at 650 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere, taken out from the electric furnace, and slowly cooled at room temperature. Next, after polishing the surface of this test piece, it was cut out on a substrate for an anode electrode having a length of 64 mm, a width of 64 mm, and a thickness of 0.8 mm.
絶縁部の材料としてME−990J#MBN(ヘンケルエイブルスティックジャパン株式会社製)及びカソード電極部の材料としてC−990J#585(ヘンケルエイブルスティックジャパン株式会社製)を準備し、スクリーン印刷機を用い、基板の表面に絶縁膜およびカソード電極を銀ペーストでスクリーン印刷にて積層し、ステンレス鋼用腐食センサとしてACMセンサを作成した。絶縁膜、電極の印刷形状、印刷ペースト材、ペースト硬化条件は既報(非特許文献1)と同じとした。 Prepare ME-990J # MBN (manufactured by Henkel Able Stick Japan Co., Ltd.) as the material of the insulating part and C-990J # 585 (manufactured by Henkel Able Stick Japan Co., Ltd.) as the material of the cathode electrode part, and use a screen printing machine. An insulating film and a cathode electrode were laminated on the surface of the substrate by screen printing with silver paste to prepare an ACM sensor as a corrosion sensor for stainless steel. The insulating film, the printed shape of the electrodes, the printing paste material, and the paste curing conditions were the same as those previously reported (Non-Patent Document 1).
基板について、無水マレイン酸メタノール溶液中で電解抽出をおこない、不溶成分を0.2μmのメンブランフィルターで回収し、この重量から炭化クロム析出量を測定した。回収した不溶成分は、X線回折分析装置にて回折パターンを測定し成分を調査した。また、基板の一部について、ステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。 The substrate was electrolyzed in a methanol solution of maleic anhydride, insoluble components were recovered with a 0.2 μm membrane filter, and the amount of chromium carbide precipitated was measured from this weight. The recovered insoluble component was investigated by measuring the diffraction pattern with an X-ray diffraction analyzer. In addition, a 65% nitric acid corrosion test method (JIS G 0573) for stainless steel was performed on a part of the substrate.
作成したACMセンサの電流出力値を擬似的環境で調査するために、恒温恒湿試験を次の手順で行った。ACMセンサをホットプレート上で50℃に保温しながら、ACMセンサの櫛形電極部に液滴化した人工海水を10g/m2付着させて乾燥した。これを恒温恒湿槽内に設置し、25℃、相対湿度50%におけるアノード電極部とカソード電極部との間に流れるACMセンサのガルバニック電流を無抵抗電流計にて、2分間隔で計測した。測定開始から2時間後の安定したセンサ電流値を計測し、その結果を表1の実施例1に示す。 In order to investigate the current output value of the created ACM sensor in a simulated environment, a constant temperature and humidity test was performed according to the following procedure. While keeping the ACM sensor warm at 50 ° C. on a hot plate, 10 g / m 2 of droplets of artificial seawater was adhered to the comb-shaped electrode portion of the ACM sensor and dried. This was installed in a constant temperature and humidity chamber, and the galvanic current of the ACM sensor flowing between the anode electrode and the cathode electrode at 25 ° C and 50% relative humidity was measured at 2-minute intervals with a non-resistive ammeter. .. A stable sensor current value was measured 2 hours after the start of measurement, and the results are shown in Example 1 of Table 1.
実施例1にて用いた長さ80mm×幅80mm×厚み2mmの試験片を窒素ガス雰囲気の電気炉中、900℃、5分加熱後、電気炉より取り出し、室温で徐冷した。次、実施例1と同様に加工し、アノード電極用基板を作成し、基板をアノード電極とするACMセンサを作成した。作成したセンサは恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表1の実施例2に示す。 The test piece having a length of 80 mm, a width of 80 mm, and a thickness of 2 mm used in Example 1 was heated at 900 ° C. for 5 minutes in an electric furnace in a nitrogen gas atmosphere, then taken out from the electric furnace and slowly cooled at room temperature. Next, the same processing as in Example 1 was carried out to prepare a substrate for an anode electrode, and an ACM sensor using the substrate as an anode electrode was prepared. The prepared sensor was subjected to a constant temperature and humidity test, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a 65% nitric acid corrosion test method for stainless steel (JIS G 0573). These results are shown in Example 2 of Table 1.
表1に示す化学組成のステンレス鋼を実施例1と同様に、厚さ2mmのステンレス板を作成した。この試験片を、650℃、1時間の熱処理後、空冷、研磨、切断加工してアノード電極用基板を作成し、次に、基板をアノード電極とするACMセンサを作成した。実施例1と同様に、作成したACMセンサは恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼のシュウ酸エッチング試験方法(JIS G 0571)による金属組織観察を行った。これらの結果を表1の実施例3に示す。 Using the stainless steel having the chemical composition shown in Table 1, a stainless steel plate having a thickness of 2 mm was prepared in the same manner as in Example 1. This test piece was heat-treated at 650 ° C. for 1 hour, then air-cooled, polished, and cut to prepare a substrate for an anode electrode, and then an ACM sensor using the substrate as an anode electrode was prepared. Similar to Example 1, the prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a metallographic structure observation by a oxalic acid etching test method (JIS G 0571) of stainless steel. These results are shown in Example 3 of Table 1.
実施例1の厚さ2mmのステンレス板から、長さ64mm×幅64mm×厚み0.8mmのアノード電極用基板に切り出した。基板をアノード電極部とするACMセンサを作成した。実施例1と同様に、作成したACMセンサは恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表1の比較例1に示す。 From the stainless steel plate having a thickness of 2 mm in Example 1, a substrate for an anode electrode having a length of 64 mm, a width of 64 mm, and a thickness of 0.8 mm was cut out. An ACM sensor having a substrate as an anode electrode was created. Similar to Example 1, the prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a 65% nitric acid corrosion test method for stainless steel (JIS G 0573). These results are shown in Comparative Example 1 of Table 1.
実施例3の厚さ2mmのステンレス板から、長さ64mm×幅64mm×厚み0.8mmのアノード電極用基板に切り出した。基板をアノード電極部とするACMセンサを作成した。実施例1と同様に、作成したACMセンサは恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼のシュウ酸エッチング試験方法(JIS G 0571)による金属組織観察を行った。これらの結果を表1の比較例2に示す。 From the stainless steel plate having a thickness of 2 mm in Example 3, a substrate for an anode electrode having a length of 64 mm, a width of 64 mm, and a thickness of 0.8 mm was cut out. An ACM sensor having a substrate as an anode electrode was created. Similar to Example 1, the prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a metallographic structure observation by a oxalic acid etching test method (JIS G 0571) of stainless steel. These results are shown in Comparative Example 2 in Table 1.
表1に示す化学組成のステンレス鋼を実施例1と同様に、真空溶解、熱間鍛造、熱間圧延、冷間圧延を経て厚さ2mmのステンレス板を作成した。このステンレス板から、長さ64mm×幅64mm×厚み0.8mmのアノード電極用基板に切り出した。基板をアノード電極部とするACMセンサを作成した。実施例1と同様に、作成したACMセンサは恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表1の比較例3に示す。 The stainless steel having the chemical composition shown in Table 1 was subjected to vacuum melting, hot forging, hot rolling, and cold rolling in the same manner as in Example 1 to prepare a stainless steel plate having a thickness of 2 mm. From this stainless steel plate, a substrate for an anode electrode having a length of 64 mm, a width of 64 mm, and a thickness of 0.8 mm was cut out. An ACM sensor having a substrate as an anode electrode was created. Similar to Example 1, the prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a 65% nitric acid corrosion test method for stainless steel (JIS G 0573). These results are shown in Comparative Example 3 of Table 1.
アノード電極基板が炭素鋼である市販の鉄/銀対ACMセンサを実施例1と同法で海塩付着後、恒温恒湿試験を行い、結果を表1の比較例4に示す。 A commercially available iron / silver pair ACM sensor in which the anode electrode substrate is carbon steel was subjected to a constant temperature and humidity test after adhering sea salt in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Comparative Example 4 in Table 1.
比較例4に示す市販の鉄/銀対ACMセンサは、恒温恒湿試験にてセンサ電流値が11μAであった。実施例1のステンレス鋼基板における炭化クロム析出量は3.1質量%、また、金属組織は約20μmのオーステナイト粒にマルテンサイト葉が観察されるマルテンサイト組織であり、硝酸腐食試験にて1.5g/m2/hと高い腐食量を示した。硝酸腐食試験にて0.4g/m2/h以上の腐食量は鋭敏化組織と判定されるため、前記基板は鋭敏化組織であり、腐食促進層が生成した基板と考えられた。作成したセンサ出力は10μAと比較例4と等しい電流値が確認された。実施例2の基板は、硝酸腐食試験で0.1g/m2/h以下と低い腐食量となり鋭敏化組織と判定できないが、炭化クロム析出量が2.3質量%であり、未固溶の炭化クロム析出により鋼中のクロム成分が低下し、著しく耐食性が低下した腐食促進層生成と考えられた。作成したセンサの電流値は5μAと高かった。実施例3はオーステナイト系ステンレス鋼で、基板の炭化クロム析出量が1.0質量%に満たないが、シュウ酸エッチング試験にて、オーステナイト粒界部に明瞭な溝状腐食が観察され、これは、鋭敏化組織と判定でき、腐食促進層生成と考えられる。作成したセンサ出力も6μAと高かった。比較例1および比較例2は、各々、実施例1および実施例3と同じ化学組成のステンレス板であるが、熱処理を施さないために、炭化クロム量が0.1質量%、鋭敏化組織でなく、アノード基板に腐食促進層が生成しておらず、センサ電流値も著しく低い。比較例3に示すフェライト系ステンレス鋼で作成したACMセンサは、非特許文献3に近い電流値が得られたが、実施例1に比べて1/20の電流値と低かった。
The commercially available iron / silver pair ACM sensor shown in Comparative Example 4 had a sensor current value of 11 μA in a constant temperature and humidity test. The amount of chromium carbide deposited on the stainless steel substrate of Example 1 was 3.1% by mass, and the metal structure was a martensite structure in which martensite leaves were observed in austenite grains of about 20 μm. It showed a high corrosion amount of 5 g / m2 / h. Since the corrosion amount of 0.4 g / m2 / h or more was determined to be a sensitized structure in the nitric acid corrosion test, it was considered that the substrate had a sensitized structure and a corrosion promoting layer was formed. The generated sensor output was confirmed to have a current value of 10 μA, which is equivalent to that of Comparative Example 4. The substrate of Example 2 had a low corrosion amount of 0.1 g / m2 / h or less in the nitric acid corrosion test and could not be judged as a sensitized structure, but the chromium carbide precipitation amount was 2.3% by mass, and unsolidified carbonization was performed. It was considered that a corrosion-promoting layer was formed in which the chromium component in the steel was reduced due to the chromium precipitation and the corrosion resistance was significantly reduced. The current value of the created sensor was as high as 5 μA. Example 3 is an austenitic stainless steel, and the amount of chromium carbide deposited on the substrate is less than 1.0% by mass. However, in the oxalic acid etching test, clear groove-like corrosion was observed at the austenitic grain boundary, which was observed. , It can be judged as a sensitized structure, and it is considered that a corrosion promoting layer is formed. The generated sensor output was also as high as 6 μA. Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are stainless steel plates having the same chemical composition as in Example 1 and Example 3, respectively, but because they are not heat-treated, the amount of chromium carbide is 0.1% by mass and the structure is sensitized. No corrosion-promoting layer is formed on the anode substrate, and the sensor current value is extremely low. The ACM sensor made of ferritic stainless steel shown in Comparative Example 3 obtained a current value close to that of
実施例1のACMセンサにおいて、カソード電極部を銀ペーストの代わりにエポキシ樹脂系の炭素ペースト(炭素成分含有率:約80%)を用いてACMセンサを作成し、実施例4とした。実施例1と同様に、作成したACMセンサは恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表2の実施例4に示す。 In the ACM sensor of Example 1, an ACM sensor was prepared by using an epoxy resin-based carbon paste (carbon component content: about 80%) instead of the silver paste for the cathode electrode portion, and it was referred to as Example 4. Similar to Example 1, the prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a 65% nitric acid corrosion test method for stainless steel (JIS G 0573). These results are shown in Example 4 of Table 2.
実施例1のACMセンサのカソード電極表面に特許文献2と同様に湿式めっきによる白金めっき層を0.5μm成膜したACMセンサを実施例5とした。実施例1と同様に、作成したACMセンサは恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表2の実施例5に示す。
Example 5 was an ACM sensor in which a platinum plating layer of 0.5 μm was formed by wet plating on the surface of the cathode electrode of the ACM sensor of Example 1 as in
実施例1で使用した厚さ2mmのステンレス板を、管状電気炉にて、窒素ガス雰囲気下、550℃の温度で30分加熱後、電気炉より取り出し、室温で徐冷した。次、実施例1と同様に、熱処理した試験片をアノード電極用基板とするACMセンサを作成した。前記センサのカソード電極部は、実施例4と同様に炭素ペーストを用いた。作成したACMセンサは、実施例1と同様に、恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表2の実施例6に示す。 The stainless steel plate having a thickness of 2 mm used in Example 1 was heated in a tubular electric furnace at a temperature of 550 ° C. for 30 minutes in a nitrogen gas atmosphere, then taken out from the electric furnace and slowly cooled at room temperature. Next, in the same manner as in Example 1, an ACM sensor was prepared using the heat-treated test piece as a substrate for an anode electrode. A carbon paste was used for the cathode electrode portion of the sensor as in Example 4. The prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test in the same manner as in Example 1, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a 65% nitric acid corrosion test method for stainless steel (JIS G 0573). These results are shown in Example 6 of Table 2.
実施例1で使用した厚さ2mmのステンレス板を、管状電気炉にて、窒素ガス雰囲気下、900℃の温度で30分加熱後、電気炉より取り出し、室温で徐冷した。次、実施例1と同様に、熱処理した試験片をアノード電極用基板とするACMセンサを作成した。前記センサのカソード電極部は、実施例4と同様に炭素ペーストを用いた。作成したACMセンサは、実施例1と同様に、恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表2の実施例7に示す。 The stainless steel plate having a thickness of 2 mm used in Example 1 was heated in a tubular electric furnace at a temperature of 900 ° C. for 30 minutes in a nitrogen gas atmosphere, then taken out from the electric furnace and slowly cooled at room temperature. Next, in the same manner as in Example 1, an ACM sensor was prepared using the heat-treated test piece as a substrate for an anode electrode. A carbon paste was used for the cathode electrode portion of the sensor as in Example 4. The prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test in the same manner as in Example 1, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a 65% nitric acid corrosion test method for stainless steel (JIS G 0573). These results are shown in Example 7 of Table 2.
実施例1で使用した厚さ2mmのステンレス板を、管状電気炉にて、窒素ガス雰囲気下、400℃の温度で30分加熱後、電気炉より取り出し、室温で徐冷した。次、実施例1と同様に、熱処理した試験片をアノード電極用基板とするACMセンサを作成した。前記センサのカソード電極部は、実施例4と同様に炭素ペーストを用いた。作成したACMセンサは、実施例1と同様に、恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表2の比較例5に示す。 The stainless steel plate having a thickness of 2 mm used in Example 1 was heated in a tubular electric furnace at a temperature of 400 ° C. for 30 minutes in a nitrogen gas atmosphere, then taken out from the electric furnace and slowly cooled at room temperature. Next, in the same manner as in Example 1, an ACM sensor was prepared using the heat-treated test piece as a substrate for an anode electrode. A carbon paste was used for the cathode electrode portion of the sensor as in Example 4. The prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test in the same manner as in Example 1, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a 65% nitric acid corrosion test method for stainless steel (JIS G 0573). These results are shown in Comparative Example 5 of Table 2.
実施例1で使用した厚さ2mmのステンレス板を、管状電気炉にて、窒素ガス雰囲気下、1050℃の温度で30分加熱後、電気炉より取り出し、室温で徐冷した。次、実施例1と同様に、熱処理した試験片をアノード電極用基板とするACMセンサを作成した。前記センサのカソード電極部は、実施例4と同様に炭素ペーストを用いた。作成したACMセンサは、実施例1と同様に、恒温恒湿試験を行い、また、基板は炭化クロム量測定およびステンレス鋼の65%硝酸腐食試験方法(JIS G 0573)を行った。これらの結果を表2の比較例6に示す。 The stainless steel plate having a thickness of 2 mm used in Example 1 was heated in a tubular electric furnace at a temperature of 1050 ° C. for 30 minutes in a nitrogen gas atmosphere, then taken out from the electric furnace and slowly cooled at room temperature. Next, in the same manner as in Example 1, an ACM sensor was prepared using the heat-treated test piece as a substrate for an anode electrode. A carbon paste was used for the cathode electrode portion of the sensor as in Example 4. The prepared ACM sensor was subjected to a constant temperature and humidity test in the same manner as in Example 1, and the substrate was subjected to a chromium carbide amount measurement and a 65% nitric acid corrosion test method for stainless steel (JIS G 0573). These results are shown in Comparative Example 6 of Table 2.
半導体レーザー加工機を用い、比較例2と同様の構成のACMセンサのアノード電極部である櫛形電極部分にレーザー光を照射し、局所的に熱処理を施した。照射条件は、レーザー出力200W、デフォーカス量15mm、送り速度1000mm/分で走査し、アシストガスはアルゴンガスを用い、アルゴンガス雰囲気下で加工した。レーザー光の照射角度は60度、ACMセンサを5℃に冷却した。熱処理加工したACMセンサは実施例1と同様の恒温恒湿試験を行った。また、ACMセンサのアノード電極部付近断面部をステンレス鋼のシュウ酸エッチング試験方法(JIS G 0571)により、金属組織を観察した。結果を表2の実施例8に示す。 Using a semiconductor laser machine, the comb-shaped electrode portion, which is the anode electrode portion of the ACM sensor having the same configuration as that of Comparative Example 2, was irradiated with laser light and locally heat-treated. The irradiation conditions were scanning with a laser output of 200 W, a defocus amount of 15 mm, and a feed rate of 1000 mm / min, and an argon gas was used as the assist gas, and the processing was performed in an argon gas atmosphere. The irradiation angle of the laser beam was 60 degrees, and the ACM sensor was cooled to 5 ° C. The heat-treated ACM sensor was subjected to the same constant temperature and humidity test as in Example 1. Further, the metallographic structure of the cross section near the anode electrode portion of the ACM sensor was observed by the oxalic acid etching test method (JIS G 0571) of stainless steel. The results are shown in Example 8 of Table 2.
実施例1のACMセンサのカソード電極を炭素(実施例4)または白金(実施例5)にした前記センサの電流出力は比較例4と同等値が得られた。実施例6または7においても比較例4に近いセンサ電流値であった。実施例8は、アノード電極部に表層より約0.2mmの深さでまで鋭敏化組織である溝状組織が確認され、レーザー加工によって、アノード電極部に局部的な腐食促進層が生成していた。さらに、センサ電流値は5μAと、表1に示す比較例2に比べて著しく増加し、これは、アノード電極部に生成した腐食促進層による効果と考えられた。比較例5および比較例6は、熱処理温度が400℃または1050℃と本発明範囲外であり、鋭敏化組織が確認されず、炭化クロム析出量も1.0質量%未満であり、結果、センサ電流値も低かった。 The current output of the sensor in which the cathode electrode of the ACM sensor of Example 1 was carbon (Example 4) or platinum (Example 5) was the same value as that of Comparative Example 4. Also in Example 6 or 7, the sensor current value was close to that of Comparative Example 4. In Example 8, a groove-like structure, which is a sensitized structure, was confirmed in the anode electrode portion to a depth of about 0.2 mm from the surface layer, and a local corrosion promoting layer was formed in the anode electrode portion by laser processing. rice field. Further, the sensor current value was 5 μA, which was significantly increased as compared with Comparative Example 2 shown in Table 1, which was considered to be the effect of the corrosion promoting layer formed on the anode electrode portion. In Comparative Example 5 and Comparative Example 6, the heat treatment temperature was 400 ° C. or 1050 ° C., which was outside the range of the present invention, no sensitized structure was confirmed, and the amount of chromium carbide precipitated was less than 1.0% by mass. As a result, the sensor. The current value was also low.
1 アノード電極部
1a 腐食促進層
2 絶縁部
3 カソード電極部
4 アノード電極部
4a 腐食促進層
1 Anode electrode part 1a
Claims (9)
The base material contains Cr 11.5% by mass or more, C 0.08% by mass or more, Ni 14.0% by mass or less, Si 1.0% by mass or less, and Mn 2.0% by mass or less, and the balance is composed of Fe and unavoidable impurities. The method for manufacturing a corrosion sensor for stainless steel according to any one of claims 5 to 8, wherein the material is stainless steel.
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