金属の腐食とは
金属の腐食とは?種類や防止策をわかりやすく解説!
**金属の腐食(ふしょく)**とは、金属が環境中の酸素・水・化学物質と反応し、劣化・溶解する現象のことです。代表的な例は「鉄のサビ(酸化鉄)」ですが、他の金属も腐食によって強度や機能が低下します。
✅ 金属の強度や外観が損なわれる
✅ 放置すると機械・構造物の寿命が短くなる
✅ 適切な防止策を講じることで、耐久性を向上できる
金属の腐食の主な種類
① 大気腐食(サビ・酸化)
🔹 特徴
- 空気中の酸素や水分と反応し、酸化被膜を形成(例:鉄が赤サビ(Fe₂O₃)になる)
- 高温・湿気の多い環境では進行が速い
🔹 防止策
✅ 塗装・メッキ処理(亜鉛メッキ、クロムメッキなど)
✅ ステンレスや耐食性合金を使用
② 電気化学的腐食(電食・ガルバニック腐食)
🔹 特徴
- 異種金属が接触し、電位差によって電流が流れることで腐食が発生
- 例:鉄とアルミを接触させると、アルミが先に腐食
🔹 防止策
✅ 電位の近い金属を組み合わせる
✅ 電流を遮断(絶縁コーティング・防食ボルト使用)
③ 局部腐食(孔食・隙間腐食)
🔹 特徴
- 金属表面にピンホール状の穴ができる(孔食)
- ボルトや溶接部の隙間に水が入り、局所的に腐食(隙間腐食)
🔹 防止策
✅ 定期的な清掃・水分除去
✅ 耐食性の高い材料(ステンレス・チタン)を使用
④ 応力腐食割れ(SCC:Stress Corrosion Cracking)
🔹 特徴
- 引張応力+腐食環境の組み合わせで、金属が割れる
- ステンレス鋼やアルミ合金に発生しやすい
🔹 防止策
✅ 応力を低減(熱処理・設計変更)
✅ 腐食環境を避ける(塩素・酸の影響を抑える)
⑤ 高温腐食(酸化・硫化)
🔹 特徴
- 高温環境で金属が空気中の酸素・硫黄と反応し、酸化膜・スケールを形成
- ガスタービンやボイラー設備で発生
🔹 防止策
✅ 耐熱合金(インコネル、ニッケル合金)の使用
✅ 表面処理(アルミナコーティングなど)
金属の腐食防止策まとめ
腐食の種類 | 主な原因 | 防止策 |
---|---|---|
大気腐食(サビ) | 酸素・水分 | メッキ、塗装、耐食性合金 |
電気化学的腐食(電食) | 異種金属の接触 | 絶縁処理、電位差を抑える |
局部腐食(孔食・隙間腐食) | 水・塩分 | ステンレス使用、清掃・乾燥 |
応力腐食割れ(SCC) | 引張応力+腐食環境 | 応力低減、腐食環境の回避 |
高温腐食 | 高温酸化・硫化 | 耐熱合金、コーティング |
金属の腐食の主な影響と対策
① 自動車・航空機(車体、エンジン部品)
✅ 亜鉛メッキ・アルマイト処理で防錆
✅ 耐候性ステンレスの使用
② 建築・インフラ(橋梁、鉄塔、パイプライン)
✅ 防錆塗装・耐候性鋼材を使用
✅ 水がたまらない設計(排水処理)
③ 海洋・船舶(船体、海底ケーブル)
✅ 耐海水性合金(チタン・モネル)を使用
✅ 犠牲陽極防食(亜鉛ブロックで鉄の腐食を防ぐ)
まとめ
✅ 金属の腐食は、環境や金属の種類によって異なるが、防止策を適用すれば長寿命化が可能!
✅ メッキ・塗装・耐食合金の活用が重要!
✅ 設計段階で腐食リスクを考慮することで、安全性と耐久性を向上!
金属の腐食対策は、製造業・建築・インフラにおいて欠かせない技術です!