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!