ステンレスの防蝕

Question

ステンレス材で浄水器を製造販売しています。濾材にマンガンゼオライトを充填し、塩素注入を行い、水中のマンガンを除去する装置です。使用頻度に関係なく溶接面、まれに板部分にもピンホールが発生します。現在は３０４で製作しています。私なりに考えますに、ステンレス材を３１６Ｌにして内面に水道用液状エポキシ樹脂を塗装しようと思っています。濾過水は食品に使います。以上の対策以外に有効な手立てはありますでしょうか。また、溶接時に気をつけることはありますでしょうか。良き回答をお持ちでいらっしゃいましたら、ご教示頂けたら幸いです。宜しくお願いいたします。

すいません。質問時回答をメール受信する登録をしておりませんでした。御回答お待ちしておりますので、何卒、宜しくお願いいたします。

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Accepted Answer

昔からステンレスは不動態皮膜という薄いクロム酸化物があるため錆び難いと
されてきたが近年では「水和オキシ酸化物CrOx(OH)2-x・nH2O」というような
化合物であることがわかってきたようです↓URL。。。

これが塩素系に弱いのでどうしても錆びてしまうのは仕方がないのです
また溶接部は、Cr炭化物は酸洗いでも除去することが可能であると思われるが
シグマ脆化と呼ばれる溶接加熱温度による金属組織自体が変わってしまうので
つまりオーステナイトがフェライトになったりしてしまうから防ぐ方法が無い

以上によりステンレスを使い以上は仕方がないので、貴殿の言われるような
「水道用液状エポキシ樹脂を塗装」が出来るのならばコスト的には最善と思う
最後にステンレスは「もらい錆び」など結構デリケートな部分も多く本当は、
かなり取り扱いにも注意しなければならない材料であると思います

Answer

塩化物イオンは鉄と不安定な錯体を作るので鉄を高速で腐食します。

ステンレスの防食性は表面にクロム酸化物の緻密薄膜が担っています。

何らかの理由でこの酸化膜が地金まで貫通するような損傷が発生すると塩化物イオンが地金を腐食していくために細く深く腐食する孔食という腐食が発生します。

板部分のピンホールはひっかき傷などで酸化膜が破壊されたためと考えられます。

溶接部については700℃以上になると炭素とクロムが反応し炭化クロムになって鉄と分離してしまう現象が起きます。こうなると鉄部分のクロムが不足し十分な酸化膜が形成できない状態になります。
鋭敏化といいます。

鋭敏化に対しては炭素を減らすことが有効なのでSUS304LやSUS316Lに変更することで耐食性向上が見込めます。

あとは1000℃くらいまで加熱し、炭素を再度鉄部分に溶解させ、急冷する雇用化処理というものもあります。

他には熱処理時に発生するスケールも地金までの貫通欠巻を多数持っている酸化膜なのできれいに除去する必要があります。

この時表面、特に溶接部をバフ研磨などの機械研磨で終わらせると酸化膜がうまくできないことがあるので適切な電解研磨や化学研磨を施す必要があります。当然処理後はキズ厳禁になります。

他には有効かわかりませんが無電解ニッケめっきにテフロンを含有させた処理もあります。耐食性を売りにしていますし、塗装よりかは剥離しにくいと思います。
あと、エポキシ塗装より汚れが付きにくく取りやすいと思います。

あと、めっきや塗装を行う場合、ピン角(エッジ)をなくし、角部にはできるだけ大きなRを付けると被膜への応力が緩和されるので剥離の危険を抑えることができます。
面取り+バフ研磨みたいな感じで鈍角にしてからエッジをダレさせるのが効きます。

おまけ：
高いけどチタンなら確実です。

Answer

食品や薬品の業界ではサニタリー施工とかビーッドカットと言ったことが
なされています。以下参考まで。

http://en.nc-net.com/knowledge/morilog/detail/33960/
http://www.2219.co.jp/Z/mame.html

http://www.kusakabe.com/jpn/client.html

ステンレス材で浄水器を製造販売しています。防蝕対策について教えてください。