技術情報

1997  Volume 29 

Effect of C and Cr on Corrosion Resistance in WC-Ni-Cr System Cemented Carbide WC-Ni-Cr超硬合金の腐食特性に及ぼすC、Crの影響
Shuichi IMASATO, Shigeya SAKAGUCHI and Yasunori HAYASHI 今里州一、坂口茂也、林安徳
Key words WC-Ni-Cr Cemented Carbide , corrosion resistance, polarization curve, sea water
キーワード WC-Ni-Cr超硬合金,耐食性,分極曲線,海水

Abstract

Cemented carbides with nickel binder have been widely used in place of those with cobalt binder because of its improved corrosion resistance. The effects of carbon and Cr3C2 on the corrosion resistance in WC-Ni and WC-Ni-Cr cemented carbides were investigated by immersion test and electrochemical measurements in 3%NaCl and 3%NaCl+0.1NH2SO4 solutions. In immersion test, Ni was the main dissolved element, and the amount of dissolved Ni in 3%NaCl+0.1NH2SO4 was 20 times lager than in 3%NaCl solution. And the amount of dissolved metals depended on the carbon and Cr3C2 content of the alloy.
In electrochemical measurement, the anodic reaction was dissolution of the binder metals in both solutions, and the cathodic reactions were reduction of dissolved oxygen in 3%NaCl solution, and reductions of protons and dissolved oxygen in 3%NaCl+0.1NH2SO4 solution. The anodic current densities showed that corrosion resistance of WC-Ni-Cr alloy was superior to that of WC-Ni alloy. WC-Ni alloys with low carbon content showed a higher corrosion resistance than that of high carbon alloy, which was revealed by both conspicuous appearance of passivated region and low anodic current densities in polarization curve. Anodic current density was decreased with increasing of Cr3C2 content, and the corrosion resistance was improved in both 3%NaCl, and 3%NaCl+0.1NH2SO4 solutions.
超硬合金の用途は、耐摩耗性のほか、耐食性をも要求される分野へも拡大し、なかでもWC-Ni-Cr系超硬合金は耐食性に優れるとされ、様々な耐摩耐食材料として用いられている。島国の日本では、プラント等の冷却水の多くに海水が用いられ、ポンプ等の部材では海水腐食に対する信頼性が大きな問題となっている。よって本研究では超硬合金の海水耐食性を評価した。一方超硬合金の機械的特性は、C量により大きく変化することが知られているが、その耐食性に及ぼす影響、また耐食性を向上させると言われるCr量の影響は明確でない。これまでに超硬合金の耐食性を研究した論文はいくつがあるが,C量およびCr量の腐食特性におよぼす影響を調査したものは少ない。よってここではWC-Ni-Cr系超硬合金の主にNaCl中性,酸性溶液中での浸漬試験、分極試験を実施し、低炭素合金ほど、またCr添加に従ってアノード電流密度は低下し、耐食性が向上することが判った。
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