平成30年度 I-4-3

解説

この問題で問われていること

金属材料の腐食に関する5つの記述のうち、最も適切なものを選ぶ問題。

解き方

① 腐食=化学的・電気化学的な劣化(力学的な減量は摩耗)。局所的にも起こり、温度が高いほど速い。アルミニウムは表面の酸化皮膜で不働態化する。ステンレス鋼はクロムを含む
② ①摩耗の説明、②局所的にも起こる、④ニッケルではなくクロム、⑤温度に依存する
③ ③

正解が正しい理由

アルミニウムは、表面に緻密な酸化物皮膜(Al₂O₃)を形成し、これが保護皮膜として内部を保護するため、不働態化して耐食性を示す。したがって③が適切な記述である。

各選択肢について

• ① 腐食は、化学的または電気化学的な作用によって金属が表面から劣化・減量する現象であり、力学的作用による減量は摩耗(磨耗)である。
• ② 腐食は、孔食・すきま腐食・応力腐食割れなど、局所的に生じる場合も多い。全体で均一に生じるだけではない。
• ③ アルミニウムは表面に酸化物皮膜を形成して不働態化するため、耐食性を持つ。適切な記述であり、これが正答。
• ④ ステンレス鋼は、鉄にクロムを約10.5%以上含有させた合金鋼と定義される(ニッケルの5%以上ではない)。
• ⑤ 腐食反応は化学反応であり、温度が高いほど一般に速度が大きくなる。腐食速度は使用環境温度に依存する。

覚えるべきポイント

腐食は化学的・電気化学的な作用による金属の劣化であり、力学的な摩耗とは区別する。ステンレス鋼は鉄に約10.5%以上のクロムを含み、表面に緻密な不働態皮膜を形成して耐食性を持つ。アルミニウムも酸化物皮膜により不働態化する。