스테인리스의 일반 개요 Ⅱ
2023-05-31스테인리스 자재의 일반적인 개요형 자료를 통해 STAINLESS 기본적인 이해를 돕고자 합니다.
보다 전문적인 자료나 도움이 필요하신 분은 당사로 연락 주시면 도움 드릴 수 있도록 하겠습니다.
○ 각종 약품에 대한 내식성
1) 화학 약액
스테인레스는 질산에 대해서는 높은 내식성을 갖고 있으며, 질산 및 기타 질산을 함유하는 화학 약품의 처리 설비재로서 광범위하게 사용되고 있다.
그러나 염산, 황산, 인산, 염소수 등에 대해서는 전반적으로 스테인레스의 내식성은 아주 낮아서 거의 사용에 견딜 수 없다.
다만 일부, 온도 조건에 따라서는 몰리브덴이나 구리 등을 함유하는 내식성이 우수한 스테인리스를 사용할 수 있는 경우가 있다.
이 때문에 이러한 화학 약액을 다루는 공장, 창고, 작업장 등에서 스테인리스 건재를 사용하는 경우는 충분히 주의하여야 한다.
2) 세척액
욕실의 타일이나 일반 빌딩의 내외장재의 더러움이나 녹제거용 세정 약액이 스테인레스 건재의 표면에 부착한 채 방치되면 변색이나 녹을 일으키기도 하므로 세정할 때에는 사후에 물 세척을 충분히 하여야 한다.
4. 부식의 형태
○ 전면부식 : 각종 부식환경에서 소재에 전체적으로 발생되는 부식
○ 국부부식 : 입계부식, 공식, 응력부식 등 국부적으로 발생되는 부식
구분 |
발생원인 |
방지방안 |
|
전면부식 |
부식환경에 노출된 금속표면 전체가 전기화학적 또는 화학적 반응에 의해 균일하게 침식되는 부식 |
- 환경에 적절한 강종의 선택 · 해수분위기 : 316, 316L · 고온분위기 : 321 - 각종 표면처리 : Mirror 등 |
|
국부부식 | 입계부식 | Austenite계는 450~850℃ 예민화 온도구간에서 가열시 입계에 크롬탄화물을 석출한다. 따라서 입계주위에 크롬이 부족하게 되어 부동태피막이 침식되어 부식이 진행 · 성분의 영향 : C 함량이 높을시 · 용접 열열향부에 탄화물 석출시 |
- 고용화 열처리 · 고온에서 석출 탄화물을 완전 재고용후 급냉 / C함량의 저람(0.03%이하) - 안정화 강종의 선택 · Ti, Nb 첨가강 |
| 공식(틈새부식) | 염소의 영향을 가장 민감하게 받는 부식이며 염소에 의해 부동태피막이 국부적으로 파괴되어 그 부위가 우선적으로 용해가 계속되는 현상 · 온도가 높을수록 반응 가속화 · 제품표면에 부착이물이 있을 때 염소농도 상승효과 발생 |
- 염소 분위기와의 접촉 방지 - 표면처리 : 연마가공(예 : 미러) - 용접부 열처리 실시 - 염소 분위기에 강한 재료 사용: Mo 첨가강(316, 316L) |
|
| 응력부식 | Austeniter 계에서만 발생하며 인장응력과 염소가 공존하는 분위기 · 염소농도가 높을수록 단시간 발생 · 온도가 높을수록 발생가능성이 큼 · 잔류응력 집중시 발생가능성이 큼 |
- 가공후 응력제거, 응력집중부 제거 필요 - 응력제거 열처리 실시 - 염서 분위기와의 접촉 방지 - 응력부식에 강한 재료의 사용: Ni 상향 강종 사용 |
|
| GALVANIC 부식 | 異種금속간 접촉시 상대적으로 卑한 금속이 우선적으로 부식이 발생하는 현상 |
전기화학적으로 유사한 재료의 접촉으로 우선 부식 방지 |
|
※ 예민화 : 탄소는 크롬과 결합하기 쉬운 성질을 갖고 있으므로, 고온으로 가열되면 크롬탄화물(Cr23C6)이 결정 입계에 생성된다.
따라서 이 크롬 탄화물의 주변은 크롬이 결핍 상태가 되어 놓여진 환경에 따라서는 이 크롬 결핍부가 선택적으로 부식되어
입계부식을 일으키게 되는데 크롬 탄화물이 생성되어 입계부식 감수성을 만드는 것을 예민화라고 한다.
5. 스테인리스 건재의 특성 유지 방법
○ 설계 상의 배려
1) 환경과 스테인리스 강종의 선택
가. 전원 : 해염 입자가 날아오지 않는 대기오염이 없는 지역
- STS 304가 적합
- 청소 빈도가 많으면 STS 430도 사용 가능
나. 도시 : 자동차의 배기 가스에 의한 대기 오염이 있는 주거, 상업, 경공업 지대
- STS 316이 적합
- 청소 빈도가 많으면 STS 304도 사용 가능
다. 공업 지역 : 중공업에 의한 대기 오염이 있는 지역
- STS 316이 적합
- 청소 빈도가 많으면 STS 304도 사용 가능
- 부식 환경이 혹독한 장소에서는 특수한 고내식성 스테인리스를 적용해야 함
라. 해변 지역 : 해염 입자가 날아오는 지역
- STS 316이 적합
- 청소 빈도가 많으면 STS 304도 사용 가능
- 부식 환경이 혹독한 장소에서는 특수한 고내식성 스테인리스를 적용해야 함
2) 건물의 구조, 부위에 대한 스테인레스 강종의 선택
건물의 부위에 따라서 스테인레스의 부식 정도가 다른 경우가 있는데 이것은 건물의 구조, 부위에 따라 날아온 부동태 피막 파괴 물질이 부착, 퇴적하기 쉬운 곳이 있거나
혹은 빗물에 의한 세정이 이루어지기 힘든 곳이 있기 때문이다. 빗물에 의한 세정이 있느냐 없느냐는 스테인리스의 내식성에는 중요한 문제이다.
3) 구조상의 배려
환경이나 부위에 따른 적절한 재료 선택에 아울러 아래와 같은 구조상의 배려를 덧붙임으로써 녹의 발생을 조장하는 조건을 피하고 완성 후의 청소를 쉽게 할 수 있다.
가. 스테인리스 건재의 가공은 더러움이나 녹의 청소를 쉽게 할 수 있도록 단순한 제품 모양이 요망된다.
나. 튀어나온 부분은 빗물의 튀김이나 더러운 물방울의 흐름을 막고 건물의 하부를 더럽히지 않도록 한다.
다. 수평면이나 틈 부분에서는 결로의 흐름구나 물 빠짐 배수를 잘 하도록 한다.
라. 접합부는 모세관 현상을 일으키지 않도록 하고 쓰레기가 퇴적하지 않도록 한다.
마. 접합부에 사용하는 비스, 리벳류는 스테인리스제인 것이 요망된다.
바. 스테인리스 건재의 밑면에 사용하는 이음쇠, 조임쇠 및 보강 재료 등은 보존 상 도금이나 도료 등의 방청 처리를 해서 사용하는 것이 바람직하다.
