금속 부식 (corrosion) 의 종류

금속 부식 (corrosion) 의 종류

금속이 특정한 환경에서 화학적반응에 의해 손상되는 현상이다. 보통 스테인리스강과 같은 합금도 특정 환경에서는 내식성을 띄지만 다른 환경에서는 부식성을 가진다. 

부식은 부식환경에 따라 습식(wet corrosion)과 건식(dry corrosion)으로 분류되고 부식 범위에 따라 전면부식(general corrosion)과 국부부식(localized corrosion)으로 분류된다. 

전면 부식은 그 부식 속도로 수명 예측이 가능하고 대책은 비교적 용이하다. 반면, 국부부식은 예측할 수 없다. 

국부부식의 종류는 아래와 같다. 

공식 (pitting corrosion) 

스텐레스강 및 티타늄 등과 같이 표면에 생성하는 부동태막에 의해 내식성이 유지되는 금속 및 합금의 경우, 표면의 일부가 일부 파괴되어 새로운 표면이 노출되면 그 일부가 용해하여 국부적으로 부식이 진행한다. 이러한 부식형태를 공식(pitting corrosion)이라 한다. 

틈 부식 (crevice corrosion) 

스텐레스강 표면에 이물질이 부착되든가 또는 구조상의 틈부분은 다른 곳에 비해 현저히 부식되는데 이러한 현상을 틈부식이라 한다. 공식과 유사한 현상이지만 공식은 비커중의 시험편에서 발생하는데 비해 틈부식은 실제환경에서 생기므로 실용면에서 중요한 의미가 있다. 

이종 금속 접촉 부식 (galvanic corrosion)

이종 금속을 서로 접촉시켜 부식환경에 두면 두 금속 사이에 전자를 교환하여 비교적 빠르게 부식된다. 이와 같은 이종 금속의 접촉에 의한 부식을 이종금속접촉부식 또는 전지작용부식이라 한다.

입계 부식 (intergranular corrosion)

오스테나이트계 스텐레스강을 500∼800℃로 가열시키면 결정입계에 탄화물이 생성되고 인접부분의 Cr량은 감소하여 Cr결핍영역이 형성된다. 이러한 상태를 만드는 것을 예민화 처리(Sensitization treatment)라 한다. 이렇게 처리된 강을 산성용액 중에 담그면 Cr결핍층이 현저히 부식되어 떨어져 나간다. Cr 결핍층의 Cr 은 약 5%정도까지 저한다.

응력 부식 균열 (SCC, Stress Corrosion Cracking) 

응력부식균열은 재료, 환경, 응력이 특정조건을 만족하는 경우에만 발생한다. 일반적으로 내식성이 우수한 재료는 표면에 부동태 막이 형성되어 있지만 그 피막이 외적 요인에 의해 국부적으로 파괴되어 공식(pitting) 또는 응력부식균열의 기점으로 된다. 국부적으로 응력 집중이 증대되어 내부의 용액은 SCC전파에 기여하여 균열이 진전하여 간다. 이처럼 피막의 생성과 파괴가 어떠한 조건하에서만 생겨 균열은 진행한다. 응력부식균열은 내식성이 좋은 재료에만 발생한다.

수소취성 (Hydrogen Embrittlement)

수소환경에서 연성이 떨어져 취성이 증가되는 현상이다.

공동 부식(cavitation corrosion) 

공동 부식은 액체의 유속이 빠른 부분에서 기포가 생기고 금속표면에서 터지면서 강한 충격으로 산화피막이 깨지고 금속도 손상을 입게 된다. 

마손 부식(fretting corrosion) 

마손 부식은 마찰에 의해 산화물층이 벗겨지고 산소에 노출된 금속이 다시 산화되고 이 과정이 반복되는 화학적 부식이다. 마손 부식에 의한 생성물은 수산화물이 아니라 산화물이다.

 

참고문헌

http://www.kemco.or.kr/up_load/blog/%EB%B6%80%EC%8B%9D.pdf