부식의 종류

부식의 종류는 통상 다음과 같이 분류한다.

① 부식 형태에 의한 분류
② 부식의 원인, 기구, 현상의 특징에 따른 분류
③ 부식환경에 따른 분류

1. 부식형태에 의한 분류

(1) 균일부식(Uniform corrosion)

: 표면 전체에서 고르게 부식되는 것으로서 일명 전면부식(general corrosion)이라고도 한다.

① 부식도(Corrosion rate)

- 일정시간 단위면적당 부식량(중량)
- 단위 : mg/d㎡.day(mdd)

② 침식도(Penetration rate)

- 단위시간당 두께 감소율
- 단위 : mm/y

(예) 해수중에서 강의 부식도는 25mdd(mg/d㎡.day) 정도이며 침식도는 0.12mm/y 정도이다.

(2) 국부부식(Localized corrosion)

균일부식이 표면전체에서 고른 속도로 부식되는데 비해 국부부식은 국부적으로 부식이 집중되어 발생하는 현상으로 대표적인 것은 공식 (孔式 , pitting)이다. 공식(孔式, pitting)은 어느한 부분이 계속적으로 상대적 양극으로 작용하므로서 구멍모양으로 진행하는 부식으로, 일명 점식(點蝕)이라고도 한다. 이러한 국부부식은 다음과 같은 경우에 주로 발생한다.

① 틈새(crevice)

구조적으로 틈을 형성하고, 틈에 수분이 존재시 틈입구 안쪽에서 상대적으로 산소결핍으로 산소농담전지의 양극이 되어 집중적으로 부식한다. 이를 틈새부식(crevice corrosion)이라 한다. 피복파손에 따른 틈새부식이 발생시 피막하 부식(皮膜下腐蝕, underfilm corrosion or filiform corrosion)이라 부른다.

② 입계 (粒界, intergranular)

금속의 결정입계가 넓은면에 비해 상대적 양극으로 작용시 깊은 골을 만들며 부식한다. 이를 입계부식(intergranular corrosion)이라 부른다.

③ 선택부식

황동중의 아연, Al청동중의 알루미늄, 금합금중의 동이 선택적으로 부식되어 홈을 만드는 부식, 일명 탈합금(Dealloying) 또는 분금 (分金, parting)이라 한다. 특히 황동중의 아연부식을 탈아연 부식이라 한다.

2. 부식의 원인, 기구 현상의 특징에 따른 분류

① 에로죤 부식(erosion corrosion)

고속유체에 의해 부식피막이 파괴되면서 새로운 부식면이 반복적으 로 만들어 지면서 금속면을 침식하는 현상

② 케비테이션 부식(cavitation corrosion)

펌프임펠러나, 프로펠러에서와 같이 기포를 계속적으로 만드는 회전체에서 기포가 깨어지는 고압측 금속면에서는 기포가 께어질 때 발생 하는 충격력이 부식피막을 파괴한다. 이러한 현상이 반복될 때 부 분적 으로 깊은 홈을 만든다.

③ 궤식(潰蝕, impingement corrosion)

심한 난류(亂流)에 의해 부식피막이 반복적으로 파괴되면서 부분적으로 부식을 일으키는 현상

④ 응력부식 균열(應力腐蝕龜裂, stress corrosion cracking)

인장응력을 받고 있는 금속이 부식환경에서 취성파면을 나타내며 균열 파괴되는 현상

⑤ 수소취화 (水素脆化, hydrogen cracking)

금속이 수소를 흡수하므로서 일으키는 파괴를 말하며 일명 수소균열 (hydrogen cracking) 이라한다. 수소취화는 금속내부로 확산된 수소가 산화반응을 하여 수소화학물로 석출하기 때문에 발생한다.

⑥ 부식피로(腐蝕疲勞, corrosion fatigue)

금속이 부식환경에서 반복 응력이나 교번응력을 받을 때 나타나는 균열을 말하며, 부식의 진행은 응력을 받을 때마다 부식피막이 파괴되 는데 이러한 부식피막의 파괴가 반복적으로 일어날 때 균열은 진행 된다.

⑦ 찰과부식(擦過腐蝕, fretting corrosion)

부식환경에서 상대운동을 하는 금속면에서는 기계적 마모보다 빠른 손상이 발생한다. 즉 부식이 동반된 마모가 발생하는데 이러한 손상 을 찰과 부식, 또는 마찰부식이라 한다.

3. 부식환경에 따른 부식

환경에 따른 부식에는 대기부식, 담수부식, 해수부식, 토양부식, 고온 가스부식, 용융염부식, 고온수부식 등이 있다. 다음은 부식의 종류를 그림으로 나타낸 것이다

(A) 균일부식(uniform corrosion)

(B) 이종금속접촉 부식(galvanic corrosion)

(D) 공식 (pitting)

(E) 응력부식 (stress corrosion)

(F) 부식피로(corrosion fatigue)

(G) 수소취화 (hydrogen induced cracking)

(H) 입계부식 (intergranular)

(I) 탈합금부식 (dealloying)

(J) 에로죤(erosion)

(K) 케비테이션 (cavitation)

(L) 찰과부식(fretting)

(M) impingement corrosion

※ 철재탱크의 국부부식이론 및 방식이론

매설 철재 탱크는 부식환경에 따른 부식 문제가 있기 때문에 주요 탱크는 법으로 부식방지 조치를 취하도록 규정 하고있다. 한 예로서 국내 지하유류저장탱크의 부식방지 규정을 보면 탱크의 외부를 도장하고 그 위에 수지라이닝 하게되어 있는데 이때 라이닝과 내부토막에 손상이 없다면 (1상태) 탱크의 부식문제는 걱정하지 않아도 된다. 그러나 만약 라이닝이 손상되어 손상부를 통해 수분이 도막에 닿게 되면 (2상태) 짧은 기간에 도막손상과 더불어 철판에서 공식(pitting)사고가 발생한다. 즉 손상부가 소양극-다음극 부식전지의 양극이 되어 짧은기간에 부식파공되게 된다.

다음 그림 <Fig 1,2> 는 소방법상 유류탱크의 방식 규정이며 피복파손시 집중부식 모형도이다.