본문 바로가기

반응형

Material

(85)
부식발생의 원인-전극전위의 물리적 의미와 전기화학적 이중층 부식발생의 원인 -전극전위의 물리적 의미와 전기화학적 이중층 아연(Zn) 한 조각을 물에 담갔다고 가정해 보자.(아래그림 참조) 아연은 용해하려는 경향이 매우 큰 금속이므로 Zn2+ion을 내놓게 된다. 그러나 이 ion은 금속의 표면에 아주 접근해서 남아 있게 된다. 또 남아 있는 전자 때문에 아연판은 용액에 대해서 (-)로 대전한다. 이와 같이 해서 소위 전기화학적 이중층이 만들어진다. 이것은 대략적으로 (+)와 (-)전하를 가지고 있는 축전기(蓄電器)라고 생각할 수 있다. 이중층의 약 10-7㎝(10Å)이며, 이중층 사이의 전위차는 ±1V, 혹은 그 이상이다. 따라서 이것의 전위기울기는 107V/㎝ 이상이 된다. 아연의 전극전위 EZn은 (-)로서 전위축을 따라서 아랫쪽을 향하여 화살표로 표시되어 ..
부식발생의 원인- 금속의 전위(Potential) 부식발생의 원인- 금속의 전위(Potential) 어떤 물질의 화학적 전위(電位 : chemical potential) μ는 그 물질의 몰당 자유에너지이다. 이온의 경우에 화학적 전위와 전기적 전위는 구별해서 생각해야 한다. 전기화학적 전위(electrochemical potential) 여기서 F는 Faraday의 상수이고, e는 전기적 전위이며 Z는 반응에 참가한 전자수이다. 예를들어, 만일 어떤 금속이 그 금속의 이온을 포함하고 있는 용액속에 담구어지면 평형상태에 도달하게 된다. 이렇게 되면 양쪽 상(相 ; Phase)에 있어서의 이온의 전기화학적 전위는 같아진다. 또는 이다. 이것은 상경계(相境界 ; phase boundary)에서의 화학적 전위의 차이와 전기적 차이가 서로 상쇄되어 이온의 이동이..
부식 연구 역사 부식연구의 역사 부식에 관한 연구가 진행되어온 역사를 살핀다는 것은 대단히 중요한 일이다. 인류가 처음 사용한 금속은 자연 그대로의 것이거나 또는 물리적 분리방법으로 쉽게 금속원소로 얻을 수 있는 것들이었다. 따라서 이러한 금속들은 쉽게 부식되지 않으므로 부식 문체가 커다란 문체로 야기되지는 않았다. 그러나 철(iron)을 사용하게 된 이후로 부식 문제가 크게 두드러지게 되었다. Austin(1788)은 처음에 중성이던 물이 철과 작용하게 되면 알칼리성으로 될려는 경향이 있음을 알았다. 그는 이 원인을 지금 우리가 암모니아라고 부르는 화합물 때문이라고 생각했다. 이것은 옳지 못한 판단이었다. 대부분의 염수(鹽水; saline water)에서 생성된 알칼리 반응은 전기화학부식과정(電氣化學腐蝕過程: elec..
부식과 방식의 경제성 부식과 방식의 경제성 부식연구의 중요성은 3가지 측면에서 생각할 수 있다. 첫 번째는 경제적인 측면이다. 파이프, 물통, 기계, 선박, 교량, 기타 여러 용도에서 부식으로 인한 경제적인 손실은 막대하다. 두 번째는 작동 기기의 안전성 향상이라는 측면이다. 부식으로 인해 예기치 못한 무서운 결과를 가져오는 경우가 있기 때문이다. 그 예로는 보일러, 터빈 blade, 교량, 케이블, 항공기 등에서 찾아볼 수 있다. 세 번째는 보존성(保存性)의 문제이다. 이것은 주로 금속의 자원 문제를 의미하는데 이 지구상에 금속 자원의 매장량은 한정되어 있다. 그리고 이러한 금속의 부식으로 인한 손실은 금속의 생산 및 제조와 관련된 에너지의 손실을 의미하기도 한다. 우리가 부식에 관해 현실적으로 가장 관심을 가지는 것은 경..
석출 경화형(Precipitation Hardening) Stainless Steel ■ 석출 경화형(Precipitation Hardening) Stainless Steel 1. 종류 및 용도 석출 경화형 Stainless Steel은 Austenite와 Martensite계의 결점을 없애고 이들의 장점을 겸비하게 한 강이다. 즉, Austenite계의 우수한 내열성 및 내식성을 가지고 있지만 강도가 부족하고, Martensite 계는 경화능을 있으나 내식성 및 가공성이 좋지 못하므로 양계의 부족한 점을 충족시키고, 좋은 특성을 살리기 위해 석출 경화현상을 이용한 것이 이 강종이다. 현재 규격화 된 것은 KS에 3종, AISI 규격에 7종, JIS 규격에 2종이 있다. 이중에 대표적인 것은 STS 630과 STS 631이 있다. STS 630은 흔히 17-4 PH 강이라고 알려졌으며, ..
Duplex Stainless Steel ■ Duplex Stainless Steel Duplex Stainless Steel은 가장 최근에 개발된 강종으로 점차 그 사용 영역이 확대되어 가고 있는 강종이다. 이 강종은 기존의 Austenitic Stainless Steel에 Cr의 함량을 더 높이고 약간의 Mo를 추가한 강종으로 보통 25%정도의 Cr에 2 ~ 3% Mo를 포함하는 강종이다. 대표적인 재질로는 SAF 2205 (UNS No. : S31083), SAF 2507 (UNS No. : S32750)이 있다. 초기에 개발된 Duplex Stainless Steel은 용접시에 열영향부의 인성이 저하하는 단점으로 인해 사용에 제한이 있었다. 이는 용접과정에서 Ferrite상의 과다 석출과 이로 인한 부식 저항성의 저하 때문이었다. 196..
Austenitic Stainless Steel ■ Austenitic Stainless Steel Austenitic Stainless Steel은 가장 널리 사용되는 Stainless Steel 재료로 304 / 316 SS가 대표적인 강종이다. 고온 산화성이 적고, 뛰어난 내식성으로 인해 산, 알카리등의 광범위한 부식환경에 적절하게 사용이 가능하다. 전반적으로 양호한 내식성을 보이지만 Chloride성분이 있는 곳에서의 사용은 Chloride Stress Corrosion Cracking의 위험성으로 인해 제한된다. 적절한 강도를 가지면서도 연신이 크고, 충격에 강하며 성형성이 좋아 가공하기 쉽다. 아래 표에 Austenite계 Stainless Steel의 강종별 개략적인 특징과 용도를 제시한다. 대부분의 경우에 저온 충격시험(Impact Te..
Stainless steel - Martensitic Stainless Steel Stainless Steel의 강종별 특성-Martensitic Stainless Steel Martensitic Stainless Steel은 Ferritic Stainless Steel과 매우 유사한 특성을 보이지만 가장 큰 차이점은 열처리에 의해 경화된다는 점이다. Martensite계 Stainless Steel은 소입(Quenching)에 의해 고온에서 안정한 Austenite가 Martensite로 변태하여 경화되며, Ferrite와 마찬가지로 자성을 가진다. Stainless강종중에 유일하게 열에 의해 경화되는 특징이 있다 AISI 명 화학 성분 (Max. Wt. %) 403 C Si Mn P S Ni Cr Mo 기타 403 0.15 0.5 1 0.04 0.03 11.5 ~ 13 410 0...

반응형