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    스텐레스가 녹이 슨다

    페이지 정보

    작성자 최고관리자 작성일18-01-19 11:59 조회3,267회 댓글0건

    본문

    국내 상수도 배수지에 도류벽을 설치할때 부자재로 사용되는 앵글이나 쟌넬등의 스텐레스 316이 시공후 시간이 지남에 따라 왜 부식이 진행되는지 원인에 대해 궁금해 하시는 분들이 많습니다.

    아래는 스텐레스가 과연 무엇이며 스텐레스 부식의 원인에 대한 자료입니다.

    1. 스텐레스의 정의

       스텐레스(정확하게는 스텐레스강), 그 어원은 stain(더러움) less(없음) 로부터 온 것으로 더러움이 없다.

       즉, 녹슬기 어려운 강이라는 뜻으로 이름이 붙여졌다.

       스텐레스강은 1820년대 영국의 패러디(Faraday)등이 크롬을 첨가하여 내식성을 향상시키는 연구를 하던중

       20세기초 독일의 마우러(Maurer)와 스트라우스(Strauss)에 의해 크롬니켈(Fe-Cr-Ni)계, 영국의 벨리(Bearly)에 의해

       크롬(Fe-Cr)계 스테인레스강이 개발되었다.

       그후 10년동안 몰리브덴(Mo),구리(Cu),납(Nb),티타늄(Ti)등을 첨가한 안정화 스테인레스강이 개발되어 상업화가

       이루어졌다.

       주요 혁신적인 제조기술로는 1960년대에 저품위 원료로 고탄소 훼로크롬(Fe-Cr) 광석으르 사용할 수 있는 노외정련인

       VOD(Vacuum Oxygen Decarburization : 진공탈탄)와 AOD(Argon Oxygen Decarburization : 산소 아르곤탈탄)가 실용화

       됨으로써 생산성 향상에 의한 제조 비용절감을 가져다 주었다.

      스텐레스강이 녹슬기 어려운 이유는 주요 합금 성분인 크롬(Cr)이 강의 표면에 강한 산화피막을 형성

      하고, 그 피막이 더 이상의 산화를 방지하기 때문이다. 강을 녹슬기 어렵게 하기 위해서는 대략 11%의

      크롬이 포함되는 것이 필요하고, 스텐레스강은 모두 그 이상의 크롬을 포함한 합금이다.

      매우 많은 종류의 스텐레스강이 존재하고 있지만, 크게 나누면 오스테나이트계, 마르텐사이트계, 

      페라이트계의 삼종으로 분류할 수 있다.

    2. 스텐레스의 구분 및 부식원인.

      Stainless Steel은 그 재료의 성분과 조직에 따라 다섯가지로 크게 구분된다. 각 강종의 조직 구분은

      주로 Chromium(크롬)의 함량과 Nickel(니켈)의 유무 및 기타 원소의 함량에 따라 결정이 된다.

      각 강종이 보여주는 물리적, 기계적, 화학적 특성은 조직에 따라 구분이 되며, 이들 조직을 기준으로

      다음과 같이 Stainless Steel을 구분한다.

      우리가 주로 사용하는 현장에서 보는 제품은 오스테나이트 계열의 304와 316이다.

      이러한 제품들의 부식이 되는 이유는 스텐레스는 Fe에 크롬과 니켈등을 혼합해서 생기는 현상때문이다. 

      물론 일반적인 상황에서는 부식이 잘 일어나지 않지만 배수지내부에 염소가스(Cl2)로 소독을 하면서 발생되는 염소이온(Cl-)

      과 만나 급격한 부식이 일어난다. 수영장이나 배수지는 염소(Cl2)를 많이 사용하는데 그곳의 계단이나 손잡이를 자세히

      보면 부식이 발생한 것을 알 수 있다.

      또한, 용접부나 스크레치에 의해서도 부분 부식이 발생하기도 한다.

     조직분류

    대표 강종 

    기본 조성 

    주요 특성 

     Austenite 

     304SS

     316SS

     18Cr-8Ni

    자성이 없고, 뛰어난 내식성이 있다.

    충격에 강하고, 연신률이 크다.

    열처리에 의해 경화되지 않는다

    Cr탄화물이 형성되는 예민화에 의해 고온 사용이 제한된다.

     Ferrite  430SS  18Cr

    충격에 약하고 연신률이 작다.

    자성이 있다.

    용접구조물로 사용이 제한된다.

    열처리에 의해 경화되지 않는다.

     Martensite  410SS  13Cr

    자성이 있고 녹이 발생할 수 있다.

    충격에 약하고 연신률이 작다.

    뛰어난 강도와 내 마모성이 있다.

    열처리에 의해 경화된다.

     Precipitation

     Hardening

     631SS  16Cr-7Ni-1Al

    자성이 없고, 양호한 내식성을 가진다.

    열처리후 높은 강도와 경도를 가진다.

     Dulpex

     SAF 2205

     SAF 2507

     18~30 Cr-

    4~6 Ni-

    2~3 Mo

    Austenite스텐의 단점을 보완한 강종, Ferrite기지위에 Austenite가 50%정도 공존하는 조직이다.

    Ferrite보다 양호한 인성, Austenite보다 월등한 기계적 강도가 있다.

    열팽창계수가 작고, 열전도가 높다.

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