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철 알루미나이드의 전기화학 부식(A review of the electrochemical corrosion behaviour of iron aluminides)

전문가 제언: □ 고온 재료 분야 중 철알루미나이드(Fe-Aluminide)계 금속간 화합물(두 가지 이상의 금속 원소가 간단한 정수 비로 결합된 화합물)이 고온 구조용 재료로써 관심의 대상이 되어왔다. Fe3Al 이나 FeAl은 비중이 작고 합금원소로 Fe와 Al을 사용하기 때문에 제조 단가가 저렴할 뿐 아니라 고온에서 안정된 α-Al2O3 보호피막을 형성하여 우수한 내산화/내화학성을 나타내며, 더욱이 최근에는 상온연성과 고온강도를 향상시키는 연구가 진척되어 있어 경량화를 요구하는 자동차 엔진 부품이나 스테인리스강을 대체하는 내열 재료로써의 가능성이 높다.

□ 내열 또는 내산화성은 표면에 형성되는 산화층의 특성에 의존하며, 보호 산화막이 갖추어야할 이상적인 요건은 (1)화학량론적 구조에 근접하여 산화물 격자내의 금속 또는 산소 이온의 이동이 느려야 하며 (2)반응물의 단거리 확산 경로가 되는 기공, 균열 등과 같은 결함이 없어야 하고 (3)등온 산화 또는 반복 산화 시에 산화층의 파단 원인이 되는 응력에 견딜 수 있어야 한다.

□ 철알루미나이드는 주로 고온에서의 구조용으로 개발되어, 자연적으로 수성 부식에 대한 연구가 이루어지게 되었다. 철알루미나이드의 부동태화 작용은 그 합금 성분인 Fe와 Al보다 우수하지만 반면 합금의 부식 저항력은 그 성분보다는 열등하다. Cr과 Mo과 같은 제3의 합금 성분을 추가하게 되면 철알루미나이드의 부식 저항력을 증가시킨다. 이러한 재료들이 좋은 부동태를 보이지만 스테인리스강과 같은 부식 저항력을 가지기 위해서는 더 많은 연구개발이 이루어져야 한다.

저자: Rao, VS
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