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오스테나이트계 스테인리스강 용접부의 부식 거동에 관한 평가

전문가 제언: ○ 스테인리스강이 우수한 내식성을 갖는 것은 재료의 표면을 덮고 있는 두께 1～3nm의 부동태 산화 피막이 있기 때문이다. 즉 스테인리스강의 내식성은 스테인리스강의 표면에 Cr이 결합된 매우 얇은 크롬산화 피막인 Cr2O3 층을 형성하여 금속기지내로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태 피막이 형성되고 녹이 잘 슬지 않는 특성을 갖게 한다.

○ 스테인리스강 용접부의 부식 특성을 평가하기 위해서는 모재와 용접재료가 용융되어 완전히 혼합된 지역 및 용접시 변태점 이상으로 가열되고 용융은 전혀 일어나지 않은 용접열영향부의 야금학적 특성을 고려해야 한다. 한편 미혼합역과 부분 용해역은 그 분포 범위가 매우 좁기 때문에 정밀한 조직 분석을 통하여 부식 특성을 평가하는 것이 필요하다.

○ 스테인리스강은 내식성과 내열성 등의 특성이 우수하여 원자력산업, 화력발전, 석유화학, 자동차, 토목.건축 등 다양한 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. 그러나 스테인리스강 용접부에 용접결함, 균열 등이 발생하면 내식성이 떨어지고 환경에 치명적인 영향을 미치게 된다. 따라서 스테인리스강 용접부의 부식거동을 명확히 평가하여 그 결과들을 재료개발과 용접시공 기술의 개발에 반영하는 것이 매우 중요하다.

○ 스테인리스강 용접구조물은 제작과정에서 열적인 변화를 겪어 모재와 이질적인 용접열영향부, 합금성분을 많이 함유한 용접금속이 galvanic 쌍으로 존재하여 전기화학적 반응이 용이하게 발생한다. 특히 오스테나이트계 스테인리스강 용접부는 결정립계의 Cr이 탄화물로 석출되고 Cr이 결핍되어 입계부식이 발생하는 등 부식의 공격을 최우선적으로 받는 상태에 놓이게 된다. 따라서 스테인리스강 용접구조물의 내식성을 높이기 위해서는 용접모재, 용접재료, 용접후열처리와 같은 용접시공 조건들을 엄밀히 검토하여 최적의 용접조건을 도출해야 한다.

저자: Arthur H. Tuthill
자료유형: 학술정보