마그네슘 합금의 대기부식에 대한 새로운 통찰 - 알루미늄의 역할

전문가 제언

○ 경량 고강도 마그네슘 합금의 야외 사용과 차량 응용이 증가함에 따라 대기부식 연구의 중요성이 커지고 있다. 마그네슘 합금의 대기부식은 미세조직과 온도의 영향을 크게 받지만, 전자에 비해 후자에 대한 연구성과는 미미한 정도이다. 겨울철 염화물 제설제에 많이 노출되는 차량의 부식은 저온과 Cl- 이온의 합동 공격이라는 점에서 매우 흥미롭다. 본고에서는 Mg-Al계 합금의 대기부식에 대한 온도와 미세조직의 영향, 특히 Al 농도와 온도의 상호작용에 주목하여 이 문제를 고찰한다.

 

○ 22, 4, -4℃의 세 가지 온도에서 RC(Rheocasting)와 HPDC(High Pressure Die Casting)의 두 가지 방법으로 주조한 AZ91D 합금의 대기부식을 연구하였다. 양쪽 모두 온도의 저하에 따라 부식 속도가 감소하였지만, 각 온도에서의 절대적인 부식 속도는 HPDC 쪽이 RC 쪽보다 높았다. 그러나 부식 속도에 대한 온도의 상대적 영향력은 RC 시편 쪽이 더 크게 나타났다. Cl-을 포함하는 환경에서 대기부식의 속도는 AM20>AZ31>AM60>AZ91 순으로 Al 농도의 증가에 따라 감소하였다.

 

○ Cl-이 존재하지 않는 환경에서 AZ91D의 표면에는 대기 중 O2, H2O, CO2에 의해 부식막이 형성된다. AZ91D와 같은 Mg-Al계 합금의 경우 이 부식막 직하부의 모재 속 Al이 Al+3로 산화되어 부식막 속으로 이동하며 Al2O3를 형성한다. 즉, 부식막은 유사 부동태 막으로 작용하게 되며, 이 보호막은 Al 농도가 높을수록 더 강해진다. 그러나 Cl-이 침투할 경우 보호막이 훼손되며, 이 과정은 온도 의존적이다. 이것으로 Mg-Al계 합금의 대기 부식에서 Al 농도와 온도의 역할을 설명할 수 있다.

 

○ 국내에서는 Mg 합금의 실온 및 그 이하 온도에서의 대기 부식에 대한 연구는 이루어진 바 없다. 코팅 등 여러 가지 표면처리에 의해 Mg 합금의 내식성을 향상시키고 있지만, 비용 등의 문제로 그대로 사용하는 경우도 많다. 따라서 코팅하지 않은 Mg 합금의 대기 부식에 대한 연구도 중요하다 할 수 있다. 본고에서는 Mg-Al계 합금의 대기 부식에 대한 Al 농도와 온도의 영향을 다루었지만, 앞으로 Al을 포함하지 않는 Mg 합금의 대기 부식에 대한 연구도 수행할 필요가 있다.

저자

M. Esmaily, D.B. Blucher, J.E. Svensson, M. Halvarsson, L.G. Johansson

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

115()

잡지명

Scripta Materialia

과학기술
표준분류

재료

페이지

91~95

분석자

심*주

분석물

• 마그네슘 합금의 대기부식에 대한 새로운 통찰 - 알루미늄의 역할.pdf [456,656 byte]

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