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스테인리스 스틸의 자연적 부식 저항성 이해하기

스테인리스 스틸 체결 부속은 크롬(최소 10.5%)이 대기 중 산소와 반응할 때 형성되는 자가 복구형 크롬 산화막을 통해 야외에서도 구조적 완전성을 유지합니다. 이 불활성층은 전기화학적 차단막 역할을 하며, 산소가 존재하면 기계적 손상 후에도 빠르게 재형성됩니다.

스테인리스 스틸의 불활성 산화막 형성 원리

부식 저항에 대한 연구에 따르면, 크롬의 함량이 보호 산화막의 안정성에 상당한 영향을 미친다. 약 16~18%의 크롬을 포함하는 스테인리스강 등급은 두께가 겨우 1~3나노미터에 불과한 이러한 보호막을 형성한다. 이 막은 극미세한 크기임에도 불구하고 일반 탄소강에 비해 부식 속도를 거의 98%까지 감소시킨다. 제조업체가 혼합물에 약 2~3%의 몰리브덴을 추가하면 흥미로운 현상이 발생한다. 이 성분은 표면에 형성되는 불활성 피막의 분자 구조를 강화시킨다. 그 결과 염화물에 대한 내성이 향상되어 해수와 같은 열악한 환경에서 장기간 신뢰성 있게 성능을 발휘해야 하는 마린용 합금 재료에 결정적인 차이를 만든다.

해양 환경에서의 316 스테인리스강 체결재의 부식 저항성

연구에 따르면, 316 등급의 체결부품은 304 제품보다 염수 분무 시험에서 약 8배 더 긴 시간 동안 견딜 수 있다. 임계 점식성 온도를 살펴보면, 일반적인 304 스테인리스강의 경우 약 20도씨인 반면, 316 스테인리스는 약 45도까지 상승하며 큰 차이를 보인다. 이는 더운 여름철 기온이 종종 이러한 수준에 도달하는 해안 지역에서 해당 재료를 사용할 때 매우 중요한 차이를 만든다. 약 3.5%의 염화나트륨을 포함한 해수 조건에서 실제 부식 속도를 살펴보면 또 다른 놀라운 결과를 확인할 수 있다. 316 소재는 연간 0.001밀리미터 이하의 부식률로 구조적 무결성을 잘 유지하는 반면, 일반적인 304 소재는 그보다 약 10배 빠른 속도로 마모가 시작되어, 극심한 해양 환경에서 장기 내구성 측면에서 316이 명백히 우수함을 보여준다.

체결부품 부식에 영향을 미치는 환경 요인: 염분, 습도 및 오염

높은 염소 농도, 지속적인 습도 및 산업 오염물질이 결합하여 특히 그늘진 곳이나 환기가 불량한 지역에서 불활성층을 손상시킵니다.

일반적인 스테인리스강 등급의 비교적 부식 저항성

316L 변종의 낮은 탄소 함량(<0.03%)은 용접 중 탄화물 석출을 방지하므로 해양 및 화학 취급 부품 제작에 이상적입니다.

외부용 스테인리스강 패스너에 영향을 미치는 일반적인 부식 유형

스테인리스강 체결부품의 부식 유형 이해: 피팅, 틈새, 전기화학 부식

야외에서 사용하는 스테인리스강 체결부품은 주로 세 가지 부식 문제에 직면합니다: 피팅 부식, 틈새 부식 및 전기화학적 부식입니다. 염화물이 보호막 역할을 하는 크롬 산화피막을 뚫고 들어가면 성가신 작은 구멍(피트)이 생기게 됩니다. 해안가처럼 공기 중 염분 농도가 높은 지역에서는 이러한 현상이 특히 자주 발생합니다. 틈새 부식은 볼트 머리 아래나 나사 연결 부위처럼 산소가 부족한 곳에서 형성되기 쉽습니다. 또한 스테인리스강이 알루미늄이나 일반 탄소강처럼 내식성이 낮은 다른 금속과 접촉하고, 특히 습기가 있는 환경에 있을 경우 전기화학적 부식 문제가 발생할 수 있습니다.

스테인리스강 체결부품의 틈새 부식: 원인 및 취약 조건

틈새 부식은 시간이 지남에 따라 물과 염분이 축적되고 신선한 공기가 충분히 들어오지 않는 조임이 심한 부분에서 발생하기 쉽습니다. 우리는 매우 끼워 맞춘 부속 부위, 개스킷이 기기를 밀봉하는 주변, 나사와 볼트의 나사산 내부와 같은 장소를 말하는 것입니다. 일부 연구에서는 이런 형태의 부식이 환경 내 소량의 염분만 존재해도 실제로 시작될 수 있음을 밝혀냈습니다. 이 문제에 대응하기 위해 설계자들은 종종 너비가 더 넓은 플랜지를 가진 볼트를 사용하여 부품 간의 좁은 틈을 줄이고, 장비 표면에 고인 습기가 적절하게 배출될 수 있도록 배수로를 확보하는 방법을 적용합니다.

해안 및 고습 환경에서의 점상 부식 메커니즘

해안 환경에서 염화물 이온은 불활성 층의 약한 지점을 통해 침투하여 산성 미세환경을 형성하고, 이는 금속의 빠른 손실을 유도한다. 몰리브덴 2.1%를 함유한 316L과 같은 등급은 표준 304 스테인리스강에 비해 염수 분무 시험(ASTM B117)에서 피팅 저항성이 3배 더 높다.

이종 금속과 스테인리스 강 볼트를 함께 사용할 때 발생하는 갈바닉 부식

갈바닉 부식은 서로 다른 금속이 전기가 흐를 수 있는 환경에서 연결되었을 때 발생한다. 예를 들어, 아연 도금 강재 또는 구리 합금으로 만들어진 부품에 스테인리스 강 볼트를 사용하는 경우, 내식성이 낮은 금속이 정상보다 훨씬 빠르게 열화되기 시작한다. 따라서 많은 엔지니어들은 나일론이나 고무와 같은 절연 재료로 제작된 절연체(dielectric isolators)를 이러한 금속 부품 사이에 사용할 것을 권장한다. 이러한 절연체는 부식을 일으키는 화학 반응을 차단하는 역할을 한다.

설계 및 보호를 통한 갈바닉 부식 및 환경 부식 방지

야외 조립물 에서 서로 다른 금속 을 사용 할 때 가발적 인 부식 을 방지 하는 방법

무연강이 알루미늄이나 탄소강과 같은 더 애노드 물질과 직접 접촉하지 않으면, 특히 습기가 있는 곳에서는 해결책 은 무엇 입니까? 호환 가능한 금속 조합으로 전환하거나 희생 안도 설치나 다른 금속들 사이의 물리적 장벽을 만드는 등의 설계 방안을 적용합니다.

금속 접촉 을 격리 하기 위한 격리 기술 과 다이 일렉트릭 결합

나일론 세척기, 변압기유, 플라스틱 수면 등은 전기가 전달되지 않는 장벽으로 작용하여 여러 종류의 금속 사이의 전기 연결을 끊습니다. 소금 공기가 있는 야외에서 장비에 작업할 때 스테인리스 스틸 볼트와 구리 파이프 또는 탄소 스틸 브래킷 사이에 안도와 카토드 사이의 표면 면적 비율을 최소 10대 1로 유지하는 것은 부식 현상이 일어나는 속도를 늦출 수 있습니다.

강화 된 보호 를 위해 패시베이션 과 같은 코팅 및 표면 처리 를 사용

소화 과정은 기본적으로 금속 표면에 있는 자유 철을 제거하고 보호 산화층을 형성합니다. 이 물질은 구멍과 균열과 같은 부식에 훨씬 더 잘 저항합니다. 정말 혹독한 환경과 대결할 때 사람들은 종종 에포시스 또는 분말 코팅을 사용해서 산성 비와 같은 것들로부터 추가적인 보호를 받습니다.

스테인레스 스틸 고정 장치의 장기 내구성을 위한 유지보수 방법

부패 하는 요소 가 쌓이지 않도록 정기적 인 유지 보수 와 청소

부식 저항성 을 유지 하기 위해 적절한 유지 관리가 필수적 이다. 연구 결과에 따르면 해안 지역에서는 스테인리스 스틸 고정 장치의 고장 12%가 청소가 부적절하기 때문입니다. 권장되는 방법에는 다음이 포함됩니다.

• 소금 및 오염 물질을 제거하기 위해 6~12개월마다 온화한 비누와 물로 청소합니다.
• 가려움기 도구와 소극층을 손상시키는 염소 기반 청소제를 피합니다.

산업용 먼지 같은 고집성 퇴적물에는 10%의 시트릭산 용액이 기판을 손상시키지 않고 오염 물질을 효과적으로 제거합니다. 화학물질 잔해를 제거하기 위해 청소 후 항상 철저히 씻어내십시오.

소금 함량 높고 산업 환경에서의 외부 고정 장치 유지

해양 또는 화학 물질에 노출된 장소와 같은 공격적인 환경에서 316L 스테인레스 스틸 고정장치 그리고 적극적인 조치를 실행합니다.

1. 식용 실리콘 윤활료를 가닥에 적용하여 소금 물의 침투를 억제합니다.
2. 반년마다 점검을 실시하여, 특히 밀착제나 용접제 근처에서 균열 부식 초기 징후를 확인합니다.

해상 설비의 경우 2~3년마다 전기 화학 닦아주는 것이 염화물 노출로 인한 미세 구멍을 제거함으로써 표면 무결성을 회복시킵니다. 구조적 고장 발생을 방지하기 위해 눈에 띄는 노화나 가닥 을 보이는 고정 장치들을 즉시 교체하십시오.