공식(Pitting)

4) 공식(Pitting)

 공식은 금속에 국부적으로 작은 부분에 집중하여 부식이 일어나서 금속 내부로 깊이 뚫고

   들어가는 형태의 부식이다.

 

＜발생 메커니즘＞

      아래의 그림은 공식 메커니즘의 개략도이다.

        틈 부식과 비슷하나 틈새가 없이 스스로 발생한다.

 

    

＜공식에 영향을 미치는 요소＞
  용액의 조성
   공식은 Cl- 이온과 염소를 함유하는 이온(Hypochorite 등)에 의해 발생된다. 특히 CuCl2,

   FeCl3, HgCl2 같은 산화성 금속이온의 염화물 내에서는 공식이 심하게 일어난다. 수화물,

   크롬산염, 규산염들이 용액 내에 용존되어 있으면 공식이 완화될 수 있으나 소량 존재하면
   오히려 공식을 촉진하는 경우가 있다.
  유속
   공식은 원래 정체된 용액 내에서 발생하는 것이기 때문에 유속이 증가하면 공식이 많이
   완화된다.
  금속학적 요인들
   스테인레스 강 합금들은 다른 금속재료에 비하여 공식에 민감하다. 따라서 스테인레스 강의
   공식저항성을 개선하기 위한 합금 설계가 이루어져 왔는데 다음과 같다. 

   Type 304 ＜ Type 316 ＜ Hastelloy F, Nionel or Durimet 20 ＜ Hastelloy C or Chlorimet 3

   Type 304 or 316 스테인레스 강을 “Sensitizing Temperature” 범위(510~788℃)에 유지

   하면 공식저항이 감소되며, 오스테나이트계 스테인레스 강을 982℃ 이상으로 용체화 처리

   후 급냉하면 공식저항성이 대단히 커진다. 18-8 스테인레스 강을 냉각 가공하면 공식이

   증가한다. 보통 강은 스테인레스 강보다 공식 저항성이 크다.

 

＜공식의 손상평가＞
공식은 국부적으로 소량의 금속이 부식되기 때문에 종래의 무게감량 시험법은 거의 사용될 수

없고, 또 많은 pit 중 해를 입히는 것은 깊이가 가장 깊은 pit이기 때문에 평균 pit 깊이도 공식에

의한 손상을 평가하는 데 적절한 방법은 아니다.

따라서 최대 공식 깊이가 공식을 평가하는데 가장 신뢰성이 있지만 sample size의 함수가 되기

때문에 실험실에서는 비교적 정확하지만 대단위 공장에서는 적용하기 어렵다.

 

＜공식의 측정법＞
공식에 대한 저항성을 측정하는 방법으로는 전기화학적인 방법과 염화 제 2철법이 주로

쓰인다. 전기화학적인 방법은 같은 부식전위(Ecorr)와 공식전위(Ep)를 비교하는 것이다.

만약, Ecorr과 Ep의 차이가 크면 공식을 일으키기 어렵게 된다.

 

일반적으로 산화성이 있는 염화물 용액에서 스테인레스 강은 합금조성변화에 따라 Ecorr이

크게 변하지 않기 때문에 Ep-Ecorr 대신 단순히 Ep를 사용하기도 한다. 따라서 Ep 값이

noble할수록 공식저항이 커지는 것으로 평가할 수 있지만, 경우에 따라 Ecorr이 시간에 따라

변하는 수도 있기 때문에 단순히 Ep 값은 공식 저항성을 오도할 수 있다.

 

위에서와 같은 potentiodynamic 방법 외에 potentiostatic 방법도 쓰인다.

이 방법은 potentiodynamic법에서 정확히 측정하기 곤란한 경우나 Ep의 절대값보다 정확히

구하기 위하여 쓰이는 방법으로 전위를 시편에 가한 후 전류의 변화를 측정하는 것이다.

 

＜방지법＞

      ●     틈 부식과 비슷

      ●     내식성 재료 사용

 

[출처 : http://www.youngin.com/SearchYIView.aspx?id=1818]