금속의 부식 처리
‧ 금속의 부식 - 화학적 또는 전기 화학적 작용에 의해 금속 재료의 변질 상태
‧ 부식의 원인 - 수분
‧ 금속 부식의 모양 - 알루미늄과 마그네슘 합금 : 회색 또는 흰색의 가 루 침전물 생성
구리 및 구리 합금 : 녹색 피막
강철 : 붉은색 피막
① 부식의 종류
가. 표면 부식
‧ 부식 생성물로 분말 침전물을 수반하는 움푹팬 홈 모양
‧ 원인 - 전기 화학적 침식
‧ 페인트나 도금층 및의 표면 부식은 페인트나 도금층을 벗기는 원인
나. 이질 금속간의 부식 (일명 점식)
‧ 이질 금속이 접촉된 상태하에서 물과 같은 용액에 의해 다른 한쪽 의 재료가급속도로 부식
종류: 1군 - 마그네슘 합금
2군 - 납, 카드뮴, 철, 주석, 아연
3군 - 동 및 동합금, 니켈 합금, 크롬, 스테인레스
4군 - 알루미늄 합금
A 군: 1100, 3003, 5052, 60061
B 군: 2014, 2017, 2024, 7075
* 넓은 A군과 좁은 B군의 접촉 금지 - A군의 심한 부식
이질 금속으로 간주
다. 입간 부식(입자 부식) (intergranular Corrosion)
‧ 열처리가 부적당한 특정한 Al 합금에서 발생
‧ 알루미늄 합금과 볼트강에서 발생
‧ 입자 형태 - 고기 비늘 모양으로 표면이 벗겨짐 (매우 심함)
‧ 검사 - 현미경 검사
부식 방지책 - ① 크랭팅 처리(Cladding) - 순수 알루미늄 피복
② 양극 처리(anodizing)
③ 크롬산 아연 프라이마(Zinc chromate primer)
④ 농후한 구리이스철
⑤ 접촉면에 에나멜 칠
라. 응력 부식(stress corrosion)
‧ 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금이 강한 응력과 적당한 부식 조건 하에서 발생
‧ 조건 - Al 부품에서 철재 부싱(bushing)을 빡빡하게 삽입
응력을 충분히 제거않고 냉간 가공한 금속 부품
마. 프레팅 부식(fretting corrosion)
‧ 밀착된 부품간에 작은 진폭으로 상대 운동시 표면에 발생
‧ 베어링, 콘넥팅 로드, 스플라인등의 부품
‧ 프레팅 발생시 부품 교환
② 부식 방지법
완전히 건조된 표면은 부식될 수 없다.
가. 양극 처리(Anodizing)
‧ 표면에 전해질 산화 피막을 형성(수산화물, 산화물)
‧ Al 양극 처리 - 부식 저항 증가
페인팅 양호
나. 도금(plating)
‧ 철재료의 부식 방지 목적
(예) 철재는 카드뮴이나 주석 도금
다. 파아카 라이징(parkeizing)
‧ 철강 부식 방지법
‧ 검은 갈색의 인산염 피막 형성
라. 벤더 라이징(Bonderizing)
‧ 파아카 라이징 용액(인산, 이산화 망간)에 인산 등을 첨가하여 표 면에 구리를 석출
마. 금속의 분무(metalling)
‧ Al. Zn을 표면 분무시켜 부식 방지
바. 마그네슘의 중크롬산 처리
‧ 마그네슘을 끓인 중 크롬산 소다액에 담구어 피막 형성
사. 알크래드(Alclad)
‧ 알루미늄 합금의 부식 방지법(표면을 순 알루미늄으로 싸줌)
아. 화학적 피복
‧ 프라이마(Zine chromate primer) 에나멜은 금속표면을 화학적으로 보호
자. 튜브의 내부 처리
‧ 철강이나 알루미늄 구조재 내부 방식 처리
방법: 끓인 아마인유를 흘려 보내면 효과적이다.
습기가 스며들지 못하도록 plug로 밀폐
③ 재료 검사
가. 확대 검사법
* 용접 수리후 와이어 부러시로 제거후 10배 이상의 확대경으로 검사
‧ 튜브 내부에 아마인유나 석유계 기름을 주입하여 누설검사도 있다.
나. 자성재 검사
철, 강: 마그나 플럭스 검사 가능(magnaflux)
스테인레스, 크롬, 니켈, 망간강: 자성 검사 불능
완전한 자성 검사 방법 - 종 방향 및 원주 방향으로 자화
철분: 빨강, 검정, 회색등이 사용
마그나 그로우(magnaglo) 검사: 형광액 검사
다. X선 또는 레이디오 그라픽 검사
‧ 자성체나 바자성체를 막론하고 재료의 내부 결함 탐상 가능
‧ Radio graphic - X선을 사진 건판에 비추어 찍음
‧ fluorescopy - 형광판에 비추어 찍음
라. 자이구로 검사(Zyglo)
‧ 형광물질
‧ 침투제 투입 시간: 30분이상 필요
‧ 자외선 등(black light) 필요
마. 다이 체크(Dye penetrant)
금속의 표면 손상이나 균열 검사
* 방법: 표면의 먼지, 그리이스 완전 세척(기포세척, 솔벤트 세척)
세척제는 휘발성 액체(침투제 침입 용이)
5. 비금속재료
비금속 재료: 합성수지, 목재, 고무, 섬유제품, 접착제 재료등
복합 소재 사용 이유: 무게당 강도 비율(strength - to - weight ratio)
(1) 합성 수지(composite resin)
가소성: 외력을 가하면 모양을 영구적으로 변형시킬 수 있는 성질
종류: 열경화성 수지 - 한번 가열하여 성형하면 재가열해도 용융되지 않는 성질
(페놀수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄)
열가소성 수지 - 가열하여 성형후 재가열시 연해지고 냉각하면 본래상태로 되는 성질
( 폴리 염화 비닐(P.V.C) 나일론, 폴리에틸 렌 )
① 폴리 염화 비닐(P.V.C)
원료: 석회석, 석탄, 소금
특징: 산과 알카리에 강함
황산 염산. 바닷물에도 녹거나 부식 않됨
전기 및 열의 부도체
열에 약함
사용처: 전선관, 수도관등
② 폴리 에틸렌
특징: 무색 투명
내수성 및 전기 절연성 우수
산과 알카리에 강함