스테인리스 스틸이 부식에 강한 이유는 무엇입니까?

스테인리스강은 탄소강 및 저합금 공구강이 부식되는 많은 환경에서 내식성으로 알려져 있습니다. (배경 자료:스테인리스강 소개) 내식성은 강철 표면에 있는 매우 얇은(약 5나노미터) 산화물 층의 결과입니다. 이 산화물 층은 부식 환경이 있는 경우 표면을 전기화학적으로 수동적으로 만들기 때문에 수동 층이라고 합니다.

스테인리스 스틸에 크롬이 첨가되어 부동태층이 형성됩니다. 스테인리스 스틸은 부동태층을 형성하기 위해 적어도 10.5%의 크롬을 함유해야 합니다. 크롬을 더 많이 첨가할수록 부동태층이 더 안정되고 내식성이 좋아집니다. (크롬에 대한 자세한 내용은 입계 부식에서 크롬의 역할을 참조하십시오.) 니켈, 망간 및 몰리브덴과 같은 기타 원소를 추가하여 스테인리스강 내식성을 향상시킬 수 있습니다.

패시브 층의 형성 및 유지를 위한 또 다른 요구 사항은 강철 표면이 산소에 노출되어야 한다는 것입니다. 부식 저항은 강철이 과감하게 노출되고 표면이 침전물 없이 유지될 때 가장 큽니다. 부동태 피막의 복원을 허용하지 않는 조건에서 부동태가 파괴되면 스테인리스강은 탄소강이나 저합금강처럼 부식됩니다. 예를 들어, 생물학적 오염, 페인팅 또는 개스킷 설치와 같이 표면의 일부를 덮으면 덮인 영역 아래에 산소가 고갈된 영역이 생성됩니다. 산소가 고갈된 영역은 공기가 잘 통하는 대담하게 노출된 표면에 비해 양극이며 덮인 영역의 부식을 초래할 수 있습니다.

304 스테인리스 스틸의 피팅.

특정 상황에서 패시브 레이어는 잘 노출된 스테인리스 스틸 표면의 국부적인 지점에서 무너질 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 금속이 국부적인 부분에서 부식될 수 있습니다. 이것을 피팅 부식이라고 합니다. 공식 부식의 일반적인 원인 중 하나는 염화물이 포함된 수성 환경에 노출되는 것입니다. 해안 대기, 빗물과 결합된 도로 소금, 심지어 높은 수준의 염화물을 함유한 수돗물이 그 예입니다.

304 스테인리스강의 입계 부식.

스테인리스강 부품이나 구조물을 제작하는 동안 내식성이 저하될 수 있습니다. 이것은 오스테나이트 스테인리스강(예:304 등급)이 약 797°F(425°C)에서 1598°F(870°C) 사이의 온도에 노출될 때 발생합니다. 노출 시간이 너무 길면 금속 입계 부근의 영역이 내식성을 잃어 부식 환경에 노출되면 우선적으로 공격받을 수 있습니다. 알갱이가 떨어지고 금속이 강도를 잃습니다. 이러한 미세 구조의 변화로 인해 부식에 대한 민감도가 증가하는 것을 과민성이라고 합니다.

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