이인홍님의 글
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안녕하세요? 오스테나이트 스테인레스강의 입계부식시험 방법 및

입계부식을 방지하기 위한 방법을 문의합니다.


----------------- [답 변] -------------------

다른 분들이 주로 입계부식의 방지 방법에 대해서 말씀 하셨는데, 저는 좀 다른 관점인 입계부식 시험에 의한 재료의 수명평가 (엄밀히 말하면, 상태 진단 이겠죠)에 대한 언급을 하려 합니다.

잘 아시다시피 대부분의 금속재료는 결정립 (입계)을 갖고 있죠, 이러한 입계는 규칙성이 결여된 부분이므로 어딘가 모르게 불안정하다는 표현이 가능한 부분입니다.
따라서 어떤 특정한 부식액에 의해서 입계만이 선택적으로 부식이 가능할 수도 있지요, 대부분의 에칭에 의한 미세조직 관찰은 입계 뿐만 아니라, 석출물, 정출물 등 많은 부분이 보여지게 되죠,

특정 재료에 맞는 특정 부식액 (표준부식액)에 일정시간 동안 부식시켰을 경우에 재료의 열화상태 (특히나 재료가 입계 부분이 취약하다면 더욱 잘 표현이 되겠지요)에 따라서 입계가 부식되는 정도가 틀리게 나타날 것입니다.

만약 고온에서 장시간 사용되는 금속 재료가 시간에 따라서 입계의 열화정도가 다르다면 입계부식에 의해서 이 금속 재료의 상태 및 수명을 알아 낼 수도 있을 것입니다.

실제로 발전설비나, 일반 산업설비의 수명평가에 자주 이용되고 있는 방법입니다.

주로 레플리카(표면복제)를 이용하며 입계가 부식된 폭, 또는 깊이를 측정함으로써, FATT의 변화와 연관시키는 경우가 많습니다.

이 입계부식법은 비파괴평가법에 속한답니다.


도움이 되셨으면 합니다.

기술문서에 입계부식법에 의한 비파괴수명평가에 대해서 정리합죠..

입계 부식에 관한 시험 방법은 ASTM에 다음과 같이 기술되어 있습니다.
Austenite Stainless Steel에 관한 내용만을 뽑아 봤습니다.
흔히 알기로는 입계부식 시험은 304나 316등과 같은 Austenite Stainless Steel에만 적용하는 것으로 알고 있으나, 실제로는 Al합금에도 적용하고 Ferritic Stainless Steel에도 적용하는 경우가 있습니다.

그런데 다음에 소개한 Code에도 합부 기준에 대한 내용은 명확하게 제시되어 있지 않습니다.

G108-94(1999) Standard Test Method for Electrochemical Reactivation (EPR) for Detecting Sensitization of AISI Type 304 and 304L Stainless Steels

A262-98 Standard Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels

입계부식 예방법에 관한 내용은 앞서 답변을 주신 분의 설명을 갈음하고 다음에 기회가 되면 좀더 자세한 내용으로 소개해 드리겠습니다.

도움이 되시길 바랍니다.

이인홍님의 글
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안녕하세요? 오스테나이트 스테인레스강의 입계부식시험 방법 및

입계부식을 방지하기 위한 방법을 문의합니다.
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제 생각에 오스테나이트계 스텐레스강의 입계부식을 방지하기 위해서는 입계부식에 강한 재질을 선택하는 방법과 열처리나 용접공정등의 공정을 제어해 주는 방법으로 나눠볼 수 있을 것 같습니다.

방지대책
1. 입계에 크롬카바이드가 생성되는 것을 근본적으로 억제하는 방법으로 SUS의 화학성분 중 Carbon 햠량이 0.03% 미만인 SUS를 선택한다.
예) 304 보다는 304L
2. Cr보다 카바이트의 생성이 강한 Nb나 Ti 성분이 첨가된 SUS를 선택한다.
3. 이미 입계에 크롬카바이드가 생성되었다면 다시 solution처리를 해준다.
4. 만일 용접등의 공정을 거친다면 고온상태에서 크롬카바이드가 입계에 석출되는 것을 방지하기 위해 급냉시킨다.