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admin

2017-01-16 14:46:53

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틈새부식[crevice corrosion]

판과 판의 합친 부분, 플랜지의 접합면, 볼트와 너트의 접합면 등 동종류 또는 이종류의 금속재료가 접합하는 개소 또는 녹이나 침전물이 퇴적한 하부의 접촉면 등에 존재하는󰡒틈새󰡓에 생기는 부식을 틈새부식이라고 한다. mm 오더의 틈새까지는 부식이 생기지 않고, 용액이 침투할 수 있는 정도의 μm의 틈새로 이 타입에서 부식이 생긴다.

그림에 스테인리스강을 예로서 틈새부식이 생기는 메커니즘을 나타내고 있다. 틈새 주위에는 물 속에 녹은 산소가 전자를 얻어 환원됨과 동시에 OH-이온을 생성하고, 이 OH-이온은 안정한 수산화물/산화물피막을 생성하는 방향으로 작용한다. 틈새 내부의 용액에 포함되는 산소도 마찬가지로 환원되는데, 좁은 틈새에서는 외부에서 산소가 공급되지 않으므로 바로 산소는 없어져 버려 OH-이온의 생성은 멈춰버린다. 그러나 전자를 방출하는 Fe의 Fe2＋에 대한 산화용해반응은 틈새 외부의 산소환원반응의 진행에 따라 계속 진행된다. 다시 생성한 Fe2＋이온은 틈새 내부의 산성화에 의해 수산화물/산화물피막의 생성이 저해되어 Fe의 용해가 한층 가속되어 진행한다. 이와 같이 틈새부식은 일단 시작되면 멈추기가 어렵다. 또 염소이온은 틈새부식의 발생과 성장을 가속한다. 틈새부식의 기구는 공식(孔食)과 같고 산소농담전지작용에 따라 생기는 것인데, 공식이 자유표면에 생기는 데 대해 틈새부식은 패킹이나 부식퇴적물의 하부 등 기하학적인 불균일성에 따라 생기는 점이 다르다.

틈새부식을 방지하기 위해서는 틈새를 주지 않는 구조로 설계하는 것이 가장 중요하다. 플랜지나 볼트/너트로 접합하는 설계는 가능한 용접구조로 하여 틈새를 만들지 않도록 한다. 또 부식생성물이 퇴적하지 않도록 흐름을 완만하게 하고 물이 고이지 않는 구조로 하는 것도 중요하다.