2.4.7 응력 부식 균열(Stress corrosion cracking) 
부식환경에 노출된 부식 감수성이 있는 금속에 인장응력이 주어졌을 때 응력과 부식의 협동 작용에 의해 취성 균열이 발생되며, 이 부식은 오스테나이트강 특유의 현상이다. 주로 인장응력의 90도 방향으로 발생하고 균열의 전파가 입계,입내 구분 없이 무차별로 전파되는 것이 특징이다. 


부식 환경으로는 염소 이온이 대부분이지만 간혹 고온 고농도 알칼리, 고온고압수, 폴리티온산등에서도 응력 부식이 일어나고 응력원으로는 조업시 재료에 걸리는 STRESS나 용접시 받은 열응력, 그라인더등에 의한 강한 표면 연삭에 의한 응력등이 원인으로 작용한다. 


본 부식은 균열의 전파속도가 매우 빨라 부품의 파괴가 2 ~ 3일 혹은 수 시간내에 일어 날 수도 있으며, 중량의 구조물 들을 오스테나이트계 wire 등으로 지지해 놓은 환경하에서 염소 농도가 미친다면(수영장 지붕 구조물 등) 매우 위험하므로 주의가 필요하다. 


[SCC대책] 
SCC의 필수요소로는 Susceptible alloy, corrosive environment, Tensile stress의 3작용이 동시에 있어야 일어나므로 세가지중의 한가지의 인자를 제거하면 방지가 가능하다 


① 염소이온농도, 사용온도의 하향 
② 용존 산소, 산화물질의 제거 
③ 표면 부착물의 제거(수시 청소) 
④ 구조상 응력이 집중되는 모양이나 틈새를 피할 것 
⑤ 용접 또는 가공 후 응력제거 열처리 실시(주로 용접부 근처에서    발생) 
⑥ 쇼트피닝에 의한 압축응력 부여 
⑦ 적절한 재질 선택(페라이트강은 SCC가 발생하지 않으나 강도가    낮으므로 신중한 고려가 필요하고 Mo가 첨가되어 내 Pitting성을  개선한 강종이나, 고Ni계 오스테나이트 강이 유리함, 최근에는 강도와 SCC성, 내식성을 동시에 개선한 Duplex강이 개발되어 사용 중) 



2.4.8 피로부식 균열(corrosion fatigue cracking) 
재료가 주기적으로 변하는 하중을 받으면 인장강도보다 매우 낮은 응력에서도 파괴가 일어나는데, 부식분위기에서 주기적인 하중을 받으면 더 낮은 하중에서도 단기간에 파괴가 일어날 수 있으며 이런 현상을 피로부식 균열이라고 한다. 


발생특징으로는 생성된 균열이 사방으로 분기하는 일이 거의 없으며 파단면이 줄무늬 혹은 해변의 모래 무늬를 나타내고 있다는 것이다. 또한 인장응력의 90도 방향으로 발생하고 모든 환경에 발생할 수 있으나 노출된 환경의 부식성에 따라 피로수명의 차이가 나기는 한다. 그리고 표면에 Notch가 있을 때 발생가능성이 더욱 높아진다. 

[부식 피로 방지 대책] 
재료 표면에 Shot peening처리로 압축 응력을 부여하거나 용접후 잔류 응력을 제거할 수 있도록 열처리를 행하고 항복 강도가 높은 강종일수록 내피로 부식성이 우수하므로 Duplex강 같은 항복 강도가 높은 강재를 선택하는 것이 좋다. 



2.4.9 해수 부식 
스테인레스강을 해수에서 사용 시에는 일반 환경에서 보다 매우 왕성한 부식 특성을 나타냄을 알 수 있다. 이는 해수 중에 부식을 유발하는 인자로 약 3.4%의 염을 포함하고 있어 pitting, 틈새 부식과 같은 국부부식을 유발하기 쉽기 때문이다. 



[해수의 조성] 

해수 속에서의 부식 특성에는 해조류의 부착, 침전물등에 의해 틈새 부식 환경 조성이 용이하고 용액중의 Cl 이온 농도가 높은 점등에 의해 공식, 틈새 부식이 가장 문제가 되고 있으며 일반강에 비해 전면 부식량은 비교적 적기 때문에 전면 부식은 크게 문제가 없다. 그러나 해수중의 부유 물질등에 의해 마모 부식 문제가 나타나기도 한다. 



[공식에 미치는 해수 환경의 영향] 


① Cl 이온 농도: Cl 이온 농도가 증가할수록 pitting 증가 
② 용존 산소: 용존 산소가 5ppb 이하에서는 공식 발생이 어려우나  40 ~ 600ppb에서는 공식이 성장 
③ 온도: 온도가 높아질수록 공식 전위는 Active한 쪽으로 이동, 20℃ 이하에서는 급격한 공식 발생이 어려워짐 
④ 유속: 유속이 빠를수록 공식이 발생되지 않으며(염분 집적이 어려움), 유속이 1.5 ~ 1.8mm/sce 이하로 느릴 경우 공식 발생이  용이. 



[해수 부식에 대한 대응] 
① 내해수용 강재의 선정: Duplex, Super austenite 
② 해수의 정체가 일어나지 않도록 설계하고 가능한 유속을 빠르게 해줌 
③ 부착물을 수시로 제거 
④ 설비가 가동을 중지한 경우는 가능한 담수로 세척을 해 줄 것 



2.4.10 대기 부식 
대기 부식의 유발 인자로는 유황, 질소, 염화물, 탄소 등의 대기 중 부식성 미립자가 스테인레스 강판 위에 침적에 의해 발생되며 오염이 심한 공단 지역 등이 발생이 용이하다. 



[대기 부식의 유형] 
① 침전물 직하에서의 pitting 
② 물이 고이거나, 세척이 곤란한 부분에서의 pitting 
③ 틈새부의 틈새 부식 



[대기 부식 방지 대책] 
① 주기적인 청소 
② 환경에 적절한 소재의 선택 
③ 소재의 표면 처리: 매끈한 표면일수록 부식이 적게 일어난다. 



[사용 환경별 대기 부식 사례] 



3.1 스테인레스는 어떤 때 녹이 스는가? 
스테인레스강은 알미늄, 보통강에 비하여 훨씬 내식성이 우수하지만 금이나 백금과 달리 절대로 녹이 슬지 않는 것은 아니다. 


스테인레스가 녹이 슬기 어려운 이유는 강중에 함유된 Cr이 산소와 결합해서 치밀한 부동태 피막을 형성하고, 이 피막이 녹을 방지하기 때문이다. 따라서 어떠한 이유에서든지 만일 이 부동태 피막이 손상되고 재생이 방해를 받게 되면 녹이 발생되게 된다. 


부동태 피막을 파괴하고 재생을 방해하는 물질로는 주로 [염소이온]과 [황산화물]이 있으며 염소 이온은 염분, 표백제, 염화비닐 소각제의 매연, 염산 등이 이에 속하고 황산화물은 자동차 공장 등의 연소 배기 가스, 온천의 증기 등이 우리 주변에서 흔히 발견되는 것 들이다. 


이 밖에도 강한 마찰등에 의해 표면이 벗겨진 경우 또는 부동태 피막을 직접 파괴하지는 않지만 표면에 대한 산소 공급을 방해하는 경우 즉, 분진, 먼지 등이 스테인레스 표면에 집적 되어 있을 때도 문제가 발생한다. 


또한 철분을 주로 한 이종 금속 입자들이 스테인레스 표면에 달라 붙으면 두 금속간의 표준전극전위 차이에 의한 갈바닉 부식이 발생되어 이물질이 녹이 슬고 이 이물질의 영향으로 스테인레스 자체까지도 영향을 받게 되므로 주의가 필요하다. 흔히 공장지대, 철공소 주변에서 많이 발생된다.