.4.3  갈바닉부식(Galvanic corrosion) 
두개의 금속 혹은 같은 금속이라 할지라도 부식환경 조건이 국부적으로 다름에 의하여  두 지점간 전위차이가 있을 때 전자의 이동에 의하여 산화, 환원 반응계를 형성하여 금속이 부식되는 현상으로 부식의 종류로 보기보다는 스테인레스강의 부식발생 원리로 생각 할 수 있다. 



따라서 모든 스테인레스강의 부식을 미시적으로 보면 기본 원리는 갈바닉 부식의 이론을 따르게 되며 갈바닉 시리즈로 통하는 각 금속의 표준전위를 알면 부식 발생 예측이 가능하게 된다. 표준 전위가 높은 금속을 Noble하다고 하며 상대적으로 낮은 쪽은 Active하게 된다. 


화학적으로 Active한 금속이 상대적으로 Noble한 금속과 이종 결합된 경우는 단독으로 존재할 때 보다 더욱 심각한 부식문제를 야기하게 된다. 이는 이종금속을 접촉시키는 경우 상대적으로 Noble한 금속을 희생 부식 시키기 때문에 문제가 발생된다. 


따라서 이종 금속이 접촉할 때는 이런 표준 전위를 사전에 파악하여 이에 맞는 설계를 하는 것이 매우 중요하다. 예를 들면 Noble한 금속의 접촉면이 Active한 금속의 면보다 클 경우는 그렇지 않을 때보다 더욱 부식을 가속화 기키게 되므로 이종금속이 접촉할 경우는 넓은 면적 Active 금속과 작은 면적 Noble 금속이 접촉(부식 면적의 축소)하도록 설계를 하거나 절연 물체를 사이에 설치(cf. 절연행가 및 플랜지등)하여 직접적 접촉이 되지 않도록 하는 것이 좋다. 



2.4.4 공식(Pitting Corrosion) 
Pitting은 부동태 피막을 파괴시킬 수 있는 높은 염소 이온 농도가 존재하는 분위기 하에서 스테인레스강이 놓일 때 부동태 피막이 국부적으로 파괴되어 그 부분이 우선적으로 용해 되므로서 발생한다. 


본 부식의 특징은 처음 부식이 발생되는 데는 다소 시간이 걸리나 일단 pit가 생기면 pit내부는 small 양극(Active상태)이 되고 외부 전체는 large 음극(Noble상태)이 되어 부식이 급가속으로 진행되어 수일만에 관통되게 된다. Pit부 입구는 매우 적어 조그만 구멍이 뚫려 있는 형태이나 내부는 크게 확대되어 존재하므로 외부에 작은 결함이 존재 할 경우도 수일 내 파단이 발생할 가능성이 있기 때문에 즉시 보수를 하는 것이 좋다. 


[Pitting Corrosion 발생기구] 
부동태 피막 파괴 → 부식 pit 형성 → pit내 용액 정체 발생 → 용존산소 고갈 → 양이온 과다 → 염소 이온 끌어들임(전하평형을 위해) → HCL 형성(M+Cl- + H2O + H+CL-) → 부식 가속화 


[공식 발생에 미치는 제조건의 영향 및 대책] 
① Cl- 농도가 낮은 쪽이 유리 
② 온도는 낮을수록 유리 
③ 용존 산소 혹은 산화제(Fe3+, Cu2+) 존재시 불리 
④ pH는 산성쪽일수록 불리 
⑤ 내공식성 향상 원소 첨가시 유리: Mo, n, Cr, Ni 등 
⑥ 304 < 316(L) < Duplex < Super Austenitic 
⑦ Pitting 유발 인자가 낮을수록 유리: Sulfide(MnS), 
⑧ 소재 상태는 매끈하게 처리된 표면일수록 내 Pitting성 양호 
⑨ 표면에 좁은 틈새가 있는 경우는 용액의 잔류에 의해 불리 

2.4.5 틈새 부식 
부식의 발생기구는 공식과 동일하며 스테인레스강 위에 이물질이 부착한 경우나 구조상 생긴 틈새가 부식 환경에 놓여올 때 집중 발생한다. 


[부식 발생 기구] 
틈새 형성 → 틈새부에서 용액의 정체 발생 → 틈새부에 용존 산소 고갈 → 양이온 과다 → 염소이온 끌어들임(전하평형을 위해) → HCl형성 → 부식의 가속화  (공식과 동일한 원리) 


[부식 발생 특징] 
① 틈새가 있는 경우나 침전물이 있는 환경에서 다발:Rivets, Bolts,    Gaskets 
② 염화물 환경에 노출 시 발생 
③ 처음 부식이 발생 되는 데는 다소 시간이 걸리나 일단 생기면 부식이 급가속 
④ 육안 관찰이 어렵기 때문에 상당히 진행된 후에나 발견 가능 
⑤ 공식과 더불어 STS 강에 가장 많이 발생되는 부식 형태 


[틈새 부식 방지 방법] 
① 환경 개선: 염화물 환경 제거 
② 내공식 합금 사용:고 Mo, N, Cr, Ni 합금 
③ 틈새가 생기지 않도록 설계:Rivet, Bolt로 체결보다는 용접으로 
④ 용액이 고이지 않고 완전히 배수되는 구조로 설계 
⑤ 틈새가 발생되었을 때는 충진물로 충진 



2.4.6 입계 부식 
입계 부식이란 부식이 결정 입계에 따라 진행하는 형태의 국부부식으로 이 부식은 내부로 깊게 진행되면서 결정립자가 떨어지게 된다. 용접 가공시 열영향부, 부적정한 열처리 과정, 고온에서의 노출 시 주로 발생된다. 


크롬은 탄소와 결합하기 쉬운 성질을 가지고 있으며 고온으로 가열되면 쉽게 결합하여 크롬탄화물(Cr23C6)을 형성하고 이 물질은 전부 결정립계에 석출하게 되는데 크롬탄화물이 석출된 주변에는 크롬을 빼앗겨 크롬 고갈층이 존재하게 되고 이 부분이 내식성이 떨어져 우선적으로 부식을 일으키게 된다. 


이렇게 크롬탄화물이 석출된 것을 예민화 되었다고 하며 이런 예민화는 약 550 ~ 800℃ 온도 구간에서 유지되거나 더 고온에서 유지 후 이 온도 구간 서서히 통과랄 때 발생된다. 그러나 페라이트 강의 경우에는 오스테나이트와 달리 90℃ 이상에서 급랭 시 발생되는 특징이 있다. 


[부식 발생 방지 대책] 
가장 좋은 방법으로는 오스테나이트 강의 경우 약 1050 ~ 1150℃ 구간에서 고용화 열처리를 실시하는 방법이다. 실제로 POSCO에서 스테인레스 제품을 생산하여 출하 당시에는 전제품이 이런 고용화 열처리를 실시한다. 


그러나 현장에서 용접 후 이런 열처리를 행하는 것은 가능하지 않기 때문에 강중에 탄소 농도 자체가 작은 강종(L Grade:예304L, 316L)을 선택하거나 Ti 또는 Nb등을 첨가한 탄소를 안정화 시킨 강종(STS 321, 347등)을 선택하면 좋으며, 용접 후에는 가능한 급냉각을 행하는 것이 좋다. 또한 용접 후에는 용접부를 잘 연마해 주고 질산연처리를 해주면 좋다