화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드)
권호 17권 1호
발표분야 E. Structural Materials and processing Technology(구조재료 및 공정기술)
제목 크롬(Cr) 및 이트륨(Y)이 미량첨가된 탄소강 시편의 재부동태화 속도론에 관한 연구
초록 원전 2차 계통 사고 중 유동가속부식(FAC, flow accelerated corrosion)에 의한 감육 파단 사고가 가장 큰 문제로 대두됨에 따라 배관의 건전성 및 수명 향상을 위한 고감육저항 내부식 내환경 탄소강 배관 소재의 제조기술 개발이 절실히 필요한 실정이다. 본 연구에서는 크롬 및 이트륨과 같은 미량원소 첨가가 탄소강의 부동태 피막의 견고성 및 피막파괴 후 부식환경에 노출될 때 부동태피막이 복원되는 재부동태 특성에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. 먼저 부동태 인가전위에 대한 시험조건을 얻기 위하여 동전위 분극시험을 실시하였고, 재부동태 시험은 시편 표면의 부동태 피막을 완전히 제거시킨 후 부동태 영역의 전위를 가하여 새로 부동태 피막을 형성시키면서 시간에 따른 전류밀도의 변화를 살펴보았다. 또한, 재부동태 시험 후 교류 임피던스 스펙트로스코피를 이용하여 산화피막의 부식 저항성을 정량적으로 측정하였다. 재부동태 시험 시 시편에 전위가 인가되면 초기에 금속 용해반응으로 전류 값이 급격히 증가하였다가 피막이 복원됨에 따라 전류밀도 i의 감소는 시간 t에 따라 i=At-n와 같은 실험식을 따르는데, 여기서 n은 재부동태 속도지수(repassivation rate parameter)로 알려져 있다. 실험결과 탄소강 시편에 크롬 및 이트륨의 함량이 증가함에 따라 n 값은 증가하고 정상상태 전류밀도 값은 감소하였으며, 임피던스 측정결과 분극저항 값은 증가하는 결과로부터 크롬 및 이트륨이 재부동태 피막의 빠른 복원 및 안정성을 유지하는데 중요한 역할을 하는 것으로 확인되었다.
저자 이경자1, 박진주1, 김창규1, 박은광2, 이민구1, 이창규1
소속 1한국원자력(연), 2과학기술연합대
키워드 크롬; 이트륨; 탄소강; 재부동태화
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