ASTM G48 공식과 틈새부식 시험의 주요 요구사항과 판정 기준

ASTM G48은 스테인리스강과 관련 합금의 염화제이철 용액 내 공식·틈새부식 저항을 비교하는 실험실 시험방법입니다. 질량감소, 최대 피트 깊이, 틈새 공격 또는 임계 공식·틈새부식 온도를 평가할 수 있지만 실제 해수 수명이나 모든 서비스 환경을 직접 재현하는 시험은 아닙니다.

시험방법 A~F는 목적과 절차가 다릅니다. 재질규격이나 구매사양이 지정한 방법, 온도, 시간과 판정기준을 사용해야 하며 서로 다른 방법의 결과를 같은 수치로 비교하면 안 됩니다.

ASTM G48 시험방법의 구성

방법	주요 목적	대표 결과
A	염화제이철 공식 시험	질량감소·피트 유무와 깊이
B	크리비스 어셈블리를 이용한 틈새부식 시험	틈새 공격 유무·깊이
C·E	합금군에 맞는 임계 공식부식 온도 시험	CPT
D·F	합금군에 맞는 임계 틈새부식 온도 시험	CCT

방법 C~F의 적용 합금 범위와 온도단계는 프로젝트가 채택한 ASTM G48 최신 판본과 재질규격에서 확인합니다. 임계온도 시험과 고정온도 합격시험은 목적이 다릅니다.

시험 원리

염화제이철 용액은 산화성이 강하고 염화물을 포함해 수동피막의 국부 파괴를 촉진합니다. 공식 시험편은 자유 표면의 국부 공격을, 틈새 시험편은 인공 크리비스 아래의 물질이동 제한과 산성화·염화물 농축에 대한 저항을 평가합니다.

1. 시험편 채취와 방향

시험편은 실제 평가대상의 재질, 열처리, 용접과 표면상태를 대표해야 합니다. 판재의 표면·중앙부, 용접금속·열영향부와 주조·단조 방향에 따라 국부부식 저항이 달라질 수 있으므로 채취 위치와 방향을 기록합니다.

• 합금 등급, 히트번호와 제품형태
• 용체화·열처리와 냉간가공 이력
• 용접재, 용접절차와 시험편 내 HAZ 위치
• 절단면과 원래 제품면의 구분
• 시험편 치수, 총 노출면적과 식별방법

2. 표면 준비

연마 방향, 최종 연마지, 가장자리 마감과 탈지는 피트 개시와 질량감소에 영향을 줍니다. 모든 비교 시험편을 같은 절차로 준비하고 과열·철 오염을 피합니다. 식별 각인과 매달기 구멍이 평가면에 인공 피트 기점을 만들지 않도록 위치를 정합니다.

준비 항목	관리 이유	흔한 오류
최종 표면마감	피트 개시조건 통일	시험편별 연마 정도 차이
절단 가장자리	거친 모서리 공격 방지	버·열영향 잔류
탈지	젖음과 노출 균일화	유분·지문 잔류
초기 질량	질량감소 계산	건조 부족·저울 분해능 부족
초기 사진	기존 결함 구분	사전 피트를 시험결과로 판정

3. 염화제이철 용액

규정된 농도의 염화제이철 용액을 적합한 물과 시약으로 준비합니다. 용액 농도, 시험편 면적 대비 용액량과 재사용 여부는 결과에 영향을 주므로 표준 절차를 따릅니다. 오염되거나 이미 시험에 사용한 용액을 임의 재사용하지 않습니다.

4. 시험온도와 시간

국부부식은 온도에 매우 민감합니다. 용액을 목표온도에 안정화하고 시험편 투입으로 생기는 온도변화를 최소화합니다. 고정온도 시험은 지정 시간 후 손상을 평가하고, 임계온도 시험은 규정된 온도단계와 노출절차로 공격이 처음 발생하는 온도를 찾습니다.

1. 온도계와 항온조를 검증합니다.
2. 용액을 목표온도에 충분히 평형시킵니다.
3. 시험편이 용기·다른 시험편과 닿지 않게 침지합니다.
4. 시작·종료시간과 실제 온도추세를 기록합니다.
5. 중단·온도이탈 시 결과 유효성을 평가합니다.

5. 틈새부식 시험의 크리비스 어셈블리

방법 B·D·F에서는 규정된 크리비스 포머, 볼트·너트와 체결조건으로 인공 틈새를 만듭니다. 접촉면 수, 표면상태와 체결하중이 달라지면 틈새 내부 환경과 공격 정도가 달라집니다. 토크만 기록할 경우 마찰 차이로 실제 하중이 달라질 수 있으므로 지정된 조립절차를 엄격히 따릅니다.

조립 변수	결과 영향
크리비스 포머 형상	접촉점 수와 틈새 기하학
체결하중·토크	틈새 폭과 용액교환
와셔·볼트 재질	갈바닉·오염 가능성
표면 평탄도	접촉 균일성
조립 방향	침전·기포와 노출 차이

6. 시험 후 세척

시험편을 꺼낸 직후 공격 위치를 관찰하고 규정된 세척으로 부식생성물을 제거합니다. 세척이 약하면 질량감소가 작게, 과도하면 건전 금속까지 제거되어 크게 나올 수 있습니다. 필요하면 미노출 블랭크로 세척 손실을 확인합니다.

7. 공식 시험의 평가

질량감소만으로 국부부식 저항을 판단하면 깊고 좁은 피트를 놓칠 수 있습니다. 세척 후 표면 전체를 충분한 조명과 배율로 검사하고 최대 피트 깊이, 피트 수와 위치를 기록합니다. 가장자리·식별부·매달기 구멍을 평가에서 어떻게 다룰지 사전에 정합니다.

• 시험 전후 질량과 단위면적당 질량감소
• 피트 존재 유무와 최대 깊이
• 피트 수, 분포와 절단면·제품면 구분
• 용접금속·HAZ·모재 중 공격 위치
• 전체 표면과 최대 피트의 사진

8. 틈새부식 시험의 평가

크리비스 포머를 분해한 뒤 각 접촉부의 공격 유무와 최대 깊이를 평가합니다. 포머 밖의 공식과 접촉부 틈새공격을 구분하고, 눌림·스크래치 같은 조립흔을 부식으로 오인하지 않습니다. 공격된 사이트 수와 가장 심한 부위를 함께 보고합니다.

합격 판정 기준

ASTM G48은 시험방법을 제공하지만 모든 합금에 공통인 합격값을 정하지 않습니다. 재질규격이나 구매사양이 시험방법, 온도, 시간, 최대 질량감소, 피트·틈새공격 허용 여부와 임계온도 하한을 명시해야 합니다.

1. 방법 A~F 중 적용 방법을 지정합니다.
2. 시험온도, 시간과 시험편 수를 정합니다.
3. 질량감소·피트깊이·공격유무 중 판정항목을 명시합니다.
4. 가장자리와 인공 접촉부의 제외기준을 정합니다.
5. 임계온도 시험은 통과 온도와 반복조건을 명확히 합니다.

자주 하는 시험 오류

• 방법 A 결과와 임계온도 결과를 직접 비교합니다.
• 시험편 표면마감과 가장자리 준비가 서로 다릅니다.
• 용액량, 농도와 온도이력을 기록하지 않습니다.
• 크리비스 포머 체결조건이 시험편마다 다릅니다.
• 질량감소만 보고 깊은 피트를 측정하지 않습니다.
• G48 시간을 실제 해수 사용수명으로 환산합니다.

핵심 정리

• ASTM G48은 염화제이철을 이용해 공식·틈새부식 저항을 비교합니다.
• 방법 A~F는 목적과 적용 합금, 판정결과가 다릅니다.
• 표면준비, 용액, 온도와 크리비스 체결조건을 엄격히 통일합니다.
• 질량감소와 함께 최대 피트·틈새공격 깊이와 위치를 평가합니다.
• 합격기준은 재질규격·구매사양에서 시험조건과 함께 지정합니다.

자주 묻는 질문

G48 합격이면 실제 해수에서 피팅이 없나요?

가속 비교시험 결과이며 실제 수질, 유속, 틈새와 용접상태를 별도로 평가해야 합니다.

방법 A와 B의 차이는 무엇인가요?

A는 자유 표면의 공식, B는 인공 크리비스 아래의 틈새부식을 평가합니다.

질량감소가 작으면 합격인가요?

깊고 작은 피트가 있을 수 있어 지정된 최대 깊이와 공격 유무 기준을 함께 봅니다.

CPT와 CCT 중 어느 값이 더 낮은가요?

일반적으로 인공 틈새가 더 공격적이어서 CCT가 낮을 수 있지만 합금과 시험조건으로 확인합니다.