티타늄 합금에 적합한 표면처리와 코팅 선택 기준

티타늄 합금에 적합한 표면처리와 코팅 선택 기준의 실무 핵심은 결과를 하나의 숫자로 축약하지 않는 데 있다. 티타늄 합금은 안정한 TiO2 피막으로 산화성 염화물 환경에서 우수하지만 고온의 좁은 틈, 강한 환원성 산과 비귀금속 접촉 조합은 별도 검토가 필요하다. 티타늄이 음극이 되면 상대 금속의 갈바닉 부식이 커질 수 있다. 이 글에서는 티타늄 합금의 입력자료, 평가순서, 계산·판정의 경계와 재검증 방법을 정리한다.

먼저 정해야 할 평가 목적

표면처리와 코팅은 재료의 자연피막, 표면 에너지, 열팽창과 갈바닉 특성에 맞춰 선택한다. 같은 블라스트·프라이머를 모든 합금에 적용하면 오염·과도한 조도와 부착 문제가 생길 수 있다.

적용 규격과 설비의 설계·품질 문서가 있으면 그 기준을 우선한다. 손상이나 시험법의 적용범위가 불명확한 경우에는 편의적인 환산 대신 보완시험과 책임기술자의 판단을 거친다.

티타늄 합금의 핵심 원리

티타늄 합금은 안정한 TiO2 피막으로 산화성 염화물 환경에서 우수하지만 고온의 좁은 틈, 강한 환원성 산과 비귀금속 접촉 조합은 별도 검토가 필요하다. 티타늄이 음극이 되면 상대 금속의 갈바닉 부식이 커질 수 있다.

판단에 필요한 증거

• 소지 재질·피막·경도, 제품형태와 용접·가공 상태
• 사용 환경·온도·전해질과 요구 도장수명
• 허용 표면처리, 조도·염분·먼지와 화학 전처리
• 프라이머·중도·상도의 부착·투과·열팽창과 보수성

구분	확인 포인트	판정 원칙
틈온도	개스킷·튜브시트의 최고온도와 정체 확인	기준선·최악값·시간 추세로 검증
화학조건	pH, 염화물, 환원성 성분과 산화제 기록	기준선·최악값·시간 추세로 검증
이종접촉	상대 금속 면적비와 절연 상태 평가	기준선·최악값·시간 추세로 검증
제작상태	표면 철 오염, 용접 차폐와 열변색 확인	기준선·최악값·시간 추세로 검증

단계별 수행 절차

1. 소지 합금과 표면피막·오염, 용접부를 식별한다.
2. 도료사 승인과 프로젝트의 표면처리 범위를 확인한다.
3. 시험판으로 청정도·조도·전처리와 부착성을 검증한다.
4. 기후·재도장·DFT와 모서리·이종접촉 상세를 관리한다.
5. 부착·홀리데이·외관과 노출시험 후 도장체계를 확정한다.

계산과 판정에서 지킬 원칙

도막 성능은 소지-프라이머 계면에서 시작한다. 스테인리스·알루미늄·아연·구리·티타늄은 탄소강용 연마와 전처리를 그대로 쓰기 전에 제조사 적합성을 확인한다.

최악값, 분포와 시간추세를 함께 보고 측정불확도와 공정변경을 반영한다. 평균이 개선되어도 국부 최대값이 증가하면 위험은 낮아지지 않을 수 있으며 서로 다른 위치의 값을 빼서 성장률을 만들지 않는다.

적용 범위와 해석 한계

귀한 금속의 작은 노출부가 넓은 비귀금속과 연결되면 코팅 결함의 갈바닉 효과가 바뀐다. 코팅 위치와 절연을 조합 전체에서 검토한다.

티타늄 자체가 건전하다는 이유로 연결된 탄소강·알루미늄의 갈바닉 위험을 무시하면 안 된다.

기록해야 할 항목

• 대상·시편과 도면 좌표, 평가범위와 정상 비교 위치
• 재질·환경·하중·작업조건의 실제값과 시간 이력
• 장비·시약·자재·작업자, 교정과 절차 이탈
• 개별 원자료·환산식·단위, 사진과 최대값 위치
• 판정근거·불확도, 조치 담당·기한과 재검증 결과

현장 조치와 후속 확인

고온 틈새 조건을 제거하거나 적합한 Pd계 등급을 검토하고 이종금속 절연과 상대 금속의 보호대책을 함께 설계한다.

즉시 위험통제, 원인제거, 보호성능 복원과 장기 모니터링을 구분한다. 같은 원인이 작용할 수 있는 유사 위치를 확대 확인하고 보수 전후의 동일 좌표·지표를 비교해 효과를 입증한다.

실무 체크리스트

1. 티타늄 합금의 결정 질문과 적용기준을 명확히 한다.
2. 기준선과 최악 위치, 검사·시험의 적용한계를 확인한다.
3. 원시자료를 보존하며 동일 조건과 좌표에서 실행한다.
4. 평균·최대·분포·변화율과 불확도를 함께 판정한다.
5. 조치 후 동일 지표를 재측정하고 계획을 갱신한다.

자주 묻는 질문

평균값이 기준 안이면 합격인가요?

항상 그렇지는 않다. 적용 사양이 개별 최대값, 국부손상 또는 금지된 파괴형태를 규정하면 그 조건을 모두 만족해야 한다.

이전 데이터와 차이가 작으면 부식이 멈춘 것인가요?

차이가 측정불확도와 비슷할 수 있다. 동일 위치·방법인지 확인하고 충분한 시간 간격의 반복자료와 환경·운전 추세로 판단한다.

우선 실행할 현장 대책은 무엇인가요?

고온 틈새 조건을 제거하거나 적합한 Pd계 등급을 검토하고 이종금속 절연과 상대 금속의 보호대책을 함께 설계한다.

핵심 정리

• 티타늄 합금은 목적과 기준, 적용범위를 먼저 확정한다.
• 재료·환경·형상과 시간 이력을 같은 좌표로 연결한다.
• 최악값·분포와 불확도를 평균값과 함께 판정한다.
• 조치 뒤 같은 지표를 재측정해 효과와 재발을 확인한다.