지테크 산업 (주)
JIS H 8641 용융아연도금
<JIS>란 공업표준화법에 근거하여 제정되는 일본의 국가규격. 동법에 의하여 설치된 일본공업표준조사회의 심의를 거쳐 주무 대신에 의하여 제정되고 일본규격협회로부터 발행 배포되고 있습니다. JIS 는 식품ㆍ농림분야를 제외한 공업제품의 개발, 생산, 유통, 사용을 대상으로 제정되고 있으며 A4판의 소책자 형식으로 발행되고, 그 총수는 현재 약 8,400건에 이르고 있습니다.
< 외 관>
본래 용융 아연도금은 장식을 목적으로 하는 것이 아니므로 미관적인 요소로 판단해서는 안됩니다. 또한 용융 아연 도금은 소재 표면을 매끈하게 하는 것으로 생각하나 소재 표면보다 좋지 않은 것이 보통입니다. 즉, 심한 녹으로 인해 마마자국의 상태가 죄고 할퀸 상처 등이 있으며, 이는 도금을 해도 그대로의 표면상태가 됩니다.
1) 무도금
국부적으로 도금층이 없고 소지면이 노출되는 것으로, 이것이 적을 때는 아연의 희생적 보호작용으로 내식상 그다지 영향은 없으며, 보호작용의 효과가 미치는 무도금의 크기는 실험적으로 직경 2㎜ 정도입니다.
2) 2차확산
금속 아연의 광택이 없고 표면이 회색이며 심한 경우는 암회색이 됩니다. 이 현상은 합금층이 도금 표면에 노출된 것이며 대기중에서의 내식성에 영향은 없습니다. 최근 제강기술의 혁신에 의해 규소(Si)를 함유한 키드(Killed) 강재가 많으므로 2차확산 발생이 많은 경향이 있습니다. 2차확산은 밀착성만 충분하면 실용상의 결함은 없으므로 외관기준을 설정할 때 이 점을 고려할 필요가 있습니다. 그리고 금속 아연의 광택은 산화가 진행되면서 2차 확산의 표면과 유사한 색상이 됩니다.
3) 맺 힘
부분적으로 아연이 많이 부착된 것이며 심한 것은 취급중 벗겨지고, 나사가공을 하는 경우에 지장이 있을 때가 있습니다. 맺힘은 아연의 과잉부착이므로 내식성으로 보아서는 유리합니다. 맺힘 부분을 줄 등으로 연마하여 평활한 면을 얻으려 할 때, 소지가 노출되어 내식성을 저하시키는 경우가 있으므로 실용상 장애가 안되면 그대로 두는 것이 좋습니다. 최근 2차 확산이 발생하는 소재가 많기 때문에 도금욕의 온도를 낮추는 경향이 있어 맺힘 현상이 많이 있습니다.
4) Seam & Blister
Seam은 강관류 등의 용접부에 요철이 발생한 이상도금을 말한다. Blister는 부풀은 것을 말하며, Seam ( Semikilled강에 많이 발생) 및 Blister (rimmed강에 많이 발생) 공히 소재의 표층부의 성상에 기인합니다. 도금 전에 외관상 결함이 없는 소재라도 도금 후 Seam, Blister
산이 스며 나온 것, 거칠은 것 등의 특이한 외관을 갖는 것이 있습니다. Seam, Blister공히 통상 도금 피막이 형성되어 있으므로 그대로 사용하여도 문제는 없으나, 평활하게 하기 위해 연마 하면 소지가 노출됩니다.
5) Ash 부착
표면에 아연 산화물 또는 Flux가 두드러지게 부착된 것을 말합니다. Flux부착은 내식성에 영향이 있으므로 줄 등으로 제거하여야 합니다.
6) Dross 부착
미립상의 돌기가 이고 정도에 따라서 Dross 도금이라고 말합니다. 극단적인 경우는 상품 가치에 영향을 미치나 내식성에 영향은 없습니다.
7) 접촉 홈
용융 아연 도금에서는 도금 작업중 치구와 도금 표면의 접촉을 피할 수 없는 경우가 많습니다. 도금면의 흠은 크기와 길이에 따라서 유해성을 판단하는 것이 필요합니다.
8) 변 색
보관중 약품 등의 부착에 의해 피막이 변색되면 심한 경우는 녹이 발생하는 수거 있으므로 보관 장소 등에 유의할 필요가 있습니다.
9) 백 청
보관중 빗물 등을 맞아 발생하는 백청은 그 발생 환경에서 벗어나면 점차로 소멸되며, 백청에 의한 피막의 소모는 극소이고 내식성에 영향은 거의 없습니다.
아연은 철에 비해 반응성이 강한 금속인데도 불구하고 양호한 내식성을 나타내는 것은 도금 표면에 생성되는 치밀한 생성물의 보호적 성질에 의하는 것이 많이 있습니다. 따라서 사용 조건 및 사용 환경에 따라서 다른 내식성을 나타내므로 표1에 의한 당사자간의 협의가 필요합니다.
1) 대기중의 내식성
대기중의 아연 도금의 내식성은 우수합니다. 동일 조건에서 사용되는 도금의 수명은 그 도금의 부착량에 거의 비례합니다. 대기중의 환경이 변화되면 도금 수명도 변화됩니다.
2) 수중의 내식성
수중의 내식성은 PH 및 온도가 지배적인 영향을 주게 됩니다. 아연 도금의 내식성을 발휘하는 것은 PH 6-12, 수온 50℃ 이하의 범위입니다. 염류의 함유는 다소 영향이 있고, 난수중보다 Calcium염류를 함유하는 경수중(硬水中)쪽이 내식성이 양호합니다. 부식속도는 수질에 영향이 있으나 일반적으로 30-100g/㎡/년으로 보고되고 있습니다.
< 사용 환경에 따른 도금 수명 비교 >
비고 : 1. 상기수치는 일본 용융 아연도금 협회에서 10년간 대 기 폭로 시험결과에서 계산한 것입니다.
2. 추정내용 년수는 도금 피막이 90% 소모할 때까지의 기간으로 나타낸 것입니다.
3) 해수중의 내식성
해수중에서는 같은 농도의 식염수보다 내식성이 좋습니다. 이것은 해수중의 Magnesium염류가 부식억제 작용을 갖는다고 보고되어 있습니다. 부식속도는 100-200g/㎡/1년정도 입니다. 침적 후 1년 이상이 되면 도금 표면에 생성되는 치밀한 생성물에 의해 부식속도는 절반으로 감소합니다.
4) 지중의 내식성
지중(地中)의 내식성은 토양의 성질에 따라서 지배됩니다. 무기질 산화성 토양중에서는 600g/㎡의 도금은 10년이하의 내식성을 나타냅니다. 무기질은 환원성 토양중에서는 이것보다 부착량이 많은 것이 좋고, 유기질의 강환원성 토양에서는 더욱 많은 부착량을 요구합니다.
5) 표1에서 나타낸 과혹한 부식은 아황산 가스 농도가 높은 중공업지대와 항상물 또는 토양에 접촉 하는 사용 환경에서 기인한다.
< 황산동 시험 >
구 규격에서는 균일성의 시험 방법으로 황산동 시험을 규정하고 있었으나 이 시험은 최소막후(最小膜厚)를 측정하는 방법이며 최소막후부와 최대막후부와의 차를 측정하는 방법이 아니므로 균일성이라는 표현은 부적당하다고 사료되어 황산동 시험이라고 하였습니다.
< 밀 착 성 >
여기에서 말하는 밀착성은 실용상 도금제품의 취급 및 수송시의 충격 등에서 박리하지 않는 성질을 말합니다. 도금 후 변형 가공을 실시하고 판이나 Spring과 같이 반복하여 응력을 가하는 도금 제품의 밀착성을 확인할 필요가 있을 경우 당사자간에 합의하여 시험방법, 판정기준을 정하여야 합니다.
( 판정 기준 예 )
- 햄머시험 : 시험편의 두께가 8㎜이상이고 시험편이 평활한 것에 적용합니다.
판정 기준은 낙하지점 간에 연속한 도금층의 박리나 들뜬 것이 있어서는 안됩니다.
- 변형시험 : 아연 도금 철근, 50A 이하의 수도용 아연도금 강관 등에 적용하며, 도금층의 박리가 있어서는 안됩니다.
< 시 험 >
용융 아연 도금에서는 동일 조건으로 도금한 경우, 소재의 두께가 두꺼울수록 부착량이 증가하므로 여러 가지 두께의 부재로 구성된 제품의 시험편은 부재중 가장 얇은 것에 적용시키며 최소 부착량을 알 수 있습니다.