이종 금속 간 부식 (갈바닉 부식)

오일레스 베어링의 마모의 원인의 하나인 이종 금속간 부식에 대해 게재하고 있습니다.

금속 재료의 조합에 있어서, 거기에 전해질 용액(빗물, 해수 등)이 개재하면, 전지 작용이 생겨, 각 물질의 고유 전위가 비산하는 쪽이 선택적으로 부식합니다(그림 1). 이와 같이 고유 전위차가 다른 재질간에 생기는 부식을 이종 금속간 부식(갈바닉 부식)이라고 합니다.
참고로 해수 중의 각 물질의 고유 전위 일람을 그림 2에 나타냅니다. 일반적으로, 조합하는 물질의 전위차가 커질수록, 이종 금속간 부식이 발생하기 쉬워집니다. 또한 물질의 고유 전위는 전해질 용액의 종류, 용액의 유속, 온도 등에 따라 변화하기 때문에 이종 금속간 부식을 일으키지 않기 위해 사용 환경에 따른 재질 선정이 필요합니다.

그림 1 이종 금속간 부식 개략도

그림 2 각 물질의 고유 전위 일람 ※[1]

사진 1은 Oiles # 500의 이종 금속 간 부식의 예를 보여줍니다. 오일레스 #500SP1-SL1에 내장되는 고체 윤활제는 흑연계이며, 상대축의 탄소강과는 900mV 정도의 전위차가 발생합니다. 사진 1의 예는 그리스 봉입식으로 설계되었지만, 씰의 파손에 의해 빗물이 침입하여 부식이 발생하고 있어, 귀한 고유 전위를 가지는 흑연(고체 윤활제)이, 고유 전위의 비탄하는 탄소강(상대재)을 선택적으로 부식시키고 있는 것을 알 수 있습니다.

사진 1 이종 금속 간 부식의 예
상대축:S45C 담금질
베어링:오일레스#500SP1-SL1

이종 금속간 부식의 대책으로서 이하의 방법이 있습니다.

수분과의 접촉을 피하는 설계로 한다.
베어링과 상대재의 접촉면에 기름이나 그리스 등의 유지류를 도포한다.
베어링과 상대재의 재질의 상호 전위차를 최대한 작게 한다.
일반적으로 조합하는 물질의 전위차를 100mV 이하로 하는 것이 기준입니다.
가장 효과적인 대책으로서 고유 전위를 갖지 않는 재질을 채용한다.
대책안으로서는 수지 재질의 베어링을 사용하는 것, 혹은, 고체 윤활제 매립형 베어링의 경우는 수지계의 고체 윤활제(예: SL464)를 사용하는 것을 들 수 있습니다.

출처：[1] 부식방식협회(편) 2000 「부식・방식 핸드북」 p.174