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소재 & 규격 (Material & Std)

특수 합금의 표면처리 솔루션 (Hastelloy, Inconel)

일반 스테인리스로는 해결되지 않는 극한 환경용 소재인 하스텔로이, 인코넬, 듀플렉스의 난삭성 표면처리 노하우를 공개합니다.

1. 난삭재(Difficult-to-cut Materials)의 도전

반도체 스크러버(Scrubber), 원자력 발전소, 해수 담수화 설비 등 극한의 환경에서는 SUS316L로도 버티지 못해 부식이 발생합니다. 이를 극복하기 위해 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 함량을 극단적으로 높인 수퍼 합금(Super Alloy)들이 사용됩니다.

하지만 이 합금들은 내식성이 너무나 뛰어난 나머지, "잘 녹지 않아서 연마가 안 되는" 역설적인 문제에 직면합니다. 일반적인 전해연마(EP) 용액에 넣으면 광택은커녕 표면이 검게 타거나 얼룩덜룩해질 뿐입니다.

2. 주요 강종별 특성과 공략법

2.1 하스텔로이 (Hastelloy C-22, C-276)

  • 성분: 니켈(50% 이상) + 몰리브덴(15%) + 크롬의 고합금.
  • 특징: 염산, 황산, 불산 등 거의 모든 산성 용액에서 부식되지 않는 끝판왕 소재입니다.
  • CS 솔루션:
    • 일반적인 인산-황산 전해액으로는 니켈 층을 효과적으로 제거할 수 없습니다.
    • 자체 개발한 고농도 산성 첨가제와 저온 펄스(Pulse) 전류 방식을 적용하여, 니켈과 크롬의 용해 속도 밸런스를 맞추어 거울 같은 광택을 구현합니다.

2.2 인코넬 (Inconel 600, 625)

  • 성분: 니켈-크롬 기반.
  • 특징: 1000°C 이상의 고온에서도 강도가 떨어지지 않고 산화되지 않아 항공우주 엔진, 원자로, 반도체 퍼니스(Furnace)에 쓰입니다.
  • CS 솔루션:
    • 용접 시 생성되는 산화 스케일이 매우 단단하고 치밀합니다.
    • 일반 산세정으로는 제거되지 않으므로, 다단계 전처리(Pre-treatment)가 필수적입니다.

2.3 듀플렉스 (Duplex 2205)

  • 성분: 오스테나이트(부드러움)와 페라이트(단단함) 조직이 50:50으로 공존.
  • 특징: 316L보다 강도가 2배 높고, 특히 응력부식균열(SCC)에 강해 해수 설비에 널리 쓰입니다.
  • CS 솔루션:
    • 두 조직의 전기화학적 부식 속도가 서로 다릅니다(Galvanic Effect). 잘못하면 한쪽만 파여 표면이 귤껍질처럼 됩니다.
    • 저전압 고밀도 전류 기법을 사용하여 두 상(Phase)이 동시에 균일하게 연마되도록 제어합니다.

3. 특수 합금 EP 프로세스

일반 SUS 공정과는 차원이 다른, 섬세하고 복잡한 공정이 요구됩니다.