‘매우 좋음’과 ‘좋음’: 표면 처리 비교가 아무것도 말해 주지 않는 이유

나란히 늘어놓고 비교하는 것은 누구나 하는 방식입니다

아연, 아연-니켈, 인산염, 흑색 산화 피막. 이것들을 염수 분무 시간, 가격, 외관과 함께 표에 넣고 고릅니다. 모든 공급업체가 이렇게 제시하고, 모든 비교표가 이렇게 만들어집니다.

그 행의 대부분에서는 표가 통합니다. 그중 한 항목은 오일이나 실러와 조합될 때에만 보호 효과를 냅니다. 그래서 그 항목의 맨 피막 염수 분무 수치는 아무도 실제로 출하하지 않는 것을 설명하며, 그 수치를 다른 것들의 약한 버전으로 읽으면 결정이 거꾸로 됩니다.

형용사가 감추는 것

두 표면 처리를 말로 순위 매기면, 결과를 실제로 움직이는 변수가 모두 빠집니다. 결과를 움직이는 것은 다음과 같습니다.

이 항목들을 명시한 사양 두 개는 정직하게 비교할 수 있습니다. 형용사 두 개는 그럴 수 없고, 아무리 찾아 읽어도 해결되지 않습니다. 그 정보는 처음부터 그 말 안에 없었기 때문입니다.

그러니 표면 처리를 비교해 보면, 그중 하나는 경쟁하고 있지 않습니다

ISO 9717:2024는 인산염 화성 피막의 목적으로 부식 방지, 도장 밀착성 향상, 냉간 성형 보조, 미끄럼 마찰 조정을 듭니다. 체결 부품에서는 대부분 세 가지 역할을 뜻합니다. 도장 하지, 오일이나 왁스의 담체, 그리고 고착 감소입니다.

• 철계 인산염: 주로 도장 전처리로 쓰입니다.
• 아연계 인산염: 도장 하지이면서 도막 아래로 번지는 부식도 늦춥니다.
• 망간계 인산염: 내마모성과 고착 방지를 위해 지정하는 것으로, 그래서 기어와 습동면에서 볼 수 있습니다.

피막은 결정질이고 다공성이며, 그 다공성이 바로 핵심입니다. 오일, 실러, 도료를 붙잡아 둡니다. 그러나 이것을 그릇으로만 보아서는 안 됩니다. 같은 피막이 밀착을 돕고, 표면 화학을 바꾸고, 도막 아래로 번지는 것을 억제합니다. 여러 가지 일을 동시에 하고 있습니다.

전기 아연 도금: 장벽이자 희생이며, 둘 중 하나가 아닙니다

아연이 물을 차단해서 작용하는지, 아니면 어떤 전기화학적 경로로 작용하는지 자주 묻습니다. 둘 다이며, 둘은 서로를 대신하는 관계가 아닙니다.

피막은 물리적 장벽입니다. 또한 아연은 강에 대해 양극이므로, 긁힌 자리, 절단된 나사산, 전단된 모서리에서는 노출된 아연이 우선적으로 부식되어, 주변 아연이 아직 보호할 수 있는 동안 강의 부식을 억제하거나 늦춥니다. 그래서 아연을 관통한 긁힘은 도막을 관통한 긁힘과 다르게 거동하며, 아연은 소모품이지만 스테인리스강은 그렇지 않습니다.

즉, 두께는 외관 문제가 아닙니다. 두께는 소모될 수 있는 아연의 양을 대략 나타냅니다. 다만 균일도, 부동태 처리, 상도층, 환경도 여전히 결과에 영향을 줍니다. 작은 나사산, 특히 M6 미만에서는 두께를 정하기 전에 나사산의 공차 여유를 확인해야 합니다. M6 자체를 경계선으로 정한 표준은 없으며, 피치, 공차 위치, 도금 전 치수가 모두 관여합니다. 이것이 도금과 나사산 공차의 주제이며, 표면 처리 선택의 절반이기도 합니다.

아연 플레이크: 고강도 부품에 흔히 쓰는 선택

ISO 10683:2018, Fasteners — non-electrolytically applied zinc flake coating systems는 흔히 상표명으로 불리는 제품이 속한 계열을 다룹니다.

피막 형성이 전해식이 아니므로 그 자체로는 수소를 발생시키지 않습니다. 이것이 이 계열이 고강도 체결 부품에 자주 지정되는 이유입니다. 그것이 왜 중요한지는 수소 취성을 참고하십시오.

알아 둘 점이 두 가지 더 있습니다. 상표명은 적합성 선언이 아닙니다. 제품은 지정된 시스템이 표준의 요구 사항을 충족할 때 ISO 10683에 적합한 것이지, 이름 때문이 아닙니다. 그리고 ISO 10683은 기계적 아연 도금을 다루지 않습니다. 그것은 또 다른 공정입니다.

시간으로도 결판이 나지 않습니다

흔히 다음 단계로 염수 분무 시간을 비교합니다. 그래도 비교는 구제되지 않으며, 표준이 이를 직접 말합니다. ISO 9227:2022는 이 방법을 서로 다른 재료의 내식성 순위를 매기는 데 쓰거나 장기 내식성을 예측하는 데 써서는 안 된다고 명시합니다. ISO 10683 §5.1은 촉진 시험 결과가 특정 사용 환경에서의 거동과 직접 대응하지 않는다고 덧붙입니다.

염수 분무 시간은 그 수치가 실제로 무엇에 쓸모 있는지, 그리고 그 수치가 의미를 가지려면 옆에 무엇을 적어야 하는지를 다룹니다.

대신 물어야 할 것

‘어느 표면 처리가 더 좋은가’를 답이 있는 질문으로 바꾸십시오.

• 부품이 실제로 무엇에 노출됩니까? 건조한 실내, 실외, 물 튀김, 염분? 표면 처리는 환경에 대해서만 더 좋을 수 있습니다.
• 전체 적층 구성은 무엇입니까? ‘인산염’이 아니라 인산염 종류, 피막 중량, 그 위에 무엇을 올렸는지. ‘아연’이 아니라 두께, 부동태 처리, 상도층.
• 강도 등급은 무엇입니까? 강도 등급은 어떤 공정이 애초에 허용되는지를 제한합니다. 위의 전처리 경고를 참고하십시오.
• 나사산에 여유가 얼마나 있습니까? 작은 나사산에서는 쓸 수 있는 공차가 부식보다 먼저 두께를 정할 수 있습니다.
• 합격 기준은 무엇입니까? 명시되지도 않고 인용한 표준으로 들어오지도 않았다면 아무것도 지정되지 않은 것입니다. 그리고 백청과 적청은 서로 다른 종료점입니다.

문의하기

부품이 무엇에 노출되는지와 강도 등급을 알려 주시면, 그 치수에서 실제로 쓸 수 있는 표면 처리가 무엇인지, 그리고 각각이 나사산 공차를 얼마나 잡아먹는지 알려 드리겠습니다. sales@tigerfasteners.com

이 글은 5단계: 표면 처리를 다룹니다. 전체 순서는 모재, 나사산, 머리, 구동부, 표면 처리, 문서이며, 순서를 바꾸면 재작업이 되는 이유는 영어 글 Specifying a screw에 설명되어 있습니다.

자주 묻는 질문

부식에는 전기 아연 도금과 흑색 인산염 중 어느 쪽이 더 좋습니까?

이 질문은 이렇게 물어서는 답할 수 없으며, 그 이유는 두 이름 모두 결과를 정하는 요소를 말하지 않기 때문입니다. 두 가지는 같은 시험에 넣으면 비교할 수 있습니다. 인산염이라면 어떤 인산염인지, 피막 중량은 얼마인지, 그리고 무엇보다 그 뒤에 오일, 실링, 도장을 했는지가 문제입니다. ISO 9717:2024는 후처리를 하지 않은 인산염 화성 피막은 부식 방지 효과를 주지 않는다고 하므로, 맨 인산염과 오일을 바른 인산염은 같은 제품이 아닙니다. 아연이라면 두께, 부동태 처리, 상도층 유무가 문제입니다. 이를 명시한 사양 두 개라면 비교가 됩니다. 형용사 두 개로는 되지 않습니다.

그렇다면 인산염은 실제로 무엇을 위한 것입니까?

ISO 9717:2024는 부식 방지, 도장 밀착성 향상, 냉간 성형 보조, 미끄럼 마찰 조정을 듭니다. 체결 부품에서 실제로는 도장 하지, 오일이나 왁스의 담체, 고착 감소를 뜻합니다. 철계 인산염은 주로 도장 전처리로 쓰입니다. 아연계 인산염은 도장 하지이면서 도막 아래로 번지는 부식도 늦춥니다. 망간계 인산염은 내마모성과 고착 방지를 위해 고르는 것입니다.

전기 아연 도금은 단순한 물리적 장벽입니까?

아닙니다. 둘 다입니다. 피막은 장벽이며, 또한 아연은 강에 대해 양극이므로 피막이 긁히거나 잘린 곳에서는 아연이 우선적으로 부식되어, 주변 아연이 아직 보호할 수 있는 동안 강의 부식을 억제하거나 늦춥니다. 두 메커니즘 모두 중요하며, 희생 방식으로만 설명하면 장벽 효과를 과소평가하고, 장벽으로만 설명하면 핵심을 놓칩니다.

아연 플레이크 코팅이란 무엇이며, 수소 취성 위험이 없습니까?

ISO 10683:2018은 체결 부품용 비전해식 아연 플레이크 코팅 시스템을 다룹니다. 피막 형성이 전해식이 아니므로 그 자체로는 수소를 발생시키지 않으며, 그래서 이 시스템은 고강도 부품에 자주 지정됩니다. 그러나 이는 피막 형성에 관한 진술이지 공정 전체에 관한 진술이 아닙니다. 표준은 산세와 인산염 처리 같은 전처리가 수소를 유입시킬 수 있다고 경고하며, 390 HV를 넘는 체결 부품과 강도 등급 12.9 이상에는 산세를 금지합니다. 전처리가 무엇인지 물으십시오.

Dacromet이나 Geomet이라면 ISO 10683에 적합하다는 뜻입니까?

그것만으로는 아닙니다. 이들은 아연 플레이크 시스템의 상표명이며, 제품은 지정된 시스템이 표준의 요구 사항을 충족할 때 ISO 10683에 적합한 것이지 이름 때문이 아닙니다. 또한 ISO 10683은 기계적 아연 도금을 다루지 않는다는 점에 유의하십시오. 그것은 다른 공정입니다.

참고 자료

• ISO 9717:2024 – Metallic and other inorganic coatings — Phosphate conversion coating of metals. 네 번째 판. 인산염 처리의 목적을 열거하며, §6.3은 후처리를 하지 않은 피막은 부식 방지 효과를 주지 않는다고 명시합니다.
• ISO 10683:2018 – Fasteners — Non-electrolytically applied zinc flake coating systems. 수소와 전처리에 관한 §4.4, 촉진 부식 시험에 관한 §5.1.
• ISO 9227:2022 – Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests.
• DIN EN ISO 9717:2024-10이 현행 독일어판입니다. DIN 50942는 DIN EN 12476으로 대체되었고, 그 문서 역시 현재 폐지되었습니다. 따라서 둘 중 어느 것이든 아직 인용하는 사양은 폐지된 표준을 인용하고 있는 것입니다.
• 철계, 아연계, 망간계 인산염의 실무적 구분에는 제조사 핸드북을 참고했습니다. 이는 공급업체의 기술 자료이지 표준이 아니며, 인산염 종류 간의 표준화된 경도 비교는 찾지 못했습니다. 그래서 이 페이지는 망간계가 가장 단단하다고 주장하지 않고, 내마모성을 위해 선택된다고 씁니다.