규격은 얼마나 검어야 하는지 말하지 않습니다

해당 규격은 ISO 11408:1999, Chemical conversion coatings, Black oxide coating on iron and steel, Specification and test methods입니다. 분량은 5쪽이고 여전히 검토 중으로 등재되어 있으며, 무료 미리보기가 곧 전문입니다. 이 분량부터 눈여겨볼 만합니다. 주로 외관 때문에 구매하는 마감이 5쪽으로 설명되는 이유는, 사람들이 다투는 내용 대부분이 문서에 아예 없기 때문입니다.

규격이 요구하는 다섯 가지 정보, 그리고 흔히 빠뜨리는 다섯 번째

4.1절은 구매자가 주문할 때 제공해야 할 항목을 나열합니다. 목록은 짧습니다.

마지막 행이 흑색 산화 피막이 얼마나 검어야 하는지에 대해 ISO 11408이 말하는 전부입니다. 외관은 규정되지 않고 넘겨집니다. 문서는 정의를 구매자에게 돌려주고, 그것을 실물로 요구합니다.

이렇게 보면 끊임없이 벌어지는 논쟁이 달리 보입니다. 부품이 돌아오고 누군가 충분히 검지 않다고 하면, 대개 다음 순서는 이를 판가름할 조항을 찾는 것입니다. 그런 조항은 없습니다. 견본이 있었어야 했고, 견본이 없으면 이건 내가 원한 것이 아니다라는 말은 어느 쪽으로도 대조할 기준이 없습니다. 공급자는 적합성을 보일 수 없고 구매자는 위반을 보일 수 없습니다. 다투는 대상이 누구에 의해서도 문서로 남겨진 적이 없기 때문입니다.

규격이 불합격시키는 것, 그것은 어두운 정도가 아닙니다

외관이 실제 요구 사항이 되는 곳은 7.1절이며, 전적으로 배제 방식으로 작동합니다. 피막에는 적색 산화물 반점이 없어야 하고, 전체적으로 적갈색을 띠어서는 안 됩니다. 이어서 누구나 금방 해 볼 수 있는 시험이 나옵니다. 보조 방청 처리를 하기 전에 깨끗한 Whatman 40 여과지 또는 동등품으로 부품을 닦았을 때 적갈색이나 녹색 오염물이 묻어나서는 안 됩니다.

이것은 녹과 변환되지 않은 공정 잔류물입니다. 묶어서 읽으면 이 조항은 피막에 녹이 없어야 하고 손에 묻어나지 않아야 한다고 말합니다. 색의 깊이에 대해서는 아무 말도 하지 않습니다.

같은 조항의 비고는 한 걸음 더 나아가 편차를 명시적으로 허용합니다. 국부 경화, 용접, 침탄, 리벳 체결 또는 그 밖의 기계 가공을 거친 부품에서는 색 불균일과 흐림이 허용됩니다. 용접 보스나 경화된 마모면이 있는 부품은 그 부위가 얼룩진 채 돌아오는 것이 예정된 일이며, 이는 도금업체의 양보가 아니라 규격에 적혀 있는 내용입니다.

5절은 또 하나의 흔한 불만을 명시적으로 배제합니다. 피막의 표면 거칠기는 소재의 초기 거칠기에 따라 달라지며, 따라서 이를 불합격 사유로 삼아서는 안 됩니다. 흑색 산화 피막은 강재 위에 덮는 층이 아니라 강재에서 자라나는 화성 피막이므로 아래에 있는 것을 그대로 옮깁니다. 배럴 연마, 블라스트, 스케일이 있는 상태로 들어온 부품은 그 모습 그대로 검게 나옵니다. 외관이 다른 두 로트가 모두 적합할 수 있으며, 그 차이는 전적으로 입고 소재에 있을 수 있습니다.

직접 해 볼 수 있는 시험, 그리고 합격 기준이 사진이라는 사실

7.2절은 전부 인용할 수 있을 만큼 짧고 작업대에서 할 수 있을 만큼 저렴한 절차를 제시합니다. 옥살산 50 g을 증류수 또는 탈이온수 1리터에 녹입니다. 상온에서 피막 표면의 평평한 곳에 세 방울, 약 0.2 ml를 떨어뜨립니다. 반응은 30초가 지난 뒤, 8분 이내에 일어나야 합니다. 8분 후 표면을 헹구고 말린 다음 그림 1~3과 비교합니다.

여기서 두 가지 세부 사항이 보기보다 중요합니다. 첫째는 하한입니다. 곧바로 시작하는 반응은 끝내 일어나지 않는 반응과 마찬가지로 불합격입니다. 이 시험은 산과 강재 사이에 변환 피막이 얼마나 있는지를 읽기 때문입니다. 둘째는 여과지 시험과 같은 이유로 오일이나 왁스를 바르기 전에 해야 한다는 점입니다. 방청 막이 생기면 그 막을 시험하게 됩니다.

그리고 합격 기준입니다. 결과를 비교하는 세 그림의 설명은 품질 불량 피막, 품질 경계 피막, 품질 양호 피막입니다. 이것이 합격 기준입니다. 시간도, 침식 지름도, 평가 척도도 아닙니다. 규격은 외관을 정하는 것과 같은 방식으로 자신의 육안 시험도 판정합니다. 부품 옆에 대 보는 무언가와의 비교입니다. 일관된 방식이며 곱씹어 볼 만합니다. 품질을 사진으로 판정하는 규격은 이것이 어떤 종류의 특성인지 알려 주고 있기 때문입니다.

요청하지 않았다면 사지 않은 아홉 가지

4.2절은 구매자가 제공할 수 있는 추가 정보의 목록입니다. 반대쪽에서 읽으면 일반적인 흑색 산화 처리 주문에는 없는 특성의 목록입니다.

가장 멀리까지 영향을 미치는 것은 마찰 행입니다. 토크 값은 단위만 다른 마찰 값이기 때문이며, 이 논의는 코팅 볼트가 흑색 산화 너트를 만나면 무엇이 달라지는가에서 이미 다루었습니다. 흑색 산화 피막의 부식 측면도 같은 규격을 근거로 그 페이지에서 정리했으므로 여기서는 반복하지 않습니다.

다만 한 행은 떠도는 숫자 하나를 바로잡을 필요가 있습니다. 7.3절은 ISO 11408의 유일한 염수 분무 요구 사항이며 내용은 이렇습니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 주요 표면에서, 보조 방청 피막 없이, ISO 9227에 따라 96시간 동안 부식 흔적이 없어야 합니다. 스테인리스강에 관한 조항입니다. 흑색 산화 처리한 탄소강 나사에 96시간을 인용하는 것은 다른 소재를 위해 쓰인 요구 사항을 인용하는 것이며, 탄소강에서 시간 값을 원한다면 다시 4.2절로 돌아가 요청해야 합니다. 염수 분무 수치가 일반적으로 무엇을 말해 주고 무엇을 말해 주지 않는지는 별개의 문제입니다.

빠뜨리기 쉬운 6절의 주의 문구

흑색 산화 처리는 전기 도금이 아니므로 강재에 수소를 넣을 수 없다는 논리로 고강도 부품에 자주 선택됩니다. 앞부분은 사실입니다. 뒷부분은 규격이 그대로 두지 않습니다.

6.1절에는 독자적인 주의 문구가 있습니다. 인장 강도 R_m ⋝ 1 000 MPa인 고강도강은 흑색 산화 처리 공정 중에 가성 취화를 겪을 수 있으며, 이는 내부 응력이나 외부 응력에서 자발적인 균열로 이어질 수 있습니다. 처리조는 뜨겁고 알칼리성이며, 규격은 전기 도금의 메커니즘을 빌려 오지 않고 이를 별도의 메커니즘으로 명시합니다.

이 조항은 금지가 아니라 주의이며, 문구는 겪을 수 있다입니다. 뒤따르는 내용은 절차입니다. 모든 수용액 세척이나 전처리를 시작하기 전에 ISO 9587에 따른 전처리를 하고, 피막 후에는 ISO 9588에 따른 후처리를 하며, 표면 경화 부품은 190 °C~220 °C에서 2시간 이상 유지합니다. 이 온도 범위는 이 사이트가 전기 도금 후 수소 제거 베이킹에 대해 ISO 4042에서 인용하는 범위와 같으며, 그쪽 조건은 8~10시간입니다. 같은 오븐, 다른 조항, 다른 시간이며 서로 바꿔 쓸 수 없습니다.

실무적인 해석은 좁고, 분명히 말해 둘 가치가 있습니다. 대략 강도 등급 10.9 이상에서는 마감이 전해 방식이 아니게 되어도 지연 파괴 문제가 사라지지 않습니다. 주문서에 적어야 할 조항이 바뀔 뿐입니다.

그래서 다시 견본으로

저희도 이 일을 직접 겪었습니다. 한 고객이 이전 공급업체가 흑색 산화 처리를 충분히 검게 하지 못해 저희를 찾아왔는데, 그동안 들은 답은 이것이 한계라는 것이었습니다. 대표의 말로는 일부 영업 담당자는 이런 요청을 듣자마자 불가능하다고 답한다고 합니다. 저희는 이 문제를 전문 화학 협력사에 가져갔고 해결되었습니다.

이것은 측정이 아니라 증언이며, 이 페이지는 여기에 숫자를 붙이지 않습니다. 붙일 숫자가 없기 때문입니다. 이 피막의 검은 정도는 처리액 화학, 온도, 투입 전 부품의 청정도, 그리고 그 뒤에 무엇을 바르는지에 따라 달라집니다. 공정의 결과이며, 바로 그렇기 때문에 합의된 견본이 없는 자리에서는 이게 최선이다라는 말을 반박할 수 없습니다. 누구도 틀렸다고 입증할 수 없습니다.

견본이 있으면 평범한 질문에 평범한 답이 나오며, 4.1절은 바로 그 질문을 가능하게 하려고 쓰였습니다. 따라서 흑색 산화 처리 주문에서 유용한 조치는 더 엄격한 규격을 찾는 것이 아닙니다. 규격이 실제로 요구하는 단 한 가지를 하는 것이며, 비용은 완충 봉투 하나입니다. 표시한 견본을 합의하고, 대조 견본을 보관하고, 외관은 그 견본으로 판정한다고 주문서에 적는 것입니다. 이 페이지의 나머지 내용은 모두 이 한 줄이 있느냐 없느냐에서 비롯됩니다.

예전에는 체결용 부품의 일반 요구 사항 규격에도 검은색 기본값이 있었고, 담금질 뜨임한 강 제품에 적용되었습니다. 2005년판에서 삭제되었고 그 자리를 대신한 것은 없습니다.

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

흑색 산화 처리는 얼마나 검어야 합니까?

규격은 말하지 않습니다. ISO 11408에는 색조, 광택값, 색 등급이 없습니다. 구매자가 공급자에게 제공하는 정보에 관한 조항은 피막의 외관을 적절히 표시한 견본을 제공하는 방식으로 지정하도록 요구합니다. 외관은 문서에 규정되지 않고 구매자에게 돌려지므로, 사전에 견본을 합의하지 않았다면 어두운 정도를 둘러싼 분쟁에는 근거로 삼을 것이 없습니다.

흑색 산화 처리 로트는 어떤 근거로 불합격시킬 수 있습니까?

규격이 명시한 근거로만 가능합니다. 피막에는 적색 산화물 반점이 없어야 하고 전체적으로 적갈색이어서는 안 되며, 오일이나 왁스를 바르기 전에 깨끗한 Whatman 40 여과지로 닦았을 때 적갈색이나 녹색 오염물이 묻어나서는 안 됩니다. 그 밖에 국부 경화, 용접, 침탄, 리벳 체결한 부품의 색 불균일과 흐림은 허용되며, 소재에서 물려받은 표면 거칠기는 불합격 사유가 아니라고 명시되어 있습니다.

같은 부품의 두 로트가 왜 서로 다른 검은색으로 나옵니까?

들어간 부품이 달랐기 때문인 경우가 많습니다. 흑색 산화 피막은 위에 입히는 층이 아니라 강재에서 자라나는 화성 피막이므로 결과물의 거칠기는 입고된 부품의 거칠기를 따르며, 규격도 이를 밝히고 불합격 사유에서 제외합니다. 처리액 화학, 온도, 사전 세척도 결과를 바꿉니다. 그래서 규격은 외관을 숫자가 아니라 견본과의 비교로 정합니다.

흑색 산화 처리가 제대로 되었는지 빠르게 확인하는 시험이 있습니까?

있으며 규격에 들어 있습니다. 옥살산 50 g을 증류수 또는 탈이온수 1리터에 녹이고, 상온에서 평평한 부위에 세 방울, 약 0.2 ml를 떨어뜨린 뒤 관찰합니다. 반응은 30초가 지난 뒤 8분 이내에 일어나야 하므로, 즉시 반응하는 것도 반응이 없는 것과 마찬가지로 불합격입니다. 8분 후 헹구고 말린 다음 불량, 경계, 양호라는 설명이 붙은 규격의 세 그림과 비교합니다. 방청 오일이나 왁스를 바르기 전에 해야 합니다.

흑색 산화 처리는 염수 분무 96시간을 견딥니까?

그 숫자는 흔히 생각하는 것과 다른 조항에 속합니다. ISO 11408의 유일한 염수 분무 요구 사항은 오스테나이트계 스테인리스강에 적용되며, 주요 표면에서 보조 방청 피막 없이 ISO 9227에 따라 96시간 동안 녹 흔적이 없을 것을 요구합니다. 탄소강의 흑색 산화 처리에 대한 수치가 아닙니다. 탄소강의 염수 분무 저항성은 구매자가 요청해야 하는 선택 항목이므로, 일반 주문에서는 부품에 그런 수치가 붙지 않습니다.

흑색 산화 처리는 전기 도금이 아니니 고강도 체결 부품에 안전합니까?

전기 도금을 통한 수소 취성 경로는 피하지만, 규격은 다른 경로를 제기합니다. 열처리 조항은 인장 강도 1 000 MPa 이상의 고강도강이 흑색 산화 처리 공정 중 가성 취화를 겪어 자발적으로 균열될 수 있다고 경고하며, ISO 9587에 따른 전처리와 ISO 9588에 따른 후처리를 요구하고, 표면 경화 부품은 섭씨 190~220도에서 2시간 이상 유지하도록 합니다.

참고 자료

• ISO 11408:1999 — Chemical conversion coatings, black oxide coating on iron and steel, specification and test methods. 본문에서 인용한 4.1, 4.2, 5, 6, 7.1, 7.2, 7.3절
• r/Machinists — 외관 때문에 흑색 산화 처리를 골랐다가 부식 관련 자료와 마주한 글
• r/Machinists — 흑색 산화 처리 배치의 얼룩과 작성자가 검토한 가능한 원인

ISO 11408:1999는 공개 미리보기로 읽었으며, 이 규격의 미리보기는 5쪽 전체를 포함합니다. 위의 모든 조항 참조는 2차 설명이 아니라 이 원문에서 가져왔습니다. 카탈로그 번호는 ISO 사이트에서 별도로 확인했으며, 해당 항목은 90.60 단계, 검토 중으로 등재되어 있습니다. 이 페이지에 검은 정도, 광택, 색 수치가 전혀 없는 것은 규격 어디에도 없기 때문입니다. 염수 분무 96시간 요구 사항은 그것이 붙은 소재와 조건과 함께 인용했으며 탄소강으로 옮겨 적용해서는 안 됩니다. 다른 곳에서 충분히 어두운 마감을 얻지 못한 고객의 이야기는 상거래 상황에 대한 대표의 증언이지 측정이 아니며, 수치로 된 결과를 주장하지 않습니다. 처리액 화학, 온도, 공정 변수는 미리보기에 없고 공정 세부는 처리업체의 영역이므로 여기에 적지 않았습니다.