Abstract
To investigate the long-term corrosion resistance of an uncoated weathering steel, an important outdoor constructional steel material, skyward surfaces of the weathering steel and a control steel initially exposed to rural and industrial atmospheres for 9 years were electrochemically tested in neutral artificial rain in terms of electrochemical potentials, impedances, and anodic potentiodynamic polarization curves. Their results were then discussed. A quite passive and stable rust layer to the artificial rain was well formed on the skyward surface of the weathering steel exposed to the industrial and rural atmospheres, and its corrosion rate in the artificial rain was measured to be about a low $3{{\mu}m}/y$. Continuous immersion of all the weathered surfaces in the artificial rain revealed the gradual degradation of the weathered corrosion layers on the steel, resulting in a cathodically controlled corrosion of the substrate steel by the electrochemical measurements. Alloy components of the weathering steel were found to retard the degradation of the weathered corrosion layers on the steel in the artificial rain. For better corrosion evaluation of the weathering steel, more electrochemical measurements of surfaces that have been exposed for more than 9 years to more closely simulated atmospheric waters are needed. These measurements are almost non-destructive and can provide online and in situ information on the corrosion rate, the development of corrosion and the conditions of rust layers on any interested surface and at any exposure time of the steel, so they can be effectively applicable to the corrosion evaluation of steel structures such as bridges, towers, and architectures by forming an electrochemical cell on an interested structural surface and by using a portable electrochemical instrument.
옥외 강구조물의 중요 소재인 무도장 내후성강의 장기 내식성을 평가하기 위해 우선 9년 이상 산업대기와 전원대기에 폭로된 본 강판 및 비교재 일반강판 시편의 천향면에 대해 중성의 인공우수에 침적시켜 전기화학적 부식전위, 임피던스 및 동전위 양분극 곡선으로 측정 및 그 결과를 고찰하였다. 산업대기 및 전원대기에 천향면으로 폭로된 내후성강 표면에는 부동태적인 안정화 녹층이 발달하였으며, 산업대기 폭로 표면의 인공우수에서의 부식속도는 $3{{\mu}m}/y$로 측정되어 우수한 내후내식 녹층으로 덮혀 있었다. 지속적으로 인공우수에 침적시키면 모든 시편 녹층은 점진적으로 열화되어 모재 철분의 양극산화용해 율속의 부식으로 진전됨을 나타내었다. 내후성 합금성분은 이런 부식의 진전을 지연시키고 있었다. 장기 내식성을 잘 평가하기 위해서는 9년보다 훨씬 장기간 대기폭로된 강재표면과 해당 대기 응축수 모사 수용액을 이용한 전기화학적 측정이 필요하다. 특히 본 측정방법들은 강재 표면의 원하는 부위와 폭로시간대에 거의 비파괴적으로 부식상황과 녹층의 상태와 정량적인 부식속도를 직접 바로 측정할 수 있게 하므로 강재를 사용한 교량, 탑, 건축물 등의 강구조물의 표면에 전기화학적 cell을 구성하고 이동측정기를 사용하면 강구조물의 내후 내식성을 현장즉시 측정 및 평가를 효과적으로 가능하게 할 수 있다.