질산 68%(HNO3 68%) 스테인리스강 산세(Pickling), ASTM A380 / ASTM A967 부동태화(Passivation) 및 도금 지그 박리 공정 가이드

산업용 질산 68%(HNO₃ 68%)는 스테인리스강 표면 엔지니어링과 정밀 전기도금 공정에서 대체 불가능한 핵심 산화성 무기산입니다. 스테인리스강 부동태 피막을 파괴하고 염화물 공식(Pitting)을 일으키는 염산 HCl 32%나 황산 H₂SO₄ 98%과 달리, 질산 이온(NO₃⁻, 표준 환원 전위 E° = +0.96 V)은 기계 가공 중 표면에 혼입된 유리철(Fe⁰)을 선택적으로 용해하는 동시에 합금 내 크롬(Cr)을 두께 2–5 nm의 치밀한 삼산화이크롬(Cr₂O₃) 부동태 보호막으로 성장시킵니다. HNO₃ + HF 혼산 산세와 ASTM A967 질산 부동태화(20–25% v/v HNO₃ 68%, 49–60 °C)를 표준화하면 표면 Cr/Fe 원자비를 ≤ 0.4에서 ≥ 1.8로 끌어올려 중성 염수분무 시험(ASTM B117) 500–1,000시간 이상의 내식성을 확보할 수 있습니다.

록티엔 화학(Loc Thien Chemical) 창고의 3단 중량 랙 및 IBC 탱크 보관 현장

1. 스테인리스강 Cr₂O₃ 부동태 피막 형성의 전기화학적 원리와 염산(HCl) 사용 금지 이유

오스테나이트계(SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L), 듀플렉스(SAF 2205) 및 마르텐사이트계(SUS410, SUS420) 스테인리스강은 10.5%–26%의 크롬(Cr)을 함유하고 있습니다. 그러나 절단, 프레스 성형, 연마 및 TIG/MIG 용접 공정을 거치면 두 가지 원인으로 표면 내식성이 급격히 저하됩니다.

외부 유리철 오염(Exogenous Free Iron): 탄소강 금형, 지그, 와이어 브러시에서 떨어져 나온 미세 철분(Fe⁰)이 스테인리스 표면에 박혀 습한 공기 중에서 붉은 녹(Fe₂O₃·nH₂O)을 일으킵니다.
용접 열영향부 크롬 고갈층(Chromium-Depleted Zone): 용접열(450–850 °C)에 의해 크롬이 표면으로 급격히 확산하여 청흑색 산화 스케일(FeCr₂O₄)을 형성하면서, 스케일 바로 아래 10–30 µm 깊이의 모재 크롬 함량이 자가 부동태화 임계치인 10.5% 아래(Cr ≤ 8–9%)로 떨어집니다.

질산 부동태화 및 혼산 산세의 핵심 화학 반응식

표면 유리철(Fe⁰)의 선택적 양극 용해: Fe + 4HNO₃ (희석액) → Fe(NO₃)₃ (가용성) + NO↑ + 2H₂O
합금 크롬(Cr)의 치밀한 Cr₂O₃ 부동태 피막 산화: 2Cr + 2HNO₃ + H₂O → Cr₂O₃ (치밀한 부동태막 2–5 nm) + 2NO↑ + 2H₂O
HNO₃ + HF 혼산에 의한 용접 스케일(FeCr₂O₄) 용해: FeCr₂O₄ + 8HF + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + CrF₃ + H₃FeF₆ + NO↑ + 6H₂O

2. 국제 규격 ASTM A967 부동태화 및 ASTM A380 혼산 산세 작업 표준표

표 1: 상업용 질산 68%(HNO₃ 68%) 기반 ASTM A967 / AMS 2700 부동태화 조건

규격 공정 코드	적용 스테인리스강 재질	상업용 `HNO₃ 68%` 부피비 (`v/v`)	환산 `100% HNO₃` 질량 농도 (`w/w`)	중크롬산나트륨 첨가량 (`Na₂Cr₂O₇·2H₂O`)	작업 온도 (`°C`)	최소 침지 시간 (`분`)
ASTM A967 — Nitric 1	오스테나이트계 `SUS304, SUS316L`, 듀플렉스 `2205`, 마르텐사이트 `400계`	`20 – 25% v/v`	`15.5 – 19.8%`	`2.0 – 3.0% w/w`	`49 – 54 °C`	`20분`
ASTM A967 — Nitric 2 (산업 표준 무크롬 공정)	오스테나이트계 `SUS304 / 304L / 316 / 316L`	`20 – 45% v/v`	`15.5 – 37.5%`	무첨가 (`0%`)	`49 – 60 °C`	`20 – 30분`
ASTM A967 — Nitric 3	대형 탱크 및 배관 상온 침지 공정	`20 – 25% v/v`	`15.5 – 19.8%`	`2.0 – 3.0% w/w`	`21 – 32 °C`	`30분`
ASTM A967 — Nitric 4	상온 무크롬 부동태화 (`SUS304 / 316`)	`25 – 45% v/v`	`19.8 – 37.5%`	무첨가 (`0%`)	`21 – 32 °C`	`30분`
고농도 플래시 어택 방지 공정	쾌삭 스테인리스강(`SUS303` 고황 함유) 및 `SUS410`	`45 – 55% v/v`	`37.5 – 46.8%`	선택 사항	`49 – 54 °C`	`30분`

표 2: ASTM A380 용접부 혼산 산세조(`HNO₃ 68% + HF 49%`) 배합 기준

산세 공정 구분	탱크 `1,000 L`당 `HNO₃ 68%` 투입량 (`L`)	탱크 `1,000 L`당 `HF 49%` 투입량 (`L`)	액온 (`°C`)	침지 시간 (`분`)	용존 철 이온 한계치 (`Fe³⁺`, g/L)
오스테나이트계 상온 침지 산세 (`SUS304 / 316L`)	`150 – 220 L` (`10–15% HNO₃`)	`20 – 45 L` (`1–2.5% HF`)	`21 – 38 °C`	`15 – 40분`	`Fe ≥ 35–45 g/L` 도달 시 폐기/재생
가온 급속 산세 (`SUS316L / 듀플렉스 2205`)	`120 – 180 L` (`8–12% HNO₃`)	`15 – 30 L` (`0.8–1.6% HF`)	`45 – 55 °C`	`5 – 15분`	`Fe ≥ 30 g/L` 도달 시 폐기/재생
배관 순환 산세 (CIP Loop)	`180 – 250 L` (`12–17% HNO₃`)	`30 – 50 L` (`1.5–2.8% HF`)	`20 – 35 °C`	`30 – 90분`	적정 `Fe³⁺ / F⁻` 몰비 유지

3. 전기도금 지그(Rack) 구리/니켈 박리 및 3,000 L 부동태화 탱크 계산 예시

스테인리스/티타늄 도금 행거(Rack)의 선택적 구리·니켈 박리: 40–55% v/v HNO₃ 68% 박리액에 도금 지그를 침지하면 접점에 두껍게 쌓인 구리(Cu)와 니켈(Ni) 도금층은 빠르게 용해되는 반면(Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O), 지그 모재인 SUS304/316 또는 티타늄 프레임은 즉시 부동태화되어 손상 없이 보호됩니다.
아연도금 3가 크롬염 처리 전 질산 출광(Bright Dip): 0.3–0.8% v/v HNO₃ 68% 수용액에 5–15초 침지하여 아연도금 표면의 유기 광택제 잔류막을 제거하고 거울 같은 금속 광택을 부여합니다.

기술 계산 예시(참조용 엔지니어링 모델): 정밀 식품기계 제조 공장에서 ASTM A967 Nitric 2 규격(25% v/v HNO₃ 68%, 액온 52 °C, 비중 d = 1.405 kg/L)으로 3,000 L(3.0 m³) 부동태화 탱크를 건욕할 경우:

초기 건욕 투입량:

탈이온수(EC ≤ 10 µS/cm, Cl⁻ ≤ 15 ppm) 투입량: 3,000 × (1 - 0.25) = 2,250 L.

상업용 HNO₃ 68% 투입 부피: 3,000 × 0.25 = 750 L (질량 환산: 750 × 1.405 = 1,053.75 kg HNO₃ 68%).

유효 100% HNO₃ 농도: 18.6% w/w (209.6 g HNO₃/L), 건욕 후 혼합 액 비중 d ≈ 1.108 g/cm³.

품질 검증 시험(ASTM A967): 황산구리 적하 시험(Copper Sulfate Test, 6분간 구리 석출 0건) 및 페록실 시험(Ferroxyl Test, 15초 내 청색 반점 0건) 통과.

록티엔 화학 창고의 ZDHC 규격 준수 IBC 탱크 보관 구역

4. 과산화수소(H₂O₂ 50%)를 이용한 NOₓ 황연 억제 및 2단 습식 스크러버 처리

질산 산세조에 공업용 과산화수소 H₂O₂ 50%를 0.5–1.5% 비율로 연속 정량 주입하면 액상 내에서 아질산(HNO₂)과 일산화질소(NO)가 즉시 질산(HNO₃)으로 재산화되어(2NO + 3H₂O₂ → 2HNO₃ + 2H₂O) 적갈색 NO₂ 매연 발생량이 75–85% 감소합니다. 후드로 포집된 잔류 가스는 액체 가성소다 NaOH 32%와 환원제(Na₂S₂O₃ / Na₂SO₃, pH 9.0–10.5)를 순환시키는 2단 패킹 습식 스크러버(Wet Scrubber)를 거쳐 무해한 질소 가스(N₂)로 환원되며, 베트남 대기배출기준 QCVN 19:2024/BTNMT(NOₓ ≤ 400 mg/Nm³)를 완벽히 충족합니다.

5. 록티엔 화학(Loc Thien Chemical)의 질산 68%(HNO₃ 68%) 공급 및 6대 물류 거점

록티엔 투자개발 유한책임회사(LOC THIEN INVESTMENT DEVELOPMENT COMPANY LIMITED — 사업자등록번호: 0313650856)는 베트남을 대표하는 산업용 화학물질 전문 공급 및 유통업체입니다(동시에 FeCl₂ 30% 용액 및 폐수처리용 FeCl₃의 직접 생산 제조업체입니다).

제품 규격 및 포장: 한국·태국·대만산 정품 HNO₃ 68%(HNO₃ ≥ 68.0%, 염화물 Cl⁻ ≤ 5–10 ppm), 배치별 COA 및 GHS 16개 항목 MSDS 완비. 35 kg 내산 말통, 280 kg 드럼, 1,000 L IBC 탱크 및 5–30톤 전용 내산 탱크로리 공급.
베트남 전역 6대 직영 물류창고(월 공급량 3,000+ 톤/월, 5–30톤 전용 탱크로리 보유):
1. 바리아붕따우 창고: 바리아붕따우성 푸미시 푸미1 산업단지(Phu My 1 IP).
2. 동나이 창고: 동나이성 롱탄현 롱탄 산업단지(Long Thanh IP).
3. 빈즈엉 창고: 빈즈엉성 지안시 떤동히엡동(Di An City).
4. 다낭 창고: 다낭시 리엔찌에우군 호아칸 산업단지(Hoa Khanh IP).
5. 껀터 창고: 껀터시 오몬군 짜녹 산업단지(Tra Noc IP).
6. 박닌 창고: 박닌성 띠엔주현 띠엔선 산업단지(Tien Son IP).
- 법정 본사 주소: 호찌민시 빈떤군 빈찌동동 띤로 10번가 452/6B (452/6B Tinh Lo 10, Binh Tri Dong Ward, Binh Tan District, Ho Chi Minh City).
견적 및 배송 SLA 약속: 기술 견적 15분 이내 회신(포장 규격, 주문 물량, 운송 거리, 품질 서류 요건, 연간 계약 일정 등 5대 요소 기반 산정); 호찌민시 시내 4시간, 남부 및 메콩델타 산업단지 24–48시간, 북부 및 중부 산업단지 2–3일 이내 납품. 상세한 배송 절차는 핫라인 0979 891 929로 문의해 주십시오.