강의 역학적 거동에 미치는 수소의 영향(Effects of Hydrogen on Mechanical Behavior of Steels)

전문가 제언

□ 수소가 재료의 강도와 파괴인성을 저하시키는 것을 수소취성이라고 하는데 이것에 관한 수많은 보고가 있다. 그러나 강종과 시험편의 형상, 환경조건, 시험조건에 의한 차이를 열거하고 정리하는 것은 본문에서는 취급하지 않았다. 균열의 발생과 전파과정에서부터 해석한 취성파괴에 대해서 최근의 연구를 중심으로 새로운 관점으로 해설하고자 하였다. 파괴는 재료가 부하를 받아 변형되어 가는 과정에 일어나는 현상이기 때문에 파괴특성을 이해하기 위해서 수소취성대책을 근본적으로 분석하는 것은 필수사항이다. 그러나 여러 가지 실험결과로서는 상반된 것이 많아 통일된 정리는 어려운 상황에 있다.

□ 기가(109) Hz의 피로한도를 나타내는 장수명의 초철강재료 개발에 수소의 역할이 화제가 되고 있다. 피로균열은 약 1㎛의 미세탄화물이 균일하게 분포되어 있고, 수소 중에서 피로시험을 실시한 고강도 0.9%C 함유 강에서는 탄화물간에 전위 셀(cell) 구조가 발달하여 소성변형이 진행되어 발생된다고 추정하고 있다. 또한 고강도강의 파단기점이 되는 비금속개재물의 주위에 금속현미경으로 흑색으로 관찰된 영역(ODA, optically dark area)이 있고 이 생성에는 수소에 의한 결함생성이 국소 소성변형과 경도저하를 일으킨다고 추정하고 있다. 향후의 장수명의 초철강재료 개발에 탄화물과 ODA를 제거 혹은 감소시키는 방향으로 연구를 진행시키는 데 도움을 줄 수 있는 자료이다.

□ 고강도강의 입계에 균열의 원인이 되는 수소농화는 트리튬(3중수소) 자동 방사선사진법, 수소 마이크로프린트법, 주사형 2차 이온질량 분석법 등에 의해서 수소의 입계집적이 확인되고 있다. 아울러 수소를 측정하기 위하여 시도한 승온(昇溫) 분석에 의한 공간검출은 간접적인 방법이긴 하지만 양전자(陽電子) 소멸법을 사용하여 최근 행해지고 있다. 그래서 철의 소성변형에 의한 공간과 그 응집체밀도의 증가 및 수소에 의한 조장효과가 실제로 증명되었다. 수소를 측정하는 기술은 수소에 의한 취성파괴를 연구하는 데에 도움을 줄 수 있는 자료이다.

저자

Michihiko NAGUMO

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

90(10)

잡지명

철과 강(C085)

과학기술
표준분류

재료

페이지

766~775

분석자

유*천

분석물

• 강의 역학적 거동에 미치는 수소의 영향.pdf [200,318 byte]

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