대형강 단조품의 수소 확산과 노치 인장강도에 대한 미세조직의 영향

전문가 제언

○ 대형강 단조품의 두 다른 부위(중심에서 1/2반지름과 3/4반지름)의 미세조직, 수소 확산계수 및 노치 인장강도(NTS: notch tensile strength)가 각각 현미경, 열 방출 분광계(TDS: thermal desorption spectrometer) 및 저속 변형률 속도 인장시험(SSRT: low stain rate tensile test)으로 조사되었다. 1/2R 부분의 미세조직은 결정립형 펄라이트인 반면 3/4R 부분은 많은 미세한 M23C6 탄화물을 가진 펄라이트와 베이나이트로 구성되었다.

 

○ TDS 분석 결과는 3/4부분의 수소함량이 1/10이나 낮은 수소 확산 계수를 갖는 1/2R 부분보다 훨씬 높았다. SSRT 결과는 양쪽 다 수소함량의 증가로 감소했지만 3/4R 부분이 1/2R보다 같은 수소함량에서 더 높은 NTS를 보였다. 수소함량이 높을수록 수소 확산계수는 낮고, 3/4R 부분의 높은 NTS 값은 수소 포집으로 작용할 수 있는 미세한 M23C6 탄화물에 기인할 수 있다.

 

○ 1000 MPa 이상의 인장강도를 갖는 강은 수소 유도된 지연 파괴의 영향을 받기 쉽다. SSRT 후에 수소함량이 TDS에 의해 측정된다. 이 기술을 사용하여 확산성 수소와 포획된 수소 사이의 구분이 가능하다. 확산성 수소는 전위와 상호작용해서 금속의 파괴 거동을 바꿀 수 있다. 또한 광학 현미경과 SEM으로 인장 시편의 파괴 표면을 분석한다. 조사 결과는 수소 유도 균열에 대한 민감성과 다른 강종에 대한 종합적인 관점을 제공한다.

 

○ 국내의 경우 고강도강의 지연파괴 현상과 이를 억제하기 위한 합금설계 연구를 위시하여 철강재료 용접부의 수소취화 문제, TRIP강, DP강, TWIP강과 같은 고강도강의 지연파괴 평가법에 대한 연구사례가 보고되고 있다. 철강 재료의 지연파괴는 대기부식 환경에서도 일어나므로 교량, 해상구조물, 고층건물 분야의 지연파괴 저항성이 우수한 고강도강의 개발과 신뢰성 있는 지연파괴 평가법의 개발이 요구된다.

저자

Kang Shen, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

628()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

149~153

분석자

신*순

분석물

• 대형강 단조품의 수소 확산과 노치 인장강도에 대한 미세조직의 영향.pdf [465,174 byte]

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