금속 재료에 수소를 주입시켰을 때의 영향, 수소 취성, 철강 재료

소개글

1. 금속 재료에 수소를 주입시켰을 때의 영향

▶ 금속 재료에서 수소가 미치는 영향

철강소재에 있어 수소는 일반적으로 좋지 않은 영향을 미치는 원소로 알려져 있다. 수소에 의해 발생되는 것으로 알려진 대표적인 결함으로는 수소취성, HIC (Hydrogen-Induced Cracking), HAC (Hydrogen-Assisted Cracking), Cold Cracking 등이 있다. 이러한 현상은 제조 및 생산 공정은 물론 사용하는 동안에도 발생될 수 있다. 금속 재료의 수명에 미치는 수소의 영향에 대해서는 오랫동안 연구되어 온 과제로 아직까지 많은 연구가 진행되고 있는 실정이다. 다음 그림은 수소가 금속에 미치는 영향들을 분류하여 나타낸...

목차

1.금속 재료에 수소를 주입시켰을 때의 영향
▶ 금속 재료에서 수소가 미치는 영향
▶ 금속에 수소가 주입되는 현상
▶ 수소취성(Hydrogen Embrittlement)

1-1. 이론적 의미의 수소취성

1-1-1. 수소취성의 완전한 설명을 얻지 못하는 이유
ⅰ) 여러 변수들의 복합적인 상관관계
ⅱ) 수소의 크기 문제

1-2. 수소취성의 특성
ⅰ) 연성의 감소
ⅱ) 강도의 감소
ⅲ) 취성의 온도범위
ⅳ) 인장속도 의존성
ⅴ) 응력의 형태
ⅵ) 항복현상의 쇠퇴
ⅷ) 지연파괴

1-3. 수소취성의 이론들
ⅰ) 수소 압력설(Planar Pressure Theory)
ⅱ) 격자 취화설(Lattice Interaction Theory)
ⅲ) 수소 흡착설(Hydrogen Adsorption Theory)

1-4. 수소취성에 의한 파괴의 종류
ⅰ) 수소가스압력에 의한 내부결합
ⅱ) 수소화합물 형성

2. γ’구조의 침전상이 어떤 영향을 미치는가?

3. Reference

본문내용

▶ 수소취성(Hydrogen Embrittlement)

1-1. 이론적 의미의 수소취성
종종 여러 가지 이유로 수소가 금속에 흡수되면 금속의 격자에 변화가 생기면서 결정이 약해진다. 강철 등의 금속 재료에 수소약화가 일어나면 큰 기계나 구조물이 파괴되는 등 심각한 안전사고의 원인이 되기도 한다. 금속의 부식과 함께 진행되기도 하는데 부식을 일으키는 전기 화학적인 반응이 수소약화의 원인이 되기도 하며, 또한 수소약화는 부식 특히 응력 부식(stress corrosion)을 촉진한다.
수소기체와 접촉하는 금속의 표면을 통과하여 원자로 나누어진 수소가 들어 갈 수도 있고 수분과 접촉된 금속 표면에서 전기화학적 환원반응으로 수소가 발생하여 내부로 들어가는 경우도 있다. 수소는 금속 원자와 결합하여 수소화물을 만들기도 하고 격자의 틈새(interstitial site)에 들어가기도 하는데, 금속의 약화를 일으키는 메커니즘은 확실하게 밝혀지지 않았다.

참고 자료

- Role of secondary precipitation and of hydrogen in the first stage of the plastic deformation of the matrix of a Ni base superalloy single crystal - A.M. Brass외 2명
- 두산 대 백과사전 EnCyber & EnCyber.com
- 브리테니커 대 백과사전
- 철강재료에 있어서 수소의 영향 및 수소분석 방법 - 포항산업과학연구원T 시험분석팀 김 재남