수소 취성은 특정 재료, 특히 고응력 애플리케이션에 사용되는 재료의 경우 중요한 문제입니다.
어떤 소재가 수소 취성에 취약할까요? (5가지 주요 재료)
1. 고강도 강철
고강도 강철은 수소 취성에 가장 취약한 소재 중 하나입니다.
2. 티타늄 합금
티타늄 합금도 수소 취성의 영향에 매우 취약합니다.
3. 알루미늄 합금
알루미늄 합금도 수소 취성으로 인해 비슷한 위험에 직면합니다.
4. 스테인리스강 합금
스테인리스강 합금은 특히 어닐링 공정 중에 수소 취성을 경험할 수 있습니다.
5. 자성 강철 합금
자성강 합금은 수소 취성의 영향을 받지 않으므로 취급 시 주의가 필요합니다.
수소 취성은 수소 원자가 이러한 재료에 침투하여 기계적 특성이 저하될 때 발생합니다.
수소 취성의 정확한 메커니즘은 완전히 이해되지 않았지만 약 200°C의 온도에서 어닐링하면 그 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
표면 흡수 수소는 내부 수소에 비해 어닐링의 영향을 덜 받습니다.
어닐링 공정에는 200°C에서 300°C 사이의 온도에서 몇 시간 동안 수소 어닐링 오븐에서 재료를 가열하는 과정이 포함됩니다.
수소는 강력한 탈산제이며 열전도율이 높아 다양한 산업 공정에서 흔히 사용되는 요소입니다.
수소의 취성을 방지하기 위해 저수소 어닐링 또는 '베이킹'은 일반적으로 사용되는 열처리 공정입니다.
이 공정은 재료의 수소를 줄이거나 제거하는 것을 목표로 하므로 아연을 이용한 전기 도금과 같은 대안보다 효과적입니다.
전기 도금을 한 철 금속 부품에는 수소 취성 완화가 필요합니다.
전기 도금 중에 흡수된 원자 수소는 다른 원자와 결합하여 수증기를 형성하여 미세 균열과 조기 부품 고장을 일으킬 수 있습니다.
수소 취성은 고탄소 물질에서도 건조 수소가 제어된 대기로 존재할 때 발생할 수 있습니다.
이로 인해 재료의 탈탄이 발생하고 취성 위험이 높아질 수 있습니다.
요약하면 고강도 강철, 티타늄 합금, 알루미늄 합금은 특히 수소 취화에 취약합니다.
취성의 영향을 방지하거나 완화하기 위해 저수소 어닐링 및 수소 취성 완화 등 다양한 열처리 공정이 사용됩니다.
건조한 수소와 증기와 같은 특정 대기 또한 특정 상황에서 수소 취성을 유발할 수 있습니다.
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