수소취성이란? (수소이온을 함유하지 않은 SKP chemical의 녹 제거제)

[vincent Lee]

수소취성이란?  (수소이온이 함유되지 않은 철금속의 녹 제거제 SKP chemical)

금속의 녹 제거에 있어서 수소이온이 함유되어 있는 염산 , 황산, 인산  등 (HCl , H2SO4 , H3PO4 etc.)이 함유된 화공약품을 사용하면 안되는 이유

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 전기화학적인 반응이 수소약화의 원인이 되기도 하며, 또한 수소약화는 부식 특히 응력부식(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 들어가기가 금속의 약화를 일으킨다.

* 산에 금속이 용해될 때 수소가스 발생 M(metal) ＋ 2H+ → M2 ＋ H2

1. 수소취성(Hydrogen Embrittlement)

 1) 수소원자(H)에 기인. 수소원자는 다른 원자들에 비해 원자 반경이 1Å 이하로 무척 작음,

 2)수소원자는 한곳에 오래 머물지 못하고, 1 msec이하 의 매우 짧은 시간내에 움직이며 금속과의 친화력이 높아

    쉽게 금속쪽 으로 이동해 감.

 3) 이동된 수소원자는 강 내부에 용해되어 존재 하거나, Grain Boundary, Crystal Imperfections,Microscopic Voids

    등에 침투하여 존재.

 4) 이러한 상태에서 외부적으로 응력을 받게되면 취약한 부분에 존재하고 있는 수소량의 압력이 커지게 된다.

     따라서 Crack의 근원이 되어 Micro-Crack을 유발하고, 더욱더 Crack이 전파되어  결국에 가서는 재료의 파괴가   

     일어남

2. 수소취성 방지 대책

 1) 산처리에 따른 산화물 제거를 피하고 기계적 방법을 취한다.(탄소강의 경우 shot blast , blush rubbing)

 2) 수소취성 발생을 최소화 하여 처리 후 베이킹 처리를 행함.

    -Alloy Steel :    Temp. 275℃ Time 1～4hr

    -Carbon Steel : Temp. 400℃ Time 1～4hr

 ▣ 수소취성의 근본적인 방지 대책

☞ 화학약품 중에 Hydrogen ion(H+이온)이 함유되지 않은 정밀화학 약품의 사용하는 방법

(SKP chemical의 녹 제거제는 수소이온 함유 성분인, HCl, H3PO4, H2SO4 etc. 이 포함되어 있지 않습니다.)