수소취성 발생원인과 대책

[hoho]

1. 수소취성

수소취성은 공정에 의해 생긴 수소가 금속 특히 철강제품에 침투함으로써 이로 인해서 부러지거나 깨지기 쉽고, 갈라지는 현상을 유발 하는 것을 말합니다. 이것은 강의 경우 항복강도가 낮은 강철일 때 흡수된 수소가 강의 개재물(介在物) 속에 모여서 이들 수소분자의 압력으로 크랙(crack)의 원인이 되는데 특히 MnS, Al203, SiO2 등의 개재물이 균열의 기점이 됩니다.

수소취성은 재료의 강도가 클수록 극미량의 수소에 의해서도 취성이 생기며, 공식부위를 기점으로 하여 발생하기 쉽습니다.

 

2. 수소취성이 생기는 이유

수소가 원자 중 가장 작아서 (1.06Å) 금속격자(2∼3Å) 사이를 쉽게 원자상태로 뚫고 들어가기 때문입니다.

3. 수소취성의 방지

음극전해탈지, 산세, 전기도금 등에서 생기는 수소는 이것을 방지하기 위해 많은 노력을 하고 있습니다.

○ 수소취성 방지방법 (발생전)

① 전해탈지에서는 철강의 경우 양극탈지를 택하도록 합니다.
② 산처리를 할 때는 되도록 짧은 시간에 산세하도록 하며 산억제제(inhibitor등)을 첨가합니다.
③ 고탄소강 등 수소취성이 많이 생기는 물건은 산처리 대신 블라스팅 등 기계적 녹제거나 특수 알칼리 탈청방법을 선택합니다.
④ 아연도금에서는 산성아연도금이나 특히 매커니컬(mechanical)도금을 하도록 합니다.
⑤ 구리도금에서는 시안화구리보다 피로인산구리도금이 가볍게 생깁니다.

○ 수소취성 방지방법 (발생후)

(1) 산세 후 가열된 알칼리용액에 넣어서 침입한 수소를 도금하기 전에 제거합니다.
(2) 200℃정도에서 4시간 가령 베이킹(baking)을 시킨다. 이 베이킹은 금속의 종류, 피막상태, 도금의 종류, 소재의 두께 등에 따라서 다릅니다. 예를 들어 아연 도금층은 수소가 통과하기 힘들고 같은 아연이라도 광택도금이 또 두께가 두꺼운 도금이면 수소의 방출이 힘들므로 베이킹시간이 길어야 합니다.

[죽비자]

대단히 감사 합니다. 또 공부 ^^