Corrosion properties of the 6/4 forged brass for the coupler transferring LPG between tank lorry and LPG station

LPG 충전소와 탱크로리의 가스 이$\cdot$충전 접속장치 커플러용 6/4 단조 황동의 부식특성에 관한 연구

In order to investigate the damage mechanism of the coupler transferring LPG, microstructural observation and chemical analysis of the couplers operated for the long time in the LPG stations and virgin 6/4 forged-brass corrosion-tested were conducted. Their microstructure was consisted of two phases that bright $\beta$ precipitates were irregularly dispersed in $\alpha$ matrix. The chemical compositions of oxide layer on the surface of the used coupler were composed of S, C, O, Al, Si, etc. as well as Cu and Zn. In environmental corrosion tests of both $10\%$ HCl and Mattsson solutions, no apparent deviations in mechanical impact strength of forged-brass was observed. While, in U-bend stress corrosion cracking specimen, some microcracks were observed.

LPG를 이$\cdot$충전하는 접속장치 커플러의 손상기구를 조사하기 위하여 가스 충전소에서 장기간 사용한 커플러 및 부식 시험한 6/4 단조 황동의 미세 조직 및 부식생성물의 화학조성을 조사하였다. 커플러의 운전 중에 형성된 부식피막의 화학조성은 6/4 단조 황동의 합금 원소인 CU, Zn 이외에 주로 가스 또는 대기로부터 유입된 것으로 추정되는 S, C, O, Al, Si 등의 원소들이 검출되었다. 커플러의 미세 조직은 기지조직($\alpha$) 속에 석출상($\beta$)들이 불규칙하게 분산되어 있는 2상 구조를 이루고 있었으며, 납의 함량이 높은 커플러의 경우 충격강도가 낮게 나타났다. 6/4 단조 황동의 충격강도는 $10\%$ HCl 수용액과 Mattsson 용액의 부식 환경 하에서 거의 영향을 받지 않았으나, 응력부식 시험편에서는 시험시간이 증가됨에 따라 균열이 결정립계를 따라 전파되었다.