용접조건과 전류밀도에 따른 페라이트 스테인리스강의 수소취성에 관한 연구

The Study on the Hydrogen Embrittlement of ferrite Stainless Steel with Welding Conditions and Current Density

스테인리스 강재 STS 444에 있어서 용접조건에 따른 수소취성의 민감도와 인가 전류밀도에 따른 수소취성의 영향을 고찰하고자 $0.5M\;H_2SO_4+0.001M\;As_2O_3$ 수용액에서 전기화학적 부식시험장치로 전류밀도를 5, 10, 15, 20 $mA/cm^2$로 인가하여 U 벤드 시험편의 수소취성에 관해 연구하였다. 이때 파괴되는 시간을 조사하여 수소취성을 고찰하였으며, 금속조직 현미경 사진을 비교하여 금속조직적인 연관 특성을 고찰하였다. STS 444 강재에 있어서 용접조건 즉 보호가스양의 변화에 따라서 수소취성에 대한 큰 영향을 받고 있으며, 전류밀도에 따라서도 많은 영향을 받고 있다. 특히 인가전류밀도가 높아짐에 따라 수소균열이 급격히 빨라지고 있음을 알 수 있다.

This study attempted to examine how the hydrogen embrittlement susceptibility of the STS 444 stainless steel varies under different welding conditions and how its effect on hydrogen embrittlement differs by the impressed current density levels. For doing so, U bend test specimens was used to impress the current density at 5,10, 15, and 20 $mA/cm^2$ in the $0.5M\;H_2SO_4+0.001M\;As_2O_3$ solution with an electrochemical corrosion tester. The hydrogen embrittlement was assessed by observing the time to failure, and then the microphotographs of metal structures were compared to investigate the metal- related structural properties. The study findings suggest that the effect on hydrogen embrittlement for the STS 444 steel significantly depends on both the welding conditions, or variations in the amount of shield gas, and the levels of current density. In particular, as the impressed current density increases, the hydrogen embrittlement increases rapidly.