Study on Hydrogen Embrittlement for API 5L X65 Steel Using Small Punch Test II : Weld Metal

With weld metal of X65 steel, hydrogen was charged by electro-chemical method and mechanical behavior such as strength was measured by the small punch test. The weld metal was more sensitive to hydrogen charging than the case of base metal. The small punch (SP) strength was decreased as the hydrogen contents increased. Magnitude of strength decrease was dependent on current density, temperature, charging time. Current density and charging time have significant effect on the mechanical properties but temperature of electrolyte has limited effect. Fractured surfaces of the tested specimens were observed by SEM (scanning electron microscope). In the hydrogen charged specimens cleavage fracture were observed, which is consistent with the SP test results. Since the testing procedure for studying hydrogen embrittlement proposed in this study has shown good reproducibility of test results, the proposed method can be assumed to be a reliable test procedure. Using the electrochemical charging and the small punch test, the change of SP strength for X65 weld metal due to hydrogen embritlement could be evaluated sensitively.

소형펀치 시험을 이용한 API 5L X65 강의 수소취화에 관한 연구 II : 용접부

본 연구에서는 X65강의 용접부에 전기화학적 방법으로 수소를 장입한 이후에, 소형펀치시험편을 사용하여 기계적 강도를 평가하고 파면을 분석하였다. 모재부의 경우와는 다르게 용접부에서는 수소장입정도에 따라 강도저하가 민감하게 나타나는 거동을 보였다. 수소장입시 전류밀도, 온도, 장입시간의 변화에 따라 강도 및 연신율 등의 기계적 성질이 민감하게 변화하였다. 특히, 전류밀도가 높고 장입시간이 길어짐에 따라서 강도의 저하가 크게 나타났으나, 상대적으로 전해질 온도의 영향은 비교적 작게 나타났다. 또한 주사전자현미경을 통해 관찰한 시험편의 파면에서 수소침투된 표면근처의 재료에서 취성파면이 발견되었으며, 이는 강도의 저하 거동과 일치되는 경향이다. 수소취화 거동 평가 연구를 위해 본 연구에서 채택한 시험시스템은 재현성이 높게 나타나고 있으며, 이 방법을 이용한 재료의 강도평가 결과 매우 높은 신뢰성을 보이고 있다. 따라서 소형펀치시험과 전기분극법을 이용함으로써 X65강 용접부의 수소취화에 의한 강도변화를 민감하게 평가할 수 있었다. 산출된 데이터의 통계적인 처리를 통해 강도변화값을 예측할 수 있었음도 보였다.