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저자정보
김기정 (현대제철연구소) 김혜진 (현대제철연구소) 윤승채 (현대제철연구소) 현주식 (현대제철연구소) 신건진 (서울대학교) 박진흥 (서울대학교) 이명규 (서울대학교)
저널정보
한국소성·가공학회 소성·가공 소성가공 제32권 제5호(통권 제207호)
발행연도
2023.10
수록면
287 - 293 (7page)

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This study aims to develop a computational framework based on the finite element method for modeling the hydrogen embrittlement in martensitic steel. The hydrogen embrittlement is a well-known phenomenon, in which the hydrogen penetrates into the surface, flows through the microstructure and finally leads to pre-mature fracture under external or internal stresses. The current numerical model takes into account the effect of hydrogen on the plasticity and failure behavior of martensitic steel under various stress states. This allows for the construction of a failure criterion that accounts for conventional stress states and hydrogen concentration. The developed model is capable of simulating hydrogen diffusion through the lattice based on the distribution of hydrostatic stress. Additionally, it can calculate the hydrogen concentration in trapped sites, such as dislocations, using a local equilibrium assumption, often referred to as Oriani"s equilibrium. The developed model parameters are identified through the tensile tests with and without hydrogen environment, and the performance of model can be validated by analyzing fractured automotive part in the hydrogen environment.
#Hydrogen embrittlement #Finite element modeling #Martensitic steel #Fracture

목차

Abstract
1. 서론
2. 수소취성 예측을 위한 모델링 구현
3. 유한요소해석 결과 및 고찰
4. 결론
REFERENCE

참고문헌 (14)

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X. Li, X. Ma, J. Zhang, E. Akiyama, Y. Wang, X. Song, 2020, Review of Hydrogen Embrittlement in Metals: Hydrogen Diffusion, Hydrogen Characterization, Hydrogen Embrittlement Mechanism and Prevention, Acta Metall. Sin. Engl. Lett., Vol. 33, pp. 759~773, ht google schola A. Shibata, Y. Momotani, T. Murata, T. Matsuoka, M. Tsuboi, N. Tsuji, 2017, Recent Progress in Microstructural Hydrogen Mapping in Steels: Quantification, Kinetic Analysis, and Multi-Scale Characterisation, Mater. Sci. Technol., Vol. 33, pp. 1481~1496, ht google schola O. Barrera, E. Tarleton, H. W. Tang, A. C. F. Cocks, 2016, Modelling the Coupling between Hydrogen Diffusion and the Mechanical Behavior of Metals, Comput. Mater. Sci., Vol. 122, pp. 219~228, https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2016.05.030 google schola R. A. Oriani, 1970, The Diffusion and Trapping of Hydrogen in Steel, Acta Metall., Vol. 18, pp. 147~157, https://doi.org/10.1016/0001-160(70)90078-7 google schola G. J .Shin, H. J. Kim, C. Y. Kim, K. J. Kim, S. C. Yoon, M. G. Lee, 2021, Preliminary Study on Fracture Modeling with Hydrogen Embrittlement Effect in Martensitic Steel Sheet, Korean Inst. Metals & Mater., Jeju, Korea. google schola

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