파괴인성에 영향을 미치는 액화수소 특성

성대희; 조원준; 노지선; 박중구; 박정웅; 최동현; 안규백

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저자정보: 성대희 (조선대학교) 조원준 (조선대학교) 노지선 (삼성중공업) 박중구 (삼성중공업) 박정웅 (조선대학교) 최동현 (부산대학교) 안규백 (조선대학교)

저널정보: 대한용접·접합학회 대한용접·접합학회지 大韓熔接·接合學會誌第42卷第4號

발행연도: 2024.8

수록면: 414 - 427 (14page)

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In this study, fracture toughness with the base metal of 9% Ni steel, a cryogenic steel, was evaluated under conditions without hydrogen charging (WO-H) and with hydrogen charging (W-H). Hydrogen charging was performed using an electrochemical cathodic charging method in a electrolyte of 3% NaCl + 0.3% NH₄SCN at 19℃ with a current density of 50 A/m². Fracture toughness was assessed at -80℃, -100℃, -130℃, and -160℃ using CTOD (Crack Tip Opening Displacement) tests. The results for WO-H indicated a decrease in fracture toughness values with decreasing temperature, while the results for W-H showed an increase in fracture toughness values as the temperature decreased. In addition, the fracture surfaces and fracture toughness of WO-H and W-H became increasingly similar as the temperature decreased, as observed through scanning electron microscopy (SEM). At -80℃, there was a significant difference in fracture toughness between the WO-H and W-H conditions. WO-H was influenced only by the low temperature, whereas W-H was affected by both low temperature and hydrogen, showing combined effects that led to a decrease in fracture toughness due to hydrogen embrittlement. However, at -160℃, the fracture toughness values for both WO-H and W-H conditions were nearly identical. This suggests that the temperature effect on fracture toughness reduction is greater than hydrogen embrittlement at very low temperatures.

#Liquid hydrogen #9%Ni steel #Hydrogen embrittlement #Fracture toughness #CTOD #Cryogenic temperature

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