Zr계 벌크 비정질 합금의 소성변형에 미치는 수소 영향에 대한 계장화 압입 시험 연구

Abstract

Zr-계 및 Ti-계 벌크 비정질 합금은 강한 수소화물(hydride) 형성 원소인 Zr, Ti등을 다량 포함하고, 기계적, 화학적 성질이 우수하기 때문에 수소저장용 소재로 고려되고 있다. 하지만, 일반적인 결정질 금속소재와 마찬가지로, 벌크 비정질 합금에서도 수소취성 현상의 발생이 우려되는 바, 이에 대한 연구가 선행되어야 한다. 이러한 연구의 일환으로서, 본 연구에서는 계장화압입시험(instrumented indentation test)을 이용한 Zr-계 벌크 비정질 합금의 수소주입시간에 따른 소성 거동 변화를 체계적으로 분석하였다. 계면접합기술(interface bonding technique)으로 준비한 시험편에 대하여 전기화학장비(potentiostat)를 이용하여 100mA/cm2 의 전류밀도로 최대 200시간까지 수소를 주입하고, 수소가 주입된 시험편의 계면에 구형압입시험을 수행하였다. 이후, 계면을 분리하여 압흔하부의 소성영역을 관찰하고, 해당 영역에 대한 나노압입시험을 수행하여 수소주입시간에 따른 경도의 변화양상을 체계적으로 분석하였다.