溶接について

質問

先日、とある本を買い、その中に「炭素量0.3%の炭素鋼に溶接を施すと、材料表面に焼きが入り溶接部が割れやすい」ということが記述されており、また同本で「焼き入れは0.3～0.6%が良好」とも記載されていました。

0.3%・・・矛盾があるようですが、どなたか溶接について詳しい方ご教示下さい。

回答No.3

lumiheart

焼き入れと焼きなまし
http://www.netushori.co.jp/story/08.html
「変態点以上＋５０℃の温度に加熱した後、約２５～４０℃／ｈ以下の温度で炉冷します。」

焼きなましするにはかなり長い時間が必須

逆に言えば、それより短い時間で冷却すると焼き入れとなる
溶接してそのまま放置した場合、概ね焼き入れした事になる　

問題は、
意図して焼き入れしたか？
意図せず焼き入れになってしまったのか？
の違い

意図して焼き入れする場合は
温度のバラツキ等が発生しないように管理して冷却する
http://www.netushori.co.jp/story/10.html
焼戻し
http://www.netushori.co.jp/story/12.html

回答No.2

kon555

非常に高度な回答がついているので、基本的な事項の解説を。

ザックリ言えば、焼き入れとは鉄に高い熱を加えて『硬く』する事ですが、基本的にこの『硬さ』は『脆さ』と表裏一体です。
硬いが脆い、という物性は、ガラスや陶器を思い浮かべて下さい。
そして溶接は、局所的には鉄を高熱で溶かし固める行為ですので、焼き入れに適した鉄ではその熱により局部的に『硬さ』＝『脆さ』が向上します。
こうなると、溶接部が熱収縮などにより割れやすくなってしまうというわけです。
よって焼き入れに適した、炭素量0.3％の鉄は溶接では要注意の素材という事になります。

まあこのケース以外でも、焼き入れ性がいい＝熱に対して敏感に物性が変化する＝溶接としては色々と神経を使う、と覚えておくといいです。
(あくまで基本的な原則なので、全てにあてはまるわけではないですが)

回答No.1

ohkawa3

言葉尻だけで説明してみましょう。
炭素量0.3～0.6%が焼入れ性がよいということは、熱処理によって硬化させ易いということです。裏返せば、溶接など熱を加える加工を施すと、熱履歴によって（想定外の）硬化が生じて、割れなど硬化に伴う不具合現象も生じる可能性があることを示しているとお考えください。
炭素量0.2%以下の低炭素鋼では、熱処理によって硬化させることのできる程度は僅かだが、熱履歴によって生じる不具合現象も生じにくいということです。

「鉄ー炭素」合金系の温度と結晶構造の関係、温度を変化させた場合の不可逆的な性質の変化は、実用上極めて有効であり興味深い現象ですから、多少時間がかかっても、きちんと勉強することをお勧めします。

参考書の一例です
入門書
https://store.shopping.yahoo.co.jp/bookfan/bk-4542901084.html?sc_i=shp_pc_search_itemlist_shsrg_title_blbl
定本
https://store.shopping.yahoo.co.jp/dorama/n30785708.html?sc_i=shp_pc_search_itemlist_shsrg_title
絶版
https://www.amazon.co.jp/JIS%E3%81%AB%E3%82%88%E3%82%8B%E7%86%B1%E5%87%A6%E7%90%86%E5%8A%A0%E5%B7%A5-1971%E5%B9%B4-%E5%A4%A7%E5%92%8C%E4%B9%85-%E9%87%8D%E9%9B%84/dp/B000JA11JK