鉄中の水素の拡散係数

物理化学的作用機構

拡散係数は、水素原子が鉄の格子網へどのくらい速く拡散するかを示す。温度が上がると拡散係数が大きくなり、水素の移動速度が増す。

溶接における冶金学的な重要性とリスク

拡散係数が高いと、格子内で水素が急速に濃化するおそれがある。これは冷間割れを引き起こすことがあり、圧力や温度の均一化過程に敏感なため特に危険である。鉄を高温で、あるいは水素負荷の高い環境で溶接すると、リスクはさらに高まる。

現場実務と作業指示

冷間割れを避けるには、溶接中は格子内の温度をできるだけ低く保つようにする。高負荷の鋼や高温の場合は、溶接前に鉄を脱ガスし、溶接後は慎重に冷却するのが望ましい。