三次の残留応力状態

物理化学的作用機構

三次の残留応力状態は、転位や空孔などの欠陥の直近の原子スケール領域における局所的な格子歪みによって生じる。これらの歪みは結晶格子固有の不完全性を反映し、材料内部に応力を引き起こす。

冶金学的関連性と溶接時のリスク

これらの局所応力は、溶接部に割れや粒界脆化を引き起こす可能性がある。溶接中の高温では材料が塑性変形し、応力が増大して組織に悪影響を及ぼす。これにより、微細化した組織やガラス状に硬い組織が生じ、溶接部の靭性と耐久性が損なわれることがある。

現場実務と指示事項

三次の残留応力状態のリスクを最小限に抑えるには、溶接前に材料の入念な前処理を行うことが重要である。これには、表面を清浄にし、転位や空孔があれば除去することが含まれる。また、均一な変形を可能にし、材料内の応力を最小限に抑えるように溶接方法を選択するべきである。厚い材料では、局所応力の発生を避けるために、冷却プロセスをゆっくり行うことが望ましい。