硬度試験

物理化学的作用メカニズム

ダイヤモンドまたは超硬合金の圧子が、規定の試験力で表面に押し込まれる。材料は塑性抵抗で侵入に抵抗する。組織が硬いほど、くぼみは小さくなる。溶接では通常、ビッカース（HV10）で測定する。この方法はダイヤモンドピラミッドと10キロポンドの試験力を用いる。測定可能な硬度値は、くぼみの対角線長さから直接得られる。ビッカースのほか、ブリネルやロックウェルも一般的だが、溶接部にはビッカースHV10が最適である。くぼみが小さく保たれ、狭い熱影響部に狙って配置できるからだ。

溶接における冶金学的関連性とリスク

溶接後、溶接部は冷却する。冷却が速すぎると、熱影響部に硬く、割れやすいマルテンサイトが生成される。硬度試験はそのような領域を明らかにする。非合金鋼および低合金鋼では、350 HV10を超える値が危険と見なされる。そこでは水素誘起低温割れの恐れがある。軟らかすぎる領域も、特に調質鋼では、焼戻しによる軟化を示している可能性がある。

現場実務と行動指示

規格に基づく溶接資格認証では、溶接金属、熱影響部、母材のそれぞれで少なくとも3つのくぼみを検査する。表面は平らに研磨し、スケールがないこと。測定点は融合線から0.5〜1 mmの位置にある。硬度値が許容限界を超えている場合、溶接士は入熱を増やすか、予熱温度を上げるか、溶接後熱処理を実施しなければならない。その後、再度検査する。