微量合金元素チタン

物理化学的作用機構

チタンは溶融池内で酸素と反応し、安定化したチタン錯体を形成して鋼の脱酸を促進する。さらに、チタンは炭化物（TiC）と窒化物（TiN）を形成し、金属の強度を高める。

治金学的関連性と溶接リスク

チタンは気孔の形成を防ぎ、溶接部の靭性を向上させる。しかし、チタン含有量が多すぎると組織が硬くなりすぎ、熱間割れを引き起こすことがある。逆にチタン含有量が不十分だと、結晶粒が微細になり靭性が低下する可能性がある。

現場実務と作業指示

チタンは1020や4340のような低合金鋼に添加され、脱酸とオーステナイト結晶粒サイズを制御する。典型的なチタン含有量は約0.05から0.1 %である。溶融時間はチタンが完全に反応するのに十分な長さであるべきだが、炭化物形成が過剰にならないよう長すぎてはならない。