シリコン (Si)

物理化学的作用メカニズム

ケイ素は溶融池中で酸素と反応しケイ酸塩を形成する。これにより酸素が金属との反応に利用できなくなり、気孔の発生を防ぐ。さらにケイ素は結晶構造を改善することで強度と耐スケール性を向上させる。

溶接における冶金学的関連性とリスク

ケイ素含有量が高すぎる（炭素と共存下で約0.40 %超）と、溶接部の脆化を招き高温割れ感受性を高める。これは組織に微細なガラス硬質構造を生じ、機械的負荷で容易に割れる可能性がある。

現場実務と作業指示

溶加材のケイ素含有量が正しく守られていることを確認せよ。含有量が高すぎる場合は、溶接部をよりゆっくり冷却し（例：t8/5 > 25 s）、ガラス硬質構造を軽減する。しかしケイ素含有量を低くしすぎると気孔発生につながるため避けよ。ほとんどの鋼種では0.30 %から0.40 %の間のケイ素含有量が推奨される。