合金元素の窒素親和性

物理化学的作用機構

チタンやアルミニウムのような窒素親和性の高い合金元素は、溶湯中の窒素と強く反応する。これらは安定な窒化物を形成し、金属結晶粒を微細化し、組織を安定化させる。

溶接における冶金的関連性とリスク

高い窒素親和性は結晶粒微細化をもたらし、強度を高める。しかし、窒素量が多すぎると過窒化が起こることもある。これは組織を変化させ、割れや破壊箇所を生じさせることがある。

現場実務と作業指示

窒素親和性の高い合金を溶接する際は、溶湯中の窒素量に注意せよ。適切なシールドガス混合気を使用し、窒素量を制御せよ。アルミニウムやチタンの場合、通常その値は0.1から0.2 %までと定められている。