変態固有応力

物理化学的作用機構

変態固有応力は、冷却中に金属が異なる格子構造に変態する際に生じる。これらのプロセスは同時に起こらず、時間的にずれた体積膨張をもたらす。例えば、マルテンサイト形成時には金属が突然硬くなり体積が収縮し、材料内に応力が発生する。

溶接における冶金学的意義とリスク

この応力は、特に金属が均一に冷却されない場合、硬化問題や割れを引き起こす可能性がある。マルテンサイト形成時には、溶接部が非常に硬くなり、機械的負荷に対して脆弱になることがある。これにより、高温割れや破壊の危険性が高まる。

現場実務と指示

変態固有応力を最小限に抑えるには、金属が均一に冷却されることが重要である。水浴や空気流などの適切な冷却剤を使用せよ。マルテンサイト系鋼（例：HSS）では、冷却速度を制御して、硬くなりすぎずに十分にシャープな溶接部を得るようにせよ。推奨冷却時間は鋼種に応じて10から30秒の間である。