転位回復

物理化学的作用メカニズム

転位は線状の格子欠陥だ。塑性変形で生まれる。高温になると原子が再配列するだけのエネルギーを得る。転位はすべりと上昇ができる。逆符号の転位が出会うと互いに打ち消し合い、消える。これはプラスとマイナスと同じで、中和される。格子に蓄えられたひずみエネルギーが解放される。格子がより規則的になる。

溶接における冶金学的関連性とリスク

溶接では熱影響部ができる。そこでは母材が一時的に加熱される。加工硬化した鋼（例えば冷間圧延板）では、加熱により転位の回復が起こる。溶接部と変化していない母材の間の遷移域まさにその部分に軟化域ができる。この軟化域は他の部分より強度が低い。負荷がかかると、そこが変形したり破断したりする可能性がある。これは加工硬化材の溶接で典型的な問題だ。多層溶接でも、次の層の熱が前の層で回復を引き起こすことがある。硬さが下がる。

現場の実践と作業指示

• 溶接前に確認：母材は加工硬化しているか？（例えば冷間圧延や引抜きによる。）

• もしそうなら：軟化域を見込む。熱影響部の低減した値で強度計算を行え。

• 溶接熱を制限：小さな入熱を選べ（例えば短いアークタイム、低い入熱、必要でなければ予熱は避ける）。熱が少ない＝回復も少ない。

• 可能なら：溶接後に熱処理を行い、全体の組織を均質化する。ただし、局部だけでなく全体の強度が下がることを忘れるな。

• 代替案：再結晶温度がより高い材料を使うか、加工硬化状態を析出硬化に置き換える。