靭性

物理化学的メカニズム

靭性とは、材料が衝撃を受けても変形して割れないこと。エネルギーは変形に使われ、亀裂に変わることはない。これはシャルピー衝撃試験↗で調べる。振り子ハンマーで切欠き付き試験片を打ち破り、どれだけの仕事が必要だったかを測る。靭性を高めるのは、細かい結晶粒、焼戻し組織、そして不純物の少ない清浄な鋼だ。脆性を招くのは、粗い結晶粒と、組織中に介在物として存在するすべてのものだ。

溶接における冶金学的関連性とリスク

靭性は温度に依存する。遷移温度↗以下では、夏なら降伏する同じ鋼も、冬にはガラスのように割れる。だから、寒い時期に開放された工場で溶接するのは軽い違反ではない。熱影響部（HAZ）↗の粗粒域は、部材全体で最も靭性が低い場所であり、閉じ込められた水素が事態をさらに悪化させる。どんな切欠きも応力を集め、靭性のある材料を最初の一撃で裂ける材料に変えてしまう。

現場実務と行動指針

ビード止端部は研削して滑らかにし、そのままにしない。アークスタート部やスパッタはビードのそばに置いてはいけない。それらはすべて小さな切欠きだ。引張方向に対して直角に研削しない。寒いときは、材料が本来必要としなくても予熱する。硬さと靭性の両方が要求される場所では、焼戻し↗で妥協点を調整し、硬い母材の上には靭性のあるバッファ層↗を下に置く。