鉄系材料と鋼

ステンレス鋼(錆びない)

オーステナイト系、フェライト系、二相系鋼:組織と溶加材

ステンレス鋼(錆びない) AI generated

ステンレス鋼は少なくとも10.5%のを含み、自己修復するでから身を守る鋼だ。オーステナイト系、フェライト系、二相系の3大ファミリーは組織、強度、溶接挙動が異なる。で決め手になるのは:入熱、、そして正しい後処理だ。

「ステンレス」とは:鋼に少なくとも10.5%のが含まれているということだ。そのが酸素と反応して、酸化クロムからなる極薄くて緻密なを作り、下の鋼を空気と水から遮断する。傷つけても、十分なが供給される限り自分で修復する。まさにこの皮膜をで壊してはいけない。

大きく分けて3つのファミリーがあり、それぞれでの挙動が違う。

オーステナイト系鋼(、、)は定番だ。がとして働き、室温でも面心立方格子を保つ——だから非磁性で、深部まで靭性があり、たいてい溶接性は非常に良い。だが有名な弱点が2つある。1つ目は:時にで600~800 °C付近の温度になり、そこでからなるが析出する。すぐ隣で粒のが乏しくなる——このでまさにその領域がに弱くなる。部材の残りは健全に見えてもだ。対策:(X2CrNiMo17-12-2、アメリカのAISI 316L——「L」はLow Carbonの意味)のような低炭素グレード、またはチタン/ニオブで安定化したグレード。2つ目は:は粗粒で凝固し、収縮が大きい——特に溶加材なしの完全自溶では高温割れが起きやすい。

フェライト系鋼()はなしで済む。ここではがとして働く——組織はフェライトで磁性があり、安い。欠点:時にで粒が不可逆的に粗大化し、鋼は脆化してを失う。低入熱で溶接し、ビードの強度低下を覚悟しなければならない。

二相系鋼()は両方を組み合わせる:とがほぼ50%ずつの組織だ。こののおかげでの2倍の強度と、優れた抵抗を持つ。代償:で相比率を合わせなければならない。冷却が速すぎるとが増えすぎ、遅すぎるとが増えすぎ——どちらもと耐食性を損なう。

では3ファミリーすべてに必須なのがだ。は裏側から(アルゴンまたは窒素-水素)でパージしなければならない。さもないとルートが焼けて——酸化色とが、必要な場所でを壊す。後はを除去し、その領域を酸洗いしてしなければならない——そうして初めて耐食性が回復する。労働安全も忘れるな:ステンレスの研削や酸洗いでが発生することがある——集塵と呼吸保護は必須だ。