鉄-炭素状態図（EKD）
鋼の地図：加熱と冷却で実際に何が起きるか
AI generated 鉄-状態図は材料学で最も重要な地図だ。鋼がどの温度・どの炭素量でどの組織になるかを示してくれる — つまり、でビードがなぜ硬くなるかもわかる。EKDを読めば、焼き入れ硬化、割れ感受性、熱処理を丸暗記せずに理解できる。
（EKD）は、すべての鋼がどこに位置するかを示す地図だ。横軸に量、縦軸に温度をとる。この図を見れば、この温度とこのC量なら、お前の鋼はちょうどこの組織になる、とわかる。
純鉄は加熱中に二度の格子変態を起こす。911 °C以下では — 軟らかくてよく変形する体心立方格子の組織で、をほとんど溶かせない（最大0,02 %）。911 °Cから1392 °Cの間ではになり、これは面心立方格子で、をはるかに多く取り込む（最大2,06 %）。まさにここが肝だ：はにはよく溶けるが、には実質溶けない。
鋼をゆっくり冷やすと、はから出ていこうとする。723 °C — パーライト温度 — で、はと（炭化鉄 Fe₃C）の細かい混合組織に分解する。この縞状の混合組織をと呼ぶ。0,8 %が共析点だ：全体が一気にになる。それより下（0,02–0,8 % C）ではまずができ、残りがになる；それより上（0,8–2,06 % C）ではまず粒界にができ、残りがになる。
2,06 %で鋼の領域が終わり、鋳鉄が始まる。鋳鉄はが多すぎて、凝固時に黒鉛かレデブライトができる — だから脆くて鋳造でき、鍛造はできない。
溶接工のお前にとって、EKDはビードの中で起きることすべての説明になる。ではが鋼を900 °C以上に加熱する — すべてがになる。その後が速く冷えると、はとして析出する時間がない。代わりに格子が一気に組み替わり、ができる — ガラス並みに硬く、脆く、割れやすい。が多ければ多いほど、は硬く危険になる。
だから二つの指標が重要だ：炭素量が最大を決め、冷却速度が実際にどれだけできるかを決める。この二つが揃って、なぜ厚板を予熱するのか、なぜ高炭素鋼は慎重にしか溶接しないのかを説明する。