Rob Koltz と Dave Meyer が、溶接ステンレス鋼のフェライト系 (磁性) とオーステナイト系 (非磁性) の特性について議論します。Getty Images
Q: 非磁性の 316 ステンレス鋼で作られたタンクを溶接しています。ER316L ワイヤで水タンクの溶接を開始したところ、溶接部分が磁性であることがわかりました。何か間違っているのでしょうか?
A: 心配する必要はないと思います。ER316L で行われた溶接部が磁気を引き付けるのは通常のことであり、ロール状の 316 シートやシートが磁気を引き付けないことは非常に一般的です。
鉄合金は、温度と合金化レベルに応じていくつかの異なる相に存在します。これは、金属内の原子の配置が異なることを意味します。最も一般的な 2 つの相は、オーステナイトとフェライトです。オーステナイトは非磁性ですが、フェライトは磁性です。
通常の炭素鋼では、オーステナイトは高温でのみ存在する相であり、鋼が冷却されるとオーステナイトはフェライトに変態します。したがって、炭素鋼は室温では磁性を持ちます。
304 や 316 などのいくつかのグレードのステンレス鋼は、室温で主相がオーステナイトであるため、オーステナイト系ステンレス鋼と呼ばれます。これらのステンレス鋼は冷却するとフェライトに凝固し、オーステナイトに変態します。オーステナイト系ステンレス鋼のプレートおよびシートは制御された冷却および圧延操作を受け、通常はすべてのフェライトがオーステナイトに変態します。
20世紀半ばに、オーステナイト系ステンレス鋼を溶接する際、溶接金属中にいくらかのフェライトが存在することで、溶加材が完全にオーステナイトである場合に発生する可能性のある微小亀裂（クラック）が防止されることが発見されました。微小亀裂を防ぐために、オーステナイト系ステンレス鋼のほとんどの溶加材は3%～20%のフェライトを含むように設計されているため、磁石を引き寄せます。実際、ステンレス鋼溶接部のフェライト含有量の測定に使用されるゲージは、磁気吸引力のレベルも測定できます。
316 には、溶接部の磁気特性を最小限に抑えることが重要な用途がありますが、タンクではこれが必要になることはほとんどありません。安心してはんだ付けを続けていただければ幸いです。
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