ちょっと、そこ！ 410ステンレス鋼板のサプライヤーとして、私はしばしばポスト - 溶接熱処理について尋ねられます。だから、私はそれが何であるか、そしてなぜそれが410ステンレス鋼板にとってそれがそれほど重要であるかについてのいくつかの洞察を共有していると思いました。
まず、410ステンレス鋼とは何かを理解しましょう。それはマルテンサイトステンレス鋼です。つまり、強度と硬度が高いことを意味します。カトラリー、バルブ、ポンプ部品など、腐食抵抗と良好な機械的特性が必要な用途で一般的に使用されています。しかし、410ステンレス鋼板の溶接に関しては、物事は少し難しくなります。
溶接410ステンレス鋼は、いくつかの問題につながる可能性があります。溶接プロセス中、急速な加熱と冷却は、熱ゾーン（HAZ）で硬くて脆いマルテンサイトの形成を引き起こす可能性があります。これにより、特にストレスの下で、溶接領域がひび割れになりやすくなります。また、溶接は、HAZの鋼の耐食性を減らすことができます。それがポスト - 溶接熱処理が登場します。
ポストとは何ですか - 410ステンレス鋼板の溶接熱処理ですか？
ポスト - 溶接熱処理（PWHT）は、溶接後に実行されるプロセスであり、応力を緩和し、微細構造を改善し、溶接接合部の機械的および腐食性耐性特性を強化します。 410ステンレス鋼板に使用できるいくつかの異なるタイプのPWHTがあります。
ストレス緩和アニーリング
PWHTの一般的なタイプの1つは、ストレス緩和アニーリングです。このプロセスでは、溶接された410ステンレス鋼板を通常600〜700°C（1112〜1292°F）の範囲で特定の温度に加熱し、その温度で一定期間保持します。これにより、溶接中に作成された内部応力がリラックスすることができます。
加熱速度は重要です。それがより多くのストレスを引き起こす可能性があるため、鋼をあまり速く加熱したくありません。通常、ゆっくりと制御された加熱速度が推奨されます。必要な時間ターゲット温度で鋼を保持した後、ゆっくりと冷却されます。この遅い冷却は、新しいストレスの形成を防ぐのに役立ちます。
ストレス緩和アニーリングは、溶接接合部の亀裂のリスクを大幅に減らすことができます。また、鋼の延性を改善し、壊れずに機械的負荷に耐えることができるようになります。
正規化
正規化は別のPWHTオプションです。このプロセスでは、溶接された410ステンレス鋼板は、通常、980〜1060°C（1796-1940°F）約980〜1060°Cの臨界範囲を超える温度まで加熱されます。これにより、鋼がオーステナイトに変換されます。その後、空気で冷却されます。
正規化は、HAZの鋼の穀物構造を改良します。より細かい粒子構造は、一般に、より高い強度や靭性など、より良い機械的特性を意味します。また、より均一な微細構造を確保することにより、溶接領域の耐食性を改善することができます。
焼き戻し
多くの場合、強化は正規化後またはスタンドアロンPWHTとして行われます。鋼を通常200〜700°C（392〜1292°F）の間の特定の温度に加熱した後、その温度で保持され、その後冷却されます。抑制は、溶接または正規化中に形成されたマルテンサイトの硬度と脆性を低下させるのに役立ちます。
温度と時間を調整することにより、溶接された410ステンレス鋼シートの最終的な特性を制御できます。たとえば、温度が低いと硬度と強度が高くなりますが、温度が高くなると延性と靭性が向上します。
なぜポスト - 溶接熱処理が必要なのですか？
前述したように、溶接410ステンレス鋼はHAZに問題を引き起こす可能性があります。適切なPWHTがなければ、溶接ジョイントは必要なパフォーマンス基準を満たしていない場合があります。
機械的特性の観点から、HAZの硬く脆いマルテンサイトは、ストレス下でひび割れにつながる可能性があります。これは、溶接された410ステンレス鋼板が高負荷または振動にさらされるアプリケーションでは大きな問題になる可能性があります。たとえば、高圧力パイプラインで使用されるバルブでは、ひび割れた溶接ジョイントが漏れやシステム障害につながる可能性があります。
耐食性も懸念事項です。溶接中の微細構造の変化により、HAZは腐食の影響を受けやすくなります。ポスト - 溶接熱処理は、より均一で安定した微細構造を作成することにより、鋼の耐性特性を回復するのに役立ちます。
適切なポストを決定する方法 - 溶接熱処理？
410ステンレス鋼シートに適切なPWHTを選択することに関しては、すべてのサイズ - 適合 - すべてのアプローチがあります。いくつかの要因を考慮する必要があります。
シートの厚さは重要な要素です。厚いシートには、薄いシートと比較して、異なるPWHTプロセスまたはより長い保持時間が必要になる場合があります。使用された溶接方法も重要です。異なる溶接技術は、異なる熱を生成する可能性があります - 影響を受けるゾーンと鋼のストレスのレベル。
溶接された410ステンレス鋼板の意図した適用は、もう1つの重要な要因です。シートが非常に腐食性の環境で使用される場合、耐食性を最大化するPWHTプロセスが必要になる場合があります。一方、それが高強度アプリケーションのためである場合、硬度と強度を高めるプロセスがより適切かもしれません。
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参照
- ASMハンドブック、第4巻：熱処理。
- 溶接ハンドブック、アメリカ溶接協会。
- ステンレス鋼 - 実践ガイド、ASMインターナショナル。