ロブ・コルツとデイブ・マイヤーが、溶接可能なステンレス鋼のフェライト（磁性）およびオーステナイト（非磁性）特性について議論する。ゲッティイメージズ
質問：非磁性の316ステンレス鋼製タンクを溶接しています。ER316Lワイヤを使って水タンクの溶接を始めたところ、溶接部分が磁性を帯びてしまいました。何か間違ったことをしているのでしょうか？
A：おそらく心配する必要はありません。ER316Lで溶接した部分は磁性を帯びるのが普通ですし、圧延板や316鋼板は磁性を帯びないことが非常に多いです。
鉄合金は、温度やドーピング濃度によっていくつかの異なる相で存在し、これは金属中の原子の配列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、鋼が冷却されるにつれてオーステナイトはフェライトに変化する。したがって、室温では炭素鋼は磁性を持つ。
304や316などの一部のステンレス鋼は、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ています。これらのステンレス鋼は、冷却するとフェライトに硬化し、再びオーステナイトに変化します。オーステナイト系ステンレス鋼の板材やシート材は、制御された冷却および圧延工程を経て、一般的にすべてのフェライトがオーステナイトに変換されます。
20世紀半ば、オーステナイト系ステンレス鋼を溶接する際、溶接金属中にフェライトが少量含まれていると、溶加材が完全にオーステナイトである場合に発生する微小亀裂（割れ）を防ぐことができることが発見されました。微小亀裂を防ぐため、オーステナイト系ステンレス鋼用の溶加材のほとんどは3%から20%のフェライトを含んでおり、磁石に引き付けられるようになっています。実際、ステンレス鋼溶接部のフェライト含有量を測定するセンサーは、磁力の強さも測定することができます。
316は、溶接部の磁気特性を最小限に抑えることが不可欠な用途で使用されますが、タンクではそのような要件はほとんど求められません。今後も問題なくはんだ付けを続けられることを願っています。
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