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
Q: 非磁性の316ステンレス鋼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いることに気づきました。何か間違った方法を使っていますか？
A: おそらく心配する必要はありません。ER316Lの溶接部が磁気を帯びるのは正常な現象であり、圧延鋼板や316鋼板は磁気を帯びないことがほとんどです。
鉄合金は、温度とドーピングレベルに応じて複数の異なる相に存在します。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、フェライトは磁性があります。
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化します。そのため、室温では炭素鋼は磁性を示します。
304や316などのステンレス鋼の一部グレードは、室温で主相がオーステナイトであることから、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フェライトに硬化し、冷却すると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およびシート材は、制御された冷却と圧延工程を経て、通常、すべてのフェライトがオーステナイトに変化します。
20世紀半ば、オーステナイト系ステンレス鋼の溶接において、溶接金属にフェライトを少量存在させることで、溶加材が完全にオーステナイト系の場合に発生する可能性のあるマイクロクラック（割れ）を防止できることが発見されました。マイクロクラックを防止するため、オーステナイト系ステンレス鋼用の溶加材の多くは、3%～20%のフェライトを含有しており、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を測定するセンサーは、磁気吸引力のレベルも測定できます。
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、タンクではほとんど必要ありません。問題なくはんだ付け作業を続けられることを願っています。
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