ステンレス鋼の粒界腐食制御

ステンレス鋼の粒界腐食の制御、304ステンレス鋼、304ステンレス鋼の錆と腐食。ステンレス鋼の粒界腐食は10%程度で、粒子間の接着力が低下し、応力を受けると非常に割れやすく、さらには潰れやすく、その形状から見えなくなります。これは、他の主な腐食原因によっても誘発されます。オーステナイト系ステンレス鋼の粒界腐食は、主に粒界Cr、Cr、Cが容易に化合物を形成すること、そしてCr含有量の不足によって引き起こされます。

1、化学組成と構造

（1）C含有量

オーステナイト系ステンレス鋼の粒界腐食における鋼中の炭素含有量の影響は、最も大きな要因です。まず、母材と溶接棒の炭素含有量を厳密に管理し、0.08%以下に抑えます。母材と溶接棒には、Ti、Nbなどの安定元素を添加します。これらの元素は炭素との親和性が強く、Crが結合する前に炭素が結合し、安定した化合物を形成します。

（２）二相構造

二相構造は、粒界腐食に対する耐性を大幅に向上させます。一方で、クロム、シリコン、アルミニウム、モリブデンなどのフェライト形成元素を溶接部に添加することで、フェライトを含む溶接材料を選定し、二相構造の溶接部を形成します。

2、溶接技術

（1）450～850℃の温度域、特に650℃は、粒界腐食が最も発生しやすい危険温度域（温度感受性領域とも呼ばれる）です。ステンレス鋼の溶接では、溶接部をラミネート加工したり、溶接部を直接水冷したりすることで急速に冷却し、温度域内での時間を短縮することが、継手の耐食性を向上させる効果的な対策となります。

（2）溶接線のエネルギー増加は、オーステナイト系ステンレス鋼の腐食を加速します。溶接プロセスでは、低電流、高溶接速度、ショートアーク、多パス溶接法を採用することで、熱負荷を低減します。入熱量が少ないため、温度が十分に速く上昇し、熱影響部の粒界腐食を回避できます。