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鉄鋼材の熱加工部 マルテンサイト化
- 鉄鋼材料の熱加工部でマルテンサイト化が起こる理由について知りたい
- マルテンサイト化を避ける方法について教えてください
- 鉄鋼材料の熱加工による組織変化とマルテンサイト化の関係について教えてください
- 金属
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回答(2)の続きです。引用文献があるので別回答にしました。 「マルテンではないと考えています」ではなく、「マルテンではないかと考えています」だったようですね。硬さから見て間違いありません。 ご指摘のように、マルテンが生成するためには、昇温により一旦オーステナイトになり、その後急冷されることが必要です。それ以外の要因で生成することはありません。 摩擦圧接材を調査した経験は無かったので、文献4件を斜め読みしました。 条件、特に圧接圧力、回転数、直径により組織や硬さはかなり変わるようです。 条件によって、オーステナイトにはならずにフェラ/パラ組織が微細化・加工硬化するだけの場合と、オーステナイトになって焼が入る場合があるようです。圧接部の温度を実測することは難しいので、逆に組織を見てオーステナイトになったかどうかを確認できると考えられます。 冷却速度も圧接条件の影響を受けるでしょうが、発生熱量が少なく昇温域が狭ければ、熱が母材部に逃げることにより(水冷はしていなくても)急冷され、焼入になることは十分考えられます。上記と同様、マルテンになっていることがそれを証明していると言えます。
確かに教科書に出ていない組織が出てくると困惑するものです。 しかし回答(1)の通り情報が少なすぎます。 1.溶接接合の内容。鉄鋼材料の組織には温度が最も影響します。アーク溶接なのか、ろう付けならその温度、など。 2.鋼種名(特に炭素量)。硬さに大きく影響します。 3.マルテンではないとした具体的な硬さ。 4.具体的にどんな組織なのか(言葉では難しいが)。どこにその組織が見えるのか(溶接金属、熱影響部)。 奇妙な組織になっている場合、たまに研磨や腐食が不適切な場合もあります。腐食前に鏡面になっていることを確認しましたか。再度研磨腐食してみることもいいかもしれません。
補足
捕捉します。 行った接合は摩擦圧接です。 材料としてはS45Cを用いて行ったのですが、母材ではフェライト、パーライト、HAZ（熱影響部）ではそれらが微細になっている組織を観察して一般的にTMAZ（熱加工部）？でマルテンサイトと思われる組織が観察され、硬さも600Hv前後なっていることから判断しました。 そこで疑問が発生し、なぜ接合部（TMAZ）ではマルテンなのか？私の知識不足だと思うのですがマルテンサイトはA3点以上に加熱したとことを水冷など炭素が拡散できない速さで冷却を行う無拡散変態で発生する組織だと認識しています。しかしそのような冷却ではないのになぜその組織が出たのか疑問です。また、組織変化の要因は熱影響だけで説明ができるのか？（他にもあるのではないか）という2つの疑問を持っています。
黒猫さんの回答を待ちたいと思いますが、 一括りに「鉄鋼材料」とせずに、どんな材質を、どのような方法で溶接 した場合に現れた組織なのか、もう少し丁寧に説明なさることが適切 なように思います。
お礼
ありがとうございます。 マルテンサイトはやはり熱影響で発生する以外ありませんよね。 近傍の温度測定を行って冷却速度、最高到達温度からTTT 曲線などで組織を比較してみます。 本当にありがとうございました。