遅延き裂の傾向がある材料にはどのようなものがありますか？

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規格書にはよく、遅延き裂を生じやすい材料（例：12Cr2Mo1R）は、溶接が完了してから少なくとも24時間経過した後に非破壊検査を行うべきであるという条項が見られます（GB/T150.4 P335）。では問題ですが、遅延き裂とは何でしょうか？遅延き裂の傾向がある材料にはどのようなものがありますか？溶接完了後24時間経ってから行われる非破壊検査にはどのようなものがありますか？遅延き裂の定義：遅延き裂は冷間き裂に属する。いわゆる冷間割れとは、溶接後に冷却されてマルテンサイト変態温度M3点以下になった際に発生する割れのことで、通常は溶接後しばらくの時間（数時間、数日、あるいはそれ以上）経ってから現れるため、遅延割れとも呼ばれる。組織の形成：き裂の発生の遅れは、鋼の硬化傾向、溶接部の水素含有量およびその分布、そして溶接部の応力状態に関連している。遅延き裂は、結晶粒界に沿って進展するものもあれば、結晶を貫通して進むものもあり、これは溶接部の金属組織、応力状態、および水素含有量に関連している。一般的な遅延き裂は、多くの場合クリスタル貫通き裂（き裂が結晶境界を通って結晶粒内に入るもの）であり、その原因は、溶接部の熱影響部にある低塑性の組織が、冷却による体積変化や組織変化に伴って生じる応力に耐えられずに割れること、または溶接部内の水素原子が互いに結合して分子状態となり金属の微細な空孔に侵入する際に生じる巨大な内部応力と溶接による拘束応力が相まって溶接部が割れること（これを水素誘起き裂と呼ぶ）にある。形成原因：硬化組織が冷間割れを引き起こす決定的な要因である。溶接時の冷却速度が速い場合、熱影響部にはベイナイトと大量のマルテンサイト組織が現れる。特に、粗大な双晶マルテンサイトが形成されると、き裂感受性が高まり脆化が進み、溶接応力の影響で冷間き裂が発生する。さらに、拡散した水素が硬化脆化領域に濃縮することで微細なき裂が生じる。き裂先端に形成される三方向応力領域が再び水素の拡散・濃縮を誘発し、微視的なき裂が巨視的なき裂へと成長する。これが遅延き裂である。遅延き裂の分類：遅延き裂は、溶接趾き裂、溶接ビード下き裂、および根元き裂に分けられる。（1）溶接趾割れは母材と溶接部の境界に発生し、明らかな応力集中の傾向があり、割れの進行方向は一般的に溶接ビードに平行である。（2）溶接ビード下のき裂は、硬化傾向が大きく水素含有量が高い溶接熱影響部で発生し、き裂の進行方向は一般的に溶接線に平行である。（3）根部のき裂は、熱影響部の粗大結晶領域に生じることもあれば、溶接部金属内に生じることもあり、これは母材と溶接部の力学的性質および溶接部根部の形状によって決まる。溶着金属中の拡散水素量はき裂発生の遅延と密接な関係があり、溶接部の水素含有量も同様に重要である。温度は、溶接部における水素の拡散や放出に影響を与える重要な要因である。溶接過程において、液状金属が吸収した水素のうち、一部は溶融池の結晶化過程で逃げ出すことができるが、溶融池の結晶速度が非常に速いため、かなりの量の水素が逃げ出す間もなく、固体の溶接部金属の中に残ってしまう。これは溶接部の性能に大きな影響を与え、巨大な内部応力が生じて溶接部が割れる原因となります。実際、遅延き裂を引き起こす真の原因となる水素は拡散水素と呼ばれ、固体金属内で自由に拡散できることからその名が付けられました。拡散水素は、水素シミ、水素脆性、水素誘起き裂すなわち遅延き裂といった欠陥が生じる重要な要因である。溶接部における水素の起源 焊接過程で溶融池に入る水素は、主に溶接材料中の水分、水素を含む物質、アーク周囲の空気中の水蒸気、ワイヤーおよび母材のエッジ部分の表面にある水、錆や油汚れなどの不純物に由来する。遅延き裂の防止策1、工程面では低水素の溶接環境を確立し、低水素系の溶接材料および低水素系の溶接工程を採用する。例えば、CO2ガスシールド溶接を用いることで低水素の溶接部を得ることができる。溶接部の応力を低減するため、できるだけ低強度の溶接材料を選択し、溶接部の強度が母材よりも低い場合は、引張応力は塑性変形によって解放される。適切な溶接順序を採用し、溶接時には収縮量の大きい溶接部を先に、収縮量の小さい溶接部を後に溶接することで、溶接部が自由に収縮でき、溶接による拘束応力を低減させる。（1）適切な溶接規格および熱投入量を定め、冷却時間を制御することで、溶接部および熱影響部の組織と性能を向上させることができる。（2）溶接前の予熱により層間温度を制御し、冷却速度を低下させることで水素の拡散が促進され、遅れ割れの発生を効果的に防ぐことができる。（3）低温脱水素処理は水素の拡散を促進する。遅延き裂は、一般的に溶接後数時間または数日経ってから発生します。亀裂が発生する前に、タイムリーに溶接部に熱処理（脱水素処理）を施し、300℃で溶接部を加熱して残留した固体状の溶接金属中の水素の拡散と放出を促進すれば、溶接によって生じる残留応力をある程度低減させ、溶接部の組織を改善し、遅延亀裂を効果的に防ぐことができる。（4）厚板鋼には多層多工程溶接を適用する。前の層が後の層を予熱し、後の層が前の層に対して熱処理の役割を果たすことで残留応力を低減し、溶接部の組織を改善する。（5）溶接部の表面をハンマーで叩いて圧縮応力を生じさせ、溶接部の応力場を改善し、遅延き裂が発生する確率を低減する。（6）遅れ割れの傾向がある材料については、遅れ割れの見落としを防ぐため、溶接後24時間以内に検査を行うべきである。2、冶金分野（1）水素の供給源を制御する。できるだけ低水素または超低水素の溶接材料を選び、使用前には溶接材料を乾燥させ、ワイヤーや溶接部のエッジに付着した水分、錆、油汚れなどの不純物を取り除く必要があります。（2）アルカリ性の低水素系溶接棒を使用し、被覆剤にフッ化石を加えることで溶接部の水素含有量を低下させることができる。（3）溶接部金属の合金組成を適切に選定し、特定の合金元素を適量添加することで、溶接部金属の靭性および耐き裂性を向上させる。（4）溶接が困難で割れやすい鋼材には、オーステナイト系ステンレス鋼のワイヤーを使用する。オーステナイトは水素の溶解度が高いため、水素が含まれない溶接部では割れが発生しない。3、溶接応力の低減（1）合理的な溶接継手を設計し、できるだけ突合わせ継手を用い、重ね継手は避ける。溶接部の形状は適切に設計し、溶接部の配置は断面の急変部からできるだけ離して行う。溶接部の余盛りは過度に高くしてはならず、溶接継手の断面は滑らかに遷移するようにすることで、溶接部の拘束度を低減し、過度な応力集中を防ぐ。（2）溶接部の密集を避け、適切な溶接順序を採用して溶接部の剛性を低減する。遅延き裂の傾向がある材料にはどのようなものがありますか？遅延き裂傾向のある材料とは、主に各種の低合金高強度鋼を指す。鋼の強度レベルが高くなり、合金元素が増加するにつれて、その焼き入れしやすさは徐々に高まり、遅延き裂が発生しやすくなる傾向も強くなる。現在、冷間割れ感受性が高い材料としては、主に降伏強度が450Mpa以上、または引張強度が540Mpa以上の低合金高強度鋼が挙げられ、その材種には15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDRなどがある；そして、いくつかの低合金耐熱鋼もあり、その規格番号には1.0Cr0.5Mo（15CrMo）、1.25Cr0.5Mo（14Cr1Mo）、1Cr-0.5Mo-V、2.25Cr-1Mo（12Cr2Mo1）などがある；そして、1Cr13、2Cr13、4Cr13、2Cr12WMoV、2Cr12MoV、2Cr12Ni3MoVなどのマルテンサイト系ステンレス鋼もある。どのようにして非破壊検査を行うのか？遅れ割れの傾向がある材料（例：12Cr2Mo1R）は、溶接完了後少なくとも24時間経過してから非破壊検査を行うべきであり、ここでの非破壊検査は主に表面検査を指す。本文は設計院ネットwww.shejiyuan.comからのものです（設計院ネットでは、10基の固定管板式熱交換器の設計依頼に対する見積もり作業が行われており、デザイナーの皆様のご参加を歓迎します）