低温脆性     (ていおんぜいせい)   [t13]

【用語の意味】
室温又はそれ以下の温度で、衝撃値が急激に低下して脆くなる現象。どんな鋼にもある現象だが、オーステナイト系ステンレス鋼などの低炭素鋼は-100℃程度以下でも脆化しないので、低温容器などにはこのような鋼を使用する必要がある。
【関連する用語】
  遷移温度 
【補足説明】

(遷移温度の項を参照のこと)
脆化温度が高いということは、衝撃値が低下し、破面が脆性破面になることであり、ナイフなどが簡単に欠けたり折れたりすることとイメージしてよい。特に炭素含有量が高くなるとその影響が大きい。
このため、高硬度の工具や金型などは、冬場の早朝などでは室温が低下すると欠けやすいということが言われるが、この低温ぜい性も一つの原因になっていると考える。
高炭素鋼に対しての対策としては、温度を室温以下に下げないために、予熱などで温度を高くするか、変形しにくいように厚さを増すなどの検討をする以外にはないとされる。逆に言えば、品物を冷やして切り口性状を改善するということもできるということになる。
「室温」とはいい加減な表現であるが、30℃程度と考えておくといい。通常の工具鋼の試験は「室温」で行われており、高温でのシャルピー例はしばしば見るが、低温のものは見ない。
余談だが、0℃でのシャルピ-試験は行うことがあったが、工具鋼で温度を変えて試験したことの記憶がない。当社では55HRC以上の高硬さのシャルピー試験をしばしば行っていたが、常に数値はばらつくので、温度差までを考えていなかったが、少しやってみたい気持ちもある。
工具は30℃以下では使わないということは覚えておいて損はないだろう。


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