* 鋼組成： 異なる炭素鋼のグレードには、さまざまな量の炭素、マンガン、およびその他の合金要素があり、水素溶解度に影響します。
* 温度： 温度が上昇すると、水素溶解度が低下します。
* 圧力： より高い圧力は、水素溶解度が向上します。
* 微細構造： 穀物のサイズやフェライト、パーライト、セメンタイトなどの相を含む鋼の微細構造は、水素拡散とトラッピングに影響を与えます。
一般的な傾向：
* 温度： 温度が上昇すると、水素溶解度が低下します。室温では、溶解度は比較的低くなりますが、高温では大幅に増加します。
* 炭素含有量： 一般に、炭素含有量が多いほど、水素溶解度が高くなります。これは、炭素原子がより多くの格子の歪みを生み出し、水素原子が占有するためにより多くの部位を提供するためです。
溶解度の推定：
水素溶解度を推定する一般的な方法は、Sievertsの法則を使用することです。これは、溶解した水素の濃度は、鋼との平衡における水素ガスの部分圧の平方根に比例すると述べています。
Sievertsの法則：
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c =k√p
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どこ：
* Cは鋼の水素の濃度（ppm）です
* kは、鋼鉄のグレードと温度に固有のシーバーツの定数です
* Pは水素ガス（ATM）の部分的な圧力です
重要な考慮事項：
* 水素トラッピング： 水素原子は、穀物の境界、包有物、脱臼など、鋼内のさまざまな部位に閉じ込められます。閉じ込められた水素は、鋼が脆くなり、亀裂の影響を受けやすくなる現象である水素包発につながる可能性があります。
* 拡散： 水素原子は鋼を通して拡散し、潜在的に内部亀裂や表面水ぶくれにつながる可能性があります。
結論：
特定の炭素鋼グレードにおける水素の正確な溶解度を決定するには、特定の組成、温度、圧力、および微細構造を考慮する必要があります。 Sievertsの法則は、推定の出発点として使用できますが、特に水素堆積懸念に関連して、溶解度と拡散に影響を与える可能性のある要因に注意することが重要です。
