Direct welded joint
Pure Ni
4 - 3 - 4 . イ ン サ ー ト 型 溶 接 継 手 の 衝 撃 特 性
図 4 - 1 8 に 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 母 材 及 び 溶 接 継 手 の 衝 撃 値 と 試 験 温 度 と の 関 係 を
示 す ． 純 N i 及 び S U S 3 0 4 溶 接 継 手 の 衝 撃 値 は ， 試 験 温 度 7 7～3 7 3 K の 範 囲 で い ず れ も 同 様 な 傾 向 を 示 し ， 試 験 温 度 3 7 3 K で は ， 純 N i 溶 接 継 手 の 場 合 6 . 8 J / c m2，S U S 3 0 4 溶 接 継 手 の 場 合 6 . 7 J / c m2 で あ っ た ． こ れ よ り ， 純 N i 及 び
S U S 3 0 4 溶 接 継 手 の 衝 撃 値 は ， 試 験 温 度 2 4 8～3 7 3 K の 範 囲 で ， 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 母
材 の 衝 撃 値 に 比 し て 著 し く 低 か っ た ．ま た ，直 接 溶 接 継 手 と 純 N i 及 び S U S 3 0 4 溶 接 継 手 と の 衝 撃 値 に は ， 大 き な 差 異 は 認 め ら れ な か っ た ．
図 4 - 1 9 に 純 N i 溶 接 継 手 ， 図 4 - 2 0 に S U S 3 0 4 溶 接 継 手 の 衝 撃 試 験 後 試 験 片
外 観 ， マ ク ロ 破 面 及 び 破 断 位 置 を 示 す ． 溶 接 継 手 の 衝 撃 破 断 位 置 は ， い ず れ も 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 ボ ン ド 部 ， 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 ボ ン ド 部 ＋ 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 熱 影 響 部 及 び 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 ボ ン ド 部 ＋ 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 母 材 部 の 3 種 類 で あ っ た ． 破 断 経 路 は ，破 断 位 置 に か か わ ら ず ，い ず れ も 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 ボ ン ド 部 か ら 亀 裂 が 生 じ ， １ ） そ の ま ま 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 ボ ン ド 部 で 破 断 し た も の ， ２ ） 途 中 か ら 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 熱 影 響 部 に そ れ た も の ， ３ ） 途 中 か ら 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 母 材 部 に 大 き く そ れ た も の の 3 種 類 で あ っ た ． 破 断 経 路 の 距 離 は ， １ ）， ２ ） 及 び ３ ） の 順 に 増 加 す る の で ，そ の 衝 撃 値 は ３ ）の 場 合 が 最 も 大 き い 値 を 示 し た ．こ の 傾 向 は ， 試 験 温 度 2 7 3 K 以 上 に お い て 明 瞭 で あ っ た ．
図 4 - 2 1 に 純 N i 溶 接 継 手 の 軟 鋼 側 衝 撃 破 面 の S E M 像 と 面 分 析 の 結 果 を 示 す ．
継 手 の 破 面 に お い て C の 分 布 は 若 干 認 め ら れ る が ，S i の 分 布 は ほ と ん ど 認 め ら れ な い ． 一 方 ， N i の 分 布 は ， 不 均 一 で あ る が ，C 及 び S i に 比 し て 濃 度 が 高 い ． よ っ て ， 純 N i 溶 接 継 手 の 衝 撃 試 験 に お け る 亀 裂 発 生 位 置 は ， 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 ボ ン ド 部 で あ る こ と が ， 破 面 観 察 及 び 面 分 析 か ら 認 め ら れ た ．
図 4 - 2 2 に S U S 3 0 4 溶 接 継 手 に お け る 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 側 衝 撃 破 面 の S E M 像 と 面
分 析 の 結 果 を 示 す ．な お ，観 察 位 置 は ，亀 裂 発 生 側 で あ る ．S E M 像 に よ る と ， 継 手 の 破 面 に は 球 状 黒 鉛 が 認 め ら れ ， さ ら に S i の 分 布 も ほ ぼ 全 体 に 認 め ら れ た ． 一 方 ，N i 及 び C r 濃 度 は 一 部 で 高 か っ た ． よ っ て ， S U S 3 0 4 溶 接 継 手 の 衝 撃 試 験 に お け る 亀 裂 発 生 位 置 は ， 純 N i 溶 接 継 手 同 様 に 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 ボ ン ド 部 と 判 断 さ れ る ．
破 面 を 比 較 し て 示 す ． い ず れ も 破 断 位 置 は 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 ボ ン ド 部 で あ っ た ． 直 接 及 び S U S 3 0 4 溶 接 継 手 は 凹 凸 の 少 な い 破 面 形 態 で あ っ た が ， 純 N i 溶 接 継 手 は ， 破 面 の 1 部 に 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 母 材 部 分 が 認 め ら れ た ．
以 上 の こ と か ら ， 純N i及 びS U S 3 0 4溶 接 継 手 の 衝 撃 値 は ， イ ン サ ー ト 材 の 有 無 に か か わ ら ず ， 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 熱 影 響 部 が 著 し く 硬 化 し ， そ し て 脆 化 し た た め 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 母 材 に 比 し て 低 下 し た も の と 考 え ら れ る ．
図 4 - 1 8 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 母 材 及 び 溶 接 継 手 の 衝 撃 値 と 試 験 温 度 と の 関 係
図 4 - 1 9 純 N i 溶 接 継 手 の 衝 撃 試 験 後 試 験 片 外 観 ， マ ク ロ 破 面 及 び 破 断 位 置
図 4 - 2 0 S U S 3 0 4 溶 接 継 手 の 衝 撃 試 験 後 試 験 片 外 観 ， マ ク ロ 破 面 及 び 破 断 位 置
図4 - 2 1 純N i溶 接 継 手 に お け る 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 側 衝 撃 破 面 のS E M像 と 面 分 析 結 果
図4 - 2 2 S U S 3 0 4溶 接 継 手 に お け る 球 状 黒 鉛 鋳 鉄 側 衝 撃 破 面 のS E M像 と 面 分 析 結 果