高温引っ張りと常温引っ張りで分かること

常温引張試験は全ての鋼種で実施されていると言える。では高温引張試験はどうか。

1. 高温で使用する鋼種について当然実施されている。使用温度での強度、伸びを知ることは当然必要である。
2. 高温で加工する場合、加工温度での引張試験を行うこともある。加工温度での強度(変形抵抗)や伸びの値が加工性の難易を表している。

3. 一時的に高温状態になる工程(熱処理や溶接など)で、特性変化や欠陥発生の原因を究明するために高温引張試験をすることもある。
4. その他に、既回答にあるように高温での組織変化、脆化現象を基礎的に解明するために高温引張試験を行うこともある。

温度を上げていくと、強度は下がり、伸びは大きくなることが多い(高温まで組織変化がない場合はほとんど)。しかし色々な鋼種の高温引張特性を調べてもらえば判るが、強度はほぼ右下がりだが、伸びは上下することも多い。高温での伸びが室温での伸びよりも低下するのは、何らかの組織変化、例えば析出、逆に析出物の分解や固溶、不純物の凝集などが原因になる。

そのため鋼種系が異なると、伸びの大小が常温と高温で逆になる温度域がある場合もある。

回答（２）の者です。
高温引っ張りと常温引っ張りで分かることに関してアドバイスさせてもらい
ました。
回答（２）中の多少性質も変わってくる…は、金属結晶組織が変わる（転位
する）時に、体積が熱膨張係数以外の要因で変化します。その時に性質も
磁性等が変わったします。また、その中間点等では強度的に脆くなったり
します。
それらの詳細内容は、“金属結晶組織　転位”等でネット検索して確認して
みて下さい。簡単な物は、URLで掲載してきます。

温度が上昇すると、金属結晶組織が変わります（転位します）。
すると、多少性質も変わったくるので、各温度でのデータは重要です。
また、高温での脆性域がある材料もありますし、焼き入れ焼き戻しの温度に
よっては脆い（脆性）組織を持ったまま焼き戻し処理が行なわれ、強度低下
を招く事もあります。
以上のような内容でも重要な事項です。
“高温脆性　鉄鋼”や“高温脆性温度　鋼”にて検索して、その実例を確認
してみて下さい。

高温引張試験に関してはＡＳＴＭに細かく規定されています。添付資料参照
下さい。高温化では金属結晶組織における転位などの移動活性が高まりま
す。そのため，高温化では常温に比べ，亀裂の進展が早まったり逆に再結晶
化で亀裂の進展が阻害されたりします。高温試験ではそうした特性の評価が
できます。

組織学的には結晶の欠陥から構成する転位が移動することにより，破壊(亀裂
の進展)や応力緩和が起こります。金属結晶内に固溶する異種分子(鉄の場合
は炭素など)が存在する場合や加工などにより発生した転位そのものが，転位
の移動を抑制するため，結果として強度が上がるというメカニズムです。
前者が合金化による強化，後者が加工硬化による強度上昇に当たります。
また，鉄の再結晶温度は350～500℃位ですが，応力の発生によりこの温度は
低下する傾向があります。したがって，この温度位で試験すると転位の移動
と再結晶化が同時に起こります。