鉄鋼材料の靭性を変える方法とは？
- 鉄鋼材料の靭性は、組織や結晶の特性によって決まります。
- 靭性を上げるためには、焼き戻し温度を上げて硬度を下げる以外にも様々なアプローチがあります。
- 詳しい方に教授してもらいましょう。
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靭性を変える方法
材料力学について勉強中です。 鉄鋼材料の靭性って何で決まるのでしょうか？ (組織、結晶が○○だから・・・) 靭性を上げるためには 焼き戻し温度を上げて硬度を下げる以外に どういうアプローチが有るのでしょうか？ 詳しい方教授ください。
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機械設計士でも機械材料、特に熱処理までの知識を持っている人は少ないか。 然しながら、設計でありながら全くの無知では何とも言えない・・・ 強度計算したところで、熱処理や材料力学の知識が無ければ画龍点睛を欠く。 私は若かりし頃に学んだので未だに記憶が残っています。↓参考urlは熱処理屋 のサイトですが参考になるでしょう。合金鋼が炭素鋼よりも重宝されるのは、 焼入れの深さが大きいことだろうと思われます。つまりマルテンサイトという 焼きが入った金属組織が多く得られます。コレだけだと硬く脆いので焼戻して トルースタイトやソルバイトという靭性のある金属組織に熱処置で変える訳。 ちなみに市販の素材は大抵は「As Rolled」という所謂、圧延したまま或いは 焼きなましして軟化させ加工し易くしたものが流通されている殆どです。従って 金属組織にムラがあり粗大化しているものもあるだろう。だから焼入れ熱処理 の前段階として焼ならし/焼準(Normalaizing)で金属本来の緻密な組織に戻し た後に焼入れ、焼戻しを行うのだと教わりました。 ※詳しいことは、やはり専門家の熱処理屋or材料屋に聞くことが良いと思う。 熱処理を知ることは料理人が素材を如何に活かして美味しい料理にするかと 似ていると言われます。肉なら焼き方も御客に合わせて料理して出すだろう？
金属素人のたわ言です。 メカニズム（理論的の同じ）と言う言葉がお好きなようで。 「靭性」とは何か。 投稿の目的は何か。 メカニズム確立のステップは まず実験する。次に要因は何か。 実験計画法に基づき実験する。 これの繰り返しで要因がわかってくる。 さらに実験する。 なんとなくメカニズムが判ってくる。 の繰り返しじゃないでしょうか。 何故アドバイス？を記載したか判りますか。 もし私がメカニズムを教えてくださいと貴君から言われたら よくて上記の回答。虫の居所が悪ければ「うるさい、自分で考えろ」です。 今クレーム対応中で時間に追われてます。つまり虫の居所が悪く申し訳ありませんね。
やっぱり最強はクロモリでしょう http://www.toishi.info/sozai/scm/index.html
補足
ご回答ありがとうございます。 他の回答者の方にも聞いていますが クロモリが靭性が高くなるメカニズムはどういうものなのでしょうか？
靭性って何という哲学的な問題 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9D%B1%E6%80%A7 抜粋 これらの値は靱性の絶対値的評価に用いるには難しく と書かれているように難しい >>焼き戻し温度を上げて硬度を下げる という言うのは結晶構造伴う変化によるもので 温度以外に不純物の割合 製造法(同じアルミでもダイキャスト と 砂型では全く違う)などある 結局やってみないと測らない というのが合金の世界 熊大マグネシュウム合金 https://www.youtube.com/watch?v=pXVae1QrOvI ダイヤと木炭・備長炭 とかも製造法の違いによる結晶構造の違い
お礼
ありがとうございます。 もう少し勉強してしっかり理解したいと思います。
補足
>>焼き戻し温度を上げて硬度を下げる という言うのは結晶構造伴う変化によるもので 靭性が上がる(硬度が下がる)時に結晶構造は どう変化しているのでしょうか？
回答の範囲として、炭素鋼を対象として熱処理によって靱性をあげることを 想定なさっているのでしょうか？ 焼入れ・焼き戻しを記載なさっているのは、一定の硬さを確保することが 必要条件なのでしょうか？ 範囲を広げれば、靱性を上げる方策は、いろいろあると思います。 ・P,S,Nなどの不純物の少ない材料を使う ・硬さの制約がなければ、SUS304などのオーステナイト組織の材料を使う ・研磨などによって、表面を粗さを向上させる ・ショットピーニングなどの表面処理を行う ・V形ノッチなどを避ける形状とする など
補足
ご回答ありがとうございます。 炭素鋼で材料はいじらずに熱処理によって という範囲で考えていました。 そうすると硬度を落とすしかないんですかね。 ちなみに、Cr等の合金を加えることが靭性を向上させる と一般的に 言われますがどういうメカニズムで靭性が向上が分かりません。 き裂が進展するのを合金元素が邪魔するということなのでしょうか？
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