アルミ針金は曲げを繰り返すと硬くなるのでしょうか

質問

アルミの針金はやわらかいので細工がしやすいですが何回か巻いたり曲げたりを繰り返しているとだんだん硬くなってくるように思いますが、この印象には何か根拠があるでしょうか。

回答No.4

qwe2010 · ベストアンサー

お礼を読んで、
反対です。
それ以上伸びないから硬くなる。
伸ばそうとすると、破断します。

お礼

硬くなることの理由を考えたのですが、縮むことはないのですね。

回答No.6

ohkawa3

繰り返し曲げることで硬くなるのは、次のように物理的に説明することができます。

金属は結晶でできていて、結晶格子がずれて動くことの性質があるので塑性変形させることができます。
結晶格子がずれて動く界面を「転移」と呼びますが、高度の塑性変形を与えると転移の密度が高まって解放されずに絡み合うようになって加工硬化を生じます。

参考URL：

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8A%A0%E5%B7%A5%E7%A1%AC%E5%8C%96

お礼

金属疲労などとも重なる現象なのかなと思いました。

回答No.5

nagata2017

ちなみに　焼きなましができます。
元通りに柔らかくなります。
融点が低いので　なれないとむつかしいですが
夜　明かりを消して暗くして　炎であぶって　ほのかにピンク色になったところで水につけて急冷します。
赤くなると溶けます。
オーブントースターでもいいです。

お礼

早速やってみたいです。究極的には電子（軌道）の問題なのでしょうか。

回答No.3

t_ohta

アルミは加工硬化が起きる金属なので、何度も変形させると硬くなります。
加工硬化は結晶構造に起因して発生する現象です。

お礼

加工効果と結晶構造が大切な用語ですね。

回答No.2

aokii

金属は一定の小さな構造体で出来ていて、この構造体を変形させると歪ができて、構造の形が崩れるため、動きにくくなり、硬くなります。
歪が出来て硬くなった金属に熱を加えると歪がその構造を本来の形に作り変え（再結晶）ます。そしてこの時今までの構造体より細かい構造体が一杯できます。鉄板を叩いて伸ばして薄い板状にすると、細かい構造になり、強くなります。

お礼

構造体というのが大切だということがわかりました。

回答No.1

qwe2010

曲がるのは、伸びる部分があるから、曲がります、
短くなる部分があるから、曲がるのです。

アルミなどの金属は、隣り合った分子同士が、強く結ばれています。
曲げると、金属は、伸びて曲がります。短くなる方向には、あまり動きません。
何度か、曲げを繰り返すと、これ以上、伸びないところまで来ます。
それ以上伸ばすと、破断するところです。
この状態になると、金属はとても固くなります。

鉄などで作られた、ボルトなども、硬いものは、この原理で作られています。
硬いけど、これ以上伸びないから、もろい、つまり壊れやすい、切れやすいとゆう性質を持っています。
柔らかいものは、伸びますので、ねじが緩んでいるのかと思うこともあります。

硬くなるのがすぐわかるものに、ステンレスがあります。
2～3回曲げ伸ばしすると、その部分は固くなり、曲がらなくなります。

樹脂が、曲がりやすいのは、細長い分子がつながっているからです。
炭素、酸素、水素が組み合わさって、分子自体も変形して、元に戻る力も存在します。

お礼

それ以上は縮まないから硬くなるという理解でよろしいのでしょうか。電子が反発しているのかと思いましたが興味深いことだと思いました。