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炭素鋼の精製 ・鉄鉱石をコークス・石灰石と一緒に溶鉱炉に入れて熱風を送る → 還元されて → 銑鉄 ・銑鉄を電気炉などで,鉄くずと一緒に余分の炭素を取り除く →鋼塊(Steel Ingot) →圧延、鍛造等の加工 7.1 純鉄の性質 ・99.99% (フォーナイン) ・C 0.01%~0.02%, Si 0.02~0.05%, P<0.01%, S<0.03% ・主として電気材料に使用 7.2.1 フェライト(Ferrite)とオーステナイト(austenite) ・炭素原子Cが鉄原子より小さいので隙間に入り込む 侵入型、すき間の大きいところにはいる。 ・P,Q,R点の位置に侵入 ・ γ 鉄は, α鉄よりも隙間が大きいので、多くの炭素を固溶 ・ α鉄、 BCC 723℃で炭素Cを最大0.02%固溶 ・ γ鉄, FCC 1147℃にて,炭素Cを最大2.03%固溶 ・ C原子を固溶したα鉄をフ
材料の強度と破壊トップページ>従来の機械・金属材料学分野の解説 従来の機械・金属材料学分野の解説 1. 金属と結晶構造 2. 金属の変態と合金の構造 3. 相律と二元系状態図 3.5 基本状態図Ⅱ 全率可溶固溶形 7. 炭素鋼の基礎 炭素鋼をオーステナイトの状態から徐冷した場合の状態の変化 7.2.8 炭素鋼を加熱して急冷するときの組織変化 10 炭素鋼の熱処理 硬さ試験(hardness test) * 材料科学講義のプレゼン資料から 材料の強度と破壊トップページ>従来の機械・金属材料学分野の解説
ノギスの主尺は、1mm間隔の目盛りが付いている。副尺(バーニヤ)の長さは19mmで20目盛りが記されている(図6)。図5で説明したように、主尺と一致する副尺の目盛りの読みが1mm以下の値となる。 何故このようになるのかを説明します。図7のように1mmの最小目盛り、長さ10mmの主尺を考えます。副尺は長さ9mmで10等分の目盛りを有します。副尺1目盛りは、0.9mmの長さになります。主尺と副尺の0点を合わせると、主尺の1目盛目と副尺の1目盛目との間には、0.1mmずつのずれが生じ、副尺の値が増えるとずれ量は ずれ量mm=副尺の目盛り×0.1mm となります。そして、副尺10目盛りでずれ量が1mmとなり、主尺目盛り9mmと副尺10目盛りが一致します。
測定値の取扱いで大切なことは,計算では(特に電卓)大きな桁数になっても,実際に数値として意味のあるデータとするためには何桁までの数値を取るかと言うことである。 良く、電卓で計算された数値をそのまま全桁を書くとかExcelで計算された値をそのまま書く方をよく見かける。技術者としては非常識であるので注意が必要である。 (1).有効数字と計算 3.249と言う数字は純数学的には 3.249000・・・・・という意味であるが,測定値の場合は,末尾の数値が四捨五入されて 9 になったと言う意味で,測定値Mは次の範囲にある。 3.2485 ≦ M < 3.2495 このようなことから一般には,測定値は末尾の数値までが意味があり,それ以下の桁については不明である。このように意味のある数字を『有効数字』という。また,測定値においては,例えば目盛りを有する測定器で測定する場合,目分量では最小目盛りの1/10
腐食(Corrosion)は,金属がそれを取り囲む環境によって,化学的あるいは電気化学的に侵食されることを言う。“さびる”という言葉は,とくに鉄あるいは鉄合金が腐食して,主として水化した酸化第二鉄からなる腐食生成物を生成する場合にのみ使い,非金属は腐食するとはいうが“さびる”とは言わない。 図5.1に示すように,乾電池は中心の炭素棒電極とそれを取り巻く円筒状亜鉛電極とからできており,塩化アンモニウムを主体とする電解質がその問を満たしている。両極上でおこる化学反応によつて電気エネルギー発生し,両極に接続した電球をともす。炭素棒電極(正極)では還元反応がおこり,亜鉛電極(負極)では酸化反応がおこって金属亜鉛が水和した亜鉛イオンZn++・nH2Oに代わる。亜鉛の腐食量は,両極問を流れる電流が大きくなるほど増大するが,Michael Faradayはその定量的な関係を次式で示した。 これを『Far
トップページ > 材料の強度と破壊トップページ 材料の強度と破壊について 八戸工業大学時代(昭和48年~平成21年3月)の研究から 機能性材料 ホタテ貝殻に関する研究はこちらのページで 小山の学位論文の一部です 金属やプラスチック等、ほとんどの材料は、小さな力でも、例えば、数百万回の繰り返しをうけると、人間と同じように”疲れ”を起こします。これが「疲労破壊」という現象です。回転する機械、振動をうける部品などの設計には注意が必要です。 私達の身の回りでは、ユニットバスやボート、車のバンパーに使われているFRPが、ガラス繊維とプラスチックの複合材の代表的なものです。複合材料は、特徴のある2つ以上の材料を合成し、より優れた材料を得るのが目的です。スポーツ用品を始め、車や航空機などに多用されています。この種の複合材料は、軽くて強く、腐食しにくいのが特徴です。しかし、母材と強化繊維との間の接着性が
試験機は油圧によって試験片に伸びを与えるものと電動モーターによって与えるものに大別できる。油圧式は大荷重の容量(数千トン)のものまであり,建築,土木材料の性能試験,実物大の部材,部品試験に使用される。通常の鋼材検査証明書等の機械的性質はこの試験機を使用して求める。 本実験では,後者のネジ式引張試験機(インストロン社が最初に製造したことからインストロンタイプとも言う。)を用いる。図1は試験機のシステムを示したものである。クロスヘッド上部に荷重検出器(ロード・セル)を固定し,さらにこれに試験片掴み具(チャック)を連結し試験片の上部を固定する。一方,試験片の下部は掴み具で掴み,これを剛体枠下部に固定する。クロスヘッドは,モーターで、両側のフレームにあるネジ棹(さお)を回転させることによって上下し,試験片は一定の速度で引き伸ばされる。この試験機の特徴は一定の変位速度で負荷することができ,変位速度の
米国公認技術者資格(PE/FE) の試験問題は英文ですが、材料力学の問題は、公式を3つか4つ組み合わせて解くようなものが多くあります。「はじめての材料力学」(森北出版)では材料科学の知識を導入し、変形を考察し、数式の物理的意味を理解していただくことに重点を置いたため、2つ程度の公式を組み合わせて解くような問題がほとんどです。 以下に掲げる問題は、多くの教科書等で採用されている問題ですが、一般の教科書の中には"問題のための問題"のようなものがかなりあります。 「はじめての材料力学」で提案している材料力学における「ミスの少ない計算」については、こちらをご覧下さい。 片持ちばりの座標軸の取り方についてはこちらをご覧下さい。
小山、鈴木著、「ばじめての材料力学」、森北出版 のサポートページです。 今後、このページにおいて、関連事項と改訂版に入りきらなかった部分等を順次公開する予定です。 「はじめての材料力学」の前書きにも書きましたが、専門課程の初期に学習するので専門科目に不慣れであること、数学や物理などが混在していることからとまどいを感ずる場合が多いと思います。材料力学を学んでゆく過程で納得できると思いますが、工学は自然科学を基礎に成り立っています。材料力学では数学、物理、力学等の自然科学を駆使して現象を解析し、式を導くことになります。他の専門科目も同様です。数学、物理、力学等は工学においては言葉のようなものです。 材料力学では、荷重が作用する結果生ずる変形の様子を考察し、さらに、物理や力学で学んだ釣り合いの条件から各部に生ずる力やモーメントを解析し、材料内部で生ずる抵抗力、応力を部品や部材の寸法や形状との関係
鉄と炭素0.15%の合金,炭素鋼S15Cの顕微鏡組織写真です。試料をサンドペーパーで磨き,アルミナ研磨剤を用いバフ研磨で鏡面仕上げした後,3%硝酸アルコールで腐食させ,金属顕微鏡に一眼レフカメラを取り付け,ミニコピーフィルムで撮影。私にとって,フィルム現像,暗室で印画紙現像の手順で撮影した初めての写真です。博士課程1年、昭和45年(1970年)頃のものです。結晶粒の大きさが,疲労特性にどのように影響するかを調べた実験に用いました。材料の強度実験の場合,試験片が準備できると大方の実験は終わったと思うくらい,試験片の準備に時間がかかります。 A-Dの組織写真は,白い部分がフェライト結晶粒,黒い部分はパーライト組織で,拡大写真を右の写真に示します。白い部分は,炭素を0.02%しか含まない,比較的柔らかいフェライト組織,黒い部分は,鉄と炭素の化合物セメンタイトFe3Cで,強靱な強さを持っています。
最近、極値統計の検索からホームページを訪問してくださる方が多く、報告書では省略したためにわかりにくい部分がありますので、具体的に、極値統計法について書いてみました。1995年に、石油タンクの寿命推定に極値統計を適用しました。当時は、「装置材料の寿命予測入門―極値統計の腐食への適用」 、腐食防食協会で勉強しました。腐食例が多いなど極値統計については詳細に書かれている著書ですが、残念ながら現在は絶版になっているようです。
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