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durumis AIが要約した文章
- 材料の機械的性質を測定するさまざまな試験方法と用語を説明しており、特に引張試験、圧縮試験、硬度試験、クリープ試験などが 詳しく解説されている。
- 金属材料の熱処理工程、浸炭、冷間加工などの概念とともに、各工程の特徴と主要な変数を説明している。
- 最後に、超伝導現象や超音波探傷法などの特殊な材料現象と非破壊検査方法について概説する。
1. 材料に一定の応力を加えたときに生じる変形量の経時変化を測定する試験は何ですか？
◑ クリープ試験
2. 引張試験から分かる機械的性質を5つ書きなさい。
◑ 引張強さ
◑ 降伏強さ
◑ 伸び
◑ 断面収縮率
◑ 弾性限界
3. 鋳鉄、軸受合金、レンガ、コンクリートなど、主に内圧に使用される材料試験法は何ですか？
◑ 圧縮試験
4. ロクウェル硬さ試験において、圧痕の深さがhとするとき、用いる硬さ計の種類、圧子材料および形状、試験荷重は何ですか？
5. 原子や分子が規則的に配列して欠陥のない理想的な結晶を完全結晶というが、実際に存在する結晶は、さまざまな原因で格子欠陥を持っている。このような格子欠陥の種類を3つ書きなさい。
◑ 点欠陥
◑ 線欠陥
◑ 面欠陥
◑ 体積欠陥
6. 焼入れ作業中の下記図のa)、b)部分の特性を書きなさい。
7. 0.8%Cのγ-固溶体723℃で分解し、フェライトとセメンタイトの共析鋼としてα-固溶体とFe3Cの混合層状組織であるものは何か書きなさい。
◐ パーライト（Pearlite）
8. 次の組織の中で、硬いものから順番に並べてください。
① ソルバイト ② パーライト ③ マルテンサイト ④ トロースタイト
③ > ④ > ① > ②
☆ 硬さの小さい順から（フェオパールソトマシ）
◐ フェライト→オーステナイト→パーライト→ソルバイト→トロースタイト→マルテンサイト→セメンタイト
★ 硬さの大きい順から（シマトソパールオフェ）
◐ セメンタイト→マルテンサイト→トロースタイト→ソルバイト→パーライト→オーステナイト→フェライト
9. 質量効果とは何か説明しなさい。
◐ 質量が大きい材料は、熱の伝導に時間がかかり、内外で温度差が生じ、外側は硬化しても内側は硬化しない現象
10. 非晶質合金の一般的な特性を3つ書きなさい。
◐ 機械的性質
-. 高い靭性、引張強度、耐摩耗性、結晶欠陥がない
-. 温度依存性が非常に良い
-. 加工硬化がほとんど発生しない
-. 高い破壊靭性を持つ
-. 靭性、延性は温度によって著しく変化
◐ 化学的性質
-. 耐食性に優れている
11. 下記図のように、Ar"（MsとMfの間）変態領域の恒温熱処理として、Ms点以下の熱浴（100～200℃）に急冷し、過冷却オーステナイト変態がほぼ完了するまで恒温保持した後、空冷する熱処理は何ですか？
◐ マルテンパーリング
12. 冷間加工された金属をアニールする際に現れる3段階とその各段階の駆動力は何ですか？
◐ アニール3段階：回復→再結晶→結晶粒成長
◐ 回復：金属内部に蓄積されたエネルギー
◐ 再結晶：冷間加工時に蓄積された変形エネルギー
◐ 結晶粒成長：結晶粒界界面エネルギーの減少
13. セメンタイト（Fe3C）を球状化させる方法を4つ書きなさい。
◐ 長時間加熱法
A1直下（650～700℃）で加熱後、冷却
◐ 繰り返し加熱法
A1変態点境界まで加熱、冷却を繰り返す
◐ 網状炭化物溶解法
A3およびAcm温度以上に加熱、Fe3C溶解後、急冷して網状Fe3C析出させないように球状化する
◐ 徐冷法
A1変態点以上Acm以下に加熱後、A1変態点まで徐冷
◐ 恒温保持法
A1変態点以上Acm以下に加熱後、A1変態点以下で恒温保持し、変態が完了した後、冷却
14. 組織検査により、存在する相の種類や相間の界面面積などを測定する方法を3つ書きなさい。
-. 相の種類
◐ オーステナイト
◐ フェライト
◐ セメンタイト
◐ パーライト
◐ ベイナイト
◐ マルテンサイト
-. 測定方法
◐ 点測定法
◐ 線測定法
◐ 面積重量法
15. 鋼をアンモニア(NH3)中で500～500℃で20～100時間加熱すると、2NH3 → (2N) + (3H2)となり、発生したNとHに分解され、Nが鋼の表面層に侵入拡散して硬化層を形成する。また、固体浸炭法において、最も良い配合は、木炭60% + (30%BaCO3) + NaCO310%である。また、固体浸炭法の化学反応式の一つとして、(C) + (CO2) → 2COがある。
16. 930℃で4時間浸炭を行った場合、浸炭深さが2mmであった。浸炭深さ(D)を4mmにしたい場合、浸炭時間(t)はどのくらい必要ですか？
◐ 計算式
D = K * √t ------ ①
2 = K * √4
2 = K * 2
2 / 2 = K , K = 1
4 = 1 * √t ------- ① 式にK=1を代入
42 = t ------ tを求めるためにルートを削除（左右両辺にそれぞれ二乗）
◐ 答：16時間
◐ 例）920℃で9時間浸炭すると深さが1.2mmだった場合、同じ温度で16時間浸炭すると深さは？
D=K√t 1.2=K√9 , 1.2=K x 3 , 1.2/3 = K = 0.4
D=0.4√16 = 0.4 x 4 = 1.6 答：1.6mm
17. 固体が破壊または塑性変形する際には、変形状態に蓄積されていたエネルギーを弾性波の形で放出する非破壊試験法であり、材料の研究、溶接などの製造管理、構造物の健全性診断などに用いられる試験方法は何ですか？
◐ 音響放射試験法（AE）
18. Cuなどの金属線は電気抵抗があり、電流を流すと電力が消費され、温度が下がると抵抗は減少するが、絶対零度付近に冷却しても抵抗が残る。しかし、ある種の金属は、一定の温度で電気抵抗が完全に0になる現象が現れる。この現象を何というか、実際に使用されている合金は何か？
◐ 現象：超伝導現象
◐ 実用合金：Nb-Ti系合金
