[金属材料技能士(実技) 34回 解答]

1. 深冷処理の作業工程図を描き、深冷処理の利点を5つ書きなさい。
※ 作業工程図

◑ 冷媒にはドライアイス＋アルコール（-78℃）、液体窒素（-196℃）を使用し、焼入れ後、焼戻しを行う前に実施します。処理温度は60～80℃に維持し、保持時間は25mmあたり30分の割合とします。

※ 深冷処理の利点
◑ 残留オーステナイトをマルテンサイト化
◑ ステンレス鋼の機械的性質の改善
◑ 鋼を靭性にする
◑ 時効変態の防止
◑ 寸法変形の防止

2. 疲労限度とは何か説明しなさい。
◑ 材料に繰り返し荷重が作用しても、永久に材料が破壊されない応力の中で最大の荷重値

3. 75％Ni鋼を48～120時間熱処理した後、焼戻しをした場合の組織名を書きなさい。

4. 高周波焼入れの特性を5つ書きなさい。
◑ 加熱と冷却が速い
非常に高速な加熱が可能であり、迅速な冷却プロセスは熱処理サイクルを短縮し、生産量を増やす。
◑ 精密な熱処理制御
必要な部分のみを精密に硬化させながら、残りの部分の性質を維持することが可能。
◑ エネルギー効率性
直接的な熱伝達によって行われるため、エネルギー損失が少なく、エネルギー効率が高い。
◑ 表面品質の向上
表面硬化プロセスは、部品の耐摩耗性を向上させ、長寿命を保証する。
◑ 清潔で安全な作業環境
炎や有害ガスを使用しないため、作業環境はより清潔で安全。
◑ 自動化統合の容易性
自動化システムと容易に統合できるため、大量生産プロセスに効率的に適用。

5. 自動車エンジンブロックの表面の微小亀裂を検出する非破壊検査方法とその理由を説明しなさい。
◑ 蛍光浸透探傷試験
◑ 形状が複雑な試験体でも探傷が可能であり、微小な亀裂も検出できるため。

6. 点線法で非金属介在物を試験する場合、視野数（f）を40とし、視野内のガラス板格子点の総数（p）は縦横20個、介在物によって占められた格子点中心の数（n）は48個であった。面積率（清浄度）を求めなさい。
◑ 計算式
d = n / (p * f) = 48 / (20 * 20 * 40) * 100 = 0.3％
面積率（清浄度）＝格子点中心の数／（縦×横の点の数×視野数）

7. ブリネル硬さについて、10/3000/30の意味を書きなさい。
◑ 10：圧子の直径
◑ 3000：試験荷重
◑ 30：試験時間

8. 非破壊検査方法のうち、ラミネーションは検出に優れ、気孔のような円形の欠陥は検出が容易ではない検査方法は何か書きなさい。
◑ 超音波探傷試験

9. サルファプリント法で現れる偏析の種類を5つ書きなさい。
◑ 正偏析（Sn）
◑ 逆偏析（Si）
◑ 線状偏析（Sl）
◑ 点状偏析（Sd）
◑ 中心部偏析（Sc）

10. 磁気探傷試験の磁化方法の種類を書き、各種類について説明しなさい。
◑ 軸通電法
試験体を軸方向に直接電流を流すことで、電流周囲に発生する円形磁界を利用して試験体を磁化する。
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◑ プローブ法
試験体の局部に2個の電極を接触させ、試験体表面に近接した2点間だけに集中して電流を流し、必要な強さの円形磁界を形成させて試験する方法。
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◑ 直角通電法
試験体の軸に対して直角方向に直接電流を流す磁化方法。
軸に直角方向の欠陥が最もよく検出され、軸方向の欠陥は検出されにくい。

11. 窒化法は2NH3 → (2N) + (3H3)であり、固体浸炭法は60％木炭＋30％（ ）＋16％NaCO3の固体浸炭剤を使用し、表面も硬化させる。空欄に入る内容を書きなさい。
◑ 30％BaCO3

12. 被削性が良好な鋼は何ですか書きなさい。
◑ 快削鋼

13. 現微鏡倍率100倍、現微鏡写真の広さが5000mm2の場合、ツィマー法により結晶粒度を求めなさい。

14. 630℃で5時間標準状態でガス浸炭した場合、最大硬化層深さはいくらになるか計算しなさい。

15. 鋼の熱処理S曲線に影響を与える要素を3つ書きなさい。
◑ 応力
◑ 偏析
◑ 加熱温度
◑ 合金元素
◑ 加熱速度

16. 金属の特性を5つ書きなさい。
※ 物理的性質
◑ 常温で固体状態で存在
◑ 融点が高く、強度が高い。
◑ 固有の比重を持ち、概して重い。
◑ 熱伝導率および電気伝導率が優れている。
◑ 加工時間、設備、費用が多くかかる。
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※ 機械的性質
◑ 硬度および耐摩耗性に優れている。
◑ 注型性に優れ、合金の回収が可能。

17. マルテンサイト変態時に硬くなる理由を3つ書きなさい。
◑ 原子格子に滑りが生じ、内部応力増加により
◑ 炭素格子およびFe3Cで析出硬化し、超格子により
◑ 無拡散変態による体積変化により

18. 面指数を書きなさい（x）。