教科書9 材料

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問題一覧

銑鉄の1号から4号まであり，2〜3号を広く使う。

ねずみ銑鉄

ねずみ銑より硬く，特に強さを必要とする大形鋳物原料に混用.

まだら銑

ダクタイル鋳鉄，可鍛鋳鉄の原料に使うだけ。

白銑鉄

溶鉱炉でできた銑鉄の用途・鋳物用に適するものを①として用い、他は②用に用いる

①鋳鉄②製鋼

溶鉱炉でできた銑鉄の元素・炭素を約①%を含むが、②(Si)も重要な元素である

①2.06～6.67②けい素

C.Siが多く、肉厚が大きく、冷却速度が遅い順

ねずみ銑鉄、まだら銑鉄、白銑鉄

鋳鉄の特性・①しやすく、②のものや③な部品でも④に作れ、⑤も容易。 ⑥は大きいが，⑦に対しては弱くて⑧

①鋳造②大形③複雑④容易⑤切削加工 ⑥圧縮強さ⑦衝撃⑧もろい

ねずみ鋳鉄品の種類

1種（FC100）、2種（FC150）、3種（FC200）、4種（FC250）、5種（FC300）、6種（FC350）

ねずみ鋳鉄品の一種の用途

カバーバランス川おもり，複雑なもの，肉厚の遅いもの，圧力のかからぬ容器、その他ショックや力のかからぬ一般機械部品.

ねずみ鋳鉄品の2種・やや強度が①で一般の容器、低圧ポンプのケース，減速歯車ケース，機械のフレームやベッド

①並

ねずみ鋳鉄品の3種・いろいろな①としてやや②を望むところなどに最も広く使われる。ポンプケース，減速箱ケース，機械フレーム，クラッチのケース，軸受支え，ブラケット，軽歯車，ウォームホイール

①機械部品②強度

ねずみ鋳鉄品の4種・①強度を望むところ、②もやや望むところで，工作機械部分，エンジンシリンダ，ピストン，コンプレッサ，シリンダ冷凍機，歯車，ポンプ，弁,レバー，ウォームホイール

①相当な②耐摩耗性

ねずみ鋳鉄品の5種の用途・①。鋳鉄に属し強力で②のもの，歯車，レバー，車両部品,工作機械，ベッド，ポンプボデー，力のかかる支え，ロッド

①強じん②耐摩耗性

ねずみ鋳鉄品の6種の用途・この種類の中では最も耐摩耗性と①が②

①強度②大.

鋳鉄中に含まれる元素は？

C(炭素）、Si(けい素）、Mn（マンガン）、P(りん)、S(いおう）

鋳鉄の炭素の影響・含有量が多いと組織は①になり、少ないと組織は②良好になるが、自鉄化すなわち「③」するおそれが④する

①粗大②細かく③チル化④増大

鋳鉄中のけい素の影響5つ・鋳鉄に必要な成分で，その適量は①をよくする・②の析出を大いに促進し、質を③する。・溶鉄の④を増す・収縮率を⑤する・含有量は⑥%以上になれば質をもろくする

①鋳造性②黒鉛③柔らかく ④流動性⑤小さく⑥2.7

鋳鉄中のマンガンの影響4つ・適量は組織を①にし、硬さを②、③と④を与える・いおうの害を防ぎ、⑤作用をして溶鉄の流動性にを増す．・含有量が多すぎるときは、質が強く硬くなり、切削が⑥になる・収縮率を⑦にし、ひけや⑧が生じやすい

①ち密②増し③強じん性④耐熱性 ⑤脱酸⑥困難⑦大⑧鋳造応力

鋳鉄中のりんの影響5つ・適量は陽の流動性を大いに①にする。・鋳物の収縮率を②する・③のない鋳物ができる・引っ張り強さを④ ・過量のときは質を⑤、⑥し、きれつを生じさせる。

①良好②小さく③巣④やや増す ⑤硬く⑥もろく

鋳鉄中のいおうの影響4つ・非常に①である・湯の流動性を害し、②を生じさせる。・硬くもろく、収縮率を③する・④を生じさせる

①有害②気孔③大きく④きれつ

普通鋳鉄の組織・C=①%. Si=②%, Mn =③%, P＝④%， S=⑤%以下.

C=2.8~3.5%. Si=0,8~2.4%, Mn =0.2~1.3%, P＝0.1-0.8%，S=0.08%以下.

普通鋳鉄の特徴5つ・①に富むが、可鍛性、②を欠き、もろい・圧縮強さが大きく、引張り強さの③倍もある。・④がある、片状黒船の存在で⑤を吸収する性質がある・鋳造ひずみを防ぐため、⑥（シーズニング）の必要がある・⑦はできるが⑧は不可。

①可鋳性②展延性③3〜4 ④耐摩耗性⑤振動⑥枯らし ⑦溶接⑧鍛接

引張り強さが①N/mm2（31kgf/mm2）以上のねずみ鋳鉄および、各種の処理を加え強じん化した鋳鉄

高級鋳鉄（強じん鋳鉄） ①300

組織を全部パーライト状とし，①を毛細状としたもの.

パーライト鋳鉄（FC300，350） ①黒鉛片

パーライト鋳鉄（FC300，350）の特徴・①で，②，③性に富む

①強じん②耐摩擦③耐摩耗

パーライト鋳鉄の用途

シリンダ、ライナ、ピストン

銑鉄＋鋳鉄に，炭素，りん，いおうの含有量が少ない軟鋼層を特に配合して溶解し，炭素，けい素，いおうなどをやや減少させ，鋳造してその組織を大部分パーライト化し，黒鉛片をすこし小さくしたもの

セミスチール

銑鉄に，多量の鋼屑を配合し，キュポラで1520～1550°Cという高温で溶解を行なって，出湯時にカルシウムシリサイドあるいはフェロシリコンを0.3%程度添加すれば，パーライトの基地に少量の小片状の黒鉛を有する鋳鉄ができる。

ミーハナイト鋳鉄

ミーハナイト鋳鉄の特徴5つ・引張り強さ、①N/mm2 (40kgf/mm2). ・②大・③（火炎焼入れ、高周波焼入れ）ができる・肉厚の④まで引け巣のない。ち密な内外均一の強じんな鋳物が作られる。・鋳造したときのひずみが⑤。

①392②耐摩耗性③焼入れ焼き戻し ④内部⑤小さい

ミーハナイト鋳鉄の用途

自動車ブレーキドラム，工作機械，クランクシャフト、ウォームホイール

出湯時②を添加する.FCD350,FCD400, FCD 450, FCD 500, FCD600,FCD700, FCD800がある、パーライト鋳鉄中の①（遊離黒鉛）を球状にして地鉄の中に分散させたもの。

球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄，ノジュラー鋳鉄)(F CD) ②Mg①遊離炭素

球状黒鉛鋳鉄の特徴3つ・①より粘り強さが大きく強じんで，④に匹敵・②大・特に③用として使われる。

①ねずみ鋳鉄④鋳鋼②耐摩耗性③耐熱

球状黒鉛鋳鉄の用途

クランクシャフト、カムシャフト，コネクチングロッド，ピストン，シリンダ，シャフト，ウォームホイール

高級鋳鉄の種類

パーライト鋳鉄、セミスチール、ミーハナイト鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄

Ni, v, Cr, Al， Moなどや多量の①を添加して，普通鋳鉄では得られない機械的性質，耐摩耗性，耐熱性，耐酸性，耐食性を持たせたもの

合金鋳鉄 ①Si

合金鋳鉄の種類・①鋳物としては高クロム鋳鉄 (Cr34～40%）。・②鋳物としては高けい素鋳鉄（Si13～14%）が代表的

①耐熱②耐酸

合金鋳鉄の特性・①て②ので，一般に③加工をする。

①硬く②もろい③研削

合金鋳鉄の用途

高精密機械，ボイラ，化学機器，耐酸パイプ

合金鋳鉄のNi, Vの影響・強さ・硬さ・①・②・③を増大させる

①耐熱性②耐食性③耐摩耗性 Ni…ニッケル V…バナジウム

合金鋳鉄のCrの影響・①と②を与える

①硬さ②耐熱性 Cr…クロム

合金鋳鉄のSiの影響・①のSiは，耐熱性，耐酸性を与える

①多量 si…ケイ素

合金鋳鉄のCuの影響・①と②を与える

①硬さ②強さ CU…銅

白銑鉄を①で長時間加熱し、引張り強さを②させ、③も少し持たせるようにしたものであるが、④には使わない。鍛造には使わない。

可鍛鋳鉄（マリヤブル) ①高温②倍加③可鍛性④製造

可鍛鋳鉄の用途・形状が比較的①複雑で②，③が要求されるもの。・弁，コック，ブラケット,鉄道車両の連結器，ブレーキ。

①小さく②薄く③強じん性

可鍛鋳鉄の種類

黒心可鍛鋳鉄、白心可鍛鋳鉄、チルド鋳鉄

可鍛鋳鉄の白銑鋳鉄の遊離セメンタイトを黒鉛化したもの

黒心可鍛鋳鉄（FCMB）

黒心可鍛鋳鉄の作り方・①°Cで②時間ほど加熱してから③し、700～730℃くらいで約④時間加熱し，パーライト中の⑤を分離する。

①900②30③徐冷④40⑤セメンタイト

黒心可鍛鋳鉄の特徴・①良好・②、③可能・振動吸収の能力が④

①機械切削性②鍛接③溶接 ④振動吸収

白銑を①で包み、密閉して焼鈍炉に入れ、700～730°Cで②日加熱し、酸化鉄の酸素と白鉄の炭素を化合させ③したもの（特に薄肉ものに使用されるが，一般的でない）。

白心可鍛鋳鉄（FCMW) ①酸化鉄②3〜4③脱酸

金型（冷し金）の中に鉄を鋳込むと、金型に接する部分が急に①されて，②(セメンタイト）に富む白鋳鉄となる。

チルド鋳鉄（白鋳鉄）（チル化という） ①冷却②Fe3C

チルド鋳鉄の特性・表面は①だが、②で切削可能、③をすることもある。

①硬質②超硬工具③研削仕上げ

チルド鋳鉄の用途

ロール、鉄道車両，土木機械部品，シリンダの内面、

特殊鋳鉄の種類

合金鋳鉄と可鍛鋳鉄

炭素の含有量が①%の範囲の鉄

鋼 ①0.03〜1.7

鋼の①%Cを基準にして、それ以下（0.05～0.6％C）を？

構造用鋼 ①0.6

鋼の0.6%Cを基準にしてそれ以上（0.6~1.8%C）を？

工具鋼

鋼の①% Cを含むものを？

共析鋼 ①0.85

0.85%C以下の炭素量を含むもの

亜共析鋼

鋼の0.85%C以上の炭素量を含むもの

過共析鋼

0.3% 以下の一般炭素鋼

リムド鋼

リムド鋼の脱酸程度と用途

軽度脱酸。圧延のまま使用する。普通構造材など

主として低炭素鋼

セミキルド鋼

セミキルド鋼の脱酸程度と用途

やや完全脱酸リムド鋼に準じ，キルド鋼の特長を加味する。

すべての機械構造用炭素鋼および特殊鋼

キルド鋼

キルド鋼の脱酸程度と用途

完全脱酸。旋削加工と熱処理などを必要とするもの．均質材料、鋳鋼

炭素共有量0.08%以下の鋼

特別極軟鋼（電信機，薄板に使用）

炭素共有量0.08〜0.12%の鋼

極軟鋼（びょう、サッシに使用）

炭素共有量0.12〜0.2%の鋼

軟鋼（鉄骨，建築用ボルト，ナット、形鋼，造船，車両用鋼板）

炭素共有量0.2〜0.3%の鋼

半軟鋼（造船，建築、橋梁，ボイラ板，リベット）

炭素共有量0.3〜0.4%の鋼

半硬鋼（シャフト，鋼矢板、歯車，ピン，機械用ボルト・ナットに使用）

炭素共有量0.4〜0.5%の鋼

硬鋼（航空機シリンダ，軌条鋼、スコップ，ガス容器に使用）

炭素共有量0.5〜0.8%の鋼

最硬鋼(至硬鋼）（シャフト，乾条鋼，外輪、たがね、金づちに使用）

炭素共有量0.8〜1.6%の鋼

高炭素鋼（ピアノ線，打抜型，バイト，タップ，やすり、ドリル，ダイスに使用）

鋼の標準状態（20°C）では？

α鉄(フェライト）と炭化鉄（セメンタイト）の混合

α鉄と炭化鉄の混合の性質・一般に、①，②，③は，炭素含有量が増すと減少し、④，⑤は増加する

①比重②熱張係数③熱伝導率 ④比熱⑤電気抵抗

α鉄と炭化鉄の混合の材料・炭素の少ないもの①に用い、炭素の多いものは、ばねや工具などの②に用いる

①構造用材②特殊用途

亜共析鋼（炭素含有量0.85%以下）の炭素含有量に比例して増加するものは？

引っ張り強さ、硬さ、降伏点

これを境に，引張り強さ、硬さの増加ならびに，伸び,絞り，衝撃値の減少は，しだいにゆるやかになる

共析鋼（炭素含有量0.85%）

過共析鋼（炭素含有量が①%以上)は引張り強さはしだいに増加し、炭素含有量が②%で最大となる

①0.85②1.2

鋼の炭素含有量による種類

過共析鋼、共析鋼、亜共析鋼

鋼の種類・炭素含有量の低い①と，炭素含有量の高い②

①低炭素鋼②高炭素鋼

低炭素鋼の性質・非常に①加工は容易であるが、②がないため主に③に使われる

①柔らかく②焼入れ効果③構造用材料

高炭素鋼の性質・①加工は困難だが、焼入れ効果が③ため，②に使われる.

①硬くて③ある②工具用材料

鋼は200～300°Cにおいては，強度は①が、延伸率は，はなはだ小さくなる。つまり脆性（もろさ）を呈する。しかもこのときの鋼は青色の酸化被膜を生ずる。

青熱もろさ（青熱脆性） ①大きい

いおうの多い鋼は，高温において、①性質を現わすことを？

赤熱もろさ(赤熱脆性） ①もろい

①は鋼の結晶粒を粗大にして、鋼をもろくする。ことに常温またはそれ以下の低温度においては，特にはなはだしい。①は常温もろさ，または冷間もろさを助長する。

常温もろさ（常温脆性） ①りん

鋼は、鋼の含有量が①%以上（一般にCu0.1%以下）となれば、高温において，著しくもろくなる。高温脆性を起こす

高温もろさ（高温脆性） ①0.2

鋼は，一般に、衝撃値①°C付近で極大、常温以下においては著しくもろくなる性質を？

冷間もろさ（冷脆性） ①100

もろさの種類

青熱もろさ、赤熱もろさ、常温もろさ、高音もろさ、冷間もろさ

鋼のMnの影響・鋼の①を増し、②加工を容易にする・高温度において結晶の粗大となることを③する. ・強さ、硬さ、じん性を増加し、④はわずかに減少する・⑤がはなはだ良好となる.

①粘性②高温③少なく④延性 ⑤焼入れ性

鋼のSiの影響4つ・鋼の硬さ、①、強さを増大させる。・②や衝撃値は滅少する。・粒の大きさを増大させて③あるいは展性を減ずる。・含有量 ④%以下のときはあまり影響はない。

①弾性限度②伸び③可鍛性④0.3

鋼のPの影響4つ・硬さ、①は増す．・②を減ずる・鋼の結晶の粒を③にし、常における④に対しては特に弱く、加工中にきれつを生ずる原因となる。いわゆる「常温もろさ」あるいは「⑤」を助長するので有害。・切削性は⑥なる

①引張り強さ②延性③粗 ④衝撃⑤冷間もろさ⑥よく

鋼のSの影響・これは最も①な不純物であり、引張り強さ、伸び、衝撃値を非常に②させる。・③すればもろくなり、火造り圧延の際きれつを生じやすくなり、いわゆる「赤熱もろさ」の原因となる。・切削性は④なる。

①有害②低下③赤熱④よく

鋼の材料

一般構造用圧延鋼材(S S）と機械構造用炭素鋼（S －C)

一般構造用圧延鋼材の用途

建築，橋，船舶，車両その他の構造物に用いる一般構造用の鋼材として規定している

一般構造用圧延鋼材の引っ張り強さ・①（330〜430N/mm2、34~44kgf/mm）・②（400〜510,41〜52）・③（490〜610,50〜62）・④（540〜,55以上）の4種類があるが、炭素含有量は規定していない（SS540のみ0.30%以下の規定）

①SS330②400③490④540

一般構造用圧延鋼材の材料・①のまま鋼板や棒鋼、形鋼として使用される軟鋼程度の炭素鋼である。一般に②が用いられる。熱処理は③のがふつうである

①圧延②リムド鋼③しない

機械構造用炭素鋼の性質・機械類の構造部品に使用するには，一般構造用圧延鋼では必要な性質が不足な場合が多いので，より高級な鋼材として，この鋼材が用いられる。①から作られるもので、構造用合金鋼の部類に入れている。熱処理②使用する

①キルド鋼②して

機械構造用炭素鋼の炭素含有量・炭素含有量により ①から ②まで③種類と，はだ焼き用として④~⑤の⑥種類がある

①S10C②S58C③20 ④S9CK⑤S20CK⑥3

100

機械構造用炭素鋼の用途

用途は広く，ボルト，ナットから，各種類，キー，ピン，各種機械部品まで使用されている。

フライス盤　画像4

フライス盤　画像4

仕上げ

仕上げ

◯✖︎ フライス盤2

◯✖︎ フライス盤2

平面研削盤

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4択　◯✖︎

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