金属材料学Ⅲ[アルミニウム]

63問 • 1年前

はやちゃん

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問題一覧

航空宇宙機器、船舶用材料、ネジ類、ギヤ部分、油圧部品は？

ジュラルミン

航空機など各種構造材料、ボルト材、スピンドルは？

超ジュラルミン

航空機の構造材、鉄道車両、スキー板、ストック、金属バットなどのスポーツ用品は？

超々ジュラルミン

共晶組成及び、共晶温度を答えよ。

12.6%, 577℃

共析とは？

一つの固相から二つの固相が混合した組織へ変化する反応。

共晶とは？

一つの液相から二つの固相が混合した組織へ変化する反応。

金属材料の塑性変形はどのような機構で生じるか？

転移によるすべり変形で金属材料は塑性変形する

塑性加工した金属が、加工硬化する理由は？

塑性変形で導入された転位が，他の転位の移動を妨げるため

自動車 1 台当たりの平均的なアルミニウムの使用量は、1999 年は 112kg、2019 年は 172kg であり、この 20 年で ( ) 倍となっている

1.5

アルミニウムの原料は？

ボーキサイト

ボーキサイトからアルミナにする方法の名称

バイヤー法

アルミナからアルミニウムにする方法の名称

ホール・エルー法

ホール・エルー法でアルミナと一緒に入れるものは？

氷晶石

氷晶石が用いられる理由は？

アルミナの融点を2000℃から1000℃付近に下げ、アルミナを効率的に誘拐させるために用いられる。

アルミニウムは「　」とも言われるほど( )が容易、( )から新しい地金を作るときのたった( )%ですみ、( )%ものエネルギーを節約できる。

電気の缶詰, リサイクル, 3, 97

アルミニウムの精錬は( )を出すことが難しい。現在では、( )が盛んだったり、自国で( )を賄える国などが、盛んにアルミニウムの製錬を行っている。

利益, 水力発電, 石油

アルミ缶は( )特性のため、容器の( )を保つ必要がある。そのため、缶内部の( )が高くなる( )や、窒素充填された( )などに多く使用される

軽く柔らかい, 強度, 圧力, 炭酸飲料, 果汁飲料

スチール缶は( )・( )をかけて殺菌するコーヒーなどの飲料に、( )が高く丈夫なスチール缶を状

高温, 高圧, 強度

アルミニウムの特徴は？

軽い, 強い, 錆びにくい, 加工しやすい, 鋳鉄しやすい, 電気をよく通す, 磁気を帯びない, 熱をよく伝える, 低温に強い, 光や熱を反射する, 毒性がない, 色が美しい, 接合しやすい, 真空特性が良い, 再生しやすい

アルミニウムの比重は？

2.7

微量な添加元素を加えて合金にすると、( )が倍増する。合金化しても、( )は変わらないので、( )が高く、航空機や自動車・電車の車体材料などに適する

強さ, 比重, 比強度

表面が安定な( )に覆われ、( )である。海水にも強い

酸化被膜, 高耐食性

( )が容易で、複雑な形状の製品を１工程で製造できる。

塑性加工

( )が低いので溶かしやすく、( )法によって薄肉製品や複雑形状の製品がつくれる。

融点, ダイカスト

電気伝導率は銅の約( )%であるが、比重が( )であるから、同じ質量で銅の約( )倍の電気量を通す

60, 1.3, 2

電気伝導率は銅の約( )倍であり、( )が高いので、ラジエーターやエアコンなどに用いられる。飲料缶に用いるとよく冷える。

3, 冷却効果

よく磨かれたアルミニウムは放射エネルギーの( )%以上を反射する

( )、( )であり、万が一溶出し化合物を作っても人体に害を与えたり、環境を汚染することはない。

無害, 無臭

( )で塗装することなくそのまま製品とすることができる。

純白色

反応しやすい金属で、( )、( )、( )、( )などで接合できる

接合, ロウ付け, ハンダ, 接着剤

真空中でも( )が低い

ガス放出量

( )、( )ので、使用済み製品を地金にできる。

錆びにくく, 溶かしやすい

固溶強化する元素

C, N, P, Si

析出・分散強化

V, Nb, Ti

結晶粒微細化の元素

Nb, Ti, TMCP

結晶粒が細かいほうが( )が大きい

強度

金属材料は、一般的に( )が細かいほど強い。

結晶粒

金属合金の降伏強さは、( )で示される。

ホール・ペッチの式

原子の大きさが異なる場合には、結晶格子にひずみが生じる。これをなんと言うか？

格子ひずみ

固溶体により強化されることを( )という。

固溶強化

固溶強化は、固溶量が( )ほど、また、溶媒と溶質原子の大きさの違いが( )ほど大きくなる

多い, 大きい

転位の下方は格子の間隔が広くなっている。溶質原子が非金属の場合（例えば、CやN等）は侵入型に固溶するが、侵入原子は格子間隔の広い場所に並ぶようになる。これをなんと言うか

コットレル雰囲気

エネルギー的に安定転位が動こうとするとコットレル雰囲気も動こうとするので、転位が動きにくい状態となる。侵入原子は転位の近くで転位を固着する働きがあり、これを何というか

コットレル効果

合金内部に析出物を形成させて材料を強化させる方法を何と呼ぶか

析出強化

析出強化には、時間の経過が必要であり、金属材料の性質が時間の経過とともに、変化する現象を( )というので、析出強化を( )ともいう。

時効現象, 時効硬化

図中のPで示される組成合金を加熱し、均一なα相とした後に、徐冷すれば安定なα+θになるが、急冷すると第二相を析出することができず、過飽和に溶質原子を固溶した不安定なα相となり著しく硬化する。これをなんと言うか

時効硬化

過飽和固溶体を得る熱処理を？

容体化処理

室温に放置して時効を進行させることを？

自然時効

加熱して進行させる時効を？

人工時効

Al-4%Cuを溶体化処理後、自然時効もしくは人工時効により特定の原子面に溶質原子のCuが偏析する。これを( )(GP帯：Guinier-Preston zone)と呼ぶ。

ギニエ・プレストンゾーン

JIS規格のAC1Bは、Cu4～5%の合金で機械的特性は良いが、鋳造性が良くない。架線用部品、自動車用部品、航空機用油圧部品などに飛翔される。何合金になるか

Al-Cu合金

Al-Cu合金の鋳造性を良くするためにSiを添加してあり、シリンダーヘッド、マニホールド、自動車用足回り部品などに使用される。ラウタルとも呼ばれる。これは何合金か

Al-Cu-Si合金

Al-Cu合金にNi2%, Mg1.5%添加した合金であり、高温強度、伝熱性が良く熱膨張係数が小さいので、シリンダーヘッド、ディーゼル機関、ピストン等に使用させる。Y合金とも呼ばれる。

Al-Cu-Si-Mg合金

鋳物用としては共晶点付近の10～13％Si合金を使用し、これをシルミ（silumin）と呼ぶ。これは何合金か

Al-Si合金

Al-SiのSi量を減らし、少量のMgを添加した合金。ガンマーシルミンとも呼びう、時効硬化性を有する。これは何合金か

Al-Si-MgおよびAl-Si-Mg-Cu合金

シルミンの改良としてSiを減らし、Cuを約3%加えた合金を含銅シルミンという。AC4D合金にさらにNiを添加した合金をローエックスと呼ぶ。何合金

Al-Si-CuおよびAl-Si-Cu-Ni-Mg合金

耐食性がよく、ヒドロナリウムと呼ばれる何合金

Al-Mg合金

純度の高いほうが強度は低いが、耐食性は高い。 1100, 1200は電気器具、家庭用品に用いられ、1060, 1070は電線としても使用されている。

工業用純Al(1000番台)

実用合金としては、Mn1.2%を添加した3003合金があり、耐食・成形性は純Alと変わらないが、強度は10％ほど高い。厨房機器やパネル等に用いられる。

Al-Mn系合金(3000番台)

5005のようにMg量が少ない合金は装飾用材に、Mgが2～5%程度の合金は構造用材に使用される。 Mgの高い合金は応力腐食防止のため、Mn, Crが添加されている。

Al-Mg系合金(5000番台)

Al-Mg系にSiを添加することにより時効硬化処理が可能となる。耐食性、強度とも優れている。6061と6063が代表合金であり、前者は構造物、後者は建築サッシなどに用いられる。

Al-Mg-Si系合金(6000番台)

一般にCuを含み、時効硬化と加工により非常に高い強度を持たせた合金

展伸用Al合金

7000番台の合金で、代表的な合金に7075合金がある。7075合金はAl合金中最高の強度を持ち、超々ジュラルミンと呼ばれているが、耐食性は低いので、Cr, Znを添加し応力腐食割れを防止している。

Al-Zn-Mg系合金

金属材料学Ⅲ[鋳鉄]

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総合英語Ⅲ(unit7)

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総合英語Ⅲ(unit12)

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金属材料学Ⅲ(まとめ)

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機械工作　ガイダンス

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熱力学

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機械工作　鋳造　2

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機械工作　樹脂加工

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機械工作　接合3

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機械工作　プレス

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機械加工　鋳造　1

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機械工作　樹脂　2

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機械工作　接合　1

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機械工作　接合　2

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機械工作　圧延

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機械工作　鍛造

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文学特論

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総合英語　unit5〜7

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総合英語

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工業英語

工業英語

工業英語2

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問題一覧

航空宇宙機器、船舶用材料、ネジ類、ギヤ部分、油圧部品は？

ジュラルミン

航空機など各種構造材料、ボルト材、スピンドルは？

超ジュラルミン

航空機の構造材、鉄道車両、スキー板、ストック、金属バットなどのスポーツ用品は？

超々ジュラルミン

共晶組成及び、共晶温度を答えよ。

12.6%, 577℃

共析とは？

一つの固相から二つの固相が混合した組織へ変化する反応。

共晶とは？

一つの液相から二つの固相が混合した組織へ変化する反応。

金属材料の塑性変形はどのような機構で生じるか？

転移によるすべり変形で金属材料は塑性変形する

塑性加工した金属が、加工硬化する理由は？

塑性変形で導入された転位が，他の転位の移動を妨げるため

自動車 1 台当たりの平均的なアルミニウムの使用量は、1999 年は 112kg、2019 年は 172kg であり、この 20 年で ( ) 倍となっている

1.5

アルミニウムの原料は？

ボーキサイト

ボーキサイトからアルミナにする方法の名称

バイヤー法

アルミナからアルミニウムにする方法の名称

ホール・エルー法

ホール・エルー法でアルミナと一緒に入れるものは？

氷晶石

氷晶石が用いられる理由は？

アルミナの融点を2000℃から1000℃付近に下げ、アルミナを効率的に誘拐させるために用いられる。

アルミニウムは「　」とも言われるほど( )が容易、( )から新しい地金を作るときのたった( )%ですみ、( )%ものエネルギーを節約できる。

電気の缶詰, リサイクル, 3, 97

利益, 水力発電, 石油

アルミ缶は( )特性のため、容器の( )を保つ必要がある。そのため、缶内部の( )が高くなる( )や、窒素充填された( )などに多く使用される

軽く柔らかい, 強度, 圧力, 炭酸飲料, 果汁飲料

スチール缶は( )・( )をかけて殺菌するコーヒーなどの飲料に、( )が高く丈夫なスチール缶を状

高温, 高圧, 強度

アルミニウムの特徴は？

アルミニウムの比重は？

2.7

強さ, 比重, 比強度

表面が安定な( )に覆われ、( )である。海水にも強い

酸化被膜, 高耐食性

( )が容易で、複雑な形状の製品を１工程で製造できる。

塑性加工

( )が低いので溶かしやすく、( )法によって薄肉製品や複雑形状の製品がつくれる。

融点, ダイカスト

電気伝導率は銅の約( )%であるが、比重が( )であるから、同じ質量で銅の約( )倍の電気量を通す

60, 1.3, 2

電気伝導率は銅の約( )倍であり、( )が高いので、ラジエーターやエアコンなどに用いられる。飲料缶に用いるとよく冷える。

3, 冷却効果

よく磨かれたアルミニウムは放射エネルギーの( )%以上を反射する

( )、( )であり、万が一溶出し化合物を作っても人体に害を与えたり、環境を汚染することはない。

無害, 無臭

( )で塗装することなくそのまま製品とすることができる。

純白色

反応しやすい金属で、( )、( )、( )、( )などで接合できる

接合, ロウ付け, ハンダ, 接着剤

真空中でも( )が低い

ガス放出量

( )、( )ので、使用済み製品を地金にできる。

錆びにくく, 溶かしやすい

固溶強化する元素

C, N, P, Si

析出・分散強化

V, Nb, Ti

結晶粒微細化の元素

Nb, Ti, TMCP

結晶粒が細かいほうが( )が大きい

強度

金属材料は、一般的に( )が細かいほど強い。

結晶粒

金属合金の降伏強さは、( )で示される。

ホール・ペッチの式

原子の大きさが異なる場合には、結晶格子にひずみが生じる。これをなんと言うか？

格子ひずみ

固溶体により強化されることを( )という。

固溶強化

固溶強化は、固溶量が( )ほど、また、溶媒と溶質原子の大きさの違いが( )ほど大きくなる

多い, 大きい

コットレル雰囲気

コットレル効果

合金内部に析出物を形成させて材料を強化させる方法を何と呼ぶか

析出強化

析出強化には、時間の経過が必要であり、金属材料の性質が時間の経過とともに、変化する現象を( )というので、析出強化を( )ともいう。

時効現象, 時効硬化

時効硬化

過飽和固溶体を得る熱処理を？

容体化処理

室温に放置して時効を進行させることを？

自然時効

加熱して進行させる時効を？

人工時効

Al-4%Cuを溶体化処理後、自然時効もしくは人工時効により特定の原子面に溶質原子のCuが偏析する。これを( )(GP帯：Guinier-Preston zone)と呼ぶ。

ギニエ・プレストンゾーン

Al-Cu合金

Al-Cu-Si合金

Al-Cu-Si-Mg合金

鋳物用としては共晶点付近の10～13％Si合金を使用し、これをシルミ（silumin）と呼ぶ。これは何合金か

Al-Si合金

Al-SiのSi量を減らし、少量のMgを添加した合金。ガンマーシルミンとも呼びう、時効硬化性を有する。これは何合金か

Al-Si-MgおよびAl-Si-Mg-Cu合金

シルミンの改良としてSiを減らし、Cuを約3%加えた合金を含銅シルミンという。AC4D合金にさらにNiを添加した合金をローエックスと呼ぶ。何合金

Al-Si-CuおよびAl-Si-Cu-Ni-Mg合金

耐食性がよく、ヒドロナリウムと呼ばれる何合金

Al-Mg合金

純度の高いほうが強度は低いが、耐食性は高い。 1100, 1200は電気器具、家庭用品に用いられ、1060, 1070は電線としても使用されている。

工業用純Al(1000番台)

実用合金としては、Mn1.2%を添加した3003合金があり、耐食・成形性は純Alと変わらないが、強度は10％ほど高い。厨房機器やパネル等に用いられる。

Al-Mn系合金(3000番台)

Al-Mg系合金(5000番台)

Al-Mg-Si系合金(6000番台)

一般にCuを含み、時効硬化と加工により非常に高い強度を持たせた合金

展伸用Al合金

Al-Zn-Mg系合金