300°C付近で焼戻しを行う際に， 延性が低下し，シャルピ衝撃値が著しく低下すること しかし，弾性限の向上などの効果が見込まれるのでばね鋼などではこの温度で焼戻しを

弾性変形から塑性変形へと移る応力のこと. 降伏が始まる応力値. 応力-ひずみ線図においてひずみ が増加しても応力が降下し始める点のこと(正比例していた直線の終点).

鋼の組織の一種 .C = 0.77[質量%]におけるオーステナイト領域から温度 727°C以下へと徐冷した時に 生ずる共析組織. 非常に薄い板状のフェライトとセメンタイトが交互に並んだ状態で析出する層状の 組織

部材に働く 4 つの力を説明せよ 引張・圧縮， せん断， 曲げ， ねじり ・引張荷重とは 「材料を垂直方向に伸ばすように作用する力」 ・圧縮荷重とは 「材料を垂直方向に縮めるように作用する力」 ・せん断荷重 「材料をずらすように作用する互い違いの力」 ・ねじり荷重とは 「棒の断面を軸まわりでねじるように作用する力」 ・曲げ荷重とは 「部材が外力を受け，湾曲し部材の曲率に変化を生じさせる力 曲率とは、曲がり具合を示す量1/r

「炭素鋼の組織の 1 つ. 安定なオーステナイトから急冷することによって得られる組織. 鉄鋼材料の中で最も硬く，脆い組織. 鋼の焼入れの効果はこの組織の出現量で判断される

物質の脆さを表す言葉. 材料の破壊時に吸収されるエネルギーの小さい材料がもろい脆性材料と呼ばれる.

極座標の半径 r に関する断面 2 次モーメント

・フックの法則 弾性限度内では応力―ひずみ線図は直線で表され応力とひずみは比例関係にある. この関係をフック の法則と呼ぶ. 伸ばした距離に弾性係数をかけたものが縮もうとする力(弾性力)となるのもフック の法則によって成り立つ.ヤング率 𝐸(縦弾性係数)にひずみ 𝜀 を乗じたものが応力 𝜎 とな

鋼は鉄に炭素を加えた合金、 強度が高い SUSは、鉄にクロムやニッケルを添加した合金 錆びにくい

メリット ・高精度の製品が作れる ・自由な形状な加工が可能 ・多様な材料に対応可能 デメリット ・切り屑などが発生するため，材料の損失が大きい ・加工時間が長い ・大量生産に向かない

Fe3C 鉄炭化物の組織 .硬くて脆い組織.

フックの法則(公式)(1 次元) 𝜎 = 𝐸𝜀 ( 𝜎:応力[Pa] 𝐸:ヤング率(縦弾性係数)[GPa] 𝜀:ひずみ )

2じ微分＝-M/EI -曲げモーメント ヤング率 断面二次モーメント

形状の不連続性により，その近傍において大きな応力が発生すること. 穴や，切り欠き，溶接部，断面の急激な変化などに起因する.

硬度を高めることができる

物体に力が作用するときに せん断力がゼロになる面が必ず存在しそのときの垂直応力を主応力と呼ぶ. 一般に主応力は 3 個直交して存在する.

2.7g/cm3

せん断ひずみエネルギーの値が，その材料の限界値に達すると破壊する」という説.

炭素量が 0.08~0.6%の炭素鋼のこと .主に熱処理を施して，靭性を付与して使用される.S○○C と 表される. ポンプ，ブロア，コンプレッサなどに使用される

SUS304... オーステナイト系ステンレス鋼の一種. Cr 含有量が 18.0~20.0%， Ni 含有量が 8.0~10.5% .面心立方構造 非磁性 SUS430... フェライト系ステンレス鋼の一種. Cr を 16.0~18.0%含有 体心立方構造 磁性 SUS410... マルテンサイト系ステンレス鋼の一種 .Cr の含有量が 11.5~13.0% と他のステンレス鋼に比べて少ないため， 耐食性に劣るが硬いという特徴がある.

炭素量が多いほど 引張強さ・硬さは向上 伸び・絞りは低下

外力が作用していない場合でも物体の内部に生じている応力のこと. 熱間加工の不均一な冷却や冷間加工の最終段階における除荷時に不均一な弾性変形が生じる時に起こ る

フックの法則(公式)(3 次元) 𝜀𝑥 = 1 {𝜎𝑥 − 𝜈(𝜎𝑦 + 𝜎𝑧)} /𝐸 𝜀𝑦 = 1 {𝜎𝑦 − 𝜈(𝜎𝑧 + 𝜎𝑥)} /𝐸 𝜀𝑧 = 1 {𝜎𝑧 − 𝜈(𝜎𝑥 + 𝜎𝑦)}/E ニュー　　　ポアソン比 E ヤング率

炭素含有量が 0.15~0.20%前後のものが多く，低炭素であることから 軟質であり，加工性に優れてい る炭素鋼 .SS 材と呼ばれる.SS~~の~~は引張強さの下限値を示している.例えば，SS400 であ ったら，引張強さが 400~510[N/mm2]である.

材料内の 3 つの主せん断応力(𝜏1, 𝜏2, 𝜏3)のうち， 主せん断応力の最大値がせん断応力の限界値 𝜏𝑒 に達 した時に破断する」という説.

穴を開ける工作機械 材料を置き、ボール盤主軸のドリルによって切削加工を行う

S40C

ステンレス鋼... Cr もしくは Cr と Ni を含有させた合金鋼で Cr 含有率が 11%以上の鋼を指す 炭素鋼.. .鉄と炭素の合金鋼の一種で， 炭素量が 0.02%~2.11%である. 炭素以外の含有元素量が合金鋼に分類されない以下の量となっている

「おのおのの微小面積 𝑑𝐴 に中立軸からの距離 𝑦 の 2 乗 をかけたものの総和すなわち積分

結晶中に含まれる線状の結晶欠陥のこ

単位温度 1°C当たりのひずみ(単位長さ当たりの伸び) 𝜀𝑟 = 𝛼 ∙ ∆𝑇 (𝜀𝑟:熱ひずみ，α:熱膨張率[1/K]，ΔT:温度変化[K]) 熱膨張率 𝛼 と温度変化 ∆𝑇 の積で表される

ドリル回転軸に対して、横方向に切削を行うもの

標点間距離の変化を考慮して，その値を用いて自然対数で定義したものが対数ひずみ

基準応力＋（材料定数k/√d） (𝜎𝑦 :多結晶体の降伏応力， 𝑑:結晶粒径， 𝑘:材料定数， 𝜎0 :基準となる応力(摩擦応力)) 粒径が小さくなるほど下降伏応力が大きくなることを意味する.

Steel Special Use Stainless」の略. 鉄にクロム(Cr)やニッケル(Ni)を添加した錆びにくい合金.

ビッカーズ硬さ試験 ダイヤモンドの正四角錐状の圧子を使う. ピラミッド型のくぼみの対角線の長さより求めた表面積で荷重を割って算出 ブリネル硬さ試験 鋼球もしくは超硬合金球の圧子を使う. 圧子を押し付けによりできた永久くぼみの直径から求めた表面積で荷重を割って算出 ロックウェル硬さ試験機 鋼球もしくは円錐状の圧子を使う. はじめに基準荷重を加え ，その後試験荷重を加えて， 再び基 準荷重に戻し， 前後二回の基準荷重における圧子の侵入深さ の差により算出 シャルピー衝撃試験 振り子式のハンマーにより試験片に衝撃荷重を与えて破壊したときのエネルギ ーから衝撃値を求める試験

pi d4/32

物体が、その弾性の限界を超えても破壊されずに引きのばされる性質。

両端が固定された物体が温度上昇による膨張ができなくなり，内部で生じる応力のこと ひずみが生じない代わりに熱応力が生じる.熱ひずみは次の式で表される. 𝜀𝑟 = 𝛼 ∙ ∆𝑇 (𝜀𝑟:熱ひずみ，α:熱膨張率[1/K]，ΔT:温度変化[K]) 熱膨張率 𝛼 と温度変化 ∆𝑇 の積で表される

金属の切削や、研削などの加工を施すための機械のこと

「物質の粘り強さを表す値である.」

・繊維状組織が切れることなく連続しているため切削加工より比較的に強度の高いも のを作れる ・切削加工と比べ材料の損失が少なく，エネルギー効率が高い ・加工時間が短く大量生産に向いている デメリット ・加工設備のコストが大きい.専用の型を作るのに初期費用が掛かるため，小規模の 生産には向かない. ・寸法精度がそこまで高くない.一般的に切削加工と比較すると寸法精度は劣る

物体の断面に生じる応力モーメント .部材に曲げを生じさせる偶力.」[N ∙ m]

合金の急冷処理などによって 過飽和に固溶された溶媒原子が 室温放置・適温加熱により析出し，合金 を次第に硬化させる

回転させている材料に、バイトを押し当てて切削加工を行う

炭素鋼の組織の 1 つ 純鉄において 911°C以下の温度領域にある鉄の相(組織) 結晶は体心立方構造である.炭素をほとんど溶かすことができないため，軟らかく変形しやすい.」

均質化焼なまし... 鋳造した鋼塊の偏析を除去するため，成分元素の拡散均一化を図る. 完全焼きなまし 結晶組織の調整，内部ひずみの除去を目的に行う焼なまし. ひずみ取り焼きなまし 溶接，塑性加工，焼入れなどによって発生した残留応力を除去するために行う焼なまし 球状化焼きなまし 鋼の中に析出しているセメンタイトを球状にするために行う焼なまし.

表面の欠点改善や新しい機能を付与するために行われる皮膜処理.

一定の応力のもとで 永久ひずみが時間とともに増加する現象

あ

伸びを初期標点間距離で割ったもの

断面 2 次モーメント 𝐼 を中立軸から引張側および圧縮側の最も外側の部分までの距離 (𝑒1, 𝑒2)で割った もの. 断面の形および寸法のみに関係した量である.(はりの曲げのとき)」

物体が力学的応力を断続的，もしくは繰り返し受ける時にその物体の機械材料としての強度が低下す る現象

せん断応力が最大となる互いに直交する面を主せん断応力面といい，そのときのせん断応力を主せん断応力と呼ぶ. 主せん断応力の大きさは主応力差の 2 分の 1 に等しく( 𝜏1 = ± 1 (𝜎1 − 𝜎2) )，主せん断 2 応力面は主応力面と 45°に交わる.

1000系　純粋なアルミニウム 電気器具 2000系　銅 3000系　マンガン 器　容器　建材 4000系　ケイ素 溶接の溶加剤 5000系　マグネシウム 自動車 6000系　ケイ素　マグネシウム

クロムの添加により 鋼の表面にち密な不働態被膜が形成され，酸化性の環境下において安定となる. Ni を添加することにより 塩酸や硫酸などの非酸化性の環境においても安定となり，耐食性が向 上するため.

材料の引張試験や圧縮試験にて得られる応力とひずみの関係曲線のこと。 一般的に縦軸に応 力，横軸にひずみをとって描かれる .材料によって応力-ひずみ曲線は異なり，縦弾性係数，降伏 点，引張強さなどの基礎的な機械的性質を曲線より得られる.

切削工具と工作物との間に相対運動を与えることにより，工作物の不用な部分を切り屑として除去し所定の形状を創成する加工法

12 64 6 32 32d1

材料には用途によって様々な特性が要求され，そのパラメータを得る必要があるため.

0.42~0.48mass%である 質量パーセント濃度

CAD によってデータベース化された設計情報や図形などの視覚情報をもとにコンピュータ 内部で設計モデルを作成し， NC 工作機械やロボットを制御し，生産工程を自動化できる CAMは、CADのデータを元にNC工作機械のプログラムを作成する

曲線や曲面の曲がり具合を示す量. 曲がり具合が大きいほど曲率が大きくなる. 例えば，半径 r の円 周の曲率は 1 /rである.」

金属を溶かし 型に流し入れて 冷却 凝固 取り出しことで加工する メリット 複雑な形状でも製作可能 多種多様な合金が選択可能 大量生産向き 数センチから数メートルまで製作可能 デメリット 凝固時に収縮が生じ、寸法精度が低下 不純物などの欠陥が生成しやすいため、機械的性質の低下

摩擦・摩耗・潤滑に関する学問， その定義は 「相対運動を行いながら相互作 用を及ぼしあう表面，およびそれに関する実際問題の科学技術」である

公称ひずみ...ひずみの値が小さいとき 対数ひずみ...ひずみの値が比較的大きいとき

メリット 圧縮する時、金属内部の結晶が整うため、 強度が確保できる デメリット 型鍛造は、複雑な形状が作るのが難しいため、時間がかる 専用金型を作るのに初期費用がかかる 小量生産に向いてない

炭素鋼の組織の 1 つ. 911~1392°Cの温度範囲で安定な鉄に他元素が固溶したもの .結晶は面心立方晶で軟らかく，粘りが強い.」

ピアノ線材などに用いられる処理方法 線材をいったん 950°C付近まで加熱 オーステナイト化した後 550°Cに保持した溶融塩中に急冷し， この温度で恒温保持して 微細なパーライトに変態させる処理のこと. ばね性の向上のために必要である

ニューメリカルコントロールの略 数値によって、コントロールされる数値制御の工作機械のことです。

Mz/I M曲げモーメント z中立軸から表面までのきょり I断面二次モーメント

精度、高効率、環境配慮 工作機械の精度が、加工品の精度になるため 高効率化により、コスト競争力を確保し、国内製造業の空洞化を回避するため 資源枯渇問題や環境問題の進行を防ぐため

ねじり角φの式をねじりモーメント 𝑇 ，長さ 𝑙 ，横弾性係数 𝐺 ，断面二次極モーメント 𝐼𝑝 を用いて表 せ. TL/GIp

力学的因子... 接触状態(すべり，転がり)，荷重，速度 環境因子... 雰囲気(大気中，真空中，油中)，湿度，温度，潤滑油 材料因子... 硬さ，降伏応力，加工硬化性，ヤング率，表面形状，表面粗さ

焼入れ... 鋼を加熱させた後，水などで急冷し， オーステナイト組織をマルテンサイト変態させて硬化させる熱処理 焼戻し... A1 点(727°C)以下の適当な温度に加熱して炭化物を析出・組織変化させて組織の安定化や残留応力の軽減を図る. 焼ならし... 40~60°C以上の温度に加熱して一様なオーステナイトにした後，空冷し，結晶の均一化・微細化させることで機械的性質の改善を行う. 焼なまし... 鋼をオーステナイト組織の状態で十分保持した後，炉中で冷却する 組織を軟化させ、内部ひずみを取り除く目的で使用される

CAD... Computer Aided Design の略 コンピュータ援用設計のことである. CAM... Computer Aided Manufacturing の略 コンピュータ援用製造のこと. CAD のデータをもとに NC 工作機械のプログラムを作成する CAE... Computer Aided Engineering の略 コンピュータ支援工学のこと.

強度を高めるために Cu，Mg，Si，Mn，Ni などの添加 剤を加えたもの .また，合金元素の種類に応じて耐食性や耐摩耗性，低熱膨張係数などの特性が得られ る.軽くて比較的強度が高い材料となるため航空機や自動車などに用いられる.

自動車エンジンを例にとって考えると 内燃機関の損失割合は しゅう動抵抗が半数以上を占めること から 摩擦を低減することで高効率化を図り， 地球温暖化などの環境問題の緩和に貢献すること

物体が圧縮応力を受けた時， 材料の許容応力に達する前に横方向に大きくたわむこ

「CAT. Computer Aided Testing の略. 試作品や製品が仕様や設計通りに作られているかどうか，コン ピュータを用いて自動的に測定や検査することができる仕組みやシステムのことを指す.」 「BIM. Building Information Modeling の略. コンピュータ上に現実と同じ建物の立体モデルを再現してよりよい建物づくりに活用していく仕組み」

摩擦が生じるメカニズムを理解すること 潤滑下における摩擦のメカニズムは様々な要因が絡み合っていることから複雑で あり，未だ解明に至っていないことから 今後の課題となる

利点: 軽い， 耐食性に優れる， 加工性が良い， 電気を良く通す， 熱をよく伝える 欠点: 傷つきやすい， 弾性がない， 高温に弱い

金属をハンマーなどの工具で伸ばし所定の形に成形する加工技術

シャルピー衝撃試験，引張試験

材料に力を加えて塑性変形(永久変形)させることによって，所定の形状に成形する加工法

許容できる最大応力のこと. 基準強さを安全率で割ったもの であり，基準強さは破損の限界を表す応 力であり，引張強さなどを指す. 安全率は材料のバラつきや，荷重の見積もり誤差などの不確定な要 因を考慮して設定する

加熱や冷却を施し，組織を変化させることで硬さや粘り強さなどをコントロールするもの.