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銅(無酸素銅)を焼鈍ししたいと考えています。
一般的な温度と保持時間、冷却方法をご教授
していただけないでしょうか?
その他アドバイスも宜しくお願い致します。

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A 回答 (1件)

こんばんは。



銅の熱処理に関しては、現場では、タフピッチ銅(炉内雰囲気を除く)の熱処理を標準として考えてよいと思います。
タフピッチ銅のように、Cu2Oが含まれていると、水素を含有する還元性気体の雰囲気では水素脆弱を起こします。
しかし、無酸素銅はCu99.99%の純度と工業的にはもっとも純度が高く、かつCu2Oを含みませんから、400℃付近以上での水素脆弱を起こしにくいと言えます。

常温でのさまざまの加工による応力ひずみ解消には、150℃~250℃でも行われますが、通常の完全焼きなましは400℃~600℃で1時間~30分が標準です。
なお、650℃で行うと言うリポートもありますが、600℃と650℃では、引張強度、ビッカース硬度等の機械的諸特性の特別な有意義さはありません。

焼きなまし後の冷却時間は、酸化雰囲気で加熱した場合は、水中に投入するような冷却速度が望ましいと思います。酸化膜を形成しない還元雰囲気では徐冷で良いといえます。

雰囲気に関しては、還元雰囲気よりは、真空、低酸素分圧、不活性ガス雰囲気が酸化膜を形成しにくいので望ましいと思います。酸化膜を除去することを前提とすれば還元雰囲気(つまり大気中での加熱)でもかまいません。
尚、厳密には無酸素銅でも雰囲気中の水素の存在は極力禁忌します。

ただし、機械的、物理的特性を考慮するとこの範囲では無いので、自身なしです。
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この回答へのお礼

Ivane様ありがとうございました。
大変詳しく書いていただき、大変ためになりました。
また質問させていただくかもしれません
そのときは、よろしくお願い致します。

お礼日時:2005/11/10 10:25

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Q銅は焼入で硬度を持たせることは出来るのでしょうか

銅板を叩いて表情をつけた魚のオブジェを表札のポイントにしたいと考えています。

まず、バーナー焼き鈍し、柔らかくなった銅を叩いて堅くして表情をつけています。しかし、その後細かいパーツをロウ付してゆきたいのですが、作業が進むにつれ叩いて堅くする事が出来なくなってきます。(叩くだけの面積が無いとか形状的に叩けない)。
叩かないと柔らかくて強度的に不安です。

最終的には焼入れ(水による急冷)して硬度を持たせると本で読んだのでテストがてらやってみたのですが硬くなりません、ゆっくり自然冷却してもだめです。
そもそもなました銅は(叩かず)堅くする事は出来るのでしょうか?
アクセサリーなどはどうしているのでしょうか、焼入れが可能だとしたらその方法を教えていただきたいのです。

銅の厚みは0.5~2ミリくらいです。

作業は先に進まない、答えはどこにも無いで困っています。
よろしくお願いいたします!

Aベストアンサー

 銅は熱処理で硬化させることは出来ません。
 柔らかくなった銅を叩いて堅くして、と質問者さんが述べられているような加工硬化によるしかないようです。
 小さな鋼球を吹き付けて表面を硬化させるショットピーニングという加工法がありますが、手軽に出来るものではありませんね。
 http://www.heat-hamanetu.co.jp/gijyutu/shot.html

Qアルミの焼鈍温度

銅を熱し、冷まされた銅がナマされて柔らかくなるのは知っているのですが。
アルミにも同じように熱して冷ますと柔らかくなるのでしょうか?
アルミの種類によっても変わりますか?
色々調べたのですがよく分からなくて。
知ってる方教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

>銅を熱し、冷まされた銅がナマされて柔らかくなるのは知っているのですが。アルミにも同じように熱して冷ますと柔らかくなるのでしょうか?

YESです。やわらかくなります。
熱してから、ゆっくり冷ましてやわらかくすることを「焼きなまし」といいます。これは、アルミでも、銅でも鉄でも同様に行われます。 特にやわらかい材料を作りたいときに使われる熱処理ですが、この処理をしたものを、アルミではO(オー)材と呼んでいます。

>アルミの種類によっても変わりますか?

YESです。種類によって変わります。
大きくは熱処理の仕方によって変わってきます。熱処理の仕方はアルミ材料によって異なります。アルミの種類は、展伸材(鋳物以外)の場合1000番台から8000番台まで大きく分けて、8種類に分かれます。この中で2000番、6000番、7000番台のアルミ材は、硬くするT処理と呼ばれる熱処理(高温→急冷→時効)が行われることが多いです。ジュラルミン系のアルミはこの処理を行っています。
ご質問の、やわらかくする、焼きなましの熱処理は、ほとんどすべてのアルミで行うことができます。特に純アルミの1000番系の場合は、焼きなましによって非常にやわらかい材料とすることができます。

>アルミの焼鈍温度

純アルミ系の1000番台のアルミの場合、焼きなまの焼鈍温度は約345度で行われます。
下記のページにアルミの材料別の熱処理の詳細が書かれています。
http://metal.matdb.jp/JAA-DB/AL000PDF.cfm?p_pdf_header=%92%B2%8E%BF&p_pdf_src=data%2Fpdf%2Fhandbook%2Fhb00010006.pdf&ALUMINIUM_PDF=PDF%95%5C%8E%A6

なお、アルミの材料、使い方、熱処理の詳細については、軽金属協会が出版しているアルミニウムハンドブックを参照されることをお勧めします。
ダウンロード版は以下のホームページから入手できます。
http://metal.matdb.jp/JAA-DB/AL02S2100.cfm
又、このアルミニウムハンドブックはアルミメーカーさんから、いただくこともできます。

>銅を熱し、冷まされた銅がナマされて柔らかくなるのは知っているのですが。アルミにも同じように熱して冷ますと柔らかくなるのでしょうか?

YESです。やわらかくなります。
熱してから、ゆっくり冷ましてやわらかくすることを「焼きなまし」といいます。これは、アルミでも、銅でも鉄でも同様に行われます。 特にやわらかい材料を作りたいときに使われる熱処理ですが、この処理をしたものを、アルミではO(オー)材と呼んでいます。

>アルミの種類によっても変わりますか?

YESです。種類によって変...続きを読む

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q銅管の加工方法

φ8の巻いている銅管をまっすぐにする方法と、90度にきれいに曲げる
方法を教えてください。
見栄えをよく取付したいです。
専用の工具等が必要でしょうか。
用途は給脂配管です。
専門の方いらっしゃいましたら教えてください。

Aベストアンサー

こんにちは。
灯油ボイラーの送油管か何かですか?

真っ直ぐにするには、ある程度手で延ばしたら平らな物の上に置き、更に平らな物で上から押さえながら転がす。
両端がどうしても若干歪むので、必要な長さより若干長めにしておいて最後に両端をカットした方が綺麗に仕上がります。
ローラーで真っ直ぐにする道具もある様ですが…。

90度に曲げるにはベンダー等を使用すれば楽ですが、管自体が柔らかいので手作業で良いんじゃないかと思います。
角90度のコンパネなどを用意し、角丸に加工。
それを定規にして曲げる。
というか、少々やり直しがきくので、ハンドパワーで大丈夫じゃないですか?
モンキーで挟んで曲げる人もいますが…


潰れ防止として、太ければスプリングベンダーという道具を中に入れて曲げても良いし、最悪は中に砂を入れて曲げても良いです。
でも今回は軟らかい銅管の8φ送油管ですからね。


今後のご参考に…
http://www.monotaro.com/s/?c=&q=%83x%83%93%83_%81%5B&encode_keyword=%2583%2560%2583%2585%2581%255B%2583u%2583x%2583%2593%2583_%2581%255B
(あくまでも検索結果なので関係ない工具が含まれる場合もあります)

こんにちは。
灯油ボイラーの送油管か何かですか?

真っ直ぐにするには、ある程度手で延ばしたら平らな物の上に置き、更に平らな物で上から押さえながら転がす。
両端がどうしても若干歪むので、必要な長さより若干長めにしておいて最後に両端をカットした方が綺麗に仕上がります。
ローラーで真っ直ぐにする道具もある様ですが…。

90度に曲げるにはベンダー等を使用すれば楽ですが、管自体が柔らかいので手作業で良いんじゃないかと思います。
角90度のコンパネなどを用意し、角丸に加工。
それを定規にし...続きを読む

Q銅の酸化防止するものって何?

実験で銅円盤(半径18cm、厚さ3mm)を使用しています。
この銅板の表面を鏡面になるくらい(紙やすり&バフ研磨で)磨きます。
この銅板を酸化させないためにはどうしたらいいでしょうか?
今までは、水につけてました。
油につけるのも酸化しないと聞きましたが、本当でしょうか?
本当だとすれば、どんな油がいいのでしょうか?
知っている方いらっしゃいましたら、教えてください。

Aベストアンサー

 どれくらいの期間保存するかにもよりますが・・・。

 酸化を防止するには、酸素が銅板に触れない状態にして置けば良い訳ですよね。
 と言う事は、水でもなんでも良い訳です。

 機械加工屋さんなどでは、黙っていると加工後の部品は全て油漬けにしますね。
 油を使う理由は、水よりも粘りが強く、液から一度引き上げた位だと表面に皮膜が残るので、水よりは表面の保護効果が高いからだと思います。

 使う油は・・・鉱物系の機械油ならなんでも良いでしょう。
 その辺で手に入り易い物と言えば・・・スピンドル油(いわゆるミシン油・・・少量のパックなら自転車屋さんでも買えますね。)とか、タービン油とか、灯油とか・・・この辺が安くて良いんじゃないでしょうか?
 油漬けにした場合、その部品を使用する用途が油を嫌うものだと、油を除去する手間が掛かりますけどね。
 油を除去するための洗浄液も、少量のスプレータイプの物なら、ホームセンター等で売ってますね。
 自動車用のエンジンオイルも手に入れ易いことは入れ易いですが、エンジンオイルは色々な添加剤が入っており、あとで除去する時に面倒でしょう。

 もう少し凝った事を考えるなら、油漬けにした状態、あるいは乾燥したままで、防錆シートを巻きつけて保管するなんて事をやる場合もありますね。
 私は化学に詳しくはないんで、具体的に何だったか忘れましたが、相手の金属の種類に合わせて、表面に金属をコーティングしてある紙です。
 油漬けにしたあと、防錆シートを巻いて、その上からラップフィルム(食品用でもなんでも可)を隙間無く巻きつけて置くと、より一層効果が長持ちするようです。

 水にしろ、油にしろ、どうしても少量の酸素が溶け込む事はあります。
 溶け込んでいる酸素が銅板に触れれば、その部分が酸化する事はあるので、数ヶ月~せいぜい1年位が限度でしょうね。
 あまり長い期間置くと、何をやっても表面の酸化は発生するようです。

 どれくらいの期間保存するかにもよりますが・・・。

 酸化を防止するには、酸素が銅板に触れない状態にして置けば良い訳ですよね。
 と言う事は、水でもなんでも良い訳です。

 機械加工屋さんなどでは、黙っていると加工後の部品は全て油漬けにしますね。
 油を使う理由は、水よりも粘りが強く、液から一度引き上げた位だと表面に皮膜が残るので、水よりは表面の保護効果が高いからだと思います。

 使う油は・・・鉱物系の機械油ならなんでも良いでしょう。
 その辺で手に入り易い物と言えば...続きを読む

Qロウ付けの強度は溶接に比べてどれくらいでしょうか?

ホームセンターに売っるような1300度くらいのトーチバーナーで
ロウ付けした時の強度は
同じ物をアーク溶接したものに比べてどの程度の
強度を得られますか?
 例えばステンレスのLアングルで組んである台の
腐食している脚の部分をグラインダーで切って
新しいLアングルを継ぎ足すような場合などですが。

Aベストアンサー

アーク溶接には劣ります。
どの程度の強度かは、使うロウ棒のパッケージに書いてあると思いますので、それを見てください。

しかし、ロウ付けは溶接のような線接合ではなく、
面接合にする場合が多いと思います。
その場合、接着強度の弱さを面積で補えますから、
やり方によっては溶接の同程度の強度が出せます。

QPTネジとPFネジの違い。

 PTネジ(管用テ-パネジ)とPFネジ(管用平行ネジ)の違いについて教えてください。それぞれどういう形状なのでしょう?又、どういう利点があるのですか?
 よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 管用ねじの使い方はおおむね2通りあります。

・平行=平行
 分解可能な構造用配管や、多少の漏れが気にならない流体用。

・平行=テーパ、テーパ=テーパ
 漏れがないように管を接続するためのねじ

になります。平行=テーパの場合、雌ねじが平行、雄ねじがテーパになります。また、テーパねじを接続するときは、ある程度長さが調整できます(2~3mmぐらいまで)。

Q固溶体、金属間化合物、合金の違いは?

「固溶体」、「金属間化合物」、「合金」の違いについて、分かりやすく教えて下さい。辞書類でそれぞれについては調べてみたのですが、いまいち違いが良く分かりません。宜しくお願いします。

Aベストアンサー

>メッキ鋼板、ステンレス(鉄にクロム、ニッケルを混ぜた?もの)、チタン合金等は.....
組成が限定されていないと正確なことはいえませんが、大まかには以下のようではにでしょうか?
メッキ鋼板:鋼板部分が(鉄)と(鉄と炭素の固溶体)と(鉄と炭素の化合物:セメンタイトFe3C)の混合物とメッキ部(単体金属/固溶体/金属間化合物?)
ステンレス:基本的には多分固溶体です。(一般的には不純物等による金属間化合物、酸化物、炭化物等も含んでいます。)
チタン合金:組成により、異なります。Ti-Al-V系では固溶体かな?ただ、Ti-Alの間では、Ti3Al等の金属間化合物も存在するので、よくわかりません。

P.S.
金属間化合物にも、化学量論組成からズレたものも存在します。
金属間化合物を作っているか/固溶体かは 相図(phase Diagram)を見れば判ります。(但し、相図は十分な時間経過の後の安定な状態です。急冷等にて作ったものは非安定相が含まれることがあり、この場合は判りません)

Q真鍮と銅の違い

専門的な知識はありませんので、簡単に判りやすくご教授お願いします。

真鍮と銅は、見た感じよく似ています。

特徴の違いや用途の違いを教えて下さい。
また見分け方もお願い致します。

Aベストアンサー

こんにちは。

真鍮(黄銅)は銅と亜鉛の合金です。
銅と真鍮はかなり色が違うので、見た感じもけっこう違うと
思うのですが・・・

色のイメージとして、真鍮はかなり金色に近い黄色。
(金管楽器の色)

銅はかなり赤みがかった色。(新品に近い10円玉の色)

真鍮は銅よりも硬度が高いので、銅では柔らかすぎて駄目、という
ような用途に使われると思います。

Q銅箔の加熱による変色

タイトルそのままなのですが、銅箔を加熱するとすぐに変色を
したのですがこの時どのような化学変化がおこっているので
しょうか?
もし変色を防止する手段がありましたら合わせて教えてください

Aベストアンサー

 銅箔といいますか,市販の銅板0.2mm厚を,ヘアドライヤーや
ポットウォーマーでゆっくり加熱すると,橙→紅花色(赤紫?)
→青銀色→黒→燻し銀→少しくすんだ金→古い10円玉色と,丁
寧に一様に加熱できれば銅板全体が均一に変色していきます。

 橙はDexMachina様,doc_sunday様のおっしゃられるように,
酸化銅,この酸化銅被膜が成長すると,青い干渉色を帯びます。
青と橙で紅花色に見えるようです。干渉色であることの簡便な
証明は,水に濡らすと,青の干渉色が消え橙に,乾けば再び
紅花色に戻ります。ちなみに紅花はサフラエローの方でなく,
カルタミン色です。
 この被膜形成がさらに進むと,吸収スペクトルは変わり,さ
らに地色(橙)が消え,その後の色変化が起きます。これは,干
渉色なども関わるので,物理?でしょうか
 変色を防ぐには,耐熱性の酸素遮断被膜を塗るくらいでしょうか。
ガラス電極を自作したときガラス管内の銅は変色しなかったような・・・


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