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 炭素鋼の炭素含有量が多くなると硬さは硬くなるというのはわかるのですが、構造的にどう変化するのか教えてください。

A 回答 (2件)

炭素量が増えるとセメンタイト(Fe3C)が増えます。

このセメンタイトが硬いのです。ちなみにセメンタイトはフェライトとともにパーライトというものをつくり、炭素量が増えるほどパーライトが増えていくわけです。組織観察していただければわかると思いますが、炭素量が多くなりパーライトの割合が増えるとセメンタイトも同様に増えるので結果として硬くなるわけです。
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この回答へのお礼

簡潔で非常にわかりやすかったです。ありがとうございます。

お礼日時:2002/07/03 12:36

ダイレクトな回答ではありませんが、以下の参考URLが参考になりますでしょうか?


「炭素鋼の基底クリープ強度」
http://member.nifty.ne.jp/m_sada/COOKING/cook_20 …
(焼入れって何だ)

http://users.hoops.ne.jp/ichinohet/column/iron_s …
(炭素鋼の炭素量と機械的性質)
http://www.oyama-ct.ac.jp/M/oyabu/
(日本刀はなぜ切れるか?)
これは「焼き入れ」の説明でしょうが、このページの「金属結晶学・・・」にあるように、炭素鋼では炭素含量によって結晶構造が変化するのでは・・・?

ご参考まで。

参考URL:http://www.nims.go.jp/ecomaterial/people/onodera …
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この回答へのお礼

ありがとうございます。URL参考になりました。

お礼日時:2002/07/03 12:36

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どなたかご助言お願い致します。

Aベストアンサー

●二つの材料強度
 金属材料の機械的特性のうち、一般に強度と呼ばれるものには
 ・引張強度
 ・降伏強度
 この二つがあります。

 引張強度はその名のとおり、引張荷重を上げていくと切れてしまう破断強度です。
 いわば最終強度です。

●降伏強度とは
 さて、ある材料を用意し、引張荷重を徐々にかけていくと、荷重に比例して
 ひずみ(伸び)が増えていきます。
 ところが、引張強度に達する前に、荷重とひずみの関係が崩れ、
 荷重が増えないのに、ひずみだけ増えるようなポイントが現れます。
 これを降伏と呼びます。

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●0.2%ひずみ耐力
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 その後、ひずみがどんどん増え、荷重が徐々に上がっていくようになります。

 ところが、材料によっては明確な降伏点がなく、なだらかに伸びが増えていき
 破断する材料もあります。鋼材料でもピアノ線などはこのような荷重-ひずみの
 関係になります。

 そこで、このような明確に降伏を示さない材料の場合、0.2%のひずみに達した強度を
 もって降伏点とすることにしています。

●二つの材料強度
 金属材料の機械的特性のうち、一般に強度と呼ばれるものには
 ・引張強度
 ・降伏強度
 この二つがあります。

 引張強度はその名のとおり、引張荷重を上げていくと切れてしまう破断強度です。
 いわば最終強度です。

●降伏強度とは
 さて、ある材料を用意し、引張荷重を徐々にかけていくと、荷重に比例して
 ひずみ(伸び)が増えていきます。
 ところが、引張強度に達する前に、荷重とひずみの関係が崩れ、
 荷重が増えないのに、ひずみだけ増えるようなポイントが現...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。
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Aベストアンサー

こんにちは。

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>>>
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?

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

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こんにちは。

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>>>
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Aベストアンサー

平衡状態図はその名の通り温度Tのときの鉄中の炭素濃度がx%の平衡状態のときの組織が示してあります。
平衡状態なのでその温度にずーーーーっと保持したときの組織と考えることができます。

一例をあげると、まずオーステナイト(以下、γ)域で保持してγ単相にします。ここからゆーーーっくり冷却(徐冷という)した場合の組織を平衡状態図から予測できます。ここで徐冷であるのは平衡変態(平衡状態を保ったまま変態)しているとみなすためであり、また実際、徐冷ならほぼ平衡変態になります。

炭素濃度が0.4%、0.8%、1.2%の3種類のγ単相からの冷却を考えていきます。
まず0.4%の場合、
820℃付近で一本目の線と交わります。この一本目の線はγからフェライト(以下、α)が析出を開始する境界線です(昇温の場合はαが全部γになる境界線)。αとγの相比はこの線と縦軸に近いとこにある線の間でのてこの法則により求まります(必要ならば補足します)。
さらに冷却していくと二本目の線と交わります。この線はこれ以下の温度ではγが存在できない温度を示しています。つまりこの線の直上で残っていたγが、直下で一気に全部αに変わります。これより冷却しても相、組織は変わりません。
次に先に炭素濃度が1.2%の場合を考えます。
基本的には先ほどと同様です。γ単相の温度から冷却すると1150℃付近で一本目の線と交差します。この線はγからセメンタイト(以下、Fe3C)が析出する境界線です。析出する量はこの一本目の線と炭素濃度6.7%の縦線の間のてこの法則で求まります。さらに冷却すると先ほどと同じ二本目の線と交差します。この線の直下で残っていたγは全てFe3Cに変態します。
ここで二本目の線より下で0.4%の場合はα、1.2%の場合はFe3Cとなるのは、0.4%の場合はFe3Cの析出開始線を越えておらず、また1.2%の場合はαの析出開始線を超えていないためです。
最後に0.8%の場合ですが
3本の線が交わる点(共析点)まではγ単相です。共析点はαの析出開始線とFe3Cの析出開始線の交点ですので、この点の直下でγはパーライトというαとFe3Cの層状組織を形成します。

以上長くなりましたが、相比や組織比について、冷却速度が速くなった場合について等、補足が必要な場合には遠慮なく言って下さい。

平衡状態図はその名の通り温度Tのときの鉄中の炭素濃度がx%の平衡状態のときの組織が示してあります。
平衡状態なのでその温度にずーーーーっと保持したときの組織と考えることができます。

一例をあげると、まずオーステナイト(以下、γ)域で保持してγ単相にします。ここからゆーーーっくり冷却(徐冷という)した場合の組織を平衡状態図から予測できます。ここで徐冷であるのは平衡変態(平衡状態を保ったまま変態)しているとみなすためであり、また実際、徐冷ならほぼ平衡変態になります。

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QNをPaに単位換算できるのか?

大変困ってます。
皆さんのお力をお貸しください。

加重単位Nを圧力単位Paに変換できるのでしょうか?
もし出来るとしたらやり方を教えてください。
具体的には30Nは何Paかということです。
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是非、ご回答、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 No.1さんがおおまかに答えておられますが、補足します。
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です。質問が、
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というのならば、
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圧力 = 力/面積
および、単位の間の関係
Pa = N/m^2
を整理して覚えてください。

Q材料力学 引張試験カップアンドコーン現象

今、カップアンドコーンについて調べているのですがわかりません。
軟鋼とアルミで引張試験をして、破断した時にカップアンドコーンという現象の破断面になりました。カップアンドコーンとは、なぜ起きるのですか?あと、カップアンドコーンについて知っている事教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

う~ん 詳しく説明するとかなり専門的になりますね
専門的な話は僕もよくわかりません(笑)
ですので簡単な話をおば

カップアンドコーンの破断面をよく思い出してみましょう
平な部分と斜めの部分がありますよね
平らな部分というのは垂直応力によって破断しています
これは感覚的にわかるでしょう 

これに対して斜めの部分はせん断応力によって破断しています
最大せん断応力は主軸(試験片を引っ張っている方向)から45°をなす面で
働くって聞いたことありませんか?

カップアンドコーンとは
試験片内部では垂直応力が主に働いていて,
試験片表面部分ではせん断応力が主に働いているということを表していると
言えるでしょう.

材料力学の本などをみて確認してみてくださいな

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焼き入れと炭素含有量の関係を学校のレポートで書かなきゃいけないのですが、調べても分からなかったのでどなたか教えてください。

Aベストアンサー

『炭素鋼とは、”たんそこう”と読み(英文では carbon steel)、鉄(元素記号:Fe)と炭素(元素記号:C)の合金(英文では”Alloy”といい、複数の金属元素又は金属元素と非金属元素からなる金属様のもの)のことです。

炭素鋼は、含まれる合金元素のうち、炭素含有量(C含有量)が、最低で0.02%から最大で2.14%まで含有されている合金の一種になります。

鉄鋼材料としては、最も一般的に広く利用されている材料であり、普通鋼とも言われる場合があります。

炭素鋼は、焼入れ・焼戻し・焼なまし・焼ならしなどの熱処理を施すことによって、耐力・引張強さ・伸び・絞り・硬さなどの機械的性質を大幅に改良・改善することができます。

また、炭素鋼は一般に炭素(C)含有量が多くなると、引張強さや硬さがを大きくすることができますが、その反面、伸びや絞りが減少して、切削性などに劣る性質になります。』

http://www.hkpnote.com/kind/kind10.html

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
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回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
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教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q真応力と真ひずみの定義(真応力は定義式)を教えてください。

真応力と真ひずみの定義(真応力は定義式)を教えてください。

あと、材料の応力-ひずみ線図において
塑性領域では真応力、真ひずみを使う理由も教えて欲しいです。

Aベストアンサー

試験片を引っ張ると引っ張る方向に延びるとともに、断面が縮みます。応力は荷重を断面積で割ったものであるとすればこの縮み分を考慮に入れようというのが真応力力、真ひずみの考え方です。塑性領域では断面の変化が大きくなるから真応力、真ひずみを用いる必要性が高くなります。

参考URL:http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/msc/msc12/HIT/html/tests/stress-strain.html

Qモーターのトルクと回転数

なぜモーターのトルクと回転数は反比例の関係になるのですか?

Aベストアンサー

質問中には書かれていませんが、モーターの出力が一定のもとで
ということが必須の条件です。

モータ理論の基礎中の基礎で 出力(W)=角速度×トルク
すなわち
P=ωτ  但しP:出力 ω:角速度(2π×回転数/60) τ:トルク

出力が一定であればモータ速度とトルクは相反関係にあります。
尚通常のモータにおいては、出力が一定ということはまずありませんので
負荷トルクの変動に比例して出力(=一般てきには入力電流)が変動
します。


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