赤熱脆性,低温脆性がなぜ起きるのかについて教えてください。

A 回答 (1件)

赤熱脆性について


これは、硫黄を多量に含む炭素鋼を、高温雰囲気中で加工した時に
亀裂を生じる脆化現象のことです。
不純物である硫黄(S)が、高温雰囲気中で、硫化鉄(FeS)として、粒界に析出します。この硫化鉄は、非常に脆く、しかも、融点が低いために、全体として、著しい脆化が起こってしまうのです。

低温脆性について
このメカニズムは、僕もよくわかりません。すいません。
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Q脆性材料が延性破壊を示す理由について教えて下さい

劣化した硬質脆性材料の黒鉛を強度破壊すると延性破壊でした。脆性が延性になったのはなぜでしょうか?

Aベストアンサー

黒鉛の劣化機構については承知しておりません。

しかし、脆性材料の延性破壊 (これは言葉の矛盾ですが・・・)
についてはMichigan大学の橋田先生が論文をお書きになっております。

yahooから入って

" ductile fracture of brittle material "

のようにダブルコーテーションをつけて検索すると数が少ないので
 「 Engineering ductile fracture in brittle-matrix composites 」
がすぐ見つかります。

コンクリート (モルタルと砂と石の混合固化物で、明らかに脆性材料)が
延性破壊をすることについて書かれています。

しかし論文中の「J積分」についても承知しておりません。
のっけから、J積分の「J]が何を意味するのか入門書にさえ記されておりません。

密かに思うに、J積分は「J.R.Rice」先生の発明品 
(同じころ同様のことをいったロシア人がいたそうですが・・・)
でして、その論文に”J-Integral" を次のように定義すると書かれていました。
つまり自分の名前を冠した積分を発明し、名付けたのです。

その後は、世界中の人が「J-積分」と言うたびにRice教授の名誉を讃えざるを
得なくなったのだと思っています。

黒鉛の劣化機構については承知しておりません。

しかし、脆性材料の延性破壊 (これは言葉の矛盾ですが・・・)
についてはMichigan大学の橋田先生が論文をお書きになっております。

yahooから入って

" ductile fracture of brittle material "

のようにダブルコーテーションをつけて検索すると数が少ないので
 「 Engineering ductile fracture in brittle-matrix composites 」
がすぐ見つかります。

コンクリート (モルタルと砂と石の混合固化物で、明らかに脆性材料)が
延性破壊をするこ...続きを読む

Q脆性と延性について

脆性とは、ある力を与えた時に伸びずに破断する性質ですよね?
延性とは、ある程度の力を与えた時に伸びる性質ですよね?
紙は延性ですよね?調べてみたのですが、金属を対象にして書かれているものばかりです。
やっぱりある程度伸びる物だと思うのですが、温度に影響されるとは思えませんし、
どなたか、詳しい方、宜しくお願いします。

Aベストアンサー

はずしているかも知れません。金属の延性は,結晶粒の間(結晶粒界)のすべりや,結晶格子自体のゆがみ(転位)により起ります。高温では拡散が起りやすく,したがって,転位運動も活発になり,超塑性現象なども現れやすくなります。さて,このような延性的な性質をセラミックスにもということで,セラミックス繊維を複合化した複合材料が研究されています。(ガラス繊維を入れた繊維強化プラスチックとは構造が似ているのですが,ここでは,プラスチックが延性を示すのに対して,ガラス繊維は延性が非常に小さいので区別します)
この複合材料は,材料にクラックが入っても,繊維で壊滅的な破壊を防ごうとするもので,この効果は擬似延性などと呼ばれています。したがって,真の延性を示すわけではありません。紙の場合もからまった繊維が引き伸ばされる機構により,擬似延性を示します。

Q釣竿は曲げに対して靭性ですか脆性ですか?

釣竿と言うか
たとえば鋼は靭性材ですよね?
そしてコンクリートは脆性材ですよね?
これはイメージ的にわかるのですが
木は引張りと曲げでは脆性なんですよね?
これは見かけのイメージでは靭性的な感じがしますが
破壊形状は脆性と言うことなんですよね。
靭性のイメージは柳のようにしなりによって力を受け流すことかと思っていましたが、柳自体は曲げに対して脆性なんですよね?
と言うことは靭性とは弾性範囲内のしなりや粘っこさは関係なく
降伏後の破壊、つまり降伏比が小さいことのみで表すのでしょうか?
つまり木も竹も釣竿も弾性範囲内では減衰効果はあるが、弾性限を過ぎれば塑性変形せず一気に破壊してしまうような材はいくらしなりや粘っこさがあっても脆性材と言うことでいいのでしょうか?

Aベストアンサー

小難しい表現をし過ぎたので、わかり易く書いてみます。
>靭性のイメージは柳のようにしなりによって力を受け流すことかと思っていましたが、柳自体は曲げに対して脆性なんですよね?
以下をまず参照下さい。
http://100.yahoo.co.jp/detail/%E9%9D%AD%E6%80%A7/
従って、塑性変形しない柳等の木材は脆性です。

>靭性とは弾性範囲内のしなりや粘っこさは関係なく降伏後の破壊、つまり降伏比が小さいことのみで表すのでしょうか?
Noです。定義は上述しましたが、塑性変形せずいきなりボキッと折れるのが靭性です。応力-歪曲線は直線で最後が破断です。降伏がどこかは関係ありません。

>つまり木も竹も釣竿も弾性範囲内では減衰効果はあるが、弾性限を過ぎれば塑性変形せず一気に破壊してしまうような材はいくらしなりや粘っこさがあっても脆性材と言うことでいいのでしょうか?
ここが難しいところですが、弾性範囲の定義は「入力されたエネルギが全て歪エネルギとして保存される」です。従って、減衰や塑性変形による熱の発生等はエネルギが散逸してるので弾性範囲ではありません(実際は弾性範囲でも熱で散逸してますが微小なので無視されます)。

竹竿のしなりは、弾性微小変形が累積して大変形(大変形=大歪ではありません)しているので、理論的には弾性範囲内で減衰は存在しません。竹竿でしなりは理解できますが、粘性は私は感じられません。結論として、木材は塑性変形しないので脆性材です。

小難しい表現をし過ぎたので、わかり易く書いてみます。
>靭性のイメージは柳のようにしなりによって力を受け流すことかと思っていましたが、柳自体は曲げに対して脆性なんですよね?
以下をまず参照下さい。
http://100.yahoo.co.jp/detail/%E9%9D%AD%E6%80%A7/
従って、塑性変形しない柳等の木材は脆性です。

>靭性とは弾性範囲内のしなりや粘っこさは関係なく降伏後の破壊、つまり降伏比が小さいことのみで表すのでしょうか?
Noです。定義は上述しましたが、塑性変形せずいきなりボキッと折れるのが靭...続きを読む

Q水素脆化について質問させていただきます。 金属と水素が脆化する際、金属

水素脆化について質問させていただきます。 金属と水素が脆化する際、金属内部でどのような反応がおきているのでしょうか?? 鉄や銅などで例をあげていただけるとありがたいです

Aベストアンサー

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E3%81%9C%E3%81%84%E5%8C%96

>金属と水素が脆化する

という表現は「?」です。
脆化するのは金属です。水素はその原因になる物質です。
古くから知られている現象のようですが、そのメカニズムはまだよく分かっていないと書かれています。

素人の発想からすると水素が金属の中に入って行けば金属原子の結合が弱くなるのは予想できます。大きな分子であれば表面にとどまるでしょうが極性のない小さな分子であれば中の方まで移動していくのでしょう。原子に解離していればもっと小さくなります。自由電子の利用でプロトンの形でジャンプすることができればもう無茶苦茶小さいです。移動した先で水素に戻る事もできるかもしれません。極性のない小さな分子であるHeについては金属に入り込むことはあまり問題になっていないようですから単に分子や原子としての大きさの問題ではないはずです。
水素吸蔵合金というのがあるそうですので特別入りやすい金属もあるようです。そういう金属では強度は問題にはなっていないのでしょう。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E3%81%9C%E3%81%84%E5%8C%96

>金属と水素が脆化する

という表現は「?」です。
脆化するのは金属です。水素はその原因になる物質です。
古くから知られている現象のようですが、そのメカニズムはまだよく分かっていないと書かれています。

素人の発想からすると水素が金属の中に入って行けば金属原子の結合が弱くなるのは予想できます。大きな分子であれば表面にとどまるでしょうが極性のない小さな分子であれば中の方まで移動していくのでしょう。原子に解...続きを読む

Qsus420J2の低温脆性

sus420J2って低温脆性があるのでしょうか?

Aベストアンサー

再回答です。
これが、あるか?/ないか? の漠然的回答でありました。
温度差による脆性の変化を検査する方法は高コストな検査になります。
ご存知と思いますが試験体を衝撃破壊するときの衝撃の吸収量をハンマーテスト数値を温度ごとに記録比較する方法(通称シャルピー試験)で破断形状と相対で判定することになります。
素材メーカーでは試験記録が存在するものが正規の規格材料ということになります。
検査記録の請求をしてみてはいかがですか?

Q高校化学の問題で、C,Ne,Mg,Clのうち共有結合の結晶をつくるのがCだけなのはなぜ?

高校化学の問題で、C,Ne,Mg,Clのうち共有結合の結晶をつくるものを選ぶ問題で答えがCとありました。なぜでしょう?なぜほかの原子は共有結合をしないのでしょうか
丸暗記するしかないのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>C,Ne,Mg,Clのうち共有結合の結晶をつくるものを選ぶ
 ではなくて、
C,Ne,Mg,Clの単体で、共有結合性結晶をつくるもの
 じゃないかと、化合物には共有結合のものもあるし、気相では分子、すなわち共有結合をするものもある。
 Cl₂は共有結合の分子を作り、それが分子結合性の結晶を作る。

化学は、九九のように丸暗記しなければならないものも確かにあるが、どういう化学結合をするかは理解しておかないと。
1) 周期表の三周期までと、アルカリ金属、アルカリ土類、ハロゲン、希ガス程度は覚えていた方が良い。周期表の形と共に
 □                 □
 □□          □□□□□□□
 □□          □□□□□□□
 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□
2) 金属元素と非金属元素
 電子を失い陽イオンになりやすい金属元素と、電子を受け取り陰イオンになる非金属元素はイオン結合性結晶
3) 金属元素どおし
 失った電子の自由電子の雲の中に陽イオンの金属で構成される金属結合性結晶
4) 非金属元素どおし
 電子を受け取りやすい物どおしなので共有結合で分子を作る。
5) 分子どおし
 分子間力で分子結合性の結晶 氷とか・・
6) 電子の数によっては、巨大分子を作ることができる
 Cは外殻電子が4個--共有結合ができる腕が4個なので、正四面体の電子軌道で立体をつくれる。ダイヤモンド
7) 分子であって、金属や非金属的な形質をもつものはイオン結合ができる。
 NH₄⁺ と CO₃²⁻ とか

質問を正確に読み取る国語力があれば、あとはわかるはず。

>C,Ne,Mg,Clのうち共有結合の結晶をつくるものを選ぶ
 ではなくて、
C,Ne,Mg,Clの単体で、共有結合性結晶をつくるもの
 じゃないかと、化合物には共有結合のものもあるし、気相では分子、すなわち共有結合をするものもある。
 Cl₂は共有結合の分子を作り、それが分子結合性の結晶を作る。

化学は、九九のように丸暗記しなければならないものも確かにあるが、どういう化学結合をするかは理解しておかないと。
1) 周期表の三周期までと、アルカリ金属、アルカリ土類、ハロゲン、希ガス程度は覚えていた方が良い...続きを読む

Q延性と脆性について

衝撃試験で破壊した試験材料のデータを収集する時に
延性か脆性か知りたいのですがそれはどこで解るのでしょうか?

Aベストアンサー

試験材料の種類(金属、樹脂)で見方も変わるとは思いますが、経験上、樹脂であれば破断面をルーペで見る程度で十分分かります。
詳しくは、サーチエンジンで「脆性破壊 延性破壊」を調べればたくさん出てきます。
学生さんとのことですので、図書館へ行けばこの類の書籍も多数あると思います。
参考URLは、
ABS樹脂の例ですが、http://www.umgabs.co.jp/jp/solution/trouble/t_10.htm
金属であれば
http://www.kawaju.co.jp/jigyo/zairyo/m_hassei_01.html
などが、参考になると思います。

Q水素脆化しやすい金属を教えてください。

銅とSUSだったら、どちらの方が水素脆化しやすいですか?
常温の高圧水素ガスを流す配管は、銅とSUSだったらどちらの方が安全でしょうか?
常温なら問題ないでしょうか?

Aベストアンサー

恐ろしいご質問です。常識的にはSUSでしょうが、ガスの湿度・圧力にも依存するでしょう。簡単に実行に移すわけにはいきません。いずれにせよ実行に移す前には実験を行うか、材料メーカーに詳しい条件を示して相談なさるべきです。

Q低温脆性について

金属の低温脆性についてその特徴などを教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

http://www.top.or.jp/~tajima/teionzeisei.htm

Q1,2,3,4,5,6ーヘキサクロロシクロヘキサン

1,2,3,4,5,6ーヘキサクロロシクロヘキサンの中で1番安定な立体配座はどれでしょうか…

Clの1,3ージアキシアル相互作用を避けたいのでClをできるだけエクアトリアルにしたいところですが、だからといってClをすべてエクアトリアルに持っていったりするとゴーシュ型で不利になりますよね…静電相互作用も働きますし…

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

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>だからといってClをすべてエクアトリアルに持っていったりするとゴーシュ型で不利になりますよね…
アキシアルにすれば隣のC-C結合とゴーシュになりますよね?そこまで気にする必要はありません。

>静電相互作用も働きますし…
???


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