鋼は鉄の炭素を減らしたものだよね。

鋼の化学式を教えて!

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A 回答 (7件)

一種類の化学式で表現できるのは,その物質が均一なものである「純物質」だけです。

たとえば,水はH2Oという化学式で表現できますが,厳密には純粋な水の部分のみがH2Oであって,水道水のように微量でも他の物質が混合している場合,それをも含めた化学式というのはありません。H2Oに例えばCl2(塩素)が含まれているという表現しかできません。極端な話,食塩(塩化ナトリウム)の化学式はNaCl,砂糖(スクロース)の化学式はC12H22O11ですが,食塩と砂糖を混ぜても,やはりNaClとC12H22O11の混合物としか表しようがなく,間違ってもNaClC12H22O11にはならないわけです。
このように混合しているけれども原子レベルで結合しているわけではないものを混合物といいます。
鋼は純粋な鉄Feに微量の炭素Cが混合していますが,鉄原子と炭素原子が化合している(原子レベルで結合している)わけではないのでひとつの化学式では表現できないのです。
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ハガネの結晶のそれぞれの部分は構造式で示せたはずですけど?


たとえば日本刀の硬さのモトである、結晶粒界のマルテンサイトとか、大学の時に金属工学で習った記憶があります。
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「鉄」と言う表現自体があいまいですよね。

(今回の質問がと言う訳でなく、一般的にです。)
元素としての鉄はFe、不純物の無いもので、軟らかいです。これに通常、炭素等の不純物が混ざっています。不純物がまっざることで硬くなります。
例えば炭素が0.02~2%(よく覚えていませんがこの程度だったかと)を炭素鋼(普通言われている「鋼」)といい、その上の4%ぐらいまでを鋳鉄(鋼とは言いません)と呼んでいます。
普通「鉄は硬い」と思われていますが、日常、目にする炭素鋼や、鋳鉄(水道管などに使われています)を「鉄」と表現するからです。(私もします。)
普通、鉄鉱石から精錬し、炭素を減らしていくことで、鋳鉄(銑鉄)から炭素鋼(鋼)に変えてゆきます。

ですから、鉄をどのような物として捉えるかで回答も変わります。
鋼の化学式はありません。FeとC/Si/Mn/S/Pの混ざり合ったものです。(鋼には大体これぐらいのものが混ざっています。)
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#1さんの「Cu」は『鋼(ハガネ)』ではなく『銅(ドウ)』です。


恐らく、読み間違いとは思いますが、念のため。
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>>鉄の炭素を減らしたものだよね



????????????????

化学的に結合している訳でないので、化学式と言うものが存在しません。
合金元素の含有量であらわします。
http://www.inv.co.jp/~yoshi/sozai/sozai-yougo/02 …

また、鋼と言っても千差万別で、それぞれ合金元素の含有量は異なります。

参考URL:http://www.inv.co.jp/~yoshi/sozai/sozai-yougo/02 …
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ハガネ


2パーセント以下の炭素を含有する鉄。
炭素鋼ともいう。
製錬の過程で、銑鉄から炭素を減らして得られる。
炭素含量によって硬さなどの性質が種々に変化する。
鋼鉄。

鉄 Fe
炭素 C
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元素記号だよね!


Cu
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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真鍮と炭素鋼の化学式を教えてください

理科の自由研究の考察で、化学反応式を書きたいのですが、真鍮と炭素鋼の化学式が調べてもわかりませんでした。どうか教えてください。

Aベストアンサー

真鍮も炭素鋼も合金です。
反応してできた一つの物質ではなくて、
複数の金属を混ぜたものなので、それそのものの化学式はありません。
例えば炭素鋼は、鉄に炭素がまじったものです。
鉄と炭素が反応してできたものではないです。
真鍮も、銅に他の金属を混ぜてできたものです。

真鍮と炭素鋼に含まれる金属については、
下記URLにくわしくのっていましたので、参照してみてください。

参考URL:http://www.atomlt.com/06school/sc04/sc04_04.html,http://www.fbit.jp/user/kaya-s/note/fe.htm

Q比重の単位って?もうわけわからない・・・。

比重というのは、単位はなんなのでしょうか??
鉄の比重を7.85で計算すると考え、以下の疑問に答えてもらいたいのですが、
縦100mm・横100mm・厚さ6mmの鉄板の重さを計算したい場合、
100×100×6×7.85で計算すると、471000になります。
全部mに単位をそろえて計算すると、
0.1×0.1×0・006×7.85で、0.000471になります。

これで正確にkgの単位で答えを出したい場合、
0.1×0.1×6×7.85で、答えは0.471kgが正解ですよね?

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Aベストアンサー

#3番の方の説明が完璧なんですが、言葉の意味がわからないかもしれないので補足です

比重は「同じ体積の水と比べた場合の重量比」です
水の密度は1g/cm3なので、鉄の密度も7.85g/cm3になります
(密度=単位堆積あたりの重さ)
重さを求める時は「体積×密度(比重ではありません)」で求めます

おっしゃるとおり、計算をする時は単位をそろえる必要があります
100(mm)×100(mm)×6(mm)×7.85(g/cm3)ではmmとcmが混在しているので間違いです
長さの単位を全部cmに直して
10cm×10cm×0.6cm×7.85(g/cm3)=471g=0.471kg
と計算します(cmとgで計算しているのでCGS単位系と呼びます)

円筒の場合も同様に
体積×密度で求めます
円筒の体積=底面積(円の面積半径×半径×円周率)×高さ
です

比重=密度で計算するならば、水が1gになる体積1cm3を利用するために長さの単位をcmに直して計算してください
計算結果はgで出るのでこれをkgに直してください

最初からkgで出したい時は
水の密度=1000(kg/m3)
(水1m3の重さ=100cm×100cm×100cm×1g=1000000g=1000kg)
を利用して
目的の物質の密度=1000×比重(kg/m3)
でも計算できます
(このようにm kgを使って計算するのがSI単位系です)

0.1×0.1×6×7.85は#4の方がおっしゃるとおり
0.1×0.1×0.006×1000×7.85の0.006×1000だけ先に計算したのだと思います

#3番の方の説明が完璧なんですが、言葉の意味がわからないかもしれないので補足です

比重は「同じ体積の水と比べた場合の重量比」です
水の密度は1g/cm3なので、鉄の密度も7.85g/cm3になります
(密度=単位堆積あたりの重さ)
重さを求める時は「体積×密度(比重ではありません)」で求めます

おっしゃるとおり、計算をする時は単位をそろえる必要があります
100(mm)×100(mm)×6(mm)×7.85(g/cm3)ではmmとcmが混在しているので間違いです
長さの単位を全部cmに直して
10cm×10cm×0.6cm×7.85(g...続きを読む

Q等価回路がわかりません

問題集の解説を読むと、添付の図のように問題の回路が等価な別の回路に
置き換えられるようです。

どうしてこのようになるのか判らず悩んでいます。

Aベストアンサー

seipironその2です
#6解答は忘れて下さい。

よく考えると正しいですね。

Cの両端で開放される、左側の部分にテブナンの定理を。
*内部抵抗:電源は短絡して考える→ R/2 (R2つの並列抵抗)
*開放電圧:RとRの分圧となるので → E/2

---◯
|
R/2
|
E/2
|
---◯

Qねじの「おねじ」と「めねじ」とは?

ねじの「おねじ」と「めねじ」は構造的にどう違うのでしょうか? JISの用語記述では

おねじ=ねじ山が円筒形又は円錐の外面にあるねじ
めねじ=ねじ山が円筒形又は円錐の内面にあるねじ

とあります。これは単純におねじ=ボルト  めねじ=ナット と考えていいのかと思っていたのですが、用語集の中に

平行ねじ=ねじ山が円筒の内面、または外面にあるねじ

というものがあり混乱してしまいました。 すごく初歩的な問題なのですが、お願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
なんと!ネジには平行じゃないテ-パ-ネジがあるのです。
??って思うかも知れませんが 気密を必要とする 接続(通常パイプ関係が多い)に使用します。
ネジ込み初めはガタガタで 最後にギュってしまります。JISでは以前はPT 今はRCネジと言います。
で 平行ネジの記述は それらに対して平行といったので メネジ オネジを含んだ言い方ですね。
つまり 平行ネジにも テ-パ-ネジにも オネジメネジは有るのです。

Q元素と原子の違いを教えてください

元素と原子の違いをわかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

難しい話は、抜きにして説明します。“原子”とは、構造上の説明に使われ、例えば原子番号、性質、原子質量などを説明する際に使われます。それに対して“元素”というのは、説明した“原子”が単純で明確にどう表記出来るのか??とした時に、考えるのです。ですから、“元素”というのは、単に名前と記号なのです。もう一つ+αで説明すると、“分子”とは、“原子”が結合したもので、これには、化学的な性質を伴います。ですから、分子は、何から出来ている??と問うた時に、“原子”から出来ていると説明出来るのです。長くなりましたが、化学的or物理的な性質が絡むものを“原子”、“分子”とし、“元素”とは、単純に記号や名前で表記する際に使われます。

Q鉄 Fe はなぜ Fe?

基本的なことかもしれませんが教えてください。
どうして鉄の元素記号はFeなのですか?
Iron でもなく…。
Fe って何?ギリシャ語からきてるのでしょうか???

Aベストアンサー

物質名はラテン語からきているものがたくさんあります。
鉄なら「ferrum」です。
語源がたくさん載っているページを載せておきますね。

http://www.ss.iij4u.or.jp/~ana/shuuki.htm

参考URL:http://www.ss.iij4u.or.jp/~ana/shuuki.htm

Q活性化エネルギーの求め方が分かりません

ある反応において、35℃における速度定数が25℃の2倍になったという。
この反応の活性化エネルギーはいくらか求めたいのですが、わかりません。
教えてください!

Aベストアンサー

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

K(35℃)/K(25℃)は、問題の設定から2倍ですから、

K(35℃)/K(25℃)=2=A(35℃)e^(-Ea/RT1)/ A(25℃)e^(-Ea/RT2)となります。

ここではT1は35℃に相当する絶対温度で35+273(k)T2は25℃に相当する絶対温度で25+273(k)です。
また、この式から分かるように頻度因子は約分されてしまいます。

両辺の自然対数(底が10の常用対数ではありません。常用対数を使うのならば換算しなければなりません。)をとると

ln2=(-Ea/RT1)-(-Ea/RT2)

Ea/Rは共通なので

ln2=(Ea/R)(1/T2-1/T1)となります。

ここへT1,T2、Rを代入すればEaは簡単に計算できます。

用いる気体常数の単位に気をつけてください。
私が学生の頃は旧単位系なので1.987を用いていました。

これを用いると計算結果はカロリーで出てきます。
それをキロカロリーに換算して用いていました。
現在はSI単位系つまりKJ/molでないといけないと思いますが、考え方自体は変わらないはずです。

ちなみに、ln2=0.693として計算すると12.6kcal/mol(旧単位系)となりました。

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

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Qヤング率が変わる原因

たとえば、銅の棒の両端を支えて、中心に力を加えるとたわみますよね?
そのときに、ヤング率が大きいと、たわみの量が少なくなりますよね?

そこで、質問なんですけど、ヤング率の値が変化する原因を教えてください。

金属の疲労が原因なのかなぁ~??って調べているんですがなかなか見つからないので、よろしくお願いします

Aベストアンサー

>そこで、質問なんですけど、ヤング率の値が変化する原因を教えてください。

どういう状況で変化するのか教えてくれると、回答がつくと思います。
今思いつくのは、塑性化が発生していることの他は(弾性範囲では)、以下のような物です。

一般に
応力=ヤング係数×ひずみ
応力=荷重/断面積
から、
荷重=ヤング係数×ひずみ×断面積
です。

一般に断面保持の仮定(断面は一定)の下で解析しますのですが、加力を続けていくと断面の減少などが起こり、断面積が変化します。
実験などでの計測ではロードセルなどで荷重を、ひずみゲージによりひずみを測定して、断面積一定の仮定からヤング係数を算出します。
つまり、断面が一定の仮定が成り立たないと、見かけ上ヤング係数が変化するような結果が得られることがあります。

Qステンレスの成分について

いまステンレスについて色々と調べています。分からないことがあったので教えてください。18-8ステンレスはクロムが18%、ニッケルが8%含まれていると分かったのですが、100kgのステンレスを作る場合の割合は(細かいのは除いて)鉄74kg、クロム18kg、ニッケル8kgなのでしょうか?中にはニッケルが50%以上含まれているものもあるようですがその場合鉄が少なすぎるようなことはないのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんばんは。
前の方のご回答に重なる部分がありますが、要点を説明しますね。

ステンレス鋼(不銹鋼)は、あくまで「鋼(スチール)」の一種なんです。
「鋼」と言うものは、炭素含有量が0.02%から2.14%までの炭素Cと鉄Feの合金を指します。
それを踏まえて、テンレス鋼とは「鋼」に対して、クロムCrを概ね12%以上(現行は約10%以上)を添加し、耐食性を良好にした鋼なんです。
尚、ステンレス鋼は「鋼」の割合よりも、「添加成分の割合の総和」が多くなると言う物はありません。
クロムCrは酸化性の酸(硝酸)に侵されにくく為る性質を鋼に対し与えます(不動態性)。しかしながら非酸化性の酸(塩酸や硫酸)に対し
不銹(錆びにくい)性に劣り実用範囲が狭くなるので、ニッケルNiを添加して、ステンレス鋼となし多様なステンレス鋼群の基盤としたわけです。
(現在は、技術革新によりニッケルNiは厳密には必須要素ではありません)

合金の割合を示す場合は、「重量%」で表示されれいます。モル数で無いので注意してください。
18-8ステンレスは、クロムが18%、ニッケルが8%添加された「鋼」ということになります。jis規格ではsus304と言う鋼種に相当します。

>100kgのステンレスを作る場合の割合は(細かいのは除いて)鉄74kg、クロム18kg、ニッケル8kg
これはちょっと違います。
「鋼74kg+クロム18kg+ニッケル8kg=18-8ステンレス」
と考えると概念をスマートに表現できます。
前の方がおっしゃるように、鋼は鉄(Fe)では無く鉄Feと炭素Cの合金です。鉄ではなく鋼なんですね。
鋼(鋼の炭素量を0.08%以下含有)は鉄Feに炭素Cが含まれていますから、Feは74kgよりは少なくなりますから。

>ニッケルが50%以上含まれているものもあるようですが
ステンレス鋼でニッケルが50%を越えるものはありません。
ニッケルが50%以上含有される物は、鋼とはかけ離れた別の材料物質になります。

ニッケルが50%以上の物は、非鉄金属による合金、通称「アロイ」と言う金属材料になります。
ニッケルを基盤とし、ニッケルの性質が全面に出てくるからです。
例としては、化学プラントで使われる、ハステロイやインコネルなどと呼ばれる「耐食ニッケル合金」が有名です。
これらは非常に高価なので部分的にしか使われません。

じゃ、思い切って冒険して、
クロムを11%として更に、ニッケルを39%、残り鋼50%にしてステンレス鋼のような物を作ろうとしたらどうなるかと言うと・・・
過ぎたるは及ばざるが如し。
クロムやニッケルが多すぎるとかえって機械的強度が弱くなりすぎて、何にも使えない材料になってしまいます・・・。

前の方の説明、URLなどと一緒に参考になれば幸いです。

こんばんは。
前の方のご回答に重なる部分がありますが、要点を説明しますね。

ステンレス鋼(不銹鋼)は、あくまで「鋼(スチール)」の一種なんです。
「鋼」と言うものは、炭素含有量が0.02%から2.14%までの炭素Cと鉄Feの合金を指します。
それを踏まえて、テンレス鋼とは「鋼」に対して、クロムCrを概ね12%以上(現行は約10%以上)を添加し、耐食性を良好にした鋼なんです。
尚、ステンレス鋼は「鋼」の割合よりも、「添加成分の割合の総和」が多くなると言う物はありません。
クロムCrは酸化性の酸...続きを読む


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