鉄鋼材料について

・欠陥
・転位
・ひずみ

の意味と違いをざっくりでよいので教えてください!

A 回答 (2件)

欠陥(格子欠陥)


点欠陥:原子間の空孔、異種原子、格子間原子、電荷の過不足がある原子。
線欠陥:転位 らせん転移と刃状転移がある、更にこの2種が混合している混合転位がある。
面欠陥:結晶粒界、双晶面、結晶表面も含まれる。

欠陥(材料強度)
ボイド:溶鋼から凝固時に生じる。
気孔:凝固時に空気やガスを巻き込んで生じる。
ボイドと気孔は似ているようで違うが、鉄鋼の製造現場的には区別することもあるししないこともある。
き裂:生じる原因は多数ある、熱応力や相変態により材料の内部応力の差で生じることがある。製品となった後も繰り返し荷重で何らかの起点からき裂が生じることもある。
介在物:不作為で生じた金属間化合物の介在物はき裂の原因となることがある。
偏析:凝固時に生じる合金成分の偏り、材料が不均一となり材料特性のばらつきの原因となる。また偏析を利用することも希にある。

ひずみ(strain)
材料が応力(sress)を受けた時、変形する尺度。初期状態に対する長さ変化で評価することが多い。
引っ張り試験を行うと応力-ひずみ曲線が得られ、鉄鋼材料では降伏点が現れる事が多い。

転位(disrocation)
結晶に含まれる線欠陥。
結晶の強度(変形特性)が理論値よりも低い応力で変形する(永久ひずみが残る)ことから、オロワンらにより考えられ、その後確かめられた。
転位の動きは学生の時に授業でビデオで観た記憶があります。
転位が動くことで金属材料は変形する。高強度化を行うことは転位を動きにくくすること。
結晶組織に析出物を析出させる、結晶格子内に異種原子をいれ格子を歪ませる等、高強度化の手法がある。
転位が極端に少ないものとしてウィスカーがあり、理論値に近い強度があるが鉄鋼では実現していないと思います。

ちょっと昔を思い出して書いてみました。古い知識なので現在では足りない部分もあると思います。
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この回答へのお礼

本当に丁寧に細かくありがとうございます!イメージが持てました!

お礼日時:2017/07/17 23:03

応力(stress)の間違いですね。


”人間がストレスを受ける”と言うのは良いと思うのですが、
”ストレス状態に陥る””ストレスが溜まる”と言うのは、材料強度的には応力stressとひずみstrainの意味がごっちゃになっている?、
と学生時代からの疑問ですね。
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