名古屋市工業研究所

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よくある質問

金属材料

シャフトが使用中に破損してしまいました。破損した原因を知りたいのですが?

破面観察等で、破損原因をある程度推定することができます。

またそれによって、破損の起点や欠陥等も見つかる場合もあります。破断面をキズつけたり、サビさせないように注意して試料を持ち込んで下さい。

これまで溶製材の切削加工でつくっていた鉄系部品を粉末焼結に切り替えたいと考えています(省資源・省エネ・低コスト化のために)。ただ、焼結部品は一般材よりも機械的性質が劣ると聞きました。そこで、焼結材の試験をしたいのですが、どのような試験をすればよいでしょうか?

ケース・バイ・ケースです。残念ながら、標準的な試験条件は適当と言えない場合が多々ありますので。標準的試験は素材そのものの特性を調べる意味で有効な指標となりますが、狭い条件範囲での判定基準であることを忘れてはいけません。

確かに、焼結部品は一般にポアがあるので"単純形状の試験片では"一般材よりも疲労限度が低いです。しかし実部品では、形状が複雑なためにポアへの応力集中が緩和される点で事情が違います。

切欠き付き試験片で比較すると、焼結材も一般材と同等の疲労限度を示すことが知られています。ですので、対象の製品ごとに最適な試験片形状・試験条件を検討する必要があります。

当所のような機関にご相談されることをお勧めします。

マグネシウムは危険ではないですか?

マグネシウム合金の取り扱いで気をつけなければならないのは溶解作業と切削・研磨作業です。

作業方法や取り扱いさえ間違えなければ他の金属と同様に取り扱うことができます。

日本マグネシウム協会が「マグネシウムの取り扱い安全手引き」という手引書を発行しています。この中では鋳造とか切削とかの各工程別に注意事項や事故例が掲載されており、さらに、関連する法令も載っています。マグネシウムを取り扱う方は参考にされるとよいでしょう。

マグネシウムは塑性加工できますか?

マグネシウム合金の塑性加工は可能で、JIS規格においても展伸用マグネシウム合金が規定されています。

常温でのマグネシウム合金は塑性加工性に乏しく、AZ31合金(JIS 1種)の焼き鈍し材でも10%程度の伸びしか得られません。しかし、温間や熱間での塑性加工性は十分あり、圧延、押出し、鍛造などが可能となっており、AZ31合金の板材、管材、棒材、形材などが市販されています。

マグネシウム合金を塑性加工するといいことがありますか?

マグネシウム合金を温間または熱間で塑性加工することによって、簡単に組織を微細化できます。アルミニウム合金や鋼などでは組織を微細にすると強度は高くなる一方で伸びは小さくなりますが、マグネシウム合金の場合には強度が高くなるのは同じですが、同時に伸びも大きくなります。

これは結晶構造に起因したマグネシウム合金特異の現象です。組織を微細化することによって塑性加工しやすい素材を作製したり、強度と靱性に優れた製品を造ったりできます。

展伸用マグネシウム合金しか塑性加工できないのですか?

鋳造用マグネシウム合金でも塑性加工は可能です。

ただし、展伸用マグネシウム合金ほど塑性加工性はよくなく加工温度を若干高くしなければなりません。しかし、鋳造用マグネシウム合金は展伸用に比べて強度が高く軽量構造用材料として期待できます。

ステンレス鋼にSUS316とSUS316Lがありますが、どのような違いがあるのでしょうか?

いずれもオーステナイト系ステンレス鋼で、SUS316の概略組成(%)は〈18Cr−12Ni−2.5Mo〉でSUS304に数%のMoを添加して耐食性を高めています。

一方、SUS316LはCr、Ni、Moの量はSUS316と同じですがC(炭素)量に違いがあり、SUS316は0.08%以下であるのに対して、SUS316Lは0.03%以下と低く抑えられており、溶接部で問題となる粒界腐食を低減するのに効果があります。

なお、広く用いられているSUS304にも同様に極低炭素のSUS304Lが規定されています。

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