クエリ: ニッケルチタン合金のように、変形させても所定の温度まで加熱することで元の形に戻る合金のことを何というでしょう?
文章: 形状記憶合金 形状記憶合金(けいじょうきおくごうきん、英: Shape memory alloy, SMA)は、ある温度(変態点)以下で変形しても、その温度以上に加熱すると、元の形状に回復する性質を持った合金で、この性質を形状記憶効果(SME)という。
文章: MiG-25 (航空機) MiG-25の実際の性能はベレンコ中尉亡命事件によって明らかになった。1976年(昭和51年)9月6日、ヴィクトル・ベレンコ中尉が搭乗するMiG-25が演習中に突如急降下して日本に向い、函館空港に強行着陸した。 ベレンコのMiG-25は函館空港から百里基地に米軍のC-5ギャラクシーで移送され、格納庫の中で日米共同による調査が行われた。なお、函館空港では運搬のために最小限の解体が行われたが、その際、電子機器類に自爆装置がセットされていることが確認されている。自爆装置はアメリカ軍技術者の手により解体された。 高速飛行での高熱に曝される部分において、レアメタルのチタン合金を大量に使用していると見られていたが、実際にはニッケル鋼が多く使われていた。主成分のアルミニウムが600 °C台で融けてしまうジュラルミンなどのアルミニウム合金よりは耐熱性に優れているが、これでは機体表面を常時300 °Cに加熱させるマッハ3での飛行に耐えられず、MiG-25 が安全に飛行できる最高速度は実際にはマッハ2.83程度だった。チタン合金に比べニッケル鋼は大幅に重いため、機体の通常重量は36,720 kgと重くなり、機体にアルミニウム合金を使用していた西側のF-4の18,825 kg(運用時重量)と比べ2倍近い重量があった。機体重量を減らすため、コックピットの座席には非常時に脱出するための射出座席は装備されておらず、大型の主翼は機動性を高めるためでなく、その重量を浮かび上がらせるための揚力を得るためであることが判明した。 文章: 銅 銅に611 %のアルミニウムを加えた合金は、スズを含んでいないもののアルミニウム青銅とよばれる。アルミニウム青銅は機械的な強度が高く耐食、耐熱、耐摩耗性にも優れた合金であり、機械部品や船舶部品などに用いられる。銅とニッケルの合金も同じくスズを含んでいないもののニッケル青銅とよばれる。銅とニッケルはどのような混合比でも合金化するため、銅に1030 %のニッケルを加えた白銅や、60 %のニッケルを加えたモネルといった幅広い組成比の合金が作られている。白銅は高温での耐食性に優れているため復水器や化学工業用の部材として利用され、貨幣にも使われる。モネルは銅、ニッケルの他に3 %ほどの鉄が含まれており、耐食性および耐熱性に優れている。ニッケル含有量が45 %のニッケル青銅はコンスタンタンとよばれ、標準抵抗線や熱電対に利用される。 銅、ニッケルおよび亜鉛の合金は洋白もしくは洋銀と呼ばれ、その組成は銅が5070 %、ニッケルおよび亜鉛がそれぞれ1325 %である。洋白はその白銀色の外観から銀の代用として食器などに利用され、良好なばね特性を有しているためばね材やバイメタルにも用いられる。また、洋白に12 %のタングステンを加えた白色の合金はプラチノイドと呼ばれ、電気抵抗線に用いられる。 主な工業用の合金として、高純度銅合金や純銅と呼ばれる極めて高い純度の銅にごくわずかな添加物を加えた合金がある。代表的な高純度銅合金にはカドミウム銅、クロム銅、テルル銅、ベリリウム銅などがあり、工業的には機械工業を初めとした分野で銀含有銅、ヒ素銅、快削銅などが利用される。 文章: 鋼 鋼の特長は、まず鉄に軽微な合金化を行うことにより強靭な固体材料を生成できること、資源が豊富であり酸素との親和性が比較的低いため安価に精錬ができることにある。別元素の固溶限が大きく合金化しやすいため、多様な鋼種が開発されてきた。ケイ素 (Si) を添加した電磁鋼、ニッケル (Ni) やマンガン (Mn) を添加した非磁性鋼、クロム (Cr) やニッケル (Ni) を添加したステンレス鋼など、さらに工具鋼、高速度鋼など、さまざまな用途に適した鋼種がある。鉄鋼材料は各観点からいろいろな名前で呼ばれ、分類法によっては同じものが別の名前で呼ばれることがある。 鋼はその用途ごとに鋼種の改良が進んできた。例えばJISの分類も、銅などの合金が比較的成分の系列にしたがって命名されているのに比べ、用途や製法、強度区分、炭素量を示すものなどがあり、解りにくいものになっている。例えばS45Cという鋼種は炭素量0. 文章: フッ化タングステン(IV) フッ素または塩素で処理すると、フッ化タングステン(VI)に再酸化することができる。加熱すると、フッ化タングステン(VI)と金属タングステンに不均化する。 文章: 溶体化処理 溶体化処理(ようたいかしょり) 金属材料の熱処理の一種で、均一な固溶体を得る目的で行う、加熱後に高温状態を一定時間保持し、均質な固溶体組織にした後に急冷する処理。固溶化処理。 溶体化処理においては、加熱により銅が基材中に分散する必要があるため、設定温度に到達してからある程度の保持時間が必要となる。(中小企業庁「アルミニウム部品の急速加熱による高品質・高効率熱処理技術の開発」)〔2009年〕 電気抵抗炉を用いて開発合金を大気中で683K(410°C)まで加熱し、0時間~20時間の種々の時間で保持する溶体化処理実験を行った。(中小企業庁「耐熱・難燃性マグネシウム合金鋳造によるパワートレイン耐熱部材の開発」)〔2012年〕 溶体化処理においては、加熱により銅が基材中に分散する必要があるため、設定温度に到達してからある程度の保持時間が必要となる。(中小企業庁「アルミニウム部品の急速加熱による高品質・高効率熱処理技術の開発」)〔2009年〕 電気抵抗炉を用いて開発合金を大気中で683K(410°C)まで加熱し、0時間~20時間の種々の時間で保持する溶体化処理実験を行った。(中小企業庁「耐熱・難燃性マグネシウム合金鋳造によるパワートレイン耐熱部材の開発」)〔2012年〕 時効処理 英語: solution treatment, solution heat treatment ↑ 『平成20年度戦略的基盤技術高度化支援事業「アルミニウム部品の急速加熱による高品質・高効率熱処理技術の開発」研究開発成果報告書』財団法人やまなし産業支援機構(委託先)(中小企業庁ホームページ)政府標準利用規約(第2.0版)公開 https://www.chusho.meti.go.jp/keiei/sapoin/portal/seika/2006/18-10-16-3.pdf 2020年2月22日参照。 ↑ 『平成23年度戦略的基盤技術高度化支援事業「耐熱・難燃性マグネシウム合金鋳造によるパワートレイン耐熱部材の開発」研究開発成果報告書』財団法人福岡県産業・科学技術振興財団(委託先)p.11(中小企業庁ホームページ)政府標準利用規約(第2.0版)公開 https://www.chusho.meti.go.jp/keiei/sapoin/portal/seika/2009/21184010002.pdf 2020年2月22日参照。 文章: 鍛造 金属を叩く加工法は古代から天然の金銀銅で行われていたほか、鉄もニッケルを多く含む隕石を素材に叩いて加工されていた。鍛造は最も古い金属加工法である。古代エジプトで紀元前3000年頃に製作された隕石製とみられる鉄環首飾りが発見されている。紀元前15世紀頃にはヒッタイトが炭を用いた鉄の還元・加熱鍛造技術を発明し、前1200年のカタストロフを経て人類史に鉄器時代が到来する。産業革命の起きる18世紀まで鋳鉄は脆いものとされていたため叩いて作る鍛造品の鉄が重宝された。 今日では鍛造は銅や鉄に限らず、チタン、アルミ合金、タングステン、ニッケルなど、様々な金属や合金の加工製品化のために用いられている。 文章: インバー インバー (invar) とは合金の一種であり、常温付近で熱膨張率が小さいことが特徴である。鉄に36 %のニッケルを加え、微量成分として0.7 %ほどのマンガンおよび0.2 %未満の炭素が含まれる。Invarという名称はInvariable Steel(変形しない鋼)から名づけられた。日本語では不変鋼とよばれる。フランス語読みでアンバーともいう。インバーの線膨張係数は鉄やニッケルのおよそ110である。 1897年にスイス人物理学者シャルル・エドゥアール・ギヨームがFe-36Ni合金でインバー特性を発見した。ギョームはこの功績によって1920年にノーベル物理学賞を受賞した。磁気歪みによる体積変化と通常の格子振動による熱膨張が相殺しあって、ある温度範囲での熱膨張が小さくなるものである。 インバーの用語は1907年以降登録商標となっており、現在ではAperam Imphy Alloysの資産である。公的な名前はFe-Ni36%という。 文章: コンスタンタン コンスタンタン(英: Constantan)は銅55%ニッケル45%の組成からなる合金である。 銅の中のニッケルの成分比を変化させると、ニッケルが約50%付近で電気抵抗値が最大、抵抗の温度係数が最小、熱起電力が最小になる。 電気抵抗の温度係数が小さいことから、ひずみゲージ・精密抵抗に使われる。また、熱起電力が低いことから、熱電対などに使われる。熱電対の相手の金属は例えば銅や鉄などである。 文章: 焼戻し 焼戻し(やきもどし、英語: tempering)とは、焼入れあるいは溶体化処理されて不安定な組織を持つ金属を適切な温度に加熱・温度保持することで、組織の変態または析出を進行させて安定な組織に近づけ、所要の性質及び状態を与える熱処理。 焼き戻し、焼もどしとも表記する。 狭義には、焼入れされた鋼を対象にしたものを指す、鋼の焼戻しは、焼入れによりマルテンサイトを含み、硬いが脆化して、不安定な組織となった鋼に靱性を回復させて、組織も安定させる処理である。 アルミニウム合金のような非鉄金属やマルエージング鋼のような特殊鋼などへの溶体化処理後に行われる焼戻し処理は時効処理の一種で、人工時効あるいは焼戻し時効、高温時効と呼ばれる。 文章: 焼戻し トルースタイトのビッカース硬さは約400HVで、硬さを残しつつ靱性もある程度高い組織が得られる。ただし、トルースタイトは錆びやすいのが欠点の1つである。実際の製品としては高級刃物やばね類などに適用される。500 - 650°Cから焼き戻すとソルバイトと呼ばれる組織が得られる。ソルバイトのビッカース硬さは約280HVで、鋼の組織の中では最も靱性が高いのが特徴となっている。適度の強さと高い靱性を得られることから機械構造用鋼に適しており、実際の製品としても、トルースタイトと同じくばね類も含め、機械部品全般で広く採用される。日本工業規格によれば、高温焼戻しでトルースタイトかソルバイト組織を得る焼入焼戻しを、特に調質と呼ぶ。または、ソルバイト組織を得る焼入焼戻しに限って調質と呼ぶ場合もある。高温焼戻しが適用される製品としては、上記で述べたもの以外では、軸、高強度ボルト、軽中荷重用歯車などがある。 文章: オーステナイト系ステンレス鋼 そのため、常にマルテンサイト変態が起ころうとする駆動力がオーステナイトに働いている。しかし、駆動力が実際に変態を起こすのに充分ではないため、マルテンサイト変態が起きず、オーステナイトの状態が保たれている。このような熱力学的に不安定な状態のオーステナイトを準安定オーステナイトと呼ぶ。準安定オーステナイトであっても、常温長期間放置中に勝手に相変態を起こして平衡状態に達するようなことはない。しかし、組織中の準安定オーステナイトに塑性変形に加わると、準安定オーステナイトの一部または全部がマルテンサイト変態を起こす。塑性変形による力学的な仕事が加わることでマルテンサイト変態を起こすための駆動力を満たし、このようなマルテンサイト変態が生じる。外力が加わることによって発生するマルテンサイト変態を加工誘起マルテンサイト変態、そのマルテンサイトを加工誘起マルテンサイトと呼ぶ。 文章: ラネー合金 ラネー合金を酸やアルカリで溶解させて触媒活性を有する金属のみを取り出したもの(この操作を展開という)はラネー触媒と呼ばれる。ラネー触媒は金属が溶解したときに細孔が多数生じてスポンジ状になっている。このため、非常に大きな表面積を有し、極めて高い触媒能力を有する。なお「ラネー」はマレイ・ラネーが勤務していた会社を買収したW.R.Grace & Co.の登録商標となっているため、他社からはスポンジ触媒という名で販売されている。 代表例としては、ニッケルとアルミニウムからなるラネー合金から、水酸化ナトリウム水溶液でアルミニウムのみを溶解除去したラネーニッケル触媒 (英語版) がある。ラネーニッケル触媒はアルミニウムを溶解したときに発生する水素を吸着しているため、水素ガスを使用しなくても水素化の能力がある。水酸化ナトリウムでアルミニウムを除去する工程を活性化とも称する。 ラネーニッケル合金のニッケルとアルミニウムの組成比や展開時の温度やアルカリの濃度によって触媒活性に差が生じる。この触媒は乾燥すると容易に発火するため、水やアルコール中で保存される。 文章: 析出硬化 アルミニウム合金、チタン合金、鉄合金、ニッケル合金などで、高強度化に析出硬化が利用されている。特にアルミニウム合金は析出硬化現象が最初に発見された合金で、ジュラルミンは最初に析出硬化を実用した合金である。現在の規格の規定では、Al-Cu系の2000系、Al-Mg-Si系の6000系、Al-Zn-Mg系の7000系が、アルミニウム合金の析出硬化利用可能な材種にあたる。最も高強度な7000系では時効処理によって引張り強さを最大で約 2.6 倍まで向上でき、600 MPa 前後の引張り強さを得られる。 析出硬化を利用する鉄合金としては、析出硬化系ステンレス鋼やマルエージング鋼がある。析出硬化系ステンレス鋼はステンレス鋼の一種で、代表的鋼種の 17-4PH は約 4% の銅を含み、時効処理で銅を豊潤に含有する第二相(Cu-rich相)を析出させる。マルエージング鋼は引張り強さが 1500 MPa を超える超強力鋼の一種で、ニッケルによる焼入れ・マルテンサイト変態とニッケル・モリブデン系およびニッケル・チタン系の化合物による時効処理・析出硬化を高強度化に利用している。実用されているマルエージング鋼の引張り強さの最大レベルは、約 2500 MPa に達する。 文章: コランダム トン単位のアルミナを融かしてから冷やし、多結晶の白いアルミナの塊を作る。ボーキサイトを精製して作ったバイヤーアルミナを使わず、ボーキサイトをコークスおよび鉄屑とともにアーク炉で融解し、ボーキサイト中のシリカ、酸化鉄、二酸化チタンをいくぶん還元し、冷却凝固させた褐色の塊である。原料に鉄屑を加えるのは、いくぶんの還元により生成する鉄-ケイ素合金の密度を上げて沈みやすくし、また、強磁性の組成にして、後の工程で磁力選別を可能にするためである。白色溶融アルミナよりもアルミナ分は低く、黒褐色、不透明である。 文章: 発熱体 発熱体(はつねつたい)とは、電気を熱(ジュール熱)へ変換する物質のことである。 多くの発熱体では、ニクロム80/20(80%ニッケル、20%クロム)でできたワイヤーやリボン、ストリップを用いている。ニクロム80/20は発熱体としては理想的な材料である。なぜなら比較的高い抵抗を持ち、最初に加熱されるとクロム酸化物の付着層を形成するからである。この層より下にある物質は酸化されないため、ワイヤーを守ることができる。 抵抗線:直線状やコイル状のワイヤーやリボンで、トースターやヘアドライヤーなどに用いられている。一般的なワイヤーを以下に示す。 カンタル (FeCrAl) ワイヤー ニクロム 80/20ワイヤー 白銅 (CuNi) 合金(低温用に用いられる) 二ケイ化モリブデン(MoSi2、ケイ化モリブデン) Alドープ二ケイ化モリブデン、Mo(Si,Al)2 炭化ケイ素 白金 発熱体であるニッケルクロム線や鉄クロム線を腐食雰囲気や水中で使用できるように作られたのが発熱管、シーズヒーターである