室温では結晶粒を細かくすると強度が上がる(ホール・ペッチの関係)が、高温で長時間荷重を受ける部品では、粗い結晶粒や単結晶が使われることが多い。その理由として正しいものはどれか。

正解：C. 高温では粒界が速い拡散路やすべりの場になり、粒界拡散によるクリープ、粒界すべり、粒界のボイドの発生が、粒界が多いほど起こりやすくなるから

高温では粒界に沿った原子の拡散が速く、粒界すべりも起こるので、粒界は弱い部分になります。粒界と粒内の強さが等しくなる温度を等強度温度といい、これより高温では粒界のほうが弱くなります。そのため、拡散クリープ(特に粒径の3乗に反比例するコブルクリープ)、粒界すべり、粒界のボイドの発生と合体による破断は、粒界が多い細粒ほど起こりやすくなります。高温の部品で粗粒化、応力に平行な柱状晶、さらに単結晶が使われるのはこのためです。ヤング率は原子間の結合で決まり粒径にほとんどよらないので、粗粒の利点にはなりません。高温で粒界が粒内より強くなるとする説明は、関係を逆にしています。