鉄の中で、侵入型固溶体をつくる溶質元素の組み合わせとして正しいものはどれか。

正解：C. CとN

炭素(C)や窒素(N)は原子半径が鉄よりずっと小さいので、鉄原子の格子点を置き換えずに、そのすき間(格子間位置)に入って侵入型固溶体をつくります。BCCのフェライトではすき間が非対称に格子をゆがめるため、わずかな量でも強化の効果が大きく、転位のまわりに集まって転位を固着することで、軟鋼の明瞭な降伏点やひずみ時効の原因にもなります。Ni、Cr、Mn、Siは鉄と原子の大きさが近く、格子点の鉄原子と置き換わる置換型の固溶をします。置換型で広い範囲の固溶が起こるには、原子半径の差が約15%以内であることなどの条件(ヒューム・ロザリーの規則)が目安になります。