金属材料と合金
金型に溶けた金属を流し込んで凝固させた鋳塊の断面で、一般に見られる凝固組織の並びとして正しいものはどれか。
- A外側から、柱状晶、チル晶、等軸晶
- B外側から、等軸晶、柱状晶、チル晶
- C外側から、チル晶、柱状晶、等軸晶
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正解:C. 外側から、チル晶、柱状晶、等軸晶
溶湯が冷たい型の壁に触れると、大きな過冷却で多数の核が一度にできるため、表面には細かい等軸のチル晶の層ができます。次に、型の壁へ熱が逃げる向き(内側から外側)と逆向きに、成長しやすい結晶方位の粒だけが選択的に伸び、内側へ向かう細長い柱状晶の帯ができます。中心部では温度勾配が小さくなり、液中を漂う結晶片などから成長した方向性のない等軸晶ができます。外側を柱状晶や等軸晶とする選択肢は、この順序を入れ替えています。柱状晶は方向によって性質が異なり、柱状晶どうしがぶつかる面には不純物が集まりやすいので、鋳造品では接種や撹拌で等軸晶を増やすことがあります。