デンドライトアーム間隔とは
でんどらいとあーむかんかく
デンドライトの隣り合う枝の間隔。二次アーム間隔は冷却速度のおよそ1/3乗に反比例し、小さいほど偏析や欠陥が細かく、機械的性質がよくなる。
「デンドライトアーム間隔」は、1分野の1問の練習問題に出てきます(凝固と鋳造組織など)。
この用語の分野: 凝固と鋳造組織
デンドライトアーム間隔の練習問題に挑戦
アルミニウム合金の鋳物の二次デンドライトアーム間隔 λ₂ と冷却速度Ṫのあいだに λ₂ = A·Ṫ^(−1/3) の関係があるとする。冷却速度1.0 K/sの部分で λ₂ = 50 µm だった。冷却速度125 K/sの部分の λ₂ はどれに最も近いか。
- A約4.5 µm
- B約10 µm
- C約0.40 µm
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正解：B. 約10 µm
λ₂ は冷却速度の1/3乗に反比例するので、冷却速度が125倍になると λ₂ は 125^(1/3) = 5 分の1になり、50/5 = 10 µm です。約0.40 µm は λ₂ が冷却速度に反比例するとして125で割った値、約4.5 µm は指数を1/2として √125 ≈ 11.2 で割った値です。指数がおよそ1/3になるのは、凝固の間に細い枝が溶けて太い枝に吸収される粗大化が、局所凝固時間の1/3乗に比例して進むためです。λ₂ は鋳物の部位ごとの冷却速度の目安になり、λ₂ が小さいほど、樹間の偏析やミクロな引け巣、金属間化合物も細かくなるので、引張強さや伸び、疲労強度がよくなります。