回復とは
かいふく
冷間加工した金属を加熱したとき、再結晶の前に転位の消滅や再配列が起こり、内部応力や電気抵抗が下がる過程。硬さはあまり変わらない。
「回復」は、4分野の7問の練習問題に出てきます(金属材料と合金, 材料の加工と接合, 熱処理と金属材料など)。
この用語の分野: 金属材料と合金
かいふく
冷間加工した金属を加熱したとき、再結晶の前に転位の消滅や再配列が起こり、内部応力や電気抵抗が下がる過程。硬さはあまり変わらない。
「回復」は、4分野の7問の練習問題に出てきます(金属材料と合金, 材料の加工と接合, 熱処理と金属材料など)。
この用語の分野: 金属材料と合金
正解:A. 転位が再配列して内部応力が下がるが、硬さや強度はあまり下がらない
回復は、加工で増えた転位が消滅したり、低いエネルギーの配列(小角粒界をつくるポリゴン化)に並び替わったりする過程です。転位の総量は大きくは減らないので、硬さや強度はあまり下がりませんが、内部応力(残留応力)が下がり、点欠陥の減少などで電気抵抗はよく回復します。加工品の形を保ったまま応力だけを除きたいときの応力除去焼なましは、この回復を利用しています。ひずみのない新しい結晶粒が生まれ、転位密度が大きく下がって硬さが低下するのは、より高温で起こる再結晶です。結晶粒の成長は再結晶のあとに続く粒成長で、どちらも回復とは別の段階です。
正解:C. 降伏応力が高く、ヤング率が低い材料
曲げた板の断面には、塑性変形したあとも降伏応力程度の応力が残っていて、荷重を除くとその応力に応じた弾性ひずみ(およそ σ/E)の分だけ戻ります。したがって、降伏応力が高いほど、またヤング率が低いほどスプリングバックが大きくなります。同じヤング率で強度の高い高張力鋼板や、ヤング率が鋼の約3分の1のアルミニウム合金板は、スプリングバックが大きく、形状を合わせるのが難しくなります。軟らかく剛い材料とする選択肢は逆で、加工の速度だけで決まるとする選択肢も誤りです。対策として、戻る分だけ余分に曲げる、型で強く押し付けて曲げ部を塑性変形させる、などの方法があります。
回復は、加工で増えた転位が消滅したり、低いエネルギーの配列(小角粒界をつくるポリゴン化)に並び替わったりする過程です。
冷間加工した金属を、再結晶が起こらない程度の温度で加熱したときに起こる回復についての説明として正しいものはどれか。A1点(727℃)より低い温度に再び加熱する焼戻しでは、過飽和の炭素が微細な炭化物として析出し、内部応力が緩和されるため、硬さは下がりますが靭性は大きく回復します。
焼入れした鋼に焼戻しを行う主な目的はどれか。冷間加工した金属を加熱すると、まず転位の再配列で内部応力が下がる回復が起こり、さらに高温では、蓄積したひずみエネルギーを駆動力として、ひずみの少ない新しい結晶粒が生まれて成長する再結晶が起こります。
冷間加工した金属を加熱したときの再結晶についての説明として正しいものはどれか。鉛は 0.4 × (327 + 273) = 240 K、つまり約−33℃が目安なので、室温(25℃)での圧延は熱間加工にあたり、加工中に回復や再結晶が進んで加工硬化がほとんど残りません。
再結晶温度の目安を融点(絶対温度)の0.4倍とするとき、熱間加工にあたるのはどれか。融点は鉛327℃、タングステン34…熱間加工では加工中に回復と再結晶が起こるので、加工硬化はほとんど残らず、大きな加工硬化が残るとする選択肢は誤りです。
同じ形状の炭素鋼の部品を、鋳造でつくった場合と熱間鍛造でつくった場合で比べると、一般に鍛造品のほうが靭性や疲労強度に優…