金属材料に問題があると、多くの場合その原因として不純物介在物が疑われます。
不純物介在物は鉄鋼・非鉄に限らずどんな金属材料においても存在しています。これらは酸化物や硫化物あるいは、全く固溶しない金属合金や金属間化合物だったりします。サイズは数μmレベルがほとんどですが、時には数十μmレベルの大きいサイズも見られます。このような大きい不純物介在物が金属材料にたくさん存在すると強度低下や割れの起...
不純物介在物 金属材料基礎講座（その21）
金属材料に問題があると、多くの場合その原因として不純物介在物が疑われます。
不純物介在物は鉄鋼・非鉄に限らずどんな金属材料においても存在しています。これらは酸化物や硫化物あるいは、全く固溶しない金属合金や金属間化合物だったりします。サイズは数μmレベルがほとんどですが、時には数十μmレベルの大きいサイズも見られます。このような大きい不純物介在物が金属材料にたくさん存在すると強度低下や割れの起点になりやすくなります。
通常、これら不純物介在物が材料に悪影響を及ぼさないようにJIS規格などでその規定値が決められています。もちろん、量が少なくなれば少なくなるほど材料の品質は安定します。しかし、その分コストアップにはなります。
では、このような不純物介在物はどこから入ってくるのでしょうか。
金属材料は例えば鉄なら鉄鉱石を原料として生産されます。他の銅やアルミニウムもそれぞれの鉱石から生産されます。リサイクルされた金属材料も、最初は鉱石から生産されています。つまり、出発は同じです。金属鉱石は地球上の各所にあります。
そして、金属含有量が高いほど品質のいい鉱石となります。そして地球表面には様々な金属だけでなく、酸素や硫黄などの非金属も存在します。それぞれの存在量は地域や各元素によって変わりますが、ゼロということはありません。そのため、金属鉱石にはメインとなる金属元素以外にも実に様々な元素が含まれています。これらを精錬工程で取り除きますが、完全になくすことは現在の技術では不可能です。これが最終的に金属材料の不純物介在物となるのです。
続きを読むには・・・
この記事の著者
福﨑 昌宏
福﨑技術士事務所
金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。
この記事の著者
福﨑 昌宏
金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。
金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。
この連載の他の記事
現在記事
不純物介在物 金属材料基礎講座（その21）
「金属・無機材料技術」の他のキーワード解説記事
もっと見る
回復と再結晶 金属材料基礎講座（その25）
【目次】 金属材料に圧延や鍛造などの加工を行うと、材料中にひずみや転位が蓄積されて加工硬化していきます...
【目次】 金属材料に圧延や鍛造などの加工を行うと、材料中にひずみや転位が蓄積されて加工硬化していきます...
シュミット因子 金属材料基礎講座（その39）
♦ すべり系とシュミット因子 金属材料はすべり運動によって塑性（そせい）変形が起きます。 そしてすべり面は最密充填構造です...
♦ すべり系とシュミット因子 金属材料はすべり運動によって塑性（そせい）変形が起きます。 そしてすべり面は最密充填構造です...
孔食とは：金属材料基礎講座（その68）
【目次】 ◆ 孔食とは 孔食（こうしょく）とは、材料表面のある箇所だけが優先的に腐食されることです。孔...
【目次】 ◆ 孔食とは 孔食（こうしょく）とは、材料表面のある箇所だけが優先的に腐食されることです。孔...
「金属・無機材料技術」の活用事例
もっと見る
ゾルゲル法による反射防止コートの開発と生産
15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...
15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...
金代替めっき接点の開発事例 （コネクター用貴金属めっき）
私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU（エンジンコントロール...
私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU（エンジンコントロール...
