冶金用語の説明:製作者と機械工のための用語集

金属加工は複雑です。それぞれの金属がさまざまな用途に役立つようにする独自の特性を持つさまざまな材料があるからです。多くの製作者や機械工が冶金業界で進歩するにつれて、習得するために現場での長年の経験を必要とするような紛らわしい冶金用語に遭遇することがよくあります。

以下では、確かな知識ベースを作成するのに役立つ、最も頻繁に使用される重要な冶金用語のいくつかについて簡単に説明します。

よく使われる冶金用語集

冶金用語全体をカバーすることは、この記事の範囲を超えています。ただし、開始するのに役立つ重要な用語のリストを以下にまとめました。

摩耗

摩耗とは、ストレスや外部からの衝撃による金属表面の摩耗を指し、耐摩耗コーティングを使用して保護することができます。ただし、一部の用途では、研磨剤を使用して意図的に別のワークピースをこすったり成形したりすることができます。研磨剤は一般に、砥石や研磨剤に含まれています。

アニーリング

アニーリングは、アルミニウム、銅、真鍮などの金属の内部結晶構造を変化させて硬度を下げ、延性を高める熱処理プロセスです。アニーリングは、硬化プロセス後に材料が脆くなるのを防ぎ、機械加工性を向上させるためにも実行されます。

もろさ

脆性とは、金属が外力を受けたときに、サイズや形状が変化することなく破砕する能力です。破壊前に弾性変形がほとんどなく、大きな塑性変形がない場合、その材料は脆性です。したがって、壊れた半分を一致させると、完全に一致します。

コールドクラッキング

低温割れとは、溶接の失敗を指します。高強度合金の溶接中、水素は溶接材料の内部に閉じ込められ、ゆっくりと熱影響部 (HAZ) に拡散し、亀裂が発生します。これは、水素分解とも呼ばれます。低温割れを回避する最善の方法の 1 つは、金属を十分に予熱して冷却時間を遅らせることです。

冷間加工

加工硬化とも呼ばれる冷間加工は、室温で脆くない金属の形状とサイズを変更するプロセスです。使用される方法は、金属の強度を高めるために、金属を圧延、プレス、絞り、および紡績します。一方、金属が熱間圧延、鍛造、または溶接によって融点で成形される場合、そのプロセスは熱間加工と呼ばれます。

導電率

金属の伝導率は、熱、電気、または音 (振動) を伝達する能力を表します。不純物が存在すると導電率が低下します。これが、純粋な金属が合金よりも優れた導電体である理由を説明しています。

対流

流体粒子 (液体と気体) が高温領域から低温領域に移動して熱伝達を引き起こす能力は、対流として知られています。流体を運ぶパイプは、流体の速度とパイプの直径に応じて、流体粒子間およびその内部表面で対流を経験します。

脱炭素化

脱炭素化とは、効率的なプログラムと戦略を使用して、合金の炭素含有量を削減し、生産プロセス中の CO2 排出量を削減するプロセスです。

延性

延性とは、金属が壊れずに永久変形（塑性変形）する性質です。金、銀、プラチナなどの延性材料は、細いワイヤーに簡単に引き込むことができます。

示差熱処理

その名の通り、金属にさまざまな靭性（マルテンサイト）を加える熱処理方法で、刀剣や刃物、包丁などによく使われます。このプロセスでは、ターゲット領域を急速に加熱し、その後急冷 (冷却) してマルテンサイトに変えます。要件に応じて、オブジェクトの一部または全体に適用できます。

弾力性

弾性とは、金属が許容範囲内で外部応力またはひずみを受けた後、元の状態に戻る可逆特性を指し、ヤング弾性率として知られています。金属の表面積が限界を超えて伸びると、亀裂、隙間、腐食が発生します。

脆化

脆化は、延性から脆性相への金属の変化を指す現象です。脆化は鋼でより一般的であり、冷間加工、老化、および水素吸収によって引き起こされる可能性があります.

疲労

疲労とは、周期的な荷重によって金属に亀裂が周期的に発生し、続いて低応力で完全に破壊される現象を指します。

硬度

硬度は、集中的に加えられた荷重または摩耗による変形に抵抗する金属の能力を評価するために使用されます。したがって、最終的には引張強度を指します。

粒界腐食

粒界腐食は、粒内ではなく粒界付近で発生します。鋼のような特定の合金が、鋭敏化温度として知られる特定の熱処理にさらされると、合金元素の 1 つの析出が発生し、粒界が局所的に攻撃されます。また、粒界に不純物が存在するために発生する場合もあります。したがって、粒界腐食に対する耐性に優れた高級合金の使用が推奨されることがよくあります。

可鍛性

可鍛性とは、金属が薄いシートに圧縮される能力を指します。延性とよく似ていますが、同じではありません。可鍛性には圧縮強度が含まれますが、延性は金属の引張強度を指します。

ネッキング

ネッキングは延性金属の局部的な腐食であり、材料の小さな領域にひずみが集中した結果、「V」字型になります。

酸化

鉄などの一部の金属は、自由空気の酸素と結合する親和性があります。これは酸化として知られており、この反応は錆びや腐食の原因となります。また、水などの伝導環境内で接触している 2 つの異なる金属間のイオンの移動によっても発生します。

孔食

孔食は、隣接する構造に影響を与えることなく、空洞または穴の形をとる金属表面上の腐食の一種です。これは主に、素材上の保護層に対する化学的または物理的な攻撃が原因で発生します。

サグ

2 つの垂直支柱上の水平金属ビームが、反対方向からの外圧に応じて下向きに曲がる場合、下向きの曲線はサギングとして知られ、上向きの曲線はホギングとして知られています。たるみは、湿ったコーティングが重力によって下方に流れる傾向でもあり、金属の下端のエッジが厚くなります。

スケーリング

スケーリングとは、配管およびボイラー システム内の非常に硬い鉱物の堆積物を指し、未処理の場合、熱伝達を妨げてホット スポットを引き起こす可能性があります。

強さ

金属の強度は 3 つのカテゴリに分類できます-

• 引張り強さ:金属が壊れるまで引っ張ったり伸ばしたりできる最大の強度
• 衝撃強度:金属がひび割れする前に吸収できる突然の衝突エネルギーの最大値
• 圧縮強度:損傷することなく最大の圧縮力に耐える能力

強度対重量比

これは、重力下での引張強度と金属密度の比率です。できるだけ少ない質量で高強度を発揮できる理想的な金属を選択するために、製造業で非常に役立ちます。比率が高いほど良い。そのため、航空宇宙産業ではスチールよりもアルミニウムやチタンなどの金属が好まれています。

寛容

これは、指定された寸法からの材料の厚さの最大または最小の変動を指します。たとえば、寸法が 3 インチで公差が ± 0.02 インチの金属シートは、厚さが 2.98 インチから 3.02 インチの間で変化することを示します。

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