TOP
更新日 2023-10-11
投稿日 2019-08-28
金属原子は各結晶構造に従って配列していますが、一つの金属材料の全てが同じ結晶構造の向きでそろっているわけではありません。
特殊な製造方法で意図的にそのような材料(単結晶組織)を作ることもありますが、一般的な金属材料は図1のように結晶粒と呼ばれる粒子が多く見られる多結晶組織です。
図1.結晶粒の模式図
基本的にこの結晶粒の中では同じ結晶構造の向きで金属原子が並んでいます。そして隣の結晶粒ではその向きが異なります。
転位のすべり運動と結晶粒との関係についてです。この様子を図2に示します。
図2.転位のすべり運動と結晶粒界
転位が隣の結晶粒に移動するためには結晶粒界を通らなければなりません。しかし、結晶粒界を通過するためには通常よりも大きな応力が必要になります。
したがって、転位にとって結晶粒界は隣の結晶粒のすべり面に移動するための障害物になります。そのため、結晶粒界が多いほど、結晶粒が細かいほど転位を動かす応力が大きくなるため材料が強化されます。つまり...
金属原子は各結晶構造に従って配列していますが、一つの金属材料の全てが同じ結晶構造の向きでそろっているわけではありません。
特殊な製造方法で意図的にそのような材料(単結晶組織)を作ることもありますが、一般的な金属材料は図1のように結晶粒と呼ばれる粒子が多く見られる多結晶組織です。
図1.結晶粒の模式図
基本的にこの結晶粒の中では同じ結晶構造の向きで金属原子が並んでいます。そして隣の結晶粒ではその向きが異なります。
転位のすべり運動と結晶粒との関係についてです。この様子を図2に示します。
図2.転位のすべり運動と結晶粒界
転位が隣の結晶粒に移動するためには結晶粒界を通らなければなりません。しかし、結晶粒界を通過するためには通常よりも大きな応力が必要になります。
したがって、転位にとって結晶粒界は隣の結晶粒のすべり面に移動するための障害物になります。そのため、結晶粒界が多いほど、結晶粒が細かいほど転位を動かす応力が大きくなるため材料が強化されます。つまり、結晶粒が微細化するほど、降伏応力が大きくなり強度が上がります。
結晶粒径と降伏応力の関係についてはホールペッチの関係式があります。降伏応力が結晶粒の平方根によって大きくなるという関係です。
続きを読むには・・・
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。
機械や構造物に用いる材料の特性を表す言葉のひとつに「異方性」があります。あまり聞きなれない言葉だという人も少なくないのではないかと思いますが、実は日常...
機械や構造物に用いる材料の特性を表す言葉のひとつに「異方性」があります。あまり聞きなれない言葉だという人も少なくないのではないかと思いますが、実は日常...
◆ EBSDとは EBSDとはElectron Back-Scatter Diffraction(電子線後方散乱回折法)の略です。S...
◆ EBSDとは EBSDとはElectron Back-Scatter Diffraction(電子線後方散乱回折法)の略です。S...
腐食とは、金属の破損・不具合の原因の1つです。腐食は大気中の酸素や水分、また各種化学物質などによって電気化学的に発生し、金属の薄肉化や...
腐食とは、金属の破損・不具合の原因の1つです。腐食は大気中の酸素や水分、また各種化学物質などによって電気化学的に発生し、金属の薄肉化や...
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...
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...
ものづくりドットコムのIDでログイン
まだ未登録の方は、「無料」会員登録で多くの特典が！
Aperza IDでログイン
Aperza IDでのログイン機能は終了いたしました。
今後はものづくりドットコム会員ご登録の上、ログインをお願いいたします
