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TTT図

索引 TTT図

TTT図 (TTTず、)とは、縦軸に温度を、横軸に対数目盛りで時間をとることで、温度と時間による鋼の組織の変化を示した図である。共析鋼の炭素含有率で示されたものが一般的である。S曲線、恒温変態曲線 などの呼び方がある。.

11 関係: 対数マルテンサイトトルースタイトパーライトベイナイトオーステナイトソルバイト熱処理温度時間

対数

対数(たいすう、logarithm)とは、ある数 を数 の冪乗 として表した場合の冪指数 である。この は「底を とする の対数(x to base; base logarithm of )」と呼ばれ、通常は と書き表される。また、対数 に対する は(しんすう、antilogarithm)と呼ばれる。数 に対応する対数を与える関数を考えることができ、そのような関数を対数関数と呼ぶ。対数関数は通常 と表される。 通常の対数 は真数, 底 を実数として定義されるが、実数の対数からの類推により、複素数や行列などの様々な数に対してその対数が定義されている。 実数の対数 は、底 が でない正数であり、真数 が正数である場合この条件は真数条件と呼ばれる。 について定義される。 これらの条件を満たす対数は、ある と の組に対してただ一つに定まる。 実数の対数関数 はb に対する指数関数 の逆関数である。この性質はしばしば対数関数の定義として用いられるが、歴史的には対数の出現の方が指数関数よりも先であるネイピア数 のヤコブ・ベルヌーイによる発見が1683年であり、指数関数の発見もその頃である。詳細は指数関数#歴史と概観や を参照。。 y 軸を漸近線に持つ。.

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マルテンサイト

マルテンサイト(martensite)は、Fe-C系合金(鋼や鋳鉄)を安定なオーステナイトから急冷する事によって得られる組織である。体心正方格子の鉄の結晶中に炭素が侵入した固溶体で、鉄鋼材料の組織の中で最も硬く脆い組織である。 1891年にドイツの冶金学者(Adolf Martens)により発見され、マルテンサイトという名称も、彼の名前に由来している。現在ではあまり使用されないが、組織形状が麻の葉に似ていることから、日本の冶金学者本多光太郎による麻留田(マルテン)という漢字の当て字がある。.

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トルースタイト

トルースタイト(troostite)とは、鋼の組織の一種であり、マルテンサイトを約400℃程度で焼戻しすることにより得られる、極微細なセメンタイトとフェライトの混合組織である。名称は発見したフランスのトルース(L.J.Troost)に由来する。焼戻しトルースタイト、二次トルースタイトとも呼ばれる。現在ではあまり使用されないが、マルテンサイトの地からセメンタイトの粒が吐き出されたような組織なので、日本の冶金学者本多光太郎による吐粒洲(トルース)という漢字の当て字がある。 以前は、焼入れの冷却時に約500℃で停止させてA1変態させた後に再冷却させて得られる組織が、一次トルースタイト、焼入れトルースタイト、結節状トルースタイトなどと呼ばれていた。現在では、このような組織は微細パーライトと呼ばれる。 フェライト中のセメンタイトは、光学顕微鏡では判別できないレベルの大きさの微細セメンタイトとなっている。ソルバイトよりもセメンタイトが微細なのが特徴である。 機械的性質については、硬さはマルテンサイトに次いで高く、ベイナイトと同レベルである。疲労限度もマルテンサイトに次いで高い。ビッカース硬さは約400 HVで、ロックウェル硬さは約51 HRCである。疲労限度を引張強さで除した値である疲労限度比は、0.40 - 0.54程度である。マルテンサイトに次ぐ硬さとある程度の靱性の高さを備えているので、刃物などに使用される。一方で錆びやすさが欠点である。.

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パーライト

Fe-C状態図 パーライト とは、鋼の組織の一種であり、Fe-C状態図において、C.

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ベイナイト

ベイナイト(英: bainite、米国の冶金学者)に由来する)は炭素鋼や低合金鋼の等温保持或いは連続冷却の熱処理により生じる金属組織(相ではない)の一つである。 中間組織(独: Zwischenstufengefüge、英: intermediate structure)または中間段階変態生成物(組織)(独: Zwischenstufen Umwandlungsprodukt、英: intermediate stage transformation products)、或いはその頭文字Zwの語は特にドイツ語圏において「広義の」ベイナイトとほぼ同じ意味で用いられる。これはミクロ組織の生成する温度及び冷却速度がパーライト変態とマルテンサイト変態の間にあることによる。つまりZwは「狭義の」ベイナイトを含む変態組織の総称であるから、Zwの意味でベイナイトを用いるのは適切でない。ドイツ語圏では用語の問題を避けるために、以前からZwと呼ばれてきたのである。 この温度域においては、マルテンサイト変態の急激な結晶構造の変化(無拡散変態)と拡散変態が結びついて、異なる変態機構が起こりうる。冷却速度及び炭素量、合金元素とその結果としての変態温度への依存性から、「広義の」ベイナイトは固有の形態を持たない。ベイナイトには、パーライトと同様にフェライト相(α)とセメンタイト相(Fe3C)が含まれているものの、その形や大きさ、分散状況が大きく異なる。ベイナイト組織の形態として、上部ベイナイト(或いはグラニュラーベイナイト)及び下部ベイナイトの区別が知られている。 オーステンパー或いは等温変態におけるベイナイト変態は、オーステナイト(γ)化に続く焼入れ中のMs点(マルテンサイト変態開始温度)以上の温度(約250-550℃、合金元素にあまり依存しない)で起こる。この時パーライト変態が起きないレベルの冷却速度を選ばなければならない。Ms点以上の温度に保持することで、オーステナイトはほぼ全てベイナイトに変態する。 オーステナイト結晶粒界又は不完全性によるウムクラップ過程(熱ゆらぎ)から、炭素が過飽和した体心立方格子(Bcc格子)を持つフェライト粒が生成する。フェライト粒内の球状或いは楕円状セメンタイトが生成する際のBcc格子の速い拡散のために、下部ベイナイトでは速い速度で炭素が吐き出される。一方、上部ベイナイトにおいてはオーステナイトと同程度の速度で炭素の拡散と炭化物の生成が進む。 上部ベイナイトはベイナイト変態温度域の高い側で生成し、マルテンサイト組織を思わせるよく類似した針状組織を持つ。結晶粒界における炭素の拡散が有利であるために、針状のフェライトが拡散変態して生成される。このとき不規則かつ不連続なセメンタイトが生成される。この不規則な分布のために、このミクロ組織はたいてい粒状組織として観察される。このミクロ組織はしばしばパーライト組織或いはウイドマンステッテン組織と混同されることがあるが、不適切である。 下部ベイナイトは等温保持或いは連続冷却でベイナイト変態温度域の低い温度側で生成する。このミクロ組織においては、下部ベイナイトのフェライトとセメンタイトの生成が進んでいくとともに、残ったオーステナイトに炭素が濃縮され(てMs点が上昇し、オーステナイトがマルテンサイト変態す)るために、針状のベイナイト‐マルテンサイト混合組織となる。オーステンパーを用いた場合、残留応力が減少するとともに靱性が改善され、亀裂感受性が改善されるともに、複雑な形状のミクロ組織が得られる。 球状黒鉛鋳鉄を示す)(1) 焼入れマルテンサイト(2) 等温保持によるベイナイト(3) 連続冷却によるベイナイト(4) パーライト変態範囲(5) ベイナイト変態域.

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オーステナイト

面心立方格子構造(fcc構造)の'''γ鉄''' 左が'''オーステナイト'''の組織形状の模式図 オーステナイト(austenite)は、鉄のγ鉄に炭素や合金元素などの他の元素が固溶したもの。イギリスの冶金学者ロバーツ・オーステン(Sir William Chandler Roberts-Austen)によって発見され、オーステナイトという名称は、彼の名前から由来している。現在ではあまり使用されないが、組織形状が田んぼに似ていることから、日本の冶金学者本多光太郎による大洲田という漢字の当て字がある。.

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ソルバイト

ルバイト(sorbite)とは、鋼の組織の一種であり、マルテンサイトを約500 - 650℃程度で焼戻しすることにより得られる、微細なセメンタイトとフェライトの混合組織である。名称は、1863年に発見したイギリスの顕微鏡学者ヘンリー・ソービーに由来する。以前は焼戻しソルバイトや一次ソルバイトと呼ばれていたが、現在では単にソルバイトと呼ばれる。また、同じく現在ではあまり使用されないが、トルースタイトよりセメンタイト粒が粗いことから、日本の冶金学者本多光太郎による粗粒陂(ソルビー)という漢字の当て字がある。 以前は、オーステナイトを空冷あるいは鉛浴焼入れして得られる組織のことが、ソルバイト、一次ソルバイト、焼入れソルバイトなどと呼ばれていた。現在では、これらはソルバイトとは呼ばれず、微細パーライトと呼ばれる。 フェライト中のセメンタイトは、光学顕微鏡約400倍程度で判別できる程度の大きさの微細な球状セメンタイトとなっている。トルースタイトよりもセメンタイトの粗大化が進んでいるのが特徴である。 機械的性質については、マルテンサイト、トルースタイトに比較すると、硬さ、疲労限度などは低いが、その分靱性、耐衝撃性が高い。ビッカース硬さは約280 HVで、 ロックウェル硬さは約34 HRCである。疲労限度を引張強さで除した値である疲労限度比は0.56 - 0.63程度となっている。靱性の高さを生かして、機械部品や搬送用部品などで使用される。.

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熱処理

熱処理(ねつしょり、heat treatment)とは、形状加工と同様に素材の完成度を高める方法であり、加熱・冷却により素材の性質を変化させる処理のことである。金属などを加熱・冷却して硬度や性質を変化させること。.

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鋼(はがね、こう、釼は異体字、steel)とは、炭素を0.04~2パーセント程度含む鉄の合金。鋼鉄(こうてつ)とも呼ばれる。強靭で加工性に優れ、ニッケル・クロムなどを加えた特殊鋼や鋳鋼等とあわせて鉄鋼(てっこう)とも呼ばれ、産業上重要な位置を占める。.

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温度

温度(おんど、temperature)とは、温冷の度合いを表す指標である。二つの物体の温度の高低は熱的な接触により熱が移動する方向によって定義される。すなわち温度とは熱が自然に移動していく方向を示す指標であるといえる。標準的には、接触により熱が流出する側の温度が高く、熱が流入する側の温度が低いように定められる。接触させても熱の移動が起こらない場合は二つの物体の温度が等しい。 統計力学によれば、温度とは物質を構成する分子がもつエネルギーの統計値である。熱力学温度の零点(0ケルビン)は絶対零度と呼ばれ、分子の運動が静止する状態に相当する。ただし絶対零度は極限的な状態であり、有限の操作で物質が絶対零度となることはない。また、量子的な不確定性からも分子運動が止まることはない。 温度はそれを構成する粒子の運動であるから、化学反応に直結し、それを元にするあらゆる現象における強い影響力を持つ。生物にはそれぞれ至適温度があり、ごく狭い範囲の温度の元でしか生存できない。なお、日常では単に温度といった場合、往々にして気温のことを指す場合がある。.

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時間

人類にとって、もともとは太陽や月の動きが時間そのものであった。 アイ・ハヌム(紀元前4世紀~紀元前1世紀の古代都市)で使われていた日時計。人々は日時計の時間で生きていた。 砂時計で砂の流れを利用して時間を計ることも行われるようになった。また砂時計は、現在というものが未来と過去の間にあることを象徴している。くびれた部分(現在)を見つめる。すると時間というのは上(未来)から流れてきて下(過去)へと流れてゆく流れ、と感じられることになる。 時間(じかん)は、出来事や変化を認識するための基礎的な概念である。芸術、哲学、自然科学、心理学などの重要なテーマとなっている。それぞれの分野で異なった定義がなされる。.

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S曲線恒温変態曲線

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