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22 関係: 合金、合金鋼、工具鋼、一般構造用圧延鋼材、マンガン、リン、ピアノ線、ダマスカス鋼、ケイ素、元素、硫黄、硬さ、炭素、焼なまし、焼ならし、焼入れ、焼戻し、熱処理、軌条、鉄、鋼、日本工業規格。
合金
合金（ごうきん、alloy）とは、単一の金属元素からなる純金属に対して、複数の金属元素あるいは金属元素と非金属元素から成る金属様のものをいう。純金属に他の元素を添加し組成を調節することで、機械的強度、融点、磁性、耐食性、自己潤滑性といった性質を変化させ材料としての性能を向上させた合金が生産されて様々な用途に利用されている。 一言に合金といっても様々な状態があり、完全に溶け込んでいる固溶体、結晶レベルでは成分の金属がそれぞれ独立している共晶、原子のレベルで一定割合で結合した金属間化合物などがある。合金の作製方法には、単純に数種類の金属を溶かして混ぜ合わせる方法や、原料金属の粉末を混合して融点以下で加熱する焼結法、化学的手法による合金めっき、ボールミル装置を使用して機械的に混合するメカニカルアロイングなどがある。ただし、全ての金属が任意の割合で合金となるわけではなく、合金を得られる組成の範囲については、物理的・化学的に制限（あるいは最適点）が存在する。.
合金鋼
合金鋼（ごうきんこう）とは、炭素鋼に一つまたは数種の元素（合金元素という）を添加してその性質を改善し、種々の目的に適合するようにした鋼のことである『機械材料学』、日本材料学会、太洋堂、2000年、ISBN4-901381-00-8、237頁。一方で、鋼自体に鉄合金という意味があるのでいわゆる自家撞着的用語であり、使用範囲が曖昧なので学術論文ではあまり使用されない。従って同じものを合金鋼ではなく、特殊鋼と呼ぶ場合が多い。 それぞれの合金元素添加量については下限が定められており、FeとC以外の元素いずれもがその下限に満たないものは、合金鋼と呼ばない。このような鋼は炭素鋼と呼ぶ。 ISOでの下限は、次のようになっているが、特に優れた効果をもつものであれば添加元素と認められる。 Al:0.1、B:0.0008、Co:0.1、Cr:0.3、Cu:0.4La:0.05、Mo:0.08、Nb:0.06、Ni:0.3、Pb:0.4Se:0.1、Te:0.1、Ti:0.05、V:0.1、W:0.1、Zr:0.05 これらの合金元素の合計量が5以下ならば低合金鋼、5～10ならば中合金鋼、10以上ならば高合金鋼と呼ぶ。特に特殊鋼において多元系化が進められており、 中でも工具鋼において、最多元系のものが開発されている。.
工具鋼
工具鋼 （こうぐこう、tool steel）とは、金属・非金属材料の切削、塑性加工等を行なう工具ならびに治具に用いられる鋼である。日本工業規格においては、炭素工具鋼、合金工具鋼ならびに高速度工具鋼の3種が定義されている『機械材料学』、日本材料学会、太洋堂、2000年、ISBN 4-901381-00-8、254頁。 強度と耐衝撃性・耐摩耗性に優れ、手動工具（ハンドツール）の他、金属加工に用いられる刃物、治具、金型、掘削工具、切削工具等に用いられる鋼である。また過去には転がり軸受、ピストンピン等のエンジン部品・摩擦機械・摺動部品等の境界潤滑状態で使われた材料である。もともと炭素鋼から発展した工具向けの用途を意図した特殊鋼ゆえ、工具・金型以外への適用はそれよりも用途に適した合金鋼への移行が進んだ。.
一般構造用圧延鋼材
一般構造用圧延鋼材（いっぱんこうぞうようあつえんこうざい）とは、日本工業規格における鋼材の規格。材料記号SSで表されSS材とも呼ばれる。広汎な用途を想定して機械的性質を中心に最低限の基準を設けている。特にSS400は流通量が多く、鉄鋼材料の中でも代表的な存在である。 SS材は「JIS G3101 一般構造用圧延鋼材」で4種が規定されている。SSに続く数字は引張強さの下限を表す。成分の基準は他の鋼材より緩やかであり、SS330・400・490はリンと硫黄の上限が、SS540はこれに加えて炭素とマンガンの上限のみが設定されている。強度の基準が決まればそれを得るのに必要な炭素量は自ずと決まるため、SS540を除いて炭素量は制限されていない。リンと硫黄の制限はそれぞれ低温脆性と赤熱脆性を避けるための処置である。 SS材は成分上は炭素の少ない（約0.25%以下の）炭素鋼が一般的である。このためSS330やSS400は溶接が可能だが、規格として溶接性は保証されていないため、溶接性を確実に担保するには溶接構造用圧延鋼材（SM材）などを利用する必要がある。なお炭素量の多いSS490やSS540、またSS400でも厚さが50mmを超える場合は溶接は推奨されない。 SS材は熱処理せずに使用するのが原則であり、熱処理を前提とした用途には、炭素量を細かく制限した機械構造用炭素鋼鋼材（S-C材）を用いるのが普通である。しかし安価な製品ではSS材を浸炭した上で焼き入れ・焼き戻ししたものが用いられることもある。.
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マンガン
マンガン（manganese 、manganum）は原子番号25の元素。元素記号は Mn。日本語カタカナ表記での名称のマンガンは Mangan をカタカナに変換したもので、日本における漢字表記の当て字は満俺である。.
リン
リン（燐、、）は原子番号 15、原子量 30.97 の元素である。元素記号は P。窒素族元素の一つ。白リン（黄リン）・赤リン・紫リン・黒リンなどの同素体が存在する。+III（例：六酸化四リン PO）、+IV（例：八酸化四リン PO）、+V（例：五酸化二リン PO）などの酸化数をとる。.
ピアノ線
ピアノ線（ピアノせん、Piano wire, music wire）は、炭素鋼で作られた金属線。.
ダマスカス鋼
ダマスカス鋼（ダマスカスこう、Damascus steel）とは、木目状の模様を特徴とする鋼であり、古代インドで開発製造されたウーツ鋼の別称である。ダマスカス鋼の名の由来は、インド産のウーツ鋼を使用し、シリアのダマスカスで刀剣などに鍛造されたことから、 この名がついた。現在は異種の金属を積層鍛造して模様を浮かび上がらせた鋼材もダマスカス鋼と呼ばれているが、本来のダマスカス鋼の模様はるつぼによる製鋼における内部結晶作用に起因するものである。.
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ケイ素
イ素（ケイそ、珪素、硅素、silicon、silicium）は、原子番号 14 の元素である。元素記号は Si。原子量は 28.1。「珪素」「硅素」「シリコン」とも表記・呼称される。地球の主要な構成元素のひとつ。半導体部品は非常に重要な用途である。 地殻中に大量に存在するため鉱物の構成要素として重要であり、ケイ酸塩鉱物として大きなグループを形成している。これには Si-O-Si 結合の多様性を反映したさまざまな鉱物が含まれている。しかしながら生物とのかかわりは薄く、知られているのは、放散虫・珪藻・シダ植物・イネ科植物などにおいて二酸化ケイ素のかたちでの骨格への利用に留まる。栄養素としての必要性はあまりわかっていない。炭素とケイ素との化学的な類似から、SF などではケイ素を主要な構成物質とするケイ素生物が想定されることがある。 バンドギャップが常温付近で利用するために適当な大きさであること、ホウ素やリンなどの不純物を微量添加させることにより、p型半導体、n型半導体のいずれにもなることなどから、電子工学上重要な元素である。半導体部品として利用するためには高純度である必要があり、このため精製技術が盛んに研究されてきた。現在、ケイ素は99.9999999999999 % (15N) まで純度を高められる。また、Si(111) 基板はAFMやSTMの標準試料としてよく用いられる。.
元素
元素（げんそ、elementum、element）は、古代から中世においては、万物（物質）の根源をなす不可欠な究極的要素広辞苑 第五版 岩波書店を指しており、現代では、「原子」が《物質を構成する具体的要素》を指すのに対し「元素」は《性質を包括する抽象的概念》を示す用語となった。化学の分野では、化学物質を構成する基礎的な成分（要素）を指す概念を指し、これは特に「化学元素」と呼ばれる。 化学物質を構成する基礎的な要素と「万物の根源をなす究極的要素」としての元素とは異なるが、自然科学における元素に言及している文献では、混同や説明不足も見られる。.
硫黄
硫黄（いおう、sulfur, sulphur）は原子番号 16、原子量 32.1 の元素である。元素記号は S。酸素族元素の一つ。多くの同素体や結晶多形が存在し、融点、密度はそれぞれ異なる。沸点 444.674 ℃。大昔から自然界において存在が知られており、発見者は不明になっている。硫黄の英名 sulfur は、ラテン語で「燃える石」を意味する言葉に語源を持っている。.
硬さ
さ（かたさ、hardness、硬度）とは物質、材料の特に表面または表面近傍の機械的性質の一つであり、材料が異物によって変形や傷を与えられようとする時の、物体の変形しにくさ、物体の傷つきにくさである。工業的に比較的簡単に検査でき、これを硬さ試験法と呼ぶ。例えば鋼製品の熱処理結果の管理などに用いられている。.
炭素
炭素（たんそ、、carbon）は、原子番号 6、原子量 12.01 の元素で、元素記号は C である。 非金属元素であり、周期表では第14族元素（炭素族元素）および第2周期元素に属する。単体・化合物両方において極めて多様な形状をとることができる。 炭素-炭素結合で有機物の基本骨格をつくり、全ての生物の構成材料となる。人体の乾燥重量の2/3は炭素である。これは蛋白質、脂質、炭水化物に含まれる原子の過半数が炭素であることによる。光合成や呼吸など生命活動全般で重要な役割を担う。また、石油・石炭・天然ガスなどのエネルギー・原料として、あるいは二酸化炭素やメタンによる地球温暖化問題など、人間の活動と密接に関わる元素である。 英語の carbon は、1787年にフランスの化学者ギトン・ド・モルボーが「木炭」を指すラテン語 carbo から名づけたフランス語の carbone が転じた。ドイツ語の Kohlenstoff も「炭の物質」を意味する。日本語の「炭素」という語は宇田川榕菴が著作『舎密開宗』にて用いたのがはじめとされる。.
焼なまし
なまし（やきなまし、）、焼鈍し、焼き鈍し、焼鈍（しょうどん）、アニーリングとは、加工硬化による内部のひずみを取り除き、組織を軟化させ、展延性を向上させる熱処理である。目的に応じて多くの種類・方法が存在する。焼きなましと「き」の送り仮名をつける表記もあるが、本記事では日本工業規格、学術用語集の表記に準じる。「焼入れ」を緩和する「焼戻し」とは異なる。.
焼ならし
ならし（やきならし、）とは、鋼を所定の高温まで加熱した後、一般には空冷で、冷却して、金属組織の結晶を均一微細化させて、機械的性質の改善や切削性の向上を行う熱処理 。焼きならし、焼き準し（やきならし）、焼準（しょうじゅん）とも表記する。 本記事では日本工業規格、学術用語集に準じて、「焼ならし」の表記で統一する。.
焼入れ
入れ（やきいれ、）とは、金属を所定の高温状態から急冷させる熱処理である。焼き入れとも表記する。 広義には、金属全般を所定の高温状態から急冷させる操作を行う処理を指し、狭義には、鉄鋼材料（特に鋼）を金属組織がオーステナイト組織になるまで加熱した後、急冷してマルテンサイト組織を得る熱処理を指す。本記事では、狭義の方の鋼の焼入れについて主に説明する。 焼入れを行うことにより、鉄鋼材を硬くして、耐摩耗性や引張強さ、疲労強度などの強度を向上させることができる。焼入れ性がよい材料ほど、材料内部深くまで焼きを入れる（マルテンサイト化させる）ことができる。焼入れしたままでは硬いが脆くなるため、靭性を回復されて粘り強い材料にするために焼戻しを焼入れ後に行うのが一般的である。焼入れ処理にともなって割れやひずみなどの欠陥が起きる可能性があり、冷却方法などに工夫が行われる。.
焼戻し
戻し（やきもどし、）とは、焼入れあるいは溶体化処理されて不安定な組織を持つ金属を適切な温度に加熱・温度保持することで、組織の変態または析出を進行させて安定な組織に近づけ、所要の性質及び状態を与える熱処理。 焼き戻し、焼もどしとも表記する。加工硬化を緩和する「焼なまし」とは異なる。 狭義には、焼入れされた鋼を対象にしたものを指す、鋼の焼戻しは、焼入れによりマルテンサイトを含み、硬いが脆化して、不安定な組織となった鋼に靱性を回復させて、組織も安定させる処理である。 アルミニウム合金のような非鉄金属やマルエージング鋼のような特殊鋼などへの溶体化処理後に行われる焼戻し処理は時効処理の一種で、人工時効あるいは焼戻し時効、高温時効と呼ばれる。 本記事では焼入れされた鋼の焼戻しについて主に説明する。人工時効については時効 (金属)を参照のこと。また、本記事では日本工業規格、学術用語集に準じて、「焼戻し」の表記で統一する。.
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。.
軌条
レール（50Nレール） 軌条（きじょう）とは、鉄道の線路（軌道）を構成する要素のひとつで、車両を直接支持し、車輪の転動のガイドとなる役割をもつ。一般的にはレールと呼ばれる場合が多い。鉄鋼分野では、条鋼の一種に分類されている。 一般的には、断面が逆Tの字型をした棒状の鋼製品が用いられる。これを所定の間隔で2本平行に並べ、道床の上に並べられた枕木の上に締結装置（犬釘など）を用いて固定する。枕木と軌条は垂直である。この様にして敷かれた線路上を走る鉄道を普通鉄道という。普通鉄道のほか、桁状の1本の案内路を使うモノレールや、特殊な案内路を用いる案内軌条式鉄道もあり、これらの軌道の材質は鋼に限られずコンクリートなども用いられる。 ここでは、普通鉄道に使われる鋼製の断面が逆T字型をした鉄道レールを中心に記述する。.
鉄
鉄（てつ、旧字体/繁体字表記：鐵、iron、ferrum）は、原子番号26の元素である。元素記号は Fe。金属元素の1つで、遷移元素である。太陽や他の天体にも豊富に存在し、地球の地殻の約5%を占め、大部分は外核・内核にある。.
鋼
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。.
日本工業規格
鉱工業品用） 日本工業規格（にほんこうぎょうきかく、Japanese Industrial Standards）は、工業標準化法に基づき、日本工業標準調査会の答申を受けて、主務大臣が制定する工業標準であり、日本の国家標準の一つである。JIS（ジス）またはJIS規格（ジスきかく）と通称されている。JISのSは英語 Standards の頭文字であって規格を意味するので、「JIS規格」という表現は冗長であり、これを誤りとする人もある。ただし、この表現は、日本工業標準調査会、日本規格協会およびNHKのサイトでも一部用いられている。.
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