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あれってそれってどういう割合なの? ~合金の金属含有割合

あれってそれってどういう割合なの? ~合金の金属含有割合 &地上でダイヤモンドよりも硬い2つの物質

 

 合金にすると融点は一般的には下がり、加工しやすくなる。。 

逆に単一の金属に製錬するには高温が必要、、故に古来の日本はその技術があった大陸から良質硬貨を輸入する必要があったとの事、、

 ダイヤモンドはあくまでも天然で最も硬いとされるもの、、3番目と聞いたのでその辺りも、、

 

--                              สัมฤทธิ์ /sǎmrít サムリット  達成,成就,成功 ★合金นาก /nâak ナーク   ★銅合金    カワウソ  ※共にごったい先生作

 

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー                          M:【よく聞く合金の含有金属とその割合など 】

よく耳にするものに黒丸数字➊~を記載、、 

略記号の詳細は周期表をご参照。

名称 分類 成分 用途
➊鋼(はがね)
  • 高張力鋼(ハイテン)
  • 工具鋼(ハイス、★ダイス鋼)
  • 刃物鋼
鉄合金 Fe-C 構造材、★刃具他
クルップ鋼 合金鋼 ニッケルクロム鋼に浸炭処理 ★装甲。クルップ社が開発
➋クロムモリブデン鋼(クロモリ) 合金鋼 Fe-Cr-Mo 構造部材、★管材
マンガンモリブデン鋼 合金鋼 Fe-Mn-Mo ★構造部材、管材
安来鋼 合金鋼 工具鋼などの難易な素材製造性
特殊鋼
刃物、工具、金型材料、電子磁性材料、耐食耐熱材料
➌ステンレス鋼 鉄合金 Fe-Ni-Cr 構造材、容器、配管
➌マルエージング鋼 鉄合金 Fe-18 - 30Ni(Co,Mo) 航空宇宙用構造材、ゴルフクラブヘッド素材
42アロイ 鉄合金 Fe-42Ni 低膨張率合金、★ ICリードフレーム材
インバー 鉄合金 Fe-36Ni ★時計部品、実験装置
コバール 鉄合金 Fe-29Ni-17Co 低膨張率合金
センダスト 鉄合金 Fe-9.5Si-5.5Al 高透磁率合金、磁気ヘッド
パーメンデュール 鉄合金 Fe-Co 高透磁率合金
ケイ素鋼 鉄合金 Fe-Si 高透磁率合金
➎KS鋼 鉄合金 Fe-Co-W-Cr ★磁石材料
スピーゲルアイゼン 鉄合金 Fe-15Mn 脱酸剤・脱硫剤
➏黄銅(真鍮:しんちゅう) 銅合金 60Cu-40Zn他 ★バルブ、軸受、★貨幣
丹銅 銅合金 Cu-5 - 20Zn 建材、装身具
トムバック 銅合金 Cu-15Zn 貨幣、★装身具

➏洋白(洋銀)

銅合金 Cu-27Zn-18Ni ★食器・★バネ・★金管楽器、★貨幣
➐青銅 銅合金 Cu-Sn 軸受
➑白銅(キュプロニッケル) 銅合金 Cu-Ni ★貨幣
赤銅 銅合金 Cu-Au ★工芸用材料
コンスタンタン 銅合金 55Cu-45Ni ひずみゲージ、熱電対
ノルディック・ゴールド 銅合金 89Cu-5Al-5Zn-1Sn 貨幣
クニフェ 銅合金 60Cu-20Ni-20Fe ★電球内のリード線
➒ジュラルミン アルミ合金 Al-Cu等 自動車部品・★航空機や電車、★鞄の外殻
シルミン アルミ合金 Al-Si共晶 鋳造材料(AC-3)
ハステロイ ニッケル合金 50Ni-Mo-Cr-Fe 耐熱・耐食
モネル ニッケル合金 63Ni-28 - 34Cu 耐熱・耐食
インコネル ニッケル合金 72Ni-15Cr-Fe他 耐熱合金
➓ニクロム ニッケル合金 80Ni-20Cr他 ★電熱合金
サンプラチナ ニッケル合金 85Ni-11Cr-3Ag-他 眼鏡、★歯科治療材料、装飾品
パーマロイ ニッケル合金 Ni-Fe ★磁気ヘッドなど
マグネシウム合金 その他 Mg-Al他 筐体(キョウタイ;外殻箱のこと)
⓫チタン合金 その他 Ti-6Al-4V他 ★人体埋込型医療器具、航空機部品、工業器具部材
⓬形状記憶合金 その他 Ni-Ti等 ★眼鏡フレーム、下着、エンジン部品
ステライト(タロナイト) その他 Co-30Cr-10W他 刃具・表面処理材料
フェロマンガン その他 Mn-Fe ★脱酸剤・★脱硫剤
⓭ハンダ その他 Pb-Sn他 ★接合(低融点合金)
⓮活字合金 その他 Pb-Sn-Sb ★印刷用活字
ウッドメタル その他 50Bi-27Pb-13Sn-10Cd 低融点合金(融点約70℃)
ガリンスタン その他 68.5Ga-21.5In-10Sn 低融点合金(融点約−19℃)
ナトリウムカリウム合金 その他 Na-K 低融点合金(融点約20 - −10℃)、高速増殖炉の熱媒体
ピューター その他 Sn-Sb ★工芸用鋳物材料
バビットメタル その他 Sn-Cu他 軸受合金
⓯超硬合金 その他 WC/Co ★切削刃具他
ウィディア その他 WC/Co 超硬合金。クルップ社の商標
⓰ホワイトゴールド その他 Au-Ni-Pd ★装飾品、★貨幣
⓱スターリングシルバー その他 Ag-Cu ★食器、★装飾品、★貨幣
ミッシュメタル その他 Ce-La他 ★発火石
アマルガム その他 Hg-Au他 ★めっき
⓲硬鉛 その他 Pb-Sb他 ★鉛管、★電極
⓳ビワライト 銅合金 93Cu-4Sn-2Zn-0.5Ni-0.5S ★水道管など既存鉛銅合金の代替

 (出展; Wiki)

 

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー                      M2:【地球上で最硬度なマテリアル トップ10】 2013年01月30日

 

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 地球上では、天然に存在する元素は水素からウランまでの92種類、人間が合成した元素を含めると現時点では118種あると言われている。 “もの”としての元素の性質は、原子の中の陽子の数=電子の数で決まるそうだ。 今回は物質に限定し、より高い硬度があり強いものをトップ10を見てみることにしよう。硬いのはダイヤモンドだけじゃないってことなんだ。
 

1. ウルツァイト窒化ホウ素

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 ウルツァイト窒化ホウ素は★火山性の残留物から得られる材料できた物質。 その化学的な構造はダイヤモンドとさほど変わらないが、その構造にもっと化学的な結合がいくつか加わり、★地球上で最も硬い物質と言われている。 これを★焼結した工具は➊焼入鋼や➋高硬度鋳鉄の切削に使われる。

2. ロンズデーライト

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 ロンズデーライトは地球上で2番目に強い物質。 この物質は自然界においては、★隕石が地球に衝突した際の巨大な熱と圧力によって、隕石中の★グラファイトの構造が変化し生成されたものである。その結晶構造から六方晶ダイヤモンドの名で知られている。

3. ダイヤモンド

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 ダイヤモンドは地球上で3番目に強い物質だが、実験で確かめられている★天然の鉱物の中では未だに最強の物質だ。 この物質が持つ大変な強度と硬度は穿孔作業に利用される。さらに、ダイヤモンドの美しさはそれ自体が魅力的な材料になる。

4. ボラゾン

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 ボラゾンは★ボロンとニトロゲンの混合物で4番目に強い物質と言われている。 ダイヤモンドの★安価な代用品として用いられる。 ボラゾンは人工の物質で、★ボロンと窒素を1800度超の高温で加熱することで造られる。

5. 二ホウ化レニウム

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 二ホウ化レニウムはレニウムの化合物で、1962年に初めて合成された。 高い圧力を必要としないレニウムの製造は簡単で安価だ。その強度のおかげで、様々な方法で多くの製品に使用される。

6. 炭化チタン

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 6番目に強いのは★セラミックの炭化チタン。 鉱物の硬度の尺度の1つ、'モース硬度'で9という高い数値を示す。 非常に速いスピードでスチールを切断するのでスチール製品の製作に用いられる。 主に切削工具等の材料になる'サーメット'という複合材料にも用いられる。

7. 二ホウ化チタン

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他と比べ、この強い物質が優れている点は★高温に対して強い耐性があること。 それは★天然のセラミックでありながらも★良質な電導体でありスチールより3倍強いそうだ。

8. 炭化ジルコニウム

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 ジルコニウムの炭化物。灰色で金属光沢がある。等軸晶系で、製造業界の切断工具や★太陽光発電にも利用される。水に不溶。

9. 炭化ホウ素

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 工業的には★酸化ホウ素B2O3と炭素とを2500~2600℃に熱してつくる。 硬度が高いため,粉体は高硬度セラミックスのラッピングや超音波加工の砥粒に用いる。 他には★防弾製品や装甲車にも用いられたり、★中性子吸収や高エネルギー燃料として原子炉にも使われ、★対弾道弾用の装甲板にも使用される。耐酸化性に乏しい。

10. アルミナ(酸化アルミニウム)

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 アルミニウムの両性酸化物で、結晶状態では★コランダムとして知られている。 ガラスレーザー管や粉末媒体に使われる。アルミナには★様々な種類があり、違う呼び名がつけられている。 意外なことにアルミナは★異なる不純物を含むことで美しい色がつき、★ルビーやサファイアにも姿を変える。

※この記事は海外サイトの原文に基づいて意訳したものです。

(出展; ガラパイア)

 

ーーーーーーーーー                 M3:【鋼など 合金に対する考え方 】

 鉄合金の場合、過剰あるいは僅少な炭素添加のものは歴史的に「鋳鉄」、「純鉄」と呼ばれ、それらの総称として「鉄鋼材料」という呼び方がある。 ★鋼の原義は0.6mass%を中心にその前後の炭素量のものを「鋼(刃金)」と呼び、金属組織的には★マルテンサイト構造と呼ばれるものであり、合金工具鋼においてはその伝統が引き継がれたが、オーステナイト系ステンレス鋼が開発されるにあたり、炭素を必須とした合金以外でも鋼と呼ばれるようになった。 ただし、これが鉄を主体とした合金であることには変わりなく、★鉄含有量が50%以上の鉄が含有されているものでも鋼と表現する以外にも、鉄合金あるいは鉄基合金とよんでも学術的にはいっこうに差し支えはない。 このように歴史的紆余曲折があり鋼の定義は難しいものになっている。

 合金状態図

合金は、組成によって➊融点や各温度での➋結晶構造が変化する。このため、主要な合金については様々な組成と温度での合金の状態をまとめた図が作られている。 この図を状態図とよぶ。 特に、鋼に関する★Fe-C系状態図は有名である。 鋼のなかでも特殊鋼は添加元素も複雑になり、特に工具鋼はもっとも複雑な合金系に属し、近年では世界最多の★11の添加元素によるトライボロジー特性が付与された多元合金が設計され実用化されている。

合金化の目的と概要
機械的強度の改善(析出硬化・他)

一般に純金属は弾性限界(永久変形が生じる応力)が小さい。 というのは通常の金属結晶は不完全な部分(転位)を含んでおり、転位の移動による変形が小さな応力でおこりやすいためである。合金化によって、結晶を構成する金属元素と大きさの違う金属元素に置換させたり、結晶のなかに小さな元素を侵入させたりして、結晶のひずみを作ることによって、➌転位の移動をしにくくして機械的強度(硬さ、引張り強度)を向上させることができる。 ★ジュラルミン・鋼などの合金がその例である。 鋼などの機械的強度の改善の主流は、★マルテンサイトという特殊な組織変化を熱処理により起こし最大5倍以上強化するが、これも合金化で達成される好例である。 鋼は幅広い産業に大量に用いられる用途なので合金化による強度改善の効果の総量は計り知れないものがあり、★熱処理前は比較的加工がしやすい事も産業界へ多大な寄与をする。 合金化や熱処理あるいはそれに冷間加工を組み合わせた処理により鋼より強度増幅効果をもつ固体を人類は未だ知らない。

 耐食性の向上

金属元素のなかには、★Crのように、その酸化物が、皮膜(不動態)を作り内部までの酸化の進行を防ぐ性質をもつものがあり、それらの金属の添加により➍耐食性のある合金とすることが行われる。★ステンレスが例である。

 ➎磁性および➏熱膨張率の制御

 磁性材料は磁場と磁束密度の関数でその性能が表現され、交流磁場をかけた場合、0となる原点を比較的通りやすいものを「軟質磁性材料」といい、原点を通り難いもので、たとえば磁場を0にしても磁束密度があるいわゆる着磁した状態が強いものを「硬質磁性材料」と呼ぶが、この呼び名は焼入れ前の柔らかい鋼の特徴と焼入れ後の硬い鋼の磁性的特徴からきたことが出発点となっている。

熱膨張率の制御も磁気特性が深く関わっている。通常の金属は冷却すると単調に収縮する場合が大半であるが、鉄はγ→α変態点で結晶構造や磁気特性が変わることで★一瞬膨張する。この効果を合金化して所定の温度範囲で金属の基本的な冷却による収縮効果を、先の膨張効果によって★相殺することで、その温度範囲では熱膨張率がゼロになるという他の固体物質では見られない状況を作り出すことが出来る。

 融点の低下
共晶をつくる合金(例えばSn-Pbなど)では、それぞれの単独の金属の融点に比べて合金の➐融点を下げることができるため、より低融点の金属を得ることができる。このため、二種類の金属を接した状態で加熱すると、それぞれ単独の金属では融点に達しない温度であっても、接している部分から合金となって融けてゆく現象が起こる。 たとえば、★低融点の金属を加熱して液体とし、そこに高融点の金属を固体のまま投入することで、融かし込んで合金を作ることができる。太古から★青銅作りなどで経験則的に利用されていた。  (Wiki)

 

ーーー                         初版20230822 昨日の東京都心大手町の最高気温34.8℃。 全国では新潟東蒲原郡阿賀町津川の38.4℃が最高気温、、以下兵庫朝来和田山で38.3℃ 大阪枚方38.2℃ 広島府中・京都福知山37.9℃ 大阪中央区大阪37.7℃ 福岡久留米・兵庫神崎郡福崎37.6℃ 京都中京区京都37.5℃ 山口37.4℃、、 我が生活圏、上記には及ばないものの、まったく衰え感のない暑い一日でした、、(w 今も体が火照ってる感じ。30分くらい水浴びしたい気分(昔、タイではよくやったなぁ、、)。。

ー時節項追記同日深夜未明 ※21月の内容が中心    ①大気不安定 夜にかけ大雨や落雷 注意 17:07       ▷午後は所々で雷雨 天気急変に 注意 7:57       ➊加の山火事 焼失面積 過去最悪に    ▶米加州に 熱低上陸 26年振り       ②処理水 東電社長「覚悟持ち対応」  > どうにもこの会社が出てくると胡散臭い、、   ▷処理水 風評被害「懸念」 88%~共同    ▷日本とイラン 9月に 首脳会談へ    ▷性犯罪歴の確認制度 塾の利用 検討    ▷内閣支持率 33%に 下落~朝日調査       ➋ト氏 候補者討論 欠席表明    ▶ウク 国内で先進兵器 生産へ  > 露の攻撃対象にならないと良いですが、、      ③中小企業の倒産 コロナ化よりも 増    ▷三菱UFJ信託 転勤で 50万円支給    ▷1匹@2.8万円 札幌でサンマ 初競り  > k@23万円は去年の4倍。義祝儀価格も入ってるのかもしれませんが。この個体は市内スーパーで1匹4980円で売られたとか。 秋刀魚、今年も高そうだ、、   ▷飲食無断キャンセル「ノー・ショウ」対策 続々 コロナ後の宴会復活で  > ホットPグルメはサイトの利用停止、ぐるなびは被った被害の一部を保険で補填、トレタはキャンセル料請求や回収業務を自動化するツールを提供、、等々。。    ▷固定電話の契約 減 NTTの負担増  > それだけ同社のこれ迄のサービスに不備があったって事かではないかと。 思い返しても良い思い出全く無いし…    ▷海から離れた所で「陸上養殖」 NTT・SB通信大手各社 相次ぎ参入  > ゲノム編集個体にチョウザメ、、そのうち殆どの魚がコレになると予想しているのは私奴だけ?、、      ➌中国各地で住宅建築 中断 放置状態       ④➍       ⑤➎快挙 宮澤ひなの 5得点で女子W杯得点王  > 澤穂希以来とのこと       ▶世陸男子400m 佐藤挙太郎 日本新       ⑥北アルプス・奥穂ジャンダルム付近 男性死亡 落石か    ▷局地的大雨でか? 国道陥没 車転落 学生3人搬送~愛知設楽    ▷火葬待ち 深刻 遺族の負担重く  > 高齢化に伴う死者数の増加が背景で、3割が6-8日待ちとのこと、、    ▷不発の花火弾 車直撃 西武L謝罪 19土  > イベントで1200発打ちあげた内の1発だったとか。死人が出なくて良かったかと、、   ▷水上バイク引く遊具「トーイングチューブ」 女子中学生が落下し意識不明重体~琵琶湖    ▷パチンコ店駐車場 火災 車100台燃える~神奈川厚木市下荻野  > 10‐20回、爆発音とも。原因は何だろう?(予想している通りか?)    ▷ダイビング中 意識不明 59歳女性ヘリ搬送~伊東       ⑦➐       ⑧燃料高の救世主 日本が人工石油が完成しただと!? 150円@L⇒14円 ~京大・今中名誉教授   > 大阪市などが立ち合いで仙台市青葉区・サステナブルエネルギー開発が実証した「ドリーム燃焼」。 水と二酸化炭素が原料なのでカーボンニュートラルも兼用、、 今の処軽油と灯油だけとの事ですが、是非ガソリンもお願いしたいが、、    ▷VIVANT過激場面 異例の 注意喚起  > 半沢直樹系の後続ドラマですね、、      ➑露探査機 月面に衝突 企業発表       ⑨阪神M26 完封の伊藤将司に岡田監督 「大したもんや」    ▷Deに激震 首位打者・宮崎 末梢  > 阪神最終戦にベンチ入りしてなかった、、   ▷猛抗議の甲斐あった?! NPBの休日出勤に阪神・岡田監督 ニンマリ  > 杵渕セ統括が即動き「検討する」としたとの事、、    ▷オリ 最短で24木にも M点灯    ▷慶応 103年振り 甲子園決勝へ    ▷仙台育英 決勝進出 連覇に王手    🔴甲子園高校野球 大会十三日目(準決勝)      第一試合 仙台育英(宮城)6-2 神村学園(鹿児島)   第二試合 慶応(神奈川) 2-0 土浦日大(茨城)    🔴昨日21月のNPB結果 《C》《P》 ※移動日なので なし      ➒筒香 米Gと マイナー契約    ▶エ軍 18失点 大敗  > 雨を想定して前倒しで実施したとも、、    🔴昨日のMLB結果 《A》 Mna7-6Ast  RS6-5NY▶吉田4指名 5-0 .297   T4-1Ga  Ori12-1Ath▶藤浪9裏 3番手1イニング16球1安打1K0封 付かず 通算5勝8敗4H1S 防7.96    《N》 G4-3Bra  Net3-7Kaj  F3-4Nat    《I》 BJ10-3Red  P0-2Tw  Roy3-4Cub▶鈴木8ライト 3-1 1打点 1本塁打 .257   Bry6-2TxR  WS10-5Roc      ⑩➓Adobe創設者 ワーノック氏 死去

 

ー                                  (画像・1) 昔、理科の実験にあったクリップモーター。 巻いてある素材は上記➓のニクロムですね。 両端のヤスリのかけ方が重要で、確か全剥きと半剥きだった記憶が、、  /理科工作 

 

(画像・2) ニッケルとチタンの合金、⓬の形状記憶合金はこんな感じで実験で登場しましたが、今やメガネフレームや下着ワイヤーなどに応用されていますね  /コトバンク

 

(画像・3) ⓭はんだは鉛とスズの合金。 むかし御近所で板金屋さんだったKさんに「坊主、トタンは塩酸で少しとかしてからやるんだ」 と教わったっけ。 電機ごてではなく四角錘の方末が先に付いた道具を炭の中で熱して使っていた。。  /はんだごての使い方 Youtube

 

(画像・4) 1本@18万円 世界初だったミズノのチタンドライバーヘッド「Ti110」と「Ti120」。 チタン合金は上記によるとチタン・アルミ・バナジウムになってますがいろいろありそう、、 出回りはじめ当初は、材料費予知加工賃が高いとお聞きしました。  /ゴルフサプリ

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