機械工作1 ～炭素鋼について～.

Presentation on theme: "機械工作1 ～炭素鋼について～."— Presentation transcript:

1 機械工作1 ～炭素鋼について～

2 炭素鋼とは、 鉄（Fe） 炭素（C） と の合金 炭素鋼は鋼（はがね）のことである。 鋼は昔、刃金と書いていた。
　　　　 と　　　　　　　の合金 炭素鋼は鋼（はがね）のことである。 鋼は昔、刃金と書いていた。 鋼の性質は温度と炭素量によって変化する。

3 純鉄の温度による変態 δ（デルタ）鉄 γ（ガンマ）鉄 α（アルファ）鉄 （融液）溶けた鉄 体心立方格子 面心立方格子 体心立方格子
[℃] （融液）溶けた鉄 1536℃ δ（デルタ）鉄 体心立方格子 A4変態 1392℃ γ（ガンマ）鉄 面心立方格子 A3変態 911℃ 体心立方格子 α（アルファ）鉄

4 鉄の分類 純 鉄 鋳 鉄 炭素鋼 純鉄 炭素鋼 鋳 鉄 炭素量による分類 性 質 0.0218％以下 やわらかい 0.0218％～2.14％
性　　質 純 鉄 0.0218％以下 やわらかい 炭素鋼 種類によって性質が変わり、用途が広い。 0.0218％～2.14％ 鋳 鉄 硬くてもろい 2.14％～6.67％ 純鉄 炭素鋼 鋳　鉄 炭素C[％] 0.0218％ 2.14％ 6.67％

5 純鉄の主な用途 軟磁性体（純鉄） のコアに銅線の コイルを巻いた ものです。 電磁材料（コイルの鉄心） 「鉄の分類」に戻る

6 炭素鋼（鉄鋼）の主な用途 モンキーレンチ 鉄 橋 く ぎ カッターの刃 レール ねじ・ナット・ボルト ドライバ・ペンチ スチール缶
鉄　橋 く　ぎ カッターの刃 レール ねじ・ナット・ボルト ドライバ・ペンチ スチール缶 「鉄の分類」に戻る

7 鋳鉄の主な用途 排気マニホールド 鉄　瓶 マンホールのふた シリンダーブロック、旋盤のベッドなどにも使われている。 「鉄の分類」に戻る

8 語源：鉄のラテン語『Ferrum』 （フェルーム）から由来している。
温 度 〔℃〕 フェライト 911℃ 727℃ ☆フェライトとは・・・α固溶体 　　　　　　　　　　　　軟らかい 0.0218% Ｃ〔％〕 ［７２７℃で炭素Cを最大0．0218%固溶する］ 語源：鉄のラテン語『Ferrum』 （フェルーム）から由来している。

9 オーステナイト ☆オーステナイトとは・・・γ固溶体 強くて粘い ［１１４７℃で炭素Cを最大2.14%固溶する］ 1147℃ 911℃
温 度 〔℃〕 1147℃ 911℃ 727℃ ☆オーステナイトとは・・・γ固溶体 　　　　　　　　　　　　　　　強くて粘い 0.0218% 0.765% 2.14% Ｃ〔％〕 ［１１４７℃で炭素Cを最大2.14%固溶する］ 語源：発見者であるイギリスのロバート・オーステンの名にちなんで命名

10 語源：顕微鏡で見ると、真珠（パール）のような色合いを呈すところから名付けられた
温 度 〔℃〕 パーライト 911℃ 727℃ 0.0218% 0.765% Ｃ〔％〕 ☆パーライトとは・・・フェライトとセメンタイトの層状組織 　　　　　　　　　　　　　硬い ［0.765%Cで共析組織となる］ 語源：顕微鏡で見ると、真珠（パール）のような色合いを呈すところから名付けられた

11 語源：セメントのように硬いので、セメンタイトと名付けられています
温 度 〔℃〕 セメンタイト 911℃ 727℃ 0.0218 0.765 Ｃ〔％〕 ☆セメンタイトとは、・・・Fe3C（鉄と炭素の化合物） 　　　　　　　　　　　　　　硬くてもろい　 語源：セメントのように硬いので、セメンタイトと名付けられています

12 Ｆｅ－Ｃ系状態図 鉄鋼材料の分類 純 鉄 炭素鋼 鋳 鉄 0.0218% 2.14% 6.67%

13 FeｰC系状態図の一部 フェライト オーステナイト パーライト ｵｰｽﾃﾅｲﾄ＋初析ﾌｪﾗｲﾄ 初析ﾌｪﾗｲﾄ＋ﾊﾟｰﾗｲﾄ
温 度 ［℃］ フェライト １ 911℃ オーステナイト 2 パーライト 727℃ 3 ｵｰｽﾃﾅｲﾄ＋初析ﾌｪﾗｲﾄ 4 初析ﾌｪﾗｲﾄ＋ﾊﾟｰﾗｲﾄ 5 ｵｰｽﾃﾅｲﾄ＋初析ｾﾒﾝﾀｲﾄ 6 初析ｾﾒﾝﾀｲﾄ＋ﾊﾟｰﾗｲﾄ 7 0.0218% 0.765% 2.14% 炭 素 C　〔％〕 FeｰC系状態図の一部

14 FeｰC系状態図（標準組織） 100% 初析ｾﾒﾝﾀｲﾄ 初 析 ﾌ ｪ ﾗ ｲ ﾄ 組 織 の 量 ％ 50％ パーライト 2.14%
2.14% C％ 0.765% 亜共析鋼 過共析鋼 共析鋼 FeｰC系状態図（標準組織）