カテゴリー別アーカイブ: か行

クリープ強さ

一定の温度のもとで、規定した試験時間後に、材料に規定したひずみを生じさせる応力。一般的には1000時間で1%、0.1%、0.01%のひずみを生じさせる応力が用いられる。クリープ強さを調べる試験では、温度を一定に保って、応力とひずみの時間変化との関係を求め、これを複数の温度条件について行い、規定時間後に規定ひずみを生じる応力をその温度でクリープ強さとする。なお、一定温度のもとで一定時間経過後に破断するときの応力はクリープ破断強という。

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金属射出成形

MIM(ミム)ともいう。金属粉末をバインダーとまぜた後、スクリューシリンダー内に供給し、ノズル(口)から押し出して型に充填して成形し、脱バインダー・焼結して粉末製品をつくる方法。比較的小さい複雑形状のものを大量につくる場合に適する。チタンの粉末が安価に多量供給されるようになると広く使われる可能性がある。

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型材

圧延または押出しにより製造した各種の断面をもつ材料。L字型断面をアングル、コの字型断面をチャンネルという。その他、複雑な断面形状の型材が多くある。純チタンの型材は、主として熱間圧延により製造され、厚み3~10mmのアングル、厚み3~6mmのチャンネルが市販されている。アングル、チタン合金の型材は、主として熱間押出しで製造され、航空宇宙用に多種多様な形状の型材が製造されている。

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減圧吸引鋳造

大気圧に近いアルゴン雰囲気下で溶解し、真空引きした減圧下の鋳型に鋳込む方法。歯科用や評価用ボタン鋳塊など小さい鋳物では、タングステン電極アーク溶解や高周波誘導溶解が用いられ、レビテーション溶解を用いた例もある。減圧下に鋳込む方法としては、底に穴の開いたるつぼ内で溶解しパワーアップして底をぬく方法、上方へ吸い上げる方法などがある。
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拡散接合

溶接したい素材の清浄にした界面をつき合せ、加熱と加圧により接合面の間で原子の拡散をおこし、固体のまま接合すること。拡散接合はまず、接合面の点状に接触する部分が変形して、表面の皮膜が破壊され接触面ができる。この接触面で金属原子の拡散がおきる。高温の為クリープ変形もおきて接触面積が広がり、拡散が進む。接合面が大きくなり残存ボンドが消滅し、結晶粒界の移動がおこり、接合が完了する。接合界面に他の金属を入れる場合もある。固体のまま接合するので、高融点金属や異種金属の接合が他の方法と比較して容易である。残存する熱ひずみや応力が少ない。また、複数部品を同時に接合して複雑な形状の製品をつくることができる。

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クラーク数

地球の表層部(気圏・水圏と深さ約16kmまでの地殻、合計は地球全質量の約0.7%)に存在すると推定される各元素の量を質量%で表した値。

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コーティング

材料表面に他の材料を塗布または接着すること。
コーティングには(1)スプレー塗装などの塗装、(2)電気めっきなどの湿式めっき、(3)PVD法・CVD法などの乾式処理がある。→ 表面処理

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工業用純チタン

略称CPチタン。純チタンとも言う。純金属が工業材料として広範に用いられているのはチタンのみで、この状況を強調して名付けられた名称。スポンジチタンの製造工程では、酸素・窒素・炭素・水素などが残留し、また反応容器から鉄などが混入し、スポンジチタンにはかなりの不純物元素がふくまれている。

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完全焼きなまし

β焼きなましとも言う。残留応力と組成組織の不均一を完全に除く為に高温で処理される焼きなまし処理。チタンではβトランザス以上の温度に加熱して、除冷する処理である。同時に等軸α組織から針状α組織に変化する。破壊靱性や疲労亀裂の伝播特性の改善が特に重要である場合に適用される。

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干渉色

単色で干渉縞を生ずる光学素子(薄膜)に白色光を当てたとき、波長によって明暗の条件が異なるために生ずる色。純チタンでは、陽極酸化によって表面に薄い酸化皮膜をつけると、厚さの微妙な調整が可能なので色々な干渉色を生じさせることが出来る。すなわち優れた発色性がある。

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海水淡水化装置

海水を約120℃にまで加熱し、減圧したセクションに導入、沸騰・冷却を繰り返し、効率的に真水を得る装置。構造的に発電所内の復水器に酷似し、純チタン製の熱伝達管の中を冷たい海水を流し、その管外表面で水蒸気を冷却凝縮させ真水を得ている。

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ガルバニック腐食

異種金属接触腐食または接触腐食ともいう。
電池作用による腐食でもあり、電食ということもある。異種金属を接触させて、これを導電性の溶液に浸すと、浸した溶液に対する自然電極電位が水素よりも低い卑な金属はイオンとなって溶液中に溶けこみ、残された電子は接触界面を通って貴な金属の方に移動して、金属の表面で次式の反応をおこす。
O2+2H20+4e=40H-
その結果、接触している金属のうちの卑な金属の選択的な腐食が進行する。これをガルバニック腐食という。
純チタンやチタン合金の自然電極電位は、海水などに対しては、白金や金などの貴金属と同様の値を示すので、それ自身が腐食されることはないが、接触している他種金属は、電位にもよるが、激しく腐食されることがあるので、構造物の材料選択・設計には注意が必要である。

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海洋温度差発電

海洋温度差発電とは海面近くの海水と深海海水の温度差を利用する発電システムである。熱帯地方では海面海水温度が約30℃にも達し、数百mの深海海水は数℃である。この冷水を用いてアンモニア等の低沸点媒体を液化し、高温の海面海水で気化させ、そのエネルギーで発電機を駆動し電気を得ようとするものである。ハワイ州政府が中心になって開発を行い、1979年に最大出力35kWに成功している。日本では佐賀大学を中心に開発が進められている。この発電装置の熱交換器などに純チタン(工業用純チタン)が耐食性の点から使われている。

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硬さ

金属材料の機械的性質の一つ。硬軟の程度。金属材料に、それよりも硬い物質を適当な荷重で接触させたときに生ずる痕跡の大きさで評価する。接触の方法には押込み・引っかき・反発の3方法があり、JISに規定されている硬さは押込みのブリネル硬さ、ビッカース硬さ、ロックウェル硬さと反発のショア硬さである。チタンでは通常ビッカース硬さ又はロックウェル硬さが使われる。金属材料の硬さは引張強さと相関があるので、簡便ではあるが有用な機械的性質の評価方法である。

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[tube、pipe]内部が空洞で、内径と外径のある長い材料。管には、押出しまたは穿孔で作る継目無管と、溶接管がある。アメリカのASTM規格では、継目無管と溶接管に関係なく、復水器と熱交換器用の管をチューブ(tube)、それ以外の管をパイプ(pipe)といい、チューブの寸法精度の方がきびしい。
チタンの溶接部は、母材と耐食性が同等で、機械的性質面でもほとんど変わらないので、生産性・コスト面から溶接管が多用されている。

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機械加工

材料を、工具を用いて切削すること。広義には研削研磨・切断や、放電加工・ケミカルミリングなどの特殊加工を含めることもある。切削には、材料が回転する旋削加工、刃物が回転するフライス加工、穴をあけるドリル加工などがある。
チタンの切削は、熱伝導が悪いため局部的に熱されやすく、また活性であるため工具と焼付きやすく、他の金属材料と比較してむずかしいといわれていた。しかし、適正な条件をつかめばステンレス鋼など他の材料と同様に切削できる。
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急冷凝固法

溶融状態の金属を特殊な性質を得るため急冷処理をする方法。
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金属チタン

酸化チタンと区別して、金属材料としてのチタンを表す通称。酸化チタンは80%以上が顔料製造に利用され、スポンジチタンの製造に利用される割合は非常に少ない。顔料酸化チタンとの区別を明確にするためにこの名称が使われ、明記・区別されている。
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クラッド鋼板

鋼板に他の金属を接着した合わせ板。 クラッド鋼板の製造方法としては圧延圧着と爆発圧着がある。 チタンクラッド鋼板は、チタンが鋼と比較し高価なので、 耐食性などのチタンの性能が要求される面をチタンとしたクラッド鋼板が、 化学装置・発電所復水器管板に多く使用されている。
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クリープ

材料に、一定の温度のもとで、その温度での降伏応力以上の一定応力が加わった状態がつづくと、時間と共に塑性変形が進行する現象。温度がその材料の融点の3分の1以下の場合は、塑性変形はほとんど進行しないが、2分の1以上になると、荷重直後の、時間と共にひずみ速度が減少していく一次クリープ、そのつぎの、ほぼ一定の速度でひずみが増加する定常クリープ、そして、しだいにひずみ速度が加速される加速クリープを経て塑性変形が進行し、やがて破壊に至る。この、一定応力を負荷して生ずる、ひずみの時間の経過にともなう変化を示した曲線をクリープ曲線とよぶ。

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