結晶粒が小さいと・・・
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0001名も無きマテリアルさん
NGNG転位が・・・、良く分かりません。
お願いします。
0002名も無きマテリアルさん
NGNG超塑性を起こすには微細化が必要だし。
0003名も無きマテリアルさん
NGNG2も疑問があるみたいだけど、ホントにそうなの？
ちょと専門外れるからあんま自信無いけど、ホールペッチと勘違いしてるに、取りあえず一票。
0004名も無きマテリアルさん
NGNGすれば，一般に強度が増すからな．
でも，伸びって普通破断するまでの全伸びのことだろ？俺もホール・ペッチ則勘違い説に一票．
0005BAMGIS
NGNGなぜ加工硬化が小さくなるかというと転位が粒界にパイルアップ
できにくくなるからです。
0006名無しさん＠１周年
NGNGえ？むしろ逆じゃないか？
0007名も無きマテリアルさん
NGNG0008BAMGIS
NGNG粒径が小さくなると、粒内に入れる転位もすくなるなるんです。
00093
NGNG専門じゃないんで、説明がちょっと良くわからないです。
加工硬化は転位が絡み合ったり粒界にぶつかったりして、どんどん動きにくくなるっていうイメージでいいんですよね。
>粒径が小さくなると、粒内に入れる転位もすくなるなるんです
っていうのは、転位密度が下がるぐらい少なくなってしまうって意味なんでしょうか？
つまり、
A.粒径が小さい＝転位が動ける範囲が小さい（すぐ粒界に止められる）＝転位が絡み合い易い
B.粒径が小さい＝粒内に入れる転位が少ない＝転位が絡み合いにくい
っていう二つの相反する効果の内、Aを相殺するほど、Bの方が大きいってことなんでしょうか？
Aの効果によって、強度が上がるっていうのがホールペッチの法則だと理解しているのですが、これが成立するということは、（この面だけを見れば）加工硬化率も高くなるのではないですか？
何故、強度しか説明できないのでしょうか？
もうひとつ、これと関連して、
C.粒径が小さい＝転位が動きにくい（粒界で突っ張るから）＝強度が高い
って効果もあるように思うのですが、ひょっとしたら、ホールペッチというのはCの効果によるものなのでしょうか？
だとしたら、加工硬化が説明できないっていうのは理解できるんですが、そうだとしてもAの効果の寄与が少ないってことの説明にはならないですね。
この辺りの関係を分かりやすく整理して説明してもらえたら嬉しいです。
0010BAMGIS
NGNG一般には結晶粒径が小さくなるとホールペッチにしたがいますが、
ある臨界を越えると今度は粒径が小さくなるほど強度は下がります、
すなわち逆ホールペッチ則に従います。
一般に全伸び（破断伸び）は粒径が小さくなるほど大きくなります
が、結晶粒径がきわめて小さくなると（１ミクロン以下の領域）、
小さくなります。この時伸びを分解してみてみると、局部のびは粒径
の減少とともに増加しますが、一様伸びがそれよりまして減少する結果、
全伸びが減少します。
最初のご質問の内容から推察してホールペッチ則がなりたたない領域
の話と考えておりましたが。。
0011名無しさん＠１周年
NGNGそのためパイルアップして応力集中→次の結晶粒に転位が発生。
よって粒界がたくさんある方が変形するための抵抗が大きい。
すなわち強度が高い。
というふうにホールペッチを理解していました。
BAMGISさんの言ってる「粒内に入れる転位もすくなくなる」という
1ミクロン以下の粒径サイズのときの変形というのは、
粒界すべりによるものなのでしょうか？
1ナノ以下の粒径サイズだったら、アモルファスなんだろうけど。
0012名も無きマテリアルさん
NGNGHall-Petchの式が実際の材料でどのくらい当てはまるかは議論のあるところでしょう。
材料によって、温度によって、話は違ってくるし。
基本的に室温以下ならサブマイクロレベルまでだいたい当てはまるんじゃないのかなあ。
まあ、それ以下の粒径の試料をバルクで作るのは大変そうですがｗ
0013名も無きマテリアルさん
NGNGHall-Petchの法則はnanoレベルでは通用しません。
結晶粒の微細化は，はやりの研究であり
どんどん解明されつつあります。
私も微細化された銅の研究をしてます。
銅ではサブマイクロ以下のバルクは作りにくいです。
ちなみに僕は微細化にはＥＣＡＰ法使ってます
0014名も無きマテリアルさん
NGNGECAPって流行ってますね。
ところで、ひずみはいくつくらいまで与えるとナノレベル粒径になります？
0015名も無きマテリアルさん
NGNGそうだとすると積層欠陥エネルギーが小さい材料ほど微細化しやすいかしらん。
と、ふと思ったのだがどうなんでしょう。
0016名無し
NGNG0017名も無きマテリアルさん
NGNG0018名も無きマテリアルさん
NGNG誰への突っ込みかな？
両方大切だよ。
イメージ＝思いこみじゃなくてイメージ＝直感的理解の方ね。
0019名無し
NGNGごめんごめん！工学部の友達でいるんだよねー．
直感のみで話す奴！まぁ〜，もちろんそれも
大切なんだけど，そのくせ，数式を見せると
「わからん」とか言って引く奴！
キッテルには載ってないかな？
0020名無し組
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0021ARK1
NGNGでしたっけ。σは降伏応力、dは結晶粒、a,bは材料定数。
つまり、ここでHall-Petchは延性、靭性の話しはまったくしておらず
塑性変形抵抗に言及しているので、延性を語るのは可笑しい。
結晶粒を一定として強度を上げると、延性は低下するという当たり前な
法則が結構日本の教科書には書いていない。RKRモデルでも使って説明す
ればこのような思考の隘路にはまらずに済むのに....。
0022ARK1
NGNG以上はHall-Petch成立時のはなし。
超微細粒になると、粒内の体積に比べ、結晶性の乱れた粒界の体積が増加し、
低温でも拡散が起こりやすくなります。また、粒内がぴたりと隣接している
イメージからも遠ざかり、粒界だらけの海に粒内の島が分散しているような
組織になるので粒の回転が起りやすい、それで超塑性が怒りやすいのでは。
ちなみに、粒界100％になるといわゆるアモルファスになったと見立てるこ
とができます。
0023名も無きマテリアルさん
01/09/04 00:39ID:hVt0c/QQデル)を考えれば解るのに。これを材料学の先生が1ページめにかたるべき
はなしだとおもう。セラミックスが脆いのは、強度が高い(塑性変形抵抗が
高い)からでしょ。大学からでて社会人になって初めてこの感覚が重要だと
気づきました。
0024>>10
01/09/05 00:01ID:oPVqiLH6BAMGISさんを優秀な方と見込んで、質問します。
スーパーメタルや超鉄鋼の開発において、一様伸びの低下が
「結晶粒微細化の悪夢」と言われ、問題となっています。
このため、一様伸び（＝加工硬化係数）の向上のため、酸化物の分散が
検討されているようです。
一方、Ｑ大のＴ木研究室では、ホールペッチ則が超微細粒の領域でも
成り立つというデータを発表しています。
以上より、結晶粒微細化にによる一様伸びの低下は>>10の説明では
納得できないのですが、どうでしょうか。
0025名も無きマテリアルさん
01/09/05 23:43ID:TJLf0uvw理解すべきかなと思います。少なくとも一般理論として
説明してください。＞24
0026BAMGIS
01/09/06 17:35ID:anoc.Bmcわかりませんが，分散強化と結晶粒微細化は本来別の強化機構では
ないでしょうか．またそれらの寄与が加算できるかもわかってない
ように思います．
0027名も無きマテリアルさん
NGNG特に鉄鋼学者に聞きたい。それを工学的に認めないので、たくさんのア
プリケーション系の学会の勃興がおきたのでしょう。未来のない夢を
若者に与えるのは不可。若いエネルギがそこにいくことへの、社会的
得失を考えて、発言しているのかな？ＭＡＫＩ教授は。
0028名も無きマテリアルさん
NGNGもっと勉強したら？
0029名も無きマテリアルさん
NGNG勉強しても、産業的に出来ないものはできないぞ。
0030名も無きマテリアルさん
NGNG理論的限界線を学者のひとには線引きし
てもらいたい。それには作り方の量産性
と組織性御製の相反関係を解明する学究
を望みたい。
0031名も無きマテリアルさん
NGNGはびこっているのは悲しい。どうしてしないの。
硬いとわれやすいだろー。これを説明しなさい。
それから勉強不足を指摘したらいいんじゃないの。
0032名も無きマテリアルさん
NGNG口うるさい人はほっといて、素人にも分かるように教えてください。
何故、硬いと脆いの？
0033名も無きマテリアルさん
NGNG他の３つの強化手法と違って強度、靭性を両方
向上しうる手法だということに異議ある人は
その理由を書き込んで下さい。
0034BAMGIS
NGNG強度：強い−弱い ：引張強さ，降伏応力，体力
硬さ：硬い−軟らかい ：ビッカース硬さ，ロックウエル硬さ
延性：のびれる−のびひん ：伸び，絞り
靱性：ねばい（Ductile）-脆い（Brittle）：シャルピー衝撃値
なお，硬さは耐力と考え，靱性は強度×延性と考えるとわかりやすい．
加工性（変形能）は加工方法（応力状態）にもよるので，延性は低く
ても加工はできます．その点で一様のびが低いから，応用はできない
ということは一概にはいえません．
0035名も無きマテリアルさん
NGNG素人に解るかどうか知らないけれど、硬いお茶碗脆く、
粘い(万力で曲がるだけで破断しない)１円玉アルミがあ
るけど硬くない。結晶粒微細化の源泉であるHall-Petc
hは強度(硬度)理論で、硬さを上げる他の手法に比べて、
靭性(延性)の低下が少ないだけ。
どんな材料でも強度を上げると、靭性が下がる一般理論
を提示してくれたら、その他素人にも解る。
0036名も無きマテリアルさん
NGNG僕は素人で、材料のこと解らないけど、硬いと脆いこと
教えてくれた人がいなかった。それで材料の選択に失敗
して(なかなか飲み込めず)、上司に怒られた。そんな思
いの人間に分かり易い回答を下さい。
0037名も無きマテリアルさん
NGNGは多分研究者で実態から離れた、うわごとにしか聞こえない。
俺なんぞ、センスない上司に技術者人生灰にされた。うぶな
３３さん。教科書から離れた視点が重要でしょう。
0038名も無きマテリアルさん
NGNG靭性について
http://www.nrim.go.jp:8080/frontier/ext/frcsm/japanese/task/800mpa.html
横軸が衝撃値じゃなくてＤＢＴＴなのが気になるが。
伸びの低下について ・・・ これが最も>>1の疑問に近いだろう。
http://www.nrim.go.jp:8080/public/japanese/information/NEWS00/2000-05/05.htm
0039pooh
NGNG結晶粒微細するほど均一伸びが低下する理由としては私も加工硬化率が原因と考えますが，結晶粒微細化するほど加工硬化率が小さくなるというより，「ｂｃｃ金属では結晶粒微細化に伴う耐力の上昇を補うだけの加工硬化の上昇が生じない」というのが正確ではないでしょうか。
結晶粒が微細化されるほど不均一歪み（ＧＮ転位）が導入されやすくなるでしょうが，もともとの強度が高ければ強度上昇に寄与しにくいのだと思います。つまり結晶粒微細化強化と転位強化の加算則は当然ですが成り立たないことを意味しているのではないでしょうか。
パイルアップ理論の話が出てましたがあれは「降伏現象」にのみ適用されるべきで，加工硬化の説明には何の役にも立ちません。
酸化物を分散させて・・という話が出ていましたが，あれはまさに変形時に不均一歪みを導入させやすくして加工硬化率を上昇させる手段のひとつと思います。ただどれほど効果があったのかはよく知りません。
酸化物の効果は，むしろ組織の熱的安定性を向上させる点で意味があると思います。実際メカニカルミリングにより酸化物を分散させた鉄においてデータが出ており，相変態点以下ならばほとんど粒成長を起こさないことが明らかになっています。
ただし相変態点以上になると急激な粒成長を起こすので，溶接はできません。均一延びが出る出ないよりもこちらの方が重大で深刻な問題だと思います。すみません話がそれてしまいました。
ところで
>>15
非常に重要な視点（イメージ）だと思います。微細粒の形成機構のみならず変形機構を考える上でも重要だと思います。
0040
NGNG結晶の粒が小さくなりますか？
0041名も無きマテリアルさん
NGNGデンドライトの分断が促進されればある程度は小さくなるかもしれないけど、
ここで言ってるのとはオーダーが全然違うんでは？
0042名も無きマテリアルさん
NGNGついでに、亀裂先端の現象を放棄しても工学的にＯＫという破壊力学を勉強すべき
。脆いとは、塑性変形がし難いことと、潜在的なメゾスケールレベル(決してナノで
はありません)での欠陥の評価を膨大な体積で行うことに産業界では至ってます。
産業界の認識=塑性変形抵抗は色々な学会の法則の発見のため具体化できました。
それでも、破壊は食い止められません。いくら言っても無知な人が多いので、体感し
ておられる、強度が上がれば靭性が落ちることを十分認識させる科学が必要と思い
ます。
0043
NGNGというのは如何でしょう。伝統技能を学べば
よいことがあるかもしれません。
0044
NGNGするという例はオーステナイト鋼にはたくさんあります．硬さだけで鋼の脆さが説明
できれば組織制御屋はいりませんよ。機械屋の常識が通用しないところに材料工学の
おもしろさがあるのです。それが分からない人はだまってなさい。
ちなみに結晶粒微細化は強度・靭性ともに向上させる強化法の一つです。
ただしここでいう靭性とは脆性-延性遷移温度のことです。結晶粒径を１μm以下に
まで微細化すると，たしかに均一延びはほとんど消滅しますが，脆性-延性遷移温度が
存在しなくなる，すなわち低温靭性が著しく向上するというデータが出ています。
0045名も無きマテリアルさん
NGNG技術者人生灰にになるのも必然だな。
0046名も無きマテリアルさん
NGNGそうそう、なんか真面目すぎ。
そんなの分かんない風にして、実感していればいいじゃないの？
と思ってしまう。
0047名も無きマテリアルさん
NGNGTRIPでしょ。まだ研究していたの？トリップは、加工硬化が高いゆえに
靭性試験(特にｼｬﾙﾋﾟｰ)での塑性変形領域を稼ぐために見かけの吸収エネル
ギーが高くなるだけで、ｼｬﾙﾋﾟｰは上がるけど破壊靭性試験はそれほどでも
ない。そんな息の詰まる研究頑張ってたの。頑張ってね。
0048名も無きマテリアルさん
NGNGまだ研究していたの？
どころか、あなたのクルマに使われているかもよ。
0049名も無きマテリアルさん
NGNGよくなるのは分かったが、それでも低温にすると悪くなる方向なんでしょ？
低温にすると強度は高くなるから、やはり強度と靭性のトレードオフが存在す
る。馬鹿だからそれを丁寧に教えてください。
0050名も無きマテリアルさん
NGNGそうそう自動車技術協会でそのような発表があった。同じかどうかわ
からないけどそんな技術は疲労強度を落とすとどっかの老教授がいって
た。
0051名も無きマテリアルさん
NGNGと感じる。個人的に。
0052名も無きマテリアルさん
NGNG0053名も無きマテリアルさん
NGNG0054名も無きマテリアルさん
NGNG本当に馬鹿だなあ。
0055名も無きマテリアルさん
NGNGTRIPしか思いつかないようではまだまだ勉強が足りませんね。
0056名も無きマテリアルさん
NGNGTripあたりで十分だとおもう。オーステナイト鋼の強度を上げて
いったいどのくらい産業に適用出来たのよ？全鋼の何パーセント
の材料に、どういう効果をもたらし、その中でもネックになって
いた産業分野をどう活性化したかを経済的数値で述べよ。
0057名も無きマテリアルさん
NGNG転位を超えて原子とその結合力を意識して議論を進めてはどうだろう
か？そうすれば、きっと強度と靭性のトレードオフの関係が出てくる
はず。
0058名も無きマテリアルさん
NGNG研究させる教授っているいる。簡潔な結論を残し、若手にバト
ンタッチすべきなのにね。
0059名も無きマテリアルさん
NGNG[鉄は国家なり]系をいまだいってるのが特にいけな
い。更に、先生方の発言なら良いのだけど、時代に
合わない、卒業生を量産しているなんてぞっとする。
その反省を受けた世代が、益々不利益な改革を突
きつけられる。物質工学をもう一歩でほんとの工学
にできる窓口にいるのに。
0060名も無きマテリアルさん
NGNG売れないものは売れない。年取って、いますがこ
んな議論なんか若かった４０年代にも聞いたよね。
時代が繰り返されているのか、時代がストップし
ているのか分からないけど、一応感想までと。。。
0061名も無きマテリアルさん
NGNGいったい何に対して恨みがある人なんだろう？
0062名も無きマテリアルさん
NGNG0063名も無きマテリアルさん
NGNGよね。鋼の強化機構。
0064名も無きマテリアルさん
NGNGまあ、歴史的に根が深い技術論なんだ。
0065名も無きマテリアルさん
NGNG欲しいよな。バランスを定式化しろ。学者どもめ。全く役に立たない、金属
工学側から見た強度論。一方逆の機械工学系強度論もデータをとにかくそろ
えよなんて教えてて、ブラックボックス。それで測定せよ。
0066名も無きマテリアルさん
NGNG粘着質でいて、文章が脈絡無く、変に感情的。
「技術者人生灰にされた」とか書いてるし、
精神に変調をきたして職も失った可哀想な人の姿が思い浮かぶナー。
0067名も無きマテリアルさん
NGNG賛成。
0068名も無きマテリアルさん
NGNGそうだね。
話を戻すとこれは、何故強度が上がると靭性が下がるということを
理論化していないのかと言う問答に思える。確かに、材料は強度が
上がると靭性が下がるのは業務上しっている。では何故なんだろ
う？
0069名も無きマテリアルさん
NGNG言い回しが多い。でも、こんなに鉄鋼が使われているのだから、使
う側も選択眼を磨かなくちゃ。
0070名も無きマテリアルさん
NGNG聞きすぎた人生。やはり自分は自分で切り開かなかったことを後悔しているの
だろう。だけど、おれはこの分野では失敗したけど、別の分野で成功してるか
ら、精神分裂的な人間には辛うじてなることはなかった。ミンナ成功を祈る。
(別に否定してない。このぶんや面白いよ。)
0071名も無きマテリアルさん
NGNG0072名も無きマテリアルさん
NGNGどれに対するレスなんだい？
0073名も無きマテリアルさん
NGNG強化方法に共通していると思うが。
0074名も無きマテリアルさん
NGNGだから強化方法に共通してないってば。
0075名も無きマテリアルさん
NGNG0076名も無きマテリアルさん
NGNGエーッ．自覚していないの？
共通はしていないけれど、硬いものは延性は確保出来ず、柔らか
いものは強度が達成出来ないものですよ。
0077名も無きマテリアルさん
NGNGそんなに鉄鋼の強化論を支えても滑稽だ。
私は粘着質かもしれないけれど。
0078名も無きマテリアルさん
NGNG産業界で主に悩んでいるのは、変形による
不具合ではない場合が圧倒的だ。
なにか悲しげにこのスレ読みました。
0079名も無きマテリアルさん
NGNGそう思う。何か大きな認識のずれがある。というより、共謀
して、認識のずれを放置している節があるように見えるのは
私だけか？
0080名も無きマテリアルさん
NGNG良く分かるでしょう。両方を押さえるべきだという議論の中で
変形強度の本質が、硬さに落ち着いてきて、それで破壊靭性
を調べると、ブロックだとかパケットだとかの話よりも基本的
な意味を持つことが分かるはずなのに、分かっていない人が
多いのは何故？
0081名も無きマテリアルさん
NGNG同一成分の合金において、硬さがほぼ同じでも
靭性が良いものと悪いものは、組織制御によって
ある程度造り分けられますわい。
0082sirouto
NGNG金属でも、転位をしにくくすると、セラミックのように硬くなり、
変移-応力曲線が真っすぐになる替わりに、
過大な変形をさせられた時に、一気に破壊する、つまり脆くなる
ということですか？
0083名も無きマテリアルさん
NGNG一気に破壊するわけですから、
転位の運動を妨げつつ、転位の集積がし難くなるような
手段をとれば強度−延性バランスの良い材料ができると
思われます。
0084名も無きマテリアルさん
NGNG自重で伸びたりするようになるって聞いたことありますが・・・
0085sirouto
NGNG塑性を示す状態では転位があると思うのですが、
糊付け（接着）した板を剥がすような場合には、転位は発生せずに、原子間結合が引き離されるようにおもうのです。
如何でしょうか。
セラミックの破壊でも、普通の多結晶体は転位型、単結晶では引きはがし型のように思いますが。
0086名も無きマテリアルさん
NGNG概ね同意しますが、金属材料においてそのような破壊をするのは
極めて特殊な場合に限られるのでは？
まさにそれは、理想強度なのですから。
0087sirouto
NGNGこれは、議論のための議論のように思われるかもしれませんが、
単結晶セラミックの破壊について、知りたかったためです。
ありがとうございました。
0088名も無きマテリアルさん
NGNG通常のセラミックス多結晶体って、室温で転位が活動するのかいな？
0089名も無きマテリアルさん
NGNG２ちゃんねるのお勧めな話題と
ネットでの面白い出来事を配送したいと思ってます。。。
===============================読者数：73447人 発行日：2001/10/16
どもども、ひろゆきですー。
既にご承知でしょうが、ついにコピぺ荒らし対策をやりましたですですー。(￣ー￣)ニヤリ
最近おいらのメルマガをパロっておちょくる馬鹿が出てきたのでその対策なんですー。
コピぺ荒らしには規制を設けることにしましたが、差別発言や他の掲示板の荒らし依頼等は
これまでどおりアクセス拒否はしませんのでこれからも何でも書いてちょ！
本当は悪質な書き込みもあぼーんしてる暇があったら、書き込み者のアクセスを拒否すればいい
んですけど、そうするとつまらなくなってしまうのでしないのですー。
２chは過激な発言が売りで、おいらもそれで知名度アップでうれちいんでちゅー。(￣ー￣)ニヤリ
だからみんな、これからも無茶な書き込み期待してるよ！
おいらの悪口以外はなんでもありだからね！
んじゃ！
0090あんぱんまん
NGNG／::: ＼
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ヽ::::::::::::: `--====-- ノ ＜ あむぱんち？
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0091名も無きマテリアルさん
NGNG名答ありがとう。じゃあそんな物質作ってみてよ。
0092名も無きマテリアルさん
NGNGそれが結晶粒微細化だってば。
0093名も無きマテリアルさん
NGNG例えば引っ張り応力に対する変形メカニズムにしても、原初的な部分では教科書に載っているような転位論で説明できると思いますが、
教科書的な現象がバルク材料の中で実際にどのように作用するのかは、材料を構成する金属組織ごとにずいぶん違うと思います。
カタログスペック的に言えば、抗張力1000N/mm^2、破断伸び20%などという強度と靭性を兼ね備えたような材料はあるよね。
実際には、高強度はともかく、加工しにくくて靭性も期待できない材料だけどね。
0094名も無きマテリアルさん
NGNG何を根拠にそんなことを？
0095名も無きマテリアルさん
NGNG0096名も無きマテリアルさん
NGNG0097名も無きマテリアルさん
NGNG0098名も無きマテリアルさん
NGNG0099名も無きマテリアルさん
NGNG0100名も無きマテリアルさん
NGNG常温での拡散係数を考えてみよう．というか融点を考えてみよう．あと雰囲気もね．
セラミックス中の転位がそう簡単に移動することができないことは想像できるよね．
活動してないわけではないけど，金属のそれと比較すると圧倒的に僅かだよ．
0101名も無きマテリアルさん
NGNG卑怯な言説。それでは原子の結合力を一定にするルールを
適用してゲームを始めよう。強度調整が幅広い鋼(鉄合金)
を採用するとする。硬さが倍半分違うものが鋼の場合簡単に
作れるのだが、硬い方が軟らかいほうよりも靭性が高い状況
を端的に示せ。ただし、鋼というルールを鋳鋼だという勝
手なプロセスがらみの逃げをしないこと。
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