非金属介在物 (ひきんぞくかいざいぶつ)    [h12]

鋼の凝固過程で、鋼中に析出したり巻き込まれるもので、通常は、これらが少ないほうが良質な鋼とされます。

それらの組成や形状で、A系、B系、C系などに分類されます。

非金属介在物は、快削鋼などのような特殊用途鋼を除き、いずれも、少ないほうが鋼材の品位が高くてよい鋼材とされています。


この非金属介在物は鋼の製造(製鋼)中に生成されるもので、熱間の加工により粘性変形したA系(硫化物、ケイ酸塩など)、集団で粒状に不連続なB系(アルミナ系)、不規則に分散するC系(酸化物系、炭窒化物系)など様々なものがあります。

それらの多くは、鋼の均一性をそこない、強度やじん性などを低下させるものとされており、一般的にはそれが少ないほうが良く、また、分布の程度や量で機械的な性質を低下させるために、たとえそれが鋼中にあっても、細かく均一に分散されるのが望ましいとされます。

非金属介在物が鋼中にあると、それが応力集中源になり、破壊や変形の起点になるという考え方のためですが、これらを完全に除去するのも難しく、生成したものを小さく分散させる方法などで鋼の品位を下げない(高品質な鋼を製鋼する)努力がされていることもあって、近年の鋼材はこれら非金属介在物が非常に少なく、清浄度の高い鋼材が製造されるようになってきています。

鋼中の非金属介在物の観察方法は、金属顕微鏡による組織画像で観察、計測しますが、今日では顕微鏡画像がデジタル化していることから、画像解析をすることでその種類や数量を算出できる用になってきています。

その評価や計測については、(一般的な方法はJISにも定められていますが)、組織を顕微鏡で目視観察しながら標準的非金属介在物の形状と組織内のものを比較して種類を判定し、その数や量を計数する方法で行います。

「清浄度」は顕微鏡視野内ので非金属介在物の割合を%で表したものです。



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