ミクロ組織     [m09]

金属顕微鏡などで観察される組織のことをミクロ組織といいます。

通常は鏡面研磨した後に腐食液で腐食した表面を観察します。腐食液で腐食しない場合は「無腐食」と表されます。

通常は100~400倍程度で組織を観察します。

この、ミクロ組織に対して、肉眼やルーペなどで観察する組織を「マクロ組織」といいます。


ミクロ組織観察は、検査する試験片の表面をエメリーペーパーなどでその番手を順次細かくして磨き上げ、最終的には、アルミナの懸濁液などを用いて鏡面仕上をしてから、腐食液で腐食した表面を観察するのですが、この作業は熟練のいる作業です。

同じ金属組織であっても、鏡面の程度、腐食液の種類、腐食時間、観察するタイミング・・・などで非常に異なることに留意しておく必要があります。

以下は、参考事項ですが、一読されるといいでしょう。

WEBに掲載されている写真などにも言えるのですが、掲載されているものすべては事実で実際の写真です。しかし、研磨や腐食の方法、写真のとり方などによって、観察する組織の見え方が簡単に変わるということを知っておいてください。

悪く言えば、意図的に組織を改変することもたやすいことです。

このHPでもそうなのですが、コントラストを上げるなど、できるだけ特徴の出るように改変しているのはやむを得ないといえます。

しかし例えば、事故原因を調べるという場合などでは、利害や金銭が絡むために、提示される組織写真は客観的な内容でないといけないのですが、意図的に組織の見え方を操作するようなことがあると、ややこしい問題が生じます。

例えば、写真倍率を少し変えるだけで、見え方はすごく変わりますので、それらを読み取る力が必要になります。

だから、書かれた結果を鵜呑みにせずに、必要な場合は再現試験をするなどで客観的な状態を知るなどの方法を取るぐらいの気構えでないと事故の真相は見えてこないと思っています。

例えば、いろいろな事故品の調査報告を見ると、近年は、光学顕微鏡倍率を超えた機器(例えば電子顕微鏡など)なども使用されることが多いのですが、小さな欠陥をうまく現出して報告書がまとめられる場合も見受けられます。

確かに、それは破壊の主な原因になっている可能性は高いのですが、本来、通常の鋼材には、材料欠陥が皆無ということはありません。

いくら早期破壊といえども、品物を使用して破損するのは、外力などが作用して製品が耐えられる能力を超えている結果から破壊につながったものと言えますので、たまたま見つかった起点付近の微細な異常組織から破損原因を推察していくのも、非常に危険なことかもしれないのです。

目に見えないような小さな欠陥と、マクロ的な破壊の関連性などとともに示されなければいけないはずなのですが、どうもミクロ的な原因だけを追求しがちになっている調査報告が多くなっている感じがします。

ミクロ的な欠陥は、事故に至る原因の一つですが、大局的な見方をしないと、アラ探しで終わってしまいます。必要なのは、対策が取れて、再発防止につながるかどうか・・・などの発展的調査でないと意味がありません。

しばしば間違った判断に陥りやすい例では、実際の品物のミクロ組織が「標準組織」と異なっている・・・という点を指摘されることがあります。

しかし、「標準組織写真」はそれを現出させる条件で鋼材を製造し熱処理されたものです。

通常の品物は標準組織写真用の試験片に比して、かなり大きいことが多いですし、大きな材料から削り出されたものか鍛造されたものか・・・などの材料履歴なども考慮されていなければなりません。

さらに、大きな品物を熱処理した場合は、質量効果などの影響があるのは当然です。

このような背景の履歴などを無視して、破損した品物の破損起点付近の組織観察だけで鋼材品位の問題や熱処理の仕方の問題などに言及している報告書をみることもあります。

変な言い方ですが、熱処理をして使用する品物は、使わなくても経年変化するくらい、内部応力や偏応力は内在しているものです。

だから、真の破損原因を探求するのであれば、設計や使用条件までを含めて調査しなければ原因調査にはなりません。

微小欠陥が破壊の原因だ・・・と鬼の首をとったように小さな欠陥を見つけ出して終わる報告書は、検査機器の向上に伴い今後さらに増える可能性があるので、読む側の知識や観察力がないと、とんでもない方向になるということを頭の隅においておいても損はしないでしょう。

例えば、大手のネームバリューのある研究機関の報告書がそのような内容になっていると、設計者責任や使用者責任を飛び越して、すべて製造者責任になると言うような間違った方向に進む場合もでてくる場合もあります。

ともかく、ミクロ組織をみるというのはかなり経験がいることで、幅広い鋼材知識や熱処理知識が必要になります。



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