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金属材料まるわかり（9講座）
破面解析、腐食、表面処理 |
| コード | tdo2024030100 |
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| ジャンル | 機械 |
| 形式 | オンデマンド講座 |
| 配信について | 受講期間：アカウント発行から半年間 |
| 資料（テキスト） | 印刷物を郵送 |
| 受講料 (申込プラン) |
１アカウント: 165,000円 (消費税込) |
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日鉄テクノロジー株式会社 尼崎事業所 材料評価部 強度評価室 主幹 阿座上 静夫氏 1993年日鉄テクノロジー株式会社に入社以降、継続して金属材料の破面解析を担当している。日本材料学会 フラクトグラフィ部門委員会 委員。 |
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Ⅰ．金属材料の基礎的事項 |
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設計技術が進歩した今日においても、機械部品等の破損事故は後を絶たない。破損が生じた場合はその対策をとるためには、破損原因の特定は必須であるが、そのためにもっとも有効な手法が破面解析（フラクトグラフィ）である。破面を観察することによって、破壊機構（疲労破壊や応力腐食割れの判定）・起点位置・進展方向・負荷モード（引張・曲げ・せん断等）を推定することが可能とされているが、事故品の破面は損傷している場合や、判別し難い模様である場合も多く、書籍にあるような理想的な破面の模様を観察することが難しい。 本講座では実際に破損した部品の破面を紹介し、破面全体を観察するマクロ観察や電子顕微鏡を用いて観察する微視的な模様について、それぞれの着眼点や読み取り方を説明する。 |
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独立行政法人エネルギー・金属鉱物資源機構（JOGMEC） CCS・水素事業部 施設技術課 東 茂樹氏 1985～99年、住友金属工業㈱にて耐食ステンレス鋼や防食技術等の研究、1999～2000年、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）にて石炭液化技術開発、2000年から住友金属テクノロジー㈱にて金属材料の水環境腐食に関する試験調査、に従事し、2023年に退職、現職に。日本金属学会技術開発賞，大河内記念技術賞を受賞。理学修士，工学博士。技術士（金属部門）日本鉄鋼協会，腐食防食学会の正会員。 |
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Ⅰ．金属腐食の基礎 |
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設備・装置の維持管理や製品の耐久設計において、金属材料の腐食の抑制・防止が重要な課題とされています。腐食損傷の中でも、応力腐食割れ（Stress Corrosion Cracking、SCC）は、潜伏期間が長く一旦発生すると破壊的なダメージを与えるため、対処が難しい腐食形態といえます。 本講座では、応力腐食割れのメカニズム、対処法、防止法をわかりやすく解説します。具体的には、まず、理解に必要な金属腐食の基礎について述べ、次に、応力腐食割れにおける材料・環境・応力の観点からの要因と、発生・成長メカニズムを解説します。後半では、実務経験に基づいて、評価試験や損傷調査の方法と事例への応用を紹介し、防止対策とその適用例を紹介します。 |
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独立行政法人エネルギー・金属鉱物資源機構（JOGMEC） CCS・水素事業部 施設技術課 東 茂樹氏 1985～99年、住友金属工業㈱にて耐食ステンレス鋼や防食技術等の研究、1999～2000年、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）にて石炭液化技術開発、2000年から住友金属テクノロジー㈱にて金属材料の水環境腐食に関する試験調査、に従事し、2023年に退職、現職に。日本金属学会技術開発賞，大河内記念技術賞を受賞。理学修士，工学博士。技術士（金属部門）日本鉄鋼協会，腐食防食学会の正会員。 |
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Ⅰ．金属腐食の基礎 |
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金属材料を使用する製品・装置・設備の耐久設計や保守管理において、腐食損傷の予防策と事後対策は重要な課題です。腐食損傷には、全面腐食と局部腐食があり、前者が比較的対処しやすいのに比べ、後者は進展が予想できないほど速い場合が多く、たった１箇所でも発生すると全体のダメージに直結してしまいます。 そこで本講では、製品の設計開発や品質管理の方や、プラントなどの保守管理の方を対象に、局部腐食について基礎から現場での対応策までを解説します。前半では、金属腐食の基礎について述べ、次に、粒界腐食、孔食・すきま腐食、応力腐食割れといった種類別に発生・成長メカニズムを解説します。後半では、実際に腐食トラブルが発生した場合の対応方法や予防・対策などについて説明します。 |
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独立行政法人エネルギー・金属鉱物資源機構（JOGMEC） CCS・水素事業部 施設技術課 東 茂樹氏 1985～99年、住友金属工業㈱にて耐食ステンレス鋼や防食技術等の研究、1999～2000年、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）にて石炭液化技術開発、2000年から住友金属テクノロジー㈱にて金属材料の水環境腐食に関する試験調査、に従事し、2023年に退職、現職に。日本金属学会技術開発賞，大河内記念技術賞を受賞。理学修士，工学博士。技術士（金属部門）日本鉄鋼協会，腐食防食学会の正会員。 |
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Ⅰ．二相ステンレス鋼とは |
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高強度・高耐食性を誇り、近年化学プラントから運輸・建築分野へも普及が拡大している二相ステンレス鋼について、材料特性などの基礎知識から、腐食損傷事例を紹介しつつ、腐食への対応策について解説します。 |
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福﨑技術士事務所 代表 福﨑 昌宏氏 2005年 千葉工業大学大学院 工学研究科 金属工学専攻を修了。同年 金属加工メーカー 研究開発部に入社。2013年に建設機械メーカー 研究開発部に入社。2017年に技術士(金属部門)取得。2019年4月より独立開業。金属材料の破損・不具合に関する分析調査を専門とし、これまでに【マグネシウム合金の腐食】【温度センサーの高温耐クリープ特性、安定性向上】【歯車など機械部品の材料開発、材料分析評価】【自動車部品破損の破面分析】などについて研究を手掛ける。『金属材料の疲労破壊・腐食の原因と対策』(2021)日刊工業新聞社、「機械設計」連載講座『金属材料の基礎と不具合調査の進め方』(2020)日刊工業新聞社、「軽金属」第55巻 第9号(2005)に『AZ91マグネシウム合金における腐食挙動とミクロ組織の関係』などを執筆。 |
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1 疲労破壊の基礎知識 |
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金属材料は建築物、自動車、電子機器など、私たちの身近で様々なところに使用されていますが、破損した場合、人命にかかわる重大な事故が発生するため、金属材料を用いた製品設計では、金属の基礎的な強化方法や材料組織を理解することが必要です。特に、代表的な破損・不具合である疲労破壊については、基本的な知識を備えておく必要があり、具体的には、疲労進行のメカニズムに関する知識と、起点となる欠陥や割れの確認や検査が重要です。また、金属材料に関する基礎的な知識も欠かせません。 |
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福﨑技術士事務所 代表 福﨑 昌宏氏 2005年 千葉工業大学大学院 工学研究科 金属工学専攻を修了。同年 金属加工メーカー 研究開発部に入社。2013年に建設機械メーカー 研究開発部に入社。2017年に技術士(金属部門)取得。2019年4月より独立開業。金属材料の破損・不具合に関する分析調査を専門とし、これまでに【マグネシウム合金の腐食】【温度センサーの高温耐クリープ特性、安定性向上】【歯車など機械部品の材料開発、材料分析評価】【自動車部品破損の破面分析】などについて研究を手掛ける。『金属材料の疲労破壊・腐食の原因と対策』(2021)日刊工業新聞社、「機械設計」連載講座『金属材料の基礎と不具合調査の進め方』(2020)日刊工業新聞社、「軽金属」第55巻 第9号(2005)に『AZ91マグネシウム合金における腐食挙動とミクロ組織の関係』などを執筆。 |
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1 金属と電気化学 |
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金属材料は建築物、自動車、電子機器など、私たちの身近で様々なところに使用されていますが、破損した場合、人命にかかわる重大な事故が発生するため、金属材料を用いた製品設計では、金属の基礎的な性質を理解することが必要です。特に、金属の代表的な破損・不具合として疲労、腐食、摩擦・摩耗があります。この中で腐食は比較的簡単に観察される現象ですが、金属の化学的な性質や周囲の水や酸素などの環境によって引き起こされます。そして時間をかけて金属材料を侵食して材料の破損や漏洩などの問題を引き起こします。 |
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福﨑技術士事務所 代表 福﨑 昌宏氏 2005年 千葉工業大学大学院 工学研究科 金属工学専攻を修了。同年 金属加工メーカー 研究開発部に入社。2013年に建設機械メーカー 研究開発部に入社。2017年に技術士(金属部門)取得。2019年4月より独立開業。金属材料の破損・不具合に関する分析調査を専門とし、これまでに【マグネシウム合金の腐食】【温度センサーの高温耐クリープ特性、安定性向上】【歯車など機械部品の材料開発、材料分析評価】【自動車部品破損の破面分析】などについて研究を手掛ける。『金属材料の疲労破壊・腐食の原因と対策』(2021)日刊工業新聞社、「機械設計」連載講座『金属材料の基礎と不具合調査の進め方』(2020)日刊工業新聞社、「軽金属」第55巻 第9号(2005)に『AZ91マグネシウム合金における腐食挙動とミクロ組織の関係』などを執筆。 |
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1 金属の表面処理と熱処理 |
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金属材料は建築物、自動車、電子機器など、私たちの身近で様々なところに使用されていますが、破損した場合、人命にかかわる重大な事故が発生するため、金属材料を用いた製品設計では、金属の基礎的な強化方法や材料組織を理解することが必要です。そして金属材料の高機能化において熱処理や表面処理はかかせない技術です。熱処理や表面処理によって金属表面に高強度化、耐摩耗性、耐食性などの性能を付与することができます。それにより、従来よりも高負荷や腐食性の高い過酷な環境でも金属材料を使用することができます。 |
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技術士 吉村 泰治氏 1994年 芝浦工業大学大学院 工学研究科 金属工学専攻 修了、2004年 東北大学 工学研究科 博士後期課程 材料物性学専攻 修了。技術士（金属部門）、博士（工学）。 著書に、『パパは金属博士！（技報堂出版）』、『銅のはなし（技報堂出版）』、『トコトンやさしい金属材料の本（日刊工業新聞）』。連載として、『生活を支える金属 いろはにほへと（大河出版「雑誌ツールエンジニア」, 2013年4月～2019年10月・隔月）』、『モノづくりを支える金属元素 いろはにほへと（大河出版「雑誌ツールエンジニア」, 2021年2月～2023年6月・隔月)』。 |
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Ⅰ. 金属材料の基礎知識 |
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金属材料は、樹脂材料やセラミックス材料と並ぶ工業材料の１つです。金属材料を大別すると、鉄を主成分とする鉄鋼材料と、鉄鋼材料以外の金属材料全てを対象とする非鉄金属材料に分けられます。今回の講義では、金属材料、樹脂材料、セラミックス材料といった工業材料全体について触れた後に、強度や延性、さびやすさ、電気や熱の伝えやすさなどの金属材料の基礎知識について平易な内容で分かりやすく解説します。その上で、本講義の主題である金属材料の特徴と用途、加工方法に関して、代表的な金属材料である、炭素鋼、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、チタン、マグネシウム、亜鉛、を題材として具体的な事例を交えながら解説し、金属材料の材料選定指針を示します。また、最近のトピックスを交えながら、金属材料の今後についても紹介します。今回の講義は、初心者にもわかりやすい平易な内容で解説しますので、金属材料全般について学びたい方、学び始めた方にもお勧めの内容です。 |
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技術士 吉村 泰治氏 1994年 芝浦工業大学大学院 工学研究科 金属工学専攻 修了、2004年 東北大学 工学研究科 博士後期課程 材料物性学専攻 修了。技術士（金属部門）、博士（工学）。 著書に、『パパは金属博士！（技報堂出版）』、『銅のはなし（技報堂出版）』、『トコトンやさしい金属材料の本（日刊工業新聞）』。連載として、『生活を支える金属 いろはにほへと（大河出版「雑誌ツールエンジニア」, 2013年4月～2019年10月・隔月）』、『モノづくりを支える金属元素 いろはにほへと（大河出版「雑誌ツールエンジニア」, 2021年2月～2023年6月・隔月)』。 |
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Ⅰ．金属材料の基礎知識 |
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金属材料は、樹脂材料やセラミックス材料と並ぶ工業材料の１つです。金属材料を大別すると、鉄鋼材料と非鉄金属材料に分けられます。非鉄金属材料は、鉄を主成分とする鉄鋼材料以外の金属材料全てを対象としており、銅、アルミニウム、チタン、マグネシウム、亜鉛、金、銀、錫、鉛などが挙げられます。これらの非鉄金属材料は、鉄鋼では得られない優れた特性を有しているだけでなく、構造材料から機能材料まで、その用途が幅広いことで知られています。また非鉄金属材料は、鉄鋼材料へ添加することにより、鉄鋼材料の特性を向上させる役割もあります。 今回の講義では、金属材料、樹脂材料、セラミックス材料といった工業材料全体について触れた後に、強度や延性、錆びやすさ、電気や熱の伝えやすさなどの金属材料の基礎知識について平易な内容で分かりやすく解説します。その上で、本講義の主題である非鉄金属材料について、その特徴と用途、加工方法に関して、代表的な非鉄金属材料である銅、アルミニウム、チタン、マグネシウム、亜鉛を題材として具体的な事例を交えながら解説し、非鉄金属材料の材料選定指針を示します。最後に、最近のトピックスを交えながら、非鉄金属材料の今後について紹介します。 |
