質問: ニッケルチタン合金のように、変形させても所定の温度まで加熱することで元の形に戻る合金のことを何というでしょう?
回答: 形状記憶合金

タイトル: 耐熱鋼
耐熱鋼(たいねつこう)は、高温における各種環境で耐酸化性、耐高温腐食性ないし高温強度を保持する合金鋼のこと。オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、析出硬化系などがある。

タイトル: 焼入れ
焼入れは、一般的に加工品の加熱、温度保持、冷却という順序で行われ、冷却途中でマルテンサイト変態が発生する。また、通常は焼入れ後に焼戻しを行う。以下に順を追って説明する。鋼の組織がオーステナイトになるまで加工物を炉などで加熱する。熱処理用の炉の種類には、熱源の種類別に、電気炉、重油炉、ガス炉、塩浴炉などがある。加熱前の前処理として、焼入れ不良の原因となるため、加工品に汚れや錆がある場合は洗浄やショットブラストで取り除く。加熱は、一般に、亜共析鋼ではA3線から30 - 50°C高い温度まで昇温させ、共析鋼・過共析鋼ではA1線から30 - 50°C高い温度まで昇温させて、温度を保持する。前述の通り、A3線・A1線を超えるとオーステナイト化されるが、それよりも30 - 50°C高く設定する理由は十分均一なオーステナイトを得る確実性を上げるためである。

タイトル: 焼戻し
トルースタイトのビッカース硬さは約400HVで、硬さを残しつつ靱性もある程度高い組織が得られる。ただし、トルースタイトは錆びやすいのが欠点の1つである。実際の製品としては高級刃物やばね類などに適用される。500 - 650°Cから焼き戻すとソルバイトと呼ばれる組織が得られる。ソルバイトのビッカース硬さは約280HVで、鋼の組織の中では最も靱性が高いのが特徴となっている。適度の強さと高い靱性を得られることから機械構造用鋼に適しており、実際の製品としても、トルースタイトと同じくばね類も含め、機械部品全般で広く採用される。日本工業規格によれば、高温焼戻しでトルースタイトかソルバイト組織を得る焼入焼戻しを、特に調質と呼ぶ。または、ソルバイト組織を得る焼入焼戻しに限って調質と呼ぶ場合もある。高温焼戻しが適用される製品としては、上記で述べたもの以外では、軸、高強度ボルト、軽中荷重用歯車などがある。

タイトル: オーステナイト系ステンレス鋼
そのため、常にマルテンサイト変態が起ころうとする駆動力がオーステナイトに働いている。しかし、駆動力が実際に変態を起こすのに充分ではないため、マルテンサイト変態が起きず、オーステナイトの状態が保たれている。このような熱力学的に不安定な状態のオーステナイトを準安定オーステナイトと呼ぶ。準安定オーステナイトであっても、常温長期間放置中に勝手に相変態を起こして平衡状態に達するようなことはない。しかし、組織中の準安定オーステナイトに塑性変形に加わると、準安定オーステナイトの一部または全部がマルテンサイト変態を起こす。塑性変形による力学的な仕事が加わることでマルテンサイト変態を起こすための駆動力を満たし、このようなマルテンサイト変態が生じる。外力が加わることによって発生するマルテンサイト変態を加工誘起マルテンサイト変態、そのマルテンサイトを加工誘起マルテンサイトと呼ぶ。

タイトル: 焼ならし
特に大型の鍛造品は、質量効果などの点から焼入焼戻しを行うのが難しく、焼ならしを行う場合が多い。鋳造、鍛造で発生した鋼材の大きな冷却ひずみを焼ならしにより除去できる。ただし、焼入れと異なり変態応力(焼入れ#焼入応力参照)は発生しないが、焼ならし空冷による新たな熱応力は発生する。この残留応力を避けるために、後述の二段焼ならしを行ったり、焼ならし後に応力除去焼なましを実施したりもする。残留応力がある状態で加熱すると組織の再結晶化が起こり、結晶粒の粗大が発生して機械的性質が悪化する。引張の残留応力だと疲労限度を低下させるなどの影響もある。被削性の向上には通常は完全焼なましが施されるが、低炭素鋼に完全焼なましを施すと、軟らか過ぎで、切削加工時にむしれが生じて切削面が荒れてしまう場合がある。そのため被削性の向上には、低炭素鋼には焼ならしを施すのが適切とされる。

タイトル: 炭化タングステン
炭化タングステンは1400 – 2000 °Cの温度下におけるタングステンと炭素の反応により得られる。タングステンか酸化タングステン(VI)と一酸化炭素・二酸化炭素の混合ガスと水素ガスを用いた流動層法だと900 - 1200 °Cの温度下においても合成が可能である 。900°Cの温度下または670°Cの水素下に晒した後に1000°Cのアルゴン雰囲気下におき浸炭する方法で酸化タングステン(VI)とグラファイトを直接反応させる方法も挙げられる。化学気相成長法も合成法として挙げられている。670°Cにおける塩化タングステン(VI)と水素(還元剤)とメタン(炭素供給源)の反応。350°Cにおけるフッ化タングステン(VI)と水素(還元剤)とメタノール(炭素供給源)の反応。

タイトル: ステンレス鋼
ステンレス鋼(ステンレスこう、英: stainless steel)とは、鉄に一定量以上のクロムを含ませた腐食に対する耐性を持つ合金鋼である。規格などでは、クロム含有量が 10.5 %(質量パーセント濃度)以上、炭素含有量が 1.2 % 以下の鋼と定義される。単にステンレスとも呼ばれ、かつては不銹鋼(ふしゅうこう)と呼ばれていた。1910年代前半ごろに発明・実用化された。ステンレス鋼の腐食に対する耐性(耐食性)の源は含有されているクロムで、このクロムによって不働態皮膜と呼ばれる数ナノメートルの極めて薄い皮膜が表面に形成されて、金属素地が腐食から保護されている。不働態皮膜は傷ついても一般的な環境であればすぐに回復し、一般的な普通鋼であれば錆びるような環境でもステンレス鋼が錆びることはない。

タイトル: 鉄-クロム-コバルト磁石
鉄-クロム-コバルト磁石(てつ-クロム-コバルトじしゃく、Fe-Cr-Co磁石)は、鉄、クロム、コバルトを主成分として鋳造した磁石(鋳造磁石)である。

タイトル: 鋳鋼
鋳鋼(ちゅうこう、英語: cast steel)は鋼の一種で、鋳造によって製品を製造するのだが、鋳造において一般的な「鉄」(鋳鉄)ではなく、「鋼」にあたる鉄系材料を用い、鋳鉄と比較して鋼としての特長を持つ。鋳造の為、はじめから製品の部品としての形が出来上がっているものが多く、溶鋼を直接製品化できる。一方で、成分的には溶接性をあまり考慮されていないという側面があったが、最近ではそれを改良したものもでている。鋳鉄より伸び(展延性)と引張強さ(強度)が大きいが、鍛造鋼よりはもろい。

タイトル: ステンレス鋼
浸炭も窒化も材質を脆化させたり、クロム欠乏帯をつくり異常酸化の原因となったりする。浸炭に有効な合金元素には、保護性のある酸化物を形成するクロムとケイ素、炭化物を形成しないニッケルが挙げられる。窒化の場合は、特に有効な合金元素はニッケルで、ニッケル含有量が多いほど耐窒化性が増す。ハロゲンガス腐食は塩素ガスや塩化水素ガス中で起こる腐食で、激しい腐食性を示す。塩素ガスや塩化水素ガスとの反応で生成される塩化物は低融点で容易に昇華するため、ハロゲンガス腐食の腐食速度は大きい。SUS304の例で、塩素ガス中での耐用温度が約 310 °C、塩化水素ガス中での耐用温度が約 400 °C である。

タイトル: 焼入れ
日本刀の焼入れなど、焼入れは古来から経験的な鍛冶職人の技術として存在していたが、1888年、ロシアの冶金学者ドミートリー・コンスタンチノヴィッチ・チェルノフ(Dmitry Chernov)により、焼入れが起こる具体的な加熱・冷却条件が発表され、これが鋼の焼入れ、及び熱処理の理論的な嚆矢とされる。

タイトル: エラストマー
熱可塑性エラストマーとは、熱を加えると軟化して流動性を示し、冷却すればゴム状に戻る性質を持ったエラストマーのこと。その性質から、材料を加熱して射出成形するによって迅速に成型加工を行なえる利点がある。反面、熱によって容易に変形するため、耐熱性を要する用途には適さない。

タイトル: 焼戻し
焼戻しは加工品の靱性を向上させる処理だが、焼戻し温度によっては逆に脆化する場合がある。これを焼戻し脆性と呼び、低温焼戻し脆性と高温焼戻し脆性がある。。焼戻し特有の欠陥で、焼戻し処理時には焼戻し脆性が発生する温度域には注意を要する。250 - 350°Cからの焼戻しで発生する脆化を低温焼戻し脆性と呼ぶ。低温焼戻し脆性は、焼戻しの冷却速度と鋼種を問わずに発生する。一端高温で焼戻しすれば、この条件で焼戻ししても低温焼戻し脆性は発生しなくなるのが特徴である。低温焼戻し脆性の原因は、リン、窒素などの不純物が旧オーステナイト結晶粒界に析出すること、300°C以上で析出する初期セメンタイトが薄板状のため粒界に析出すること、残留オーステナイトから炭化物が析出して不安定になり、荷重負荷時にマルテンサイト変態して脆くなること、などが挙げられる。

タイトル: 焼入れ
焼入れ(やきいれ、英語: quenching)とは、金属を所定の高温状態から急冷させる熱処理である。焼き入れとも表記する。広義には、金属全般を所定の高温状態から急冷させる操作を行う処理を指し、狭義には、鉄鋼材料(特に鋼)を金属組織がオーステナイト組織になるまで加熱した後、急冷してマルテンサイト組織を得る熱処理を指す。本記事では、狭義の方の鋼の焼入れについて主に説明する。焼入れを行うことにより、鉄鋼材を硬くして、耐摩耗性や引張強さ、疲労強度などの強度を向上させることができる。焼入れ性がよい材料ほど、材料内部深くまで焼きを入れる(マルテンサイト化させる)ことができる。焼入れしたままでは硬いが脆くなるため、靭性を回復させて粘り強い材料にするために焼戻しを焼入れ後に行うのが一般的である。焼入れ処理にともなって割れやひずみなどの欠陥が起きる可能性があり、冷却方法などに工夫が行われる。

タイトル: ステンレス鋼
ステンレス鋼に添加される合金元素は、定義のようにクロムを必須とする。さらに、各種特性向上のためにニッケル、モリブデン、銅、ケイ素、窒素、アルミニウムなどの他の元素も添加される。また、リンや硫黄のように、場合によっては有効だが基本的に有害な不純物元素も含まれており、普通は製造上できるだけ取り除かれる。炭素は、耐食性を落とすステンレス鋼にとっての最大の不純物元素であり、一方で、強度向上に寄与する有用な元素でもある。一部の種類のステンレス鋼を除いて、ステンレス鋼は0.01桁や0.001桁の低い炭素濃度パーセンテージで製造されている。ステンレス鋼の金属組織をミクロに観察すると、金属組織を主に占めている相の種類には、体心立方構造のフェライト、体心正方構造のマルテンサイト、面心立方構造のオーステナイトの3つが存在する。

タイトル: クロール法
もう一つの方法として、FFCケンブリッジ法 (en)があり、固体電解質を用いた方法について特許を得、その実施にはスポンジチタンの処理は除かれる。FFCケンブリッジ法は、酸化チタンおよび黒鉛を電極、塩化カルシウムを電解質として、電極反応によって酸化チタンを金属チタンに還元する方法である。さらに別の方法として、金属カルシウムを酸化チタンと反応させて熱還元し金属チタンを得るOS京大法がある。また、アルミニウムによってチタンの中間体を還元することを伴う、乾式冶金の方法が開発されている。それは乾式冶金法および安価な還元剤という利点を併せ持つ。

タイトル: 冶金
冶金(やきん)とは、鉱石その他の原料から有用な金属を「採取」「精製」「加工」して、種々の目的に応じた実用可能な金属材料「合金」を製造すること。そのために必要となる「技術(冶金術)」「学術(冶金学)」を含める場合もある。鉱石などから金属を抽出する技術は採鉱冶金と呼ばれ、狭義の「冶金(術・学)」はこれのみを指す場合もある。その技術は「乾式冶金」「湿式冶金」「電解冶金」に大別することが出来る。一方、それ以外の合金の製造や物理的加工を行うことで金属の性質を変えて実用に用いやすくすることを製造冶金と称する。粉末金属を塊状にすることを粉末冶金、物理的圧力や他の成分との混合による加工を物理冶金と呼ぶ。製造冶金に関する工学を金属工学と呼ぶ。

タイトル: シルミン
シルミン(Silumin)はアルミ鋳造用の合金である。シリコンが4%から22%の範囲で配合する。共晶組成であるので、凝固温度が低く、流動性が高く、鋳造性にすぐれる。凝固収縮も少ない。JISの規格ではAC-3Aが相当する。他のアルミ鋳物用規格合金に比べて機械的性質、耐力などは劣るが流動性をいかした薄肉のケース類、カバー類、複雑な形状の部品などで広い分野で利用されている。

タイトル: シリコーン
主骨格の結合が強いことが、最も基本的な特長である耐熱性を発揮し、200 °Cを超える(構造と条件次第では400 °C)高温に耐える。さらに高温では次第に変性(酸素による脱水重合で高分子化)や分解(環状シロキサンの生成による低分子化)するものの、その速度は緩やかで、燃焼や爆発を伴わない。また、分解生成物は主にシリカと水(水蒸気)で、危険性が低い。化学的に安定で酸化・分解されにくい性質は、研究室からプラントに至る化学分野で重宝され欠かせないものとなっているほか、生理活性が低いためヒトを含む生体への毒性が小さい要因となっている。(注意:体内に浸潤した場合の異物性肉芽腫など、活性が低い物質で起きる反応もある)シロキサン結合のバンドギャップが大きいため、電気絶縁性が比較的高い。

タイトル: 正方晶ジルコニア多結晶
ジルコニアは、室温では単斜晶の結晶構造をとるが、高温になるにつれ、正方晶、立方晶の結晶構造をとる。純粋なジルコニアは、正方晶から単斜晶への冷却過程でマルテンサイト変態を起こし、体積が膨張するため焼結体は亀裂を生じ、破砕するが、安定化剤としてイットリウムなどを配合し、焼結条件などを調整することで、室温において正方晶を維持できることが知られている。安定化した正方晶の結晶の粒径は 0.3 μm程度であり、酸化イットリウム(III)を3%配合したもので、粒子の大きさが最も細かくなる。この水準になると、ほぼ100%正方晶となっているので、室温において最も強靭なものとなるが、他方では200°Cから500°Cで不可逆的な結晶の変成が生じて相も変わり、著しくダメージを受ける。微細結晶粒の正方晶ジルコニア多結晶は、セラミックでありながら例外的な超塑性変形が認められる。

タイトル: アダマンタン
炉には1センチあたり約 10 °C の温度勾配がかかるように加熱機が備えられており、管の一端はアダマンタンの融点近くに温度が保たれていて、ここで結晶化が起こる。温度勾配を維持しながら管全体をゆっくり冷ますと、結晶化の起こる位置が徐々にずれていき(1時間に2ミリ程度)、単結晶のブールが得られる。

タイトル: 焼戻し
焼戻し温度によって得られる組織が変わるのは上記で説明した通りだが、焼戻し温度に加えて、その温度での保持時間も焼戻しの組織に影響する。焼戻しに伴う炭化物の析出やε炭化物からセメンタイトへの移行も、保持時間の延長と共に必要な焼戻し温度は低くなっていく。また、焼戻し温度の最高温度としては、原則として730°CのA1変態点温度が限界である。一般には650°C以下の温度が用いられる。以下、焼戻し温度と保持時間を決定する手法例を説明する。焼戻し温度と保持時間が焼戻し後の硬さに及ぼす影響を統一して表す指標として、1945年に、ホロモン(J.H.Hollomon)とジャッフェ(L.D.Jaffe)により焼戻しパラメータと呼ばれる指標が考案された。英語では、考案者の名前に因みホロモン・ジャッフェ・パラメータ(Hollomon-Jaffe parameter)とも呼ぶ。

タイトル: ニオブ
ニオブは多くの点でタンタルやジルコニウムに類似している。高温ではほとんどの非金属と反応する。フッ素とは室温で、塩素および水素とは摂氏200度で、窒素とは摂氏400度で反応し、得られる化合物は多くが侵入型で不定比である。大気中では摂氏200度で酸化し始める。王水、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸など、アルカリや酸による腐食に耐える。フッ化水素酸およびフッ化水素酸と硝酸の混合物には腐食される。ニオブの酸化数は+5から-1までの全てを取りうるが、ニオブの化合物のほとんどではニオブの酸化数は+5を取る。特徴として、+5より小さな酸化数を取る化合物ではニオブ-ニオブ結合を示す。ニオブの酸化物は酸化数+5(Nb2O5)、+4(NbO2)、+3(Nb2O3)、そして珍しい酸化数として+2(NbO)がある。最も一般的な酸化物は五酸化ニオブで、ほとんどのニオブの化合物や合金の前駆体となる。

タイトル: オーステナイト
常温常圧の鉄は体心立方格子構造(bcc構造)を取り、強磁性体である。しかし温度が上昇していくと、面心立方格子構造(fcc構造)を取り、非磁性体となる。このfcc構造の鉄をγ鉄と呼び、1気圧、鉄の純度100 %の場合には、911–1392 °Cの温度領域にある。γ鉄は比較的多くの他元素を固溶することができ、γ鉄に他元素が固溶したものを、γ固溶体、またはオーステナイトと呼ぶ。低温の体心立方格子からオーステナイトの面心立方格子に変態(構造相転移)する911 °CをA3点、変態することをA3変態と呼ぶ。体心立方格子の原子の空間充填率は68 %、面心立方格子のそれは74 %で、面心立方格子のほうが高い。すなわち原子間の隙間が少ないため、A3変態を起こす際、体積は加熱する時は減少し、冷却する時は増加する。