『構造工学の薦め』 〜「秋迎え 向日葵色を 還しけり」

識らないこと以外は何でも識っている 『薄学』 阿奉さんが語る自然界構造形態と人工の構造形態の類似性。還暦2歳!ブログ再開!

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新宿「騎士句会」(その1)の続きです・・・・

「川に雲 映っておりぬ 長崎忌」  翠月

 かわにくも うつっておりぬ ながさきき
       
松永翠月さんは、一歳の時、広島の爆心地近くのコンクリート造の病院で、お母様とともに被爆されましたが、奇跡的に助かり、今もご健勝でコンクリート配合の権威としてご活躍です。昨日は、ちょうど長崎の原爆記念日でしたね・・・

「大洗石をも削る波の力」  煌賢

       
煌賢さんは、CAEの達人、首都大学東京で非常勤講師として機械振動のシミュレーションを指導しています。

「猛暑日の朝日に光る蝉の殻」  煌賢

       
「蝉」をキーワードにyou tubeを検索したら、こんな映像に出会いました。藤沢周平」蝉しぐれ」大好きな映画です。

「夏休みされど携帯鳴り止まず」  山田圃

       
山田圃君は、さる有名メーカーの生産機械部門の中堅エリートです。昨日まで夏休みだったそうですが、せっかくの休みにも、いろいろ仕事の電話がかかってきたとぼやいての一句です。

「夏休みあっというまに終わったよ」  山田圃

       
同じく、山田圃君の名句!!また通勤(痛勤)ですね〜

「おおかみを龍神と呼ぶ山の民」  ぺいんと

       
ゲストとして参加されたペイント・メーカーの社長さんの句です。

「ものづくり松下村塾」有志による久々の句会「騎士句会」が昨晩、雨上がりの新宿で行われました。
みんな日本の物作り産業を支える、エンジニアです。
ひとしきり、昨今の「ものづくり産業」低迷の現状と、今後、我々が果たすべき構造工学技術の伝承の話で盛り上がった後、恒例の句の披露を行いました。

「雨上がり 久しく語り 遠花火」 阿奉

 あめあがり ひさしくかたり とおはなび
      
雨上がりの新宿、遠くで、花火の音が聞こえます。

「緑陰に ひとり佇み 蝉時雨」  敬基

 りょくいんに ひとりたたずみ せみしぐれ
高張宗匠・・・枯れていますね・・・・・

「人生の 猛暑の中の 蝉時雨」  敬基

 じんせいの もうしょのなかの せみしぐれ
      
世の中不況・不況と大変です。まさに世界中に不況の猛暑。そんな中でも、蝉時雨を楽しみ心頭滅却したい。との示唆に富んだ名句です。

「この夏も 懲りもせずに 列に並ぶ」  王輿

 このなつも こりもせずに れつにならぶ
      
王輿君は、28歳の大学院修了3年目の若手エンジニア。列に並ぶのはアキバ萌え系の催し物だそうです。

「ものづくり日本の将来暑い夏」  まさる

 ものづくり にほんのしょうらい あついなつ
      
いま注目を浴びている厚労省系の独立行政法人の社会人技術者教育教官。衆議院選挙も間近に迫り、日本のものづくりの将来を憂い手の一句です。

「夕立で 見上げる空が 久々で」 蘭土

 ゆうだちで みあげるそらが ひさびさで
      
夜に花火を毎日上げている某テーマパークのエンジニア。新宿は久しぶりとの事
今回は、俳画がわりに You Tube 画像を添えてみました。結構おもしろい画像が見つかりました(^o^)
新宿「騎士句会」(その2)に続く・・・

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「製鋼プロセス工学入門」川崎製鉄
「鋼を熱処理すると、鋼の結晶構造や結晶粒の大きさが変化する」
鋼を熱処理すると、鋼の結晶構造や結晶粒の大きさが変化する以外に、鋼の中に含まれる異種原子の存在状態が変わる。異種原子が析出する最小平衡濃度を固溶限と定義する。異種原子はその濃度が固溶限より少ない場合は固溶状態で存在し、その濃度が固溶限を超えると、化合物として析出する。固溶限は析出物を形成のために相互反応する物質の熱力学的性質により決まる。物質間の相互作用が正で析出物形成のギブスのエネルギーが負で大きい場合は、物質の濃度が低くても析出物を形成する。

図は、鉄鋼材料で最も基本的な鉄-炭素の平衡状態図であり、変態点や固溶限が炭素量によってどのように変わるかを示している。低炭素鋼の熱処理では、フェライトへの炭素の固溶限を表す線分PQが重要である。この線分PQで表されるフェライトへの炭素の固溶限は高温ほど大きいので、鋼を加熱すると固溶限が増加し、その鋼の炭素濃度を超えると、析出していたすべての炭化物は分解して固溶する。この鋼を冷却して固溶限が減少すると、再び析出するという変化が起こる。

安定的に存在する結晶構造や異種原子の存在状態を取り扱うのが、熱力学による平衡論であるが、熱処理によって実際に生じる組織は、平衡論だけでは決まらない。鋼中の炭素が析出する場合、熱力学的に安定な状態はグラファイトであるが、実際には準安定形であるセメンタイト(Fe3C) が析出する。グラファイトが析出するには、平衡論から予想される変化が起こるまでの、十分な原子の拡散が必要である。急速冷却の場合のように十分な拡散が得られないときには、変化は途中で止まる。反対に、塑性変形は析出サイトを増やしたり、拡散を促進することによって析出を加速する。これらの現象を利用して、結晶構造や析出物の大きさ、分布を制御することにより、同じ成分の鋼でも異なる組織が得られる。

微細析出物は周辺の鉄の結晶格子を大きくひずませるため、転位の運動にとって大きな抵抗となり、微量でも強度を増す。析出物を微細に析出させるには、熱処理や熱間加工の温度範囲で、固溶、析出現象が生じる元素が適している。このような元素として、炭窒化物を形成するニオビウムやバナジウムがある。これらの元素を含む鋼の熱間圧延の過程で、圧延条件や冷却を制御し、結晶粒の微細化や微細析出物によって高強度化を図る加工熱処理技術が実用化されている。このような鋼は、熱処理によって組織を広範囲に変えることができる。これが、鉄鋼材料が幅広い特性を有し、かつ用途に応じた適切な特性を選びうる理由である。

炭素鋼の状態変化と組織


      






炭素鋼の鋳造されたままあるいは熱間圧延されたままの状態における金属組織は、鉄の低温における安定状態であるα- Fe(アルファ鉄)の結晶からなるフェライト相、および薄いセメンタイト(Fe3C)とフェライトの層が交合に重なったパーライト相で構成されている。このパーライト相は炭素含有率が高くなるにしたがってその量が多くなる。

 左上の写真は炭素含有率0.13%の炭素鋼の鋳造したままの組織を、光学顕微鏡で観察したものである。この場合、凝固時にフェライト相が樹枝状に析出して生じた、いわゆるデンドライト組織が見られる。このデンドライト組織の間に見られる黒ずんだ部分がパーライト相である。

 右上の写真は炭素含有率0.20%の圧延鋼材(SS400)の組織を、光学顕微鏡で観察したものである。この場合、鋳造によって作られたスラブなどの素材が高温に加熱され、塑性加工を受けたのち、徐冷される。そのために結晶粒が塑性変形の際に分裂して、加工以前の組織に比べて小さくなり、結晶粒の長軸が圧延方向に沿って並ぶ傾向がある。パーライト相はこのフェライト結晶粒の間を埋めるように分布している。また MnSなどの軟らかい介在物は圧延方向に引き延ばされ、圧延の方向に沿って筋状に配列している。

 左下の写真は鋳造材のパーライト相の組織を、また右下の写真はSS400鋼の圧延材のパーライト組織を、電界放射型走査電子顕微鏡で、高倍率に拡大して観察したものである。いずれの場合もパーライト相に特有の層状組織の断面が見られる。

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今年も8月9日がやってきます。旧盆の入り口ですが、恩師半谷裕彦先生が、半谷ゼミの恒例だった飯縄高原での夏期合宿の折りに倒れられて、そのまま急逝されてから、もう11年です。

ここに昨年開催された「裕彦記念「形態解析」セミナー」スナップ集があることに気づいた。

       https://blogs.yahoo.co.jp/IMG/ybi/1/a7/6e/srfch485/folder/527649/img_527649_58519581_0?1249638887
なんと!!ここに、韓国の権宅鎮名誉教授と一緒に写っている私の写真もあった。
       http://space.iis.u-tokyo.ac.jp/japanese/event/keitai2008/bg/IMG_1561.jpg
当日は最後まで居なかったので、たぶん終了間際に合唱された「星影のワルツ」の先生自筆の歌詞も映写されている。合唱できなかったのは残念・・・
世界的な「空間構造」(大スパン構造)の権威であって、気さくで、多くの若手研究者を育てられた半谷先生。寺田寅彦を愛し、三国志を愛し、池波正太郎の粋を弟子の我々に教えてくれた半谷先生。
俳句の俳号「鬼灯(きとう:「ほおづき」のこと)として俳句も、ものされた半谷先生。

先生!あの頃、六本木にあった東大生研で学んだ日々がとても懐かしいです。

       http://lilac-ga-suki.cocolog-nifty.com/blog/images/2008/07/11/photo_10.jpg

「鬼灯の朱さ懐かし月影忌」   阿奉

 ほおづきの あかさなつかし つきかげき
ことしも、「星影のワルツ」を捧げます・・・・・・・・
    

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