合金は原子配列に基づいて分類されます。置換型合金では、溶質元素の原子が結晶格子内の溶媒原子を置き換えます。これは原子サイズが類似している場合によく見られます。侵入型合金では、鉄中の炭素のような小さな溶質原子が、より大きな溶媒原子間の隙間(格子間隙)に収まります。この構造的な違いが、合金の機械的特性を根本的に決定づけます。

(画像はイメージです)
合金は原子配列に基づいて分類されます。置換型合金では、溶質元素の原子が結晶格子内の溶媒原子を置き換えます。これは原子サイズが類似している場合によく見られます。侵入型合金では、鉄中の炭素のような小さな溶質原子が、より大きな溶媒原子間の隙間(格子間隙)に収まります。この構造的な違いが、合金の機械的特性を根本的に決定づけます。
The distinction between substitutional and interstitial solid solutions is fundamental to physical metallurgy and alloy design. The type of solid solution that forms is primarily governed by the relative sizes of the solute and solvent atoms. Substitutional alloys typically form when the atomic radii of the two elements are within about 15% of each other, a guideline known as the Hume-Rothery size-factor rule. When a solute atom replaces a solvent atom, it introduces localized lattice strain, which impedes dislocation motion and thus increases the material’s strength and hardness, but often reduces its ductility. Examples include brass (zinc in copper) and bronze (tin in copper).
一方、侵入型合金は、溶質原子が溶媒原子よりも著しく小さい場合に形成され、溶質原子が溶媒原子を置換することなく結晶格子内の格子間位置を占めることができる。一般的な格子間原子は、水素、ホウ素、炭素、窒素である。これらの原子の存在は大きな格子歪みを引き起こし、転位の移動を阻止する非常に効果的なメカニズムを提供するため、硬度と強度が大幅に向上する。最も顕著な例は鋼であり、炭素原子が鉄格子内の格子間位置を占めている。熱処理によって制御できる炭素の量とその位置によって、延性に優れた低炭素鋼から硬くて脆い高炭素鋼まで、鋼の最終的な特性が決まる。
ボットによるトラフィック(現在1日あたり4万件以上)を排除するため、このコンテンツはコミュニティメンバー限定となっています。
> ログイン < または > 登録 < (100%無料)でこれにアクセスできます。他のすべての制限付きコンテンツとツールも同様です。
合金における原子配列
(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)
フルサイズの画像とダウンロードは、登録会員のみが100%無料で利用できます。
> ログイン <