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令和6年度・基礎科目 I-4-4

材料の性質(比強度など)

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解説

ポイント

材料の基本用語(ステンレス鋼,比強度,電気抵抗率,ダイヤモンド工具,水素脆化)の正誤を見分ける問題です。

考え方と解き方

比強度は引張強度÷密度,比剛性はヤング率÷密度で,別のものです。

強度(壊れるまでの力)とヤング率(変形のしにくさ)を混ぜていないかを見ます。

①:正しい。ステンレス鋼はクロムを約10.5%以上含む鉄合金と決められています。

②:不適切。前半の「単位密度当たりの引張強度」は合っていますが,ヤング率を密度で割るのは比剛性の求め方です。

③:正しい。電気抵抗率は銅 約1.7,金 約2.2,鉄 約10(×10−8Ω・m)で,銅<金<鉄です。

④:正しい。ダイヤモンドは最も硬く,熱で伸び縮みしにくいので切削工具に使われます。

⑤:正しい。金属が水素を吸ってもろくなる現象が水素脆化です。

  • 引張強度とヤング率を取り違えている②が不適切です。答えは ② 比強度

覚えておくこと

  • 比強度=引張強度÷密度(軽くて強い)。比剛性=ヤング率÷密度(軽くて変形しにくい)
  • 電気をよく通す順:銀>銅>金>アルミニウム>鉄。抵抗率はこの逆
  • ステンレス鋼はクロム約10.5%以上。水素脆化は水素を吸って金属がもろくなること

出典:令和6年度 技術士第一次試験 基礎科目 I-4-4(公益社団法人日本技術士会) ジャンル:化学・材料