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技術士二次試験 機械部門 材料力学 【過去問Ⅱ-1答案】令和元年 疲労強度向上のための表面処理

こんにちは。たけゆうです。

今回は令和元年問Ⅱ-1について回答案を開示します。

キーワードは「疲労強度」「表面処理」です。

ご自身の製品と技術を取り入れて、ご自身にて答案を作成下さい。

機械部門 材料力学

令和元年 問Ⅱ-1

金属製部品の疲労強度を向上するために利用される表面処理方法を2つ挙げ、それぞれについて具体的な方法を説明し、原理及び特徴について述べよ。

答案

1.塩浴軟窒化処理法 
(1)具体的な方法 

塩浴としてNaCNOを用い、約570℃の低温でチタン容器の底から空気を吹き込み、鉄鋼及び鋳鉄部品を処理する。

(2)原理 
鋼がオーステナイト化しない500~610℃程度の低温で、表面に窒素を浸透させ、最表面に化合物層、その下に拡散層を形成する。

(3)特徴 
・処理による素材変形量が少ない。 
・通常のガス窒化と比べてより短時間で処理可能。 
・500℃前後の高温にも耐えうる。

2.ショットピーニング 
(1)具体的な方法 
金属ビーズやセラミック粒子を使用して、塑性変形を起こすのに十分な力で表面に衝撃を与える方法。

(2)原理 
冷間加工の一種で、表面を可塑的に膨張させ圧縮残留応力層を生成することで、機械的性質を改良する。

(3)特徴 
・耐摩耗性の向上、耐応力腐食割れ特性の向上、放熱性の向上、流体抵抗の減少等の効果がある。 
・材料依存性が少なく、ばね、歯車、ジェットエンジン、圧力容器等幅広く使用可能である。  

以上

答案(原稿用紙)

ABOUT ME
takeyuu
倹約投資家サラリーマンパパ33歳。ずっとニコニコ円満家庭が目標。 機械/電気で技術士一次試験合格。 機械で技術士二次試験不合格するも、合格を目指し情報発信中。 (令和2年の結果 問Ⅰ:A、問Ⅱ:C、問Ⅲ:A)