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低温環境での脆性抑制とは？課題と対策・製品を解説
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金属における低温環境での脆性抑制とは？
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新座冶金株式会社が取り扱う原材料のご紹介です。
原料となる金属粉末には、鉄、銅、ニッケル、クロム、タングステン、
モリブデンなどがあります。
ステンレスのように最初から合金化されている粉末もあります。
基本的に粉にできる金属なら何でも原材料になります。
配合の割合は自由に決められるので、混合機の中に違う種類の粉を入れて混ぜて、
要求される特性に合わせた原料粉末を作ります。
【特長】
＜原材料（配合）＞
■金属粉末には、鉄、銅、ニッケル、クロム、タングステン、モリブデンなどがある
■基本的に粉にできる金属なら何でも原材料になる
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
焼結合金（粉末冶金）製品 原材料・混合工程について
『IC-DX』は、Fe-Co-Cr系の低熱膨張合金です。
Ms点を上昇させるNiが含まれていないため、ゼロ熱膨張と低温組織安定性を
同時に実現でき、低温環境下での使用に適しています。
200角溶融石英（非球面鏡）を接着するパッドの材料に当材質を
評価いただいています。
使用温度である77K（液体窒素）及びアライメント調整で常温～77Kの
熱膨張が重要です。
【特長】
■ゼロ膨張、極低温安定、高剛性、耐食性
■熱膨張係数：0ppm/℃
■低温使用下限温度：マイナス269℃
■ヤング率：176GPa
■SUS304同等の耐食性
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
究極のインバー合金『IC-DX』
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金属における低温環境での脆性抑制
金属における低温環境での脆性抑制とは？
金属材料は、温度が低下すると延性が失われ、衝撃に対して脆くなる性質（低温脆性）を示すことがあります。この現象は、極低温環境下で使用される構造物や機器の信頼性を著しく低下させるため、その脆性を抑制し、安全性を確保することが重要となります。
課題
低温での強度低下
金属が低温になるにつれて、衝撃エネルギーに対する破壊のしやすさが増し、予期せぬ破損リスクが高まります。
延性の著しい減少
低温下では金属の変形能力（延性）が著しく低下し、わずかな応力でも亀裂が発生・進展しやすくなります。
材料選択の制約
低温環境での使用に適さない金属材料が多く、用途に応じた材料選定が困難になる場合があります。
設計・製造コストの増加
低温脆性を回避するための特殊な材料や加工方法の採用により、設計・製造コストが増大する傾向があります。
対策
合金設計による改善
ニッケルやマンガンなどの添加元素を調整し、低温での結晶構造変化を抑制することで、脆性を低減します。
熱処理技術の適用
特定の熱処理プロセスにより、金属組織を微細化・均一化し、低温での延性を向上させます。
表面改質技術の活用
表面に耐低温脆性を持つコーティングを施すことで、材料本体の脆性発現を抑制します。
複合材料の利用
金属と他の材料を組み合わせた複合材料を用いることで、低温環境下での総合的な強度と延性を確保します。
対策に役立つ製品例
低温用高合金鋼
特定の元素組成と熱処理により、極低温でも高い強度と延性を維持する特殊鋼材です。
低温処理済み金属部品
特殊な熱処理を施すことで、材料内部の組織を最適化し、低温脆性を克服した金属部品です。
耐低温性コーティング剤
金属表面に塗布することで、低温環境下での衝撃や応力に対する抵抗力を高める特殊なコーティング材です。
低温対応複合材料
金属と高分子材料などを組み合わせ、低温でも優れた機械的特性を発揮するように設計された材料です。
