アルミ材料の疲労破面の黒いしみ

質問

アルミダイカスト品を耐久試験をして破壊しました。このとき、破面観察を行うと、黒いしみのようなものが破面に点在ししていました。この黒いしみは何でしょうか。分析すると酸素とアルミニウムが検出されます。
介在物とも考えられますが、近くの部位の強制破面にはありません。
多分、疲労試験において繰り返し負荷を与えたときの摩擦部が酸化して黒くなったものと考えています。この考えで正しいでしょうか。ご教授ください。

回答No.4

ohkawa3 · ベストアンサー

金属の微粉末は、ほとんどの場合黒色に見えます。
先行して破断した面で摩擦によって微粉末が生じたのであれば、黒色にみえても不思議はなさそうです。アルミの場合は、微粉末が形成された直後に表面に酸化膜が形成される想定されますが、この膜は光の波長に比べて薄いので、直接的に色には関与しないと思います。
何で黒色に見えるか・・・物体の表面に光が当たった場合反射が生じますが、その際の反射率は100%ではなく、ある程度の吸収が起こります。微粉末の集合体に光が当たった場合、粒が細かいために、マクロな反射は多数回のミクロな反射に基づくため、多数回の反射のうちに光が吸収されることで黒色に見えるようになります。

回答No.3

kuroneko2020

「黒いしみ」については既に回答が出ていますので、補足です。

介在物なら破面のどちらかの側に「介在物粒子」があるはずです。
単なる「しみ」なら介在物ではなく酸化層です。
内面が平滑ならガス孔、ギザギサなら収縮巣です。

疲労試験中に摩擦したなら、擦った痕が見えるはずです。
室温の疲労試験では、摩擦したとしても黒くなるほど酸化しません。

強制破断面では疲労破面に比べて欠陥が見える可能性は低くなります(亀裂進展が速いため、弱い所を選んで進展することができない)。

回答No.2

hahaha8635

つhttps://yoshidacast.com/%E9%8B%B3%E5%B7%A3%EF%BD%9C%E9%8B%B3%E9%80%A0%E6%AC%A0%E9%99%A5%E3%81%AE%E7%A8%AE%E9%A1%9E%E3%81%8B%E3%82%89%E8%A6%8B%E3%82%8B%E3%80%8E%E9%8B%B3%E9%80%A0%E5%93%81%E3%81%A7%E5%A4%B1%E6%95%97%E3%81%97/

原因1　ガス鋳巣　の真ん中の写真

回答No.1

hahaha8635

部位も写真もないので判断できないが
ガス巻きによる　巣