ジュラルミンについて

質問

単相状態のジュラルミンを空冷すると、水冷したときより硬くなる理由について調べているんですが
別の質問の回答に
水冷→固溶状態を常温まで保てるので強靭になる　空冷→時効により析出硬化する
と書いてありました。

空冷の場合、時効によって硬くなり　水冷だと時効がないので硬くならないのかと思いましたが
水冷後に常温に放置しても時効硬化すると書いてあったので結局、
水冷→あまり時間が経ってないので硬くない　空冷→時間が経っているので硬いという単に経過時間の問題ということでいいのでしょうか？

回答No.1

Ivane · ベストアンサー

ジュラルミン（高力アルミニウム）合金について、基本的な解説です。

＞単相状態のジュラルミンを空冷すると、水冷したときより硬くなる
＞空冷の場合、時効によって硬くなり　水冷だと時効がないので硬くならない
↑この事は一度すっぱり忘れてください。

単相のジュラルミンは、「焼き入れ処理（急冷・溶体化処理）」した後に、常温下で百数十時間程度の時間を
掛けて硬くなる、つまり時効硬化（析出硬化）するんです。

ジュラルミンは焼き入れした直後は所定の強度も硬度もありません（析出硬化していません）。
しかし、焼き入れして常温で放置すると、次第に析出硬化（θ’相の析出）が進行し時効硬化します。

単相から常温で放置しゆっくり冷ました場合、ジュラルミンは強度の無い組織を作り析出硬化をしません。
ですから、ジュラルミンに時効硬化させるには、急冷（溶体化処理）が必要です。

蛇足ですが、常温で放置して「θ’相」析出による析出硬化のスピードをなすがまにするのが常温時効（自然時効）、
人工的にコントロールする処理が人工時効という処理になります。
常温時効の場合は常温で放置し時効させますが、人工時効処理の場合はある程度の時間加熱（200℃前後）します。

質問者さんは水冷と空冷の意味を知っていますか？
水冷とは水（停留水、流水）に浸漬して、加熱された物体を急速に冷却すること。
空冷とは空気（圧搾空気、送風）によって加熱された物体を急速に冷却すること。
※空気中で加熱された物体を自然に冷ます事は「放冷」と言い、空冷とは言わないんです。
「常温で保持する」と言うのは、室温程度（20℃）の温度に物体を保持することです。
WEBサイトで間違った使い方をしている所がありますが・・・

参考になれば幸いです。

お礼

詳しいご説明ありがとうございます
これは教授が出した問題なんですが、水冷も空冷も急冷であるということは空冷＝放冷だと勘違いしてるということですね(うちの大学は大丈夫なのか心配になりました)

放冷後も、焼きいれ直後も析出硬化しないということなので、このままだと問題が間違っていることになりそうですが
たぶん問題自体に間違いはないと思うので　水冷、放冷後に硬化しないのなら水冷後に硬度が低下すると考え直しました
調べていくと過時効という言葉があったので、水冷した過時効のジュラルミンと放冷したジュラルミンの硬さを比べて放冷＞水冷なのかなと思ったり
また、wikipediaに焼きいれすると硬度が下がると書いてあるのでその原因などをもう少し調べてみたいと思います
ご回答ありがとうございました