金属工学の基礎を身につけたい

質問

製造業（窒化処理）に勤務していてISOがらみから品質保証部に属しています。
ここ数年で自社の業務内容については少し知識がついてきたのですが、もともと文系のため
化学全般はもとより金属工学については素人です。
少しその辺のベースの力を身につけないと壁にぶちあたる気がしているのですが、
どういう切り口で勉強をしていったらいいのでしょうか？
自分で思いつくのは・・・
・中学、高校の化学の教科書から読んでみる。
・大学の公開講座を受けてみる。
・いきなり金属工学の入門みたいな本を読んでみる。
こんな程度です。
同じような境遇の方や専門の方でなにかアドバイスいただける方宜しくお願い致します。

回答No.4

gtx456gtx · ベストアンサー

他の方のアドバイスがないのが寂しいですが・・・

窒化処理の物理的な現象は「窒素原子」の金属材料への拡散です。
金属表面を他の物質で覆う方法は、ペンキなどの塗装、メッキ、真空蒸着や浸炭＆窒化などのですが、分類すると、
１．金属表面の粗さを利用して接着する塗装
２。浸炭＆窒化などの拡散現象を積極的に利用した窒化
３．この中間にメッキや真空蒸着
(卒論で調べた内容で古いですが ^ ^;)

断面構造は、下記のようになると思います。
１．浸炭＆窒化は表面の純物質層(窒化は純窒素ないはずですが)
２．純物質と浸透物質の混合物
３．浸透物質と母材の化学反応で生成される金属間化合物
４．母材

ご質問の寸法の変化や物性の変化などのマクロ的な説明は、上記の生成される層構造である程度は説明されると思いますが、その生成過程や特殊な構造を作りたいなどは窒素原子の拡散という面で検討しないと、その本質は考えられないと思います。

回答No.3

gtx456gtx

>知識と経験と両方必要ということでしょうか？
大学は、「学問」を追求する場なのでテーマとなるポイントの原理を明らかにしたりすることが目的となりますが、実際に工場で作業する人達は「目標とされる数値・硬度を安く簡単に達成」することを目的としているため、相互に共通点も多いですが、全くことなる部分も多いです。

勿論、大学でも現場レベルに主眼をおいた研究も多くなされますが、最終的な目標が「論文として纏める事」と「製品として販売」される事は大きな差だと思います。

ご質問者様の立場は、両者の橋渡しと思って回答しております。

回答No.2

gtx456gtx

もう数十年前に金属材料系の学部を卒業しました ^ ^;

>「この材質であれば中の組織がどうだから窒化した時に太ってしまうとか」
>「この材質は特性としてこうだから窒化するとこういう傾向があるとか窒化する前に調質が必要だとか」
>組織の構成（？）から説明ができるような知識がほしいと感じています。
卒研で鉄鋼材料の表面処理を行ったので多少は知識がありますが、ご質問の内容は母材となる金属や窒化の条件が問題となるので一概にｘｘｘと言うことは専門の教授でも難しいと思います。　詳しいのは、現場知識のある人達ですが、そのような方々は論理的に説明できないので、その橋渡しをしたいとのように推察しますが・・・そこが一番難しいです。

窒化処理
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AA%92%E5%8C%96%E5%87%A6%E7%90%86
下記の記述は、金属の初歩的な勉強で理解できるようになりますが・・・その先は、結構難しいと思います。
「この硬化機構は固溶硬化よりもむしろ、添加元素の窒化物分散析出による転位の固着が圧倒的に優勢である。」

ただ、窒化処理自体はそれなりに歴史があるので、下記のような学会のＨＰで適切な情報を探すのも良いかもしれません。

日本鉄鋼協会
http://www.isij.or.jp/

日本熱処理技術協会
http://wwwsoc.nii.ac.jp/jsht/

日本表面科学会
http://www.sssj.org/

お礼

ご回答ありがとうございます。
詳しくアドバイスしていただきとても助かります。
知識と経験と両方必要ということでしょうか？
wikiはじめいただいたURLは参照して読んでみます。

回答No.1

gtx456gtx

>製造業（窒化処理）に勤務していてISOがらみから品質保証部
当然、仕事の関連で金属学を勉強するのしょうから、金属全般の基礎知識、鉄鋼材料と表面処理がターゲットになると思いますが、表面処理と窒化処理を深く勉強することでしょうか？

>・中学、高校の化学の教科書から読んでみる。
この辺は、必要に応じ調べることで解決すると思います。

>・大学の公開講座を受けてみる。
>・いきなり金属工学の入門みたいな本を読んでみる。
大差ないと思います。　専門的な事は３＆４年生以降で勉強するので、可能であれば窒化処理に強い教授とコンタクトを取ってアドバイスを貰うのがベストと思います。

金属全般の基礎知識は、ちょっと大き目の図書館で借りて読めば良い程度で、表面処理の関係の本は「熱処理技術入門―金属熱処理技能士・受検テキスト」という本が日本金属熱処理工業会から出版されているようなので参考になるかもしれません。

補足

ご回答ありがとうございます。
業務の中で必要性を感じているのは、特に顧客からの問い合わせ等があった際に、
例えば「この材質であれば中の組織がどうだから窒化した時に太ってしまうとか」「この材質は特性としてこうだから窒化するとこういう傾向があるとか窒化する前に調質が必要だとか」組織の構成（？）から説明ができるような知識がほしいと感じています。

追加でできればのお願いなのですが、研究されている方なのか、専門学部の学生なのか、製造業で品質保証に従事しているとか教えていただけると尚うれしいです。