消防設備士

【機械に関する基礎的知識】非鉄金属(合金)の物性とは?【過去問】

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強欲な青木
よく「ひてつ」って言葉、便利に使われてるけど結局どういう意味?
非鉄(ひてつ)は「鉄以外」ですね…範囲広いのでギュッと絞って解説します!
管理人

このブログを見たら消防設備士試験の「非鉄金属(合金)の物性」に関する問題が得点源となるはず!

 

非鉄金属とは

非鉄金属とは鉄以外の金属すべての総称なので膨大な数が該当しますが、ここでは消防設備士の試験に出る非鉄金属にギュッと絞って解説します。

消防設備士の試験に頻出である非鉄金属として単体の銅やアルミニウムおよび銅合金やアルミニウム合金があります。

合金とは

純金属(単体)に1種類以上の他元素を混ぜた金属材料のこと。

 

銅と銅合金

消防設備士の試験に頻出である銅合金は以下の4つです。

銅合金4つの物性

  • 青銅(銅+すず)‥鋳造性・耐食性・耐摩耗性・機械的性質に優れる。
  • 黄銅(銅+亜鉛)‥亜鉛量30%の七三黄銅は加工性・転造性に優れる為、冷間加工で製造される端子コネクターや配線器具などの複雑な形状を持つ製品に用いられる。
  • 白銅(銅+ニッケル)‥銅を主体としニッケルを10%から30%含む合金で、ニッケルの量の多いものは銀に似た白い輝きを放つ為、銀の代用品として貨幣(例:100円硬貨)などに使われる。
  • ベリリウム銅(銅+ベリリウム)‥強度・導電性・加工性・疲労特性・耐熱性・耐食性を兼ね備えた銅合金で、コネクター・スイッチ・リレー等の幅広い用途に使用されている。
強欲な青木
いやベリリウム銅だけ、そのまんま “ベリリウム銅” って‥他の銅合金みたいに色で名前つけたれや。
昔はベリリウム青銅って呼ばれてたみたいやけど‥いつしか “青” が省略されたらしい。
管理人

 

緑青(ろくしょう)とは

銅または銅合金を湿った空気中に置くと、徐々に青緑色の錆(さび)である緑青(ろくしょう)が表面に生じる。

強欲な青木
いかにも身体に悪そうな色してるから昔は猛毒って言われてたらしいけど…ほかの金属と大差ないらしいね。
むしろ今は銅合金の着色に使用されたり、銅板の表面に皮膜を作って内部の腐食を防ぐ効果や抗菌効果が利用されてるよ。
管理人

消防設備士は実務で電気の配線(銅線)や端子部分に付着した緑青を、お目にかかれることでしょう。

 

アルミニウムの物性

アルミニウムの物性は、そのまま出題されるので覚えておきましょう。

アルミニウムの物性

  • 比重が鉄の約1/3
  • 電気の良導体(銅の約60%)
  • 熱の良導体(鉄の約3倍)
  • 熱膨張しやすい(鉄の約2倍)
  • 大気中で表面に緻密な酸化被膜を形成する(腐食を防ぐ)
  • 強度が低い(合金化して改善)

 

ジュラルミン

ジュラルミンは、弱点であったアルミニウムの強度が改善されたアルミニウム合金の代表格。

強欲な青木
超ジュラルミンとか超々ジュラルミンとか物性改善されたアルミニウム合金って多用途っぽいですね。
超々ジュラルミンって名付けた人、中二病でしょ。
管理人

 

マグネシウムの物性

アルミニウムとの対比でマグネシウムの物性についても消防設備士の試験に少し出る可能性があります。

強欲な青木
マグネシウムって人間に不足してるミネラルのイメージやったから…物性とか考えたこと無かったわ。
エプソムソルトってマグネシウムを入浴剤として入れるアレ流行ったよね‥やってたけど意味あったんかな。
管理人

 

【過去問】

アルミニウムの一般的な特徴として、最も不適当なものは次のうちどれか。(乙1大阪)

  1. 空気中で酸化すると、ち密な被膜を作る
  2. 密度は、ほぼ鉄と同等である。
  3. 熱の良導体である。
  4. 電気の良導体である。

 

金属材料の耐食性について、最も不適当なものは次のうちどれか。(乙6京都)

  1. アルミニウムは、大気中で酸化して、ち密な皮膜を作る。
  2. 鉄鋼は、水中ではさびを生じない。
  3. マグネシウムおよびその合金は、一般に耐食性が悪い。
  4. 銅および銅合金は、大気中で緑青ができ、その表面は次第に侵される。

 

銅合金のうち、一般に黄銅と呼ばれるものは、次のうちどれか。(乙6滋賀)

  1. 銅とすずとの合金
  2. 銅と鉄との合金
  3. 銅とりんとの合金
  4. 銅と亜鉛との合金

機械に関する基礎的知識の過去問
解説まとめページご活用下さい

参考【消防設備士】基礎的知識(機械)の過去問まとめ【解答・解説つき】

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強欲な青木
迷わずに回答できましたか?
もし、まだ自信がないのであれば繰り返し「過去問テスト」等を使って類題を解くことをオススメします!
管理人

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  • この記事を書いた人

aokimarke

ニッポンを、強欲に! 消防設備士10年目やってます。
【◎経 歴】
鈴鹿高専 ⇨ 静岡大学(3年次編入)⇨ 院 ⇨ 鈴与㈱ ⇨ 消防設備士など
【◎免 許】
消防設備士全類、危険物取扱者全類、第二種電気工事士、工事担任者(AI・DD総合種)、電験三種、予防技術検定(消防用設備等)など
【◎活 動】
月刊誌:電気と工事(オーム社)にてコラム執筆、消防設備士「過去問テスト」の制作・販売、YouTubeチャンネル「強欲な青木&消防設備士」の動画作成・編集、青木マーケ㈱、㈱防災屋、(一社)予防団など

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