2025年：機械材料
2025-01：2025年度 第01問（問題）
次の１～３の記述は、機械材料について述べたものです。 空欄に当てはまる最も適 切なものを下の選択肢からそれぞれ１つずつ選び、その記号を答えてください。
１．次の機械材料のうち、降伏点が明確に現れるのは （１） である。
《選択肢》
ア．C2600P-H イ．S15C ウ．A1 100P-H16
２．くぼみの対角線の長さを測定して材料の硬さを求める （２） 硬さ試験は、広く使われている測定方法である。
《選択肢》
ア．ロックウェル イ．ビッカース ウ．ブリネル
３．残留オーステナイトは、時間の経過とともに、しだいにマルテンサイト変態をしていくので、 （３） 処理を施して変態を終了させる。
《選択肢》
ア．溶体化 イ．サブゼロ ウ．クロメート
（6点）
１．イ ２．イ ３．イ
2025-02：2025年度 第02問（問題）
次の１～４の記述は、機械材料とその加工性について述べたものです。その内容が正しいものには○で、誤っているものには×で、それぞれ答えてください。
１．合金鋳鉄のなかでもオーステナイト地で耐熱性がよく、耐用温度850℃、アルカリに対する耐食性にすぐれ、靭性や鋳造性がよいニレジスト鋳鉄は、シリンダ・ブロックや ブレーキドラムに用いられている。
２．プラスチックの衝撃値は、アイゾット衝撃試験機やシャルピー衝撃試験機により求める。
３．チタンは、熱伝導性は低いが、耐熱性があり、耐食性にもすぐれていることから、化学工業用装置や海水を使用する熱交換器などに用いられる。
４．アルミニウムは、純度が下がると耐食性が低下するため、耐食性を向上させる溶体化処理を施す。
（4点）
１．× ２．〇 ３．〇 ４．×
2024年：機械材料
2024-01：2024年度 第01問（問題）
次の１～３の記述は、機械材料について述べたものです。 空欄□にあてはまる最も 適切なものを下の選択肢からそれぞれ１つずつ選び、その記号を答えてください。
１．下図は、一般構造用圧延鋼材SS400の応力－ひずみ線図である。この鋼材の材質記号中の数値400に最も深い関係があるのは、図中の （１） 点である。
《選択肢》
ア. Ａ イ．Ｂ ウ．Ｃ エ．Ｄ
２．α鉄は、約 （２） ℃以上になると磁気変態を起こす。
《選択肢》
ア．727 イ．780 ウ．911 エ．1147
３． （３） 鉄の結晶構造は、面心立方格子である。
《選択肢》
ア．α イ．β ウ．γ エ．δ
（6点）
１．ウ ２．イ ３．ウ
2024-02：2024年度 第02問（問題）
次の１～６の記述は、機械材料とその加工性について述べたものです。その内容が最も適切なものを３つ選び、その番号を答えてください。
１．炭素鋼の完全焼なましは、一定の温度に加熱して、その温度でじゅうぶん保持したのち徐冷することで行われ、焼入れは、同様に一定の温度に加熱して保持したのち急冷することで行われる。これらの熱処理は、冷却速度こそ異なるが、含有炭素量が同じならば、加熱して保持する温度は同一である。
２．炭素鋼の焼入れ後の硬さは炭素量の増加に伴って増してゆくが、やがてその増加は頭打ちになりほぼ一定の値になる。しかし、同じ組成の鋼材を同じように焼入れしても、その鋼材の大きさが異なる場合には、焼入れ後の硬さも異なる。このことを焼入れの体積効果という。
３．白心可鍛鋳鉄、黒心可鍛鋳鉄、パーライト可鍛鋳鉄などの可鍛鋳鉄は、まだら鋳鉄に熱処理を行って、セメンタイトを黒鉛化、あるいは脱炭して、粘り強い性質に改善したものである。
４．置割れと呼ばれる現象を生じることがある黄銅には、色が美しく20％程度の亜鉛を含むものもある丹銅、伸びが大きく30％程度の亜鉛を含む七三黄銅、強さが大きく40％程度の亜鉛を含む六四黄銅などがある。
５．すずは、展延性にすぐれ、耐食性の大きな金属で、鋼板にめっきしてブリキ板にするほか、ウッドメタル・バビットメタルなどの軸受合金や、はんだ・黄銅などの合金元素として使われている。
６．プラスチックは、ポリエチレンやナイロン樹脂などの熱可塑性樹脂と、フェノール樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に大別することができる。なお、スチロール樹脂やアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂は、加熱・溶融を繰り返すことによって再利用することができるが、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂は再利用が困難である。
（6点）
１、４、６
2023年：機械材料
2023-01：2023年度 第01問（問題）
次の１～８の記述は、下に示した金属材料の状態図について述べたものです。その内容が最も適切なものを４つ選び、その番号を答えてください。
１．図中の線ＡＥとＢＥは液相線、ＡＣとＢＤは固相線、ＣＤは共晶線ともよばれる固相線である。
２．図中の線ＣＦは、Ｂ金属に対するＡ金属の固溶する限度を示す曲線で、溶解度曲線という。
３．線ＡＥ・ＥＣ・ＣＡで囲まれた領域ＡＥＣＡには、融液とα 固溶体とが共存する。
４．線ＡＣ・ＣＦ・Ｆａ・ａＡで囲まれた領域ＡＣＦａＡは、純金属Ａの固体とα 固溶体が共存する。
５．合金Ｐの融液は、温度が低下して点Ｌｐに達すると純金属Ａを晶出しはじめ、それは温度が点Ｓｐに至るまで継続される。
６．合金Ｐの温度が低下して曲線ＣＦ上の点Ｍｐを下回ると、合金Ｐはα 固溶体とβ 固溶体の混在した組織になる。
７．合金Ｑの温度が上昇して交点Ｌｑを超えると、β 固溶体は合金Ｑの組成の融液にな る。
８．合金Ｒの温度が低下して共晶点Ｅを下回ると、その組織は純金属Ａと純金属Ｂの共晶組織になる。
（8 点）
１、３、６、７
2023-02：2023年度 第02問（問題）
次の１～３の記述は、機械材料について述べたものです。 空欄□にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ１つずつ選び、その記号を答えてください。
１． （１） は、機械構造用炭素鋼鋼材である。
２． （２） は、ノジュラ鋳鉄である。
３． （３） は、焼きなましを施した工業用純アルミニウム板である。
《選択肢》
ア．A1100P О イ．A1100P H16 ウ．A5052P H34 エ．A5052P О
オ．FC100 カ．FCD350 キ．FCMB40 ク．FCMP450
ケ．S30C コ．SCM420H サ．SCS23 シ．SK140
（6 点）
１．ケ ２．カ ３．ア
2022年：機械材料
2022-01：2022年度 第01問（問題）
次の1～4の記述は、機械材料について述べたものです。□（空欄）にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えてください。
- 引張試験中の軟鋼は、最大引張力すなわち極限強さに到達したのち、引張力の増加がないにもかかわらず局部が急に伸びはじめ、やがて破断する。しかし、これにいたる前に、引張力の増加がないにもかかわらず伸びが増加する現象がある。この現象が生じているときの応力を ➀という。
《選択肢》ア. 疲労限度 / イ. 弾性限度 / ウ. 降伏点 - プラスチックの衝撃試験では、②試験機とシャルピー衝撃試験機が使われる。
《選択肢》ア. アイゾット / イ. エリクセン / ウ. コニカルカップ - 一般的に、③格子に属する金属は、展延性は良いが、強さが十分ではない。
《選択肢》ア. 体心立方 / イ. 面心立方 / ウ. ちゅう蜜六方 - 共析鋼を焼入れしたのち、400℃くらいで焼戻しをすると、焼入れで生じたマルテンサイト組織は ④ 組織になる。
《選択肢》ア. パーライト / イ. オーステナイト / ウ. トルースタイト
(8点)
1. ウ
2. ア
3. イ
4. ウ
2022-02：2022年度 第02問（問題）
次の1～6の記述は、機械材料について述べたものです。その内容が最も適切なものを3つ選び、その番号を答えてください。
- SS400は、一般構造用圧延鋼材と呼ばれる機械材料で、その数値400は最低引張強さ であることを表している。
- セメンタイト系ステンレス鋼は、強さは低いが耐食性や溶接性が良いので、主に建築内装材や厨房器具などに利用されている。
- 鉄鋼材料を用いたばねは多々あり、その中でも大形のばねにはばね鋼が、比較的小形の板ばねにはみがき特殊帯鋼が、コイルばねには軟鋼線材やピアノ線材などが使われている。
- 転がり軸受に使用される鉄鋼材料は、疲れ強さや耐摩耗性が要求されるので、約1.0%Cの高炭素鋼に1.2%程度のクロムを含んだ高炭素クロム軸受鋼が多用されている。
- 鋳鉄には、球状黒鉛鋳鉄・可鍛鋳鉄・合金鋳鉄などがあり、使用量が最も多いのは一般機械用部品や家庭用品として使われているダクタイル鋳鉄ともよばれるねずみ鋳鉄である。
- アルミニウム合金の合金記号には、A7075やADC5などのJIS規格の記号が広く用いられており、マグネシウム合金では、AZ91CやAM100AなどのASTM (アメリカ材料試験協会)の合金記号が広く用いられている。
(6点)
1、4、6
2021年：機械材料
2021-01：2021年度 第01問（問題）
次の１～４の記述は、機械材料について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ１つずつ選び、その記号を答えてください。
１．右図の全率固溶体型合金の状態図において、
Ａ金属50%-Ｂ金属50%の合金は、温度Ｃでは
融液と固溶体が共存しており、その固溶体が
占める割合は（ １ ）％である。
《選択肢》
ア．25 イ．50 ウ．75
２．α鉄は、約（ ２ ）℃以上になると、結晶構造は変わらないが強磁性体のものから磁気が急減する磁気変態がある。
《選択肢》
ア．780 イ．911 ウ．1392
３．高張力鋼は、一般に引張強さが（ ３ ）N/mm2 以上の低炭素低合金系の構造用鋼である。
《選択肢》
ア．490 イ．690 ウ．830
４．高温での強さが大きく、鋳鉄として最高の耐熱性をもつ（ ４ ）鋳鉄は、シリンダブロックやブレーキドラムに用いられる。
《選択肢》
ア．高けい素 イ．高クロム ウ．ニレジスト
１．イ ２．ア ３．ア ４．イ
2021-02：2021年度 第02問（問題）
次の１～６の記述は、機械材料について述べたものです。その内容が最も適切なものを３つ選び、その番号を答えてください。
１．一般に、金属材料は、高温では強さや硬さが低下して変形しやすくなり、低温では強さや硬さが増すが、もろくなる傾向がある。
２．金属は、一般に、冷却速度が速いと結晶粒は小さく、遅いと大きくなる。また、同じ金属でも、結晶粒が小さいと硬くて伸びが小さく、結晶粒が大きいと軟らかく伸びが大きい。
３．質量効果の大きい鋼は、焼入れで生じるひずみや焼割れが少なく、また太くても中心までよく硬化する。
４．マグネシウムは、板材・管材・棒材などとして、化学工業用装置や海水使用の熱交換器などに用いられている。
５．プラスチックは、水分を吸収すると寸法の変化、電気抵抗の減少、強さの低下などが起こる。
６．鋳鉄には、モータや切削加工にともなう振動を吸収する性質があるので、工作機械のベッドやテーブルなどに使用されている。
１、２、６
2020年：機械材料
2020-01：2020年度 第01問（問題）
次の１～４の記述は、機械材料について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ １ つずつ選び、その記号を答えてください。
１．表面に残ったくぼみの直径を測定して材料の硬さを求める（ １ ）硬さ試験は、素材の試験に適しているが、薄板や小物の試験片などの測定には適さない。
《選択肢》
ア．ショア イ．ビッカース ウ．ブリネル
２．残留オーステナイトは、時間の経過とともに、しだいにマルテンサイト変態をしていくので、（ ２ ）処理を施して変態を終了させる。
《選択肢》
ア．クロメート イ．溶体化 ウ．サブゼロ
３．18Cr の（ ３ ）系ステンレス鋼 SUS430 は、おもに建築内装材や厨房器具などに利用されている。
《選択肢》
ア．オーステナイト イ．フェライト ウ．マルテンサイト
４．融点が71 ℃の （４ ）メタルは、スプリンクラーの接点材料にも使われる。
《選択肢》
ア．ウッド イ．バビット ウ．ホワイト
（8 点）
１．ウ ２． ウ ３．イ ４． ア
2020-02：2020年度 第02問（問題）
次の ア～カ の記述は、機械材料について述べたものです。その内容が適切なものを３つ選び、その 記号 を答えて くだ さい。
ア．ハイスともよばれる 高速度工具鋼は、高速切削によって刃先の温度が 500～ 600 ℃まで上昇しても軟化がなく、むしろ硬くなる。
イ．金 属材料の引張試験を行ったところ、試験前にはどこを測っても直径 14mm であったが、破断後に最も細いところの直径を測ったら 12mm になったので、この材料の絞りは 1 4.3 である。
ウ．ダクタイル鋳鉄ともよばれる球状黒鉛鋳鉄は、鋳放しのままでも構造用炭素鋼に劣らない強さをもち、炭素鋼鋳鋼品よりも強い。
エ．プラスチック製品は、押出し、引抜き、スピニング加工などによってつくられる。
オ．高力黄銅 は、冷間加工後に低温焼なましを施すと弾性限度および疲れ限度が高くなるので、ばね材やダイヤフラムなどに適している。
カ．高力アルミニウムに分類され、展伸用アルミニウム合金中最高の強さを持つ Al Zn Mg系の A7075 は、航空機などに使われる。
（6 点）
ア、ウ、カ
2019年：機械材料
2019-01：2019年度 第01問（問題）
次の１～４の記述は、機械材料について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切な
ものを下の選択肢から それぞれ１つずつ 選び、その記号を答 え て下さい。
１．下図の黄銅の 応力－ひずみ線図において、引 張強さを示すのは（ １ ）点である。
ア．Ｂ イ．Ｍｃ ウ．Ｚ c
２．炭素鋼の等温変態を利用する熱処理には、（２ ）や オース テンパなどがある。
《選択肢》
ア．アニーリング イ．オースフォーミング ウ．テンパーリング
３．合金工具鋼のうち、たがね・ポンチ・シャー刃などに用いられるのは、（３ ）である。
《選択肢》
ア．SKD ４ イ． SKH ４ ウ． SKS ４
４．冷間加工を行った黄銅の管・棒などは、使用中または貯蔵中 に（ ４ ）と呼ばれる現象を起こすことがある。
《選択肢》
ア．置割れ イ． 青熱脆性 ウ．疲れ
（8 点）
１．イ ２．イ ３．ウ ４． ア
2019-02：2019年度 第02問（問題）
次の１～６の記述は、機械材料について述べたものです。その内容が 適切な ものを３つ選び、その番号を答 え て下さい。
１．最低引張強さで区分されるSS330 、 SS400 などの一般構造用圧延鋼材は、りんや硫黄の最大許容量は JIS 規格で定められているが、炭素量は定められていない。
２．特殊用途用合金鋼のうち、炭素鋼に硫黄とマンガンを加えたSUM22L ･ SUM23L などの硫黄複合快削鋼は、切削時に切りくずが細かく分断されるので、切削しやすくなる。
３．鋳鋼は、形が複雑で鍛造や機械加工では製作が困難な場合や、鋳鉄では強さがたりない場合に用いられ、つくられた鋳鋼品の多くは、組織を微細化して強度や靱性を向上させるために焼なましが施される。
４．管継手などに用いられる黒心可鍛鋳鉄は、まだら鋳鉄に熱処理を施して炭素を黒鉛化したもので、軟鋼に近い引張強さと伸びをもっている。
５．アルミニウム合金は、融点が低いなどの理由から鋳物用にも使われるが、そのなかでも共晶型 （形） 合金の共晶組成の近くの組成のアルミニウム合金は、溶けやすくすぐれた鋳造性を示す。
６．プラスチックの衝撃値は、アイゾット衝撃試験機やシャルピー衝撃試験機のハンマで衝撃曲げ荷重を加えて求める。
（6 点）
１、５、６
2018年：機械材料
2018-01：2018年度 第01問（問題）
次の1～4の記述は、機械材料について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- 次の機械材料のうち、降伏点が明確に現れるのは ( 1 ) である。
《選択肢》 ア. A1100P-O / イ. C2600P-O / ウ. S15C
- 下に示す試験機は、材料の ( 2 ) を調べるために用いる。
《選択肢》 ア. 疲れ強さ / イ. 粘り強さ / ウ. 曲げ強さ
- ( 3 ) は、加工硬化した炭素鋼を軟化させるだけでなく、加工によって生じる組織の変化などを完全に解消するために行う。
《選択肢》 ア. 焼ならし / イ. 完全焼なまし / ウ. 調質
- ( 4 ) は、スプリンクラーの接点材料などに使われる。
《選択肢》 ア. ウッドメタル / イ. バビットメタル / ウ. モネルメタル
(8点)
1. ウ
2. イ
3. イ
4. ア
2018-02：2018年度 第02問（問題）
次の1～6の記述は、機械材料について述べたものです。その内容が適切なものを3つ選び、その番号を答えて下さい。
- プラスチックには水分をほとんど含まないものから 10%前後含むものまで種々あるが、水分を吸収したプラスチックは寸法が変わり、強さは低下し、電気抵抗は増加する。
- ねずみ鋳鉄品のうち、FC100～FC250 はあまり強さ・硬さを必要としない機械部品に広く使用され、FC300とFC350 は強さ・硬さが大きく、耐摩耗性が要求される内燃機関などの各種部品や工作機械部品などに使用される。
- サーメットは、給油のしにくい自動車部品や潤滑剤による汚れをきらう家電機器・事務器・食品製造機械などの軸受に用いられる。
- プラスチックの成型法には、素材の特徴である可塑性を生かして成型するマーフォーム法やハイドロフォーミングなどがある。
- アルミニウムは、空気中で酸化してち密な皮膜をつくるが、塩類・硫酸・アルカリ性水溶液・海水などにはおかされるので、これらに対する耐食性を改善する目的で溶体化処理を施すことがある。
- 高張力鋼は、溶接性にすぐれた低炭素低合金系の構造用鋼で、車両、船舶、橋、高圧容器、海洋構造物などに用いられる。
(6点)
1、2、6
2017年：機械材料
2017-01：2017年度 第01問（問題）
次の1～3の記述は、機械材料とその加工性について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢からそれぞれ1つずつ選び、その記号を答えて下さい。
- くぼみの対角線の長さを測定して材料の硬さを求める ( 1 ) 硬さ試験は、小物部品や薄板、あるいは浸炭などの表面硬化層、加工変質層などの硬さの測定にも適している。
《選択肢》ア. ビッカース / イ. ブリネル / ウ. ロックウエル
- 炭素鋼をオーステナイト組織の状態から適当な温度まで急冷したのち、その温度で一定時間保持したときに生じる等温変態を利用する ( 2 ) には、焼戻しが不要で、焼割れや変形が生じず、粘り強い性質が得られるなどの特徴がある。
《選択肢》ア. オーステンパ / イ. 調質 / ウ. ガウジング
- 熱伝導性は低いが、耐熱性があり、耐食性にもすぐれていることから、化学工業用装置や海水を使用する熱交換器などに用いられる ( 3 ) には、比強度が大きいという特徴もある。
《選択肢》ア. ステンレス鋼 / イ. チタン / ウ. マグネシウム合金
(6点)
1. ア
2. ア
3. イ
2017-02：2017年度 第02問（問題）
次の1～8の記述は、機械材料とその加工性について述べたものです。その内容が適切なものを4つ選び、その番号を答えて下さい(解答用紙に5つ以上塗りつぶした場合は超過した解答数に応じて減点となります)。
- 軸・歯車・ボルトなどの強靭性を必要とする機械部品に用いられる Ni-Cr鋼などの強靭鋼は、焼入れなどの熱処理によって強さや硬さを増大させ、また靭性も与えることができるが、焼戻し脆性に対する十分な配慮が必要である。
- 二元合金の全率固溶体型合金の状態図において、A金属50%B金属50%の合金Cは、そのすべてが融液のとき、およびそのすべてが固体のとき、その組成はA金属50%B金属50%であるが、初めて晶出した固体の核の組成はこれとは異なり、A金属の占める割合が大きい。
- 軸受材料として用いられるホワイトメタルは、バビットメタルに比べて熱伝導性・耐食性・耐摩耗性がよく、靭性があって軸になじみやすいなどから、高速・大荷重軸受に適している。
- 球状黒鉛鋳鉄は、鋳放しのままでも構造用炭素鋼に劣らない強さを持ち、炭素鋼鋳鋼品より強いが、熱処理を行うことで、さらに機械的性質を改善することができる。しかし、凝固のときの収縮率が大きく、巣が生じやすいなどの欠点がある。
- 超塑性合金には、小さな力で、複雑な形状の製品の塑性加工ができるという特徴があるが、そのためには、結晶粒を粗大にしたこの合金を、低温、高ひずみ速度のもとで変形させる必要がある。
- ウッドメタルは、振動エネルギーを材料内部で吸収して熱エネルギーに変換する機能をもつ制振合金で、モータや切削加工にともなう振動を吸収することができるので、工作機械のベッドやテーブルなどに使用される。
- アルマイトは、アルミニウムの表面をクロメート処理して、その耐食性をさらに改善したものである。
- 強化材に炭素繊維を用いた繊維強化プラスチック (FRP)は、ガラス繊維を用いた FRPより比剛性が高く、耐疲労強度や振動減衰性に優れているので、自動車や航空機などに用いられている。
(8点)
1、2、4、8
2016年：機械材料
2016-01：2016年度 第01問（問題）
次の1～3の記述は、機械材料について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢から選び、その記号を解答用紙に記入して下さい。
- 下図は、( 1 )の応力ーひずみ線図である。
《選択肢》 ア. 黄銅 / イ. 硬鋼 / ウ. ねずみ鋳鉄
- 試験片のはじめの標点距離が 直径が14mmで、破断後の標点距離が74mm、直径 が9mmの鋼材の絞りは約 ( 2 ) である。
《選択肢》 ア. 5mm / イ. 58.7% / ウ. 0.413
- 材料の破壊しにくさを表す値が大きい金属材料は、板や棒などへの塑性加工がしやすいが、その値[J/cm²] は ( 3 ) 試験で求める。
《選択肢》 ア. エリクセン / イ. 衝撃 / ウ. コニカルカップ
(2点×3問=6点)
1. ウ
2. イ
3. イ
2016-02：2016年度 第02問（問題）
次の1～4の記述は、機械材料について述べたものです。空欄にあてはまる最も適切なものを下の選択肢から選び、その記号を解答用紙に記入して下さい。
- SS材とよばれ、最低引張強さで区別されている鋼材は、( 1 )である。
《選択肢》 ア. 機械構造用炭素鋼鋼材 / イ. 強靭鋼 / ウ. 一般構造用圧延鋼材
- ( 2 )処理は、焼入れした炭素鋼品の変形を防ぐ目的で施す。
《選択肢》 ア. 窒化 / イ. サブゼロ / ウ. 溶体化
- ( 3 )は、タングステンやチタンなどの高融点金属の炭化物粉末を、鉄やコバルトなどの鉄族金属で焼結した合金である。
《選択肢》 ア. 超硬合金 / イ. パーマロイ / ウ. サーメット
- ブリキ板は、鋼板に ( 4 ) をめっきしたものである。
《選択肢》 ア. 亜鉛 / イ. アルミニウム / ウ. すず
(2点×4問=8点)
1. ウ
2. イ
3. ア
4. ウ
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