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ガス欠陥とは?

がすけっかん

ガス欠陥とは、金属鋳造過程で溶融金属中の溶存ガスが凝固時に放出されることで生じる気孔やブローホールなどの内部欠陥のことです。

ガス欠陥(ガスけっかん、英語:gas defect / porosity)は、鋳造品の内部や表面気体閉じ込められることで生じる欠陥の総称です。気孔(ポロシティ)・ブローホール・ピンホールなど様々な形態があり、鋳造品の機械的特性を低下させる主要な品質問題のひとつです。

発生メカニズム:溶融金属は高温状態で多量のガス(主に水素・窒素・一酸化炭素など)を溶存しています。金属が凝固する際、固体中へのガスの溶解度が急激に低下するため、過剰なガスが析出・膨張して気泡となります。この気泡が凝固の進行に伴って逃げ場を失うと、鋳物内部に残留し欠陥となります。

主な種類と原因

  • ブローホール:鋳型砂の水分や有機物が高温で分解してガスを発生させ、大きな球状の空洞が生じる
  • ピンホール:水素ガスによる微細な球状気孔が多数分散して発生する
  • 収縮巣との複合欠陥:凝固収縮とガス析出が重なって生じる不規則な空洞

防止策と意義:ガス欠陥を防ぐには、溶融金属の脱ガス処理・鋳型の乾燥・適切な湯口設計・押し湯の設置などが有効です。ガス欠陥は非破壊検査(X線・超音波)で検出されますが、内部欠陥は外観検査では発見できないため、製造工程での予防対策が重要です。

使い方・例文

アルミニウム合金の鋳造部品をX線検査したところ内部に丸い空洞が多数発見された場合、溶融アルミに溶け込んでいた水素ガスが凝固時に析出したガス欠陥(ポロシティ)と判断されます。

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