未来を創ろう！地球を救う科学技術を学ぼう！　国立大学55工学系学部ホームページ

はじめに

金属は硬くて強いイメージがありますが、身近な金属の性質を、簡単な実験で調べてみましょう。

用意するもの

• 直径1mmくらいのアルミ線、ピアノ線、番線、鉛線
  ホームセンターで入手できます。鉛線がなければハンダ線で代用できます。
• ニッパー
• ライター
• コップ
• 水

実験１：曲げ戻し実験

• 約15cmのアルミ線と鉛線を手で曲げてみましょう。
  どちらが軟らかいですか？
  →鉛の方が軟らかいので弱そうです。
• 何度も曲げ戻しを繰り返してみましょう。
  どちらが先に折れましたか？
  →アルミです。鉛は弱そうにみえたけど折れそうにありません。

実験２：ピアノ線の焼入れ実験

• 15cmくらいのピアノ線を曲げてください。
• やけどに注意して、曲がったところをライターの火で赤く熱してください。

• 赤くなったら素早く水に入れてください。（焼入れといいます）
• 取り出して広げてみましょう。
  →簡単に折れてしまいます。

実験３：ピアノ線の焼戻し実験

実験４：番線の焼入れ実験

• 同じ鉄の線ですが、今度は番線を使って実験２をやってみましょう。
  →ピアノ線のようには折れません。

ねらい

• 実験１：アルミの曲げ戻しをすると段々と曲げにくくなることを感じますが、鉛ではいつまでも軟らかいままです。
• 実験２：刀鍛冶で真っ赤になった刀を焼入れするシーンをよく見ます。これは材料を硬くするためです。このときの硬さはガラスもキズがつくほどですが、すごくもろいのが欠点です。
• 実験３：適度な硬さとねばり強さを兼ね備えるために焼戻しを行います。
• 実験４：どんな材料でも焼入れで硬くなるわけではありません。