はじめに
以下は，三級海技士（機関）の筆記試験 「機関3」の材料工学に関する過去問題です。
※ 出題は，平成22年10月から令和7年７月定期試験までの問題を調べたものです。（類）は，類似の問題を示します。解答は一緒です。平成＝H，令和＝Rに年／月を数字で示しております。
材料の機械的性質及び試験
〔問題1〕
材料に生じる次の(1)～(3)のひずみを，それぞれ説明せよ。
(1) 引張ひずみ
(2) せん断ひずみ
(3) 体積ひずみ
【出題：H27/02,H29/07,R02/04,R05/04】
〔問題2〕
材料において，次の(1)及び(2)の用語をそれぞれ説明せよ。
(1) 衝撃荷重と交番荷重
(2) 圧縮ひずみ
【出題：H27/10】
〔問題3〕
材料に加わる荷重に関して，次の問いに答えよ。
(1) 衝撃荷重及び交番荷重は，それぞれどのような荷重か。
(2) 安全係数を決定する場合，衝撃荷重と交番荷重では，どちらの安全係数を大きくするか。
【出題：H24/07,H30/04,R01/10,R04/07,R06/10】
〔問題4〕
材料力学に関する次の問いに答えよ。
(1) 引張強さ（極限強さ）とは，どのようなことか。
(2) 許容応力とは，どのようなことか。
(3) 引張強さ，許容応力及び安全係数の間には，どのような関係があるか。（式で示せ。）
【出題：H26/02,H29/02,H31/02,R05/02】
〔問題5〕
次の(1)～(6)の事項別に，右の材料の大小を比較して，その大きい（高い，多い）ものを記せ。
(1) 熱伝導率・・・・鉛とアルミニウム 【出題：H24/04,H25/10】
(2) 引張強さ・・・・鋳鉄と炭素鋼 【出題：H25/10,H29/10】
(3) 溶解温度・・・・軟鋼とホワイトメタル 【出題：H24/04,H25/10,H29/10】
(4) 膨張率・・・・・銅と炭素鋼 【出題：H24/04,H25/10,H29/10】
(5) 炭素含有量・・・S15CとS30C（JIS材料記号：機械構造用炭素鋼） 【出題：H24/04,H25/10】
(6) 電気伝導度・・・銅と鋳鉄 【出題：H25/10,H29/10】
(7) 密度・・・・・・銅とアルミニウム 【出題：H24/04】
〔問題6〕
炭素鋼において含有炭素量を0.1～1.0％の範囲内で増加した場合，炭素鋼の次の(1)～(5)の機械的性質は，どのように変わるか。それぞれについて記せ。
(1) 伸び (2) 降伏点 (3) 硬さ (4) 衝撃値 (5) 引張強さ
【出題：H22/10,H26/07,R03/07,R06/04】
〔問題7〕
図は，軟鋼の材料に引張荷重をかけた場合に材料に生じる応力とひずみの関係を示した概略図である。A点は比例限度，B点は弾性限度を示す。図に関する次の問いに答えよ。
(1) C点及びD点は，それぞれ何と呼ばれるか。また，それぞれどのようなことを表す点か。
(2) 比例限度内において，断面積Sの材料にかかる引張荷重をPとすれば，そのとき材料に生じる応力σは，どのように表されるか。（式で示せ。）
【出題：H24/02,H25/04,H28/07,H30/02,R05/10】
〔問題8〕
普通鋳鉄の性質に関する次の問いに答えよ。
(1) 鋳鉄の引張強さは，鋼に比べて，大きいか，それとも小さいか。また，それぞれの大きさは，どのくらいか。（単位も記せ。）23/07（「また，」以下なし）【出題：H27/04】
(2) 鋳鉄中の遊離黒鉛は，摩擦に対してどのような役目をするか。【出題：H23/07,H27/04】
〔問題9〕
鋳鉄の性質に関する次の問いに答えよ。
(1) 引張強さは，鋼に比べて，大きいか，それとも小さいか。また，それはなぜか。
(2) 機械材質として耐摩耗性に優れている理由は，何か。
【出題：R03/04】
〔問題10〕
普通鋳鉄の性質に関する次の問いに答えよ。
(1) 鋳鉄の引張強さは，鋼に比べて，大きいか，それとも小さいか。また，それぞれの大きさは，どのくらいか。（単位も記せ。）23/07（「また，」以下なし）【出題：H27/04】
(2) 鋳鉄中の遊離黒鉛は，摩擦に対してどのような役目をするか。【出題：H23/07,H27/04】
〔問題11〕
鋳鉄の性質に関する次の問いに答えよ。
(1) 引張強さは，鋼に比べて，大きいか，それとも小さいか。また，それはなぜか。
(2) 機械材質として耐摩耗性に優れている理由は，何か。
【出題：R03/04】
〔問題12〕
金属材料のクリープに関する次の文の［ ］の中に適合する字句を記せ。
(1) 金属材料に一定の［ ア ］を加えて，一定の［ イ ］下に長時間放置しておくと，時間の経過に伴って［ ウ ］が増加し，最後には破断する現象をクリープという。
(2) この場合，［ア］が［ エ ］く，［イ］が［ オ ］いほど，［ウ］の増加が［ カ ］く，破断するまでの時間が短い。
【出題：H26/04,R03/02】
